自适应电源电压的功率放大器制造技术

本发明专利技术提供一种自适应电源电压的功率放大器，包括：电压比较模块将第一电源电压与多个参考电压中的每一个参考电压分别进行比较，得到多个比较结果，然后电流设定模块根据多个比较结果确定输出电流值，进一步的，线性跨导电路模块根据输出电流值确定输出级模块的栅极电压值，最后输出级模块根据所述栅极电压值输出对应的静态工作电流值。其中，电压比较模块可根据电源电压的不同值得到不同的比较结果，从而使得电流设定模块可以确定不同的输出电流值，最终使得线性跨导电路模块根据不同的电流值可以确定输出级的不同栅极电压，从而使得输出级输出不同的静态工作电流值，有效扩大的功率放大器的电源电压的范围。

Adaptive power supply voltage power amplifier

The present invention provides a power amplifier, an adaptive power supply voltage includes a voltage comparison module of each reference voltage of the first power supply voltage and a plurality of reference voltages were compared, obtained multiple comparison results, then the current setting module according to the multiple comparison results to determine the value of the output current, further, linear transconductance circuit module according to the value of the output current to determine the gate voltage of the output stage module, the final output stage module according to the gate voltage value of the quiescent current output values. Among them, the voltage comparison module can be compared according to the results of the different supply voltage is different, which makes the current setting module can determine different output current value, eventually making linear transconductance circuit module according to the different current values can determine the different gate voltage of the output stage, which makes the output level output quiescent current range of different values. The supply voltage of the power amplifier effectively expand.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟电子技术，尤其涉及一种自适应电源电压的功率放大器。
技术介绍
电力线载波通信是利用电力线这种介质来进行载波传输的一种通信方式。随着网络技术和信息技术的迅猛发展，国内外开展利用低压电力线传输速率在1Mbps信息的高速电力线载波技术，随着高速电力线载波通信技术不断进步，可以通过一条电力线同时传输数据、语音、视频和电力。其中，功率放大器在电力线载波通信系统中起着举足轻重的作用。在功率放大器中，功率管的栅极电压作为一个可控参数，起着非常重要的作用。由于电网的不稳定性，可能会使得电网输出的电压过低，如果此时功率放大器的输出级功率管继续以之前正常状态下的电流工作，则会对电子器件造成不良的影响。对于电源电压偏低的情况，市场上用于电力线载波线路驱动放大的功率放大器都会设定一个欠压阈值电压和迟滞电压，当电源电压低于欠压阈值电压时，将功率放大器的输出功率管关断，直到电源电压恢复到迟滞电压以上才将功率管打开。