CN109314496A - 用于宽带放大器的有源线性化 - Google Patents

Abstract

对于宽带数据通信，信号输入节点处的数据信号电压可以在信号输出节点处被转换为输出信号电流。第一晶体管器件(Q1_L，Q1_R)可以对输出信号电流做出贡献，其跨导或其他增益减小，以适应更大的信号摆幅，此处第二晶体管可以导通(Q2_L，Q2_R)，并增加与第一晶体管器件(Q1_L，Q1_R)相关联的至少一部分增益负反馈电阻器(R1_L，R1_R)的有效电阻值。第二晶体管(Q2_L，Q2_R)也可以对输出信号电流做出贡献，以帮助维持或增强信号输入节点和信号输出节点之间的总增益。多个次级、推挽式布置、缓冲放大器配置、输入和输出变压器(T1，T2)、负反馈以帮助减少组件可变性，以及还描述了频率修改电路或组件。

Description

用于宽带放大器的有源线性化

要求优先权

该专利申请要求Chris J.Day等人于2016年3月14日提交的名称为“用于宽带放大器的有源线性化”的美国临时专利申请No.62/308,084的优先权，并且其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

该文件一般地但不限于集成电路，更具体地说，涉及诸如有线电视(CATV)或其他宽带通信的放大器。

背景技术

随着宽带通信系统的出现，对节能数据传输的需求变得越来越重要，特别是当运营商试图降低资本和运营费用时。例如，在依赖A类放大器放大数据传输信号的有线电视系统中，为有线电视网络供电的成本可能是最大的运营费用。因此，对于有线电视运营商来说，更加节能的放大器是非常需要的。

此外，宽带内容的消费者，例如按次付费数字视频和流行的视频流服务(如Netflix)，需要随时在多个设备上提供更高水平的内容。因此，有线电视或其他宽带通信网络的带宽需求持续增长。预测人员认为数据消费的增长模式几乎没有变化。

满足这种需求可能涉及在通过宽带网络传输之前转向编码信号的高级方法。这种调制技术可以越来越复杂，并且可以提供带宽效率的显着飞跃。然而，改进的信号可能更难以放大。

发明内容

除了别的以外，本发明人已经认识到需要改进的放大器，例如用于有线电视或其他宽带通信，例如可以适应在数据传输之前编码或调制信号的这种先进方法。与平均电平相比，这些信号可能具有非常高的峰值功率偏移，这会对整个系统的放大器造成严重破坏。而且，这些信号的复杂性质可以受益于整个系统中信号保真度的增加，这可以有助于使用具有降低的失真水平的传输系统放大器来实现良好的性能。如果系统中没有低水平的失真，有线电视用户将会遇到损害，例如视频流的像素化或互联网吞吐量性能不佳。通过部署更复杂的信号和增加的网络信号量，可以放大对系统中低失真的需求。

由于失真性能很重要，因此A类拓扑放大器是首选，因为它们通常是可用的最线性放大器类型。出于这个原因，CATV网络可以由A类放大器支配。A类放大器的理论最佳情况效率为50％。能够增加新信号输出摆幅的A类放大器将消耗更多功率。这可能导致网络出现重大困境。虽然运营商可能希望低失真以增加带宽以服务客户，但他们可能不希望增加的运营成本和降低的可靠性，这可能伴随着功耗的增加。

其他类型的放大器可以提供更高水平的效率，但它们通常以降低失真性能为代价。例如，AB类和C类拓扑可以保证效率高于50％，但可以极大地损害失真。

本专利文件尤其描述了一种放大技术，例如用于有线电视或其他宽带数据通信的放大技术，其可以实现A类的线性和C类或AB类的效率益处。本技术可以包括组合放大器类别的新方法，同时减少或最小化可以与更高效率拓扑相关联的某些失真问题。本技术可以包括混合类方法，以同时解决当前可能困扰通信市场的失真和效率困境。

对于宽带数据通信，信号输入节点处的数据信号电压可以在信号输出节点处被转换为输出信号电流。第一晶体管器件可以对输出信号电流做出贡献，其跨导或其他增益减小，以适应更大的信号摆幅，第二晶体管可以导通，并增加至少一部分增益负反馈电阻器的有效电阻值与第一晶体管器件相关联。第二晶体管也可以有助于输出信号电流，以帮助维持或增强信号输入节点和信号输出节点之间的总增益。多个次级，推挽式布置，缓冲放大器配置(可能或可能不会对增益负反馈电阻器中的电流有贡献)，输入和输出变压器，负反馈以帮助减少组件可变性，以及频率修改电路或组件是也有描述。

以下紧接着本主题的某些方面的非限制性概述。

方面1可以包括或使用主题(诸如装置、系统、设备、方法、构件，用于执行动作)或包括指令的设备可读介质，所述指令在由设备执行时可以使设备执行行为)，例如，可以包括或使用用于在通信网络中的路径上的宽带数据通信的功率放大器电路。功率放大器电路可包括第一放大器级和第二放大器级。第一放大器级可包括电路，包括第一晶体管。第一晶体管可具有信号输入节点，用于接收将由所述第一晶体管转换成电流的数据信号电压，以有助于在信号输出节点处提供的输出信号电流。第一放大器级还可包括第一增益负反馈电阻器，耦合到所述第一晶体管并且被配置为接收由所述第一晶体管提供的输出信号电流的分量的表示。第二放大器级可包括电路，包括第二晶体管，耦合到所述第一晶体管以接收基于所述数据信号电压的输入电压。第二晶体管可被配置为相对于所述数据信号电压的较小幅度将所述数据信号电压的较大幅度导通，从而：(1)向所述第一增益负反电阻器的至少一部分提供电流，以减小所述第一晶体管的跨导或其他增益；和(2)向所述输出信号电流提供电流，以帮助维持或增强所述信号输入节点与信号输出节点之间的总增益。

方面2可包括或使用，或可任选地与方面1的主题组合以任选地包括或使用：第一增益负反馈电阻器，包括：第一电阻组件，设置成提供控制电压以导通所述第二晶体管。第二电阻组件可布置成从所述第二晶体管接收电流，以增加所述第二电阻组件的有效电阻，从而减小所述第一晶体管的增益。

方面3可包括或使用，或可任选地与方面1或2中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：N个第二放大器级，分别包括相应的第二晶体管，其中N是大于或等于2的整数，并且其中所述第一增益负反馈电阻器包括：N个第一电阻组件，提供相应的控制电压以导通所述N个第二放大器级中的相应一个的相应第二晶体管；和其中所述第二电阻组件设置成从相应的第二放大器级的第二晶体管中的至少两个接收电流。

