CN103595355B - 一种微波放大器恒流偏置系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种微波放大器恒流偏置系统，其包括一保护开关，其中，所述保护开关与第二供电电压电路连接，所述保护开关分别电路连接有第三电阻网络、第四电阻网络，所述第三电阻网络接入运算放大器的正相端，所述第四电阻网络接入所述运算放大器的负相端，所述运算放大器的输出端与第五电阻网络电路连接，所述第五电阻网络通过一负压插针与微波放大器相连接；所述第三电阻网络与所述运算放大器之间的电路上接入一正压插针，所述正压插针的另一端与所述微波放大器相连接。通过运算放大器、微波放大器之间的负反馈相配合，实现了微波放大器的正压和正压电流的恒定，为微波放大器提供安全可靠的供电，实现了加电顺序的控制，保护了微波放大器。

Description

一种微波放大器恒流偏置系统

技术领域

本发明涉及一种微波放大器恒流偏置系统。

背景技术

微波毫米波测试测量类仪器中使用很多高频率、高精度的放大器，这类放大器的偏置方法是否适当，直接影响着测试仪器的性能指标。在微波放大器中，双电压供电的很多（包括一个正电，一个负电），一般都是采用线性稳压器输出正负电压，直接加到微波放大器相应引脚上的进行供电。其电路相对简单，供电的电压比较稳定。但是由于微波放大器随着频率和功率的变化，会导致供电电路负载发生变化，从而引起供电电流的变化，进而影响到线性稳压器的电压输出值。偏置电压和电流的变化，都会导致微波放大器性能指标的变化，从而使仪器整机性能指标不稳定。此外，微波放大器的正、负电供电是有顺序要求的，一般是先加负电，再加正电，现有技术中的技术手段不能完全保证这样的顺序，有时会导致微波放大器损坏，降低仪器的可靠性。

传统的微波放大器正电负电双电压供电原理框图，如图1所示，在通过接插件过来的电压进行滤波后，分别在线性稳压器前后端进行滤波，之后通过电阻的分压作用，对微波放大器电压插针进行供电。其中，正电压和负电压分别供电，Vp1和Vn1是一对，Vp2和Vn2是一对，但正压和负压互相之间是独立的。每个线性稳压器可以带多个电阻分压网络。由于线性稳压器件的作用，正压和负压可以保持基本恒定。但其采用直接从线性稳压器的输出进行供电，两个电压相互独立，没有考虑到微波信号频率和功率对放大器供电的影响，无法形成反馈回路，所以无法调节正压偏置的电流大小，导致放大器的性能随着扫频或扫功率改变，影响了测试仪器的整机指标。

因此，现有技术有待于更进一步的改进和发展。

发明内容

鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种微波放大器恒流偏置系统，控制微波放大器加电的顺序，为微波放大器提供安全可靠的供电。

为解决上述技术问题，本发明技术方案包括：

一种微波放大器恒流偏置系统，其包括一保护开关，其特征在于，所述保护开关与第二供电电压电路连接，所述保护开关分别电路连接有第三电阻网络、第四电阻网络，所述第三电阻网络接入运算放大器的正相端，所述第四电阻网络接入所述运算放大器的负相端，所述运算放大器的输出端与第五电阻网络电路连接，所述第五电阻网络通过一负压插针与微波放大器相连接；所述第三电阻网络与所述运算放大器之间的电路上接入一正压插针，所述正压插针的另一端与所述运算放大器相连接；所述第四电阻网络与所述运算放大器之间的电路上接入一反馈网络，所述反馈网络另一端连接在所述运算放大器与所述第五电阻网络之间的电路上。

所述的微波放大器恒流偏置系统，其中，所述微波放大器恒流偏置系统还包括用于接入正压的第一电阻网络与用于接入负压的第二电阻网络，所述第一电阻网络接入电压比较器的正相端，所述第二电阻网络接入所述电压比较器的负相端，所述电压比较器的输出端与所述保护开关相连接，所述电压比较器与所述保护开关之间的电路上依次接入上拉网络、保护网络，所述上拉网络与第一供电电压电路连接。

本发明提供的一种微波放大器恒流偏置系统，通过运算放大器、微波放大器之间的负反馈相配合，利用运算放大器的线性区以及虚短虚断特性，实现了微波放大器的正压和正压电流的恒定，从而使微波放大器的偏置状态恒定，其性能指标也就更加稳定，更进一步的通过电压比较器的应用，实现了加电顺序的控制，使负压一定会先于正压加在微波放大器上，保护了微波放大器，提高了仪器的可靠性。

