5～12GHz新型復(fù)合管寬帶功率放大器設(shè)計(jì)

可以看出，低頻時(shí)HBT的輸出阻抗等效為串聯(lián)的RC電路，而高頻時(shí)則等效為并聯(lián)的RC電路，在兩種等效電路的過(guò)渡過(guò)程中就出現(xiàn)了圖1中所示的拐點(diǎn)，即 Kink效應(yīng)。為了有效消除HBT的Kink效應(yīng)，文獻(xiàn)提出了基于負(fù)反饋技術(shù)的新型HBT復(fù)合晶體管結(jié)構(gòu)，本文在該結(jié)構(gòu)上另加1個(gè)電阻R2調(diào)整反饋強(qiáng)度和相位，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

在圖2中，共射極連接的HBT1作為常規(guī)放大器件工作在放大狀態(tài)，HBT2作為HBT1的負(fù)反饋支路工作在反向狀態(tài)。HBT2發(fā)射極通過(guò)一個(gè)小電感L和一個(gè)小電阻R2連接到電路輸出端，由于該電感均衡寄生電容對(duì)輸出阻抗的影響，使得HBT在共發(fā)組態(tài)工作模式下，其小信號(hào)輸出阻抗在整個(gè)工作頻段內(nèi)接近于一個(gè)簡(jiǎn)單的RC串聯(lián)電路，且電阻值R為一常數(shù)，能夠有效消除HBT的小信號(hào)Kink效應(yīng)。

1．2 大信號(hào)Kink效應(yīng)及其消除

功率放大器工作在大信號(hào)狀態(tài)時(shí)，HBT放大管的工作狀態(tài)和等效電路模型不同于小信號(hào)情況。為了深入研究HBT的大信號(hào)Kink效應(yīng)，分別采用新型HBT復(fù)合管和普通HBT管設(shè)計(jì)了兩個(gè)單級(jí)放大電路，如圖3所示，同時(shí)其大信號(hào)S22隨頻率變化的仿真曲線如圖4所示。