專利名稱：放大器電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及放大器電路和操作放大器的方法。
背景技術(shù)：
電子放大器，特別是功率放大器，廣泛應(yīng)用于音頻設(shè)備和通信收發(fā)器的發(fā)射器。對(duì)這類放大器的一個(gè)要求是要取得最佳效率。以便于說(shuō)明，放大器效率可認(rèn)為是施加到放大器的交流電(AC)輸出功率和直流電(DC)輸入功率之間的比率。
在現(xiàn)有放大器中，這個(gè)要求通過(guò)先確定所需放大輸出功率電平，然后為規(guī)定的輸出功率電平優(yōu)化放大器來(lái)實(shí)現(xiàn)。一種優(yōu)化放大器的方法是為所需輸出功率電平選擇最佳負(fù)載。另一種方法是采用能夠根據(jù)不同的所需輸出功率電平進(jìn)行調(diào)節(jié)的可調(diào)負(fù)載。通常，在負(fù)載為單值的情況中，輸出功率電平確定為最高工作電平或略低于最高工作電平，以使在耗散功率最大的較高功率電平處，作為損失的耗散功率而測(cè)量的效率降低效應(yīng)最小。
不過(guò)，所探討的問(wèn)題在于只可能適應(yīng)于給定的負(fù)載，對(duì)該負(fù)載所規(guī)定輸出功率電平可保持近乎最佳的效率。如果為規(guī)定的輸出功率電平而優(yōu)選的放大器用于不同的功率電平，若放大器不是可再調(diào)節(jié)的(例如，通過(guò)調(diào)節(jié)負(fù)載)，則會(huì)產(chǎn)生明顯的效率降低。例如，如果固定電源電壓的A類放大器優(yōu)化為輸出功率電平為P瓦，則當(dāng)放大器工作在輸出功率電平為P時(shí)，其效率將達(dá)到理想值50％(晶體管飽和電壓Vsat為零的理論最大值)。如果相同的A類放大器工作在輸出功率電平為P/2瓦處，則理論上取得的最佳效率是25％。
本發(fā)明的目的是提供一種放大器，它的效率可在輸出功率電平的一定范圍內(nèi)優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種放大器電路，它包括適用于放大輸入信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)的放大器，該放大器由電源電壓和電源電流供電；和控制裝置，它可根據(jù)傳輸函數(shù)調(diào)節(jié)電源電流和電源電壓以優(yōu)化放大器效率。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了一種放大器電路，包括適用于放大輸入信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)的放大器，放大器具有用于確定電源電流的電流控制信號(hào)的輸入端和用于為驅(qū)動(dòng)放大器而接收電源電壓V和電源電流I的輸入端；規(guī)定所需功率電平的裝置；計(jì)算電源電流I和電源電壓V值，以在規(guī)定的功率電平優(yōu)化放大器效率，并施加相應(yīng)的電流控制信號(hào)和相應(yīng)的電源電壓到放大器的各個(gè)輸入端的控制裝置。
可操作控制裝置以根據(jù)可變所需輸出功率電平P調(diào)節(jié)電源電流I和電源電壓V，使得放大器的效率最大，并在放大器輸出功率電平P的一定范圍內(nèi)基本保持恒定的放大器效率。
在實(shí)踐中，放大器電路可包括晶體管和控制裝置，并可操作控制裝置來(lái)調(diào)節(jié)電源電壓V，使之V=2RP+Vsat]]>式中R是的晶體管輸出截止時(shí)的實(shí)部阻抗，Vsat是晶體管飽和電壓。將電源電流調(diào)節(jié)為I=VR]]>因此，放大器效率可在一個(gè)輸出功率電平的廣泛范圍內(nèi)能夠是相同的(即近似于理想的)。這特別有利多于一個(gè)輸出功率電平操作的裝置。這可以在不需要再調(diào)節(jié)負(fù)載阻抗的情況下取得。換言之，負(fù)載阻抗的恒定數(shù)值可以適用于不同的輸出功率電平，而不影響放大器的效率。
該放大器電路的典型應(yīng)用是通信系統(tǒng)基站(地面或衛(wèi)星)中的動(dòng)態(tài)功率控制，或是移動(dòng)終端中的動(dòng)態(tài)功率控制，在這種情況下效率是關(guān)鍵參數(shù)，且輸出信號(hào)功率隨時(shí)間和隨一個(gè)較寬范圍的電平而動(dòng)態(tài)變化。
