[發(fā)明專利]單芯片射頻功率放大器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200810034778.9
• 申請日: 2008-03-18
• 公開（公告）號: CN101252342A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周俊;馮珅;施鐘鳴
• 申請（專利權(quán)）人: 上海士康射頻技術(shù)有限公司
• 主分類號: H03F3/213
• 分類號: H03F3/213;H01L27/02;H01L27/06;H01L23/48
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所
• 代理人: 余明偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種單芯片射頻功率放大器。

背景技術(shù)

隨著無線技術(shù)的發(fā)展，用戶傾向于選擇面積更小，價格更便宜的移動設(shè)備，射頻IC的設(shè)計也向這兩個方向不斷進步。

現(xiàn)有的對講機應(yīng)用中，射頻功率放大器一直都是用分立的元器件在印刷電路板上實現(xiàn)，這種解決方案主要有以下不足：

1：占用印刷電路板的面積比較大；2：調(diào)試十分麻煩，而且很容易振蕩；3：如果要實現(xiàn)4W甚至更高的輸出功率，還需要購買昂貴的射頻功率放大器模塊，成本相對較高；4：在商用的射頻功率放大器芯片市場中，可以用在對講機頻段的不多，并且增益不高，一般在25dB到30dB，需要增加額外的增益放大驅(qū)動級才能應(yīng)用在對講機中。

此外，現(xiàn)有采用砷化鎵，鍺硅等較昂貴的工藝實現(xiàn)的功率放大芯片，雖然性能上有一定優(yōu)勢，但價格限制了應(yīng)用范圍。

因此，如何解決現(xiàn)有功率放大器存在的諸多缺點，實現(xiàn)在單一芯片上集成射頻功率放大器的元器件實已成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)課題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種高增益，高效率的單芯片射頻功率放大器。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的單芯片射頻功率放大器，在單芯片上集成有如下部件：工作在A類且用于放大輸入信號的輸入級，所述輸入級包含用作電壓偏置的偏置電阻；工作在AB類且通過耦合電容與所述輸入級相連接、用于將所述輸入級輸出的信號再次放大的推動級，所述推動級也包含用作電壓偏置的偏置電阻；工作在C類且通過耦合電容與所述推動級相連接、用于將所述推動級輸出的信號放大輸出的輸出級；與所述輸入級相連接的信號輸入焊盤、向輸入級的偏置電阻提供電壓的第一柵偏置電壓輸入焊盤及第一接地焊盤；向推動級的偏置電阻提供電壓的第二柵偏置電壓輸入焊盤及第二接地焊盤；與所述輸出級相連接的信號輸出焊盤、向輸出級的偏置電阻提供電壓的第三柵偏置電壓輸入焊盤及第三接地焊盤；其中，所述輸出級包含的放大管的尺寸根據(jù)其連接的負(fù)載所確定，進而根據(jù)所述輸出級的飽和輸入功率確定所述推動級所包含的放大管的尺寸。

較佳地，所述輸入級、推動級及輸出級各自包含的放大管都為采用LDMOS工藝制作的場效應(yīng)管。

較佳地，在所述單芯片上還集成有電阻電容串聯(lián)的并聯(lián)電壓負(fù)反饋電路，所述并聯(lián)電壓反饋電路連接在所述推動級包含的場效應(yīng)管的漏極和柵極之間。

較佳地，所述信號輸入焊盤和信號輸出焊盤分別位于所述單芯片的相對兩側(cè)。

較佳地，所述信號輸出焊盤為4個。

較佳地，所述第一柵偏置電壓焊盤、第二柵偏置電壓焊盤及第三柵偏置電壓焊盤與地之間分別連接有防靜電保護二極管。

較佳地，在所述芯片上具有單獨的接地焊盤及單獨的電源焊盤的防靜電保護電路。

較佳地，所述第一接地焊盤、第二接地焊盤及第三接地焊盤都采用Downbond結(jié)構(gòu)。

較佳地，所述單芯片射頻功率放大器為用于對講機的射頻功率放大器。

綜上所述，本發(fā)明的單芯片射頻功率放大器采用三級放大的結(jié)構(gòu)，且三級放大的功率增益逐級減小，而輸出功率卻逐級增大，如此可有效提高放大器的總體功率增益及穩(wěn)定性，同時其輸出級工作在C類，可有效提高放大器的整體效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的單芯片射頻功率放大器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的單芯片射頻功率放大器的芯片結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

本發(fā)明的單芯片射頻功率放大器可為用于對講機的射頻功率放大器，其可工作在130MHz-550MHz頻段，此外，其也可作為對講手機或數(shù)據(jù)通訊用的射頻功率放大器。

請參閱圖1及圖2，所述單芯片射頻功率放大器在單芯片上集成的部件包括：輸入級、推動級、輸出級、與所述輸入級相連接的信號輸入焊盤、第一柵偏置電壓輸入焊盤及第一接地焊盤、與所述推動級相連接的第二柵偏置電壓輸入焊盤及第二接地焊盤、及與所述輸出級相連接的信號輸出焊盤、第三柵偏置電壓輸入焊盤及第三接地焊盤，此外，在所述芯片上還具有單獨的接地焊盤及單獨的電源焊盤的防靜電保護電路。