本發(fā)明涉及功率放大電路，尤其涉及一種控制電路、功率放大電路及方法。

背景技術(shù)：

射頻功率放大器是各種無線發(fā)射機(jī)的重要組成部分，發(fā)射機(jī)的前級電路產(chǎn)生的射頻信號功率很小，需要采用射頻功率放大器獲取足夠大的射頻輸出功率，才能將射頻信號饋送到天線輻射出去。

功率放大電路一般包括誤差放大器和功率放大器，全球移動通信系統(tǒng)(gsm，globalsystemformobilecommunication)功率放大器作為射頻功率放大器的一種，gsm功率放大器的輸出功率在時域上需要滿足功率時間(pvt，powervstime)模板。但是現(xiàn)有的功率放大電路存在一定缺陷：在功率放大器的輸出功率較小時，以及功率放大電路使能后由基帶芯片提供給誤差放大器的控制電壓處于上升沿時，由于誤差放大器的輸入電壓差較小，且誤差放大器中的補償電容取值較大，因而對誤差放大器中的補償電容的充電電流較小，造成功率放大電路建立時間較慢，引起功率放大電電路的功率時間曲線不符合pvt模板。

因此，在如何控制功率放大電路的功率放大器在輸出功率較小時的功率時間曲線符合pvt模板是目前亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問題，本發(fā)明實施例提供一種控制電路、功率放大電路及方法。

本發(fā)明實施例的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明實施例提供一種控制電路，所述控制電路包括：

電流生成電路，用于利用功率放大電路的誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；

鏡像電路，用于對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；所述第二電流用于供所述誤差放大器結(jié)合第一誤差電流控制所述功率放大電路的第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整所述功率放大電路的功率放大器的偏置電流，使得所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。

上述方案中，所述電流生成電路，具體用于：

利用第一輸入電壓控制第一支路電流，利用基準(zhǔn)電壓控制第二支路的導(dǎo)通，利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流。

上述方案中，所述電流生成電路，具體用于：

所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系為所述第一支路電流和第二支路電流之和為固定值；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷盒∮诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流大于第一支路電流；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷捍笥诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流小于第一支路電流；將所述第二支路電流作為第一電流。

上述方案中，所述控制電路，還包括：

基準(zhǔn)電壓生成電路，用于利用電阻和電流源生成所述基準(zhǔn)電壓。

本發(fā)明實施例提供一種功率放大電路，所述功率放大電路包括：誤差放大器、第一晶體管、功率放大器、控制電路；其中，

控制電路包括：電流生成電路，用于利用所述誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；鏡像電路，用于對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；

誤差放大器，用于基于第一誤差電流和所述第二電流，控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整所述功率放大器的偏置電流；

功率放大器，用于利用所述偏置電流，對輸入功率進(jìn)行放大，得到輸出功率，所述輸出功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。

上述方案中，所述電流生成電路，具體用于：

利用第一輸入電壓控制第一支路電流，利用基準(zhǔn)電壓控制第二支路的導(dǎo)通，利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流。

上述方案中，所述電流生成電路，具體用于：

所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系為所述第一支路電流和第二支路電流之和為固定值；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷盒∮诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流大于第一支路電流；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷捍笥诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流小于第一支路電流；將所述第二支路電流作為第一電流。

上述方案中，所述控制電路，還包括：

基準(zhǔn)電壓生成電路，用于利用電阻和電流源生成所述基準(zhǔn)電壓。

本發(fā)明實施例提供一種控制方法，所述方法包括：

利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；

對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；所述第二電流用于供所述誤差放大器結(jié)合第一誤差電流控制功率放大電路中第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流，使得所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。

上述方案中，所述利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流，包括：

利用第一輸入電壓控制第一支路電流，利用基準(zhǔn)電壓控制第二支路的導(dǎo)通，利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流。

上述方案中，所述利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流，包括：

所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系為所述第一支路電流和第二支路電流之和為固定值；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷盒∮诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流大于第一支路電流；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷捍笥诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流小于第一支路電流；將所述第二支路電流作為第一電流。

