功率放大器簡(jiǎn)稱功放,一般特指音響系統(tǒng)中一種最基本的設(shè)備,俗稱“擴(kuò)音機(jī)”,它的任務(wù)是把來自信號(hào)源(專業(yè)音響系統(tǒng)中則是來自調(diào)音臺(tái))的微弱電信號(hào)進(jìn)行放大以驅(qū)動(dòng)揚(yáng)聲器發(fā)出聲音。還可以指其他進(jìn)行功率放大的設(shè)備。
功率放大器在電子系統(tǒng)和通信領(lǐng)域中扮演著至關(guān)重要的角色,其重要性主要體現(xiàn)在信號(hào)增強(qiáng)與遠(yuǎn)距離傳輸、提高系統(tǒng)性能與效率、支持多設(shè)備與復(fù)雜系統(tǒng)、保障信號(hào)質(zhì)量與穩(wěn)定性。
隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展,功率放大器也在不斷創(chuàng)新和進(jìn)步。新型材料、新工藝、新拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的應(yīng)用,使得功率放大器在性能、效率、體積等方面取得了顯著的提升。功率放大器的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓展。從傳統(tǒng)的音頻系統(tǒng)、通信系統(tǒng),到新興的物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、自動(dòng)駕駛等領(lǐng)域,功率放大器都發(fā)揮著重要的作用。
一、國(guó)際廠商功率放大器產(chǎn)品
1、qorvo TGA2307
TGA2307相關(guān)鏈接:http://www.brongaenegriffin.com/d/6614875.html
Qorvo的TGA2307是基于Qorvo生產(chǎn)的0.25um GaN on SiC工藝制造的MMIC功率放大器。TGA2307工作在5-6GHz,產(chǎn)生大于47dBm的飽和輸出功率,功率附加效率大于40%,大信號(hào)增益大于20dB。
這兩個(gè)端口都與集成隔直電容器完全匹配到50歐姆,從而簡(jiǎn)化了系統(tǒng)集成。TGA2307的性能使其非常適合商業(yè)和軍事應(yīng)用。
關(guān)鍵性能
頻率范圍:5.0-6.0 GHz
輸出功率(PIN=27 dBm):>47 dBm
功率附加效率(PIN=27 dBm):>44%
小信號(hào)增益:>26 dB
輸入回波損耗:>18 dB
大信號(hào)增益(PIN=27 dBm):>20 dB
偏置條件:VD=28 V,IDQ=1000 mA
模具尺寸:4.280 x 4.260 x 0.100毫米
功能方框圖
2、德州儀器 OPA596
OPA596相關(guān)鏈接:http://www.brongaenegriffin.com/d/6490827.html
OPA596和OPA2596(OPAx596)是高電壓(85V)、高壓擺率(100V/μs)、微功耗(420μA)、單位增益穩(wěn)定運(yùn)算放大器。
OPAx596通過高增益配置提高系統(tǒng)的輸出電壓,可實(shí)現(xiàn)下一代高壓系統(tǒng)(例如半導(dǎo)體測(cè)試中的輸出負(fù)載驅(qū)動(dòng)器以及數(shù)字電源)。低功耗和業(yè)界通用小型封裝使該器件可用于尺寸受限的高密度系統(tǒng),同時(shí)降低系統(tǒng)的熱管理要求。
憑借專有設(shè)計(jì)技術(shù),OPAx596能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的壓擺率,同時(shí)功耗極低,可改善大信號(hào)穩(wěn)定時(shí)間并更大限度地提高有效大信號(hào)帶寬。與多路復(fù)用應(yīng)用中的傳統(tǒng)輸入相比,這些器件還提供多路復(fù)用器友好型輸入,可實(shí)現(xiàn)較大的差分電壓(高達(dá)85V)并有助于改善穩(wěn)定行為。
OPAx596采用業(yè)界通用封裝,工作溫度范圍為–40°C至+125°C。
特性
- 高壓擺率:100V/μs
- 低功耗:420μA
- 寬電源電壓范圍:
- ±4V 至 ±42.5V
- 8V 至 85V
- 多路復(fù)用器友好型輸入
- 軌到軌輸入和輸出
- 增益帶寬:3.75MHz
- 低噪聲:12.8nV/√Hz
- 低輸入偏置電流:5pA
- 高輸出負(fù)載驅(qū)動(dòng):IO ±30mA
- 寬溫度范圍:-40°C 至 +125°C
- 業(yè)界通用小型封裝:
- DBV(5 引腳 SOT-23)
- DGK(8 引腳 VSSOP
引腳功能和配置

典型應(yīng)用