方面4可包括或使用，或可任选地与方面1至3中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：第二电阻组件被布置成经由相应的电阻器从相应的第二放大器级的第二晶体管中的至少两个接收电流，所述电阻器具有用于操作相应的第二放大器级中的相应第二晶体管的电阻值以向所述输出信号电流贡献相应的电流，从而帮助维持或增强所述信号输入节点和所述信号输出节点之间的总增益。

方面5可包括或使用，或可任选地与方面1至4中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：所述第一放大器级之前是所述信号路径中的缓冲电路级，以接收预缓冲的数据信号电压，并在所述第一放大器级的信号输入节点处提供所得缓冲的数据信号电压作为数据信号电压。

方面6可包括或使用，或可任选地与方面1至5中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：所述缓冲电路级设置成提供不流过所述第一增益负反电阻器的电流。

方面7可包括或使用，或可任选地与方面1至5中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：所述缓冲电路级设置成提供流过所述第一增益负反电阻器的至少一部分的电流。

方面8可包括或使用，或可任选地与方面1至7中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：所述缓冲电路级连接到单独的偏置电路，以便对所述信号输出节点处的输出信号电流没有贡献。

方面9可包括或使用，或可任选地与方面1至8中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：双部分电路布置，包括“L”电路部分和“R”电路部分，每个部分包括相应的第一放大器级和相应的至少一个第二放大器级，并且布置成在所述信号输入节点的相应“L”和“R”部分接收相应的输入电压，并在所述信号输出节点的相应“L”和“R”部分提供相应的信号输出。

方面10可包括或使用，或可任选地与方面1至9中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：所述第一放大器级之前是所述信号路径中的缓冲电路级，以接收预缓冲的数据信号电压，并在所述第一放大器级的信号输入节点处提供所得缓冲的数据信号电压作为数据信号电压，其中所述L电路部分中的所述缓冲电路级连接到所述R电路部分中的缓冲电路级，并且在所述信号输出节点的相应“L”和“R”部分处对所述输出信号电流没有贡献。

方面11可包括或使用，或可任选地与方面1至10中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：输入变压器，被配置为接收单端输入信号，并在所述信号输入节点的相应L和R部分处提供相应的输入电压。输出变压器可被配置为在所述信号输出节点的相应L和R部分处接收相应的信号输出，并提供所得单端输出信号。

方面12可包括或使用，或可任选地与方面1至11中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：相应的输出信号电流通过的相应的场效应或其他晶体管级联器件，其中所述级联器件分别包括配置成接收固定偏置电压的控制端子。

方面13可包括或使用，或可任选地与方面1至12中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：从所述第二电阻组件获取的反馈信号，提供有作为负反馈的增益，以修改由所述信号输入节点处的第一放大器级接收的数据信号电压。

方面14可包括或使用，或可任选地与方面1至13中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：例如穿越所述信号输出节点的相应L和R部分包括陷波或低通频率选择滤波器电路，以衰减或抑制共模信号。

方面15可包括或使用，或可任选地与方面1至14中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：例如穿越所述信号输出节点的相应L和R部分包括平衡-不平衡转换器，包括配置为接收固定偏置电压的中心抽头。

方面16可包括或使用，或可任选地与方面1至15中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：一种用于通信网络中的路径上宽带数据通信的放大器方法。该方法可包括将信号输入节点处的数据信号电压转换为输出信号电流以在信号输出节点处提供，使用可操作以贡献所述输出信号电流的第一晶体管器件。该方法还可包括使用第二晶体管器件将基于所述信号输入节点处的数据信号电压的信号转换成电流，以提供来减小所述第一晶体管的跨导或其它增益，并有助于输出信号电流以帮助维持或增强所述信号输入节点和所述信号输出节点之间的总增益。

方面17可包括或使用，或可任选地与方面1至16中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：从所述第一晶体管器件向第一增益负反馈电阻器的第一电阻组件提供电流，以相对于所述数据信号电压的较小幅度以较大幅度的数据信号电压导通第二晶体管；和从所述第一晶体管器件和所述第二晶体管器件向第一增益负反馈电阻器的第二组件提供电流，其中提供从所述第二晶体管器件到所述第一增益负反馈电阻器的第二组件的电流以增加所述第二电阻组件的有效电阻，从而减小所述第一晶体管的增益。

方面18可包括或使用，或可任选地与方面1至17中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：从第二电阻组件获取反馈信号；和提供具有增益的反馈信号作为负反馈，以修改由所述信号输入节点处的第一放大器级接收的数据信号电压。

方面19可包括或使用，或可任选地与方面1至18中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用：接收数据信号电压作为差分或推挽输入信号；提供所得差分或推挽输出信号；和衰减所述输出信号的共模分量。

方面20可包括或使用，或可任选地与方面1至19中一项或任意组合的主题组合以任选地包括或使用一种用于在通信网络中的路径上的宽带数据通信的功率放大器电路。该功率放大器电路可包括：构件，用于将信号输入节点处的数据信号电压转换为输出信号电流以在信号输出节点处提供，使用可操作以贡献所述输出信号电流的第一晶体管器件；和构件，用于使用第二晶体管器件将基于所述信号输入节点处的数据信号电压的信号转换成电流，以提供来减小所述第一晶体管的跨导或其它增益，并有助于输出信号电流以帮助维持或增强所述信号输入节点和所述信号输出节点之间的总增益。

本发明内容旨在提供本专利申请的主题的概述。其目的不是提供对本发明的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。

附图说明

在不一定按比例绘制的附图中，相同的数字可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式示出了本文件中讨论的各种实施例。

