[發明專利]片上集成檢波功能的CMOS功率放大器芯片

有效

• 申請號: 202110317751.6
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN112702029B
• 公開（公告）日: 2021-05-28
• 發明（設計）人: 鄭中萬;宋柏;陳濤
• 申請（專利權）人: 成都知融科技股份有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F3/45
• 代理公司: 成都天嘉專利事務所(普通合伙) 51211
• 代理人: 程余

1.片上集成檢波功能的CMOS功率放大器芯片，其特征在于，包括具有溫度補償功能的功率放大器和用于檢測所述功率放大器輸出功率的功率檢測器；所述功率放大器包括第一級放大、第二級放大和第三級放大，其中，第一級放大和第二級放大均為共源極放大器，第三級放大為采用變壓器巴倫功率合成的差分放大器；所述功率檢測器包括檢波管第五NMOS管和由第九電阻R9和第七電容C7構成的RC低通濾波器，以及第六電容C6、第七電阻R7、PMOS管P1、第八電阻R8和偏置電路四；所述偏置電路四用于為第五NMOS管M5提供和溫度成負斜率的偏壓，使第五NMOS管M5工作在亞閾值區域；功率放大器的第三級放大輸出端口RF_out并聯有一個第五電阻R5，功率放大器輸出的射頻信號通過該電阻傳輸至功率檢測器，并經過所述檢波管產生DC以及高次諧波分量，最后經過RC低通濾波器后，輸出檢波電壓Vout；

第五電阻R5的第二端連接第六電容C6的第一端，第六電容C6的第二端連接第五NMOS管M5的柵極；

第五NMOS管M5的源極接地，第五NMOS管M5的漏極連接第七電阻R7的第一端及第九電阻R9的第一端；

第五NMOS管M5的漏極通過第七電阻R7和第一PMOS管P1連接電源電壓Vdd，其中第一PMOS管P1的柵壓是通過電壓VG_tr來控制導通或關閉；

第九電阻R9的第二端為檢測電壓輸出端口，同時連接第七電容C7的第一端，第七電容C7的第二端接地。

2.根據權利要求1所述的片上集成檢波功能的CMOS功率放大器芯片，其特征在于：功率檢測器的輸入端通過第五電阻R5連接功率放大器的輸出端RF_out，第六電容C6的第二端連接第六電阻R6的第一端，第六電阻R6的第二端接至偏置電路四；第七電阻R7的第二端連接第一PMOS管P1的漏極，第一PMOS管P1的柵極連接第八電阻R8的第一端，第一PMOS管P1的源極連接電源電壓Vdd，第八電阻R8的第二端連接控制電壓VG_tr。

3.根據權利要求1所述的片上集成檢波功能的CMOS功率放大器芯片，其特征在于：所述第一級放大包括第一電容C1、第一電感L1、第二電感L2、偏置電路一和第一NMOS管M1；功率放大器的輸入端RF_in通過第一電容C1連接至第一電感L1的第一端，第一電感L1的第二端連接第一電阻R1的第一端及第一NMOS管M1的柵極，第一電阻R1的第二端連接至偏置電路一的輸出端，第一NMOS管M1的源極連接第二電感L2的第一端，第二電感L2的第二端接地。

4.根據權利要求3所述的片上集成檢波功能的CMOS功率放大器芯片，其特征在于：所述第二級放大包括第二電容C2、第四電感L4、第三電感L3、第五電感L5、偏置電路二、第二NMOS管M2、第六電感L6和第三電容C3，第一NMOS管M1的漏極連接第三電感L3的第一端及第四電感L4的第一端，第三電感L3的第二端連接電源電壓Vdd，第四電感L4的第二端接第二電容C2的第一端，第二電容C2的第二端連接第二電阻R2的第一端及第二NMOS管M2的柵極，第二電阻R2的第二端連接至偏置電路二的輸出端，第二NMOS管M2的源極連接第五電感L5的第一端，第五電感L5的第二端接地，第二NMOS管M2的漏極連接第六電感L6的第一端及第三電容C3的第一端，第六電感L6的第二端連接電源電壓Vdd。