专利名称：Ab类ldmos线性功率放大器的效率调整装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信领域，并且特别地，涉及一种AB类侧面 扩散金属氧化物半导体(Laterally Diffused Metal Oxide Semiconductor, LDMOS)线'性功率力文大器的步丈率调整装置。
背景技术：
目前，LDMOS功率晶体管凭借其高线性、高增益及高效率等 优点而在多载频线性功率放大器中被广泛采用。通常，效率是描述线性功率放大器的一个重要的指标。在各种 类型的LDMOS功率晶体管中，AB类LDMOS功率力文大器岁文率的 大小除了与功率回退、阻抗匹配有关外，还受LDMOS功率晶体管 的静态工作点的影响也很大。在一定功率回退的情况下，对应放大 器的最小三阶交调值通常有一个最佳静态工作点。对于目前常见的 A类、B类和AB类的放大器，其区别仅在于静态工作点的选才奪不 同。在实际应用中，针对大功率线性功放的AB类的放大器，总是 希望在保证其指标要求的前提下，降低成本并且提高其效率。通常 的做法是改变功放的状态，使其尽量偏向于B类，这是因为B类放 大器的效率会高于AB类放大器。目前，已经提出了能够提高AB 类LDMOS线性功率i文大器的效率的^支术，例如，Doherty4支术，但， 是目前提出的技术为了达到提高放大器效率这一 目的所需要的成本很高，设计和调试复杂，难以实现。目前，尚未提出能够以低成本 为代价实现提高放大器效率的目的的技术方案。实用新型内容考虑到相关技术中提高放大器效率的技术成本高、i殳计和调试 复杂、难以实现的问题而估文出本实用新型，为此，本实用新型的主 要目的在于提供一种AB类侧面扩散金属氧化物半导体线性功率放 大器的效率调整装置。根据本实用新型的AB类侧面扩散金属氧化物半导体线性功率 放大器的效率调整装置包括耦合器，连接至载频输入端，用于对输入其中的载频信号进行 功率耦合并输出得到的耦合信号；检波器，连接至耦合器，用于将耦合器输出的耦合信号转换为 电压信号并输出电压信号；栅极偏置电路，连接至检波器，用于对检波器输出的电压信号 进行电压调整，并将调整后的电压信号输出到侧面扩散金属氧化物 半导体功率晶体管的栅极，其中，侧面扩散金属氧化物半导体的栅才及连4妄至载频llr入端。可选地，耦合器可以为电阻直接耦合器。 可选地，耦合器可以为定向耦合器。 可选i也，4全波器可以为包纟备;险波管。 可选地，检波器可以为均方才M企波管。借助本实用新型的上述技术方案，通过耦合器、检波器、和栅 极偏置电路来调整侧面扩散金属氧化物半导体功率晶体管的栅极电 压，能够有效改变侧面扩散金属氧化物半导体功率晶体管的静态工 作点，从而以低成本、筒单易行的方式有效提高了侧面扩散金属氧 化物半导体功率晶体管的大的工作效率，解决了相关技术中提高放
大器效率的技术成本高、设计和调试复杂、难以实现的问题；并且 本实用新型可以广泛的应用在AB类多载频线性功》文中，具有良好 的适用性。
此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成 本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本 实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中
图1是根据本实用新型实施例的AB类侧面扩散金属氧化物半 导体线性功率放大器的效率调整装置的框图2是才艮据本实用新型的N沟道增强型侧面扩散金属氧化物半 导体功率放大器在不同的静态工作点增益随输出功率大小的曲线示意图。
具体实施方式
功能一既述
针对相关技术中提高放大器效率的技术成本高、设计和调试复 杂、难以实现的问题而估文出本实用新型，本实用新型在LDMOS功 率晶体管的栅极设置了栅-极偏置电路，这样在应用时就能够通过才册 极偏置电路改变LDMOS功率晶体管的棚-才及电压，/人而改变功率晶 体管的静态工作点，改进功率晶体管的效率。如图1所示，才艮据本实用新型的AB类LDMOS线性功率》文大 器的效率调整装置由以下几部分组成耦合器IOI、 4全波器102、 4册 极偏置电路103、以及LDMOS功率晶体管104,如图1所示。其中， 耦合器101用可调电容或固定电容实现；检波器102为普通的微波 二极管检波器；栅极偏置电路103为阻容网络，用于实现滤波和调 整棚4及电压的功能。
在图1所示的装置中，载频输入信号经LDMOS功率晶体管104 ;改大后输出。同时，载频输入信号经耦合器101耦合后送至冲企波器 102;然后由检波器102对耦合器101输出的耦合信号进行转换，得 到电压信号，并将该电压信号输出至栅极偏置电路103;栅极偏置 电路103连接到LDMOS功率晶体管的栅极，接收4全波器102输出 的电压信号，并实现对LDMOS功率晶体管104的棚4及电压的调整， 同时栅极偏置电^各103还接收预定的偏置电压。
下面将描述图1所示的AB类LDMOS线性功率》文大器的凌文率 调整装置对LDMOS功率晶体管的效率的调整方式。
