一种基于堆叠式场效应管的功率放大器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于堆叠式场效应管的功率放大器，包括场效应管T1~T3、电阻R1~R3、电容C1~C7、电感Lg、电感Ld、信号输入端口RFin和信号输出端口RFout；场效应管T3的漏极通过电感Ld连接VDD电源端，场效应管T3的源极与场效应管T2的漏极连接，场效应管T3的栅极通过电阻R3连接到Vg3端口，所述场效应管T2的源极连接到场效应管T1的漏极，场效应管T2的栅极通过电阻R2连接到Vg2端口，所述场效应管T1的源极接地，场效应管T1的栅极依次通过电感Lg、电容C7连接到信号输入端口RFin，所述信号输出端口RFout与场效应管T3的漏极连接。本实用新型专利技术能够降低功率损耗和电压扰动。型能够降低功率损耗和电压扰动。型能够降低功率损耗和电压扰动。

【技术实现步骤摘要】
一种基于堆叠式场效应管的功率放大器


[0001]本技术涉及功率放大器，特别是涉及一种基于堆叠式场效应管的功率放大器。

技术介绍

[0002]射频芯片在通信有着非常广泛的应用，特别是Ka波段甚至更高的频段，常常需要集成化的芯片进行信号收发，功率放大器是射频芯片的重要组成部分，但是现有的堆叠式功率放大器输出信号路径上的高电流低品质因数的电感将导致PAE（功率附加效率）的急剧下降，并且会存在功率损耗和调节电压扰动。

技术实现思路

[0003]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于堆叠式场效应管的功率放大器，能够有效提高功率附加效率，并能够降低功率损耗，调节电压扰动。
[0004]本技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种基于堆叠式场效应管的功率放大器，包括场效应管T1~T3、电阻R1~R3、电容C1~C7、电感Lg、电感Ld、信号输入端口RFin和信号输出端口RFout；
[0005]场效应管T3的漏极通过电感Ld连接VDD电源端，场效应管T3的源极与场效应管T2的漏极连接，场效应管T3的栅极通过电阻R3连接到Vg3端口，所述电阻R3与Vg3端口之间还连接有接地的电容C4，所述电阻R3与场效应管T3的栅极之间还连接有接地的电容C3；所述场效应管T2的源极连接到场效应管T1的漏极，场效应管T2的栅极通过电阻R2连接到Vg2端口，所述电阻R2与Vg2端口之间还连接有接地的电容C5，所述电阻R2与场效应管T2之间还连接有接地的电容C2；所述场效应管T1的源极接地，场效应管T1的栅极依次通过电感Lg、电容C7连接到信号输入端口RFin，所述电阻R1的一端连接到电感Lg与场效应管T1的栅极之间，电阻R1的另一端通过电容C1接地。所述电感Lg与电容C7之间还连接有接地的电容C6，所述电阻R1与电容C1之间还连接有Vg1端口；所述信号输出端口RFout与场效应管T3的漏极连接。
[0006]优选地，所述场效应管T1~T3均为PMOS场效应管；所述功率放大器还包括电感Lm和电容Cm，所述电感Lm的一端连接在场效应管T3的源极，电感Lm的另一端通过电容Cm接地。
[0007]本技术的有益效果是：本技术能够有效提高PAE，并能够降低功率损耗，调节电压扰动。
附图说明
[0008]图1为本技术的原理示意图。
具体实施方式
[0009]下面结合附图进一步详细描述本技术的技术方案，但本技术的保护范围
不局限于以下所述。
[0010]如图1所示，一种基于堆叠式场效应管的功率放大器，包括场效应管T1~T3、电阻R1~R3、电容C1~C7、电感Lg、电感Ld、信号输入端口RFin和信号输出端口RFout；
[0011]场效应管T3的漏极通过电感Ld连接VDD电源端，场效应管T3的源极与场效应管T2的漏极连接，场效应管T3的栅极通过电阻R3连接到Vg3端口，所述电阻R3与Vg3端口之间还连接有接地的电容C4，所述电阻R3与场效应管T3的栅极之间还连接有接地的电容C3；所述场效应管T2的源极连接到场效应管T1的漏极，场效应管T2的栅极通过电阻R2连接到Vg2端口，所述电阻R2与Vg2端口之间还连接有接地的电容C5，所述电阻R2与场效应管T2之间还连接有接地的电容C2；所述场效应管T1的源极接地，场效应管T1的栅极依次通过电感Lg、电容C7连接到信号输入端口RFin，所述电阻R1的一端连接到电感Lg与场效应管T1的栅极之间，电阻R1的另一端通过电容C1接地。所述电感Lg与电容C7之间还连接有接地的电容C6，所述电阻R1与电容C1之间还连接有Vg1端口；所述信号输出端口RFout与场效应管T3的漏极连接。
[0012]其中Vg1、Vg2、Vg3三个端口为栅压端口，用于分别接入场效应管T1、T2、T3的启动电压。
[0013]在本申请的实施例中，所述场效应管T1~T3均为PMOS场效应管；所述功率放大器还包括电感Lm和电容Cm，所述电感Lm的一端连接在场效应管T3的源极，电感Lm的另一端通过电容Cm接地。
[0014]本技术中，假设PA工作在电流模式且输出为线性的情况下，若VDD越高则Pout越高并且需要大量的场效应管堆叠来保证PA的可靠性，然而，大量的场效应管堆叠将导致寄生电容的增加或者电阻损耗导致PAE降低；在本申请中选择了三次堆叠后，在场效应管T3的源极接入由Lm和Cm构成的匹配网络，该网络用于与场效应管T3的源极阻抗进行匹配，从而改善阻抗，提高功率放大器的PAE，通过仿真发现，此举可使PAE提高6%，同时这种结构即使采用中等品质因数的电感也不会导致过高的损耗，因为它并没有串联在主要输出信号的路径上；考虑到交叠带来的功率损耗和电压扰动，本技术在设计时，通过接在场效应管栅极的R2/C2，R3/C3调整电压和电流相位，从而减小交叠，进而减小功率损耗和调节电压扰动，由于损耗减小，故能够进一步提高功率放大器的PAE。
[0015]需要说明的是，在不背离本技术精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本技术作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本技术所附的权利要求的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于堆叠式场效应管的功率放大器，其特征在于：包括场效应管T1~T3、电阻R1~R3、电容C1~C7、电感Lg、电感Ld、信号输入端口RFin和信号输出端口RFout；场效应管T3的漏极通过电感Ld连接VDD电源端，场效应管T3的源极与场效应管T2的漏极连接，场效应管T3的栅极通过电阻R3连接到Vg3端口，所述电阻R3与Vg3端口之间还连接有接地的电容C4，所述电阻R3与场效应管T3的栅极之间还连接有接地的电容C3；所述场效应管T2的源极连接到场效应管T1的漏极，场效应管T2的栅极通过电阻R2连接到Vg2端口，所述电阻R2与Vg2端口之间还连接有接地的电容C5，所述电阻R2与场效应管T2之间还连接有接地的电容C2；所述场效应管T1...

【专利技术属性】
技术研发人员：王玉军，
申请(专利权)人：成都泰格微波技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：