CN102098006B

CN102098006B - 多尔蒂放大器

Info

Publication number: CN102098006B
Application number: CN201010593121.3A
Authority: CN
Inventors: 伊戈尔·布莱德诺夫
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Samba Holdco Netherlands BV
Priority date: 2009-12-15
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2030-12-14
Also published as: US20110140786A1; CN102098006A; EP2339745A1; US8482353B2

Abstract

提供了一种组合放大器，具体地提供了允许动态偏置的多尔蒂放大器，组合放大器包括：第一放大器(3，3a，3b)，具有第一输入端子(11，11a，11b)和第一输出端子(25，25a，25b)；第二放大器(5，5a，5b)，具有第二输入端子(27，27a，27b)和第二输出端子(29，29a，29b)；第一阻抗变换器(Li，43b)，连接在第一输入端子与第二输入端子之间；包络检测器(33，33a，33b)，包括检测器输出端子和连接至第一输出端子的检测器输入端子。

Description

多尔蒂放大器

技术领域

本发明涉及组合放大器，具体涉及多尔蒂放大器。再具体地，本发明涉及包括包络检测器的多尔蒂放大器。更具体地，本发明涉及允许动态偏置控制的多尔蒂放大器。

背景技术

在诸如无线通信技术的通信技术中，需要非常高功率的RF放大器来发送具有时间变量幅度并以峰值功率与平均功率水平之比(PAR)为特征的调制RF信号。所使用的RF放大器不仅需要输出高功率，还需要可以在平均功率水平上以线性方式高效地放大RF信号。可以使用不同类型的晶体管用于放大。此外，晶体管可以工作在不同类。晶体管或通常来说放大器的工作类(operational calss)(A类、AB类、B类和C类)可以取决于导通角θ。在FET的情况中导通角θ可以由关系式来限定，该关系式包括向晶体管的栅极施加的DC偏置电压Vbias的值、栅极阈值电压Vt以及输入信号的电压幅度，在LDMOS的情况中可以由以下表达式从所述关系式导出导通角θ，表达式为：

θ = {2 \cos}^{- 1} (\frac{V_{t} - V_{bias}}{V_{gs}})

为了工作在C类中，可以向晶体管的栅极施加Vt以下的低Vbias电压，使得晶体管的栅极仅在RF信号的正弦波的一个完整周期(与360°相对应)上的小部分中导通，这部分可以由90°以下的导通角来指定。B类的特征是当Vbias＝Vt时导通角等于90°，而AB类通常占用90°至120°的导通角。为了工作在A类，可以向晶体管的栅极施加高得多的电压Vbias＞Vt，使得晶体管栅极在RF信号正弦波的完整周期上导通，特征是导通角等于180°或更大。根据工作类，晶体管可以具有关于增益、效率和线性度的不同题型。通常，工作在A类的放大器表现出高增益和高线性度，但效率非常低(最好的是＜50％)，而工作在AB类的放大器表现出较低的增益但更好的效率(最好的是＜78.5％)。C类工作的特征是效率最高，但是根据栅极偏置条件或导通角，线性度非常差并且增益甚至更低。如上所述，放大器的工作类可以取决于施加给晶体管栅极的偏置电压。

传统多尔蒂放大器包括工作在不同类(如通常的AB类和C类)的两个放大器，这两个放大器接收输入信号的不同部分、放大不同部分并在输出端子处组合放大的不同部分。因此，也称作主(或载波)放大器的一个放大器可以工作在AB类，也称作峰值放大器的另一个放大器可以工作在C类。已发现，与表现出仅30％以上效率的标准AB类放大器相比，多尔蒂放大器在峰值功率水平(power level)以下6dB处在平均功率水平上更高效，最好效率＞50％(对于传统多尔蒂放大器而言)。此外，多尔蒂放大器与AB类放大器相比线性度和增益稍差。这种现象的原因是与(工作在AB类的)主器件相比，(工作在C类的)峰值器件在峰值功率水平上具有更小的增益，并且与主器件相比需要更大的输入功率以允许在输入信号的峰值处两个器件具有相同的输出功率。否则多尔蒂放大器的线性度将很差。

为了给多尔蒂放大器的主放大器和峰值放大器提供RF输入信号的不同部分，可以使用输入功率分配器(divider)(如Hybrid)，输入功率分配器为主放大器提供第一输入信号，为峰值放大器提供相移90°的第二输入信号。为了该目的，还可以使用90°传输线或四分之一波长传输线。