本發(fā)明實施例提供的控制電路、功率放大電路及方法，利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；所述第二電流用于供功率放大電路中誤差放大器結(jié)合第一誤差電流控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流，使得所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。在本發(fā)明實施例中，利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；這樣，在功率放大電路建立后，且功率放大電路輸出功率較小時，誤差放大器可以結(jié)合第二電流以及第一誤差電流來調(diào)整功率放大器的偏置電流以獲得較高的帶寬，從而縮短了功率放大電路的建立時間，保證了在功率放大電路輸出功率較小時的功率時間曲線符合pvt模板。

附圖說明

圖1為相關(guān)技術(shù)中電壓控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為相關(guān)技術(shù)中電流控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為相關(guān)技術(shù)中誤差放大器的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為相關(guān)技術(shù)中功率時間模板曲線、大功率建立曲線和小功率建立曲線示意圖；

圖5為本發(fā)明實施例一控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實施例二功率放大電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實施例三控制電路內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實施例電流i_m1、電流i_m2與控制電壓vramp的關(guān)系示意圖；

圖9為本發(fā)明實施例四功率放大電路內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10為本發(fā)明實施例五控制方法的流程示意圖；

圖11為本發(fā)明實施例功率放大電路的實現(xiàn)方法的流程示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。

通常，功率放大器包括gsm功率放大器等。

其中，gsm功率放大器的射頻指標(biāo)需要滿足第三代合作伙伴計劃(3gpp，3rdgenerationpartnershipproject)協(xié)議，gsm850和gsm900頻段的功率放大器的輸出功率范圍為33dbm～5dbm，分散控制系統(tǒng)(dcs，distributedcontrolsystem)和個人通訊服務(wù)(pcs，personalcommunicationsservice)頻段的功率放大器的輸出功率范圍為30dbm～0dbm。gsm功率放大器對功率控制精度有一定要求，高功率輸出時的功率控制精度范圍為+/-2dbm，低功率輸出時的功率控制精度范圍為+/-5dbm。gsm功率放大器的輸出功率在時域上需要滿足pvt模板。

gsm功率放大器一般由基帶芯片提供一個控制電壓vramp來控制輸出功率，根據(jù)功率放大器實現(xiàn)功率控制的方式可以分為電壓控制模式和電流控制模式。圖1為電壓控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，電壓控制模式是指通過控制功率放大器pa的電源電壓vcc實現(xiàn)功率的控制。

圖2為電流控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖，電流控制模式是指通過控制功率放大器pa的偏置電流ibias實現(xiàn)功率控制。如圖2所示，功率放大電路的一種基本組成包括：誤差放大器ea、p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(pmos)mp、功率放大器pa及相應(yīng)的電阻。電流控制模式的原理包括：功率放大器pa的集電極電阻rsense采樣功率放大器pa的工作電流，電阻r1采樣由控制電壓vramp控制的電流i_vramp，通過集電極電阻rsense和電阻r1兩個電阻采樣的電壓進(jìn)行作差，所述差值經(jīng)誤差放大器ea放大后驅(qū)動pmos管mp的輸出電流作為功率放大器pa的偏置電流。功率放大電路的環(huán)路穩(wěn)定后，功率放大器pa的工作電流與電流i_vramp成正比關(guān)系。其中，電流i_vramp與控制電壓vramp的關(guān)系可以是線性關(guān)系，也可以是其他正相關(guān)的關(guān)系，例如多項式關(guān)系或者指數(shù)關(guān)系。為了避免集電極電阻rsense上壓降太高降低功率放大器pa的效率，誤差放大器ea的輸入共模電平較高接近電源電壓vcc，因此必須采用高共模輸入電壓的放大器作為誤差放大器。通常誤差放大器的補償電容決定了環(huán)路帶寬和大信號建立的速度。

