CN108768312A - 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法 - Google Patents
利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108768312A CN108768312A CN201810813904.4A CN201810813904A CN108768312A CN 108768312 A CN108768312 A CN 108768312A CN 201810813904 A CN201810813904 A CN 201810813904A CN 108768312 A CN108768312 A CN 108768312A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- mos transistor
- circuit
- transistor
- amplifier
- mos
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000006872 improvement Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 21
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000009021 linear effect Effects 0.000 claims abstract description 14
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 28
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 28
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 20
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 7
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 3
- 230000001595 contractor effect Effects 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000577 Silicon-germanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3205—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion in field-effect transistor amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3211—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion in differential amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
- H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/193—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
- H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
- H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/45—Differential amplifiers
- H03F3/45071—Differential amplifiers with semiconductor devices only
- H03F3/45076—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier
- H03F3/45179—Differential amplifiers with semiconductor devices only characterised by the way of implementation of the active amplifying circuit in the differential amplifier using MOSFET transistors as the active amplifying circuit
- H03F3/45183—Long tailed pairs
- H03F3/45188—Non-folded cascode stages
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45024—Indexing scheme relating to differential amplifiers the differential amplifier amplifying transistors are cascode coupled transistors
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
- H03F2203/45—Indexing scheme relating to differential amplifiers
- H03F2203/45228—A transformer being added at the output or the load circuit of the dif amp
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
本发明公开一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法，包含片上变压器耦合输入网络、晶体管放大器电路、输出网络、控制及偏置产生电路和包络检测电路；晶体管放大器电路分别与片上变压器耦合输入网络及输出网络连接；晶体管放大器电路设有电容电感并联谐振回路，电容电感并联谐振回路中并联的电容和可调电感；包络检测电路与控制及偏置产生电路连接，检测输入网络或输出网络的射频信号的包络信号，产生所需的偏置信号和可调电感的控制信号。本发明通过采用并联可调LC回路的办法，实现动态可调的低阻偏置回路改善AM‑AM非线性、可调电感消除AM‑PM非线性；方便地用在多级放大器级间匹配和阻抗变换网络中，便于多级射频功放级联实现。
Description
技术领域
本发明涉及射频功率放大器电路领域，特别涉及一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法。
背景技术
射频功率放大器(以下简写为射频功放)是决定无线通信发射机发送的信号和功耗高低的决定性部件。为了有效利用频谱资源，现代无线数字通信中大量采用非恒包络调制方式，这就对射频功放的线性度提出了很高的要求。
射频功放的线性度指标可以从两个方面来考察，即输入幅度-输出幅度特性(以下简写为AM-AM特性)和输入幅度-输出相位特性(以下简写为AM-PM特性)。
理想的单级射频功放的输入-输出特性表现为，输出信号的幅度与输入信号的幅度呈现线性关系，而输出信号的相位不随输入信号的幅度不同而不同。一般地，射频功放的AM-AM特性主要与其直流工作点相关，而AM-PM特性主要与射频功放的输入阻抗和输出阻抗中容性电抗大小相关。多级级联的射频功放的AM-AM和AM-PM特性由各级联放大器的AM-AM和AM-PM特性决定，改善各个级联放大器的线性度即能改善级联放大器总体线性度。
典型的晶体管射频功放AM-AM特性呈现增益压缩现象，即随着输入信号幅度增大，放大器的增益下降。一般地，为了改善增益压缩造成的非线性，可以提高射频功放的偏置电流。提高偏置电流的代价是射频功放的效率下降。
典型的晶体管射频功放AM-PM特性与输入端呈现出与信号幅度相关的容性阻抗有关：当输入信号幅度增大，放大器的等效并联输入电容增大；反之，当输入信号幅度减小，放大器的等效并联输入电容减小。输入端的等效电容的变化会导致被放大信号的相位的变化产生信号失真。放大器的输出阻抗也呈现出相位与信号幅度的类似相关性。
为了减弱射频功放的等效输入电容增大造成的非线性，可以在输入端额外并联一个电容，该电容大小随输入信号幅度增大而减小，这样可以达到线性补偿的目的。但是采用这种办法，代价是增大射频功放的输入负载导致增益下降，同样也会降低放大器的效率。
