功率放大装置和发射机制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种功率放大装置和发射机，功率放大装置包括功率放大模块，每个功率放大模块包括电压输出单元和功率放大单元，通过所述电压输出单元输出第一电压信号和第二电压信号；功率放大单元包括选择器、射频处理电路和第一开关管，通过射频处理电路对所述基带信号进行处理后输出第一射频信号至所述第一开关管的源极，选择器用于根据第一开关管的工作状态对应选通第一电压信号或者所述第二电压信号，这里第一电压信号和所述第二电压信号用于在对应的第一开关管工作状态下调节第一开关管的栅极电压，以使得不论第一开关管在导通还是关断状态，第一开关管的三个端口的电压摆幅均在安全的范围内，从而保证了第一开关管的工作寿命。作寿命。作寿命。

【技术实现步骤摘要】
功率放大装置和发射机


[0001]本专利技术涉及通信
，特别是涉及一种功率放大装置和发射机。

技术介绍

[0002]发射机在输出大功率时，负责输出功率的开关管会产生很大的电压摆幅。这里以开关管为N型金属
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氧化物半导体场效应晶体管(N
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Metal
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Oxide
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Semiconductor,NMOS)为例，当NMOS开关管的漏极端口的电压信号摆幅很高时，会使得NMOS开关管的漏源电压Vds超出NMOS开关管的安全工作电压范围，造成NMOS开关管的使用寿命大大缩短。
[0003]相关技术为解决大电压摆幅造成开关管寿命缩短的问题，通常在功率放大装置的输出级采用一些加厚栅氧层的高耐压MOS开关管，使得在发射机各种场景下，保证MOS开关管的三端口都工作在电压的安全区。但是，加厚栅氧层的高耐压MOS开关管具有较大的阈值电压，消耗了电压裕度，降低了发射机的输出电压线性范围，而且加厚栅氧MOS开关管在一些工艺下也有可能不支持，额外增加的栅氧层会增加额外的掩膜层，使得生产的成本增加。在其它一些方案中，也有采用降低电源电压的方法，以使输出信号的摆幅在安全的范围内，但是这种方法会大大恶化发射机的电压线性范围，从而恶化电路的线性度指标。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种功率放大装置和发射机，能够在不消耗电压裕度和降低输出电压线性范围的前提下，保证输出信号的摆幅处于安全的范围内，从而解决大电压摆幅造成开关管寿命缩短的问题。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供一种功率放大装置，包括功率放大模块，所述功率放大模块包括电压输出单元和功率放大单元，其中，
[0006]所述电压输出单元用于输出第一电压信号和第二电压信号；
[0007]所述功率放大单元包括选择器、射频处理电路和第一开关管，所述选择器的输入端连接所述电压输出单元，所述选择器的输出端连接所述第一开关管的栅极，所述第一开关管的源极连接所述射频处理电路；
[0008]所述射频处理电路用于接收基带信号，并对所述基带信号进行处理后，输出第一射频信号至所述第一开关管的源极；
[0009]所述选择器用于选通所述第一电压信号和所述第二电压信号中的一个电压信号，并将选通的电压信号输出至所述第一开关管的栅极；
[0010]在所述第一开关管为导通状态的情况下，所述选择器选通所述第一电压信号，所述第一开关管对所述第一射频信号进行放大后，从所述第一开关管的漏极输出第二射频信号；
[0011]在所述第一开关管为关断状态的情况下，所述选择器选通所述第二电压信号。
[0012]第二方面，本专利技术实施例提供一种发射机，包括如上第一方面提供的功率放大装置。
[0013]本专利技术实施例提供的功率放大装置包括功率放大模块，每个功率放大模块包括电压输出单元和功率放大单元，通过所述电压输出单元输出第一电压信号和第二电压信号；功率放大单元包括选择器、射频处理电路和第一开关管，通过射频处理电路对所述基带信号进行处理后输出第一射频信号至所述第一开关管的源极，选择器用于根据第一开关管的工作状态对应选通第一电压信号或者所述第二电压信号，这里第一电压信号和所述第二电压信号用于在对应的第一开关管工作状态下调节第一开关管的栅极电压，以使得不论第一开关管在导通还是关断状态，第一开关管的三个端口的电压摆幅均在安全的范围内，从而保证了第一开关管的工作寿命。另外，本专利技术实施例的方案不会消耗电压裕度和降低输出电压线性度，容易实现，因而具有较高的实用和经济价值。
附图说明
[0014]附图用来提供对本专利技术技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术的技术方案，并不构成对本专利技术技术方案的限制。
[0015]图1是相关技术中NMOS开关管在输出大功率时漏极端口的电压信号摆幅示意图；