圖3為誤差放大器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，誤差放大器的一種基本組成包括：n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管(nmos)m1以及nmos管m2構(gòu)成電壓跟隨器，作為誤差放大器ea的輸入；pmos管m3以及pmos管m4作為跨導(dǎo)級，用于將誤差放大器ea的輸入差分電壓信號轉(zhuǎn)換為第一誤差電流ierr對vgate節(jié)點的電容cc充放電；nmos管m0、nmos管m5、nmos管m6形成電流鏡，用于為電路提供直流(dc，directcurrent)偏置電流；電容cc作為主極點頻率補償電容；電平移動電路levelshifter對vgate點的電壓進(jìn)行dc電平移動后驅(qū)動pmos管mp的柵級。誤差放大器ea電路的瞬態(tài)建立需要靠第一誤差電流ierr對電容cc充電，以降低vgate點的電壓，再通過電平移動電路levelshifter的電平移動功能控制pmos管mp的柵極，通過pmos管mp輸出偏置電流給功率放大器pa。圖3中可以省略電平移動電路levelshifter，由vgate點的電壓直接控制pmos管mp的柵極。

圖4為功率時間模板曲線、大功率建立曲線和小功率建立曲線示意圖，如圖4所示的功率時間模板曲線(細(xì)實線)包括帶有階梯狀的曲線以及缺口的矩形，在開始的時間內(nèi)，輸出功率處于上升階段，到達(dá)時間t后，輸出功率趨于穩(wěn)定；大功率建立曲線(粗實線)符合功率時間模板曲線，小功率建立曲線(虛線)不符合功率時間模板曲線；其中，大功率建立曲線是指功率放大電路中功率放大器在輸出大功率時的功率建立時間曲線，小功率建立曲線是指功率放大電路中功率放大器在輸出小功率時的功率建立時間曲線。其中，在圖4中，橫坐標(biāo)表示時間，縱坐標(biāo)表示功率放大器的輸出功率。

為了滿足pvt模板要求，誤差放大器ea需要達(dá)到一定的環(huán)路帶寬，同時為了保持閉環(huán)的穩(wěn)定性必須對功率控制環(huán)路進(jìn)行頻率補償，補償?shù)姆椒ㄍǔＪ窃龃蟓h(huán)路主極點的補償電容，降低環(huán)路帶寬。

在圖2所示的功率放大電路中，一方面，當(dāng)輸出功率較小時，功率放大電路使能后由基帶芯片提供給誤差放大器的控制電壓處于上升沿時，由于誤差放大器ea的差分輸入電壓差較小，對補償電容cc的充電電流較小，功率放大電路建立時間較慢；另一方面，為保證功率放大電路環(huán)路的穩(wěn)定性，補償電容cc取值較大，導(dǎo)致小功率下功率放大電路建立時間較慢，引起輸出功率曲線高于pvt模板，如圖4中的虛線所示。

基于此，在本發(fā)明的各種實施例中：利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；所述第二電流用于供功率放大電路中誤差放大器結(jié)合第一誤差電流控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流，使得所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。

實施例一

本實施例提供的控制電路，應(yīng)用于功率放大電路，所述功率放大電路包括：誤差放大器、第一晶體管、功率放大器；如圖5所示，所述控制電路包括：電流生成電路51、鏡像電路52；其中，

電流生成電路51，用于利用所述誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；

鏡像電路52，用于對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；

其中，所述對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流，可以是對第一電流進(jìn)行復(fù)制，得到第二電流；所述第一電流與第二電流相匹配；所述第二電流用于供所述誤差放大器結(jié)合第一誤差電流控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流，使得所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系；所述功率放大器用于對輸入射頻信號進(jìn)行功率放大。

所述第一電流與第二電流相匹配，是指第一電流與第二電流可以成比例關(guān)系，以使得第二電流可以供誤差放大器結(jié)合第一誤差電流來控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整誤差放大器的偏置電流。

實際應(yīng)用時，所述功率放大器可以是gsm功率放大器；所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足的預(yù)設(shè)關(guān)系可以是pvt模板。

這里，第一輸入電壓用于功率放大電路中誤差放大器結(jié)合第二輸入電壓，將輸入差分電壓信號，也就是第一輸入電壓與第二輸入電壓的差值轉(zhuǎn)換為第一誤差電流，以下拉第一電容的電壓，利用第一電容的電壓控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流；第一輸入電壓以及第二輸入電壓為誤差放大器輸入端輸入的兩個電壓信號；所述第一電容用于能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補償。

