类E类射频功率放大器制造技术

技术编号:19938121 阅读:19 留言:0更新日期:2018-12-29 06:23
本发明专利技术公开了一种类E类射频功率放大器,两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接VB;第二MOS的漏端依次串接第二电容以及第二电感后形成第二输出端,且第二输出端还通过一第四电容接地;第一MOS的漏端依次串接第三电容以及第三电感后形成第一输出端,且第一输出端还通过一第五电容接地。本发明专利技术每个MOS管均具有漏端输出,具有较强的输出功率,且实际占用的版图面积与传统的E类功率放大器的面积相当。

【技术实现步骤摘要】
类E类射频功率放大器
本专利技术涉及RF前端集成电路,特别是指一种类E类功率放大器。
技术介绍
功率放大器简称功放,其作用主要是将输入的较微弱信号进行放大后,输出足够大的功率去推动负载。传统的单端类E类功率放大器如图1所示,包含有两串联的MOS管M1、M2,以及电阻、电容、电感等器件,级联晶体管可以避免电路被击穿。单端的输出使得电路的负载能力较弱。图2是一种组合的单端类E类功率放大器,简单来说,就是将两个图1所示的单端类E类功率放大器进行并联,将两路的输出功率经过功率合成器合并形成一个较强的输出端口,来提高输出功率。其缺点是因为使用了两路甚至更多的单端类E类功率放大器,元器件多,占用了较大的芯片面积。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种类E类功率放大器。为解决上述问题,本专利技术所述的一种类E类功率放大器,包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第三共3个电感、第一~第五共5个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接电压VB,所述电压VB为一偏置电压,可以连接电源电压,或者其他偏置电压,具体是根据电路需要进行调整;第二MOS的漏端依次串接第二电容以及第二电感后,形成第二输出端,且第二输出端还通过一第四电容接地;第一MOS的漏端依次串接第三电容以及第三电感后,形成第一输出端,且第一输出端还通过一第五电容接地。进一步地,所述的第一及第二MOS管均为NMOS管,两个MOS管均提供输出,且每个MOS管均为漏端输出。进一步地,所述的两个MOS管的漏端输出具有类似的输出曲线,即相位相同,仅振幅不同。为解决上述问题,本专利技术另提供一种类E类功率放大器,包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第三共3个电感、第一~第五共5个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接VB;第二MOS的漏端还依次串接第二电容以及第二电感后,连接一功率合成器的输入端,且该输入端还通过一第四电容接地;第一MOS的漏端还依次串接第三电容以及第三电感后,连接所述功率合成器的另一输入端,且该输入端还通过一第五电容接地;功率合成器的输出端形成该类E类功率放大器的总输出端。进一步地,所述的第一及第二MOS管均为NMOS管,两个MOS管均提供输出,且每个MOS管均为漏端输出。为解决上述问题,本专利技术再提供一种类E类功率放大器,包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第二共2个电感、第一~第四共4个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接VB;第二MOS的漏端串接一第二电容;第一MOS的漏端串接一第三电容;第二电容的剩余一端与第三电容的剩余一端并联后串接一第二电感,第二电感的另一端通过第4电容接地,并形成所述类E类功率放大器的总输出端。进一步地,所述的第一及第二MOS管均为NMOS管,两个MOS管均提供输出,且每个MOS管均为漏端输出。为解决上述问题,本专利技术还提供一种类E类功率放大器,所述放大器具有两输入端口电路构成差分输入端,每个差分输入端口电路相同,均包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、一个电感、第一~第三共3个电容;两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的一差分输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接VB;第二MOS的漏端还一第二电容;第一MOS的漏端还接一第三电容;第二电容的剩余一端与第三电容的剩余一端并联后形成差分输入端口电路的输出端;一变压器与第四电容并联,两差分输入端口电路的两输出端分别连接-变压器的初级线圈两端,-变压器的次级线圈一端接地,另一端形成整个类E类功率放大器的总输出端,并且该总输出端还通过一第五电容接地。进一步地,所述的第一及第二MOS管均为NMOS管,两个MOS管均提供输出,且每个MOS管均为漏端输出。本专利技术所述的类E类功率放大器,每个MOS管均具有输出,且每个MOS管均为漏端输出,具有较强的输出功率,且实际占用的版图面积与传统的E类功率放大器的面积相当。附图说明图1是传统的单端类E类功率放大器的电路结构示意图。图2是利用传统的两个单端类E类功率放大器进行功率组合输出的电路结构示意图。图3是本专利技术具有两个输出端口的类E类功率放大器的电路结构示意图。图4是本专利技术类E类功率放大器两MOS管漏端电压的曲线图。图5是本专利技术具有两个输出端口的类E类功率放大器的电路的两输出端输出电压曲线图。图6是本专利技术具有两个输出端口的类E类功率放大器再进行功率合成的电路结构。图7是本专利技术另一种类E类功率放大器。图8是本专利技术一种具有差分输入的类E类功率放大器结构示意图。附图标记说明C1~C5:第一~第五电容,L1~L3:第一~第三电感,R1:第一电阻,M1~M2:第一~第二MOS管。具体实施方式本专利技术所述的一种类E类功率放大器,如图3所示,包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第三共3个电感、第一~第五共5个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接VB;第二MOS的漏端依次串接第二电容以及第二电感后,形成第二输出端,且第二输出端还通过一第四电容接地;第一MOS的漏端依次串接第三电容以及第三电感后,形成第一输出端,且第一输出端还通过一第五电容接地。两个MOS管均提供输出,且每个MOS管均为漏端输出。所述的两个MOS管的漏端输出具有类似的输出曲线,即相位相同,仅振幅不同。如图4所示,是图3中节点Vd1、Vd2的电压曲线。图5是两输出Vout1、Vout2的输出曲线。另一种类E类功率放大器如图6所示,与图3相比,是增加了一个功率合成器,将图3中的两输出端通过功率合成器合成为一个总的输出,提高输出的功率。图7是另一种类E类功率放大器,其结构包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第二共2个电感、第一~第四共4个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接电压VB;电压VB是一个偏置电压,其可以接电源电压VDD,也可以接其他偏置电压。总之,可以根据电路需要进行调整。第二MOS的漏端串接一第二电容;第一MOS的漏端串接一第三电容;第二电容的剩余一端与第三电容的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种类E类射频功率放大器,其特征在于:包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第三共3个电感、第一~第五共5个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接电压VB,所述电压VB为一偏置电压,采用连接电源或者其他偏置电压,根据电路需要进行调整;第二MOS的漏端依次串接第二电容以及第二电感后,形成第二输出端,且第二输出端还通过一第四电容接地;第一MOS的漏端依次串接第三电容以及第三电感后,形成第一输出端,且第一输出端还通过一第五电容接地。