图1示出了可以将差分输入电压转换成输出电流的推挽跨导A类功率放大器电路的部分的简化示例。

图2示出了对于由增益负反馈电阻器的不同的退化值，差分跨导增益与输入电压的计算曲线的示例。

图3示出了在功率放大器电路中提供动态变化的有源增益退化的示例。

图4示出了在功率放大器电路中提供动态变化的有源增益退化的示例，通过添加晶体管器件来扩展图3的方法。

图5示出了根据图3所示电路所示原理的单端单级共发射极(CE)功率放大器电路的示例。

图6示出了使用图5中所示的功率放大器电路获得的增益压缩的测量。

图7示出了可用于提供扩展操作范围的功率放大器电路的示例。

图8示出了差分功率放大器电路的示例，其可以从图7所示的示例修改，例如通过使用单独的电源偏置缓冲器设备。

图9示出了修改的功率放大器电路的示例，例如可以应用于有线电视宽带级联放大器配置的示例中。

图10、11和12示出了图9中所示的电路配置的计算机模拟结果的示例。

图13示出了功率放大器电路的一部分的示例，其可以帮助解决可变性问题，例如通过在负反馈环路内包括附加的前置放大器电路级。

图14示出了可用于实现图13中示出并参考图13描述的反馈电路原理的可能电路配置的示例。

图15展示另一可能电路实施方案的实例，例如可使用类似的高环增益原理，例如可有助于减轻有源增益退化的否则可能的未对准或进一步减少电路中的失真。

图16示出了偶模谐波滤波器或陷波电路的示例，其可以包括在所示出或描述的一个或任何单端或推挽功率放大器电路配置中或与之结合使用。

具体实施方式

本专利文件尤其描述了一种放大技术，例如用于有线电视或其他宽带数据通信的放大技术，其可以实现A类的线性和C类或AB类的效率益处。本技术可以包括组合放大器类别的新方法，同时减少或最小化可以与更高效率拓扑相关联的某些失真问题。本技术可以包括混合类方法，以同时解决当前可能困扰通信市场的失真和效率困境。

可用于低失真网络的某些放大器本质上可以是差分的。这可以包括例如两个异相操作的放大器，或者可以包括单个差分放大器。均衡的差分放大器可以使偶数阶失真项无效。

对于宽带数据通信，信号输入节点处的数据信号电压可在信号输出节点转换为输出信号电流。第一晶体管器件可以有助于输出信号电流，其跨导或其他增益减小以适应更大的信号摆动，第二晶体管可以导通并增加与第一晶体管器件相关的增益负反馈电阻器的至少一部分的有效电阻值。第二晶体管还可以有助于输出信号电流，以帮助维持或增强信号输入节点和信号输出节点之间的总增益。也描述了多个次级、推挽式布置、缓冲放大器配置(可能或可能不会对增益负反馈电阻器中的电流有贡献)、输入和输出变压器、帮助减少组件可变性的负反馈、以及频率修改电路或组件。

图1示出了推挽跨导A类功率放大器电路100的部分的简化示例，其可以将在晶体管Q1a和Q1b的放大器输入端子处接收的差分输入电压Vin转换成两个异相输出电流Ia和Ib，其可以提供给有线电视或其他宽带通信网络的各个差分电通信线路，例如用于与通信网络中另一个位置的接收机通信。差分跨导放大器电路的每一半的跨导增益分别是GMa和GMb，并且组合的跨导是GMa与GMb的总和，跨导是基于由晶体管Q1a和Q1b提供的本地跨导，例如如图1所示的计算跨导(Gm，西门子)和输入电压(Vin，伏特)曲线102所示。

图1还示出了晶体管Q1a和Q1b的集电极电感耦合到电源或其他偏置电压，例如Vcc，并且晶体管Q1a和Q1b的基极电感耦合到单独的偏置电压，例如Vbias。晶体管Q1a和Q1b的发射极可以电阻耦合到参考电压，例如地电压，例如通过增益反馈电阻器R1a和R1b，其可以用于线性化双极晶体管Q1a和Q1b的本地跨导。

图2示出了对于功率放大器电路100的差分跨导(Gm，西门子)增益与输入电压(Vin，以伏特为单位)的计算曲线202的示例，对于由增益负反馈电阻器R1a和R1b的不同的退化值，当输入差分电压Vin变化时。对于曲线202的这个例子，功率放大器电路100的总偏置电流是500mA。当输入电压摆动接近任一极性的极值时，功率放大器电路100的跨导增益开始下降，这对应于在输入电压摆动的这种极端情况下增加的信号失真。然而，从曲线图202的示例可以看出，通过使用增加量的增益退化(例如，通过提供更大值的增益反馈电阻器R1a和R1b)可以使Gm形状平坦化。这种跨导增益平坦化可以在这种输入电压摆动极限下提供减小的信号失真，但是以降低的跨导增益为代价。此外，功率放大器电路100只能在输入电压的有限范围内提供跨导增益，这取决于施加到功率放大器电路100的偏置电流的量。

图3示出了在差分功率放大器电路中提供动态变化的有源增益退化的示例，在图1-2的相应功率放大器电路100的差分配置中，示出了一对支路的单支路300的一部分(为了概念清晰和简洁)，应理解差分放大器的另一个支路可以类似地配置。例如，图1-2的功率放大器电路100中的输入晶体管Q1a可以对应于图3的达林顿晶体管对Q1、Q2，其中Q1和Q2的集电极可以相互连接以提供组合输出电流Iout，其可以对应于图1-2的功率放大器电路100中的电流Ia。晶体管Q1的基极可以连接以接收输入信号Vin，例如可以差分地施加在差分配置电路的两个支路上，其中单支路300在图3中示出。晶体管Q1的发射极可以连接到并且可以驱动晶体管Q2的基极。图1-2的功率放大器电路100的增益负反馈电阻器R1a可以对应于图3中的增益负反馈电阻器R1和R2的串联组合，其中R1仅接收Q1的发射极电流，R2接收Q1和Q2的发射极电流。

在图3中，包括单支路300的差分功率放大器电路可以实现动态变化的增益退化，这可以在增加低失真操作的有用范围方面提供有价值的自由度，从而增加可以容纳的输入电压摆动。对于低电平操作的输入电压，电路300可以起到类似于图1-2的Q1a的作用，其中低电流通过R1使得晶体管Q2的基极-发射极电压非常小，使得Q2关闭或者几乎没有。随着输入电压信号电平的增加，Q2将更强地导通并将电流推入R2，从而提高R2两端的电压，根据其物理电阻值，有效地使得与R2串联的接近Q1的R1的串联增益电阻的R2分量看起来比实际上更大。

