驱动器制造技术

本发明专利技术公开了一种驱动器，用以驱动功率放大器。驱动器包含电压缓冲电路以及电压转换电路。电压缓冲电路用以接收输入信号并缓冲输出第一输出信号。电压转换电路用以接受第一输出信号并输出第二输出信号至功率放大器，其中电压转换电路的等效电感与功率放大器的第一输入电容设置使得电压缓冲电路具有接近1的电压增益。本发明专利技术利用电压缓冲电路以及电压转换电路取代了共源极架构的小信号放大器，也就避免了共源极架构中输入电容的非线性特征而造成电信号的非线性放大、信号失真，并进一步通过交叉耦合电容的设置来稳定电压缓冲电路。

Driver

The invention discloses a driver for driving a power amplifier. The driver includes a voltage buffer circuit and a voltage conversion circuit. The voltage buffer circuit is used for receiving the input signal and buffering the output first output signal. The voltage conversion circuit is used for receiving the first output signal and outputs a second output signal to the power amplifier, wherein the first input capacitance inductance of the power amplifier and voltage conversion circuit is arranged so that the voltage buffer circuit has a voltage gain close to 1. The present invention replaces the common source of very small signal amplifier architecture using voltage buffer circuit and voltage conversion circuit, it is to avoid the nonlinear characteristics of common source capacitance input pole architecture caused by signal amplification and nonlinear signal distortion, and further through the cross coupling capacitance is set to stabilize the voltage buffer circuit.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种驱动器，尤其涉及一种驱动功率放大器的驱动器。
技术介绍
一个完整的放大器系统通常包含有输入信号转换器、小信号放大器、功率放大器及输出信号转换器。例如以教室或会议室中的扩音系统来说，麦克风即为输入信号转换器，用以将声音信号转换为电信号，接着小信号放大器以及功率放大器依序将电信号放大以驱动作为输出信号转换器的喇叭。其中，小信号放大器主要用以将微弱的电信号线性放大使其获得电压增益以促使电信号不失真地传递至功率放大器。而功率放大器为了得到足够的功率来驱动输出信号转换器，其主要使电信号获得电流增益并取得较大的功率。然而，传统的小信号放大器的设计中常常因为共源极架构中晶体管本身输入电容的非线性特征而造成电信号的非线性放大、信号失真。传统的解决方法是耦接另一互补的晶体管(例如N型晶体管与P型晶体管彼此互补)，通过互补的输入电容来消除其非线性特征以利电信号的放大。但此方法却也因增加了输入电容而影响小信号放大器的驱动能力。
技术实现思路
本专利技术提供一种驱动器，以解决现有技术中因增加互补的输入电容而影响小信号放大器的驱动能力的技术问题。本公开内容的一实施方式是在提供一种驱动器，用以驱动功率放大器。驱动器包含电压缓冲电路以及电压转换电路。电压缓冲电路用以接收输入信号并缓冲输出第一输出信号。电压转换电路用以放大第一输出信号并输出第二输出信号至功率放大器，其中电压转换电路的等效电感与功率放大器的第一输入电容设置使得电压缓冲电路具有接近1的电压增益。本公开内容的第二实施方式是在提供一种驱动器，用以驱动功率放大器。驱动器包含晶体管以及变压器。晶体管具有控制端、第一端以及第二端，控制端用以接收输入信号，第一端用以接收参考电压，第二端用以输出第一输出信号。变压器耦接晶体管的第二端以及功率放大器，用以接收第一输出信号，并输出第二输出信号至功率放大器，其中变压器的等效电感与功率放大器的第一输入电容设置使得晶体管具有接近1的电压增益。本公开内容的另一实施方式是在提供一种驱动器，用以驱动功率放大器。驱动器包含第一晶体管、第二晶体管、第一耦合电容、第二耦合电容以及变压器。第一晶体管具有控制端、第一端以及第二端，第一晶体管的控制端用以接收第一输入信号，第一晶体管的第一端用以接收参考电压，第一晶体管的第二端用以输出第一输出信号。第二晶体管具有控制端、第一端以及第二端，第二晶体管的控制端用以接收第二输入信号，第二晶体管的第一端用以接收参考电压，第二晶体管的第二端用以输出第二输出信号。第一耦合电容具有第一端耦接第一晶体管的控制端以及第二端耦接第二晶体管的第二端。第二耦合电容具有第一端耦接第二晶体管的控制端以及第二端耦接第一晶体管的第二端，其中第一耦合电容的第一耦合电容值为第一晶体管的输入电容值，第二耦合电容的第二耦合电容值为第二晶体管的输入电容值。变压器耦接第一晶体管的第二端、第二晶体管的第二端以及功率放大器，用以根据第一输出信号以及第二输出信号输出第三输出信号至功率放大器，其中变压器的等效电感与功率放大器的输入电容设置使得第一晶体管以及第二晶体管具有接近1的电压增益。综上所述，利用电压缓冲电路以及电压转换电路取代了共源极架构的小信号放大器，也就避免了共源极架构中输入电容的非线性特征而造成电信号的非线性放大、信号失真，并进一步通过交叉耦合电容的设置来稳定电压缓冲电路。附图说明为让本专利技术的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，附图说明书附图的说明如下。图1A为根据本公开内容的一实施例所绘示的一种驱动器的示意图；图1B为绘示图1A中驱动器的等效电路的示意图；图1C为绘示图1A中驱动器的另一等效电路的示意图；图2为根据本公开内容的一实施例所绘示的一种驱动器的示意图；以及图3为根据本公开内容的一实施例所绘示的一种驱动器的示意图。附图标记说明：100：驱动器110,310：电压缓冲电路120：电压转换电路130：功率放大器Vin,Vin’：输入信号Vout1,Vout1’：第一输出信号Vout2：第二输出信号Vout3：第三输出信号Vdd1,Vdd2：参考电压Cgs,CL：输入电容Cf,Cf1,Cf2：耦合电容RL：输入电阻M1,M2：晶体管T1：变压器T2：输入信号源Lp：第一电感Ls：第二电感Leq：等效电感具体实施方式以下公开提供许多不同实施例或例证用以实施本专利技术的特征。本公开在不同例证中可能重复引用数字符号和/或字母，这些重复皆为了简化及阐述，其本身并未指定以下讨论中不同实施例和/或配置之间的关系。关于本文中所使用的“耦接”或“连接”，均可指两或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而“耦接”或“连接”还可指两或多个元件相互操作或动作。一并参阅图1A以及图1B，图1A为根据本公开内容的一实施例所绘示的一种驱动器100的示意图，图1B为绘示图1A中驱动器100的等效电路的示意图。驱动器100用以驱动功率放大器130。功率放大器130可以是应用于音响系统、无线通信系统、手机芯片或任何需要使用功率放大器的电子装置中，然而，本公开并不以上述示例为限。驱动器100包含电压缓冲电路110和电压转换电路120。电压缓冲电路110用以接收输入信号Vin并缓冲输出第一输出信号Vout1。电压转换电路120用以接收第一输出信号Vout1，并转换成第二输出信号Vout2至功率放大器130。在一些实施例中，如图1A所示，电压缓冲电路110包含晶体管M1，晶体管M1具有控制端、第一端以及第二端。晶体管M1的控制端用以接收输入信号Vin，晶体管M1的第一端用以接收参考电压Vdd1，晶体管M1的第二端用以输出第一输出信号Vout1。在此实施例中，晶体管M1为N型金氧半场效晶体管(N-MOSFET)，在实际应用中晶体管M1页可以为P型金氧半场效晶体管(P-MOSFET)、双极型接面晶体管(BJT)或是任何等效的晶体管，本公开并不以此为限。输入信号Vin为来自电压缓冲电路110的前一级电路的输出信号，其中电压缓冲电路110的前一级电路可以是转换声音信号的压电转换电路、转换无线信号的收发器或是任何具处理信号功能的电路，本公开并不以此为限。在此实施例中，输入信号Vin小于参考电压Vdd1使得电压缓冲电路110操作于线性区间。进一步来说，晶体管M1于一般操作情况下可以根据不同的输入信号Vin以及参考电压Vdd1操作于线性区间或非线性区间，其中当晶体管M1操作于线性区间时，输入信号Vin能够通过晶体管M1线性地缓冲输出第一输出信号Vout1(也就是输入信号Vin的整体波型一致地传送，无部分波型扭曲)。另一方面，当晶体管M1操作于非线性区间时，晶体管M1则会将输入信号Vin非线性地缓冲输出第一输出信号Vout1(也就是输入信号Vin的整体波型放大不一致，导致部分波型扭曲，等同于信号失真)。举例来说，当输入信号Vin的电压电平约等于参考电压Vdd1的电压电平时，晶体管M1操作于非线性区间。当输入信号Vin的电压电平约等于Vdd1/3的电压电平时，晶体管M1操作于非线性区间，在此Vdd1/3的电压电平仅举例说明，输入信号Vin的电压电平可以为任何使得电压缓冲电路110操作于线性区间的值。通过将电压缓冲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动器，用以驱动一功率放大器，其特征在于，该驱动器包含：一电压缓冲电路，用以接收一输入信号并缓冲输出一第一输出信号；一电压转换电路，用以放大该第一输出信号，并输出一第二输出信号至该功率放大器，其中该电压转换电路的一等效电感与该功率放大器的一第一输入电容设置使得该电压缓冲电路具有接近1的电压增益。