實際應(yīng)用時，誤差放大器的第一輸入電壓可以通過一個電阻、一個電流源得到，具體地，通過將電阻的一端和電流源進(jìn)行串聯(lián)，電阻的另一端連接直流電源，這里，第一輸入電壓等于直流電源的電壓值減去電阻上的壓降；其中，電阻上的壓降由電流源的電流值決定。其中，電流源的電流值可以通過一個控制電壓控制得到，控制電壓與電流源的電流值的關(guān)系，可以是線性關(guān)系，也可以是其他正相關(guān)的關(guān)系，例如，多項式關(guān)系或者指數(shù)關(guān)系。也就是說，第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系為：利用控制電壓控制電流源的電流值，可以得到第一輸入電壓。

在一實施例中，所述電流生成電路51，具體用于：利用第一輸入電壓控制第一支路電流，利用基準(zhǔn)電壓控制第二支路的導(dǎo)通，利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流。

在一實施例中，所述電流生成電路51，具體用于：所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系為所述第一支路電流和第二支路電流之和為固定值；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷盒∮诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流大于第一支路電流；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷捍笥诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流小于第一支路電流；將所述第二支路電流作為第一電流。

實際應(yīng)用時，利用第一輸入電壓控制第一支路電流，是指結(jié)合第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系，利用控制電壓控制第一支路電流。所述控制電壓是基帶芯片提供給功率放大電路的，第一輸入電壓用于控制控制電壓的大小，控制電壓用于控制第一支路電流的大小。

在一實施例中，所述控制電路，還包括：

基準(zhǔn)電壓生成電路，用于利用電阻和電流源生成所述基準(zhǔn)電壓。

在本發(fā)明實施例中，利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；誤差放大器結(jié)合第二電流以及第一誤差電流，下拉第一電容的電壓，并控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流；誤差放大器的帶寬隨著偏置電流的增加而增加，在功率放大器輸出功率較小、誤差放大器的差分輸入電壓信號較小時，誤差放大器可以結(jié)合第二電流以及第一誤差電流，控制第一晶體管的導(dǎo)通，以增大功率放大器的偏置電流，可以縮短功率放大電路的建立時間，在功率放大器輸出功率較小時的輸出功率隨著時間的變化滿足pvt模板。

實施例二

本實施例提供的功率放大電路，如圖6所示，所述功率放大電路包括：控制電路61、誤差放大器62、第一晶體管63、功率放大器64；其中，

控制電路61包括：電流生成電路51，用于利用所述誤差放大器62的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；鏡像電路52，用于對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；

誤差放大器62，用于基于第一誤差電流和所述第二電流，控制第一晶體管63的導(dǎo)通，以調(diào)整所述功率放大器64的偏置電流；

功率放大器64，用于利用所述偏置電流，對輸入功率進(jìn)行放大，得到輸出功率，所述輸出功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。

其中，所述對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流，可以是對第一電流進(jìn)行復(fù)制，得到第二電流；所述第一電流與第二電流相匹配，所述匹配是指第一電流與第二電流可以成比例關(guān)系，以使得第二電流可以供功率放大電路中誤差放大器62結(jié)合第一誤差電流來控制第一晶體管63的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器64的偏置電流。

實際應(yīng)用時，所述功率放大器可以是gsm功率放大器；所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足的預(yù)設(shè)關(guān)系可以是pvt模板。

這里，第一輸入電壓用于功率放大電路中誤差放大器62結(jié)合第二輸入電壓，將輸入差分電壓信號，也就是第一輸入電壓與第二輸入電壓的差值轉(zhuǎn)換為第一誤差電流，以下拉第一電容的電壓，利用第一電容的電壓控制第一晶體管63的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器64的偏置電流；第一輸入電壓以及第二輸入電壓為誤差放大器62輸入端輸入的兩個電壓信號；所述第一電容用于能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補償。

