一种功率放大器制造技术

本发明专利技术提供一种功率放大器，包括：共射极放大级模块；射极跟随模块，所述射极跟随模块至少包括一个晶体管，所述共射极放大级模块的输出端和所述晶体管的基极相连；功率放大级模块，和所述射极跟随模块相连，本发明专利技术提供的功率放大器应用于无线局域网，具有线性度高、功耗低和片上全集成等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于集成电路设计及信号处理领域，且特别涉及一种功率放大器。
技术介绍
射频及微波毫米波功率放大器(Power Amplifier, PA)是射频集成系统及射频发 射器的重要组成部分，广泛应用于无线通信领域，包括GSM/CDMA/Bluetooth/无线局域网 WLAN 等。无线局域网络(Wireless Local Area Networks，WLAN)是相当便利的数据传输系 统，它利用射频(Radio Frequency, RF)的技术，取代旧式碍手碍脚的双绞铜线(Coaxial) 所构成的局域网络，使得无线局域网络能利用简单的存取架构让用户透过它，达到随时随 地获取信息的目的，它的系统框图如图1所示，包括低噪声放大器、功率放大器，分别和各 自的带通滤波相连，下变频器与上变频器皆连接于一频域合成模块，基带处理单元和媒体 接入控制系统和下变频器、上变频器均相连，此外，该无线局域网络还包括天线和开关等设 备。目前，利用CMOS工艺集成单芯片射频收发机已经有很多成功案例，但是在射频收 发机前端片上集成高性能功率放大器仍然是一个巨大的挑战。由于功率放大器具有高输出 功率，在整个系统中占据功耗的绝大部分，而且功率放大器对工作频率、带宽、负载、输出功 率、功率效率、线性度和成本都具有很高的要求。这些参数之间彼此折中，使得设计功率放 大器具有非常大的难度，基于不同协议和调制方式的功率放大器设计也具有不同的设计结 构考虑。基于无线局域网系统的功率放大器从本质上来说是一种将DC电源功率转换到RF 及微波输出功率的电路，在大部分情况下，功率放大器都不仅仅是一个驱动至饱和区的小 信号放大器，而是大信号工作条件电路，具有极高的非线性特性，需要有针对性的非线性分 析技术进行设计。而从无线局域网功率放大器的发展历史来看，主要采用的技术包括砷化 镓(GaAs)，磷钾铟InGaP，和最为主流的RF CMOS技术。然而，前两者由于工艺成本原因导 致无法进一步获得更高的性价比和性能提升，后者由于工艺瓶颈导致性能并不能完全符合 功率放大的要求。
技术实现思路
为了克服现有技术中功率放大器性价比较低、性能提升较慢的问题，本专利技术提供 了一种性价比和性能均较高，且容易实现的功率放大器。为了实现上述目的，本专利技术提出一种一种功率放大器，应用于无线局域网，包括 共射极放大级模块；射极跟随模块，所述射极跟随模块至少包括一个晶体管，所述晶体管的 基极和所述共射极放大级模块的输出端相连；功率放大级模块，和所述射极跟随模块相连。可选的，所述共射极放大级模块至少包括第一锗化硅异质结双极晶体管、第二锗化硅异质结双极晶体管和第一偏置端。可选的，所述第一偏置端连接所述第一锗化硅异质结双极晶体管的集电极，所述 第一锗化硅异质结双极晶体管的基极和所述第二锗化硅异质结双极晶体管的基极相连，所 述第一锗化硅异质结双极晶体管的发射极和所述第二锗化硅异质结双极晶体管的发射极 均接地。可选的，所述共射极放大级模块还包括第三锗化硅异质结双极晶体管，所述第三 锗化硅异质结双极晶体管的发射极连接一电感后，和所述第二锗化硅异质结双极晶体管的 集电极相连。可选的，所述射极跟随模块至少包括第四锗化硅异质结双极晶体管、第五锗化硅 异质结双极晶体管、第六锗化硅异质结双极晶体管、第七锗化硅异质结双极晶体管、第八锗 化硅异质结双极晶体管、第二偏置端、第三偏置端和第四偏置端。可选的，所述第四锗化硅异质结双极晶体管的基极和所述第五锗化硅异质结双极 晶体管的基极相连，所述第六锗化硅异质结双极晶体管的基极和所述第八锗化硅异质结双 极晶体管的基极相连，所述第七锗化硅异质结双极晶体管的发射极连接一电感后，和所述 第五锗化硅异质结双极晶体管的集电极相连，所述第二偏置端和所述第四锗化硅异质结双 极晶体管的集电极相连，所述第三偏置端和所述第七锗化硅异质结双极晶体管的基极、所 述第六锗化硅异质结双极晶体管的集电极分别相连，所述第四偏执端和所述第八锗化硅异 质结双极晶体管的基极、集电极均相连，所述第四、第五、第六、第八锗化硅异质结双极晶体 管的发射极均接地。