但通过现有技术中减小对功率放大器造成不良影响的方法，当电源电压低于欠压阈值电压时，功率放大管的输出功率管关断，也即此时功率放大器输出级电流的流限值为0％，而当电源电压恢复到迟滞电压以上时将功率管打开，也即此时功率放大器输出级电流的流限值为100％，即现有技术中减小对功率放大器造成不良影响的方法会使得功率放大器的输出级电流值仅存在0％和100％两种流限值，从而使得电源电压的可用范围相对较小，限制了功率放大器的使用领域。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种自适应电源电压的功率放大器，以克服现有技术中的功率放大器电源电压可用范围小的问题。本专利技术第一方面提供一种自适应电源电压的功率放大器，包括：电压比较模块，用于接收第一电源电压，将所述第一电源电压与多个参考电压中的每一个参考电压分别进行比较，得到多个比较结果，并将所述多个比较结果分别输出至电流设定模块；所述电流设定模块，用于接收所述电压比较模块输出的所述多个比较结果，根据所述多个比较结果确定所述电流设定模块的输出电流值，并将所述输出电流值输出至线性跨导电路模块；所述线性跨导电路模块，用于接收所述电流设定模块输出的所述输出电流值，根据所述输出电流值确定所述输出级模块的输入电压值，并将所述输入电压值输出至输出级模块；所述输出级模块，用于根据所述线性跨导电路模块确定的所述输入电压值输出对应的静态工作电流值；运算跨导放大器，所述运算跨导放大器的输入端连接待放大的信号，所述输出跨导放大器的输出端连接所述输出级模块的输入端。在第一方面的第一种可能的实现方式中，所述电压比较模块包括多个迟滞电压比较器；多个所述迟滞电压比较器并联连接，每个所述迟滞电压比较器的负输入端分别连接所述多个参考电压中的一个参考电压，每个所述迟滞电压比较器的正输入端连接所述第一电源电压。结合第一方面的第一种可能的实现方式，在第一方面的第二种可能的实现方式中，所述电流设定模块包括开关单元和求和单元；所述开关单元，用于接收每个所述迟滞电压比较器输出的比较结果，并根据每个所述比较结果向所述求和单元输出对应的电流值；所述求和单元，用于对每个所述开关单元输出的对应的电流值进行求和，得到输出电流值。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第一方面的第三种可能的实现方式中，所述开关单元包括多个开关，每个所述开关的输入端与一个迟滞电压比较器的输出端连接，每个所述开关的输入端还连接一个输入电流，每个所述开关的输出端与所述求和单元连接；若所述迟滞电压比较器输出的所述比较结果为0，则所述开关断开；若所述迟滞电压比较器输出的所述比较结果为1，则所述开关闭合，以向所述求和单元输出与所述开关对应的输入电流值。在第一方面的第四种可能的实现方式中，所述输出级模块包括P沟道增强型金属氧化物半导体场效应管MOSFET和N沟道增强型MOSFET，所述P沟道增强型MOSFET的漏极和所述N沟道增强型MOSFET的漏极连接；所述线性跨导电路模块具体用于：根据所述电流设定模块确定的所述输出电流值，确定所述P沟道增强型MOSFET对应的第一栅极电压和所述N沟道增强型MOSFET对应的第二栅极电压；所述P沟道增强型MOSFET的源极连接设定的第二电源电压，所述P沟道增强型MOSFET与所述N沟道增强型MOSFET的漏极连接，所述N沟道增强型MOSFET的源极接地。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第一方面的第五种可能的实现方式中，所述运算跨导放大器的输出端与所述P沟道增强型MOSFET和所述N沟道增强型MOSFET的栅极连接。结合第一方面的第五种可能的实现方式，在第一方面的第六种可能的实现方式中，还包括：输出级电流保护模块，用于对所述P沟道增强型MOSFET和所述N沟道增强型MOSFET进行过流保护；所述输出级电流保护模块的输入端与所述P沟道增强型MOSFET和所述N沟道增强型MOSFET的漏极连接；所述输出级电流保护模块的输出端分别与所述P沟道增强型MOSFET和所述N沟道增强型MOSFET的栅极连接。