图2是典型的N沟道增强型LDMOS功率放大器在不同的静态 工作点增益随输出功率大小变化的曲线。其中，Po为功率》文大器的 额定llr出功率，假设Id2为最小三阶交调所对应的《争态工作电流， 图2中的Idl>Id2>Id3>Id4。可以看出，为了保证功放效率最高，希 望静态工作点趋近于Id4,但是实际上在此静态工作点上功率放大 器的三阶交调最大；另夕卜，为了保证功放在额定输出功率Po时的三 阶交调最小，还希望此时的静态工作点趋近于Id2,所以，此时可 以采用取折衷的办法，即，让功放工作在Id2至Id4之间。
基于图1所示的装置，为了让功放工作在Id2至Id4之间，可 以采取以下调整方式在功放小信号输入时，调整偏置电路103(相 当于调整栅极电压，在具体电路中一般通过电位器调整)使得静态工作电流为Id2 (该电流数值一^:由厂家提供，或由实-睑测纟寻)，随 着输入信号的增大，检波器102的输出将随之变化，栅极电压因而 随之改变，这样就使得工作点随信号的增大发生了变化。
其中，在功放小信号输入或无信号输入时，经耦合器耦合的信 号也很小，因此检波器102输出电压为很小，调整偏置电路103使 得静态工作电流为Idl,图1中的检波器102为负压检波方式，所 以，随着输入信号的增大，^r波器将输出一个绝对值高的负电压， 使得LDMOS功率晶体管104的棚-极电压越来越低，/人而使静态工 作点逐渐下移，此时在AB类工作的晶体管向B类靠近，效率4是高。
这样，通过选择合适的耦合量及栅极电压就能实现信号由小变 大时功放管的静态工作点由Id2向Id4靠近，这样就有效地4是高了 功放的效率。
优选地，在实际电路设计中，根据输入功率的大小，耦合器可 选择电阻直接耦合或定向耦合器；根据输入波形的情况，检波器可 选择包络检波管或均方根检波管。当然，根据具体的应用场景还可 以通过其它方式实现本实用新型所涉及的器件，这里不再——列举。
这里所列举的使功放管的静态工作点由Id2向Id4靠近仅是一 个具体的实例，并不用于限定本实用新型，在应用中可以才艮据实际 需要将功放管的静态工作点改变至其它任意位置从而控制功放管的 效率。
综上所述，通过本实用新型的上述技术方案，通过耦合器、检 波器、和栅极偏置电^各来调整LDMOS功率晶体管的冲册才及电压，能 够有效改变LDMOS功率晶体管的静态工作点，乂人而以低成本、简 单易行的方式有效4是高了 LDMOS功率晶体管的大的工作效率，解 决了相关技术中提高放大器效率的技术成本高、设计和调试复杂、难以实现的问题；并且本实用新型可以广泛的应用在AB类多载频 线性功》文中，具有良好的适用性。
以上所述〗又为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本 实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更 改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、 等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种AB类侧面扩散金属氧化物半导体线性功率放大器的效率调整装置，其特征在于，包括耦合器，连接至载频输入端，用于对输入其中的载频信号进行功率耦合并输出得到的耦合信号；检波器，连接至所述耦合器，用于将所述耦合器输出的所述耦合信号转换为电压信号并输出所述电压信号；栅极偏置电路，连接至所述检波器，用于对所述检波器输出的所述电压信号进行电压调整，并将调整后的所述电压信号输出到侧面扩散金属氧化物半导体功率晶体管的栅极，其中，所述侧面扩散金属氧化物半导体的所述栅极连接至所述载频输入端。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述耦合器为电阻 直接耦合器。
3. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述耦合器为定向 耦合器。
4. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述4全波器为包络 检波管。
5. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述检波器为均方 根检波管。
专利摘要本实用新型公开了一种AB类LDMOS线性功率放大器的效率调整装置包括耦合器，连接至载频输入端，用于对输入其中的载频信号进行功率耦合并输出得到的耦合信号；检波器，连接至耦合器，用于将耦合器输出的耦合信号转换为电压信号并输出电压信号；栅极偏置电路，连接至检波器，用于对检波器输出的电压信号进行电压调整，并将调整后的电压信号输出到LDMOS功率晶体管的栅极，其中，LDMOS的栅极连接至载频输入端。本实用新型通过耦合器、检波器、和栅极偏置电路来调整LDMOS功率晶体管的栅极电压，能够有效改变LDMOS功率晶体管的静态工作点，从而以低成本、简单易行的方式有效提高了LDMOS功率晶体管的大的工作效率。
文档编号H03F1/02GK201303314SQ20082017544
公开日2009年9月2日 申请日期2008年10月30日 优先权日2008年10月30日
发明者瑾 张, 科 杨 申请人:中兴通讯股份有限公司