CN113193844B - 推挽功率放大电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种推挽功率放大电路，该推挽功率放大电路包括信号输入端、信号输出端和差分放大电路；差分放大电路包括并列设置第一放大支路和第二放大支路；第一放大支路包括第一放大晶体管，第二放大支路包括第二放大晶体管；第一放大晶体管的输出端通过第一二极管电路与第二放大晶体管的输入端相连，第一放大晶体管的输出端和第二放大晶体管的输入端相位相同；第二放大晶体管的输出端通过第二二极管电路与第一放大晶体管的输入端相连；第二放大晶体管的输出端和第一放大晶体管的输入端相位相同。本技术方案能够提高推挽功率放大电路的功率附加效率。

Description

推挽功率放大电路

技术领域

本发明涉及射频技术领域，尤其涉及一种推挽功率放大电路。

背景技术

推挽功率放大器是无线通信系统中的关键组件，其损耗和效率一直是被关注的焦点。尤其是随着第三代移动通信系统(如WCDMA，CDMA2000)的发展，推挽功率放大器的功率损耗成为衡量功放运行效率的一项重要性能指标，推挽功率放大电路器的损耗对于整个通信系统起着至关重要的作用。然而现有的推挽功率放大器中的放大晶体管由于本身的特性在工作过程中会不可避免的产生寄生电容，从而导致其整体的功率附加效率变低。

发明内容

本发明实施例提供一种推挽功率放大电路，以解决射频功率放大器的功率附加效率较低的问题。

一种推挽功率放大电路，包括信号输入端、信号输出端和差分放大电路；

所述差分放大电路，一端与所述信号输入端相连，另一端与所述信号输出端相连，被配置为对射频输入信号进行差分放大处理；

所述差分放大电路包括并列设置第一放大支路和第二放大支路；

所述第一放大支路包括第一放大晶体管，所述第二放大支路包括第二放大晶体管；

所述第一放大晶体管的输出端通过第一二极管电路与所述第二放大晶体管的输入端相连，其中，所述第一放大晶体管的输出端和所述第二放大晶体管的输入端相位相同；

所述第二放大晶体管的输出端通过第二二极管电路与所述第一放大晶体管的输入端相连；其中，所述第二放大晶体管的输出端和所述第一放大晶体管的输入端相位相同。

进一步地，所述第一二极管电路包括第一反向二极管，所述第一反向二极管的阴极与所述第一放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第二放大晶体管的输入端连接；

所述第二二极管电路包括第二反向二极管，所述第二反向二极管的阴极与所述第二放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第一放大晶体管的输入端连接。

进一步地，所述第一反向二极管的面积与所述第二放大晶体管的寄生电容呈正相关；所述第二反向二极管的面积与所述第一放大晶体管的寄生电容呈正相关。

进一步地，所述第一放大支路还包括第三放大晶体管，所述第三放大晶体管与所述第一放大晶体管串联连接；所述第二放大支路还包括第四放大晶体管，所述第四放大晶体管与所述第二放大晶体管串联连接；

所述第三放大晶体管的输出端通过第三二极管电路与所述第四放大晶体管的输入端相连，其中，所述第三放大晶体管的输出端和所述第四放大晶体管的输入端相位相同；

所述第三放大晶体管的输出端通过第四二极管电路与所述第四放大晶体管的输入端相连；其中，所述第三放大晶体管的输出端和所述第四放大晶体管的输入端相位相同。

进一步地，所述第三二极管电路包括第三反向二极管；所述第四二极管电路包括第四反向二极管；

所述第三反向二极管的阴极与所述第三放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第四放大晶体管的输入端连接；

所述第四反向二极管的阴极与所述第四放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第三放大晶体管的输入端连接。

一种推挽功率放大电路，包括信号输入端、信号输出端和差分放大电路；

所述差分放大电路，一端与信号输入端相连，另一端与信号输出端相连，被配置为射频输入信号进行差分放大处理；

所述差分放大电路包括并列设置的第一放大支路和第二放大支路；

所述第一放大支路包括串联连接的第一放大晶体管和第三放大晶体管；

所述第二放大支路包括串联连接的第二放大晶体管和第四放大晶体管；

所述第三放大晶体管的输出端通过第一电容性电路与所述第一放大晶体管的输入端相连，其中，所述第一放大晶体管的输入端与所述第三放大晶体管的输出端相位相同；

所述第四放大晶体管的输出端通过第二电容性电路与所述第二放大晶体管的输入端相连，其中，所述第二放大晶体管的输入端与所述第四放大晶体管的输出端相位相同。

进一步地，所述第一电容性电路包括第一反向二极管；所述第二电容性电路包括第二反向二极管；

所述第一反向二极管的阴极与所述第三放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第一放大晶体管的输入端连接；

所述第二反向二极管的阴极与所述第四放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第二放大晶体管的输入端连接。

