專利名稱：推挽放大器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種光通訊電路，特別是關(guān)于一種適合用于野外型放大器和野外型光工作站的推挽放大器電路。
背景技術(shù)：
隨著光纖通信及HFC(光纖同軸混合，Hybrid Fiber Coax)網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展及用戶對帶寬需求的大量增加和用戶對信號品質(zhì)的不斷提高。CATV(有線電視網(wǎng)，CommunityAccess Television)運營商為了提升整體競爭力,希望能部署高可靠性、高性能、低功耗及低成本的設備。然而，野外型放大器和野外型光工作站，受溫度、天氣影響比較大，尤其是影響信號品質(zhì)主要參數(shù)的一 CS0(復合二次差拍，Composite Second Order Beat)指標。目前市面上使用的野外型放大器和野外型光工作站，都采用了推挽放大器電路(Push-Pull Amplifier Circuit),請參照圖I。因為推挽放大器電氣特性比較高,尤其是CSO指標比單個晶體管放大器提高很多，所以很多放大器和光工作站及發(fā)射機等設備中使用推挽放大器。例如ANADIGICS公司推出的ACA2402推挽線路放大器，請參照圖2。圖2所示傳統(tǒng)的推挽放大器是利用兩個電性的特性參數(shù)理論上基本相同的晶體管使用其電路結(jié)構(gòu)上完全對稱，而激勵反向的功放對稱電路，此即所謂的推挽電路，亦即把兩晶體管以表面粘著元件(Surface Mounted Device, SMD)封裝于一個半導體芯片上(雙晶體封裝)，基本上可以保證兩晶體管參數(shù)的一致。不需要做配對挑選，兩晶體管的發(fā)射極在芯片內(nèi)連接并與封裝體相連，以便使發(fā)射極到地的引線最短，更加有利于保證推挽電路的結(jié)構(gòu)對稱。然而，傳統(tǒng)的推挽放大器電路本身對溫度比較敏感。當天氣溫度時高時低，推挽放大器電路產(chǎn)生的CSO失真也時好時壞，大大影響了野外型放大器和野外型光工作站的整體CSO指標，造成信號品質(zhì)的惡化，客戶抱怨增加。有鑒于此，如何提升傳統(tǒng)推挽放大器電路在不同溫度下的CSO指標，克服其對于溫度變化的干擾，對于此光通訊技術(shù)領(lǐng)域者而言實屬重要。

實用新型內(nèi)容慮及上述，本實用新型的目的在于改良現(xiàn)有推挽放大器電路，解決因環(huán)境變化所產(chǎn)生的CSO失真問題，提升野外型放大器和野外型光工作站的整體CSO指標，改善信號品質(zhì)。根據(jù)本實用新型的一態(tài)樣，提供一種推挽放大器電路，包括一第一晶體管、一第二晶體管及一熱敏電阻，其中第一晶體管與第二晶體管彼此電相連，且第一晶體管與第二晶體管的電性參數(shù)實質(zhì)相近，第一晶體管于一交流信號的一正半周期導通，第二晶體管于該交流信號的一負半周期導通。熱敏電阻耦接至第一晶體管及第二晶體管其中之一，使第一晶體管及第二晶體管因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度實質(zhì)相同而相互抵消。根據(jù)本實用新型的另一態(tài)樣，其中推挽放大器電路的熱敏電阻耦接至第一晶體管之前或第一晶體管之后。[0009]根據(jù)本實用新型的又一態(tài)樣，其中推挽放大器電路的熱敏電阻耦接至第二晶體管之前或第二晶體管之后。根據(jù)本實用新型的再一態(tài)樣，其中推挽放大器電路的熱敏電阻具有一負溫度系數(shù)。根據(jù)本實用新型的更一態(tài)樣，其中推挽放大器電路的熱敏電阻具有一正溫度系數(shù)。在本實用新型的推挽放大器電路中由于具有溫度補償功能的熱敏電阻，可以在不同溫度下使兩電路晶體管產(chǎn)生的偶次諧波失真的幅度更接近一致，達到偶次諧波失真完美抵消，提升推挽放大器在不同溫度下的線性度。從參考附圖的下述舉例說明的實施例的說明中，將清楚本實用新型的進一步特 點、目的、及功能。

圖I是傳統(tǒng)推挽放大器電路的方塊示意圖。圖2是傳統(tǒng)推挽放大器電路的方塊示意圖。圖3是傳統(tǒng)推挽放大器電路的電路示意圖。圖4是根據(jù)本實用新型一實施例中推挽放大器電路的方塊示意圖。圖5是根據(jù)本實用新型又一實施例中推挽放大器電路的電路示意圖。圖6是根據(jù)本實用新型再一實施例中推挽放大器電路的電路示意圖。圖7是根據(jù)本實用新型更一實施例中推挽放大器電路的電路示意圖。圖8是根據(jù)本實用新型一實施例中推挽放大器電路的電路示意圖。附圖標號T1 晶體管T2 晶體管Rth 熱敏電阻
具體實施方式