【技术特征摘要】
1.一种驱动器，用以驱动一功率放大器，其特征在于，该驱动器包含：一电压缓冲电路，用以接收一输入信号并缓冲输出一第一输出信号；一电压转换电路，用以放大该第一输出信号，并输出一第二输出信号至该功率放大器，其中该电压转换电路的一等效电感与该功率放大器的一第一输入电容设置使得该电压缓冲电路具有接近1的电压增益。2.如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，该电压缓冲电路耦接一参考电压，且该输入信号小于该参考电压使得该电压缓冲电路操作于一线性区间。3.如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，该电压转换电路具有一圈数比，该第二输出信号与该第一输出信号的比值为该圈数比，该电压转换电路包含一第一电感耦接该电压缓冲电路与一第二电感耦接该功率放大器，该圈数比为该第二电感与该第一电感的比值的平方根。4.如权利要求1所述的驱动器，其特征在于，还包含一耦合电容，该耦合电容具有一第一端耦接该电压缓冲电路以及一第二端用以接收一反相信号，该耦合电容用以稳定该电压缓冲电路，其中该反相信号与该第一输出信号互补，该耦合电容的耦合电容值为该电压缓冲电路的一第二输入电容值。5.一种驱动器，用以驱动一功率放大器，其特征在于，该驱动器包含：一晶体管，具有一控制端、一第一端以及一第二端，该控制端用以接收一输入信号，该第一端用以接收一参考电压，该第二端用以输出一第一输出信号；以及一变压器，耦接该晶体管的该第二端以及该功率放大器，用以接收该第一输出信号，并输出一第二输出信号至该功率放大器，其中该变压器的一等效电感与该功率放大器的一第一输入电容设置使得该晶体管具有接近1的电压增益。6.如权利要求5所述的驱动器，其特征在于，该输入信号小于该参考电压使得该晶体管操作于一线性区间。7.如权利要求5所述的驱动器，其特征在于，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：王柏之，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71