本發(fā)明專利技術(shù)公開(kāi)了一種多倍頻程寬帶功率放大器，包括：依次連接的LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)、放大網(wǎng)絡(luò)和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明專利技術(shù)的多倍頻程寬帶功率放大器，通過(guò)LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置以減小級(jí)間和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的面積，從而使得在SOC的芯片的有限面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)多倍頻程的帶寬；同時(shí)通過(guò)級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)的配置，使得在基波信號(hào)的阻抗匹配中，匹配電路的階數(shù)更高，從而讓功率放大器在更寬的帶寬內(nèi)有更好的信號(hào)增益和平坦度。益和平坦度。益和平坦度。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
多倍頻程寬帶功率放大器
[0001]本專利技術(shù)是關(guān)于電子電路
，特別是關(guān)于一種多倍頻程寬帶功率放大器。
技術(shù)介紹
[0002]圖1為傳統(tǒng)的基于變壓器匹配的寬帶功率放大器電路原理圖，其輸入、級(jí)間以及輸出匹配分別由變壓器T1、T2、T3和并聯(lián)電容C1、C2、C3、C4、C5、C6組成，主要參數(shù)包括初級(jí)線圈電感、次級(jí)線圈電感、耦合系數(shù)k、初級(jí)線圈側(cè)并聯(lián)電容以及次級(jí)線圈側(cè)并聯(lián)電容。傳統(tǒng)的基于變壓器的匹配網(wǎng)絡(luò)僅可以在兩個(gè)頻點(diǎn)處將負(fù)載阻抗匹配到目標(biāo)阻抗。在頻點(diǎn)以外，失配以及變壓器帶來(lái)的損耗會(huì)影響功率放大器的增益、輸出功率以及效率，進(jìn)而限制功率放大器的工作帶寬。特別是在多倍頻程的寬帶設(shè)計(jì)中，該網(wǎng)絡(luò)無(wú)法很好地在整個(gè)頻帶內(nèi)都實(shí)現(xiàn)匹配。同時(shí)在高頻段，片上變壓器的損耗不可忽略，其損耗會(huì)導(dǎo)致功率放大器的工作帶寬進(jìn)一步下降。
[0003]公開(kāi)于該
技術(shù)介紹
部分的信息僅僅旨在增加對(duì)本專利技術(shù)的總體背景的理解，而不應(yīng)當(dāng)被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
[0004]本專利技術(shù)的目的在于提供一種多倍頻程寬帶功率放大器，其能在多倍頻程的寬帶內(nèi)實(shí)現(xiàn)匹配，且在高頻段能夠降低片上匹配網(wǎng)絡(luò)的損耗。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)的實(shí)施例提供了一種多倍頻程寬帶功率放大器，包括：依次連接的LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)、放大網(wǎng)絡(luò)和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)，所述級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一變壓器、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第三電感和第四電感，所述第一變壓器的初級(jí)線圈與驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，所述第三電容的兩端與第一變壓器的次級(jí)線圈的兩端相連，所述第三電感和第四電感串聯(lián)后與第六電容并聯(lián)且一端通過(guò)第四電容與第一變壓器的次級(jí)線圈的一端連接、另一端通過(guò)第五電容與第一變壓器的次級(jí)線圈的另一端連接。
[0006]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)包括第二變壓器、第九電容、第十電容、第五電感和第十一電容，所述第二變壓器的初級(jí)線圈與放大網(wǎng)絡(luò)連接，所述第九電容的兩端與第二變壓器的次級(jí)線圈的兩端相連，所述第五電感與第十一電容并聯(lián)后的一端連接輸出端且通過(guò)第十電容與第二變壓器的初級(jí)線圈的一端連接、另一端與第二變壓器的初級(jí)線圈的另一端連接且接地。
[0007]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一電感和第二電感，所述第一電感的一端連接第一輸入端、另一端連接驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，所述第二電感的一端連接第二輸入端、另一端連接驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。
[0008]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的等效電容為L(zhǎng)C輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的匹配電容。
[0009]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)包括第一晶體管、第二晶體管、第
一電容、第二電容和第一電阻，所述第一電容的一端與第二晶體管的柵極和第一電阻的一端以及LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)連接、另一端與第一晶體管的漏極和級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)連接，所述第二電容的一端與第一晶體管的柵極和第一電阻的另一端以及LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)連接、另一端與第二晶體管的漏極和級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)連接，所述第一晶體管的源極和第二晶體管的源極連接且接地。
[0010]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述放大網(wǎng)絡(luò)包括第七電容、第八電容、第三電阻、第三晶體管和第四晶體管，所述第七電容的一端連接第三電阻的一端和第四晶體管的柵極以及級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)、另一端連接第三晶體管的漏極和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)，所述第八電容的一端連接第三電阻的另一端和第三晶體管的柵極以及級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)、另一端連接第四晶體管的漏極，所述第三晶體管的源極和第四晶體管的源極相連且接地。
[0011]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)為基于切比雪夫低通濾波器的2階LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0012]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述第三電感和第四電感的相連處通過(guò)第二電阻連接偏置電壓。
[0013]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述第一電感和第二電感的直徑為60～90μm。
[0014]在本專利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中，所述第一電感、第二電感、第三電感、第四電感和/或第五電感采用傳輸線進(jìn)行替換。
