[發明專利]一種CMOS功率放大器及其射頻模塊

在審

• 申請號: 202010464778.3
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111711424A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發明（設計）人: 梁緒亮;汪洋
• 申請（專利權）人: 上海萍生微電子科技有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F3/189
• 代理公司: 北京成創同維知識產權代理有限公司 11449
• 代理人: 蔡純;李向英

1.一種CMOS功率放大器，其特征在于，包括：

輸入巴倫，接收射頻輸入信號，并生成第一路輸入信號和第二路輸入信號；

功率放大電路，分別對所述第一路輸入信號進行功率放大生成第一路輸出信號，以及對所述第二路輸入信號進行功率放大生成第二路輸出信號；以及功率合成器，連接所述功率放大電路，基于所述第一路輸出信號和所述第二路輸出信號生成射頻輸出信號，

其中，功率放大電路包括功率放大單元和偏置單元，所述偏置單元向所述功率放大單元的輸出端提供偏置電流以消除功率放大時產生的三次諧波分量。

2.根據權利要求1所述的CMOS功率放大器，其特征在于，偏置單元包括:

驅動電路，接收輸入電流，并提供驅動電壓；

第二電流鏡，包括第六MOS管和第八MOS管，所述第六MOS管的控制端與所述第八MOS管的控制端連接，所述第六MOS管的第二通路端連接自身控制端并與第七MOS管的控制端相連，所述第六MOS管的第一通路端接地，所述第八MOS管的第一通路端接地，所述第八MOS管的第二通路端作為所述第二電流鏡的輸出端并經由電感提供所述偏置電流。

3.根據權利要求2所述的CMOS功率放大器，其特征在于，偏置單元還包括:

第一電流鏡，包括第六MOS管和第七MOS管，所述第六MOS管的控制端與所述第七MOS管的控制端連接，所述第六MOS管的第二通路端連接自身控制端，并與第七MOS管的控制端相連，所述第六MOS管的第一通路端接地，所述第七MOS管的第一通路端接地，所述第七MOS管的第二通路端作為所述第一電流鏡的輸出端提供偏置電壓，將所述偏置電壓提供至所述功率放大單元的輸入端。

4.根據權利要求2所述的CMOS功率放大器，其特征在于，所述驅動電路包括：

第一MOS管，所述第一MOS管的控制端與自身第一通路端連接并接收所述輸入電流；

第二MOS管，所述第一MOS管的第二通路端連接所述第二MOS管的第一通路路端，所述第二MOS管的控制端與自身第一通路端連接；

第三MOS管，所述第二MOS管的第一通路端連接所述第三MOS管的第一通路路端，所述第三MOS管的控制端與自身第一通路端連接，所述第三MOS管的第二通路端接地；

第四MOS管，所述第四MOS管的控制端接收所述輸入電流，所述第四MOS管的第一通路端經由第一驅動模塊連接自身控制端；

第五MOS管，所述第四MOS管的第二通路端連接所述第五MOS管的第一通路端，所述第五MOS管的控制端與自身第二通路端連接，所述第五MOS管的第二通路端與所述驅動電壓相等。

5.根據權利要求4所述的CMOS功率放大器，其特征在于，所述第四MOS管和第一MOS管的寬長比、所述第五MOS管和第二MOS管的寬長比以及所述第六MOS管的寬長比與第三MOS管的寬長比相等。

6.根據權利要求2所述的CMOS功率放大器，其特征在于，所述偏置電流與所述第二電流鏡中MOS管之間的寬長比參數、所述輸入電流相關。

7.根據權利要求1所述的CMOS功率放大器，其特征在于，所述第一路輸入信號和所述第二路輸入信號的幅值相等，相位相差180°。

8.根據權利要求1所述的CMOS功率放大器，其特征在于，所述功率合成器為串聯組合變壓器結構。

9.根據權利要求1所述的CMOS功率放大器，其特征在于，所述功率放大電路還包括：

運算放大器，連接所述輸出巴倫分別接收所述第一路輸入信號或者第二路輸入信號；

匹配單元，連接所述運算放大器的輸出并向所述功率放大單元提供輸入。