结合第一方面的第四种可能的实现方式中，在第一方面的第七种可能的实现方式中，所述线性跨导电路模块包括：第一电流源、第二电流源、第一偏置电压产生模块、第二偏置电压产生模块、第一浮动电压模块、第二浮动电压模块、第一供电电源和第二供电电源；所述第一电流源的输入端连接供电电源，所述第一电流源的输出端连接第一偏置电压产生模块和第一浮动电压模块，所述第一浮动电压模块的输出端连接所述P沟道增强型MOSFET的栅极，所述第一偏置电压产生模块和所述第一浮动电压模块并联；所述第二电流源的输入端连接供电电源，所述第二电流源的输出端连接第二偏置电压产生模块和第二浮动电压模块，所述第二浮动电压模块的输出端连接所述N沟道增强型MOSFET的栅极，所述第二偏置电压产生模块和所述第二浮动电压模块并联。本专利技术中的自适应电源电压的功率放大器，包括：电压比较模块，用于接收第一电源电压，将所述第一电源电压与多个参考电压中的每一个参考电压分别进行比较，得到多个比较结果，并将所述多个比较结果分别输出至电流设定模块；所述电流设定模块，用于接收所述电压比较模块输出的所述多个比较结果，根据所述多个比较结果确定所述电流设定模块的输出电流值，并将所述输出电流值输出至线性跨导电路模块；所述线性跨导电路模块，用于接收所述电流设定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自适应电源电压的功率放大器，其特征在于，包括：电压比较模块，用于接收第一电源电压，将所述第一电源电压与多个参考电压中的每一个参考电压分别进行比较，得到多个比较结果，并将所述多个比较结果分别输出至电流设定模块；所述电流设定模块，用于接收所述电压比较模块输出的所述多个比较结果，根据所述多个比较结果确定所述电流设定模块的输出电流值，并将所述输出电流值输出至线性跨导电路模块；所述线性跨导电路模块，用于接收所述电流设定模块输出的所述输出电流值，根据所述输出电流值确定所述输出级模块的输入电压值，并将所述输入电压值输出至输出级模块；所述输出级模块，用于根据所述线性跨导电路模块确定的所述输入电压值输出对应的静态工作电流值；运算跨导放大器，所述运算跨导放大器的输入端连接待放大的信号，所述输出跨导放大器的输出端连接所述输出级模块的输入端。

【技术特征摘要】
1.一种自适应电源电压的功率放大器，其特征在于，包括：
电压比较模块，用于接收第一电源电压，将所述第一电源电压与多个参
考电压中的每一个参考电压分别进行比较，得到多个比较结果，并将所述多
个比较结果分别输出至电流设定模块；
所述电流设定模块，用于接收所述电压比较模块输出的所述多个比较结
果，根据所述多个比较结果确定所述电流设定模块的输出电流值，并将所述
输出电流值输出至线性跨导电路模块；
所述线性跨导电路模块，用于接收所述电流设定模块输出的所述输出电
流值，根据所述输出电流值确定所述输出级模块的输入电压值，并将所述输
入电压值输出至输出级模块；
所述输出级模块，用于根据所述线性跨导电路模块确定的所述输入电压
值输出对应的静态工作电流值；
运算跨导放大器，所述运算跨导放大器的输入端连接待放大的信号，所
述输出跨导放大器的输出端连接所述输出级模块的输入端。
2.根据权利要求1所述的自适应电源电压的功率放大器，其特征在于，
所述电压比较模块包括多个迟滞电压比较器；
多个所述迟滞电压比较器并联连接，每个所述迟滞电压比较器的负输入
端分别连接所述多个参考电压中的一个参考电压，每个所述迟滞电压比较器
的正输入端连接所述第一电源电压。
3.根据权利要求2所述的自适应电源电压的功率放大器，其特征在于，
所述电流设定模块包括开关单元和求和单元；
所述开关单元，用于接收每个所述迟滞电压比较器输出的比较结果，并
根据每个所述比较结果向所述求和单元输出对应的电流值；
所述求和单元，用于对每个所述开关单元输出的对应的电流值进行求和，
得到输出电流值。
4.根据权利要求3所述的自适应电源电压的功率放大器，其特征在于，
所述开关单元包括多个开关，每个所述开关的输入端与一个迟滞电压比较器
的输出端连接，每个所述开关的输入端还连接一个输入电流，每个所述开关
的输出端与所述求和单元连接；
若所述迟滞电压比较器输出的所述比较结果为0，则所述开关断开；
若所述迟滞电压比较器输出的所述比较结果为1，则所述开关闭合，以
向所述求和单元输出与所述开关对应的输入电流值。
5.根据权利要求1所述的自适应电源电压的功率放大器，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔健，潘松，胡亚军，王锐，袁俊，孙佳云，
申请(专利权)人：青岛东软载波科技股份有限公司，上海东软载波微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37