專利名稱：射頻信號放大裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及放大裝置，更具體地，涉及耗能較少并可以高電壓 運行的功率放大器(PA)驅(qū)動放大設備中的射頻(RF)信號放大 裝置，該功率放大器驅(qū)動放大裝置可應用于放大RF信號的功率的 PA》文大電^各。
背景技術：
近來，無線通信的發(fā)展也引起了各種無線通信收發(fā)機裝置的發(fā) 展。同樣，在這些無線通信收發(fā)機裝置中應用的射頻(RF)信號放 大器也得到了發(fā)展。下面將參考圖1描述傳統(tǒng)RF信號放大器。圖1是示出了傳統(tǒng)RF信號放大裝置的電路圖。參考圖1，傳統(tǒng)放大裝置10包括放大部11,具有多個開關， ;f皮at匕差動;也導通/截至；以及電感器部12,向》文大部11^是供直流電 (DC )。上述傳統(tǒng)的放大裝置10包括提供DC的電感器12a和12b，這 增大了放大裝置的尺寸。此外，放大裝置10由于電感器的阻抗而 消耗相當大的功率，從而導致效率降低。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的一個方面提供了 一種耗能較少并可以高電壓運行的 功率放大器(PA)驅(qū)動放大設備中的射頻(RF)信號放大裝置， 該功率力文大器驅(qū)動方文大裝置可應用于放大信號的功率的PA放大電 路。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種RF信號放大裝置，包括 平tf-不平衡變壓器，將不平4軒RF信號轉(zhuǎn)換為平纟軒RF信號；主方文 大器，差分地放大來自平衡-不平衡變壓器的平衡RF信號；以及次 級力文大組，包括次級并差分地方文大經(jīng)主》文大器》文大的平纟軒RF信號 的至少一個次級放大器，其中，主放大器包括第一放大單元，布 置在纟是供預定-驅(qū)動功率的驅(qū)動功率端和i也之間，第一方文大單元差分 地放大平衡RF信號并輸出具有預定電壓電平的第一平衡RF信號； 第二方文大單元，串聯(lián)連4妄在驅(qū)動功率端和第一力文大單元之間，并與 第一》文大單元互補地導通/截至，第二》文大單元差分地》文大平^f RF 信號并輸出具有高于第一平衡RF信號的電壓電平的電壓電平的第 二平衡RF信號，以及次級放大組包括第一次級放大器，其中第一 次級》文大器包括第三方文大單元，布置在驅(qū)動功率端和地之間，第 三方文大單元次級并且差分地放大來自主》文大器的第一平衡RF信 號，和第四放大單元，串聯(lián)連接在驅(qū)動功率端和第三放大單元之間， 并且與第三》文大單元互補i也導通/截至，第四》文大單元次級并差分i也 放大來自主放大器的第二平衡RF信號。主放大器可以包括第一至第四輸入電容器，分別串聯(lián)連接在 第一和第二放大單元的信號輸入端以及來自平衡-不平衡變壓器的平衡RF信號的輸出端之間；以及第一至第四電阻器，分別串聯(lián)連 接在第一至第四輸入電容器與第一和第二平衡RF信號的輸出端之 間，其中，第一至第四輸入電容器分別消除來自平衡-不平衡變壓器 的平衡RF信號中的直流分量，以及第一至第四電阻器將平衡RF 信號端與第一和第二平衡RF信號的輸出端彼此分開，并分別為第 一和第二放大單元提供偏置功率。第一次級》文大器可以包括多個偏壓，分別串聯(lián)連接在驅(qū)動功 率端與第一平纟軒RF信號的輸入端之間，以及在地與第二平4耔RF 信號的輸入端之間，偏壓分別向第三和第四》丈大單元l是供偏置功 率；多個第一隔離電阻組，分別串聯(lián)連接在第一和第二平衡RF信 號的輸入端與次級放大RF信號的輸出端之間，第一隔離電阻組將 輸入信號和輸出信號彼此分開；以及多個第二隔離電阻組，串聯(lián)連 接在彼此具有不同極性的次級放大的RF信號的相應輸出端之間以 將每個輸出信號分開。