文献US 2007/0075780A1公开了一种用于多尔蒂放大器的自适应偏置的装置和方法，其中偏置电路的输出自适应地偏置峰值放大器。

然而，已发现多尔蒂放大器可以不表现出足够的性能，尤其是关于其增益、线性度和/或效率的性能。

可以需要实现一种放大器，具体地一种多尔蒂放大器，该多尔蒂放大器可以允许改进的放大，尤其是在该多尔蒂放大器的增益、线性度和/或效率方面。此外，可以需要一种适合于RF信号的高功率放大的集成RF放大器，其中可以关于该放大器的质量(如增益、线性度和/或效率)来改进放大。

发明内容

根据一方面，提供了一种组合放大器，该组合放大器包括：第一放大器，具有第一输入端子和第一输出端子；第二放大器，具有第二输入端子和第二输出端子；第一阻抗变换器，连接在第一输入端子和第二输入端子之间；包络检测器，包括检测器输出端子和连接至第一输出端子的检测器输入端子。

组合放大器具体地可以形成多尔蒂型放大器。第一放大器和第二放大器都可以包括任何种类的放大器，例如包括晶体管、电子管等在内的晶体管。具体地，晶体管可以是场效应晶体管(FET)，如GaN、LDMOS、PHEMT、MOSFET、或双极结(BJT)或异质结(HBT)晶体管或放大器，等等。

具体地，第一放大器和第二放大器都可以包括或可以是相同的FET或不同的工艺器件，例如FET和HBT。具体地，第一放大器可以适于与多尔蒂放大器的主放大器相对应，第二放大器可以适于与多尔蒂放大器的峰值放大器相对应。

FET可以包括栅极端子、漏极端子和源极端子，其中施加给栅极端子的信号可以控制栅极的导通(open)和截止(close)。因此，导通的栅极可以通过产生或消除源极端子与漏极端子之间的沟道来允许电子流过或可以阻止电子通过。在受施加给栅极端子的电压的影响下，电子可以从源极端子流向漏极端子。

具体地，可以偏置第一放大器(也称作主放大器)以工作在AB类。可以通过在第一放大器的栅极处施加合适的电压来执行这种偏置。因此，第一放大器可以线性地放大施加给第一输入端子的输入信号，以在第一输出端子上提供第一输出信号，第一输出信号至少近似地与第一输入信号成比例。

可以偏置第二放大器(也称作峰值放大器)以工作在C类。可以通过在第二放大器的栅极处施加合适的电压来执行偏置。因此，第二放大器可以表现出比第一放大器更小的增益和线性度，但可以表现出比第一放大器更高的效率。

连接在第一输入端子与第二输入端子之间的第一阻抗变换器可以分配施加给组合放大器的输入信号，并将输入信号的相移90°的部分分别提供给第一放大器和第二放大器。组合放大器可以包括用于将输入信号提供给第一阻抗变换器的组合放大器输入端子。具体地，第一放大器的第一输入端子可以连接至组合放大器输入端子，而第二放大器的第二输入端子可以通过第一阻抗变换器连接至组合放大器输入端子。

此外，组合放大器可以包括组合放大器输出端子，第二输出端子直接连接至组合放大器输出端子。相反地，第一放大器的第一输出端子可以通过诸如组合器或四分之一波长传输线之类的另一阻抗变换器连接至组合放大器输出端子。

包络检测器可以是通过任何信号参数(如电压、电流、电场、磁场、功率和/或温度)响应于RF信号的包络的任何器件。此外，包络检测器可以检测包络信号的幅度和/或功率。具体地，包络检测器输入端子可以连接至第一输出端子，从而允许检测由第一放大器提供给第一输出端子的第一输出信号的包络。例如，提供给组合放大器的输入信号可以是RF信号，该RF信号包括频率在高至几GHz的范围内的幅度调制载波。相反地，幅度调制可以包括高至100MHz的频率。具体地，包络检测器可以适于检测频率高至100MHz的放大信号的包络的幅度变化。

提供连接至第一输出端子的包络检测器可以有利地允许关于包络，具体地关于暂时变化的幅度或功率，来监控提供给第一输出端子的第一输出信号。具体地，可以关于输出阻抗与负载阻抗失配来监控输出信号，其中负载可以连接在第二输出端子处。

