[发明专利]功率放大器

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求于2010年6月10日向韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2010-0054818号的优先权，其全部公开内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种功率放大器，更具体地，涉及一种具有彼此并联连接的N MOS放大单元和P MOS放大单元来补偿根据工作模式而变化的输入电容并提高回退点(back-off point)处的效率的功率放大器。

背景技术

近年来，使用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术，已经制造了无线收发机的各种类型的电路。尽管这些电路被集成在一块单芯片上，但通过使用InGaP/GaAs异质结(heterojunction)双极型晶体管(HBT)技术来制造功率放大器。然而，当与CMOS工艺相比较并且仅形成为多芯片结构时，这种InGaP/GaAs HBT技术可能会引起较高的制造成本。此外，将使用InGaP/GaAs HBT技术所制造的功率放大器与使用CMOS工艺所制造的调整电路相结合是很困难的。

出于这些原因，已经致力于对通过使用CMOS工艺制造的功率放大器的研究。

同时，用于评价线性功率放大器的性能指标可以包括达到满足线性(linearity)的点的最大输出功率、最大效率以及以最大输出功率执行的点处的效率。然而，与通过HBT工艺制造的功率放大器相比较，通过CMOS工艺制造的功率放大器具有较差的性能。

发明内容

本发明的一方面提供了一种功率放大器，其具有彼此并联连接的NMOS放大单元和P MOS放大单元，以补偿根据工作模式而变化的输入电容并提高回退点处的效率。

根据本发明的一方面，提供了一种功率放大器，包括：第一放大部，具有连接为级联(cascode，共源共栅)构造并放大输入信号的第一N金属氧化物半导体(MOS)放大器和第二N MOS放大器；第二放大部，具有连接为级联构造并放大输入信号的第一P MOS放大器和第二P MOS放大器；以及功率合成部，合成第一放大部和第二放大部的各输出信号。

第一放大部可以在第一工作模式下导通，第一工作模式在预先设定的第一功率电平范围内工作，第二放大部可以在预先设定的第二工作模式下导通，第二工作模式在被设定为低于第一工作模式的第一功率电平范围的第二功率电平范围内工作，并且第一放大部和第二放大部可以在预先设定的第三工作模式下导通，第三工作模式在被设定为高于第一工作模式的第一功率电平范围的第三功率电平范围内工作。

第一放大部可以包括：第一栅极供电单元，将预定的栅极电源提供至第一N MOS放大器的栅极；以及第一偏置供电单元，将预定的偏置电源提供至第一N MOS放大器的漏极。

第二放大部可以将预定的栅极电源提供至第二P MOS放大器的栅极，并且将预定的偏置电源提供至第一P MOS放大器的源极。

输入信号可以输入至第一放大部的第二N MOS放大器的栅极和第二放大部的第一P MOS放大器的栅极，并且第二放大部可以进一步包括连接至第二放大部的第一P MOS放大器的栅极的隔离电容器(blockingcapacitor)，从而将输入信号传输至第一P MOS放大器的栅极，并隔离不需要的功率。

根据本发明的另一方面，提供了一种功率放大器，包括：第一放大部，具有第一放大单元和第二放大单元，第一放大单元包括连接为级联构造以放大输入信号的第一N金属氧化物半导体(MOS)放大器和第二N MOS放大器，第二放大单元包括与第一放大单元并联连接并连接为级联构造以放大所输入的差分信号的第三N MOS放大器和第四N MOS放大器；第二放大部，具有第三放大单元和第四放大单元，第三放大单元包括连接为级联构造以放大输入信号的第一P MOS放大器和第二P MOS放大器，第四放大单元包括与第三放大单元并联连接以放大差分信号的第三P MOS放大器和第四P MOS放大器；以及功率合成部，合成第一放大部和第二放大部的各输出信号。

第一放大部可以在第一工作模式下导通，第一工作模式在预先设定的第一功率电平范围内工作，第二放大部可以在第二工作模式下导通，第二工作模式在被设定为低于第一工作模式的第一功率电平范围的第二功率电平范围内工作，以及第一放大部和第二放大部可以在第三工作模式下导通，第三工作模式在被设定为高于第一工作模式的第一功率电平范围的第三功率电平范围内工作。