进一步地，所述第一电容性电路包括第一非线性电容；所述第二电容性电路包括第二非线性电容。

进一步地，所述第一非线性电容的电容值与所述第一放大晶体管的寄生电容呈正相关；所述第二非线性电容的电容值与所述第二放大晶体管的寄生电容呈正相关。

进一步地，所述第一电容性电路包括第一反向三极管；所述第二电容性电路包括第二反向三极管；

所述第一反向三极管的第一端与第二端相连，所述第一反向三极管的第二端和第一端的公共节点与所述第一放大晶体管的输入端相连；所述第一反向三极管的第三端与所述第三放大晶体管的输出端相连；

所述第二反向三极管的第一端与的第二端相连，所述第二反向三极管的第一端和第二端的公共节点与所述第二放大晶体管的输入端相连，所述第二反向三极管的第三端与所述第四放大晶体管的输出端相连。

进一步地，所述第一放大支路还包括第五放大晶体管，所述第五放大晶体管与所述第一放大晶体管和所述第三放大晶体管串联连接；所述第二放大支路还包括第六放大晶体管，所述第六放大晶体管与所述第二放大晶体管和所述第四放大晶体管串联连接；

所述第五放大晶体管的输出端通过第三电容性电路与所述第三放大晶体管的输入端相连，其中，所述第三放大晶体管的输入端与所述第五放大晶体管的输出端相位相同；

所述第六放大晶体管的输出端通过第四电容性电路与所述第四放大晶体管的输入端相连，其中，所述第四放大晶体管的输入端与所述第六放大晶体管的输出端相位相同。

上述推挽功率放大电路，通过将第一二极管电路设置在第一放大晶体管的输出端与第二放大晶体管的输入端之间，使得在第一放大晶体管的输出端与第二放大晶体管的输入端之间产生一个第一电流，该第一电流与第二放大晶体管的基极与集电极之间的电流大小相同、方向相反，以达到抵消第二放大晶体管上的寄生电容的目的；通过将第二二极管电路设置在第一放大晶体管的输入端与第二放大晶体管的输出端之间，使得在第一放大晶体管的输入端与第二放大晶体管的输出端之间产生一个第二电流，该第二电流与第一放大晶体管的基极与集电极之间的电流大小相同、方向相反，以达到抵消第一放大晶体管上的寄生电容的目的，从而实现减少推挽功率放大电路的损耗，进而提高推挽功率放大电路的功率附加效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例中推挽功率放大电路的一电路示意图；

图2是本发明一实施例中推挽功率放大电路的另一电路示意图；

图3是本发明一实施例中推挽功率放大电路的另一电路示意图；

图4是本发明一实施例中推挽功率放大电路的另一电路示意图；

图5是本发明一实施例中推挽功率放大电路的另一电路示意图；

图6是本发明一实施例中推挽功率放大电路的另一电路示意图；

图7是本发明一实施例中推挽功率放大电路的另一电路示意图。

图中：10、信号输入端；20、信号输出端；30、差分放大电路；31、第一放大支路；32、第二放大支路；33、第一二极管电路；34、第二二极管电路；35、第三二极管电路；36、第四二极管电路；41、第一电容性电路；42、第二电容性电路；43、第三电容性电路；44、第四电容性电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大自始至终相同附图标记表示相同的元件。

应当明白，当元件或层被称为“在…上”、“与…相邻”、“连接到”或“耦合到”其它元件或层时，其可以直接地在其它元件或层上、与之相邻、连接或耦合到其它元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，当元件被称为“直接在…上”、“与…直接相邻”、“直接连接到”或“直接耦合到”其它元件或层时，则不存在居间的元件或层。应当明白，尽管可使用术语第一、第二、第三等描述各种元件、部件、区、层和/或部分，这些元件、部件、区、层和/或部分不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用来区分一个元件、部件、区、层或部分与另一个元件、部件、区、层或部分。因此，在不脱离本发明教导之下，下面讨论的第一元件、部件、区、层或部分可表示为第二元件、部件、区、层或部分。

空间关系术语例如“在…下”、“在…下面”、“下面的”、“在…之下”、“在…之上”、“上面的”等，在这里可为了方便描述而被使用从而描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语意图还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，然后，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在…下面”和“在…下”可包括上和下两个取向。器件可以另外地取向(旋转90度或其它取向)并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本发明的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的结构及步骤，以便阐释本发明提出的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本实施例提供一种推挽功率放大电路，如图1所示，包括信号输入端10、信号输出端20和差分放大电路30；差分放大电路30，一端与信号输入端10相连，另一端与信号输出端20相连，被配置为对射频输入信号进行差分放大处理；差分放大电路30包括并列设置第一放大支路31和第二放大支路32；第一放大支路31包括第一放大晶体管M1，第二放大支路32包括第二放大晶体管M2；第一放大晶体管M1的输出端通过第一二极管电路33与第二放大晶体管M2的输入端相连，其中，第一放大晶体管M1的输出端和第二放大晶体管M2的输入端相位相同；第二放大晶体管M2的输出端通过第二二极管电路34与第一放大晶体管M1的输入端相连；其中，第二放大晶体管M2的输出端和第一放大晶体管M1的输入端相位相同。例如：第一放大晶体管M1的输出端的相位为负相位，第二放大晶体管M2的输入端的相位也为负相位。第二放大晶体管M2的输出端的相位为正相位，第一放大晶体管M1的输入端的相位也为正相位。

