本实用新型涉及电子通信领域，具体涉及一种有源偏置达林顿结构放大器。
背景技术：
低噪声放大器作为接收机的关键部件，其性能在很大程度上决定了接收机的接收灵敏度。近年来，随着超宽带雷达、超宽带通信系统的发展，对宽频带接收机的需求剧增，进而对宽频带低噪声放大器的需求应运而生。采用达林顿结构的低噪声放大器能够实现宽频带要求，电路原理图如图1，设计核心主要是达林顿晶体管，达林顿晶体管又称为复合晶体管，它采用复合连接的方式，将两只或多只晶体管构成的集电极连接在一起，并将前一晶体管的发射极直接连接到后一晶体管的基极，然后依次连接。达林顿反馈放大器可以提供多方面的优异性能，如宽带性、高线性、实现起来体积小和易于与外部组件级联等特性，在宽带放大器中应用广泛。
传统达林顿放大器(原理图如图1)一般采用BJT(双极结晶体管)或GaAs HBT(砷化镓异质结双极晶体管)工艺实现，具有良好的宽频特性，但具有噪声系数大、高低温工作电流变化大等缺点。达林顿放大器偏置电路采用电阻分压，分压电阻肩负反馈功能，完成放大器输入端口阻抗匹配和增益平坦度的设计。实际上，这种方式使放大器工作电流易受温度变化的影响，在高低温下电阻网络阻值稳定，而放大器管芯开启电压和IV特性曲线却存在变化，分压电阻为放大管所提供的电压无法跟随放大器在高低温下所需求的电压，造成高低温下放大器工作电流变化大。采用GaAs HBT工艺设计低噪声放大器芯片比采用GaAs pHEMT(砷化镓赝势高电子迁移率晶体管)工艺设计低噪声放大器噪声系数大，同时达林顿结构中反馈路径中电流的存在为放大管额外增加了噪声源，使放大器噪声大大增加，这与宽带低噪声的需求相违背。
技术实现要素：
本实用新型所要解决的技术问题是克服传统达林顿放大器工作电流不稳定的问题。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种有源偏置达林顿结构放大器，包括有源偏置电路、放大电路和耦合电路；所述有源偏置电路用于增强放大电路的电流稳定性；所述放大电路用于对电路输入信号进行放大；所述耦合电路用于隔断外部电压；所述有源偏置电路、放大电路以及耦合电路电连接。
进一步地，所述有源偏置电路包括电阻和至少一只放大管芯，所述电阻用于分压和限流。
本方案的有益效果：采用有源偏置改进达林顿结构放大器芯片，相对于无源器件电阻分压，有源偏置电路为放大管所提供的电压可以跟随放大器在高低温下所需求的电压变化，保证偏置电压在温度变化时的稳定性，使放大管电流稳定性增强，有效抵御高低温下的电流变化，从而保证电路在宽温度范围内的稳定工作。
进一步地，所述放大电路为达林顿结构，包括至少两只放大管，其中每只放大管源极与栅极连接。
进一步地，所述放大电路采用的放大管为GaAs pHEMT。
本方案的有益效果：相比于传统采用GaAs HBT工艺设计低噪声放大器，采用GaAs pHEMT工艺设计放大器可有效降低噪声系数。
进一步地，所述放大电路由电阻和电容构成负反馈路径，所述负反馈路径用于调整放大器输入端口阻抗和增益平坦度。
本方案的有益效果：负反馈路径中电流的存在为放大管额外增加了噪声源，因此在电路中增加电容，起到扼流的作用。
进一步地，所述放大电路由电阻、电容和电感构成负反馈路径，所述负反馈路径用于调整放大器输入端口阻抗和增益平坦度。
本方案的有益效果：在上一方案的基础上，另外增加电感，在起到扼流和降噪同时，也可以有效提升放大电路增益的作用。
进一步地，所述放大电路还包括峰化电感，所述峰化电感的一端连接第一pHEMT放大管源极，另一端连接第二pHEMT放大管栅极，该峰化电感用于提升放大电路的高频增益。
本方案的有益效果：采用至少两级放大管级联提升放大电路的放大增益，在达林顿管间加入峰化电感，进一步拓宽放大增益带宽。
进一步地，所述耦合电路包括输入耦合电容和输出耦合电容，用于隔断外部输入的直流电压。
综上，本实用新型的有益效果是：采用有源偏置达林顿结构放大器，使放大管电流稳定性增强，有效抵御高低温下的电流变化，从而保证电路在宽温度范围内的稳定工作，有效减小放大器的噪声并拓宽放大增益带宽。
附图说明
图1是传统达林顿放大器的电路图；
图2是本实用新型有源偏置达林顿结构放大器的电路图；
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型进行进一步详细介绍，但本实用新型的实施方式不限于此。
本实用新型提供一种有源偏置达林顿结构放大器，包括有源偏置电路、放大电路和耦合电路；所述有源偏置电路用于增强放大电路的电流稳定性；所述放大电路为达林顿结构，包括至少两只pHEMT(赝势高电子迁移率晶体管)放大管，其中每只pHEMT放大管源极与栅极连接，该放大电路用于对电路输入信号进行放大；分离反馈电路和偏置电路，有效减小放大器的噪声；所述耦合电路包括输入耦合电容和输出耦合电容，用于隔断外部输入的直流电压；所述有源偏置电路、放大电路以及耦合电路电连接。
有源偏置电路包括电阻和至少一只放大管芯，所述电阻用于分压和限流。采用有源偏置改进达林顿结构放大器芯片，相对于电阻分压，有源偏置为放大管所提供的电压可以跟随放大器在高低温下所需求的电压同时变化，保证偏置电压在温度变化时的稳定性，使放大管电流稳定性增强，有效抵御高低温下的电流变化，从而保证电路在宽温度范围内的稳定工作。采用GaAs pHEMT工艺设计低噪声放大器可有效降低噪声系数，相比于传统采用GaAs HBT工艺设计低噪声放大器。
其中，一种方案为所述放大电路由电阻和电容构成负反馈路径，所述负反馈路径用于调整放大器输入端口阻抗和增益平坦度；另一方案为所述放大电路由电阻、电容和电感构成负反馈路径，所述负反馈路径用于调整放大器输入端口阻抗和增益平坦度。在上一方案的基础上，另外增加电感，在起到扼流和降噪同时，也可以有效提升放大电路增益的作用。
其中，放大电路还包括峰化电感，所述峰化电感设置于第一pHEMT放大管源极和第二pHEMT 放大管栅极之间，该峰化电感用于提升放大电路的高频增益。在达林顿管间加入峰化电感，进一步拓宽放大增益带宽。
图2是本实用新型有源偏置达林顿结构放大器的具体电路图；根据图2所示，赝势高电子迁移率晶体管FET1的栅极一方面连接电容C1的一端，C1的另一端输入射频信号RF-in，另一方面连接电阻R1后连接两放大管芯FET3和FET4后接地。另外赝势高电子迁移率晶体管 FET1的栅极连接电阻R2和电容C2后回连赝势高电子迁移率晶体管FET1的漏极构成反馈电路。所述赝势高电子迁移率晶体管FET1的漏极一方面连接R3后接入放大管芯FET4的漏极，另一方面接耦合电容C3后输出射频信号RF-out；此外，赝势高电子迁移率晶体管FET1的源极一方面接电阻R4后接地，另一方面连接峰化电感L1后连接到赝势高电子迁移率晶体管FET2 的栅极；所述赝势高电子迁移率晶体管FET2的源极直接接地，漏极通过电感L2后连接到电源。