第一》文大單元可以包4舌多個力文大元4牛，多個》文大元件包4舌至少 兩組;改大元件，其中，至少兩個力文大元件-波此串聯(lián)連4妄，兩組方文大 元件;波此并聯(lián)連^妄以差分地放大平tf RF信號；第二》文大單元包括 多個方文大元件，第二》文大單元的多個i文大元件包4舌至少兩組方文大元 件，其中，第二放大單元的至少兩個放大元件彼此串聯(lián)連接，第二 放大單元的兩組放大元件彼此并聯(lián)連接以與第一放大單元的兩組 ;改大元件互補地導通/截至，第一和第二力文大單元的各自兩組;改大元 件中的每一組都包括P溝道場效應晶體管和N溝道場效應晶體管， 其中，P溝道場效應晶體管具有接收平衡RF信號的柵極，接收功 率源的源極以及輸出方文大信號的漏才及，以及N溝道場效應晶體管具 有接收平#^ RF信號的柵極，4妄收功率源的源才及和輸出放大信號并 連接到P溝道場效應晶體管的漏極的漏極。第一方文大單元的N溝道場歲文應晶體管可以具有連4妄在一起的 各個源4及端，以及第二力文大單元的P溝道場歲文應晶體管可以具有連 <接到第一》文大單元的N溝道場效應晶體管的各個源4及端的各個源 才及端，A人而形成虛;也。次級方文大器的第三方文大單元可包括4皮此并聯(lián)連4妄的多個級聯(lián) 》文大元件以差分i也》文大第一平^f RPM言號；以及第四i文大單元，串 聯(lián)連4妄在驅(qū)動功率端和第三力文大單元之間，第四》文大單元包4舌與第 三》文大單元的多個級聯(lián)i文大元件互補;也導通/截至的多個級聯(lián)》文大 元件，第四放大單元的多個級聯(lián)放大元件彼此并聯(lián)連接，以差分地 放大第二平衡RF信號。第 一次級方文大器的第三放大單元可以包括;波此并聯(lián)連接的第 一和第二級聯(lián)i文大元件，其中，第一級聯(lián)i文大元件包括第一場效應 晶體管，其具有接收第一平衡RF信號的4冊極、連接到地的源極、 和輸出放大信號的漏極，以及第二場效應晶體管，其具有連接到第 一場效應晶體管的漏極的源極、輸出放大信號的漏極、和柵極；以 及第二級聯(lián)放大元件包括第三場效應晶體管，其具有接收第一平衡 RF信號的柵極、連接到地的源極、和輸出放大信號的漏極，以及 第四場效應晶體管，其具有連4妄到第三場效應晶體管的漏極的源 極、輸出放大信號的漏極、和柵極；第一次級放大器的第四放大單 元包括第三和第四級聯(lián)放大元件，其中，第三級聯(lián)》文大元件包括第 五場效應晶體管，其具有接收驅(qū)動功率的源才及、4妄收第二平4軒RF 信號的柵極、以及漏極，以及第六場效應晶體管，其具有連接至第 五場效應晶體管的漏極的源極、輸出放大信號的漏極、和源極，以 及第四級聯(lián)放大元件包括第七場效應晶體管，其具有接收驅(qū)動功率 的源4及、4妄收第二平4軒RF信號的4冊4及、和漏4及，以及第7\場效應 晶體管，其具有連接到第七場效應晶體管的漏極的源極、輸出放大 4言號的漏4及、以及源才及。第二和第四場效應晶體管可以各自具有連接到 一起的柵極，以 及第六和第爿\場歲丈應晶體管可以各自具有與第二和第四場歲文應晶 體管的各自的柵極連接在一起的柵極，從而形成虛地。