[发明专利]UHF RFID阅读器功率放大器

说明书

本发明涉及了一种UHF RFID阅读器功率放大器，所述功率放大器包括三级放大电路、双共模反馈电路、互补输出电路和偏置电路。三级放大电路由共集共基差分放大电路、折叠式共基差分放大电路和共射差分放大电路组成，双共模反馈电路为折叠式共基差分放大电路和共射差分放大电路提供共模反馈电压。输出电路采用互补输出电路输出信号，偏置电路为三级放大电路和双共模反馈电路提供偏置电压。本发明的三级放大电路的第一级放大电路与第二级放大电路为电路提高增益，第三级放大电路为电路提供大摆幅。本发明双共模反馈电路减小放大电路的共模增益，提高共模抑制比。本发明互补输出电路消除交越失真。

技术领域

本发明属于模拟电路领域，特别涉及一种UHF RFID阅读器功率放大器。

背景技术

功率放大器广泛应用于电子电路的控制中，应用极其广泛，根据其具体的应用对功率放大器的多种指标如输入失调电压、输入失调电流、输入偏置电流、最大共模输入电压、共模抑制比、差模输入阻抗、输出摆幅、单位增益带宽、线性与谐波失真等有不同的要求，通常需要根据具体的设计指标重新进行设计优化。

RFID(射频识别)技术利用射频信号进行非接触式双向通信，自动识别目标对象并获取相关信息数据已成功应用于生产制造、物流仓储、交通运输、医疗卫生、公共安全等各个领域。它利用射频信号的空间耦合实现无接触式数据传递，并通过信息的相互传递达到识别对象的目的。近年来，RFID技术的不断发展使得阅读器的性能要求越来越高，发射机发射功率与接收机灵敏度的提高都依赖于功率放大器。零中频发射机结构简单，接收机更可以消除镜像频率干扰，易于满足低噪声放大器和混频器线性动态范围的要求，也无需考虑抑制镜频干扰的滤波器与中频信道选择滤波器，结构相对简单，正因为诸多优势，零中频阅读器也备受青睐。

在现在的功率放大电路中通常采用差分放大电路。差分放大电路具有大输出摆幅、无镜像极点等优点，因此可以得到高的闭环速度。

引入共模反馈的两个目的是为输出节点提供稳定的共模电平和减小共模增益，以提高共模抑制比。共模反馈设计时应考虑：只为共模信号提供负反馈回路，而差分信号则没有，即共模反馈不能影响电路的性能，在差分功率放大器中要引入共模反馈。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种功率放大器，具有高增益、大摆幅、宽带宽，能够满足UHF RFID阅读器的应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供的功率放大器包括：三级放大电路、双共模反馈电路、互补输出电路和偏置电路。

所述三级放大电路的第一级为共集共基差分放大电路，第二级为折叠式共基差分放大电路，第三级为共射差分放大电路。

所述共集共基差分放大电路为双端输入双端输出差分放大电路，包括差分对管和电流源电路，所述差分对管用于差分信号的输入和差分信号的输出，电流源电路可以作为差分放大电路的有源负载，提供较高的放大倍数，差分对管输出第一差分输出信号。

所述折叠式共基差分放大电路为双端输入双端输出差分放大电路，包括对称差分输入电路和差分输出电路，对称差分输入电路用于输入第一差分输出信号，经过功率放大输出第二差分输出信号。

所述共射差分放大电路为双端输入单端输出差分放大电路，用于输入第二差分输出信号，经过放大输出第三差分输出信号。

所述双共模反馈电路包括两个分支电路，第一分支电路包括两个差分输入端，该两个差分输入端分别接收所述第二差分输出信号中的一个，两个所述第二差分输出信号和第一参考信号比较，输出第一共模反馈电压到所述折叠式共基差分放大电路中用于稳定所述折叠式共基放大电路的共模输出电压；第二分支电路的一个输入端接收由所述第三差分输出信号分压得到的共模信号，将该共模信号与第二参考电压信号进行比较，输出第二共模反馈电压到所述共射差分放大电路中用于稳定所述共射差分放大电路的共模输出电压。