本发明专利技术公开了一种动态偏置控制电路和Doherty功率放大器。所述动态偏置控制电路用于Doherty功率放大器，并且与Doherty功率放大器中的辅路功率放大器电连接，所述动态偏置控制电路包括：动态偏置降压电路和动态偏置升压电路；动态偏置降压电路的输出电压与辅路功率放大器的输入功率为负相关，动态偏置升压电路的输出电压与辅路功率放大器的输入功率为正相关；动态偏置控制电路用于根据动态偏置降压电路和动态偏置升压电路的输出电压而相应调整提供给辅路功率放大器的偏置电压，以当输入功率大于第一预设功率时降低偏置电压以限制辅路功率放大器的功率幅度。本方案能够提高回退效率，并且保护辅路功率放大器的晶体管在过高功率模式下的安全。高功率模式下的安全。高功率模式下的安全。
【技术实现步骤摘要】
动态偏置控制电路和Doherty功率放大器
[0001]本专利技术涉及功率放大器
，具体涉及一种动态偏置控制电路和Doherty功率放大器。
技术介绍
[0002]功率放大器作为毫米波发射机的最后一级有源电路，其担负着效率、功率、线性度等指标重担。通常功率放大器(简称功放，下文相同)的功耗占整个发射机链路直流功耗的一半以上。因此，效率是衡量一个功放性能优劣的关键性能。
[0003]为了提高功放的工作效率，许多关键技术应运而生，例如：Kahn包络分离和恢复技术、包络跟踪技术、Outphasing技术和Doherty技术。其中Doherty技术，通过使用主路功放和辅路功放，并引入负载调试技术，以实现大功率、高效率和高回退效率，得到业界的普遍认可。
[0004]但是，在毫米波频段的情况下，有源器件的增益、功率和效率等性能都随着频率的升高而快速下降，无源器件的损耗随着频率的升高而变大。对于Doherty功放而言，输出的无源功率合成网络损耗将严重恶化Doherty电路的整体效率。因此，随着频率的提升，高效率Doherty功放的设计成为一个技术难点。
[0005]传统Doherty功率放大器采用固定偏置电压，主路功率放大器偏置在B类模式，辅路功率放大器偏置在C类模式。理想功率回退模式下，辅路功率放大器为关闭状态，从功率合成点朝辅路功率放大器看进去的等效阻抗为无穷大。而实际情况为偏置在C类的辅路功率放大器在回退模式中消耗一定的直流功耗，而且从辅路功率放大器看进去的等效阻抗并不理想，从而恶化回退效率。<br/>[0006]因此，需要对现有技术问题提出解决方法。
技术实现思路
[0007]本专利技术提供一种动态偏置控制电路和Doherty功率放大器，其旨在对Doherty功率放大器架构中的辅路功率放大器引入动态偏置控制电路，以进一步提高回退效率，并且保护辅路功率放大器中的晶体管在过高功率模式下的安全。
[0008]第一方面，本专利技术一实施例提供一种动态偏置控制电路，所述动态偏置控制电路用于Doherty功率放大器，并且与Doherty功率放大器中的辅路功率放大器电连接；所述动态偏置控制电路包括：动态偏置降压电路和与所述动态偏置降压电路连接的动态偏置升压电路；所述动态偏置降压电路的输出电压与所述辅路功率放大器的射频信号的输入功率为负相关，所述动态偏置升压电路的输出电压与所述辅路功率放大器的射频信号的输入功率为正相关；所述动态偏置控制电路用于根据所述动态偏置降压电路的输出电压和所述动态偏置升压电路的输出电压而相应调整提供给所述辅路功率放大器的偏置电压，以当所述辅路功率放大器的射频信号的输入功率大于第一预设功率时，降低所述偏置电压以限制所述辅路功率放大器的功率幅度。
[0009]可选地，在一实施例中，所述动态偏置降压电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述动态偏置升压电路包括：第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第四电阻和第一电容；所述第一晶体管的第一端连接电源电压端，所述第一晶体管的控制端分别与所述第三晶体管的控制端、所述第一电容的第一端和所述动态偏置控制电路的电流源连接，所述第一晶体管的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端分别与所述第二晶体管的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端连接；所述第二晶体管的控制端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二晶体管的第二端接地；所述第二电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接；所述第四电阻的第二端与所述第三晶体管的第一端连接；所述第三晶体管的控制端分别与所述第一电容的第一端和所述电流源连接，所述第三晶体管的第二端连接所述电源电压端；所述第一电容的第二端接地；所述第四晶体管的第一端连接电流源，所述第四晶体管的控制端与所述第四晶体管的第一端连接，所述第四晶体管的第二端与所述第五晶体管的第一端连接；所述第五晶体管的控制端与所述第五晶体管的第一端连接，所述第五晶体管的第二端接地。
[0010]可选地，在一实施例中，所述第三电阻和所述第四电阻用于调整所述动态偏置控制电路的输出电压。
