一种宽带包络跟踪功放的电源制造技术

本发明专利技术公开了一种宽带包络跟踪功放的电源，包括线性放大电路、比较电路和开关放大电路；线性放大电路包括线性放大器、开关放大器二和包络带宽处理单元，包络带宽处理单元的输入端用于接入包络，包络带宽处理单元的输出端连接开关放大器二的输入端，开关放大器二的输出端用于向线性放大器提供电压信号，线性放大器的输入端用于接入包络；线性放大器的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接开关放大电路的输入端，线性放大器的输出端和开关放大电路的输出端用于向宽带包络跟踪功放提供电源信号。本发明专利技术通过改变线性电源的设计，提高线性电源在峰值包络时候的效率，从而可以在不降低性能的情况下，提升包络跟踪电源的整体效率。的整体效率。的整体效率。

【技术实现步骤摘要】
一种宽带包络跟踪功放的电源


[0001]本专利技术涉及一种宽带包络跟踪功放的电源，属于LTE、NR、V2X或非授权频段


技术介绍

[0002]包络跟踪技术是一种新型提升功放效率的技术，通常电源调制器使用线性调制器来实现，因为线性结构有大带宽和低波动的优点，缺点是效率非常低，不适合包络跟踪电源的制作。另一方面，开关电源的效率比较高，但是波动比较大，而且带宽被限制到只有开关频率的几分之一。所以现有的包络跟踪技术的电源结构通常包括串行的混合结构和并行的混合结构，即通过串行或者并行将线性结构与开关结构结合起来，其中并行的混合结构研究比较热门。混合的包络跟踪结构提供了良好的带宽、低抖动和高效率。开关电源提供平均的功率和一部分的高频功率。线性电源提供残余的功耗，并且作为一个滤波器，因为输出阻抗比较低，线性电源吸收由开关电源产生的电流的抖动，并且达到了与线性电源接近的带外的噪声性能。
[0003]LTE或者NR系统里面，信号带宽较大，这时候目标是一个高的开关频率，那么线性电源的带宽也需要增加，为了维持较低的输出阻抗和较高的dc电流，线性电源的效率就会降低。所以对于使用的ET的LTE或者NR，线性电源限制了效率。效率不高的原因主要是线性电源的输出模块功耗的损失，线性的模块必须能够提供峰值功率，峰值功率的产生是由于包络的快速变化，混合结构通常可以在低于峰值的包络部分工作的不错，但是对于峰值功率，效率较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种宽带包络跟踪功放的电源。
[0005]为达到上述目的，本专利技术提供一种宽带包络跟踪功放的电源，包括线性放大电路、比较电路和开关放大电路；线性放大电路包括线性放大器、开关放大器二和包络带宽处理单元，包络带宽处理单元的输入端用于接入包络，包络带宽处理单元的输出端连接开关放大器二的输入端，开关放大器二的输出端用于向线性放大器提供电压信号，线性放大器的输入端用于接入包络；线性放大器的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接开关放大电路的输入端，线性放大器的输出端和开关放大电路的输出端用于向宽带包络跟踪功放提供电源信号。
[0006]优先地，线性放大器包括OTA模块、电阻R6、电阻R7和AB型放大器，AB型放大器包括推挽电路和偏置电路；OTA模块的正极输入端用于接入包络，OTA模块的负极输入端串联电阻R7后接地，
并且OTA模块的负极输入端串联电阻R6后连接推挽电路的输出端；OTA模块的输出端连接推挽电路的输入端，推挽电路的输出端连接比较电路的输入端，偏置电路用于向推挽电路提供偏置电流。
[0007]优先地，推挽电路包括电流源V1、电流源V2、电流源V3、电流源V4、MOS管Tr1、MOS管Tr2、MOS管Tr3、MOS管Tr4、MOS管Tr5、MOS管Tr6、MOS管Tr7、MOS管Tr8、MOS管Tr13和MOS管Tr14，开关放大器二的输出端连接电流源V1的一端、MOS管Tr3的S极和电流源V3的一端，电流源V1的另一端连接MOS管Tr1的S极，MOS管Tr1的D极接地，OTA模块的输出端连接MOS管Tr1的G极、MOS管Tr2的G极、MOS管Tr4的G极和MOS管Tr5的G极，MOS管Tr1的S极连接MOS管Tr7的G极，MOS管Tr2的D极连接VDD，MOS管Tr2的S极串联电流源V2后连接VSS，MOS管Tr2的S极连接MOS管Tr8的G极；MOS管Tr3的D极连接MOS管Tr4的S极，MOS管Tr4的D极连接MOS管Tr7的D极，MOS管Tr5的D极连接MOS管Tr8的D极，MOS管Tr5的S极连接MOS管Tr6的D极，MOS管Tr6的S极连接VSS；电流源V3的另一端连接MOS管Tr7的D极，OTA模块的负极输入端串联电阻R6后连接MOS管Tr7的S极，MOS管Tr7的S极连接MOS管Tr8的S极，MOS管Tr8的D极串联电流源V4后连接VSS，MOS管Tr8的D极连接偏置电路；开关放大器二的输出端连接MOS管Tr13的S极，MOS管Tr13的G极和MOS管Tr14的G极连接偏置电路，MOS管Tr14的S极连接VSS，MOS管Tr7的S极、MOS管Tr8的S极、MOS管Tr13的D极和MOS管Tr14的D极均连接比较电路的输入端。
[0008]优先地，偏置电路包括MOS管Tr9、MOS管Tr10、MOS管Tr11、MOS管Tr12、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、可调电阻R13、晶体管Tr15和电容C7，MOS管Tr7的D极连接MOS管Tr9的S极，MOS管Tr9的D极连接MOS管Tr10的S极，MOS管Tr10的D极连接晶体管Tr15的C极，晶体管Tr15的B极串联可调电阻R13和电阻R8后连接晶体管Tr15的C极，晶体管Tr15的B极串联电阻R9后连接晶体管Tr15的E极，晶体管Tr15的E极连接MOS管Tr11的D极，晶体管Tr15的E极串联电容C7后连接晶体管Tr15的C极，Tr15的C极和电容C7的一端共同连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接MOS管Tr13的G极， Tr15的E极和电容C7的另一端共同连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端连接MOS管Tr14的G极；MOS管Tr8的D极连接MOS管Tr12的S极，MOS管Tr12的D极连接MOS管Tr11的S极。
[0009]优先地，开关放大器二包括电压选择器一、电压选择器二和若干开关电源电路，若干开关电源电路之间并联设置，电压选择器一的输出端分别连接若干开关电源电路的输入端，若干开关电源电路的输出端均连接电压选择器二的输入端；开关电源电路包括电感L11、电感L12、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C8、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、施密特触发变换器Z1、施密特触发变换器Z2、施密特触发变换器Z3、晶体管Tr19、MOS管Tr18和二极管D1；电压选择器一的输出端连接电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端和电感L11的一端，电容C1的另一端、电容C2的另一端和电容C3的另一端接地；电感L11的另一端连接二极管D1的一端，二极管D1的另一端串联电容C4后接地，二
极管D1的另一端串联电容C5后接地，二极管D1的另一端串联电容C6和电阻R2后接地，电阻R1并联在电容C6上，二极管D1的另一端连接电压选择器二的输入端；电压选择器一的输出端连接施密特触发变换器Z1的输入端一，施密特触发变换器Z1的输入端二串联电容C8后接地，施密特触发变换器Z1的输入端二串联电阻R4后连接施密特触发变换器Z1的输出端，施密特触发变换器Z1的输出端串联电阻R3后连接施密特触发变换器Z3的输出端，施密特触发变换器Z3的输入端连接晶体管Tr19的C极，晶体管Tr19的E极接地，晶体管Tr19的B极串联电阻R5和电阻R2后接地；施密特触发变换器Z3的输出端连接施密特触发变换器Z2的输入端，施密特触发变换器Z2的输出端连接MOS管Tr18的G极，MOS管Tr18的S极接地，MOS管T本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种宽带包络跟踪功放的电源，其特征在于，包括线性放大电路、比较电路和开关放大电路；线性放大电路包括线性放大器、开关放大器二和包络带宽处理单元，包络带宽处理单元的输入端用于接入包络，包络带宽处理单元的输出端连接开关放大器二的输入端，开关放大器二的输出端用于向线性放大器提供电压信号，线性放大器的输入端用于接入包络；线性放大器的输出端连接比较电路的输入端，比较电路的输出端连接开关放大电路的输入端，线性放大器的输出端和开关放大电路的输出端用于向宽带包络跟踪功放提供电源信号。2.