射頻功率放大器

作者：（美）Marian K. Kazimierczuk 孫玲 程加力 高建軍

定價：99元

印次：1-2

ISBN：9787302425946

出版日期：2016.06.01

印刷日期：2016.12.26

《射頻功率放大器（第2版）》在第一版的基礎上，經過修訂和部分內容的更新和擴展而成，主要介紹各種用於無線通信和其他射頻應用領域的射頻功率放大器： ü 介紹射頻功率放大器設計、效率提高和線性化技術的基礎知識。 ü 給出了A類、B類、C類、D類、E類、DE類以及F類射頻功率放大器的分析和設計流程，包括阻抗轉換。 ü 探討了預失真、前饋和負反饋等多種線性化技術；討論了動態供電、包絡消除和恢復、包絡跟蹤、Doherty放大器和異相等提高效率的方法。 ü 此外，還介紹了單片集成電感和射頻LC振蕩器。

該書自2008年第一版出版以來，一直深受國內外讀者好評，被認為是射頻功率放大器領域工程師不可多得的優秀參考書籍。第2版保留、加強、擴展了如下特色：

ü 從工程實際應用的角度出發，針對不同類型功率放大器的特點，給出了大量工程應用實例，深入淺出，通俗易懂。

ü 每章都安排了知識點小結、複習思考題和習題，為讀者掌握核心知識點起到提綱挈領的作用。

射頻功率放大器是各種無線發射機的關鍵單元電路，在無線通信、導航、衛星通訊、雷達、電子對抗設備等系統中有著廣泛的應用。無線通信市場的快速發展一方面不斷推動著射頻功率放大器向高集成度、低功耗及價格低廉的方向發展；另一方面不斷對射頻功率放大器的線性度、效率及輸出功率等性能指標提高越來越高的要求。因此，射頻功率放大器已然成為無線發射機設計中最具挑戰的單元之一。