另外一种消弭射频功放输入非线性AM-PM特性的方法是，利用可调电感与等效输入电容构成串联，根据输入信号幅度变化来控制可调电感的感值，使之与射频功放的等效输入电容的变化相抵消，这样可以使AM-PM特性得以线性化。该方案的缺点是，电感在信号通路上，不方便隔离高频信号与直流偏置信号，要实现设计低阻抗的偏置电压回路代价较高。而偏置回路本身的阻抗太高，会引起射频功放的临近信道泄漏和上下边带不对称等非线性效应。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法，通过采用并联可调LC回路的办法，实现动态可调的低阻偏置回路改善AM-AM非线性、可调电感消除AM-PM非线性。该结构同时也可以方便地用在多级放大器级间匹配和阻抗变换网络中，便于多级射频功放级联实现。为了达到上述目的，本发明公开了一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，该电路结构包含单级晶体管放大器电路、控制及偏置产生电路和包络检测电路；所述晶体管放大器电路输入端与片上变压器耦合输入网络连接，所述晶体管放大器电路输出端与天线及阻抗变换网络连接，所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接；其中，所述单级晶体管放大器电路设置为单端输入单端输出共源-共栅放大器电路，包含可调电感、第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第一电阻、耦合电容、第一电感和接地的第一旁路电容；所述耦合电容设置在所述单级晶体管放大器电路输入端；所述可调电感的第一端分别与所述第一旁路电容和所述第一电阻连接，所述可调电感的第二端与所述第一MOS晶体管的栅极连接，所述第一MOS晶体管的源极接地以及漏极与所述第二MOS晶体管的源极连接，所述第二MOS晶体管的栅极与直流电源连接，所述第一电感的一端与所述第二MOS晶体管的漏极连接，另一端与直流电源连接。
优选地，所述单端输入单端输出共源-共栅放大器电路中，所述第二MOS晶体管替换成导线，或者，所述第一MOS晶体管与所述第二MOS晶体管之间设有MOS晶体管。
优选地，所述单端输入单端输出共源-共栅放大器电路中，进一步包含：所述第一MOS晶体管设有合适的工作点，所述第一电阻、所述第一旁路电容和所述可调电感构成偏置网络，以提供一个低阻抗的偏置回路；所述第一电感用于输出负载和直流偏置通路；所述可调电感与所述第一MOS晶体管栅极的等效电容形成单级晶体管放大器电路输入端电容电感并联谐振回路；所述耦合电容用于隔离直流电平以及通过射频信号；所述包络检波电路用于检测单级晶体管放大器电路输入端、或者第一MOS晶体管栅极处、或者第二MOS晶体管的漏极处、或者天线端处的射频信号幅度，所述包络检波电路可产生合适的直流偏置。
本发明还提供了一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，该电路结构包含多级晶体管放大器电路、控制及偏置产生电路和包络检测电路；所述多级晶体管放大器电路输入端与片上变压器耦合输入网络连接，所述晶体管放大器电路的输出端与天线及阻抗变换网络连接，所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接；
其中，所述多级晶体管放大器电路设置为多级单端输入单端输出共源-共栅极联放大器电路，包含第一级共源-共栅放大器、可调变压器和第二级共源-共栅放大器；所述第一级共源-共栅放大器设有第三MOS晶体管和第四MOS晶体管，所述第二级共源-共栅放大器设有第五MOS晶体管和第六MOS晶体管；第四MOS晶体管的栅极、可调变压器的初级线圈、第六MOS晶体管的栅极、第二电感均与直流电源连接，第三MOS晶体管的源极、第五MOS晶体管的源极均接地；第三MOS晶体管的漏极与第四MOS晶体管的源极连接，第四MOS晶体管的漏极与可调变压器的初级线圈连接；第五MOS晶体管的漏极与第六MOS晶体管的源极连接，第六MOS晶体管的漏极与第二电感连接；可调变压器的次级线圈一端与第五MOS晶体管的栅极连接，次级线圈另一端与接地的第三旁路电容连接，所述第三旁路电容并联有第三电阻；所述可调变压器的初级线圈作为第一级共源-共栅放大器的负载以及作为所述第一级共源-共栅放大器和所述第二级共源-共栅放大器之间的阻抗变换网络；所述可调变压器的次级线圈与所述第五MOS晶体管的栅极处等效电容形成并联谐振回路。
优选地，所述多级单端输入单端输出共源-共栅极联放大器电路中，所述第四MOS晶体管和第六MOS晶体管均替换成导线，或者，所述第三MOS晶体管与所述第四MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第五MOS晶体管与所述第六MOS晶体管之间也设置有MOS晶体管。
优选地，所述多级单端输入单端输出共源-共栅极联放大器电路中，进一步包含：所述第二级共源-共栅放大器作为所述第一级共源-共栅放大器的负载，所述第二级共源-共栅放大器的负载包含天线及阻抗变换网络和第二电感；所述第一级共源-共栅放大器的阻抗变换网络和电感网络与所述第二级共源-共栅放大器的输入端并联谐振回路融合为所述可调变压器；所述包络检测电路检测所述第一级共源-共栅放大器直流电源端的第四MOS晶体管漏极处、或所述第二级共源-共栅放大器共源接法的第五MOS晶体管栅极处、或所述第二级共源-共栅放大器直流电源端的第六MOS晶体管漏极处、或天线端处的射频信号包络，产生偏置电压加到与接地旁路电容相并联的电阻的一端处，再通过相互并联的该电阻和接地旁路电容组合网络和可调变压器的次级线圈加到所述第二级共源-共栅放大器的第五MOS晶体管的栅极处；
所述第四MOS晶体管漏极处的射频信号幅度增大，以使所述第五MOS晶体管的栅极处的偏置电压越高，实现所述第五MOS晶体管、所述第六MOS晶体管构成的放大器增益增大，以克服功率放大器的增益压缩效应；
所述包络检测电路与控制及偏置产生电路产生可调变压器的控制电压，当所述第四MOS晶体管漏极处的射频信号的幅度增大，产生的控制电压越高，使可调变压器次级线圈电感以及耦合系数降低，抵消由于射频信号增大导致的第五MOS晶体管栅极处等效电容增大对放大器相位特性的影响。
本发明还提供了一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，该电路结构包含多级晶体管放大器电路、控制及偏置产生电路和包络检测电路；所述多级晶体管放大器电路输入端与片上变压器耦合输入网络连接，所述晶体管放大器电路的输出端与天线及阻抗变换网络连接，所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接；其中，所述多级晶体管放大器电路设置为多级差分共源-共栅放大器电路，包含第一级差分式共源-共栅放大器、第一可调变压器、第二可调变压器和第二级差分式共源-共栅放大器；所述第一级差分式共源-共栅放大器设有第七MOS晶体管、第八MOS晶体管、第九MOS晶体管和第十MOS晶体管，所述第二级差分式共源-共栅放大器设有第十一MOS晶体管、第十二MOS晶体管、第十三MOS晶体管和第十四MOS晶体管；第八MOS晶体管的栅极、第一可调变压器的初级线圈、第十MOS晶体管的栅极、第十二MOS晶体管的栅极、第二可调变压器的初级线圈、第十四MOS晶体管的栅极均与直流电源连接；第七MOS晶体管的源极、第九MOS晶体管的源极、第十一MOS晶体管的源极、第十三MOS晶体管的源极均接地；第七MOS晶体管的源极的漏极与第八MOS晶体管的源极连接，第九MOS晶体管的漏极与第十MOS晶体管的源极连接，第十一MOS晶体管的漏极与第十二MOS晶体管的源极连接，第十三MOS晶体管的漏极与第十四MOS晶体管的源极连接；第一可调变压器的初级线圈的一端与第八MOS晶体管的漏极连接，另一端与第十MOS晶体管的漏极连接；第一可调变压器的次级线圈的一端与第十MOS晶体管的栅极连接，另一端与第十三MOS晶体管的栅极连接；第一可调变压器的次级线圈还与接地的第三旁路电容连接，所述第三旁路电容并联有第三电阻；第二可调变压器的初级线圈的一端与第十二MOS晶体管的漏极连接，另一端与第十四MOS晶体管的漏极连接；第二可调变压器的次级线圈的一端与天线及阻抗变换网络连接。
优选地，所述多级差分共源-共栅放大器电路中，所述第八MOS晶体管、所述第十MOS晶体管、所述第十二MOS晶体管和所述第十四MOS晶体管均替换成导线；或者，所述第七MOS晶体管与所述第八MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第九MOS晶体管与所述第十MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第十一MOS晶体管与所述第十二MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第十三MOS晶体管与所述第十四MOS晶体管之间设置有MOS晶体管。
优选地，所述多级差分共源-共栅放大器电路中，进一步包含：当差分过程中，所述第一可调变压器和所述第二可调变压器的中心抽头作为偏置电压和直流电源供电的通入接入点；射频信号通过所述第一可调变压器实现耦合，所述第二可调变压器通过阻抗变换网络将放大信号发送至天线；所述包络检测电路检测所述第一可调变压器的初级线圈差分端处、或者所述第一可调变压器的次级线圈差分端处、或者所述第二可调变压器的初级线圈的差分端处、或者所述第二可调变压器的次级线圈的差分端处、或者天线端处的射频信号幅度；当检测到射频信号幅度越大，生成的直流偏置越高以及放大器的增益越高，以克服增益压缩效应带来的非线性；同时，第一可调变压器的控制电压升高，第一可调变压器的次级线圈的等效电感下降，抵消由于第十一MOS晶体管栅极处、第十三MOS晶体管栅极处的等效电容变大造成的放大器相位非线性特性。
本发明还提供了一种基于如上文所述的利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构的控制方法，该方法包含以下过程：
配置片上变压器耦合输入网络；
将单级或多级晶体管放大器电路的输入端与所述片上变压器耦合输入网络连接；
提供包络检测电路和控制及偏置产生电路，将所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接；
将输出网络分别与单级或多级晶体管放大器电路的输出端和天线及阻抗变换网络进行连接；
其中，所述单级或多级晶体管放大器电路设有电容电感并联谐振回路，所述电容电感并联谐振回路中包含可调电感和与之并联的电容，以改善功率放大器线性度；所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接，检测输入网络或输出网络的射频信号的包络信号，产生晶体管放大器电路所需的偏置信号或可调电感的控制信号；
