[發(fā)明專利]一種功率放大器的過壓保護(hù)及增益自舉電路

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010192892.5
• 申請日: 2020-03-18
• 公開（公告）號: CN111293997A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 彭振飛;蘇強(qiáng);向坤
• 申請（專利權(quán)）人: 廣州慧智微電子有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F1/30
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11270
• 代理人: 賈偉;張穎玲

本申請公開了一種功率放大器的過壓保護(hù)及增益自舉電路，所述電路包括功率放大管和二極管，所述二極管反接于所述功率放大管的柵極；其中，所述二極管的負(fù)極與所述功率管的柵極連接，所述二極管的正極與恒定電壓源連接，通過控制所述二極管的導(dǎo)通狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)所述電路的過壓保護(hù)和增益自舉作用；這樣，通過在電路中增加二極管器件，不僅能夠?yàn)楣β史糯蠊芴峁〇怕┻^壓保護(hù)，并且還能提高放大器功率壓縮之前的增益，從而提高了功率放大器的線性度；另外，本申請的電路結(jié)構(gòu)簡潔，占用面積小，降低了硬件成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請涉及射頻功率放大器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種功率放大器的過壓保護(hù)及增益自舉電路。

背景技術(shù)

射頻前端(RF Front-End module，RF FEM)系統(tǒng)的功率放大器常使用基于金屬互補(bǔ)氧化物半導(dǎo)體(Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS)或者絕緣體上硅(Silicon-on-Insulator，SOI)工藝的場效應(yīng)管(Field Effect Transistor，F(xiàn)ET)，而且FET要求其在輸出較大射頻功率的情況下不出現(xiàn)過壓(Over Voltage，OV)，否則會導(dǎo)致FET的損壞。

在功率放大器的設(shè)計(jì)中，由于柵極和漏極之間的電壓反向，通常會使存在柵漏電壓的過壓現(xiàn)象，從而導(dǎo)致FET在柵漏電壓的PN結(jié)(PN junction)擊穿甚至損壞；另外，由于CMOS類FET器件的載流子遷移率不高等原因，還會使得其增益(Gain)在射頻輸出1dB功率壓縮點(diǎn)(P_1dB)之前具有較差的增益效果，限制了CMOS類FET在線性功率放大器中的應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本申請實(shí)施例提供一種功率放大器的過壓保護(hù)及增益自舉電路，通過在電路中增加二極管器件，能夠?yàn)楣β史糯蠊芴峁〇怕┻^壓保護(hù)，還能夠提高放大器在射頻輸出1dB功率壓縮點(diǎn)之前的增益效果。

本申請實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本申請實(shí)施例提供了一種過壓保護(hù)及增益自舉電路，所述電路包括功率放大管和二極管，所述二極管反接于所述功率放大管的柵極；其中，

所述二極管的負(fù)極與所述功率管的柵極連接，所述二極管的正極與恒定電壓源連接，通過控制所述二極管的導(dǎo)通狀態(tài)以實(shí)現(xiàn)所述電路的過壓保護(hù)和增益自舉作用。

在上述方案中，所述功率放大管采用共源級結(jié)構(gòu)。

在上述方案中，當(dāng)所述恒定電壓源的輸出電壓與所述功率放大管的柵極電壓之間的壓差大于所述二極管的導(dǎo)通電壓時，確定所述二極管處于正向?qū)顟B(tài)。

在上述方案中，當(dāng)所述二極管處于正向?qū)顟B(tài)時，控制所述功率放大管的柵極電壓鉗位至所述恒定電壓源的輸出電壓，以實(shí)現(xiàn)所述電路的過壓保護(hù)作用。

在上述方案中，所述功率放大管的柵極還與偏置電路連接，所述偏置電路用于為所述功率放大管提供偏置電壓。

在上述方案中，當(dāng)所述二極管處于正向?qū)顟B(tài)時，所述功率放大管的柵極電壓的直流電壓分量高于所述偏置電路提供的偏置電壓，以實(shí)現(xiàn)所述電路的增益自舉作用。

在上述方案中，當(dāng)所述二極管處于正向?qū)顟B(tài)時，所述電路在1dB功率壓縮點(diǎn)處的增益升高。

在上述方案中，所述功率放大管的柵極與射頻信號輸入端連接，所述功率放大管的漏級與射頻信號輸出端連接，所述功率放大管的源級接地，以實(shí)現(xiàn)所述射頻信號的功率放大。

在上述方案中，所述電路還包括第一電容和第二電容；其中，

所述第一電容設(shè)置在所述功率放大管的柵極與所述射頻信號輸入端之間，所述第二電容設(shè)置在所述功率放大管的漏級與所述射頻信號輸出端之間。

在上述方案中，所述電路還包括射頻扼流圈，所述射頻扼流圈與所述功率放大管的漏級相連接。