為克服前述傳統(tǒng)的推挽放大器電路對于環(huán)境溫度影響的問題，本實用新型首先解析傳統(tǒng)的推挽放大器電路，如圖3所示。其具有一第一晶體管(以下簡稱T1晶體管)與第二晶體管(以下簡稱T2晶體管)，彼此電相連，且T1晶體管與T2晶體管的電性參數(shù)實質(zhì)相近，T1晶體管于正半周期導通，另一 T2晶體管于負半周期導通，兩晶體管交替工作放大，輸出電流在集電極合成完整的放大波形。因為當兩晶體管反相激勵而在輸入回路中再反相合成輸出時，兩晶體管輸出的所有奇次諧波(Odd Order Harmonic)均反相，經(jīng)反相合成均相加輸出；另一方面，兩晶體管輸出的所有偶次諧波(Even Order Harmonic)均同相，經(jīng)反相合成均相消。因此,若兩晶體管輸出的所有偶次諧波因受環(huán)境溫度影響而無法完全相互抵銷時，將產(chǎn)生偶次諧波失真(Even Order Harmonic Distortion)的問題。經(jīng)研究，偶次諧波失真乃CSO失真主要構(gòu)成之一，因此若能夠改善偶次諧波失真，即可改善CSO指標。詳細而言，抑制推挽放大器偶次諧波失真的能力主要考量二參數(shù)第一、兩路晶體管產(chǎn)生的偶次諧波失真在相互抵消時的相位是否互為180° 以及第二、兩路晶體管產(chǎn)生的偶次諧波失真的幅度大小是否一樣？由于晶體管在不同溫度下放大的信號幅度不一樣，它產(chǎn)生的偶次諧波失真的幅度也跟著不一樣。因此，雖然圖3的推挽放大電路應用了兩個特性參數(shù)理論上基本相同(即，實際上存在些微差距而僅實質(zhì)相近)的晶體管，企圖減少兩路晶體管在不同溫度下產(chǎn)生的偶次諧波失真的幅度的差異，但是仍無法有效地避免產(chǎn)生偶次諧波失真。簡言之，當溫度變化時，推挽放大器其中一路產(chǎn)生的偶次諧波失真的幅度可能高于或低于另一路，這樣偶次諧波失真的幅度就不能很好的抵消，CSO失真就隨溫度惡化。用到推挽放大器的野外型放大器和野外型光工作站的CSO指標也隨溫度惡化，信號品質(zhì)變差。經(jīng)上述分析可知，當天氣很炎熱或很寒冷時，有線電視圖像不很清晰，有斜紋，正與上述提到的原因有一定關(guān)系。有鑒于此，本實用新型的推挽放大器電路即針對上述傳統(tǒng)推挽放大器電路所述的問題提出有效的解決方案，請參閱圖4，其是帶有溫度補償?shù)耐仆旆糯笃麟娐贩綁K圖，與之 前技術(shù)差異在于增加熱敏電阻構(gòu)成的電路，來補償偶次諧波失真幅度。見圖5，其工作原理簡述如下當溫度升高時，若T1晶體管放大的信號幅度大于另一個T2晶體管放大的信號幅度，此際T1晶體管產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度將大于T2晶體管產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度。當溫度降低時，若T1晶體管放大的信號幅度小于另一個T2晶體管放大的信號幅度，此際T1晶體管產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度將小于T2晶體管產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度。上述這樣兩路的產(chǎn)生偶次諧波失真在高溫，低溫時不能完全抵消。第一種設計在T1晶體管輸入前增加一個負溫度系數(shù)熱敏電阻Rth構(gòu)成的電路。T1晶體管輸入信號會有一部分信號會從Rth構(gòu)成的電路流出，大部分信號流入T1晶體管。當溫度逐漸升高時，在這個負溫度系數(shù)熱敏電阻Rth的阻值逐漸減小，從Rth構(gòu)成的電路流出的信號強度越來越大，流入到T1晶體管的信號強度反而將越來越小。T1晶體管因輸入信號逐漸減小，放大的輸出信號也逐漸減小，相應的偶次諧波失真幅度也隨之逐漸減小。此時T1產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度能夠?qū)嵸|(zhì)地匹配T2產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度，到達兩路產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度相同，完美抵消，達到克服溫度升高的干擾。同理，當溫度逐漸降低時，在這個負溫度系數(shù)熱敏電阻Rth的阻值逐漸增大。從Rth構(gòu)成的電路流出的信號強度越來越小，流入到晶體管的信號強度反而將越來越大。T1晶體管因輸入信號逐漸增大，放大的輸出信號也逐漸增大，相應的偶次諧波失真幅度也隨之逐漸增大。此時T1產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度能夠?qū)嵸|(zhì)地匹配T2產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度，到達兩路產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度相同，完美抵消，達到克服溫度降低的干擾。在此須說明的是，熟悉本實用新型領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)上述說明可推導出本實用新型的第二種設計，亦即在T1晶體管輸出后增加一個負溫度系數(shù)熱敏電阻Rth構(gòu)成的電路，也可以達到相同的效果，如圖6所示，為簡單說明起見，于此不再贅述。此外，本實用新型的第三種設計是在T2晶體管輸入前增加一個正溫度系數(shù)熱敏電阻Rth構(gòu)成的電路。