功率放大器电路制造技术

功率放大器电路，包括：功率晶体管；可变阻抗电路，其等效阻抗值根据功率晶体管的输入信号而变化，可变阻抗电路的阻抗控制晶体管的第一端、第二端分别耦接功率晶体管和可变阻抗电路的第一滤波电容，其第三端接收第一控制电压，第一滤波电容耦接阻抗控制晶体管的第二端与接地端之间；第一、第二包络检测电路，检测输入信号以动态控制可变阻抗电路的等效阻抗值，第二包络检测电路包括输入信号放大晶体管，其第一端、第二端、第三端分别耦接至该接地端、该保护电阻、第一滤波电容与阻抗控制晶体管的第二端，第二包络检测电路的保护电阻耦接于输入信号与输入信号放大晶体管的第二端之间，第二包络检测电路放大输入信号并输入至阻抗控制晶体管的第二端。

【技术实现步骤摘要】
功率放大器电路
本申请涉及一种功率放大器电路。
技术介绍
在无线通信系统中，无线传送端的功率放大器可将欲传送的射频信号(或称高频信号或微波信号)，放大至高功率电平，以通过天线与传输媒介(例如空气)传到无线接收端。功率放大器的应用范围十分广泛，例如可应用于娱乐方面(遥控车、遥控飞机、遥控空拍机等)，或者是移动通信(全球移动通信系统(GlobalSystemforMobileCommunications，GSM)、宽频分码多重进接(WidebandCodeDivisionMultipleAccess，W-CDMA)、长期演进技术(LongTermEvolution，LTE))、无线局域网络(WirelessLocalAreaNetwork，WirelessLAN，WLAN)、军事应用与太空应用等。以耗电性来说，功率放大器在系统中的耗电量是数一数二的。以线性度来说，在无线通信系统中，功率放大器通常是线性度较差的元件，容易失真，甚至破坏传输质量与正确性。在功率放大器放大信号的过程中，邻近主信号的三阶失真信号可能恶化通信信号质量。图1显示信号失真的示意图。如图1的左边子图所示，如果两个使用者所用的主频率相距较远的话，则彼此不会互相影响。但如图1的右边子图所示，如果此两个使用者使用相近的频率来传送通信信号的话，则他们的三阶失真信号会相互影响，恶化原来的通信质量。故而，为了要维持通信信号的质量，使接收端可以顺利解调信号，并且避免在传送通信信号的过程影响到其他使用者，发射端的传送信号的规范制订于通信标准之中。相邻通道泄漏比(AdjacentChannelLeakageRatio，ACLR)可衡量当通信信号失真时，对通道外使用者的频谱干扰程度。在离中心频率的某一频率处，发射端的频谱低于频谱罩(SpectralMask)。藉此要求发射端的功率放大器具有高线性度，降低频谱增生(spectralregrowth)的现象，以避免干扰到相邻通道的信号。
技术实现思路
根据本申请一实施例，提出一种功率放大器电路，包括：一功率晶体管，接收一输入信号并输出一输出信号；一可变阻抗电路，耦接至该功率晶体管；该可变阻抗电路包括一阻抗控制晶体管、一第一滤波电容与一补偿电阻，该补偿电阻的一第一端耦接至该功率晶体管，该补偿电阻的一第二端耦接至该阻抗控制晶体管的一第一端，该阻抗控制晶体管的一第二端耦接至该第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的一第三端接收一第一控制电压，该第一滤波电容耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与一接地端之间；一第一包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，该第一包络检测电路包括一第二滤波电容与一滤波电感，该第二滤波电容耦接至该输入信号，该滤波电感耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与该第二滤波电容之间；以及一第二包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，该第二包络检测电路包括一保护电阻与一输入信号放大晶体管，该输入信号放大晶体管的一第一端耦接至该接地端，该输入信号放大晶体管的一第二端耦接至该保护电阻，该输入信号放大晶体管的一第三端耦接至该阻抗控制晶体管的该第二端，该保护电阻耦接于该输入信号与该输入信号放大晶体管的该第二端之间。根据本申请一实施例，提出一种功率放大器电路，包括：一功率晶体管，接收一输入信号并输出一输出信号；一可变阻抗电路，耦接至该功率晶体管，该可变阻抗电路之一等效阻抗值根据该输入信号而变化，该可变阻抗电路包括一阻抗控制晶体管与一第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的一第一端耦接至该功率晶体管，该阻抗控制晶体管的一第二端耦接至该第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的一第三端接收一第一控制电压，该第一滤波电容耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与一接地端之间；一第一包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，检测该输入信号以动态控制该可变阻抗电路的该等效阻抗值；以及一第二包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，检测该输入信号以动态控制该可变阻抗电路的该等效阻抗值，该第二包络检测电路包括一保护电阻与一输入信号放大晶体管，该输入信号放大晶体管的一第一端耦接至该接地端，该输入信号放大晶体管的一第二端耦接至该保护电阻，该输入信号放大晶体管的一第三端耦接至该第一滤波电容与该阻抗控制晶体管的该第二端，该保护电阻耦接于该输入信号与该输入信号放大晶体管的该第二端之间，该第二包络检测电路放大该输入信号并输入至该阻抗控制晶体管的该第二端。