为什么同时用P1dB和IP3来描述放大器性能？

joyfm

通过泰勒级数展开对放大器非线性的分析是比较能明确的得到IP3的表达而不是P1dB;楼上的说反了。

这两个参数虽然都是源于非线性，但是描述的侧重点不同。
比如说从A地方到B地方有多远可能会这样描述:
大概需要10分钟的车程；
也可能是：
就跟公司到家的距离差不多；

两种描述的方法抛开精确度不考虑是都可以的，但是侧重点就不同。前者比较强调我多少时间能到，后者比较强调空间的上的距离；
至于P1dB和IP3的描述侧重点有什么不同，我在上面已经讲过了，我感觉还是比较说到要害的吧。

原帖由 calven 于 2006-11-9 00:44 发表
我们对放大器输入与输出之间的函数关系进行泰勒展开，函数表达式里含有输入信号的任意次方项，在信号足够小的时候，我们只考虑一次方项，如果信号足够大的时候高次项就不可以忽略了，其中的1db压缩点就是由于三 ...

nicholasfor

通过各位的讨论，收益也良多，
是不是可以这样来说呢？
P1dB关心的只是基波功率偏离正常增益1dB时的值，而IP3关心的是基波分量与三阶交调产物相等时的值。两者结合起来，我们就可以综合考虑三阶产物在1dB压缩点时的值，从而确定这个离基波很近的三阶产物在1dB压缩点附近对基波造成多大的干扰。

joyfm

我想你是对的。
不过，你关心的三阶产物一定是在P1dB的情况下吗？实际的情况大概不总是这样。

原帖由 nicholasfor 于 2006-11-9 11:43 发表
通过各位的讨论，收益也良多，
是不是可以这样来说呢？
P1dB关心的只是基波功率偏离正常增益1dB时的值，而IP3关心的是基波分量与三阶交调产物相等时的值。两者结合起来，我们就可以综合考虑三阶产物在1dB压缩 ...

nicholasfor

楼上的可以举个例子介绍一下所关心的三阶产物不在P1dB情况下时的情况吗？
我不理解的地方其实在这里，假如我们只讨论线性功放，当输入功率超过P1dB时，基频增益已经偏离线性，也许已经不在我们可以接受的范围了，也就是说，我们用这一放大器进行线性放大时，我们总会注意让输入信号不要超过P1dB，或选取P1dB高的功放。这样可以可靠的工作。此时，IP3对我们选择功放也许没什么用处（我暂时是这样认为的，大家指正），因为我们已经照P1dB选好了，这样，IP3同P1dB相比是一个更松的限制。
另一方面，也许在P1dB时非线性早已不可接受了，因为基频失去的1dB的增益也许都转移到三阶产物上了，造成基频被严重干扰从而不能正常工作。于是我们可以通过IP3这个外推值来确定P1dB以及P1dB以下某点处三阶产物的大小，从而进一步缩小动态范围。这样IP3同P1dB相比就是一个更苛刻的限制了。
目前我的理解就只到了这个阶段，欢迎大家指正。
PS：这是华为一面的面试官问我的问题，我的回答他相当不满意，我感觉。

joyfm

你说的“另一方面”是比较现实的情况。
对于线性功放需求的确定来说，粗略的要求是让它“远离”（到底有多远，系统不同要求也不同）P1dB点，保证工作在一个“基本”的线性区，当需要更精确的计算的时候或许会需要IP3。但是，对于线性功放的衡量往往又用到ACPR或者信号的EVM来去考量它，IP3跟ACPR的对应又与信号的峰均比的统计特性有关系，一般也少用到。

所以说，理解了P1dB和IP3的应用是描述线性度的侧重点不同以后就不用刻意要把它们两拉在一起去做对应，不同的系统描述方法可能不同，但是该描述方法一定是比较能反映系统需求的参数。那么就用它去表述吧，不管它是P1dB，IP3还是ACPR什么其它的。

原帖由 nicholasfor 于 2006-11-10 09:34 发表
楼上的可以举个例子介绍一下所关心的三阶产物不在P1dB情况下时的情况吗？
我不理解的地方其实在这里，假如我们只讨论线性功放，当输入功率超过P1dB时，基频增益已经偏离线性，也许已经不在我们可以接受的范围了 ...

nicholasfor

如果面试官也这么想就好了。呵。

一意孤行

其实这个是描述线性度的，仿真的时候直接用IM3不就可以了吗

calven

在描述放大器的线性度的时候一般都直接给出IP3,然后就可以容易地得到IM3

joyfm

呵呵.....
如果你能回答成我上面说到的那样，面试官还一定要追问你P1dB和IP3的关系，那这位面试官是搞理论的，不是搞工程的啦。
P1dB和IP3之间的数值对应关系不是一个“一定”的值，差别大概在10几个dB。是因为不同的器件，不同的工艺而不同的，详细的计算一定是比较复杂的，但又是没有多少实际意义。我的知识面也有限，目前我没有看到有那本书或者论文特别强调二者之间的数值对应关系的论述。作为一种“兴趣”，倒是可以计算一下。

原帖由 nicholasfor 于 2006-11-10 14:55 发表
如果面试官也这么想就好了。呵。

liuliu7812

同意calven的说法,其实1db是说大信号的,而ip3是针对小信号的,两者有一定联系但是表征的意义不同