根据权利要求1所述的一种宽带包络跟踪功放的电源，其特征在于，线性放大器包括OTA模块、电阻R6、电阻R7和AB型放大器，AB型放大器包括推挽电路和偏置电路；OTA模块的正极输入端用于接入包络，OTA模块的负极输入端串联电阻R7后接地，并且OTA模块的负极输入端串联电阻R6后连接推挽电路的输出端；OTA模块的输出端连接推挽电路的输入端，推挽电路的输出端连接比较电路的输入端，偏置电路用于向推挽电路提供偏置电流。3.根据权利要求2所述的一种宽带包络跟踪功放的电源，其特征在于，推挽电路包括电流源V1、电流源V2、电流源V3、电流源V4、MOS管Tr1、MOS管Tr2、MOS管Tr3、MOS管Tr4、MOS管Tr5、MOS管Tr6、MOS管Tr7、MOS管Tr8、MOS管Tr13和MOS管Tr14，开关放大器二的输出端连接电流源V1的一端、MOS管Tr3的S极和电流源V3的一端，电流源V1的另一端连接MOS管Tr1的S极，MOS管Tr1的D极接地，OTA模块的输出端连接MOS管Tr1的G极、MOS管Tr2的G极、MOS管Tr4的G极和MOS管Tr5的G极，MOS管Tr1的S极连接MOS管Tr7的G极，MOS管Tr2的D极连接VDD，MOS管Tr2的S极串联电流源V2后连接VSS，MOS管Tr2的S极连接MOS管Tr8的G极；MOS管Tr3的D极连接MOS管Tr4的S极，MOS管Tr4的D极连接MOS管Tr7的D极，MOS管Tr5的D极连接MOS管Tr8的D极，MOS管Tr5的S极连接MOS管Tr6的D极，MOS管Tr6的S极连接VSS；电流源V3的另一端连接MOS管Tr7的D极，OTA模块的负极输入端串联电阻R6后连接MOS管Tr7的S极，MOS管Tr7的S极连接MOS管Tr8的S极，MOS管Tr8的D极串联电流源V4后连接VSS，MOS管Tr8的D极连接偏置电路；开关放大器二的输出端连接MOS管Tr13的S极，MOS管Tr13的G极和MOS管Tr14的G极连接偏置电路，MOS管Tr14的S极连接VSS，MOS管Tr7的S极、MOS管Tr8的S极、MOS管Tr13的D极和MOS管Tr14的D极均连接比较电路的输入端。4.根据权利要求3所述的一种宽带包络跟踪功放的电源，其特征在于，偏置电路包括MOS管Tr9、MOS管Tr10、MOS管Tr11、MOS管Tr12、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、可调电阻R13、晶体管Tr15和电容C7，MOS管Tr7的D极连接MOS管Tr9的S极，MOS管Tr9的D极连接MOS管Tr10的S极，MOS管Tr10的D极连接晶体管Tr15的C极，晶体管Tr15的B极串联可调电阻R13和电阻R8后连接晶体管Tr15的C极，晶体管Tr15的B极串联电阻R9后连接晶体管Tr15的E极，晶体管Tr15的E极连接MOS管Tr11的D极，晶体管Tr15的E极串联电容C7后连接晶体管Tr15的C极，Tr15的C极和电容
C7的一端共同连接电阻R10的一端，电阻R10的另一端连接MOS管Tr13的G极， Tr15的E极和电容C7的另一端共同连接电阻R11的一端，电阻R11的另一端连接MOS管Tr14的G极；MOS管Tr8的D极连接MOS管Tr12的S极，MOS管Tr12的D极连接MOS管Tr11的S极。5.根据权利要求1所述的一种宽带包络跟踪功放的电源，其特征在于，开关放大器二包括电压选择器一、电压选择器二和若干开关电源电路，若干开关电源电路之间并联设置，电压选择器一的输出端分别连接若干开关电源电路的输入端，若干开关电源电路的输出端均连接电压选择器二的输入端；开关电源电路包括电感L11、电感L12、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5、电容C6、电容C8、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、施密特触发变换器Z1、施密特触发变换器Z2、施密特触发变换器Z3、晶体管Tr19、MOS管Tr18和二极管D1；电压选择器一的输出端连接电容C1的一端、电容C2的一端、电容C3的一端和电感L11的一端，电容C1的另一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：张程，
申请(专利权)人：上海星思半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：