负压偏置电路及功率放大器制造技术

本发明专利技术提供了一种负压偏置电路及功率放大器，负压偏置电路包括：温度传感电路、模数转换电路与线性稳压电路；温度传感电路通过模数转换电路连接线性稳压电路；温度传感器用于获取负压偏置电路周围环境的温度信号；模数转换电路用于对所述温度电压信号进行模数转换生成数字温度信号；线性稳压电路，用于根据所述数字温度信号调节反馈电压，并根据所述反馈电压生成与温度相关的偏置电压。本发明专利技术实施例提供的负压偏置电路，能够使功率管的栅压在所述偏置电压作用下随温度的变化而改变，避免温度变化对功率放大器的输出功率的影响，提高功率放大器的性能，并且电路结构简单，易于实现。

Negative Voltage Bias Circuit and Power Amplifier

The invention provides a negative voltage bias circuit and a power amplifier. The negative voltage bias circuit includes a temperature sensor circuit, an analog-to-digital conversion circuit and a linear voltage stabilization circuit; a temperature sensor circuit connects a linear voltage stabilization circuit through an analog-to-digital conversion circuit; a temperature sensor is used to obtain the temperature signal of the surrounding environment of the negative voltage bias circuit; and an analog-to-digital conversion circuit is used for the temperature and voltage signal. A digital temperature signal is generated by analog-to-digital conversion; a linear regulator circuit is used to adjust the feedback voltage according to the digital temperature signal and generate a bias voltage related to temperature according to the feedback voltage. The negative voltage bias circuit provided by the embodiment of the invention can make the gate voltage of the power tube change with the change of temperature under the action of the bias voltage, avoid the influence of temperature change on the output power of the power amplifier, improve the performance of the power amplifier, and the circuit has simple structure and is easy to realize.

