具有大动态范围的甲乙类线性功率放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及功率放大器技术领域，具体涉及可应用于移动通讯基站中具有较大动态范围的多载频甲乙类线性功率放大器。这种可扩展甲乙类线性功率放大器动态范围的装置，包括ＬＤＭＯＳ功率晶体管，对所述ＬＤＭＯＳ功率晶体管栅极提供偏置的栅极偏置电路，还包括根据所述ＬＤＭＯＳ功率晶体管栅极输入信号对所述栅极偏置电路进行调节的辅助偏置电路，即包括一个输入电压增大时，可产生越来越高的负压输出的电路。这种可扩展甲乙类线性功率放大器动态范围的装置，电路形式简单、调试方便、成本低、功放效率高。在３０分贝的动态范围内，本装置可使大小信号的增益变化控制在０．５分贝以内。因此，可广泛应用在各种大动态范围的甲乙类多载频线性功放中。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及功率放大器
，具体涉及可应用于移动通讯基站中具有较大动态范围的多载频甲乙类线性功率放大器。本技术上述技术问题这样解决，构造一种具有大动态范围的甲乙类线性功率放大器，包括LDMOS功率晶体管，对所述LDMOS功率晶体管栅极提供偏置的栅极偏置电路，还包括根据所述LDMOS功率晶体管栅极输入信号对所述栅极偏置电路进行调节的辅助偏置电路。在本技术提供的甲乙类线性功率放大器中，所述辅助偏置电路是一个输入电压增大时，可产生越来越高的负压输出的装置。在本技术提供的甲乙类线性功率放大器中，所述辅助偏置电路包括耦合器，该耦合器的输入端连接所述LDMOS功率晶体管栅极的输入信号，还包括其输入端连接所述耦合器输出端的检波器，所述检波器的输出端连接所述栅极偏置电路。在本技术提供的甲乙类线性功率放大器中，所述耦合器包括固定电容器或可调电容器。在本技术提供的甲乙类线性功率放大器中，所述检波器包括微波二极管检波器。在本技术提供的甲乙类线性功率放大器中，这样调节所述栅极偏置电路使得在小信号输入或无信号输入时，所述LDMOS功率晶体管的静态工作电流为大动态范围工作环境下功率放大器增益变化量最小对应的静态工作电流Id1。在本技术提供的甲乙类线性功率放大器中，所述耦合器的耦合量被调整为在所述LDMOS功率晶体管的输出功率达到额定输出功率Po时，使其三阶交调量最小。在本技术提供的甲乙类线性功率放大器中，所述栅极偏置电路包括阻容网络，用于实现滤波和调整栅极电压。实施本技术提供的甲乙类线性功率放大器，与现有技术相比，具有电路形式简单、调试方便、成本低、功放效率高等优点。在30分贝的动态范围内，可使大小信号的增益变化控制在0.5分贝以内，可广泛应用在各种需要大动态范围的甲乙类多载频线性功放的场合中。附图说明图1是本技术甲乙类线性功率放大器的原理框图。图2是N沟道增强型LDMOS功率放大器在不同的静态工作点增益随输出功率大小变化的曲线示意图。如图1所示，按照本技术的具有大动态范围的甲乙类线性功率放大器由以下几部分组成LDMOS功率晶体管104、耦合器101、检波器102及栅极偏置电路103。其中，耦合器101可用可调电容或固定电容实现；检波器102为普通的微波二极管检波器；栅极偏置电路103为阻容网络，用于实现滤波和调整栅极电压的功能。工作时，载频输入信号经LDMOS功率晶体管104放大后输出。同时，载频输入信号经耦合器101送至检波器102，检波器102的输出控制栅极偏置电路103，栅极偏置电路103连接到LDMOS功率晶体管的栅极。图2是典型的N沟道增强型LDMOS功率放大器在不同的静态工作点增益随输出功率大小变化的曲线。其中Po为功率放大器的额定输出功率，Id1为在大动态范围工作环境下功率放大器增益变化量最小对应的静态工作电流，假设Id2为最小三阶交调所对应的静态工作电流。图中各个电流满足以下不等式Id1＞Id2＞Id3＞Id4。显然，为保证功放在小信号输出时的增益，希望静态工作点趋近于Id1；另外，为保证功放在额定输出功率Po时的三阶交调最小，同时又希望此时的静态工作点趋近于Id2。本技术的基本构思是这样的在功放小信号输入时，调整偏置电路103(相当于调整栅极电压，在具体电路中一般通过电位器调整)使得静态工作电流为Id1(一般由厂家提供，或实验测得)，随着输入信号的增大，检波器102的输出将随之变化，栅极电压因而随之改变，这样就使得工作点随信号的增大发生了变化。选择合适的耦合量及栅极电压就能实现信号由小变大时功放管的静态工作点由Id1到Id2的平滑过渡，既保证了小信号的增益又保证了大信号的三阶交调。从而有效地扩展了功放的动态范围。