[发明专利]基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器

权利要求书

1.一种基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，包括至少一个由第一射频晶体管和第二射频晶体管组成的共源共栅晶体管对以及与之对应的由第三射频晶体管和第四射频晶体管组成的虚设共源共栅晶体管对，所述虚设共源共栅晶体管对的中间节点 NODE A的电压等于功率控制单元的要求电压，所述共源共栅晶体管对并联连接；第一射频晶体管的栅极连接输入信号端，第一射频晶体管的栅极还与第三射频晶体管的栅极连接，第二射频晶体管的栅极与第四射频晶体管的栅极连接，第一射频晶体管的源极与第三射频晶体管的源极接地，第一射频晶体管的漏极连接第二射频晶体管的源极，第三射频晶体管的漏极连接第四射频晶体管的源极；第二射频晶体管的漏极通过扼流电感连接供电电压端，第四射频晶体管的漏极连接供电电压端，第二射频晶体管的漏极还连接输出信号端；第一去耦电容的一端与供电电压端连接，另一端接地；第一射频晶体管的栅极还连接第一偏置电路，第二射频晶体管的栅极还连接第一运算放大器的输出端，并连接第二去耦电容，第二去耦电容的另一端接地；所述第一偏置电路和第一运算放大器的同相输入端分别连接功率控制单元，所述第一运算放大器的反相输入端连接第三射频晶体管的漏极，所述功率控制单元具有至少一个用于调整第一偏置电路和第一运算放大器的输出偏置电压的输入控制信号端。

2.根据权利要求1所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述输入控制信号端连接系统控制器或者连接射频功率放大器输出检测处理电路的输出端。

3.根据权利要求1所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述第一运算放大器由至少两个GaAs pHEMT晶体管和片上电阻构成，所述第一运算放大器的输入和输出分别连接电平转换单元。

4.根据权利要求3所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述电平转换单元由至少四个GaAs pHEMT晶体管构成的二极管以及电阻构成，所述晶体管用于实现电平转换，所述电阻提供电平转换需要的电流。

5.根据权利要求1所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述第一射频晶体管、第二射频晶体管、第三射频晶体管、第四射频晶体管、扼流电感、第一去耦电容和第二去耦电容制作在GaAs E/D pHEMT工艺芯片上，由第一运算放大器、第一偏置电路、功率控制单元组成的功率控制电路制作在CMOS工艺芯片或SOI工艺芯片上，两颗芯片之间通过绑定线连接。

6.根据权利要求5所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述第一运算放大器包括由两个NMOS晶体管构成的输入级作为第一级放大，由两个PMOS晶体管作为负载和电流镜将双端输入转换成为单端信号，由PMOS晶体管和电流源构成的第二级放大，输入和输出端连接分别连接电平转换单元。

7.根据权利要求6所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，所述电平转换单元包括四个NMOS晶体管和两个电流源，所述晶体管用于实现电平转换，所述电流源提供电平转换所需的电流。

8.根据权利要求1所述的基于闭环功率控制的共源共栅射频功率放大器，其特征在于，包括由第一射频晶体管和第二射频晶体管组成的第一共源共栅晶体管对，以及与之对应的由第五射频晶体管和第六射频晶体管组成的第一虚设共源共栅晶体管对，由第三射频晶体管和第四射频晶体管组成的第二共源共栅晶体管对，以及与之对应的由第七射频晶体管和第八射频晶体管组成的第二虚设共源共栅晶体管对，第一共源共栅晶体管对与第二共源共栅晶体管对并联连接；所述第一射频晶体管和第三射频晶体管的栅极通过隔直电容连接输入信号端，所述第一射频晶体管的栅极连接第一偏置电路，所述第三射频晶体管的栅极连接第二偏置电路，所述第二射频晶体管的栅极连接第一运算放大器的输出端，第四射频晶体管的栅极连接第二运算放大器的输出端，所述第一偏置电路、第二偏置电路、第一运算放大器和第二运算放大器的同相输入端分别连接功率控制单元，所述第一运算放大器的反相输入端连接第五射频晶体管的漏极，所述第二运算放大器的反相输入端连接第七射频晶体管的漏极，所述功率控制单元具有至少一个用于调整第一偏置电路、第二偏置电路、第一运算放大器和第二运算放大器的输出偏置电压的输入控制信号端。