一种E类功率放大器的补偿电路及其器件参数获取方法技术

本发明专利技术属于功率放大器领域，提供了一种E类功率放大器的补偿电路及其器件参数获取方法。E类功率放大器的补偿电路包括连接晶体管漏接和漏极偏置电源的第一电感；与第一电感并联连接，并连接于晶体管漏极和第二电容之间的第二电感；连接于第二电感和漏极偏置电源之间的第二电容，使用分立元件实现补偿电路。本发明专利技术通过所述E类功率放大器的补偿电路及其器件参数获取方法，在频率较低时减小了补偿电路中的微带尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于功率放大器领域，特别涉及一种E类功率放大器的补偿电路及其器件 参数获取方法。
技术介绍
目前，移动通信服务的快速发展对低能耗、高效率的器件设计提出了更高的要求。 而射频功率放大器恰恰是无线发射终端中耗能最大的模块。因此功率放大器的效率直接决 定了整个发射终端的能耗量级。所以，提高功率放大器的工作效率成为功率放大器研宄领 域的热点。 E类功率放大器因其理想工作效率能够达到100%而结构简单、容易实现等优点， 近年来，在射频微波领域受到了广泛的研宄和应用。然而，在实际情况中，E类功率放大器 的高效率特性很大程度上依赖于晶体管的特性。其中，晶体管内部的输出电容是限制E类 功率放大器工作频率最重要的一个因素。如何解决晶体管内部输出电容多余而带来的工作 频率的限制，是近年来E类功率放大器领域内研宄的一个热点。 由于给定的晶体管内部的参数都是固定的，所以解决此问题的最流行的方法是利 用外部电路来补偿多余的电容，来拓展E类功率放大器的工作频率。现有技术采用下述补 偿电路：链接晶体管漏极、短路分支线和开路分支线的第一微带传输线；链接短路分支线、 开路分支线和漏极偏置电源的第二微带传输线；链接于第一微带传输线和第二微带传输 线连接处的短路分支线；以及链接于第一微带传输线和第二微带传输线连接处的开路分支 线。 现有技术具有以下缺陷：在频率相对较低时，微带尺寸相对过大。
技术实现思路
本专利技术提供了一种E类功率放大器的补偿电路及其器件参数获取方法，旨在解决 现有的E类功率放大器的补偿电路在频率相对较低时微带尺寸相对过大的技术问题。 本专利技术是这样实现的，一种E类功率放大器的补偿电路，包括： 连接晶体管漏接和漏极偏置电源的第一电感； 与所述第一电感并联连接，并连接于所述晶体管漏极和第二电容之间的第二电 感； 连接于所述第二电感和所述漏极偏置电源之间的所述第二电容。 另一方面，本专利技术还提供了 一种的E类功率放大器，所述E类功率放大器包括上述 的补偿电路。 另一方面，本专利技术还提供了一种的E类功率放大器的补偿电路的器件参数获取方 法，包括： 确定所述E类功率放大器的设计参数，所述设计参数包括所述E类功率放大器的 理论所需电感值和电容系数，所述电容系数为多余的电容和理论所需电容的比值；使用下述公式分别计算所述第一电感、所述第二电感和所述第二电容的参数： 其中u为所述第一电感的电感值，L2为所述第二电感的电感值，c2为所述第二电 容的电容值，a为第一参数，b为第二参数，L为所述E类功率放大器的理论所需电感值，3为 所述电容系数，为基波的角频率。 本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是： 从上述本专利技术可知，由于包括连接晶体管漏接和漏极偏置电源的第一电感；与第 一电感并联连接，并连接于晶体管漏极和第二电容之间的第二电感；连接于第二电感和漏 极偏置电源之间的第二电容，使用分立元件实现补偿电路，因此，在频率较低时减小了补偿 电路中的微带尺寸。【附图说明】 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使 用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于 本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。 图1为本专利技术实施例提供的E类功率放大器的补偿电路的示例电路图； 图2为本专利技术实施例提供的E类功率放大器的补偿电路的等效电路图； 图3为本专利技术实施例提供的E类功率放大器的补偿电路的完整的电路原理图； 图4为本专利技术实施例提供的E类功率放大器的补偿电路的仿真波形。【具体实施方式】 为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术实施方 式作进一步地详细描述。 本专利技术实施例提供E类功率放大器的补偿电路Lnex的一种结构，如图1所示，包 括连接晶体管漏接和漏极偏置电源Vdd的第一电感L1;与第一电感L1并联连接，并连接于 晶体管漏极和第二电容C2之间的第二电感L2 ;连接于第二电感L2和漏极偏置电源Vdd之 间的第二电容C2。 具体实施中，所述第一电感、所述第二电感和所述第二电容组成的补偿电路可以 等效于基波和二次谐波并联电感。 一种的E类功率放大器，E类功率放大器包括上述的补偿电路。 如图1所示，E类功率放大器还包括晶体管Q、输出电容Cout、漏极偏置电源Vdd、 栅极偏置电源Vgg、输入电压Vin、负载电阻R0、串联滤波电容C0以及串联滤波电感L0,晶 体管Q包括输出电容Cout，输出电容Cout连接于晶体管Q的漏极和晶体管Q的源极之间。 晶体管Q的漏极与串联滤波电感L0的第一端连接，晶体管Q的栅极与输入电压 Vin的正极连接，晶体管Q的源极与负载电阻R0的第一端和漏极偏置电源Vdd的负极连接， 输入电压Vin的负极与栅极偏置电源Vgg的正极连接，串联滤波电感L0的第二端与串联滤 波电容C0的第一端连接，负载电阻R0的第二端与串联滤波电容C0的第二端连接。 其中，输出电容Cout由选择的晶体管决定；漏极偏置电源Vdd和栅极偏置电源 Vgg由选择晶体管的所需输出功率决定，负载电阻R0、串联滤波电容C0和串联滤波电感L0 由工作频率和E类功放工作模式决定。 本专利技术实施例提供E类功率放大器的补偿电路的器件参数获取方法，包括以下步 骤： 101 :确定E类功率放大器的设计参数，设计参数包括E类功率放大器的理论所需 电感值和电容系数，电容系数为多余的电容和理论所需电容的比值。 102 :使用下述公式分别计算第一电感、第二电感和第二电容的参数： 其中u为第一电感L1的电感值，L2为第二电感L2的电感值，C2为第二电容C2的 电容值，a为第一参数，b为第二参数，L为E类功率放大器的理论所需电感值，3为电容系 数，为基波的角频率。 优选的，在步骤102之前还包括步骤101-2。 101-2 :预设第二参数。 具体实施中，第二参数的取值可以为大于0.25且小于1。例如，可先在b的取值范 围内确定具体的数值〇. 5,再求解第一电感L1、第二电感L2、第二电容C2的参数。 如图2所示，本专利技术实施例提供E类功率放大器的补偿电路的等效电路图，包括补 偿电路的等效电感Lnex、晶体管Q、理论所需电容C、理论所需电感L、多余的电容Cex、漏极 偏当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种E类功率放大器的补偿电路，其特征在于，包括：连接晶体管漏接和漏极偏置电源的第一电感；与所述第一电感并联连接，并连接于所述晶体管漏极和第二电容之间的第二电感；连接于所述第二电感和所述漏极偏置电源之间的所述第二电容。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴光胜，马建国，成千福，朱守奎，邬海峰，
申请(专利权)人：深圳市华讯方舟微电子科技有限公司，天津大学，
类型：发明
国别省市：广东;44