[发明专利]一种功率放大器和基于功率放大器的信号放大方法

权利要求书

1.一种功率放大器，其特征在于，

包括依次相连的运算放大级、至少一个缓冲级和输出级；

所述运算放大级有两个输入端，正输入端连接信号源，接收待放 大信号，负输入端接收反馈信号；

所述输出级的输出端与所述运算放大级的负输入端之间连接有第 一反馈单元，用于对所述功率放大器的输出进行闭环负反馈；

所述输出级的输入端与所述运算放大级的负输入端之间连接有第 二反馈单元，用于补偿所述输出级输入端输入电容造成的相位滞后；

所述至少一个缓冲级的输入端与所述运算放大级的负输入端之间 连接有第三反馈单元，用于补偿所述缓冲级输入端输入电容造成的相 位滞后；

所述第一反馈单元、第二反馈单元、第三反馈单元提供的反馈信 号在所述运算放大级的负输入端叠加；

其中，所述第二反馈单元为相位超前反馈单元。

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，

所述第一反馈单元为相位滞后反馈单元；

所述第三反馈单元为相位超前反馈单元。

3.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，

所述第一反馈单元为低通滤波器；

所述第二反馈单元为高通滤波器；

所述第三反馈单元为高通滤波器。

4.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，所述运算放 大级为电流反馈放大器，所述电流反馈放大器的正相输入端连接信号 源，接收待放大信号，反相输入端接收反馈信号，将所述第一反馈单 元、第二反馈单元和第三反馈单元提供的反馈信号叠加。

5.根据权利要求1至4任一项所述的功率放大器，其特征在于， 所述输出级包括N型金属氧化物半导体场效应管NMOS，P型金属氧 化物半导体场效应管PMOS和偏置电压源；

其中，所述NMOS的源极和所述PMOS管的源极耦合连接，作为 所述功率放大器的输出端；

所述NMOS的漏极连接供电电源正极；

所述PMOS的漏极接地或所述供电电源负极；

所述偏置电压源的正极连接NMOS的门极，负极连接PMOS的门 极，用于为所述NMOS管和PMOS管提供门极偏置电压。

6.根据权利要求1至4任一项所述的功率放大器，其特征在于， 所述输出级包括负极-正极-负极NPN型三极管，正极-负极-正极PNP 型三极管和偏置电路；

其中，所述NPN型三极管的发射极和所述PNP型三极管的集电极 耦合连接，作为所述功率放大器的输出端；

所述NPN型三极管的集电极连接供电电源正极；

所述PNP型三极管的发射极接地或所述供电电源负极；

所述PNP型三极管的基极作为所述输出级的输入端；

所述偏置电路用于为所述NPN型三极管和PNP型三极管提供偏置 电流。

7.一种基于功率放大器的信号放大方法，其特征在于，包括：

将取自输出级输出端的第一反馈信号、输出级输入端的第二反馈 信号和缓冲级输入端的第三反馈信号相叠加，形成总反馈信号；

将待放大信号和总反馈信号在负反馈的方式下在运算放大级输入 端相耦合，在总反馈信号的补偿作用下，对所述待放大信号进行放大。

8.根据权利要求7所述的信号放大方法，其特征在于，

所述第一反馈信号由相位滞后反馈单元将所述输出级输出端信号 反馈至所述运算放大级输入端；

所述第二反馈信号由相位超前反馈单元将所述输出级输入端信号 反馈至所述运算放大级输入端；

所述第三反馈信号由相位超前反馈单元将所述缓冲级输入端信号 反馈至所述运算放大级输入端。