因此，在图3中，随着输入电压信号电平的增加，Q1看到的增益退化水平增加。这可以有效地提供图2的计算曲线202中所示的曲线之间的动态调整的过渡。适当选择R1和R2的电阻值以及图3的晶体管Q1、Q2的固有跨导增加电路300的有用动态范围，而不需要增加到电路300的偏置电流。晶体管Q2的导通动作趋于增加晶体管Q1所见的有效增益退化，这可以概念化为减小晶体管Q1的跨导增益。然而，同时Q2现在开始导通并开始将其自身的本征跨导增益贡献给输出，例如，在晶体管Q1和Q2的共同连接的集电极处。取决于所选择的元件值，晶体管Q1的有效跨导的减小(例如，由于增益负反馈电阻器的R1和R2)可以至少部分地偏移-或者甚至不仅仅是偏移-在晶体管Q2导通时通过晶体管Q2提供的附加有效跨导。例如，可以指定来自晶体管Q2的跨导增益的增加，以便提供整个跨导的净增加。计算机辅助仿真可以用于例如理论计算的补充或替代，以指定分量值，例如指定或优化该跨导增益扩展，例如以适应一个或多个特定要求。

因此，在图3的示例中，电路300可以以至少两种模式的混合操作。晶体管Q1可以工作在A类模式，例如Q1始终导通，而Q2可以配置成选择性地工作在多种可能模式的范围内。例如，如果晶体管Q2总是导通但是根据通过晶体管Q1接收的输入信号强度以变化的偏置电流工作，则晶体管Q2可以工作在AB类模式。如果晶体管Q2导通的一部分小于工作周期的100％，则晶体管Q2可以工作在B类模式或C类模式。在任一情况下，使用图3的一对单支路300的混合模式差分放大器不仅仅是A类结构，具有上述效率限制。晶体管Q2仅在输入信号条件允许时才被激活，例如，对于较大的输入电压摆动，例如超过可围绕其配置放大器的指定阈值的那些。这可以提供提高整体功率效率的能力。因此，具有如图3所示配置的部分的放大器可以提供线性度改善以及功率效率的提高。

在图3中，所示的电阻器R2还可以有利地在根据本主题的放大器电路中起另一作用。流过R2的电流包含与晶体管Q1和Q2的主要非线性机制相关的失真伪像。它们的指数电压-电流转换非常非线性，因此可以控制所得放大器电路的失真性能。这样，电阻器R2两端的电压信号可以提供有用的有价值的信息，例如用于随后的反馈线性化方案。

图4示出了在差分功率放大器电路中提供动态变化的有源增益退化的示例，在图1-2的相应功率放大器电路100的差分配置中，其一部分被示出用于该对支路的单个支路400(为了概念清晰和简洁)，应理解的是，差分功率放大器电路的另一个支路可以类似地配置。

图4中的电路可以进一步采用图3的方法，例如通过在功率放大器电路的差分配置中将晶体管器件Q2b和Q2c添加到该对支路的每个单支路400。原则上，图4中的电路可以根据需要扩展到尽可能多的晶体管器件和有源增益退化和增益扩展部分，例如通过将Q2a、Q2b、Q2c、......Q2n的扩展复制n倍，其中n是指定的正整数。

例如，在图4中，晶体管Q1、Q2a、Q2b和Q2c的集电极可以共同彼此连接以提供组合输出电流Iout，其可以对应于图1-2的功率放大器电路100中的电流Ia。晶体管Q1的基极可以连接以接收输入信号Vin，例如可以差分地施加在差分配置的功率放大器电路的两个支路上，其中单支路400在图4中示出。晶体管Q1的发射极可以连接到晶体管Q2a并可以驱动晶体管Q2a的基极。图1-2的功率放大器电路100的增益负反馈电阻器R1a可以对应于图4中的增益负反馈电阻器的R1a、R1b、R1c和R2的串联组合，R1a、R1b和R1c仅接收Q1的发射极电流，R2接收Q1、Q2a、Q2b和Q2c的发射极电流。同样的，晶体管Q1的发射极可以连接到并且可以驱动Q2b的基极(例如，通过电阻器R1a)和Q2c(例如，通过电阻器R1a和R1b的串联组合)。每个有源增益退化和增益扩展部分可以包括晶体管(例如，Q2a、Q2b、Q2c)，其具有经由相应的电阻器(例如，R3a、R3b、R3c)耦合到增益负反馈电阻器R2与R1a、R1b和R1c串联形成的串联组合增益电阻之间的节点的发射极。

一旦相应的晶体管器件开始导通，电阻器R3a、R3b和R3c可用于帮助控制由它们各自的有源增益退化和增益扩展电路提供的跨导增益扩展。使用计算机辅助优化电阻值和晶体管器件尺寸(例如，基极-发射极结区域)，可以构造整体(例如，从Q1、Q2a、Q2b、Q2c、......、Q2n组合)复合跨导响应，其可以随着输入电压的增加而提供复合跨导增益扩展。此外，如上所述，电阻器R2两端的电压包括关于Q1、Q2a、Q2b、......、Q2n中的主要失真机制的信息。这样，电阻器R2两端的电压信号可以提供有用的有价值的信息，例如用于随后的反馈线性化方案。

图5示出了单端单级共发射极(CE)功率放大器电路500的示例，其被构建为示出图3中所示的电路所示的原理。在图5所示的示例中，使用市售的硅npn双极结型晶体管器件Q1和Q2(例如，Avago AT64000)。选择具有指定电阻值(例如，R1＝4.25欧姆，R2＝5.06欧姆)的R1和R2，以在输入电压信号电平增加时适当地接通Q2。在输出端施加电阻衰减器网络(例如，包括分流电阻器R4＝23欧姆，串联电阻器R5＝40欧姆)，例如，通过串联输出电容器(例如，33000pF)，以降低功率放大器电路500所见的阻抗，例如将电流相关的失真项与集电极电容项隔离。晶体管Q1和Q2的公共集电极电感耦合(例如，通过4000nH电感器)到偏置电压(例如，12伏)，如图5所示。晶体管Q1的基极被电感耦合(例如，通过4000nH电感器)到偏置电压(例如，1.68伏特)。

图6示出了图5中所示的功率放大器电路500的增益压缩图的结果测量。在图6中，输出功率(以dB为单位)被扫描，如x轴所示，测量的放大器增益(以dB为单位)绘制在y轴上。如图6所示，随着输入信号功率增加，放大器500的复合增益最终压缩，这由增益下降表示。在该示例中，Q1的DC偏置电流和R1提供的电阻值可用于在晶体管Q2的基极-发射极结上产生DC电压，例如使晶体管Q2工作在C类模式。