次級放大組可以進一步包括第二和第三次級方文大器，其中的 每一個都并聯(lián)連接到第 一次級方文大器并且分別次級地放大第 一和 第二平4lf RF信號；以及其中第二次級》文大器包括第五放大單元， 布置在驅(qū)動功率端和;也之間，并具有4皮此并聯(lián)連4妄的多個級耳關》文大 元件以差分;也;汶大第一平4軒RFM言號，以及第六i文大單元，串聯(lián)連 才妄在驅(qū)動功率端和第五方文大單元之間并具有與第五》文大單元的多 個級聯(lián)放大元件互補地導通/截至的多個級聯(lián)放大元件，以差分地放 大第二平纟軒RF信號；以及第三次級》文大器，包括第七》文大單元， 布置在馬區(qū)動功率端和;也之間，并具有;f皮it匕并聯(lián)連4妄的多個級聯(lián)》文大 元件以差分地放大第一平衡RF信號，以及第八放大單元，串聯(lián)連 4妻在驅(qū)動功率端和第七i文大單元之間，并具有與第七方文大單元的多 個級聯(lián)》文大元件互補地導通/截至的多個級聯(lián)i文大元件，以差分地方文 大第二放大平衡RF信號。在第 一 至第三次級放大器的各個輸出端，輸出具有彼此相同相 位的平衡RF信號的相應輸出端通?？梢员贿B接在一起。


通過下面結(jié)合附圖的具體描述可以更清楚地理解本發(fā)明的上 述和其他方面、特征以及其他優(yōu)點，附圖中，圖1是示出了傳統(tǒng)放大裝置的電路圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的放大裝置的示意性結(jié) 構(gòu)圖；圖3A和3B是分別示出了應用于根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的 ;改大裝置的主i文大器和次級力文大器的電^各圖；以及圖4A和4B是分別示出了應用于根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的 放大裝置的主放大器和次級放大器的輸出信號的曲線圖。
具體實施方式
下面將參考附圖詳細描述本發(fā)明的示例性實施例。圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的放大裝置的示意性結(jié) 構(gòu)圖。參考圖2,本實施例的放大裝置100包括平衡-不平衡變壓器110 和放大部120。平衡-不平衡變壓器110接收不平衡射頻(RF)信號，并輸出 具有彼此相反相位的平衡信號。放大部120將來自平衡-不平衡變壓器110的平衡RF信號的電 壓電平放大。放大部120可以包括多個放大器，以將平衡RF信號的電流放 大至必要等級。相應地，放大部120可以包括主》文大器121和次級 ;改大器組122。主放大器121可以包括第一和第二放大單元121a和121b。第 一和第二單元121a和121b分別輸出具有4皮此不同的電壓電平的第 一和第二平衡射頻(RF)信號。第二放大器組可以包括多個次級放 大器，用于次級地》文大主要由主》文大器121;故大的平#^ RF信號。才艮據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，次級》丈大器組122可以包括第一 至第三次級》文大器122a, 122b以及122c。第一至第三次級》文大器 122a, 122b以及122c中的每一個都可以包括在驅(qū)動功率端和地之 間;波此連4妄的兩個》文大單元。來自次級i文大器組122的經(jīng)次級方文大的平4軒RF信號可以:帔用 作驅(qū)動在全球移動通信系統(tǒng)(GSM)或通用分組無線業(yè)務(GPRS) 中采用的功率》文大器(PA)的驅(qū)動信號。下面將參考圖3A和3B詳細描述主方文大器121和次級方文大器 組122。圖3A和圖3B是示出了應用于本實施例的》文大裝置的主方文大 器和次級放大器的電路圖。參考圖3A,在本實施例的放大裝置中采用的主放大器121可 以包括第一放大單元121a，布置在驅(qū)動功率端Vdd和地之間；以 及第二放大單元121b，在驅(qū)動功率端Vdd和第一放大單元121a之 間串聯(lián)連接到第一放大單元121a。第一》文大單元121a可以由第一至第四場歲丈應晶體管(FET)形 成。