Pasternack博客
高增益对放大器性能的影响
在射频传感和通信应用中，通常涉及极其微弱的信号时，为了将这些信号数字化或以其他方式处理至可用水平，一般需要采用射频放大器以提升增益或信号强度。然而，在显著提高信号功率时，需要考虑并权衡若干因素。
与所有性能参数和信号质量一样，试图改善某一因素或参数往往需要牺牲其他一个或多个因素或参数。例如，增益带宽积（GBP）是一个重要的衡量指标，它将放大器的开环增益与该增益水平下的可用带宽进行比较。对于许多放大器而言，提高增益通常会导致可用带宽的降低，而实现较宽频带则需以较低增益为代价。在此情况下，带宽被定义为放大器在其增益相对平坦范围内所能覆盖的频率范围。
在优化放大器增益的过程中，还需考虑其他因素，如噪声和稳定性。通常，增益较高的放大器会引入更大的附加噪声系数。即便使用噪声系数极低的放大器，信号中的噪声最终仍会与原始信号一同被放大。因此，在信号调节的各个阶段，常常采用滤波器来限制带外噪声能量。然而，通过增加信号的增益来消除带内噪声则难以去除。
在稳定性方面，必须特别考虑高增益放大器类型，以避免在指定的输入信号能量、负载和频率范围内变得不稳定。这包括考虑放大器工作整个指定范围内的动态因素，如温度和其他环境因素。由于这需要考虑负载，因此高增益/射频功率放大器通常使用负载牵引和其他方法进行测试，通过改变负载以正确地确定放大器设计。
尽管许多射频放大器的设计具有固定的增益，但有些放大器的设计可以在一定范围内改变增益。这类放大器被称为射频可变增益放大器（VGA），具有与固定增益放大器相同的权衡，但也表现出更微妙的性能。VGA通常用于测试和测量应用或自动化测试。然而，有许多类型的集成VGAs用于无线电和雷达设计，信号输入级或输出级能以不同的增益水平运行。