根据实施例，包络检测器可以包括以下装置中的至少一个：定向耦合器；峰值电压检测器；整流器；半导体二极管；放大器件；磁场传感器；电场传感器；电流传感器和/或温度传感器。具体地，可以组合使用定向耦合器和峰值电压检测器。具体地，包络检测器可以包括峰值电压检测器/整流器，峰值电压检测器/整流器可以被设计为：a)整流器件/电子管或半导体二极管；b)工作在C类的诸如FET、BJT、PHEMT之类的放大器件；c)电流至光变换器，如LED。具体地，磁场传感器可以包括霍尔传感器，霍尔传感器可以将磁通能量(magneticflux energy)变换为电压和/或电流。具体地，以上列举的包括在包络检测器中的元件可以响应于在高至100MHz的频率范围内的第一输出信号的时间变化(temporal change)。提供这些用于包络检测的组件可以简化组合放大器并且还可以提高监控第一输出信号的精度。

根据实施例，组合放大器还包括连接在第二放大器的第二输出端子与第一放大器的第一输出端子之间的第二阻抗变换器。第二阻抗变换器可以有利地将第一输出端子与第二输出端子的输出信号相组合，以在第二输出端子处提供组合放大器输出信号。因此，具体地第二阻抗变换器可以将第一输出端子处的输出信号相移90°。

第一阻抗变换器可以包括集总元件补偿网络，集总元件补偿网络包括：仅电感和仅电容、和/或电容与电感的组合；以及任何种类的分布传输线(如微带线、共面线、同轴线或适合于具体实施的任何其他线)。此外，第一阻抗变换器可以包括：作为电感的接合线；或作为分布传输线的两个或更多个平行接合线。

根据实施例，组合放大器还包括峰值器件偏置控制路径，包络检测连接包络检测器的检测器输出端子和第二放大器的第二输入端子的。偏置控制路径可以包括诸如导线的导体，和/或可以包括其他电子元件(例如光学波导线和/或光学传感器)以提供允许检测到的包络信号的最小时间延迟的连接。因此，连接可以是间接连接。偏置控制路径可以允许向第二放大器的第二输入端子提供检测器输出信号。具体地，第二放大器的第二输入端子可以是多尔蒂放大器的峰值放大器的栅极。因此，通过使用第一输出信号(即，主放大器的输出信号)的检测到的包络，可以使得能够对峰值放大器进行动态偏置。偏置电压可以在高至100MHz的频率范围内变化。因此，可以动态地偏置峰值放大器，以在工作类AB与C之间切换或者甚至在其他工作类之间切换。

根据实施例，组合放大器还包括布置在偏置控制路径中的包络信号处理器，其中包络信号处理器适于处理提供给检测器输出端子的检测器输出信号，并且包络信号处理器被布置向第二输入端子提供处理过的检测器输出信号。通过在偏置控制路径中连接或布置包络信号处理器，还可以以使包络信号处理器能够处理、变换和/或控制检测到的包络信号，以根据检测到的包络信号来最佳地将峰值放大器设置在特定的工作类。具体地，包络信号处理器可以根据指定的数学函数来变换或控制包络信号，这可以导致多尔蒂放大器的线性工作。具体地，数学函数可以指定：阈值电平；输出电压对输入电压的相关性；施加给峰值器件栅极的输出电压的最大幅度；和/或由包络检测器传送的输出电压对输入电压的时间延迟/加速度。可以提供其他处理或控制以优化峰值放大器的动态偏置。

根据实施例，包络信号处理器适于处理检测器输出信号，使得提供给第二输入端子的处理过的检测器输出信号控制第二放大器，从而第二输出端子处的第二放大器输出信号可以允许组合(或多尔蒂)放大器的线性结果输出信号，或向多尔蒂放大器或组合放大器的输入施加的信号的精确复制。具体地，可以将输入信号施加给上述组合放大器输入端子。当第二输出端子处的第二输出电流或电压信号的相位和幅度是向组合放大器施加的输入电流或电压信号的相位的精确复制以及幅度的成比例复制时，可以获得严格的线性度。

根据实施例，第一放大器和第二放大器集成在公共的或单一的任何种类的半导体芯片(例如包括GaAs、Si和/或GaN等等)上。因此，可以提供非常紧凑的组合放大器。具体地，组合放大器可以用在诸如移动电话等的便携式设备中。具体地，放大器可以用于放大RF信号以使用发射机来发送。

