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论“PA”在当今物联网领域广泛应用的无线通信传输技术时代的辅助性

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发表于 2018-7-11 11:43:31 | 显示全部楼层 |阅读模式
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“PA”是什么?
PA是Power Amplifier的简称,中文名称为功率放大器,简称“功放”,指在给定失真率条件下,能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。例如扬声器,功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用,在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。而PA在当今物联网领域广泛应用的时代也是起到很大的辅助性。就像LOL中一名好的辅助是可以带动整个团队的节奏。事实上PA已经应用在相当多热门项目产品上了,如:2.4 GHz 射频系统、ZigBee 及其相关应用 、无线音频系统、 智能家居和工业自动化设备等等。
以前周围的朋友以及客户用的比较多的进口PA芯片大部分也就是RFX2401C这个型号了。为什么说以前呢?因为现在已经有很多逐渐使用国产的来替代了,不要问我为什么。请摸摸自己的钱包就知道了。言归正传,PA国产芯片中的代表性产品之一---AT2401C。
AT2401C是可以PIN TO PIN完全兼容替代RFX2401C这个型号的,目前这个型号也是已经投入市场大量使用了。这个型号在之前的文章我有介绍过,这里我也就不多加讲述了,直接上个附件有需要的朋友自己看看。
AT2401C.png
不过因为AT2401C 是采用CMOS 工艺实现的单芯片器件,其内部集成了功率放大器(PA),低噪声放大器(LNA),所以这里我简单说下PA和LNA的区别:
低噪声放大器(Low Noise Amplifier)-------------LNA
功率放大器(Power Amplifier)---------------------PA
LNA是低噪声放大器,主要用于接收电路设计中。因为接收电路中的信噪比通常是很低的,往往信号远小于噪声,通过放大器的时候,信号和噪声一起被放大的话非常不利于后续处理,这就要求放大器能够抑制噪声。PA(功放)主要功能是功率放大,以满足系统要求,最重要的指标就是输出功率大小,其次线性如何等等,一般用在发射机的最后一级。
LNA用在接收机由于对噪声要求很严格,所以其bias较低,这样就能实现很小的NF和很高的效率,但同时会导致线性区增益较低,最大输入功率不是很高(也可以说1dB压缩点吧)。PA主要是考虑高的线性区和高增益,其bias很高,这样也会造成PA效率降低。
所以呢,你会看到,LNA在放大信号的时候基本上电流很小,一方面是因为信号小,另一方面就是其效率高bias低。要知道,电流大的话NF会变差。PA的话,动不动30dB左右的gain,接近30dBm的max ouput power,可是线性度还是很好,用个bias很高的A类放大器,效率在30%左右,电流很大,不过它不管NF,反正Tx信号很强,来点noise的话根本影响不到信噪比。
AT2401C产品说明书0305(1).pdf (2.45 MB, 下载次数: 0)
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