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전력 증폭기 효율 계산기 (PAE 및 드레인 효율)

전력 추가 효율 (PAE), 드레인 효율, DC 전력 소비, 열 방출을 포함한 RF 전력 증폭기 효율 계산

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공식

PAE = (Pout − Pin) / Pdc × 100%

PAEPower-added efficiency (%)
PoutRF output power (mW)
PinRF input power (mW)
PdcDC supply power (Vdc × Idc) (mW)
η_DDrain efficiency (Pout/Pdc) (%)

작동 방식

전력 증폭기 효율은 무선 주파수 (RF) 전자 설계에서 중요한 파라미터로, 증폭기가 소비하는 총 입력 전력에 대한 출력 RF 전력의 비율을 나타냅니다.이상적인 시나리오에서 증폭기는 모든 입력 전력을 유용한 출력 전력으로 변환하지만 현실적 한계로 인해 일부 에너지는 항상 열로 손실됩니다.클래스 A, AB 및 C 증폭기 설계는 서로 다른 효율 특성을 가지고 있습니다. 클래스 B 및 클래스 C 설계는 일반적으로 효율은 높지만 선형성은 낮을 수 있습니다.

계산 예제

: 10W의 DC 전력을 소비하고 7W의 RF 출력 전력을 생성하는 전력 증폭기.효율 계산: η = (출력 전력/입력 전력) × 100% = (7W/10W) × 100% = 70% 효율.이는 엔지니어가 증폭기의 성능 및 에너지 변환 기능을 정량화할 수 있는 방법을 보여줍니다.

실용적인 팁

  • 항상 일정한 작동 조건에서 입력 및 출력 전력을 측정합니다.
  • 증폭기 효율에 대한 온도 영향 고려
  • 최대 전력 전달을 위해 적절한 임피던스 매칭을 사용하십시오.
  • 특정 애플리케이션 요구 사항에 따라 앰프 클래스 선택

흔한 실수

  • 열 관리 및 효율성에 미치는 영향 무시
  • 모든 작동 조건에서 입력 전력과 출력 전력 간의 선형 관계를 가정
  • 실제 효율성을 떨어뜨리는 기생 구성 요소를 간과합니다.

자주 묻는 질문

효율은 앰프 클래스에 따라 다릅니다: 클래스 A (25-35%), 클래스 AB (50-70%), 클래스 C (70-90%)
주파수가 높을수록 일반적으로 기생 요소로 인한 손실이 커져 전체 효율성이 떨어질 수 있습니다.
주요 요소에는 증폭기 클래스, 작동 주파수, 부하 임피던스, 바이어스 조건 및 반도체 기술이 포함됩니다.

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