所述单级晶体管放大器电路为单端输入单端输出共源-共栅放大器模式；所述多级晶体管放大器电路为多级单端输入单端输出共源-共栅放大器级联模式，或者设置为多级差分共源-共栅放大器模式；
其中，所述多级晶体管放大器电路中的两级晶体管放大器之间设有级间匹配和耦合网络，所述级间匹配和耦合网络包含电容电感并联谐振回路，所述电容电感并联谐振回路设有可调电感和与之并联的电容，所述可调电感设置为可调变压器中的次级线圈，该次级线圈与电容相互并联，以形成所述电容电感并联谐振回路。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：(1)本发明采用并联式可调LC回路作为射频功放的输入网络，可调的L可以随着输入信号幅度的变化自动抵消晶体管放大器输入等效电容的变化，使射频功放的AM-PM特性线性化。(2)本发明的并联LC网络中的电感可以为直流偏置提供一个低阻抗的回路，这样有利消除射频功放中的临近信道泄漏和上下边带非对称性。(3)本发明中若并联式可调LC回路中的电感L用可调变压器实现的话，还可以有效隔离射频功放的输入和上一级的直流电平，也可以为实现射频功放的输入阻抗匹配和变换提供设计的灵活性。(4)本发明中的可调电感、可调变压器的控制电压可以方便地在集成电路上实现集成。在片上集成时，它可以与晶体管放大电路的偏置电路合同设计，既可以用纯粹模拟电路手段实现，也可以藉由片上集成的数字控制电路实现，极大地提高了设计的灵活性。
附图说明
图1本发明的采用可调电感电容并联谐振回路的单端级联射频功率放大器示意图；
图2本发明的采用可调变压器谐振回路的差分级联射频功率放大器示意图；
图3a-图3c本发明的单端输入单端输出的单级功率放大器示意图；
图4a-图4c本发明的级联单端射频功率放大器示意图；
图5a-图5c本发明的级联差分射频功率放大器示意图。
其中，图1-图5c中的带有箭头的虚线标示出包络检波电路的输入信号方向和偏置和控制信号的方向，并非实际电路连线。
具体实施方式
本发明公开了一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法，为了使本发明更加明显易懂，以下结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。
本发明揭示了一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，该电路结构适用在集成电路上实现，集成电路包括但不限于CMOS(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，互补金属氧化物半导体)、BiCMOS(Bipolar CMOS，CMOS和双极器件同时集成在同一块芯片上)、GaAs(砷化镓)、SiGe(硅锗)以及SOI(Silicon-On-Insulator，绝缘衬底上的硅)等，并可改善A类、B类、AB类和C类等射频线性功率放大器线性度和效率。
如图1所示，本发明的该电路结构包含片上变压器耦合输入网络、有源放大晶体管(单级或者多级晶体管放大器)、级间匹配和耦合网络、输出端口匹配网络、包络检测、可调电感和变压器控制信号发生器以及负载网络(射频天线负载及阻抗变换网络)。其中，该电路结构的输入网络、级间匹配和耦合网络以及输出网络大量采用电容电感(LC)并联谐振回路来实现，而其中并联电感元件L使用可调电感或者可调变压器。
如图1所示，本发明的包络检测电路可以检测到各级输入输出的射频信号的包络信号，以此产生各级晶体管放大器电路所需要的合适偏置电流或者电压以及可调电感或者可调变压器的控制信号。其中，图1所示为该电路结构的单端实现方式示意图。其中图1中的Lv1、Lv2和Lv3均为可调电感。
同样，如图2所示，该电路结构也可以级联差分的方式实现，其中图2中Lv1为可调电感，Tv2和Tv3是可调变压器作为可调电感使用，与并联电容构成并联谐振回路。
本发明揭示的利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，可以有以下若干种实现方式，但不仅限以下实现方式。
作为本发明的第一种优选实施例，如图3a所示，该电路结构应用到单端输入单端输出单级射频功放中。具体地，单端输入单端输出单级射频功放电路中包含可调电感Lv、MOS晶体管M1、MOS晶体管M2、电阻Rb、耦合电容Ci、电感Lo和旁路电容Cp；耦合电容Ci设置在单级晶体管放大器电路输入端；可调电感Lv的第一端分别与旁路电容Cp和电阻Rb连接，可调电感Lv的第二端与MOS晶体管M1的栅极连接，MOS晶体管M1的源极接地以及漏极与MOS晶体管M2的源极连接，MOS晶体管M2的栅极与直流电源连接，电感Lo的与MOS晶体管M2的漏极连接，另一端与直流电源连接。
如图3a所示，MOS晶体管M1和MOS晶体管M2构成共源-共栅晶体管放大器，包络检波电路产生合适的直流偏置，电阻Rb、电容Cp和可调电感Lv构成的偏置网络提供一个低阻抗的偏置回路(Cp为旁路电容高频接地)，设置MOS晶体管M1合适的工作点。靠近输入端的耦合电容Ci起到隔离直流电平以及通过射频信号的作用；电感Lo兼作输出负载和直流偏置通路用。
图3a中的虚线框标示出的可调电感Lv与MOS晶体管M1栅极④处的电容Cg一起构成输入并联谐振回路。
图3a中的包络检波电路用于检测输入端①处、或者与MOS晶体管M1的栅极相关的线圈Lv中心抽头、或者与输入端后隔直耦合电容Ci连接的MOS晶体管M1的栅极④处、或者输出端(该输出端可以为图3a中MOS晶体管M2的漏极②处、或者天线端③处)的射频信号幅度，当射频信号幅度越强，则包络信号越高，输出的包络检波直流电平越高，进而产生更高的MOS晶体管M1栅极偏置电压。其中，更高的该偏置电压会提高放大器的增益，从而降低放大器大信号下的增益压缩特性。因此通过包络检波产生动态偏置，可以在较低的静态偏置下获得更大增益、更好幅度线性度(AM-AM特性)和更高的效率。
另一方面，图3a中MOS晶体管M1栅极④处的电容Cg主要由MOS晶体管器件的栅极氧化层电容构成。输入端①处射频信号幅度越大，MOS晶体管M1栅极对地等效输入电容Cg也越大。由于电容Cg随输入射频信号的幅度变化而变化，射频放大器的相位特性也就随射频信号的幅度变化而变化，由此产生的非线性相位-幅度(AM-PM)特性是放大器非线性的一个重要方面。为了减小AM-PM非线性，可以根据射频信号的幅度产生一个控制电压，使可调并联电感Lv的电感量随射频信号幅度增大而减小。
本实施例一中并不仅限于MOS晶体管M1和MOS晶体管M2构成共源-共栅晶体管放大器形式，还可以是单纯共源放大器(即去掉重叠的共栅厚栅MOS管M2，如图3b所示)，也可以是多重共源-共栅结构(如图3c所示)。集成电路领域中经常使用的是平面螺旋电感，调节电感值大小的方法有以下几种：(1)开关式，即通过闭合与电感或者变压器的一段绕线并联的MOS晶体管开关缩短电感或者变压器的有效绕线长度减小电感量；(2)互感法，利用改变附加的绕线电感线圈感生电磁场的大小来改变平面螺旋电感的电感量和品质因子。通过上述两种方法，可以使并联谐振回路中的可调电感的控制电压与栅极偏置电压同步增大，从而使电感量相应减小，抵消电容Cg随射频信号幅度增大而增大对射频功率放大器相位特性的影响，减小射频放大器的相位非线性。特别地，相比于开关式调节，第二种方法可以实现电感值的连续可调。
由上所述，通过产生合适的MOS晶体管M1的栅极偏置电压和可调电感的控制电压，可以达到改善射频功放的AM-AM和AM-PM特性的效果。
作为本发明的第二种优选实施例，将两级单端输入单端输出共源共栅放大器级联，作为级联放大器前后两级A1和A2级，可以构成如图1所示的级联放大器的一种实现方式。其中，第二级放大器A2级的负载为天线及阻抗变换网络构成；而A2放大级自身替换图3a中放大器天线及其阻抗变换网络负载，又构成A1放大级的负载。
如图4a所示，级联放大器的第一级共源-共栅放大器(由MOS晶体管M11与MOS晶体管M12构成)的阻抗变换和电感网络与第二级共源-共栅放大器(由MOS晶体管M21和MOS晶体管M22构成)输入并联谐振回路可以融合为可变变压器来实现，构成本发明的第二种实现方式。
具体地，MOS晶体管M12的栅极、可调变压器Tv的初级线圈Lp、MOS晶体管M22的栅极、电感Lo均与直流电源连接，MOS晶体管M11的源极、MOS晶体管M21的源极均接地；MOS晶体管M11的漏极与MOS晶体管M12的源极连接，MOS晶体管M12的漏极与可调变压器Tv的初级线圈Lp连接；MOS晶体管M21的漏极与MOS晶体管M22的源极连接，MOS晶体管M22的漏极与电感Lo连接；可调变压器Tv的次级线圈Ls一端与MOS晶体管M21的栅极连接，次级线圈Ls另一端与接地的旁路电容Cp连接，旁路电容Cp并联有电阻Rb。
如图4a所示，可调变压器Tv的初级线圈Lp是第一级的负载，也是第一级与第二级之间的阻抗变换网络，同时，可调变压器Tv的次级线圈Ls与MOS晶体管M21的栅极②处电容Cg又构成并联谐振回路。电感Lo与天线及其阻抗变换网络构成第二级共源-共栅放大器的负载。
在图4a中，包络检波与偏置产生电路用于检测级联射频功率放大器的MOS晶体管M12漏极①处(或者MOS晶体管M21的栅极②处、或者与MOS晶体管M21的栅极连接的初级线圈Lp的中心抽头、或者MOS晶体管M22漏极⑤、天线端⑥处)的射频信号包络，产生偏置电压加到电阻Rb的一端③处，再通过Rb、Cp电阻电容网络和可调变压器Tv的次级线圈Ls加到MOS晶体管M21的栅极②处。功率放大器①处射频信号幅度越大，MOS晶体管M21的栅极②处的偏置电压越高，使MOS晶体管M21、MOS晶体管M22构成的放大器增益增大，克服功率放大器的增益压缩效应。
