專利名稱：偏置電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明實(shí)施例涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種偏置電路。
背景技術(shù)：
射頻功率放大器是無(wú)線發(fā)射機(jī)的重要組成部分，其主要功能是將射頻信號(hào)進(jìn)行放大。在無(wú)線發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路中，調(diào)制振蕩電路所產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小，需要經(jīng)過(guò)一系 列的放大緩沖級(jí)、中間放大級(jí)、末級(jí)功率放大級(jí)，獲得足夠的射頻功率以后，才能饋送到天 線上輻射出去。為了獲得足夠大的射頻輸出功率，必須采用射頻功率放大器。射頻功率放 大器在正常工作時(shí)需在柵極和漏極加直流電壓，其中砷化鎵及氮化鎵類放大器柵極電壓為 負(fù)壓，在上電時(shí)必須先保證柵極的負(fù)壓先上，否則會(huì)導(dǎo)致功放被燒毀。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中用于功率放大器的一種偏置電路的示意圖。如圖1所示，該偏 置電路可以包括輸入隔直電容11、射頻功率放大器12、輸出隔直電容13、檢測(cè)電阻14、模 數(shù)轉(zhuǎn)換器15、中央處理單元(Central Process Unit，簡(jiǎn)稱CPU) 16、數(shù)模轉(zhuǎn)換器17以及運(yùn) 算放大器18。其中，輸入隔直電容11與射頻功率放大器12的柵極連接，輸出隔直電容13 與射頻功率放大器12的漏極連接，檢測(cè)電阻14的一端與射頻功率放大器12的漏極連接， 另一端用于輸入漏極電壓VI，模數(shù)轉(zhuǎn)換器15的兩個(gè)輸入端分別連接檢測(cè)電阻14的兩端，其 輸出端與CPU16的輸入端連接，CPU16的輸出端通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器17和運(yùn)算放大器18連接 至射頻功率放大器12的柵極。檢測(cè)電阻14將漏極電流轉(zhuǎn)換為電壓差，模數(shù)轉(zhuǎn)換器15將電 壓差處理成數(shù)字電壓，輸出給CPU16，CPU16根據(jù)該數(shù)字電壓判斷漏極電流是否在預(yù)定范圍 內(nèi)，若否，CPU16控制數(shù)模轉(zhuǎn)換器17和運(yùn)算放大器18的輸出電壓增大或減小，以使射頻功 率放大器12的柵極電壓增大或減小，由于柵極電壓可以影響射頻功率放大器12的漏極電 流，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了控制漏極電流在預(yù)定范圍內(nèi)。本申請(qǐng)的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，圖1所示的偏置電路提供給射頻功率放大器12的柵極電壓 為正壓，所以只能用于正壓供電的射頻功率放大器，若用于負(fù)壓供電的射頻功率放大器，會(huì) 導(dǎo)致射頻功率放大器被燒毀。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種偏置電路，能用于負(fù)壓供電的功率放大器，避免功率放 大器被燒毀。本發(fā)明實(shí)施例提供的偏置電路，包括功率放大器、分壓電路、處理單元、漏極電流 轉(zhuǎn)換電路、延時(shí)模塊以及直流開(kāi)關(guān)，其中，所述分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，第二輸入端與所述處理單元輸出端連 接，輸出端與所述功率放大器的柵極連接；所述漏極電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述功率放大器的漏極連接，輸出端與所述處 理單元的輸入端連接；所述延時(shí)模塊的輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，輸出端與所述直流開(kāi)關(guān)的控制端連接；
所述直流開(kāi)關(guān)的第一連接端連接漏極電壓信號(hào)，第二連接端連接所述功率放大器 的漏極；所述延時(shí)模塊位于所述處理單元內(nèi)，或者獨(dú)立于所述處理單元。
本發(fā)明實(shí)施例提供的偏置電路分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，可以保證功 率放大器的柵極電壓為負(fù)壓；延時(shí)模塊的輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，輸出端與直流開(kāi)關(guān)的控制 端連接，直流開(kāi)關(guān)的第一連接端連接漏極電壓信號(hào)，第二連接端連接功率放大器的漏極，可 以保證在功率放大器上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓，可以適用于負(fù)壓供電的功率放大器， 可以避免功率放大器被燒毀。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的 附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附 圖。圖1為現(xiàn)有技術(shù)中用于功率放大器的一種偏置電路的示意圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的偏置電路的示意圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的偏置電路的示意圖；圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的偏置電路的示意圖；圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的偏置電路的示意圖；圖6為本發(fā)明實(shí)施例五提供的偏置電路的示意圖；圖7為本發(fā)明實(shí)施例六提供的偏置電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供的偏置電路，包括功率放大器、分壓電路、處理單元、漏極電流 轉(zhuǎn)換電路、延時(shí)模塊以及直流開(kāi)關(guān)。