图6示出了示出不包括晶体管Q2的增益响应的一条迹线(虚线)，以及示出包括晶体管Q2的效果的另一条迹线(实线)。从图6所示的结果示例可以清楚地看出，在增益已经减小任意小量(例如1dB)的功率电平或其以上，随着包括晶体管Q2，增益响应得到改善。而且，因为晶体管Q2仅在需要时汲取电流，所以净功率放大器效率得到改善。包含晶体管Q2确实增加了从电源汲取的直流电流，但增加量小于使用纯A类方法实现相同结果所需的增加，其中晶体管器件或器件始终开启。

图7示出了差分推挽或其他双部分功率放大器电路700的示例，其可包括左(“L”)半电路702L和右(“R”)半电路702R。这种电路配置可用于使用功率放大器电路700提供扩展的操作范围，如上所述。功率放大器电路700可利用本文所述的原理、组件和技术，例如用于提供有源增益退化以及辅助装置增益增强，例如操纵每个半电路702L、702R的跨导增益，使得组合的跨导增益响应可以在更宽的输入电压信号摆幅上保持恒定。

例如，当输入信号驱动电平增加到放大器电路700的一半电路702L、702R的全部或一部分开始关闭的电平时，通过将放大器电路700的相对半电路702L、702R的跨导增加等量，可以使组合差分跨导(可以用各个半电路跨导的总和来表示)保持恒定。以这种方式，每个半电路侧可以弥补相对的半电路侧的不足增益。该文件描述了可用于配置推挽放大器的某些电路拓扑和综合方法的示例，例如使用这种互补方法实现提高的效率。

在图7中，差分输出信号由(Iout_L-Iout_R)给出，记住每个相应的半电路(702L，702R)的输入信号(Vin_L，Vin_R)相对于另一个反转，使得差分输出信号的幅度是相加的。在图7中，可以可选地包括输入缓冲级Qbuf_L和Qbuf_R(具有连接到相应电阻器的相应发射器Rbuf_L和Rbuf_R)，以便提供阻抗缓冲，这可以使Q1_L和Q1_R的操作更少地依赖于任何源阻抗复杂性。此外，这些缓冲器件Qbuf_L和Qbuf_R可以帮助更好地驱动Q1_L和Q1_R的基极-发射极电容，这可以改善放大器电路700的频率响应。达林顿结构可以由具有Q1_R的晶体管Qbuf_R或具有Q1_L的晶体管Qbuf_L提供。

在图7的示例中，半电路702L和702R的接地节点可以可选地由中间节点代替，该中间节点可以经由串联电阻器或电流源连接到共享接地节点，以便提供差分对放大器配置。此外，在这种可选配置中，到半电路702L和702R之一的输入信号可以可选地被偏置在适当的固定参考电压，以便提供差分对放大器操作。类似的技术可以应用于下面讨论的图8-9。

图8示出了从图7所示的差分功率放大器电路700的示例修改的差分功率放大器电路800的示例。在图8的差分功率放大器电路800中，缓冲晶体管器件Qbuf_L和Qbuf_R可以通过将其集电极连接到偏置电压(例如Vbuf)而不是提供Iout_L和Iout_R的相应输出电压节点来单独偏置，如图7的示例中所示。

在图8所示的差分功率放大器电路800示例中，用单独的电源Vbuf偏置缓冲器件Qbuf_L和Qbuf_R可以帮助实现更高的频率带宽。在这种情况下，缓冲器件Qbuf_L和Qbuf_R上的任何集电极-基极电容都不受米勒乘法的影响，否则会降低放大器频率带宽。在某些情况下，由于缓冲晶体管器件Qbuf_L和Qbuf_R中米勒效应的减少，与输出节点处产生电流的缓冲器件跨导贡献的损失相关的性能降低可以被性能改善所抵消。此外，在图8所示的差分功率放大器电路800示例中，由偏置电压Vbuf提供的电压值可以小于为主要器件(例如，Q1_L、Q2a_L、Q1_r、Q2a_R)选择的任何电源电压，与图7的差分功率放大器电路700配置相比，这可以使用图8的差分功率放大器电路800配置导致功率效率的潜在改善。

如先前的示例所述，可以采用计算机辅助仿真和优化，例如帮助创建或配置功率放大器电路，以具有可以将有用操作范围扩展到超过传统A类水平的组合跨导响应。同时，可以增强或优化功率放大器电路的线性度，例如用于实现与A类配置相当的性能。因此，根据本主题的功率放大器电路拓扑可以允许实现两个类的最佳方面。对于低输入电平，根据本文描述的本主题的功率放大器电路可以表现为具有相关良好线性的A类。当输入信号很大时，根据本文描述的本主题的功率放大器电路可以自动地(例如，不需要单独的控制信号)在B类模式或C类模式下操作，例如以帮助实现良好的电源效率。

图9示出了根据本主题的修改的功率放大器电路700的示例，例如可以应用于有线电视宽带放大器配置900的示例中。在该示例中，可以包括输入变压器电路T1，例如将单端输入信号Vin分成单独的差分分量，其可以分别作为左半路缓冲晶体管器件Qbuf_L基极的输入和右半路缓冲晶体管器件Qbuf_R的基极的另一输入。T1的次级侧的中心抽头可以连接到DC偏置电压，例如Vbias。可以包括输出变压器T2，以便将差分输出信号组合成节点Vout处的单端输出信号。输出变压器T2的初级侧的中心抽头可以连接到DC偏置电压，例如连接到电源电压VDD，如图9所示。

在图9中，左半部电路和右半电路可以如上所述进行操作，并且可以任选地提供修改，例如通过包括在下半部收集器的相应输出端串联级联各自的上半场效应晶体管(FET)或其他晶体管器件Qtop_L和Qtop_R，提供输出电流Iout_L和Iout_R，如图7所示。在图9的例子中，级联上半部晶体管器件Qtop_L和Qtop_R的栅极输入可以连接到DC偏置电压，例如Vgate。上半部晶体管器件Qtop_L和Qtop_R可以帮助屏蔽下半部分(例如，包括Qbuf_L、Qbuf_R、Q1_L、Q1_R、Q2_L和Q2_R)免受宽输出电压摆动的影响，例如可能存在于输出变压器T2的初级侧。

输出变压器T2可以帮助提供对阻抗的有用操纵，使得上半部输出晶体管器件Qtop_L和Qtop_R看到合适的或最佳的阻抗，例如用于在其特定的偏置电压和电流下增加或最大化功率传输。例如，核心功率放大器电路700可以如先前关于图7所描述的那样操作，例如缓冲晶体管器件Qbuf_L和Qbuf_R从输入变压器T1的次级侧接收它们的差分输入信号并且分别驱动Q1_L和Q1_R。DC偏置电压参考电路(例如Vbias)可以设置通过R1_L和R1_R的静态电流，使得Q2_L和Q2_R根据需要开始传导电流通过上半部分并进入输出，例如保持放大器电压增益恒定，例如在宽输入信号电压范围内。

