电流补偿电路制造技术

本发明专利技术提供一种电流补偿电路，用以提供补偿电流至放大器电路，此放大器电路包括第一放大器、第一晶体管与第一偏压电路。第一偏压电路提供第一偏压电流至第一放大器。电流补偿电路包括功率侦测电路、运算放大器电路与电压电流转换单元。功率侦测电路侦测并转换第一放大器的输入功率或输出功率为第一侦测电压。根据第一侦测电压与校正电压，运算放大器电路输出第二侦测电压。电压电流转换单元将第二侦测电压转换为补偿电流。根据补偿电流，第一补偿电流经由第一晶体管流向第一放大器，使得第一放大器由第一偏压电流与第一补偿电流的和来驱动。

Current Compensation Circuit

The invention provides a current compensation circuit for providing a compensation current to an amplifier circuit, which comprises a first amplifier, a first transistor and a first bias circuit. The first bias circuit provides the first bias current to the first amplifier. Current compensation circuit includes power detection circuit, operational amplifier circuit and voltage-current conversion unit. The power detection circuit detects and converts the input power or output power of the first amplifier to the first detection voltage. According to the first detection voltage and correction voltage, the operational amplifier circuit outputs the second detection voltage. The voltage-current conversion unit converts the second detection voltage into a compensation current. According to the compensation current, the first compensation current flows through the first transistor to the first amplifier, so that the first amplifier is driven by the sum of the first bias current and the first compensation current.