在功放小信号输入或无信号输入时，检波器102输出为0V，调整偏置电路103使得静态工作电流为Id1，附图1中的检波器102为负压检波方式，所以，随着输入信号的增大，检波器将输出一个越来越高的负电压，使得LDMOS功率晶体管104的栅极电压越来越低，从而使静态工作点逐渐下移。当功放输出功率达到Po时，微调耦合器101的耦合量(其结果相当于微调输出功率为Po时的工作点)使三阶交调最小。如果按上述过程完成后功放在整个动态范围内增益的变化仍不满足要求，可根据小信号的增益比大信号高或者低重新微调小信号输出时的静态工作点使之略高于或低于Id1，然后再重复其余的过程，最终保证在整个动态范围内增益的变化量不超过容许值，额定输出功率时的三阶交调最小。综上所述，按照本技术提供的甲乙类线性功率放大器成本低、电路简单，同一
的技术人员按照本说明书能够很容易地实现。在30分贝的动态范围内本装置可使大小信号的增益变化控制在0.5分贝以内，这种线性功率放大器可广泛的应用在各种需要大动态范围的甲乙类多载频线性功放的场合中。权利要求1.一种具有大动态范围的甲乙类线性功率放大器，包括LDMOS功率晶体管(104)，对所述LDMOS功率晶体管(104)栅极提供偏置的栅极偏置电路(103)，其特征在于，还包括根据所述LDMOS功率晶体管(104)栅极输入信号对所述栅极偏置电路(103)进行调节的辅助偏置电路。2.根据权利要求1所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述辅助偏置电路是一个随输入电压增大产生越来越高的负压输出的装置。3.根据权利要求2所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述辅助偏置电路包括耦合器(101)，该耦合器(101)的输入端连接所述LDMOS功率晶体管(104)栅极的输入信号，还包括其输入端连接所述耦合器(101)输出端的检波器(102)，所述检波器(102)的输出端连接到所述栅极偏置电路(103)。4.根据权利要求3所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述耦合器(101)包括固定电容器。5.根据权利要求4所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述检波器(102)包括微波二极管检波器。6.根据权利要求3所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述耦合器(101)包括可调电容器。7.根据权利要求6所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述可调电容器被调整为在所述LDMOS功率晶体管的输出功率达到额定输出功率Po时，使其三阶交调量最小。8.根据权利要求1-7中任何一项所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述栅极偏置电路(103)包括阻容网络，用于滤波和调整栅极电压。9.根据权利要求8所述甲乙类线性功率放大器，其特征在于，所述栅极偏置电路(103)被调整得在小信号输入或无信号输入时，所述LDMOS功率晶体管的静态工作电流为大动态范围工作环境下功率放大器增益变化量最小对应的静态工作电流Id1。专利摘要本技术涉及功率放大器
，具体涉及可应用于移动通讯基站中具有较大动态范围的多载频甲乙类线性功率放大器。这种可扩展甲乙类线性功率放大器动态范围的装置，包括LDMOS功率晶体管，对所述LDMOS功率晶体管栅极提供偏置的栅极偏置电路，还包括根据所述LDMOS功率晶体管栅极输入信号对所述栅极偏置电路进行调节的辅助偏置电路，即包括一个输入电压增大时，可产生越来越高的负压输出的电路。这种可扩展甲乙类线性功率放大器动态范围的装置，电路形式简单、调试本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有大动态范围的甲乙类线性功率放大器，包括ＬＤＭＯＳ功率晶体管（１０４），对所述ＬＤＭＯＳ功率晶体管（１０４）栅极提供偏置的栅极偏置电路（１０３），其特征在于，还包括根据所述ＬＤＭＯＳ功率晶体管（１０４）栅极输入信号对所述栅极偏置电路（１０３）进行调节的辅助偏置电路。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈化障，同鸣，李俊虎，王育红，
申请(专利权)人：深圳市中兴通讯股份有限公司上海第二研究所，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]