具体地，推挽功率放大电路通常还包括有第一输入转换电路(图中未示出)，第一输入转换电路包括第一输入转换巴伦(图中未示出)，第一输入转换巴伦被配置为接收不平衡的频输入信号，并将该不平衡的射频输入信号转换成平衡的第一差分信号和第二差分信号，第一差分信号输入至第一放大晶体管M1的第一输入端，第二差分信号输入至第二放大晶体管M2的第二输入端，第一放大晶体管M1对接收的第一差分信号进行放大处理，第二放大晶体管M2对接收的第二差分信号进行放大处理。

其中，第一差分信号和第二差分信号两个大小相等、极性相反。第一放大晶体管M1和第二放大晶体管M2为BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或者场效应晶体管。

在一具体实施例中，如图1和图2所示，由于第一放大晶体管M1上的第一寄生电容Cb1和第二放大晶体管M2上的第二寄生电容Cb2的存在，会给推挽功率放大电路带来过大的损耗，从而影响推挽功率放大电路的功率附加效率。因此，本申请为了解决因第一放大晶体管M1上的寄生电容Cb1和第二放大晶体管M2上的寄生电容Cb2的存在而导致的推挽功率放大电路的功率附加效率较低的问题，将第一放大晶体管M1的基极(栅极)与第二二极管电路34的正极相连，第二二极管电路34的负极与第二放大晶体管M2的集电极(源极)相连，第一放大晶体管M1的发射极(漏极)与接地端相连；第一放大晶体管M1的集电极(源极)与第一二极管电路33的负极相连，第二二极管的正极与第二放大晶体管M2的基极(栅极)相连，第二放大晶体管M2的发射极(漏极)与接地端相连；使得在第一放大晶体管的集电极(源极)与第二放大晶体管的基极(栅极)之间产生一个第一电流，和在第一放大晶体管的基极(栅极)与第二放大晶体管的集电极(源极)之间产生一个第二电流，以达到抵消第一放大晶体管上的寄生电容的目的，从而实现减少推挽功率放大电路的损耗，进而提高推挽功率放大电路的功率附加效率。

在一具体实施例中，第一馈电电源(图中未示出)通过第一电感耦合(图中未示出)至第一放大晶体管M1的集电极(源极)以实现给第一放大晶体管M1馈电，保证第一放大晶体管M1的正常工作。第二馈电电源(图中未示出)通过第二电感耦合(图中未示出)至第二放大晶体管M2的集电极(源极)以实现给第二放大晶体管M2馈电，保证第二放大晶体管M2的正常工作。

其中，第一放大晶体管M1的输出端和第二放大晶体管M2的输入端相位相同。例如，第一放大晶体管M1的输出端的相位为0度，第二放大晶体管M2的输入端的相位为0度。第二放大晶体管M2的输出端和第一放大晶体管M1的输入端相位相同，例如，第二放大晶体管M2的输出端的相位为180度，第一放大晶体管M1的输入端相位为180度。

本示例中，本申请通过在第一放大晶体管M1的集电极(源极)和第二放大晶体管M2的基极(栅极)之间接入反向的第一二极管电路33，即第一放大晶体管M1的集电极(源极)与第一二极管电路33的负极相连，第一二极管电路33的正极与第二放大晶体管M2的基极(栅极)相连，从而能够防止第一馈电电源输出的直流信号通过第一二极管电路33进入第二放大晶体管M2的基极(栅极)，避免该直流信号对对推挽功率放大电路的稳定性造成影响。以及在第二放大晶体管M2的集电极(源极)和第一放大晶体管M1的基极(栅极)之间接入反向的第二二极管电路34，即第一放大晶体管M1的基极(栅极)与第二二极管电路34的正极相连，第二二极管电路34的负极与第二放大晶体管M2的集电极(源极)相连，从而能够防止第二馈电电源输出的直流信号通过第二二极管电路34进入第一放大晶体管M1的基极(栅极)，避免该直流信号对对推挽功率放大电路的稳定性造成影响。

同时，第一放大晶体管M1的输出端和第二放大晶体管M2的输入端相位相同，在第一放大晶体管M1的输出端与第二放大晶体管M2的输入端之间产生第一电流，该第一电流与第二放大晶体管M2的基极与集电极之间的电流方向相反，以抵消第二放大晶体管M2的基极与集电极之间的电流，从而消除第二放大晶体管M2上的寄生电容的影响。同样地，第二放大晶体管M2的输出端和第一放大晶体管M1的输入端相位相同，在第二放大晶体管M2的输出端与第一放大晶体管M1的输入端之间产生第二电流，该第二电流与第一放大晶体管M1的基极与集电极之间的电流方向相反，以抵消第一放大晶体管M1的基极与集电极之间的电流，从而消除第一放大晶体管M1上的寄生电容的影响。

