CN201528316U - 一种功放装置及用户设备的接收装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种功放装置及用户设备的接收装置，其中，功放装置包括：第一级功放管，增益放大所有的输入信号；与所述第一级功放管连接的第一级偏置电路，向所述第一级功放管提供偏置电压；与所述第一级功放管连接的第二级功放管，增益放大所述第一级功放管的输出信号；与所述第二级功放管连接的第二级偏置电路，向所述第二级功放管提供偏置电压；与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的参考电压单元；与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的控制电压单元，通过所述第一级偏置电路和第二级偏置电路分别控制所述第一级功放管和第二级功放管的导通与关断。通过简化功放装置的结构，降低了生产成本，提高了增益过程的稳定性。

Description

一种功放装置及用户设备的接收装置
技术领域
本实用新型涉及信号处理领域，尤其是涉及一种功放装置及用户设备的接收装置。
背景技术
对于在移动通讯***如宽带码分多址(Wideband Code Division MultipleAccess，WCDMA)/码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)/时分多址(Time Division Multiple Access，TDMA)等网络的用户设备(UserEquipment，UE)的接收装置中，功放装置为一个关键装置，功放装置要保证此时的音频或视频信号满足用户要求，同时为了减少整机的功耗，需要此时功放装置的功放效率最高，也就是增益放大信号的效率最高。而随着功放装置输出功率的下降，功放装置的功放效率也随之单调下降。
现有技术用户设备的接收装置的功放装置，通过信号电压组为功放装置提供控制信号，信号电压组中的每个信号电压具有两种状态，两个信号电压结合起来将提供四种控制状态中的三种控制模式，第一种控制模式中，向功放管输出高偏置电压，以保证功放管工作在高功率工作点；第二种控制模式中，向功放管输出低偏置电压，以保证功放管工作在低功率工作点；在第三种控制模式中，信号通过功放装置中低功率功放管的增益放大后被输出。
在一些特定环境下，这种WCDMA/CDMA/TDMA等网络的移动终端设备中的功放装置的设计太复杂，导致在生产功放装置时的成品率比较低。用户设备的接收装置被整机应用时，根据所需的不同输出功率，信号要通过功放装置内的不同电路来传输，而功放装置内部不同的电路之间需要一定的转换时间，不同电路的转换过程会影响到功放装置增益的稳定性，导致功放装置的技术指标的恶化。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种功放装置，用于解决现有技术中功放装置结构复杂、稳定性差的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供了一种功放装置，其中，所述功放装置包括：
第一级功放管，增益放大所有的输入信号；
与所述第一级功放管连接的第一级偏置电路，向所述第一级功放管提供偏置电压；
与所述第一级功放管连接的第二级功放管，增益放大所述第一级功放管的输出信号；
与所述第二级功放管连接的第二级偏置电路，向所述第二级功放管提供偏置电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的参考电压单元，向所述第一级偏置电路和第二级偏置电路提供电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的控制电压单元，通过所述第一级偏置电路控制所述第一级功放管的导通与关断，以及通过所述第二级偏置电路控制第二级功放管的导通与关断。
本实用新型还提供了一种用户设备的接收装置，其中，包括：功放装置、信号接收装置和信号发送装置；
所述信号接收装置与所述功放装置连接，接收输入信号并传送到所述功放装置；
所述信号发送装置与所述功放装置连接，发送所述功放装置的输出信号；
所述功放装置包括以下部件：
第一级功放管，增益放大所有的输入信号；
与所述第一级功放管连接的第一级偏置电路，向所述第一级功放管提供偏置电压；
