功率放大器系统和相关的偏置电路技术方案

本发明专利技术提供一种功率放大器系统和用于偏置差分功率放大器的偏置电路。该功率放大器系统包括差分功率放大器和偏置电路。差分功率放大器用于接收差分输入对以产生输出信号。偏置电路用于产生偏置电压以偏置所述差分功率放大器，其中所述偏置电路包括源极跟随器，用于接收参考电压以产生所述偏置电压。本发明专利技术可以提高相邻信道泄漏比性能。

【技术实现步骤摘要】
功率放大器系统和相关的偏置电路
本专利技术关于功率放大器系统。
技术介绍
随着无线通信系统变得更复杂，功率放大器的线性度也更加关键。功率放大器的非线性特性将影响发射器的总链路相邻信道泄漏比(adjacentchannelleakageratio,ACLR)，并且功率放大器的三阶互调(3rdorderinter-modulation)是影响相邻信道泄漏比性能的根本原因。因此，如何有效降低三阶互调以增加功率放大器的线性度并提高相邻信道泄漏比性能是一个重要的课题。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的之一在于提供一种偏置电路，用于提供偏置电压以偏置功率放大器，该偏置电路具有较低输出阻抗并且能够抑制功率放大器反弹谐波干扰来稳定偏置电压，以解决上述问题。依据本专利技术一实施例，提供一种功率放大器系统，包括差分功率放大器和偏置电路。差分功率放大器用于接收差分输入对以产生输出信号。偏置电路用于产生偏置电压以偏置所述差分功率放大器，其中所述偏置电路包括源极跟随器，用于接收参考电压以产生所述偏置电压。依据本专利技术另一实施例，提供一种功率放大器系统，包括差分功率放大器和偏置电路。功率放大器用于接收输入信号以产生输出信号。偏置电路用于产生偏置电压至所述功率放大器的输入节点，其中所述偏置电路包括源极跟随器，用于接收参考电压以产生所述偏置电压至所述功率放大器的所述节点。其中，没有物理电阻器位于所述源极跟随器的输出节点和所述功率放大器的输入节点之间。依据本专利技术再一实施例，提供一种用于偏置差分功率放大器的偏置电路，其中所述差分功率放大器从变压器接收差分输入对，以及所述偏置电路包括源极跟随器，用于接收参考电压以产生偏置电压至所述变压器的中心抽头，以偏置所述差分功率放大器。上述功率放大器系统和偏置电路可以提高相邻信道泄漏比性能。为了对本专利技术的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：【附图说明】图1为根据本专利技术一实施例的功率放大器系统的示意图。图2示出了谐波抑制电路的几个实施例。图3示出了根据本专利技术一个实施例的偏置电路。图4为根据本专利技术一实施例的功率放大器系统的示意图。【具体实施方式】在说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件。本领域的技术人员应可理解，制造商可能会用不同的名词来称呼同一个元件。本说明书及权利要求书并不以名称的差异来作为区分元件的方式，而是以元件在功能上的差异来作为区分的准则。在通篇说明书及权利要求书当中所提及的“包含”和“包括”为开放式的用语，故应解释成“包含但不限定于……”。以外，“耦接”一词在此包含任何直接及间接的电气连接手段。因此，若文中描述第一装置耦接到第二装置，则代表该第一装置可直接电气连接于该第二装置，或通过其他装置或连接手段间接地电气连接至该第二装置。请参考图1，图1为根据本专利技术一实施例的功率放大器系统100的示意图。如图1所示，功率放大器系统100包括差分功率放大器110、变压器112和偏置电路120，其中偏置电路120包括源极跟随器122、谐波抑制电路124、反馈放大器126以及两个电流源128和129。在该实施例中，功率放大器系统100是射频(radiofrequency，RF)功率放大器系统。在功率放大器系统100的操作中，差分功率放大器110从变压器112接收差分输入对以产生输出信号，以及偏置电路120向变压器112的次级绕组的中心抽头提供稳定的偏置电压VB以偏置差分功率放大器110。另外，在偏置电路120的操作中，源极跟随器122在输入节点Nin接收参考电压以在输出节点Nout产生偏置电压VB，反馈放大器126接收偏置电压VB以提供参考电压，并且谐波抑制电路124被设置为抑制功率放大器的反弹谐波(kick-backharmonic)，特别是抑制二阶反弹谐波，以稳定偏置电压VB的产生。在图1所示的实施例中，偏置电压VB连接到变压器112的次级绕组的中心抽头。然而，在本专利技术的其它实施例中，只要差分功率放大器110中的晶体管被来自偏置电压VB的电压偏置，则由偏置电路120提供的偏置电压VB可以连接到功率放大器系统100的任何合适的端子。因为源极跟随器122具有低输出阻抗并且功率放大器反弹谐波被抑制，所以三阶互调更对称以及相邻信道泄漏比性能更好，并且偏置电压VB更稳定。在该实施例中，源极跟随器122的输出阻抗接近于其中“gm1”是源极跟随器122的跨导(transconductance)，“gmb1”是源极跟随器122的体跨导(bodytransconductance)，“gm2”是反馈放大器126的跨导，以及“ro1”是小信号模型中的有限电阻。谐波抑制电路124可以被设置为仅抑制功率放大器的二阶反弹谐波，或者抑制更多的反弹谐波(例如，二阶、三阶、四阶反弹谐波……)。举例来说，谐波抑制电路124可以由至少一个电感器和至少一个电容器来实现，诸如并联电感-电容(LC)陷波器(trap)或串联LC陷波器。图2示出了谐波抑制电路124的几个实施例，其中图2(a)示出了谐波抑制电路124由串联连接在输出节点Nout和接地电压之间的电容器和电感器实现；图2(b)示出了谐波抑制电路124由并联连接在输出节点Nout和接地电压之间的电容器和电感器来实现；图2(c)示出了谐波抑制电路124由串联连接在输出节点Nout和接地电压之间的两组电容器和电感器实现；以及图2(d)示出了谐波抑制电路124由并联连接在输出节点Nout和变压器112的中心抽头之间的电容器和电感器来实现。另外，为了使得三阶互调制更加对称以提高相邻信道泄漏比性能，在源极跟随器122的输出节点Nout和变压器112的中心抽头之间没有特意放置物理电阻器。图3示出了根据本专利技术一个实施例的偏置电路120。在图3中，反馈放大器126由NMOS实现，电流源129由NMOS实现，以及谐波抑制电路124由LC陷波器实现。请参考图4，图4为根据本专利技术一实施例的功率放大器系统400的示意图。如图4所示，功率放大器系统400包括差分功率放大器410、变压器412和偏置电路420，其中偏置电路420包括源极跟随器422、谐波抑制电路424、NMOS427以及两个电流源428和429。在功率放大器系统400的操作中，差分功率放大器410从变压器412接收差分输入对以产生输出信号，以及偏置电路420向变压器412的次级绕组的中心抽头提供稳定的偏置电压VB以偏置差分功率放大器410。另外，在偏置电路420的操作中，源极跟随器422在输入节点Nin处接收参考电压，以在输出节点Nout处产生偏置电压VB，其中输入节点Nin也是NMOS427的栅极和漏极；以及谐波抑制电路424被设置为抑制功率放大器反弹谐波，特别是抑制二阶反弹谐波，以稳定偏置电压VB的产生。在图4所示的实施例中，偏置电压VB连接到变压器412的次级绕组的中心抽头。然而，在本专利技术的其它实施例中，只要差分功率放大器410中的晶体管被来自偏置电压VB的电压偏置，则由偏置电路420提供的偏置电压VB可以连接到功率放大器系统400的任何合适的端子。因为源极跟随器422具有低输出阻抗并且功率放大器反弹谐波被抑制，所以三阶互调制更加对称，以及相邻信道泄漏比性能更好，并且偏置电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器系统，其特征在于，包括：差分功率放大器，用于接收差分输入对以产生输出信号；偏置电路，用于产生偏置电压以偏置所述差分功率放大器，其中所述偏置电路包括：源极跟随器，用于接收参考电压以产生所述偏置电压。