在本实施例中，通过将第一二极管电路33设置在第一放大晶体管M1的输出端与第二放大晶体管M2的输入端之间，使得在第一放大晶体管M1的输出端与第二放大晶体管M2的输入端之间产生一个第一电流，该第一电流与第二放大晶体管M2的基极与集电极之间的电流大小相同、方向相反，以达到抵消第二放大晶体管M2上的寄生电容的目的；通过将第二二极管电路34设置在第一放大晶体管M1的输入端与第二放大晶体管M2的输出端之间，使得在第一放大晶体管M1的输入端与第二放大晶体管M2的输出端之间产生一个第二电流，该第二电流与第一放大晶体管M1的基极与集电极之间的电流大小相同、方向相反，以达到抵消第一放大晶体管M1上的寄生电容的目的，从而实现减少推挽功率放大电路的损耗，进而提高推挽功率放大电路的功率附加效率。

在一实施例中，第一二极管电路33包括第一反向二极管D331，第一反向二极管D331的阴极与第一放大晶体管M1的输出端连接，阳极与第二放大晶体管M2的输入端连接；第二二极管电路34包括第二反向二极管D341，第二反向二极管D341的阴极与第二放大晶体管M2的输出端连接，阳极与第一放大晶体管M1的输入端连接。

作为一示例，如图1所示，第一反向二极管D331的阴极与第一放大晶体管M1的集电极(源极)连接，阳极与第二放大晶体管M2的基极(栅极)连接；第二二极管电路34包括第二反向二极管D341，第二反向二极管D341的阴极与第二放大晶体管M2的集电极(源极)连接，阳极与第一放大晶体管M1的基极(栅极)连接。

在本示例中，第一反向二极管D331的阴极与第一放大晶体管M1的集电极(源极)连接，阳极与第二放大晶体管M2的基极(栅极)连接；第二反向二极管D341的阴极与第二放大晶体管M2的集电极(源极)连接，阳极与第一放大晶体管M1的基极(栅极)连接；从而能够防止第一馈电电源输出的直流信号通过第一反向二极管D331进入第二放大晶体管M2的基极(栅极)，第二馈电电源输出的直流信号通过第二反向二极管D341进入第一放大晶体管M1的基极(栅极)，避免直流信号对推挽功率放大电路的稳定性造成影响。

在一实施例中，第一反向二极管D331的面积与第二放大晶体管M2的寄生电容呈正相关；第二反向二极管D341的面积与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关。

在本实施例中，第一反向二极管D331的面积与第二放大晶体管M2的寄生电容呈正相关。当第二放大晶体管M2的寄生电容越大时，因寄生电容而产生的第二放大晶体管M2的基极(栅极)与集电极之间的电流就越大。而基于二极管的特性，当第一反向二极管D331的面积越大，流经第一反向二极管D331的第一电流就会越大。因此，为了更有效地消除第二放大晶体管M2的寄生电容的影响。第一反向二极管D331的面积与第二放大晶体管M2的寄生电容呈正相关。当第二放大晶体管M2的寄生电容越大，第一反向二极管D331的面积就越大。当第二放大晶体管M2的寄生电容较小时，第一反向二极管D331的面积就可以随之小一点。

同样地，第二反向二极管D341的面积与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关。当第一放大晶体管M1的寄生电容越大时，因寄生电容而产生的第一放大晶体管M1的基极(栅极)与集电极之间的电流就越大。而基于二极管的特性，当第二反向二极管D341的面积越大，流经第二反向二极管D341的第一电流就会越大。因此，为了更有效地消除第一放大晶体管M1的寄生电容的影响。第二反向二极管D341的面积与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关。当第一放大晶体管M1的寄生电容越大，第二反向二极管D341的面积就越大。当第一放大晶体管M1的寄生电容较小时，第二反向二极管D341的面积就可以随之小一点。

在一具体实施例中，第一反向二极管电路也可以等效为第一反向三极管电路(包括BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或者场效应晶体管)，第一反向三极管电路的的第一端与第二端相连，第一反向三极管的第一端和第二端的公共节点与与第一放大晶体管的输入端相连；第一反向三极管的第三端与第二放大晶体管的输出端相连。第二二极管电路34也可以等效为第二反向三极管电路(包括BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或者场效应晶体管)。第二反向三极管的第一端与的第二端相连，第二反向三极管的第一端和第二端的公共节点与第二放大晶体管的输入端相连，第二反向三极管的第三端与第一放大晶体管的输出端相连。

在一实施例中，参照下图2所示，第一放大支路31还包括第三放大晶体管M3，第三放大晶体管M3与第一放大晶体管M1串联连接；第二放大支路32还包括第四放大晶体管M4，第四放大晶体管M4与第二放大晶体管M2串联连接；第三放大晶体管M3的输出端通过第三二极管电路35与第四放大晶体管M4的输入端相连，其中，第三放大晶体管M3的输出端和第四放大晶体管M4的输入端相位相同；第三放大晶体管M3的输出端通过第四二极管电路36与第四放大晶体管M4的输入端相连；其中，第三放大晶体管M3的输出端和第四放大晶体管M4的输入端相位相同。

