共源共栅放大电路及功率放大器制造技术

本发明专利技术提供一种共源共栅放大电路及功率放大器。所述共源共栅放大电路包括晶体管M1和晶体管M2，M1和M2均为GaAs‑MOSHEMT，所述M1的源极接地，所述M1的栅极作为所述共源共栅放大电路的信号输入端Vin，所述M1的栅极通过扼流电感L1连接负电压源VSS1，所述M1的漏极通过扼流电感L4连接正电压源VDD1，所述M1的漏极通过隔直电容C2连接所述M2的源极，所述M2的源极通过扼流电感L5接地，所述M2的栅极通过扼流电感L2连接负电压源VSS1，所述M2的栅极通过栅极电容C1接地，所述M2的漏极作为放大电路的信号输出端Vout，所述M2的漏极通过扼流电感L3连接正电压源VDD2。本发明专利技术的技术方案无需引入额外的升压模块，从而在保证较好的功率放大性能的前提下，降低了设计的复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体集成电路
，尤其涉及一种共源共栅放大电路及功率放大器。
技术介绍
在手机功率放大器的应用领域，传统的架构一般采用Si-MOSFET(MetalOxideSemiconductorFieldEffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)来设计功率放大器，针对Si-MOSFET击穿电压比较低，而手机供电电源一般为3.3V，因此，功率放大器的功率放大电路中的两个Si-MOSFETM1和M2采用堆叠式共源共栅的结构进行连接(如图1所示)，其中，M1的源极接地，M1的栅极作为放大电路的信号输入端Vin，M1的栅极通过扼流电感L1连接负电压源VSS1，M1的漏极与M2的源极连接，M2的栅极通过扼流电感L2连接负电压源VSS2，M2的栅极通过栅极电容C1接地，M2的漏极作为功率放大电路的信号输出端Vout，M2的漏极通过扼流电感L3连接正电压源VDD。由于GaAs-MOSHEMT(MetalOxideSemiconductorHighElectronMobilityTransistor，金属氧化物半导体高电子迁移率晶体管)具有比Si-MOSFET更优的性能，有文献提出将图1中的Si-MOSFET用GaAs-MOSHEMT来代替。但是，由于GaAs-MOSHEMT击穿电压比较高，如果将堆叠式共源共栅的连接结构应用于GaAs-MOSHEMT，需要在3.3V的供电电源之外为堆叠式共源共栅结构的功率放大电路引入额外的升压模块，从而增加了设计的复杂度。
技术实现思路
本专利技术提供的共源共栅放大电路及功率放大器，其无需引入额外的升压模块，从而在保证较好的功率放大性能的前提下，降低了设计的复杂度。第一方面，本专利技术提供一种共源共栅放大电路，所述共源共栅放大电路包括晶体管M1和晶体管M2，所述晶体管M1和所述晶体管M2均为GaAs-MOSHEMT，其中，所述M1的源极接地，所述M1的栅极作为所述共源共栅放大电路的信号输入端Vin，同时所述M1的栅极通过扼流电感L1连接负电压源VSS1，所述M1的漏极通过扼流电感L4连接正电压源VDD1，同时所述M1的漏极通过隔直电容C2连接所述M2的源极，所述M2的源极通过扼流电感L5接地，所述M2的栅极通过扼流电感L2连接负电压源VSS1，同时所述M2的栅极通过栅极电容C1接地，所述M2的漏极作为放大电路的信号输出端Vout，同时所述M2的漏极通过扼流电感L3连接正电压源VDD2。第二方面，本专利技术提供一种功率放大器，所述功率放大器包括电源S、源阻抗Rs、隔直电容C3、输入匹配网络M-N1、驱动放大电路、隔直电容C4、级间匹配网络M-N2、功率放大电路、输出匹配网络M-N3、隔直电容C5和负载Rload；其中，所述输入匹配网络M-N1的一端通过所述隔直电容C3与所述源阻抗Rs的一端连接，所述源阻抗Rs的另一端通过所述电源S接地，所述输入匹配网络M-N1的另一端与所述驱动放大电路的输入端连接；所述驱动放大电路的输出端通过隔直电容C4与级间匹配网络M-N2的一端连接，所述级间匹配网络M-N2的另一端与所述功率放大电路的输入端连接；所述功率放大电路的输出端与所述输出匹配网络M-N3的一端连接，所述输出匹配网络M-N3的另一端通过隔直电容C5与所述负载Rload的一端连接，所述负载Rload的另一端接地；所述驱动放大电路包括晶体管M3，所述晶体管M3为GaAs-MOSHEMT，所述M3的源极接地，所述M3的栅极作为所述驱动放大电路的输入端与所述输入匹配网络M-N1的另一端连接，同时所述M3的栅极通过扼流电感L6连接负电压源VSS3，所述M3的漏极作为所述驱动放大电路的输出端通过所述隔直电容C4与所述级间匹配网络M-N2的一端连接，同时所述M3的漏极通过扼流电感L7连接正电压源VDD3；所述功率放大电路包括晶体管M1和晶体管M2，所述晶体管M1和所述晶体管M2均为GaAs-MOSHEMT，其中，所述M1的源极接地，所述M1的栅极作为所述功率放大电路的输入端与所述级间匹配网络M-N2的另一端连接，同时所述M1的栅极通过扼流电感L1连接负电压源VSS1，所述M1的漏极通过扼流电感L4连接正电压源VDD1，同时所述M1的漏极通过隔直电容C2连接所述M2的源极，所述M2的源极通过扼流电感L5接地，所述M2的栅极通过扼流电感L2连接负电压源VSS1，同时所述M2的栅极通过栅极电容C1接地，所述M2的漏极作为所述功率放大电路的输出端与所述输出匹配网络M-N3的一端连接同时所述M2的漏极通过扼流电感L3连接正电压源VDD2。