實際應(yīng)用時，誤差放大器62的第一輸入電壓可以通過一個電阻、一個電流源得到，具體地，通過將電阻的一端和電流源進(jìn)行串聯(lián)，電阻的另一端連接直流電源，這里，第一輸入電壓等于直流電源的電壓值減去電阻上的壓降；其中，電阻上的壓降由電流源的電流值決定。其中，電流源的電流值可以通過一個控制電壓控制得到，控制電壓與電流源的電流值的關(guān)系，可以是線性關(guān)系，也可以是其他正相關(guān)的關(guān)系，例如，多項式關(guān)系或者指數(shù)關(guān)系。也就是說，第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系為：利用控制電壓控制電流源的電流值，可以得到第一輸入電壓。

在一實施例中，所述電流生成電路51，具體用于：利用第一輸入電壓控制第一支路電流，利用基準(zhǔn)電壓控制第二支路的導(dǎo)通，利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流。

在一實施例中，所述電流生成電路51，具體用于：所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系為所述第一支路電流和第二支路電流之和為固定值；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷盒∮诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流大于第一支路電流；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷捍笥诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流小于第一支路電流；將所述第二支路電流作為第一電流。

實際應(yīng)用時，利用第一輸入電壓控制第一支路電流，是指結(jié)合第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系，利用控制電壓控制第一支路電流。所述控制電壓是基帶芯片提供給功率放大電路的，第一輸入電壓用于控制控制電壓的大小，控制電壓用于控制第一支路電流的大小。

在一實施例中，所述控制電路61，還包括：

基準(zhǔn)電壓生成電路，用于利用電阻和電流源生成所述基準(zhǔn)電壓。

實際應(yīng)用時，誤差放大器62基于第一誤差電流和所述第二電流，控制第一晶體管63的導(dǎo)通，以調(diào)整所述功率放大器64的偏置電流，具體包括以下兩種情況：

第一種情況、功率放大電路中誤差放大器62的第一誤差電流較小時，結(jié)合第二電流，增大下拉第一電容的電壓，由于第一電容的電壓可以控制第一晶體管63的柵極電壓，進(jìn)而可控制第一晶體管63的導(dǎo)通程度的增大，以增大功率放大電路中功率放大器64的偏置電流；所述第二電流對應(yīng)的第一電流為第二支路電流，第二支路電流大于第一支路電流；

第二種情況、功率放大電路中誤差放大器62的第一誤差電流較大時，結(jié)合第二電流，減小下拉第一電容的電壓，由于第一電容的電壓可以控制第一晶體管63的柵極電壓，進(jìn)而可控制第一晶體管63的導(dǎo)通程度的減小，以減小功率放大電路中功率放大器64的偏置電流；所述第二電流對應(yīng)的第一電流為第二支路電流，第二支路電流小于第一支路電流。

這里，誤差放大器62基于第一誤差電流和第二電流，控制第一晶體管63的導(dǎo)通，通過增大功率放大器64的偏置電流，可以使得誤差放大器62具有較高的帶寬，在功率放大器64輸出的功率較小時，能夠縮短功率放大電路的建立時間，使得功率放大器64輸出的功率隨著時間的變化能夠滿足pvt模板。

本發(fā)明實施例中，一方面，利用控制電路61得到第二電流；誤差放大器62在第一誤差電流較小時，通過結(jié)合第二電流，控制第一晶體管63導(dǎo)通程度的加大，以增大所述功率放大器64的偏置電流，使得功率放大器64在輸出小功率時的輸出功率隨著時間的變化能夠滿足pvt模板；

另一方面，利用控制電路61得到第二電流；誤差放大器62在第一誤差電流較大時，通過結(jié)合第二電流，控制第一晶體管63導(dǎo)通程度的減小，以減小所述功率放大器64的偏置電流，可保證功率放大器64的偏置電流在誤差放大器62的第一誤差電流較小和較大時保持一致，可提高功率放大電路環(huán)路的穩(wěn)定性。

