一种控制电路、功率放大电路及控制方法技术

本发明专利技术公开了一种控制电路，应用于功率放大电路，所述功率放大电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管；所述第三晶体管经由电感与供电电源直接相连；所述控制电路包括：波形整形电路，用于利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第二电流产生镜像电流，再利用镜像电流得到第一栅极电压；所述第一栅极电压用于第二晶体管控制第一晶体管对输入信号进行放大得到输出信号；电压生成电路，用于利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号。本发明专利技术同时还公开了一种功率放大电路以及控制方法。

【技术实现步骤摘要】
一种控制电路、功率放大电路及控制方法
本专利技术涉及功率放大电路，尤其涉及一种控制电路、功率放大电路及控制方法。
技术介绍
目前，随着绝缘衬底上的硅(SOI，SiliconOnInsulator)工艺越来越成熟，利用SOI工艺实现射频功率放大器(PA，PowerAmplifier)越来越具备成本优势。全球移动通信系统(GSM，GlobalSystemforMobileCommunication)功率放大器属于射频功率放大器的一种，在现有常用的GSM射频功率放大器的功率控制电路中，通常，基准控制电压VRAMP通过低压差稳压器(LDO，LowDropOutregulator)对GSM射频功率放大器的集电极电压进行控制，进而实现对GSM射频功率放大器输出功率的控制，LDO包括误差放大器和功率晶体管。但是，目前通过LDO实现对GSM射频功率放大器输出功率的控制，由于实现LDO的功率晶体管会产生电压降，致使GSM射频功率放大器的集电极电压Vout总小于电源电压VBAT，进而减小了GSM射频功率放大器的最大输出功率，降低了GSM射频功率放大器的效率。目前，需要找到一种提高射频功率放大器的最大输出功率和效率的技术方案。
技术实现思路
为解决现有存在的技术问题，本专利技术实施例提供一种控制电路、功率放大电路及控制方法。本专利技术实施例的技术方案是这样实现的：本专利技术实施例提供一种控制电路，应用于功率放大电路，所述功率放大电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管；所述第三晶体管经由电感与供电电源直接相连；所述控制电路包括：波形整形电路，用于利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第二电流产生镜像电流，再利用镜像电流得到第一栅极电压；所述第一栅极电压用于第二晶体管控制第一晶体管对输入信号进行放大得到输出信号；电压生成电路，用于利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号。上述方案中，所述电压生成电路，具体用于利用所述第一栅极电压以及至少一个电阻和一个电流源，生成至少一个第二栅极电压；每个第二栅极电压控制一个第三晶体管并输出满足稳定输出特性的所述输出信号。上述方案中，所述电流源为恒定电流源，或者与供电电源成负相关的压控电流源。本专利技术实施例提供一种功率放大电路，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、控制电路；其中，所述第一晶体管的漏极与第二晶体管的源极相连；所述第三晶体管的漏极经由电感与供电电源直接相连；所述第二晶体管，用于控制第一晶体管对功率放大电路的输入信号进行放大得到输出信号，并向第三晶体管输出所述输出信号；所述控制电路，包括：波形整形电路，用于利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第二电流产生镜像电流，再利用镜像电流得到第一栅极电压；电压生成电路，用于利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号。上述方案中，所述电压生成电路，具体用于利用所述第一栅极电压以及至少一个电阻和一个电流源，生成至少一个第二栅极电压；每个第二栅极电压控制一个第三晶体管并输出满足稳定输出特性的所述输出信号。上述方案中，所述电流源为恒定电流源，或者为与供电电源成负相关的压控电流源。本专利技术实施例提供一种控制方法，所述方法包括：利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第二电流产生镜像电流，再利用镜像电流得到第一栅极电压；所述第一栅极电压用于第二晶体管控制第一晶体管对输入信号进行放大得到输出信号；利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号。上述方案中，所述利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号，包括：利用所述第一栅极电压以及至少一个电阻和一个电流源，生成至少一个第二栅极电压；每个第二栅极电压控制一个第三晶体管并输出满足稳定输出特性的所述输出信号。上述方案中，所述电流源为恒定电流源，或者与供电电源成负相关的压控电流源。本专利技术实施例提供的控制电路、功率放大电路及控制方法，可以应用于包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管的功率放大电路中，所述第三晶体管经由电感与供电电源直接相连；实际应用中，可利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第二电流产生镜像电流，再利用镜像电流得到第一栅极电压；所述第一栅极电压用于第二晶体管控制第一晶体管对输入信号进行放大得到输出信号；利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号。在本专利技术实施例中，经过上述控制电路对输入信号的处理，采用基准电压控制信号的电压控制功率放大器的功率输出，使得功率放大电路中的第三晶体管能够输出满足稳定输出特性的输出信号，如此，能避免现有技术中由于供电电源通过功率晶体管与功率放大器的集电极相连产生额外压降，致使功率放大电路的最大输出功率降低现象的发生；也就是说，本专利技术实施例能够提高功率放大电路的最大输出功率，进而提高功率放大电路的工作效率。另，本专利技术实施例中，由于使用控制电路替换现有技术中的LDO电路，能够减少芯片占用面积，进而能够降低成本。附图说明图1为相关技术中GSM射频功率放大器的功率控制电路示意图；图2为本专利技术实施例控制电路的组成结构示意图；图3为本专利技术实施例功率放大电路的组成结构示意图；图4为本专利技术实施例波形整形电路的内部组成结构示意图；图5为本专利技术实施例栅极控制电压Vg2与基准控制电压VRAMP的关系示意图；图6为本专利技术实施例电压生成电路的内部组成结构示意图；图7为本专利技术实施例电源电压VBAT与电流源Ib的关系示意图；图8为本专利技术实施例功率放大电路的内部组成结构示意图一；图9为本专利技术实施例功率放大电路的内部组成结构示意图二；图10为本专利技术实施例控制方法的实现流程意图。具体实施方式通常，功率放大器包括GSM射频功率放大器等，图1为GSM射频功率放大器的功率控制电路示意图，图1所示功率控制电路的功率控制过程具体包括：当基准控制电压VRAMP增大时，导致功率晶体管的源端电压Vout增大，进而导致GSM射频功率放大器的集电极电压增大，致使GSM射频功率放大器输出功率按与漏端电压Vout的平方关系增大；当基准控制电压VRAMP减小时，导致功率晶体管的源端电压Vout减小，进而导致GSM射频功率放大器的集电极电压减小，致使GSM射频功率放大器输出功率按与漏端电压Vout的平方关系减小。其中，功率晶体管属于LDO电路。但是，目前通过LDO实现对GSM射频功率放大器输出功率的控制，存在以下缺陷：一、由于实现LDO的功率晶体管会产生电压降，致使GSM射频功率放大器的集电极电压Vout总小于电源电压VBAT，进而减小了GSM射频功率放大器的最大输出功率，降低了GSM射频功率放大器的效率。二、由于LDO尺寸大，芯片占用面积较大，增加了设计成本。基于此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控制电路，其特征在于，应用于功率放大电路，所述功率放大电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管；所述第三晶体管经由电感与供电电源直接相连；所述控制电路包括：波形整形电路，用于利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第二电流产生镜像电流，再利用镜像电流得到第一栅极电压；所述第一栅极电压用于第二晶体管控制第一晶体管对输入信号进行放大得到输出信号；电压生成电路，用于利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号。