其中，分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，第二輸入 端與處理單元輸出端連接，輸出端與功率放大器的柵極連接；漏極電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端 與功率放大器的漏極連接，輸出端與處理單元的輸入端連接；延時(shí)模塊的輸入端連接負(fù)壓 信號(hào)，輸出端與直流開(kāi)關(guān)的控制端連接；直流開(kāi)關(guān)的第一連接端連接漏極電壓信號(hào)，第二連 接端連接功率放大器的漏極。上述延時(shí)模塊可以獨(dú)立于處理單元，也可以位于處理單元內(nèi)。上述功率放大器為 負(fù)壓供電的功率放大器，具體可以為射頻功率放大器，也可以為其他應(yīng)用的功率放大器。下 面通過(guò)幾個(gè)具體的實(shí)施例對(duì)該技術(shù)方案進(jìn)行描述。圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的偏置電路的示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例中延時(shí) 模塊獨(dú)立于處理單元，該偏置電路包括功率放大器21、分壓電路22、處理單元23、漏極電 流轉(zhuǎn)換電路24、延時(shí)模塊25以及直流開(kāi)關(guān)26，其中，分壓電路22的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)V2，第二輸入端與處理單元23輸出端連接，分壓電路22的輸出端與功率放大器21的柵極連接；漏極電流轉(zhuǎn)換電路24的輸入端與功率放大器21的漏極連接，輸出端與處理單元 23的輸入端連接；延時(shí)模塊25的輸入端連接負(fù)壓信號(hào)V2，輸出端與直流開(kāi)關(guān)26的控制端 連接；直流開(kāi)關(guān)26的第一連接端連接漏極電壓信號(hào)V3，第二連接端通過(guò)漏極電流轉(zhuǎn)換電路 24連接功率放大器21的漏極。直流開(kāi)關(guān)的特性是在控制端輸入信號(hào)的控制下，直流開(kāi)關(guān)的的第一連接端和第二 連接端閉合或斷開(kāi)?？梢岳斫獾氖?，直流開(kāi)關(guān)的第一連接端和第二連接端都與控制端相連。 本實(shí)施例中，當(dāng)直流開(kāi)關(guān)26的兩端(即第一連接端和第二連接端)閉合時(shí)，漏極電壓信號(hào) V3通過(guò)漏極電流轉(zhuǎn)換電路24輸出給功率放大器21的漏極。此外，漏極電壓信號(hào)V3也可以 不經(jīng)過(guò)漏極電流轉(zhuǎn)換電路24輸出給功率放大器21的漏極。本實(shí)施例提供的偏置電路中的功率放大器21可以為負(fù)壓供電的功率放大器，具 體地，該偏置電路的工作過(guò)程如下對(duì)該偏置電路上電，同時(shí)向該偏置電路加負(fù)壓信號(hào)V2和漏極電壓信號(hào)V3。其中加 到延時(shí)模塊25輸入端的負(fù)壓信號(hào)V2經(jīng)過(guò)延時(shí)模塊25得到延時(shí)，若設(shè)延時(shí)的時(shí)間為tl，則 在時(shí)間段Ο-tl內(nèi)，延時(shí)模塊25沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)。當(dāng)延時(shí)模塊25沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)，即 直流開(kāi)關(guān)26的控制端沒(méi)有輸入負(fù)壓信號(hào)時(shí)，直流開(kāi)關(guān)26兩端斷開(kāi)，漏極電流轉(zhuǎn)換電路24 沒(méi)有接收到漏極電壓信號(hào)V3。當(dāng)漏極電流轉(zhuǎn)換電路24沒(méi)有接收到漏極電壓信號(hào)V3時(shí)，功 率放大器21沒(méi)有加漏極電壓，故它的漏極電流為0，則漏極電流轉(zhuǎn)換電路24沒(méi)有輸出信號(hào)， 即處理單元23沒(méi)有接收到漏極電流轉(zhuǎn)換電路24的輸出信號(hào)。在這種情況下，處理單元23 也沒(méi)有輸出信號(hào)，即分壓電路22的第二輸入端沒(méi)有輸入電壓，V4 = 0。因此，在0 <當(dāng)前時(shí) 間t < tl時(shí)，分壓電路22的第二輸入端沒(méi)有輸入電壓，而分壓電路22的第一輸入端連接 負(fù)壓信號(hào)V2，負(fù)壓信號(hào)V2通過(guò)分壓電路22加到功率放大器21的柵極，可以保證功率放大 器21的柵極電壓Vbias為負(fù)壓。在當(dāng)前時(shí)間t > tl時(shí)，延時(shí)模塊25從其輸出端輸出負(fù)壓信號(hào)V2，當(dāng)直流開(kāi)關(guān)26 的控制端輸入負(fù)壓信號(hào)V2時(shí)，直流開(kāi)關(guān)26兩端閉合，即將漏極電壓信號(hào)V3加到漏極電流 轉(zhuǎn)換電路24上，并通過(guò)漏極電流轉(zhuǎn)換電路24輸出給功率放大器21的漏極，可以保證在功 率放大器21上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓。當(dāng)功率放大器21加漏極電壓時(shí)，功率放大器 21具有漏極電流，漏極電流轉(zhuǎn)換電路24將漏極電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到電壓信號(hào)，將轉(zhuǎn)換后的電 壓信號(hào)輸出給處理單元23。