包络跟踪放大器以及具有该包络跟踪放大器的放大电路制造技术

提供一种包络跟踪放大器以及具有该包络跟踪放大器的放大电路，所述包络跟踪放大器包括：线性级、感应级以及开关级，其中，线性级用于对接收的包络信号进行放大，以输出与包络信号的幅值相应的电压，感应级用于根据线性级输出的电压产生控制信号，开关级用于根据感应级产生的控制信号输出与包络信号的幅值相应的电流，其中，线性级与开关级并联以向外部提供与包络信号呈线性关系的输出。采用上述包络跟踪放大器能够改善其输出，以向外提供一个具有良好线性度且高效的电源。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总体说来涉及射频通信的集成电路领域，更具体地讲，涉及一种包络跟踪放大器以及具有该包络跟踪放大器的放大电路。
技术介绍
在射频通信中，为了克服远距离传输造成的信号衰减，也为了使接收机获得更好的SNR(信噪比)以减轻接收机的设计难度，一般都需要发射机特别是功率放大器能够提供较高的输出功率。为此，一般要求功率放大器具有较好的线性度和高效率，即，当功率放大器的输出功率较大时，其相应的电源电压较高，当功率放大器的输出功率较小时，其相应的电源电压较低。然而，在现有技术中，一般为功率放大器提供恒定的电源电压，即，不论功率放大器的输出功率是大是小，其电源电压均是处于较高的状态，这就导致了功率放大器在低输出功率的情况下的效率低，不仅大量能量转化成热量白白损耗掉，而且还提高了芯片的温度，同时减少了电源和芯片的使用寿命。另外，随着通信系统的不断发展和演变，有限频带内的数据传输速率越来越高，信号峰均比随之也越来越高，这对功率放大器的线性度都提出很高要求。现有技术中一般采用功率回退的方式，即，将功率放大器的输入功率从1dB压缩点向后回退6-10dB，使功率放大器远离饱和区，进入线性工作区以满足线性度要求。虽然利用功率回退的方式来改善放大器的线性度简单、易实现，且不需要增加任何附加设备，但是这种方式会大大降低功率放大器的效率。另外，当输入功率回退到一定程度时，继续回退将不再改善功率放大器的线性度。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例在于提供一种能够向外部提供具有良好线性度的输出并具有高效率的包络跟踪放大器以及具有该包络跟踪放大器的放大电路，将
该输出提供给功率放大器，可对功率放大器的电源进行改善，以解决功率放大器的低效率问题。根据本专利技术示例性实施例的一方面，提供一种包络跟踪放大器，所述包络跟踪放大器包括：线性级、感应级以及开关级，其中，线性级用于对接收的包络信号进行放大，以输出与包络信号的幅值相应的电压，感应级用于根据线性级输出的电压产生控制信号，开关级用于根据感应级产生的控制信号输出与包络信号的幅值相应的电流，其中，线性级与开关级并联以向外部提供与包络信号呈线性关系的输出。可选地，线性级可包括线性运算放大器、第一偏置电源、第二偏置电源、第一MOS管以及第二MOS管，其中，线性运算放大器用于对接收的包络信号进行放大，第一偏置电源用于调节线性运算放大器的输出电压，并将调节后的输出电压发送给第一MOS管的栅极，第二偏置电源用于调节线性运算放大器的输出电压，并将调节后的输出电压发送给第二MOS管的栅极，第一MOS管的漏极连接到电源，第一MOS管的源极连接到第二MOS管的源极和作为线性级的输出端的节点，第二MOS管的漏极接地。可选地，当包络信号的幅值大于等于第一设定阈值时，第一MOS管导通，第二MOS管截止，作为线性级的输出端的节点可通过与第一MOS管的漏极相连接的电源来提供电压，当包络信号的幅值小于第一设定阈值时，第一MOS管截止，第二MOS管导通，所述节点可通过与第二MOS管的漏极相连接的地进行放电。可选地，线性级可还包括第一电阻器以及第二电阻器，其中，线性运算放大器的正向输入端接收包络信号，线性运算放大器的输出端与第一MOS管的栅极之间串联连接第一偏置电源，线性运算放大器的输出端与第二MOS管的栅极之间串联连接第二偏置电源，第一电阻器的一端连接到作为线性级的输出端的节点，第一电阻器的另一端连接到线性运算放大器的反向输入端，第二电阻器的一端连接到线性运算放大器的反向输入端，第二电阻器的另一端接地。可选地，感应级可包括感应电阻、差分放大器、磁滞比较器以及数字隔离器，其中，感应电阻的一端连接到作为线性级的输出端的节点，感应电阻的另一端连接到作为开关级的输出端的节点，差分放大器用于对从感应电阻两端检测出的电压值进行放大，磁滞比较器用于将差分放大器输出的电压值与第二设定阈值进行比较，根据比较结果产生所述控制信号，并将产生的所述控制信号
