功率放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及功率控制技术领域，特别是涉及一种功率放大器。
【背景技术】
[0002]功率放大器是无线通信系统中的射频前端器件，通常用作音频放大器和射频放大器，用于产生功率输出以驱动负载。在射频应用领域，功率放大器是必要的模块，在发射信号之前对信号进行放大再耦合至天线。
[0003]目前常用的提高功率放大器输出功率的方法是将功率电路串联连接，增大总的输出电压来提高输出功率。这种串联功率合成的功率放大器由数个功率电路串联堆叠连接而成，之间做功率匹配，使每个功率电路都能获得最大功率输出。然而，当工作频率较高时，这种功率放大器中功率电路的寄生输入、输出电容效应明显，此时，最佳输出负载并不为纯阻性，而是感性阻抗，容易产生因感抗引起的欧姆损耗。
【发明内容】
[0004]本发明主要解决的技术问题是提供一种功率放大器，能够避免产生由感抗引起的欧姆损耗。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是:提供一种功率放大器，包括输入匹配电路、输出匹配电路、功率放大电路和外围电路，所述外围电路包括第一电阻、扼流电感、场效应管，第一电容、第二电容、匹配滤波电路、第二电阻和偏置电路，所述功率放大电路包括多个三极管、多个阻抗匹配电感、多个阻抗匹配电阻、多个阻抗匹配电容和多个独立电源，所述多个三极管依次串联连接；所述第一电阻和所述扼流电感串联连接在系统电源端与所述场效应管的漏极之间，所述场效应管的源极接地，所述第一电容连接在所述输入匹配电路与所述场效应管的栅极之间，所述偏置电路连接在所述系统电源端与所述场效应管的栅极之间；所述多个三极管中的第一个三极管的基极连接在所述扼流电感与所述场效应管之间，发射极接地，所述多个三极管中的其余三极管的发射极分别与前一个三极管的集电极连接，基极分别通过所述阻抗匹配电感连接至所述独立电源，且通过串联连接的阻抗匹配电容和阻抗匹配电阻接地；所述第二电容和所述匹配滤波电路连接在所述多个三极管中的最后一个三极管的集电极与所述输出匹配电路之间，所述第二电阻连接在所述输出匹配电路和地之间。
[0006]区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是:功率放大电路采用多级三极管放大，无需使用电感来实现功率匹配，只需要通过每个三极管基极的阻抗匹配电阻即可实现阻抗变换，从而能够避免产生由感抗引起的欧姆损耗，可以提高输出功率。
【附图说明】
[0007]图1是本发明实施例功率放大器的原理示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0009]参见图1，是本发明实施例功率放大器的原理示意图。本实施例的功率放大器包括输入匹配电路、输出匹配电路、功率放大电路和外围电路。外围电路包括第一电阻Rl、扼流电感L1、场效应管M，第一电容Cl、第二电容C2、匹配滤波电路、第二电阻R2和偏置电路。
[0010]功率放大电路包括多个三极管Q、多个阻抗匹配电感L2、多个阻抗匹配电阻R3、多个阻抗匹配电容C3和多个独立电源E，多个三极管Q依次串联连接。
[0011]第一电阻Rl和扼流电感LI串联连接在系统电源端Vcc与场效应管M的漏极之间，场效应管M的源极接地，第一电容Cl连接在输入匹配电路与场效应管M的栅极之间，偏置电路连接在系统电源端Vcc与场效应管M的栅极之间。
[0012]多个三极管Q中的第一个三极管的基极连接在扼流电感LI与场效应管M之间，发射极接地，多个三极管Q中的其余三极管的发射极分别与前一个三极管的集电极连接，基极分别通过阻抗匹配电感L3连接至独立电源E，且通过串联连接的阻抗匹配电容C3和阻抗匹配电阻R3接地。