實施例三

本實施例是圖5所示電路的一個具體應(yīng)用實例。

在本實施例中，如圖7所示，電流生成電路51包括：nmos管m1、nmos管m2、pmos管m3、pmos管m4、電阻r2、電阻r3、電流源itail；鏡像電路52包括：nmos管m4、nmos管m5；基準(zhǔn)電壓生成電路包括：電阻r1、電流源isrc；其中，nmos管m1和nmos管m2構(gòu)成差分對，nmos管m1的柵極連接控制電壓vramp，nmos管m2的柵極連接基準(zhǔn)電壓vref；電阻r2、電阻r3為源極電阻用于增大線性工作范圍；電流源itail為恒定電流的尾電流偏置；基準(zhǔn)電壓生成電路，包括：電流源isrc、電阻r1，用于產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓vref。

圖7所示的控制電路的工作原理為：

利用控制電壓vramp控制流經(jīng)nmos管m1的電流i_m1，利用基準(zhǔn)電壓vref控制流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2，當(dāng)控制電壓vramp由小變大的過程中，流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2隨著控制電壓vramp的增大而降低，對流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2進(jìn)行鏡像得到的電流iref也隨著控制電壓vramp的增大而降低。

圖8為電流i_m1、電流i_m2與控制電壓vramp的關(guān)系示意圖，如圖8所示，電流i_m1和電流i_m2之和等于電流源itail的電流大小，當(dāng)控制電壓vramp較低時，且控制電壓vramp小于基準(zhǔn)電壓vref時，nmos管m1和nmos管m2構(gòu)成的差分對處于非平衡的狀態(tài)，流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2大于流經(jīng)nmos管m1的電流i_m1，對流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2進(jìn)行鏡像，得到的電流iref也較大；

當(dāng)控制電壓vramp較高時，且控制電壓vramp大于基準(zhǔn)電壓vref時，nmos管m1和nmos管m2構(gòu)成的差分對處于非平衡的狀態(tài)，流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2小于流經(jīng)nmos管m1的電流i_m1，對流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2進(jìn)行鏡像，得到的電流iref也較?。?/p>

當(dāng)控制電壓vramp等于基準(zhǔn)電壓vref時，nmos管m1和nmos管m2構(gòu)成的差分對處于平衡狀態(tài)，流經(jīng)nmos管m2的電流i_m2等于流經(jīng)nmos管m1的電流i_m1。

實施例四

本實施例是圖6所示電路的一個具體應(yīng)用實例。

在本實施例中，如圖9所示，功率放大電路包括：控制電路61、誤差放大器ea、電阻r1、電流源i_vramp、集電極電阻rsense、nmos管mp、功率放大器pa；其中，

誤差放大器62為誤差放大器ea；

第一晶體管63為nmos管mp；

功率放大器64為功率放大器pa。

圖9所示的功率放大電路的工作原理為：

控制電路61提供第二電流給誤差放大器ea，誤差放大器ea將輸入差分電壓轉(zhuǎn)換為第一誤差電流，并結(jié)合第二電流，控制nmos管mp的導(dǎo)通，以向功率放大器pa提供可變的偏置電流。

結(jié)合圖3所示的誤差放大器的內(nèi)部電路圖，在電流源i_vramp的電流值由小變大(同時也是實施例三中控制電壓vramp由小變大)的過程中，功率放大電路的工作過程包括以下兩個階段：

第一階段、當(dāng)電流源i_vramp的電流值(同時也是實施例三中控制電壓vramp)較小時，功率放大器pa的工作電流也較??；因此，誤差放大器ea負(fù)相輸入端通過電阻r1、電流源i_vramp采集得到的第一輸入電壓與正相輸入端通過電阻rsense、功率放大器pa的工作電流采集得到的第二輸入電壓之間的電壓差較小，誤差放大器ea將輸入的差分電壓轉(zhuǎn)換得到的第一誤差電流ierr也就越小。

這里，利用控制電路61提供的第二電流iref(如圖8所示的電流i_m2)，經(jīng)過nmos管m0、nmos管m5、nmos管m6組成的電流鏡后，能夠增大第一誤差電流ierr，因而能增大下拉vgate點的電容cc的電壓，經(jīng)過電平移位電路levelshifter電平平移后驅(qū)動pmos管mp的柵級，向功率放大器pa提供較高的偏置電流。