根据本申请另一实施例，提出一种功率放大器电路，包括：一功率晶体管，接收一输入信号并输出一输出信号；一可变阻抗电路，耦接至该功率晶体管，该可变阻抗电路的一等效阻抗值根据该输入信号而变化，该可变阻抗电路包括一阻抗控制晶体管与一第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的一第一端耦接至该功率晶体管，该阻抗控制晶体管的一第二端耦接至该第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的一第三端接收一第一控制电压，该第一滤波电容耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与一接地端之间；一第一包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，检测该输入信号以动态控制该可变阻抗电路的该等效阻抗值，该第一包络检测电路包括一滤波单元，以提取该输入信号并提供给该可变阻抗电路的该阻抗控制晶体管的该第二端；一第二包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，检测该输入信号以动态控制该可变阻抗电路的该等效阻抗值，该第二包络检测电路放大该输入信号并输入至该阻抗控制晶体管的该第二端；以及一控制电路，耦接至该可变阻抗电路，控制该可变阻抗电路提供给该功率晶体管的一电流。为了对本申请的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下：附图说明图1显示信号失真的示意图。图2显示根据本申请实施例的功率放大器电路的功能方块图。图3A与图3B，分别显示本申请一实施例的功率放大器电路处于小信号与大信号下的示意图。图4显示根据本申请一实施例的功率放大器电路的电路方块图。图5显示根据本申请一实施例的功率放大器电路的电路方块图。图6显示本申请二实施例(图4与图5)与未使用本申请技术的效能比较图。图7，其显示根据本申请一实施例的晶体管的电压、电流与电流的曲线图。图8A与图8B显示根据本申请两实施例的功率放大器电路的电路方块图。图9A与图9B显示根据本申请两实施例的功率放大器电路的电路方块图。图10显示根据本申请一实施例的功率放大器电路的电路方块图。图11显示根据本申请一实施例的功率放大器电路的电路方块图。图12显示根据本申请一实施例的功率放大器电路的电路方块图。图13显示根据本申请一实施例的功率放大器电路的电路方块图。图14显示根据本申请一实施例的功率放大器电路的电路方块图。【符号说明】功率放大器电路200可变阻抗电路210第一包络检测电路220第二包络检测电路230控制电路240功率晶体管Q1输入匹配电路260输出匹配电路270V1-V3：控制电压功率放大器电路200A可变阻抗电路210A包络检测电路220A、230A控制电路240A电阻R1-R3晶体管M1-M3滤波电容CF1-CF2旁通电容CB1-CB3电感L1-L2功率检测电路410功率放大器电路200B控制电路240B功率放大器电路200C1、200C2可变阻抗电路210C控制电路240C1、240C2功率放本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器电路，包括：功率晶体管，接收输入信号并输出输出信号；可变阻抗电路，耦接至该功率晶体管，该可变阻抗电路包括阻抗控制晶体管、第一滤波电容与补偿电阻，该补偿电阻的第一端耦接至该功率晶体管，该补偿电阻的第二端耦接至该阻抗控制晶体管的第一端，该阻抗控制晶体管的第二端耦接至该第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的第三端接收第一控制电压，该第一滤波电容耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与接地端之间；第一包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，该第一包络检测电路包括第二滤波电容与滤波电感，该第二滤波电容耦接至该输入信号，该滤波电感耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与该第二滤波电容之间；以及第二包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，该第二包络检测电路包括保护电阻与输入信号放大晶体管，该输入信号放大晶体管的第一端耦接至该接地端，该输入信号放大晶体管的第二端耦接至该保护电阻，该输入信号放大晶体管的第三端耦接至该阻抗控制晶体管的该第二端，该保护电阻耦接于该输入信号与该输入信号放大晶体管的该第二端之间。

【技术特征摘要】