根据实施例，包络检测器包括作为包络检测器的定向耦合器，其中定向耦合器包括前述的检测器输出端子，其中耦合器包括用于电磁耦合至第二阻抗变换器的耦合接合线。因此，可以提供非常紧凑和节省成本的组合放大器。具体地，定向耦合器可以在耦合器的两个不同输出端子处彼此独立地检测提供给负载的正向功率和从负载反射的反射功率。定向耦合器可以包括集总元件(磁耦合的接合线和电容器)和/或电磁耦合的分布传输线，电磁耦合的分布传输线可以被布置在半导体底衬上或在管芯上或在底衬表面上或在电介质容积中。因此，定向耦合器可以用于监控组合放大器输出端子处的阻抗失配。具体地，定向耦合器可以用作在耦合器的输出端子之间的具有＞20dB方向性/隔离的正向(入射)功率和反射功率的宽频带传感器，其中入射功率的一部分可以用作针对数字预失真系统的输出信号的复制，反射信号的一部分可以用于设备或发射机保护作为放大器输出失配指示符。此外，通过将入射功率通过信号处理器提供给峰值放大器的栅极，入射(正向)功率的一部分可以用于对组合放大器中峰值器件的动态偏置控制。因此，可以在不损失增益的前提下提高在高功率下的效率和线性度以及功率能力(power capability)，而损失增益是传统多尔蒂放大器的缺点。

根据实施例，第二阻抗变换器包括第二接合线，第二接合线被布置为与第一接合线平行，从而允许两个接合线之间的磁耦合。这些接合线还通过连接接合线末端的两个电容电耦合。因此，可以提供电磁耦合，从而使得在这种组合下，放大器可以在输出处具有非常紧凑的双向耦合器。

根据实施例，组合放大器还包括失配检测电路，定向耦合器的另一检测器输出端子连接至失配检测电路。具体地，失配检测电路可以包括整流器，并且可以连接至其他检测器输出端子，以检测从连接至组合放大器输出端子的负载反射的功率。因此，可以检测可以对组合放大器造成损害的阻抗失配，以允许阻止不期望的情况。

根据实施例，失配检测电路适于控制多尔蒂放大器的操作。具体地，基于检测到的阻抗失配，失配检测电路可以在非常短的时间段内作出响应并可以停止组合放大器以避免组合放大器发生故障。此外，在这些情况下可以从失配检测电路输出警报信号。

附图说明

现在描述本发明的实施例，本发明不限制于这些实施例。因此，参考附图。

图1示意性地示出了根据实施例的组合放大器的电路图；

图2示意性地示出了根据实施例的集成组合放大器；

图3示意性地示出了根据实施例的允许动态偏置的组合放大器的电路图；

图4a、4b和4c示出了根据实施例的组合放大器的性能的图表。

具体实施方式

图1示出了根据实施例的多尔蒂放大器1的电路图。多尔蒂放大器1包括主放大器3和峰值放大器5，主放大器3和峰值放大器5都是场效应晶体管(FET)。多尔蒂放大器1还包括输入部分7，输入部分7包括电感Li、L1、L2和电容器Ci、C1和C2。此外，多尔蒂放大器1在输入部分7中包括多尔蒂放大器输入端子9，可以将诸如RF信号(例如频率高至几GHz的载波的幅度调制信号)之类的输入信号施加给多尔蒂放大器输入端子9以由多尔蒂放大器1来放大。

表现为FET的主放大器3包括栅极端子11、源极端子13和漏极端子15。源极端子13接地，即，地电势20。主放大器3包括主输入端子23和主输出端子25。

表现为FET的峰值放大器5也包括栅极端子17、源极端子19和漏极端子21。如在主放大器3中，峰值放大器5的源极端子19接地或地电势20。峰值放大器5包括峰值放大器输入端子27和峰值放大器输出端子29。

主放大器的栅极11连接至电感L1与电容器C1的串联布置，该串联布置接地20。峰值放大器5的栅极17连接至电感L2与电容器C2的串联布置，该串联布置接地20。此外，电感Li的一端连接至峰值放大器5的栅极17，另一端连接至多尔蒂放大器输入端子9。此外，多尔蒂放大器输入端子9连接至电容器Ci，电容器Ci连接至主放大器3的栅极11。

