偏置电路及其功率放大电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种偏置电路，其包括：输入端、输出端、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和数字可调电阻。所述数字可调电阻和所述第二电阻依次串联在所述输入端和第二晶体管的集电极之间，所述第一电阻串联于所述输出端和第二晶体管的基极之间，所述第二电阻和所述数字可调电阻的中间节点与第二晶体管的基极相连，所述第二晶体管的发射极与地相连。其中所述偏置电路通过输入端连接偏置电压，通过输出端为功率放大器提供偏置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

偏置电路及其功率放大电路
本技术涉及IC设计领域，尤其是涉及一种偏置电路和其功率放大电路。
技术介绍
在ICantegrated Circuit)设计中，设计一个优秀的直流偏置电路(DC Bias Circuit)是一项很艰苦的工作，尤其是为设计复杂的电路比如功率放大器而设计。这是因 为一些电路性能高度依赖于直流偏置电路控制精度，比如功率放大器的输出功率和功率附 加效率。在射频(Radio Frequency, RF)/微波集成电路中，有两个因素可能导致直流偏置 电压的变化。一个是在仿真软件中使用的模型精度，另一个是由半导体制造引起的工艺偏 差。为功率放大器设计出一个优秀的直流偏置电路，不仅需要做大量的仿真工作，还需要做 大量的修调工作。对于上述问题目前有三种解决方案。1、提高有源器件和无源器件的模型精度，为了实现这一目的需要做很多调查研究工作。2、在设计中修调，这将耗费大量的时间，而且需要工程师在实验室做大量工作。通 常，需要通过激光修调器(Laser Trimmer)来调整电阻以匹配整个电路需求。为了满足激 光修调器需要，还需要工程师做大量的设计工作，比如设计许多不同类型的模式。3、在制造过程中通过自适应金属层来调整设计。虽然这个方法可以提高产量，但 是这个程序本身会增加很多生产成本，并且这个程序也是很耗时的。因此，希望提出一种改进的偏置电路及功率放大电路来克服上述问题。
技术实现思路
本技术的目的之一在于提供一种可以解决上述问题的偏置电路。本技术的目的之二提供一种可以解决上述问题的功率放大电路。为了解决上述问题，根据本技术的一个方面，本技术提供了一种偏置电 路，其包括输入端、输出端、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和数字可调电阻。所述数字可 调电阻和所述第二电阻依次串联在所述输入端和第二晶体管的集电极之间，所述第一电阻 串联于所述输出端和第二晶体管的基极之间，所述第二电阻和所述数字可调电阻的中间节 点与第二晶体管的基极相连，所述第二晶体管的发射极与地相连。其中所述偏置电路通过 输入端连接偏置电压，通过输出端为功率放大器提供偏置。进一步的，所述数字可调电阻包括若干电阻单元和若干开关单元，通过对所述开 关单元的导通或截止的控制来选择部分或全部电阻单元的串联或并连以形成所述数字可 调电阻。进一步的，各个开关单元的控制信号分别来自一个存储电路，通过对存储电路的 编程实现对所述数字可调电阻的阻值的调整。进一步的，所述电阻单元为N个，分别记为R31、R32、R3N,其中设置R32 = 22-1*R31，R33 = 23-1*R31，R3N = 2N-1*R31，其中 N 为自然数。根据本技术的另一个方面，本技术提供一种功率放大电路，其包括功率 放大器和为功率放大器提供偏置的偏置电路。所述偏置电路包括输入端、输出端、第二晶 体管、第一电阻、第二电阻和数字可调电阻。所述数字可调电阻和所述第二电阻依次串联在 所述输入端和第二晶体管的集电极之间，所述第一电阻串联于所述输出端和第二晶体管的 基极之间，所述第二电阻和所述数字可调电阻的中间节点与第二晶体管的基极相连，所述 第二晶体管的发射极与地相连。其中所述偏置电路通过输入端连接偏置电压，通过输出端 为功率放大器提供偏置。进一步的，所述功率放大电路还包括有输入电容和输出电容，所述输入电容的一 端连接所述功率放大器的基极，另一端输入射频输入信号；所述输出电容的一端连接所述 功率放大器的集电极，另一端输出射频放大信号。根据本技术的再一个方面，本技术提供一种偏置电路，其包括有数字可 调电阻。所述数字可调电阻包括若干电阻单元和若干开关单元，通过对所述开关单元的导 通或截止的控制来选择部分或全部电阻单元的串联或并连以形成所述数字可调电阻。进一步的，各个开关单元的控制信号分别来自一个存储电路，通过对存储电路的 编程实现对所述数字可调电阻的阻值的调整。进一步的，所述电阻单元为N个，分别记为R31、R32、R3N，其中设置R32 = 22-1*R31，R33 = 23-1*R31，R3N = 2N-1*R31，其中 N 为自然数。与现有技术相比，在本技术中的偏置电路中用数字电阻取代了修调电阻，从 而使得偏置电路的设计更为简单，性能更为精确可控。关于本技术的其他目的，特征以及优点，下面将结合附图在具体实施方式中 详细描述。