5~12GHz新型复合管宽带功率放大器设计

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    可以看出,低频时HBT的输出阻抗等效为串联的RC电路,而高频时则等效为并联的RC电路,在两种等效电路的过渡过程中就出现了图1中所示的拐点,即 Kink效应。为了有效消除HBT的Kink效应,文献提出了基于负反馈技术的新型HBT复合晶体管结构,本文在该结构上另加1个电阻R2调整反馈强度和相位,其拓扑结构如图2所示。
 

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    在图2中,共射极连接的HBT1作为常规放大器件工作在放大状态,HBT2作为HBT1的负反馈支路工作在反向状态。HBT2发射极通过一个小电感L和一个小电阻R2连接到电路输出端,由于该电感均衡寄生电容对输出阻抗的影响,使得HBT在共发组态工作模式下,其小信号输出阻抗在整个工作频段内接近于一个简单的RC串联电路,且电阻值R为一常数,能够有效消除HBT的小信号Kink效应。

 

1.2 大信号Kink效应及其消除

    功率放大器工作在大信号状态时,HBT放大管的工作状态和等效电路模型不同于小信号情况。为了深入研究HBT的大信号Kink效应,分别采用新型HBT复合管和普通HBT管设计了两个单级放大电路,如图3所示,同时其大信号S22随频率变化的仿真曲线如图4所示。

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