【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于射频集成电路
,具体涉及一种具有温度补偿功能和工艺偏差校正功能,可以提高射频功率放大器效率的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器及其功率控制方法。
技术介绍
射频功率放大器是各种无线通信应用中不可或缺的关键部件,用于将收发信机输出的已调制射频信号进行功率放大,以满足无线通信所需的射频信号的功率要求。由于现代无线通讯对性能的要求,功率放大器需要进行功率控制,同时控制的精度需要达到±1dB。目前功率放大器的功率控制方法主要有以下几种:1. 基于功率放大器电源电压控制的功率控制:图1所示为一个典型的基于电源电压控制的射频功率放大器电路。射频功率放大器101把输入射频信号进行功率放大并输出到放大器的输出端口RFout。射频功率放大器的供电电压端口连接到一个电源电压控制模块102。由于射频功率放大器的功率增益会随着它的电源电压减小而减小,在许多设计中会采用控制电源电压的方式控制射频功率放大器的功率增益并且最终控制放大器的输出功率。例如在许多GSM/EDGE手机射频功率放大器里,为了实现输出功率控制,一个电源电压控制模块会根据片外的功率控制信号调整射频功率放大器的电源电压。这种功率控制方式的优点是控制方式简便且可以达到很大的功率控制范围 (>30dB),但这一控制方式需要占用一部分电源电压从而降低了整个功率放大器的效率,而且这种功率控制并不是线性的,在电源电压高时,控制端的影响较小,在电源电压低时,控制端的影响较大。2. 基于功率放大器偏置电路控制的功率控制:图2所示为一个典型的基于功率放大器偏置电路控制的射频功 ...
【技术保护点】
一种基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器,其特征在于,包括至少一个由第一射频晶体管和第二射频晶体管组成的共源共栅晶体管对以及与之对应的由第三射频晶体管和第四射频晶体管组成的虚设共源共栅晶体管对,所述共源共栅晶体管对并联连接,所述第三射频晶体管和第四射频晶体管作为第一射频晶体管和第二射频晶体管的虚设晶体管;第一射频晶体管的栅极连接输入信号端,第一射频晶体管的栅极还与第三射频晶体管的栅极连接,第二射频晶体管的栅极与第四射频晶体管的栅极连接,第一射频晶体管的源极与第三射频晶体管的源极接地,第一射频晶体管的漏极连接第二射频晶体管的源极,第三射频晶体管的漏极连接第四射频晶体管的源极;第二射频晶体管的漏极通过扼流电感连接供电电压端,第四射频晶体管的漏极连接供电电压端,第二射频晶体管的漏极还连接输出信号端;第一去耦电容的一端与供电电压端连接,另一端接地;第一射频晶体管的栅极还连接第一偏置电路,第二射频晶体管的栅极还连接第一运算放大器的输出端,并连接第二去耦电容,第二去耦电容的另一端接地;所述第一偏置电路和第一运算放大器的同相输入端分别连接功率控制单元,所述第一运算放大器的反相输入端连接第三射频晶 ...
【技术特征摘要】
1. 一种基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器,其特征在于,包括至少一个由第一射频晶体管和第二射频晶体管组成的共源共栅晶体管对以及与之对应的由第三射频晶体管和第四射频晶体管组成的虚设共源共栅晶体管对,所述共源共栅晶体管对并联连接,所述第三射频晶体管和第四射频晶体管作为第一射频晶体管和第二射频晶体管的虚设晶体管;第一射频晶体管的栅极连接输入信号端,第一射频晶体管的栅极还与第三射频晶体管的栅极连接,第二射频晶体管的栅极与第四射频晶体管的栅极连接,第一射频晶体管的源极与第三射频晶体管的源极接地,第一射频晶体管的漏极连接第二射频晶体管的源极,第三射频晶体管的漏极连接第四射频晶体管的源极;第二射频晶体管的漏极通过扼流电感连接供电电压端,第四射频晶体管的漏极连接供电电压端,第二射频晶体管的漏极还连接输出信号端;第一去耦电容的一端与供电电压端连接,另一端接地;第一射频晶体管的栅极还连接第一偏置电路,第二射频晶体管的栅极还连接第一运算放大器的输出端,并连接第二去耦电容,第二去耦电容的另一端接地;所述第一偏置电路和第一运算放大器的同相输入端分别连接功率控制单元,所述第一运算放大器的反相输入端连接第三射频晶体管的漏极,所述功率控制单元具有至少一个用于调整第一偏置电路和第一运算放大器的输出偏置电压的输入控制信号端。
2.根据权利要求1所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器,其特征在于,所述输入控制信号端连接系统控制器或者连接射频功率放大器输出检测处理电路的输出端。
3.根据权利要求1所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器,其特征在于,所述第一运算放大器由至少两个GaAs pHEMT晶体管和片上电阻构成,所述第一运算放大器的输入和输出分别连接电平转换单元。
4.根据权利要求3所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器,其特征在于,所述电平转换单元由至少四个GaAs pHEMT晶体管构成的二极管以及电阻构成,所述晶体管用于实现电平转换,所述电阻提供电平转换需要的电流。
5.根据权利要求1所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器,其特征在于,所述第一射频晶体管、第二射频晶体管、第三射频晶体管、第四射频晶体管、扼流电感、第一去耦电容和第二去耦电容制作在GaAs E/D pHEMT工艺芯片上,由第一运算放大器、第一偏置电路、功率控制单元组成的功率控制电路制作在CMOS工艺芯片或SOI工艺芯片上,两颗芯片之间通过绑定线连接。
6.根据权利要求5所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器,其特征在于,所述第一运算放大器包括由两个NMOS晶体管构成的输入级作为第一级放大,由两个PM...
【专利技术属性】
技术研发人员:刘磊,徐志伟,路宁,
申请(专利权)人:宜确半导体苏州有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏;32
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