pa 芯片

全球15家射频器件供应商盘点（附国内上市公司名单）如今，手机中射频（RF）器件的成本越来越高。

一个4G全网通手机，前端RF套片的成本已达到8-10美元，含有10颗以上射频芯片，包括2-3颗PA、2-4颗开关、6-10颗滤波器。

未来随着5G的到来，RF套片的成本很可能会超过手机主芯片。

再加上物联网的爆发，势必会将射频器件的需求推向高潮。

成本昂贵，95%的市场被欧美厂商把持通常情况下，一部手机主板使用的射频芯片占整个线路面板的30%-40%。

据悉，一部iPhone 7仅射频芯片的成本就高达24美元，有消息称苹果今年每部手机在射频芯片上的投入将历史性地超过30美元。

随着智能手机迭代加快，射频芯片也将迎来一波高峰。

目前，手机中的核心器件大多已实现了国产化，唯独射频器件仍在艰难前行。

据悉，全球约95%的市场被控制在欧美厂商手中，甚至没有一家亚洲厂商进入顶尖行列。

射频器件细分领域目前，手机中的射频器件主要包括功率放大器（PA）、双工器、射频开关、滤波器（包括SAW与BAW两种）、低噪放大器（LNA）等等。

归结起来，射频器件主要三大细分领域为射频滤波器、射频开关、PA芯片（功率放大器芯片）。

滤波器：对于中国公司来说，滤波器是最难跨过的一道门槛，因为面临着专利和工艺两大难题，所以目前几乎没有能够量产的国产Saw滤波器。

由于芯片太厚，都没法做进集成模块，只能做外挂。

总体而言，国内的滤波器目前还处在中低端。

SOI射频开关：国内做SOI射频开关的公司已有20-30家，价格战已开始进入白热化。

其中，中国电科55所研制生产的GaAs及SOI 移动终端射频开关产品在华为、中兴等知名国产品牌移动终端产品中得到广泛应用，实现年出货量2亿只。

特别是SOI移动终端射频开关产品，采用了GPIO和MIPI控制模式，具有高效率、低损耗、高隔离的技术优势，同时做到了尺寸更小、成本更低、集成度更高。

PA（功率放大器）：手机中除主芯片外最重要的外围元件之一，影响着手机的信号强度、通信质量以及基站效率。

什么是PA，与LNA的区别是什么PA是Power Amplifier的简称，中文名称为功率放大器，简称“功放”，指在给定失真率条件下，能产生最大功率输出以驱动某一负载的放大器。

利用三极管的电流控制作用或场效应管的电压控制作用将电源的功率转换为按照输入信号变化的电流。

例如扬声器，功率放大器在整个音响系统中起到了“组织、协调”的枢纽作用，在某种程度上主宰着整个系统能否提供良好的音质输出。

而PA在当今物联网领域广泛应用的时代也是起到很大的辅助性。

就像LOL中一名好的辅助是可以带动整个团队的节奏。

事实上PA已经应用在相当多热门项目产品上了，如：2.4 GHz 射频系统、ZigBee 及其相关应用、无线音频系统、智能家居和工业自动化设备等等。

以前周围的朋友以及客户用的比较多的进口PA芯片大部分也就是RFX2401C这个型号了。

为什么说以前呢？因为现在已经有很多逐渐使用国产的来替代了，不要问我为什么。

请摸摸自己的钱包就知道了。

言归正传，PA国产芯片中的代表性产品之一---AT2401C。

AT2401C是可以PIN TO PIN完全兼容替代RFX2401C这个型号的，目前这个型号也是已经投入市场大量使用了。

不过因为AT2401C 是采用CMOS 工艺实现的单芯片器件，其内部集成了功率放大器(PA)，低噪声放大器(LNA)，所以这里我简单说下PA和LNA 的区别：低噪声放大器(Low Noise Amplifier)-------------LNA功率放大器(Power Amplifier)---------------------PALNA是低噪声放大器，主要用于接收电路设计中。

