CN109525206B - 一种射频功率放大器实时监测保护电路 - Google Patents

Abstract

本发明实施例涉及电路技术领域，公开了一种射频功率放大器实时监测保护电路，该电路包括：电压/电流检测装置用于根据外部电源输入的电压和电流，获取功率放大器工作电压和工作电流；确定功率放大器工作电压是否超限，在电压/电流检测装置第一输出端输出电压超限告警电平指示信号；确定功率放大器工作电流是否超限，在电压/电流检测装置第二输出端输出电流超限告警电平指示信号；与门芯片根据这两种指示信号，输出控制信号，用以通过快速断电保护装置控制射频功率放大器供电的开启和关闭。该方式不需要经过主控装置的处理和判断，直接控制射频功率放大器供电的开启和关闭，具有保护动作迅速，实时性强，电路面积紧凑、功耗较低等优点。

Description

一种射频功率放大器实时监测保护电路

技术领域

本发明实施例涉及电路技术领域，具体涉及一种射频功率放大器实时监测保护电路。

背景技术

射频功率放大器是无线通信设备的重要部件，在民用通信、卫星导航、遥感遥测、雷达和电子对抗等领域都有广泛的应用。通常射频功率放大器位于发射机末端，经由馈线和天线相连。调制后的射频小信号经功率放大器完成功率放大后，通过天线辐射到空中进行无线传播。

由于输出功率高，工作电流大，同时受线性指标和效率等因素制约，射频功率放大器的直流功耗在系统设备整体功耗中占有很大比重。这些消耗掉的能量大部分转换为热能，造成功率放大器温度升高。此外当功放输出端负载出现开路或短路等异常时，大功率射频信号会因反射而出现驻波振荡问题。而这些都有可能导致成本昂贵的射频功率放大器烧毁，进而导致无线通信出现中断。因此射频功率放大器工作状态是否正常稳定，直接影响到无线通信的有效性和可靠性。

射频功率放大器保护电路通过对电路工作状态进行监测，当检测到异常情况发生时，将功率放大器关闭，从而尽可能避免模块电路烧毁。检测的过程中，需要将待检测的参数传输至主控进行处理和异常反馈。但是在某些极端工作条件下，数据处理、传输和反馈等一系列过程很可能造成最终的执行时间延迟过大，或是主控连接中断，出现功放保护电路无法及时动作而导致功率放大器产生故障的情况。如何在这些极端状况下确保功率放大器安全稳定工作，则成为本申请亟待解决的技术问题。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种射频功率放大器实时监测保护电路，以解决现有技术中由于极端条件下，将待检测的参数传输至主控，并进行处理和反馈等一系列的过程会有很大延迟，或者主控连接中断的情况，而导致的功率放大器产生故障的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：

本发明实施例提供了一种射频功率放大器实时监测保护电路，该电路包括：电压/电流检测装置、与门芯片以及快速断电保护装置；

电压/电流检测装置输入端电连接外部电源输出端；电压/电流检测装置第一输出端电连接与门芯片的第一输入端；电压/电流检测装置第二输出端电连接与门芯片的第二输入端；

与门芯片的输出端电连接快速断电保护装置的输入端；

电压/电流检测装置用于根据外部电源输入的电压和电流，获取功率放大器工作电压和功率放大器工作电流；

根据功率放大器工作电压和预设参考电压，确定功率放大器工作电压是否超限，并在电压/电流检测装置第一输出端输出电压超限告警电平指示信号，电压超限告警电平指示信号用于指示功率放大器工作电压是否超限；

根据功率放大器工作电流和预设参考电流，确定功率放大器工作电流是否超限，并在电压/电流检测装置第二输出端输出电流超限告警电平指示信号，电流超限告警电平指示信号用于指示功率放大器工作电流是否超限；

