專利名稱：使用在線非平衡放大器的預(yù)失真電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于預(yù)失真電路領(lǐng)域，所述預(yù)失真電路用來補償和校正非線性信號處理器件的失真。更具體地說，本發(fā)明是一個獨創(chuàng)的電路，用來減少對傳輸視頻信號的光信號進行光調(diào)制時的二階失真。
以這種方式，信息可以被編碼到所發(fā)射的激光脈沖里，并在光信號被光檢測器檢測到時解碼成原始信息。這樣的光信號可以攜帶大量的數(shù)據(jù)，是傳輸視頻信號(如模擬和數(shù)字的有線電視信號)的極好媒介。
把信息編碼到光信號上去的一種方法是改變(或調(diào)制)光脈沖的密度。接收光檢測器輸出信號的電路可以把所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)解碼成可用的形式。這種方法稱為幅度調(diào)制。由于激光器的非線性會產(chǎn)生失真信號，這些失真信號會干擾原始的信號。
由信號處理器件的非線性導(dǎo)致的信號處理中的畸變問題并不限于這兒的激光器發(fā)射光信號的例子。處理由非線性引起失真的困難在很多信號處理情況下都會出現(xiàn)。比如，象放大電信號的放大器這樣基本的電路單元可能是非線性的，在一些情況下會使處理后的信號失真。
在前面的例子里，為了傳輸激光數(shù)據(jù)信號，人們通常選用分布式的反饋激光器(DFB激光器)。DFB激光器的性能主要受二階失真的限制。特別地，一個用作光信號源的激光器產(chǎn)生的光調(diào)制深度(OMD)是受限于二階失真的。這一點非常重要，因為OMD決定了所傳輸信號的質(zhì)量。
例如，用一個光信號來傳輸視頻信號，此視頻信號使用調(diào)幅的載頻信號。在這樣一個信號中，定義信號清晰度的載波噪聲比是與OMD的平方成正比的。這樣，使用某些方法來降低二階失真就會幫助增加光調(diào)制深度，顯著提高傳輸?shù)膭討B(tài)范圍。在視頻傳輸末端得到的是一幅優(yōu)良的畫面。
所以，能夠補償和校正非線性信號處理單元(如產(chǎn)生調(diào)制后的光信號的非線性激光源)中的失真的方法和裝置是非常需要的。
為了解決這個問題，人們已經(jīng)作了多方面的努力。在基本原理上，流行的解決方法就是一個預(yù)失真電路，在信號被非線性處理單元處理之前，此預(yù)失真電路使信號失真。這種失真與非線性處理單元處理時引起的失真是匹配的，這樣就抵消了失真。
比如，Blauvelt等人于1992年7月21日發(fā)表的美國專利第5,132,639號，提出了

圖1所示的一種預(yù)失真電路。如圖1所示，12指示的射頻信號輸入到10所示的直接耦合器中，被分成一個主要的電路徑(13)和兩個次要的電路徑(14和16)。主要電路徑13上的信號功率通常比次要路徑14和16的信號功率高。例如，使用一個11dB的直接耦合器就可以獲得這種效果。
典型地，主要電路徑13包括一個時延調(diào)整單元23，在24處產(chǎn)生一個延遲的調(diào)整信號。該信號被輸入到第二個直接耦合器11中。第一個次要電路徑14依次包括失真產(chǎn)生器15、幅度調(diào)整電路17、頻率調(diào)整電路19和一個精密的相位調(diào)整電路21。精密調(diào)整相位的電路21的輸出信號在22處輸入到第二個直接耦合器11中。
失真產(chǎn)生器15的輸出信號中包括輸入信號頻率的非線性失真成分。該失真信號與傳輸器件(沒有在圖中)產(chǎn)生的失真在幅度上是匹配的，只是有180度的相移。傳輸器件可以是一個產(chǎn)生激光的激光器，在輸出(25)處接收和發(fā)射激光。
第二個直接耦合器11把主路徑24和22的失真信號合成起來。傳輸器件產(chǎn)生的失真就會被預(yù)失真信號抵消掉。這樣，在理想狀況下，經(jīng)過傳輸?shù)玫降男盘柺且粋€沒有殘留失真的信號。