【技术实现步骤摘要】
负压偏置电路及功率放大器
本专利技术属于偏置电路
，更具体地说，是涉及一种负压偏置电路及功率放大器。
技术介绍
作为第三代半导体材料的典型代表，宽禁带半导体氮化镓具有许多硅材料所不具备的优异性能，是高频、高压、高温和大功率应用的优良半导体材料。随着氮化镓技术的进步，特别是大直径硅基氮化镓外延技术的逐步成熟并商用化，氮化镓功率半导体技术已成为高性能、低成本的功率技术解决方案。氮化镓功率放大器目前已广泛应用于电源、蜂窝基站、卫星通信及相控阵雷达等各方面。但是，基于氮化镓功率放大器的器件特性，在相同的栅极偏置电压下，随着温度的升高，功率放大器的输出功率会随着变小，进而会导致氮化镓功率放大器的性能变差。如何提高氮化镓功率放大器的性能，成为亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种负压偏置电路及功率放大器，旨在解决现有技术中，氮化镓功率放大器在相同的栅极偏置电压下，随温度的升高，输出功率变小，导致氮化镓功率放大器的性能变差的问题。为实现上述目的，本专利技术实施例提供一种负压偏置电路，包括：温度传感电路、模数转换电路与线性稳压电路；所述温度传感电路，用于获取负压偏置电路周围环境的温度信号，并将所述温度信号发送给所述模数转换电路；所述模数转换电路，用于对所述温度电压信号进行模数转换生成数字温度信号，并将所述数字温度信号发送给所述线性稳压电路；所述线性稳压电路，用于根据所述数字温度信号调节反馈电压，并根据所述反馈电压生成与温度相关的偏置电压。进一步地，所述负压偏置电路还包括：电压调整电路；所述电压调整电路，用于生成第一基准电压，并将所述第一基准电压发送给所述线性稳压电路；所述线性稳压电路，还用于将所述反馈电压与所述第一基准电压进行差分放大后生成所述偏置电压。进一步地，所述电压调整电路与所述模数转换器连接，还用于生成第二基准电压，并将所述第二基准电压发送给所述模数转换器；所述模数转换器，用于将所述温度信号与所述第二基准电压进行比较，得到所述数字温度信号，并发送给所述线性稳压电路。进一步地，所述模数转换器包括：多个比较器；所述第二基准电压包括多个基准电压各个所述比较器的第一输入端分别与多个基准电压一一对应连接，各个所述比较器的第二输入端均与所述温度信号连接；每个比较器用于将所述温度信号与对应连接的基准电压进行比较，生成对应的比较结果；其中，所述数字温度信号包括每个比较器对应的比较结果。进一步地，所述负压偏置电路还包括：带隙基准电路；所述带隙基准电路，用于根据选择信号的控制生成所述带隙基准电压并发送给所述电压调整电路，以使得所述电压调整电路根据所述带隙基准电压生成所述第一基准电压或所述第二基准电压。进一步地，所述带隙基准电路包括：接地端、负电源端、正温度系数电流源、修调电阻电路、负温度系数电压电路；所述接地端通过负温度系数电压电路、所述修调电阻电路和正温度系数电流源与负电源端连接；所述修调电阻电路与所述电压调整电路连接，用于根据选择信号的控制生成所述带隙基准电压并发送给所述电压调整电路；所述电压调整电路，用于根据所述带隙基准电压生成所述第一基准电压或所述第二基准电压。进一步地，所述修调电阻电路包括：选择信号输入端、电阻串、选择器与电压输出端；所述电阻串的两端分别与所述负温度系数电压电路和所述正温度系数电流源连接；所述选择信号输入端与所述选择器连接，用于接收输入的选择信号并将所述选择信号发送给所述选择器；所述选择器的各个输入端分别与所述电阻串的各个分压节点一一对应连接，所述选择器用于根据所述选择信号选通相应的分压节点的电压生成所述带隙基准电压，并通过所述电压输出端发送给所述电压调整电路。进一步地，所述修调电阻电路包括：多个选择信号输入端，多个非门、多个开关管与多个电阻；第一电阻的一端连接所述负温度系数电压电路，另一端与第二电阻的一端连接于第一分压点；所述第二电阻的另一端与第三电阻的一端连接于第二分压点；所述第三电阻的另一端与第四电阻的一端连接于第三分压点；所述第四电阻的另一端与第五电阻的一端连接于第四分压点；所述第五电阻的另一端与第六电阻的一端连接于第五分压点；所述第六电阻的另一端与第七电阻的一端连接于第六分压点；所述第七电阻的另一端与第八电阻的一端连接于第七分压点；所述第八电阻的另一端与第九电阻的一端连接于第八分压点；所述第九电阻的另一端连接所述正温度系数电流源；所述第一分压点依次通过第一开关管、第九开关管与第十三开关管连接所述电压输出端；所述第二分压点依次通过第二开关管、第九开关管与第十三开关管连接所述电压输出端；所述第三分压点依次通过第三开关管、第十开关管与第十三开关管连接所述电压输出端；所述第四分压点依次通过第四开关管、第十开关管与第十三开关管连接所述电压输出端；所述第五分压点依次通过第五开关管、第十一开关管与第十四开关管连接所述电压输出端；所述第六分压点依次通过第六开关管、第十一开关管与第十四开关管连接所述电压输出端；所述第七分压点依次通过第七开关管、第十二开关管与第十四开关管连接所述电压输出端；所述第五分压点依次通过第八开关管、第十二开关管与第十四开关管连接所述电压输出端；第一选择信号输入端通过第一非门分别连接第一开关管的栅极、第三开关管的栅极、第五开关管的栅极与第七开关管的栅极；第一选择信号通过第一非门与第二非门分别连接第二开关管的栅极、第四开关管的栅极、第六开关管的栅极与第八开关管的栅极；第二选择信号输入端通过第三非门分别连接第九开关管的栅极与第十一开关管的栅极；第二选择信号输入端通过第三非门与第四非门分别连接第十开关管的栅极与第十二开关管的栅极；第三选择信号输入端通过第五非门连接第十三开关管的栅极；第三选择信号输入端通过第五非门与第六非门连接第十四开关管的栅极。进一步地，所述线性稳压电路包括：负电源端、接地端、调整管、误差放大器、反馈电阻与偏置电压输出端；负电源端通过调整管连接偏置电压输出端，偏置电压输出端通过反馈电阻连接接地端；所述误差放大器的负相输入端用于输入第一基准电压，正相输入端连接所述反馈电阻，输出端连接所述调整管的栅极。本专利技术实施例还提供一种功率放大器，包括功率管、调制器电路与正负电压转换电路，其特征在于，还包括上述任一项所述的负压偏置电路。本专利技术实施例提供的负压偏置电路及功率放大器的有益效果在于：与现有技术相比，本专利技术实施例提供的负压偏置电路，通过温度传感电路获取温度信号，模数转换电路将所述温度信号转换为数字温度信号，所述线性稳压电路根据所述数字温度信号生成与温度相关的偏置电压，能够使功率管的栅压在所述偏置电压作用下随温度的变化而改变，避免温度变化对功率放大器的输出功率的影响，提高功率放大器的性能，并且电路结构简单，易于实现。附图说明图1为本专利技术实施例提供的负压偏置电路的结构框图；图2为本专利技术实施例提供的带隙基准电路的结构框图；图3为本专利技术实施例提供的修调电阻电路的电路图；图4为本专利技术实施例提供的线性稳压电路的电路图；图5为本专利技术实施例提供的带隙基准电路输出的带隙基准电压随温度变化的曲线；图6为本专利技术实施例提供的温度传感电路输出的温度信号随温度变化的曲线；图7为本专利技术实施例提供的负压偏置电路输出的偏置电压随温度变化的曲线。附图标记：温度传感电路10，模数转换电路20，线性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种负压偏置电路，其特征在于，包括：温度传感电路、模数转换电路与线性稳压电路；所述温度传感电路，用于获取负压偏置电路周围环境的温度信号，并将所述温度信号发送给所述模数转换电路；所述模数转换电路，用于对所述温度电压信号进行模数转换生成数字温度信号，并将所述数字温度信号发送给所述线性稳压电路；所述线性稳压电路，用于根据所述数字温度信号调节反馈电压，并根据所述反馈电压生成与温度相关的偏置电压。

