关于放大器的记忆效应

Allevi

关于放大器的记忆效应

" G4 A, d% r) A  n% k3 l/ l0 g
$ o1 A; w2 m! M6 j+ F4 O功率放大器通常认为是无记忆性的，其输出信号的幅度和相位仅由瞬时输入信号决定。然而，在宽带、大功率和需要超线性的系统中，比如大多数非恒包络调制信号和多载波信号，必须考虑记忆效应的影响。

# A5 ^. U% e, U' P. ?所谓记忆效应，从时域角度来看，是指放大器当前的输出信号不仅取决于当前的输入信号，而且还与过去的输入信号值有关。从频域的角度来看，记忆效应可定义为放大器的互调失真项的幅度和相位特性随着输入信号包络频率的变化而变化的现象。从测量角度来看，当我们对功放进行双音检测时，经常会观察到互调失真项IMD上下边带不平衡和互调失真幅度随包络频率变化而变化的现象。这意味着AM-AM，AM-PM不是静态的，而是依赖于信号的包络频率和幅度发生变化，这种现象就是由功放的记忆效应引起的。实际中，功放的记忆效应可以通过改变双音输入信号的频率间隔，然后观察互调失真IMD上下边带的特性来验证其存在。
( w0 O2 G5 {. L. u
记忆效应主要分为两类，一类是电记忆效应或者说短时间记忆效应，另一类就是热记忆效应或者叫长时间记忆效应。
电记忆效应主要是由晶体管的时间延时引起的，通常表征为放大器链路中的电容或电感储能元件或依赖于频率的阻抗。在具体的放大器电路，高功率功放中的记忆效应主要是由滤波器群延迟、匹配网络的频率响应、晶体管的非线性电容和偏置网络响应引起的。当输入信号的频率发生变化时，节点阻抗会发生改变。节点阻抗包括晶体管内部阻抗和外部阻抗，其中外部阻抗又包括匹配网络阻抗和偏置网络阻抗。不同调制频率下，变化的包络、基波和二次谐波阻抗均会导致电记忆效应。其中信号包络频率阻抗的变化占据主导地位。包络频率阻抗的变化主要由于晶体管的偏置网络不可能在无限宽的带宽内保持阻抗恒定，事实上，在某些频率处，其包络阻抗就会开始变化。通过优化设计偏置网络可以把包络阻抗开始变化的频率往更高频率段推移。除了优化放大器偏置网络外，也可以利用有源负载方法人为地注入包络频率信号来改变晶体管输入输出端的包络阻抗，使包络在很宽的频率范围内保持恒定。
, q% r# F, H2 C3 w' s; p2 a  k
& N: ?8 o) D9 F6 D9 C由于放大器的瞬时耗散功率随输入信号功率变化，晶体管的结温也会随时间变化，从而导致温度敏感的晶体管参数发生变化，从而产生了失真，这可以认为是一个额外的与温度相关的调制。然而，散热装置和管子的封装并不会立即变得很热；因此过去已经增大的功耗会影响此时的信号，进而导致热记忆效应。由于加热过程缓慢，热反馈可等效为一个低通滤波器类型，这也是它又称为长时间常数记忆效应的原因。J.Vuolevi[25]等认为，晶体管的结温不仅与环境温度和耗散功率有关，而且还与信号的包络频率有关。可见，无论是对电记忆效应，还是对热记忆效应，信号包络频率阻抗都起着重要作用。

( Q; O/ k7 S1 G: Z8 f# ?3 p; p总之，电记忆效应影响宽带信号(带宽大于5MHz),热记忆效应影响窄带信号(带宽小于1MHz),而在1MHz到5MHz之间，记忆效应的影响很小。

kensouz

没有吧

fall751025

謝謝分享