[問題] 關於power amplifier跟 driver amplifier的一些問題

[steven1007 (浩雲)]

不好意思請問一下:


最近在閱讀一些power amplifier跟driver amplifier產品的data sheet,有一些疑問想請
問一下,煩請各位朋友解答一下,好解除我心中的疑惑,謝謝.

1.driver amplifier的腳色定位是如何,可否舉一個簡單的列子說明好讓我了解.
TX/RX都會用到是嗎?


2.我在看driver amplifier的時候都會說它是幾瓦(譬如0.5W,2W..等等),請問是什麼意思
,假設是1W是指他可以輸出1W的能量給下一級負載嗎?amplifier不都是將信號做放大嗎,如
果下一級的負載是PA,那麼是否代表這個PA將會獲的
一個10V的Voltage Amplitude(在50歐姆的系統下)?


3.我在看power amplifier的時候他會有Gain跟linear Pout這兩個名詞,這個linear Pout
是什麼意思?跟Gain的區別在哪邊?


4.根據以下的規格能夠判別出這一個power amplifier是幾瓦的PA嗎?該怎麼算?


3.5GHz; 3.3V, Iqtotal=240 mA (typ)
‧ 30 dB Gain
‧ 23dBm linear Pout (2.5% EVM, 64QAM OFDMA)
‧ 24.5dBm linear Pout (2.5% EVM, 64QAM OFDMA)
@ Vdd=5V
‧ P1dB : 30.5dBm
‧ Detector range : 10dB (0.3V – 2.0V)
‧ 18 dB switchable gain attenuation
‧ Shutdown current : < 20uA
非常謝謝大家^^

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 60.250.65.196

> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: cpt (Obstacle 1) 看板: comm_and_RF
標題: Re: [問題] 關於power amplifier跟 driver amplifi …
時間: Sun Jun  8 03:13:22 2008

※ 引述《steven1007 (浩雲)》之銘言：
: 不好意思請問一下:
: 最近在閱讀一些power amplifier跟driver amplifier產品的data sheet,有一些疑問想請
: 問一下,煩請各位朋友解答一下,好解除我心中的疑惑,謝謝.
: 1.driver amplifier的腳色定位是如何,可否舉一個簡單的列子說明好讓我了解.
: TX/RX都會用到是嗎?

很多產品會把大部分的 TX/RX 做在單一晶片上
但 PA 往往得 off-chip
所謂 driver amp 通常就是用來推這顆 off-chip PA
PA 之後就是天線了, 所以只有 TX 會用到

: 2.我在看driver amplifier的時候都會說它是幾瓦(譬如0.5W,2W..等等),請問是什麼意思
: ,假設是1W是指他可以輸出1W的能量給下一級負載嗎?amplifier不都是將信號做放大嗎,如
: 果下一級的負載是PA,那麼是否代表這個PA將會獲的
: 一個10V的Voltage Amplitude(在50歐姆的系統下)?

功率放大器顧名思義就是只管放大功率
而功率又和瞬間電壓和電流有關, 不能只看電壓
考慮到整體效率 (PAE) 和原件的可靠度
甚至不希望輸出端的電壓太高 (這可以用 impedance transformation 達成)

: 3.我在看power amplifier的時候他會有Gain跟linear Pout這兩個名詞,這個linear Pout
: 是什麼意思?跟Gain的區別在哪邊?

Gain 指的就是 power gain
(例如: Pin = 0 dBm, Pout = 20 dBm => power gain = 20 dB)

至於 linear Pout (linear output power)
和 1-dB compression point 是同一個東西:

Pout 對 Pin 作圖 (單位都是 dBm), 理想情形之下會是一條斜率固定的直線
實際上 Pin 大到一定程度之後, Pout 會開始變平 (輸出飽和->變得不線性了)
實際值和理想值差距 1 dB 的那一點就是所謂的 linear Pout