也可以達到相同的效果，如圖7所示。詳言之，T2晶體管輸入信號會有一部分信號會從Rth構(gòu)成的電路流出，大部分信號流入T2晶體管。當溫度逐漸升高時，在這個正溫度系數(shù)熱敏電阻Rth的阻值逐漸增大。從Rth構(gòu)成的電路流出的信號強度越來越小，流入到T2晶體管的信號強度反而將越來越大。T2晶體管因輸入信號逐漸增大，放大的輸出信號也逐漸增大，相應的偶次諧波失真幅度也隨之逐漸增大。此時T2產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度能夠?qū)嵸|(zhì)地匹配T1產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度，到達兩路產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度相同，完美抵消，亦可達到克服溫度升高的干擾。同理，當溫度逐漸降低時，在這個正溫度系數(shù)熱敏電阻Rth的阻值逐漸減小。從Rth構(gòu)成的電路流出的信號強度越來越大，流入到T2晶體管的信號強度反而將越來越小。T2晶體管因輸入信號逐漸減小，放大的輸出信號也逐漸減小，相應的偶次諧波失真幅度也隨之逐漸減小。此時T2產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度能夠?qū)嵸|(zhì)地匹配T1產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度，到達兩路產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度相同，完美抵消，亦可達到克服溫度降低的干擾。在此須說明的是，熟悉本實用新型領(lǐng)域的技術(shù)人員依據(jù)上述說明可推導出本實用新型的第四種設計，亦即在T2晶體管輸出后增加一個正溫度系數(shù)熱敏電阻Rth構(gòu)成的電路，也可以達到相同的效果，如圖8所示，為簡單說明起見，于此不再贅述。本實用新型推挽放大器電路在需要做幅度補償?shù)囊浑娐飞显黾訜崦綦娮铇?gòu)成。這個熱敏電阻可以放在該電路的晶體管輸入前或輸出后，都可以實現(xiàn)幅度補償?shù)淖饔?。如?一來，在不同溫度下兩電路晶體管所產(chǎn)生偶次諧波失真的幅度將更實質(zhì)地接近一致，達到偶次諧波失真的完美抵消，提升推挽放大器在不同溫度下的線性度，可大幅改善野外型放大器和野外型光工作站的整體CSO指標及其信號品質(zhì)。在上述說明書中，已參考眾多具體細節(jié)來說明本實用新型的實施例，這些細節(jié)隨著實施不同而不同，但是，說明書及圖式應被視為說明而非限定。應了解，本實用新型不局限于所揭示的舉例說明的實施例。權(quán)利要求的范圍應依最廣義的解釋以涵蓋所有修改及均等結(jié)構(gòu)和功能。例如，可在本實用新型的推挽放大器電路中T1晶體管輸出前或輸出后增加一個正溫度系數(shù)熱敏電阻Rth構(gòu)成的電路，或者，在T2晶體管輸出前或輸出后增加一個負溫度系數(shù)熱敏電阻Rth構(gòu)成的電路，也可以達到相同的效果。
權(quán)利要求1.一種推挽放大器電路，其特征在于，所述的推挽放大器電路包括一第一晶體管；一第二晶體管，其中所述第一晶體管與所述第二晶體管彼此電相連，且所述第一晶體管與所述第二晶體管的電性參數(shù)相近，所述第一晶體管于ー交流信號的一正半周期導通，所述第二晶體管于所述交流信號的ー負半周期導通；以及一熱敏電阻，耦接至所述第一晶體管及所述第二晶體管其中之一，使所述第一晶體管及所述第二晶體管因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度相同而相互抵消。
2.如權(quán)利要求I所述的推挽放大器電路，其特征在于，所述熱敏電阻耦接至所述第一晶體管之前或該第一晶體管之后。
3.如權(quán)利要求2所述的推挽放大器電路，其特征在于，所述熱敏電阻具有ー負溫度系數(shù)。
4.如權(quán)利要求I所述的推挽放大器電路，其特征在于，所述熱敏電阻耦接至該第二晶體管之前或該第二晶體管之后。
5.如權(quán)利要求4所述的推挽放大器電路，其特征在于，所述熱敏電阻具有一正溫度系數(shù)。
專利摘要本實用新型提供一種推挽放大器電路，包括一第一晶體管、一第二晶體管及一熱敏電阻，其中第一晶體管與第二晶體管彼此電相連，且第一晶體管與第二晶體管的電性參數(shù)實質(zhì)相近，第一晶體管于一交流信號的一正半周期導通，第二晶體管于該交流信號的一負半周期導通。熱敏電阻耦接至第一晶體管及第二晶體管其中之一，使第一晶體管及第二晶體管因環(huán)境溫度變化而產(chǎn)生的偶次諧波失真幅度實質(zhì)相同而相互抵消。
文檔編號H03F1/30GK202617067SQ20122008687
公開日2012年12月19日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月6日
發(fā)明者楊帆, 胡強, 虞永劍, 葛國偉 申請人:美商祥茂光電科技股份有限公司