同樣，如果電池是通過(guò)調(diào)節(jié)進(jìn)入放大器的電壓V用電池為放大器供電，而不是直接從電池為放大器供電，則放大器效率與電池的電荷改變(即電池放電的結(jié)果)無(wú)關(guān)?？墒褂弥绷?直流轉(zhuǎn)換器來(lái)提供可變的電源電壓。直流-直流轉(zhuǎn)換器具有相對(duì)高的效率。
另外，通過(guò)調(diào)節(jié)輸入電源電壓和電源電流，在非A類工作的情況下諧波所生成的電平易于控制。換言之，可在輸出功率電平的廣泛范圍中產(chǎn)生對(duì)稱波形，使在信號(hào)波形的波峰和波谷發(fā)生電壓和電流的限制。這限制了二次諧波所產(chǎn)生的電平。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，提供了操作適用于放大輸入信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)放大器的方法，該方法包括用電源電壓和電源電流為放大器供電；根據(jù)傳輸函數(shù)調(diào)節(jié)電源電流I和電源電壓V以優(yōu)化放大器效率。
通過(guò)參照附圖，結(jié)合本發(fā)明示范實(shí)施例的下述詳細(xì)描述，在附加權(quán)利要求中闡述的本發(fā)明的上述和其它的特點(diǎn)及其優(yōu)點(diǎn)將變得更加清晰。


在附圖中圖1示出晶體管放大器電路；圖2示出圖1中晶體管的集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線；圖3示出當(dāng)直流電工作點(diǎn)在VS和1/2IS時(shí)的理想的晶體管集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線；圖4示出當(dāng)直流電工作點(diǎn)在VS和IS時(shí)的理想的晶體管集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線；圖5示出當(dāng)直流電工作點(diǎn)在VS和2IS時(shí)的理想的晶體管集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線；圖6示出當(dāng)直流電工作點(diǎn)在1.5VS和1.5IS時(shí)的理想的晶體管集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線；圖7示出當(dāng)直流電工作點(diǎn)在0.75VS和0.75IS時(shí)的理想的晶體管集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線；圖8是優(yōu)化放大器效率的一種方法的流程圖；圖9是優(yōu)化放大器效率的另一種方法的流程圖；圖10是示出放大器電路整體總體功能的總體方框圖；圖11放大器電路的更詳細(xì)的方框圖；和圖12是放大器電路的另一個(gè)更詳細(xì)的方框圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖1，圖中示出由NPN雙極晶體管TR1組成的放大器1。電感L1連接到晶體管TR1的集電極2。同樣，電感L2也連接到晶體管TR1的基極3。負(fù)載Zload通過(guò)無(wú)損耗匹配電路M1連接到集電極2。無(wú)損耗匹配電路將負(fù)載Zload變換到完全實(shí)部阻抗Ropt。因此，表現(xiàn)在晶體管集電極的有效負(fù)載是Ropt。匹配電路M1較佳地包括任何晶體管寄生參數(shù)(集電極-發(fā)射極的容抗和負(fù)載感抗)，使得Ropt是在晶體管截止時(shí)的阻抗。Ropt稱作動(dòng)態(tài)負(fù)載阻抗，并具有純阻抗(測(cè)量單位為歐姆)的數(shù)值。