包络检波与偏置产生电路还产生可调变压器的控制电压④，当功率放大器①处的射频信号的幅度越大，产生的控制电压越高，使可调变压器Tv次级线圈电感Ls以及耦合系数k降低，抵消由于射频信号增大导致的MOS晶体管M21栅极②处电容Cg增大对放大器相位特性的影响。
同理，本实施例二中并不仅限于共源-共栅晶体管放大器形式，还可以是单纯共源放大器(即去掉重叠的共栅厚栅MOS管M12和M22，如图4b所示)，也可以是多重共源-共栅结构(如图4c)。
作为本发明的第三种优选实施例，如图5a所示，该电路结构应用于级联差分形式的射频功放中。其中，MOS晶体管M11、MOS晶体管M12、MOS晶体管M13和MOS晶体管M14构成差分形式的共源-共栅放大器，MOS晶体管M21、MOS晶体管M22、MOS晶体管M23和MOS晶体管M24构成第二级差分形式的共源-共栅放大器。功率放大器的射频信号通过可调变压器Tv1实现耦合，可调变压器Tv2作为第二级负载通过阻抗变换网络将放大信号送至天线。
具体地，MOS晶体管M12的栅极、可调变压器Tv1的初级线圈Lp1、MOS晶体管M14的栅极、MOS晶体管M22的栅极、可调变压器Tv2的初级线圈、MOS晶体管M24的栅极均与直流电源连接；MOS晶体管M11的源极、MOS晶体管M13的源极、MOS晶体管M21的源极、MOS晶体管M23的源极均接地；MOS晶体管M11的源极的漏极与MOS晶体管M12的源极连接，MOS晶体管M13的漏极与MOS晶体管M14的源极连接，MOS晶体管M21的漏极与MOS晶体管M22的源极连接，MOS晶体管M23的漏极与MOS晶体管M24的源极连接；可调变压器Tv1的初级线圈Lp1的一端与MOS晶体管M12的漏极连接，另一端与MOS晶体管M14的漏极连接；可调变压器Tv1的次级线圈Ls1的一端与MOS晶体管M14的栅极连接，另一端与MOS晶体管M23的栅极连接；可调变压器Tv1的次级线圈Ls1还与接地的旁路电容Cp连接，旁路电容Cp并联有电阻Rb；可调变压器Tv2的初级线圈Lp2的一端与MOS晶体管M22的漏极连接，另一端与MOS晶体管M24的漏极连接；可调变压器Tv2的次级线圈Ls2的一端与天线及阻抗变换网络连接。
如图5a所示，差分实现与单端实现稍有不同，具体如下：
当差分实现的时候，可调变压器Tv1和可调变压器Tv2的中心抽头作为偏置电压(图5a中可调变压器Tv1的次级线圈Ls1通过电阻Rb接到⑨处、Cp为旁路电容高频接地)和直流电源供电的通路接入点(图5a中可调变压器Tv1的初级线圈Lp1和可调变压器Tv2的初级线圈Lp2的中心抽头)。
包络检波检测级联放大器级间(可调变压器Tv1的初级线圈Lp1差分端①处)、或者MOS晶体管M21栅极⑦与MOS晶体管M23栅极⑧两端的差分信号、或者级联放大器输出端(可调变压器Tv2的初级线圈Lp2和次级线圈Ls2的差分端②、④处、或者天线端③处)、或者与MOS晶体管M21连接的次级线圈Ls1的中心抽头的射频信号幅度。当检测到射频信号幅度越大，生成的直流偏置越高、放大器的增益越高，从而克服增益压缩效应带来的非线性。其中，图5a所示中的⑤和⑥处分别表示MOS晶体管M11源极和MOS晶体管M13源极。
另，差分实现与单端实现的类似特征包含：当检测到射频信号幅度变大时，可调变压器Tv1的控制电压升高，可调变压器Tv1的次级线圈等效电感Ls1下降，抵消由于第二级放大器输入晶体管M21栅极⑦、M23栅极⑧处的等效电容变大造成的放大器相位非线性特性。
同理，本实施例三中并不仅限于共源-共栅晶体管放大器形式，还可以是单纯共源放大器(即去掉重叠的共栅厚栅MOS管M12、M14、M22和M24，如图5b)，也可以是多重共源-共栅结构(如图5c)。
综上所述，本发明的利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构可以方便地在集成电路上设计实现，尤其适合在CMOS集成电路中实现，可以实现射频功率放大器自适应线性化，易于采用差分电路结构消除射频功率放大器中的偶数次谐波分量，同时实现了射频信号的带通滤波。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于， 该电路结构包含单级晶体管放大器电路、控制及偏置产生电路和包络检测电路；所述晶体管放大器电路输入端与片上变压器耦合输入网络连接，所述晶体管放大器电路输出端与天线及阻抗变换网络连接，所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接； 其中，所述单级晶体管放大器电路设置为单端输入单端输出共源-共栅放大器电路，包含可调电感、第一MOS晶体管、第二MOS晶体管、第一电阻、耦合电容、第一电感和接地的第一旁路电容； 所述耦合电容设置在所述单级晶体管放大器电路输入端； 所述可调电感的第一端分别与所述第一旁路电容和所述第一电阻连接，所述可调电感的第二端与所述第一MOS晶体管的栅极连接，所述第一MOS晶体管的源极接地以及漏极与所述第二MOS晶体管的源极连接，所述第二MOS晶体管的栅极与直流电源连接，所述第一电感的一端与所述第二MOS晶体管的漏极连接，另一端与直流电源连接。
2.如权利要求1所述的一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于， 所述单端输入单端输出共源-共栅放大器电路中，所述第二MOS晶体管替换成导线，或者，所述第一MOS晶体管与所述第二MOS晶体管之间设有MOS晶体管。
3.如权利要求1所述的一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于， 所述单端输入单端输出共源-共栅放大器电路中，进一步包含： 所述第一MOS晶体管设有合适的工作点， 所述第一电阻、所述第一旁路电容和所述可调电感构成偏置网络，以提供一个低阻抗的偏置回路； 所述第一电感用于输出负载和直流偏置通路； 所述可调电感与所述第一MOS晶体管栅极的等效电容形成单级晶体管放大器电路输入端电容电感并联谐振回路； 所述耦合电容用于隔离直流电平以及通过射频信号； 所述包络检波电路用于检测单级晶体管放大器电路输入端、或者第一MOS晶体管栅极处、或者第二MOS晶体管的漏极处、或者天线端处的射频信号幅度，所述包络检波电路可产生合适的直流偏置。
4.一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于，该电路结构包含多级晶体管放大器电路、控制及偏置产生电路和包络检测电路；所述多级晶体管放大器电路输入端与片上变压器耦合输入网络连接，所述晶体管放大器电路的输出端与天线及阻抗变换网络连接，所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接； 其中，所述多级晶体管放大器电路设置为多级单端输入单端输出共源-共栅极联放大器电路，包含第一级共源-共栅放大器、可调变压器和第二级共源-共栅放大器； 所述第一级共源-共栅放大器设有第三MOS晶体管和第四MOS晶体管，所述第二级共源-共栅放大器设有第五MOS晶体管和第六MOS晶体管； 第四MOS晶体管的栅极、可调变压器的初级线圈、第六MOS晶体管的栅极、第二电感均与直流电源连接，第三MOS晶体管的源极、第五MOS晶体管的源极均接地；第三MOS晶体管的漏极与第四MOS晶体管的源极连接，第四MOS晶体管的漏极与可调变压器的初级线圈连接；第五MOS晶体管的漏极与第六MOS晶体管的源极连接，第六MOS晶体管的漏极与第二电感连接；可调变压器的次级线圈一端与第五MOS晶体管的栅极连接，次级线圈另一端与接地的第三旁路电容连接，所述第三旁路电容并联有第三电阻； 所述可调变压器的初级线圈作为第一级共源-共栅放大器的负载以及作为所述第一级共源-共栅放大器和所述第二级共源-共栅放大器之间的阻抗变换网络；所述可调变压器的次级线圈与所述第五MOS晶体管的栅极处等效电容形成并联谐振回路。
5.如权利要求4所述的一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于， 所述多级单端输入单端输出共源-共栅极联放大器电路中，所述第四MOS晶体管和第六MOS晶体管均替换成导线，或者，所述第三MOS晶体管与所述第四MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第五MOS晶体管与所述第六MOS晶体管之间也设置有MOS晶体管。
6.如权利要求4所述的一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于， 所述多级单端输入单端输出共源-共栅极联放大器电路中，进一步包含： 所述第二级共源-共栅放大器作为所述第一级共源-共栅放大器的负载，所述第二级共源-共栅放大器的负载包含天线及阻抗变换网络和第二电感；所述第一级共源-共栅放大器的阻抗变换网络和电感网络与所述第二级共源-共栅放大器的输入端并联谐振回路融合为所述可调变压器； 所述包络检测电路检测所述第一级共源-共栅放大器直流电源端的第四MOS晶体管漏极处、或所述第二级共源-共栅放大器共源接法的第五MOS晶体管栅极处、或所述第二级共源-共栅放大器直流电源端的第六MOS晶体管漏极处、或天线端处的射频信号包络，产生偏置电压加到与接地旁路电容相并联的电阻的一端处，再通过相互并联的该电阻和接地旁路电容组合网络和可调变压器的次级线圈加到所述第二级共源-共栅放大器的第五MOS晶体管的栅极处； 所述第四MOS晶体管漏极处的射频信号幅度增大，以使所述第五MOS晶体管的栅极处的偏置电压越高，实现所述第五MOS晶体管、所述第六MOS晶体管构成的放大器增益增大，以克服功率放大器的增益压缩效应； 所述包络检测电路与控制及偏置产生电路产生可调变压器的控制电压，当所述第四MOS晶体管漏极处的射频信号的幅度增大，产生的控制电压越高，使可调变压器次级线圈电感以及耦合系数降低，抵消由于射频信号增大导致的第五MOS晶体管栅极处等效电容增大对放大器相位特性的影响。