[0013]第二电容C2和匹配滤波电路连接在多个三极管Q中的最后一个三极管的集电极与输出匹配电路之间，第二电阻R2连接在输出匹配电路和地之间。
[0014]其中，本实施例的功率放大器在工作时，偏置电路施加偏置电压在场效应管M的栅极，该电压可以设置场效应管M的工作点，使得第一电阻Rl上的压降始终约等于系统电源电压Vcc的一半，从而场效应管M的输出信号的直流分量始终约等于系统电源电压Vcc的一半。
[0015]场效应管M输出信号后，再由功率放大电路进一步放大，其中，多个三极管Q中的第二个三极管到最后一个三极管的基极除了连接到独立电源E外，还通过串联的阻抗匹配电容C3和阻抗匹配电阻R3接地，该阻抗匹配电阻R3在三极管Q的发射机可表现出一定的电感性，通过调节阻抗匹配电阻R3的大小能够调节三极管Q的输入阻抗电感性的大小。除此之外，电容主要决定了晶体管输入阻抗的电阻部分，因此对于第二个三极管到最后一个三极管的输入阻抗可以调节阻抗匹配电容C3来确定输入阻抗，最终能够使每个三极管的下一个三极管所需要的最佳负载阻抗，因而可以避免产生由感抗引起的欧姆损耗，提高功率输出效率。
[0016]本发明实施例的功率放大器的功率放大电路采用多级三极管放大，无需使用电感来实现功率匹配，只需要通过每个三极管基极的阻抗匹配电阻即可实现阻抗变换，从而能够避免产生由感抗引起的欧姆损耗，可以提高输出功率。
[0017]以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
【主权项】
1.一种功率放大器，其特征在于，包括输入匹配电路、输出匹配电路、功率放大电路和外围电路，所述外围电路包括第一电阻、扼流电感、场效应管，第一电容、第二电容、匹配滤波电路、第二电阻和偏置电路，所述功率放大电路包括多个三极管、多个阻抗匹配电感、多个阻抗匹配电阻、多个阻抗匹配电容和多个独立电源，所述多个三极管依次串联连接； 所述第一电阻和所述扼流电感串联连接在系统电源端与所述场效应管的漏极之间，所述场效应管的源极接地，所述第一电容连接在所述输入匹配电路与所述场效应管的栅极之间，所述偏置电路连接在所述系统电源端与所述场效应管的栅极之间； 所述多个三极管中的第一个三极管的基极连接在所述扼流电感与所述场效应管之间，发射极接地，所述多个三极管中的其余三极管的发射极分别与前一个三极管的集电极连接，基极分别通过所述阻抗匹配电感连接至所述独立电源，且通过串联连接的阻抗匹配电容和阻抗匹配电阻接地； 所述第二电容和所述匹配滤波电路连接在所述多个三极管中的最后一个三极管的集电极与所述输出匹配电路之间，所述第二电阻连接在所述输出匹配电路和地之间。
【专利摘要】本发明提供了一种功率放大器。其包括输入匹配电路、输出匹配电路、功率放大电路和外围电路，外围电路包括第一电阻、扼流电感、场效应管，第一电容、第二电容、匹配滤波电路、第二电阻和偏置电路，功率放大电路包括各有多个的三极管、阻抗匹配电感、阻抗匹配电阻、阻抗匹配电容和独立电源。第一电阻、扼流电感、场效应管串联，偏置电路连接场效应管的栅极，多个三极管的发射极、集电极依次串联，第一个三极管的基极连接场效应管的漏极，其余三极管的基极通过阻抗匹配电感连接独立电源，且通过阻抗匹配电容和阻抗匹配电阻接地，第二电容、匹配滤波电路、输出匹配电路依次连接到最后一个三极管的集电极。本发明能够避免产生由感抗引起的欧姆损耗。
【IPC分类】H03F1/02, H03F3/20
【公开号】CN104901632
【申请号】CN201510334548
【发明人】张继宏
【申请人】成都宜川电子科技有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月16日