可选的，所述功率放大级模块至少包括第九锗化硅异质结双极晶体管，所述第 九锗化硅异质结双极晶体管的发射极连接一电感后接地，集电极连接于一对相互并联的电 容、电感的一端，基极和所述第七锗化硅异质结双极晶体管的基极相连。由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本专利技术一种功率放大器具有以下优 点本专利技术提供的放大器中的晶体管均采用锗化硅异质结双极晶体管，与CMOS工艺技术相 比，本专利技术采用三级(分别为电压，电流和电压)放大的结构，减少了匹配元件，具有更高的 特征频率，能充分改善双极器件的大信号性能，提高器件击穿电压，本专利技术应用于无线局域 网，具有线性度高、功耗低和片上全集成等优点。附图说明图1为现有技术中无线局域网络系统框图。图2为本专利技术一种功率放大器的结构示意图。图3为本专利技术一种功率放大器的三级输出功率特性曲线图。具体实施例方式下面，结合附图对本专利技术做进一步的说明。首先，请参考图2，图2为本专利技术一种功率放大器的结构示意图，从图上可以看出，本专利技术一种功率放大器应用于无线局域网，包括共射极放大级模块31 ；射极跟随模块32， 所述射极跟随模块至少包括一个晶体管，所述晶体管的基极和所述共射极放大级模块31 的输出端相连；功率放大级模块33，和所述射极跟随模块相连。所述共射极放大级模块31至少包括第一锗化硅异质结双极晶体管Tl、第二锗化硅异质结双极晶体管T2和第一偏置端BIASl。所述第一偏置端BIASl连接所述第一锗化硅 异质结双极晶体管Tl的集电极，所述第一锗化硅异质结双极晶体管Tl的基极和所述第二 锗化硅异质结双极晶体管T2的基极相连，所述第一锗化硅异质结双极晶体管Tl的发射极 和所述第二锗化硅异质结双极晶体管T2的发射极均接地。所述共射极放大级模块31还包 括第三锗化硅异质结双极晶体管T3，所述第三锗化硅异质结双极晶体管T3的发射极连接 一电感L2后，和所述第二锗化硅异质结双极晶体管T2的集电极相连，第三锗化硅异质结双 极晶体管T3连接于一对相互并联的电容Cl、电感Ll的一端。BIASl端接3. 5V电压，与Tl 管及T2管形成电流镜像提供第一级偏置，L2为射极负反馈电感，改善了输入线性度。输入RF信号通过输入匹配网络进入T3管，通过线性放大和电容C2滤波输入到下级。所述射极跟随模块32至少包括第四锗化硅异质结双极晶体管T4、第五锗化硅 异质结双极晶体管T5、第六锗化硅异质结双极晶体管T6、第七锗化硅异质结双极晶体管 T7、第八锗化硅异质结双极晶体管T8、第二偏置端BIAS2、第三偏置端BIAS3和第四偏置端 BIAS4。所述第四锗化硅异质结双极晶体管T4的基极和所述第五锗化硅异质结双极晶体管 T5的基极相连，所述第六锗化硅异质结双极晶体管T6的基极和所述第八锗化硅异质结双 极晶体管T8的基极相连，所述第七锗化硅异质结双极晶体管T7的发射极连接一电感后，和 所述第五锗化硅异质结双极晶体管T5的集电极相连，所述第二偏置端BIAS2和所述第四锗 化硅异质结双极晶体管T4的集电极相连，所述第三偏置端BIAS3和所述第七锗化硅异质结 双极晶体管T7的基极、所述第本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器，应用于无线局域网，其特征在于，包括：共射极放大级模块；射极跟随模块，所述射极跟随模块至少包括一个晶体管，所述晶体管的基极和所述共射极放大级模块的输出端相连；功率放大级模块，和所述射极跟随模块相连。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王勇，胡少坚，任铮，王彬，周伟，
申请(专利权)人：上海集成电路研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]