只要這顆 PA 操作在 linear Pout 以內, 都可以視為線性的

: 4.根據以下的規格能夠判別出這一個power amplifier是幾瓦的PA嗎?該怎麼算?
: 3.5GHz; 3.3V, Iqtotal=240 mA (typ)
: ‧ 30 dB Gain
: ‧ 23dBm linear Pout (2.5% EVM, 64QAM OFDMA)
: ‧ 24.5dBm linear Pout (2.5% EVM, 64QAM OFDMA)
: @ Vdd=5V
: ‧ P1dB : 30.5dBm
: ‧ Detector range : 10dB (0.3V – 2.0V)
: ‧ 18 dB switchable gain attenuation
: ‧ Shutdown current : < 20uA
: 非常謝謝大家^^

通常我們會把 linear Pout 當作參考該 PA "瓦數" 的標準
23 dBm 就直接換算吧 等於200 mW
30 dBm = 1 W


最後稍微叮嚀一下, 單位要注意喔
dBm 和 dB 是不一樣的, dBm 是功率單位 (以 1 mW 為基準)
例如: 23 dBm 就是比 1 mW 大 23 dB => 200 mW

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc)
◆ From: 67.186.57.226
※ 編輯: cpt             來自: 67.186.57.226        (06/08 03:16)
推 GOGOLINE:簡單說~dBm是絕對大小  dB是相對大小
> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: steven1007 (浩雲) 看板: comm_and_RF
標題: Re: [問題] 關於power amplifier跟 driver amplifi …
時間: Mon Jun  9 15:55:49 2008

 引述《cpt (Obstacle 1)》之銘言：
: ※ 引述《steven1007 (浩雲)》之銘言：
: : 1.driver amplifier的腳色定位是如何,可否舉一個簡單的列子說明好讓我了解.
: : TX/RX都會用到是嗎?

: 很多產品會把大部分的 TX/RX 做在單一晶片上
: 但 PA 往往得 off-chip
: 所謂 driver amp 通常就是用來推這顆 off-chip PA
: PA 之後就是天線了, 所以只有 TX 會用到


: : 3.我在看power amplifier的時候他會有Gain跟linear Pout這兩個名詞,這個linear Pout
: : 是什麼意思?跟Gain的區別在哪邊?
: Gain 指的就是 power gain
: (例如: Pin = 0 dBm, Pout = 20 dBm => power gain = 20 dB)
: 至於 linear Pout (linear output power)
: 和 1-dB compression point 是同一個東西:
: Pout 對 Pin 作圖 (單位都是 dBm), 理想情形之下會是一條斜率固定的直線
: 實際上 Pin 大到一定程度之後, Pout 會開始變平 (輸出飽和->變得不線性了)
: 實際值和理想值差距 1 dB 的那一點就是所謂的 linear Pout
: 只要這顆 PA 操作在 linear Pout 以內, 都可以視為線性的
 4.根據以下的規格能夠判別出這一個power amplifier是幾瓦的PA嗎?該怎麼算?
: : 3.5GHz; 3.3V, Iqtotal=240 mA (typ)
: : ‧ 30 dB Gain
: : ‧ 23dBm linear Pout (2.5% EVM, 64QAM OFDMA)
: : ‧ 24.5dBm linear Pout (2.5% EVM, 64QAM OFDMA)
: : @ Vdd=5V
: : ‧ P1dB : 30.5dBm
: : ‧ Detector range : 10dB (0.3V – 2.0V)
: : ‧ 18 dB switchable gain attenuation
: : ‧ Shutdown current : < 20uA




首先感謝cpt大大的說明,不過我還是有些疑問要請教一下:

1.針對第一個問題,driver amplifier要推PA,這個"推"是什麼意思?是不是假如一個RF
的信號要放大很大的倍數,單靠一個PA的gain不足以應付,於是先利用driver amplifier
來放大一定的倍數然後再透過PA繼續放大,如果是這樣子的話在某些情況下單靠PA就足以
完成的話,driver amplifier是否就不需要了?