譯者序1

前言3

作者簡介5

符號列表7

縮略語列表11

第1章緒論

1.1射頻發射機

1.2攜帶型電子產品的電池

1.3射頻功率放大器原理框圖

1.4射頻功率放大器的分類

1.5射頻功率放大器的信號波形

1.6射頻功率放大器的參數

1.6.1射頻功率放大器的漏極效率

1.6.2發射機平均效率的統計特性

1.6.3柵極驅動功率

1.6.4功率附加效率

1.6.5輸出功率能力

1.7發射機的雜訊

1.8功率放大器效率為100%的條件

1.9功率放大器100%效率時輸出功率非零的條件

1.10E類ZVS放大器的輸出功率

1.11E類ZCS放大器

1.12天線

1.13電磁波的傳播

1.14頻譜

1.15雙工器

1.16多址技術

1.17發射機的非線性失真

1.18載波信號的諧波

1.19互調失真

1.20AM/AM壓縮和AM/PM轉換

1.21功率放大器的動態範圍

1.22模擬調製

1.22.1幅度調製

1.22.2相位調製

1.22.3頻率調製

1.23數字調製

1.23.1幅移鍵控

1.23.2相移鍵控

1.23.3頻移鍵控

1.24雷達

1.25射頻識別

1.26本章小結

1.27複習思考題

1.28習題

參考文獻

第2章A類RF功率放大器

2.1引言

2.2功率MOSFET器件的特性

2.2.1MOSFET器件漏極電流的平方律

2.2.2溝道長度調製

2.2.3MOSFET的低中頻小信號模型

2.2.4MOSFET高頻小信號模型

2.2.5單位增益頻率

2.3短溝道效應

2.3.1電場對電荷載流子遷移率的影響

2.3.2歐姆區

2.3.3溝道夾斷區

2.3.4寬禁帶半導體器件

2.4A類射頻功率放大電路

2.5A類射頻放大器中的信號波形

2.5.1假設

2.5.2電流和電壓波形

2.5.3輸出功率波形

2.5.4晶體管功率損耗波形

2.6A類射頻功率放大器的能量參數

2.6.1A類射頻功率放大器的漏極效率

2.6.2A類射頻功率放大器的統計特性

2.6.3最小漏極源極電壓非零時的漏極效率

2.6.4A類射頻功率放大器的輸出功率能力

2.6.5柵極驅動功率

2.7並聯諧振電路

2.7.1並聯諧振電路的品質因數

2.7.2並聯諧振電路的阻抗

2.7.3並聯諧振電路的帶寬

2.8並聯諧振電路的功率損耗和效率

2.9帶有電流鏡的A類射頻功率放大器

2.10阻抗匹配電路

2.11A類射頻線性放大器

2.11.1用於變包絡信號的放大器

2.11.2用於恆包絡信號的放大器

2.12本章小結

2.13複習思考題

2.14習題

參考文獻

第3章AB類、B類和C類射頻功率放大器

3.1引言

3.2B類射頻功率放大器

3.2.1B類射頻功率放大器的電路

3.2.2B類射頻功率放大器的波形

3.2.3B類射頻功率放大器的功率關係

3.2.4B類射頻功率放大器的漏極效率

3.2.5B類射頻功率放大器漏極效率的統計特徵

3.2.6A類與B類射頻功率放大器的漏極效率比較

3.2.7B類射頻功率放大器的輸出功率能力

3.3AB類和C類射頻功率放大器

3.3.1AB類和C類射頻功率放大器的波形

3.3.2AB類、B類和C類射頻功率放大器的功率

3.3.3AB類、B類和C類射頻功率放大器的漏極效率

3.3.4AB類、B類和C類射頻功率放大器的輸出功率能力

3.3.5θ=120°時AB類射頻功率放大器的參數

3.3.6θ=60°時C類射頻功率放大器的參數

3.3.7θ=45°時C類射頻功率放大器的參數

3.4推挽互補式AB類、B類和C類射頻功率放大器

3.4.1推挽式射頻功率放大電路

3.4.2推挽式放大器消除偶次諧波

3.4.3推挽式射頻功率放大器的功率關係

3.4.4器件應力

3.5變壓器耦合的B類推挽式射頻功率放大器

3.5.1波形

3.5.2功率關係

3.5.3器件應力

3.6變包絡信號的AB類、B類和C類射頻功率放大器

3.7本章小結

3.8複習思考題

3.9習題

參考文獻

第4章D類射頻功率放大器

4.1引言

4.2MOSFET開關

4.3D類射頻功率放大器的電路描述

4.4D類射頻功率放大器的工作原理

4.4.1工作頻率小於諧振頻率

4.4.2工作頻率大於諧振頻率

4.5電壓型D類射頻功率放大器的拓撲結構

4.6分析

4.6.1假設

4.6.2諧振電路的輸入電壓

4.6.3串聯諧振電路

4.6.4串聯諧振電路的輸入阻抗

4.7D類功率放大器的帶寬

4.8工作在諧振頻率處的D類射頻功率放大器

4.8.1理想D類射頻功率放大器的特性

4.8.2D類功率放大器電流和電壓應力

4.8.3D類射頻功率放大器的輸出功率能力

4.8.4D類射頻功率放大器的功率損耗和效率

4.8.5柵極驅動功率

4.9帶有幅度調製的D類射頻功率放大器

4.10工作在諧振頻率外的D類射頻功率放大器

4.10.1電流和電壓應力

4.10.2工作在短路和開路條件下的D類射頻功率放大器

4.11半橋式D類功率放大器的效率