第二階段、當(dāng)電流源i_vramp的電流值(同時也是實施例三中控制電壓vramp)較大時，功率放大器pa的工作電流也較大；因此，誤差放大器ea負(fù)相輸入端通過電阻r1、電流源i_vramp采集得到的第一輸入電壓與正相輸入端通過集電極電阻rsense、功率放大器pa的工作電流采集得到的第二輸入電壓之間的電壓差較大，誤差放大器ea將輸入的差分電壓轉(zhuǎn)換得到的第一誤差電流ierr也就越大。

這里，利用控制電路61提供的第二電流iref(如圖8所示的電流i_m2)，經(jīng)過nmos管m0、nmos管m5、nmos管m6組成的電流鏡后，能夠減小第一誤差電流ierr，因而能減小下拉vgate點的電容cc的電壓，經(jīng)過電平移位電路levelshifter電平平移后驅(qū)動pmos管mp的柵級，向功率放大器pa提供較低的偏置電流。

這里，實施例三中的控制電壓vramp與本實施例中電流源i_vramp的電流值的關(guān)系，可以是線性關(guān)系，也可以是其他正相關(guān)的關(guān)系，例如，多項式關(guān)系或者指數(shù)關(guān)系。

在功率放大器pa輸出功率較小時，誤差放大器ea能夠控制pmos管mp的導(dǎo)通，向功率放大器pa提供較高的偏置電流，因而能縮短功率放大電路的建立時間，使得功率放大器pa輸出的功率隨著時間的變化滿足pvt模板。

實施例五

基于上述實施例電路，本發(fā)明實施例還提供了一種控制方法，如圖10所示，該方法包括以下步驟：

步驟1001：利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；

步驟1002：對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流；

其中，所述對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流，可以是對第一電流進(jìn)行復(fù)制，得到第二電流；所述第一電流與第二電流相匹配；所述第二電流用于供所述誤差放大器結(jié)合第一誤差電流控制功率放大電路中第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流，使得所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。

所述第一電流與第二電流相匹配，是指第一電流與第二電流可以成比例關(guān)系，以使得第二電流可以供誤差放大器結(jié)合第一誤差電流來控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整誤差放大器的偏置電流。

實際應(yīng)用時，所述功率放大器可以是gsm功率放大器；所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足的預(yù)設(shè)關(guān)系可以是pvt模板。

這里，第一輸入電壓用于功率放大電路中誤差放大器結(jié)合第二輸入電壓，將輸入差分電壓信號，也就是第一輸入電壓與第二輸入電壓的差值轉(zhuǎn)換為第一誤差電流，以下拉第一電容的電壓，利用第一電容的電壓控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大器的偏置電流；第一輸入電壓以及第二輸入電壓為誤差放大器輸入端輸入的兩個電壓信號；所述第一電容用于能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補償。

實際應(yīng)用時，誤差放大器的第一輸入電壓可以通過一個電阻、一個電流源得到，具體地，通過將電阻的一端和電流源進(jìn)行串聯(lián)，電阻的另一端連接直流電源，這里，第一輸入電壓等于直流電源的電壓值減去電阻上的壓降；其中，電阻上的壓降由電流源的電流值決定。其中，電流源的電流值可以通過一個控制電壓(如實施例三中的控制電壓vramp)控制得到，控制電壓與電流源的電流值的關(guān)系，可以是線性關(guān)系，也可以是其他正相關(guān)的關(guān)系，例如，多項式關(guān)系或者指數(shù)關(guān)系。也就是說，第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系為：利用控制電壓控制電流源的電流值，可以得到第一輸入電壓。

在一實施例中，所述利用功率放大電路中誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流，包括：

利用第一輸入電壓控制第一支路電流，利用基準(zhǔn)電壓控制第二支路的導(dǎo)通，利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流。

在一實施例中，所述利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流，包括：

所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系為所述第一支路電流和第二支路電流之和為固定值；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷盒∮诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流大于第一支路電流；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷捍笥诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流小于第一支路電流；將所述第二支路電流作為第一電流。

