一种功率放大器输出级模块及射频前端模块制造技术

本申请公开了一种功率放大器输出级模块及射频前端模块，其中，所述功率放大器输出级模块包括衬底，功率放大电路和多个引脚；所述衬底表面设置有所述功率放大电路，所述多个引脚设置于所述衬底背离所述功率放大电路一侧表面；所述功率放大电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第一偏置电路和第二偏置电路，第一晶体管和第二晶体管的总栅宽均为预设尺寸；所述预设尺寸为第一预设参数或第二预设参数或第三预设参数。应用本申请实施例提供的射频功率放大器输出级模块只需要对应的设计三种版图即可满足需求者对于无线通信模式及射频信号的频段的任意需求，相应的降低了所述射频功率放大器输出级模块的设计成本以及后续的维护和管理成本。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及电路设计
，更具体地说，涉及一种功率放大器输出级模块及射频前端模块。
技术介绍
功率放大器是各种无线通信系统中不可或缺的关键器件，它主要用于将收发信机输出的已调制射频信号进行功率放大，以得到满足无线通信需求的射频信号。主流的射频功率放大器电路如图1所示，主要包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电容M1、第一电感L、第二电容M2、第一偏置电路11、第二偏置电路12、输入匹配13及输出匹配14；其中，所述第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一偏置电路11、第二偏置电路12、第一电容M1和第二电容M2集成于同一个芯片当中作为射频功率放大器输出级模块，图1中的标号GND代表接地端；Vbias1、Vbias2代表偏置电压输入端；Vcc代表电源输入端；RFIN代表射频信号输入端；RFOUT代表射频信号输出端。现有技术中在设计所述射频功率放大器输出级模块时，通常要考虑其应用的无线通信模式，这是因为现今主流的2G、3G和4G无线通信模式的射频信号频段覆盖700MHz-3500MHz，这些频段通常可以分为3G/4G低频段(700MHz-915MHz)、3G/4G中频段(1710MHz-2025MHz)、GSM850频段(824MHz-849MHz)、GSM900频段(880MHz-915MHz)、DCS1800频段(1710MHz-1785MHz)和PCS1900频段(1850MHz-1910MHz)或按照其r>他分类标准进行频段划分。应用于2G低频、中频、高频或3G/4G中不同射频信号频段的射频功率放大器输出级模块，需要根据不同频段的输入射频信号调整第二电容M2的电容值、第一晶体管Q1以及第二晶体管Q2的尺寸，而这带来的问题是射频功率放大器输出级模块的生产厂家为了满足需求者对于输入射频信号的不同要求，而设计大量的不同的射频功率放大器输出级模块的版图，这些版图不仅在设计过程中需要耗费生产厂家大量的人力物力，而且这些版图在设计完成后的维护和管理过程中仍然需要生产厂家投入大量的人力物力，从而极大地提升了所述射频功率放大器输出级模块的生产成本。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种功率放大器输出级模块及射频前端模块，以解决由于需求者对于射频信号频段大量的不同要求而需要设计大量不同的射频功率放大器输出级模块的版图，而带来的射频功率放大器输出级模块的生产成本较高的问题。