在本实施例中，如图2中的Cb3为第三放大晶体管M3的寄生电容，Cb4为第四放大晶体管M4的寄生电容；第三放大晶体管M3的集电极(源极)通过第三二极管电路35与第四放大晶体管M4的基极(栅极)相连；第四放大晶体管M3的集电极(源极)通过第四二极管电路36与第三放大晶体管M4的基极(栅极)相连，被配置为消除第三放大晶体管M3上的寄生电容Cb3和第四放大晶体管M4上的寄生电容Cb4，以达到消除第三放大晶体管M3上的寄生电容Cb3和第四放大晶体管M4上的寄生电容Cb4的目的，从而实现减少推挽功率放大电路的损耗，进而提高推挽功率放大电路的功率附加效率。

需要说明的是，消除第三放大晶体管M3上的寄生电容Cb3和第四放大晶体管M4上的寄生电容Cb4的具体原理与上述实施例中消除第一放大晶体管M1的寄生电容和第二放大晶体管M2的寄生电容的原理相同，在此不再一一赘述。

在一实施例中，第三二极管电路35包括第三反向二极管D351；第四二极管电路36包括第四反向二极管D361；第三反向二极管D351的阴极与第三放大晶体管M3的输出端连接，阳极与第四放大晶体管M4的输入端连接；第四反向二极管D361的阴极与第四放大晶体管M4的输出端连接，阳极与第三放大晶体管M3的输入端连接。

在本实施例中，如图2所示，图中Cb3为第三放大晶体管M3的寄生电容，Cb4为第四放大晶体管M4的寄生电容；第三反向二极管D351的阴极与第三放大晶体管M3的集电极(源极)连接，阳极与第四放大晶体管M4的基极(栅极)连接；第四反向二极管D361的阴极与第四放大晶体管M4的集电极(源极)连接，阳极与第三放大晶体管M3的基极(栅极)连接，从而能够防止馈电电源输出的直流信号通过第三反向二极管D351进入第四放大晶体管M4的基极(栅极)，馈电电源输出的直流信号通过第四反向二极管D361进入第三放大晶体管M3的基极(栅极)，避免直流信号对对推挽功率放大电路的稳定性造成影响。

本实施例提供一种推挽功率放大电路，如图3所示，包括信号输入端10、信号输出端20和差分放大电路30；差分放大电路30，一端与信号输入端10相连，另一端与信号输出端20相连，被配置为射频输入信号进行差分放大处理；差分放大电路30包括并列设置的第一放大支路31和第二放大支路32；第一放大支路31包括串联连接的第一放大晶体管M1和第三放大晶体管M3；第二放大支路32包括串联连接的第二放大晶体管M2和第四放大晶体管M4；第三放大晶体管M3的输出端通过第一电容性电路41与第一放大晶体管M1的输入端相连，其中，第一放大晶体管M1的输入端与第三放大晶体管M3的输出端相位相同；第四放大晶体管M4的输出端通过第二电容性电路42与第二放大晶体管M2的输入端相连，其中，第二放大晶体管M2的输入端与第四放大晶体管M4的输出端相位相同。

其中，第一电容性电路41和第二电容性电路42为具有非线性电容特性的电路。例如；可以为包括二极管的电容性电路，或者包括非线性电容的电容性电路等，或者包括BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或者场效应晶体管的电容性电路等。

作为一示例，如图3所示，第三放大晶体管M3的集电极(源极)通过第一电容性电路41与第一放大晶体管M1的基极(栅极)相连，其中，第一放大晶体管M1的基极(栅极)与第三放大晶体管M3的集电极(源极)相位相同。例如：第一放大晶体管M1的基极(栅极)的相位为180度，第三放大晶体管M3的集电极(源极)的相位也为180度。第四放大晶体管M4的集电极(源极)通过第二电容性电路42与第二放大晶体管M2的基极(栅极)相连。其中，第二放大晶体管M2的基极(栅极)与第四放大晶体管M4的集电极(源极)相位相同。例如，第二放大晶体管M1的基极(栅极)的相位为0度，第四放大晶体管M2的集电极(源极)的相位也为0度。

在一具体实施例中，第三放大晶体管M3的输出端和第一放大晶体管M1的输入端相位相同，在第三放大晶体管M3的输出端与第一放大晶体管M1的输入端之间产生第一电流，该第一电流与第一放大晶体管M1的基极与集电极之间的电流大小相同，方向相反，该第一电流便能够抵消因寄生电容而产生的第一放大晶体管M1的基极与集电极之间的电流，从而实现消除第一放大晶体管M1上的寄生电容的影响。

