CN105656435B - 一种宽带放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明一种高线性度宽带放大器公开了一种在较大输入信号范围内可维持理想的增益和线性度的高线性度宽带放大器，包括：共射型放大电路、与共射型放大电路的输入端相连的偏置电路、设置在所述共射型放大电路的输入、输出端之间的静态反馈电路以及设置在所述共射型放大电路的输入、输出端之间的动态反馈电路，该动态反馈电路可根据输入信号的大小，动态地调节所述共射型放大电路输入、输出端之间的反馈电阻值。本发明尤其适用于有线电视(CATV)的传输过程和光纤到户的射频驱动。

Description

一种宽带放大器
技术领域
本发明涉及到一种放大器，尤其涉及到一种输入信号功率较大的宽带放大器。
背景技术
如图1所示的传统的放大器电路，为了达到较大的带宽，通常在输入和输出之间引入一个反馈电阻RF。然而，在很多应用场合，比如有线电视(CATV)信号传输或光纤到户的射频驱动，由于输入信号的功率范围较大，有时甚至会有几十个dBm的动态范围，使得放大器很容易在大输入信号时饱和，从而影响输出信号的线性度指标。为了提高放大器的线性度，通常采用的方法是在放大器的发射极引入一个负反馈电阻RE来提高放大器的线性度，但是，引入的负反馈电阻RE带来了一个负面影响，即：降低了放大器的增益。因此，在实际应用中，往往需要手工调节电阻RE和RF的阻值，使得放大器在较大的输入信号范围内，维持理想的增益和线性度。
这种手工调节的方法，要求放大器集成电路有多余的管脚，给外围控制电路使用，这不仅会增加集成电路封装的成本，还要求配置外部的控制电路，这在目前寻求低成本应用的趋势下，往往是不能被接受的。事实上，如果是采用SOT89或其它类似封装的集成电路只有三个管脚(输入、输出和地)，根本无法实现这种外部调节的方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种在较大的输入信号范围内可维持理想的增益和线性度的高线性度宽带放大器。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种宽带放大器，包括：共射型放大电路；
与所述共射型放大电路的输入端相连的偏置电路，其为所述的共射型放大电路提供偏置电压；
设置在所述共射型放大电路的输入、输出端之间的静态反馈电阻；
设置在所述共射型放大电路的输入、输出端之间的动态反馈电路，其作用是：根据输入信号的大小，动态地调节所述共射型放大电路输入、输出端之间的反馈电阻值。
作为一种优选方案，在所述的宽带放大器中，所述的动态反馈电路的具体结构包括：动态调节三极管、一对偏置电阻即上偏置电阻和下偏置电阻以及一个低通滤波电容，动态调节三极管的集电极与所述共射型放大电路的输出端和上偏置电阻的一端相连，动态调节三极管的发射极与所述共射型放大电路的输入端和下偏置电阻的一端相连，上、下偏置电阻各自的另一端相连、并与动态调节三极管的基极和低通滤波电容的相应端相连，低通滤波电容的另一端接地；所述的静态反馈电路为静态反馈电阻。
作为一种优选方案，在所述的宽带放大器中，所述的共射型放大电路为单个晶体管。
作为一种优选方案，在所述的宽带放大器中，所述的共射型放大电路为达灵顿结构的晶体管组。
作为一种优选方案，在所述的宽带放大器中，所述的偏置电路为单电阻、电阻分压器或自偏置结构。
本发明的有益效果是：本发明通过增加了一个由晶体管、偏置电阻和低通滤波电容组成的动态反馈电路，无需额外的管脚和外围控制电路，实现了在较大的输入信号范围，可根据输入信号的大小，动态地调节所述放大器的反馈电阻值，在不降低整个放大器增益的前提下，提高了线性度，而且，降低了应用成本。
附图说明
图1是背景技术中所述的宽带放大器的电原理结构图。
图2是本发明所述的宽带放大器的电原理结构图。
图3是图1和图2所述的两种宽带放大器的实测增益曲线图。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明所述的高线性度宽带放大器的具体实施方案：
如图2所示，本发明所述的一种宽带放大器，包括：由单个NPN型三极管Q1构成的共射型放大电路103、为三极管Q1提供偏置电压的偏置电路104、设置在共射型放大电路103的输入、输出端即三极管Q1的基极和集电极之间的作为静态反馈电路102的静态反馈电阻RF、以及同样设置在共射型放大电路103的输入、输出端即三极管Q1的基极和集电极之间的动态反馈电路101，该动态反馈电路101的具体结构包括：NPN型动态调节三极管Q2、一对偏置电阻即上偏置电阻R1和下偏置电阻R2以及一个低通滤波电容CB，动态调节三极管Q2的集电极与所述三极管Q1的集电极和上偏置电阻R1的一端相连，动态调节三极管Q2的发射极与所述三极管Q1的基极和下偏置电阻R2的一端相连，上、下偏置电阻R1和R2各自的另一端相连、并与动态调节三极管Q2的基极和低通滤波电容CB的相应端相连，低通滤波电容CB的另一端接地。
实际应用时，所述的偏置电路可采用单电阻、电阻分压器、自偏置等不同的结构；所述的共射型放大电路103可以是上述的单个三极管Q1，也可以是达灵顿结构的晶体管组。
实际工作时，上偏置电阻R1和下偏置电阻R2组成电阻分压器，为动态调节三极管Q2提供偏置电压；而且，上偏置电阻R1、下偏置电阻R2还与低通滤波电容CB组成一个低通滤波器，为动态调节三极管Q2的基极电压滤波；由图3可以看出，动态反馈电路101的工作特性相当于一个可变电阻，其阻值随放大器输入信号的功率的增大而自动减小，随放大器输入信号的功率的减小而自动增大。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所作的均等变化与修饰，均应包括在本发明的权利要求范围内。

Claims (4)

1.一种宽带放大器，包括：共射型放大电路，其特征在于，还包括有：
与所述共射型放大电路的输入端相连的偏置电路，其为所述的共射型放大电路提供偏置电压；
设置在所述共射型放大电路的输入、输出端之间的静态反馈电路；
设置在所述共射型放大电路的输入、输出端之间的动态反馈电路，其作用是：根据输入信号的大小，动态地调节所述共射型放大电路输入、输出端之间的反馈电阻值；
所述的动态反馈电路的具体结构包括：动态调节三极管、一对偏置电阻即上偏置电阻和下偏置电阻以及一个低通滤波电容，动态调节三极管的集电极与所述共射型放大电路的输出端和上偏置电阻的一端相连，动态调节三极管的发射极与所述共射型放大电路的输入端和下偏置电阻的一端相连，上、下偏置电阻各自的另一端相连、并与动态调节三极管的基极和低通滤波电容的相应端相连，低通滤波电容的另一端接地；所述的静态反馈电路为静态反馈电阻。
2.根据权利要求1所述的宽带放大器，其特征在于，所述的共射型放大电路为单个晶体管。
3.根据权利要求1所述的宽带放大器，其特征在于，所述的共射型放大电路为达灵顿结构的晶体管组。
4.根据权利要求1至3之一所述的宽带放大器，其特征在于，所述的偏置电路为单电阻、电阻分压器或自偏置结构。
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