本发明专利技术实施例提供一种线性pHEMT功率放大电路及放大器，涉及集成电路技术领域。该线性pHEMT功率放大电路包括输入单元、射频放大单元、输出单元、直流偏置单元以及整流单元，所述直流偏置单元、整流单元和射频放大单元依次连接，所述输入单元的一端与射频放大单元连接，另一端与信号输入端连接，所述射频放大单元的一端与输入单元连接，另一端与第一电源连接，所述输出单元的一端与射频放大单元连接，另一端与信号输出端连接，所述直流偏置单元的一端与第二电源连接，另一端与整流单元连接，所述整流单元的一端与直流偏置单元连接，另一端与射频放大单元连接。本发明专利技术实施例使线性pHEMT功率放大器得到了更好的线性特性。功率放大器得到了更好的线性特性。功率放大器得到了更好的线性特性。
【技术实现步骤摘要】
线性pHEMT功率放大电路及放大器
[0001]本专利技术涉及集成电路
，具体而言，涉及一种线性pHEMT功率放大电路及放大器。
技术介绍
[0002]随着中国5G产业的迅速发展，功率放大器芯片作为5G通信系统中的关键器件，需要更好的效率、更高的线性度以满足5G通信发展的需求，基于此，在功率放大电路中多种类型的晶体管也应运而生。
[0003]例如GaAs pHEMT晶体管(砷化镓高电子迁移率晶体管)，其采用了InGaAs(砷化铟镓)材料替换常规HEMT晶体管(高电子迁移率晶体管)中的GaAs(砷化镓)沟道层，改善了载流子在势阱中的限制状态，增大了载流子的浓度，因而具有更高的电子迁移率，更高的工作频率、更高的增益、更低的噪声系数。相比于GaAs异质结双极晶体管，具有高频响应好，无热正反馈效应等特征，在5G无线通信基站和终端用放大器中得到了广泛应用。
[0004]在功率放大电路中，由于pHEMT晶体管(高电子迁移率晶体管)器件阈值是正向电压，且与正向导通电压接近，所以器件跨导随栅极偏压的增加而急剧变化，若偏置电路对电压控制不精确，容易导致射频放大管直流工作点漂移。
[0005]传统线性pHEMT功率放大器中的功率放大电路一般采用电流镜偏置放大电路，该电路在功率增益随输出功率增加而变化的曲线中表现为增益压缩特性并引起相位超前，与之对应的，还表现出增益扩展特性，并引起相位滞后。因此，采用电流镜偏置的传统线性pHEMT功率放大器，增益曲线随着输出功率的增加而提前压缩，而随着增益曲线压缩加剧，信号失真将会越发严重，并快速失去线性放大特性。
技术实现思路
[0006]有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种线性pHEMT功率放大电路及放大器。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术实施例采用的技术方案如下：
[0008]第一方面，本专利技术实施例提供一种线性pHEMT功率放大电路，包括输入单元、射频放大单元、输出单元、直流偏置单元以及整流单元，所述直流偏置单元、整流单元和射频放大单元依次连接；
[0009]所述输入单元的一端与射频放大单元连接，另一端与信号输入端连接，所述输入单元用于通过所述信号输入端接入外部信号输入源；
[0010]所述射频放大单元的一端与输入单元连接，另一端与第一电源连接，所述射频放大单元用于将输入单元输入的信号进行放大；
[0011]所述输出单元的一端与射频放大单元连接，另一端与信号输出端连接，所述输出单元用于通过所述信号输出端输出放大后的信号；
[0012]所述直流偏置单元的一端与第二电源连接，另一端与整流单元连接，所述直流偏置单元用于为所述射频放大单元提供稳定的静态工作点；
[0013]所述整流单元的一端与直流偏置单元连接，另一端与射频放大单元连接，所述整流单元用于对射频放大单元的信号进行整流。
[0014]在可选的实施方式中，所述输入单元包括第一电容和输入匹配网络；
[0015]所述第一电容的一端与所述输入信号端连接，另一端与所述输入匹配网络的输入端连接，所述输入匹配网络的输出端与所述射频放大单元的输入端连接。
[0016]在可选的实施方式中，所述输入匹配网络包括并联连接的电阻和电容。
[0017]在可选的实施方式中，所述射频放大单元包括电感以及第一pHEMT晶体管；
[0018]所述电感的一端与第一电源连接，另一端与所述第一pHEMT晶体管的漏极连接；
[0019]所述第一pHEMT晶体管的栅极与所述输入匹配网络的输出端连接，所述第一pHEMT晶体管的源极接地。
[0020]在可选的实施方式中，所述电感为扼流电感。
[0021]在可选的实施方式中，所述输出单元包括输出匹配网络和第二电容；
[0022]所述输出匹配网络的输入端与所述射频放大单元的所述电感的一端连接，所述输出匹配网络的输出端与所述第二电容的一端连接；
[0023]所述第二电容的另一端与所述输出信号端连接。
[0024]在可选的实施方式中，所述输出匹配网络包括并联连接的电阻和电容。
[0025]在可选的实施方式中，所述直流偏置单元包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻以及第二pHEMT晶体管；
[0026]所述第一电阻的一端与第二电源连接，另一端与第二pHEMT晶体管的漏极连接；
