[实用新型]用于功率放大器的偏置电路系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种偏置电路系统，具体涉及一种用于功率放大器的多功能偏置电路系统。

背景技术

现有的功率放大器的偏置电路采用恒定栅极电压方法(如图1所示)。这种方法在常温下通过分压电阻改变栅极电压来实现所需的静态漏极电流(I DRAIN QUIET，IDQ)值。之后该栅极电压值在工作期间保持不变，这通常导致射频驱动下的IDQ会发生变化。由于放大器IDQ会影响功率压缩点、增益、噪声系数、交调产物和效率等参数，而IDQ会随温度变化而发生变化，所以现有技术中的功率放大器偏置电路不能发挥功率放大器的最佳性能。

此外，对现有的功率放大器的不正确操作会引起各种问题，例如：不遵守正确的电源时序会影响器件的稳定性；超过击穿电压可能会导致器件立即失效；当超过边界条件的状况多次发生且系统承受压力时，长期可靠性会降低；连续违反时序控制模式会损坏片内保护电路并产生长期损害，导致现场操作故障。

不仅在上电和掉电期间，而且在常规工作期间优化偏置电平，可以改善射频放大器的性能(具体情况取决于配置和应用要求)，可以改变放大器的射频性能以适应不同的现场情况。例如，降低功率同时减小IDQ有利于提高效率。

对于大功率放大器的外部偏置电路，正确的电源时序控制对于确保器件以最佳性能安全工作至关重要。

实用新型内容

针对现有的功率放大器偏置电路由于温度变化不能发挥功率放大器的最佳性能的问题，本实用新型的目的在于提供一种采用恒定漏极工作电流方法的偏置电路系统。该偏置电路系统先改变栅极电压值以实现所需的静态漏极电流值，然后监视放大器的漏极工作电流值，并且不断调整栅极电压值，从而在不同温度下具有最佳的静态漏极电流值。

为实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案：

一种用于功率放大器的偏置电路系统，所述偏置电路系统包括处理单元以及能够与处理单元通信的温度传感器和偏置电路，其特征在于，温度传感器对功率放大器附近的温度进行测量，并将测得的温度发送给处理单元；处理单元根据从温度传感器接收的温度来控制所述偏置电路，调节供给到各级功率放大器的栅极电压；其中，温度传感器和偏置电路的数量分别与功率放大器的级数相对应。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统的偏置电路包括数字电位器、低压差线性稳压器及电流检测器；偏置电路系统在工作模式下运行时，处理单元通过采样电流检测器测得的电流并调节数字电位器使低压差线性稳压器输出不同的电压值，来调节供给到各级功率放大器的栅极电压，以获得与从温度传感器接收的温度相对应的功率放大器的期望漏极工作电流。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统在出厂前需预先进行校准出厂后默认为工作模式，在校准模式下，处理单元将供给到各级功率放大器的栅极电压和漏极工作电流与测得的温度相关联地记录在数据表中，以及偏置电路系统在工作模式时，通过参照数据表，来查询与测得的温度相关联的各级功率放大器的漏极工作电流，以调节供给到各级功率放大器的栅极电压。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统的处理单元包括：存储数据表的只读存储器、模数转换器、SPI外设接口以及通信接口，其中，计算机通过通信接口与处理单元相连并控制处理单元来进行校准，处理单元通过模数转换器接收测得的温度并通过SPI外设接口与数字电位器进行通信以调节供给到各级功率放大器的栅极电压。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统，在校准模式中，计算机向处理单元发送校准指令，处理单元根据自身已写入的记录程序对数据表进行自动记录，来使处理单元进行自动校准。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统，还可以根据功率放大器的输入功率的变化通过计算机手动调节漏极工作电流并在漏极工作电流达到所需时向处理单元发送记录指令以记录数据表，来通过处理单元进行手动校准。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统的处理单元实时采集各级功率放大器的漏极工作电流，根据各级功率放大器的前一级的漏极工作电流调节供给到各级功率放大器的栅极电压。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统还包括长期过压保护电路、逻辑电路和开关，在不满足长期过压保护的条件下才将开关接通以向栅极和漏极供电。

优选地，根据本实用新型的偏置电路系统还包括短期过压保护电路、过流保护电路、时序保护控制电路、逻辑电路和开关，在不满足短期过压保护、过流保护和满足时序控制保护的条件下才将开关接通以向栅极供电。

本实用新型的有益效果在于：