[发明专利]可变种类特性的放大器

说明书

相关申请的交叉引用

本申请向2010年4月20日提交的美国申请No.12/763,640要求优先权，该美国申请要求2010年4月2日提交的美国临时专利申请No.61/320,541的权益。上面两个申请的全部公开内容通过引用并入本发明。

技术领域

本公开涉及功率放大器以及具有多于一个种类的放大器的特性的功率放大器。

背景技术

本部分提供与本公开相关的背景信息，该背景信息不一定是现有技术。

多个工业使用射频（RF）来驱动等离子体腔，以便制造多种组件，例如集成电路、太阳能板、光盘（CD）、数字多用途（或视频）光盘（DVD）等等。每个制造过程可根据所制造的具体组件而不同。多个过程经常需要以不同频率、不同功率电平和不同效率输送RF能量。

现有的RF功率输送系统趋于根据具体等离子体制造过程的需要而专门调整。因此，RF功率放大器和发生器通常不可互换或者不容易改变来适应多种应用。相反，每种应用通常具有其自己的需要，一般需要改变RF功率放大器和/或RF功率发生器。

在一个示例中，一些等离子体制造过程需要在具有AB类功率放大器特性的模式下工作的功率放大器。在具有B类工作特性的工作模式下，输入波周期的大约一半由第一开关放大，输入波周期的另一半由以互补方式工作的第二开关放大。AB类的工作通常进一步由每个器件例示，每个器件在其大体截止的周期的一部分期间传导少量电流。这减小了死区或者两个器件基本同时截止的周期，这将交越减至最小或消除。AB类放大器通常以线性和较高功率输出换取效率。在传统的功率放大器中，AB类的效率局限于大约70%。

其它制造过程需要在具有E类功率放大器特性的模式下工作的功率放大器。通常使用开关功率放大器实现E类操作。与AB类放大器的推挽式构造相比，E类放大器已知布置在单端构造中。例如，开关器件在其输出端处与电路相连，该电路具有通过大的电感线圈与负载和与电源电压连接的串联的电感器和电容器（串联LC电路）。在工作时，当开关两端的电压为零或接近零并且大电流流经开关器件时，产生E类放大器的导通状态。当开关两端的电压大并且流经开关的电流为零或接近零时，产生E类放大器的截止状态。即，开关在RF周期的导通部分期间充当低电阻闭合开关，并且在RF周期的截止部分期间充当打开开关。E类放大器通常以效率和其它益处换取功率输出。E类的效率通常至少是85%并且可以高达95%。通常的E类放大器一般较不稳定，变成高压驻波比（VSWR）负载失配。

返回RF等离子体制造过程，制造者可能需要AB类特性的功率放大器来为某些应用的等离子体过程提供RF功率。在其它应用中，同一制造者可能需要E类特性的功率放大器来为不同的等离子体过程提供RF功率。制造者更喜欢由单个器件实现AB类或E类特性的工作，以便获得灵活性并且使成本降至最低。制造者尚不能满足此项客户需求。

传统功率放大器包括网络，该网络在连接到负载以前在输出端包括电容器和电感器。这样的网络还可以包括附加电容器并且可以称为CLC网络。功率放大器设计者通常使用CLC网络来在将输出信号施加给负载以前定型或调节输出信号。CLC网络还可以抑制瞬变和从负载反射回的带外能量。然而，上述CLC网络的使用一直局限于这些应用，而还未考虑CLC网络的其它应用。

发明内容

这个部分提供本公开的总体归纳，并且不是本公开的完整范围或者本公开的全部特征的全面公开。

一种功率放大器包括开关模块，所述开关模块接收输入信号并根据所述输入信号产生开关模块信号。输出模块接收所述开关模块信号并产生输出信号。所述功率放大器工作在具有多个功率放大器种类特性的多个模式下，并且所述输出模块的构造被改变，以针对所述输入信号实现在所述多个模式之间的工作。

一种功率放大器包括开关模块，所述开关模块接收输入信号并根据所述输入信号产生开关模块信号。输出模块接收所述开关模块信号并产生输出信号。所述输出模块至少包括电容器和电感器。所述功率放大器工作在具有多个功率放大器种类特性的多个模式下。所述电容器的值被改变，以针对所述输入信号实现在所述多个模式之间的工作。