与门芯片根据电压超限告警电平指示信号以及电流超限告警电平指示信号，输出控制信号，用以通过快速断电保护装置控制射频功率放大器供电的开启和关闭。

本发明实施例的特征还在于，电压/电流检测装置，具体包括：

第一电阻一端分别电连接外接电源的输入端和第二电阻的一端，另一端电连接电压/电流检测芯片的第一引脚；第二电阻的另一端电连接电压/电流检测芯片的第十引脚；电压/电流检测芯片的第九引脚电连接外接电源的输入端，以及第五电阻的一端；第三引脚输出端为电压/电流检测装置的第二输出端，还电连接第八电阻一端，第八电阻另一端接+5V电源；第四引脚输出端为电压/电流检测装置的第一输出端，还电连接第九电阻，第九电阻另一端接+5V电源；第五引脚接地；第八引脚输出端为电压/电流检测装置的第三输出端，第三输出端用于输出电流采样值；第三输出端电连接第三电阻和第六电阻，第三电阻和第六电阻构成分压电阻对；第三电阻的一端电连接第八引脚，另一端分别电连接第六电阻的一端和电压/电流检测芯片的第七引脚；第六电阻的另一端接地；电压/电流检测芯片的第六引脚分别电连接第四电阻的一端和第七电阻的一端；第七电阻的另一端接地；第四电阻和第五电阻串联后，公共节点作为电压/电流检测装置的第四输出端，第四输出端用于输出电压采样值。

本发明实施例的特征还在于，快速断电保护装置具体包括：

第一三极管集电极分别电连接第一电阻和电压/电流检测芯片第一引脚的节点，第十一电阻的一端以及第三场效应晶体管开关的源极；第一三极管的发射极分别电连接第十三电阻的一端、第十四电阻的一端以及第十六电阻的一端；第一三极管的基极电连接第十一电阻的另一端、第十二电阻的一端，以及第二三极管的基极；第二三极管的发射极电连接第十三电阻的另一端，第二三极管的集电极与第五场效应晶体管的源极、第四三极管的发射极以及第十五电阻的另一端电连接后接地；第五场效应晶体管的漏极电连接第十二电阻的另一端；第五场效应晶体管的栅极与与门芯片的输出端电连接；第十五电阻一端和第十四电阻的另一端之间串联稳压二极管；稳压二极管和第十五电阻之间电连接第四三极管的基极；第四三极管的集电极电连接第十七电阻的一端；第十七电阻的另一端电连接第三场效应晶体管开关的漏极，二者之间引出电源输出端。

本发明实施例的特征还在于，电路还包括：主控装置；

电压/电流检测装置第一输出端电连接主控装置第一输入端；电压/电流检测装置第二输出端电连接主控装置第二输入端；

主控装置第一输出端电连接电压/电流检测芯片的第二引脚，主控装置用于，根据电压超限告警电平指示信号以及电流超限告警电平指示信号，确定功率放大器工作状态正常时，通过主控装置第一输出端输出复位信号至电压/电流检测芯片。

本发明实施例的特征还在于，电压/电流检测芯片第二引脚和主控装置第一输出端之间电连接滤波电路。

本发明实施例的特征还在于，主控装置还包括：除主控装置第一输入端和主控装置第二输入端之外的至少一个输入端，至少一个输入端用于且仅用于接收外部输入的一种与功率放大器对应的状态参数，状态参数包括：温度采样电压、输入检波电压、输出检波电压或者反向检波电压；

主控装置用于分别将每一个与功率放大器对应的状态参数与与之对应的预设参考阈值进行比较，当确定任一个与功率放大器对应的状态参数超过与之对应的预设参考阈值时，通过主控装置第二输出端输出低电平信号至与门芯片。

本发明实施例的特征还在于，电路还包括：多通道模数转换芯片和串行外设接口(Serial Peripheral Interface，简称SPI)，多通道模数转换芯片通过SPI建立和主控装置之间的通信连接；

多通道模数转换芯片中第一预设数量的输入通道中每一个输入通道分别与电压/电流检测装置的一个输出端电连接，且每一个输入通道仅与电压/电流检测装置的一个输出端对应，用于接收电压/电流检测装置输出端输出的模拟信号；

多通道模数转换芯片，用于将电压/电流检测装置的输出端输出的模拟信号进行模数转换后，通过SPI传输至主控装置。

本发明实施例的特征还在于，多通道模数转换芯片中第二预设数量的输入通道中每一个输入通道分别用于接收，且仅接收外部输入的一种与功率放大器对应的状态参数，第二预设数量的输入通道个数与功率放大器对应的状态参数的个数相同，状态参数包括：温度采样电压、输入检波电压、输出检波电压或者反向检波电压；

多通道模数转换芯片还用于将与功率放大器对应的状态参数进行模数转换后，通过SPI传输至主控装置；

主控装置用于分别将每一个与功率放大器对应的状态参数与与之对应的预设参考阈值进行比较，当确定任一个与功率放大器对应的状态参数超过与之对应的预设参考阈值时，通过主控装置第二输出端输出低电平信号至与门芯片。