4.11.1傳導損耗

4.11.2接通開關損耗

4.11.3斷開開關損耗

4.12設計實例

4.13變壓器耦合的推拉式D類電壓開關型功率放大器

4.13.1波形

4.13.2功率

4.13.3電流和電壓應力

4.13.4效率

4.14全橋式D類射頻功率放大器

4.14.1電流、電壓和功率

4.14.2全橋式D類射頻功率放大器的效率

4.14.3工作在短路和開路條件下

4.14.4電壓傳遞函數

4.15全橋式D類射頻功率放大器的相位控制

4.16電流開關型D類射頻功率放大器

4.16.1電路和波形

4.16.2功率

4.16.3電壓和電流應力

4.16.4效率

4.17變壓器耦合的推拉式D類電流開關型射頻功率放大器

4.17.1波形

4.17.2功率

4.17.3器件應力

4.17.4效率

4.18橋式D類電流開關型射頻功率放大器

4.19本章小結

4.20複習思考題

4.21習題

參考文獻

第5章零電壓開關的E類射頻功率放大器

5.1引言

5.2電路描述

5.3電路工作原理

5.4零電壓開關和零微分工作狀態下的E類放大器

5.5次優工作狀態

5.6電路分析

5.6.1假設

5.6.2電流和電壓波形

5.6.3電流和電壓應力

5.6.4串聯諧振電路兩端的電壓幅度

5.6.5負載網路的元件參數值

5.6.6輸出功率

5.7理想E類放大器的漏極效率

5.8射頻扼流電感

5.9E類放大器的最大工作頻率

5.10占空比為0.5時的放大器參數小結

5.11效率

5.12基本的E類放大器設計

5.13諧振電路的阻抗匹配

5.13.1分接電容的π1a型阻抗匹配諧振電路

5.13.2分接電感的π2a型阻抗匹配諧振電路

5.13.3π1b型阻抗匹配諧振電路

5.13.4π2b型阻抗匹配諧振電路

5.13.51/4波長阻抗變換器

5.14帶有非線性並聯電容的零電壓開關E類射頻功率放大器

5.15推挽式零電壓開關E類射頻功率放大器

5.16帶有有限直流饋電電感的零電壓開關E類射頻功率放大器

5.17帶有並串聯諧振電路的零電壓開關E類射頻功率放大器

5.18輸出電壓非正弦的零電壓開關E類射頻功率放大器

5.19帶有並聯諧振電路的零電壓開關E類射頻功率放大器

5.20零電壓開關E類射頻功率放大器的幅度調製

5.21本章小結

5.22複習思考題

5.23習題

參考文獻

第6章零電流開關的E類射頻功率放大器

6.1引言

6.2電路描述

6.3電路工作原理

6.4電路分析

6.4.1穩態電流和電壓波形

6.4.2峰值開關電流和電壓

6.4.3電流和電壓的基頻分量

6.5放大器的功率

6.6負載網路的元件參數值

6.7設計實例

6.8本章小結

6.9複習思考題

6.10習題

參考文獻

第7章DE類射頻功率放大器

7.1引言

7.2DE類射頻功率放大器分析

7.3電路組成元件分析

7.4元器件應力

7.5電路的設計方程

7.6電路的最大工作頻率

7.7僅有一個並聯電容的DE類放大器

7.8電路的輸出功率

7.9晶體管輸出電容的非線性消除方法

7.10DE類射頻功率放大器的幅度調製

7.11本章小結

7.12複習思考題

7.13習題

參考文獻

第8章F類射頻功率放大器

8.1引言

8.2含有三次諧波的F類射頻功率放大器

8.2.1放大器F3的最大平坦度

8.2.2放大器F3的最大漏極效率

8.3含有三次和五次諧波的射頻功率放大器F35

8.3.1放大器F35的最大平坦度

8.3.2放大器F35的最大漏極效率

8.4含有三次、五次和七次諧波的射頻功率放大器F357

8.5帶有並聯諧振電路和1/4波長傳輸線的射頻功率放大器FT

8.6含有二次諧波的射頻功率放大器F2

8.6.1漏極矩形波電流的傅里葉級數

8.6.2放大器F2的最大平坦度

8.6.3放大器F2的最大漏極效率

8.7含有二次和四次諧波的射頻功率放大器F24

8.7.1放大器F24的最大平坦度

8.7.2放大器F24的最大漏極效率

8.8含有二次、四次和六次諧波的射頻功率放大器F246

8.9帶有串聯諧振電路和1/4波長傳輸線的射頻功率放大器FK

8.10本章小結

8.11複習思考題

8.12習題

參考文獻

第9章射頻功率放大器的線性化和效率提高技術

9.1引言

9.2預失真技術

9.3前饋線性化技術

9.4負反饋線性化技術

9.5包絡消除及恢復技術

9.6包絡跟蹤技術

9.7Doherty放大器

9.7.1大功率變化範圍的高效率條件

9.7.2阻抗調製

9.7.3Doherty放大器的等效電路

9.7.4Doherty放大器的功率和效率

9.8異相功率放大器

9.9本章小結

9.10複習思考題

9.11習題

參考文獻

第10章集成電感

10.1引言

10.2趨膚效應

10.3矩形直線導體的電阻

10.4矩形直線導體的電感

10.5折線電感

10.6圓形直線導體的電感

10.7環形繞線電感

10.8兩個平行線圈的電感

10.9矩形繞線的電感

10.10多邊形繞線的電感