[0015]與現(xiàn)有技術(shù)相比，根據(jù)本專利技術(shù)實(shí)施例的多倍頻程寬帶功率放大器，通過(guò)LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置以減小級(jí)間和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的面積，從而使得在SOC的芯片的有限面積內(nèi)實(shí)現(xiàn)多倍頻程的帶寬；同時(shí)通過(guò)級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)的配置，使得在基波信號(hào)的阻抗匹配中，匹配電路的階數(shù)更高，從而讓功率放大器在更寬的帶寬內(nèi)有更好的信號(hào)增益和平坦度。
附圖說(shuō)明
[0016]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的基于變壓器匹配的寬帶功率放大器的電路原理圖。
[0017]圖2是根據(jù)本專利技術(shù)一實(shí)施例的多倍頻程寬帶功率放大器的電路原理圖。
[0018]圖3是根據(jù)本專利技術(shù)一實(shí)施例的多倍頻程寬帶功率放大器的增益帶寬圖。
具體實(shí)施方式
[0019]下面結(jié)合附圖，對(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述，但應(yīng)當(dāng)理解本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不受具體實(shí)施例的限制。
[0020]除非另有其它明確表示，否則在整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)中，術(shù)語(yǔ)“包括”或其變換如“包含”或“包括有”等等將被理解為包括所陳述的元件或組成部分，而并未排除其它元件或其它組成部分。
[0021]實(shí)施例1
[0022]如圖2所示，一種多倍頻程寬帶功率放大器，包括：依次連接的LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)10、驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)20、級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)30、放大網(wǎng)絡(luò)40和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)50。
[0023]如圖2所示，LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)10包括第一電感L1和第二電感L2以及分別與第一電感L1和第二電感L2連接的匹配電容。第一電感L1的一端連接第一輸入端Input+、另一端連
接驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)20。第二電感L2的一端連接第二輸入端Input
?
、另一端連接驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)20。在本實(shí)施例中，LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)10為基于切比雪夫低通濾波器的2階LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)。在LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)10中，分別與第一電感L1和第二電感L2連接的匹配電容為驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)20的等效電容。
[0024]在本實(shí)施例中，第一電感和第二電感的直徑為60～90μm，優(yōu)選為80μm，第一電感和第二電感屬于面積很小的電感。由于功率放大器也作為上一級(jí)的負(fù)載，LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)10的目標(biāo)阻抗由前一級(jí)決定，通過(guò)采用小面積的第一電感和第二電感便可以滿足前一級(jí)阻抗變換的要求，從而在保證阻抗變換的前提下在芯片上占據(jù)更小的面積。
[0025]如圖2所示，驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)20包括第一晶體管M1、第二晶體管M2、第一電容C1、第二電容C2和第一電阻R1。第一電容C1的一端與第二晶體管M2的柵極和第一電阻R1的一端以及LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)10的第二電感L2連接、另一端與第一晶體管M1的漏極和級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)30連接。第二電容C2的一端與第一晶體管M1的柵極和第一電阻R1的另一端以及LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)10的第一電感L1連接、另一端與第二晶體管M2的漏極和級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)30連本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
【技術(shù)特征摘要】
1.一種多倍頻程寬帶功率放大器，其特征在于，包括：依次連接的LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)、驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)、級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)、放大網(wǎng)絡(luò)和輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)，所述級(jí)間高階匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一變壓器、第三電容、第四電容、第五電容、第六電容、第三電感和第四電感，所述第一變壓器的初級(jí)線圈與驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)連接，所述第三電容的兩端與第一變壓器的次級(jí)線圈的兩端相連，所述第三電感和第四電感串聯(lián)后與第六電容并聯(lián)且一端通過(guò)第四電容與第一變壓器的次級(jí)線圈的一端連接、另一端通過(guò)第五電容與第一變壓器的次級(jí)線圈的另一端連接。2.如權(quán)利要求1所述的多倍頻程寬帶功率放大器，其特征在于，所述輸出高階匹配網(wǎng)絡(luò)包括第二變壓器、第九電容、第十電容、第五電感和第十一電容，所述第二變壓器的初級(jí)線圈與放大網(wǎng)絡(luò)連接，所述第九電容的兩端與第二變壓器的次級(jí)線圈的兩端相連，所述第五電感與第十一電容并聯(lián)后的一端連接輸出端且通過(guò)第十電容與第二變壓器的初級(jí)線圈的一端連接、另一端與第二變壓器的初級(jí)線圈的另一端連接且接地。3.如權(quán)利要求2所述的多倍頻程寬帶功率放大器，其特征在于，所述LC輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一電感和第二電感，所述第一電感的一端連接第一輸入端、另一端連接驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，所述第二電感的一端連接第二輸入端、另一端連接驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)。4.如權(quán)利要求3所述的多倍頻程寬帶功率放大器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的等效電容為L(zhǎng)C輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的匹配電容。5.如權(quán)利要求1所述的多倍頻程寬帶功率放大器，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)包括第一晶體管、...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李云昊，羅巍，李通，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：蘇州矽典微智能科技有限公司，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。