本发明专利技术公开了一种功率放大器，其包括一负载电路、一第一级放大电路、一模拟前置失真器、及一第二级放大电路。第一级放大电路耦接负载电路以接收一第一信号，并据以输出一第二信号。模拟前置失真器耦接第一级放大电路，侦测第二信号的波包，并根据该波包产生一第三信号。第二级放大电路耦接第一级放大电路，用以接收第二信号。负载电路偏压于第三信号，且第一级放大电路的增益与第三信号相关。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种功率放大器，且特别涉及一种增加线性度的功率放大器。
技术介绍
在通信系统中，由于调变信号的方式不同，因此所需要的功率发射器的规格亦不相同。近年来，无线通信网路，例如符合IEEE802. lla/b/g规格的通信网路，其所使用的正交频分复用(Orthogonalfrequency-division multiplexing, OFDM)调变信号类似于调幅 (Amplitude Modulation, AM)的调变方式，故其需要高线性度的功率放大器。一般而言，高线性度的功率放大器均是以A类(ClassA)或AB类(Class AB)偏压方式来提高线性度的， 但其功率效益(efficiency)却会较差。然而，为了提高通信质量，进一步地提高功率放大器的线性度是有必要的。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种具有高线性度的功率放大器。本专利技术的目的之一另在于提供一种具有大频宽动态偏压网络的功率放大器。本专利技术提供一种功率放大器，包括一负载电路、一第一级放大电路、一模拟前置失真器、一负载电路、及一第二级放大电路。第一级放大电路耦接负载电路以接收一第一信号，并据以输出一第二信号。模拟前置失真器耦接第一级放大电路，侦测第二信号的波包， 并根据该波包产生一第三信号。第二级放大电路耦接第一级放大电路，用以接收第二信号。 负载电路偏压于第三信号，且第一级放大电路的增益与第三信号相关。本专利技术提供另一种功率放大器，包括一第一级放大电路、一波包侦测器、一第二级放大电路、及一转换器。第一级放大电路接收一第一信号并据以输出一第二信号。波包侦测器用以侦测第二信号的波包，并将第二信号的波包作为一第三信号输出。转换器的一次侧耦接第一级放大电路，其二次侧耦接第二级放大电路，且转换器的二次侧偏压于第三信号。 其中，第二级放大电路的增益与第三信号相关。为让本专利技术的上述内容能更明显易懂，下文特举优选实施例，并配合所附图式，作详细说明如下附图说明图1示出根据本专利技术一第一实施例的功率放大器的电路图；图2示出图1的第一级放大电路、第二级放大电路、与功率放大器在不同输入功率 Pin下的增益G曲线图；图3示出模拟前置失真器的一实例的示意图；图4示出第二信号S2、波包侦测器的输出信号S2’、和第三信号S3的一实例的波形图；图5示出根据本专利技术一第二实施例的功率放大器的电路图；以及图6是示出本专利技术一第=三实施例的功率放大器的电路图。主要元件符号说明100功率放大器102第一级放大电路104模拟前置失真器106负载电路108第二级放大电路110匹配电路202曲线204曲线206曲线302波包侦测器304波形整型电路500功率放大器502第一级放大电路504波包侦测器508第二级放大电路510转换器600功率放大器602第一级放大电路608第二级放大电路610转换器具体实施例方式第一实施例请参照图1，其示出根据本专利技术一第一实施例的功率放大器的电路图。功率放大器100包括一第一级放大电路102、一模拟前置失真器(Analog I^re-distorter) 104、一负载电路106、及一第二级放大电路108。第一级放大电路102耦接负载电路106的两端，接收一第一信号Si，并据以输出一第二信号S2。模拟前置失真器104耦接第一级放大电路102，侦测第二信号S2的波包 (envelope)，并根据第二信号S2的波包输出一第三信号S3。负载电路106耦接第一级放大电路102，其节点m偏压于第三信号S3，使得第一级放大电路102的增益(gain)与第三信号S3相关。而第二级放大电路108耦接第一级放大电路102，接收第二信号S2，据以产生输出信号Output。针对图1的功率放大器作更进一步地说明如下。