【技术实现步骤摘要】
电流补偿电路
本专利技术涉及一种电流补偿电路，尤其涉及一种用以提供补偿电流来增加放大器电路的偏压电流的电流补偿电路。
技术介绍
功率放大器(PowerAmplifier)是射频发射电路中一个重要的组件，其主要的功能在于将信号放大推出，通常都会被设计在天线放射器的前端，也是整个射频前端电路中最耗功耗的组件。功率放大器主要应用于需要带宽的电子产品或设备上，例如手机、平板计算机、卫星通讯等网通产品，其中手机为其最大的应用市场。然而，功率放大器电路具有增益会随着其输出功率的增加而逐渐饱和且下降的特性，因此在输出功率较大时，功率放大器电路的线性度会较差，此种情况于多级放大器电路中尤其明显。
技术实现思路
本专利技术提供一种电流补偿电路，用以提供电流至一放大器电路。放大器电路包括第一放大器、第一晶体管与第一偏压电路。第一偏压电路提供第一偏压电流至第一放大器，且第一放大器透过第一晶体管耦接于一供应电压。此种电流补偿电路包括功率侦测电路、运算放大器电路与电压电流转换单元。功率侦测电路耦接于第一放大器，运算放大器电路耦接于功率侦测电路，且电压电流转换单元耦接于运算放大器电路与第一晶体管。功率侦测电路用以侦测第一放大器的输入功率或输出功率，并将所测得的功率值转换为一第一侦测电压。根据第一侦测电压与一校正电压，运算放大器电路输出第二侦测电压。电压电流转换单元用以将第二侦测电压转换为一补偿电流。根据此补偿电流，第一补偿电流对应地被产生并经由第一晶体管流向第一放大器。于是，第一放大器转为由第一偏压电流与第一补偿电流的和来驱动。本专利技术提供另一种电流补偿电路，用以提供电流至一放大器电路。放大器电路包括第一放大器、第一晶体管与第一偏压电路、第二放大器、第二晶体管与第二偏压电路以及第三放大器。第一偏压电路提供一第一偏压电流至第一放大器，且第二偏压电路提供一第二偏压电流至第二放大器。另外，第一放大器与第二放大器分别透过第一晶体管与第二晶体管耦接于一供应电压。此种电流补偿电路包括功率侦测电路、运算放大器电路与电压电流转换单元。功率侦测电路耦接于第一放大器的输出端或第二放大器的输出端，运算放大器电路连接于功率侦测电路，且电压电流转换单元耦接于运算放大器电路。此外，第一晶体管与第二晶体管分别连接于电压电流转换单元。功率侦测电路用以侦测第一放大器的输出功率或侦测第二放大器的输出功率，并将所测得的功率值转换为一第一侦测电压。根据第一侦测电压与一校正电压，运算放大器电路输出一第二侦测电压。电压电流转换单元将第二侦测电压转换为一补偿电流。根据该补偿电流，第一补偿电流被对应地产生并经由第一晶体管流向第一放大器，或者根据该补偿电流，第二补偿电流对应地被产生并经由第二晶体管流向第二放大器。于是，第一放大器转为由该第一偏压电流与第一补偿电流的和来驱动，或者第二放大器转为由该第二偏压电流与第二补偿电流的和来驱动。本专利技术提供另一种电流补偿电路，用以提供电流至一放大器电路。放大器电路包括第一放大器、第一晶体管与第一偏压电路、第二放大器、第二晶体管与第二偏压电路以及第三放大器。第一偏压电路提供一第一偏压电流至第一放大器，且第二偏压电路提供一第二偏压电流至第二放大器。另外，第一放大器与第二放大器分别透过第一晶体管与第二晶体管耦接于一供应电压。此种电流补偿电路包括功率侦测电路、运算放大器电路与电压电流转换单元。功率侦测电路耦接于第一放大器的输出端或第二放大器的输出端，运算放大器电路连接于功率侦测电路，且电压电流转换单元耦接于运算放大器电路。此外，第一晶体管与第二晶体管分别连接于电压电流转换单元。功率侦测电路用以侦测第一放大器的输出功率或侦测第二放大器的输出功率，并将所测得的功率值转换为一第一侦测电压。根据第一侦测电压与一校正电压，运算放大器电路输出一第二侦测电压。电压电流转换单元将第二侦测电压转换为一补偿电流。根据该补偿电流，第一补偿电流被对应地产生并经由第一晶体管流向第一放大器，且根据该补偿电流，第二补偿电流对应地被产生并经由第二晶体管流向第二放大器。于是，第一放大器转为由该第一偏压电流与第一补偿电流的和来驱动，且第二放大器转为由该第二偏压电流与第二补偿电流的和来驱动。本专利技术提供另一种电流补偿电路，用以提供电流至一放大器电路。该放大器电路包括第一放大器与第一晶体管，且第一放大器透过第一晶体管耦接于一供应电压。此种电流补偿电路包括侦测电路、运算放大器电路与电压电流转换单元。侦测电路耦接于第一放大器，且运算放大器电路耦接于侦测电路。侦测电路用以根据第一放大器的输入信号的强度或输出信号的强度输出一第一侦测电压。根据第一侦测电压与一校正电压，运算放大器电路输出一第二侦测电压。电压电流转换单元用以将第二侦测电压转换为一补偿电流。电压电流转换单元包括转换晶体管，此转换晶体管具有第一端、第二端与第三端。转换晶体管的第一端耦接于供应电压，转换晶体管的第三端耦接于一参考电位，且转换晶体管的第二端耦接于运算放大器电路以及第一晶体管。另外，转换晶体管与第一晶体管形成一电流镜架构。本专利技术所提供的电流补偿电路能藉由侦测放大器电路的功率来提供适当的补偿电流给放大器电路中的各级放大器，使得放大器电路中各级放大器的偏压电流因补偿电流的加入而增大，以个别调整各级放大器的增益曲线。如此一来，即使放大器电路的输出功率逐渐增加，放大器电路整体的增益也不会出现渐趋饱和与下降的情形，使得放大器电路能具有良好的线性度。为使能更进一步了解本专利技术的特征及
技术实现思路
，请参阅以下有关本专利技术的详细说明与附图，但是此等说明与所附说明书附图仅是用来说明本专利技术，而非对本专利技术的权利要求书作任何的限制。附图说明关于本专利技术的优点与精神可以通过以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。图1A为根据本专利技术示例性实施例绘示的电流补偿电路的应用示意方块图；图1B为根据本专利技术另一示例性实施例绘示的电流补偿电路的应用示意方块图；图2为根据本专利技术另一示例性实施例绘示的电流补偿电路的应用示意方块图；图3为根据本专利技术另一示例性实施例绘示的电流补偿电路的应用示意方块图；图4为图3所绘示的电流补偿电路的应用示意电路图；图5A～图5C为放大器电路的输出功率与各放大器的增益的关系图；图6为根据本专利技术示例性实施例绘示的电流补偿电路中功率侦测电路的电路图；图7A为根据本专利技术示例性实施例绘示的电流补偿电路中运算放大器电路的电路图；图7B为根据本专利技术另一示例性实施例绘示的电流补偿电路中运算放大器电路的电路图。主要图示说明：10a：第一偏压电路10b：第二偏压电路20：功率侦测电路20’：侦测电路30：运算放大器电路40：电压电流转换单元PA1：第一放大器PA2：第二放大器PA3：第三放大器VDD：供应电源M1：第一晶体管M2：第二晶体管M3：转换晶体管M4：第四晶体管M5：第五晶体管Ibias1：第一偏压电流Ibias2：第二偏压电流Iadaptive：补偿电流N×Iadaptive：第一补偿电流M×Iadaptive：第二补偿电流PIN：输入功率PIM1、PIM2、POUT：输出功率GND：参考电位VPD：第一侦测电压Vdet：第二侦测电压VPD_DC：校正电压C：电容器Rchoke：扼流电阻R1：第一电阻R2：第二电阻R3：第三电阻R4：第四电阻g1、g2、g3、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电流补偿电路，其特征在于，该电流补偿电路用以提供电流至一放大器电路，其中该放大器电路包括一第一放大器、一第一晶体管与一第一偏压电路，该第一偏压电路提供一第一偏压电流至该第一放大器，且该第一放大器透过该第一晶体管耦接于一供应电压，该电流补偿电路包括：一功率侦测电路，耦接于该第一放大器，用以侦测该第一放大器的输入功率或输出功率，并将所测得的一功率值转换为一第一侦测电压；一运算放大器电路，耦接于该功率侦测电路，根据该第一侦测电压与一校正电压输出一第二侦测电压；以及一电压电流转换单元，耦接于该运算放大器电路，用以将该第二侦测电压转换为一补偿电流；其中，该电压电流转换单元耦接于该第一晶体管，根据该补偿电流，一第一补偿电流经由该第一晶体管流向该第一放大器，使得该第一放大器由该第一偏压电流与该第一补偿电流的和来驱动。

