专利汇可以提供应用于包络跟踪电源调制器的高带宽高摆幅线性放大器专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 属于集成 电路 设计领域,具体为一种应用于包络 跟踪 电源 调制器 的高带宽高摆幅的线性 放大器 。该线性放大器包括 偏置电路 、放大器电路和补偿电路。偏置电路由偏置 电流 选择模 块 和偏置模块组成;放大器电路的第一级为轨至轨输入的折叠共源共栅 跨导放大器 ,第二级为Class-AB型放大器;补偿电路采用CASCODE米勒补偿和前馈补偿两种补偿方式。米勒补偿电容实现主次极点分离;前馈补偿电容可以对高频 信号 提供一条前馈通路,扩展带宽,改善放大器的高频性能。另外前馈补偿电容可以解决电源调制器输出端引入的封装电感而导致的高频振荡。Class-AB型输出级采用核心管和I/O管 叠加 结构。该线性放大器最高可实现LTE-100M的包络信号的跟踪,跟随动态范围达到0.5V-3V。,下面是应用于包络跟踪电源调制器的高带宽高摆幅线性放大器专利的具体信息内容。
1.一种应用于包络跟踪电源调制器的高带宽高摆幅线性放大器,其特征在于,包括偏置电路(1)、放大器电路(2)和补偿电路(3);其中:
所述偏置电路(1)包括偏置电流选择模块、偏置模块和两个缓冲放大器;偏置电流选择模块用于选择偏置电流大小,以便使线性放大器的带宽与跟随的信号带宽相匹配,保证线性放大器在成功跟踪信号包络的前提下尽量节省功耗;经过偏置电流选择模块的偏置电流输入到偏置模块,为后面的放大器电路提供合适的偏置电压;两个缓冲放大器AUXP和AUXN用于驱动放大器电路输出级的耐压管MP2和MN2,两个缓冲放大器AUXP和AUXN接成单位增益形式,输入分别为偏置模块提供的偏置电压VBP和VBN,输出分别接到输出级的耐压管MP2和MN2的栅极;在耐压管MP2和MN2的栅极分别连接滤波电容CBP和CBN;
所述放大器电路(2)为轨至轨输入输出的两级放大器,输入级为轨至轨输入的折叠共源共栅放大器,输出级为核心管和耐压管层叠结构的Class-AB型放大器;折叠共源共栅放大器采用差分输入,单端输出;整个线性放大器接成单位增益负反馈的形式,即线性放大器的输出端VOUT与差分输入的负端相连,包络信号V_ENVELOPE从差分输入的正端输入;折叠共源共栅放大器的输出VOP和VON分别与Class-AB型放大器的功率管MP1和MN1的栅极相连接,作为第二级放大器的输入信号;Class-AB型放大器由功率管MP1、MN1和耐压管MP2、MN2组成:P型功率管MP1的源端接电源,漏端与P型耐压管MP2的源端相连接,栅端则连接第一级放大器的输出VOP;P型耐压管MP2的源端与P型功率管MP1的漏端相连接,漏端与N型耐压管MN2的漏端相连接,栅端则与缓冲放大器AUXP的输出相连;N型耐压管MN2的漏端与P型耐压管MP2的漏端相连接,源端与N型功率管MN1的漏端相连接,栅端则与缓冲放大器AUXN的输出相连;N型功率管MN1的漏端与N型耐压管MN2的源端相连接,源端接地,栅端则与第一级放大器的输出VON相连接;功率管MP1和MN1均为薄栅的核心管,用于信号放大;耐压管MP2和MN2均为厚栅的I/O管,用来承受一定的漏源压降,保护功率管;同样为了保护功率管,P型功率管MP1的栅极与电源之间串联二极管D1和D2,将电源与VOP之间的电压差控制在1.5V以内;N型功率管MN1的栅极与地之间串联两个二极管D3和D4,将VON的电压钳位在1.5V之内;在线性放大器的电源和地之间连接滤波电容CVDD,用于解决地端的封装电感引入的高频振荡的问题;
所述补偿电路(3)包括CASCODE米勒补偿和前馈补偿两种补偿方式;米勒补偿电容CM和前馈补偿电容CF连接在线性放大器输出端VOUT和第一级放大器的输出之间。
2.根据权利要求1所述的高带宽高摆幅线性放大器,其特征在于,所述补偿电路(3)在电路中的连接方式如下:轨至轨输入的折叠共源共栅级放大器采用PMOS差分输入管M1、M2和NMOS差分输入管M3、M4两对差分对管输入,功率管MP1和耐压管MP2串联,功率管MN1和耐压管MN2串联,分别作为PMOS差分输入对和NMOS差分输入对的尾电流源;三个PMOS管M7、M9、M10和三个NMOS管M5、M6、M8组成三倍电流镜结构,保证在不同的输入共模电平下,输入管的总跨导保持恒定;PMOS差分输入管M1、M2与四个NMOS管MN3、MN4、MN5、MN6组成折叠共源共栅结构,NMOS差分输入管M3、M4与四个PMOS管MP3、MP4、MP5、MP6组成折叠共源共栅结构;其中信号路径上的PMOS管MP3、MP4和NMOS管MN3、MN4均采用核心管,有利于提高带宽,其余MOS管用I/O管,保证耐压安全;PMOS管MP5的漏极和PMOS