本发明实施例具有如下优点：电压/电流检测装置自身可以检测电压是否超限，或者电流是否超限。一旦检测电压或者电流超限，直接通过与门芯片输出控制信号控制快速断电保护装置断开。该方式不需要经过主控装置的判断，直接控制射频功率放大器供电的开启和关闭，从而可以避免传统方式中的时间延迟情况发生，或者是和主控装置连接中断而不能及时动作而导致功率放大器产生故障的情况发生。而且，具有保护动作迅速，实时性强，电路面积紧凑、功耗较低、工作稳定可靠且易于批量制作以及成本低等一系列的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本发明实施例提供的一种射频功率放大器实时监测保护电路的电路装置结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种射频功率放大器实时监测保护电路结构原理示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种射频功率放大器实时监测保护电路结构原理示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种射频功率放大器实时监测保护电路结构原理示意图。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例1提供了一种射频功率放大器实时监测保护电路的电路，具体如图1所示，该电路包括：电压/电流检测装置10、与门芯片U2以及快速断电保护装置20。

其中，电压/电流检测装置10输入端电连接外部电源输出端；电压/电流检测装置10第一输出端电连接与门芯片U2的第一输入端；电压/电流检测装置10第二输出端电连接与门芯片U2的第二输入端；

与门芯片U2的输出端电连接快速断电保护装置20的输入端；电源供电支路由电压/电流检测装置10流入快速断电保护装置。电压/电流检测装置10用于根据外部电源输入的电压和电流，获取功率放大器工作电压和功率放大器工作电流；

根据功率放大器工作电压和预设参考电压，确定功率放大器工作电压是否超限，并在电压/电流检测装置10第一输出端输出电压超限告警电平指示信号，电压超限告警电平指示信号用于指示功率放大器工作电压是否超限；

根据功率放大器工作电流和预设参考电流，确定功率放大器工作电流是否超限，并在电压/电流检测装置10第二输出端输出电流超限告警电平指示信号，电流超限告警电平指示信号用于指示功率放大器工作电流是否超限；

与门芯片U2根据电压超限告警电平指示信号以及电流超限告警电平指示信号，输出控制信号，用以通过快速断电保护装置20控制射频功率放大器供电的开启和关闭。

可选的，具体如图2所示，电压/电流检测装置10，具体包括：

第一电阻R1一端分别电连接外接电源的输入端和第二电阻R2的一端，另一端电连接电压/电流检测芯片U1的第一引脚；第二电阻R2的另一端电连接电压/电流检测芯片U1的第十引脚；电压/电流检测芯片U1的第九引脚电连接外接电源的输入端，以及第五电阻R5的一端；第三引脚输出端为电压/电流检测装置10的第二输出端，还电连接第八电阻R8一端，第八电阻R8另一端接+5V电源；第四引脚输出端为电压/电流检测装置10的第一输出端，还电连接第九电阻R9，第九电阻R9另一端接+5V电源；其中，R8和R9均为上拉电阻。第五引脚接地；第八引脚输出端为电压/电流检测装置10的第三输出端，第三输出端用于输出电流采样值；第三输出端电连接第三电阻R3和第六电阻R6，第三电阻R3和第六电阻R6构成分压电阻对；第三电阻R3的一端电连接第八引脚，另一端分别电连接第六电阻R6的一端和电压/电流检测芯片U1的第七引脚；第六电阻R6的另一端接地；电压/电流检测芯片U1的第六引脚分别电连接第四电阻R4的一端和第七电阻R7的一端；第七电阻R7的另一端接地；第四电阻R4和第五电阻R5串联后，公共节点作为电压/电流检测装置10的第四输出端，第四输出端用于输出电压采样值。