參考圖2，圖中示出晶體管TR1的集電極特性曲線(1)和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線(2)。圖中的水平軸相應(yīng)于集電極-發(fā)射極電壓Vce(另一種選擇是，如果用場(chǎng)效應(yīng)管替換NPN雙極晶體管TR1，Vce相應(yīng)于漏極-源極電壓Vds(源極為零伏))。圖中的垂直軸相應(yīng)于集電極電流Icc(對(duì)應(yīng)于FET中的漏極電流Idd)。多條曲線(1)對(duì)應(yīng)基極電流的不同值(對(duì)應(yīng)于FET柵極電壓的不同值)。動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線的斜率等于-(1/Ropt)。Vs指定DC電源電壓在集電極上的特定值，而Is指定DC集電極電源電流的特定值。
在圖2中，集電極AC電壓是幅度Vs的正弦波，集電極AC電流是幅度Is正弦波。為了使晶體管TR1顯現(xiàn)出圖2所示的的特性，對(duì)其偏壓以取得最大效率。最大效率的條件用負(fù)載曲線(2)表示，并對(duì)應(yīng)于唯一值Ropt。換言之，預(yù)定Ropt，以使輸出功率電平從0增加，最終當(dāng)開(kāi)始發(fā)生限制時(shí)，電壓和電流同時(shí)開(kāi)始限制。
輸出功率電平等于Pac=(Vce-Vsat)22Ropt]]>(公式1)式中Pac單位是瓦，Vce和Vsat單位是伏特，Ropt單位是歐姆。在圖2中，Vce＝Vs。這樣Pac=(Vs-Vsat)22Ropt]]>(公式2)當(dāng)Vsat趨于零時(shí)，DC集電極電流Is=VsRopt,]]>Pac趨于Pac≈Vs2Ropt=Vs·Is2]]>(公式3)當(dāng)DC輸入功率是Vs·Is時(shí)，產(chǎn)生的理論效率(當(dāng)Vsat接近零時(shí))是50％。
公式2能夠用于計(jì)算最佳DC電源電壓VsVs=2RoptPac+Vsat]]>(公式4)從VS，可以計(jì)算出所需DC集電極電源電流Icc=VsRopt]]>(公式5)圖3，4和5示出三幅集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線的示圖。在這些示圖中，Vce＝Vs是常數(shù)，從Ropt取得的負(fù)載曲線斜率是常數(shù)(-1Ropt]]>)。在各個(gè)圖中，集電極DC電源電流Icc值是不同的(Is的倍數(shù)或分?jǐn)?shù))。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，特性曲線做近似，使Vsat為零。集電極電壓Vce和集電極電流Icc的軌跡就是負(fù)載曲線。
圖3示出理想的集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線，當(dāng)Vs和Is為常數(shù)時(shí)，DC工作點(diǎn)在Vs和1/2Is。在圖3中，Icc=Is2.]]>對(duì)于信號(hào)到達(dá)線性工作最大值的限制時(shí)(限制剛發(fā)生時(shí))的情況來(lái)說(shuō)，效率為25％。
圖4示出DC工作點(diǎn)為Vs和Is時(shí)的理想的集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線。在圖4中，Icc＝Is，使晶體管偏置以取得最大效率。集電極AC電壓是幅度Vs的正弦波形，集電極電流是幅度Is的正弦波形Is。這也對(duì)應(yīng)于圖2中的條件，使Vsat假定為零。在此條件中，放大器處于飽和閾值極限，此處在線性工作(A類)在既不限制電壓也不限制電流時(shí)，可獲得最大電壓和電流擺幅。于是，理論效率達(dá)50％。
圖5示出DC工作點(diǎn)在Vs和2Is時(shí)的理想集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線。在圖5中，Icc＝2Is?？砂l(fā)現(xiàn)，當(dāng)信號(hào)幅度從零增加時(shí)，電壓限制首先發(fā)生在電壓最小值上，而不是在電壓最大值上，產(chǎn)生了相對(duì)于基波的二次諧波的高電平。若對(duì)圖5的電源電流，放大器工作在最大功率電平且保持線性(A類)工作(如圖所示)，則效率為25％。
