[發明專利]使用非線性反饋減少電子電路中的失真的系統

有效

• 申請號: 201080024752.1
• 申請日: 2010-09-10
• 公開（公告）號: CN102484456A
• 公開（公告）日: 2012-05-30
• 發明（設計）人: 巴拉德瓦杰·阿姆魯圖爾;馬杜蘇登·斯里尼瓦桑;珀瓦尼·普拉德普·K
• 申請（專利權）人: 印度科學研究所
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李春暉;李德山

背景技術

現代通信技術要求高性能電子電路以根據消費者或市場需求操作。例如，通信應用(諸如不對稱訂戶環路(ADSL)、線纜調制解調器等)和視頻應用可以被要求以最小時延把無誤差或接近無誤差的數據提供給終端用戶。通常，在這些應用中使用的電子電路滿足具有嚴格要求的規范，以執行這些類型的服務。

類似地，傳遞語音服務(例如蜂窩電話服務)的通信應用可以要求特定級別的信號清楚性。然而，蜂窩電話應用中使用的很多射頻(RF)電子電路可能造成失真，其降低信號清楚性以及蜂窩電話應用的服務質量。

很多時候，RF電子電路包括呈現線性特性和非線性特性的晶體管或其它電子設備，并且有時，非線性特性可能造成失真。例如，如果電壓輸出與電壓輸入成正比，則電子系統具有線性特性。然而，如果輸出與輸入不成正比，則系統呈現非線性特性。也就是說，不能使用在獨立分量的線性組合中記錄的變量來描述非線性系統。反之，非線性電子系統可以具有與輸入的平方和/或立方成比例的輸出。非線性電子設備的示例包括提供非線性電流/電壓(I/V)特性的二極管和晶體管。

一些電子電路(例如放大器)不僅增加在工作頻率(例如ω)處的信號的幅度，而且還呈現非線性，從而放大器產生工作頻率ω₁的倍數或諧波的寄生電信號。這種寄生電信號(或諧波)可以被稱為失真。

在蜂窩電話系統中，例如，蜂窩電話可以使用頻率范圍或頻帶內的特定頻率接收并且傳送語音服務。其它蜂窩用戶可以在鄰近頻帶中接收并且傳送它們自身的語音服務。例如，一個用戶使用的蜂窩應用可以指定工作頻率ω₁應該在頻率范圍ωA-ωB內，而另一蜂窩用戶可以在鄰近頻率范圍ωC-ωD內的另一工作頻率處使用應用。因為頻帶接近，所以失真分量可能引入鄰近頻帶(即ωB-ωC)中，并且可能產生干擾或降低蜂窩用戶使用的信號質量。因此，這樣的通信應用可以要求電子電路使非線性特性最小化，從而使失真最小化。

發明內容

本公開包括用于減少電子電路中的失真的系統、設備和方法。具體地說，本發明的方面描述一種可以包括具有非線性反饋的非線性放大器的電子設備以及用于減少電子電路的失真的方法。

本發明一個實施例可以包括用于減少三次諧波失真的系統。該系統可以包括放大器電路，放大器電路包含放大器晶體管以使得放大器電路能夠呈現包括三次諧波失真的放大器輸出信號。此外，該系統包括非線性反饋電路，非線性反饋電路具有在三極管模式下工作的第一反饋晶體管，非線性反饋電路產生包含反饋三次諧波分量的反饋電信號。此外，非線性反饋電路被配置為與放大器電路成負反饋，以使得反饋電信號的反饋三次諧波分量減少放大器輸出信號的三次諧波失真。系統還提供比放大器輸出信號具有更少三次諧波失真的輸出信號。

本發明另一實施例包括一種用于減少電子設備中的三次諧波失真的方法。該方法包括：在非線性反饋電路的輸入節點處從放大器電路的輸出節點接收包含三次諧波失真的放大器輸出信號。該方法的另一步驟包括使用非線性反饋電路產生包含反饋三次諧波分量的反饋電信號。在三極管模式下工作的第一反饋晶體管是非線性反饋電路的一部分。此外，非線性反饋電路被配置為與放大器電路成負反饋，以使得非線性反饋電路的輸入節點耦合到放大器電路的輸出節點。該方法中的附加步驟包括使用非線性反饋電路處理放大器輸出信號。處理步驟可組合反饋電信號與放大器輸出信號來減少放大器輸出信號的三次諧波失真。該方法中的另一步驟可以包括提供比放大器輸出信號具有更小的三次諧波失真的設備輸出信號。

前述發明內容僅是說明性的，并且絕非要限制。除了以上描述的說明性方面、實施例和特征之外，更多方面、實施例和特征將通過參照附圖和以下詳細描述變得清楚。

附圖說明

圖1A-圖1B是模擬電信號的示例圖；

圖1C是包括非線性放大器的示例電路的框圖；

圖1D是模擬電信號的另一示例圖；

圖2A和圖2B是每個都包括具有線性反饋電路的非線性差分放大器的示例電路的框圖；

圖2C是包括具有減少由非線性差分放大器產生的三次諧波失真的線性反饋電路的非線性差分放大器的示例電路的示意圖；

圖3A和圖3B是每個都包括具有非線性反饋電路的非線性差分放大器的示例電路的框圖；

圖4-圖5是包括具有減少由非線性差分放大器產生的三次諧波失真的非線性反饋電路的非線性差分放大器的示例電路的示意圖；

圖6A是用于減少具有非線性反饋電路的非線性差分放大器電路中的三次諧波失真的示例系統；