[发明专利]一种功率放大器

说明书

本发明公开了一种功率放大器，包括第一级单元，其包括依次串接的多个反相器组，所述反相器组的输出端与所述第一级单元的输出端相连，其中相邻所述反相器组之间具有第一控制开关，所述反相器组与所述第一级单元的输出端之间具有第二控制开关，所述第一控制开关与所述第二控制开关切换所述多个反相器组的工作状态，以输出不同频率的方波信号；以及第二级单元，与所述第一级单元的输出端相耦接，对所述第一级单元传来的所述方波信号进行整形以产生放大信号。本发明能够使发射机以不同频谱的功率发射。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，特别涉及一种频谱可变的功率放大器。

背景技术

现代科技发展的突飞猛进，使得作为信息获取最重要和最基本的传感器网络技术也得到了极大的发展。传感器信息获取技术已经从过去的单一化逐渐向集成化、微型化、网络化和智能化发展，结合各领域前沿技术、利用现代无线通信连接手段，一种具备信息综合和处理能力以及交互式无线通信的新兴传感器技术——无线传感器网络便由此应运而生了。无线传感器网络能够通过各类集成化的微型传感器互相协作并实时监测、感知和采集各种环境和监测对象的信息，并对收集到的信息进行处理后通过无线通信的方式发送给终端用户，真正实现物理环境、信息世界、人类社会的交互和融合。因此，无线传感器网络具有非常广阔的应用前景和巨大的商用价值。

无线传感器网络的一个优势在于信号传输的局域性，其优势在于能使发射机的发射频谱规范相对其他通讯系统（如GSM、WiFi等）来说更加存在自由空间。因此，无线传感器网络的发射机中功率放大器的一种常见结构就是D类功率放大器。

相对其他功率放大器而言，D类功率放大器的优势在于效率较高，但是通常的D类功率放大器的输出频谱固定。因此，如果能实现一种频谱可变的D类功率放大器，对于发射机而言意义重大。

发明内容

本发明的主要目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种频谱可变的功率放大器，使得发射机能够实现不同频谱的功率发射。

为达成上述目的，本发明提供一种功率放大器，包括第一级单元，其包括依次串接的多个反相器组，所述反相器组的输出端与所述第一级单元的输出端相连，其中相邻所述反相器组之间具有第一控制开关，所述反相器组与所述第一级单元的输出端之间具有第二控制开关，所述第一控制开关与所述第二控制开关切换所述多个反相器组的工作状态，以输出不同频率的方波信号；以及第二级单元，与所述第一级单元的输出端相耦接，对所述第一级单元传来的所述方波信号进行整形以产生放大信号。

进一步的，每个所述反相器组包括多个依次串接的反相器。

进一步的，所述第一控制开关与所述第二控制开关切换所述多个反相器组的工作状态，使得依次串接的所述多个反相器组形成环形振荡器以输出所述方波信号，所述环形振荡器具有奇数个所述反相器。

进一步的，所述反相器包括NMOS管及PMOS管；其中，所述NMOS管的栅极和所述PMOS管的栅极连接作为其输入端，所述NMOS管的漏极和所述PMOS管的漏极连接作为其输出端，所述PMOS管的源极接电源，所述NMOS管的源极接地。

进一步的，所述第二级单元包括依次串接的第一反相器与第二反相器，所述第一反相器包括两个第一电容、第一NMOS管及第一PMOS管；其中，所述第一NMOS管的漏极和所述第一PMOS管的漏极连接作为其输出端，所述第一PMOS管的源极接第二电源，所述第一NMOS管的源极接地，由所述第一级单元传来的所述方波信号分别通过所述第一电容传送到所述第一PMOS管的栅极及所述第一NMOS管的栅极；所述第二反相器包括两个第二电容、第二NMOS管及第二PMOS管；其中，所述第二NMOS管的漏极和所述第二PMOS管的漏极连接作为其输出端，所述第二PMOS管的源极接电源，所述第二NMOS管的源极接地，所述第一反相器的输出信号分别通过所述第二电容传送到所述第二PMOS管的栅极及所述第二NMOS管的栅极。