与所述第一级功放管连接的第二级功放管，增益放大所述第一级功放管的输出信号；
与所述第二级功放管连接的第二级偏置电路，向所述第二级功放管提供偏置电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的参考电压单元，向所述第一级偏置电路和第二级偏置电路提供电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的控制电压单元，通过所述第一级偏置电路控制所述第一级功放管的导通与关断，以及通过所述第二级偏置电路控制第二级功放管的导通与关断。
其中，所述用户设备的接收装置应用于移动通讯网络包括WCDMA、CDMA和TDMA。
本实用新型提供了一种功放装置及用户设备的接收装置，通过简化功放装置的结构，不仅有利于降低生产成本，提高生产中的成品率和稳定性。
附图说明
图1为现有技术输出功率的概率分布图；
图2为本实用新型实施例功放装置具体实施例一的结构示意图；
图3为本实用新型实施例功放装置具体实施例二的结构示意图；
图4为本实用新型实施例用户设备的接收装置具体实施例的结构示意图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步地详细描述。
根据CDMA发展组织(CDMA Development Group，CDG)观察到的在实际WCDMA网络中，当语音通话时，用户设备的接收装置输出功率的数值分布具有一定的规律，图1为现有技术输出功率的概率分布图，由图1中可以看出输出信号的功率的概率密度分布函数(Probability density function，PDF)的曲线及其累积分布函数(cumulative distribution function，CDF)的曲线。
本实用新型实施例的功放装置具体实施例一
图2为本实用新型实施例功放装置具体实施例一的结构示意图。如图2所示，本实用新型实施例的功放装置包括以下部件：参考电压401、控制电压402、第一级功放管405、第二级功放管406、第一级偏置电路407和第二级偏置电路408，其中，第一级功放管405用于增益放大信号，第一级偏置电路407与第一级功放管405连接，用于向第一级功放管405提供偏置电压，第二级功放管406与第一级功放管405连接，用于增益放大第一级功放管405增益放大的信号，第二级偏置电路408与第二级功放管406连接，用于向第二级功放管406提供偏置电压，参考电压单元401与第一级偏置电路407和第二级偏置电路408连接，用于向第一级偏置电路407和第二级偏置电路408提供电压；控制电压单元402与第一级偏置电路407和第二级偏置电路408连接，用于通过第一级偏置电路407控制第一级功放管405的导通与关断，以及通过第二级偏置电路408控制第二级功放管406的导通与关断。
本实用新型实施例的功放装置还包括输入匹配器件409和输出匹配器件410，输入匹配器件409连接在信号输入端403和第一级功放管405之间，用于将信号匹配到第一级功放管405上，以保证信号功率高效率地输入到功放装置中，以对信号进行高效率地放大。输出匹配器件410连接在第二级功放管406和信号输出端404之间，用于将信号匹配到信号输出端404上，以保证经过功放装置放大的功率信号能高效率地输出，降低功率损耗，实现对信号进行高效率放大。
本实用新型实施例的功放装置还包括连接在第一级功放管405和第二级功放管406的级间匹配器件411，用于将第一级功放管405放大的输出信号匹配到第二级功放管406上，减少由于第一级功放管405和第二级功放管406之间失配导致的功率损耗，以得到高效率增益放大的信号。
通过上述本实用新型实施例的功放装置，其结构简单，并能提高生产过程中的成品率，有利于降低生产成本。
本实用新型实施例的功放装置具体实施例二
图3为本实用新型实施例功放装置具体实施例二的结构示意图。如图3所示，进一步的，本实用新型实施例的功放装置由以下部件构成：参考电压501、控制电压502、功放管505、偏置电路508。其中，功放管505用于增益放大输入信号，偏置电路508功放管505提供偏置电压，参考电压501用于向偏置电路提供电压；控制电压502用于通过偏置电路508控制第一级功放管505的导通与关断。
本实用新型实施例的功放装置还包括输入匹配器件506和输出匹配器件507，以避免或降低信号传输过程中的功率损耗，提高功放装置的效率，输入匹配器件506连接在信号输入端503和功放管505之间，输出匹配器件507连接在信号输出端504和功放管505之间。