[0016]图2是本专利技术的一个实施例提供的功率放大装置的结构框图；
[0017]图3是本专利技术的一个实施例提供的功率放大装置的结构示意图；
[0018]图4是本专利技术的一个实施例提供的电压输出单元的结构示意图；
[0019]图5是本专利技术的一个具体实施例提供的功率放大装置的结构示意图。
具体实施方式
[0020]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。
[0021]应了解，在本专利技术实施例的描述中，如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。“至少一个”是指一个或者多个，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示单独存在A、同时存在A和B、单独存在B的情况。其中A，B可以是单数或者复数。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。“以下至少一项”及其类似表达，是指的这些项中的任意组，包括单项或复数项的任意组。例如，a、b和c中的至少一项可以表示：a，b，c，a和b，a和c，b和c，或者，a和b和c，其中a，b，c可以是单个，也可以是多个。
[0022]此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
[0023]发射机在输出大功率时，负责输出功率的开关管会产生很大的电压摆幅。参见图1，以NMOS开关管为例，NMOS开关管的D端口(漏极)的电压信号摆幅很高，从而使得MOS开关管的漏源电压Vds超出MOS开关管的工作电压安全范围，造成MOS开关管的使用寿命大大缩短。
[0024]相关技术为解决大电压摆幅造成开关管寿命缩短的问题，通常在功率放大装置的输出级采用一些加厚栅氧层的高耐压MOS开关管，使得在发射机各种场景下，保证MOS开关
管的三端口都工作在电压的安全区。在其它一些方案中，也有采用降低电源电压的方法，从而使输出信号的摆幅在安全的范围内。
[0025]上述两种方法虽然均可以令MOS开关管的使用寿命得到保证，但是各自均存在缺点。加厚栅氧层的高耐压MOS开关管具有较大的阈值电压，消耗了电压裕度，降低了发射机的输出电压线性范围，加厚栅氧MOS开关管在一些工艺下也有可能不支持，额外增加的栅氧会增加额外的掩膜层，增加生产的成本。而降低电源电压这种方式，最直观的缺点是会大大恶化发射机的电压线性范围，从而恶化电路的线性度指标。
[0026]基于上述问题，本专利技术实施例提供一种功率放大装置和发射机，能够在不消耗电压裕度和降低输出电压线性范围的前提下，保证输出信号的摆幅处于安全的范围内，从而解决大电压摆幅造成开关管寿命缩短的问题。
[0027]请参见图2，图2示出了本专利技术实施例提供的一种功率放大装置的结构框图。如图2所示，本本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率放大装置，其特征在于，包括功率放大模块，所述功率放大模块包括电压输出单元和功率放大单元，其中，所述电压输出单元用于输出第一电压信号和第二电压信号；所述功率放大单元包括选择器、射频处理电路和第一开关管，所述选择器的输入端连接所述电压输出单元，所述选择器的输出端连接所述第一开关管的栅极，所述第一开关管的源极连接所述射频处理电路；所述射频处理电路用于接收基带信号，并对所述基带信号进行处理后，输出第一射频信号至所述第一开关管的源极；所述选择器用于选通所述第一电压信号和所述第二电压信号中的一个电压信号，并将选通的电压信号输出至所述第一开关管的栅极；在所述第一开关管为导通状态的情况下，所述选择器选通所述第一电压信号，所述第一开关管对所述第一射频信号进行放大后，从所述第一开关管的漏极输出第二射频信号；在所述第一开关管为关断状态的情况下，所述选择器选通所述第二电压信号。2.根据权利要求1所述的功率放大装置，其特征在于，所述射频处理电路包括混频器，所述混频器用于将基带信号与本地振荡信号混频以产生所述第一射频信号。3.根据权利要求2所述的功率放大装置，其特征在于，所述功率放大装置还包括控制模块，所述射频处理电路包括第二开关管；所述控制模块用于输出指令信号；所述第二开关管的栅极用于接收所述指令信号，所述第二开关管的源极用于接收所述基带信号，所述第二开关管的漏极连接所述混频器；所述指令信号为导通指令信号或者关断指令信号，在所述控制模块输出的所述指令信号为所述导通指令信号的情况下，所述第一开关管、所述第二开关管均为导通状态；在所述控制模块输出的所述指令信号为所述关断指令信号的情况下，所述第一开关管、所述第二开关管均为关断状态。4.根据权利要求3所述的功率放大装置，其特征在于，所述选择器连接所述控制模块，以接收所述控制模块输出的所述指令信号；在所述控制模块输出的所述指令信号为所述导通指令信号的情况下，所述选择器选通所述第一电压信号；在所述控制模块输出的所述指令信号为所述关断指令信号的情况下，所述选择器选通所述第二电压信号。5.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：司晓明，柳楠，胡劼，
申请(专利权)人：深圳市中兴微电子技术有限公司，
类型：发明
国别省市：