带使能控制的放大器偏置电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带使能控制的放大器偏置电路，包括使能信号输入电路、参考电压输入端、晶体管HBT3、晶体管HBT4、晶体管HBT5、晶体管HBT6，所述使能信号输入电路连接HBT3的基极；参考电压输入端VREF经电阻R5连接至晶体管HBT3的集电极；晶体管HBT3的发射极分别连接晶体管HBT4的集电极、HBT4的基极、晶体管HBT6的基极；晶体管HBT4的发射极分别连接HBT5的集电极和基极；晶体管HBT5的发射极接地；晶体管HBT6的集电极连接参考电压输入端VREF；晶体管HBT6的发射极引出端子用于输出偏置电流以控制放大器的开闭。本实用新型专利技术的优点在于：偏置电路带有使能控制功能，可以根据是能控制来对偏执电路的工作进行控制，且偏置电流可以通过参考电压端在很大范围内可以线性调节。参考电压端在很大范围内可以线性调节。参考电压端在很大范围内可以线性调节。

【技术实现步骤摘要】
带使能控制的放大器偏置电路


[0001]本技术涉及放大器驱动控制领域，特别涉及一种带使能控制的放大器偏置电路。

技术介绍

[0002]砷化镓(GaAs)是新一代宽禁带半导体材料，属III
‑
V族化合物半导体，于1964年进入实用阶段。砷化镓可以制成电阻率比硅、锗高3个数量级以上的半绝缘高阻材料,用来制作集成电路衬底、红外探测器、γ光子探测器等。由于其电子迁移率比硅大5～6倍，故在制作微波器件和高速数字电路方面得到重要应用。用砷化镓制成的半导体器件具有高频、高温、低温性能好、噪声小、抗辐射能力强等优点。基于GaAs材料发展起来主要有两类晶体管工艺：场效应晶体管(FET)和双极型晶体管(BJT)，前者的主要代表是MESFET和pHEMT，后者的主要代表是HBT。目前主流的GaAs工艺是pHEMT和HBT。
[0003]由于GaAs材料特点，通常HBT工艺制作出的只有NPN型的晶体管，而没有PNP型的晶体管。如图1所示，为采用FET晶体管的一种放大器电路，其可以通过fet1晶体管来拉低fet2晶体管的栅压来彻底关闭fet2的电流进入调电状态，若放大器采用的是HBT晶体管，同样采用HBT1晶体管来尝试拉低HBT2的栅压，如图2所示，其由于HBT晶体管是电流控制电流型器件，存在结电压VBE和饱和导通压降VCE|SAT，故图2中的HBT放大器则不能像FET那样通过HBT1拉低HBT2的基极电压来简单地彻底关闭HBT2的电流，而是始终存在一个较大偏置电流，因为HBT2的基极电压不能被拉低到0。因此，基于HBT放大器的偏置电路无法通过简单的拉低栅压来实现控制关断，本申请针对基于HBT工艺的HBT放大器设计一种带使能控制的放大器偏置电路。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种带使能控制的放大器偏置电路，该电路主要用于实现HBT放大器的驱动控制。
[0005]为了实现上述目的，本技术采用的技术方案为：一种带使能控制的放大器偏置电路，包括使能信号输入电路、参考电压输入端、晶体管HBT3、晶体管HBT4、晶体管HBT5、晶体管HBT6，所述使能信号输入电路连接HBT3的基极；参考电压输入端VREF经电阻R5连接至晶体管HBT3的集电极；晶体管HBT3的发射极分别连接晶体管HBT4的集电极、HBT4的基极、晶体管HBT6的基极；晶体管HBT4的发射极分别连接HBT5的集电极和基极；晶体管HBT5的发射极接地；晶体管HBT6的集电极连接参考电压输入端VREF；晶体管HBT6的发射极引出端子用于输出偏置电流以控制放大器的开闭。
[0006]所述使能输入电路包括使能输入端EN和反相器，使能信号经过使能输入端EN后送入到反相器，反相器的输出端连接晶体管HBT3的基极。
[0007]所述反相器为包括级联的两个反相器。
[0008]所述反相器包括晶体管HBT1、HBT2，使能输入端EN经过电阻R1与晶体管HBT1的基
极连接；电源VCC分别通过电阻R3连接HBT1的集电极、通过电阻R4连接HBT2的集电极；HBT1的集电极连接HBT2的基极；HBT1的发射极经电阻R2接地；HBT2的发射极接地；HBT2的集电极连接HBT3的基极。
[0009]所述晶体管HBT6的基极经电阻C1接地。
[0010]通过调节使能输入端EN的高低电平来控制HBT6发射极的偏置电流的输出，以偏置电流来控制放大器的工作与否；在放大器处于工作状态时，通过参考电压输入端VREF的电压来调节放大器的输出偏置电流。