[0027]所述第二电阻的一端与第二pHEMT晶体管的漏极连接，另一端与第四电阻连接；
[0028]所述第三电阻的一端与第二pHEMT晶体管的栅极连接，另一端与第四电阻连接；
[0029]所述第四电阻的一端与第二电阻、第三电阻连接，另一端与整流单元连接；
[0030]所述第二pHEMT晶体管的漏极与第二电阻连接，所述第二pHEMT晶体管的栅极与第三电阻连接，所述第二pHEMT晶体管的源极接地。
[0031]在可选的实施方式中，所述整流单元包括第三电容、第五电阻、第六电阻以及第三pHEMT晶体管；
[0032]所述第三电容电容的一端接地，另一端与第三pHEMT晶体管的栅极连接；
[0033]所述第五电阻的一端与第三pHEMT晶体管的源极连接，另一端与第一pHEMT晶体管的栅极连接；
[0034]所述第六电阻的一端与第二电源连接，另一端与第三pHEMT晶体管的栅极连接；
[0035]所述第三pHEMT晶体管的漏极与第四电阻连接，所述第三pHEMT晶体管的栅极与第六电阻连接，所述第三pHEMT晶体管的源极与第五电阻连接。
[0036]第二方面，本专利技术实施例提供一种pHEMT功率放大器，包括放大器本体、信号输入端、信号输出端以及如前述实施方式中任一项所述的线性pHEMT功率放大电路；
[0037]所述信号输入端与信号输出端均设置在所述放大器本体上，所述线性pHEMT功率放大电路设置在所述放大器本体内；
[0038]所述信号输入端设置在装置本体与所述线性pHEMT功率放大电路的所述输入单元连接；
[0039]所述信号输出端与所述线性pHEMT功率放大电路的所述输出单元连接。
[0040]本专利技术实施例的有益效果包括，例如：
[0041]本专利技术实施例提供的一种线性pHEMT功率放大电路及放大器，该电路在传统线性pHEMT功率放大器中的传统线性pHEMT功率放大电路的基础上，通过在直流偏置结构上增加整流单元，随着输入功率的增加，可以显著提升线性pHEMT功率放大器的线性度。
[0042]进一步地，设置的整流单元还能抑制射频放大单元中的晶体管(例如，pHEMT晶体管)栅极节点电压的变化，可以明显提高线性pHEMT功率放大器的线性功率电平，使该线性功率放大器的功率增益随输出功率增大表现出增益扩展特性，与传统线性pHEMT功率放大器的增益曲线随着输出功率的增加而表现为压缩的特性曲线形成互补，得到一条更为平滑的幅度调制
‑
幅度调制(AM
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AM)曲线和幅度调制
...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种线性pHEMT功率放大电路，其特征在于，包括输入单元(201)、射频放大单元(202)、输出单元(203)、直流偏置单元(204)以及整流单元(205)，所述直流偏置单元(204)、整流单元(205)和射频放大单元(202)依次连接；所述输入单元(201)的一端与射频放大单元(202)连接，另一端与信号输入端连接，所述输入单元(201)用于通过所述信号输入端接入外部信号输入源；所述射频放大单元(202)的一端与输入单元(201)连接，另一端与第一电源连接，所述射频放大单元(202)用于将输入单元(201)输入的信号进行放大；所述输出单元(203)的一端与射频放大单元(202)连接，另一端与信号输出端连接，所述输出单元(203)用于通过所述信号输出端输出放大后的信号；所述直流偏置单元(204)的一端与第二电源连接，另一端与整流单元(205)连接，所述直流偏置单元(204)用于为所述射频放大单元(202)提供稳定的静态工作点；所述整流单元(205)的一端与直流偏置单元(204)连接，另一端与射频放大单元(202)连接，所述整流单元(205)用于对射频放大单元(202)的信号进行整流。2.根据权利要求1所述的线性pHEMT功率放大电路，其特征在于，所述输入单元(201)包括第一电容和输入匹配网络；所述第一电容的一端与所述信号输入端连接，另一端与所述输入匹配网络的输入端连接，所述输入匹配网络的输出端与所述射频放大单元(202)的输入端连接。3.根据权利要求2所述的线性pHEMT功率放大电路，其特征在于，所述输入匹配网络包括并联连接的电阻和电容。4.根据权利要求2所述的线性pHEMT功率放大电路，其特征在于，所述射频放大单元(202)包括电感和第一pHEMT晶体管；所述电感的一端与所述第一电源连接，另一端与所述第一pHEMT晶体管的漏极连接；所述第一pHEMT晶体管的栅极与所述输入匹配网络的输出端连接，所述第一pHEMT晶体管的源极接地。5.根据权利要求4所述的线性pHEMT功率放大电路，其特征在于，所述电感为扼流电感。6.根据权利要求4所述的线性pHEMT功率放大电路，其特征在于，所述输出单元(203)包括输出匹配网络和第二电容；所述输出匹...
【专利技术属性】
技术研发人员：姚静石，甘志，苏黎明，龚海波，
申请(专利权)人：成都明夷电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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