为了使用相同的工艺和工艺集成RF和数字基带处理,有许多关于E类功率放大器的CMOS集成电路设计的研究。
然而,CMOS电路的开关性能差,击穿电压也低,并且随着CMOS电源电压的逐渐降低,用于高性能E类功率放大器的CMOS集成电路的设计变得更加困难。
一些研究结果显示在表中。
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CMOS集成E类功率放大器的问题包括:CMOS电路制造的元件值高度偏置,较大的输出电容器限制了E类功率放大器的工作频率。
虽然BiCMOS工艺可以大大提高晶体管的开关性能,并且E类放大器的性能得到改善,但与数字基带不兼容的工艺流程仍然难以普及。
理想的E类功率放大器的效率是100%,但由于各种设计条件,例如元件值,非理想开关和其他因素,实际效率将降低。
显然,实时校正这些偏差将提高E类放大器的效率。
目前的文献主要研究是否满足E类功率放大器的零电压开关(ZVS)条件的检测方法。
当检测到E类功率放大器的开关状态时,可以通过电子调节装置实时调节电路参数,使E类功率放大器的开关状态返回到最佳状态,以提高效率。
当然,通过自适应效率改进技术添加的附加电路也可能导致系统效率降低。
E类功率放大器的典型电路由单个晶体管和两匝负载组成。
在输入信号的激励下,晶体管处于开关状态。
它的最大优点是当管需要降低到最低(即等于VcBs)时,可以打开电流。
当集电极电流需要降至零时,集电极电压开始上升以防止高电压。
同时存在大电流。
电路原理如图4所示。
在图中,V_是重复频率f。
正方形的激励信号L是高频湍流。
其功能一方面是提供直流路径,另一方面是为了防止高频短路。
电抗值要求足够大(通常Ll≥10L2),直流电阻应小于1欧姆。
降低直流功耗。
C包含L和T管的分布电容,它是电压滞后电容器。
当开关关闭时,它将Vcc保持在一个非常低的值,直到V在集电极电流降至零后开始上升。
Cl'C2和R形成二阶衰减系统。
当体管断开时,初始C Cz存储能量,然后存储在Cn Cz和L z中的能量在瞬态期间被提供给负载R Cn Cz是相同的数量级。
网络不仅仅调谐到激励信号的频率。
E类功率放大器的缺点是理论不够完善,成熟,调试困难。
工作频率的增加也受到切换速度的限制。