功率放大电路制造技术

本发明专利技术公开了一种功率放大电路，包括N级功率放大单元，每级功率放大单元均包括射频放大器与偏置电路，偏置电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管及电容，外部一电压输入第一三极管与第二三极管的集电极，第一三极管的发射极与射频放大器的输入端连接，第一三极管的基极、第二三极管的基极、第三三极管的集电极、第一电阻及电容的一端均共同连接；外部另一电压输入第一电阻；第二三极管的发射极与第三电阻连接，第三电阻、第三三极管的基极及第四电阻共同连接；第三三极管的发射极与第二电阻的一端连接。本发明专利技术的功率放大电路可在不同温度情况下稳定静态工作电流，稳定射频信号增益，提高了产品在不同温度条件下的工作稳定性。

Power amplifier circuit

【技术实现步骤摘要】
功率放大电路
本专利技术涉及射频微波
，更具体地涉及的功率放大电路。
技术介绍
典型的功率放大电路如图1所示，该电路为3级功率放大结构，各级的偏置电路(Bias1,Bias2,Bias3)提供电路工作的静态电流，并且为电路在输入功率变化的情况下提供补偿电流。在功率放大器(PA1,PA2，PA3)工作过程中，稳定电路的静态工作点是电路正常工作的关键，这要求电路在不同温度情况下的静态电流维持恒定。但是图1所示的电路结构，在温度变化的情况下，无法改善电路的静态电流变化，导致电路的静态电流随着温度的升高而增加，严重影响了电路的温度稳定性与增益稳定性，所以需要一种新的温度系数可调的电路结构来改善电路的稳定性。目前通常采用的一种改善方案是通过在电路中增加温度补偿结构来实现温度的补偿，如图2所示结构，该电路结构的偏置电路(Bias1,Bias2,Bias3)通过增加一个温度补偿电路来实现度温度的补偿，但是该电路结构的静态电流同样也会随着环境温度升高而增加，不能实现温度系数可调的功能。在上述第一方案中，随着环境温度的升高，由于三极管有随着环境温度升高而电流增加且三极管的Vbe电压(基极与发射极之间的电压)会降低的特性，由于没有三极管Tb12和三极管Tb13组成的温度补偿电路，流过三极管Tb11的电流Ib11会迅速增加，导致第一级功率放大器PA1的静态电流剧烈升高(如图1所示)；而在方案二中，增加了三极管Tb12和三极管Tb13后(如图2所示)，由于环境温度的升高，三极管Tb12和Tb13的Vbe12和Vbe13电压下降，节点VA处的电压VA＝Vbe13+Vbe12，所以节点VA处的电压会随着环境温度的升高而降低，从而导致三极管Tb1的基极电压随温度升高而降低，从而抑制了Ib11电流随温度升高而增加的程度，但不能完全改变电路静态电流随温度升高而增加的结果电路的温度稳定性是衡量电路好坏的重要指标，对于功率放大器而言，静态工作点在不同温度下的稳定性可以有效提升电路的增益和输出功率性能，如图2所示的增加温度补偿结构的功率放大电路，虽然可以稳定功率放大电路在不同温度条件下的静态电流的变化，但是在电路的工作过程中，电路的静态电流同样会随着环境温度的升高而增加，也会造成电路温度的稳定性与增益稳定性，最终影响电路的工作状态和输出功率，无法实现电路的温度系数可调。因此，有必要提供一种改进的温度系数可调的功率放大器，以实现各种温度系数的静态电流，稳定电路的工作状态和电路的增益平坦度。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种功率放大电路，本专利技术的功率放大电路可在不同温度情况下稳定静态工作电流，稳定射频信号增益，提高了产品在不同温度条件下的工作稳定性。为实现上述目的，本专利技术提供一种功率放大电路，包括N级功率放大单元，N级功率放大单元依次顺序连接，且每级功率放大单元具有完全相同的结构特征，其中N为大于或等于2的自然数；每级功率放大单元均包括射频放大器与偏置电路，所述偏置电路与所述射频放大器的输入端连接，以为所述射频放大器提供静态工作电流，其中，所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管及电容，外部一电压输入所述第一三极管与第二三极管的集电极，所述第一三极管的发射极与所述射频放大器的输入端连接，所述第一三极管的基极、第二三极管的基极、第三三极管的集电极、所述第一电阻的一端及电容的一端均共同连接；外部另一电压输入所述第一电阻的另一端，所述电容的另一端接地；所述第二三极管的发射极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端、第三三极管的基极及第四电阻的一端均共同连接，所述第四电阻的另一端接地；所述第三三极管的发射极与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地。较佳地，所述偏置电路还包括电感，所述电感一端与所述第一三极管的发射极连接，另一端与所述射频放大器的输入端连接。较佳地，所述第二电阻用以调节所述功率放大器的静态电流为正温度系数。较佳地，所述第三电阻用以调节所述功率放大器的静态电流为负温度系数。