功率放大器电路以及电子设备制造技术

本发明专利技术提供了一种功率放大器电路以及电子设备，其中的功率放大器电路包括驱动级模块、输出级模块、第一偏置模块、第二偏置模块以及偏置补偿模块；偏置补偿模块被配置为能够监测输出级模块的温度和所述功率放大器所处环境的温度；偏置补偿模块接入控制信号，偏置补偿模块电连接第一偏置模块的输入端；第一偏置模块接入控制信号，第一偏置模块电连接驱动级模块；第二偏置模块接入控制信号，第二偏置模块电连接输出级模块；驱动级模块的第一端接入原始输入信号，驱动级模块的第二端电连接输出级模块的第一端；输出级模块的第二端直接或间接电连接天线。通过偏置补偿模块产生偏置补偿电流，以使得功率放大器电路切换工作模式时的增益趋于一致。

【技术实现步骤摘要】
功率放大器电路以及电子设备
本专利技术涉及通信
，尤其涉及一种功率放大器电路以及电子设备。
技术介绍
GaAsHBT(中文为异质结双极晶体管，英文全称为Heterojunctionbipolartransistor)是目前应用最广的射频功率放大器芯片的工艺技术之一，传统二级GaAsHBT工艺射频功率放大器芯片包括驱动级HBT以及输出级HBT，驱动级HBT与输出级HBT分别由不同的偏置电路提供偏置电流，偏置电路的控制端电连接射频功率放大器的控制信号，进而，通过对偏置电路的控制，实现驱动级HBT以及输出级HBT的控制。GaAsHBT作为放大管具有随着结温升高增益下降的特点，射频功率放大器芯片开启就会在芯片内部积累热量。不同占空比下的控制信号，GaAsHBT的结温也会不同，控制信号占空比高的时候，平均结温更高，控制信号占空比低的时候，平均结温低。由于结温更高，传统射频功率放大器芯片的增益在高占空比开启时会下降。现有技术中，一般通过设置温度监测器件检测环境的温度，进而对输出功率进行补偿，然而射频功率放大器芯片的增益的变化是由于HBT结温变化导致的，现有技术无法从根本上解决功率放大器切换工作模式(即控制信号占空比发生改变)时增益变化的问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种功率放大器电路以及电子设备，以解决功率放大器切换工作模式时增益变化的问题。根据本专利技术的第一方面，提供了一种功率放大器电路，包括驱动级模块、输出级模块、第一偏置模块、第二偏置模块以及偏置补偿模块；所述偏置补偿模块被配置为能够监测所述输出级模块的温度，得到输出级温度；所述偏置补偿模块还被配置为能够监测所述功率放大器所处环境的温度，得到环境温度；所述偏置补偿模块接入控制信号，所述偏置补偿模块电连接所述第一偏置模块的输入端，用于：当所述控制信号的占空比改变时，根据所述输出级温度以及所述环境温度产生偏置补偿电流，并将所述偏置补偿电流反馈至所述第一偏置模块；所述占空比为所述控制信号中第一电平信号与第二电平信号切换的占空比控制信号；所述第一偏置模块接入所述控制信号，所述第一偏置模块电连接所述驱动级模块，以在所述控制信号为所述第一电平信号时，根据所述偏置补偿电流，将所述第一偏置电压反馈至所述驱动级模块；所述第二偏置模块接入所述控制信号，所述第二偏置模块电连接所述输出级模块，以在所述控制信号为所述第一电平信号时，将所述第二偏置电压反馈至所述输出级模块；所述驱动级模块的第一端接入原始输入信号，所述驱动级模块的第二端电连接所述输出级模块的第一端，以基于所述第一偏置电压，将所述原始输入信号进行放大后，得到放大信号，并将所述放大信号传送至所述输出级模块；所述输出级模块的第二端直接或间接电连接天线，以基于所述第二偏置电压，将接收到的所述放大信号进行放大后，得到目标信号，并所述目标信号直接或间接传送至所述天线。可选的，所述偏置补偿模块包括温差检测单元、补偿控制单元；所述温差检测单元被配置为能够监测所述输出级温度和所述环境温度，以根据所述输出级温度和所述环境温度生成温度差信号，所述温度差信号表征了所述输出级温度与所述环境温度的温度差；所述温差检测单元的输出端电连接所述补偿控制单元的第一输入端，以将所述温度差信号传送至所述补偿控制单元；所述补偿控制单元的第二输入端接入控制信号，所述补偿控制单元的输出端电连接所述第一偏置模块的输入端，当所述控制信号的占空比改变时，根据所述温度差信号产生所述偏置补偿电流，并将所述偏置补偿电流反馈至所述第一偏置模块。可选的，所述温差检测单元包括第一温度敏感元件、第二温度敏感元件和减法器，所述第一温度敏感元件的电压值或电阻值与所述输出级温度相适配，所述第一温度敏感元件的第一端电连接所述减法器的第一输入端，所述第一温度敏感元件的第二端接地；所述第二温度敏感元件的电压值或电阻值与所述环境温度相适配，所述第二温度敏感元件的第一端电连接所述减法器的第二输入端，所述第二温度敏感元件的第二端接地；所述减法器的输出端电连接所述补偿控制单元的第一输入端。