[發明專利]利用可調電感和改善功率放大器線性度的電路結構及方法

在審

• 申請號: 201810813904.4
• 申請日: 2018-07-23
• 公開（公告）號: CN108768312A
• 公開（公告）日: 2018-11-06
• 發明（設計）人: 曹克;徐棟麟
• 申請（專利權）人: 上海亮牛半導體科技有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/193;H03F3/21;H03F3/24;H03F3/45;H03F3/68
• 代理公司: 上海元好知識產權代理有限公司 31323
• 代理人: 包姝晴

1.一種利用可調電感和改善功率放大器線性度的電路結構，其特征在于， 該電路結構包含單級晶體管放大器電路、控制及偏置產生電路和包絡檢測電路；所述晶體管放大器電路輸入端與片上變壓器耦合輸入網絡連接，所述晶體管放大器電路輸出端與天線及阻抗變換網絡連接，所述包絡檢測電路與所述控制及偏置產生電路連接； 其中，所述單級晶體管放大器電路設置為單端輸入單端輸出共源-共柵放大器電路，包含可調電感、第一MOS晶體管、第二MOS晶體管、第一電阻、耦合電容、第一電感和接地的第一旁路電容； 所述耦合電容設置在所述單級晶體管放大器電路輸入端； 所述可調電感的第一端分別與所述第一旁路電容和所述第一電阻連接，所述可調電感的第二端與所述第一MOS晶體管的柵極連接，所述第一MOS晶體管的源極接地以及漏極與所述第二MOS晶體管的源極連接，所述第二MOS晶體管的柵極與直流電源連接，所述第一電感的一端與所述第二MOS晶體管的漏極連接，另一端與直流電源連接。

2.如權利要求1所述的一種利用可調電感和改善功率放大器線性度的電路結構，其特征在于， 所述單端輸入單端輸出共源-共柵放大器電路中，所述第二MOS晶體管替換成導線，或者，所述第一MOS晶體管與所述第二MOS晶體管之間設有MOS晶體管。

3.如權利要求1所述的一種利用可調電感和改善功率放大器線性度的電路結構，其特征在于， 所述單端輸入單端輸出共源-共柵放大器電路中，進一步包含： 所述第一MOS晶體管設有合適的工作點， 所述第一電阻、所述第一旁路電容和所述可調電感構成偏置網絡，以提供一個低阻抗的偏置回路； 所述第一電感用于輸出負載和直流偏置通路； 所述可調電感與所述第一MOS晶體管柵極的等效電容形成單級晶體管放大器電路輸入端電容電感并聯諧振回路； 所述耦合電容用于隔離直流電平以及通過射頻信號； 所述包絡檢波電路用于檢測單級晶體管放大器電路輸入端、或者第一MOS晶體管柵極處、或者第二MOS晶體管的漏極處、或者天線端處的射頻信號幅度，所述包絡檢波電路可產生合適的直流偏置。

4.一種利用可調電感和改善功率放大器線性度的電路結構，其特征在于，該電路結構包含多級晶體管放大器電路、控制及偏置產生電路和包絡檢測電路；所述多級晶體管放大器電路輸入端與片上變壓器耦合輸入網絡連接，所述晶體管放大器電路的輸出端與天線及阻抗變換網絡連接，所述包絡檢測電路與所述控制及偏置產生電路連接； 其中，所述多級晶體管放大器電路設置為多級單端輸入單端輸出共源-共柵極聯放大器電路，包含第一級共源-共柵放大器、可調變壓器和第二級共源-共柵放大器； 所述第一級共源-共柵放大器設有第三MOS晶體管和第四MOS晶體管，所述第二級共源-共柵放大器設有第五MOS晶體管和第六MOS晶體管； 第四MOS晶體管的柵極、可調變壓器的初級線圈、第六MOS晶體管的柵極、第二電感均與直流電源連接，第三MOS晶體管的源極、第五MOS晶體管的源極均接地；第三MOS晶體管的漏極與第四MOS晶體管的源極連接，第四MOS晶體管的漏極與可調變壓器的初級線圈連接；第五MOS晶體管的漏極與第六MOS晶體管的源極連接，第六MOS晶體管的漏極與第二電感連接；可調變壓器的次級線圈一端與第五MOS晶體管的柵極連接，次級線圈另一端與接地的第三旁路電容連接，所述第三旁路電容并聯有第三電阻； 所述可調變壓器的初級線圈作為第一級共源-共柵放大器的負載以及作為所述第一級共源-共柵放大器和所述第二級共源-共柵放大器之間的阻抗變換網絡；所述可調變壓器的次級線圈與所述第五MOS晶體管的柵極處等效電容形成并聯諧振回路。

5.如權利要求4所述的一種利用可調電感和改善功率放大器線性度的電路結構，其特征在于， 所述多級單端輸入單端輸出共源-共柵極聯放大器電路中，所述第四MOS晶體管和第六MOS晶體管均替換成導線，或者，所述第三MOS晶體管與所述第四MOS晶體管之間設置有MOS晶體管，所述第五MOS晶體管與所述第六MOS晶體管之間也設置有MOS晶體管。