[发明专利]射地－基地放大器自举模拟电源放大电路

说明书

技术领域

本发明属于三极管放大电路领域，尤其与适合用于高频的电源放大电路相关。

背景技术

用于高频的模拟电源放大电路(与E类或开关电路不同)典型地由A类，AB类，B类，C类，或F类操作，有源元件在所选导电的角度下作为一模拟放大器进行操作。此电源放大器用于一无线通信装置中并采用GaAs MESFET和深—亚微米CMOS技术设计。

在此电源放大器中，输出晶体管漏极的信号漂移典型地为电源供应电压的三倍。这限制了用于避负MOS晶体管栅极—漏极击穿的最大供应电压。因此，例如，在一0.25微米CMOS处理中，普通供应电压为2.5伏。然而，由于栅极击穿电压为6伏，此处理中不能使用一2.5伏B类放大器。在常规射地—基地放大器结构中，一晶体管为普通—源极结构且其他晶体管为一普通—栅极结构，其中普通—栅极晶体管有一恒定dc栅极电压且在操作频率栅极实质上接地，击穿问题可减少但不能消除。

尽管存在采用串联晶体管和自举技术提高电路性能的各种现有技术，如US专利号3,268,827；4,100,438；4,284,905；以及4,317,055，这些参考文献未涉及如何使射地—基地放大器模拟电源放大电路的可用电源供应电压最大化的问题。因此，由于元件击穿抑制，需要一射地—基地放大器电源放大电路其中通过在低于额定供应电压上操作输出级使电源输出不受限。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种射地—基地放大器模拟电源放大电路，其中可使用的电源供应电压最大化，使得电源输出不受元件击穿特性的限制

依据本发明，此目的可通过一种新的具有射地—基地放大器自举结构的模拟电源放大器电路达到，其中一第一MOSFET和一第二MOSFET串联在一dc电压源节点和一普通节点之间，一rf输入信号节点与第一MOSFET的栅极相连并且一dc控制电压节点与第二MOSFET的栅极相连。为获得自举效应，一单向导电元件耦合于第二MOSFET的一漏极和栅极之间，且放大器电路的一输出来自第二MOSFET的漏极。

在本发明的一个最佳实施例中，dc控制电压源节点通过一电阻耦合于第二MOSFET的栅极，且rf输入信号节点通过一电容耦合于第一MOSFET的栅极。

在本发明的另一个最佳实施例中，单向导电元件是一二极管互连MOSFET，它实现自举作用。

在本发明的还一个最佳实施例中，一电阻与单向导电元件串联。

根据本发明的一种射地—基地放大器自举模拟电源放大电路对现有技术中的模拟电源放大器其中可用电源供应电压可最大化至达到充分提高电源输出提供一种有效改进。

附图说明

本发明的这些和其它方面将在如下描述的实施例更明显和清楚。

联系附图，参照以下描述，本发明将更清楚，其中单图表示根据本发明的一个射地—基地放大器自举模拟电源放大电路的简单示意图。

具体实施方式

在常规的模拟射地—基地放大器中，上级晶体管(类似于图中晶体管12)在一普通—栅极模式下操作，当下级晶体管(类似于图中晶体管10)在一普通—源极模式下操作。为了上级晶体管能在普通—栅极模式下操作，它的栅极典型地通过一包括一电容和一电感的调谐电路连接到地，电感典型地由粘合线电感形成。由于此串联LC振荡电路实际上典型地为窄波段，必须使用几个电感—电容对，因此需要几个粘合焊盘和一更大得芯片面积。在此情况下，上级晶体管的栅极实质上在rf地且它的电压实质上不变，因此实现所要的普通—栅极操作模式。然而，当一射地—基地放大器如此操作，此级仍然必须在小于额定供应电压下操作以避免元件击穿，因此限制了电源输出。

本发明通过考虑到小信号操作时要求而大信号应用如电源放大器时不要求在上级晶体管的栅极提供一rf地电的常规方法克服了前述缺点。通过允许在上级栅极有一rf漂移，以如下所述的方法，可获得一高输出电源和一高电源附加效应。

依据本发明的一射地—基地放大器自举模拟电源放大电路的一简化示意图如图所示。此放大器可通过提供适当偏压条件在A类，AB类，B类，C类或F类下操作。此放大器电路包括一具有与一第二MOSFET12相连的主电流路径的第一MOSFET10，此串联对通过一连接到节点14的电感16耦合于一dc电压源节点14和一普通节点(地)之间。