一种电压击穿可控的功率放大器的制作方法

1.本实用新型涉及射频功率放大器技术领域，尤其涉及一种电压击穿可控的功率放大器。


背景技术：

2.射频功率放大器是通信系统的重要组成模块，负责射频信号的放大与功率输出，其性能及可靠性对整个发射系统有着重要影响。随着无线通信技术和无线通信系统的飞速发展，对射频功率放大器的性能提出了更苛刻的要求。为了满足信号传输所需的线性范围，射频功率放大器普遍使用功率回退技术，这便使得射频功率放大器的峰值输出功率比平均输出功率高得多。参见图1，所示为传统功率放大器电路结构，当射频功率放大器以峰值功率输出时，其输出结点d与输入结点g之间的电压差达到了最高值，此时射频功率放大器就面临着被击穿的风险。这种风险对射频功率放大器本身甚至整个通信系统来说都是致命的。
3.故，针对现有技术的缺陷，实有必要提出一种技术方案以解决现有技术存在的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，确有必要提供一种电压击穿可控的功率放大器，通过设置反馈控制通路，将功率放大管m1的输出电压控制在击穿电压以下，从而提升射频功率放大器的可靠性。
5.为了解决现有技术存在的技术问题，本实用新型的技术方案如下：
6.一种电压击穿可控的功率放大器，功率放大管m1的栅极与输入功率信号相连接，功率放大管m1的源极接地，功率放大管m1的漏极与电源端vdd相连接并输出给负载；还设置反馈控制通路，所述反馈控制通路与功率放大管m1的栅极和漏极相连接，用于检测功率放大管m1漏极输出电压，并当该输出电压大于预设控制电压时，所述反馈控制通路导通使功率放大管m1的漏极和栅极连通，否则，所述反馈控制通路截止。
7.作为进一步的改进方案，所述反馈控制通路采用pmos管m2，其中，pmos管m2的漏极与功率放大管m1的漏极相连接，pmos管m2的源极与功率放大管m1的栅极相连接，pmos管m2的栅极接入预设控制电压。
8.作为进一步的改进方案，预设控制电压小于功率放大管m1的击穿电压。
9.与现有技术相比较，本实用新型通过预设控制电压vctrl控制的pmos，从而对功率放大器的输出结点的输出电压进行整形，对超过预设控制电压vctrl的输出电压进行削峰，将功率放大管m1的d的输出电压控制在vctrl以下，达到功率放大器电压击穿可控的效果。
附图说明
10.图1为传统功率放大器电路结构的拓扑图。
11.图2为本实用新型电压击穿可控的射频功率放大器的电路结构拓扑图。
12.图3为本实用新型另一种优选实施方式的电路结构拓扑图。
13.如下具体实施例将结合上述附图进一步说明本实用新型。
具体实施方式
14.以下将结合附图对本实用新型提供的技术方案作进一步说明。
15.本实用新型提供一种电压击穿可控的功率放大器，参见图2，所示为本实用新型电压击穿可控的射频功率放大器的电路结构拓扑图，其中示出了功率放大管m1、功率放大器输入ac、功率放大器负载load、功率放大器工作电压vdd的连接，其中，功率放大管m1的栅极与输入功率信号相连接，功率放大管m1的源极接地，功率放大管m1的漏极与电源端vdd相连接并输出给负载；本实用新型还设置反馈控制通路，反馈控制通路与功率放大管m1的栅极和漏极相连接，用于检测功率放大管m1漏极输出电压，并当该输出电压大于预设控制电压时，所述反馈控制通路导通使功率放大管m1的漏极和栅极连通，否则，所述反馈控制通路截止。
16.参见图3，所示为本实用新型另一种优选实施方式的电路结构拓扑图，反馈控制通路采用pmos管m2，其中，pmos管m2的漏极与功率放大管m1的漏极相连接，pmos管m2的源极与功率放大管m1的栅极相连接，pmos管m2的栅极接入预设控制电压vctrl。设控制电压vctrl即为pmos控制电压，其预设电压值小于功率放大管m1的击穿电压。
17.该电路中，一种电压击穿可控的射频功率放大器电路结构包含一个功率放大管m1和一个由vctl电压控制的pmos m2。对于pmos m2,其漏极d的电压等于m1结点d的电压等于vd，其栅极g的电压等于vctrl。当d点的电压小于g点的电压时，pmos m2关断，当d点的电压大于等于g点的电压时，pmos m2导通。所以，当vd的电压小于vctl时，m2关断，当vd的电压大于等于vctl时，m2导通，为超出vctl的电压vd提供一个反馈的通路，将高出vctrl的vd部分反馈至输入端，使得功率放大管m1的d和g之间电压差限制在vctrl以内，只要将vctrl控制在功率放大器的击穿电压以下，就能达到功率放大器电压击穿可控的效果。
18.以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
19.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。


技术特征：
1.一种电压击穿可控的功率放大器，功率放大管m1的栅极与输入功率信号相连接，功率放大管m1的源极接地，功率放大管m1的漏极与电源端vdd相连接并输出给负载；其特征在于，还设置反馈控制通路，所述反馈控制通路与功率放大管m1的栅极和漏极相连接，用于检测功率放大管m1漏极输出电压，并当该输出电压大于预设控制电压时，所述反馈控制通路导通使功率放大管m1的漏极和栅极连通，否则，所述反馈控制通路截止。2.根据权利要求1所述的电压击穿可控的功率放大器，其特征在于，所述反馈控制通路采用pmos管m2。3.根据权利要求2所述的电压击穿可控的功率放大器，其特征在于，pmos管m2的漏极与功率放大管m1的漏极相连接，pmos管m2的源极与功率放大管m1的栅极相连接，pmos管m2的栅极接入预设控制电压。4.根据权利要求1所述的电压击穿可控的功率放大器，其特征在于，预设控制电压小于功率放大管m1的击穿电压。

技术总结
本实用新型公开了一种电压击穿可控的功率放大器，功率放大管M1的栅极与输入功率信号相连接，功率放大管M1的源极接地，功率放大管M1的漏极与电源端VDD相连接并输出给负载；还设置反馈控制通路，所述反馈控制通路与功率放大管M1的栅极和漏极相连接，用于检测功率放大管M1漏极输出电压，并当该输出电压大于预设控制电压时，所述反馈控制通路导通使功率放大管M1的漏极和栅极连通，否则，所述反馈控制通路截止。采用本实用新型的技术方案，通过设置反馈控制通路，将功率放大管M1的输出电压控制在击穿电压以下，从而提升射频功率放大器的可靠性。性。性。


技术研发人员：黄定龙 程知群 乐超
受保护的技术使用者：杭州恒创微电子有限公司
技术研发日：2022.02.08
技术公布日：2022/7/8