【技术特征摘要】
1.一种负压偏置电路，其特征在于，包括：温度传感电路、模数转换电路与线性稳压电路；所述温度传感电路，用于获取负压偏置电路周围环境的温度信号，并将所述温度信号发送给所述模数转换电路；所述模数转换电路，用于对所述温度电压信号进行模数转换生成数字温度信号，并将所述数字温度信号发送给所述线性稳压电路；所述线性稳压电路，用于根据所述数字温度信号调节反馈电压，并根据所述反馈电压生成与温度相关的偏置电压。2.根据权利要求1所述的负压偏置电路，其特征在于，所述负压偏置电路还包括：电压调整电路；所述电压调整电路，用于生成第一基准电压，并将所述第一基准电压发送给所述线性稳压电路；所述线性稳压电路，还用于将所述反馈电压与所述第一基准电压进行差分放大后生成所述偏置电压。3.根据权利要求2所述的负压偏置电路，其特征在于，所述电压调整电路，还用于生成第二基准电压，并将所述第二基准电压发送给所述模数转换器；所述模数转换器，用于将所述温度信号与所述第二基准电压进行比较，得到所述数字温度信号，并将所述数字温度信号发送给所述线性稳压电路。4.根据权利要求3所述的负压偏置电路，其特征在于，所述模数转换器包括：多个比较器；所述第二基准电压包括多个基准电压；各个所述比较器的第一输入端分别与多个基准电压一一对应连接，各个所述比较器的第二输入端均与所述温度信号连接；每个比较器用于将所述温度信号与对应连接的基准电压进行比较，生成对应的比较结果；其中，所述数字温度信号包括每个比较器对应的比较结果。5.根据权利要求2或3所述的负压偏置电路，其特征在于，所述负压偏置电路还包括：带隙基准电路；所述带隙基准电路，用于根据选择信号的控制生成带隙基准电压并发送给所述电压调整电路，以使得所述电压调整电路根据所述带隙基准电压生成所述第一基准电压或所述第二基准电压。6.根据权利要求5所述的负压偏置电路，其特征在于，所述带隙基准电路包括：接地端、负电源端、正温度系数电流源、修调电阻电路和负温度系数电压电路；所述接地端通过负温度系数电压电路、所述修调电阻电路和正温度系数电流源与负电源端连接；所述修调电阻电路，用于根据选择信号的控制生成所述带隙基准电压并发送给所述电压调整电路；所述电压调整电路，用于根据所述带隙基准电压生成所述第一基准电压或所述第二基准电压。7.根据权利要求6所述的负压偏置电路，其特征在于，所述修调电阻电路包括：选择信号输入端、电阻串、选择器与电压输出端；所述电阻串的两端分别与所述负温度系数电压电路和所述正温度系数电流源连接；所述选择信号输入端，用于接收输入的选择信号并将所述选择信号发送给所述选择器；所述选择器的各个输入端分别与所述电阻串的各个分压节点一一对应连接，所述选择器用于根据所述选择信号选通相应的分...

【专利技术属性】
技术研发人员：史亚盼，张在涌，赵永瑞，师翔，
申请(专利权)人：河北新华北集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13