因为接收电路中的信噪比通常是很低的，往往信号远小于噪声，通过放大器的时候，信号和噪声一起被放大的话非常不利于后续处理，这就要求放大器能够抑制噪声。

PA（功放）主要功能是功率放大，以满足系统要求，最重要的指标就是输出功率大小，其次线性如何等等，一般用在发射机的最后一级。

对性能、微型化和更高频率运行的推动正在挑战无线系统的两个关键天线连接元器件的限制：功率放大器(PA) 和低噪声放大器(LNA)。

使5G 成为现实的努力，以及PA 和LNA 在VSAT 端子、微波无线电链路和相控阵雷达系统中的使用促成了这种转变。

这些应用的要求包括较低噪声（对于LNA）和较高能效（对于PA）以及在高达或高于10 GHz 的较高频率下的运行。

为了满足这些日益增长的需求，LNA 和PA 制造商正在从传统的全硅工艺转向用于LNA 的砷化镓(GaAs) 和用于PA 的氮化镓(GaN)。

本文将介绍LNA 和PA 的作用和要求及其主要特性，然后介绍典型的GaAs 和GaN 器件以及在利用这些器件进行设计时应牢记的事项。

LNA 的灵敏作用LNA 的作用是从天线获取极其微弱的不确定信号，这些信号通常是微伏数量级的信号或者低于-100 dBm，然后将该信号放大至一个更有用的水平，通常约为0.5 到1 V（图1）。

具体来看，在50 Ω系统中10 μV 为-87 dBm，100 μV 等于-67 dBm。

利用现代电子技术可以轻松实现这样的增益，但LNA 在微弱的输入信号中加入各种噪声时，问题将远不是那么简单。

LNA 的放大优势会在这样的噪声中完全消失。

图1：接收路径的低噪声放大器(LNA) 和发送路径的功率放大器(PA) 经由双工器连接到天线，双工器分开两个信号，并防止相对强大的PA 输出使灵敏的LNA 输入过载。

（图片来源：Digi-Key Electronics）注意，LNA 工作在一个充满未知的世界中。

作为收发器通道的前端，LNA 必须能捕捉并放大相关带宽内功耗极低的低电压信号以及天线造成的相关随机噪声。

在信号理论中，这种情况称作未知信号/未知噪声难题，是所有信号处理难题中最难的部分。

LNA 的主要参数是噪声系数(NF)、增益和线性度。

噪声来自热源及其它噪声源，噪声系数的典型值为0.5 - 1.5 dB。

附录三常用芯片引脚图一、 单片机类1、MCS-51芯片介绍：MCS-51系列单片机是美国Intel 公司开发的8位单片机，又可以分为多个子系列。

MCS-51系列单片机共有40条引脚，包括32条I/O 接口引脚、4条控制引脚、2条电源引脚、2条时钟引脚。

引脚说明： P0.0～P0.7：P0口8位口线，第一功能作为通用I/O 接口，第二功能作为存储器扩展时的地址/数据复用口。

P1.0～P1.7：P1口8位口线，通用I/O 接口无第二功能。

P2.0～P2.7：P2口8位口线，第一功能作为通用I/O 接口，第二功能作为存储器扩展时传送高8位地址。

P3.0～P3.7：P3口8位口线，第一功能作为通用I/O 接口，第二功能作为为单片机的控制信号。

ALE/ PROG ：地址锁存允许/编程脉冲输入信号线（输出信号）PSEN ：片外程序存储器开发信号引脚（输出信号）EA/Vpp ：片外程序存储器使用信号引脚/编程电源输入引脚RST/VPD ：复位/备用电源引脚2、MCS-96芯片介绍：MCS-96系列单片机是美国Intel 公司继MCS-51系列单片机之后推出的16位单片机系列。

它含有比较丰富的软、硬件资源，适用于要求较高的实时控制场合。

它分为48引脚和68引脚两种，以48引脚居多。

引脚说明：RXD/P2.1 TXD/P2.0：串行数据传出分发送和接受引脚，同时也作为P2口的两条口线HS1.0～HS1.3：高速输入器的输入端HS0.0～HS0.5：高速输出器的输出端（有两个和HS1共用）Vcc ：主电源引脚（＋5V ）Vss ：数字电路地引脚（0V ）Vpd ：内部RAM 备用电源引脚（＋5V ）V REF ：A/D 转换器基准电源引脚（＋5V ）12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST RXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WR/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1V SS V CC P0.0/AD 0P0.1/AD 1P0.2/AD 2P0.3/AD 3P0.4/AD 4P0.5/AD 5P0.6/AD 6P0.7/AD 7EA/V PP ALE/PROG PSENP2.7/A 15P2.6/A 14P2.5/A 13P2.4/A 12P2.3/A 11P2.2/A 10P2.1/A 9P2.0/A 8803180518751AGND：A/D转换器参考地引脚XTAL1、XTAL2：内部振荡器反相器输入、输出端，常外接晶振。