處理單元23根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)判斷漏極電流是否在預(yù)定 范圍內(nèi)，若漏極電流在預(yù)定范圍內(nèi)，處理單元23保持輸出電壓V4不變，那么Vbias也沒(méi)有變 化；若漏極電流沒(méi)有在預(yù)定范圍內(nèi)，處理單元23可以根據(jù)情況增大或減小輸出電壓V4，使 Vbias可以增大或減小，進(jìn)而可以控制漏極電流在預(yù)定范圍內(nèi)。通過(guò)上述分析可知，本實(shí)施例提供的偏置電路可以保證功率放大器21的柵極電 壓Vbias為負(fù)壓，且可以保證在功率放大器21上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓，可以適用于負(fù) 壓供電的功率放大器，可以避免功率放大器被燒毀。進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，偏置電路還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn) 換器，漏極電流轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與處理單元的輸入端連接；處理單元的 輸出端通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器與分壓電路的第二輸入端連接，其中，處理單元可以為中央處理單 元 CPU。
在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，漏極電流轉(zhuǎn)換電路可以包括檢測(cè)電阻，該檢測(cè)電阻的 一端與功率放大器的漏極連接，檢測(cè)電阻的兩端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與處理單元的輸入端連 接，檢測(cè)電路的另一端與直流開(kāi)關(guān)相連，直流開(kāi)關(guān)的另一端通過(guò)檢測(cè)電阻與射頻放大器的 漏極連接。當(dāng)檢測(cè)電阻有電流通過(guò)時(shí)，處理單元可以獲得檢測(cè)電阻兩端的電壓差，處理單元 根據(jù)該電壓差判斷漏極電流是否在預(yù)定范圍內(nèi)。一種可行的實(shí)施方式為，檢測(cè)電阻的兩端 分別與處理單元連接，處理單元根據(jù)檢測(cè)電阻兩端的電壓獲得電壓差。在上述實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，分壓電路可以包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，第 一分壓電阻的一端作為分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，第二分壓電路的一端作為分 壓電路的第二輸入端與處理單元輸出端連接，第一分壓電阻和第二分壓電阻的另一端均作 為分壓電路的輸出端與功率放大器的柵極連接。本發(fā)明實(shí)施例中的分壓電路的結(jié)構(gòu)不僅限 于此，還可以為其他能夠起到分壓作用的電路，在此不做贅述。下面通過(guò)一個(gè)例子對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖3為本發(fā)明實(shí)施例二提供的偏置電路的示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例在上述 實(shí)施例一的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器27和數(shù)模轉(zhuǎn)換器28，漏極電流轉(zhuǎn)換電路 可以包括檢測(cè)電阻241，分壓電路可以包括第一分壓電阻221和第二分壓電阻222。其中， 模數(shù)轉(zhuǎn)換器27的輸入端連接檢測(cè)電阻241的兩端，取出檢測(cè)電阻241兩端的電壓差，可以 認(rèn)為檢測(cè)電阻241的兩端為輸出端，該輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器27與處理單元23的輸入端 連接，檢測(cè)電阻241的一端與功率放大器21的漏極連接，另一端與直流開(kāi)關(guān)26連接。處理 單元23的輸出端通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器28與分壓電路的第二輸入端連接，見(jiàn)圖3，即處理單元23 的輸出端通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器28與第二分壓電阻222的一端連接。第一分壓電阻221的一端 作為分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)V2，另一端與第二分壓電阻相連，并作為分壓電 路的輸出端與功率放大器21的柵極連接，第二分壓電阻222的一端作為分壓電路的第二輸 入端與數(shù)模轉(zhuǎn)換器28連接，另一端與第一分壓電阻相連，并作為分壓電路的輸出端與功率 放大器21的柵極連接。另外，本實(shí)施例的功率放大器21的柵極和漏極還可以分別連接輸入隔直電容29 和輸出隔直電容30。本實(shí)施例的處理單元23可以為CPU。本實(shí)施例提供的偏置電路中的功率放大器21可以為負(fù)壓供電的功率放大器，具 體地，該偏置電路的工作過(guò)程如下對(duì)該偏置電路上電，同時(shí)向該偏置電路加負(fù)壓信號(hào)V2和漏極電壓信號(hào)V3。其中加 到延時(shí)模塊25輸入端的負(fù)壓信號(hào)V2經(jīng)過(guò)延時(shí)模塊25得到延時(shí)，若設(shè)延時(shí)的時(shí)間為tl，則 在時(shí)間段0-tl內(nèi)，延時(shí)模塊25沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)。當(dāng)延時(shí)模塊25沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)，即 直流開(kāi)關(guān)26的控制端沒(méi)有輸入負(fù)壓信號(hào)時(shí)，直流開(kāi)關(guān)26兩端斷開(kāi)，檢測(cè)電阻241沒(méi)有連接 到漏極電壓信號(hào)V3。