调整射频放大器线性度的电路设计制造技术

本发明专利技术的调整射频放大器线性度的电路设计，包括：主放大晶体管、其栅极连接第一节点，漏极连接第二节点，源极连接第三节点；补偿电路，所述补偿电路包括：第一PMOS晶体管，其源极连接第四节点，漏极连接所述第二节点，栅极与所述第一节点之间串联第一电容，其栅极与所述第一电容之间并联第一电阻；第一NMOS晶体管，其源极连接所述第三节点，其漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间串联第二电容，其栅极与所述第二电容之间并联第二电阻；其中，所述第一节点并联连接射频输入端和第一偏置电位，所述第三节点通过第一电感接地。本发明专利技术中，可以对主放大晶体管的饱和区和线性区的三阶跨导进行补偿，从而改善射频放大器的大小信号的线性度。

【技术实现步骤摘要】
调整射频放大器线性度的电路设计
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种调整射频放大器线性度的电路设计。
技术介绍
射频功率放大器是无线通信基站系统中的关键部件，其性能将直接影响通信产品的成本、性能、体积、稳定性等指标。射频功率放大器的效率和线性度是学者们近年来研究最多的两个指标。现有技术中，射频放大器的跨导补偿电路图参考图1所示，补偿电路包括放大晶体管MMT和补偿晶体管MAT，放大晶体管MMT和补偿晶体管MAT的栅极分别通过电容CMT和CAT连接射频输入端，放大晶体管MMT的栅极与电容CMT之间并联电阻RMT，补偿晶体管MAT的栅极与电容CAT之间并联电阻RAT，放大晶体管MMT的源极通过电感L接地，电阻RMT和电阻RAT分别连接偏置电位VMT和VAT。补偿晶体管MAT的漏极电流即为射频放大器的输出电流。通常射频放大器的非线性主要来自于放大晶体管MAT的三阶跨导，因此，在放大晶体管MAT并联弱反型区的补偿晶体管MAT，调整偏置电压VMT和VAT以及放大晶体管MAT和补偿晶体管MAT的尺寸，使得放大晶体管MAT和补偿晶体管MAT的三阶跨导大小近似相等符号相反，从而实现放大晶体管MA和补偿晶体管MAT的三阶跨导近似为0，从而改善线性度。射频放大器MMT+MAT的三阶跨导(G3)参考图2所示，从图2中可以看出，补偿晶体管MAT对射频放大信号的有效补偿直流偏置范围小，因此，仅有助于改善小信号的线性度，对于大信号的线性度压缩点无改善作用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种调整射频放大器线性度的电路设计。对射频信号的三阶跨导的非线性进行补偿。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种调整射频放大器线性度的电路设计，包括：主放大晶体管，其栅极连接第一节点，漏极连接第二节点，源极连接第三节点；第一补偿电路，所述第一补偿电路包括：第一PMOS晶体管，其源极连接第四节点，漏极连接所述第二节点，栅极与所述第一节点之间串联第一电容，其栅极与所述第一电容之间并联第一电阻；第一NMOS晶体管，其源极连接所述第三节点，其漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间串联第二电容，其栅极与所述第二电容之间并联第二电阻；其中，所述第一节点处并联连接射频输入端和第一偏置电位，所述第三节点通过第一电感接地。可选的，所述调整射频放大器线性度的电路设计还包括第二补偿电路，所述第二补偿电路包括：第二PMOS晶体管，其源极连接所述第四节点，漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间连接第三电容，其栅极与所述第三电容之间并联第三电阻；第二NMOS晶体管，其源极连接所述第三节点，其漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间连接第四电容，其栅极与所述第四电容之间并联第四电阻。可选的，所述主放大晶体管为NMOS晶体管。可选的，所述射频输入端与所述第一节点之间串联第二电感和第五电容。可选的，所述第一偏置电位与所述第一节点之间串联第五电阻。可选的，所述第四节点与所述第二节点之间串联第二放大晶体管，所述第二放大晶体管的栅极连接第二偏置电位，源极连接所述第二节点，漏极与所述第四节点之间串联第三电感，且漏极与所述第三电感之间并联第六电容。可选的，所述第二放大晶体管与所述第二偏置电位之间串联第六电阻。可选的，所述第六电容连接射频输出端。可选的，所述第四节点连接第一电源端。可选的，所述第二放大晶体管为NMOS晶体管。本专利技术提供的调整射频放大器线性度的电路设计中，第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管对主放大晶体管的饱和区工作范围进行补偿，第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管对主放大晶体管的线性区工作范围进行补偿，从而有效的拓展射频电路的线性度补偿范围，显著改善射频放大器的大小信号的线性度。附图说明图1为现有技术中射频放大器的补偿电路图；图2为现有技术中射频放大器的三阶跨导波形图；图3为本专利技术一实施例中射频放大器的补偿电路图；图4为本专利技术一实施例中射频放大器的三阶跨导波形图；图5为本专利技术中小信号非线性度的仿真结果；图6为本专利技术中大信号非线性度的仿真结果。