第二條次要路徑6是補充第一條次要路徑7的。與第一條一樣，第二條次要路徑6也依次包括失真產(chǎn)生器35、幅度調(diào)整電路37、頻率調(diào)整電路39和精細相位調(diào)整電路41。路徑6在42處提供一個輸出信號，該信號與來自第一條次要路徑7的信號一起被第二個直接耦合器11所合成。在這個例子里，第二條次要路徑6是用來產(chǎn)生傳輸信號中的三階失真的，以便抵消由傳輸器件(沒有畫出)所引起的三階失真。
以前的另一個解決非線性失真問題的努力可以在Childs于1992年6月2日發(fā)表的美國專利第5,119,392號中找到。Childs試圖使用一個場效應(yīng)管來校正二階失真。該場效應(yīng)管具有平方律特性，與產(chǎn)生光信號的激光器在線連接。由于該晶體管的場特性依賴于其摻雜特性，故很難獲得一個進行理想平方率操作的FET。這種類型的預(yù)失真電路性能是有限的。
因此，找一種簡單的方法來對非線性信號處理單元(如光信號產(chǎn)生器)進行預(yù)失真是很有必要的。
本發(fā)明的其他一些目的、長處和新穎特性將在隨后的敘述中說明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以通過閱讀這些材料或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明來了解這些特性。本發(fā)明的目的和優(yōu)點可以通過后附的權(quán)利要求中列出的方式來獲得。
作為一個達到前面所述和其它一些目的的在線預(yù)失真電路，是多個放大級串聯(lián)構(gòu)成的，以便接收信號并在信號被送往非線性處理單元前對信號進行預(yù)失真處理。因為任何激光發(fā)射器都需要射頻放大器，對于激光發(fā)射器來說，級聯(lián)的射頻放大器不是一個額外的單元。本發(fā)明的非平衡射頻放大器被用作一個通常意義上的射頻放大器和預(yù)失真電路，顯著簡化了整個電路。每一個放大級都包括提供一對直流電壓輸入的電壓導(dǎo)軌。至少提供給一個放大級的該對直流電壓是不相等的，以達到預(yù)失真的效果。
第一放大級優(yōu)選包括一個接收輸入信號的輸入端、一個放大器、和一個對稱-不對稱變換器，此變換器的初級繞組連接于信號輸入端和放大器的第一輸入端之間，次級繞組接在放大器的第二輸入端和地之間。在初級繞組和放大器的第一輸入端之間優(yōu)選有第一電容，次級繞組和放大器的第二輸入端之間也有第二電容。
所述多放大級結(jié)構(gòu)的第二或最后一級主要包括一個輸出端(信號被放大級處理后由此輸出)，一個放大器，一個對稱-不對稱變換器，此變換器的初級繞組連接于信號輸出端和放大器的第一輸出端之間，次級繞組接在地和放大器的第二輸出端之間。優(yōu)選的是在初級繞組和放大器的第一輸出端之間有第一電容，次級繞組和放大器的第二輸出端之間有第二電容。如果只有兩個放大級的話，第二級優(yōu)選是通過電容與第一級相連的。
本發(fā)明還優(yōu)選包括一個接在所述多放大級輸出端的阻抗匹配單元。
此外，本發(fā)明的電路還優(yōu)選包括一個斜坡電路。此斜坡電路的輸出接在所述多放大級的輸入上。此斜坡電路優(yōu)選包括一個電容、一個電阻、一對串聯(lián)的電阻，此三者是并聯(lián)的；一個電阻和一個電感，它們串聯(lián)連接在地和所述兩個串聯(lián)的電阻之間。
本發(fā)明還提供了一種對電信號進行預(yù)失真的方法。這就是對信號所經(jīng)過的多個放大級的其中至少一級經(jīng)一對電壓導(dǎo)軌提供兩個不相等的直流電壓，從而對信號預(yù)失真。這只需要降低直流電壓的一側(cè)就可以辦到。優(yōu)選的是，此方法還包括通過控制直流電壓的任一側(cè)來控制預(yù)失真，以達到校正激光二極管特性曲線的亞線性或超線性的目的。加在所述一對電壓導(dǎo)軌上的向所述多放大級中的至少一級提供的電壓電平的差值；用一個阻抗匹配單元和多放大級的輸出端相連的阻抗匹配。
