[发明专利]一种功率放大器

说明书

本发明公开了一种功率放大器，属于电子与通信技术领域。该功率放大器由采用CMOS电路构成的偏置电路和采用锗化硅异质结三极管电路构成的信号放大电路组成。其中，偏置电路包括正温度系数电流源电路；负温度系数电流源电路；电流镜电路，其将接收的正温度系数电流和负温度系数电流组合成一个温度系数可调节的电流源，然后通过输出端输出该电流源；偏置电压电路，其根据温度系数可调节的电流源输出变化的电流；以及信号放大电路，其采用锗化硅异质结三极管电路将输入的射频信号放大后输出。本发明应用时，可在‑10dBm到30dBm之间调节输出功率，从而既能满足小功率时的低功耗应用，又能满足在特殊远距离情况下大输出功率的应用。

技术领域

本发明涉及电子与通信技术领域，特别是一种功率放大器。

背景技术

传统用于BLE（Bluetooth Low Energy）的CMOS功率放大器输出功率在0-10dBm 左右，传输距离在100米以内。图1所示为一种常规的CMOS 功率放大器电路。通常CMOS 晶体管的击穿电压是3.3V （深亚微米CMOS 器件的击穿电压在1.2V-3.3V 左右），输出信号的最大摆幅不能超过3.3V ，而对于A 类功率放大器，输出信号摆幅等于两倍电源电压，当电源电压取1.2V时，输出信号摆幅在2.4V 左右。这种情况下A 类功率放大器输出功率在10dBm附近。另外，采用CMOS 共源共栅结构或者差分结构可以在一定层度上提高输出功率，但是输出功率也不超过20dBm。

在低电源电压下，常规功率放大器输出大功率需要非常大的电流，从而导致晶体管尺寸增大，寄生电容增加，工作效率降低。另外，随着功率放大器工作温度升高，功率放大器的输出功率降低。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种功率放大器，对功率放大器的电流进行调控从而控制功率放大器的工作温度，并且可在-10dBm到30dBm之间调控功率放大器的输出功率。

为了实现上述目的，本发明采用的一个技术方案是：提供一种功率放大器，其特征在于，包括：正温度系数电流源电路，其输出正温度系数电流；负温度系数电流源电路，其输出负温度系数电流；电流镜电路，其接收正温度系数电流和负温度系数电流并将两个温度系数电流组合成一个温度系数可调节的电流源，电流镜电路输出温度系数可调节的电流源；偏置电压电路，其根据温度系数可调节的电流源输出变化的电流；以及信号放大电路，其采用锗化硅异质结三极管电路放大接入的射频信号，并将放大后的射频信号输出，信号放大电路与偏置电压电路电连接。

本发明的有益效果是：本发明将CMOS 工艺和锗化硅（SiGe）异质结（HBT）三极管工艺结合设计了一种功率放大器，该功率放大器可在-10dBm到30dBm 之间调节输出功率，从而既能满足小功率时的低功耗应用，又能满足在特殊远距离情况下大输出功率的应用。

附图说明

图1是一种常规CMOS 功率放大器电路示意图；

图2是本发明一种功率放大器电路示意图；

附图中各部件的标记如下：1-第一电阻、2-第一NMOS管、3-第一PMOS管、4-第二NMOS管、5-第二PMOS管、6-第二电阻、7-第三NMOS管、8-第三PMOS管、9-第四NMOS管、10-第四PMOS管、11-第五NMOS管、12-第六NMOS管、13-第五PMOS管、14-第六PMOS管、15-第七PMOS管、16-第一电容器、17-第一电感、18-第二电容器、19-第三电阻、20-第二电感、21-第一三极管、22-第三电容器、23-第四电阻、24-第三电感、25-第三三极管、26-第二三极管、27-第四电容器、28-第四电感。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。