在该示例中，电源电压VDD可以用作主电源，并且在示例中，可以提供值为24伏的电压。在一个示例中，静态偏置电流可以设置为450mA，例如最终的标称功耗为10.9瓦。该偏置布置和级别与其他方法的大多数有线电视系统输出级兼容。可以选择顶部设备Qtop_L和Qtop_R以适应期望的频率带宽。对于有线电视应用，可以使用氮化镓(GaN)FET，例如它们能够承受高电压，同时提供合理的频率带宽。下半部分可以包括双极晶体管，例如可以包括诸如用于最小化电容的高带宽的属性。在根据图9的示例中，下半部分可以包括异质结双极晶体管(HBT)，例如其宽频带宽和一致的跨导线性。如果需要，根据本文描述的本主题的功率放大器电路的各种示例可以包括下半部分中的FET器件或上半部分中的双极器件。在一个示例中，输入变压器T1可以提供1比1的阻抗比，并且次级中心抽头可以被期望的偏置电压电路偏置，例如Vbias，其可以用于设置静态电流，如所解释的于此。在一个例子中，输出变压器T2阻抗比被配置为1.4比1，这可以通过合适的绕组配置和比率来实现。宽带端口阻抗可以通过这些变压器绕组比以及串联反馈、并联反馈或两者的水平来设置。可以通过考虑良好的有源增益退化来设置串联反馈，例如使用电阻器R1_L和R1_R、R2_L和R2_R的电阻值。然后，图9中所示的上半部分中的分路反馈电阻器RFB_L和RFB_R的电阻值选择可以用作将端口阻抗设置为期望值的主要方式。

图10、11和12示出了图9中所示的电路配置900的计算机模拟结果的示例，例如使用完全开发的HBT模型和通用GaN模型在1.4GHz下模拟。通过连接和断开有源负反馈设备Q2_L和Q2_R来模拟两者，可以看到通过使用包括有源负反馈设备Q2_L和Q2_R的图9中所示的配置900提供的改进。

图10示出了当输入信号电平增加以产生用作图中的x轴的RF输出功率电平(以dBm为单位)时DC功耗(以瓦特为单位)的计算机模拟结果图。使用根据本主题的示例的图9中所示的电路，图10中所示的结果表现出非常小的功耗增加。

图11示出了增益幅度(以dB为单位)与基本RF输出功率(以dBm为单位)的计算机模拟结果图，二者具有和不具有可由本主题提供的主动增益退化和增益增强，例如通过使用图9中所示的电路配置900。

图12示出了增益相位响应(输入和输出之间的相对度数)与基本RF输出功率(以dBm为单位)的计算机模拟结果图，二者具有和不具有可由本主题提供的主动增益退化和增益增强，例如通过使用图9中所示的电路配置900。

图11和图12都示出了使用本方法的功率处理能力的明显改进，例如图9的示例中所示。输出功率能力的改善大于抵消DC功耗的小幅增加，使得现有方法非常有效地解决手头的问题，例如本文所解释的。

随着今天许多通信系统的发展，例如可能使用更高水平的调制和编码复杂性，分配放大器中可容忍的增益失真量可能减少。例如，对于某些正交调幅(QAM)系统方法，例如可以在DOCSIS 3.1(有线数据系统接口规范)中使用，可以将信号调制为多达4096个离散电平，这种方法有可能进一步扩展，例如通过甚至达到16384个离散水平。为防止系统混淆这些离散信号电平，可能需要小于0.1dB的增益偏差，因为信号电平会超过其工作范围。图11的计算机模拟结果表明，本方法可以将有用输出功率扩展大约3.5dB。

某些方法的信号编码的细节也可以产生峰值信号与平均信号的高比率。也就是说，信号随时间的峰值偏移通常可以远高于平均水平。尽管这些信号峰值出现可能非常罕见，但如果没有适当考虑，放大器可能会导致有意义的数据流量损失，并且在有线电视应用中会出现不希望的图像损伤。本方法的技术可以帮助解决这一挑战，例如通过提供放大器电路偏置电流的自动调节，例如，响应于输入信号幅度的偏移超过一个或多个指定阈值，自动增加放大器电路偏置电流，从而增加放大器电路工作范围，而不需要超出输入信号幅度本身的单独控制信号。

对图9的示例的分析和评估表明，尽管可获得效率改进，但操作可能对预期的制造公差和环境敏感。除非解决这些考虑因素，否则偏置电流可能随温度和电阻器容差而变化，在许多集成电路制造工艺中，这可能在5％附近。

图13示出了功率放大器电路1300的一部分的示例，其可以帮助解决这种可变性问题。在图13中，附加的前置放大器电路级(“A”)可以位于Qbuf、Q1、Q2、R1、R2和R3的动态有源增益退化和增强电路之前的输入信号路径中，并且从R2两端的电压获得的反馈(例如，通过反馈电阻Re_FB)可以应用于前置放大器A的输入。如本文所解释的，R2两端的电压信号可以提供关于由晶体管器件Qbuf、Q1和Q2产生的所得非线性电流的信息。闭环反馈系统，例如使用反馈电阻器Re_FB和前置放大器A提供的附加正向增益，可以帮助进一步线性化电路的跨导增益功能。例如，当电路元件或工艺容差或环境条件导致跨导增益的小的不对准时，图13中包括的反馈电路的高环路增益可以帮助自动减小它们对动态有源增益退化和增强电路的整个跨导增益函数的影响，例如当在功率放大器电路中使用时。对于图13中所示的电路示例，预放大器级A的增益可以被配置为反相增益级，以便保持整体负反馈。存在各种可能的电路配置，其可用于实现图13中引入的反馈电路原理。