圖1是傳統(tǒng)的預(yù)失真電路的方框圖；圖2是本發(fā)明的預(yù)失真電路的電路圖；圖3是本發(fā)明所基于的數(shù)學原理圖；圖4是說明圖2電路的工作情況的框圖；圖5是本發(fā)明的斜坡電路的電路圖，該電路可以與圖2的預(yù)失真電路相連。
優(yōu)選實施方案的詳細說明本發(fā)明提供了一個與非線性信號處理單元級聯(lián)的預(yù)失真電路，非線性信號處理單元可以是象半導(dǎo)體DFB激光器之類的電-光器件，從而可以補償和校正信號處理過程中引起的失真。本發(fā)明的具體電路如圖2所示。
如圖2所示，本發(fā)明的預(yù)失真電路可以包括兩個彼此級聯(lián)的非平衡射頻放大器101和102。在操作中，輸入信號提供給第一個放大器101(即預(yù)失真電路的第一級)的端點103。該輸入信號經(jīng)過兩個級聯(lián)的射頻放大器101和102，在端點136處輸出。在端點136處，信號進入一個非線性處理單元(沒有示出)，例如下文講到的諸如DFB激光器的光信號發(fā)生器。
信號從端子103輸入后，先經(jīng)過對稱-不對稱變換器104的初級繞組121。對稱-不對稱變換器104的次級繞組122接在地和放大器105的一個輸入端之間。對稱-不對稱變換器104的初級121、次級122的輸出分別經(jīng)過電容126和127以一對信號125的形式進入放大器105的輸入級。
對稱-不對稱變換器104輸出的一對信號125有相同的幅度，但相位差180度。隨后由放大器105輸出的一對信號分別經(jīng)電容130和131進入第二放大器108的輸入端，第二放大器108就是預(yù)失真電路的第二級。
該對信號然后由第二放大器108輸出，分別經(jīng)電容134和135到達第二對稱-不對稱變換器111。對稱-不對稱變換器111的次級繞組124接地，初級繞組123接到信號輸出端136。
前已提到，提供到輸出端136的信號是供給一個非線性信號處理單元的，比如說一個光信號發(fā)生器(未畫出)。可以采用一個電阻112或者變壓器，用來匹配放大器108的輸出阻抗。
這里的非平衡射頻放大器101和102各有兩個直流電壓導(dǎo)軌106、107和109、110。此四個直流導(dǎo)軌分別接有電感128、129、132和133。如果非平衡射頻放大器101和102各自的兩個直流導(dǎo)軌存在并且被提供了相等的(或平衡的)預(yù)定電壓，則放大器101和102就是普通的射頻放大器。在這種情況下，放大器101和102僅對輸入信號起放大作用，幾乎沒有失真。
當然，如果供給任一所述放大器在對該放大器供電的兩個導(dǎo)軌之間不相等，則放大器就是非平衡的，所提供的電壓是就有偏置的。非平衡放大器105和/或108的偏置電壓可以用來抵消后面的非線性單元(未畫出)引起的二階失真。
如前所述，所需要的偏置電壓是由對每一對直流導(dǎo)軌106、107和109、110上提供的直流電壓電平作不平衡而產(chǎn)生的。例如，在每一對DC導(dǎo)軌106、107和109、110中，提供在任一個導(dǎo)軌上的DC電平都可以降低以產(chǎn)生所期望的偏置電壓。
為減少非線性處理單元所引起的失真所需要的最佳偏置電壓取決于許多因素，最顯著的就是所使用非線性單元的確切類型和特性。比如激光器，激光偏置狀態(tài)，平衡放大器，放大器和匹配變壓器的排列。相應(yīng)的，在任何特定系統(tǒng)中校正失真的最佳偏置電壓是不可能由計算得到的，但必須由實驗來決定。在成對的DC導(dǎo)軌106、107和109、110上的不同偏置電壓，可以用來校正引起信號失真的亞線性或超線性激光二極管特性曲線。
與現(xiàn)有技術(shù)相反，在本發(fā)明的電路中，沒有必要采用射頻指向性耦合器、延遲線、延遲線平衡、濾波器、射頻切換開關(guān)(跳線)、附加的失真產(chǎn)生器、射頻信號的幅度調(diào)整、頻率斜坡和相位調(diào)整單元。
