[发明专利]提高功率放大器在输出低功率模式下的效率的方法

权利要求书

1.一种提高功率放大器在输出低功率模式下的效率的方法，其特征在于，功率放大器的输出级由若干结型场效应晶体管堆叠而成，其中：

每个晶体管的漏极与另一晶体管的源级相连，进行叠加；

将部分晶体管的漏极设为引出端，每个引出端通过开关分别与不同的电源相连；

控制引出端的开关状态来控制提供给所述晶体管的供应电压的有无；

处于工作状态时，晶体管按照由下至上的堆叠方向，所述晶体管的漏极的电压由低到高；

控制开关的状态，处于导通状态的晶体管的个数较多，则输出功率的晶体管的个数较多，通过耦合网络将有功率输出的晶体管的漏极的输出功率进行叠加，功率放大器的输出级处于较高功率输出模式；

控制开关的状态，处于导通状态的晶体管的个数较少，则输出功率的晶体管的个数较少，通过耦合网络将有功率输出的晶体管的漏极的输出功率进行叠加，功率放大器的输出级处于较低功率输出模式； 

当功率放大器从较高功率输出模式转换到较低功率输出模式时，功率放大器的直流功耗降低，提高了功率放大器在较低功率输出模式时的效率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述耦合网络包括金属线，其中，与有功率输出的结型场效应管的个数相同的金属线分别与耦合网络的输入端相连，通过另一金属线利用金属线之间的叠加、耦合功能将功率耦合到耦合网络的输出端，其中耦合网络的输入端为有功率输出的结型场效应管的漏极。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述功率放大器的输出级由2个结型场效应管M2和M1堆叠组成，所述结型场效应管M2和M1的栅极连接正向电源电压。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述结型场效应管的堆叠方向为由下至上，结型场效应管M1的漏极与结型场效应管M2的源极相连；结型场效应管M2和M1的栅极连接的正向电源电压为固定偏执或者自适应的电源电压。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述结型场效应管M2和M1的漏极分别连接开关S2d和S1d，通过所述开关S2d和S1d分别与电源VDD2和VDD1相连；其中，所述电源VDD2的电压值高于电源VDD1的电压值。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述开关S2d处于闭合状态，开关S1d处于断开状态时，结型场效应管M2和M1处于导通状态，都能提供输出功率，从漏极将功率耦合输出，所述功率放大器的输出级处于高功率输出模式。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，当所述开关S2d处于断开状态，开关S1d处于闭合状态时，结型场效应管M2处于断开状态，不能提供输出功率，结型场效应管M1处于导通状态，可以提供输出功率，并从结型场效应管M1的漏极将功率输出，所述功率放大器的输出级处于低功率输出模式。

8.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述功率放大器的输出级由3个结型场效应管M2、M1和M0堆叠组成，所述结型场效应管M2、M1和M0的栅极连接正向电源。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述结型场效应管的堆叠方向为由下至上，结型场效应管M0的漏极与结型场效应管M1的源极相连，结型场效应管M1的漏极与结型场效应管M2的源极相连；所述结型场效应管M2、M1和M0的栅极连接的正向电源为固定偏执或者自适应的电源。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述结型场效应管M2、M1的漏极分别连接开关S2d和S1d，通过所述开关S2d和S1d分别与电源VDD2和VDD1相连；其中，所述电源VDD2的电压值高于电源VDD1的电压值。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，当所述开关S2d处于闭合状态，开关S1d处于断开状态时，结型场效应管M0处于导通状态，使电源VDD2供给结型场效应管M2和M1的电压值更高，所述结型场效应管M2和M1能提供相对于没有结型场效应管M0时的更高的输出功率，并从结型场效应管M2和M1的漏极将功率耦合输出，所述功率放大器的输出级处于高功率输出模式。