[發明專利]一種帶溫度補償的有源偏置電路及共源共柵放大器

在審

• 申請號: 202011542570.5
• 申請日: 2020-12-23
• 公開（公告）號: CN112751534A
• 公開（公告）日: 2021-05-04
• 發明（設計）人: 郭強;吳奕蓬;劉凱
• 申請（專利權）人: 西安博瑞集信電子科技有限公司
• 主分類號: H03F1/32
• 分類號: H03F1/32;H03F3/195
• 代理公司: 深圳市科進知識產權代理事務所(普通合伙) 44316
• 代理人: 魏毅宏

本發明公開了一種高線性共源共柵放大器，包括：射頻放大電路、與所述射頻放大電路連接的反饋電路、以及與所述射頻放大電路連接的偏置電路，所述偏置電路一種帶溫度補償的有源偏置電路。本發明與傳統電阻分壓偏置電路結構的共源共柵放大器相比，不僅具有良好的溫度特性還能改善放大電路的線性度。

技術領域

本發明屬于射頻集成電路的技術領域，具體的說，涉及一種帶溫度補償的有源偏置電路及共源共柵放大器。

背景技術

放大器是射頻前端模組中非常重要的組成部分，其主要的作用是將有用射頻信號進行放大。隨著通信系統的發展，多數應用場景對放大器的穩定性都具有相應的要求，例如現代通信系統中希望有一種高增益，高線性和高穩定性的有源偏置增益模塊能夠應用于汽車電子、共用天線電視、衛星通信、無線寬帶網、無線局域網、遙控遙測遙感和各類儀器儀表系統等，因為放大器的性能和穩定性會直接影響著整個系統的性能和穩定性。

放大器的性能與放大電路結構有關，共源共柵結構相比于普通的共源結構在很多性能方面具有極大的優勢，比如更高的高頻增益，更寬的頻帶，更低的噪聲以及更高耐受電壓從而擁有更高的P1dB，因此，共源共柵結構被廣泛的應用于射頻放大器電路。考慮到放大器在實際應用中往往會處于各種不同的環境中，因此放大器性能的穩定顯得尤為重要。放大器電路的穩定性除了受到電路的結構和制造工藝影響外還與偏置電壓和環境溫度有著極大的關系。溫度偏高或者偏低會導致晶體管的開啟電壓發生變化，雖然供電電壓保持不變但是電路的整體性能和功耗都會隨著環境溫度的變化出現明顯的差異化。因此，具有溫度補償的偏置電路對共源共柵放大器電路來說極為重要。

電阻分壓結構是目前電路中最常用的一種偏置方式，具體結構如圖1所示，但是電阻分壓偏置對環境的溫度十分敏感導致電路的性能受外界環境影響嚴重。因此，擁有帶溫度補償的偏置電路對共源共柵放大器電路而言具有十分重要的意義。

發明內容

本發明提供一種帶溫度補償的有源偏置電路及共源共柵放大器，具有溫度穩定外還額外的改善了電路的線性度，還極大的優化了共源共柵電路的性能。

為了解決上述技術問題，本發明的實施例采用如下的技術方案：

本發明提供的實施例，一方面，提供了一種帶溫度補償的有源偏置電路，包括晶體管M3和M4，電阻R2、R3、R4、R5、R6、R7；所述晶體管M3的漏極通過所述電阻R3連接晶體管M1的漏極，所述晶體管M3的柵極同時連接所述電阻R2和R4，所述電阻R2的另一端連接晶體管M1的漏極，所述電阻R4的另一端與所述晶體管M4的漏極連接，所述晶體管M4的柵極同時連接所述晶體管M3的源極、所述電阻R6和R7，所述電阻R6的另一端接地，所述電阻R7的另一端連接晶體管M2的柵極，所述晶體管M4的漏極連接所述電容C4，所述電容C4的另一端接地，所述晶體管M4的源極通過所述電阻R5接地。

本發明提供的實施例，另一方面，還一種高線性共源共柵放大器，包括：射頻放大電路、與所述射頻放大電路連接的反饋電路、以及與所述射頻放大電路連接的偏置電路，所述偏置電路為上述的一種帶溫度補償的有源偏置電路。

在本發明提供的實施例中，所述射頻放大電路包括：晶體管M1和M2，電阻R8和R9，電容C1和C2，以及電感L；所述晶體管M1的源極與所述晶體管M2的漏極連接，所述晶體管M2的源極接地，所述晶體管M2的柵極連接所述電容C1，所述晶體管M1漏極連接同時連接所述電容C2和電感L下端，所述電感L的上端連接電源VDD，所述晶體管M1的柵極同時連接所述電阻R8和R9，所述電阻R8的另一端與所述晶體管M1的漏極連接，所述電阻R9的另一端接地。

所述電容C1為射頻輸入端，所述電容C2為射頻輸出端。

在本發明提供的實施例中，所述反饋電路包括：電阻R1和電容C3；所述電阻R1與所述電容C3串聯，所述電阻R1的另一端連接晶體管M1的漏極，所述電容C3的另一端連接晶體管M2的柵極。