管MP3的栅极相连接,NMOS管MN5的漏极与NMOS管MN3的栅极相连接,形成自偏置结构;PMOS管MP7源漏端分别与NMOS管MN7的漏源端相连接组成浮动电压源串联在P型共栅管MP5的漏极与N型共栅管MN5的漏极之间;同理PMOS管MP8源漏端分别与NMOS管MN8的漏源端相连接组成浮动电压源串联在P型共栅管MP6的漏极与N型共栅管MN6的漏极之间;折叠共源共栅级放大器采用单端输出,输出电压VOP和VON分别为P型共栅管MP6和N型共栅管MN6的漏端;两个米勒补偿电容CM1和CM2一端连接在线性放大器输出端VOUT,另一端则分别与输出侧两个共栅管MP6和MN6的源极相连,实现主次极点分离,使线性放大器有足够的带宽和相位裕度;另外米勒补偿电容CM1和CM2通过共栅管MP6和MN6再连接到第一级放大器的输出端VOP和VON;两个前馈补偿电容CF1和CF2一端连接在线性放大器的输出端VOUT,另一端分别与另外两个共栅管MP5和MN5的源极相连接;前馈补偿电容CF1和CF2在高频时提供一条前馈通路,使得高频信号可以直接从输入管M1和M3的漏极到达线性放大器的输出端。
3. 根据权利要求2所述的高带宽高摆幅线性放大器,其特征在于,所述偏置电流选择模块中,外部的偏置电流从IBIAS_I输入到NMOS管M8的漏极,NMOS管M8的源极与栅漏短接的NMOS管M1的漏极相连,NMOS管M1和M2尺寸相同,组成电流镜,将输入偏置电流IBIAS_I镜像到M2支路,NMOS管M1、M2的源极接地,NMOS管M2的漏极与二极管连接的NMOS管M7相连,NMOS管M7串联在NMOS管M2支路承担一定的漏源压降;栅漏短接的NMOS管M7的漏极与栅漏短接的PMOS管M10的漏极相连接,PMOS管M10-M14具有相同的尺寸,源端均接到电源端,M10的栅极M11-M14四个PMOS管的栅极并联,构成四个电流镜;其中M11支路一直导通,NMOS管M12-M14三条支路分别与M16-M21六个MOS管组成的三个传输门的一端相连,分别由这三个传输门的开关控制通断;M12、M13、M14的漏极分别与由NMOS管M16和M17组成的传输管,NMOS管M18和PMOS管M19组成的传输管,NMOS管M20和PMOS管M21组成的传输管相连接,这三个传输门的栅极分别连接数字信号A和 、B和 、C和 ,传输门的通断即数字信号A、B、C的取值用两位控制字来控制;PMOS管M15串接在电源和M10的栅极之间,NMOS管M9串接在M1的栅极和地之间,使能信号NPD经过一级反相器之后与M9的栅极相连,经过两级反相器之后与M15的栅极相连;当使能信号NPD为高电平时,M9和M15相当于开路,电路正常工作;当使能信号NPD为低电平时,M9和M15导通,分别将P型镜像管M10的栅极电位拉到VDD,将N型镜像管M1的栅极电位拉到GND,电路处于不使能的状态;二极管连接的M3-M6漏极分别与M11的漏极、三个传输们的另一端相连接,源极均接到电流选择模块的输出端IBIAS_O;M3-M6均用来承担一定的漏源压降,减小电流镜中因沟长调制效应而引起的电流误差。
标题 | 发布/更新时间 | 阅读量 |
---|---|---|
接口电路的输出阻抗控制电路 | 2020-05-13 | 30 |
一种前馈补偿式跨导运算放大器 | 2020-05-16 | 866 |
基于斩波稳定技术的亚阈值衬底驱动运算跨导放大器 | 2020-05-16 | 570 |
MOS管参数退化的失效预警电路 | 2020-05-21 | 492 |
一种低噪声高电源抑制比的两级低压差线性稳压器 | 2020-05-08 | 702 |
低功率紧凑型电压感测电路 | 2020-05-08 | 854 |
流水线模数转换器及其运放自适应配置电路及方法 | 2020-05-19 | 735 |
相控阵列天线以及结合相控阵列天线的装置 | 2020-05-08 | 556 |
多反馈环路仪表折叠式栅-阴放大器 | 2020-05-17 | 955 |
CMOS自归零电路 | 2020-05-20 | 683 |
高效检索全球专利专利汇是专利免费检索,专利查询,专利分析-国家发明专利查询检索分析平台,是提供专利分析,专利查询,专利检索等数据服务功能的知识产权数据服务商。
我们的产品包含105个国家的1.26亿组数据,免费查、免费专利分析。
专利汇分析报告产品可以对行业情报数据进行梳理分析,涉及维度包括行业专利基本状况分析、地域分析、技术分析、发明人分析、申请人分析、专利权人分析、失效分析、核心专利分析、法律分析、研发重点分析、企业专利处境分析、技术处境分析、专利寿命分析、企业定位分析、引证分析等超过60个分析角度,系统通过AI智能系统对图表进行解读,只需1分钟,一键生成行业专利分析报告。