而本實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)電阻241沒(méi)有連接到漏極電壓信號(hào)V3，功率放 大器21沒(méi)有加漏極電壓，故它的漏極電流為0，也就是說(shuō)，檢測(cè)電阻241中沒(méi)有電流通過(guò)，其 兩端的電壓差為0，模數(shù)轉(zhuǎn)換器27的輸入電壓為0，其輸出的數(shù)字電壓也為0，處理單元23 接收到的數(shù)字電壓為0。在這種情況下，處理單元23沒(méi)有輸出信號(hào)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器28的輸出 電壓為0，即V4 = 0。因此，在0 <當(dāng)前時(shí)間t < tl時(shí)，第二分壓電阻222的一端沒(méi)有輸入 電壓，而第一分壓電阻221的一端連接負(fù)壓信號(hào)V2，負(fù)壓信號(hào)V2通過(guò)第一分壓電阻221加 到功率放大器21的柵極，可以保證功率放大器21的柵極電壓Vbias為負(fù)壓。
在當(dāng)前時(shí)間t > tl時(shí)，延時(shí)模塊25從其輸出端輸出，當(dāng)直流開(kāi)關(guān)26的控制端輸 入負(fù)壓信號(hào)V2時(shí)，直流開(kāi)關(guān)26兩端閉合，即將漏極電壓V3加到檢測(cè)電阻241上，并通過(guò)檢 測(cè)電阻241輸出給功率放大器21的漏極，可以保證在功率放大器21上先加?xùn)艠O電壓，后加 漏極電壓。當(dāng)功率放大器21加漏極電壓時(shí)，故功率放大器21具有漏極電流，也就是說(shuō)，檢 測(cè)電阻241中有電流通過(guò)，其兩端的電壓差不為0。模數(shù)轉(zhuǎn)換器27將該電壓差轉(zhuǎn)換為數(shù)字 電壓，輸出給處理單元23。處理單元23根據(jù)該數(shù)字電壓判斷漏極電流是否在預(yù)定范圍內(nèi)， 若漏極電流在預(yù)定范圍內(nèi)，處理單元23保持輸出電壓不變，數(shù)模轉(zhuǎn)換器28的輸出電壓也沒(méi) 有變化，即V4沒(méi)有變化，那么Vbias也沒(méi)有變化，功率放大器21的漏極電流也沒(méi)有變化；若漏 極電流沒(méi)有在預(yù)定范圍內(nèi)，處理單元23可以根據(jù)情況增大或減小輸出電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換器28 的輸出電壓V4也相應(yīng)增大或減小，使Vbias可以增大或減小，進(jìn)而可以控制漏極電流的預(yù)定 范圍內(nèi)。
進(jìn)一步的，當(dāng)處理單元23判斷出漏極電流沒(méi)有在預(yù)定范圍內(nèi)，漏極電流小于預(yù)定 范圍的下限值時(shí)，處理單元23可以增大輸出電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換器28的輸出電壓V4相應(yīng)增大， 使Vbias可以增大，進(jìn)而可以使功率放大器21的漏極電流增大，從而達(dá)到控制漏極電流在預(yù) 定范圍內(nèi)的目的。當(dāng)處理單元23判斷出漏極電流沒(méi)有在預(yù)定范圍內(nèi)，漏極電流大于預(yù)定范 圍的上限值時(shí)，處理單元23可以減小輸出電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換器28的輸出電壓V4相應(yīng)減小，使 Vbias可以減小，進(jìn)而可以使功率放大器21的漏極電流減小，從而達(dá)到控制漏極電流在預(yù)定 范圍內(nèi)的目的，進(jìn)而滿足系統(tǒng)所需。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，以本發(fā)明實(shí)施例中給出的分壓電路為例，本實(shí)施例可以通 過(guò)合理配置第一分壓電阻221和第二分壓電阻222的阻值，使得處理單元23在調(diào)節(jié)V4的 過(guò)程中，柵極電壓Vbias總是為負(fù)壓。假設(shè)第一分壓電阻221的阻值為R1，第二分壓電阻的阻值為R2，則有 也即，當(dāng)V4調(diào)節(jié)過(guò)程中的最大值大于0時(shí)，要使柵極電壓Vbias總是為負(fù)壓，Rl和 R2的阻值需要滿足上式(2)?？梢岳斫獾氖牵舨捎闷渌謮弘娐?，可以采用其他類似的配 置，在此不予贅述。通過(guò)上述分析可知，本實(shí)施例提供的偏置電路可以保證功率放大器21的柵極電 壓Vbias為負(fù)壓，且可以保證在功率放大器21上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓，可以適用于負(fù) 壓供電的功率放大器，可以避免功率放大器被燒毀。圖4為本發(fā)明實(shí)施例三提供的偏置電路的示意圖。如圖4所示，本實(shí)施例在上述 實(shí)施例二的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步還包括運(yùn)算放大器31，處理單元23的輸出端依次通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換 器28和運(yùn)算放大器31與分壓電路的第二輸入端連接(在本發(fā)明實(shí)施例中，為第二分壓電 阻222的一端)，其中運(yùn)算放大器31對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器28輸出的模擬電壓進(jìn)行放大處理。處 理單元23的輸出端也可以依次通過(guò)運(yùn)算放大器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器與分壓電路的第二輸入端連 接，運(yùn)算放大器對(duì)處理單元23輸出的數(shù)字電壓進(jìn)行放大處理后，輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器。