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了如下技术方案：一种功率放大器输出级模块，应用于无线通信系统，包括：衬底，功率放大电路和多个引脚；其中，所述衬底表面设置有所述功率放大电路，所述多个引脚设置于所述衬底背离所述功率放大电路一侧表面；所述功率放大电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第一偏置电路和第二偏置电路，其中，所述第一偏置电路的偏置电压输入端用于接收外界偏置电压，所述第一偏置电路的控制电压输入端用于接收外界控制电压，所述第一偏置电路的输出端与所述第一晶体管的栅极连接，用于为所述第一晶体管提供偏置电压；所述第二偏置电路的电压输入端与所述第一偏置电路的控制电压输入端连接，用于接收外界控制电压，所述第二偏置电路的输出端与所述第二晶体管的栅极连接，用于为所述第二晶体管提供偏置电压；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第一晶体管的栅极作为射频信号输入端，所述第一晶体管的源极接地，所述第二晶体管的漏极作为射频信号输出端；所述第一晶体管和第二晶体管的总栅宽均为预设尺寸，用于将外界射频信号放大后通过所述射频信号输出端输出；所述预设尺寸为第一预设参数或第二预设参数或第三预设参数。优选的，所述第一预设参数大于或等于第一预设值；所述第二预设参数大于或等于第二预设值；所述第三预设参数大于或等于第三预设值。优选的，所述第一预设值的取值范围为20mm-30mm，包括端点值；所述第二预设值的取值范围为11mm-21mm，包括端点值；所述第三预设值的取值范围为7mm-17mm，包括端点值。优选的，所述多个引脚为6个引脚，其中，所述6个引脚中的两个引脚为接地引脚，用于为所述射频放大电路提供接地端；其他四个引脚分别为所述射频信号输入端的引脚、所述射频信号输出端的引脚、所述偏置电压输入端的引脚以及所述控制电压输入端的引脚。优选的，所述第一偏置电路包括负反馈单元、第一电阻、第二电阻和第三晶体管；其中，所述负反馈单元的第一端作为所述第一偏置电路的偏置电压输入端，所述负反馈单元的第二端接地，所述负反馈单元的第三端通过所述第一电阻接地，所述负反馈单元的第四端与所述第三晶体管的漏极连接作为所述第一偏置电路的控制电压输入端；所述第三晶体管的源极通过所述第二电阻接地，所述第三晶体管与所述第二电阻的连接节点作为所述第一偏置电路的输出端，所述第三晶体管的栅极接于所述负反馈单元的第五端，以接收所述负反馈单元提供的稳定电压。优选的，所述负反馈单元包括第四晶体管和第五晶体管；其中，所述第四晶体管的漏极与所述第五晶体管的栅极连接，且所述第四晶体管的漏极与所述第五晶体管的栅极的连接节点为所述负反馈单元的第五端，所述第五晶体管的栅极为所述负反馈单元的第一端；所述第四晶体管的源极为所述负反馈单元的第二端；所述第四晶体管的栅极与所述第五晶体管的源极连接，且通过所述第一电阻接地，所述第五晶体管的源极为所述负反馈单元的第三端；所述第五晶体管的漏极为所述负反馈单元的第四端。优选的，所述负反馈单元还包括：第三电阻和第四电阻；其中，所述第三电阻接于所述第五晶体管的栅极与所述第三晶体管的栅极之间，所述第四电阻接于所述第四晶体管与所述第一电阻之间；所述第三电阻和第四电阻用于为所述第四晶体管和第五晶体管提供温度补偿。优选的，所述第一偏置电路还包括第五电阻、第六电阻、第七电阻、第八电阻和第一电容；其中，所述第五电阻的一端作为所述第一偏置电路的偏置电压输入端，另一端与所述负反馈单元的第一端连接；所述第六电阻的一端作为所述第一偏置电路的控制电压输入端，另一端与所述负反馈单元的第四端连接；所述第七电阻的一端与所述第六电阻连接，作为所述第一偏置电路的控制电压输入端，另一端与所述第三晶体管的漏极连接；所述第八电阻的一端接于所述第三晶体管的源极与所述第二电阻的连接节点，另一端作为所述第一偏置电路的输出端；所述第一电容的一端接于所述第三晶体管的栅极，另一端接地本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器输出级模块，应用于无线通信系统，其特征在于，包括：衬底，功率放大电路和多个引脚；其中，所述衬底表面设置有所述功率放大电路，所述多个引脚设置于所述衬底背离所述功率放大电路一侧表面；所述功率放大电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第一偏置电路和第