可选的，所述温差检测单元还包括第一电阻以及第二电阻，第一温度敏感元件为第一二极管，所述第二温度敏感元件为第二二极管，所述第一二极管的电压值与所述输出级温度相适配，所述第一二极管的正极电连接所述第一电阻的第一端以及所述减法器的第一输入端，所述第一二极管的负极接地；所述第二二极管的电压值与所述环境温度相适配，所述第二二极管的正极电连接所述第二电阻的第一端以及所述减法器的第二输入端，所述第二二极管的负极接地；所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第二端电连接第一电源。可选的，所述补偿控制单元包括模数转换器、控制器以及电流源子单元；所述模数转换器的输入端电连接所述温差检测单元的输出端，所述模数转换器的使能端接入所述控制信号，当所述控制信号的占空比改变时，将所述温度差信号进行模数转换，得到数字温度差信号；所述模数转换器的输出端电连接所述控制器的输入端，以将所述数字温度差信号传送至所述控制器；所述控制器的输出端电连接所述电流源子单元的输入端，以根据所述数字温度差信号控制所述电流源子单元产生偏置补偿电流；所述电流源子单元的输出端电连接所述第一偏置模块的输入端，以将所述偏置补偿电流反馈至所述第一偏置模块。可选的，所述电流源子单元包括M个电流源以及M个开关，每个开关的第一端均电连接所述控制器的输出端，每个开关的第二端均电连接一个电流源的第一端，每个电流源的第二端均电连接所述第一偏置模块的输入端，所述控制器根据所述数字温度差信号控制所述M个开关中开关闭合的数量，以控制所述偏置补偿电流的大小。可选的，所述第一偏置模块包括第一偏置晶体管、第一偏置电流源，所述第一偏置电流源的第一端电连接第二电源，所述第一偏置电流源的受控端接入所述控制信号，所述第一偏置电流源的第二端电连接所述第一偏置晶体管的控制极；所述第一偏置晶体管的控制极电连接所述偏置补偿模块的输出端；所述第一偏置晶体管的第一极电连接第三电源，所述第一偏置晶体管的第二极电连接所述驱动级模块的第一端。可选的，所述第二偏置模块包括第二偏置晶体管、第二偏置电流源，所述第二偏置电流源的第一端电连接第四电源，所述第二偏置电流源的受控端接入所述控制信号，所述第二偏置电流源的第二端电连接所述第二偏置晶体管的控制极；所述第二偏置晶体管的第一极电连接第三电源，所述第二偏置晶体管的第二极电连接所述输出级模块的第一端。可选的，所述驱动级模块包括驱动晶体管，所述驱动晶体管的控制极电连接所述第一偏置模块的输出端，所述驱动晶体管的第一极直接或间接电连接第三电源，所述驱动晶体管的第二极接地。可选的，所述驱动级模块包括驱动电感，所述驱动电感的第一端电连接所述驱动晶体管的第一极，所述驱动电感的第二端电连接所述第三电源。可选的，所述输出级模块包括输出晶体管，所述输本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率放大器电路，其特征在于，包括驱动级模块、输出级模块、第一偏置模块、第二偏置模块以及偏置补偿模块；/n所述偏置补偿模块被配置为能够监测所述输出级模块的温度，得到输出级温度；所述偏置补偿模块还被配置为能够监测所述功率放大器所处环境的温度，得到环境温度；/n所述偏置补偿模块接入控制信号，所述偏置补偿模块电连接所述第一偏置模块的输入端，用于：当所述控制信号的占空比改变时，根据所述输出级温度以及所述环境温度产生偏置补偿电流，并将所述偏置补偿电流反馈至所述第一偏置模块；所述占空比为所述控制信号中第一电平信号与第二电平信号切换的占空比控制信号；/n所述第一偏置模块接入所述控制信号，所述第一偏置模块电连接所述驱动级模块，以在所述控制信号为所述第一电平信号时，根据所述偏置补偿电流，将所述第一偏置电压反馈至所述驱动级模块；/n所述第二偏置模块接入所述控制信号，所述第二偏置模块电连接所述输出级模块，以在所述控制信号为所述第一电平信号时，将所述第二偏置电压反馈至所述输出级模块；/n所述驱动级模块的第一端接入原始输入信号，所述驱动级模块的第二端电连接所述输出级模块的第一端，以基于所述第一偏置电压，将所述原始输入信号进行放大后，得到放大信号，并将所述放大信号传送至所述输出级模块；/n所述输出级模块的第二端直接或间接电连接天线，以基于所述第二偏置电压，将接收到的所述放大信号进行放大后，得到目标信号，并所述目标信号直接或间接传送至所述天线。/n...

