一种可切换工作频率的双模式功率放大器制造技术

本发明专利技术公开了一种可切换工作频率的双模式功率放大器，包括至少两路前级放大电路、对每路前级放大电路输出信号进行匹配的匹配电路、至少包括两个输出抽头的输入变压器T1、与所述输入变压器T1输出抽头数量相等的输出级放大电路、输出变压器T2、开关S1和开关S2，电路电源VCC1分别经所述开关S1和所述开关S2分别加载于所述输入变压器T1的输入端；所述匹配电路的工作频率不同。该功率放大器实现了最大输出功率切换，支持了更多频段的信号放大，解决了现有技术中因需要对不同频段进行功率放大而设置多组功率放大器而导致元件数量多等问题。

A Dual-mode Power Amplifier with Switchable Operating Frequency

The invention discloses a dual-mode power amplifier with switchable working frequency, including at least two preamplifier circuits, matching circuit for output signals of each preamplifier circuit, input transformer T1 with at least two output taps, output amplifier circuit with equal number of output taps of input transformer T1, output transformer T2, switch S1 and open. On S2, the circuit power supply VCC1 is loaded at the input end of the input transformer T1 through the switch S1 and the switch S2 respectively, and the working frequency of the matching circuit is different. The power amplifier achieves maximum output power switching, supports signal amplification in more frequency bands, and solves the problem of multiple sets of power amplifiers in existing technology, which results in a large number of components due to the need for power amplification in different frequency bands.

【技术实现步骤摘要】
一种可切换工作频率的双模式功率放大器
本专利技术涉及一种功率放大器，尤其是涉及一种可切换工作频率的双模式功率放大器。
技术介绍
功率放大器是能把输入讯号的电压或功率放大的装置，由电子管或晶体管、电源变压器和其他电器元件组成；被广泛用于通讯、广播、雷达、电视、自动控制等各种装置中。功率放大器的工作频率由各级匹配网络决定，传统功率放大器的设计中各级匹配网络是固定的，因此一组功率放大器的工作频率也是固定的。例如，以手机蜂窝数据射频前端为例，其功率放大器系统目前需要支持高频段，中频段，低频段，随着技术演进还需要支持更多频段。目前的解决方案是高频/中频/低频分别对应一组功率放大器，导致成本高，元件数量多，集成困难，设计难度大。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，本专利技术在此的目的在于提供一种可实现工作频率切换，支持更宽频段的信号放大，能够解决现有技术中因需要对不同频段进行功率放大而设置多组功率放大器而导致元件数量多，集成困难及设计难度大的问题的双模式功率放大器。为实现本专利技术的目的，在此所提供的可切换工作频率的双模式功率放大器，包括至少两路前级放大电路、对每路前级放大电路输出信号进行匹配的匹配电路、至少包括两个输出抽头的输入变压器T1、与所述输入变压器T1输出抽头数量相等的输出级放大电路、输出变压器T2、开关S1和开关S2，电路电源VCC1分别经所述开关S1和所述开关S2分别加载于所述输入变压器T1的输入端；所述匹配电路的工作频率不同。进一步的，所述匹配电路包括连接于所述前级放大电路输出端与地之间的电容C1。进一步的，所述匹配电路包括串联于所述前级放大电路输出端与地之间的电容C1和电感L5。进一步的，所述匹配电路包括电容C1、电容C2和电感L5，所述电容C1连接于所述前级放大电路输出端与地之间，所述电容C2和电感L5串联于所述前级放大电路输出端与地之间。进一步的，所述开关S1和/或所述开关S2接电路电源VCC1的一端还经电容C6/电容C15接地。进一步的，还包括对加载于每路前级放大电路输入端的信号进行输入匹配的输入匹配电路。进一步的，还包括对输出变压器T2输出信号进行输出匹配的输出匹配电路。进一步的，还包括由至少两个开关组成的与所述输出匹配电路输出端连接的开关组，每个开关独立构成一路输出用于输出信号。进一步的，还包括被接入所述输出变压器T2的输入端建立匹配的可切换电容阵列，所述可切换电容阵列包括阻抗性元件和受外部控制信号控制导通/截止的可控开关元件，形成不同阻抗。进一步的，所述前级放大电路和所述输出级放大电路由偏置电路控制导通、截止。进一步的，所述前级放大电路、所述匹配电路、所述输入变压器T1、所述输出级放大电路、所述输出变压器T2、所述开关S1、所述开关S2、所述输入匹配电路、所述偏置电路、所述输出匹配电路和所述可切换电容阵列中的一个电路或多个电路集成在一个芯片上，剩余电路集成于另一个芯片上或独立分布排列。本专利技术的有益效果包括：1、本专利技术提供的功率放大器设置至少两路前级放大电路、对其输出信号进行匹配的匹配电路，且匹配电路的工作频率不同，根据前级放大电路接收到的信号频率不同选择导通一路前级放大电路且导通开关S1或开关S2实现了前级负载线导通，实现了工作频率切换，支持了更多频段的信号放大，解决了现有技术中因需要对不同频段进行功率放大而设置多组功率放大器而导致元件数量多，集成困难及设计难度大的问题。该双模式功率放大器可用于高频/中频/低频，降低了成本，元件数量少，易于集成且降低了设计难度；实现了宽频带放大器，缩减元件数量和物料成本，增加功率放大器系统集成度。2、本专利技术提供的双模式功率放大器还包括由至少两个开关组成的开关组，实现了一路或多路输出，更进一步地提高了本专利技术所提供的输出匹配电路的输出可控性。3、本专利技术提供的双模式功率放大器还包括由包括阻抗性元件和受外部控制信号控制导通/截止的可控开关元件构成的可切换电容阵列，通过控制信号控制其可控开关元件的导通/截止，实现了输出级匹配电路的重构，实现了输出工作频段的切换。4、将各功能部件中的一个或多个集成在一个芯片上，剩余功能部件集成于另一个芯片上或独立分布排列，易于实现。附图说明图1为本专利技术所提供的功率放大器的电路结构图之一；图2为本专利技术所提供的功率放大器的电路结构图之二；图3为本专利技术所记载的匹配电路的电路原理图之一；图4为本专利技术所记载的匹配电路的电路原理图之二；图5为本专利技术所记载的匹配电路的电路原理图之三；图6为本专利技术所记载的偏置电路的电路原理图；图7为本专利技术所记载的输入匹配电路的电路原理图之一；图8为本专利技术所记载的输入匹配电路的电路原理图之二；图中：1-前级放大电路，2-匹配电路，3-输出级放大电路，4-输入匹配电路，5-输出匹配电路，6-偏置电路，7-开关组，8-可切换电容阵列。具体实施方式在此结合附图和具体实施方式对本专利技术所要求保护的技术方案作进一步详细的说明。本专利技术提供的一种可以根据接收到的射频频率不同选择不同的输入负载线和输出负载线对输入的射频信号进行功率放大并输出，解决了因需要满足不同频率而设置的多组功率放大器而造成的元件数量多，集成困难及设计难度大的问题，该功率放大器的结构如图1-8所示。实施例一如图1所示，本专利技术所提供的可切换工作频率的双模式功率放大器包括了至少两路前级放大电路1、对每路前级放大电路1输出信号进行匹配的匹配电路2、至少包括两个输出抽头的输入变压器T1、与输入变压器T1输出抽头数量相等的输出级放大电路3、输入抽头与输出级放大电路3路数相等的输出变压器T2、开关S1和开关S2，每路输出级放大电路3的输出端连接至输出变压器T2的一个输入抽头；其中，匹配电路2连接于前级放大电路1的输出端和地之间，对前级放大电路1输出的信号进行功率匹配；电路电源VCC1分别经开关S1和开关S2分别加载于输入变压器T1的输入端；每个匹配电路2的工作频率不同，根据前级放大电路1接收到的信号频率不同选择导通一路前级放大电路，并导通开关S1或开关S2。此外，本实施例中所提供的双模式功率放大器还包括串联于输出变压器T2输入端的电容C。实施例二如图2所示，本专利技术所提供的可切换工作频率的双模式功率放大器包括了至少两路前级放大电路1、对每路前级放大电路1输出信号进行匹配的匹配电路2、至少包括两个输出抽头的输入变压器T1、与输入变压器T1输出抽头数量相等的输出级放大电路3、输入抽头与输出级放大电路3路数相等的输出变压器T2、开关S1、开关S2和可切换电容阵列8，每路输出级放大电路3的输出端连接至输出变压器T2的一个输入抽头；其中，匹配电路2连接于前级放大电路1的输出端和地之间，对前级放大电路1输出的信号进行功率匹配；电路电源VCC1分别经开关S1和所述开关S2分别加载于输入变压器T1的输入端；每个匹配电路2的工作频率不同，根据前级放大电路1接收到的信号频率不同选择导通一路前级放大电路和一路输出级放大电路，并导通开关S1或开关S2。其中，可切换电容阵列8被接入输出变压器T2的输入端建立匹配的可切换电容阵列，该可切换电容阵列8包括阻抗性元件和受外部控制信号控制导通/截止的可控开关元件，形成不同阻抗，可以采用现有的任何一种匹配电路，在此包括电容C23、电容C24、电容C25本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可切换工作频率的双模式功率放大器，其特征在于：该功率放大器包括至少两路前级放大电路、对每路前级放大电路输出信号进行匹配的匹配电路、至少包括两个输出抽头的输入变压器T1、与所述输入变压器T1输出抽头数量相等的输出级放大电路、输出变压器T2、开关S1和开关S2，电路电源VCC1分别经所述开关S1和所述开关S2分别加载于所述输入变压器T1的输入端；所述匹配电路的工作频率不同。