在此，第一FETM1具有串聯(lián)連接到第二FETM2的漏極的漏 才及，以及第三FET M3具有串聯(lián)連4妄到第四FET M4的漏才及的漏才及。 此外，第一至第四FETM1、 M2、 M3和M4中的每一個均具有來 自平衡-不平衡變壓器no的平衡射頻(RF)信號。在此，從平衡 RF信號中，正(+ )平纟軒RF信號分量可以;陂分別輸入到第一和第 二FET M1和M2的4冊才及。相反，具有與正(+ )平4軒RIM言號分 量180。相差的負(-)平衡RF信號分量可以被分別輸入到第三和 第四FET M3和M4的柵-才及。第 一和第二 FET Ml和M2與第三和 第四FETM3和M4并聯(lián)連4妄，乂人而形成第一i文大單元121a。同樣地，第二》文大單元121b可以由第五至第/v FET M5、 M6、 M7和M8形成。此處，第五FETM5具有串聯(lián)連接到第六FETM6 的漏極的漏極，以及第七FETM7具有串聯(lián)連接到第八FETM8的 漏才及的漏才及。此夕卜，第五至第乂^FETM5、 M6、 M7和M8中的每 一個都具有接收來自平衡-不平衡變壓器110的平衡RF信號的柵 極。正(+ )平衡RF信號分量可以被分別輸入至第五和第六FETM5 和M6的柵極。同時，負(_ )平衡RF信號分量可以被分別輸入 到第七和第？VFET M7和M8的棚4及。第五和第六FET M5和M6 并聯(lián)連4妄到第七和第八FET M7和M8, 乂人而形成第二》文大單元 121b。在第一至第/\ FET中，第一、第三、第五和第七FET Ml、 M3、 M5和M7可以被配置為P溝道FET。相反，第二、第四、第 六和第yVFETM2、 M4、 M6和M8可以:帔配置為N溝道FET。同樣，通過分別連接到平tf RF信號的輸入端以及第一和第二 平衡RF信號的輸出端RF輸出高+ 、 RF輸出高-、RF輸出低+、 和RF輸出低-的電阻器R將信號隔離，并且提供每個FET的偏置 功率。同才羊，第一至第四豐lr入電容器Cil、 Ci2、 Ci3和Ci4中乂于應 的電容器分別連接到平衡RF信號的輸入端，以抑制平衡RF信號 的DC分量的傳送。主放大器121具有彼此串聯(lián)連接在驅(qū)動功率端Vdd和地之間的 第一》文大單元121a和第二方文大單元121b,以l吏其具有分配至其的 驅(qū)動功率Vdd。因此，即使施加了例如3.4 V的高驅(qū)動功率Vdd， 每個FET也都可以具有允許施加至其的0.75V的電壓，乂人而穩(wěn)定運行。因此，由主》文大器121的第一和第二方丈大單元121a和121b輸^ 出的第一和第二平4軒RF信號RF輸出高+ 、 RF輸出高-、RF輸出低+、以及RF輸出低-分別具有彼此不同的電壓電平。如所述， 當施加3.4V的驅(qū)動電壓時，每個FET均可具有大約0.75 V的電壓 降。布Ii殳如此的話，第二平纟軒RF信號RFl命出高+和RF專lT出高-具有大約2.48 V的電壓電平，以及第一平衡RF信號RF輸出低十 和RF專俞出^氐-具有大約0.78 V的電壓電平。參考圖3B，在本實施例的放大裝置中采用的次級放大器組122 可以包4舌第一至第三次級》文大器122a、 122b和122c。當實J見第一 次級方文大器的結(jié)構(gòu)時，第一次級》文大器122a包括第三》文大單元 122al,布置在驅(qū)動功率端Vdd和地之間；以及第四方文大單元122a2， 布置在驅(qū)動功率Vdd和第三放大單元122al之間，并串聯(lián)連接到第 三放大單元122al。第三方文大單元122al包4舌第九至第十二FET M9、 M10、 Mil 和M12。第九FET M9具有串聯(lián)連接到第十FET M10的源極的漏 極，以形成第一級聯(lián)放大元件。同樣，第十一FETMll具有串聯(lián)連 接到第十二FET M12的源極的漏極，以形成第二級聯(lián)放大元件。 