[0011]可选地，在一实施例中，所述第三电阻和所述第四电阻的公共节点用于检测所述辅路功率放大器的射频信号，所述第三电阻和所述第四电阻分别根据所检测到的所述射频信号调整所述动态偏置降压电路的输出电压和所述动态偏置升压电路的输出电压。
[0012]可选地，在一实施例中，所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管、所述第四晶体管和所述第五晶体管为双极性晶体管或MOS管。
[0013]可选地，在一实施例中，所述第一电容为金属
‑
绝缘体
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金属型电容或交趾型电容。
[0014]可选地，在一实施例中，当辅路功率放大器的射频信号的输入功率小于第二预设功率时，所述动态偏置控制电路提供给所述辅路功率放大器的偏置电压为低偏置电压。
[0015]可选地，在一实施例中，当辅路功率放大器的射频信号的输入功率大于第二预设功率且逐渐增加时，所述动态偏置控制电路提供给所述辅路功率放大器的偏置电压由低偏置电压逐渐变为高偏置电压，其中所述第二预设功率小于第一预设功率。
[0016]第二方面，本专利技术一实施例提供了一种Doherty功率放大器，其包括本专利技术任一实施例所述的动态偏置控制电路和辅路功率放大器、主路功率放大器、负载调制电路和正交耦合器；所述动态偏置控制电路与所述辅路功率放大器连接，所述辅路功率放大器和所述主路功率放大器均与所述负载调制电路连接，所述负载调制电路连接至射频输出端；所述正交耦合器分别与射频输入端、所述辅路功率放大器和所述主路功率放大器连接。
[0017]可选地，在一实施例中，所述Doherty功率放大器包括两个相同的动态偏置控制电路，每一所述动态偏置控制电路分别与所述辅路功率放大器中的变压器一侧绕组的两端连接。
[0018]本专利技术通过对辅路功率放大器引入动态偏置控制电路，以实现如下有益效果：在辅路功率放大器在Doherty功率放大器的功率回退模式下，动态偏置控制电路提供更低的偏置电压，以有效关闭辅路功率放大器，从而保证功率回退模式下的回退效率；当辅路功率放大器的射频信号的输入功率在一定范围内，动态偏置控制电路提供给辅路功率放大器的
偏置电压随输入功率的增加而增加，使得辅路功率放大器在较大功率模式下为开启状态，并且提高Doherty功率放大器的线性度；当辅路功率放大器的射频信号的输入功率超过一定范围后，迅速降低动态偏置控制电路提供给辅路功率放大器的偏置电压，并且限制辅路功率放大器的功率幅度，从而达到保护辅路功率放大器中的晶体管的作用。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种动态偏置控制电路，用于Doherty功率放大器，其特征在于，所述动态偏置控制电路与Doherty功率放大器中的辅路功率放大器电连接；所述动态偏置控制电路包括：动态偏置降压电路和与所述动态偏置降压电路连接的动态偏置升压电路；所述动态偏置降压电路的输出电压与所述辅路功率放大器的射频信号的输入功率为负相关，所述动态偏置升压电路的输出电压与所述辅路功率放大器的射频信号的输入功率为正相关；所述动态偏置控制电路用于根据所述动态偏置降压电路的输出电压和所述动态偏置升压电路的输出电压而相应调整提供给所述辅路功率放大器的偏置电压，以当所述辅路功率放大器的射频信号的输入功率大于第一预设功率时，降低所述偏置电压，以限制所述辅路功率放大器的功率幅度。2.根据权利要求1所述的动态偏置控制电路，其特征在于，所述动态偏置降压电路包括：第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和第三电阻；所述动态偏置升压电路包括：第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第四电阻和第一电容；所述第一晶体管的第一端连接电源电压端，所述第一晶体管的控制端分别与所述第三晶体管的控制端、所述第一电容的第一端和所述动态偏置控制电路的电流源连接，所述第一晶体管的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端分别与所述第二晶体管的第一端、所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端连接；所述第二晶体管的控制端与所述第二电阻的第二端连接，所述第二晶体管的第二端接地；所述第二电阻的第一端与所述第三电阻的第一端连接；所述第三电阻的第二端与所述第四电阻的第一端连接；所述第四电阻的第二端与所述第三晶体管的第一端连接；所述第三晶体管的控制端分别与所述第一电容的第一端和所述电流源连接，所述第三晶体管的第二端连接所述电源电压端；所述第一电容的第二端接地；所述第四晶体管的第一端连接电流源，所述第四晶体管的控制端与所述第四晶体管的第一端连接，所述第四晶体管的第二端与所述第五晶体管的第一端连接；所述第五晶体管的控制端与所述第五晶体管的第一端连接，所述第五晶体管的第二端接地...
【专利技术属性】
技术研发人员：王龙，向渝，徐小杰，
申请(专利权)人：南京迈矽科微电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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