附图说明

图1是现有技术中微波放大器供电的结构示意图；

图2是本发明中微波放大器恒流偏置系统的结构示意图。

具体实施方式

本发明提供了一种微波放大器恒流偏置系统，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例子仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供了一种微波放大器恒流偏置系统，如图2所示的，其包括一保护开关1，其中，所述保护开关1与第二供电电压2电路连接，所述保护开关1分别电路连接有第三电阻网络3、第四电阻网络4，所述第三电阻网络3接入运算放大器5的正相端，所述第四电阻网络4接入所述运算放大器5的负相端，所述运算放大器5的输出端与第五电阻网络6电路连接，所述第五电阻网络6通过一负压插针7与微波放大器8相连接；所述第三电阻网络3与所述运算放大器5之间的电路上接入一正压插针9，所述正压插针9的另一端与所述微波放大器8相连接；所述第四电阻网络4与所述运算放大器5之间的电路上接入一反馈网络10，所述反馈网络10另一端连接在所述运算放大器5与所述第五电阻网络6之间的电路上。

在本发明的另一较佳实施例中，所述微波放大器恒流偏置系统还包括用于接入正压的第一电阻网络11与用于接入负压的第二电阻网络12，所述第一电阻网络11接入电压比较器13的正相端，所述第二电阻网络12接入所述电压比较器13的负相端，所述电压比较器13的输出端与所述保护开关1相连接，所述电压比较器13与所述保护开关1之间的电路上依次接入上拉网络14、保护网络15，所述上拉网络14与第一供电电压电路16连接。

其大体的运行过程为：选择合适的所述第二供电电压2，给所述正压插针9提供电压。如图2所示，通过所述运算放大器5以及合适的所述第三电阻网络3、所述第四电阻网络4、所述第五电阻网络6、所述反馈网络10给所述微波放大器8提供合适的正压、正压电流与负压。在信号扫频或扫功率时，通过这些电路以及所述微波放大器8本身形成反馈，从而使负压自动可调，保持正压和正压电流不变的效果，为所述微波放大器8性能的稳定提供保证。另外，通过所述电压比较器13的应用以及所述保护开关1的应用，形成保护电路，当电路负压因为某种原因加不上或者速度较慢时，正压也无法加到所述微波放大器8的所述正压插针9上，对所述微波放大器8形成保护，提高了它的工作可靠性。

首先，所述微波放大器8的正压电流和负压是一种一一对应的函数关系。一般情况下，负压越接近0V，电流越大，负压越远离0V，则电流越小。随着扫频率和扫功率，导致负载变化、引起负压变化的同时，正压电流也会变化。本发明采用所述第三电阻网络3、所述第四电阻网络4、所述第五电阻网络6与所述反馈网络10的技术手段，可以使所述运算放大器5工作在线性区，此时，利用所述运算放大器5能够产生虚短、虚断的特点，使所述运算放大器5负相端电压保持恒定，这样正相端也会保持恒定，并且由于所述第三电阻网络3以及所述第二供电电压2的恒定，正压电流也会保持恒定。当所述正压插针9电压略有升高时，所述运算放大器5输出变小，负压也将靠近0V，使正压电流有增大的趋势，这样正压也就有降低的趋势，形成了负反馈；反之亦然。

所述第三电阻网络3的作用是为所述微波放大器8提供合适的正压以及正压电流；所述第四电阻网络4的作用是使所述运算放大器5的负相端电压保持恒定并且等于所述正压插针9需要的电压，所述第五电阻网络6的作用是为所述微波放大器8提供合适的负压。

所述电压比较器13是一种反应较快的器件，可以在瞬间对正压和负压是否加上进行判断。如果负压没有加上，则所述保护开关1将关闭，从而使所述第二供电电压2将无法加到所述正压插针9上，形成对所述微波放大器8的保护。当负压加上时，正压才能真正通过所述保护开关1，加到所述正压插针9上，从而实现了控制所述微波放大器8加电的顺序目的。

当然，以上说明仅仅为本发明的较佳实施例，本发明并不限于列举上述实施例，应当说明的是，任何熟悉本领域的技术人员在本说明书的教导下，所做出的所有等同替代、明显变形形式，均落在本说明书的实质范围之内，理应受到本发明的保护。

Claims (1)

1.一种微波放大器恒流偏置系统，其包括一保护开关，其特征在于，所述保护开关与第二供电电压电路连接，所述保护开关分别电路连接有第三电阻网络、第四电阻网络，所述第三电阻网络接入运算放大器的正相端，所述第四电阻网络接入所述运算放大器的负相端，所述运算放大器的输出端与第五电阻网络电路连接，所述第五电阻网络通过一负压插针与微波放大器相连接；所述第三电阻网络与所述运算放大器之间的电路上接入一正压插针，所述正压插针的另一端与所述微波放大器相连接；所述第四电阻网络与所述运算放大器之间的电路上接入一反馈网络，所述反馈网络另一端连接在所述运算放大器与所述第五电阻网络之间的电路上；

所述微波放大器恒流偏置系统还包括用于接入正压的第一电阻网络与用于接入负压的第二电阻网络，所述第一电阻网络接入电压比较器的正相端，所述第二电阻网络接入所述电压比较器的负相端，所述电压比较器的输出端与所述保护开关相连接，所述电压比较器与所述保护开关之间的电路上依次接入上拉网络、保护网络，所述上拉网络与第一供电电压电路连接。