图14示出了可用于实现图13中所示和所述的反馈电路原理的可能电路配置1400的示例。在图14的说明性示例中，放大器级可包括晶体管Qa，其可作为图13的放大器A。在一个示例中，晶体管Qa可以包括耦合以通过Re_FB接收输入信号和反馈信号的基极。晶体管Qa可以包括通过电阻器Ra耦合到参考节点(例如地)的发射极。晶体管Qa的集电极可以通过电阻器Rb耦合到晶体管Qa的基极，并且电感耦合到偏置电压，如图14所示。增加的正向增益可以提供有价值的灵活性或设计余量，以增加使用它的整个功率放大器电路的净增益，也可以帮助实现反馈线性化的高环路增益。电平移位器电路(例如，一个或多个串联连接或以其他方式配置的二极管或二极管连接的晶体管，或电容旁路的电阻器梯)可以在晶体管Qa的集电极和缓冲晶体管Qbuf的基极端输入之间使用，以便转换直流信号电平，例如为动态有源增益退化和增强电路提供适当的工作点和静态电流。

回顾一下，本主题可以包括在拓扑中混合多类放大，这可以使其自身适用于批量制造的优化或实施。有源增益退化和增强技术可以扩展功率放大器电路的有用输入范围，例如通过使用诸如晶体管的一个或多个有源器件动态地操纵串联反馈，并且可以借助于一种或多种计算机辅助技术来实现或优化。如果需要，本文描述的各种实施例或其一个或多个部分的一个或多个组合可以使其自身集成在单个集成电路中。此外，可以减轻有源增益退化技术的限制，例如通过使用一个或多个反馈拓扑，其中可以使用一个或多个附加增益级，例如最大化环路增益。围绕这种高环路增益级的反馈可以使闭环响应不敏感，例如，对于一种或多种自然发生的变化，例如可以在批量生产中发生，具有环境参数(例如，温度)变化，或两者。结果是一个功率放大器电路，它可以提供出色的可制造性，并且还可以实现A类和其他更高效类的理想线性度。

图15示出了另一种可能的电路实现的示例，例如可以使用类似的高环增益原理，例如可以帮助减轻有源增益退化的其他可能的未对准。在图15的示例中，可以利用晶体管器件Qa、Qb和晶体管Q1和Q2的有源增益退化对形成高增益三重态拓扑。前置放大的附加阶段可以帮助提供前向环路增益的另一个提升，例如可以帮助稳定电路性能。如上所述，额外的一个或多个阶段还可以帮助提高灵活性和设计余量，例如通过实现极高的增益，这可以用于提高效率，因为这些额外的预放大器级可以偏置以降低输出。

应该指出的是，图13、14和15中所示的拓扑在一个或多个推挽实现中也是有用的，例如图7、8和9中所示的任何一种。在推挽实现中，构造包含在相对阶段中发现的相反极性的反馈路径可能是有用的。通过使一个或多个节点(或每个节点)可用于相对的一半，例如，用于反馈、偏置或两者，可以增加设计和操作灵活性。

图16示出了二次谐波陷波电路1600的示例，其可以包括在诸如本文所述的单端或推挽功率放大器电路配置中的一个或任何一个中或与其结合使用。例如，二次谐波陷波电路1600可以放置在功率放大器电路输出上，如图16所示。该陷阱可以通过包括一阶(或更高阶)有源或无源电感器-电容器(LC)滤波器电路1602在窄带情况下实现，例如使较高阶谐波短路或以其他方式衰减，例如二次谐波，例如在要衰减的谐波的指定预期频率处或附近。更宽带宽方法可以附加地或替代地包括平衡-不平衡转换器变压器T3，例如可以用作共模陷波器，从而使偶模失真项短路。在这种情况下，每个输出上共同出现的电压将被图16所示的平衡-不平衡转换器T3短路。平衡-不平衡转换器T3也可用于引入电压偏置，如图16所示。

各种注释

以上描述包括对附图的参考，附图形成详细描述的一部分。附图通过图示的方式示出了可以实施本发明的具体实施例。这些实施例在本文中也称为“示例”。这些示例可以包括除了所示出或描述的那些之外的元件。然而，本发明人还考虑了仅提供所示出或描述的那些元件的实例。此外，本发明人还考虑使用所示或所述的那些元件(或其一个或多个方面)的任何组合或置换的示例、关于特定示例(或其一个或多个方面)或关于本文示出或描述的其他示例(或其一个或多个方面)。

如果本文档与通过引用并入的任何文档之间的使用不一致，则以本文档中的用法为准。

在该文献中，术语“一”或“一个”在专利文献中是常见的，包括一个或多于一个、独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其他实例或用法。在本文件中，术语“或”用于表示非排他性的，使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”、“A和B”，除非另有说明表示。在本文中，术语“包括”和“其中”用作相应术语“包括”和“其中”的等同词。此外，在以下权利要求中，术语“包括”和“包含”是开放式的，即除了在权利要求中的这一术语之后列出的元件之外的元件的系统、装置、物品、组合物、配方或工艺仍被认为属于该权利要求的范围内。此外，在以下权利要求中，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并不旨在对其对象施加数字要求。

除非上下文另有说明，否则诸如“平行”、“垂直”、“圆形”或“方形”的几何术语不旨在要求绝对数学精度。相反，这种几何术语允许由于制造或等效功能而引起的变化。例如，如果元素被描述为“圆形”或“通常是圆形的”，则该描述仍包含不是精确圆形的组分(例如，略呈椭圆形的组分或是多边形的多边形)。

这里描述的方法示例可以至少部分地是机器或计算机实现的。一些示例可以包括编码有指令的计算机可读介质或机器可读介质，所述指令可操作以配置电子设备以执行如以上示例中描述的方法。这种方法的实现可以包括代码，例如微代码、汇编语言代码、更高级语言代码等。此类代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可以形成计算机程序产品的一部分。此外，在示例中，代码可以有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上，例如在执行期间或在其他时间。这些有形计算机可读介质的示例可以包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如压缩盘和数字视频盘)、磁带、存储卡或棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。

以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。提供摘要以符合37C.F.R.§1.72(b)，允许读者快速确定技术公开的性质。提交时的理解是，它不会用于解释或限制权利要求的范围或含义。而且，在以上详细描述中，各种特征可以组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图无人认领的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。相反，发明主题可能在于少于特定公开实施例的所有特征。因此，以下权利要求作为示例或实施例被并入到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。本发明的范围应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定。

Claims (20)

