[發明專利]一種功率放大器

有效

• 申請號: 201010187382.5
• 申請日: 2010-05-28
• 公開（公告）號: CN101841306A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: 王勇;胡少堅;任錚;王彬;周偉
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H03F3/21
• 分類號: H03F3/21
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 鄭瑋

技術領域

本發明屬于集成電路設計及信號處理領域，且特別涉及一種功率放大器。

背景技術

射頻及微波毫米波功率放大器(Power?Amplifier，PA)是射頻集成系統及射頻發射器的重要組成部分，廣泛應用于無線通信領域，包括GSM/CDMA/Bluetooth/無線局域網WLAN等。

無線局域網絡(Wireless?Local?Area?Networks，WLAN)是相當便利的數據傳輸系統，它利用射頻(Radio?Frequency，RF)的技術，取代舊式礙手礙腳的雙絞銅線(Coaxial)所構成的局域網絡，使得無線局域網絡能利用簡單的存取架構讓用戶透過它，達到隨時隨地獲取信息的目的，它的系統框圖如圖1所示，包括低噪聲放大器、功率放大器，分別和各自的帶通濾波相連，下變頻器與上變頻器皆連接于一頻域合成模塊，基帶處理單元和媒體接入控制系統和下變頻器、上變頻器均相連，此外，該無線局域網絡還包括天線和開關等設備。

目前，利用CMOS工藝集成單芯片射頻收發機已經有很多成功案例，但是在射頻收發機前端片上集成高性能功率放大器仍然是一個巨大的挑戰。由于功率放大器具有高輸出功率，在整個系統中占據功耗的絕大部分，而且功率放大器對工作頻率、帶寬、負載、輸出功率、功率效率、線性度和成本都具有很高的要求。這些參數之間彼此折中，使得設計功率放大器具有非常大的難度，基于不同協議和調制方式的功率放大器設計也具有不同的設計結構考慮。

基于無線局域網系統的功率放大器從本質上來說是一種將DC電源功率轉換到RF及微波輸出功率的電路，在大部分情況下，功率放大器都不僅僅是一個驅動至飽和區的小信號放大器，而是大信號工作條件電路，具有極高的非線性特性，需要有針對性的非線性分析技術進行設計。而從無線局域網功率放大器的發展歷史來看，主要采用的技術包括砷化鎵(GaAs)，磷鉀銦InGaP，和最為主流的RF?CMOS技術。然而，前兩者由于工藝成本原因導致無法進一步獲得更高的性價比和性能提升，后者由于工藝瓶頸導致性能并不能完全符合功率放大的要求。

發明內容

為了克服現有技術中功率放大器性價比較低、性能提升較慢的問題，本發明提供了一種性價比和性能均較高，且容易實現的功率放大器。

為了實現上述目的，本發明提出一種一種功率放大器，應用于無線局域網，包括：共射極放大級模塊；射極跟隨模塊，所述射極跟隨模塊至少包括一個晶體管，所述晶體管的基極和所述共射極放大級模塊的輸出端相連；功率放大級模塊，和所述射極跟隨模塊相連。

可選的，所述共射極放大級模塊至少包括：第一鍺化硅異質結雙極晶體管、第二鍺化硅異質結雙極晶體管和第一偏置端。

可選的，所述第一偏置端連接所述第一鍺化硅異質結雙極晶體管的集電極，所述第一鍺化硅異質結雙極晶體管的基極和所述第二鍺化硅異質結雙極晶體管的基極相連，所述第一鍺化硅異質結雙極晶體管的發射極和所述第二鍺化硅異質結雙極晶體管的發射極均接地。

可選的，所述共射極放大級模塊還包括第三鍺化硅異質結雙極晶體管，所述第三鍺化硅異質結雙極晶體管的發射極連接一電感后，和所述第二鍺化硅異質結雙極晶體管的集電極相連。

可選的，所述射極跟隨模塊至少包括：第四鍺化硅異質結雙極晶體管、第五鍺化硅異質結雙極晶體管、第六鍺化硅異質結雙極晶體管、第七鍺化硅異質結雙極晶體管、第八鍺化硅異質結雙極晶體管、第二偏置端、第三偏置端和第四偏置端。

可選的，所述第四鍺化硅異質結雙極晶體管的基極和所述第五鍺化硅異質結雙極晶體管的基極相連，所述第六鍺化硅異質結雙極晶體管的基極和所述第八鍺化硅異質結雙極晶體管的基極相連，所述第七鍺化硅異質結雙極晶體管的發射極連接一電感后，和所述第五鍺化硅異質結雙極晶體管的集電極相連，所述第二偏置端和所述第四鍺化硅異質結雙極晶體管的集電極相連，所述第三偏置端和所述第七鍺化硅異質結雙極晶體管的基極、所述第六鍺化硅異質結雙極晶體管的集電極分別相連，所述第四偏執端和所述第八鍺化硅異質結雙極晶體管的基極、集電極均相連，所述第四、第五、第六、第八鍺化硅異質結雙極晶體管的發射極均接地。

可選的，所述功率放大級模塊至少包括：第九鍺化硅異質結雙極晶體管，所述第九鍺化硅異質結雙極晶體管的發射極連接一電感后接地，集電極連接于一對相互并聯的電容、電感的一端，基極和所述第七鍺化硅異質結雙極晶體管的基極相連。