可选的，快速断电保护装置20具体包括：

第一三极管Q1集电极分别电连接第一电阻R1和电压/电流检测芯片U1第一引脚的节点，第十一电阻R11的一端以及第三场效应晶体管开关Q3的源极；第一三极管Q1的发射极分别电连接第十三电阻R13的一端、第十四电阻R14的一端以及第十六电阻R16的一端；第一三极管Q1的基极电连接第十一电阻R11的另一端、第十二电阻R12的一端，以及第二三极管Q2的基极；第二三极管Q2的发射极电连接第十三电阻R13的另一端，第二三极管Q2的集电极与第五场效应晶体管Q5的源极、第四三极管Q4的发射极以及第十五电阻R15的另一端电连接后接地；第五场效应晶体管Q5的漏极电连接第十二电阻R12的另一端；第五场效应晶体管Q5的栅极与与门芯片U2的输出端电连接；第十五电阻R15一端和第十四电阻R14的另一端之间串联稳压二极管D1；稳压二极管D1和第十五电阻R15之间电连接第四三极管Q4的基极；第四三极管Q4的集电极电连接第十七电阻R17的一端；第十七电阻R17的另一端电连接第三场效应晶体管Q3的漏极，二者之间引出电源输出端。

其具体工作原理为：功放漏极供电从VD IN端输入功放保护电路，由电压/电流检测芯片U1进行电压/电流检测，之后经过场效应晶体管开关Q3从VD OUT端输出至功放漏极，功放开启时的工作电压、工作电流分别为U、I。由于工作电压/电流是功放功耗和工作状态是否正常的直接体现，可将其监测和反馈动作优先级设为最高，减小反馈环路的时间延迟。

如图2中所示，第一电阻R1为高精度电流检测电阻，电流流经R1后，在其两端产生的压降为：

ΔU＝I*R₁ (公式1)

电压/电流检测芯片U1引脚8输出电压(A3)为：

U_{I_sense}＝I*R₁*(R₃+R₆)/R₂ (公式2)

另外，电阻R4左侧节点电压(A4)为：

U_{U_sense}＝U*(R₄+R₇)/(R₄+R₅+R₇) (公式3)

A4为采样电压，A4需要经过第四电阻R4、第五电阻R5和第七电阻R7分压后，输入至U1的第六引脚进行门限比较。在R1～R7电阻值确定后，可以根据采样电压值得到功放模块输入电压U和输入电流I。为尽量减小误差，电阻R1采用耐大电流的高精度检测电阻，R2～R7使用1％精度的片式电阻，而芯片U1中至少包含两个比较器(图中未示出)，用以实现上述比较功能。

其比较结果将分别通过电压/电流检测装置10的第一输出端和第二输出端输出，即U1芯片的第四引脚输出的A1为电压超限告警电平指示信号，U1芯片的第三引脚输出的A2为电流超限告警电平指示信号。

其中，当电阻R6两端电压大于400mV时，芯片U1第三引脚输出低电平(R8为上拉电阻)，产生过流告警，预设参考电流值可以表示为：

I_max＝0.4*R₂/(R₁*R₆) (公式4)

当电阻R7两端电压大于400mV时，芯片U1第四引脚输出低电平(R9为上拉电阻)，产生过压告警，预设参考电压值可以表示为：

U_max＝0.4*(R₄+R₅+R₇)/R₇ (公式5)

在一个具体例子中，当A1为低电平信号时，则说明电压超限；或者，当A2为低电平信号时，则说明电流超限。而A1和A2通过与门后，只要二者中任一个信号为低电平信号，与门输出信号Y均为低电平信号，从而控制快速断电保护装置20断开。

如上所介绍的，快速断电保护装置20主要由第一三极管Q1、第二三极管Q2、第三场效应晶体管管Q3、第四三极管Q4、第五场效应晶体管Q5、第十一电阻R11～第十七电阻R17以及稳压二极管D1构成。具体连接关系已经在上文中做了详细描述，这里不做过多介绍。

若与门芯片U2输出信号Y为低电平信号时，则Q5截止，Q1、Q2的基极电压升高，此时Q2关闭，Q1迅速饱和，最终Q3由于栅源电压大于开启电压而关断，功率放大器的漏极供电关闭。此时Q4快速导通，对功放漏极电容电荷进行泄放，R17控制电荷泄放电流。合理选择R11～R17阻值和稳压二极管D1可确保Q3和Q4的工作状态和上、下电边沿指标，从而实现异常情况时对射频功率放大器的快速断电保护。

相反，若Y由低电平变高时，Q5导通，Q1和Q2的基极电压降低，Q1、Q4快速截止、Q2开始导通，Q3栅源电压迅速下降至开启电压以下而导通，功率放大器的漏极供电打开，最终通过Q1和Q2的动态反馈调整，Q3栅极电压维持在稳定值，确保正常工作状态下射频功率放大器的供电可靠开启。

