晶体管功率放大器的输入电路和设计这种电路的方法_4

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以及 Cgd =A3+B3*Pin+C3*Pin2
[0059]其中:A1是常量;
[0060]BI是常量;
[0061]Cl是常量;
[0062]A2是常量;
[0063]B2是常量;
[0064]A3是常量;
[0065]B3是常量;以及
[0066]C3是常量。
[0067]已经描述了本发明的多个实施例。然而,将懂得可以在没有偏离本发明的精神和范围的情况下进行各种修改。例如,应当懂得,电感和电容的其它排列和不同无源元件可以用于阻抗匹配网络,以使得这种网络提供在低和高输入信号功率电平处的阻抗匹配。此外,虽然已经描述了共源配置,但是对于其它晶体管配置(例如,共栅或共漏),可以适当地修改阻抗匹配网络。此外,如果增强型晶体管用于开关20和22,那么可以用其它无源元件配置来适当地修改输入匹配网络,以提供在低和高输入信号功率电平处的阻抗匹配。因此,其它实施例在所附权利要求的范围内。
【主权项】
1.一种电路,包括: 输入匹配网络;以及 晶体管,具有耦合到所述阻抗网络的输出的输入电极,其中, 当向所述输入匹配网络馈送具有相对低的功率电平的输入信号时,所述输入匹配网络具有第一输入阻抗,其中, 当向所述输入匹配网络馈送具有相对高的功率电平的输入信号时,所述输入匹配网络具有不同于所述第一输入阻抗的输入阻抗,其中, 所述电路还包括功率电平感测电路,所述功率电平感测电路由所述输入信号来馈送,当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有所述相对高的功率电平时,所述输入匹配网络具有串联地耦合在所述输入信号与所述晶体管的所述输入电极之间的第一电感,并且其中,当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有所述相对低的功率电平时,所述输入匹配网络具有串联地耦合在所述输入信号与所述晶体管的所述输入电极之间的第二电感,其中, 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有所述相对低的功率电平时,所述第一电感和所述第二电感并联连接,并且其中, 所述晶体管是具有场栅极或伽玛栅极的GaN晶体管器件,针对所述GaN晶体管器件的所述输入匹配网络是通过如下步骤来设计的: 通过具有相对大的输入信号功率电平的所述输入网络来驱动所述器件; 以所述器件在预定输出功率电平处的输出来改变所述输入网络的参数; 当所述输入网络的参数被改变时,测量所述器件的传输函数性能参数;以及 根据所测量的传输函数性能参数来选择所述输入网络的参数。2.根据权利要求1所述的电路,其中,所述晶体管具有场板。3.根据权利要求1所述的电路,其中,所述晶体管是氮化镓晶体管。4.根据权利要求3所述的电路,其中,所述晶体管具有场板。5.一种电路,包括: 晶体管,其具有输入电极; 输入匹配网络,其具有由输入信号馈送的输入并且具有连接到所述晶体管的所述输入电极的输出;以及 功率电平感测电路,其由所述输入信号来馈送,其中, 所述输入匹配网络响应于所述功率电平感测电路进行以下操作: 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有相对低的功率电平时,用第一输入阻抗来配置所述输入匹配网络;以及 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有相对高的功率电平时,用不同于所述第一输入阻抗的输入阻抗来配置所述输入匹配网络, 其中, 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有所述相对高的功率电平时,所述输入匹配网络具有串联地耦合在所述输入信号与所述晶体管的所述输入电极之间的第一电感,其中, 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有所述相对低的功率电平时,所述输入匹配网络具有串联地耦合在所述输入信号与所述晶体管的所述输入电极之间的第二电感,其中, 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有所述相对低的功率电平时,所述第一电感和所述第二电感并联连接,并且其中, 所述晶体管是具有场栅极或伽玛栅极的GaN晶体管器件,针对所述GaN晶体管器件的所述输入匹配网络是通过如下步骤来设计的: 通过具有相对大的输入信号功率电平的所述输入网络来驱动所述器件; 以所述器件在预定输出功率电平处的输出来改变所述输入网络的参数; 当所述输入网络的参数被改变时,测量所述器件的传输函数性能参数;以及 根据所测量的传输函数性能参数来选择所述输入网络的参数。