主流功放芯片介绍主流功放芯片是指当前市场上应用广泛的功率放大器芯片。

功率放大器（Power Amplifier，PA）是一种将输入信号的功率放大到更高功率的电子设备，用于驱动扬声器、放大音频信号或射频信号等功率放大应用。

下面将介绍几种主流的功放芯片。

1.TDA2030TDA2030是一种具有双向直流功率电源的5引脚单片电容器直接连接立体声功放器。

它采用了固定的直流偏置和电源电压补偿，具有较低的失真和幅频特性，使其成为一种广泛应用于音频放大领域的主流功放芯片之一、TDA2030适用于低音频放大应用，如音乐播放器、家庭影院系统等。

2.TDA7294TDA7294是一种高性能音频功放芯片，具有单声道输出功率100W和双声道输出功率50W。

它采用了多功能内部保护电路，具有过温保护、过电流保护和短路保护等功能，可以保证功放的稳定工作。

TDA7294还具有低高频失真和低噪声等优点，适用于高品质音频放大应用，如音响系统、专业音箱等。

3.LM3886LM3886是一种高性能音频功放芯片，具有单声道输出功率68W。

它采用了内部限流和短路保护电路，可以保护功放芯片免受损坏。

LM3886还具有低失真、低噪声和高稳定性等特点，适用于高保真音响系统、音乐工作室等高要求音频放大应用。

4.TPA3116TPA3116是一种数字音频功放芯片，具有高效率、低功耗和高音质的特点。

它采用了数字输入和PWM调制技术，可以实现高保真的音频放大。

TPA3116还具有多种保护功能，如过温保护、过电流保护和低电压保护等，可以保护功放芯片的安全工作。

TPA3116适用于便携式音箱、无线音乐播放器等功率放大应用。

以上介绍了几种主流的功放芯片，它们在不同的应用领域中具有各自的特点和优势。

用户可以根据自己的需求选择合适的功放芯片来实现音频信号的放大。

PA指标分析一．PA的工艺PA的设计指标包括频率、带宽、功率、效率、线性度，甚至可能也要要求噪声。

目前主要有两种工艺CMOS和GaAs。

CMOS工艺比GaAs有优势的地方，主要是集成度和成本。

所以但凡是要求效率、噪声、线性度等指标的放大器都不会选择CMOS工艺。

同时,CMOS的衬底损耗大，在大功率(1W以上)和低噪声方面都做不过砷化镓,所以无线网络和手机市场就被GaAs PA所统治，因为它可以支持高频率和高功率应用，而且效率很高。

CMOS PA则在蓝牙和ZigBee应用领域占据主导地位，因为它一般运行功率更低，而且性能要求没有那么苛刻。

二．PA选型GSM是恒包络调制，对线性度要求不高，所以使用非线性PA即可；LTE是非恒包络调制，幅度包含调制信息，所以对线性度要求很高，采用的是线性PA；CMOS目前无法满足高线性的要求，目前LTE PA几乎都是使用GaAs。

GaAs电子迁移速率是传统SI的六倍，所以截止频率高适合作为PA，常见的PA多为GaAs材质。

但是CMOS工艺比较成熟，容易和transceiver集成在同一芯片内，但是前提是解决好大信号和小信号的隔离比较困难。

一般这种SOC 带内杂散都比较高三.PA指标详解衡量各类功率放大器性能的主要性能指标有：工作频带及带宽、输出功率、增益及增益平坦度、输入及输出反射系数（驻波比）、线性度等，1.工作频带及带宽工作频带是指满足其他所有性能指标要求的连续工作频率范围。

带宽用来表示传输信号所占有的频率宽度，由传输信号的最高频率fℎ和最低频率f l决定，两者之差就是带宽值(BW)，即BW=fℎ−f l。

相对带宽定义为信号带宽与中心频率之比，公式表示为W=[2(fℎ−f l)/(fℎ+f l)]×100%对于窄带、宽带的划分而言，目前尚无统一的严格定义，但通常有以下几种约定或定义方法。

在天线应用中，相对带宽W≤10%时，称为窄带天线；当f h f l >2:1时，称为宽带天线；当f hf l>10:1时，称为超宽带天线。

制作內容1.網卡&手機測試項目的常見故障現象以及分析指導2.分析心得總結分析師經驗，都坦言：修板其實并不難，只要做到：多觀察（仔細檢查不良PCB外觀，多借用放大鏡、X-RAY輔助工具），多測量（測量工具很多，但一定要能作到“勤”）多交流（遇到難題要互相交流，他人的經驗就是你的了！呵呵!）多總結（好記性不如亂筆頭，遇到典型的代表型故障要會作記錄）少換芯片（這里的少指的是相對而言，CPU,PM,RTR,FLASH都是國際馳名公司高通&三星的物料，質量控制體系嚴格，損壞系數低，如果輕易更換容易作無用功，而且容易引發其它再生故障,譬如RTR芯片焊接技術要求高，不容易更換）不開機：（CT001-1）CT001需測試開機電流和網卡（手機）能否正常進入FTM模式。