圖5為本發(fā)明實(shí)施例四提供的偏置電路的示意圖。如圖5所示，本實(shí)施例中延時(shí)模塊位于處理單元43內(nèi)，圖5中沒(méi)有示出延時(shí)模塊，可以理解為處理單元43中實(shí)現(xiàn)延時(shí)功 能的模塊可以作為延時(shí)模塊。本實(shí)施例中，處理單元43與漏極電流轉(zhuǎn)換電路44連接的輸 入端被稱為第一輸入端，處理單元43與分壓電路42連接的輸出端被稱為第一輸出端，處理 單元43與負(fù)壓信號(hào)V2連接的輸入端(即延時(shí)模塊的輸入端)被稱為第二輸入端，處理單 元43與直流開(kāi)關(guān)45連接的輸出端(即延時(shí)模塊的輸出端)被稱為第二輸出端。該偏置電路包括功率放大器41、分壓電路42、處理單元43、漏極電流轉(zhuǎn)換電路44 以及直流開(kāi)關(guān)45，其中，分壓電路42的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)V2，第二輸入端與處理單 元43的第一輸出端連接，分壓電路42輸出端與功率放大器的柵極連接；漏極電流轉(zhuǎn)換電路 44的輸入端與功率放大器41的漏極連接，輸出端與處理單元43的第一輸入端連接；處理 單元43的第二輸入端連接負(fù)壓信號(hào)V2，第二輸出端與直流開(kāi)關(guān)45的控制端連接；直流開(kāi) 關(guān)45的第一連接端連接漏極電壓信號(hào)V3，第二連接端連接功率放大器41的漏極。直流開(kāi)關(guān)的特性是在控制端輸入信號(hào)的控制下，直流開(kāi)關(guān)的兩端(第一連接端和 第二連接端)閉合或斷開(kāi)。具體地，直流開(kāi)關(guān)的第一連接端和第二連接端都與控制端相連。 本實(shí)施例中，當(dāng)直流開(kāi)關(guān)45的兩端閉合時(shí)，漏極電壓信號(hào)V3通過(guò)漏極電流轉(zhuǎn)換電路44輸 出給功率放大器41的漏極。此外，漏極電壓信號(hào)V3也可以不經(jīng)過(guò)漏極電流轉(zhuǎn)換電路44輸 出給功率放大器41。本實(shí)施例提供的偏置電路中的功率放大器41可以為負(fù)壓供電的功率放大器。具 體地，該偏置電路的工作過(guò)程如下對(duì)該偏置電路上電，同時(shí)向該偏置電路加負(fù)壓信號(hào)V2和漏極電壓信號(hào)V3。其中加 到處理單元43第二輸入端的負(fù)壓信號(hào)V2經(jīng)過(guò)處理單元43提供的延時(shí)功能得到延時(shí)，若設(shè) 延時(shí)的時(shí)間為tl，則在時(shí)間段Ο-tl內(nèi)，處理單元43的第二輸出端沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)。當(dāng)處 理單元43沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)，即直流開(kāi)關(guān)45的控制端沒(méi)有輸入負(fù)壓信號(hào)時(shí)，直流開(kāi)關(guān)45 兩端斷開(kāi)，漏極電流轉(zhuǎn)換電路44沒(méi)有接收到漏極電壓信號(hào)V3。當(dāng)漏極電流轉(zhuǎn)換電路44沒(méi) 有接收到漏極電壓信號(hào)V3時(shí)，功率放大器41沒(méi)有加漏極電壓，故它的漏極電流為0，則漏極 電流轉(zhuǎn)換電路44沒(méi)有輸出信號(hào)，處理單元43的第一輸入端沒(méi)有接收到漏極電流轉(zhuǎn)換電路 44的輸出信號(hào)。在這種情況下，處理單元43的第一輸出端也沒(méi)有輸出信號(hào)，即分壓電路42 的第二輸入端沒(méi)有輸入電壓，V4 = 0。因此，在0 <當(dāng)前時(shí)間t < tl時(shí)，分壓電路42的第 二輸入端沒(méi)有輸入電壓，而分壓電路42的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)V2，負(fù)壓信號(hào)V2通過(guò)分 壓電路42加到功率放大器41的柵極，可以保證功率放大器41的柵極電壓Vbias為負(fù)壓。在當(dāng)前時(shí)間t≥tl時(shí)，處理單元43將其第二輸入端輸入的負(fù)壓信號(hào)V2延時(shí)后從 其第二輸出端輸出，當(dāng)直流開(kāi)關(guān)45的控制端輸入負(fù)壓信號(hào)V2時(shí)，直流開(kāi)關(guān)45兩端閉合，將 漏極電壓信號(hào)V3加到漏極電流轉(zhuǎn)換電路44上，并通過(guò)漏極電流轉(zhuǎn)換電路44輸出給功率放 大器41的漏極，可以保證在功率放大器41上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓。進(jìn)一步的，當(dāng)功率放大器41加漏極電壓時(shí)，功率放大器41具有漏極電流，漏極電 流轉(zhuǎn)換電路44將漏極電流進(jìn)行轉(zhuǎn)換得到電壓信號(hào)，將轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)輸出給處理單元 43。處理單元43根據(jù)轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)判斷漏極電流是否在預(yù)定范圍內(nèi)，若漏極電流在 預(yù)定范圍內(nèi)，處理單元43可以保持輸出電壓V4不變，那么Vbias也沒(méi)有變化；若漏極電流沒(méi) 有在預(yù)定范圍內(nèi)，處理單元43可以根據(jù)情況增大或減小輸出電壓V4，使Vbias可以增大或減 小，進(jìn)而可以控制漏極電流在預(yù)定范圍內(nèi)。
