功率放大器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率控制技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002]功率放大器是無線通信系統(tǒng)中的射頻前端器件，通常用作音頻放大器和射頻放大器，用于產(chǎn)生功率輸出以驅(qū)動負載。在射頻應(yīng)用領(lǐng)域，功率放大器是必要的模塊，在發(fā)射信號之前對信號進行放大再耦合至天線。
[0003]目前常用的提高功率放大器輸出功率的方法是將功率電路串聯(lián)連接，增大總的輸出電壓來提高輸出功率。這種串聯(lián)功率合成的功率放大器由數(shù)個功率電路串聯(lián)堆疊連接而成，之間做功率匹配，使每個功率電路都能獲得最大功率輸出。然而，當工作頻率較高時，這種功率放大器中功率電路的寄生輸入、輸出電容效應(yīng)明顯，此時，最佳輸出負載并不為純阻性，而是感性阻抗，容易產(chǎn)生因感抗引起的歐姆損耗。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題是提供一種功率放大器，能夠避免產(chǎn)生由感抗引起的歐姆損耗。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的一個技術(shù)方案是:提供一種功率放大器，包括輸入匹配電路、輸出匹配電路、功率放大電路和外圍電路，所述外圍電路包括第一電阻、扼流電感、場效應(yīng)管，第一電容、第二電容、匹配濾波電路、第二電阻和偏置電路，所述功率放大電路包括多個三極管、多個阻抗匹配電感、多個阻抗匹配電阻、多個阻抗匹配電容和多個獨立電源，所述多個三極管依次串聯(lián)連接；所述第一電阻和所述扼流電感串聯(lián)連接在系統(tǒng)電源端與所述場效應(yīng)管的漏極之間，所述場效應(yīng)管的源極接地，所述第一電容連接在所述輸入匹配電路與所述場效應(yīng)管的柵極之間，所述偏置電路連接在所述系統(tǒng)電源端與所述場效應(yīng)管的柵極之間；所述多個三極管中的第一個三極管的基極連接在所述扼流電感與所述場效應(yīng)管之間，發(fā)射極接地，所述多個三極管中的其余三極管的發(fā)射極分別與前一個三極管的集電極連接，基極分別通過所述阻抗匹配電感連接至所述獨立電源，且通過串聯(lián)連接的阻抗匹配電容和阻抗匹配電阻接地；所述第二電容和所述匹配濾波電路連接在所述多個三極管中的最后一個三極管的集電極與所述輸出匹配電路之間，所述第二電阻連接在所述輸出匹配電路和地之間。
[0006]區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)的情況，本發(fā)明的有益效果是:功率放大電路采用多級三極管放大，無需使用電感來實現(xiàn)功率匹配，只需要通過每個三極管基極的阻抗匹配電阻即可實現(xiàn)阻抗變換，從而能夠避免產(chǎn)生由感抗引起的歐姆損耗，可以提高輸出功率。
【附圖說明】
[0007]圖1是本發(fā)明實施例功率放大器的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0008]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
[0009]參見圖1，是本發(fā)明實施例功率放大器的原理示意圖。本實施例的功率放大器包括輸入匹配電路、輸出匹配電路、功率放大電路和外圍電路。外圍電路包括第一電阻Rl、扼流電感L1、場效應(yīng)管M，第一電容Cl、第二電容C2、匹配濾波電路、第二電阻R2和偏置電路。
[0010]功率放大電路包括多個三極管Q、多個阻抗匹配電感L2、多個阻抗匹配電阻R3、多個阻抗匹配電容C3和多個獨立電源E，多個三極管Q依次串聯(lián)連接。
[0011]第一電阻Rl和扼流電感LI串聯(lián)連接在系統(tǒng)電源端Vcc與場效應(yīng)管M的漏極之間，場效應(yīng)管M的源極接地，第一電容Cl連接在輸入匹配電路與場效應(yīng)管M的柵極之間，偏置電路連接在系統(tǒng)電源端Vcc與場效應(yīng)管M的柵極之間。
