功率放大器基础常识（重温）

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第二章 CMOS 功率放大器的分類和原理
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第 二 章 CMOS 功率放大器的分類和原理
2.1 功率放大器的分類
功率放大器應用於發射端架構時，主要的作用是將混頻器的訊號放大到系統
所要求的輸出功率。因此輸出功率的效率就成為了極為重要的參考依據，為了在
考慮耗電和熱散效應之後，仍能達到足以符合系統要求的輸出功率，一般功率放
大器都會將其設計在大訊號操作的區間，以希望能在有限的功率損耗之下，獲得
最大的輸出功率。
分辨功率放大器的種類，最重要的指標分別是輸出功率（Output power）、
線性度（Linearity）和效率（Efficiency）。輸出功率指的是系統發射端發射出
去的電波強度，主要是和系統的規格與電波涵蓋的範圍有關；線性度的好壞主要
影響了訊號的品質，根據系統規格的不同，線性度的要求也各不相同，通常效率
和線性度是成反比關係的，所以線性度要求越高的系統，其效率就會較差，反之
若線性度較不重要的系統，則可以獲得較好的效率表現，有關於輸出功率、線性
度和效率的定義，在後面會有更詳細的說明。功率放大器根據操作區間的不同，
主要可分為線性（Linear）和非線性（Nonlinear）功率放大器此兩大類，其中
線性功率放大器因為是將電晶體視為一電流源（current source）操作，所以當
直流電流流經電晶體時，往往會造成電晶體的功率損耗。而非線性功率放大器則
不同，非線性放大器將電晶體視為一切換開關（switch），藉由控制切換開關的
打開和關閉，來達成降低電晶體的功率損耗的目的。因此，電晶體操作狀態的不
同，將造成此兩大類功率放大器在線性度和效率上會有截然不同的表現。一般來
說，線性功率放大器強調高線性度，效率會較差，而非線性放大器則是以效率的
提升為主要的考量，相對來說線性度就較不要求，在後面的小節將分別詳細探討
此兩大類功率放大器和其電路架構[13，14]。