一种带宽调节电路的制作方法

1.本发明涉及一种带宽调节电路，尤其是涉及一种应用于射频放大器上、对其带宽进行调节的电路，属于射频技术领域。


背景技术：

2.目前，在射频电路中，经常需要处理多个频段信号，如在sub-6g电路中。射频电路切换频段一般采用切换电容实现，实际上切电感也是一种方案，如本发明人于2021.09.28申请的美国专利us 20220021353a1“射频电路及可调变压器”中披露的电感调节方式，但是电感切换方案往往只能切一次，即实现两个频段的覆盖。
3.而在现实应用中，两个频段切换有应用的限制：一是单个频段覆盖可能就比较宽，非常难实现，二是多个应用可能存在多个频段切换的例子。
4.为解决此限制，本发明提出了一种多频段切换的射频放大器方案，通过切换电感实现多频段切换。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述不足，提供一种带宽调节电路，其通过电感切换实现多频段切换。
6.本发明的目的是这样实现的：一种带宽调节电路，包含有至少两组输入差分对管，每组输入差分对管都包含有两个晶体管，两个晶体管的控制端接入输入端， 且晶体管串接在绕线电感和带宽控制开关之间，绕线电感和带宽控制开关连接于高电平和地之间；输出绕线电感一端接地，另一端连接至输出端；且上述输出绕线电感和输入差分对管的输入绕线电感相互电磁耦合。
7.优选的，某一输入差分对管的两个绕线电感之间连接有线圈电感短路控制开关。
8.优选的，输入差分对管通过偏置网络连接至输入端，偏置网络包含有与偏置电压相连接的偏置电阻，输入端经偏置电容连接至构成输入差分对管的晶体管的控制端，且晶体管的控制端经偏置电阻连接至偏置电压。
9.优选的，所述带宽控制开关和线圈电感短路控制开关可以同样基于晶体管构成。
10.优选的，上述晶体管为mos管或hbt管。
11.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过对不同输入差分对管的开关赋予不同状态，如0为断开、1为闭合，通过不同组合可获得不同的带宽特性，如三组开关即可最多获得23共计8种带宽配置状态，从而通过切换片上绕线电感实现多频段切换，完成了对射频电路的带宽控制。
附图说明
12.图1为本发明实施例一的电路示意图。
13.图2为本发明实施例一处于配置模式一的状态示意图。
14.图3为本发明实施例一图2的频响曲线示意图。
15.图4为本发明实施例一处于配置模式二的状态示意图。
16.图5为本发明实施例一图4的频响曲线示意图。
17.图6为本发明实施例一多频段切换下的频响曲线示意图。
18.图7为本发明实施例二的电路示意图。
19.图8为本发明实施例三的电路示意图。
具体实施方式
20.实施例一：参见图1，本发明涉及的一种带宽调节电路，包含有两对输入差分对管，第一输入差分对管包含有mos管m1a和mos管m1b，mos管m1a和mos管m1b的栅极接入输入端input的两端，mos管m1a和mos管m1b的源极相连后经由第一差分对开关s3后接地，mos管m1a和mos管m1b的漏极分别经由绕线电感l1a和绕线电感l1b后接入高电平；同时，mos管m1a和mos管m1b的漏极之间连接有短路开关s1实现对绕线电感l1a和绕线电感l1b的短路控制。
21.第二输入差分对管包含有mos管m2a和mos管m2b，mos管m2a和mos管m2b的栅极接入输入端input的两端，mos管m2a和mos管m2b的源极相连后经由第二差分对开关s2后接地，mos管m2a和mos管m2b的漏极分别经由绕线电感l3a和绕线电感l3b后接入高电平。
22.同时，绕线电感l2a和绕线电感l2b相并联，且绕线电感l2a和绕线电感l2b的一端接地，另一端分别连接至输出端output的两端，同时绕线电感l1a、绕线电感l2a和绕线电感l3a相互电磁耦合，绕线电感l1b、绕线电感l2b和绕线电感l3b相互电磁耦合。
23.本实施例一的工作原理为：参见图2和图3， 当s1断开、s2闭合，此时开关s3的状态决定了放大器的带宽。
24.当开关s3断开，此时只有m2a和m2b构成的第二差分对管工作，此时l2a/l2b和l3a/l3b电磁耦合组成放大器结构，该放大器的幅度频响曲线如图3中的实线所示。
25.当开关s3从断开变为闭合，此时l1a/l1b加上l3a/l3b组成变压器的初次线圈，m1a/m1b和m2a/m2b构成的两个差分对管均处于工作状态，l2a/l2b仍旧是次级线圈，此时放大器的幅度频响曲线如图3虚线所示。
26.参见图4和图5，当s2闭合、s3断开，此时开关s1的状态决定了放大器的带宽。
27.当开关s1断开，此时只有m2a和m2b构成的第二差分对管工作，此时l2a/l2b和l3a/l3b电磁耦合组成放大器结构，该放大器的幅度频响曲线如图5中的实线所示。
28.当开关s1从断开变为闭合，此时l1a/l1b组成闭环，该闭环结构会降低l3a/l3b的自感，导致此时放大器的幅度频响曲线如图5中虚线所示。