2016.11.07 TW 105136144;2015.12.04 US 62/262,9311.一种功率放大器电路，包括：功率晶体管，接收输入信号并输出输出信号；可变阻抗电路，耦接至该功率晶体管，该可变阻抗电路包括阻抗控制晶体管、第一滤波电容与补偿电阻，该补偿电阻的第一端耦接至该功率晶体管，该补偿电阻的第二端耦接至该阻抗控制晶体管的第一端，该阻抗控制晶体管的第二端耦接至该第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的第三端接收第一控制电压，该第一滤波电容耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与接地端之间；第一包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，该第一包络检测电路包括第二滤波电容与滤波电感，该第二滤波电容耦接至该输入信号，该滤波电感耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与该第二滤波电容之间；以及第二包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，该第二包络检测电路包括保护电阻与输入信号放大晶体管，该输入信号放大晶体管的第一端耦接至该接地端，该输入信号放大晶体管的第二端耦接至该保护电阻，该输入信号放大晶体管的第三端耦接至该阻抗控制晶体管的该第二端，该保护电阻耦接于该输入信号与该输入信号放大晶体管的该第二端之间。2.如权利要求1所述的功率放大器电路，其中，该可变阻抗电路还包括第一旁通电容，耦接于该阻抗控制晶体管的该第三端与该接地端之间，该功率放大器电路还包括控制电路，耦接至该可变阻抗电路，该控制电路包括：反馈控制晶体管，具有第一端、第二端与第三端，该反馈控制晶体管的该第一端耦接至该阻抗控制晶体管的该第二端，该反馈控制晶体管的该第三端耦接至第二控制电压；第二旁通电容，耦接于该反馈控制晶体管的该第三端与该接地端之间；第三旁通电容，耦接于该反馈控制晶体管的该第二端与该接地端之间；反馈电阻，耦接至该反馈控制晶体管的该第二端；以及功率检测电路，耦接于该功率晶体管与该反馈电阻之间，该功率检测电路检测该功率晶体管的该输出信号的输出功率。3.如权利要求1所述的功率放大器电路，其中，该可变阻抗电路还包括第一旁通电容，耦接于该阻抗控制晶体管的该第三端与该接地端之间，该功率放大器电路还包括控制电路，耦接至该可变阻抗电路，该控制电路包括：反馈控制晶体管，具有第一端、第二端与第三端，该反馈控制晶体管的该第一端耦接至该阻抗控制晶体管的该第二端，该反馈控制晶体管的该第三端耦接至第二控制电压；第二旁通电容，耦接于该反馈控制晶体管的该第三端与该接地端之间；第三旁通电容，耦接于该反馈控制晶体管的该第二端与该接地端之间；以及反馈电阻，耦接于该反馈控制晶体管的该第二端与第三控制电压之间。4.如权利要求1所述的功率放大器电路，还包括：控制电路，耦接至该可变阻抗电路，该控制电路包括：反馈电阻，耦接至该阻抗控制晶体管的该第二端；以及功率检测电路，耦接于该功率晶体管与该反馈电阻之间，该功率检测电路检测该功率晶体管的该输出信号的输出功率。5.如权利要求1所述的功率放大器电路，还包括：控制电路，耦接至该可变阻抗电路，该控制电路包括：反馈电阻，耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与第三控制电压之间。6.如权利要求1所述的功率放大器电路，还包括：控制电路，耦接至该可变阻抗电路，该控制电路包括：反馈电感，耦接至该阻抗控制晶体管的该第二端；以及功率检测电路，耦接于该功率晶体管与该反馈电感之间，该功率检测电路检测该功率晶体管的该输出信号的输出功率。7.如权利要求1所述的功率放大器电路，还包括：控制电路，耦接至该可变阻抗电路，该控制电路包括：反馈电感，耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与第三控制电压之间。8.如权利要求1所述的功率放大器电路，还包括：控制电路，耦接至该可变阻抗电路，该控制电路包括：功率检测电路，耦接至该功率晶体管，检测该功率晶体管的该输出信号的输出功率，以输出检测电压信号；反相器，耦接至该功率检测电路，反相该功率检测电路的该检测电压信号成为反相后检测电压信号；比较器，耦接至该反相器，将该反相后检测电压信号相比于参考电压，以得到比较结果；电压转换器，耦接至该比较器，转换该比较结果为转换后信号；反馈电阻，耦接至该电压转换器；以及反馈控制晶体管，具有第一端耦接至该第二包络检测电路，第二端耦接至该反馈电阻，第三端耦接至第二控制电压，该转换后信号通过该反馈电阻馈入至该反馈控制晶体管的该第二端。9.如权利要求1所述的功率放大器电路，还包括：输入匹配电路，耦接至该功率晶体管，用以匹配该输入信号；以及输出匹配电路，耦接至该功率晶体管，用以匹配该输出信号。10.一种功率放大器电路，包括：功率晶体管，接收输入信号并输出输出信号；可变阻抗电路，耦接至该功率晶体管，该可变阻抗电路的等效阻抗值根据该输入信号而变化，该可变阻抗电路包括阻抗控制晶体管与第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的第一端耦接至该功率晶体管，该阻抗控制晶体管的第二端耦接至该第一滤波电容，该阻抗控制晶体管的第三端接收第一控制电压，该第一滤波电容耦接于该阻抗控制晶体管的该第二端与接地端之间；第一包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，检测该输入信号以动态控制该可变阻抗电路的该等效阻抗值；以及第二包络检测电路，耦接至该输入信号与该可变阻抗电路，检测该输入信号以动态控制该可变阻抗电路的该等效阻抗值，该第二包络检测电路包括保护电阻与输入信号放大晶体管，该输入信号放大晶体管的第一端耦接至该接地端，该输入信号放大晶体管的第二端耦接至该保护电阻，该输入信号放大晶体管的第三端耦接...

【专利技术属性】
技术研发人员：李威璁，王士鸣，沈稚钧，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71