本实用新型功放装置的结构进一步简化，非常有利于降低生产成本，提高生产过程中的效率和成品率。
本实用新型实施例的用户设备的接收装置具体实施例
图4为本实用新型实施例用户设备的接收装置具体实施例的结构示意图。如图4所示，本实用新型用户设备的接收装置包括：信号接收装置41、信号发送装置42和功放装置40，其中，信号接收装置41与功放装置40上的信号输入端403连接，用于接收从通讯网络中发送的输入信号；信号发送装置42与功放装置40上的信号输出端404连接，用于发送经过功放装置40增益放大的输出信号；功放装置40采用上述图2或者图3所示的功放装置，用于增益放大信号接收装置41接收所有的输入信号，并将增益放大后的输入信号传送到信号发送装置42以发送给用户。
本实用新型用户设备的接收装置上的功放装置40采用本实用新型功放装置具体实施例一的技术方案，功放装置40包括以下部件：参考电压401、控制电压402、第一级功放管405、第二级功放管406、第一级偏置电路407和第二级偏置电路408，输入匹配器件409、输出匹配器件410级间匹配器件411，其中，第一级功放管405用于增益放大信号，第一级偏置电路407与第一级功放管405连接，用于向第一级功放管405提供偏置电压，第二级功放管406与第一级功放管405连接，用于增益放大第一级功放管405增益放大的信号，第二级偏置电路408与第二级功放管406连接，用于向第二级功放管406提供偏置电压，参考电压单元401与第一级偏置电路407和第二级偏置电路408连接，用于向第一级偏置电路407和第二级偏置电路408提供电压；控制电压单元402与第一级偏置电路407和第二级偏置电路408连接，用于通过第一级偏置电路407控制第一级功放管405的导通与关断，以及通过第二级偏置电路408控制第二级功放管406的导通与关断；输入匹配器件409连接在信号输入端403和第一级功放管405之间，用于将信号匹配到第一级功放管405上，以保证信号功率高效率地输入到功放装置中，以对信号进行高效率地放大；输出匹配器件410连接在第二级功放管406和信号输出端404之间，用于将信号匹配到信号输出端404上，以保证经过功放装置放大的功率信号能高效率地输出，降低功率损耗，实现对信号进行高效率放大；级间匹配器件411连接在第一级功放管405和第二级功放管406之间，用于将第一级功放管405放大的输出信号匹配到第二级功放管406上，减少由于第一级功放管405和第二级功放管406之间失配导致的功率损耗，以得到高效率增益放大的信号参考电压单元401为第一级偏置电路407和第二级偏置电路408提供电压，控制电压单元402通过第一级偏置电路407控制第一级功放管405的导通与关断，通过第二级偏置电路408控制第二级功放管406的导通与关断。
本实用新型实施例的用户设备的接收装置的具体工作过程为：
信号接收装置41从移动通讯网络中接收信号，将信号传送到功放装置40的信号输入端403；信号输入端403将信号传输到输入匹配器件409上，输入匹配器件409将信号输入端403输出的信号匹配到第一级功放管405上，第一级功放管405进行第一次增益放大，完成第一次增益放大的信号被传输到级间匹配器件411上，级间匹配器件411将第一级功放管405输出的增益放大的信号匹配到第二级功放管406，第二级功放管406对信号进行第二次增益放大，完成第二次增益放大的信号由输出匹配器件410匹配到功放装置40的信号输出端404，信号输出端404将经过两次增益放大的信号传输到信号发送装置42，信号发送装置42将信号发送给用户，从而完成信号的接收、增益放大和发送的过程。
本实用新型用户设备的接收装置在增益放大信号的过程中，其功放装置上的参考电压为固定电压，以提供稳定的偏置电压，有利于在第一级功放管和第二级功放管增益放大信号过程中保持增益状态稳定，而且由于信号在功放装置传输时的信号通道是唯一的，所以避免了信号在功放装置中的信号通道的转换，从而提高了功放装置增益状态的稳定性。
随着通讯网络技术的发展，数据业务的范围被进一步地拓展。如图1所示，在进行数据业务时，用户设备的接收装置的整机输出的最大功率为24dBm，在实际工作中输出信号的功率为0dBm的概率很大，所以需要终端中的功放装置能够保证用户设备的接收装置在整机输出功率为0dBm时功放装置输出的功放效率比较高，用户设备的接收装置在实际网络中有很大概率是输出功率为10dBm和24dBm的信号。这样，在WCDMA等网络的用户设备的接收装置中，除了输出功率为0dBm的语音输出要有高功放效率外，还需要在输出功率为10dBm和24dBm的信号时同样要有高功放效率。
