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四川使用射频功率放大器设计

来源: 发布时间:2022-01-14

    具体地,第二pmos管mp01的源极通过电阻r13接电源电压vdd。第二nmos管mn18的栅极与第二pmos管mp01的栅极连接后与nmos管mn17的漏极连接。第三nmos管mn19的漏极与第三pmos管mp02的漏极连接,第三nmos管mn19的源极接地,第三pmos管mp02的源极接电源电压,第三nmos管mn19的栅极与漏极连接,第三pmos管mp02的栅极和漏极连接。第二nmos管mn18的漏极与第二pmos管mp01的漏极的公共端记为连接点a,第三nmos管mn19的漏极与第三pmos管mp02的漏极的公共端记为第二连接点b,连接点a与第二连接点b连接,第二连接点b通过电阻r15接自适应动态偏置电路的输出端vbcs_pa,输出端vbcs_pa用于为功率放大器源放大器的栅极提供偏置电压。第四nmos管mn20的漏极与第四pmos管mp03的漏极连接后与pmos管mp04的栅极连接,第四nmos管mn20的源极接地,第四pmos管mp03的源极接电源电压vdd,第四nmos管mn20的栅极和第四pmos管mp03的栅极连接后与nmos管mn17的漏极连接。pmos管mp04的漏极通过电阻r17接自适应动态偏置电路的第二输出端vbcg_pa,第二输出端vbcg_pa用于为功率放大器栅放大器的栅极提供偏置电压。图3示出了本申请一实施例提供的高线性射频功率放大器的电路原理图。宽带功率放大器应用GaN基器件符合高功率输出、高效率、高线性度、高工作频 率的固态微波功率放大器的要求。四川使用射频功率放大器设计

    当射频功率放大器电路处于非负增益模式时,可控衰减电路处于无衰减状态,需要减少对射频功率传导的影响,在应用中需要将输入匹配电路和可控衰减电路隔离。当射频功率放大器电路处于负增益模式时,可控衰减电路处于衰减状态,一部分射频传导能量进入可控衰减电路变成热能消耗掉,另一部分射频传导能量进入功率放大器进行放大(在加强了负反馈的电路基础上,再放大衰减后的射频信号)。本申请实施例中的可控衰减电路处于衰减状态时,整个电路的衰减程度可达到-10db左右。可以理解为,比原来从rfin端进入电路的输入信号,已经衰减了10db。从整体电路的增益特性看,若原来的已经加强负反馈的放大器的增益是0db,那么现在功率放大器的增益就是-10db了。整个电路的负增益由三部分完成:(1)fet的偏置电路向降压降流切换;(2)射频功率放大器电路驱动级的反馈电路向反馈增强切换;(3)输入匹配中可控衰减电路的接地开关打开。其中(1)(2)同时满足时,从设计看整体电路增益低实现0db左右。再加入措施(3),电路可再多衰减10db左右。即满足负增益放大。图2a中的可控衰减电路的结构如图3所示,可控衰减电路包括:串联电感l和并联到地的电阻r和开关sw1。广东高科技射频功率放大器服务电话微波固态功率放大器通常安装在一个腔体内,由于频率高,往往容易产生寄 生藕合与干扰。

    包括但不限于全球移动通讯系统(gsm,globalsystemofmobilecommunication)、通用分组无线服务(gprs,generalpacketradioservice)、码分多址(cdma,codedivisionmultipleaccess)、宽带码分多址(wcdma,widebandcodedivisionmultipleaccess)、长期演进(lte,longtermevolution)、电子邮件、短消息服务(sms,shortmessagingservice)等。存储器402可用于存储软件程序以及模块,处理器408通过运行存储在存储器402的软件程序以及模块,从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器402可主要包括存储程序区和存储数据区,其中,存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等;存储数据区可存储根据移动终端的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外,存储器402可以包括高速随机存取存储器,还可以包括非易失性存储器,例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地,存储器402还可以包括存储器控制器,以提供处理器408和输入单元403对存储器402的访问。在本申请实施例中,存储器402用于存储射频功率放大器的初始状态电阻值,配置状态电阻值以及射频功率放大器检测模块的电阻值。