7.一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于，该电路结构包含多级晶体管放大器电路、控制及偏置产生电路和包络检测电路；所述多级晶体管放大器电路输入端与片上变压器耦合输入网络连接，所述晶体管放大器电路的输出端与天线及阻抗变换网络连接，所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接； 其中，所述多级晶体管放大器电路设置为多级差分共源-共栅放大器电路，包含第一级差分式共源-共栅放大器、第一可调变压器、第二可调变压器和第二级差分式共源-共栅放大器； 所述第一级差分式共源-共栅放大器设有第七MOS晶体管、第八MOS晶体管、第九MOS晶体管和第十MOS晶体管，所述第二级差分式共源-共栅放大器设有第十一MOS晶体管、第十二MOS晶体管、第十三MOS晶体管和第十四MOS晶体管； 第八MOS晶体管的栅极、第一可调变压器的初级线圈、第十MOS晶体管的栅极、第十二MOS晶体管的栅极、第二可调变压器的初级线圈、第十四MOS晶体管的栅极均与直流电源连接； 第七MOS晶体管的源极、第九MOS晶体管的源极、第十一MOS晶体管的源极、第十三MOS晶体管的源极均接地； 第七MOS晶体管的源极的漏极与第八MOS晶体管的源极连接，第九MOS晶体管的漏极与第十MOS晶体管的源极连接，第十一MOS晶体管的漏极与第十二MOS晶体管的源极连接，第十三MOS晶体管的漏极与第十四MOS晶体管的源极连接； 第一可调变压器的初级线圈的一端与第八MOS晶体管的漏极连接，另一端与第十MOS晶体管的漏极连接；第一可调变压器的次级线圈的一端与第十MOS晶体管的栅极连接，另一端与第十三MOS晶体管的栅极连接；第一可调变压器的次级线圈还与接地的第三旁路电容连接，所述第三旁路电容并联有第三电阻； 第二可调变压器的初级线圈的一端与第十二MOS晶体管的漏极连接，另一端与第十四MOS晶体管的漏极连接；第二可调变压器的次级线圈的一端与天线及阻抗变换网络连接。
8.如权利要求7所述的一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于， 所述多级差分共源-共栅放大器电路中，所述第八MOS晶体管、所述第十MOS晶体管、所述第十二MOS晶体管和所述第十四MOS晶体管均替换成导线；或者，所述第七MOS晶体管与所述第八MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第九MOS晶体管与所述第十MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第十一MOS晶体管与所述第十二MOS晶体管之间设置有MOS晶体管，所述第十三MOS晶体管与所述第十四MOS晶体管之间设置有MOS晶体管。
9.如权利要求7所述的一种利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构，其特征在于， 所述多级差分共源-共栅放大器电路中，进一步包含： 当差分过程中，所述第一可调变压器和所述第二可调变压器的中心抽头作为偏置电压和直流电源供电的通入接入点；射频信号通过所述第一可调变压器实现耦合，所述第二可调变压器通过阻抗变换网络将放大信号发送至天线； 所述包络检测电路检测所述第一可调变压器的初级线圈差分端处、或者所述第一可调变压器的次级线圈差分端处、或者所述第二可调变压器的初级线圈的差分端处、或者所述第二可调变压器的次级线圈的差分端处、或者天线端处的射频信号幅度；当检测到射频信号幅度越大，生成的直流偏置越高以及放大器的增益越高，以克服增益压缩效应带来的非线性；同时，第一可调变压器的控制电压升高，第一可调变压器的次级线圈的等效电感下降，抵消由于第十一MOS晶体管栅极处、第十三MOS晶体管栅极处的等效电容变大造成的放大器相位非线性特性。
10.一种基于如权利要求1-9任意一项所述的利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构的控制方法，其特征在于，该方法包含以下过程： 配置片上变压器耦合输入网络； 将单级或多级晶体管放大器电路的输入端与所述片上变压器耦合输入网络连接； 提供包络检测电路和控制及偏置产生电路，将所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接； 将输出网络分别与单级或多级晶体管放大器电路的输出端和天线及阻抗变换网络进行连接； 其中，所述单级或多级晶体管放大器电路设有电容电感并联谐振回路，所述电容电感并联谐振回路中包含可调电感和与之并联的电容，以改善功率放大器线性度；所述包络检测电路与所述控制及偏置产生电路连接，检测输入网络或输出网络的射频信号的包络信号，产生晶体管放大器电路所需的偏置信号或可调电感的控制信号； 所述单级晶体管放大器电路为单端输入单端输出共源-共栅放大器模式； 所述多级晶体管放大器电路为多级单端输入单端输出共源-共栅放大器级联模式，或者设置为多级差分共源-共栅放大器模式；所述多级晶体管放大器电路中的两级晶体管放大器之间设有级间匹配和耦合网络，所述级间匹配和耦合网络包含电容电感并联谐振回路，所述电容电感并联谐振回路设有可调电感和与之并联的电容，所述可调电感设置为可调变压器中的次级线圈，该次级线圈与电容相互并联，以形成所述电容电感并联谐振回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810813904.4A CN108768312B (zh) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810813904.4A CN108768312B (zh) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108768312A true CN108768312A (zh) | 2018-11-06 |
| CN108768312B CN108768312B (zh) | 2024-02-20 |
Family
ID=63971073
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810813904.4A Active CN108768312B (zh) | 2018-07-23 | 2018-07-23 | 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108768312B (zh) |
Cited By (32)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109660211A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-04-19 | 汪洋 | 功率合成和Envelope injection的5G CMOS射频功率放大器 |
| CN109889163A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-14 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 基于变压器的Doherty功率放大器 |
| CN110190823A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-08-30 | 浙江大学 | 一种片上匹配自修复系统 |
| CN110995175A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-10 | 广州慧智微电子有限公司 | 一种放大器及放大方法 |
| CN111200404A (zh) * | 2018-11-16 | 2020-05-26 | 财团法人工业技术研究院 | 线性度改善系统及线性度改善方法 |
| CN111273148A (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 意法半导体股份有限公司 | 检测电路、对应的设备以及方法 |
| CN111313849A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-19 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 高线性射频功率放大器 |
| CN111555725A (zh) * | 2019-02-12 | 2020-08-18 | 联发科技（新加坡）私人有限公司 | 放大器线性化装置 |
| CN112039443A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-04 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法 |
| CN113054924A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-29 | 电子科技大学 | 一种频段可重构的分布式功率放大器 |
| CN113285676A (zh) * | 2020-01-31 | 2021-08-20 | 亚德诺半导体国际无限责任公司 | 用于改善放大器线性度的偏置布置 |
| CN113381713A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-10 | 武汉大学 | 一种基于可重构电感的双频段低噪声放大器 |