第四放大晶体管M4的输出端和第二放大晶体管M2的输入端相位相同，在第四放大晶体管M4的输出端与第二放大晶体管M2的输入端之间产生第二电流，该第二电流与第二放大晶体管M2的基极与集电极之间的电流大小相同，方向相反，该第一电流便能够抵消因寄生电容而产生的第二放大晶体管M2的基极与集电极之间的电流，从而实现消除第二放大晶体管M2上的寄生电容的影响。

在一实施例中，如图3，第一电容性电路41包括第一反向二极管D331；第二电容性电路42包括第二反向二极管D341；第一反向二极管D331的阴极与第三放大晶体管M3的输出端连接，阳极与第一放大晶体管M1的输入端连接；第二反向二极管D341的阴极与第四放大晶体管M4的输出端连接，阳极与第二放大晶体管M2的输入端连接，以防止第三放大晶体管M3的输出端的馈电电源输出的直流信号进入第一放大晶体管M1的输入端，以及防止第四放大晶体管M4的输出端的馈电电源输出的直流信号进入第二放大晶体管M2的输入端，避免该直流信号对推挽功率放大电路的稳定性造成影响。

在一实施例中，第一电容性电路41包括第一非线性电容C331；第二电容性电路42包括第二非线性电容C341。

在本实施例中，如图4所示，第三放大晶体管M3的集电极(源极)通过第一非线性电容C331与第一放大晶体管M1的基极(栅极)相连；从而实现消除第一放大晶体管M1上的寄生电容；第四放大晶体管M4的集电极(源极)通过第二非线性电容C341与第二放大晶体管M2的基极(栅极)相连，从而实现消除第三放大晶体管M3上的寄生电容。

在一实施例中，第一非线性电容C331的电容值与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关；第二非线性电容C341的电容值与第二放大晶体管M2的寄生电容呈正相关。

在本实施例中，当第二放大晶体管M2的寄生电容越大时，因寄生电容而产生的第二放大晶体管M2的基极(栅极)与集电极之间的电流就越大。而基于非线性电容的特性，当第一非线性电容C331的电容值越大，流经第一非线性电容C331的第一电流就会越大。因此，为了更有效地消除第二放大晶体管M2的寄生电容的影响。第一非线性电容C331的电容值与第二放大晶体管M2的寄生电容呈正相关。当第二放大晶体管M2的寄生电容越大，第一非线性电容C331的电容值就越大。当第二放大晶体管M2的寄生电容较小时，第一非线性电容C331的电容值就可以随之小一点。

同样地，第二非线性电容C341的电容值与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关。当第一放大晶体管M1的寄生电容越大时，因寄生电容而产生的第一放大晶体管M1的基极(栅极)与集电极之间的电流就越大。而基于非线性电容的特性，当第二非线性电容C341的电容值越大，流经第二非线性电容C341的第二电流就会越大。因此，为了更有效地消除第一放大晶体管M1的寄生电容的影响。第二非线性电容C341的电容值与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关。当第一放大晶体管M1的寄生电容越大，第二非线性电容C341的电容值就越大。当第一放大晶体管M1的寄生电容较小时，第二非线性电容C341的电容值就可以随之小一点。

在一实施例中，如图5所示，第一电容性电路41包括第一反向三极管M411；第二电容性电路42包括第二反向三极管M421；第一反向三极管M411的第一端与第一反向三极管M411的第二端相连，第一反向三极管M411的第三端与第三放大晶体管M3的输出端相连，第一反向三极管M411的第二端与第一放大晶体管M1的输入端相连；第二反向三极管M421的第一端与第二反向三极管M421的第二端相连，第二反向三极管M421的第三端与第四放大晶体管M4的输出端相连，第二反向三极管M421的第二端与第二放大晶体管M2的输入端相连。

其中，第一反向三极管M411可以是BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或者场效应晶体管的电容性电路等。第二反向三极管M421可以是BJT晶体管(例如，HBT晶体管)或者场效应晶体管的电容性电路等。可以理解地，第一反向三极管M411和第二反向三极管M421中的体二极管可以等效成非线性电容，以防止第三放大晶体管M3的输出端的馈电电源输出的直流信号进入第一放大晶体管M1的输入端，以及防止第四放大晶体管M4的输出端的馈电电源输出的直流信号进入第二放大晶体管M2的输入端，避免该直流信号对推挽功率放大电路的稳定性造成影响。

作为一示例，第一反向三极管M411的基极(栅极)与第一反向三极管M411的集电极(源极)相连，第一反向三极管M411的发射极(漏极)与第三放大晶体管M3的集电极(源极)相连，第一反向三极管M411的集电极(源极)与第一放大晶体管M1的基极(栅极)相连；第二反向三极管M421的基极(栅极)与第二反向三极管M421的集电极(源极)相连，第二反向三极管M421的发射极(漏极)与第四放大晶体管M4的集电极(源极)相连，第二反向三极管M421的集电极(源极)与第二放大晶体管M2的基极(栅极)相连。

