一種cmos功率放大器匹配電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及功率放大領(lǐng)域，尤其涉及一種CMOS功率放大器匹配電路。
【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)后，能源需求與供給的矛盾越來(lái)越突出，世界各地各行各業(yè)都力求做到能源的高效率利用，這對(duì)無(wú)線通信集成電路系統(tǒng)提出了很高的要求，涵蓋了低電壓、低功耗、高性能、重量輕、體積小等一系列比較苛刻的指標(biāo)。目前，移動(dòng)通信設(shè)備均采用數(shù)-?；旌霞呻娐吩O(shè)計(jì)，即前端射頻接收電路部分是模擬系統(tǒng)，后端A/D轉(zhuǎn)換器后的部分為數(shù)字系統(tǒng)。由于低電壓、低功耗及小體積的要求，將前端的模擬射頻電路與后端的數(shù)字電路單芯片集成成為主流趨勢(shì)。目前數(shù)字系統(tǒng)的工作電壓及功耗可以做得非常低，而數(shù)字電路低電壓并不適合于模擬射頻電路工作，因?yàn)楫?dāng)模擬射頻電路與后端數(shù)字電路共用同樣的電壓時(shí)，射頻電路的動(dòng)態(tài)范圍、線性度、工作頻率及增益將受到電壓降低的限制。功率放大器位于發(fā)射機(jī)的末級(jí)，它將已調(diào)制的信號(hào)放大到一定的功率值，送到天線中發(fā)射，在保證相關(guān)接收機(jī)收到滿意的信號(hào)電平的同時(shí)，不干擾臨近其它無(wú)線通信系統(tǒng)的正常工作。功率放大器決定著輸出信號(hào)的質(zhì)量，隨著通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展，功率放大器對(duì)于多模，多頻，高調(diào)制帶寬要求越來(lái)越高。對(duì)于功率放大器來(lái)說(shuō)匹配網(wǎng)絡(luò)是決定輸出功率大小的直接因素。
[0003]目前CMOS功率放大器的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)，基本采用片內(nèi)與片外兩種片，內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)不適用于低頻段，片外匹配網(wǎng)絡(luò)增加了 PCB的設(shè)計(jì)難度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于此，本發(fā)明提供了一種CMOS功率放大器匹配電路，可結(jié)合片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)與片外匹配網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，將PA分為高頻部分與低頻部分，其中高頻部分，利用片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，減小了 PCB設(shè)計(jì)難度;低頻部分利用片外匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到比較好的性能。
[0005]—種CMOS功率放大器匹配電路，所述CMOS功率放大器匹配電路包括電路板、設(shè)置于電路板上的片外匹配網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)置于電路板上的功率放大集成芯片;所述功率放大集成芯片包括高頻功率放大器、低頻功率放大器以及片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)，所述高頻功率放大器與所述片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)連接，所述低頻功率放大器與所述片外匹配網(wǎng)絡(luò)連接。
[0006]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)包括片內(nèi)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和片內(nèi)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0007]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片外匹配網(wǎng)絡(luò)包括片外輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和片外輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0008]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片內(nèi)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)為一共軛匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0009]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片內(nèi)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)通過(guò)負(fù)載牽引匹配。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片外輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括負(fù)載電感和隔直電容。
[0011]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片外輸出匹配網(wǎng)絡(luò)還包括一變壓器，通過(guò)變壓器對(duì)負(fù)載阻抗進(jìn)行改變。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片內(nèi)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)對(duì)高頻輸出的信號(hào)進(jìn)行帶通濾波。
[0013]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片外輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的電容、電感和變壓器組成帶通濾波器。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述共軛匹配網(wǎng)絡(luò)的阻抗與輸入阻抗實(shí)部相同/虛部相反。
[0015]有益效果:
[0016]本發(fā)明公開了一種CMOS功率放大器匹配電路，所述CMOS功率放大器匹配電路包括電路板、設(shè)置于電路板上的片外匹配網(wǎng)絡(luò)以及設(shè)置于電路板上的功率放大集成芯片；所述功率放大集成芯片包括高頻功率放大器、低頻功率放大器以及片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)，所述高頻功率放大器與所述片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)連接，所述低頻功率放大器與所述片外匹配網(wǎng)絡(luò)連接。本發(fā)明的CMOS功率放大器匹配電路可結(jié)合片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)與片外匹配網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，將PA分為高頻部分與低頻部分，其中高頻部分，利用片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，減小了 PCB設(shè)計(jì)難度;低頻部分利用片外匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到比較好的性能。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明運(yùn)行原理和使用的技術(shù)方案，下面將對(duì)運(yùn)行原理和使用的技術(shù)中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些運(yùn)行例子，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。
[0018]圖1是本發(fā)明一種CMOS功率放大器匹配電路的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合本發(fā)明運(yùn)行原理中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]請(qǐng)參照?qǐng)D1，一種CMOS功率放大器匹配電路，CMOS功率放大器匹配電路包括電路板、設(shè)置于電路板上的片外匹配網(wǎng)絡(luò)100以及設(shè)置于電路板上的功率放大集成芯片;功率放大集成芯片包括高頻功率放大器302、低頻功率放大器301以及片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)200，高頻功率放大器302與片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)200連接，低頻功率放大器301與片外匹配網(wǎng)絡(luò)連接。
[0021]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)包括片內(nèi)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和片內(nèi)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0022]需要說(shuō)明的是，該片內(nèi)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一片內(nèi)輸入阻抗和第一片內(nèi)輸出阻抗，該第一片內(nèi)輸入阻抗包括一輸入信號(hào)源以及與所述輸入信號(hào)源并聯(lián)的電容Cll、電容C22、電感L22以及一負(fù)載阻抗，以及與所述輸入信號(hào)源串聯(lián)的一電感LI I，該第一片內(nèi)輸出阻抗包括一負(fù)載阻抗。
[0023]需要說(shuō)明的是，該片內(nèi)輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括第二片內(nèi)輸入阻抗和第二片內(nèi)輸出阻抗，該第二片內(nèi)輸入阻抗包括一輸入信號(hào)源以及與所述輸入信號(hào)源并聯(lián)的電感L33和串聯(lián)的一電容C33，以及與所述輸入信號(hào)源并聯(lián)的一負(fù)載阻抗，該第二片內(nèi)輸出阻抗包括一輸出阻抗。
[0024]在本實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)PA的輸出匹配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行修改，結(jié)合片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)與片外匹配網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，將PA分為高頻部分與低頻部分，其中高頻部分，利用片內(nèi)匹配網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，減小了 PCB設(shè)計(jì)難度。
[0025]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片外匹配網(wǎng)絡(luò)包括片外輸入匹配網(wǎng)絡(luò)和片外輸出匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0026]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，片外輸入匹配網(wǎng)絡(luò)包括第一片外輸入阻抗和第一片外輸出阻抗，其中，所述第一片外輸入阻抗包括第一阻抗，所述第一阻抗與一信號(hào)源連接，第一片外輸出阻抗包括第二阻抗，與所述第二阻抗并聯(lián)的一負(fù)載阻抗，其中，所述負(fù)載阻抗包括電感L1、與所述電感LI并聯(lián)的一 LC振蕩回路以及與所述電感串聯(lián)的電感L4和電感L5，所述LC振蕩回路包括依次連接的電容Cl、電感L2、電容C2、電容C3、電容C4和電感L3。
[0027]另外，片外輸出匹配網(wǎng)絡(luò)包括第二片外輸入阻抗和第二片外輸出阻抗，其中，第二片外輸入阻抗包括一輸入信號(hào)源以及與所述輸入信號(hào)源連接的一阻抗，第二片外輸出阻抗包括一負(fù)載阻抗以及與所述負(fù)載阻抗串連連接的兩個(gè)電容C5、C6，與電容C5和C6并聯(lián)的兩個(gè)電感L6和L7。
[0028]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，所述低頻部分利用片外匹配網(wǎng)絡(luò)，達(dá)到比較好的性會(huì)K。
[0029]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述片內(nèi)輸入匹配網(wǎng)絡(luò)為一共軛匹配網(wǎng)絡(luò)。
[0030]需要說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，在信號(hào)源給定的情況下，輸出功率