| CN113422613A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-21 | 翱捷科技股份有限公司 | 一种高效率多模射频发射机 |
| CN113452330A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-09-28 | 广州慧智微电子有限公司 | 相位补偿电路模组、功率放大组件、补偿方法及设备 |
| CN113491072A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-10-08 | 华为技术有限公司 | 一种射频电路和可调变压器 |
| CN113595518A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-11-02 | 成都明夷电子科技有限公司 | 一种自适应高可靠性hbt线性功率放大器 |
| CN113728550A (zh) * | 2019-03-30 | 2021-11-30 | 华为技术有限公司 | 一种可变增益放大器及相控阵收发机 |
| WO2022073509A1 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Huawei Technologies Co.,Ltd. | Wideband low power active isolator |
| CN114499428A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-13 | 华中科技大学 | 一种可调损耗电平转换器 |
| CN114785297A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 功率放大器及其输入匹配网络 |
| CN114884474A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-08-09 | 成都旋极星源信息技术有限公司 | 一种功率放大器与电子设备 |
| CN115061524A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-16 | 深圳天海通信有限公司 | 多模电台的功率控制电路及多模电台 |
| CN115694660A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-02-03 | 北京无线电测量研究所 | 一种t型匹配谐振增强型光电探测器接收网络 |
| CN115940837A (zh) * | 2022-12-31 | 2023-04-07 | 广州慧智微电子股份有限公司 | 功率放大器及电子设备 |
| WO2023093360A1 (zh) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 功率放大器和射频芯片 |
| CN116436422A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-07-14 | 广州慧智微电子股份有限公司 | 一种放大器 |
| WO2023202309A1 (zh) * | 2022-04-18 | 2023-10-26 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 射频放大器电路和射频芯片 |
| WO2023202308A1 (zh) * | 2022-04-18 | 2023-10-26 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 射频放大器电路和射频芯片射频放大器电路和射频芯片 |
| CN116961690A (zh) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 双模射频前端模组 |
| CN117013968A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-11-07 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 功率放大电路及射频功放模组 |
| CN117792303A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-29 | 深圳牧野微电子技术有限公司 | 温度补偿的放大器电路和车载设备 |
| CN118117977A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-05-31 | 华南理工大学 | 线性化电路、功率放大器、芯片以及设备 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030179048A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-09-25 | Arild Kolsrud | Amplifier bias system and method |
| US20080024214A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power amplifier circuit for peak envelope modulation of high frequency signal |
| CN103023440A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 中国科学院微电子研究所 | 一种提高功率放大器线性度的电路 |
| CN103873077A (zh) * | 2012-12-11 | 2014-06-18 | 英特尔移动通信有限责任公司 | 用于检测将由功率放大器放大的信号的包络的包络检测器和方法 |
| US20140253242A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Qualcomm Incorporated | Amplifiers with inductive degeneration and configurable gain and input matching |
| US20140333384A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Skyworks Solutions, Inc. | Circuits and methods related to low-noise amplifiers having improved linearity |
| US20140354363A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Postech Academy-Industry Foundation | Power amplifier |
| US20150116037A1 (en) * | 2013-02-27 | 2015-04-30 | Panasonic Corporation | Variable matching circuit and amplifier |
| CN104716905A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-17 | 宜确半导体（苏州）有限公司 | 一种效率提高的共源共栅射频功率放大器 |
| US20150214908A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Power amplifier |
| US20150236654A1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-20 | Futurewei Technologies, Inc. | Envelope Tracking Apparatus and Method |
| CN106033953A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-10-19 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 包络跟踪放大器以及具有该包络跟踪放大器的放大电路 |
| US20160336983A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Qualcomm Incorporated | Radio frequency low noise amplifier with on-chip matching and built-in tunable filter |
| CN106712729A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-24 | 锐迪科微电子（上海）有限公司 | 一种高线性度的cmos功率放大器 |
| CN108011600A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-05-08 | 牛旭 | 一种可重构的射频及微波功率放大器 |
-
2018