同时，一旦电压/电流检测装置10检测到功率放大器工作电压或者工作电流超过预设阈值，则会通过其第一输出端A1或者第二输出端A2输出告警信号，且该输出状态将会自动锁存，则经过与门后输出Y状态得以保持，因而可对瞬时电压或电流过冲等异常情况进行有效检测、告警指示和断电保护。

本发明实施例提供的一种射频功率放大器实时监测保护电路，电压/电流检测装置自身可以检测电压是否超限，或者电流是否超限。一旦检测电压或者电流超限，直接通过与门芯片输出控制信号控制快速断电保护装置断开。该方式不需要经过主控装置的判断，直接控制射频功率放大器供电的开启和关闭，从而可以避免传统方式中的时间延迟情况发生，或者是和主控装置连接中断而不能及时动作而导致功率放大器产生故障的情况发生。而且，具有保护动作迅速，实时性强，电路面积紧凑、功耗较低、工作稳定可靠且易于批量制作以及成本低等一系列的优点。

在上述实施例的基础上，可选的，具体如图3所示，该电路还包括主控装置40，电压/电流检测装置10第一输出端电连接主控装置40第一输入端；电压/电流检测装置10第二输出端电连接主控装置40第二输入端；

主控装置40第一输出端电连接电压/电流检测芯片U1的第二引脚，主控装置40用于，根据电压超限告警电平指示信号以及电流超限告警电平指示信号，确定功率放大器工作状态正常时，通过主控装置40第一输出端输出复位信号至电压/电流检测芯片U1。

而在主控装置40中包含具有模数转换功能的模块，用以将电压/电流检测装置10中输出的电压超限告警电平指示信号以及电流超限告警电平指示信号分别转换为数字量，然后在判断射频功率放大器当前的工作状态是否正常，如果射频功率放大器当前的工作状态由异常变为正常时，还需要通过主控装置40第一输出端输出复位信号RST后至电压/电流检测芯片U1中，以实现电压/电流检测芯片U1由上文的异常锁存状态转换为正常工作状态。

可选的，电压/电流检测芯片U1第二引脚和主控装置40第一输出端之间电连接滤波电路，用以实现对复位信号的滤波。

可选的，主控装置40还包括：除主控装置40第一输入端和主控装置40第二输入端之外的至少一个输入端，至少一个输入端用于且仅用于接收外部输入的一种与功率放大器对应的状态参数，状态参数包括：温度采样电压、输入检波电压、输出检波电压或者反向检波电压。又或者还可以包括：输入功率、输出功率、反射功率、增益和输出驻波等状态参量等进行全面监测处理。而且，对外数据接口为SPI，便于功能扩展和系统主控集成。

也即是说，用以判断射频功率放大器是否处于正常工作状态，不仅仅可以判断电压和电流等状态参数，还可以判断其他的状态参数。多元化的判断射频功率放大器的工作状态，使得电路的监测和保护更为全面和可靠。

例如，上文说的温度采样电压、输入检波电压、输出检波电压或者反向检波电压。而这些状态参数将通过安装在射频功率放大器上的传感器或者其他常规方式获取，因此这里不做过多说明。

主控装置40用于分别将每一个与功率放大器对应的状态参数与与之对应的预设参考阈值进行比较，当确定任一个与功率放大器对应的状态参数超过与之对应的预设参考阈值时，通过主控装置40第二输出端输出低电平信号至与门芯片U2。当所有状态参数均处于正常工作状态时，使能信号输入为高电平，否则输入为低电平。

也即是，不论功率放大器工作电流和功率放大器工作电压是否存在超限的情况，如果其他的状态参数存在超限时，与门芯片U2同样会输出低电平信号，用以通过快速断电保护装置20快速切断射频功率放大器的漏极供电。

在另一种情况中，如果主控装置40内部没有模数转换功能的模块，那么，该电路将还需要多通道模数转换芯片U3和SPI。具体如图4所示，其中，多通道模数转换芯片U3通过SPI建立和主控装置40之间的通信连接。图4中未显示主控装置40。

多通道模数转换芯片U3中第一预设数量的输入通道中每一个输入通道分别与电压/电流检测装置10的一个输出端电连接，且每一个输入通道仅与电压/电流检测装置10的一个输出端对应，用于接收电压/电流检测装置10输出端输出的模拟信号，这里的模拟信号实际上就是说的是功率放大器电压超限告警电平指示信号和电流超限告警电平指示信号；