3、恩智浦 A5M36SG239
A5M36SG239相關(guān)鏈接:http://www.brongaenegriffin.com/d/6614916.html
A5M36SG239是完全集成的Doherty功率放大器模塊,適用于要求小規(guī)格、高性能的無線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)用。它適用于mMIMO系統(tǒng)、室外小型小區(qū)和低功耗射頻拉遠(yuǎn)應(yīng)用。該成熟的LDMOS和GaN功率放大器專為TDDLTE和5G系統(tǒng)而設(shè)計(jì)。該模塊包括一個(gè)自動(dòng)偏置功能,可在上電時(shí)自動(dòng)設(shè)置晶體管偏置,以及一個(gè)監(jiān)測(cè)溫度的集成傳感器??梢酝ㄟ^I^2^C或SPI與該模塊通信。
特性
2級(jí)模塊解決方案,包括作為驅(qū)動(dòng)器的LDMOS集成電路和GaN末級(jí)放大器
先進(jìn)的高性能內(nèi)部封裝Doherty
完全匹配(50歐姆輸入/輸出,直流阻塞)
適用于復(fù)雜度較低的數(shù)字線性化系統(tǒng)
減少存儲(chǔ)效應(yīng),提高線性化誤差向量幅度
上電時(shí)自動(dòng)偏置
溫度感測(cè)
數(shù)字接口(I^2^C或SPI)
Tx Enable控制引腳用于TDD操作
符合RoHS規(guī)范
引腳圖和功能描述

二、國(guó)內(nèi)廠商功率放大器產(chǎn)品
1、aigtek ATA-101B功率放大器
ATA-101B功率放大器相關(guān)鏈接:http://www.brongaenegriffin.com/d/6614935.html
ATA-101B是一款理想的可放大交、直流信號(hào)的單通道功率放大器。最大輸出電壓25Vp-p(±12.5Vp),輸出電流2Ap,可與主流的信號(hào)發(fā)生器配套使用,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大。
規(guī)格參數(shù)
應(yīng)用領(lǐng)域
用于院校類電子實(shí)驗(yàn)測(cè)試
用于MEMS測(cè)試
用于超聲波測(cè)試
用于電磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)
用于壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)
2、aigtek ATA-314功率放大器
ATA-314功率放大器相關(guān)鏈接:http://www.brongaenegriffin.com/d/6614968.html
ATA-314是一款理想的可放大交、直流信號(hào)的功率放大器。最大輸出2000Wp功率,可以驅(qū)動(dòng)功率型負(fù)載。增益數(shù)控可調(diào),一鍵保存常用設(shè)置,為您提供了方便簡(jiǎn)潔的操作選擇,可與主流的信號(hào)發(fā)生器配套使用,實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大。寬范圍供電電源,可兼客全球不同地區(qū)的電源標(biāo)準(zhǔn)要求。
規(guī)格參數(shù)
應(yīng)用領(lǐng)域
用于磁性材料測(cè)試
用于變壓器測(cè)試
用于揚(yáng)聲器測(cè)試
用于無線電能傳輸
用于激振器測(cè)試
用于亥姆霍茲線圈測(cè)試
功率放大器廠商的優(yōu)勢(shì)
一、國(guó)際廠商
德州儀器(TI)
優(yōu)勢(shì):產(chǎn)品覆蓋超高性能、小封裝、低功耗等場(chǎng)景,OPA596等型號(hào)在高壓測(cè)試、醫(yī)療設(shè)備等領(lǐng)域表現(xiàn)突出。
2、恩智浦(NXP)
優(yōu)勢(shì):NXP的功率放大器以穩(wěn)定性和可靠性著稱,尤其在汽車和工業(yè)領(lǐng)域表現(xiàn)突出。其產(chǎn)品覆蓋從低到高的完整輸出功率選擇,支持模擬和數(shù)字輸入,并具備出色的EMC性能。例如,TDA8920BTH芯片采用第三代DMOS功率放大技術(shù),輸出功率高達(dá)2x100W(4Ω負(fù)載,THD+N《10%),滿足大多數(shù)音頻系統(tǒng)的功率需求。
3、Qorvo
優(yōu)勢(shì):Qorvo在高頻功率放大器領(lǐng)域具有顯著優(yōu)勢(shì),尤其在5G通信、射頻前端模塊等方面表現(xiàn)突出。其GaN(氮化鎵)技術(shù)功率放大器具有高功率密度、高效率、高線性度等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于無線基礎(chǔ)設(shè)施、雷達(dá)系統(tǒng)、衛(wèi)星通信等領(lǐng)域。例如,Qorvo的TQP7M9102驅(qū)動(dòng)放大器在+44
