一種功率附加效率提高的偽差分功率放大器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種功率附加效率提高的偽差分功率放大器，包括多個(gè)并聯(lián)的晶體管，所述晶體管的集電極連接集電極偏置電路，所述晶體管的基極連接基極偏置電路，所述晶體管的發(fā)射極連接不同阻值的鎮(zhèn)流電阻并接地，所述晶體管的放大電路完全對(duì)稱(chēng)。利用了晶體管動(dòng)態(tài)的逐漸開(kāi)啟方式，選擇不同阻值的鎮(zhèn)流電阻時(shí)，可以使在小功率輸入時(shí)多數(shù)晶體管不導(dǎo)通，并隨著輸入功率的增加，由于基極的自偏置電壓，使得導(dǎo)通的晶體管數(shù)目增加。由于在低功率時(shí)減少了導(dǎo)通晶體管的數(shù)目，從而提高了偽差分功率放大器的功率附加效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種功率附加效率提高的偽差分功率放大器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種偽差分功率放大器，特別涉及一種功率附加效率提高的偽差分功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]功率放大器是通信設(shè)備中的主要耗能元件。提高功率放大器的效率能明顯提高通信系統(tǒng)整體效率，并減少功放所產(chǎn)生的熱量，穩(wěn)定功放性能。功率附加效率(PAE，PowerAdded Efficiency)標(biāo)志功率放大器直流消耗功率轉(zhuǎn)化為輸出功率的效率，其值等于輸出功率Pout減去輸入功率Pin再除以直流消耗功率PD。。
[0003]目前最常見(jiàn)的高效率功率放大器結(jié)構(gòu)有Doherty，包絡(luò)跟蹤ET (EnvelopeTracking),包絡(luò)分離和恢復(fù)技術(shù) EER(Envelope Elimination and Restoration),異相調(diào)制 LINC(Linear Amplification with Nonlinear Components)等。Doherty 技術(shù)原理是分別放大信號(hào)的峰值功率和平均功率提高功放整體效率。ET技術(shù)通過(guò)調(diào)節(jié)偏置電壓減少直流功耗，但其動(dòng)態(tài)偏置與射頻信號(hào)同步比較困難。EER技術(shù)將射頻信號(hào)分解為恒包絡(luò)的載波信號(hào)和信號(hào)本身的包絡(luò)信號(hào)兩部分，分別進(jìn)行放大后采用漏極調(diào)制獲得所需的射頻信號(hào)。采用聞效率開(kāi)關(guān)功率放大器對(duì)恒包絡(luò)載波進(jìn)行放大可以獲得極聞的效率，從而提聞功放整體效率。其缺點(diǎn)是需要高精度的幅度和相位跟蹤才能恢復(fù)出原始信號(hào)。LINC技術(shù)將調(diào)制信號(hào)分離為分別攜帶幅度和相位的兩路恒包絡(luò)信號(hào)，然后通過(guò)開(kāi)關(guān)狀態(tài)功率放大器分別對(duì)其進(jìn)行高效率放大，以提高整體功放效率。其實(shí)現(xiàn)難點(diǎn)在于準(zhǔn)確的說(shuō)獲得幅相分離信號(hào)及信號(hào)的合成。
[0004]偽差分功率放大 器對(duì)差分信號(hào)進(jìn)行放大，傳統(tǒng)偽差分放大器所有的晶體管一直處于開(kāi)啟狀態(tài)，直流功耗大，效率低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明目的是:提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高的功率附加效率提高的偽差分功率放大器。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種功率附加效率提高的偽差分功率放大器，包括多個(gè)基極并聯(lián)的晶體管，所述晶體管的集電極連接集電極偏置電路，所述晶體管的基極連接基極偏置電路，所述晶體管的發(fā)射極連接不同阻值的鎮(zhèn)流電阻并接地，所述晶體管的放大電路完全對(duì)稱(chēng)。
[0007]所述晶體管基極可加傳輸線(xiàn)匹配再并聯(lián)，進(jìn)一步提高功率放大器性能。
[0008]所述的鎮(zhèn)流電阻的阻值依次增大，其阻值范圍為3-12 Ω。
[0009]所述晶體管的數(shù)目為2-200。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:
此發(fā)明提供的電路有效的利用了晶體管動(dòng)態(tài)的逐漸開(kāi)啟方式，選擇不同阻值的鎮(zhèn)流電阻時(shí)，可以使在小功率輸入時(shí)多數(shù)晶體管不導(dǎo)通，并隨著輸入功率的增加，由于基極的自偏置電壓，使得導(dǎo)通的晶體管數(shù)目增加。由于在低功率時(shí)減少了導(dǎo)通晶體管的數(shù)目，從而提高了偽差分功率放大器的功率附加效率。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述:
圖1是本發(fā)明一種功率附加效率提高的偽差分功率放大器原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0013]實(shí)施例:
本實(shí)施例提供的功率附加效率提高的偽差分功率放大器原理圖，如圖1所示，INI, IN2為差分信號(hào)輸入端，OUT I, 0UT2為功率放大器差分輸出端，VCC為集電極偏置電壓，Vbias,Rbias為晶體管基極偏置電壓，Ql, Q2，……Qn為晶體管，Rel, Re2,……Ren為晶體管的射極鎮(zhèn)流電阻。
[0014]晶體管之間基極直接相連，晶體管的集電極連接集電極偏置電路，晶體管的基極連接基極偏置電路，晶體管的發(fā)射極連接不同阻值的鎮(zhèn)流電阻并接地，偽差分功率放大器差分信號(hào)的放大電路完全對(duì)稱(chēng)。選擇不同阻值的Rel，Re2,……Ren時(shí)，可以使在小功率輸入時(shí)多數(shù)晶體管不導(dǎo)通，并隨著輸入功率的增加，由于基極的自偏置電壓，使得導(dǎo)通的晶體管數(shù)目增加，Rel, Re2,……Ren之間可以成等差數(shù)列，這樣導(dǎo)通的晶體管數(shù)也是逐個(gè)增加。
[0015]一般鎮(zhèn)流電阻的阻值的范圍在3-12Ω，鎮(zhèn)流電阻的最小阻值為使得晶體管達(dá)到熱穩(wěn)定的電阻值。
[0016]由于在低功率時(shí)減少了導(dǎo)通晶體管的數(shù)目，從而提高了偽差分功率放大器的功率附加效率。如需單端輸出時(shí)，可通過(guò)巴倫將輸出的差分0UT1，0UT2信號(hào)轉(zhuǎn)化為單端輸出。
[0017]應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述【具體實(shí)施方式】?jī)H僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【權(quán)利要求】
1.一種功率附加效率提高的偽差分功率放大器，其特征在于，包括多個(gè)并聯(lián)的晶體管，所述晶體管的集電極連接集電極偏置電路，所述晶體管的基極連接基極偏置電路，所述晶體管的發(fā)射極連接不同阻值的鎮(zhèn)流電阻并接地，所述晶體管的放大電路完全對(duì)稱(chēng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率附加效率提高的偽差分功率放大器，其特征在于，所述晶體管的基極連接有傳輸線(xiàn)匹配網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率附加效率提高的偽差分功率放大器，其特征在于，所述鎮(zhèn)流電阻的阻值依次增大，其阻值范圍為3-12 Ω。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率附加效率提高的偽差分功率放大器，其特征在于，所述晶體管的數(shù) 目為2-200。
【文檔編號(hào)】H03F1/02GK104022741SQ201410266290
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月16日
【發(fā)明者】陳濤, 王 鋒, 孫曉紅, 田婷, 張曉東 申請(qǐng)人:東南大學(xué)蘇州研究院