第 一 級聯(lián)i文大元件和第二級耳關;改大元件;波此并耳關連4妄以形成第三 放大單元122al。同樣地，第四》文大單元122a2包括第十三至第十六FETM13、 M14、 M15和M16。第十三FET M13具有串聯(lián)連接到第十四FET M14的源極的漏極，以形成第三級聯(lián)》文大元件。同樣，第十五FET M15具有串耳關連4妄至第十六FET M16的源才及的漏才及，以形成第二 級聯(lián)放大元件。第三級聯(lián)放大元件和第四級聯(lián)放大元件彼此并聯(lián)連 才妄以形成第四方文大單元122a2。第三》文大單元122al和第四》文大單元122a2 4皮此串聯(lián)連4妄在驅(qū) 動功率端Vdd和;也之間，乂人而能夠在提供高電壓的驅(qū)動功率Vdd 時容易操作。第十FETM10具有連接到第十二FETM12的柵極的才冊才及，以及第十四FET M14具有連4妄到第十六FET M16的柵-才及的 柵極，以形成虛地，從而保證信號能夠被穩(wěn)定地放大。此外，通過分別連接到第一和第二平纟軒RF信號的輸入端RF 輸出高+ 、 RF輸出高-、RP輸出低+、和RF輸出低-以及次級 放大平衡RF信號的輸出端的第 一隔離電壓Rds來隔離信號。通過 偏置電壓Rd來分布驅(qū)動功率Vdd,以為每個FET來提供必要的功 率源。同樣，通過電阻器Rf分別將DC偏置電壓施加至第十FET MIO、第十二FETM12、第十四FETM14的第十六FETM16的棚-極。此夕卜，第九至第十二 FET可以3皮配置為N溝道FET,以及第 十三至第十六FET可以;故配置為P溝道FET。在第一和第二平衡 RF信號中，正(+ )第一和第二平纟軒RF信號RF輸入高+和RF 輸7vf氐+可被分別輸入至第九和第十三FET M9和M13的4冊才及。同 時，在第一和第二平衡RF信號中，負(-)第一和第二平衡RF 信號RF輸入高-和RF輸入低-可以被分別輸入至第十一和第十 五FETM11和M15。此夕卜，在次級方文大的平4軒RF信號中，次級放 大的正(+ )平衡RF信號分量RF輸出+可以從第十和第十四FET MIO和M14具有連《1妄在一起的各個4冊才及的節(jié)點處4#出。同時，在 次級放大平衡RF信號中，次級放大的負(-)平衡RF信號分量 RF輸出-可以由第十二和第十六FETM12和M16具有連4^到一起 的各個漏才及的節(jié)點處輸出，以與次級》文大的正(+ )平4軒RF信號 分量RF車lr出+具有180。的相差。第二和第三次級放大器被構(gòu)造成與第一次級放大器相同。簡而 言之，第二次級i文大器122b包4舌第五方文大單元122bl和第六方文大 單元122b2。第五》文大單元122bl包括::帔構(gòu)造成與第九至第十二FET M9、 MIO、 Mil和M12相同的第十七至第二十FETM17、 M18、 M19和M20。第六》文大單元122b2包括^皮構(gòu)造成與第十三至第十六FETM13、 M14、 M15和M16相同的第二十一至第二十四FET M21、 M22、 M23和M24。類似;也，第三次級力文大器122c包4舌第七i文大單元122cl和第 八方文大單元122c2。第七》文大單元包招"故構(gòu)造成與第九至第十二 FET M9、 M10、 Mil和M12相同的第二十五至第二十/\ FET M25、 M26、 M27和M28。第/\》文大單元122c2包括^皮構(gòu)造成與第十三至 第十六FETM13、 M14、 M15和M16相同的第二十九至第三十二 FETM29、 M30、 M31和M32。第一至第三次級方文大器122a、 122b、和122c 4皮此并聯(lián)連4妄以 次級地;改大已由主》文大器121 ;改大的平4軒RF信號的電壓電平。