[0012]多個三極管Q中的第一個三極管的基極連接在扼流電感LI與場效應(yīng)管M之間，發(fā)射極接地，多個三極管Q中的其余三極管的發(fā)射極分別與前一個三極管的集電極連接，基極分別通過阻抗匹配電感L3連接至獨立電源E，且通過串聯(lián)連接的阻抗匹配電容C3和阻抗匹配電阻R3接地。
[0013]第二電容C2和匹配濾波電路連接在多個三極管Q中的最后一個三極管的集電極與輸出匹配電路之間，第二電阻R2連接在輸出匹配電路和地之間。
[0014]其中，本實施例的功率放大器在工作時，偏置電路施加偏置電壓在場效應(yīng)管M的柵極，該電壓可以設(shè)置場效應(yīng)管M的工作點，使得第一電阻Rl上的壓降始終約等于系統(tǒng)電源電壓Vcc的一半，從而場效應(yīng)管M的輸出信號的直流分量始終約等于系統(tǒng)電源電壓Vcc的一半。
[0015]場效應(yīng)管M輸出信號后，再由功率放大電路進一步放大，其中，多個三極管Q中的第二個三極管到最后一個三極管的基極除了連接到獨立電源E外，還通過串聯(lián)的阻抗匹配電容C3和阻抗匹配電阻R3接地，該阻抗匹配電阻R3在三極管Q的發(fā)射機可表現(xiàn)出一定的電感性，通過調(diào)節(jié)阻抗匹配電阻R3的大小能夠調(diào)節(jié)三極管Q的輸入阻抗電感性的大小。除此之外，電容主要決定了晶體管輸入阻抗的電阻部分，因此對于第二個三極管到最后一個三極管的輸入阻抗可以調(diào)節(jié)阻抗匹配電容C3來確定輸入阻抗，最終能夠使每個三極管的下一個三極管所需要的最佳負載阻抗，因而可以避免產(chǎn)生由感抗引起的歐姆損耗，提高功率輸出效率。
[0016]本發(fā)明實施例的功率放大器的功率放大電路采用多級三極管放大，無需使用電感來實現(xiàn)功率匹配，只需要通過每個三極管基極的阻抗匹配電阻即可實現(xiàn)阻抗變換，從而能夠避免產(chǎn)生由感抗引起的歐姆損耗，可以提高輸出功率。
[0017]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種功率放大器，其特征在于，包括輸入匹配電路、輸出匹配電路、功率放大電路和外圍電路，所述外圍電路包括第一電阻、扼流電感、場效應(yīng)管，第一電容、第二電容、匹配濾波電路、第二電阻和偏置電路，所述功率放大電路包括多個三極管、多個阻抗匹配電感、多個阻抗匹配電阻、多個阻抗匹配電容和多個獨立電源，所述多個三極管依次串聯(lián)連接； 所述第一電阻和所述扼流電感串聯(lián)連接在系統(tǒng)電源端與所述場效應(yīng)管的漏極之間，所述場效應(yīng)管的源極接地，所述第一電容連接在所述輸入匹配電路與所述場效應(yīng)管的柵極之間，所述偏置電路連接在所述系統(tǒng)電源端與所述場效應(yīng)管的柵極之間； 所述多個三極管中的第一個三極管的基極連接在所述扼流電感與所述場效應(yīng)管之間，發(fā)射極接地，所述多個三極管中的其余三極管的發(fā)射極分別與前一個三極管的集電極連接，基極分別通過所述阻抗匹配電感連接至所述獨立電源，且通過串聯(lián)連接的阻抗匹配電容和阻抗匹配電阻接地； 所述第二電容和所述匹配濾波電路連接在所述多個三極管中的最后一個三極管的集電極與所述輸出匹配電路之間，所述第二電阻連接在所述輸出匹配電路和地之間。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種功率放大器。其包括輸入匹配電路、輸出匹配電路、功率放大電路和外圍電路，外圍電路包括第一電阻、扼流電感、場效應(yīng)管，第一電容、第二電容、匹配濾波電路、第二電阻和偏置電路，功率放大電路包括各有多個的三極管、阻抗匹配電感、阻抗匹配電阻、阻抗匹配電容和獨立電源。第一電阻、扼流電感、場效應(yīng)管串聯(lián)，偏置電路連接場效應(yīng)管的柵極，多個三極管的發(fā)射極、集電極依次串聯(lián)，第一個三極管的基極連接場效應(yīng)管的漏極，其余三極管的基極通過阻抗匹配電感連接獨立電源，且通過阻抗匹配電容和阻抗匹配電阻接地，第二電容、匹配濾波電路、輸出匹配電路依次連接到最后一個三極管的集電極。本發(fā)明能夠避免產(chǎn)生由感抗引起的歐姆損耗。
【IPC分類】H03F1/02, H03F3/20
【公開號】CN104901632
【申請?zhí)枴緾N201510334548
【發(fā)明人】張繼宏
【申請人】成都宜川電子科技有限公司
【公開日】2015年9月9日
【申請日】2015年6月16日