29.参见图6，由上述分析，以此类推可知：通过配置不同的开关s1、s2和s3的状态可以获得不同的带宽，假如以s1，s2，s3的状态（0为断开，1为闭合）作为码字，通过组合不同的码字，可以获得23共计8种不同的带宽特性，可见，通过本实施例一的配置，通过切换不同的绕线电感，可以获得不同的频响特性，进而控制了整个电路的带宽。
30.实施例二：参见图7，本实施例二与实施例一的区别在于：本实施例二将开关放在电源侧，而实施例一中的开关在接地侧，由于开关在电源侧，为高电平，一般采用pmos作为开关，而实
施例一中在靠近地侧，是低电平，一般采用nmos作为开关。
31.此时带宽调节电路同样包含有两对输入差分对管，第一输入差分对管包含有mos管m1a和mos管m1b，mos管m1a和mos管m1b的栅极接入输入端input的两端，mos管m1a和mos管m1b的源极相连后接地，mos管m1a和mos管m1b的漏极分别经由绕线电感l1a和绕线电感l1b后通过第一差分对开关s3接入高电平；同时，mos管m1a和mos管m1b的漏极之间连接有短路开关s1，通过s1实现对绕线电感l1a和绕线电感l1b的短路控制。
32.第二输入差分对管包含有mos管m2a和mos管m2b，mos管m2a和mos管m2b的栅极接入输入端input的两端，mos管m2a和mos管m2b的源极相连后接地，mos管m2a和mos管m2b的漏极分别经由绕线电感l3a和绕线电感l3b后通过第二差分对开关s2后接入高电平。
33.同时，绕线电感l2a和绕线电感l2b相并联，且绕线电感l2a和绕线电感l2b的一端接地，另一端分别连接至输出端output的两端，同时绕线电感l1a、绕线电感l2a和绕线电感l3a相互电磁耦合，绕线电感l1b、绕线电感l2b和绕线电感l3b相互电磁耦合。
34.本实施例二的工作原理与实施例一相同，在此不再赘述。
35.实施例三：参见图8，本实施例三与实施例一和二的区别在于，增加偏置网络，此时带宽调节电路还是包含有两对输入差分对管，第一输入差分对管包含有mos管m1a和mos管m1b，mos管m1a和mos管m1b的栅极一路分别经偏置电容c1a和c1b后接入输入端input的两端，另一路分别经偏置电阻r1a和r1b后接入偏置电压一vb1，mos管m1a和mos管m1b的源极相连后接地，mos管m1a和mos管m1b的漏极分别连接至mos管m3a和m3b的源极，mos管m3a和m3b的漏极分别经由绕线电感l1a和绕线电感l1b后接入高电平；同时，mos管m3a和m3b的漏极分别连接至mos管m5的漏极和源极，从而实现对绕线电感l1a和绕线电感l1b的短路控制。
36.第二输入差分对管包含有mos管m2a和mos管m2b，mos管m2a和mos管m2b的栅极一路分别经偏置电容c2a和c2b后接入输入端input的两端，另一路分别经偏置电阻r2a和r2b后接入偏置电压二vb2，mos管m2a和mos管m2b的源极相连后接地，mos管m2a和mos管m2b的漏极分别连接至mos管m4a和m4b的源极，mos管m4a和m4b的漏极分别经由分别经由绕线电感l3a和绕线电感l3b后接入高电平。
37.同时，绕线电感l2a和绕线电感l2b相并联，且绕线电感l2a和绕线电感l2b的一端接地，另一端分别连接至输出端output的两端，同时绕线电感l1a、绕线电感l2a和绕线电感l3a相互电磁耦合，绕线电感l1b、绕线电感l2b和绕线电感l3b相互电磁耦合。
38.实施例四：与实施例一、实施例二和实施例三采用hbt管不同，本实施例基于hbt管，此时带宽调节电路同样包含有两对输入差分对管，第一输入差分对管包含有hbt管一和hbt管二，hbt管一和hbt管二的基极接入输入端input的两端，hbt管一和hbt管二的发射极相连后经由第一差分对开关s3后接地，hbt管一和hbt管二的集电极分别经由绕线电感l1a和绕线电感l1b后接入高电平；同时，hbt管一和hbt管二的集电极之间连接有短路开关s1实现对绕线电感l1a和绕线电感l1b的短路控制。
39.第二输入差分对管包含有hbt管三和hbt管四，hbt管三和hbt管四的基极接入输入端input的两端，hbt管三和hbt管四的发射极相连后经由第二差分对开关s2后接地，hbt管三和hbt管四的集电极分别经由绕线电感l3a和绕线电感l3b后接入高电平。
40.同时，绕线电感l2a和绕线电感l2b相并联，且绕线电感l2a和绕线电感l2b的一端接地，另一端分别连接至输出端output的两端，同时绕线电感l1a、绕线电感l2a和绕线电感l3a相互电磁耦合，绕线电感l1b、绕线电感l2b和绕线电感l3b相互电磁耦合。
41.另外：需要注意的是，上述具体实施方式仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。