可控温度系数的电流偏置产生电路及射频功率放大器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种可控温度系数的电流偏置产生电路，包括：第一电流减法器,其第一输入和第二输入端分别接入电流源Iz1和Ip，其输出端连接第一比例放大器后连接电流加法器的输入端；第二电流减法器，其第一输入和第二输入端分别接入电流源Iz2和Ip，其输出端连接第二比例放大器后连接电流加法器的输入端；电流加法器的输入端还接入电流源Iz3，电流加法器的输出端输出偏置电流源Io。本实用新型专利技术提供了可控温度系数的偏置电流Io，且不同温度区域的温度系数分别自行可控，增加了偏置电流的灵活度和精密度，为射频功率放大器提供了更加精细的偏置电流控制，提高了射频功率放大器的性能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
可控温度系数的电流偏置产生电路及射频功率放大器


[0001]本技术涉及射频放大电路领域，更具体地说，涉及一种可控温度系数的电流偏置产生电路及射频放大器。

技术介绍

[0002]电流偏置产生电路产生一个偏置电流，为集成电路中各个模块提供稳定的偏置。在射频功率放大器(PA)设计中，偏置电流为PA提供合适的工作点，使得PA能够高效率、高线性工作。
[0003]因为射频PA的功率管(HBT)的电流如公式1所示：
[0004]公式1：Ic＝Is*exp(Vbe/Vt)
[0005]其中，Is为HBT管的反向饱和电流，Vbe为基射级偏置电压，Vt为热电压。根据热电压公式：Vt＝kT/q，T为热力学温度，q是单位电子的电荷量，k为玻耳兹曼常数，Vt具有正的温度系数。
[0006]HBT的跨导gm指输出端电流的变化值与输入端电压的变化值之间的比值，如公式2所示，
[0007]公式2：gm＝dIc/dVbe＝Ic/Vt＝Beta*Ib/Vt
[0008]Beta为HBT的电流增益，Ib为基级偏置电流，gm作为PA重要的设计参数，为了保证其在不同温度下保持恒定，需要Ib具有正的温度系数，也就是电流偏置产生电路产生的偏置电流需要具有正温度系数。
[0009]现有的电流偏置产生电路提供恒温度系数的偏置电流，即在温度变化情况下保持偏置电流不变；或者提供正温度系数的偏置电流，即根据Bandgap(带隙基准)结构中两个不同电流密度的BJT(双极型晶体管)管子的结电压差来提供正温度系数，然而，此种方案只能提供单一的正温度系数。