每個網卡（或手機）都有固定的開機電流（差異很小）。

我們把網卡的供電電壓設置為5V，手機的供電電壓設置為3.6V（過大電壓會造成手機關機電流或者待機電流大等故障）CT001---（不開機）我們簡單描述網卡（手機）開機過程，通过USB接口从外部引入5V電壓，通過两个DC/DC 转换分成两路电源分别给基带（開機用3.25V）和射频PA（功率發射用3.3V）供电，基带电压（3.25V）给电源管理芯片，射频电压（3.3V）给WCDMA&GSM前端功放模块，網卡的電路設計是一上電就開機，开机后后各路电压分别为：MSMC(1.2V)，MMC (3.0V)，RFRX_1(2.1V)，RFRX_0(2.7V)，MSME(1.8V)，MSMA(2.6V) ，MSMP(2.6V)，TCXO(2.85V)，其中MSMA\P\E\C和VREG TCXO電壓一定要具備，否則網卡不能夠被開機。

我們在維修不開機的主板時，先上電觀察其工作電流，據以往經驗，電流分為以下幾類：就分析操作上不開機可遵循以下步驟：1.首先換上一塊好的電源副板，如果可以開機則確定為電源副板的原因，如果不開機則確定為主板的原因。

RF PA介绍LOREM IPSUM DOLOR LOREMCONTENTS 半导体功率器件放大器类型介绍RF PA调试QA RF PA应用RF PA特性参数PA：独立于主芯片的射频器件射频功率放大器（Power Amplifier, 简称 PA）是化合物半导体应用的主要器件，也是无线通信设备射频前端核心的组成部分。

射频前端（RF Front End）是用以实现射频信号发射与接收功能的芯片组，与基带芯片协同工作，共同实现无线通讯功能。

射频前端包括功率放大器（Power Amplifier）、开关（Switch）、滤波器（Filter）、双工器（Duplexer）、低噪声放大器（Low Noise Amplifier）等功能构件，其中核心器件是决定发射信号能力的射频功率放大器芯片。

PA 芯片的性能直接决定了手机等无线终端的通讯距离、信号质量和待机时间，是整个通讯系统芯片组中除基带主芯片之外最重要的组成部分。

根据晶体管的静态工作点的位置不同可分以下几类。

(1) A 类放大电路u CEi CQ Ai C1I CQ ωt2θ=2π 02ππ集电极电流波形静态工作点位置特点a.静态功耗大b.能量转换效率低c.高线性度功率放大器分类CQCEQ C I U P =u CEi CQ Aωti C2π 2 π2θ = π3 π静态工作点位置集电极电流波形特点a. 静态功耗CQ CEQ C ≈=I U P b. 能量转换效率高c. 输出失真大(2) B 类放大电路B类放大电路图示分析-U CC+U CCR 1R 2R Lu oVD 1VD 2u iV 1V 2u i wt+U CCu i+-V 1R Lu oV 2R Lu ou i-U CCu owt 0u owt0u owt 0改善B类放大器交越失真u CEi CQ Ai C3π2π3πI CQπ <2 < 2π静态工作点位置集电极电流波形特点a. 静态功耗较小b. 能量转换效率较高c. 输出失真比甲类大(3) AB 类放大电路功率放大器特性总结Linearity class MaximumefficiencyA50%GoodB78.5%ModerateAB50-78.5%betterC100%poor半导体功率器件晶体管工艺Class ProcessHigh power PA HBTLow/Mid power PA SiGeLNA+Switch HEMT/pHEMT/SOI/SiGeHigh power FEM HBT+HEMT/pHEMT,BiHEMT FEM(Low/Mid power)HBT/SiGeRF PA应用802.11 wifi802.15 Bluetooth/Zigbee GSM/CDMA/LTE-A通信类电子射频前端ISM Band Application射频前端架构图PA内部架构图PA与LNA区别●LNA：工作在小信号状态，提供放大的信号电流和电压，功率通常很小，NF低；●PA：工作在大信号状态，提供较大的功率输出，其晶体管有足够的电流驱动能力和较高的击穿电压；●PA：输出有很大的动态范围，其输出阻抗随电压和电流而改变，是非线性阻抗，因此阻抗匹配是难点；●LNA：电压增益；●PA：电压增益+功率增益。