【技术特征摘要】
2017.08.02 TW 1061260761.一种电流补偿电路，其特征在于，该电流补偿电路用以提供电流至一放大器电路，其中该放大器电路包括一第一放大器、一第一晶体管与一第一偏压电路，该第一偏压电路提供一第一偏压电流至该第一放大器，且该第一放大器透过该第一晶体管耦接于一供应电压，该电流补偿电路包括：一功率侦测电路，耦接于该第一放大器，用以侦测该第一放大器的输入功率或输出功率，并将所测得的一功率值转换为一第一侦测电压；一运算放大器电路，耦接于该功率侦测电路，根据该第一侦测电压与一校正电压输出一第二侦测电压；以及一电压电流转换单元，耦接于该运算放大器电路，用以将该第二侦测电压转换为一补偿电流；其中，该电压电流转换单元耦接于该第一晶体管，根据该补偿电流，一第一补偿电流经由该第一晶体管流向该第一放大器，使得该第一放大器由该第一偏压电流与该第一补偿电流的和来驱动。2.如权利要求1所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该电压电流转换单元包括一转换晶体管，该转换晶体管与该第一晶体管形成一电流镜架构，使得该第一补偿电流正比于该电压电流转换单元所输出的该补偿电流。3.如权利要求2所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该放大器电路更包括一第二放大器、一第二晶体管与一第二偏压电路，该第二放大器连接于该第一放大器，该第二偏压电路提供一第二偏压电流至该第二放大器，且该第二放大器透过该第二晶体管耦接于该供应电压；其中，该第二晶体管连接于该电压电流转换单元，根据该补偿电流，一第二补偿电流经由该第二晶体管流向该第二放大器，使得该第二放大器由该第二偏压电流与该第二补偿电流的和来驱动。4.如权利要求3所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该第一晶体管与该转换晶体管的尺寸比率与该第二晶体管与该转换晶体管的尺寸比率分别相关于该第一放大器的输出功率与输入功率的关系曲线的斜率与该第二放大器的输出功率与输入功率的关系曲线的斜率。5.如权利要求4所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该第一晶体管与该转换晶体管的尺寸比率与该第二晶体管与该转换晶体管的尺寸比率不同。6.如权利要求3所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该第一放大器为该放大器电路的一第一级放大器，且该第二放大器为该放大器电路的一第二级放大器，且该功率侦测电路耦接于该第一级放大器与该第二级放大器之间。7.如权利要求3所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该转换晶体管与该第二晶体管形成一电流镜架构，使得该第二补偿电流正比于该电压电流转换单元所输出的该补偿电流。8.如权利要求1所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该功率侦测电路更输出该校正电压。9.如权利要求8所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该第一放大器包括一输入端与一输出端，该功率侦测电路更用以侦测该第一放大器的该输入端的输入功率或该输出端的输出功率，该功率侦测电路包括：一电容器，该电容器的一端耦接于该第一放大器的該輸入端或該輸出端；一第四晶体管，包括一第一端、一第二端与一第三端；以及一第五晶体管，包括一第一端、一第二端与一第三端；其中，该电容器的另一端连接于该第四晶体管的第二端，且透过一扼流电阻连接于该第五晶体管的第二端；且该第四晶体管的第一端与该第五晶体管的第一端耦接于该供应电压，该第一侦测电压由该第四晶体管的第三端输出，该校正电压由该第五晶体管的第三端输出。10.如权利要求9所述的电流补偿电路，其特征在于，其中当该第一放大器的输入功率或输出功率为零时，该第五晶体管的第三端的电压值等于该第四晶体管的第三端的电压值，而当该第一放大器的输入功率或输出功率大于零时，该第五晶体管的第三端的电压值维持不变，该第四晶体管的第三端的电压值上升作为该第一侦测电压。11.如权利要求1所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该运算放大器电路包括：一运算放大器，该运算放大器的非反向输入端透过一第二电阻耦接一参考电位，并透过一第三电阻耦接于该第一侦测电压，该运算放大器的反向输入端透过另一第二电阻连接于该运算放大器的输出端，并透过另一第三电阻连接于该校正电压。12.如权利要求11所述的电流补偿电路，其特征在于，其中该第二电阻与该第三电阻的阻值比率相关于该第一放大器的输出功率与输入功率的关系曲线的斜率。13.如权利要求11述的电流补偿电路，其特征在于，其中该运算放大器的非反向...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈智圣，陈长亿，
申请(专利权)人：立积电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71