自适应偏置电路制造技术

本发明专利技术公开了一种自适应偏置电路，其包括线性补偿子电路与稳压子电路，稳压子电路包括，第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的一端与功率放大电路的功率晶体管连接，另一端与第一晶体管的基极连接；第一晶体管的集电极与第二电阻的一端、第四电阻的一端、第二晶体管的基极共同连接，所述第二电阻的另一端与基准电压源连接；第二晶体管的基极还与线性补偿子电路连接，其基极还与线性补偿子电路功率放大电路连接，其集电极与第三电阻的一端连接，第三电阻的另一端与基准电压源连接。本发明专利技术的自适应偏置电路对基准电压的波动的敏感性很小且具有线性化补偿能力，使射频功率放大器在复杂的应用环境中能稳定、线性的工作。线性的工作。线性的工作。

【技术实现步骤摘要】
自适应偏置电路


[0001]本专利技术涉及射频微波领域，更具体地涉及一种用以调节功率放大电路的偏置状态的自适应偏置电路。

技术介绍

[0002]决定功放工作状态的是功率管的偏置状态，因此对于任何射频放大器来说，合适的直流偏置网络能够抑制外部电压变化和温度变化的影响，提供适当的静态工作点以保证功率放大器工作特性的稳定。
[0003]现有技术的偏置电路如图1所示，偏置电路主要是由晶体管Q1、Q2、Q3，电阻R1、R2、R3、R4及电容C1组成。Q0为射频功率晶体管，Cblock为输入隔直电容，Lchock为扼流电感。功率管晶体管Q0的偏置电流由晶体管Q1和Q2组成的电流镜提供，其中电阻R1、晶体管Q1和电容C1组成线性化电路，电容C1的存在减小了偏置电路的阻抗，相当于引入一条射频通路，同时将泄漏的射频信号短路到地，从而使晶体管Q1的基极电压保持恒定。随着输入功率的增加，泄漏到偏置电路中的射频信号使得Q1的基
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射结的电压Vbe1降低，因而补偿了功率管Q0基
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射结电压Vbe0的降低，抑制了功率管Q0的非线性失真。此外，把基极和集电极连接作二极管使用的晶体管Q2、Q3和电阻R3、R4构成温度补偿电路，当温度变化时，上述晶体管的基
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射结压降将产生相同的变化趋势，由此起到温度补偿的作用。
[0004]上述现有技术的偏置电路中的晶体管Q1通过串联电阻R3、R4及二极管形式连接的晶体管Q2、Q3分压为其基极提供直流偏压，其中处于导通状态的晶体管Q2、Q3的等效电阻RQ＝1/GQ2+1/GQ3(GQ2和GQ3分别为晶体管Q2、Q3的跨导)。此时，晶体管Q1的基极电压Vb1为：Vb1≈Vref*(RQ+R4)/(R3+R4+RQ)。而晶体管的输入特性表达式为：Ic1＝Is*exp(Vbe1/VT)(其中Is为晶体管的饱和电流,VT为温度的电压当量，在室温下，VT＝26mV),所以Q1晶体管集电极的输出电流Ic1≈Is*exp(Vref*(RQ+R4)/(2*(R3+R4+RQ)*VT))。从上式中可以看出，基准电压Vref产生很小的变化，会因为指数相关性而导致晶体管的集电极电流的很大改变，这一变量再经过功率管Q0的放大，会导致较大的静态工作点的偏移。
[0005]因此，上述现有技术的偏置电路虽然电路结构简单，但是其对基准电压的波动变化非常敏感，基准电压Vref的微小变化会被处于放大状态的晶体管Q2几十或者上百倍的放大显现出来，从而改变了功率管Q0的静态工作点，影响其工作特性的稳定。
[0006]因此，有必要提供一种改进的用以调节功率放大电路的偏置状态的自适应偏置电路来克服上述缺陷。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的是提供一种自适应偏置电路，本专利技术的自适应偏置电路对基准电压的波动的敏感性很低且具有线性化补偿能力，使射频功率放大器在复杂的应用环境中能稳定、线性的工作。
[0008]为实现上述目的，本专利技术提供了一种自适应偏置电路，用以调节功率放大电路的
偏置状态，其包括线性补偿子电路与稳压子电路，所述稳压子电路与线性补偿子电路相互连接，且分别与功率放大电路连接，所述线性补偿子电路用以调节功率放大电路的功率晶体管的线性度，所述稳压子电路用以抑制基准电压波动对功率放大电路的静态工作点的影响；其中，所述稳压子电路包括，第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的一端与所述功率放大电路的功率晶体管连接，另一端与所述第一晶体管的基极连接；所述第一晶体管的发射极接地，其集电极与第二电阻的一端、第四电阻的一端、第二晶体管的基极共同连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端与基准电压源连接；所述第二晶体管的发射极接地，其基极还与线性补偿子电路连接，其基极还与线性补偿子电路功率放大电路连接，其集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与基准电压源连接。