可能的情況是圖1電路中的射頻調(diào)整單元可能在射頻頻帶范圍內(nèi)引入不希望的相位偏移和/或寄生相移。這些所不期望的相移在射頻頻段的引入會影響最后的校正結(jié)果。延遲線難于調(diào)整，并且調(diào)整結(jié)果不可靠。然而，使用象放大器101和102這樣的高質(zhì)量非平衡放大器通常就能避免這個問題，顯著改進失真校正電路的性能，簡化必須的調(diào)節(jié)操作。因為在這種情況下唯一需要調(diào)節(jié)的參數(shù)就是直流電壓，而直流電壓的調(diào)整總是比任何射頻調(diào)節(jié)容易得多。
另外，輸入級的對稱-不對稱變換器104和輸出級的對稱-不對稱變換器111可以用變壓器來取代，這并不違背本發(fā)明的精神或超出其范圍。這個校正電路可以與激光器放在很小的電路板上，這進一步減少了寄生參數(shù)。整個預(yù)失真電路非常簡單，并且穩(wěn)健。
下面我們用激光器作為非線性光信號發(fā)生器的例子，來解釋一下本發(fā)明的原理。在固定的偏置和射頻輸入狀態(tài)下，激光器具有內(nèi)在的非線性。設(shè)拍矢量V1是激光器在某個特定頻率處產(chǎn)生的失真，預(yù)失真電路提供一個幅度相同，和激光器失真相位相差180度的補償矢量V2。從而，V2用來抵消激光器失真V1。
一旦激光器的光調(diào)制深度OMD到達削波點，并且合成的二階失真(CSO)和合成的三階失真(CTB)被控制在一定范圍內(nèi)的，比如CSO和CTB小于-65dBc，那么再進一步降低激光器失真并不會提高整個系統(tǒng)的性能。因此，并不總是需要激光器預(yù)失真電路實現(xiàn)完全抵消失真以優(yōu)化HFC系統(tǒng)的性能。特別是對CSQ失真來說更是如此，因為對HFC網(wǎng)絡(luò)來說，在激光發(fā)生器后的射頻放大器通常有很低的CSO失真。
圖3說明了預(yù)失真電路是怎樣工作的。OC代表一個激光失真矢量V1，CF表示校正矢量V2。由于這兩個矢量不是完全匹配的，故二者之間有一個偏差角∠OCF＝θ。OF表示最終的校正誤差。如圖3所示，圓半徑r＝OF。所有終點落在圓內(nèi)的校正矢量V2都有比OF好的最終校正誤差。在相位偏差為θ時，不管是如何控制校正信號的幅度，可獲得的最大校正量小于20log(sinθ)。
這就意味著如果整個頻帶內(nèi)的相位偏差是11.5°的話，校正結(jié)果不會好于14dB。而整個頻帶內(nèi)的相位偏差為18°的話，校正結(jié)果不會好于10dB。
圖3還說明了如果相位偏差得到很好控制的話，可獲得中等的校正效果。例如，假設(shè)激光器失真矢量OC的幅度是-59dBc，CB和CA是恰好與激光失真矢量相位差180度的校正矢量。在這個例子中，它們的幅度分別是-65dBc和-55.5dBc。在這個幅度范圍內(nèi)的校正信號可以修正激光器失真，使其好于-65dBc。注意此幅度公差是9.5dB。
CD和CE表明校正矢量V2與激光失真矢量V1的相位偏差是相同的。幅度在CD和CE之間的校正矢量可以校正激光器失真，使其好于-65dBc。因為DE＜AB，故校正矢量公差也相應(yīng)減小了。
CF表明校正矢量V2與激光器失真矢量V1有30°相位偏差。在此情況下，只有一個校正矢量幅度可以最佳地校正失真。此V2的幅度為-60.25dBc。其他校正矢量會導(dǎo)致更糟的校正結(jié)果。
圖3說明了相位匹配的重要性。如果校正信號與激光失真信號相位差不是180度的話，那么即使校正信號幅度等于失真信號幅度，也不會有最優(yōu)的校正結(jié)果。
回到當前的例子上來，圖4以圖形的方式說明了圖2電路的信號處理過程。在該例子中，使用了一個有輕微非線性的雙端口激光器件。因此，激光功率P可由激光器電流i功率級數(shù)的前兩項來表示P＝a1*i2＋a2*i22(1)
a1和a2是常量。
