[发明专利]一种输出电压范围超过电源电压的放大器

权利要求书

1.一种输出电压范围超过电源电压的放大器，其特征是：放大器具有一个用于接收电源电压的功率输入端和一个用于接收输入信号的信号输入端，该放大器包括DC/DC转换器电路，该电路包括一个耦合到功率输入端的开关电容电荷泵，DC/DC转换器电路提供一个高于电源电压的电压；放大器电路包括在DC/DC转换器电路和信号输出端之间耦合的输出级，以至于信号输出端的电压超过了功率输入端的电压。

2.根据权利要求1所述的一种输出电压范围超过电源电压的放大器，其特征是：开关电容电荷泵包括一个电压倍增器；DC/DC转换器电路和放大器电路包括一个集成电路；开关电容电荷泵包括集成的电荷转移电容器；放大器电路具有预定的增益来匹配信号输入端的信号范围，信号输入端具有预定电压范围的输出信号；放大器电路的增益是输入信号的预定函数，该函数是非线性函数的分段线性近似值；其中非线性函数近似于电路信号输出端的逆传递函数；该放大器电路还包括跨导放大器电路。

3.根据权利要求2所述的一种输出电压范围超过电源电压的放大器，其特征是：放大器电路进一步包括：在跨导放大器电路的输出端和输入端之间耦合的第一电阻；耦合到跨导放大器电路的输入端的第二电阻，第一和第二电阻的阻值决定跨导放大器电路的增益；耦合到跨导放大器电路输入端的第三电阻；与第三电阻串联耦合的开关，该开关选择性地将第三电阻与第二电阻并联，来响应放大器输入端的电压，以改变放大器的增益，从而来响应放大器输入端的电压。

4.根据权利要求1所述的一种输出电压范围超过电源电压的放大器，其特征是：变容二极管驱动电路具有一个用于接收电源电压的功率输入端和一个用于接收输入信号的信号输入端，该放大器包括DC/DC转换器电路，该电路包括一个耦合到功率输入端的开关电容电荷泵，DC/DC转换器电路提供一个高于功率输入端电压的电压；放大器电路耦合到信号输入端，并且放大器电路的输出级在DC/DC转换器电路和信号输出端之间耦合，DC/DC转换器给该输出级提供能量，以导致信号输出端的电压超过了功率输入端的电压。

5.根据权利要求4所述的一种输出电压范围超过电源电压的放大器，其特征是：变容二极管驱动电路中的开关电容电荷泵电路包括一个电压倍增器；变容二极管驱动电路中的DC/DC转换器电路和放大器电路包括一个集成电路；变容二极管驱动电路中的开关电容电荷泵包括集成的电荷转移电容器；变容二极管驱动电路中的放大器电路具有预定的增益来匹配信号输入端的信号范围，信号输入端具有预定电压范围的输出信号；变容二极管驱动电路中的放大器电路的增益是输入信号函数；该函数是非线性函数的分段线性近似值；变容二极管驱动电路中的非线性函数近似于电路信号输出端的逆传递函数。

6.根据权利要求1所述的一种输出电压范围超过电源电压的放大器，其特征是：放大信号的方法包括提供用于接收电源电压的电荷泵电路和提供一个高于电源电压的电压；提供用于接收信号的放大器电路，其中该放大器电路包括在电荷泵电路和放大器电路输出端之间耦合的输出级，以至于放大信号的电压范围超过电源电压；提供电荷泵电路的步骤包括提供一个开关电容电荷泵电压倍增器；提供电荷泵电路和放大器电路的步骤包括一个集成电路；提供放大器电路的步骤包括放大器电路具有预定的增益来匹配所需输出信号的电压范围；提供放大器电路的步骤包括放大器电路的增益是预定的信号函数，且该函数是非线性函数的分段线性近似值；其中非线性函数近似于电路信号输出端的逆传递函数。

7.根据权利要求1所述的一种输出电压范围超过电源电压的放大器，其特征是：驱动电路包括一个放大器；用于接收输入电压和给放大器提供电源电压的DC/DC电压转换器；在放大器输出端和输入端之间耦合的第一电阻，来建立一个反馈回路；耦合到放大器输入端的第二电阻，第一和第二电阻的阻值决定放大器的增益；耦合到放大器输入端的第三电阻；与第三电阻串联耦合的第一开关，该开关选择性地将第三电阻与第二电阻并联，来响应放大器输入端的电压，从而改变放大器的增益；其中放大器是一个跨导放大器；其中开关是一个二极管；其中第二电阻的值和第一开关的切换点是预定的，以至于放大器的增益近似于非线性函数；其中驱动电路包括一个集成电路；驱动电路进一步包括耦合到放大器输入端的第四电阻；与第四电阻串联耦合的第二开关，该开关选择性地将第四电阻与第二和第三电阻并联，来响应放大器输入端的电压；其中电压转换器是一个开关电容电压倍增器；其中电压转换器和放大器包括一个集成电路。