[发明专利]功率放大器

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路领域，更具体地涉及一种功率放大器。

背景技术

在驱动大功率负载时，为了得到较高质量的信号，功率放大器起到了很好的作用，较高的信号质量是指，信号具有良好信噪比（SNR）和良好的总谐波失真（THD）。然而现有的功率放大器往往是由BJT（双极结型晶体管）或者MOSFET（金氧半场效晶体管）等非线性器件组成，而器件的非线性将是影响功率放大器的THD的主要因数。为了降低功率放大器的THD，功率放大器通常应用于负反馈中，因为负反馈对非线性具有抑制作用。

如图1所示为现有技术的功率放大器的结构示意图。如图所示，现有的功率放大器包括第一级放大器AMP1、第二级放大器AMP2、第三级放大器AMP3、主反馈单元及频率补偿单元；其中第一级放大器AMP1为差分输入级，其增益为A1；与第一级放大器AMP1的输出端连接的第二级放大器AMP2为中间级，且采用共源放大器，其增益为B1；与第二级放大器AMP2的输出端连接的第三级放大器AMP3为功率输出级，其增益为C；主反馈单元一端连接于第一级放大器AMP1的反相输入端，另一端与第三级放大器AMP3的输出端连接，且其反馈系数为β，以形成负反馈，抑制整个放大器电路的非线性；从而整个功率放大器的THD降低了A1*β*B1*C倍。由上述可知，由3级放大器组成的功率放大器，在节点OUT1,OUT2,OUT形成3个高阻节点，因而频率补偿单元通常采用（嵌套式）补偿方式，如图1所示频率补偿单元由电容c1、c2构成，具体连接关系如图1所示。而由于功率放大器的阻性负载变化范围大，并且负载电容有可能也较大（图1中未标示负载），因而频率补偿单元的电容c1、c2为了满足整个功率放大器的稳定性，其电容值也相应的较大，这在集成电路中将耗费较大的面积。

因此，有必要提供一种改进的功率放大器来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种功率放大器，本发明的功率放大器降低了其工作的非线性，降低了总谐波失真。

为实现上述目的，本发明提供一种功率放大器，包括第一级放大器、第二级放大器、第三级放大器、主反馈单元及频率补偿单元，所述第一级放大器为差分放大器，外部两差分信号分别对应输入所述第一级放大器的两输入端，所述第一级放大器的输出端与所述第二级放大器的输入端连接，所述第二级放大器的输出端与所述第三级放大器的输入端连接，所述第三级放大器的输出端输出放大后的信号，所述主反馈单元一端与所述第一级放大器的反相输入端连接，另一端与所述第三级放大器的输出端连接，所述频率补偿单元连接于所述第一级放大器的输出端与第三级放大器的输出端之间，其中，所述功率放大器还包括一辅助反馈单元，所述第二级放大器为差分输入放大器，所述第一级放大器的输出端与所述第二级放大器的正相输入端连接，所述第二级放大器的反相输入端与所述辅助反馈单元的一端连接，所述辅助反馈单元的另一端与所述第三级放大器的输出端连接。

较佳地，所述辅助反馈单元包括第一电阻与第二电阻，所述第一电阻的一端与所述第二电阻的一端及所述第二级放大器的反相输入端连接，其另一端接地，所述第二电阻的另一端与所述第三级放大器的输出端连接。

较佳地，所述频率补偿单元包括第一电容与第二电容，所述第一电容一端与所述第一级放大器的输出端连接，其另一端接地，所述第二电容一端与所述第二级放大器的输出端连接，其另一端与所述第三有放大器的输出端连接。

与现有技术相比，本发明的功率放大器，由于还包括所述辅助反馈单元，且所述第二级放大器的反相输入端与所述辅助反馈单元的一端连接，所述辅助反馈单元的另一端与所述第三级放大器的输出端连接，使得可以通过所述辅助反馈单元调节所述第二级放大器的输入端信号的幅度，可减小所述第二级放大器的输入端信号因幅度过大而引起的非线性，提高了整个放大器的性线，降低了总谐波失真，而且可以减少整个放大器的高阻节点，使得频率补偿更容易，从而可使用小面积的电容作为频率补偿单元的组成器件。

通过以下的描述并结合附图，本发明将变得更加清晰，这些附图用于解释本发明。

附图说明

图1为现有技术的功率放大器的结构示意图。

图2为本发明的功率放大器的结构示意图。

具体实施方式

现在参考附图描述本发明的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本发明提供了一种功率放大器，本发明的功率放大器降低了其工作的非线性，降低了总谐波失真。