此電路的兩級放大器101和102，都是在使它們(即第一和第二放大器101和102)的導(dǎo)軌106、107和109、110上的直流電平偏置的情況下工作的。這樣，此電路的傳輸函數(shù)具有如下形式v2＝B1v1＋B2v12(2)v1＝b1vin＋b2vin2(3)其中B1、B2、b1、b2都是常量。等式(1)到(3)中的高于二階的項都被忽略了。
使用阻值為R1的電阻112來匹配放大器輸出阻抗，得i2＝v2/R1(4)假設(shè)激光器失真相對較小，等式(1)到(4)可以合并為v2＝B1b1vin＋(B1b2＋B2b12)vin2(5)P＝(a1B1b1vin/R1)＋((a1(B1b2＋B2b12)/R1)＋(a2B12b12/R12))vin2(6)這樣，可得如下的一個線性系統(tǒng)a1b2a2b1=-B1b1R1(1+(B2b12/b2B1))----(7)]]>如果使用變壓器來將放大器輸出阻抗R1變換成R2，可獲得如下的線性系統(tǒng)a1b2a2b1=-B1b1(R1R2)1/2(1+(B2b12/b2B1))----(8)]]>等式(7)和(8)說明可以通過控制非平衡放大器的增益(B1，b1)、電壓偏移(b2/b1和B2/B1)、阻抗匹配(R1和R2)來實現(xiàn)一個線性系統(tǒng)。
本發(fā)明中使用的放大器可以用標準的半導(dǎo)體器件來制作，如硅二極管，MESFET，HBT，HEMT或GaAs射頻放大器。本發(fā)明的放大器可以是混合型的或者是MMIC。對本發(fā)明電路的任選實施例包括可以使用多于兩級的非平衡放大，也可以引入一些負反饋來獲得更好的頻率響應(yīng)。
優(yōu)選使用射頻MMIC，好處是這些射頻器件的尺寸小。它可以把預(yù)失真電路和激光器放到一小塊電路板上，可幫助減少寄生效應(yīng)。
本發(fā)明和前述的分析適用于有任意數(shù)目的放大器級聯(lián)的預(yù)失真電路。如果B1＝1，就只有一個放大器，如果B1＜1，這個系統(tǒng)就等同于一個射頻衰減器。如果放大器的數(shù)目等于n，n＞2，則n－1個放大器可以合成一個等效的放大器，以應(yīng)用前面的分析。
斜坡電路是用來補償射頻放大器的直流偏置可能引起的頻率響應(yīng)改變和激光器頻率響應(yīng)變化。斜坡電路的最終目的是在整個頻率范圍內(nèi)產(chǎn)生一個平直的載波噪聲比。
圖5說明了與圖2的預(yù)失真電路一樣是本發(fā)明一部分的斜坡電路。如圖5所示，本發(fā)明的斜坡電路按如下構(gòu)設(shè)。在節(jié)點510和511之間并聯(lián)著一個電容504、一個電阻505、一對串聯(lián)的電阻506和507。
輸入端501直接與節(jié)點510相連，輸入信號由輸入端501進入。輸出端502與節(jié)點511相連。斜坡電路的輸出由輸出端502提供給圖2所示的本發(fā)明預(yù)失真電路。在串聯(lián)的兩電阻506和507中間一點和地之間串聯(lián)了電阻508和電感509。此斜坡電路的構(gòu)成及使用原理與現(xiàn)有技術(shù)是不同的。例如，現(xiàn)有技術(shù)在預(yù)失真電路中是利用斜坡電路來匹配激光器失真的幅度變化。但是，當斜坡電路改變信號幅度時，它也改變了整個頻帶內(nèi)的信號相位。如果象現(xiàn)有技術(shù)中那樣在預(yù)失真電路中使用斜坡電路，這種相位的變化就會改變失真矢量和校正矢量之間的相位關(guān)系，降低校正的效果。
在本發(fā)明中，圖5中的斜坡電路500用在圖2的預(yù)失真電路的輸入級之前。這樣，斜坡電路原則上不是預(yù)失真電路的一部分。因此，斜坡電路500產(chǎn)生的相位偏移不會降低預(yù)失真電路在校正與失真矢量間產(chǎn)生正確相位關(guān)系的能力。
如前所述，二階失真是主要的限制光數(shù)據(jù)信號準確傳輸?shù)氖д骖愋汀Ｒ虼?，這里所述的發(fā)明主要是針對校正二階失真的。