在其他实施例中，可以省略电容器C1和C2。电感L1和电容器C1以及电感L2和电容器C2是输入部分7处的集成集总元件补偿网络，用于分别向主放大器3和峰值放大器5的输入端子23和27提供输入。该补偿网络与电感Li一起，在分别提供给主放大器3和峰值放大器5的输入端子23和27的信号的频带中，提供所需的输入功率分配和相关的90°相移。因此，输入部分7将施加在输入端子9处的输入信号划分为两个输入部分，这两个输入部分被分别提供给主放大器3和峰值放大器5的输入端子23和27。因此，这两个输入部分可以具有相同或不同的强度，例如幅度或功率。

通过在主放大器3的栅极11施加预定电压，主放大器3工作在工作类AB。通过在峰值放大器5的栅极17施加合适的电压，峰值放大器5工作在工作类C。主放大器3和峰值放大器5放大分别施加给端子23和27的输入信号的一部分，以在主放大器输出端子25和峰值放大器输出端子29处分别提供输出信号的相应部分。

主放大器输出端子25经由电感Lo连接至多尔蒂放大器输出端子31，电感Lo用作90°传输线以适当地移位主放大器3的输出信号的相位。因此，峰值放大器输出端子29可以表示多尔蒂放大器1的多尔蒂放大器输出端子。

在主放大器3的输出端子25与峰值放大器5的输出端子29之间连接有定向耦合器33。由集总元件LC网络构成并连接在多尔蒂放大器1的输出端子31与端子35处的负载之间的双向耦合器33允许独立检测正向信号功率水平，并且还可以允许检测来自端子37处负载的反射信号。具体地，耦合器33可以包括磁耦合至电感Lo的电感，其中通过将该电感与电感Lo以特定间隔平行放置来使该电感磁耦合至电感Lo，该电感还电耦合至连接两个接合线末端的两个电容。电耦合的强度可以由将端口25和39相连以及将端口31和37相连的电容器与将端口25、31、37和39与接地层相连接的电容器之间的比率来限定，磁耦合的强度可以由两个平行接合线之间的距离来限定。对于由耦合器的工作频带、方向性和特性阻抗组成的每个集合，需要由接合线电感、电容和接合线之间的距离组成的特定集合。

具体地，定向耦合器33在端子25处提供主放大器输出信号的包络信号。因此，可以使用定向耦合器33来执行对主放大器输出信号的监控。

此外，可以在定向耦合器33的端子37处检测在端子31处提供的多尔蒂放大器的输出与多尔蒂放大器的负载之间的阻抗失配。在传统多尔蒂放大器中，这种失配可以破坏多尔蒂放大器1并且可以变成基站故障或完全失效的原因。因此，有利的是检测阻抗失配，以便例如通过切断主器件和峰值器件的DC偏置电压以停止多尔蒂放大器1，来适当地作出反应。

图2示意性地示出了使用LDMOS或GaN器件的多尔蒂放大器1a的集成实施例的示例，该示例可以是图1的电路图所描述的多尔蒂放大器1的实现。图1和图2中相对应的元件具有相同的参考标记或标号，但相同的参考标记或标号可以后面跟着小写字母“a”。

多尔蒂放大器1a包括主放大器3a和峰值放大器5a，主放大器3a和峰值放大器5a分别包括栅极焊盘GP1、GP2和漏极焊盘DP1、DP2。此外，主放大器3a和峰值放大器5a分别包括有源区A1、A2，相应的栅极焊盘GP1、GP2连接至相应的有源区A1、A2的一侧，相应的漏极焊盘DP1、DP2连接至相应的有源区A1、A2的另一侧。

如在图1所示的多尔蒂放大器1中一样，图2中示出的多尔蒂放大器1a的多尔蒂放大器输入端子9a经由电容器Ci连接至主放大器3a的栅极焊盘GP1。在图1和图2分别示出的实施例1、1a中，其他元件也具有类似布置和功能。因此，对于这些元件的结构和/或功能也参见关于图1的描述。

多尔蒂放大器1a包括被布置为与第二阻抗变换器Lo平行的耦合接合线38a，第二阻抗变换器Lo在此被配置为第二接合线，第二接合线将峰值放大器5a的漏极焊盘DP2与电容器Co相连接，电容器Co的另一端连接至主放大器3a的漏极焊盘DP1。包括在主放大器3a中的电容器Co的布置也与图1示出的实施例类似。布置为与第二接合线Lo平行的耦合接合线38a所形成的定向耦合器允许获得主放大器3a的输出信号的包络信号，其中包络信号被提供给端子35a。此外，定向耦合器33a允许监控来自端子37a处的负载的反射功率。