多通道模数转换芯片U3，用于将电压/电流检测装置10的输出端输出的模拟信号进行模数转换后，通过SPI传输至主控装置40。

电压/电流检测装置10输出的电压超限告警电平指示信号和电流超限告警电平指示信号经过多通道模数转换芯片U3进行模数转换后输入至主控装置40，用于主控装置40判断射频放大器的工作电压和工作电流状态，并在满足一定条件时由主控装置40第一输出端输出复位信号至电压/电流检测装置10。同时工作电压采样值和工作电流采样值经过模数转换芯片U3进行模数转换之后输入主控装置40，经主控装置40进行运算处理之后得出功率放大器工作电压和工作电流的具体数值，根据需要可进行保存或实时监测显示，也便于后续查询调用。

此外，多通道模数转换芯片U3中第二预设数量的输入通道中每一个输入通道分别用于接收，且仅接收外部输入的一种与功率放大器对应的状态参数，第二预设数量的输入通道个数与功率放大器对应的状态参数的个数相同，状态参数包括：温度采样电压、输入检波电压、输出检波电压或者反向检波电压；

多通道模数转换芯片U3还用于将与功率放大器对应的状态参数进行模数转换后，通过SPI传输至主控装置40；

主控装置40用于分别将每一个与功率放大器对应的状态参数与与之对应的预设参考阈值进行比较，当确定任一个与功率放大器对应的状态参数超过与之对应的预设参考阈值时，通过主控装置40第二输出端输出低电平信号至与门芯片U2。如图2中的ON/OFF使能信号，当所有状态参数均处于正常工作状态时，使能信号输入为高电平，否则输入为低电平。

其他的工作原理与上文所介绍的类似，这里不再重复说明。

本发明实施例提供的另一种射频功率放大器实时监测保护电路，电压/电流检测装置自身可以检测电压是否超限，或者电流是否超限。一旦检测电压或者电流超限，直接通过与门芯片U2输出控制信号控制快速断电保护装置断开。该方式不需要经过主控装置的判断，直接控制射频功率放大器供电的开启和关闭，从而可以避免传统方式中的时间延迟情况发生，或者是和主控装置连接中断而不能及时动作而导致功率放大器产生故障的情况发生。而且，具有保护动作迅速，实时性强，电路面积紧凑、功耗较低、工作稳定可靠且易于批量制作以及成本低等一系列的优点。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种射频功率放大器实时监测保护电路，其特征在于，所述电路包括：电压/电流检测装置、与门芯片以及快速断电保护装置；

所述电压/电流检测装置输入端电连接外部电源输出端；所述电压/电流检测装置第一输出端电连接所述与门芯片的第一输入端；所述电压/电流检测装置第二输出端电连接所述与门芯片的第二输入端；

所述与门芯片的输出端电连接所述快速断电保护装置的输入端；

所述电压/电流检测装置用于根据外部电源输入的电压和电流，获取功率放大器工作电压和功率放大器工作电流；

根据所述功率放大器工作电压和预设参考电压，确定所述功率放大器工作电压是否超限，并在所述电压/电流检测装置第一输出端输出电压超限告警电平指示信号，所述电压超限告警电平指示信号用于指示所述功率放大器工作电压是否超限；

根据所述功率放大器工作电流和预设参考电流，确定所述功率放大器工作电流是否超限，并在所述电压/电流检测装置第二输出端输出电流超限告警电平指示信号，所述电流超限告警电平指示信号用于指示所述功率放大器工作电流是否超限；

所述与门芯片根据所述电压超限告警电平指示信号以及所述电流超限告警电平指示信号，输出控制信号，用以通过所述快速断电保护装置控制射频功率放大器供电的开启和关闭；

第一电阻一端分别电连接外接电源的输入端和第二电阻的一端，另一端电连接电压/电流检测芯片的第一引脚；所述第二电阻的另一端电连接所述电压/电流检测芯片的第十引脚；所述电压/电流检测芯片的第九引脚电连接所述外接电源的输入端，以及第五电阻的一端；第三引脚输出端为所述电压/电流检测装置的第二输出端，还电连接第八电阻一端，所述第八电阻另一端接+5V电源；第四引脚输出端为所述电压/电流检测装置的第一输出端，还电连接第九电阻，所述第九电阻另一端接+5V电源；第五引脚接地；第八引脚输出端为所述电压/电流检测装置的第三输出端，所述第三输出端用于输出所述电流采样值；所述第三输出端电连接第三电阻和第六电阻，所述第三电阻和所述第六电阻构成分压电阻对；所述第三电阻的一端电连接所述第八引脚，另一端分别电连接所述第六电阻的一端和所述电压/电流检测芯片的第七引脚；所述第六电阻的另一端接地；所述电压/电流检测芯片的第六引脚分别电连接第四电阻的一端和第七电阻的一端；所述第七电阻的另一端接地；所述第四电阻和第五电阻串联后，公共节点作为所述电压/电流检测装置的第四输出端，所述第四输出端用于输出电压采样值。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，快速断电保护装置具体包括：