圖6和7示出兩個(gè)例子，在這兩個(gè)例子中，同時(shí)調(diào)節(jié)電源電壓和電源電流Icc，以達(dá)到兩個(gè)不同功率電平50％的理論效率。圖6示出DC工作點(diǎn)在1.5Vs和1.5Is時(shí)的理想集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線。圖7示出DC工作點(diǎn)在0.75Vs和0.75Is時(shí)的理想集電極特性曲線和動(dòng)態(tài)負(fù)載曲線。
圖8和圖9示出控制放大器的略有不同的方法。圖8是優(yōu)化放大器效率的一種方法的流程圖。在圖8中，在步驟3接收來(lái)自放大器的所需輸出功率電平。然后，在步驟4計(jì)算電源電壓V的值，然后是電流I的計(jì)算5。接著將所計(jì)算的電壓和電流施加到放大器以優(yōu)化其效率6。圖9是優(yōu)化放大器效率的另一種方法流程圖。在圖9中，執(zhí)行相同的操作，但在步驟4和步驟5的電壓和電流的計(jì)算同時(shí)計(jì)算或非順序計(jì)算。
附圖中的圖10是具有電源電流和電源電壓控制的放大器電原理圖。放大器電路11包括放大器12，例如包括圖1中的放大器。放大器12具有確定電源電流I的電流控制信號(hào)輸入(Icontrol)和能夠接收電源電壓V和電源電流Is的輸入端，以驅(qū)動(dòng)放大器。在雙極晶體管放大器中，Icontrol信號(hào)調(diào)節(jié)晶體管基極偏置電波，從而調(diào)節(jié)電源電流(集電極電流)。在FET放大器的情況中，Icontrol信號(hào)調(diào)節(jié)晶體管的柵極電壓，從而調(diào)節(jié)電源電流(漏極電流)。
放大器12在接收輸入線路上的信號(hào)并在輸出線路上輸出接收信號(hào)的放大信號(hào)。功率測(cè)試電路13(例如是包絡(luò)檢波器)連接到輸出線路并測(cè)量信號(hào)中的功率。須理解，功率測(cè)試電路也可串聯(lián)在輸出線路中，并同樣能夠完成相同的功率測(cè)量任務(wù)。
表示功率的信號(hào)從功率測(cè)量電路13施加到功率控制電路14。功率控制電路14也從所需的功率電平指示器15接收所需的功率電平信號(hào)。在音頻放大器電路中，所需的功率電平指示器可以是可變電阻連接著音量控制旋鈕的，由用戶來(lái)選擇。在蜂窩電話系統(tǒng)，功率控制可用于控制蜂窩電話的功率輸出。功率控制基本上來(lái)自一個(gè)或兩個(gè)來(lái)源，即，來(lái)自蜂窩電話本身或來(lái)自蜂窩系統(tǒng)。在前一種來(lái)源中，通過(guò)測(cè)量蜂窩電話接收的通信信號(hào)中的功率并以其相反的比例調(diào)節(jié)輸出功率來(lái)進(jìn)行功率控制。在后一種來(lái)源中，在蜂窩系統(tǒng)的移動(dòng)控制器的命令信號(hào)的形式進(jìn)行功率控制，其中控制器測(cè)量從蜂窩電話中接收的信號(hào)功率并發(fā)送命令給蜂窩電話來(lái)調(diào)節(jié)其輸出功率以滿足系統(tǒng)中的所需參數(shù)。這樣，在蜂窩電話的放大器中，所需的功率電平指示器可為接收蜂窩電話內(nèi)部源數(shù)據(jù)的或外部數(shù)據(jù)的寄存器。
功率控制電路使用所需的功率電平信號(hào)來(lái)計(jì)算并產(chǎn)生上述討論的電源電壓V和電源電流I。功率控制電路14也使用來(lái)自所需功率電平指示器15的所需功率電平信號(hào)和來(lái)自功率測(cè)量電路13的輸出功率信號(hào)來(lái)進(jìn)一步調(diào)節(jié)V或I值以精確控制所需的輸出功率。
通常，根據(jù)所需的功率電平，使用傳輸函數(shù)，通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓和電源電流來(lái)控制效率。采用施加上述方程或一個(gè)或多個(gè)查找表(包括由經(jīng)驗(yàn)確定的在功率電平、電源電流和電源電壓間的關(guān)系)的電路，可實(shí)現(xiàn)該傳輸函數(shù)。無(wú)論哪種方法，都可以由功率控制電路14來(lái)確定能夠取得所需功率輸出的最佳放大器效率的電源電流I和電源電壓V值。然后，功率控制電路14相應(yīng)調(diào)節(jié)電源電流I和電源電壓V。