如果我們不對三階失真采取任何措施的話，有些地方是需要注意的1)使用的DFB激光器必須有低CTB失真。許多商用DFB激光器都滿足這個要求；2)使用高三階交叉功率點的IP3射頻平衡放大器；3)CTB問題可以通過僅僅偏置第一級射頻放大器的直流電壓，使供給第二級的直流電壓保持平衡而進一步減輕。由于第二級的放大，第一級的輸入射頻信號要遠小于第二級的輸入射頻信號。在這樣的情況下，射頻電路產(chǎn)生的CTB失真可以忽略。
如果CTB失真不是個問題，那么預(yù)失真電路的第一、二級都可以有偏移的直流電壓，在被處理的信號中產(chǎn)生最優(yōu)的預(yù)失真效果。當然，在許多情況下，僅偏置第一級的直流電壓就足以獲得良好的校正效果。本發(fā)明的電路原則上可以與另一個在線的三階預(yù)失真電路組合起來。該校正三階失真的三階預(yù)失真電路將在將來的專利發(fā)布中描述。這樣，本發(fā)明可以用于校正二階和三階失真。
在測試這里發(fā)布的發(fā)明時，使用了商用DFB激光器，如一個4mW～20mW的Fujitsu激光器。在調(diào)幅的模擬CATV頻率范圍內(nèi)，這種激光器的固有失真并不大。許多商用DFB激光器都有很平坦的頻率響應(yīng)，只有主要由L-I非線性引起的失真。為達到本發(fā)明的目的，非平衡放大器可以從合適的商用射頻MMIC中選取，如Anadigics ACA 0860-D。
在這些情況下，本發(fā)明可以產(chǎn)生優(yōu)良的校正效果。
根據(jù)圖示，對于70到110個頻道而言，可以被校正的激光功率范圍在2mW到20mW以上之間。在整個頻帶內(nèi)，可以獲得的CSO失真降低為8到10dB。最好情況下，CSO失真甚至可以超過10dB。校正后的CTB失真確實比激光器的固有CTB失真好。應(yīng)用本發(fā)明校正后的激光器滿足CATV的所有產(chǎn)業(yè)規(guī)范。
本發(fā)明的在線電壓預(yù)失真電路的一個好處就是對失真的校正可以以電的方式來控制，使遠程控制預(yù)失真成為可能。這就大大方便了例行的性能檢查和自動調(diào)整，提高了系統(tǒng)可靠性和整體性能。
進一步，在通過光纖長距離傳輸?shù)那闆r下，為補償由光纖色散產(chǎn)生的CSO失真，有必要進行區(qū)域調(diào)整。這種CSO失真依賴于所使用的光纖，在使用光纖前是不可知的或不可量化的。以電的方式預(yù)先調(diào)節(jié)預(yù)失真電路來補償光纖色散，使得可以不用考慮用來傳輸信號的光纖而改進信號傳輸。實驗表明，使用這種在線非平衡射頻預(yù)失真電路，對30公里的光纖傳輸，波長改變允差是20nm。
前面僅僅對本發(fā)明進行了示意和描述。它并不旨在窮盡或限制本發(fā)明為此處所披露的任何精確形式。按照上述原理，可以進行許多修改和變動。例如，打算校正CATV中的光視頻信號傳輸時，本發(fā)明可以用來補償任何非線性信號發(fā)生器(如放大器)的失真。
為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實際應(yīng)用，我們選擇了最佳的結(jié)構(gòu)進行了描述。前面的說明意圖使本領(lǐng)域的技術(shù)人員最好地利用此發(fā)明于不同的具體實現(xiàn)中，進行各種修改以適應(yīng)特定的應(yīng)用。
下面的權(quán)利要求定義了此發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一個在線的預(yù)失真電路，它包括多個級聯(lián)連接的放大級，用于接收信號并在信號送到非線性信號處理單元之前對信號進行預(yù)失真；每個所述放大級還包括一對電壓導(dǎo)軌，用于提供一對直流電平給所述放大級之一；其中提供給至少一個所述放大級的所述一對直流電壓電平是不相等的，以實現(xiàn)所述預(yù)失真。
2.如權(quán)利要求1所述的預(yù)失真電路，其中每個電壓導(dǎo)軌都包括一個電感。