第一三极管集电极分别电连接第一电阻和电压/电流检测芯片第一引脚的节点，第十一电阻的一端以及第三场效应晶体管开关的源极；第一三极管的发射极分别电连接第十三电阻的一端、第十四电阻的一端以及第十六电阻的一端；所述第一三极管的基极电连接第十一电阻的另一端、第十二电阻的一端，以及第二三极管的基极；所述第二三极管的发射极电连接所述第十三电阻的另一端，所述第二三极管的集电极与第五场效应晶体管的源极、第四三极管的发射极以及第十五电阻的另一端电连接后接地；所述第五场效应晶体管的漏极电连接第十二电阻的另一端；所述第五场效应晶体管的栅极与所述与门芯片的输出端电连接；所述第十五电阻一端和所述第十四电阻的另一端之间串联稳压二极管；所述稳压二极管和所述第十五电阻之间电连接所述第四三极管的基极；所述第四三极管的集电极电连接第十七电阻的一端；所述第十七电阻的另一端电连接所述第三场效应晶体管开关的漏极，二者之间引出电源输出端。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：主控装置；

所述电压/电流检测装置第一输出端电连接所述主控装置第一输入端；所述电压/电流检测装置第二输出端电连接所述主控装置第二输入端；

所述主控装置第一输出端电连接所述电压/电流检测芯片的第二引脚，所述主控装置用于，根据所述电压超限告警电平指示信号以及所述电流超限告警电平指示信号，确定功率放大器工作状态正常时，通过所述主控装置第一输出端输出复位信号至所述电压/电流检测芯片。

4.根据权利要求3所述的电路，其特征在于，所述电压/电流检测芯片第二引脚和所述主控装置第一输出端之间电连接滤波电路。

5.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述主控装置还包括：除所述主控装置第一输入端和所述主控装置第二输入端之外的至少一个输入端，所述至少一个输入端用于且仅用于接收外部输入的一种与功率放大器对应的状态参数，所述状态参数包括：温度采样电压、输入检波电压、输出检波电压或者反向检波电压；

所述主控装置用于分别将每一个与功率放大器对应的状态参数与与之对应的预设参考阈值进行比较，当确定任一个与功率放大器对应的状态参数超过与之对应的预设参考阈值时，通过主控装置第二输出端输出低电平信号至与门芯片。

6.根据权利要求3或4所述的电路，其特征在于，所述电路还包括：多通道模数转换芯片和串行外设接口SPI，所述多通道模数转换芯片通过所述SPI建立和主控装置之间的通信连接；

所述多通道模数转换芯片中第一预设数量的输入通道中每一个输入通道分别与所述电压/电流检测装置的一个输出端电连接，且每一个输入通道仅与所述电压/电流检测装置的一个输出端对应，用于接收所述电压/电流检测装置的输出端输出的模拟信号；

所述多通道模数转换芯片，用于将所述电压/电流检测装置的输出端输出的模拟信号进行模数转换后，通过所述SPI传输至主控装置。

7.根据权利要求6所述的电路，其特征在于，所述多通道模数转换芯片中第二预设数量的输入通道中每一个输入通道分别用于接收，且仅接收外部输入的一种与功率放大器对应的状态参数，所述第二预设数量的输入通道个数与功率放大器对应的状态参数的个数相同，所述状态参数包括：温度采样电压、输入检波电压、输出检波电压或者反向检波电压；

所述多通道模数转换芯片还用于将所述与功率放大器对应的状态参数进行模数转换后，通过所述SPI传输至主控装置；

所述主控装置用于分别将每一个与功率放大器对应的状态参数与与之对应的预设参考阈值进行比较，当确定任一个与功率放大器对应的状态参数超过与之对应的预设参考阈值时，通过主控装置第二输出端输出低电平信号至与门芯片。

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