通過(guò)上述分析可知，本實(shí)施例提供的偏置電路可以保證功率放大器41的柵極電 壓Vbias為負(fù)壓，且可以保證在功率放大器41上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓，可以適用于負(fù) 壓供電的功率放大器，可以避免功率放大器被燒毀。進(jìn)一步的，在上述實(shí)施例四的基礎(chǔ)上，偏置電路還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn) 換器，漏極電流轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與處理單元的第一輸入端連接；處理單 元的第一輸出端通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器與分壓電路的第二輸入端連接。在上述實(shí)施例四的基礎(chǔ)上，漏極電流轉(zhuǎn)換電路可以包括檢測(cè)電阻，該檢測(cè)電阻的 一端與功率放大器的漏極連接，檢測(cè)電阻的兩端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器與處理單元的第一輸入端 連接，直流開(kāi)關(guān)的另一端通過(guò)檢測(cè)電阻與射頻放大器的漏極連接。當(dāng)檢測(cè)電阻有電流通過(guò) 時(shí)，處理單元可以獲得檢測(cè)電阻兩端的電壓差，處理單元根據(jù)該電壓差判斷漏極電流是否 在預(yù)定范圍內(nèi)。一種可行的實(shí)施方式為，檢測(cè)電阻的兩端分別與處理單元連接，處理單元根 據(jù)檢測(cè)電阻兩端的電壓獲得電壓差。在上述實(shí)施例四的基礎(chǔ)上，分壓電路可以包括第一分壓電阻和第二分壓電阻，第 一分壓電阻的一端作為分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，第二分壓電路的一端作為分 壓電路的第二輸入端與處理單元的第一輸出端連接，第一分壓電阻和第二分壓電阻的另一 端均作為分壓電路的輸出端與功率放大器的柵極連接。本發(fā)明實(shí)施例中的分壓電路的結(jié)構(gòu) 不僅限于此，還可以采用其他能夠起到分壓作用的電路，在此不做贅述。下面通過(guò)一個(gè)例子對(duì)上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖6為本發(fā)明實(shí)施例五提供的偏置電路的示意圖。如圖6所示，本實(shí)施例在上述 實(shí)施例四的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步還可以包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器46和數(shù)模轉(zhuǎn)換器47，漏極電流轉(zhuǎn)換電路 可以包括檢測(cè)電阻441，分壓電路可以包括第一分壓電阻421和第二分壓電阻422。其中， 模數(shù)轉(zhuǎn)換器46的輸入端連接檢測(cè)電阻441的兩端，取出檢測(cè)電阻441兩端的電壓差，可以 認(rèn)為檢測(cè)電阻441的兩端為輸出端，該輸出端通過(guò)模數(shù)轉(zhuǎn)換器46與處理單元43的第一輸 入端連接，檢測(cè)電阻441的一端與功率放大器41的漏極連接，另一端與直流開(kāi)關(guān)45連接。 處理單元43的第一輸出端通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器47與分壓電路的第二輸入端連接，見(jiàn)圖6，即處 理單元43的第一輸出端通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn)換器47與第二分壓電阻422的一端連接。第一分壓電 阻421的一端作為分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)V2，另一端作為分壓電路的輸出端 與功率放大器41的柵極連接，第二分壓電阻422的一端作為分壓電路的第二輸入端與數(shù)模 轉(zhuǎn)換器47連接，另一端作為分壓電路的輸出端與功率放大器41的柵極連接。另外，本實(shí)施例的功率放大器41的柵極和漏極還可以分別連接輸入隔直電容48 和輸出隔直電容49。本實(shí)施例的處理單元43可以為CPU。本實(shí)施例提供的偏置電路中的功率放大器41可以為負(fù)壓供電的功率放大器，具 體地，該偏置電路的工作過(guò)程如下對(duì)該偏置電路上電，同時(shí)向該偏置電路加負(fù)壓信號(hào)V2和漏極電壓信號(hào)V3。其中加 到處理單元43第二輸入端的負(fù)壓信號(hào)V2經(jīng)過(guò)處理單元43提供的延時(shí)功能得到延時(shí)，若設(shè) 延時(shí)的時(shí)間為tl，則在時(shí)間段Ο-tl內(nèi)，處理單元43的第二輸出端沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)。當(dāng)處 理單元43沒(méi)有輸出負(fù)壓信號(hào)，直流開(kāi)關(guān)45的控制端沒(méi)有輸入負(fù)壓信號(hào)時(shí)，直流開(kāi)關(guān)45兩 端斷開(kāi)，
即檢測(cè)電阻441沒(méi)有連接到漏極電壓信號(hào)V3。而本實(shí)施例中，當(dāng)檢測(cè)電阻441沒(méi)有連接到漏極電壓信號(hào)V3，功率放大器41沒(méi)有加漏極電壓，故它的漏極電流為0，也就是 說(shuō)，檢測(cè)電阻441中沒(méi)有電流通過(guò)，其兩端的電壓差為0，模數(shù)轉(zhuǎn)換器46的輸入電壓為0，其 輸出的數(shù)字電壓也為0，處理單元43接收到的數(shù)字電壓為0。在這種情況下，處理單元43 沒(méi)有輸出信號(hào)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器47的輸出電壓為0，即V4 = 0。因此，在0 <當(dāng)前時(shí)間t < tl 時(shí)，第二分壓電阻422的一端沒(méi)有輸入電壓，而第一分壓電阻421的一端連接負(fù)壓信號(hào)V2， 負(fù)壓信號(hào)V2通過(guò)第一分壓電阻421加到功率放大器41的柵極，可以保證功率放大器41的 柵極電壓Vbias為負(fù)壓。