    驱动放大电路和功率放大电路的电路结构一样,但二者对应的各个器件的尺寸差异很大。相比较而言,功率放大电路更加注重输出放大信号的效率,驱动放大电路更加注重放大信号的增益控制。射频功率放大器电路的高、中、低功率模式下,电路结构和dc偏置都需要进行切换,即,通过改变反馈电路中的开关、电压偏置电路中的栅极电压、电流偏置电路中的漏极电流、供电电压vcc,以及使能可控衰减电路,协作实现以上功率模式,以及实现非负增益模式和负增益模式。图2b是本发明实施例提供的射频功率放大器电路的电路结构示意图,如图2b所示,应用于终端,包括:依次连接的可控衰减电路107、输入匹配电路101、驱动放大电路102、级间匹配电路103、功率放大电路105和输出匹配电路106,与驱动放大电路102跨接的反馈电路103;可控衰减电路107,用于根据终端中微处理器发送的模式控制信号,实现射频功率放大器电路的负增益模式与非负增益模式之间的切换;输入匹配电路101,用于使可控衰减电路和驱动放大电路之间阻抗匹配;驱动放大电路102,用于放大输入匹配电路输出的信号;反馈电路103,用于调节射频功率放大器电路的增益;级间匹配电路104,用于使驱动放大电路和功率放大电路之间阻抗匹配。功率放大器一般可分为A、AB、B、c、D、E、F类。

    RFMDWiFiPA产品线型号非常多,几乎可以满足所有WiFi产品的射频需求。P/NMinFreqMaxFreqGainPOUTEVM(%)Vcc(V)TxIcc(mA)RFRFRFRF018120RFRFRFRF018120RFRF02810355RFRFRFRF03018395RFRF0345800RF02851000RF03051450RF018120RFPA0265545RFPA0255670RFPA0335470RFPA5201E875RFPASTA-5063Z352STA-6033(Z)83165SZA-2044(Z)300SZA-3044(Z)45340SZA-5044(Z)15330SZA-6044(Z)5165SZM-2066Z583SZM-2166Z76878SZM-3066Z65730SZM-3166Z7900SZM-5066Z55800RFPA55124900MHz5850MHz33dB11ac-?23dBm11n–25dBm11ac––3%5VRFPA0RFPA55225180MHz5925MHz33dB23dBm-35dB5V285mARFPA033RFPA5542B在这些产品中,**令笔者震撼的就是RFPA5201E,其性能好到没朋友。笔者此前开发一款10W(11nHT20MCS7)超大功率放大器时,曾经选用了RFMDRFPA5201E作为驱动级。RFPA5201E测试数据与Datasheet中描述完全一致,如下图。当然,RFPA5201E的功耗也是不容小觑的,达到了可怕的1000mA,这可能也是很多厂商望而却步的原因。Richwave立积电子(RichwaveTechnologyCorp.)成立于2004年,是专业的IC设计公司。公司的主要技术在开发与设计世界前列的无线射频(RF)集成电路,公司的主要目标是在无线射频。效率:功率放大器的效率除了取决于晶体管的工作状态、电路结构、负载 等因素外,还与输出匹配电路密切相关。上海低频射频功率放大器技术

对整个放大器进行特性分析如果特性不满足预定要求,具 体电路则用多级阻抗变换,短截线等微带线电路来实现。四川使用射频功率放大器设计

    因为栅长l固定,因此可以通过设计栅宽w得到寄生电阻大小为ron的mos管。寄生电容coff=fom/ron,fom为半导体工艺商提供的参数,单位为fs(飞秒),在寄生电阻ron确定后,可确定寄生电容coff的大小,如此,即可确定可控衰减电路中开关的相关参数。在一个可能的示例中,可控衰减电路包括电阻、备用电阻rn、电感、开关和备用开关tn,开关的栅级与电阻的端连接,电阻的第二端连接电压信号,开关的漏级与备用开关的源级连接,开关的源级接地,备用开关的栅级连接备用电阻的端,备用电阻的第二端连接电压信号,备用开关的漏级连接电感的端,电感的第二端连接输入信号;其中,开关和备用开关,用于响应微处理器发出的控制信号使自身处于关断状态,以使可控衰减电路处于无衰减状态,实现射频功率放大器电路处于非负增益模式;还用于响应微处理器发出的第二控制信号使自身处于导通状态,以使可控衰减电路处于衰减状态,实现射频功率放大器电路处于负增益模式;其中,控制信号为具有电压值的电压信号,第二控制信号为具有第二电压值的电压信号,电压值与第二电压值不同。其中,为进一步提高耐压能力和静电保护能力,可采用如图9所示的可控衰减电路,将第二电阻替换成备用开关和备用电阻。四川使用射频功率放大器设计

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