具体地，第三放大晶体管M3的输出端和第一放大晶体管M1的输入端相位相同，在第三放大晶体管M3的输出端与第一放大晶体管M1的输入端之间产生第一电流，该第一电流与第一放大晶体管M1的基极与集电极之间的电流大小相同，方向相反，该第一电流便能够抵消因寄生电容而产生的第一放大晶体管M1的基极与集电极之间的电流，从而实现消除第一放大晶体管M1上的寄生电容的影响。第四放大晶体管M4的输出端和第二放大晶体管M2的输入端相位相同，在第四放大晶体管M4的输出端与第二放大晶体管M2的输入端之间产生第二电流，该第二电流与第二放大晶体管M2的基极与集电极之间的电流大小相同，方向相反，该第一电流便能够抵消因寄生电容而产生的第二放大晶体管M2的基极与集电极之间的电流，从而实现消除第二放大晶体管M2上的寄生电容的影响。

需要说明的是，在本实施例中，第一反向三极管M411的体二极管面积与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关。当第一放大晶体管M1的寄生电容越大时，因寄生电容而产生的第一放大晶体管M1的基极(栅极)与集电极之间的电流就越大。而基于第一反向三极管M411的体二极管的特性，当第一反向三极管M411的体二极管的面积越大，流经第一反向三极管M411的第二电流就会越大。因此，为了更有效地消除第一放大晶体管M1的寄生电容的影响。第一反向三极管M411的体二极管面积与第一放大晶体管M1的寄生电容呈正相关。当第一放大晶体管M1的寄生电容越大，第一反向三极管M411的体二极管面积就越大。当第一放大晶体管M1的寄生电容较小时，第一反向三极管M411的体二极管面积就可以随之小一点。可以理解地，第二反向三极管M421的体二极管面积与第二放大晶体管M2的寄生电容呈正相关。

在一实施例中，第一放大支路31还包括第五放大晶体管M5，第五放大晶体管M5与第一放大晶体管M1和第三放大晶体管M3串联连接；第二放大支路32还包括第六放大晶体管M5，第六放大晶体管M5与第二放大晶体管M2和第四放大晶体管M4串联连接；第五放大晶体管M5的输出端通过第三电容性电路43与第三放大晶体管M3的输入端相连，其中，第三放大晶体管M3的输入端与第五放大晶体管M5的输出端相位相同；第六放大晶体管M5的输出端通过第四电容性电路44与第四放大晶体管M4的输入端相连，其中，第四放大晶体管M4的输入端与第六放大晶体管M5的输出端相位相同。

作为一示例，如图6所示，第五放大晶体管M5的集电极(源极)通过第三反向二极管D351与第三放大晶体管M3的基极(栅极)相连，其中，第三放大晶体管M3的基极(栅极)与第五放大晶体管M5的集电极(源极)相位相同；第六放大晶体管M5的集电极(源极)通过第四反向二极管D361与第二放大晶体管M2的基极(栅极)相连，其中，第二放大晶体管M2的基极(栅极)与第六放大晶体管M5的集电极(源极)相位相同。

作为另一示例，如图7所示，第五放大晶体管M5的集电极(源极)通过第三非线性电容C351与第三放大晶体管M3的基极(栅极)相连，其中，第三放大晶体管M3的基极(栅极)与第五放大晶体管M5的集电极(源极)相位相同；第六放大晶体管M5的集电极(源极)通过第四非线性电容C361与第二放大晶体管M2的基极(栅极)相连，其中，第二放大晶体管M2的基极(栅极)与第六放大晶体管M5的集电极(源极)相位相同。

在本实施例中，第五放大晶体管M5的输出端通过第三电容性电路43与第三放大晶体管M3的输入端相连，其中，第三放大晶体管M3的输入端与第五放大晶体管M5的输出端相位相同；第六放大晶体管M5的输出端通过第四电容性电路44与第四放大晶体管M4的输入端相连，其中，第四放大晶体管M4的输入端与第六放大晶体管M5的输出端相位相同，被配置为消除第三放大晶体管M3的寄生电容和第四放大晶体管M4的寄生电容，从而实现减少推挽功率放大电路的损耗，进而提高推挽功率放大电路的功率附加效率。

需要说明的是，消除第三放大晶体管M3的寄生电容和第四放大晶体管M4的寄生电容具体原理与上述实施例中消除第一放大晶体管M1的寄生电容和第二放大晶体管M2的寄生电容的原理相同，在此不再一一赘述。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种推挽功率放大电路，其特征在于，包括信号输入端、信号输出端和差分放大电路；

所述差分放大电路，一端与所述信号输入端相连，另一端与所述信号输出端相连，被配置为对射频输入信号进行差分放大处理；

所述差分放大电路包括并列设置第一放大支路和第二放大支路；

所述第一放大支路包括第一放大晶体管，所述第二放大支路包括第二放大晶体管；

所述第一放大晶体管的输出端通过第一二极管电路与所述第二放大晶体管的输入端相连，其中，所述第一放大晶体管的输出端和所述第二放大晶体管的输入端相位相同；

所述第二放大晶体管的输出端通过第二二极管电路与所述第一放大晶体管的输入端相连；其中，所述第二放大晶体管的输出端和所述第一放大晶体管的输入端相位相同。

2.如权利要求1的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一二极管电路包括第一反向二极管，所述第一反向二极管的阴极与所述第一放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第二放大晶体管的输入端连接；