图3示意性地示出了多尔蒂放大器1b的另一实施例的电路图。在此，图1、2中开头具有特定标记的的参考标记所表示的结构和/或功能可以与图3中开头标记相同但以字母“b”结尾的参考标记所表示的结构和/或功能相同或相似。

多尔蒂放大器1b包括主放大器3b、峰值放大器5b、多尔蒂放大器输入端子9b和多尔蒂放大器输出端子31b，其中主放大器3b和峰值放大器5b被布置在多尔蒂放大器输入端子9b与多尔蒂放大器输出端子31b之间。因此，输入端子9b直接连接至主放大器3b的栅极11b，而峰值放大器5b的栅极17b经由提供90°相移的第一阻抗变换器43b连接至输入端子9b。峰值放大器5b的输出端子29b直接连接至多尔蒂放大器输出端子31b，而主放大器3b的输出端子25b经由提供90°相移的第二阻抗变换器45b连接至多尔蒂放大器输出端子31b。

提供了定向耦合器33b，其中耦合器输入端子39b连接至主放大器3b的输出端子25b。定向耦合器33b的另一输入端子41b连接至峰值放大器5b的输出端子29b。在输出端子35b处定向耦合器提供主放大器3b的输出信号的包络信号。该包络信号表示输出信号的正向功率。

为处理包络信号，多尔蒂晶体管1b包括被布置在偏置控制路径49b中的包络信号处理器47b，偏置控制路径49b一方面将包络信号处理器47b与定向耦合器33b的端子35b相连接，另一方面将包络信号处理器47b的输出端子51b与峰值放大器5b的栅极17b相连接。因此，使得能够对峰值放大器进行动态偏置。

此外，包络信号处理器47b的另一输出端子52b连接至主放大器3b的栅极11b。因此，还使得能够对主放大器3b进行动态偏置，具体地与峰值放大器5b的偏置无关地和/或不同地对对主放大器3b进行动态偏置。

在示例图示实施例中，包络信号处理器47b包括对接收到的包络信号进行整流的二极管53b。再将整流后的包络信号提供给低通滤波器55b以去除或减少包络信号中的高频。因此将处理过的包络信号经由偏置控制路径49b施加给峰值放大器5b的栅极17b。

另一实施例中，包络信号处理器47b可以适于根据指定的数学函数来变换或处理包络信号，指定的数学函数例如指定：阈值电平；输出电压对输入电压的相关性；施加给峰值器件栅极的输出电压的最大幅度；和/或由包络检测器或定向耦合器33b所传递的输出电压对输入电压的时间延迟/加速度。

在定向耦合器33b的输出端子37b处，可以监控从连接在端子31b处的负载反射的功率，并且可以经由路径57b将该功率提供给失配检测电路59b。失配检测电路59b适于检测端子31b处的输出阻抗与负阻抗之间的阻抗失配。基于检测到的失配，失配检测电路可以经由控制线61b控制多尔蒂晶体管1b的工作。例如，可以经由通过控制线61b发送的信号来停止多尔蒂放大器。

图4a、4b和4c示出了表示根据实施例的多尔蒂放大器与传统放大器相比较的特性的图表。在图4a中针对不同放大器根据放大器的输出功率Pout而绘制了效率(有用输出功率除以总共消耗的DC功率)。AB类放大器的效率被绘制为曲线63。传统多尔蒂放大器的效率被绘制为曲线65。根据实施例的多尔蒂放大器的效率被绘制为曲线67。然而，传统多尔蒂放大器的效率65位于AB类放大器的效率63上方，传统多尔蒂放大器的效率65位于根据本发明的实施例的多尔蒂放大器的效率67下方。

图4b描绘了示出依赖于输出功率Pout的增益(输入功率除以输出功率)的图表。优选地，理想放大器应当具有与输出功率Pout无关的大增益。曲线69描绘了AB类放大器的增益，曲线71描绘了传统多尔蒂放大器的增益，曲线73描绘了根据实施例的动态偏置的多尔蒂放大器的增益。可以发现动态偏置的多尔蒂放大器表现出的增益比传统多尔蒂放大器的增益大并且与AB类工作的放大器的增益相当。