【技术特征摘要】
2016.01.27 US 62/287,448;2016.11.27 US 15/361,4681.一种功率放大器系统，其特征在于，包括：差分功率放大器，用于接收差分输入对以产生输出信号；偏置电路，用于产生偏置电压以偏置所述差分功率放大器，其中所述偏置电路包括：源极跟随器，用于接收参考电压以产生所述偏置电压。2.如权利要求1所述的功率放大器系统，其特征在于，所述差分功率放大器从变压器接收所述差分输入对，以及所述源极跟随器接收所述参考电压来产生所述偏置电压给所述变压器的中心抽头，以偏置所述差分功率放大器。3.如权利要求2所述的功率放大器系统，其特征在于，所述偏置电路还包括：谐波抑制电路，位于所述源极跟随器的输出节点和所述变压器的所述中心抽头之间，用于抑制功率放大器反弹谐波。4.如权利要求3所述的功率放大器系统，其特征在于，所述谐波抑制电路由至少一个电感器和至少一个电容器来实现。5.如权利要求4所述的功率放大器系统，其特征在于，所述谐波抑制电路由至少一并联电感-电容陷波器或至少一个串联电感-电容陷波器实现。6.如权利要求3所述的功率放大器系统，其特征在于，所述谐波抑制电路不包括任何物理电阻器。7.如权利要求2所述的功率放大器系统，其特征在于，没有物理电阻器位于所述源极跟随器的输出节点和所述变压器的中心抽头之间。8.如权利要求1所述的功率放大器系统，其特征在于，所述偏置电路包括：反馈放大器，其中所述反馈放大器的输入节点连接到所述源极跟随器的输出节点，并且所述反馈放大器的输出节点连接到所述源极跟随器的输入节点。9.一种功率放大器系统，其特征在于，包括：功率放大器，用于接收输入信号以产生输出信号；偏置电路，用于产生偏置电压至所述功率放大器的输入节点，其中所述偏置电路包括：源极跟随器，用于接收参考电压以产生...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾乾玮，蔡明达，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71