高效率低谐波失真E类射频功率放大器的设计
引言 近年来，随着无线通讯的飞速发展，无线通信里的核心部分——无线收发器越来越要求更低的功耗、更高的效率以及更小的体积，而作为收发器中的最后一级，功率放大器所消耗的功率在收发器中已占到了60%～90%，严重影响了系统的性能。所以，设计一种高效低谐波失真的功率放大器对于提高收发器效率，降低电源损耗，提高系统性能都有十分重大的意义。 采用了SiGe BiCMOS工艺实现了集成E类功率放大器，其工作频率为1.8GHz，工作电压为1.5V，输出功率为26dBm，并具有高效率和低谐波失真的特点，适用于FM/FSK等恒包络调制信号的功率放大。为了达到设计目标，该功率放大器采用了一些特殊的方法，包括采用两级放大结构，差分和互补型交叉耦合反馈结构。
E类功率放大器 E类功放工作原理 晶体管作开关管，相对于传统的将晶体管用作电流源的A、B、AB类功率放大器，具有更高的附加功率效率（PAE，power added efficiency）。
图1所示为理想E类功率放大器的原理图。其中，C为场效应管结电容和外接电容之和，ron为场效应管处于线性区时的漏源电阻。
图1 E类功放原理图
三极管区时，漏源间的电阻ron上会有功率消耗PLOSS，这是E类功放的最主要功率损耗。由于PLOSS与VD2成正比，我们可以将漏极效率表示为：
（1）
其中，C为常数。这样，通过调节电压保证一定的输出功率，E类功放就能保持较高效率。
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