E类功放电路的制作方法

    技术2025-02-12  69


    本申请属于功放电路,尤其涉及一种e类功放电路。


    背景技术:

    1、目前射频电源拓扑中,为了较高的效率和较低的成本以及快速脉冲的应用,往往使用开关功放做为射频源而非线性功放,比如class-ab。一般的,由于class-e(e类)对阻抗的敏感性,设计者很难将其设计为高效率的宽带功放,因此市面上的设计一般多为工作中心频率(例如:13.56mhz)±5%的带宽。

    2、但在一些特殊应用常见下(或者,为了避免同频串扰或者谐波串扰的问题),有一些使用者需要使用距离传统中心频率(比如13.56mhz)较远位置的频率点(比如:12.882mhz±5%)的射频电源。

    3、因此,传统的class-e功放并不兼容这种需要使用较远位置频率点的常见,需要使用者购买多款射频电源搭配使用。


    技术实现思路

    1、本申请的目的在于提供一种e类功放电路,旨在解决传统的class-e功放存在的中心频点设计不兼容宽频应用电路设计的问题。

    2、本申请实施例提供了一种e类功放电路,其特征在于,包括:

    3、电源,所述电源的输出端经由感性组件电连接至第一节点,所述感性组件包括所述电源的寄生电感、电路连接造成的寄生电感以及感性元器件中的任一者或任多者组合;

    4、开关管,所述开关管的第一端与所述第一节点电连接,所述开关管的第二端与第二节点电连接;

    5、谐振模块,所述谐振模块的第一端与所述第一节点电连接,所述谐振模块的第二端与第三节点电连接;以及,

    6、修正模块,所述修正模块的第一端与所述第三节点电连接,所述修正模块的第二端经由负载与所述第二节点电连接;

    7、其中,所述修正模块用于调整阻抗。

    8、在一个可选的实施方式中,所述修正模块包括阻抗调整子模块,且所述修正模块还包括用于滤除高于预设截止频率的信号分量的低通滤波子模块;

    9、其中,所述阻抗调整子模块的第一端与所述第三节点电连接,所述阻抗调整子模块的第二端与所述低通滤波子模块的第一端电连接;所述低通滤波子模块的第二端经由所述负载与所述第二节点电连接。

    10、在一个可选的实施方式中,所述感性组件不是射频扼流圈。

    11、在一个可选的实施方式中,所述阻抗调整子模块在第一频率处的阻抗和在第二频率处的阻抗的差值正相关于所述第一频率和所述第二频率的差值绝对值,其中,所述第一频率为所述阻抗调整子模块的阻抗峰值对应的频率。

    12、在一个可选的实施方式中,所述第一节点和所述第二节点间还设置有容性组件,所述容性组件包括所述开关管的寄生电容、电路连接造成的寄生电容以及容性元器件中的任一者或任多者组合。

    13、在一个可选的实施方式中,将预设工作频率范围内所述感性组件和所述容性组件的阻抗频率响应的导数记为第一导数,将预设工作频率范围内所述谐振模块和所述阻抗调整子模块的阻抗频率响应的导数记为第二导数,则:

    14、所述第一导数与所述第二导数互为相反数。

    15、在一个可选的实施方式中,所述阻抗调整子模块包括至少一个并联谐振单元,且:

    16、所述并联谐振单元的第一端电连接至所述第二节点,所述并联谐振单元的第二端设置在所述第三节点和所述低通滤波子模块之间。

    17、在一个可选的实施方式中,所述阻抗调整子模块还包括如下至少一个:

    18、设置在所述第三节点侧的至少一个串联谐振单元;

    19、设置在所述低通滤波子模块侧的至少一个串联谐振单元;以及,

    20、设置在多个所述并联谐振单元的第二端之间的至少一个串联谐振单元。

    21、在一个可选的实施方式中,所述低通滤波子模块包括第一支路和第二支路;

    22、所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端均设置在所述阻抗调整子模块和所述负载之间,且所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端之间设置有至少一个电感器;

    23、所述第一支路和所述第二支路的第二端均与所述第二节点电连接;

    24、所述第一支路和所述第二支路分别由第一电容和第二电容构成。

    25、在一个可选的实施方式中,所述低通滤波子模块还包括n个中间支路,n为正整数;

    26、设置在所述第一支路的第一端和所述第二支路的第一端之间的电感器数量为n+1;

    27、第i个所述中间支路的第一端设置在第i个所述电感器和第i+1个所述电感器之间,i为不大于n的正整数;

    28、任一所述中间支路的第二端与所述第二节点电连接,且任一所述中间支路由一个电容器构成。

    29、本发明实施例与现有技术相比存在的有益效果是:上述的e类功放电路通过引入修正模块,一定程度上克服了谐振模块对频率和阻抗敏感的问题,从而拓宽了e类功放电路的工作频率范围,并使得工作频率范围内电路的阻抗频率响应在对应的(可变)工作频率下近似为常数。



    技术特征:

    1.一种e类功放电路,其特征在于,包括:

    2.如权利要求1所述的e类功放电路,其特征在于,所述修正模块包括阻抗调整子模块,且所述修正模块还包括用于滤除高于预设截止频率的信号分量的低通滤波子模块;

    3.如权利要求2所述的e类功放电路,其特征在于,所述感性组件不是射频扼流圈。

    4.如权利要求2所述的e类功放电路,其特征在于,所述阻抗调整子模块在第一频率处的阻抗和在第二频率处的阻抗的差值正相关于所述第一频率和所述第二频率的差值绝对值,其中,所述第一频率为所述阻抗调整子模块的阻抗峰值对应的频率。

    5.如权利要求1至4中任一项所述的e类功放电路,其特征在于,所述第一节点和所述第二节点间还设置有容性组件,所述容性组件包括所述开关管的寄生电容、电路连接造成的寄生电容以及容性元器件中的任一者或任多者组合。

    6.如权利要求5所述的e类功放电路,其特征在于,将预设工作频率范围内所述感性组件和所述容性组件的阻抗频率响应的导数记为第一导数,将预设工作频率范围内所述谐振模块和所述阻抗调整子模块的阻抗频率响应的导数记为第二导数,则:

    7.如权利要求2、3、4、6中任一项所述的e类功放电路,其特征在于,所述阻抗调整子模块包括至少一个并联谐振单元,且:

    8.如权利要求7所述的e类功放电路,其特征在于,所述阻抗调整子模块还包括如下至少一个:

    9.如权利要求2、3、4、6中任一项所述的e类功放电路,其特征在于,所述低通滤波子模块包括第一支路和第二支路;

    10.如权利要求9所述的e类功放电路,其特征在于,所述低通滤波子模块还包括n个中间支路,n为正整数;


    技术总结
    本申请属于功放电路技术领域,尤其涉及一种E类功放电路,包括:电源,电源的输出端经由感性组件电连接至第一节点;开关管,开关管的第一端与第一节点电连接,开关管的第二端与第二节点电连接;谐振模块,谐振模块的第一端与第一节点电连接,谐振模块的第二端与第三节点电连接;以及,修正模块,修正模块的第一端与第三节点电连接,修正模块的第二端经由负载与第二节点电连接;其中,修正模块用于调整阻抗。该电路通过引入修正模块,一定程度上克服了谐振模块对频率和阻抗敏感的问题,从而拓宽了E类功放电路的工作频率范围,并使得工作频率范围内电路的阻抗频率响应在对应的(可变)工作频率下近似为常数。

    技术研发人员:王奕善,周文申,秦浩翔
    受保护的技术使用者:上海励兆科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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