附图说明结合参考附图及接下来的详细描述，本技术将更容易理解，其中同样的附图 标记对应同样的结构部件，其中图1示出了本技术中的可用于蜂窝电话的功率放大电路的电路示意图；图2A为图1中的偏置电路中的可调电阻的一个示例；图2B为图1中的偏置电路中的可调电阻的另一个示例；图2C为图1中的偏置电路中的可调电阻的再一个示例。具体实施方式为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，以下结合附图和具 体实施方式对本技术作进一步详细的说明。本技术的详细描述主要通过程序、步骤、逻辑块、过程或其他象征性的描述来 呈现，其直接或间接地模拟本技术中的技术方案的运作。所属领域内的技术人员使用 此处的这些描述和陈述向所属领域内的其他技术人员有效的介绍他们的工作本质。此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指与所述实施例相关的特定特征、结构或特性至少可包含于本技术至少一个实现方式中。在本说明书中不同地方出现的“在 一个实施例中”并非必须都指同一个实施例，也不必须是与其他实施例互相排斥的单独或 选择实施例。此外，表示一个或多个实施例的方法、流程图或功能框图中的模块顺序并非固 定的指代任何特定顺序，也不构成对本技术的限制。图1示出了本技术中的可用于蜂窝电话的功率放大电路100的电路示意图。 所述功率放大电路100包括功率放大器Ql、与功率放大器Ql的基极相连的输入电容Cin、 与功率放大器Ql的集电极相连的输出电容Cout和为功率放大器Ql提供偏置的偏置电路 110。所述输入电容Cin的另一端Pl可以输入RF输入信号，所述输出电容Cout的另一 端P2可以输出经由功率放大器Ql放大的RF输出信号。功率放大器Ql的集电极P3与电 源Vcc电性相连，其发射极接地。所述功率放大器Ql可以对RF输入信号进行放大得到放 大的RF输出信号。所述偏置电路110具有连接偏置电压Vbais的输入端P2，其根据所述偏置电压 Vbais向所述功率放大器Ql的基极提供偏置。所述偏置电路110包括晶体管Q2、电阻R1、 电阻R2和数字可调电阻R3。所述数字可调电阻R3和所述电阻R2依次串联在输入端P2和 晶体管的集电极之间，所述电阻Rl串联于功率放大器Ql的基极与晶体管Q2的基极之间， 所述电阻R2和数字可调电阻R3的中间节点与晶体管Q2的基极相连，所述晶体管Q2的发 射极接地。为了使所述偏置电路110可以给功率放大器Ql提供更为精确的偏置，可以对所述 偏置电路110中的电阻R3进行精确的修调以匹配整个电路的要。在现有技术中对偏执电路 中的电阻的修调一般都是采用激光修调或自适应金属层修调的方式进行调整，如背景中提 到的那样，上述方式都具有很大缺点或局限性。在本技术中，所述电阻R3采用数字可 调电阻，可以通过软件编程来精确控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏置电路，其特征在于：其包括：输入端、输出端、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和数字可调电阻，　　所述数字可调电阻和所述第二电阻依次串联在所述输入端和第二晶体管的集电极之间，所述第一电阻串联于所述输出端和第二晶体管的基极之间，所述第二电阻和所述数字可调电阻的中间节点与第二晶体管的基极相连，所述第二晶体管的发射极与地相连，　　其中所述偏置电路通过输入端连接偏置电压，通过输出端为功率放大器提供偏置。

【技术特征摘要】
1.一种偏置电路，其特征在于其包括输入端、输出端、第二晶体管、第一电阻、第二 电阻和数字可调电阻，所述数字可调电阻和所述第二电阻依次串联在所述输入端和第二晶体管的集电极之 间，所述第一电阻串联于所述输出端和第二晶体管的基极之间，所述第二电阻和所述数字 可调电阻的中间节点与第二晶体管的基极相连，所述第二晶体管的发射极与地相连，其中所述偏置电路通过输入端连接偏置电压，通过输出端为功率放大器提供偏置。2.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，所述数字可调电阻包括若干电阻单 元和若干开关单元，通过对所述开关单元的导通或截止的控制来选择部分或全部电阻单元 的串联或并连以形成所述数字可调电阻。3.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，各个开关单元的控制信号分别来自 一个存储电路，通过对存储电路的编程实现对所述数字可调电阻的阻值的调整。4.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，所述电阻单元为N个，分别记为R31、 R32、R3N，其中设置:R32 = 22-1*R31，R33 = 23-1*R31，R3N = 2N-...

【专利技术属性】
技术研发人员：任启明，雷良军，
申请(专利权)人：无锡中普微电子有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32