10.11鍵合線電感

10.12單圈平面電感

10.13平面方形環電感

10.14平面螺旋電感

10.14.1平面螺旋電感的幾何形狀

10.14.2方形平面電感的電感值

10.14.3六邊形螺旋電感的電感值

10.14.4八邊形螺旋電感的電感值

10.14.5圓形螺旋電感的電感值

10.15多層金屬螺旋電感

10.16平面變壓器

10.17MEMS電感

10.18同軸電纜的電感

10.19雙傳輸線的電感

10.20集成電感中的渦流

10.21射頻集成電感的模型

10.22PCB電感

10.23本章小結

10.24複習思考題

10.25習題

參考文獻

第11章帶有動態電源的射頻功率放大器

11.1引言

11.2動態電源

11.3幅度調製

11.4工作在CCM模式下的PWM降壓型變換器直流分析

11.4.1電路結構

11.4.2假設

11.4.3時間區間：0

11.4.4時間區間：DT

11.4.5CCM模式下的器件應力

11.4.6CCM模式下的直流電壓傳遞函數

11.4.7無耗降壓型變換器CCM模式和DCM模式的邊界條件

11.4.8有耗降壓型變換器CCM模式和DCM模式的邊界條件

11.4.9電路中的電容元件

11.4.10CCM模式下降壓型變換器的電壓紋波

11.4.11帶有線性MOSFET輸出電容的開關損耗

11.4.12CCM模式下降壓型變換器的功率損耗和效率

11.4.13CCM模式下有耗變換器的直流電壓傳遞函數

11.4.14MOSFET的柵極驅動功率

11.4.15用做幅度調製器的CCM模式降壓型變換器設計

11.5用做幅度調製器的同步降壓型變換器

11.6多相降壓型變換器

11.7版圖設計

11.8本章小結

11.9複習思考題

11.10習題

參考文獻

第12章振蕩器

12.1引言

12.2振蕩器分類

12.3振蕩器設計基礎

12.3.1振蕩器傳遞函數

12.3.2振蕩的極坐標條件

12.3.3振蕩的直角坐標條件

12.3.4振蕩器的閉環增益

12.3.5振蕩器的特徵方程

12.3.6振蕩器的不穩定性

12.3.7閉環增益的根軌跡

12.3.8振蕩器的奈奎斯特圖

12.3.9振蕩頻率的穩定性

12.3.10振蕩幅度的穩定性

12.4帶有反相放大器的LC振蕩器拓撲結構

12.5帶有運算放大器的Colpitts振蕩器

12.6僅含單個晶體管的Colpitts振蕩器

12.7共源型Colpitts振蕩器

12.7.1共源型Colpitts振蕩器反饋網路傳遞函數

12.7.2共源型Colpitts振蕩器的放大器電壓增益

12.7.3共源型Colpitts振蕩器的環路增益

12.7.4共源型Colpitts振蕩器的閉環增益

12.7.5共源型Colpitts振蕩器的奈奎斯特圖

12.7.6共源型Colpitts振蕩器的根軌跡

12.8共柵型Colpitts振蕩器

12.8.1共柵型Colpitts振蕩器的負載品質因子

12.8.2共柵型Colpitts振蕩器的反饋係數

12.8.3共柵型Colpitts振蕩器的特徵方程

12.8.4共柵型Colpitts振蕩器的放大器電壓增益

12.8.5共柵型Colpitts振蕩器的環路增益

12.8.6共柵型Colpitts振蕩器的閉環增益

12.8.7共柵型Colpitts振蕩器的根軌跡

12.8.8共柵型Colpitts振蕩器的奈奎斯特圖

12.9共漏型Colpitts振蕩器

12.9.1共漏型Colpitts振蕩器的反饋係數

12.9.2共漏型Colpitts振蕩器的特徵方程

12.9.3共漏型Colpitts振蕩器的放大器增益

12.9.4共漏型Colpitts振蕩器的環路增益

12.9.5共漏型Colpitts振蕩器的閉環增益

12.9.6共漏型Colpitts振蕩器的奈奎斯特圖

12.9.7共漏型Colpitts振蕩器的根軌跡

12.10Clapp振蕩器

12.11晶體振蕩器

12.12CMOS振蕩器

12.13Hartley振蕩器

12.13.1運算放大器的構成Hartley振蕩器

12.13.2單晶體管構成的Hartley振蕩器

12.14Armstrong振蕩器

12.14.1帶有運算放大器的Armstrong振蕩器

12.14.2單晶體管構成的Armstrong振蕩器

12.15帶有同向放大器的LC振蕩器

12.15.1帶有同向放大器的單晶體管LC振蕩器

12.15.2帶有同向運算放大器的LC振蕩器

12.16交叉耦合型LC振蕩器

12.17文氏橋RC振蕩器

12.17.1環路增益

12.17.2閉環增益

12.18負阻振蕩器

12.19壓控振蕩器

12.20振蕩器的雜訊

12.20.1熱雜訊

12.20.2相位雜訊

12.21本章小結

12.22複習思考題

12.23習題

參考文獻

附錄

A功率MOSFET的SPICE模型

BSPICE簡介

CMATLAB簡介

D三角函數式傅里葉級數

E電路定律

FSABER電路模擬器

部分習題解答

索引