在當(dāng)前時(shí)間t ^ tl時(shí)，處理單元43將其第二輸入端輸入的負(fù)壓信號(hào)V2延時(shí)后從 其第二輸出端輸出，當(dāng)直流開(kāi)關(guān)45的控制端輸入負(fù)壓信號(hào)V2時(shí)，直流開(kāi)關(guān)45兩端閉合，將 漏極電壓V3加到檢測(cè)電阻441上，并通過(guò)檢測(cè)電阻441輸出給功率放大器41的漏極，可以 保證在功率放大器41上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓。當(dāng)功率放大器41加漏極電壓時(shí)，故 功率放大器41具有漏極電流，也就是說(shuō)，檢測(cè)電阻441中有電流通過(guò)，其兩端的電壓差不為 0。模數(shù)轉(zhuǎn)換器46可以將該電壓差轉(zhuǎn)換為數(shù)字電壓，輸出給處理單元43。進(jìn)一步的，處理單 元43可以根據(jù)該數(shù)字電壓判斷漏極電流是否在預(yù)定范圍內(nèi)，若漏極電流在預(yù)定范圍內(nèi)，處 理單元43可以保持輸出電壓不變，數(shù)模轉(zhuǎn)換器47的輸出電壓也沒(méi)有變化，即V4沒(méi)有變化， 那么Vbias也沒(méi)有變化，功率放大器41的漏極電流也沒(méi)有變化；若漏極電流沒(méi)有在預(yù)定范圍 內(nèi)，處理單元43可以根據(jù)情況增大或減小輸出電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換器47的輸出電壓V4也相應(yīng) 增大或減小，使Vbias可以增大或減小，進(jìn)而可以控制漏極電流的預(yù)定范圍內(nèi)。進(jìn)一步的，當(dāng)處理單元43判斷出漏極電流沒(méi)有在預(yù)定范圍內(nèi)，漏極電流小于預(yù)定 范圍的下限值時(shí)，處理單元43可以增大輸出電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換器47的輸出電壓V4也相應(yīng)增 大，使Vbias可以增大，進(jìn)而可以使功率放大器41的漏極電流增大，從而達(dá)到控制漏極電流在 預(yù)定范圍內(nèi)的目的。當(dāng)處理單元43判斷出漏極電流沒(méi)有在預(yù)定范圍內(nèi)，漏極電流大于預(yù)定 范圍的上限值時(shí)，處理單元43可以減小輸出電壓，數(shù)模轉(zhuǎn)換器47的輸出電壓V4也相應(yīng)減 小，使Vbias可以減小，進(jìn)而可以使功率放大器41的漏極電流減小，從而達(dá)到控制漏極電流在 預(yù)定范圍內(nèi)的目的，進(jìn)而滿足系統(tǒng)所需。需要進(jìn)一步說(shuō)明的是，以本發(fā)明實(shí)施例中提供的分壓電路為例，本實(shí)施例可以通 過(guò)合理配置第一分壓電阻421和第二分壓電阻422的阻值，使得處理單元43在調(diào)節(jié)V4的 過(guò)程中，柵極電壓Vbias總是為負(fù)壓，可參見(jiàn)實(shí)施例二的相關(guān)描述。可以理解的是，如果采用 其他分壓電路，也可以采用其他類似的配置，在本發(fā)明實(shí)施例中不予贅述。通過(guò)上述分析可知，本實(shí)施例提供的偏置電路可以保證功率放大器41的柵極電 壓Vbias為負(fù)壓，且可以保證在功率放大器41上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓，可以適用于負(fù) 壓供電的功率放大器，可以避免功率放大器被燒毀。圖7為本發(fā)明實(shí)施例六提供的偏置電路的示意圖。如圖7所示，本實(shí)施例在上述實(shí) 施例五的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步還包括運(yùn)算放大器50，處理單元43的第一輸出端依次通過(guò)數(shù)模轉(zhuǎn) 換器47和運(yùn)算放大器50與分壓電路的第二輸入端連接(在本發(fā)明實(shí)施例中，為第二分壓 電阻422的一端)，其中運(yùn)算放大器50對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器47輸出的模擬電壓進(jìn)行放大處理。處 理單元43的第一輸出端也可以依次通過(guò)運(yùn)算放大器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器與分壓電路的第二輸入 端連接，運(yùn)算放大器對(duì)處理單元43輸出的數(shù)字電壓進(jìn)行放大處理后，輸出給數(shù)模轉(zhuǎn)換器?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明實(shí)施例中的實(shí)施例編號(hào)是為了使描述更清楚，并不涉及方
11案的優(yōu)劣。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述方法實(shí)施例的全部或部分步驟可以通過(guò) 程序指令相關(guān)的硬件來(lái)完成，前述的程序可以存儲(chǔ)于一計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中，該程序 在執(zhí)行時(shí)，執(zhí)行包括上述方法實(shí)施例的步驟，而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括R0M、RAM、磁碟或者光 盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。最后應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，而非對(duì)其限 制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征 進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明實(shí)施例各實(shí) 施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求