【技术特征摘要】
1.一种控制电路，其特征在于，应用于功率放大电路，所述功率放大电路包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管；所述第三晶体管经由电感与供电电源直接相连；所述控制电路包括：波形整形电路，用于利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第二电流产生镜像电流，再利用镜像电流得到第一栅极电压；所述第一栅极电压用于第二晶体管控制第一晶体管对输入信号进行放大得到输出信号；电压生成电路，用于利用所述第一栅极电压生成第二栅极电压，并利用所述第二栅极电压控制第三晶体管输出满足稳定输出特性的所述输出信号。2.根据权利要求1所述的控制电路，其特征在于，所述电压生成电路，具体用于利用所述第一栅极电压以及至少一个电阻和一个电流源，生成至少一个第二栅极电压；每个第二栅极电压控制一个第三晶体管并输出满足稳定输出特性的所述输出信号。3.根据权利要求2所述的控制电路，其特征在于，所述电流源为恒定电流源，或者与供电电源成负相关的压控电流源。4.一种功率放大电路，其特征在于，包括：第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、控制电路；其中，所述第一晶体管的漏极与第二晶体管的源极相连；所述第三晶体管的漏极经由电感与供电电源直接相连；所述第二晶体管，用于控制第一晶体管对功率放大电路的输入信号进行放大得到输出信号，并向第三晶体管输出所述输出信号；所述控制电路，包括：波形整形电路，用于利用功率放大电路的基准电压控制信号产生第一电流，将第一电流与参考电流值进行比较，得到第二电流；利用所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：李咏乐，苏强，奕江涛，
申请(专利权)人：尚睿微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31