此 處，第一至第六llT出電容器Col、 Co2、 Co3、 Co4、 Co5和Co6 中相應的電容器分別連接到第一至第三次級力文大器122a、 122b和 122c的輸出端，以阻止包括在次級放大平4軒RF信號中的DC分量 的輸出。同樣，輸出具有彼此相同相位的平衡RF信號的相應輸出 端通常^皮連4妄在一起。這就使得由輸出端輸出的平衡RF信號在相位上平衡以減少諧 波的發(fā)生，乂人而l是高歲丈率。此外，主方文大器121和第一至第三次級力文大器122a、 122b和 122c通過電流平纟軒電感器L ^皮^:地。圖4A和4B是示出了本實施例的放大器中采用的主放大器和 次級力文大器的輸出信號的曲線圖。圖4A示出了由在根據(jù)本實施例的放大器中采用的主放大器放 大的平衡RF信號。平衡RF信號與輸入RF信號相比被放大大約10 dB。因此，次級方文大器需要能夠?qū)F信號》文大21 dB或與用戶 通常需要的一致。圖4B示出了由在根據(jù)本實施例的放大裝置中采用的次級放大 組次級放大的平衡RF信號。此處，由主放大器放大的平衡RF信 號被次級放大21 dB或用戶要求的更高等級。次級放大平衡RF信 號具有比主方丈大平4軒RF信號更方的形狀，以減少由FET的切換導 致的電流損誄C。本實施例的RF信號放大裝置將不平衡RF信號轉(zhuǎn)換為平衡RF 信號，并將平衡RF信號的電壓放大至可用的電平以作為可以連接 到其后端的RF信號功率放大設備的驅(qū)動放大器。如上所述，才艮據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的RF信號方文大裝置具 有彼此串聯(lián)連接在驅(qū)動功率和地之間的一對級聯(lián)放大器和一對級 聯(lián)反相放大器，從而以具有大約3.4 V的高電壓的驅(qū)動功率穩(wěn)定運 行。同樣，RF信號放大裝置可以作為向在GSM/GPRS中采用的RF 信號功率放大裝置提供必要電壓的驅(qū)動放大器。此外，輸出具有彼此相同相位的平4軒RF信號的輸出端通常^皮連4妄在一起以減少諧波 并增力口效率。此外， 一些i文大器具有被虛接地的棚-極以確保信號#皮穩(wěn)定放大。盡管已經(jīng)結(jié)合示例性實施例示出并描述了本發(fā)明，但是對于本 領域技術人員來說，在不背離所附權利要求限定的本發(fā)明的精神和 范圍的情況下，可以^"其進4t修改和改變。
權利要求
1.一種射頻信號放大裝置，包括平衡-不平衡變壓器，將不平衡射頻信號轉(zhuǎn)換為平衡射頻信號；主放大器，差分地放大來自所述平衡-不平衡變壓器的所述平衡射頻信號；以及次級放大組，包括至少一個次級放大器，用于次級并差分地放大經(jīng)所述主放大器放大后的所述平衡射頻信號，其中，所述主放大器包括第一放大單元，布置在提供預定驅(qū)動功率的驅(qū)動功率端和地之間，所述第一放大單元差分地放大所述平衡射頻信號并輸出具有預定電壓電平的第一平衡射頻信號；第二放大單元，串聯(lián)連接在所述驅(qū)動功率端和所述第一放大單元之間，并與所述第一放大單元互補地導通/截至，所述第二放大單元差分地放大所述平衡射頻信號并輸出具有高于所述第一平衡射頻信號的電壓電平的電壓電平的第二平衡射頻信號，以及所述次級放大組包括第一次級放大器，其中，所述第一次級放大器包括第三放大單元，布置在所述驅(qū)動功率端和所述地之間，所述第三放大單元次級且差分地放大來自所述主放大器的所述第一平衡射頻信號；以及第四放大單元，串聯(lián)連接在所述驅(qū)動功率端和所述第三放大單元之間，并且與所述第三放大單元互補地導通/截至，所述第四放大單元次級并差分地放大來自所述主放大器的所述第二平衡射頻信號。