6.根据权利要求5所述的电路,其中,所述晶体管具有场板。7.根据权利要求5所述的电路,其中,所述晶体管是氮化镓晶体管。8.根据权利要求7所述的电路,其中,所述晶体管具有场板。9.根据权利要求5所述的电路,其中,所述晶体管是场效应晶体管,并且其中,所述输入电极是所述晶体管的栅电极。10.根据权利要求9所述的电路,其中,所述晶体管具有场板。11.根据权利要求9所述的电路,其中,所述晶体管是氮化镓晶体管。12.根据权利要求11所述的电路,其中,所述晶体管具有场板。13.—种电路,包括: 晶体管,其具有输入电极; 输入匹配网络,其具有由输入信号馈送的输入并且具有连接到所述晶体管的所述输入电极的输出; 功率电平感测电路,其由所述输入信号来馈送;并且其中, 所述输入匹配网络响应于所述功率电平感测电路进行以下操作: 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有相对低的功率电平时,用第一输入阻抗来配置所述输入匹配网络;以及 当所述功率电平感测电路感测到所述输入信号具有相对高的功率电平时,用不同于所述第一输入阻抗的输入阻抗来配置所述输入匹配网络, 其中, 所述输入匹配网络包括:一对电气部件;以及至少一个开关,并且其中,至少一个开关响应于所述功率电平感测电路进行操作,来在所述相对高或相对低的功率电平中的一个处,将所述一对电气部件中的一个从所述输入匹配网络电气地去耦合,并且所述至少一个开关进行操作来在所述相对高或相对低的功率电平中的另一个处,将所述一对电气部件中的所述一个电气地耦合到所述输入匹配网络,并且其中, 所述晶体管是具有场栅极或伽玛栅极的GaN晶体管器件,针对所述GaN晶体管器件的所述输入匹配网络是通过如下步骤来设计的: 通过具有相对大的输入信号功率电平的所述输入网络来驱动所述器件; 以所述器件在预定输出功率电平处的输出来改变所述输入网络的参数; 当所述输入网络的参数被改变时,测量所述器件的传输函数性能参数;以及 根据所测量的传输函数性能参数来选择所述输入网络的参数。14.根据权利要求13所述的电路,其中,所述电气部件是具有不同电感值的电感。15.—种电路,包括: 输入匹配网络;以及 晶体管,其耦合到所述阻抗网络的输出,其中, 当向所述输入匹配网络馈送具有相对低的功率电平的输入信号时,所述输入匹配网络具有第一输入阻抗,其中, 当向所述输入匹配网络馈送具有相对高的功率电平的输入信号时,所述输入匹配网络具有不同于所述第一输入阻抗的输入阻抗,其中, 所述输入匹配网络包括: 一对电抗电气部件;以及 至少一个开关,其中, 所述至少一个开关响应于所述功率电平感测电路进行操作,来在所述相对高或相对低的功率电平中的一个处,将所述一对电抗电气部件中的一个从所述输入匹配网络电气地去耦合,并且所述至少一个开关进行操作来在所述相对高或相对低的功率电平中的另一个处,将所述一对电抗电气部件中的所述一个电气地耦合到所述输入匹配网络,并且其中,所述晶体管是具有场栅极或伽玛栅极的GaN晶体管器件,针对所述GaN晶体管器件的所述输入匹配网络是通过如下步骤来设计的: 通过具有相对大的输入信号功率电平的所述输入网络来驱动所述器件; 以所述器件在预定输出功率电平处的输出来改变所述输入网络的参数; 当所述输入网络的参数被改变时,测量所述器件的传输函数性能参数;以及 根据所测量的传输函数性能参数来选择所述输入网络的参数。16.根据权利要求1-15中的任一项所述的电路,通过以下步骤来设计对所述晶体管进行馈送的所述输入匹配网络: 在阻抗史密斯图上绘制所述晶体管的栅源阻抗的复共轭;以及在所述阻抗史密斯图上将所绘制的图顺时针旋转10-15度,以获得所述输入匹配网络的输入阻抗。
【专利摘要】一种电路具有:输入匹配网络;晶体管(14),其耦合到所述输入匹配网络的输出;并且其中,当向所述输入匹配网络(12)馈送具有相对低的功率电平的输入信号时,所述输入匹配网络(12)具有第一输入阻抗,并且其中,当向所述输入匹配网络(12)馈送具有相对高的功率电平的输入信号时,所述输入匹配网络(12)具有不同于所述第一输入阻抗的输入阻抗。
【IPC分类】H03F1/56, H03F3/193, H03H7/38
【公开号】CN105305986
【申请号】CN201510789224
【发明人】C·S.·惠兰, J·C.·特伦布莱
【申请人】雷声公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2008年7月21日
【公告号】CN101796720A, EP2203974A1, US7609115, US20090066439, WO2009035767A1
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