本专利技术实施例提供的共源共栅放大电路及功率放大器，与现有技术相比，其通过改进堆叠式共源共栅放大电路，使得可以方便地调整共源共栅放大电路中单个晶体管的偏置电压，这样针对GaAs-MOSHEMT击穿电压高的特性，在手机供电电源比较低的情况下既无需引入额外的升压模块，又能保留共源共栅结构的优势，即使得功率放大器具有较高的增益，较高的输出功率以及较好的线性度。附图说明图1为现有技术中功率放大器的堆叠式共源共栅放大电路的结构示意图；图2为本专利技术一实施例共源共栅放大电路的结构示意图；图3为本专利技术一实施例功率放大器的结构示意图；图4为本专利技术另一实施例功率放大器的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术提供一种共源共栅放大电路，如图2所示，所述共源共栅放大电路包括晶体管M1和晶体管M2，所述晶体管M1和所述晶体管M2均为GaAs-MOSHEMT，其中，所述M1的源极接地，所述M1的栅极作为所述共源共栅放大电路的信号输入端Vin，同时所述M1的栅极通过扼流电感L1连接负电压源VSS1，所述M1的漏极通过扼流电感L4连接正电压源VDD1，同时所述M1的漏极通过隔直电容C2连接所述M2的源极，所述M2的源极通过扼流电感L5接地，所述M2的栅极通过扼流电感L2连接负电压源VSS1，同时所述M2的栅极通过栅极电容C1接地，所述M2的漏极作为放大电路的信号输出端Vout，同时所述M2的漏极通过扼流电感L3连接正电压源VDD2。本专利技术实施例提供的共源共栅放大电路，与现有技术相比，其通过改进堆叠式共源共栅放大电路，使得可以方便地调整共源共栅放大电路中单个晶体管的偏置电压，这样针对GaAs-MOSHEMT击穿电压高的特性，在手机供电电源比较低的情况下既无需引入额外的升压模块，又能保留共源共栅结构的优势，即使得功率放大器具有较高的增益，较高的输出功率以及较好的线性度。本专利技术实施例还提供一种功率放大器，如图3所示，所述功率放大器包括电源S、源阻抗Rs、隔直电容C3、输入匹配网络M-N1、驱动放大电路、隔直电容C4、级间匹配网络M-N2、功率放大电路、输出匹配网络M-N3、隔直电容C5和负载Rload；其中，所述输入匹配网络M-N1的一端通过所述隔直电容C3与所述源阻抗Rs的一端连接，所述源阻抗Rs的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种共源共栅放大电路，其特征在于，所述共源共栅放大电路包括晶体管M1和晶体管M2，所述晶体管M1和所述晶体管M2均为GaAs‑MOSHEMT，其中，所述M1的源极接地，所述M1的栅极作为所述共源共栅放大电路的信号输入端Vin，同时所述M1的栅极通过扼流电感L1连接负电压源VSS1，所述M1的漏极通过扼流电感L4连接正电压源VDD1，同时所述M1的漏极通过隔直电容C2连接所述M2的源极，所述M2的源极通过扼流电感L5接地，所述M2的栅极通过扼流电感L2连接负电压源VSS1，同时所述M2的栅极通过栅极电容C1接地，所述M2的漏极作为放大电路的信号输出端Vout，同时所述M2的漏极通过扼流电感L3连接正电压源VDD2。

【技术特征摘要】
1.一种共源共栅放大电路，其特征在于，所述共源共栅放大电路包括晶体管M1和晶体管M2，所述晶体管M1和所述晶体管M2均为GaAs-MOSHEMT，其中，所述M1的源极接地，所述M1的栅极作为所述共源共栅放大电路的信号输入端Vin，同时所述M1的栅极通过扼流电感L1连接负电压源VSS1，所述M1的漏极通过扼流电感L4连接正电压源VDD1，同时所述M1的漏极通过隔直电容C2连接所述M2的源极，所述M2的源极通过扼流电感L5接地，所述M2的栅极通过扼流电感L2连接负电压源VSS1，同时所述M2的栅极通过栅极电容C1接地，所述M2的漏极作为放大电路的信号输出端Vout，同时所述M2的漏极通过扼流电感L3连接正电压源VDD2。2.一种功率放大器，其特征在于，所述功率放大器包括电源S、源阻抗Rs、隔直电容C3、输入匹配网络M-N1、驱动放大电路、隔直电容C4、级间匹配网络M-N2、功率放大电路、输出匹配网络M-N3、隔直电容C5和负载Rload；其中，所述输入匹配网络M-N1的一端通过所述隔直电容C3与所述源阻抗Rs的一端连接，所述源阻抗Rs的另一端通过所述电源S接地，所述输入匹配网络M-N1的另一端与所述驱动放大电路的输入端连接；所述驱动放大电路的输出端通过隔直电容C4与级间匹配网络M-N2的一端连接，所述级间匹配网络M-N2的另一端与所述功率放大电路的输入端连接；所述功率放大电路的输出端与所述输出匹配网络M-N3的一端连接，所述输出匹配网络M-N3的另一端通...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洪刚，夏庆贞，常虎东，孙兵，王盛凯，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11