请参照图2，其示出图1的第一级放大电路102、第二级放大电路108、以及功率放大器100在不同输入功率Pin下的增益G 曲线图。曲线202、204及206分别代表第二级放大电路108、第一级放大电路102、以及功率放大器100在不同输入功率下的增益。由于第二级放大电路108通常作为最后一级的放大器，其所要提供给下级电路的功率通常是最大的，其输出信号的摆幅(swing)通常也是最大的，故最容易有失真(Distortion)的情形产生。举例来说，由曲线202可知，当输入至第二级放大电路108的功率大于一特定值 Pl之后，由于输出电压的最大值会受到直流供应电压的限制，使得第二级放大电路108的增益会逐渐减少。而当输入至第二级放大电路108的功率大于一特定值P2之后，第二级放大电路108的输出功率会达到饱和，而使得第二级放大电路108的增益更为下降。如此，如果只使用第二级放大电路108作为功率放大器的话，其线性区将仅止于特定值Pl以下的范围。本实施例通过使用可动态调整增益的第一级放大电路102，来对第二级放大电路 108所减少的增益进行补偿，以使整个功率放大器100的整体增益能维持一定，以提高功率放大器100的线性度。例如，如图2的曲线204所示，当输入至第一级放大电路102的功率大于特定值Pl之后，第二级放大电路108的增益会逐渐减少，但第一级放大电路102的增益却逐渐增加。如此，功率放大器100的整体增益维持于固定值的范围将会提高，因而提高整个功率放大器100的线性度，如图2的曲线206所示，功率放大器100的整体增益在输入功率大于特定值P2以前均维持于固定值，换言之，其维持稳定增益的功率范围大于第二级放大电路108。为达上述效果，本专利技术提供一种改变第一级放大电路102的偏压以调整其增益的方式来实现。在本实施例中，第一级放大电路102由多个金属氧化物半导体场效应晶体管 (MOSFET)构成，本实施例以晶体管Ql与Q2的栅极作为输入端为例做说明。图1中标示以 “a”的两处是同一节点，标示以“b”的两处亦是同一节点。由于负载电路106偏压于第三信号S3，如前所述，晶体管Ql与Q2的栅极的直流偏压与第三信号S3相关，使得第一级放大电路102的增益与第三信号S3相关。负载电路106可包括电阻元件或电感元件，本实施例以由电阻Rl、R2及电容组成的负载电路106做说明。电阻元件Rl与R2串联，并且分别连接于晶体管Ql及Q2的两个栅极之间。第三信号S3输入至电阻Rl与R2之间的节点m。当第三信号S3的电压大小改变时，晶体管Ql与Q2的栅极的直流偏压亦会随之改变，以改变晶体管Ql与Q2的跨导(transconductance) gm,因此，第一级放大电路102的增益亦将随之改变。在本实施例中，晶体管功率放大器100还包含一匹配电路110，匹配电路110同时具有低通滤波的功能，配置于第一级放大电路102与第二级放大电路108之间。匹配电路 110包含两个由直流电压VDD偏压的电感、两个由直流电压Vb偏压的电阻、以及分别置于一个电阻与一个电感之间的两个电容。第二级放大电路108亦包含多个MOSFET Q5 Q8，本实施例以晶体管Q5与Q6的栅极作为接收端，以接收经由匹配电路110传送而来的第二信号S2。请参照图3，其是模拟前置失真器104的一实例的示意图。模拟前置失真器104 包括一波包侦测器(Envelope Detector) 302和一波形整型电路(Wavefor本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种功率放大器，包括：一负载电路；一第一级放大电路，耦接所述负载电路以接收一第一信号，并据以输出一第二信号；一模拟前置失真器，耦接所述第一级放大电路，侦测所述第二信号的波包，并根据所述波包产生一第三信号；以及一第二级放大电路，耦接所述第一级放大电路，用以接收所述第二信号；其中，所述负载电路偏压于所述第三信号，且所述第一级放大电路的增益与所述第三信号相关。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王柏之，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71
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