具体实施方式下面将结合示意图对本专利技术的调整射频放大器线性度的电路设计进行更详细的描述，其中表示了本专利技术的优选实施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本专利技术，而仍然实现本专利技术的有利效果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本专利技术的限制。本专利技术的核心思想在于，提供一种调整射频放大器线性度的电路设计，第一PMOS晶体管、第一NMOS晶体管、第二PMOS晶体管以及第二NMOS晶体管和主放大晶体管并联，利用第一PMOS晶体管与第一NMOS晶体管，以及第二PMOS晶体管和第二NMOS晶体管的非线性对称特性以及非线性正负特性，通过控制第一PMOS晶体管、第一NMOS晶体管、第二PMOS晶体管以及第二NMOS晶体管的偏置电压及其尺寸，从而实现对主放大晶体管进行三阶跨导非线性度补偿。并且，第一PMOS晶体管和第二PMOS晶体管对主放大晶体管的饱和区工作范围进行补偿，第一NMOS晶体管和第二NMOS晶体管对主放大晶体管的线性区工作范围进行补偿，从而有效的拓展线性度补偿范围，显著改善射频放大器的大小信号线性度。下文结合图3-图6对本专利技术的调整射频放大器线性度的电路设计进行具体说明。本专利技术的调整射频放大器线性度的电路图参考图3所示，包括：主放大晶体管M1、所述主放大晶体管M1的栅极连接第一节点A，漏极连接第二节点B，源极连接第三节点C。在本实施例中，所述主放大晶体管为NMOS晶体管第一补偿电路10，所述第一补偿电路10包括：第一PMOS晶体管Mp1，所述第一PMOS晶体管Mp1的源极连接第四节点D，漏极连接所述第二节点B，栅极与所述第一节点A之间串联第一电容C1，栅极与所述第一电容C1之间并联第一电阻R1，所述第一电阻R1连接偏置电位Vp1；第一NMOS晶体管Mn1，所述第一NMOS晶体管Mn1的源极连接所述第三节点C，漏极连接所述第二节点B，栅极与所述第一节点A之间串联第二电容C2，栅极与所述第二电容C2之间并联第二电阻R2，所述第二电阻R2连接偏置电位Vn1；在本实施例中，较佳的，调整射频放大器的电路设计还包括第二补偿电路20，所述第二补偿电路20包括：第二PMOS晶体管Mp2，所述第二PMOS晶体管Mp2的源极连接所述第四节点D，漏极连接所述第二节点B，其栅极与所述第一节点A之间连接第三电容C3，其栅极与所述第三电容C3之间并联第三电阻R3，所述第三电阻R3连接偏置电位Vp2；第二NMOS晶体管Mn2，所示第二NMOS晶体管Mn2的源极连接所述第三节点C，其漏极连接所述第二节点B，其栅极与所述第一节点A之间连接第四电容C4，其栅极与所述第四电容C4之间并联第四电阻R4，所述第四电阻R4连接偏置电位Vn2。其中，所述第一节点A处并联连接射频输入端RFin和第一偏置电位V1，所述射频输入端RFin与所述第一节点A之间串联第二电感L2和第五电容C5。所述第一偏置电位V1与所述第一节点A之间串联第五电阻R5。所述第三节点C通过第一电感L1接地。在本实施例中，所述第四节点D与所述第二节点B之间还串联第二放大晶体管M2，所述第二放大晶体管M2为NMOS晶体管，用于射频放大器的信号放大。所述第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种调整射频放大器线性度的电路设计，其特征在于，包括：主放大晶体管，其栅极连接第一节点，漏极连接第二节点，源极连接第三节点；第一补偿电路，所述第一补偿电路包括：第一PMOS晶体管，其源极连接第四节点，漏极连接所述第二节点，栅极与所述第一节点之间串联第一电容，其栅极与所述第一电容之间并联第一电阻；第一NMOS晶体管，其源极连接所述第三节点，其漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间串联第二电容，其栅极与所述第二电容之间并联第二电阻；其中，所述第一节点处并联连接射频输入端和第一偏置电位，所述第三节点通过第一电感接地。

【技术特征摘要】
1.一种调整射频放大器线性度的电路结构，其特征在于，包括：主放大晶体管，其栅极连接第一节点，漏极连接第二节点，源极连接第三节点；第一补偿电路，所述第一补偿电路包括：第一PMOS晶体管，其源极连接第四节点，漏极连接所述第二节点，栅极与所述第一节点之间串联第一电容，其栅极与所述第一电容之间并联第一电阻；第一NMOS晶体管，其源极连接所述第三节点，其漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间串联第二电容，其栅极与所述第二电容之间并联第二电阻；其中，所述第一节点处并联连接射频输入端和第一偏置电位，所述第三节点通过第一电感接地；所述调整射频放大器线性度的电路结构还包括第二补偿电路，所述第二补偿电路：第二PMOS晶体管，其源极连接所述第四节点，漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间连接第三电容，其栅极与所述第三电容之间并联第三电阻；第二NMOS晶体管，其源极连接所述第三节点，其漏极连接所述第二节点，其栅极与所述第一节点之间连接第四电容，其栅极与所述第四电容之间并联第四电阻。2.如权利要求1所述的调整射频放大器线性度的电路结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴若凡，
申请(专利权)人：上海华虹宏力半导体制造有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31