實際應(yīng)用時，利用第一輸入電壓控制第一支路電流，是指結(jié)合第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系，利用控制電壓控制第一支路電流。所述控制電壓是基帶芯片提供給功率放大電路的，第一輸入電壓用于控制控制電壓的大小，控制電壓用于控制第一支路電流的大小。

在一實施例中，所述方法還包括：

利用電阻和電流源生成所述基準(zhǔn)電壓。

實施例六

基于上述實施例電路，本發(fā)明實施例還提供了一種功率放大電路的實現(xiàn)方法，如圖11所示，該方法包括以下步驟：

步驟1101：功率放大電路中誤差放大器基于第一誤差電流和第二電流，控制功率放大電路中第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流；

步驟1102：所述功率放大器利用所述偏置電流，對輸入功率進(jìn)行放大，得到輸出功率，所述輸出功率隨著時間的變化滿足預(yù)設(shè)關(guān)系。

其中，在功率放大電路的工作過程中，功率放大電路中的控制電路中的電流生成電路利用所述誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流；控制電路中的鏡像電路對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流。

其中，所述對所述第一電流進(jìn)行鏡像，得到第二電流，可以是對第一電流進(jìn)行復(fù)制，得到第二電流；所述第一電流與第二電流相匹配，所述匹配是指第一電流與第二電流可以成比例關(guān)系，以使得第二電流可以供功率放大電路中誤差放大器結(jié)合第一誤差電流來控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流。

實際應(yīng)用時，所述功率放大器可以是gsm功率放大器；所述功率放大器輸出的功率隨著時間的變化滿足的預(yù)設(shè)關(guān)系可以是pvt模板。

這里，第一輸入電壓用于功率放大電路中誤差放大器結(jié)合第二輸入電壓，將輸入差分電壓信號，也就是第一輸入電壓與第二輸入電壓的差值轉(zhuǎn)換為第一誤差電流，以下拉第一電容的電壓，利用第一電容的電壓控制第一晶體管的導(dǎo)通，以調(diào)整功率放大電路中功率放大器的偏置電流；第一輸入電壓以及第二輸入電壓為誤差放大器輸入端輸入的兩個電壓信號；所述第一電容用于能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補償。

實際應(yīng)用時，誤差放大器的第一輸入電壓可以通過一個電阻、一個電流源得到，具體地，通過將電阻的一端和電流源進(jìn)行串聯(lián)，電阻的另一端連接直流電源，這里，第一輸入電壓等于直流電源的電壓值減去電阻上的壓降；其中，電阻上的壓降由電流源的電流值決定。其中，電流源的電流值可以通過一個控制電壓控制得到，控制電壓與電流源的電流值的關(guān)系，可以是線性關(guān)系，也可以是其他正相關(guān)的關(guān)系，例如，多項式關(guān)系或者指數(shù)關(guān)系。也就是說，第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系為：利用控制電壓控制電流源的電流值，可以得到第一輸入電壓。

在一實施例中，所述利用誤差放大器的第一輸入電壓和基準(zhǔn)電壓，生成第一電流，包括：

利用第一輸入電壓控制第一支路電流，利用基準(zhǔn)電壓控制第二支路的導(dǎo)通，利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流。

在一實施例中，所述利用所述第一支路電流、第二支路電流以及第一支路電流和第二支路電流滿足的第二預(yù)設(shè)關(guān)系，得到第一電流，包括：

所述第二預(yù)設(shè)關(guān)系為所述第一支路電流和第二支路電流之和為固定值；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷盒∮诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流大于第一支路電流；當(dāng)?shù)谝惠斎腚妷捍笥诨鶞?zhǔn)電壓時，第二支路電流小于第一支路電流；將所述第二支路電流作為第一電流。

實際應(yīng)用時，利用第一輸入電壓控制第一支路電流，是指結(jié)合第一輸入電壓和控制電壓之間建立的關(guān)系，利用控制電壓控制第一支路電流。所述控制電壓是基帶芯片提供給功率放大電路的，第一輸入電壓用于控制控制電壓的大小，控制電壓用于控制第一支路電流的大小。

在一實施例中，所述方法還包括：

利用電阻和電流源生成所述基準(zhǔn)電壓。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。