[0011]本专利技术的优点在于：偏置电路带有使能控制功能，可以根据是能控制来对偏执电路的工作进行控制，且偏置电流可以通过参考电压端在很大范围内可以线性调节，可广泛应用于各类手持设备、无线通讯终端、射频收发设备、5G通信基站等场合。具有结构简单、开关速度快、传输延迟小、抗干扰和抗辐照能力强、输出电流在较宽范围内线性连续可调等诸多优点。
附图说明
[0012]下面对本专利技术说明书各幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明：
[0013]图1为FET晶体管的放电电路通过拉低栅压来关断放大器的原理图；
[0014]图2为图中1中晶体管替换成HBT晶体管的放大器及对应电路；
[0015]图3为本专利技术偏置电路原理图；
[0016]图4为本专利技术使能信号EN与电路中各电流之间的示意图；
[0017]图5为本专利技术参考电压与电路中各电流之间的示意图。
具体实施方式
[0018]下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。
[0019]基于GaAs材料发展起来主要有两类晶体管工艺：场效应晶体管(FET)和双极型晶体管(BJT)，前者的主要代表是MESFET和pHEMT，后者的主要代表是HBT，如图1所示，为场效应集体管fet实现的放大器及其偏置控制电路，控制电路仅仅采用一个fet晶体管fet1拉低fet2的基极电压就可以实现关断或启动，而当晶体管不是fet晶体管而是HBT晶体管，也就是双极型晶体管异质结双极型晶体管，如图2所示，将fet晶体管替换为HBT晶体管，这种HBT1作为驱动放大器HBT2的偏置控制电路，但是HBT晶体管是电流控制电流型器件，存在结电压V
BE
和饱和导通压降V
CE|SAT
，故而当HBT放大器不能简单地通过图1替换来实现HBT放大器的偏置驱动控制功能。基于此，本申请提供一种可以驱动HBT放大器的偏置驱动电路，用于驱动HBT放大器的工作。具体电路如下：
[0020]如图3所示，一种带使能控制的放大器偏置电路，包括使能信号输入电路、参考电压输入端、晶体管HBT3、晶体管HBT4、晶体管HBT5、晶体管HBT6，使能信号输入电路连接HBT3的基极；参考电压输入端VREF经电阻R5连接至晶体管HBT3的集电极；晶体管HBT3的发射极分别连接晶体管HBT4的集电极、HBT4的基极、晶体管HBT6的基极；晶体管HBT4的发射极分别连接HBT5的集电极和基极；晶体管HBT5的发射极接地；晶体管HBT6的集电极连接参考电压输入端VREF；晶体管HBT6的发射极引出端子用于输出偏置电流I
BIAS
以控制放大器的工作状
态。
[0021]如图1所示，放大器电路包括一个用于实现放大控制的晶体管，晶体管为晶体管HBT7，图1中右侧为放大器简图，以该图为例描述放大器与偏置电路之间的连接关系。放大器的HBT7发射极接地；集电极通过电感L1连接电源VCC，发射极电流为放大器集电极偏置电流ICC，集电极经电容C3引出输出端子RFOUT，该端子为射频输出端。基极通过C2连接射频输入端子RFIN，基极连接偏置电路的输出端子BIAS，也就是HBT6的发射极。
[0022]使能输入电路包括使能输入端EN和反相器，使能信号经过使能输入端EN后送入到反相器，反相器的输出端连接晶体管HBT3的基极。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种带使能控制的放大器偏置电路，其特征在于：包括使能信号输入电路、参考电压输入端、晶体管HBT3、晶体管HBT4、晶体管HBT5、晶体管HBT6，所述使能信号输入电路连接HBT3的基极；参考电压输入端VREF经电阻R5连接至晶体管HBT3的集电极；晶体管HBT3的发射极分别连接晶体管HBT4的集电极、HBT4的基极、晶体管HBT6的基极；晶体管HBT4的发射极分别连接HBT5的集电极和基极；晶体管HBT5的发射极接地；晶体管HBT6的集电极连接参考电压输入端VREF；晶体管HBT6的发射极引出端子用于输出偏置电流以控制放大器的开闭。2.如权利要求1所述的一种带使能控制的放大器偏置电路，其特征在于：所述使能信号输入电路包括使能输入端EN和反相器，使能信号经过使能输入端EN...

【专利技术属性】
技术研发人员：许欢，冷益平，余锐，
申请(专利权)人：芜湖麦可威电磁科技有限公司，
类型：新型
国别省市：