技术实现思路

[0010]本技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提出一种可控温度系数的电流偏置产生电路及射频功率放大器。
[0011]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提出一种可控温度系数的电流偏置产生电路，包括：第一电流减法器、第二电流减法器、第一比例放大器、第二比例放大器和电流加法器；
[0012]所述第一电流减法器的第一输入端接入电流源Ip，所述第一电流减法器的第二输入端接入电流源Iz1，所述第一电流减法器的输出端连接所述第一比例放大器的输入端，所述第一比例放大器的输出端连接所述电流加法器的输入端；
[0013]所述第二电流减法器的第一输入端接入电流源Iz2，所述第二电流减法器的第二输入端接入所述电流源Ip，所述第二电流减法器的输出端连接所述第二比例放大器的输入端，所述第二比例放大器的输出端连接所述电流加法器的输入端；
[0014]所述电流加法器的输入端还接入电流源Iz3，所述电流加法器的输出端输出偏置电流源Io。
[0015]在一些实施例中，所述电流源Ip为原始正温度系数的电流，所述电流源Iz1、Iz2和Iz3为三个恒温度系数的电流。
[0016]在一些实施例中，所述第一电流减法器包括：MOS管m1a、MOS管m2a、MOS管m3a、MOS管m4a、MOS管m5a和MOS管m6a；
[0017]所述MOS管m1a的漏极接入所述电流源Ip，所述MOS管m1a的栅极与所述MOS管m1a的漏极短接并连接所述MOS管m2a的栅极，所述MOS管m1a的源极接地；
[0018]所述MOS管m2a的漏极连接所述MOS管m3a的漏极并与所述第一比例放大器的输入端连接，所述MOS管m2a的源极接地；
[0019]所述MOS管m3a的源极与所述MOS管m4a的源极连接并接入系统电源，所述MOS管m3a的栅极连接所述MOS管m4a的栅极，所述MOS管m4a的漏极与所述MOS管m4a的栅极短接并连接所述MOS管m5a的漏极；
[0020]所述MOS管m5a的栅极连接所述MOS管m6a的栅极，所述MOS管m5a的源极接地，所述MOS管m6a的漏极接入所述电流源Iz1并与所述MOS管m6a的栅极短接，所述MOS管m6a的源极接地。
[0021]在一些实施例中，所述第二电流减法器包括：MOS管m1b、MOS管m2b、MOS管m3b、MOS管m4b、MOS管m5b和MOS管m6b；
[0022]所述MOS管m1b的漏极接入所述电流源Iz2，所述MOS管m1b的栅极与所述MOS管m1b的漏极短接并连接所述MOS管m2b的栅极，所述MOS管m1b的源极接地；
[0023]所述MOS管m2b的漏极连接所述MOS管m3b的漏极并与所述第二比例放大器的输入端连接，所述MOS管m2b的源极接地；
[0024]所述MOS管m3b的源极与所述MOS管m4b的源极连接并接入所述系统电源，所述MOS管m3b的栅极连接所述MOS管m4b的栅极，所述MOS管m4b的漏极与所述MOS管m4b的栅极短接并连接所述MOS管m5b的漏极；
[0025]所述MOS管m5b的栅极连接所述MOS管m6b的栅极，所述MOS管m5b的源极接地，所述MOS管m6b的漏极接入所述电流源Ip并与所述MOS管m6b的栅极短接，所述MOS管m6b的源极接地。
[0026]在一些实施例中，所述第一比例放大器包括：MOS管Mo、MOS管M1
……
MOS管Mm，m为大于1的自然数；
[0027]所述MOS管Mo的漏极和栅极连接所述MOS管m2a、m3a的漏极，所述MOS管Mo的源极接地；
[0028]所述MOS管M1
‑
MOS管Mm的栅极均与所述MOS管M0的栅极连接，所述MOS管M1
‑
MOS管Mm的漏极均连接所述电流加法器的输入端，所述MOS管M1
‑
MOS管Mm的源极均接地。
[0029]在一些实施例中，所述第二比例放大器包括：MOS管Qo、MOS管Q1
……
MOS管Qn，n为大于2的自然数；
[0030]所述MOS管Qo的漏极和栅极连接所述MOS管m2b、m3b的漏极，所述MOS管Qo的源极连接所述系统电源；
[0031]所述MOS管Q1
‑
MOS管Qn的栅极均与所述MOS管Q1的栅极连接，MOS管Q1
‑
MOS管Qn的
漏极均连接所述电流加法器的输入端，MOS管Q1
‑
MOS管Qn的源极均连接所述系统电源。
[0032]在一些实施例中，所述电流加法器包括：MOS管V1和MOS管V2；
[0033]所述MOS管V1的漏极连接所述MOS管M1
……
MOS管Mm的漏极和所述MOS管Q1
……
MOS管Qn的漏极，所述MOS管V1的漏极还接入所述电流源Iz3，所述MOS管V1的栅极与所述MOS管V1的漏极短接，所述MOS管V1的栅极还连接所述MOS管V2的栅极，所述MOS管V1的源极和MOS管V2的源极接地，所述MOS管V2的漏极输出所述偏置电流源Io。
[0034]本技术还提供一种射频功率放大器，包括：如上任一项所述的可控温度系数的电流偏置产生电路。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可控温度系数的电流偏置产生电路，其特征在于，包括：第一电流减法器、第二电流减法器、第一比例放大器、第二比例放大器和电流加法器；所述第一电流减法器的第一输入端接入电流源Ip，所述第一电流减法器的第二输入端接入电流源Iz1，所述第一电流减法器的输出端连接所述第一比例放大器的输入端，所述第一比例放大器的输出端连接所述电流加法器的输入端；所述第二电流减法器的第一输入端接入电流源Iz2，所述第二电流减法器的第二输入端接入所述电流源Ip，所述第二电流减法器的输出端连接所述第二比例放大器的输入端，所述第二比例放大器的输出端连接所述电流加法器的输入端；所述电流加法器的输入端还接入电流源Iz3，所述电流加法器的输出端输出偏置电流源Io。2.根据权利要求1所述的可控温度系数的电流偏置产生电路，其特征在于，所述电流源Ip为原始正温度系数的电流，所述电流源Iz1、Iz2和Iz3为三个恒温度系数的电流。3.根据权利要求2所述的可控温度系数的电流偏置产生电路，其特征在于，所述第一电流减法器包括：MOS管m1a、MOS管m2a、MOS管m3a、MOS管m4a、MOS管m5a和MOS管m6a；所述MOS管m1a的漏极接入所述电流源Ip，所述MOS管m1a的栅极与所述MOS管m1a的漏极短接并连接所述MOS管m2a的栅极，所述MOS管m1a的源极接地；所述MOS管m2a的漏极连接所述MOS管m3a的漏极并与所述第一比例放大器的输入端连接，所述MOS管m2a的源极接地；所述MOS管m3a的源极与所述MOS管m4a的源极连接并接入系统电源，所述MOS管m3a的栅极连接所述MOS管m4a的栅极，所述MOS管m4a的漏极与所述MOS管m4a的栅极短接并连接所述MOS管m5a的漏极；所述MOS管m5a的栅极连接所述MOS管m6a的栅极，所述MOS管m5a的源极接地，所述MOS管m6a的漏极接入所述电流源Iz1并与所述MOS管m6a的栅极短接，所述MOS管m6a的源极接地。4.根据权利要求3所述的可控温度系数的电流偏置产生电路，其特征在于，所述第二电流减法器包括：MOS管m1b、MOS管m2b、MOS管m3b、MOS管m4b、MOS管m5b和MOS管m6b；所述MOS管m1b的漏极接入所述电流源Iz2，所述MOS管m1b的栅极与所述MOS管m1b的漏极短接并连接所述MOS管m2b的栅极，所述MOS管m1b的源极接地；所述MOS管m2b的漏极连接所述MOS管m3b的漏极并与所述第二比例放大器的输入端连接，所述MOS管m2b的源极接地；所述MOS管m3b的源...

【专利技术属性】
技术研发人员：许育森，张海涛，张泽洲，
申请(专利权)人：芯百特微电子无锡有限公司，
类型：新型
国别省市：