二偏置电路，其中，所述第一偏置电路的偏置电压输入端用于接收外界偏置电压，所述第一偏置电路的控制电压输入端用于接收外界控制电压，所述第一偏置电路的输出端与所述第一晶体管的栅极连接，用于为所述第一晶体管提供偏置电压；所述第二偏置电路的电压输入端与所述第一偏置电路的控制电压输入端连接，用于接收外界控制电压，所述第二偏置电路的输出端与所述第二晶体管的栅极连接，用于为所述第二晶体管提供偏置电压；所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第一晶体管的栅极作为射频信号输入端，所述第一晶体管的源极接地，所述第二晶体管的漏极作为射频信号输出端；所述第一晶体管和第二晶体管的总栅宽均为预设尺寸，用于将外界射频信号放大后通过所述射频信号输出端输出；所述预设尺寸为第一预设参数或第二预设参数或第三预设参数。

【技术特征摘要】
1.一种功率放大器输出级模块，应用于无线通信系统，其特征在于，包
括：衬底，功率放大电路和多个引脚；其中，
所述衬底表面设置有所述功率放大电路，所述多个引脚设置于所述衬底
背离所述功率放大电路一侧表面；
所述功率放大电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第一偏置电路和第
二偏置电路，其中，
所述第一偏置电路的偏置电压输入端用于接收外界偏置电压，所述第一
偏置电路的控制电压输入端用于接收外界控制电压，所述第一偏置电路的输
出端与所述第一晶体管的栅极连接，用于为所述第一晶体管提供偏置电压；
所述第二偏置电路的电压输入端与所述第一偏置电路的控制电压输入端
连接，用于接收外界控制电压，所述第二偏置电路的输出端与所述第二晶体
管的栅极连接，用于为所述第二晶体管提供偏置电压；
所述第一晶体管的漏极与所述第二晶体管的源极连接，所述第一晶体管
的栅极作为射频信号输入端，所述第一晶体管的源极接地，所述第二晶体管
的漏极作为射频信号输出端；
所述第一晶体管和第二晶体管的总栅宽均为预设尺寸，用于将外界射频
信号放大后通过所述射频信号输出端输出；
所述预设尺寸为第一预设参数或第二预设参数或第三预设参数。
2.根据权利要求1所述的功率放大器输出级模块，其特征在于，所述第
一预设参数大于或等于第一预设值；
所述第二预设参数大于或等于第二预设值；
所述第三预设参数大于或等于第三预设值。
3.根据权利要求2所述的功率放大器输出级模块，其特征在于，所述第
一预设值的取值范围为20mm-30mm，包括端点值；
所述第二预设值的取值范围为11mm-21mm，包括端点值；
所述第三预设值的取值范围为7mm-17mm，包括端点值。
4.根据权利要求1所述的功率放大器输出级模块，其特征在于，所述多
个引脚为6个引脚，其中，
所述6个引脚中的两个引脚为接地引脚，用于为所述射频放大电路提供
接地端；
其他四个引脚分别为所述射频信号输入端的引脚、所述射频信号输出端
的引脚、所述偏置电压输入端的引脚以及所述控制电压输入端的引脚。
5.根据权利要求1所述的功率放大器输出级模块，其特征在于，所述第
一偏置电路包括负反馈单元、第一电阻、第二电阻和第三晶体管；其中，
所述负反馈单元的第一端作为所述第一偏置电路的偏置电压输入端，所
述负反馈单元的第二端接地，所述负反馈单元的第三端通过所述第一电阻接
地，所述负反馈单元的第四端与所述第三晶体管的漏极连接作为所述第一偏
置电路的控制电压输入端；
所述第三晶体管的源极通过所述第二电阻接地，所述第三晶体管与所述
第二电阻的连接节点作为所述第一偏置电路的输出端，所述第三晶体管的栅
极接于所述负反馈单元的第五端，以接收所述负反馈单元提供的稳定电压。
6.根据权利要求5所述的功率放大器输出级模块，其特征在于，所述负
反馈单元包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈高鹏，黄清华，刘磊，陈俊，
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