2. 根據(jù)權利要求1所述的射頻信號放大裝置，其中，所述主放大 器包括第一至第四輸入電容器，分別串聯(lián)連接在所述第一放大 單元和所述第二放大單元的信號輸入端與來自所述平衡-不平 衡變壓器的所述平衡射頻信號的輸出端之間；以及第一至第四電阻器，分別串聯(lián)連接在所述第一至第四輸 入電容器與所述第一平衡射頻信號和所述第二平衡射頻信號 的專命出端之間，其中，所述第一至第四輸入電容器分別消除來自所述平 衡-不平衡變壓器的所述平衡射頻信號中的直流分量，以及所述第 一至第四電阻器將所述平衡射頻信號端和所述第 一平衡射頻信號和所述第二平衡射頻信號的輸出端彼此隔開， 并將偏置功率分別提供給所述第一放大單元和所述第二放大 單元。
3. 根據(jù)權利要求2所述的射頻信號放大裝置，其中，第一次級放 大器包括多個偏壓，分別串聯(lián)連接在所述驅(qū)動功率端與所述第一 平4軒射頻信號的輸入端之間，以及所述地與所述第二平4耔射頻 信號的輸入端之間，所述偏壓分別向所述第三》文大單元和所述 第四放大單元4是供偏置功率；多個第一隔離電阻組，分別串聯(lián)連接在所述第一平衡射 頻信號和所述第二平衡射頻信號的輸入端與次級放大的射頻信號的輸出端之間，所述第 一 隔離電阻組將輸入信號和輸出信號彼此分開；以及多個第二隔離電阻組，串聯(lián)連接在;f皮此具有不同極性的 所述次級方文大的射頻信號的相應輸出端之間以將每個#T出信 號分開。
4. 根據(jù)權利要求2所述的射頻信號放大裝置，其中，所述第一放 大單元包括多個》文大元件，所述多個》文大元4牛包4舌至少兩組方文 大元件，其中，至少兩個所述放大元件-波此串聯(lián)連接，所述兩 組放大元件彼此并聯(lián)連接以差分地放大所述平衡射頻信號，所述第二放大單元包括多個放大元件，所述第二放大單 元的多個放大元件包括至少兩組放大元件，其中，所述第二》文 大單元的至少兩個所述放大元件彼此串聯(lián)連接，所述第二放大 單元的所述兩組;故大元件;波此并聯(lián)連4妄以與所述第 一》文大單 元的兩組;改大元件互補地導通/截至，所述第一方文大單元和所述第二》文大單元的各自的兩組方文 大元件中的每一組都包括P溝道場效應晶體管和N溝道場效 應晶體管，其中，所述P溝道場效應晶體管具有4妄收所述平衡射頻 信號的柵極，接收功率源的源極以及輸出放大信號的漏極，以 及所述N溝道場效應晶體管具有接收所述平4軒射頻信號的 柵極，接收功率源的源極以及輸出放大信號并連接到所述P 溝道場效應晶體管的所述漏極的漏極。
5. 根據(jù)權利要求4所述的射頻信號放大裝置，其中，所述第一放 大單元的多個所述N溝道場效應晶體管具有連接在一起的各 個源才及端，以及所述第二放大單元的多個所述P溝道場效應晶體管具有連4妾到所述第一》文大單元的多個所述N溝道場效 應晶體管的所述各個源極端的各個源才及端，以形成虛地。
6. 根據(jù)權利要求3所述的射頻信號放大裝置，其中，所述次級放 大器的所述第三放大單元包括彼此并聯(lián)連接的多個級聯(lián)放大 元件，以差分地放大所述第一平衡射頻信號，以及所述第四i文大單元，串耳關連4妄在所述驅(qū)動功率端和所述 第三放大單元之間，所述第四放大單元包括與所述第三放大單 元的多個級聯(lián)方文大元4牛互補地導通/截至的多個級聯(lián)》文大元 件，所述第四放大單元的多個級聯(lián)放大元件彼此并聯(lián)連接以差 分地放大所述第二平衡射頻信號。