所以本实用新型的发明人发现，在设计WCDMA等通讯网络的用户设备的接收装置时，关键是要保证用户设备的接收装置的输出功率为0dBm、10dBm和24dBm3个工作状态时的功放效率，即：一是要保证高功率状态即整机输出功率为24dBm时功放有很高的功放效率，二是要保证中功率状态即整机输出功率为10dBm时有较高的功放效率，三是要保证低功率状态即整机输出功率为0dBm时有较高的功放效率。本实用新型实施例的功放装置能保证用户设备的接收装置的输出功率为0dBm、10dBm和24dBm时有较高的功放效率。
本实用新型用户设备的接收装置不仅可以应用于WCDMA的移动通讯网络，还可以应用于CDMA和TDMA等其它移动通讯网络，本实用新型用户设备的接收装置一方面降低了用户设备的接收装置的生产成本，提高了产品成品率，另一方面还可以获得高稳定性的输出信号。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (7)

1.一种功放装置，其特征在于包括：
第一级功放管，增益放大所有的输入信号；
与所述第一级功放管连接的第一级偏置电路，向所述第一级功放管提供偏置电压；
与所述第一级功放管连接的第二级功放管，增益放大所述第一级功放管的输出信号；
与所述第二级功放管连接的第二级偏置电路，向所述第二级功放管提供偏置电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的参考电压单元，向所述第一级偏置电路和第二级偏置电路提供电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的控制电压单元，通过所述第一级偏置电路控制所述第一级功放管的导通与关断，以及通过所述第二级偏置电路控制第二级功放管的导通与关断。
2.根据权利要求1所述的功放装置，其特征在于，还包括：
与所述第一级功放管连接的输入匹配器件，将信号匹配到所述第一级功放管上；
与所述第二级功放管连接的输出匹配器件，将信号匹配到所述第二级功放管上。
3.根据权利要求1所述的功放装置，其特征在于，还包括连接在所述第一级功放管和第二级功放管之间的级间匹配器件，将所述第一级功放管的输出信号匹配到所述第二级功放管上。
4.一种采用权利要求1-3任意一项所述的功放装置的用户设备的接收装置，其特征在于，包括：功放装置、信号接收装置和信号发送装置；
所述信号接收装置与所述功放装置连接，接收输入信号并传送到所述功放装置；
所述信号发送装置与所述功放装置连接，发送所述功放装置的输出信号；
所述功放装置包括以下部件：
第一级功放管，增益放大所有的输入信号；
与所述第一级功放管连接的第一级偏置电路，向所述第一级功放管提供偏置电压；
与所述第一级功放管连接的第二级功放管，增益放大所述第一级功放管的输出信号；
与所述第二级功放管连接的第二级偏置电路，向所述第二级功放管提供偏置电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的参考电压单元，向所述第一级偏置电路和第二级偏置电路提供电压；
与所述第一级偏置电路、第二级偏置电路连接的控制电压单元，通过所述第一级偏置电路控制所述第一级功放管的导通与关断，以及通过所述第二级偏置电路控制第二级功放管的导通与关断。
5.根据权利要求4所述的用户设备的接收装置，其特征在于，所述功放装置还包括：
与所述第一级功放管连接的输入匹配器件，将信号匹配到所述第一级功放管上；
与所述第二级功放管连接的输出匹配器件，将信号匹配到所述第二级功放管上。
6.根据权利要求4所述的用户设备的接收装置，其特征在于，还包括连接在所述第一级功放管和第二级功放管之间的级间匹配器件，用于将所述第一级功放管的输出信号匹配到所述第二级功放管上。
7.根据权利要求4-6任意一项所述的用户设备的接收装置，其特征在于，所述用户设备的接收装置包括WCDMA***中的用户设备的接收装置、CDMA***中的用户设备的接收装置或TDMA***中的用户设备的接收装置。
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