圖11是放大器電路的更詳細(xì)方框圖，示出如何獨(dú)立地控制效率和功率。通過(guò)根據(jù)測(cè)量到的輸出功率調(diào)節(jié)電源電壓取得功率控制。所需的功率電平輸入到在功率控制電路14中的計(jì)算電路17，該電路計(jì)算V，I值和相應(yīng)的Icontrol值。Icontrol以計(jì)算的數(shù)值在線路19輸入到放大器12。采用這樣的方法控制放大器的效率。
相應(yīng)計(jì)算值的電源電壓V在線路20輸出到求和電路21。從功率測(cè)量電路13(也就是表示真實(shí)功率的信號(hào))輸出的信號(hào)輸入到控制單元22，該單元也從所需的功率電平寄存器16接收所需的功率電平信號(hào)?？刂茊卧?2用作比較器，提供正比于所需功率電平信號(hào)和代表真實(shí)功率信號(hào)之間差值的信號(hào)。
控制單元22的輸出也輸入到求和電路21，從而根據(jù)所需功率和真實(shí)功率之間的差值調(diào)節(jié)施加到放大器12的電源電壓V。這樣，求和電路21、控制模塊22、放大器12和功率測(cè)量電路13組成了控制環(huán)路部件，以作為獨(dú)立于效率控制的分離參數(shù)來(lái)控制放大器12的輸出功率。
圖12是放大器電路的另一個(gè)詳細(xì)的方框圖，顯示了另一種結(jié)構(gòu)，在該結(jié)構(gòu)中通過(guò)根據(jù)測(cè)量到的輸出功率來(lái)調(diào)節(jié)電源電流從而獲得功率控制。圖12的結(jié)構(gòu)類似于圖11所示結(jié)構(gòu)，除了通過(guò)調(diào)節(jié)電源電流來(lái)控制輸出功率以外，還通過(guò)調(diào)節(jié)電源電壓來(lái)控制輸出功率。
在另一結(jié)構(gòu)中，(未顯示)功率控制電路14可根據(jù)輸入到放大器的輸入功率和放大器的增益附加或選擇性地控制放大器電路12的電源電壓和電流，優(yōu)化放大器效率。在該結(jié)構(gòu)中，功率測(cè)量電路13進(jìn)行輸入信號(hào)的測(cè)量，然后相應(yīng)調(diào)節(jié)放大器的電源電壓和電流。根據(jù)已知的放大器特性，可為放大器增益假定一個(gè)值。另外，可通過(guò)使用第二功率測(cè)量電路測(cè)量輸出功率來(lái)測(cè)量增益?？刹捎萌鐖D11或圖12所示的獨(dú)立精確的功率控制。
這樣，通過(guò)參考較佳的實(shí)施例描述了本發(fā)明，可理解所述本實(shí)施例只是示范性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可在不背離在附加的權(quán)利要求和其等價(jià)技術(shù)方案闡述的本發(fā)明精神和范圍的情況下，進(jìn)行修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種放大器電路，其特征在于，包括一種放大器，放大輸入信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)，放大器由電源電壓V供電并由偏置電流I偏置；和控制裝置，依照傳輸函數(shù)調(diào)節(jié)偏置電流I和供電電壓V以優(yōu)化放大器效率。
2.如權(quán)利要求1所述的放大器電路，其特征在于，還包括規(guī)定所需輸出功率的裝置，其中傳輸函數(shù)用于根據(jù)所需輸出功率計(jì)算偏置電流I和供電電壓V的數(shù)值。
3.如權(quán)利要求1或2所述的放大器電路，其特征在于，用于輸出信號(hào)輸出負(fù)載阻抗，且傳輸函數(shù)用于根據(jù)負(fù)載阻抗計(jì)算偏置電流I和供電電壓V的數(shù)值。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的放大器，其特征在于，控制裝置包括功率測(cè)量電路，用于測(cè)量從放大器輸出的信號(hào)功率，及傳輸函數(shù)，用于根據(jù)輸出信號(hào)的測(cè)量功率計(jì)算偏置電流I和電源電壓V中的至少一個(gè)。
5.如權(quán)利要求4所述的放大器電路，其特征在于，還包括規(guī)定所需輸出功率電平的裝置，其中傳輸函數(shù)用于根據(jù)所需功率計(jì)算偏置電流I和電源電壓V的數(shù)值。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的放大器電路，其特征在于，控制裝置包括查找表，并通過(guò)查找表計(jì)算傳輸函數(shù)。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的放大器電路，其特征在于，操作控制裝置，調(diào)節(jié)偏置電流I和電源電壓V，在放大器輸出功率電平P的范圍中使放大器效率基本保持恒定。