与现有技术相比，本专利技术的功率放大电路，由于在偏置电路中另外设置了第二电阻与第三电阻，使得仅通过改变偏置电路中的第二电阻与第三电阻的电阻值，就可以完成对电路各级静态电流温度系数的调整，实现各种温度系数的静态电流，稳定电路的工作状态和电路的增益平坦度，实现电路的正常工作，保证了电路在不同温度系数下的稳定工作。通过以下的描述并结合附图，本专利技术将变得更加清晰，这些附图用于解释本专利技术的实施例。附图说明图1为现有技术的一功率放大电路的结构图。图2为现有技术的另一功率放大电路的结构图。图3为本专利技术功率放大电路一实施例的结构图。图4为图3所示功率放大器的第一级放大单元在不同温度系数的静态电流曲线图。具体实施方式现在参考附图描述本专利技术的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。如上所述，本专利技术提供了一种功率放大电路，本专利技术的功率放大电路可在不同温度情况下稳定静态工作电流，稳定射频信号增益，提高了产品在不同温度条件下的工作稳定性。本专利技术的功率放大电路包括N级功率放大单元，N级功率放大单元依次顺序连接，且每级功率放大单元具有完全相同的结构特征，其中N为大于或等于2的自然数。请参考图3，图3为本专利技术功率放大电路一实施例的结构图，如图所示，在该实施例中述功率放大单元的级数为3，当然，在实际应用中，并不限于此数目。由于每级功率放大单元具有完全相同的结构特征，在此，仅对第1级功率放大单元进行说明，其它的功率放大单元就不再赘述。具体地，所述第1级功率放大单元包括射频放大器PA1与偏置电路Bias1，所述偏置电路Bias1与所述射频放大器PA1的输入端连接，以为所述射频放大器PA1提供静态工作电流。其中，所述偏置电路Bias1包括第一电阻R11、第二电阻R12、第三电阻R13、第四电阻R14、第一三极管Tb11、第二三极管Tb12、第三三极管Tb13及电容C11，外部一电压Vccb输入所述第一三极管Tb13与第二三极管Tb12的集电极，所述第一三极管Tb11的发射极与所述射频放大器PA1的输入端连接，所述第一三极管Tb11的基极、第二三极管Tb12的基极、第三三极管Tb13的集电极、所述第一电阻R11的一端及电容C11的一端均共同连接；外部另一电压Vctr11输入所述第一电阻R11的另一端，所述电容C11的另一端接地；所述第二三极管Tb12的发射极与所述第三电阻R13的一端连接，所述第三电阻R13的另一端、第三三极管Tb13的基极及第四电阻R14的一端均共同连接，所述第四电阻R14的另一端接地；所述第三三极管Tb1的发射极与第二电阻R12的一端连接，所述第二电阻R12的另一端接地。作为本专利技术的一优选实施方式，所述偏置电路Bias1还包括电感L11，所述电感L11一端与所述第一三极管Tb11的发射极连接，另一端与所述射频放大器PA1的输入端连接。众所周知地，射频信号RFin流入到所述偏置电路中，然后经本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率放大电路，包括N级功率放大单元，N级功率放大单元依次顺序连接，且每级功率放大单元具有完全相同的结构特征，其中N为大于或等于2的自然数；每级功率放大单元均包括射频放大器与偏置电路，所述偏置电路与所述射频放大器的输入端连接，以为所述射频放大器提供静态工作电流，其特征在于，所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管及电容，外部一电压输入所述第一三极管与第二三极管的集电极，所述第一三极管的发射极与所述射频放大器的输入端连接，所述第一三极管的基极、第二三极管的基极、第三三极管的集电极、所述第一电阻的一端及电容的一端均共同连接；外部另一电压输入所述第一电阻的另一端，所述电容的另一端接地；所述第二三极管的发射极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端、第三三极管的基极及第四电阻的一端均共同连接，所述第四电阻的另一端接地；所述第三三极管的发射极与第二电阻的一端连接，所述第二电阻的另一端接地。/n

【技术特征摘要】
1.一种功率放大电路，包括N级功率放大单元，N级功率放大单元依次顺序连接，且每级功率放大单元具有完全相同的结构特征，其中N为大于或等于2的自然数；每级功率放大单元均包括射频放大器与偏置电路，所述偏置电路与所述射频放大器的输入端连接，以为所述射频放大器提供静态工作电流，其特征在于，所述偏置电路包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第一三极管、第二三极管、第三三极管及电容，外部一电压输入所述第一三极管与第二三极管的集电极，所述第一三极管的发射极与所述射频放大器的输入端连接，所述第一三极管的基极、第二三极管的基极、第三三极管的集电极、所述第一电阻的一端及电容的一端均共同连接；外部另一电压输入所述第一电阻的另一端，所述电容的另一端接地；...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辉，张宗楠，吴杰，刘元鑫，
申请(专利权)人：四川和芯微电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51