【技术特征摘要】
1.一种类E类射频功率放大器,其特征在于:包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第三共3个电感、第一~第五共5个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接电压VB,所述电压VB为一偏置电压,采用连接电源或者其他偏置电压,根据电路需要进行调整;第二MOS的漏端依次串接第二电容以及第二电感后,形成第二输出端,且第二输出端还通过一第四电容接地;第一MOS的漏端依次串接第三电容以及第三电感后,形成第一输出端,且第一输出端还通过一第五电容接地。2.如权利要求1所述的类E类射频功率放大器,其特征在于:所述的第一及第二MOS管均为NMOS管,两个MOS管均提供输出,且每个MOS管均为漏端输出。3.如权利要求2所述的类E类射频功率放大器,其特征在于:所述的两个MOS管的漏端输出具有类似的输出曲线,即相位相同,仅振幅不同。4.一种类E类射频功率放大器,其特征在于:包含一个电阻、第一~第二共两个MOS管、第一~第三共3个电感、第一~第五共5个电容:两个MOS管串联后第二MOS一端通过第一电感接电源,第一MOS的剩余一端接地,接地的MOS管栅极为类E类功率放大器的输入端口;接第一电感的MOS管的栅极与第一电容连接,第一电容的另一端接地;第一电阻一端接第一电容,另一端接VB;第二MOS的漏端还依次串接第二电容以及第二电感后,连接一功率合成器的输入端,且该输入端还通过一第四电容接地;第一MOS的漏端还依次串接第三电容以及第三电感后,连接所述功率合成器的另一输入端,且该输入端还通过一第五电容接地;功率合成器的输出端形成该类E类功率放大器的总输出端。5.如权利要求4所述的类E类射频功率放大器,其特征在于:所述的第一及第二MOS管均为NMOS管,两个MOS管均提供输出,且每个MOS管均为漏端输出。6.一种类E类射频...

【专利技术属性】
技术研发人员:任江川戴若凡
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

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