图4c描绘了示出针对不同放大器所测量的三阶互调失真(IMD)的图表。其中，AB类放大器的IMD被绘制为曲线75，传统多尔蒂放大器的IMD被绘制为曲线77，根据实施例的动态偏置的多尔蒂放大器的IMD被绘制为曲线79。很明显，动态偏置的多尔蒂放大器的IMD位于传统多尔蒂的IMD下方，并且仅仅稍高于AB类放大器的IMD。

参考标记

1，1a，1b 多尔蒂放大器

3，3a，3b 主放大器

5，5a，5b 峰值放大器

7 输入部分

9，9a，9b 多尔蒂放大器输入端子

11，11a，11b主放大器的栅极

13 主放大器的源极

15 主放大器的漏极

17 峰值放大器的栅极

19 峰值放大器的源极

20 地电势

21 峰值放大器的漏极

23 主放大器的栅极焊盘或输入端子

25 主放大器的漏极焊盘或输出端子

27 峰值放大器的栅极焊盘或输入端子

29 峰值放大器的漏极焊盘或输出端子

31，31a，31b多尔蒂放大器输出端子

33，33a，33b定向耦合器

35b 定向耦合器的正向输出端子

37b 定向耦合器的反射输出端子

39b 定向耦合器的输入端子

41b 定向耦合器的输入端子

Li 电感

L1 电感

C1 电容器

L2 电感

C2 电容器

Lo 电感

C 电容器

38a 耦合接合线

43b 第一阻抗变换器

45b 第二阻抗变换器

47b 包络信号处理器

49b 偏置控制路径

51b 包络信号处理器的输出端子

53b 二极管

55b 低通滤波器

57b 信号线

59b 失配检测电路

61b 控制线

63 AB类放大器的效率

65 传统多尔蒂放大器的效率

67 动态偏置的多尔蒂放大器的效率

69 AB类放大器的增益

71 传统多尔蒂放大器的增益

73 动态偏置的多尔蒂放大器增益

75 AB类放大器的IMD

77 传统多尔蒂放大器的IMD

79 动态偏置的多尔蒂放大器的IMD

IMD 三阶互调失真

Claims

1.一种组合放大器，包括：

第一放大器（3，3a，3b），具有第一输入端子（11，11a，11b）和第一输出端子（25，25a，25b）；

第二放大器（5，5a，5b），具有第二输入端子（17，17a，17b）和第二输出端子（29，29a，29b）；

第一阻抗变换器（Li，43b），连接在第一输入端子与第二输入端子之间；

第二阻抗变换器（Lo，45b），连接在第二放大器的第二输出端子与第一放大器的第一输出端子之间；

包络检测器（33，33a，33b），包括检测器输出端子和连接至第一输出端子的检测器输入端子，其中包络检测器包括定向耦合器（33a），定向耦合器（33a）包括检测器输出端子（35a），耦合器包括：耦合接合线（38a），

耦合接合线（38a）适于电磁耦合至第二阻抗变换器（Lo）。

2.根据权利要求1所述的组合放大器，其中包络检测器还包括以下装置中的至少一个：峰值电压检测器；整流器；半导体二极管；放大器件；磁场传感器；电场传感器；以及电流传感器。

3.根据权利要求1所述的组合放大器，还包括：

偏置控制路径（49b），

偏置控制路径（49b）连接包络检测器的一个检测器输出端子和第二放大器的第二输入端子。

4.根据权利要求1所述的组合放大器，还包括：

包络信号处理器（47b），

包络信号处理器（47b）被布置在偏置控制路径中，其中包络信号处理器适于处理由检测器输出端子提供的检测器输出信号以及适于将处理过的检测器输出信号提供给第二输入端子。

5.根据权利要求4所述的组合放大器，其中包络信号处理器适于处理检测器输出信号，使得提供给第二输入端子的处理过的检测器输出信号控制第二放大器，从而第二输出端子处的放大器输出信号线性地取决于施加给组合放大器的输入信号。

6.根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的组合放大器，其中第一放大器和第二放大器集成在公共半导体芯片（36）上。

7.根据权利要求1所述的组合放大器，其中第二阻抗变换器包括：

第二接合线（Lo），

第二接合线（Lo）被布置为耦合至耦合接合线，具体地被布置为与耦合接合线平行。

8.根据权利要求3所述的组合放大器，还包括：

失配检测电路（59b），

定向耦合器的另一检测器输出端子连接至失配检测电路（59b）。

9.根据权利要求8所述的组合放大器，其中失配检测电路适于控制组合放大器的操作，所述组合放大器为多尔蒂放大器。