2.在第二個問題我有詢問到關於driver amplifier的瓦數問題,是我在看data sheet所產
生的疑問,
http://www.avagotech.com/assets/downloadDocument.do?id=34961&Source=SearchResultPage
在這篇data sheet中標題就說1W High Linearity Amplifier,這個1W可是指他的P1dB?

3.在第三個問題中所提到的linear pout,大大是指P1dB,可是若根據我在第四個問題所附
的spec,它提到的P1dB是30.5dBm,linear pout是23dBm,這兩者為什麼不同?是因為測試的
條件不同嗎?

謝謝^^

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 60.250.65.196
推 juc:"推"應是指電流驅動能力...也就是可以輸出多
→ juc:少電流的能力
> -------------------------------------------------------------------------- <

作者: shinin001 (56789) 看板: comm_and_RF
標題: Re: [問題] 關於power amplifier跟 driver amplifi …
時間: Mon Jun  9 17:23:27 2008

※ 引述《steven1007 (浩雲)》之銘言：
:  引述《cpt (Obstacle 1)》之銘言：
: : 很多產品會把大部分的 TX/RX 做在單一晶片上
: : 但 PA 往往得 off-chip
: : 所謂 driver amp 通常就是用來推這顆 off-chip PA
: : PA 之後就是天線了, 所以只有 TX 會用到
: : Gain 指的就是 power gain
: : (例如: Pin = 0 dBm, Pout = 20 dBm => power gain = 20 dB)
: : 至於 linear Pout (linear output power)
: : 和 1-dB compression point 是同一個東西:
: : Pout 對 Pin 作圖 (單位都是 dBm), 理想情形之下會是一條斜率固定的直線
: : 實際上 Pin 大到一定程度之後, Pout 會開始變平 (輸出飽和->變得不線性了)
: : 實際值和理想值差距 1 dB 的那一點就是所謂的 linear Pout
: : 只要這顆 PA 操作在 linear Pout 以內, 都可以視為線性的
:  4.根據以下的規格能夠判別出這一個power amplifier是幾瓦的PA嗎?該怎麼算?
: 首先感謝cpt大大的說明,不過我還是有些疑問要請教一下:
: 1.針對第一個問題,driver amplifier要推PA,這個"推"是什麼意思?是不是假如一個RF
: 的信號要放大很大的倍數,單靠一個PA的gain不足以應付,於是先利用driver amplifier
: 來放大一定的倍數然後再透過PA繼續放大,如果是這樣子的話在某些情況下單靠PA就足以
: 完成的話,driver amplifier是否就不需要了?

通常要推到high power的PA，單一顆的GAIN都不高，所以一個可輸出30dBm的PA

增益可能只有10dB甚至更低，所以輸入的1dB增益壓縮點可能就落在10-20dBm

而系統端mixer出來，可能達不到這個功率，所以利用drive amplifier來達成

如果不需要driver amplifier的情況，可能是單一顆PA就有20~30dB的增益

輸出又可達到30dBm的時候，應該可以吧！

: 2.在第二個問題我有詢問到關於driver amplifier的瓦數問題,是我在看data sheet所產
: 生的疑問,
: http://www.avagotech.com/assets/downloadDocument.do?id=34961&Source=SearchResultPage
: 在這篇data sheet中標題就說1W High Linearity Amplifier,這個1W可是指他的P1dB?
: 3.在第三個問題中所提到的linear pout,大大是指P1dB,可是若根據我在第四個問題所附
: 的spec,它提到的P1dB是30.5dBm,linear pout是23dBm,這兩者為什麼不同?是因為測試的

依我自己在弄PA的過程，大約1dB增益壓縮點往前6~8dB，數位調變訊號的EVM才會通過

而這個規格依系統不一樣而要求不一樣，依你說明的30.5dBm是1dB點

往前退到23dBm，應該是EVM過SPEC的點吧！

: 條件不同嗎?
: 謝謝^^

--
※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) 
◆ From: 140.138.174.39
→ cpt:嗯嗯 感謝補充 back-off的確是會比1-dB point
→ cpt:後退不少 之前沒講清楚