7. 根據(jù)權利要求6所述的射頻信號放大裝置，其中，所述第一次 級放大器的所述第三放大單元包括;波此并4關連接的第 一 級聯(lián) 》文大元件和第二級聯(lián)》文大元件，其中，所述第一級聯(lián)放大元件包括第一場效應晶體管， 具有接收所述第一平衡射頻信號的柵極、連接到所述地的源 極、和輸出放大信號的漏極；以及所述第二場效應晶體管，具 有連接到所述第 一場效應晶體管的所述漏極的源極、輸出放大 信號的漏極、和柵極，以及所述第二級聯(lián)放大元件包括第三場效應晶體管，具有接 收所述第一平# 射頻信號的柵才及、連4妻到所述地的源才及、和輸 出放大信號的漏極；以及第四場效應晶體管，具有連接到所述 第三場效應晶體管的所述漏極的源極、輸出放大信號的漏極、 和柵極，所述第一次級放大器的所述第四放大單元包括第三和第 四級聯(lián)力文大元4牛，其中，所述第三級聯(lián)》文大元件包括第五場效應晶體管， 具有接收驅(qū)動功率的源極、接收所述第二平衡射頻信號的柵 極、和漏極，以及第六場效應晶體管，具有連接至所述第五場 效應晶體管的漏極的源極，輸出》文大信號的漏極、和源極，以 及所述第四級聯(lián)放大元件包括第七場效應晶體管，具有接 收所述驅(qū)動功率的源極、接收所述第二平衡射頻信號的柵極、 和漏^L,以及第y乂場歲丈應晶體管，具有連一妄到所述第七場歲文應 晶體管的漏極的源極，輸出放大信號的漏極，和源極。
8. 根據(jù)權利要求7所述的射頻信號放大裝置，其中，所述第二場 效應晶體管和所述第四場效應晶體管各自具有連接到 一起的 柵極，以及所述第六場效應晶體管和所述第八場效應晶體管各 自具有與所述第二場效應晶體管和所述第四場效應晶體管各自的柵極連接在一起的4冊極，以形成虛地。
9. 根據(jù)權利要求6所述的射頻信號放大裝置，其中，所述次級放 大組進一步包括第二次級放大器和第三次級放大器，所述第 二次級放大器和所述第三次級放大器中的每一個都并聯(lián)連接 到所述第一次級放大器，并且分別次級地放大所述第一平衡射 頻信號和所述第二平衡射頻信號；以及其中，所述第二次級放大器包括第五放大單元，布置在 所述驅(qū)動功率端和所述;也之間，并具有^皮ot匕并聯(lián)連^妄的多個級 聯(lián)放大元件，以差分地放大所述第一平衡射頻信號；以及第六 放大單元，串聯(lián)連接在所述驅(qū)動功率端和所述第五放大單元之 間，并具有與所述第五力文大單元的所述多個級聯(lián)》文大元件互補 地導通/截至的多個級聯(lián)》文大元件，以差分地;改大所述第二平 ;衡射頻信號；以及所述第三次級放大器，包括第七放大單元，布置在所述 驅(qū)動功率端和所述;也之間，并具有4皮此并聯(lián)連4妄的多個級聯(lián)》文大元件，以差分地放大所述第一平衡射頻信號；以及第八放大 單元，串聯(lián)連接在所述驅(qū)動功率端和所述第七放大單元之間， 并具有與所述第七》文大單元的所述多個級聯(lián)》文大元件互補地導通/截至的多個級聯(lián)放大元件，以差分地放大所述第二放大 平衡射頻信號。
10. 根據(jù)權利要求8所述的射頻信號放大裝置，其中，在所述第一 次級;^文大器至所述第三次級^:大器的各個輸出端中，輸出具有 -波此相同相位的所述平#f射頻信號的相應輸出端通常一皮連4妄 在一起。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種耗能較少并能在PA驅(qū)動放大設備中以高電壓運行的射頻(RF)信號放大裝置，該PA驅(qū)動放大裝置可應用于放大RF信號的功率的PA放大電路。RF信號放大裝置包括平衡-不平衡變壓器，將不平衡RF信號轉(zhuǎn)換為平衡射頻信號；主放大器，差分地放大來自平衡-不平衡變壓器的平衡射頻信號；至少一個次級放大器，次級并差分地放大經(jīng)主放大器放大后的平衡射頻信號。
文檔編號H03F3/45GK101325403SQ20081011069
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月13日 優(yōu)先權日2007年6月13日
發(fā)明者裴孝根, 金允錫, 金基仲, 金相喜, 飯塚伸一 申請人:三星電機株式會社