[0009]较佳地，所述稳压子电路还包括第一电容，所述第一电容的一端与所述第二晶体管的基极连接，另一端接地。
[0010]较佳地，所述第二电阻、第三电阻、第四电阻及第二晶体管共同构成负反馈环路，以抑制基准电压波动对功率晶体管静态偏置点的偏移。
[0011]较佳地，所述线性补偿子电路包括第三晶体管、第四晶体管及第五电阻，所述第三晶体管的发射极与所述功率放大电路的功率晶体管连接，基极与所述第四晶体管的基极、第二晶体管的集电极共同连接，所述第四晶体管的发射极与第二晶体管的基极、第四电阻的一端共同连接；所述第四晶体管的集电极与第三晶体管的集电极、第五电阻的一端共同连接，所述第五电阻的另一端与外部电源连接。
[0012]较佳地，所述线性补偿子电路还包括第二电容，所述第二电容的一端与所述第三晶体管的基极连接，另一端接地。
[0013]与现有技术相比，本专利技术的自适应偏置电路通过在所述稳压子电路中设置负反馈环路，在工作过程中能够有效地抑制基准电压波动变化对功率放大电路中功率晶体管集电极电流的影响，保证了功率放大电路能正常稳定而持续地工作；另外，本专利技术的自适应偏置电路由于还设置有线性补偿子电路，可以有效抑制功率晶体管增益压缩和相位失真，增强了自适应偏置电路对功率放大电路的线性化补偿作用。
[0014]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
[0015]图1为现有技术的自适应偏置电路与功率放大电路连接的结构示意图。
[0016]图2为本专利技术的自适应偏置电路与功率放大电路连接的结构示意图。
[0017]图3为本专利技术方案与现有技术方案的功率晶体管集电极输出电流随基准电压变化的对比曲线图。
[0018]图4为本专利技术方案与现有技术方案的增益失真的对比曲线图。
具体实施方式
[0019]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用以调节功率放大电路的偏置状态的自适应偏置电路，本专利技术
的自适应偏置电路对基准电压的波动的敏感性很低且具有线性化补偿能力，使射频功率放大器在复杂的应用环境中能稳定、线性的工作。
[0020]请参考图2，图2为本专利技术的自适应偏置电路与功率放大电路连接的结构示意图。如图2所示，本专利技术的自适应偏置电路与功率放大电路连接，所述功率放大电路包括功率晶体管Q0、输入隔直电容Cblock及扼流电感Lchock，具体连接方式如图2所示。本专利技术的自适应偏置电路包括线性补偿子电路与稳压子电路，所述稳压子电路与线性补偿子电路相互连接，且分别与功率放大电路连接，所述线性补偿子电路用以调节功率放大电路的功率晶体管的线性度，所述稳压子电路用以抑制基准电压波动对功率放大电路的静态工作点的影响。
[0021]具体地，所述稳压子电路包括，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3及第四电阻R4，所述第一电阻R1一端与所述功率放大电路的功率晶体管Q0连本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自适应偏置电路，用以调节功率放大电路的偏置状态，其包括线性补偿子电路与稳压子电路，所述稳压子电路与线性补偿子电路相互连接，且分别与功率放大电路连接，所述线性补偿子电路用以调节功率放大电路的功率晶体管的线性度，所述稳压子电路用以抑制基准电压波动对功率放大电路的静态工作点的影响；其特征在于，所述稳压子电路包括，第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻及第四电阻，所述第一电阻的一端与所述功率放大电路的功率晶体管连接，另一端与所述第一晶体管的基极连接；所述第一晶体管的发射极接地，其集电极与第二电阻的一端、第四电阻的一端、第二晶体管的基极共同连接，所述第四电阻的另一端接地，所述第二电阻的另一端与基准电压源连接；所述第二晶体管的发射极接地，其基极还与线性补偿子电路连接，其集电极与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与基准电压源连接。2.如权利要求1所述的自适应偏置电路，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊龙，张宗楠，李一虎，
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：