8.如權(quán)利要求7所述的放大器電路，其特征在于，放大器輸出功率電平P是交流輸出功率電平。
9.如權(quán)利要求8所述的放大器電路，其特征在于，放大器包括晶體管，其中實(shí)部阻抗R代表晶體管截止的輸出。
10.如權(quán)利要求9所述的放大器電路，其特征在于，操作控制裝置調(diào)節(jié)電源電壓V，使2R·P+Vsat]]>式中Vsat是晶體管飽和電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的放大器電路，其特征在于，操作控制裝置調(diào)節(jié)偏置電流I，使I=VR.]]>
12.如權(quán)利要求10所述的放大器電路，其特征在于，操作控制裝置調(diào)節(jié)偏置電流I，使I=2(P/R).]]>
13.如權(quán)利要求10所述的放大器電路，其特征在于，操作控制裝置調(diào)節(jié)偏置電流I，使I=(2(P/R)+Vsat)/R.]]>
14.如權(quán)利要求9到13中的任一項(xiàng)所述的放大器電路，其特征在于，晶體管是雙極晶體管，且偏置電流I是雙極晶體管的集電極電流。
15.如權(quán)利要求9到13中任一項(xiàng)所述的放大器電路，其特征在于，晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管，且偏置電流I是場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極電流。
16.如權(quán)利要求9到15所述的放大器電路，其特征在于，負(fù)載R是預(yù)定的，當(dāng)放大器輸入功率電平P增加到開(kāi)始限制時(shí)，電壓和電流基本同時(shí)受到限制。
17.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的放大器電路，其特征在于，操作控制裝置同時(shí)調(diào)節(jié)偏置電流I和電源電壓V。
18.一種用于通信系統(tǒng)的移動(dòng)終端，其特征在于，移動(dòng)終端包括如上述任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的放大器電路。
19.一種用于通信系統(tǒng)的基站，其特征在于，所述基站包括從權(quán)利要求1到17中任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的放大器。
20.一種通信系統(tǒng)，包括根據(jù)權(quán)利要求16的一種或多種移動(dòng)終端和根據(jù)權(quán)利要求19的一種或多種基站的通信系統(tǒng)。
21.如權(quán)利要求20所述的通信系統(tǒng)，其特征在于，通信系統(tǒng)是基于CDMA的系統(tǒng)。
22.一種操作放大器來(lái)放大輸入信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)的方法，其特征在于，該方法包括用電源電壓V為放大器供電；用電源電流I為放大器供電；和依照傳輸函數(shù)調(diào)節(jié)電源電壓V和電源電流I以便于優(yōu)化放大器的效率。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其特征在于，還包括規(guī)定所需的輸出功率并根據(jù)所需的輸出功率計(jì)算偏置電流I和電源電壓V的值。
24.如權(quán)利要求22或23所述的方法，其特征在于，還包括從放大器輸出輸出信號(hào)到負(fù)載阻抗，并根據(jù)負(fù)載阻抗計(jì)算一個(gè)或多個(gè)偏置電流I和電源電壓V的數(shù)值。
25.如權(quán)利要求22到24所述的方法，其特征在于，還包括測(cè)量從放大器輸出信號(hào)的功率，并根據(jù)測(cè)量的輸出信號(hào)功率，計(jì)算偏置電流I和電源電壓V的數(shù)值。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其特征在于，包括規(guī)定所需輸出功率電平，并根據(jù)所需功率計(jì)算偏置電流I和電源電壓V。
