专利名称：功率放大器驱动电路的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种射频电路，特别是涉及一种功率放大器驱动电路。
技术背景发射机的最后一级一般是一个功率放大器，它输出一定的功率到天线，然后发射到空间。功率放大器通常具有有限的功率增益和50欧姆输 入阻抗，因此要求功率放大器之前的电路能够输出足够大的功率来驱动功 率放大器，以满足发射功率要求。功率放大器驱动电路就是用于实现上述 功能的电路。目前功率放大器驱动电路主要采用单管共源放大或者双管共源共栅 放大，然后使用电感、或者电感电容谐振电路、或者扼流圈做负载，最后 通过输出匹配网络匹配到50欧姆。这种驱动电路的缺点是线性度和效 率有待进一步提高、需要使用匹配网络匹配到50欧姆、在差分应用中， 需要一个差分到单端转换器。发明内容本发明所要解决的技术问题是提供一种功率放大器驱动电路，它能 够提供足够的输出功率、线性度好、效率高，且使输出匹配到50欧姆。为解决上述技术问题，本发明的功率放大器驱动电路包括两个并联连 接的相同的双端输入-单端输出的功率放大器驱动电路paDrv 1、paDrvI1， 并且将输入信号交叉连接，构成双端输入-双端输出结构的功率放大器驱
动电路；即功率放大器驱动电路paDrv I的输出端Vo连接到总输出端Vo+， 其输入正端Vi+连接到总输入正端Vi+，输入负端Vi-连接到总输入负端 Vi-；功率放大器驱动电路paDrv II的输出端Vo连接到总输出端Vo-，其 输入正端Vi+连接到总输入负端Vi-，输入负端Vi-连接到总输入正端Vi+。采用本发明的功率放大器驱动电路，具有能够提供足够的输出功率、 线性度好、效率高，且使输出匹配到50欧姆等优点。工作频率范围宽。由于存在源极跟随器，输出阻抗低，带宽大，而现 有技术往往使用电感、或者电感电容谐振电路、或者扼流圈做负载，以及 输出匹配电路，导致通带较窄。能够提供足够的输出功率、效率高。共源放大器提供了较大的电流驱 动能力，从而能够有效地输送功率到负载。并且源极跟随器与共源放大器 共享电流，提高了效率。线性度好。由于推挽特性，给输出电压提供了较大的摆动空间，使其 具有良好的线性度。输出匹配到50欧姆。本发明可以直接交流耦合到50负载，不需要匹 配网络，而现有技术往往需要匹配网络。易于在芯片上集成。本发明仅使用晶体管和电容，在芯片上集成仅占 用很小的面积。而现有技术中的负载以及匹配网络需要用到大量的电感和 电容，占用很大的面积。另外，片上集成电感品质因数差，功率损耗大。
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明 图1是本发明的功率放大器驱动电路原理图； 图2是实现图1所示功率放大器驱动电路的一个实施例--双端输入-单端输出的功率放大器驱动电路原理图；图3是实现图1所示功率放大器驱动电路的另一个实施例--双端输 入-单端输出的功率放大器驱动电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，本发明的功率放大器驱动电路包括两个并联连接的相同 的双端输入-单端输出的功率放大器驱动电路paDrvI、 paDrvII，并且将 输入信号交叉连接，构成双端输入-双端输出结构的功率放大器驱动电路。 即功率放大器驱动电路paDrv I的输出端Vo连接到总输出端Vo+,其输入 正端Vi+连接到总输入正端Vi+，输入负端Vi-连接到总输入负端Vi-;功 率放大器驱动电路paDrv II的输出端Vo连接到总输出端Vo-，其输入正 端Vi+连接到总输入负端Vi-，输入负端Vi-连接到总输入正端Vi+。总输入端乂1+〃卜分别连接到paDrv I的输入端Vi+和Vi-，总输出 端Vo+连接paDrv I的输出端Vo，因此，Vo+被总差分输入信号(Vi+ - Vi_) 同向放大。同理，总输入端￥1+/^卜分别连接到paDrv I的输入端Vi-和 Vi+，总输出端Vo-连接paDrvI的输出端Vo，因此，Vo-被总差分输入信 号(^1+-Vi-)反向放大。由此，(Vi+/Vi-)到(￥0+〃0-)构成了差分输入 -差分输出形式的功率放大器驱动电路。参见图2，作为实现本发明的一个实施例，所述的双端输入-单端输 出的功率放大器驱动电路包括晶体管M1 M4， N型晶体管M1的源极与晶 体管M2的漏极互连，然后通过电容Cl交流耦合到输出端Vo。晶体管M1 的漏极接电源，晶体管M2的源极接地线，其差分输入信号正端Vi+通过