经由数字隔离器发送给开关级。可选地，所述控制信号可包括第一控制信号和第二控制信号，其中，当差分放大器输出的电压值大于等于第二设定阈值时，磁滞比较器产生第一控制信号，当差分放大器输出的电压值小于第二设定阈值时，磁滞比较器产生第二控制信号。可选地，开关级可包括开关驱动器、第三MOS管、第四MOS管以及电感，开关驱动器可用于对感应级产生的所述控制信号进行放大，并将放大后的控制信号发送给第三MOS管的栅极和第四MOS管的栅极，第三MOS管的漏极连接到电源，第三MOS管的源极连接到第四MOS管的漏极和电感的一端，第四MOS管的源极接地，电感的另一端连接到作为开关级的输出端的节点。可选地，感应级产生的控制信号可包括第一控制信号和第二控制信号，其中，当感应级产生第一控制信号时，第三MOS管导通，第四MOS管截止，当感应级产生第二控制信号时，第三MOS管截止，第四MOS管导通。可选地，第一MOS管、第三MOS管、第四MOS管可为NMOS管，第二MOS管可为PMOS管。根据本专利技术示例性实施例的另一方面，提供一种具有上述的包络跟踪放大器的放大电路，所述放大电路包括：耦合器、包络检波器以及上述的包络跟踪放大器，其中，耦合器从射频芯片接收射频信号，并对接收的射频信号进行功率分配，以将部分功率的射频信号发送给包络检波器，包络检波器从接收到的部分功率的射频信号中解调出包络信号，并将所述包络信号发送给包络跟踪放大器，包络跟踪放大器对接收的包络信号进行放大，以向外部提供与包络信号呈线性关系的输出。采用上述包络跟踪放大器以及具有该包络跟踪放大器的放大电路，能够有效改善包络跟踪放大器的输出，以向外提供一个具有高效率且良好线性度的电源。附图说明图1示出根据本专利技术示例性实施例的包络跟踪放大器的结构图；图2示出根据本专利技术示例性实施例的包络跟踪放大器的电路图；图3示出根据本专利技术示例性实施例的具有图1所示的包络跟踪放大器的放大电路的结构图。具体实施方式现将详细描述本专利技术的示例性实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。图1示出根据本专利技术示例性实施例的包络跟踪放大器的结构图。如图1所示，根据本专利技术示例性实施例的包络跟踪放大器包括线性级10、感应级20以及开关级30。具体说来，线性级10用于对接收的包络信号进行放大，并输出与包络信号的幅值相应的电压。可选地，可利用现有的各种装置或方法来从射频芯片发出的射频信号中获得包络信号。这里，由于包络信号遗传了由射频芯片发出的射频信号的全部特征，很好地反应了射频信号峰值的变化规律，因此可将包络信号用于对包络跟踪放大器进行控制。这里，线性级10可使输出的电压与包络信号幅值之间呈线性变化，即，当包络信号的幅值增大时输出的电压值也随之增大，当包络信号的幅值减小时输出的电压值也随之减小。感应级20用于根据线性级10输出的电压产生控制信号。控制信号与输出的电压的大小有关。开关级30用于根据感应级20产生的控制信号输出与包络信号的幅值相应的电流。这里，线性级10与开关级30并联向外部提供与包络信号呈线性关系的输出。可选地，当线性级10输出的电压值增大时，开关级30输出的电流根据感应级20产生的控制信号也随之增大，当线性级10输出的电压值减小时，开关级30输出的电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包络跟踪放大器，所述包络跟踪放大器包括：线性级、感应级以及开关级，其中，线性级用于对接收的包络信号进行放大，以输出与包络信号的幅值相应的电压，感应级用于根据线性级输出的电压产生控制信号，开关级用于根据感应级产生的控制信号输出与包络信号的幅值相应的电流，其中，线性级与开关级并联以向外部提供与包络信号呈线性关系的输出。

【技术特征摘要】
1.一种包络跟踪放大器，所述包络跟踪放大器包括：线性级、感应级以及开关级，其中，线性级用于对接收的包络信号进行放大，以输出与包络信号的幅值相应的电压，感应级用于根据线性级输出的电压产生控制信号，开关级用于根据感应级产生的控制信号输出与包络信号的幅值相应的电流，其中，线性级与开关级并联以向外部提供与包络信号呈线性关系的输出。2.如权利要求1所述的包络跟踪放大器，其中，线性级包括线性运算放大器、第一偏置电源、第二偏置电源、第一MOS管以及第二MOS管，其中，线性运算放大器用于对接收的包络信号进行放大，第一偏置电源用于调节线性运算放大器的输出电压，并将调节后的输出电压发送给第一MOS管的栅极，第二偏置电源用于调节线性运算放大器的输出电压，并将调节后的输出电压发送给第二MOS管的栅极，第一MOS管的漏极连接到电源，第一MOS管的源极连接到第二MOS管的源极和作为线性级的输出端的节点，第二MOS管的漏极接地。3.如权利要求2所述的包络跟踪放大器，其中，当包络信号的幅值大于等于第一设定阈值时，第一MOS管导通，第二MOS管截止，作为线性级的输出端的节点通过与第一MOS管的漏极相连接的电源来提供电压，当包络信号的幅值小于第一设定阈值时，第一MOS管截止，第二MOS管导通，所述节点通过与第二MOS管的漏极相连接的地进行放电。4.如权利要求2所述的包络跟踪放大器，其中，线性级还包括第一电阻器以及第二电阻器，其中，线性运算放大器的正向输入端接收包络信号，线性运算放大器的输出端与第一MOS管的栅极之间串联连接第一偏置电源，线性运算放大器的输出端与第二MOS管的栅极之间串联连接第二偏置电源，第一电阻器的一端连接到作为线性级的输出端的节点，第一电阻器的另一端连接到线性运算放大器的反
\t向输入端，第二电阻器的一端连接到线性运算放大器的反向输入端，第二电阻器的另一端接地。5.如权利要求1所述的包络跟踪放大器，其中，感应级包括感应电阻、差分放大器、磁滞比较器以及数字隔离器，其中，感...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁芳标，曾大杰，宋贺伦，张耀辉，
申请(专利权)人：中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32