3.如權(quán)利要求1所述的預(yù)失真電路，其中第一所述放大級還包括一個輸入端，信號由此輸入；一個放大器；一個對稱-不對稱變換器，所述變換器的初級繞組連接在所述輸入端和所述放大器的第一輸入端，次級繞組連接在放大器的第二輸入端和地之間。
4.如權(quán)利要求3所述的預(yù)失真電路還包括連接在初級繞組和放大器的第一輸入端之間的一個電容；和連接在次級繞組和放大器的第二輸入端之間的一個電容。
5.如權(quán)利要求1所述的預(yù)失真電路中，多級放大器的第二級包括一個輸出端，信號經(jīng)多級放大器處理后由此輸出；一個放大器；一個對稱-不對稱變換器，所述對稱-不對稱變換器的初級繞組連接在信號輸出端和放大器的第一輸出端之間，次級繞組連接在放大器的第二輸出端和地之間。
6.如權(quán)利要求5所述的預(yù)失真電路還包括一個連接在放大器第一輸出端和初級繞組之間的第一電容，一個連接在放大器第二輸出端和次級繞組之間的第二電容。
7.如權(quán)利要求1所述的預(yù)失真電路還包括一個阻抗匹配單元，它接于所述多級放大器的信號輸出端。
8.如權(quán)利要求3所述的預(yù)失真電路還包括多級放大器中與第一級相連的第二級，此第二級包括一個輸出端，信號被多級放大器處理后由此輸出；第二個放大器；第二對稱-非對稱變換器，它的初級繞組接在信號輸出端和第二放大器的第一個輸出端之間，次級繞組接在第二放大器的另一個輸出端和地之間。
9.如權(quán)利要求1所述的預(yù)失真電路還包括一個斜坡電路，它的輸出端接到多級放大器的輸入端。
10.如權(quán)利要求9所述的預(yù)失真電路，其中所述斜坡電路還包括互相并聯(lián)的電容、電阻和一對串聯(lián)的電阻；串聯(lián)，并連接在上述的兩個串聯(lián)電阻之間的一點和地之間的電阻和電感。
11.一種以電信號的方式提供預(yù)失真的方法，所述方法包括在一對電壓導(dǎo)軌上給所述信號所通過的多級放大器的至少一級提供不等的直流電壓電平，使信號預(yù)失真。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括控制經(jīng)所述一對電壓導(dǎo)軌向所述多個放大級中的至少一個放大級提供所述直流電壓電平之間的差來控制預(yù)失真。
13.如權(quán)利要求11所述的方法，還包括用一個連接在所述多級放大器輸出端的阻抗匹配單元進行阻抗匹配。
14.如權(quán)利要求11所述的方法中，多級放大器的第一級包括一個輸入端，信號由此輸入；一個放大器；一個對稱-不對稱變換器，它的初級繞組連接在所述輸入端和放大器的第一輸入端之間，次級繞組連接在放大器的第二輸入端和地之間。
15.如權(quán)利要求14所述的方法中，還包括連接多級放大器的第二級到第一級上，其中所述第二級包括一個輸出端，所述信號被多級放大器處理后由此輸出；第二個放大器；第二個對稱-不對稱變換器，它的初級繞組連接在信號輸出端和放大器的第一輸出端之間，次級繞組連接在放大器的第二輸出端和地之間。
全文摘要
本發(fā)明把多個放大器級聯(lián),組成了一個在線預(yù)失真電路。這些放大器是非平衡的,即電路中的每一個放大級有兩個被獨立控制的直流電壓輸入,它們提供不同的(即偏置)DC電平給非平衡放大器。放大器的這種不平衡性在信號中產(chǎn)生了預(yù)失真,此預(yù)失真可以用來抵消在該信號的后續(xù)處理和傳輸過程中由非線性器件引起的固有失真。為了使預(yù)失真與被校正的固有失真匹配,至少需要控制一個放大器級的DC電壓偏置。使用了一個斜坡電路與多級放大器(在射頻放大器前)相級聯(lián),以補償由非平衡放大器引起的幅度變化。改變一對DC電壓的其中之一,可以達到校正激光二極管特性曲線的亞線性或超線性的目的。
文檔編號H03F1/32GK1326611SQ99813377
公開日2001年12月12日 申請日期1999年9月9日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月17日
發(fā)明者S·周 申請人:通用儀器公司