27.如權(quán)利要求22到26所述的方法，其特征在于，還包括使用查找表來(lái)計(jì)算傳輸函數(shù)。
28.如權(quán)利要求22到27所述的方法，其特征在于，還包括調(diào)節(jié)偏置電流I和電源電壓V使放大器輸出功率電平P一定范圍內(nèi)的放大器效率基本保持恒定。
29.如權(quán)利要求28所述的方法，其特征在于，放大器輸出功率電平P是交流輸出功率電平。
30.如權(quán)利要求29所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)電源電壓V，使V=2R·P+Vsat,]]>式中Vsat是晶體管飽和電壓。
31.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)偏置電流I，使I=VR.]]>
32.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)偏置電流I，使I=2(P/R).]]>
33.如權(quán)利要求30所述的方法，其特征在于，調(diào)節(jié)偏置電流I，使I=(2(P/R)+Vsat)/R.]]>
34.如權(quán)利要求30到33中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，晶體管是雙極晶體管，且偏置電流I是雙極晶體管的集電極電流。
35.如權(quán)利要求30到33中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，晶體管是場(chǎng)效應(yīng)晶體管，且偏置電流I是場(chǎng)效應(yīng)晶體管的漏極電流。
36.如權(quán)利要求30到35中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括預(yù)置負(fù)載R，在放大器輸出功率電平P增加時(shí)，基本同時(shí)限制電壓和電流。
37.如權(quán)利要求22到36中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，還包括基本同時(shí)調(diào)節(jié)偏置電流I和電源電壓V。
38.一種放大器電路，其特征在于，包括一種放大器，放大輸入信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)，該放大器具有確定電源電流的電流控制信號(hào)輸入端和為驅(qū)動(dòng)放大器接收電源電壓V和電源電流I的輸入端；裝置，規(guī)定所需的功率電平；和控制裝置，計(jì)算電源電流I和電源電壓V的數(shù)值，以在規(guī)定功率電平優(yōu)化放大器效率，并用于將相應(yīng)的電流控制信號(hào)和相應(yīng)的電源電壓施加到放大器的各個(gè)輸入端。
全文摘要
一種放大器電路(11)，包括放大器(12)，所需功率指示器(15)，功率控制電路(14)和功率測(cè)量電路(13)。放大器(12)放大輸入信號(hào)以產(chǎn)生輸出信號(hào)，并具有控制電源電流(I)的輸入端和接收電源電壓(V)和電源電流(I)以驅(qū)動(dòng)放大器的輸入端。功率控制電路根據(jù)多個(gè)所需功率電平的任一個(gè)，計(jì)算并施加電源電壓(V)和電源電流(I)的數(shù)值，以便于用寬廣的功率電平范圍中的最大效率來(lái)操作放大器。功率控制電路還可以包括功率控制環(huán)路，通過(guò)功率控制環(huán)路，可根據(jù)輸出功率的測(cè)量值和輸出功率的所需電平影響輸出功率的調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)H03F1/02GK1488189SQ0182221
公開(kāi)日2004年4月7日 申請(qǐng)日期2001年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月24日
發(fā)明者M·哈里斯, M 哈里斯 申請(qǐng)人:高通股份有限公司