一種偏置電路，其特征在于包括功率放大器、分壓電路、處理單元、漏極電流轉(zhuǎn)換電路、延時(shí)模塊以及直流開(kāi)關(guān)，其中，所述分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，第二輸入端與所述處理單元輸出端連接，輸出端與所述功率放大器的柵極連接；所述漏極電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端與所述功率放大器的漏極連接，輸出端與所述處理單元的輸入端連接；所述延時(shí)模塊的輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，輸出端與所述直流開(kāi)關(guān)的控制端連接；所述直流開(kāi)關(guān)的第一連接端連接漏極電壓信號(hào)，第二連接端連接所述功率放大器的漏極；所述延時(shí)模塊位于所述處理單元內(nèi)，或者獨(dú)立于所述處理單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電路，其特征在于，所述延時(shí)模塊用于將所述延時(shí)模塊 的輸入端輸入的所述負(fù)壓信號(hào)延時(shí)后從所述延時(shí)模塊的輸出端輸出；若所述直流開(kāi)關(guān)的控制端輸入所述負(fù)壓信號(hào)，所述直流開(kāi)關(guān)的第一連接端和第二連接 端閉合；或者，若所述直流開(kāi)關(guān)的輸入端沒(méi)有輸入所述負(fù)壓信號(hào)，所述直流開(kāi)關(guān)第一連接端 和第二連接端斷開(kāi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電路，其特征在于，還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器， 其中，所述漏極電流轉(zhuǎn)換電路的輸出端通過(guò)所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述處理單元的輸入端連接；所述處理單元的輸出端通過(guò)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器與所述分壓電路的第二輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏置電路，其特征在于，還包括運(yùn)算放大器，其中，所述處理 單元的輸出端依次通過(guò)所述數(shù)模轉(zhuǎn)換器和所述運(yùn)算放大器與所述分壓電路的第二輸入端 連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏置電路，其特征在于，所述漏極電流轉(zhuǎn)換電路包括檢測(cè)電 阻，所述檢測(cè)電阻的一端與所述功率放大器的漏極連接，所述檢測(cè)電阻的兩端通過(guò)所述模 數(shù)轉(zhuǎn)換器與所述處理單元的輸入端連接，所述直流開(kāi)關(guān)的第二連接端通過(guò)所述檢測(cè)電阻與 所述射頻放大器的漏極連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述偏置電路，其特征在于，所述分壓電路包括第一分壓電阻和第 二分壓電阻，所述第一分壓電阻的一端作為所述分壓電路的第一輸入端連接所述負(fù)壓信 號(hào)，所述第二分壓電路的一端作為所述分壓電路的第二輸入端與所述處理單元輸出端連 接，所述第一分壓電阻和第二分壓電阻的另一端均作為所述分壓電路的輸出端與所述功率 放大器的柵極連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電路，其特征在于，還包括，輸入隔直電容，所述輸入隔 直電容與所述功率放大器的柵極連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電路，其特征在于，還包括，輸出隔直電容，所述輸出隔 直電容與所述功率放大器的漏極連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電路，其特征在于，所述功率放大器為射頻功率放大器。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的偏置電路，其特征在于，所述功率放大器為負(fù)壓供電的功率 放大器。
11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的偏置電路，其特征在于，所述處理單元為中央處理單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種偏置電路，包括功率放大器、分壓電路、處理單元、漏極電流轉(zhuǎn)換電路、延時(shí)模塊以及直流開(kāi)關(guān)，其中，分壓電路的第一輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，第二輸入端與處理單元輸出端連接，輸出端與功率放大器的柵極連接；漏極電流轉(zhuǎn)換電路的輸入端與功率放大器的漏極連接，輸出端與處理單元的輸入端連接；延時(shí)模塊的輸入端連接負(fù)壓信號(hào)，輸出端與直流開(kāi)關(guān)的控制端連接；直流開(kāi)關(guān)的一端連接漏極電壓信號(hào)，另一端連接功率放大器的漏極。所述延時(shí)模塊位于所述處理單元內(nèi)，或者獨(dú)立于所述處理單元。本發(fā)明提供的偏置電路可以保證功率放大器的柵極電壓為負(fù)壓，且可以保證在功率放大器上先加?xùn)艠O電壓，后加漏極電壓，可以適用負(fù)壓供電的功率放大器。
文檔編號(hào)H03F3/20GK101860328SQ20101019238
公開(kāi)日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2010年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月29日
發(fā)明者劉 東, 王雷, 趙斌, 陳聶豐, 韋前華 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司