[發明專利]可控動態偏置功率放大器

在審

• 申請號: 202110772357.1
• 申請日: 2021-07-08
• 公開（公告）號: CN113452331A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 何世海;彭鳳雄;王翰青;董鑄祥;阮正坤;孟浩;錢永學;蔡光杰;黃鑫
• 申請（專利權）人: 北京昂瑞微電子技術股份有限公司
• 主分類號: H03F3/21
• 分類號: H03F3/21;H03F3/19
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 梁棟國

本發明提供了一種可控動態偏置功率放大器，包括：輸入匹配電路，其用于接收輸入信號，并且將匹配后的輸入信號提供給功率放大電路，偏置電路，其被配置為與第一偏置電源、第二偏置電源以及第一供電電源連接，并且向功率放大電路提供動態配置電壓，功率放大電路，其被配置為連接到輸入匹配電路以接收匹配后的輸入信號，以及連接到匹配電路，以接收動態匹配電壓，以及輸出匹配電路，其被配置為與功率放大電路連接，以輸出匹配的輸出信號。

技術領域

本發明涉及功率放大器，并且具體地，涉及基于可控動態偏置的HBT功率放大器。

背景技術

功率放大器是實現射頻信號無線傳輸的重要部件，隨著移動通信網絡的升級，通信設備需要能在不同的移動通信網絡標準中選擇不同頻段進行射頻信號傳輸，這就要求適用于3G/4G/5G網絡的射頻功率放大器需要支持越來越多的頻段和制式。通信設備需要能在不同的移動通信網絡標準中正常工作，這就要求適用于各通信網絡的射頻功率放大器需要提供更高的輸出功率及更優的線性。

在現有技術中，為提高射頻終端線性功率的主要方法有提高電源電壓(APT/ET)和增大輸出電流兩類方法。

提高電源電壓的方法中，APT與ET均需要額外的模塊，同時對芯片的可靠性耐用性(ruggedness)帶來挑戰。

在常見的增大輸出電流方法中，包含增加功率級管子尺寸和多路放大器并聯兩類方法，其實現方式較為簡單，但會帶來寄生參數增大的問題。

此外，在現有技術中，外接的偏置信號源通過偏置電阻向功率放大管提供的偏置信號大小是固定的。因此，需要一種能夠提供可控動態偏置的功率放大器。

發明內容

本發明的一方面提出了一種可控動態偏置功率放大器，包括：輸入匹配電路，其用于接收輸入信號，并且將匹配后的輸入信號提供給功率放大電路，偏置電路，其被配置為與第一偏置電源、第二偏置電源以及第一供電電源連接，并且向功率放大電路提供動態配置電壓，功率放大電路，其被配置為連接到輸入匹配電路以接收匹配后的輸入信號，以及連接到匹配電路，以接收動態匹配電壓，以及輸出匹配電路，其被配置為與功率放大電路連接，以輸出匹配的輸出信號。

本發明的另一方面提出了一種可控動態偏置功率放大器，其中，所述偏置電路包括：鏡像晶體管，其被配置為使得其集電極與第一偏置電源和第二偏置電源連接，以分別從所述第一偏置電源和第二偏置電源接收電流；所述鏡像晶體管的基極與供電晶體管的發射極連接，并且所述鏡像晶體管的發射極與接地節點連接，供電晶體管，其被配置為使得其集電極與第一供電電源，以從所述第一供電電源接收電流；所述供電晶體管的基極與鏡像晶體管的集電極連接，并且所述供電晶體管的發射極與偏置電阻器的一端連接，以及偏置電阻器，其被配置為使得其一端與所述供電晶體管的發射極連接，并且其另一端與功率放大電路連接，以為功率放大電路提供偏置。

本發明的另一方面提出了一種可控動態偏置功率放大器，其中，所述偏置電路還包括：第一電阻器，其被配置為一端連接到所述鏡像晶體管的基極，并且其另一端連接到所述供電晶體管的發射極。

本發明的另一方面提出了一種可控動態偏置功率放大器，其中，所述偏置電路還包括：第一電容器，其被配置為一端連接到所述供電晶體管的基極，并且其另一端連接到接地節點。

本發明的另一方面提出了一種可控動態偏置功率放大器，其中，所述偏置電路還包括：第二電阻器，其被配置為一端連接到所述鏡像晶體管的集電極，并且其另一端連接到所述供電晶體管的基極。

本發明的另一方面提出了一種可控動態偏置功率放大器，其中，所述偏置電路還包括：第四電阻器，其被配置為連接在所述第一偏置電源和所述所述鏡像晶體管的集電極之間，以將電流提供到所述鏡像晶體管。