1.一种用于在通信网络中的路径上的宽带数据通信的功率放大器电路，该功率放大器电路包括：

第一放大器级，包括电路，包括：

第一晶体管，具有信号输入节点，用于接收将由所述第一晶体管转换成电流的数据信号电压，以有助于在信号输出节点处提供的输出信号电流；和

第一增益负反馈电阻器，耦合到所述第一晶体管并且被配置为接收由所述第一晶体管提供的输出信号电流的分量的表示；和

至少一个第二放大器级，包括电路，包括：

第二晶体管，耦合到所述第一晶体管以接收基于所述数据信号电压的输入电压，并且被配置为相对于所述数据信号电压的较小幅度将所述数据信号电压的较大幅度导通，从而：(1)向所述第一增益负反电阻器的至少一部分提供电流，以减小所述第一晶体管的跨导或其他增益；和(2)向所述输出信号电流提供电流，以帮助维持或增强所述信号输入节点与信号输出节点之间的总增益。

2.权利要求1所述的功率放大器电路，其中所述第一增益负反馈电阻器包括：

第一电阻组件，设置成提供控制电压以导通所述第二晶体管；和

第二电阻组件，布置成从所述第二晶体管接收电流，以增加所述第二电阻组件的有效电阻，从而减小所述第一晶体管的增益。

3.权利要求2所述的功率放大器电路，包括N个第二放大器级，分别包括相应的第二晶体管，其中N是大于或等于2的整数，并且其中所述第一增益负反馈电阻器包括：

N个第一电阻组件，提供相应的控制电压以导通所述N个第二放大器级中的相应一个的相应第二晶体管；和

其中所述第二电阻组件设置成从相应的第二放大器级的第二晶体管中的至少两个接收电流。

4.权利要求3所述的功率放大器电路，其中所述第二电阻组件被布置成经由相应的电阻器从相应的第二放大器级的第二晶体管中的至少两个接收电流，所述电阻器具有用于操作相应的第二放大器级中的相应第二晶体管的电阻值以向所述输出信号电流贡献相应的电流，从而帮助维持或增强所述信号输入节点和所述信号输出节点之间的总增益。

5.权利要求1至4中任一项所述功率放大器电路，其中所述第一放大器级之前是所述信号路径中的缓冲电路级，以接收预缓冲的数据信号电压，并在所述第一放大器级的信号输入节点处提供所得缓冲的数据信号电压作为数据信号电压。

6.权利要求5所述的功率放大器电路，其中所述缓冲电路级设置成提供不流过所述第一增益负反电阻器的电流。

7.权利要求5所述的功率放大器，其中所述缓冲电路级设置成提供流过所述第一增益负反电阻器的至少一部分的电流。

8.权利要求5至7中任一项所述功率放大器电路，其中所述缓冲电路级连接到单独的偏置电路，以便对所述信号输出节点处的输出信号电流没有贡献。

9.权利要求1至8中任一项所述功率放大器电路，包括双部分电路布置，包括“L”电路部分和“R”电路部分，每个部分包括相应的第一放大器级和相应的至少一个第二放大器级，并且布置成在所述信号输入节点的相应“L”和“R”部分接收相应的输入电压，并在所述信号输出节点的相应“L”和“R”部分提供相应的信号输出。

10.权利要求9所述的功率放大器电路，其中所述第一放大器级之前是所述信号路径中的缓冲电路级，以接收预缓冲的数据信号电压，并在所述第一放大器级的信号输入节点处提供所得缓冲的数据信号电压作为数据信号电压，其中所述L电路部分中的所述缓冲电路级连接到所述R电路部分中的缓冲电路级，并且在所述信号输出节点的相应“L”和“R”部分处对所述输出信号电流没有贡献。

11.权利要求9或10中任一项所述功率放大器电路，包括：

输入变压器，被配置为接收单端输入信号，并在所述信号输入节点的相应L和R部分处提供相应的输入电压；和

输出变压器，被配置为在所述信号输出节点的相应L和R部分处接收相应的信号输出，并提供所得单端输出信号。

12.权利要求9至11中任一项所述功率放大器电路，包括相应的输出信号电流通过的相应的场效应或其他晶体管级联器件，其中所述级联器件分别包括配置成接收固定偏置电压的控制端子。

13.权利要求2至12中任一项所述功率放大器电路，包括从所述第二电阻组件获取的反馈信号，提供有作为负反馈的增益，以修改由所述信号输入节点处的第一放大器级接收的数据信号电压。

14.权利要求9至13中任一项所述功率放大器电路，穿越所述信号输出节点的相应L和R部分包括陷波或低通频率选择滤波器电路，以衰减或抑制共模信号。

15.权利要求9至14中任一项所述功率放大器电路，穿越所述信号输出节点的相应L和R部分包括平衡-不平衡转换器，包括配置为接收固定偏置电压的中心抽头。

16.一种用于通信网络中的路径上宽带数据通信的放大器方法，该方法包括：

将信号输入节点处的数据信号电压转换为输出信号电流以在信号输出节点处提供，使用可操作以贡献所述输出信号电流的第一晶体管器件；和

使用第二晶体管器件将基于所述信号输入节点处的数据信号电压的信号转换成电流，以提供来减小所述第一晶体管的跨导或其它增益，并有助于输出信号电流以帮助维持或增强所述信号输入节点和所述信号输出节点之间的总增益。

17.权利要求16所述的方法，包括：

从所述第一晶体管器件向第一增益负反馈电阻器的第一电阻组件提供电流，以相对于所述数据信号电压的较小幅度以较大幅度的数据信号电压导通第二晶体管；和

从所述第一晶体管器件和所述第二晶体管器件向第一增益负反馈电阻器的第二组件提供电流，其中提供从所述第二晶体管器件到所述第一增益负反馈电阻器的第二组件的电流以增加所述第二电阻组件的有效电阻，从而减小所述第一晶体管的增益。

18.权利要求17所述的方法，包括：

从第二电阻组件获取反馈信号；和

提供具有增益的反馈信号作为负反馈，以修改由所述信号输入节点处的第一放大器级接收的数据信号电压。

19.权利要求16至18中任一项所述的方法，包括：

接收数据信号电压作为差分或推挽输入信号；

提供所得差分或推挽输出信号；和

衰减所述输出信号的共模分量。

20.一种用于在通信网络中的路径上的宽带数据通信的功率放大器电路，该功率放大器电路包括：

构件，用于将信号输入节点处的数据信号电压转换为输出信号电流以在信号输出节点处提供，使用可操作以贡献所述输出信号电流的第一晶体管器件；和

构件，用于使用第二晶体管器件将基于所述信号输入节点处的数据信号电压的信号转换成电流，以提供来减小所述第一晶体管的跨导或其它增益，并有助于输出信号电流以帮助维持或增强所述信号输入节点和所述信号输出节点之间的总增益。