【技术特征摘要】
1.一种功率放大器电路，其特征在于，包括驱动级模块、输出级模块、第一偏置模块、第二偏置模块以及偏置补偿模块；
所述偏置补偿模块被配置为能够监测所述输出级模块的温度，得到输出级温度；所述偏置补偿模块还被配置为能够监测所述功率放大器所处环境的温度，得到环境温度；
所述偏置补偿模块接入控制信号，所述偏置补偿模块电连接所述第一偏置模块的输入端，用于：当所述控制信号的占空比改变时，根据所述输出级温度以及所述环境温度产生偏置补偿电流，并将所述偏置补偿电流反馈至所述第一偏置模块；所述占空比为所述控制信号中第一电平信号与第二电平信号切换的占空比控制信号；
所述第一偏置模块接入所述控制信号，所述第一偏置模块电连接所述驱动级模块，以在所述控制信号为所述第一电平信号时，根据所述偏置补偿电流，将所述第一偏置电压反馈至所述驱动级模块；
所述第二偏置模块接入所述控制信号，所述第二偏置模块电连接所述输出级模块，以在所述控制信号为所述第一电平信号时，将所述第二偏置电压反馈至所述输出级模块；
所述驱动级模块的第一端接入原始输入信号，所述驱动级模块的第二端电连接所述输出级模块的第一端，以基于所述第一偏置电压，将所述原始输入信号进行放大后，得到放大信号，并将所述放大信号传送至所述输出级模块；
所述输出级模块的第二端直接或间接电连接天线，以基于所述第二偏置电压，将接收到的所述放大信号进行放大后，得到目标信号，并所述目标信号直接或间接传送至所述天线。


2.根据权利要求1所述的功率放大器电路，其特征在于，所述偏置补偿模块包括温差检测单元、补偿控制单元；
所述温差检测单元被配置为能够监测所述输出级温度和所述环境温度，以根据所述输出级温度和所述环境温度生成温度差信号，所述温度差信号表征了所述输出级温度与所述环境温度的温度差；
所述温差检测单元的输出端电连接所述补偿控制单元的第一输入端，以将所述温度差信号传送至所述补偿控制单元；
所述补偿控制单元的第二输入端接入所述控制信号，所述补偿控制单元的输出端电连接所述第一偏置模块的输入端，当所述控制信号的占空比改变时，根据所述温度差信号产生所述偏置补偿电流，并将所述偏置补偿电流反馈至所述第一偏置模块。


3.根据权利要求2所述的功率放大器电路，其特征在于，所述温差检测单元包括第一温度敏感元件、第二温度敏感元件和减法器，
所述第一温度敏感元件的电压值或电阻值与所述输出级温度相适配，所述第一温度敏感元件的第一端电连接所述减法器的第一输入端，所述第一温度敏感元件的第二端接地；
所述第二温度敏感元件的电压值或电阻值与所述环境温度相适配，所述第二温度敏感元件的第一端电连接所述减法器的第二输入端，所述第二温度敏感元件的第二端接地；
所述减法器的输出端电连接所述补偿控制单元的第一输入端。


4.根据权利要求3所述的功率放大器电路，其特征在于，所述温差检测单元还包括第一电阻以及第二电阻，第一温度敏感元件为第一二极管，所述第二温度敏感元件为第二二极管，
所述第一二极管的电压值与所述输出级温度相适配，所述第一二极管的正极电连接所述第一电阻的第一端以及所述减法器的第一输入端，所述第一二极管的负极接地；
所述第二二极管的电压值与所述环境温度相适配，所述第二二极管的正极电连接所述第二电阻的第一端以及所述减法器的第二输入端，所述第二二极管的负极接地；
所述第一电阻的第二端以及所述第二电阻的第二端电连接第一电源。


5.根据权利要求2所述的功率放大器电路，其特征在于，所述补偿控制单元包括模数转换器、控制器以及电流源子单元；
所述模数转换器的输入端电连接所述温差检测单元的输出端，所述模数转换器的使能端接入所述控制信号，当所述控制信号的占空比改变时，将...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙凯，钟林，郑新年，柯庆福，
申请(专利权)人：晋江三伍微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35