交流耦合(图中省略了直流偏置电路)输入到晶体管M1的栅极，差分输 入信号负端Vi-通过交流耦合输入到晶体管M2的栅极。类似地，P型晶体 管M4的源极与晶体管M3的漏极互连，然后通过电容C2交流耦合到输出 端Vo。晶体管M3的源极接电源，晶体管M4的漏极接地线，其差分输入 信号正端Vi+通过交流耦合(图中省略了直流偏置电路)输入到晶体管M4 的栅极，差分输入信号负端Vi-通过交流耦合输入到晶体管M3的栅极。晶体管M1构成源极跟随器，输出端Vo同向跟随输入Vi+。晶体管M2 构成共源放大器，将输入V卜反向放大。由于输入Vi+和Vi-是反向的， 那么源极跟随器和共源放大器的输出是同向的，两者可以直接合并。同理， 晶体管M4构成源极跟随器，输出端Vo同向跟随输入Vi+。晶体管M3构 成共源放大器，将输入Vi-反向放大。由于输入Vi+和Vi-是反向的，那 么源极跟随器和共源放大器的输出是同向的，两者也可以直接合并。这就 完成了差分到单端的转换功能。共源放大器使得转换器具有一定增益。通过选择尺寸和调整工作点， 源极跟随器可以具有50欧姆输出阻抗，完成阻抗匹配功能。另外，晶体 管M1和M2电流共享，晶体管M3和M4电流共享，效率高。除此之外，该驱动电路还具有线性度好、无需电感，易于在芯片上集 成等优点。参见图3，作为对图2所示双端输入-单端输出的功率放大器驱动电路 的改进，本发明的另一个双端输入-单端输出的功率放大器驱动电路实施 例是，在图2所示电路的基础上进一步包括一个P型晶体管M5和N型晶 体管M6。晶体管M5的源极接电源，栅极与晶体管M3的栅极互连，漏极
与晶体管M1的源极互连。晶体管M6的源极接地，栅极与晶体管M2的栅 极互连，漏极与晶体管M4的源极互连。晶体管Ml和M4分别构成源极跟随器，分别通过交流耦合电容(C1和 C2)耦合到输出端Vo，输出端Vo同向跟随输入Vi+。晶体管M2、 M3、 M5 和M6分别构成共源放大器，分别通过交流耦合电容(C1和C2)耦合到输出 端Vo，将输入Vi-反向放大。由于Vi+和Vi-是反向的，那么源极跟随器和 共源放大器的输出是同向的，两者可以直接合并，完成功率放大和提供驱 动的功能。
权利要求
1、一种功率放大器驱动电路，其特征在于包括两个并联连接的相同的双端输入-单端输出的功率放大器驱动电路paDrvI、paDrvII，并且将输入信号交叉连接，构成双端输入-双端输出结构的功率放大器驱动电路；即功率放大器驱动电路paDrv I的输出端Vo连接到总输出端Vo+，其输入正端Vi+连接到总输入正端Vi+，输入负端Vi-连接到总输入负端Vi-；功率放大器驱动电路paDrv II的输出端Vo连接到总输出端Vo-，其输入正端Vi+连接到总输入负端Vi-，输入负端Vi-连接到总输入正端Vi+。
2、 如权利要求l所述的功率放大器驱动电路，其特征在于所述双 端输入-单端输出的功率放大器驱动电路包括晶体管M1 M4， N型晶体管 Ml的源极与晶体管M2的漏极互连，然后通过电容Cl交流耦合到输出端 Vo;晶体管M1的漏极接电源，晶体管M2的源极接地线，其差分输入信号 正端Vi+通过交流耦合输入到晶体管Ml的栅极，差分输入信号负端Vi-通过交流耦合输入到晶体管M2的栅极;P型晶体管M4的源极与晶体管M3 的漏极互连，然后通过电容C2交流耦合到输出端Vo;晶体管M3的源极 接电源，晶体管M4的漏极接地线，其差分输入信号正端Vi+通过交流耦 合输入到晶体管M4的栅极，差分输入信号负端Vi-通过交流耦合输入到 晶体管M3的栅极；晶体管M1、 M4构成源极跟随器，输出端Vo同向跟随输入Vi+。晶体 管M2、 M3构成共源放大器，将输入Vi-反向放大。
3、 如权利要求2所述的功率放大器驱动电路，其特征在于所述双 端输入-单端输出的功率放大器驱动电路还包括一个P型晶体管M5和N型晶体管M6;晶体管M5的源极接电源，栅极与晶体管M3的栅极互连， 漏极与晶体管Ml的源极互连；晶体管M6的源极接地线，栅极与晶体管M2的栅极互连，漏极与晶体管M4的源极互连。
全文摘要
本发明公开了一种功率放大器驱动电路，包括两个并联连接的相同的双端输入-单端输出的功率放大器驱动电路paDrvI、paDrvII，并且将输入信号交叉连接，构成双端输入-双端输出结构的功率放大器驱动电路。本发明工作频率范围宽、能够提供足够的输出功率、线性度好、效率高，且使输出匹配到50欧姆，易于在芯片上集成。
文档编号H03F1/02GK101154923SQ20061011655
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月27日 优先权日2006年9月27日
发明者胡海星, 魏述然 申请人:锐迪科微电子(上海)有限公司