[发明专利]用于功率放大器的保护装置

说明书

本公开的实施例涉及用于功率放大器的保护装置。该保护装置包括检测电路、控制电路和开关电路。检测电路耦合至用于功率放大器的负电源线，并且被配置成比较负电源线上的电压与预定的阈值电压；以及输出指示比较的结果的检测信号。控制电路被配置为响应于从检测电路接收到指示负电源线上的电压小于阈值电压的检测信号而输出使能信号。开关电路耦合至用于功率放大器的正电源线，并且被配置为响应于接收到使能信号而将正电源线连接至功率放大器的功率供应线。

技术领域

本公开的实施例总体上涉及通信领域，并且具体地，涉及一种用于功率放大器的保护装置。

背景技术

当前，用于第三代(3G)或第四代(4G)移动通信的基站收发器站台(BTS)的功率放大器(PA)通常是使用横向双扩散金属氧化物半导体(LDMOS)。随着技术的发展，具有更高效率的氮化镓(GaN)器件技术目前已经足够成熟，在3G/4G BTS中正使用更多数量的GaN器件。可以预见，第五代(5G)移动通信将定义更多的高频带，因此GaN器件技术将成为用于通信系统中的功率放大器的越来越有竞争力的技术。

然而，现有的用于LDMOS功率放大器的硬件并不适用于GaN功率放大器，这是由于GaN功率放大器的特性与LDMOS功率放大器的特性不同。GaN功率放大器要求在功率上升/下降期间栅极电压和漏极电压满足严格的时序。一旦出现时序错误，将直接导致GaN功率放大器烧毁。当前通常采用软件方式对GaN功率放大器的时序进行控制，但是无法保障软件或硬件故障所导致的GaN功率放大器的烧毁情况的发生。

以上结合GaN功率放大器所讨论的缺陷同样可能存在于其他相似类型的功率放大器中。因此，期望提供一种用于功率放大器的保护装置，以期对其提供可靠和智能的保护。

发明内容

在本公开的第一方面，提供一种用于功率放大器的保护装置。该保护装置包括：检测电路，耦合至用于功率放大器的负电源线，检测电路被配置成：比较负电源线上的电压与预定的阈值电压；以及输出指示比较的结果的检测信号；控制电路，被配置为响应于从检测电路接收到指示负电源线上的电压小于阈值电压的检测信号而输出使能信号；以及开关电路，耦合至用于功率放大器的正电源线，并且被配置为响应于接收到使能信号而将正电源线连接至功率放大器的功率供应线。

在某些实施例中，检测电路包括：串联连接的稳压二极管和第一电阻器，第一电阻器耦合在稳压二极管与正电源线之间。

在某些实施例中，控制电路被配置为响应于从检测电路接收到指示负电源线上的电压大于阈值电压的检测信号，向开关电路输出禁用信号，以及开关电路被配置为响应于禁用信号而将正电源线与功率供应线断开。

在某些实施例中，控制电路包括级联的第一开关和第二开关，第一开关被配置为响应于从检测电路接收到指示负电源线上的电压大于预定的阈值电压的检测信号而接通，从而产生去往第二开关的触发信号，第二开关被配置为响应于接收到来自第一开关的触发信号而关断，以产生去往开关电路的禁用信号。

在某些实施例中，开关电路包括第三开关，其串联耦合在第二开关与开关电路的输出端子之间，输出端子耦合至功率放大器的功率供应线，第三开关被配置为响应于来自第二开关的禁用信号而关断，从而将正电源线与功率供应线断开。

在某些实施例中，第一开关包括第一NPN型双极型晶体管，第二开关包括第二NPN型双极型晶体管，第一NPN型双极型晶体管具有耦合至检测电路的输出端的基极，以及其经由第二电阻器耦合至正电源线的集电极，第二NPN型双极型晶体管具有耦合至第一NPN型双极型晶体管的集电极的基极，以及经由第三电阻器与第四电阻器耦合至正电源线的集电极。

在某些实施例中，第三开关包括P型MOS场效应管(MOSFET)，MOSFET具有耦合至控制电路的输出端子的栅极，耦合至正电源线的源极，以及耦合至开关电路的输出端子的漏极。