[發(fā)明專利]一種抑制頻率牽引效應(yīng)的功率放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710433099.8
• 申請日: 2017-06-09
• 公開（公告）號: CN107332523B
• 公開（公告）日: 2021-01-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王昭;陳弟虎;郭建平
• 申請（專利權(quán)）人: 中山大學(xué)
• 主分類號: H03F1/26
• 分類號: H03F1/26;H03F3/24;H04B1/04
• 代理公司: 中山市銘洋專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 44286
• 代理人: 鄒常友

本發(fā)明提出一種抑制頻率牽引效應(yīng)的功率放大器，其包括：由晶體管M1和M2組合構(gòu)成的差分放大管、由晶體管M3和M4組合構(gòu)成的偏置管、二階濾波電容C1和C2，以及差分磁場諧振器；所述晶體管M1與晶體管M3相連，所述晶體管M2與晶體管M4相連；晶體管M1的控制極由輸入二階濾波電容C1接地，并作為功率放大器的信號輸入正；晶體管M2的控制極由輸入二階濾波電容C2接地，并作為功率放大器的信號輸入負(fù)；所述晶體管M1和M2分別經(jīng)所述差分磁場諧振器連接電源端；所述晶體管M3和M4的控制極共由連接偏置電壓輸入。本實用新開幕地采用差分磁場諧振器和偶次濾波電容，可以大幅抑制功率放大器產(chǎn)生的二次諧波干擾信號，從而降低直接上變頻發(fā)射機(jī)的頻率牽引效應(yīng)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種抑制頻率牽引效應(yīng)的功率放大器。

背景技術(shù)

直接上變頻發(fā)射機(jī)由于結(jié)構(gòu)簡單、易于實現(xiàn)，所以在集成電路中得到了廣泛的應(yīng)用。然而由于直接上變頻發(fā)射機(jī)中的鎖相環(huán)（PLL）的頻率和最終發(fā)射信號的頻率是相同的，這就導(dǎo)致了發(fā)射信號會對鎖相環(huán)進(jìn)行干擾，而干擾信號通過PLL再次進(jìn)入發(fā)射機(jī)，導(dǎo)致了頻譜再生效應(yīng)，惡化了發(fā)射信號的質(zhì)量。而功率放大器是直接上變頻發(fā)射機(jī)的重要組成部分，起到將信號放大發(fā)射出去的作用，而其本身固有的二次諧波是導(dǎo)致頻率牽引發(fā)生的重要原因。

目前采用的功率放大器（參照附圖1）采用放大對管M1和M2對輸入的信號進(jìn)行放大，M3和M4起到偏置的作用，經(jīng)M1和M2放大的電流信號在RL1和RL2上轉(zhuǎn)換成電壓信號發(fā)射出去。此結(jié)構(gòu)有兩個非常明顯的缺點：

1）如果諧振網(wǎng)絡(luò)設(shè)計不合理會產(chǎn)生非常大的二次諧波分量，此二次諧波分量會輻射出去，從而產(chǎn)生了頻率牽引效應(yīng)。

2）沒有偶次濾波電容，導(dǎo)致在地線上會產(chǎn)生非常大的二次電流諧波分量，次分量會通過地線耦合到其他模塊，從而產(chǎn)生頻率牽引效應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容

為克服背景技術(shù)中提及的問題，本發(fā)明提出一種抑制頻率牽引效應(yīng)的功率放大器，采用差分磁場諧振器和偶次濾波電容，可以大幅抑制功率放大器產(chǎn)生的二次諧波干擾信號，從而降低直接上變頻發(fā)射機(jī)的頻率牽引效應(yīng)。

具體技術(shù)內(nèi)容如下：

一種抑制頻率牽引效應(yīng)的功率放大器，其包括：由晶體管M1和M2組合構(gòu)成的差分放大管、由晶體管M3和M4組合構(gòu)成的偏置管、二階濾波電容C1和C2，以及差分磁場諧振器；

所述晶體管M1與晶體管M3相連，所述晶體管M2與晶體管M4相連；晶體管M1的控制極由輸入二階濾波電容C1接地，并作為功率放大器的信號輸入正；晶體管M2的控制極由輸入二階濾波電容C2接地，并作為功率放大器的信號輸入負(fù)；所述晶體管M1和M2分別經(jīng)所述差分磁場諧振器連接電源端；所述晶體管M3和M4的控制極共由連接偏置電壓輸入；

所述差分磁場諧器包括片上集成諧振電感、共模濾波電容C3以及二階濾波電容C4和C5；所述片上集成諧振電感具有連接共模濾波電容C3的第一接觸腳，連接二階濾波電容C4的第二接觸腳，和連接二階濾波電容C5的第三接觸腳，該第一接觸腳、第二接觸腳和第三接觸腳分別經(jīng)共模濾波電容C3、二階濾波電容C4和C5接地；其中，所述第一接觸腳連接至所述電源端，所述第二接觸腳連接所述晶體管M2，且二者的連接點作為功率放大器的輸出正，所述第三接觸腳連接所述晶體管M1，且二者的連接點作為功率放大器的輸出負(fù)。

進(jìn)一步的，所述片上集成諧振電感為偶次繞線。

本發(fā)明的有益效果是：解決了現(xiàn)有直接上變頻發(fā)射機(jī)固有的頻率牽引問題，通過在發(fā)射機(jī)的功率放大器上加入輸入濾波電容和差分磁場諧振器來限制二次諧波的產(chǎn)生，從而降低了對上變頻發(fā)射機(jī)VCO（壓控振蕩器）的頻率牽引效應(yīng)。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有的功率放大器的實現(xiàn)原理圖。

圖2 為本發(fā)明的抑制頻率牽引效應(yīng)的功率放大器的實現(xiàn)原理圖。