【技术特征摘要】
1.一种可切换工作频率的双模式功率放大器，其特征在于：该功率放大器包括至少两路前级放大电路、对每路前级放大电路输出信号进行匹配的匹配电路、至少包括两个输出抽头的输入变压器T1、与所述输入变压器T1输出抽头数量相等的输出级放大电路、输出变压器T2、开关S1和开关S2，电路电源VCC1分别经所述开关S1和所述开关S2分别加载于所述输入变压器T1的输入端；所述匹配电路的工作频率不同。2.根据权利要求1所述的可切换工作频率的双模式功率放大器，其特征在于：所述匹配电路包括连接于所述前级放大电路输出端与地之间的电容C1。3.根据权利要求1所述的可切换工作频率的双模式功率放大器，其特征在于：所述匹配电路包括串联于所述前级放大电路输出端与地之间的电容C1和电感L5。4.根据权利要求1所述的可切换工作频率的双模式功率放大器，其特征在于：所述匹配电路包括电容C1、电容C2和电感L5，所述电容C1连接于所述前级放大电路输出端与地之间，所述电容C2和电感L5串联于所述前级放大电路输出端与地之间。5.根据权利要求1或2或3或4所述的可切换工作频率的双模式功率放大器，其特征在于：所述开关S1和/或所述开关S2接电路电源VCC1的一端还经电容C6/电容C15接地。6.根据权利要求5所述的可切换工作频率的双模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹秀妹，
申请(专利权)人：曹秀妹，
类型：发明
国别省市：广东,44