所述第二二极管电路包括第二反向二极管，所述第二反向二极管的阴极与所述第二放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第一放大晶体管的输入端连接。

3.如权利要求2的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一反向二极管的面积与所述第二放大晶体管的寄生电容呈正相关；所述第二反向二极管的面积与所述第一放大晶体管的寄生电容呈正相关。

4.如权利要求1的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一放大支路还包括第三放大晶体管，所述第三放大晶体管与所述第一放大晶体管串联连接；所述第二放大支路还包括第四放大晶体管，所述第四放大晶体管与所述第二放大晶体管串联连接；

所述第三放大晶体管的输出端通过第三二极管电路与所述第四放大晶体管的输入端相连，其中，所述第三放大晶体管的输出端和所述第四放大晶体管的输入端相位相同；

所述第三放大晶体管的输出端通过第四二极管电路与所述第四放大晶体管的输入端相连；其中，所述第三放大晶体管的输出端和所述第四放大晶体管的输入端相位相同。

5.如权利要求4的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第三二极管电路包括第三反向二极管；所述第四二极管电路包括第四反向二极管；

所述第三反向二极管的阴极与所述第三放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第四放大晶体管的输入端连接；

所述第四反向二极管的阴极与所述第四放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第三放大晶体管的输入端连接。

6.一种推挽功率放大电路，其特征在于，包括信号输入端、信号输出端和差分放大电路；

所述差分放大电路，一端与信号输入端相连，另一端与信号输出端相连，被配置为射频输入信号进行差分放大处理；

所述差分放大电路包括并列设置的第一放大支路和第二放大支路；

所述第一放大支路包括串联连接的第一放大晶体管和第三放大晶体管；

所述第二放大支路包括串联连接的第二放大晶体管和第四放大晶体管；

所述第三放大晶体管的输出端通过第一电容性电路与所述第一放大晶体管的输入端相连，其中，所述第一放大晶体管的输入端与所述第三放大晶体管的输出端相位相同；

所述第四放大晶体管的输出端通过第二电容性电路与所述第二放大晶体管的输入端相连，其中，所述第二放大晶体管的输入端与所述第四放大晶体管的输出端相位相同。

7.如权利要求6的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一电容性电路包括第一反向二极管；所述第二电容性电路包括第二反向二极管；

所述第一反向二极管的阴极与所述第三放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第一放大晶体管的输入端连接；

所述第二反向二极管的阴极与所述第四放大晶体管的输出端连接，阳极与所述第二放大晶体管的输入端连接。

8.如权利要求6的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一电容性电路包括第一非线性电容；所述第二电容性电路包括第二非线性电容。

9.如权利要求8的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一非线性电容的电容值与所述第一放大晶体管的寄生电容呈正相关；所述第二非线性电容的电容值与所述第二放大晶体管的寄生电容呈正相关。

10.如权利要求6所述的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一电容性电路包括第一反向三极管；所述第二电容性电路包括第二反向三极管；

所述第一反向三极管为BJT晶体管，第一反向三极管的基极与第一反向三极管的集电极相连，第一反向三极管的集电极与第一放大晶体管的输入端相连，第一反向三极管的发射极与第三放大晶体管的输出端相连；所述第二反向三极管为BJT晶体管，第二反向三极管的基极与第二反向三极管的集电极相连，第二反向三极管的集电极与第二放大晶体管的输入端相连，第二反向三极管的发射极与第四放大晶体管的输出端相连；

或者，所述第一反向三极管为场效应晶体管，第一反向三极管的栅极与第一反向三极管的源极相连，第一反向三极管的源极与第一放大晶体管的输入端相连，第一反向三极管的漏极与第三放大晶体管的输出端相连；所述第二反向三极管为场效应晶体管，第二反向三极管的栅极与第二反向三极管的源极相连，第二反向三极管的源极与第二放大晶体管的输入端相连，第二反向三极管的漏极与第四放大晶体管的输出端相连。

11.如权利要求6的推挽功率放大电路，其特征在于，所述第一放大支路还包括第五放大晶体管，所述第五放大晶体管与所述第一放大晶体管和所述第三放大晶体管串联连接；所述第二放大支路还包括第六放大晶体管，所述第六放大晶体管与所述第二放大晶体管和所述第四放大晶体管串联连接；

所述第五放大晶体管的输出端通过第三电容性电路与所述第三放大晶体管的输入端相连，其中，所述第三放大晶体管的输入端与所述第五放大晶体管的输出端相位相同；

所述第六放大晶体管的输出端通过第四电容性电路与所述第四放大晶体管的输入端相连，其中，所述第四放大晶体管的输入端与所述第六放大晶体管的输出端相位相同。

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