dBm OIP3和+27.5 dBm P1dB的寬頻率范圍內(nèi)提供高性能,同時(shí)僅消耗135mA靜態(tài)電流。
二、國(guó)內(nèi)廠商
1、西安安泰電子科技有限公司(Aigtek)
優(yōu)勢(shì):專注測(cè)量?jī)x器研發(fā),功率放大器產(chǎn)品增益高、輸出電壓和頻率可調(diào),技術(shù)實(shí)力強(qiáng)。
2、南京納特通信電子有限公司
優(yōu)勢(shì):射頻功放和系統(tǒng)產(chǎn)品研發(fā)能力強(qiáng),產(chǎn)品頻率跨度大、功率范圍廣,在EMC領(lǐng)域市場(chǎng)份額高。
功率放大器選型指南及關(guān)鍵注意事項(xiàng)
一、明確應(yīng)用場(chǎng)景與核心需求
確定負(fù)載類型
阻性負(fù)載(如加熱器、電阻絲):重點(diǎn)關(guān)注功率容量和電壓/電流穩(wěn)定性。
容性/感性負(fù)載(如電機(jī)、電磁閥):需考慮啟動(dòng)電流沖擊、功率因數(shù)補(bǔ)償及瞬態(tài)響應(yīng)能力。
通信/射頻負(fù)載:需匹配頻段、增益、線性度等參數(shù)。
量化關(guān)鍵指標(biāo)
輸出功率:需大于負(fù)載的峰值功率需求(建議留10%~20%余量)。
帶寬:確保覆蓋信號(hào)頻率范圍(如音頻放大器需20Hz~20kHz,射頻放大器需匹配載波頻率)。
效率:影響散熱設(shè)計(jì)和運(yùn)行成本(如D類放大器效率可達(dá)90%以上,適合電池供電設(shè)備)。
二、核心參數(shù)篩選與對(duì)比
功率與效率
連續(xù)波(CW)功率 vs 峰值功率:根據(jù)負(fù)載特性選擇(如脈沖負(fù)載需關(guān)注峰值功率)。
效率曲線:查看不同輸出功率下的效率,避免長(zhǎng)期工作在低效區(qū)。
線性度與失真
總諧波失真(THD):音頻應(yīng)用需《0.1%,通信系統(tǒng)需《1%。
三階交調(diào)截點(diǎn)(IP3):衡量非線性失真,高線性度放大器IP3值更高。
穩(wěn)定性與保護(hù)功能
負(fù)載變化適應(yīng)性:是否支持短路、開路、過載等異常工況。
保護(hù)機(jī)制:過熱保護(hù)、過壓/過流保護(hù)、軟啟動(dòng)功能等。
三、關(guān)鍵技術(shù)細(xì)節(jié)分析
拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)匹配
A類/B類/AB類:適合音頻放大,線性度高但效率低。
D類/開關(guān)模式:適合高效率應(yīng)用(如便攜式設(shè)備)。
GaN/SiC器件:高頻、高壓、高溫場(chǎng)景的首選(如雷達(dá)、5G基站)。
散熱設(shè)計(jì)
熱阻(θja):直接影響器件壽命,需結(jié)合環(huán)境溫度計(jì)算結(jié)溫。
散熱方式:自然對(duì)流、強(qiáng)制風(fēng)冷、液冷等,需匹配功率密度。
接口與控制
輸入/輸出阻抗:通常為50Ω(射頻)或高阻抗(音頻),需與信號(hào)源/負(fù)載匹配。
控制接口:是否支持?jǐn)?shù)字控制(如I2C、SPI)、增益調(diào)節(jié)方式(模擬/數(shù)字)。
四、成本與供應(yīng)鏈考量
價(jià)格梯度
通用型:價(jià)格低,適合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用(如音頻功放模塊)。
定制型:價(jià)格高,但可優(yōu)化性能(如高頻、高功率場(chǎng)景)。
交期與供貨穩(wěn)定性
國(guó)產(chǎn)廠商優(yōu)勢(shì):如南京納特、西安安泰等,可提供本地化技術(shù)支持和快速交付。
進(jìn)口替代:關(guān)注國(guó)產(chǎn)化替代方案,降低供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)。
五、選型避坑指南
避免“功率虛標(biāo)”:
確認(rèn)標(biāo)稱功率是“連續(xù)波”還是“脈沖峰值”,部分廠商可能用峰值功率誤導(dǎo)用戶。
警惕“低價(jià)陷阱”:
低價(jià)產(chǎn)品可能犧牲散熱設(shè)計(jì)或保護(hù)功能,導(dǎo)致長(zhǎng)期可靠性問題。
驗(yàn)證兼容性:
實(shí)際測(cè)試與負(fù)載的匹配度,避免因阻抗不匹配導(dǎo)致性能下降或損壞。
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