- 2018-07-23 CN CN201810813904.4A patent/CN108768312B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20030179048A1 (en) * | 2002-03-25 | 2003-09-25 | Arild Kolsrud | Amplifier bias system and method |
| US20080024214A1 (en) * | 2006-07-27 | 2008-01-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Power amplifier circuit for peak envelope modulation of high frequency signal |
| CN103873077A (zh) * | 2012-12-11 | 2014-06-18 | 英特尔移动通信有限责任公司 | 用于检测将由功率放大器放大的信号的包络的包络检测器和方法 |
| CN103023440A (zh) * | 2012-12-20 | 2013-04-03 | 中国科学院微电子研究所 | 一种提高功率放大器线性度的电路 |
| US20150116037A1 (en) * | 2013-02-27 | 2015-04-30 | Panasonic Corporation | Variable matching circuit and amplifier |
| US20140253242A1 (en) * | 2013-03-11 | 2014-09-11 | Qualcomm Incorporated | Amplifiers with inductive degeneration and configurable gain and input matching |
| US20140333384A1 (en) * | 2013-05-10 | 2014-11-13 | Skyworks Solutions, Inc. | Circuits and methods related to low-noise amplifiers having improved linearity |
| US20140354363A1 (en) * | 2013-05-31 | 2014-12-04 | Postech Academy-Industry Foundation | Power amplifier |
| US20150214908A1 (en) * | 2014-01-28 | 2015-07-30 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Power amplifier |
| US20150236654A1 (en) * | 2014-02-19 | 2015-08-20 | Futurewei Technologies, Inc. | Envelope Tracking Apparatus and Method |
| CN106033953A (zh) * | 2015-03-09 | 2016-10-19 | 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 | 包络跟踪放大器以及具有该包络跟踪放大器的放大电路 |
| CN104716905A (zh) * | 2015-04-01 | 2015-06-17 | 宜确半导体（苏州）有限公司 | 一种效率提高的共源共栅射频功率放大器 |
| US20160336983A1 (en) * | 2015-05-13 | 2016-11-17 | Qualcomm Incorporated | Radio frequency low noise amplifier with on-chip matching and built-in tunable filter |
| CN106712729A (zh) * | 2016-12-21 | 2017-05-24 | 锐迪科微电子（上海）有限公司 | 一种高线性度的cmos功率放大器 |
| CN108011600A (zh) * | 2017-09-08 | 2018-05-08 | 牛旭 | 一种可重构的射频及微波功率放大器 |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| JINGYU HU: "A Low Distortion FM Tuner Analog Front-End with Multi-tanh Low Noise Amplifier", 《2007 IEEE RADIO FREQUENCY INTEGRATED CIRCUITS (RFIC) SYMPOSIUM》, pages 689 - 692 * |
| PIERRE MEDREL: "Implementation of dual gate and drain dynamic voltage biasing to mitigate load modulation effects of supply modulators in envelope tracking power amplifiers", 《2014 IEEE MTT-S INTERNATIONAL MICROWAVE SYMPOSIUM (IMS2014)》, pages 1 - 4 * |
| 陈昌麟: "一种输出匹配可调的、高线性度宽带功率放大器", 《电子器件》, pages 321 - 326 * |
Cited By (49)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111200404A (zh) * | 2018-11-16 | 2020-05-26 | 财团法人工业技术研究院 | 线性度改善系统及线性度改善方法 |
| CN109660211B (zh) * | 2018-11-19 | 2023-06-30 | 汪洋 | 功率合成和Envelope injection的5G CMOS射频功率放大器 |
| CN109660211A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-04-19 | 汪洋 | 功率合成和Envelope injection的5G CMOS射频功率放大器 |
| CN111273148A (zh) * | 2018-12-04 | 2020-06-12 | 意法半导体股份有限公司 | 检测电路、对应的设备以及方法 |
| CN111555725A (zh) * | 2019-02-12 | 2020-08-18 | 联发科技（新加坡）私人有限公司 | 放大器线性化装置 |
| CN111555725B (zh) * | 2019-02-12 | 2023-07-18 | 联发科技（新加坡）私人有限公司 | 放大器线性化装置 |
| CN109889163A (zh) * | 2019-02-27 | 2019-06-14 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 基于变压器的Doherty功率放大器 |
| CN113491072B (zh) * | 2019-03-29 | 2022-12-13 | 华为技术有限公司 | 一种射频电路和可调变压器 |
| CN113491072A (zh) * | 2019-03-29 | 2021-10-08 | 华为技术有限公司 | 一种射频电路和可调变压器 |
| US12119797B2 (en) | 2019-03-30 | 2024-10-15 | Huawei Technologies Co., Ltd. | Variable gain amplifier and phased array transceiver |
| CN113728550B (zh) * | 2019-03-30 | 2024-06-18 | 华为技术有限公司 | 一种可变增益放大器及相控阵收发机 |
| CN113728550A (zh) * | 2019-03-30 | 2021-11-30 | 华为技术有限公司 | 一种可变增益放大器及相控阵收发机 |
| CN110190823B (zh) * | 2019-04-15 | 2021-02-12 | 浙江大学 | 一种片上匹配自修复系统 |
| CN110190823A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-08-30 | 浙江大学 | 一种片上匹配自修复系统 |
| CN110995175A (zh) * | 2019-12-02 | 2020-04-10 | 广州慧智微电子有限公司 | 一种放大器及放大方法 |
| CN113285676A (zh) * | 2020-01-31 | 2021-08-20 | 亚德诺半导体国际无限责任公司 | 用于改善放大器线性度的偏置布置 |
| CN111313849A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-19 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 高线性射频功率放大器 |
| CN111313849B (zh) * | 2020-02-26 | 2023-08-22 | 上海华虹宏力半导体制造有限公司 | 高线性射频功率放大器 |
| CN112039443A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-04 | 中电科仪器仪表有限公司 | 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法 |
| CN112039443B (zh) * | 2020-08-12 | 2022-08-16 | 中电科思仪科技股份有限公司 | 一种可调节通道放大器寄生直流偏置的电路及调节方法 |
| WO2022073509A1 (en) * | 2020-10-09 | 2022-04-14 | Huawei Technologies Co.,Ltd. | Wideband low power active isolator |
| CN113054924A (zh) * | 2021-03-15 | 2021-06-29 | 电子科技大学 | 一种频段可重构的分布式功率放大器 |
| CN113054924B (zh) * | 2021-03-15 | 2022-06-03 | 电子科技大学 | 一种频段可重构的分布式功率放大器 |
| CN113422613A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-21 | 翱捷科技股份有限公司 | 一种高效率多模射频发射机 |
| CN113381713A (zh) * | 2021-06-07 | 2021-09-10 | 武汉大学 | 一种基于可重构电感的双频段低噪声放大器 |
| CN113452330A (zh) * | 2021-08-31 | 2021-09-28 | 广州慧智微电子有限公司 | 相位补偿电路模组、功率放大组件、补偿方法及设备 |
| CN113452330B (zh) * | 2021-08-31 | 2021-11-23 | 广州慧智微电子有限公司 | 相位补偿电路模组、功率放大组件、补偿方法及设备 |
| CN113595518B (zh) * | 2021-09-30 | 2021-12-07 | 成都明夷电子科技有限公司 | 一种自适应高可靠性hbt线性功率放大器 |
| CN113595518A (zh) * | 2021-09-30 | 2021-11-02 | 成都明夷电子科技有限公司 | 一种自适应高可靠性hbt线性功率放大器 |
| WO2023093360A1 (zh) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 功率放大器和射频芯片 |
| CN114499428A (zh) * | 2022-02-18 | 2022-05-13 | 华中科技大学 | 一种可调损耗电平转换器 |
| WO2023202309A1 (zh) * | 2022-04-18 | 2023-10-26 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 射频放大器电路和射频芯片 |
| WO2023202308A1 (zh) * | 2022-04-18 | 2023-10-26 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 射频放大器电路和射频芯片射频放大器电路和射频芯片 |
| CN114785297A (zh) * | 2022-04-18 | 2022-07-22 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 功率放大器及其输入匹配网络 |
| CN115061524A (zh) * | 2022-06-07 | 2022-09-16 | 深圳天海通信有限公司 | 多模电台的功率控制电路及多模电台 |
| CN114884474A (zh) * | 2022-07-07 | 2022-08-09 | 成都旋极星源信息技术有限公司 | 一种功率放大器与电子设备 |
| CN115694660A (zh) * | 2022-09-13 | 2023-02-03 | 北京无线电测量研究所 | 一种t型匹配谐振增强型光电探测器接收网络 |
| CN115694660B (zh) * | 2022-09-13 | 2023-09-22 | 北京无线电测量研究所 | 一种t型匹配谐振增强型光电探测器接收网络 |
| CN115940837A (zh) * | 2022-12-31 | 2023-04-07 | 广州慧智微电子股份有限公司 | 功率放大器及电子设备 |
| WO2024141091A1 (zh) * | 2022-12-31 | 2024-07-04 | 广州慧智微电子股份有限公司 | 功率放大器及电子设备 |
| CN116436422B (zh) * | 2023-04-25 | 2024-04-09 | 广州慧智微电子股份有限公司 | 一种放大器 |
| CN116436422A (zh) * | 2023-04-25 | 2023-07-14 | 广州慧智微电子股份有限公司 | 一种放大器 |
| CN116961690B (zh) * | 2023-09-19 | 2023-11-28 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 双模射频前端模组 |
| CN116961690A (zh) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 双模射频前端模组 |
| CN117013968B (zh) * | 2023-09-22 | 2023-12-05 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 功率放大电路及射频功放模组 |
| CN117013968A (zh) * | 2023-09-22 | 2023-11-07 | 深圳飞骧科技股份有限公司 | 功率放大电路及射频功放模组 |
| CN117792303A (zh) * | 2024-02-07 | 2024-03-29 | 深圳牧野微电子技术有限公司 | 温度补偿的放大器电路和车载设备 |
| CN117792303B (zh) * | 2024-02-07 | 2024-06-04 | 深圳牧野微电子技术有限公司 | 温度补偿的放大器电路和车载设备 |
| CN118117977A (zh) * | 2024-02-22 | 2024-05-31 | 华南理工大学 | 线性化电路、功率放大器、芯片以及设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108768312B (zh) | 2024-02-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108768312A (zh) | 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构及方法 | |
| CN208797908U (zh) | 利用可调电感和改善功率放大器线性度的电路结构 | |
| CN106571780B (zh) | 一种自适应偏置的射频功率放大器 | |
| CN105515542B (zh) | 一种堆叠结构的射频功率放大器 | |
| CN104617905B (zh) | 射频放大器及射频放大方法 | |
| US7474156B2 (en) | Impedance transformer for amplifier and amplifier including the same | |
| CN104158497B (zh) | 低噪声放大器 | |
| CN103023448A (zh) | 具有补偿性谐振器匹配拓扑的rf器件 | |
| JPH04183008A (ja) | 高周波増幅器 | |
| Afsahi et al. | An integrated 33.5 dBm linear 2.4 GHz power amplifier in 65nm CMOS for WLAN applications | |
| CN108063600B (zh) | 一种低噪声放大器及射频前端集成电路 | |
| CN105680802B (zh) | 一种低功耗单片集成宽带低噪声放大器 | |
| CN104904117B (zh) | 高频放大电路 | |
| CN105356855B (zh) | 一种可调的分布式放大器电路 | |
| CN109787570A (zh) | 一种输出匹配电路和由其构成的功率放大器 | |
| CN110138345A (zh) | 一种宽带放大电路 | |
| CN107809220A (zh) | 低噪声放大器、射频集成电路、信号接收模块及射频收发芯片 | |
| CN107026621A (zh) | 功率放大器系统和相关的偏置电路 | |
| Liu et al. | A 1.2 V, 2.4 GHz fully integrated linear CMOS power amplifier with efficiency enhancement | |
| CN106953612A (zh) | 一种基于寄生反馈消除技术的高增益放大电路 | |
| CN117997286A (zh) | 一种基于时域波形互补的高线性度宽带功率放大器 | |
| JPH10190379A (ja) | 複数周波数帯域高効率線形電力増幅器 | |
| CN110535447A (zh) | 适用于射频功放的八路功率合成谐波控制功率放大电路 | |
| CN104617890B (zh) | 调整射频放大器线性度的电路设计 | |
| CN106982033A (zh) | 一种基于升压技术的功率放大器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |