CN113839626B - 一种用于保护放大器的电路和方法 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提出了一种用于保护放大器的电路和方法，用于保护放大器的电路包括：检测电路、控制器和旁路阻抗调节电路；检测电路，用于检测功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；控制器的第一输出端中的第m端口分别对应连接第m级放大器的功率管的基极或偏置电路连接；控制器的第二输出端与旁路阻抗调节电路的控制输入端连接；旁路阻抗调节电路跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；控制器，用于基于第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；旁路阻抗调节电路，用于响应于第二控制信号降低或恢复功率放大器的增益。

Description

一种用于保护放大器的电路和方法
技术领域
本申请涉及放大器保护技术，尤其涉及一种用于保护放大器的电路和方法。
背景技术
相关技术中，功率放大器的过流保护电路和过压保护电路在保护启动后，通过降低或关断功率放大器的偏置电流来降低功率放大器的增益或关闭功率放大器；在电压保护或电流保护均解除的情况下，功率放大器的偏置建立的过程不确定，输入有大的输入功率信号进来，在通路恢复建立的瞬间，会因为大的输入功率，将功率放大器烧坏。
发明内容
本申请期望提供一种用于保护放大器的电路和方法。
第一方面，本申请提供了一种用于保护放大器的电路，包括：检测电路、控制器和旁路阻抗调节电路；
所述检测电路的输入端与功率放大器的功率管连接；所述检测电路的输出端与所述控制器的输入端连接；所述检测电路，用于检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
所述控制器的第一输出端中的第m端口分别对应连接第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器的第二输出端与所述旁路阻抗调节电路的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路阻抗调节电路跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器，用于基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制所述旁路阻抗调节电路的特性参数；
所述旁路阻抗调节电路，用于响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
第二方面，本申请提供了一种用于保护放大器的方法，应用于上述所述的用于保护放大器的电路，所述方法包括：
检测电路检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
控制器基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制旁路阻抗调节电路的特性参数；
所述旁路阻抗调节电路响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
在本申请中，由于用于保护放大器的电路中包括跨界在功率放大器的第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间的旁路阻抗调节电路，在电压保护或电流保护均解除的情况下，可以在功率放大器的偏置建立过程中，减小旁路阻抗调节电路的特性参数，以减小经过与旁路阻抗调节电路并联的第i级放大器至第j级放大器的功率，使得大部分输入功率经过旁路阻抗调节电路进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流或电压相匹配，避免在通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将功率放大器烧坏的问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，而非限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，这些附图示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于说明本申请的技术方案。
图1为相关技术中包括功率放大器的过压保护电路的系统组成结构示意图；
图2为相关技术中包括功率放大器的过流保护电路的系统组成结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图；
图4为本申请实施例提供的另一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图；
图5为本申请实施例提供的又一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图；
图6为本申请实施例提供的还一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图；
图7为本申请实施例提供的其它一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图；
图8为本申请实施例提供的再一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种用于保护放大器的方法的实现流程示意图；
图10为申请实施例提供的一种功率放大器的过压保护电路的系统组成结构示意图；
图11为本申请实施例提供的一种功率放大器的过流保护电路的系统组成结构示意图；
图12为申请实施例提供的另一种功率放大器的过压保护电路的系统组成结构示意图；
图13为本申请实施例提供的另一种功率放大器的过流保护电路的系统组成结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所提供的实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。另外，以下所提供的实施例是用于实施本申请的部分实施例，而非提供实施本申请的全部实施例，在不冲突的情况下，本申请实施例记载的技术方案可以任意组合的方式实施。
需要说明的是，在本申请实施例中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的方法或者装置不仅包括所明确记载的要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为实施方法或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括该要素的方法或者装置中还存在另外的相关要素(例如方法中的步骤或者装置中的单元，例如的单元可以是部分电路、部分处理器、部分程序或软件等等)。
本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，U和/或W，可以表示：单独存在U，同时存在U和W，单独存在W这三种情况。另外，本文中术语“至少一种”表示多种中的任意一种或多种中的至少两种的任意组合，例如，包括U、W、V中的至少一种，可以表示包括从U、W和V构成的集合中选择的任意一个或多个元素。
功率放大器（Power Amplifier，PA）的作用是将信号进行功率放大，工作功率高，所需要的电压的电流大，操作不当容易烧毁。相关技术中，为了增强PA的可靠性，在电路设计中会加入过压及过流防护电路，在过压及过流时，降低甚至关闭PA的偏置电流，以达到保护PA的目的。
图1为相关技术中包括功率放大器的过压保护电路的系统组成结构示意图，如图1所示，该系统包括基站100、收发机101、控制器102、比较器103、比较器104、第一级PA 105、第二级PA 106、输出开关电路107、滤波器108、天线109和天线110。
其中，比较器103的第一输入端连接参考电压Vref1；比较器103的第二输入端连接第一级PA 105的功率管的集电极；比较器103的输出端连接控制器102的第一输入端；比较器104的第一输入端连接参考电压Vref2；比较器104的第二输入端连接第二级PA 106的功率管的集电极；比较器104的输出端连接控制器102的第二输入端；控制器102的第一输出端连接第一级PA 105的偏置电流控制输入端；控制器102的第二输出端连接第二级PA 106的偏置电流控制输入端；控制器102的第三输出端连接输出开关电路107的控制输入端；天线110与收发机101的输入端连接；收发机101的输出端与第一级PA 105的功率输入端连接；第一级PA 105的输出端与第二级PA 106的功率输入端连接；第二级PA 106的输出端与输出开关电路107的功率输入端连接；输出开关电路107的输出端连接滤波器108的输入端，滤波器108的输出端与天线109连接；这里，基站100与天线109和天线110不存在线路连接，但基站100可以接收天线109反馈的功率信号，并向天线110发送控制指令。
比较器103用于比较参考电压Vref1与第一级PA 105的功率管的供电电压源，得到第一比较信号；比较器104用于比较参考电压Vref2与第二级PA 106的功率管的供电电压源，得到第二比较信号；控制器102用于基于第一比较信号和第二比较信号生成第一电流控制信号、第二电流控制信号和输出开关控制信号；第一电流控制信号用于控制第一级PA105的偏置电流；第二电流控制信号用于控制第二级PA 106的偏置电流；输出开关控制信号用于控制输出开关电路107的导通和关断；基站100用于接收天线109发送的反馈功率信号，并将生成的控制指令发送给天线110；天线110用于接收基站100发送的控制指令，并将控制指令传递给收发机101；收发机101用于响应控制指令向第一级PA 105提供对应功率的输入功率；第一级PA 105用于响应第一电流控制信号对输入功率进行第一次功率放大，并将第一次放大后的功率输入第二级PA 106；第二级PA 106用于响应于第二电流控制信号对第一次放大后的功率进行第二次放大，并将第二次放大后的功率输入给输出开关电路107；输出开关电路107用于开通或关断第二级PA 106与滤波器108之间的连接；滤波器108用于实现不同频段（通信模式）的切换；天线109用于将滤波器108输出的功率信号反馈给基站100；天线110用于接收基站100发送的控制指令，并将控制指令发送给收发机101。
具体的工作过程包括：过压保护电路将第一级PA 105的功率管的供电电压源与参考电压Vref1比较，得到第一比较信号；将第二级PA 106的功率管的供电电压源与参考电压Vref2进行比较，得到第二比较信号；在PA出现过大电压时，过压保护电路提供第一比较信号和第二比较信号给控制器102，控制器102基于第一比较信号和第二比较信号生成分别用于控制第一级PA 105和第二级PA 106的偏置电流的第一电流控制信号、第二电流控制信号和用于关断输出开关电路107的输出开关控制信号；第一级PA 105响应第一电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第一级PA 105直接关闭；第二级PA 106响应第二电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第二级PA 106直接关闭；输出开关电路107响应输出开关控制信号关断与滤波器108的通路，从而起到保护PA的效果。
图2为相关技术中包括功率放大器的过流保护电路的系统组成结构示意图，如图2所示，该系统包括基站200、收发机201、控制器202、电流互感器203、电流互感器204、第一级PA 205、第二级PA 206、输出开关电路207、滤波器208、天线209和天线210。
其中，电流互感器203设置在第一级PA 205的功率管的集电极与供电电压源连接的回路上；电流互感器204设置在第二级PA 206的功率管的集电极与供电电压源连接的回路上；电流互感器203和电流互感器204的输出端分别连接控制器202的第一输入端和第二输入端；控制器202的第一输出端连接第一级PA 205的偏置电流控制输入端；控制器202的第二输出端连接第二级PA 206的偏置电流控制输入端；控制器202的第三输出端连接输出开关电路207的控制输入端；天线210与收发机201的输入端连接；收发机201的输出端与第一级PA 205的功率输入端连接；第一级PA 205的输出端与第二级PA 206的功率输入端连接；第二级PA 206的输出端与输出开关电路207的功率输入端连接；输出开关电路207的输出端连接滤波器208的输入端，滤波器208的输出端与天线209连接；这里，基站200与天线209、天线210均不存在线路连接，但基站200可以接收天线209反馈的功率信号，并对天线210发送控制指令。
电流互感器203用于感应第一级PA 205的功率管的集电极上的电流，得到第一电流信号；电流互感器204用于感应第二级PA 206的功率管的集电极上的电流，得到第二电流信号；控制器202用于基于第一电流信号和第二电流信号生成第一电流控制信号、第二电流控制信号和输出开关控制信号；第一电流控制信号用于控制第一级PA 205的偏置电流；第二电流控制信号用于控制第二级PA 206的偏置电流；输出开关控制信号用于控制输出开关电路207的导通和关断；基站200用于接收天线209发送的反馈的功率信号，并将生成的控制指令发送给天线210；天线210用于接收基站200发送的控制指令，并将控制指令向传递给收发机201；收发机201用于响应控制指令向第一级PA 205提供对应功率的输入功率；第一级PA 205用于响应第一电流控制信号对输入功率进行第一次功率放大，并将第一次放大后的功率输入第二级PA 206；第二级PA 206用于响应于第二电流控制信号对第一次放大后的功率进行第二次放大，并将第二次放大后的功率输入给输出开关电路207；输出开关电路207用于开通或关断第二级PA 206与滤波器208之间的连接；滤波器208用于实现不同频段（通信模式）的切换；天线209用于将滤波器208输出的功率信号反馈给基站200；天线210用于接收基站200发送的控制指令，并将控制指令发送给收发机201。
具体的工作过程包括：电流互感器203检测第一级PA 205的工作电流，电流互感器204检测第二级PA 206的工作电流；在PA出现过大电流时，过流保护电路提供第一级PA 205的工作电流和第二级PA 206的工作电流给控制器202，控制器202将基于第一级PA 205的工作电流和第二级PA 206的工作电流提供生成分别用于控制第一级PA 205和第二级PA 206的偏置电流的第一电流控制信号、第二电流控制信号和用于关断输出开关电路207的输出开关控制信号；第一级PA 205响应第一电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第一级PA 205直接关闭；第二级PA 206响应第二电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第二级PA 206直接关闭；输出开关电路207响应输出开关控制信号关断与滤波器208的通路，从而起到保护PA的效果。
同时，通过图1和图2可以看出，当电压或电流保护启动后，PA的偏置电流会被拉低，或者关断，在这种情况下，PA的整体增益变低。当PA增益变低时，PA的输出功率将变低。此时，为了保证PA输出功率保持在原目标值，在系统功率的闭环控制下，系统的基站会将PA输入功率不断上推，以使PA的输出功率尽量向原目标值靠近。由于，此时PA的增益较低，输入功率将会被推至较高功率。如果这个时候电压或者电流保护解除，PA将瞬间恢复正常工作状态，即PA将会有大的偏置电流和大的增益。可以理解的是，整个射频通路在建立到稳态的过程中，会有不确定态：PA的偏置建立过程不确定；射频通路上连接滤波器（负载）的输出开关电路可能未能完全打开，PA负载不是确定的50欧姆附近阻抗，这个时候，输入有大的输入信号进来，会在射频通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将PA打坏。
基于上述技术问题，本申请实施例提供了一种用于保护放大器的电路，如图3所示，所述用于保护放大器的电路300包括：检测电路301、控制器302和旁路阻抗调节电路303；
所述检测电路301的输入端与功率放大器的功率管连接；所述检测电路301的输出端与所述控制器302的输入端连接；所述检测电路301，用于检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
所述控制器302的第一输出端中的第m端口分别对应连接第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器302的第二输出端与旁路阻抗调节电路303的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路阻抗调节电路303跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器302，用于基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制所述旁路阻抗调节电路303的特性参数；
所述旁路阻抗调节电路303，用于响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
这里，检测电路301的输入端可以与功率放大器的功率管的集电极连接，也可以与能够测试功率放大器的工作电压的其它位置连接。
在一些可能的实施方式中，在收发机与功率放大器之间存在阻抗匹配电路，阻抗匹配电路的输出端与功率放大器的功率输入端的输入端连接。
在一些实施方式中，检测电路301可以包括电压检测电路和电流检测电路中的至少一个；当检测电路301同时包括电压检测电路和电流检测电路，且检测电路301的输入端与功率放大器的功率管的供电电压源（集电极）连接的情况下，检测电路301可以同时获取功率放大器的第1至第N级放大器的功率管的供电电压源（集电极）上的电压信号Vcc和电流信号Ic，并将Vcc和Ic分别作为第1至第N级放大器的工作电流和工作电压（工作电信号）。也就是说，检测电路301至少包括第1至第N电压检测电路、第1至第N电流检测电路；其中，第i电压检测电路用于检测第i级放大器的工作电压；第i电流检测电路用于检测第一级放大器的工作电流；其中i为1至N中的任一正整数。
在一种可能的实施方式中，检测电路301还包括第1至第N电压比较电路；第i电压比较电路用于对第i级放大器的工作电压和第i级放大器的功率管的供电电压源进行比较，得到第i级放大器的触发电压信号。
在一种可能的实施方式中，第1至第N触发电信号可以包括第1至第N触发电压信号和第1至第N触发电流信号；第1至第N触发电信号表示用于触发功率放大器的第1至第N放大器的保护电路的电压信号或电流信号。当然，第1至第N触发电压信号可以是对第1至第N级放大器的每一级放大器与对应的Vcc进行比较运算后得到的电压信号或逻辑信号；这里，可以将第1至第N级放大器的功率管的Ic直接作为对应级放大器的触发电流信号。
在一种可能的实施方式中，控制器302可以是特定用途集成电路（ApplicationSpecific Integrated Circuit，ASIC）、数字信号处理器（Digital Signal Processor，DSP）、数字信号处理装置（Digital Signal Processing Device，DSPD）、可编程逻辑装置（Programmable Logic Device，PLD）、FPGA、中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、控制器、微控制器、微处理器中的至少一种。控制器302可以基于第1至第N触发电信号生成用于控制功率放大器的功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流和用于控制所述旁路阻抗调节电路303的特性参数的第二控制信号。
在一些实施方式中，旁路阻抗调节电路303跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；可以是在功率放大器包括第1级至第3级放大器的情况下，旁路阻抗调节电路303跨接在第1级放大器的输入端和第1级放大器的输出端之间；此时，通过控制旁路阻抗调节电路303的特性参数，可以减小或增大流经第2级功率放大器的功率信号；也可以是在功率放大器包括第1级至第3级放大器的情况下，旁路阻抗调节电路303跨接在第1级放大器的输入端和第2级放大器的输出端之间；此时，通过旁路阻抗调节电路303的特性参数，可以控制第1级放大器和第2级放大器的特性参数，或减小或增大流经第1级放大器和第2级放大器的功率信号。
在一些实施方式中，旁路阻抗调节电路303可以包括旁路开关电路；旁路阻抗调节电路303的特性参数可以包括所述旁路开关电路的阻抗。
在另一些实施方式中，旁路阻抗调节电路303可以包括旁路可调衰减网络；旁路阻抗调节电路303的特性参数至少包括以下之一：旁路可调衰减网络的阻抗和插入损耗。
在一种实施方式中，旁路阻抗调节电路303响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益，可以是旁路阻抗调节电路303响应于所述第二控制信号降低或恢复与所述旁路阻抗调节电路303并联连接的第i级放大器至第j级放大器的增益。
可以理解的是，在控制器302基于从检测电路301获取的第1至第N电触发信号，在第1至第N电触发信号表示功率放大器中至少一级放大器发生过压和/或过流的情况下，控制器302生成用于减小或关断所述至少一级放大器的功率管的偏置电流的控制信号，以降低所述至少一级放大器的增益；并生成用于减小旁路阻抗调节电路303的特性参数（阻抗或插入损耗）的控制信号，以使得收发机发出的功率信号经过旁路阻抗调节电路303的功率信号的功率增加，进入与旁路阻抗调节电路303并联连接的第i级放大器至第j级放大器的功率信号的功率减小，降低功率放大器的增益的同时，使得输入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流或电压相匹配，进而实现对功率放大器的保护。
在一些实施方式中，控制器302还用于在电触发信号表示发生过压和/或过流的情况下，生成用于断开功率放大器的输出开关电路的控制信号，以断开功率放大器的负载滤波器。
在另一些实施方式中，控制器302还用于在电触发信号表示过压和过流状态均解除的情况下，生成用于导通功率放大器的输出开关电路的控制信号，以接通功率放大器的负载滤波器。
在本申请实施例中，由于用于保护放大器的电路中包括跨界在功率放大器的第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间的旁路阻抗调节电路，在电压保护或电流保护均解除的情况下，可以在功率放大器的偏置建立过程中，减小旁路阻抗调节电路的特性参数，以减小经过与旁路阻抗调节电路并联的第i级放大器至第j级放大器的功率，使得大部分输入功率经过旁路阻抗调节电路进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流或电压相匹配，避免在通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将功率放大器烧坏的问题。
图4为本申请实施例提供的另一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图，如图4所示，所述用于保护放大器的电路400包括：检测电路401、控制器402和旁路开关电路403；
所述检测电路401的输入端与功率放大器的功率管连接；所述检测电路401的输出端与所述控制器402的输入端连接；所述检测电路401，用于检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
所述控制器402的第一输出端中的第m端口分别对应连接第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器402的第二输出端与旁路开关电路403的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路开关电路403跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器402，用于基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于调节所述旁路开关电路403的阻抗；
所述旁路开关电路403，用于响应于所述第二控制信号调节自身的阻抗，以短路或连接所述第i级至第j级放大器，降低或恢复所述功率放大器的增益。
在一些可能的实施方式中，第二控制信号可以是调节旁路开关电路403的阻抗，使得旁路开关电路403处于开通和关断两种状态的控制信号。
在本申请实施例中，由于用于保护放大器的电路中包括跨界在功率放大器的第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间的旁路开关电路，在电压保护或电流保护均解除的情况下，可以在功率放大器的偏置建立过程中，减小旁路开关电路的阻抗，以减小经过与旁路开关电路并联的第i级放大器至第j级放大器的功率，使得大部分输入功率经过旁路开关电路进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流或电压相匹配，避免在通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将功率放大器烧坏的问题。
图5为本申请实施例提供的又一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图，如图5所示，所述用于保护放大器的电路500包括：检测电路501、控制器502和旁路可调衰减网络503；
所述检测电路501的输入端与功率放大器的功率管连接；所述检测电路501的输出端与所述控制器502的输入端连接；所述检测电路501，用于检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
所述控制器502的第一输出端中的第m端口分别对应连接第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器502的第二输出端与旁路可调衰减网络503的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路可调衰减网络503跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器502，用于基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于调节所述旁路可调衰减网络503的阻抗和/或插入损耗；
所述旁路可调衰减网络503，用于响应于所述第二控制信号调节自身的阻抗和/或插入损耗，以降低或恢复所述功率放大器的增益。
在本申请实施例中，由于用于保护放大器的电路中包括跨界在功率放大器的第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间的旁路可调衰减网络，在电压保护或电流保护均解除的情况下，可以在功率放大器的偏置建立过程中，减小旁路可调衰减网络的阻抗或插入损耗，以减小经过与旁路可调衰减网络并联的第i级放大器至第j级放大器的功率，使得大部分输入功率经过可调衰减网络进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流或电压相匹配，避免在通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将功率放大器烧坏的问题。
图6为本申请实施例提供的还一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图，如图6所示，所述用于保护放大器的电路600包括：第1至第N电压检测电路601、控制器602和旁路阻抗调节电路603；
第k电压检测电路的第一输入端与第k参考直流电源连接；所述第k电压检测电路的第二输入端与第k级放大器的功率管的供电电压源连接；所述第k电压检测电路的输出端与所述控制器的第一输入端中的第k端口连接；k表示1至N中的任一正整数；
所述第k电压检测电路，用于检测所述第k级放大器的工作电压信号，基于所述第k级放大器的工作电压信号生成第k触发电压信号；
所述控制器602的第一输出端中的第m端口分别对应连接所述第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器602的第二输出端与所述旁路阻抗调节电路603的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路阻抗调节电路603跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器602，用于基于所述第1至第N触发电压信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制所述旁路阻抗调节电路603的特性参数；
所述旁路阻抗调节电路603，用于响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
可以理解的是，第k参考直流电源的电压幅值可以与第k级放大器的功率管的供电电压源所连接的直流电源的幅值相等，即，第k参考直流电源的电压幅值也可以为Vcc。
在一些可能的实施方式中，检测电路中的第k电压检测电路可以将检测的第k级放大器的功率管的供电电源上的实际电压与第k参考直流电源上的电压进行比较，得到比较结果，并将比较结果确定为第k级放大器的触发电压信号，即第k触发电压信号。
这里，检测电路可以将第1至第N触发电压信号提供给控制器602，以供控制器602生成第一控制信号和第二控制信号。这里，比较结果可以是用于表明第1至第N级放大器中每一级放大器是否处于过压状态的逻辑信号（0或1）。
在一些实施方式中，控制器602在确定第k触发电压信号表示第N级放大器发生过压保护的情况下，生成用于控制第k级放大器的功率管的偏置电流降低的第一控制信号和用于减小旁路阻抗调节电路603的特性参数的第二控制信号；控制器602在确定第k触发电压信号表示未发生过压保护的情况下，生成用于增大或恢复第k级放大器的功率管的偏置电流的第一控制信号和用于增大旁路阻抗调节电路603的特性参数的第二控制信号。
在本申请实施例中，由于功率放大器的保护电路中包括跨接在功率放大器的第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间的旁路阻抗调节电路，在通过第1至第N电压检测电路检测到电压保护解除的情况下，可以在功率放大器的偏置建立过程中，减小旁路阻抗调节电路的特性参数，以减小与旁路阻抗调节电路并联的第i级放大器至第j级放大器的功率，使得大部分输入功率经过旁路阻抗调节电路进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流或电压相匹配，避免在通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将功率放大器烧坏的问题。
图7为本申请实施例提供的其它一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图，如图7所示，所述用于保护放大器的电路700包括：第1至第N电流检测电路701、控制器702和旁路阻抗调节电路703；
第k电流检测电路串联连接在所述第k级放大器的功率管的集电极与所述第k级放大器的功率管的供电电压源之间；所述第k电流检测电路的检测输出端与所述控制器的第二输入端中的第k端口连接；k表示1至N中的任一正整数；
所述第k电流检测电路，用于检测所述第k级放大器的工作电流信号，基于所述第k级放大器的工作电流信号生成第k触发电流信号；
所述控制器702的第一输出端中的第m端口分别对应连接所述第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器702的第二输出端与所述旁路阻抗调节电路703的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路阻抗调节电路703跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器702，用于基于所述第1至第N触发电流信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制所述旁路阻抗调节电路703的特性参数；
所述旁路阻抗调节电阻703，用于响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
可以理解的是，第1至第N电流检测电路701可以是第1至第N电流敏感电阻，或第1至第N电流互感器。
在一个示例中，第k级放大器的工作电流信号可以是第k级放大器的集电极上的电流信号Ic。
在一些实施方式中，基于第1至第N触发电流信号生成所述第一控制信号和所述第二控制信号，可以是控制器根据第1至第N触发电流信号判断功率放大器的每一级放大器是否发生过流，在确定任一级放大器发生过流的情况下，生成用于降低控制发生过流的放大器的偏置电流，以降低或恢复发生过流的放大器的增益，并减小旁路阻抗调节电路703的特性参数，使得大部分输入功率经过旁路阻抗调节电路703进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器，以实现对功率放大器的保护。
本申请实施例中，由于用于保护放大器的电路中包括跨接在功率放大器的第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间的旁路阻抗调节电路，在通过第1至第N电流检测电路检测到电流保护解除的情况下，可以在功率放大器的偏置建立过程中，减小旁路阻抗调节电路的特性参数，以减小与旁路阻抗调节电路并联的第i级放大器至第j级放大器的功率，使得大部分输入功率经过旁路阻抗调节电路进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流相匹配，避免在通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将功率放大器烧坏的问题。
图8为本申请实施例提供的再一种用于保护放大器的电路的组成结构示意图，如图8所示，所述用于保护放大器的电路800包括：第1至第N电压检测电路801、第1至第N电流检测电路802、控制器803和旁路阻抗调节电路804；
第k电压检测电路的第一输入端与第k参考直流电源连接；所述第k电压检测电路的第二输入端与所述第k级放大器的功率管的供电电压源连接；所述第k电压检测电路的输出端与所述控制器的第一输入端中的第k端口连接；k表示1至N中的任一正整数；
所述第k电压检测电路，用于检测所述第k级放大器的工作电压信号，基于所述第k级放大器的工作电压信号生成第k触发电压信号；
第k电流检测电路串联连接在所述第k级放大器的功率管的集电极与所述第k级放大器的功率管的供电电压源之间；所述第k电流检测电路的检测输出端与所述控制器的第二输入端中的第k端口连接；
所述第k电流检测电路，用于检测所述第k级放大器的工作电流信号，基于所述第k级放大器的工作电流信号生成第k触发电流信号；
所述控制器803的第一输出端中的第m端口分别对应连接所述第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器803的第二输出端与所述旁路阻抗调节电路804的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路阻抗调节电路804跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器803，用于基于所述第1至第N触发电压信号和所述第1至第N触发电流信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制所述旁路阻抗调节电路804的特性参数；
所述旁路阻抗调节电路804，用于响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
本申请实施例中，由于用于保护放大器的电路中包括跨接在功率放大器的第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间的旁路阻抗调节电路，在通过第1至第N电压检测电路和第1至第N电流检测电路检测到电压保护和电流保护解除的情况下，可以在功率放大器的偏置建立过程中，减小旁路阻抗调节电路的特性参数，以减小与旁路阻抗调节电路并联的第i级放大器至第j级放大器的功率，使得大部分输入功率经过旁路阻抗调节电路进入后级放大器，降低功率放大器的增益的同时，使得进入功率放大器的输入功率信号与功率放大器的工作电流和工作电压相匹配，避免在通路恢复建立的瞬间，因为大的输入功率，将功率放大器烧坏的问题。
在一些可能的实施方式中，所述功率放大器包括第1级放大器和第2级放大器；所述旁路阻抗调节电路804跨接在所述第1级放大器的输入端与所述第1级放大器的输出端之间。
在上述实施例的基础上，本申请实施例提供了一种用于保护放大器的方法，如图9所示，所述方法包括：
步骤901：检测电路检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
步骤902：控制器基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制所述旁路阻抗调节电路的特性参数；
步骤903：旁路阻抗调节电路响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
在一些实施例中，旁路阻抗调节电路包括旁路开关电路；旁路阻抗调节电路的特性参数包括旁路开关电路的阻抗；或者，旁路阻抗调节电路包括旁路可调衰减网络；旁路阻抗调节电路的特性参数包括旁路可调衰减网络的阻抗和/或插入损耗。
本申请实施例又提供了一种用于保护放大器的方法，所述方法包括：
步骤S1001：检测电路获取所述第1至第N级放大器的工作电压信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电压信号与对应的参考直流电源生成所述第1至第N触发电压信号；
步骤S1002：所述控制器根据所述第1至第N触发电压信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于过压状态；
步骤S1003：在确定所述第1至第N级放大器中的第h级放大器处于过压状态的情况下，生成第h子信号和第N+1子信号；h为1至N之间的正整数；所述第h子信号分别用于降低或关闭所述第h级放大器的功率管的偏置电流；所述第N+1子信号用于减小所述旁路阻抗调节电路的特性参数；
步骤S1004：旁路阻抗调节电路响应于所述第N+1子信号降低所述功率放大器的增益，以实现对所述功率放大器的保护。
本申请实施例再提供了一种用于保护放大器的方法，所述方法包括：
步骤S1101：检测电路获取所述第1至第N级放大器的工作电压信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电压信号与对应的参考直流电源生成所述第1至第N触发电压信号；
步骤S1102：控制器根据所述第1至第N触发电压信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于电压正常状态；
步骤S1103：在确定所述第1至第N级放大器中的每一级放大器均处于所述电压正常状态的情况下，生成所述第N+2至第2N+1子信号，并延时预设时长生成所述第2N+2子信号；所述第N+2至第2N+1子信号用于恢复所述第1至第N级放大器的功率管的偏置电流；所述第2N+2子信号用于增大所述旁路阻抗调节电路的特性参数；
可以理解的是，预设时间大于系统达到稳定状态所需要的时间。例如，预设时间可以10微秒。
步骤S1104：所述旁路阻抗调节电路响应于所述第2N+2子信号恢复所述功率放大器的增益，以恢复所述功率放大器的工作。
本申请实施例还提供了一种用于保护放大器的方法，所述方法包括：
步骤S1201：检测电路获取所述第1至第N级放大器的工作电流信号，将所述第1至第N级放大器的工作电流信号确定为所述第1至第N触发电流信号；
步骤S1202：所述控制器根据所述第1至第N触发电流信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于过流状态；
步骤S1203：在确定所述第1至第N级放大器中的第h级放大器处于过流状态的情况下，生成所述第h子信号和所述第N+1子信号，h为1至N之间的正整数；
步骤S1204：旁路阻抗调节电路响应于所述N+1子信号降低所述功率放大器的增益，以实现对所述功率放大器的保护。
本申请实施例还提供了一种用于保护放大器的方法，所述方法包括：
步骤S1301：检测电路获取所述第1至第N级放大器的工作电流信号，将所述第1至第N级放大器的工作电流信号确定为所述第1至第N触发电流信号；
步骤S1302：控制器根据所述第1至第N触发电流信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于电流正常状态；
步骤S1303：在确定所述第1至第N级放大器中的每一级放大器均处于所述电流正常状态的情况下，生成所述第N+2至第2N+1子信号，并延时预设时长生成所述第2N+2子信号；
可以理解的是，预设时间大于系统达到稳定状态所需要的时间。例如，预设时间可以10微秒。
步骤S1304：旁路阻抗调节电路响应于所述第2N+2子信号恢复所述功率放大器的增益，以恢复所述功率放大器的工作。
图10为本申请实施例提供的一种功率放大器的过压保护电路的系统组成结构示意图，如图10所示，该系统包括基站1000、收发机1001、控制器1002、比较器1003、比较器1004、第一级PA 1005、第二级PA 1006、输出开关电路1007、滤波器1008、天线1009、天线1010和旁路可调衰减网络1011。
其中，比较器1003的第一输入端连接参考电压Vref1；比较器1003的第二输入端连接第一级PA 1005的功率管的集电极；比较器1003的输出端连接控制器1002的第一输入端；比较器1004的第一输入端连接参考电压Vref2；比较器1004的第二输入端连接第二级PA1006的功率管的集电极；比较器1004的输出端连接控制器1002的第二输入端；控制器1002的第一输出端连接第一级PA 1005的偏置电流控制输入端；控制器1002的第二输出端连接第二级PA 1006的偏置电流控制输入端；控制器1002的第三输出端连接输出开关电路1007的控制输入端；控制器1002的第四输出端连接旁路可调衰减网络1011的控制输入端；天线1010与收发机1001的输入端连接；收发机1001的输出端连接第一级PA 1005的功率输入端连接；第一级PA 1005的输出端与第二级PA 1006的功率输入端连接；第二级PA 1006的输出端与输出开关电路1007的功率输入端连接；输出开关电路1007的输出端连接滤波器1008的输入端；滤波器1008的输出端与天线1009连接；旁路可调衰减网络1011跨接在第一级PA1005的功率输入端与第一级PA 1005的功率输出端之间；这里，基站1000与天线1009和天线1010不存在线路连接，但基站1000可以接收天线1009反馈的功率信号，并向天线1010发送控制指令。
比较器1003用于比较参考电压Vref1与第一级PA 1005的功率管的供电电压源，得到第一比较信号；比较器1004用于比较参考电压Vref2与第二级PA 1006的功率管的供电电压源，得到第二比较信号；控制器1002用于基于第一比较信号和第二比较信号生成第一电流控制信号、第二电流控制信号、旁路可调衰减网络控制信号和输出开关控制信号；第一电流控制信号用于控制第一级PA 1005的偏置电流；第二电流控制信号用于控制第二级PA1006的偏置电流；旁路可调衰减网络控制信号用于增大或减小旁路可调衰减网络1011的特性参数；输出开关控制信号用于控制输出开关电路1007的导通和关断；基站1000用于接收天线1009发送的反馈功率信号，并将生成的控制指令发送给天线1010；天线1010用于接收基站1000发送的控制指令，并将控制指令传递给收发机1001；收发机1001用于响应控制指令向第一级PA 1005提供对应功率的输入功率；旁路可调衰减网络1011用于响应于旁路可调衰减网络控制信号增大或减小自身的特性参数，以减小或增大输入第一级PA 1005的功率信号；第一级PA 1005用于响应第一电流控制信号对输入功率信号进行第一次功率信号放大，并将第一次放大后的功率信号输入第二级PA 1006；第二级PA 1006用于响应于第二电流控制信号对第一次放大后的功率信号进行第二次放大，并将第二次放大后的功率信号输入给输出开关电路1007；输出开关电路1007用于开通或关断第二级PA 1006与滤波器1008之间的连接；滤波器1008用于实现不同频段（通信模式）的切换；天线1009用于将滤波器1008输出的功率信号反馈给基站1000；天线1010用于接收基站1000发送的控制指令，并将控制指令发送给收发机1001。
具体的工作过程包括：过压保护电路将第一级PA 1005的功率管的供电电压源与参考电压Vref1比较，得到第一比较信号；将第二级PA 1006的功率管的供电电压源与参考电压Vref2进行比较，得到第二比较信号；在PA出现过大电压时，过压保护电路提供第一比较信号和第二比较信号给控制器1002，控制器1002基于第一比较信号和第二比较信号生成分别用于控制第一级PA 1005和第二级PA 1006的偏置电流的第一电流控制信号、第二电流控制信号、用于减小旁路可调衰减网络1011的特性参数的旁路可调衰减网络控制信号和用于断开输出开关电路1007的输出开关控制信号；第一级PA 1005响应第一电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第一级PA 1005直接关闭；第二级PA 1006响应第二电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第二级PA 1006直接关闭；旁路可调衰减网络1011响应旁路可调衰减网络控制信号减小可调衰减网络的特性参数，以增大旁路可调衰减网络的输入功率信号（减小第一级PA 1005的输入功率信号），减小功率放大器的增益，从而起到保护PA的效果。
图11为本申请实施例提供的一种功率放大器的过流保护电路的系统组成结构示意图，如图11所示，该系统包括基站1100、收发机1101、控制器1102、电流互感器1103、电流互感器1104、第一级PA 1105、第二级PA 1106、输出开关电路1107、滤波器1108、天线1109、天线1110和和旁路可调衰减网络1111。
其中，电流互感器1103设置在第一级PA 1105的功率管的集电极与供电电压源连接的回路上；电流互感器1104设置在第二级PA 1106的功率管的集电极与供电电压源连接的回路上；电流互感器1103和电流互感器1104的输出端分别连接控制器1102的第一输入端和第二输入端；控制器1102的第一输出端连接第一级PA 1105的偏置电流控制输入端；控制器1102的第二输出端连接第二级PA 1106的偏置电流控制输入端；控制器1102的第三输出端连接输出开关电路1107的控制输入端；控制器1102的第四输出端连接旁路可调衰减网络1111的控制输入端；天线1110与收发机1101的输入端连接；收发机1101的输出端连接第一级PA 1105的功率输入端；第一级PA 1105的功率输出端与第二级PA 1106的功率输入端连接；第二级PA 1106的第一输出端与输出开关电路1107的功率输入端连接；输出开关电路1107的输出端连接滤波器1108的输入端，滤波器1108的输出端与天线1109连接；这里，基站1100分别与天线1109、天线1110均不存在线路连接，但基站1100可以接收天线1109反馈的功率信号，并对天线1110发送控制指令。
电流互感器1103用于感应第一级PA 1105的功率管的集电极上的电流，得到第一电流信号；电流互感器1104用于感应第二级PA 1106的功率管的集电极上的电流，得到第二电流信号；控制器1102用于基于第一电流信号和第二电流信号生成第一电流控制信号、第二电流控制信号、旁路可调衰减网络控制信号和输出开关控制信号；第一电流控制信号用于控制第一级PA 1105的偏置电流；第二电流控制信号用于控制第二级PA 1106的偏置电流；旁路可调衰减网络控制信号用于增大或减小旁路可调衰减网络1111的特性参数；输出开关控制信号用于控制输出开关电路1107的导通和关断；基站1100用于接收天线1109发送的功率放大器反馈的功率信号，并将生成的控制指令发送给天线1110；天线1110用于接收基站1100发送的控制指令，并将控制指令向传递给收发机1101；收发机1101用于响应控制指令向第一级PA 1105提供对应功率的输入功率；旁路可调衰减网络1111用于响应于旁路可调衰减网络控制信号增大或减小自身的特性参数，以减小或增大输入第一级PA 1105的功率信号；第一级PA 1105用于响应第一电流控制信号对输入功率信号进行第一次功率放大，并将第一次放大后的功率信号输入第二级PA 1106；第二级PA 1106用于响应于第二电流控制信号对第一次放大后的功率信号进行第二次放大，并将第二次放大后的功率信号输入给输出开关电路1107；输出开关电路1107用于开通或关断第二级PA 1106与滤波器1108之间的连接；滤波器1108用于实现不同频段（通信模式）的切换；天线1109用于将滤波器1108输出的功率信号反馈给基站1100；天线1110用于接收基站1100发送的控制指令，并将控制指令发送给收发机1101。
具体的工作过程包括：电流互感器1103检测第一级PA 1105的工作电流，电流互感器1104检测第二级PA 1106的工作电流；在PA出现过大电流时，过流保护电路提供第一级PA1105的工作电流和第二级PA 1106的工作电流给控制器1102，控制器1102将基于第一级PA1105的工作电流和第二级PA 1106的工作电流生成分别用于控制第一级PA 1105和第二级PA 1106的偏置电流的第一电流控制信号和第二电流控制信号、用于减小或增大旁路可调衰减网络1111的特性参数的旁路可调衰减网络控制信号和用于断开输出开关电路1107的输出开关控制信号；第一级PA 1105响应第一电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第一级PA 1105直接关闭；第二级PA 1106响应第二电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第二级PA 1106直接关闭；旁路可调衰减网络1111响应旁路可调衰减网络控制信号减小旁路可调衰减网络1111的特性参数；输出开关电路1107响应输出开关控制信号关断与滤波器1108的通路，从而起到保护PA的效果。
通过上述实施例可知，本申请实施例是通过在PA的第一级放大器（多级放大器）的输入端与输出端之间设置旁路可调衰减网络（旁路可调衰减网络与第一级放大器（多级放大器）并联连接），且在PA正常工作时，设置旁路可调衰减网络为高插入损耗状态，PA正常放大；当过压或者过流启动后，控制器将PA偏置电流降低或者将PA通路中的器件关闭，同时将旁路可调衰减网络设置为低插入损耗状态，使得输入与旁路可调衰减并联连接的第一级放大器（或多级放大器）输入功率信号减小，并将输出开关电路调整为断开状态；输入功率信号由于闭环控制，基站会控制收发机发射的输入功率不断增加；在过压或过流恢复后，控制器首先控制射频通路中功率管的偏置电流恢复，通路中的射频器件恢复正常工作，以及控制输出开关电路开通；此时，PA中的一级或者多级放大器由于旁路可调衰减网络的负反馈作用，增益变低，输入信号即使达到收发机的最大值，输入到后级的功率仍是较小功率，不会对非稳态的PA通路烧毁。在足够长的延时之后，PA及射频通路中的其他器件达到稳定状态（输出开关电路处于稳定的导通状态），此时控制器将旁路可调衰减网络逐步调为高插入损耗状态，使得功率放大器正常工作。由于此时射频通路稳态已建立，信号经过正常通路进行放大，不会将PA烧毁。
图12为本申请实施例提供的另一种功率放大器的过压保护电路的系统组成结构示意图，如图12所示，该系统包括基站1200、收发机1201、控制器1202、比较器1203、比较器1204、第一级PA 1205、第二级PA 1206、输出开关电路1207、滤波器1208、天线1209、天线1210和旁路开关电路1211。
其中，比较器1203的第一输入端连接参考电压Vref1；比较器1203的第二输入端连接第一级PA 1205的功率管的集电极；比较器1203的输出端连接控制器1202的第一输入端；比较器1204的第一输入端连接参考电压Vref2；比较器1204的第二输入端连接第二级PA1206的功率管的集电极；比较器1204的输出端连接控制器1202的第二输入端；控制器1202的第一输出端连接第一级PA 1205的偏置电流控制输入端；控制器1202的第二输出端连接第二级PA 1206的偏置电流控制输入端；控制器1202的第三输出端连接输出开关电路1207的控制输入端；控制器1202的第四输出端连接旁路开关电路1211的控制输入端；天线1210与收发机1201的输入端连接；收发机1201的输出端连接第一级PA 1205的功率输入端连接；第一级PA 1205的输出端与第二级PA 1206的功率输入端连接；第二级PA 1206的第一输出端与输出开关电路1207的功率输入端连接；输出开关电路1207的输出端连接滤波器1208的输入端；滤波器1208的输出端与天线1209连接；旁路开关电路1211跨接在第一级PA 1205的功率输入端与第一级PA 1205的功率输出端之间；这里，基站1200与天线1209和天线1210不存在线路连接，但基站1200可以接收天线1209反馈的功率信号，并向天线1210发送控制指令。
比较器1203用于比较参考电压Vref1与第一级PA 1205的功率管的供电电压源，得到第一比较信号；比较器1204用于比较参考电压Vref2与第二级PA 1206的功率管的供电电压源，得到第二比较信号；控制器1202用于基于第一比较信号和第二比较信号生成第一电流控制信号、第二电流控制信号、旁路开关控制信号和输出开关控制信号；第一电流控制信号用于控制第一级PA 1205的偏置电流；第二电流控制信号用于控制第二级PA 1206的偏置电流；旁路开关控制信号用于控制旁路开关电路1211的导通和关断；输出开关控制信号用于控制输出开关电路1207的导通和关断；基站1200用于接收天线1209发送的反馈的功率信号，并将生成的控制指令发送给天线1210；天线1210用于接收基站1200发送的控制指令，并将控制指令传递给收发机1201；收发机1201用于响应控制指令向第一级PA 1205提供对应功率的输入功率信号；旁路开关电路1211用于响应于旁路开关控制信号短路或连接第一级PA 1205；第一级PA 1205用于响应第一电流控制信号对输入功率信号进行第一次功率放大，并将第一次放大后的功率信号输入第二级PA 1206；第二级PA 1206用于响应于第二电流控制信号对第一次放大后的功率信号进行第二次放大，并将第二次放大后的功率信号输入给输出开关电路1207；输出开关电路1207用于开通或关断第二级PA 1206与滤波器1208之间的连接；滤波器1208用于实现不同频段（通信模式）的切换；天线1209用于将滤波器1208输出的功率信号反馈给基站1200；天线1210用于接收基站1200发送的控制指令，并将控制指令发送给收发机1201。
具体的工作过程包括：过压保护电路将第一级PA 1205的功率管的供电电压源与参考电压Vref1比较，得到第一比较信号；将第二级PA 1206的功率管的供电电压源与参考电压Vref2进行比较，得到第二比较信号；在PA出现过大电压时，过压保护电路提供第一比较信号和第二比较信号给控制器1202，控制器1202基于第一比较信号和第二比较信号生成分别用于控制第一级PA 1205和第二级PA 1206的偏置电流的第一电流控制信号、第二电流控制信号、用于导通旁路开关电路1211的旁路开关控制信号和用于断开输出开关电路1207的输出开关控制信号；第一级PA 1205响应第一电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第一级PA 1205直接关闭；第二级PA 1206响应第二电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第二级PA 1206直接关闭；旁路开关电路1211响应旁路开关控制信号短路第一级PA 1205；输出开关电路1207响应输出开关控制信号关断与滤波器1208的通路，从而起到保护PA的效果。
图13为本申请实施例提供的另一种功率放大器的过流保护电路的系统组成结构示意图，如图13所示，该系统包括基站1300、收发机1301、控制器1302、电流互感器1303、电流互感器1304、第一级PA 1305、第二级PA 1306、输出开关电路1307、滤波器1308、天线1309、天线1310和旁路开关电路1311。
其中，电流互感器1303设置在第一级PA 1305的功率管的集电极与供电电压源连接的回路上；电流互感器1304设置在第二级PA 1306的功率管的集电极与供电电压源连接的回路上；电流互感器1303和电流互感器1304的输出端分别连接控制器1302的第一输入端和第二输入端；控制器1302的第一输出端连接第一级PA 1305的偏置电流控制输入端；控制器1302的第二输出端连接第二级PA 1306的偏置电流控制输入端；控制器1302的第三输出端连接输出开关电路1307的控制输入端；控制器1302的第四输出端连接旁路开关电路1311的控制输入端；天线1310与收发机1301的输入端连接；收发机1301的输出端连接第一级PA1305的功率输入端；第一级PA 1305的功率输出端与第二级PA 1305的功率输入端连接；第二级PA 1306的输出端与输出开关电路1307的功率输入端连接；输出开关电路1307的输出端连接滤波器1308的输入端，滤波器1308的输出端与天线1309连接；这里，基站1300分别与天线1309、天线1310均不存在线路连接，但基站1300可以接收天线1309反馈的功率信号，并对天线1310发送控制指令。
电流互感器1303用于感应第一级PA 1305的功率管的集电极上的电流，得到第一电流信号；电流互感器1304用于感应第二级PA 1306的功率管的集电极上的电流，得到第二电流信号；控制器1302用于基于第一电流信号和第二电流信号生成第一电流控制信号、第二电流控制信号、旁路开关控制信号和输出开关控制信号；第一电流控制信号用于控制第一级PA 1305的偏置电流；第二电流控制信号用于控制第二级PA 1306的偏置电流；旁路开关控制信号用于控制旁路开关电路1311的导通和关断；输出开关控制信号用于控制输出开关电路1307的导通和关断；基站1300用于接收天线1309发送的功率放大器反馈的功率信号，并将生成的控制指令发送给天线1310；天线1310用于接收基站1300发送的控制指令，并将控制指令向传递给收发机1301；收发机1301用于响应控制指令向第一级PA 1305提供对应功率的输入功率；旁路开关电路1311用于响应于旁路开关控制信号短路第一级PA 1305或将第一级PA 1305与第二级PA 1306连接；第一级PA 1305用于响应第一电流控制信号对输入功率信号进行第一次功率放大，并将第一次放大后的功率信号输入第二级PA 1306；第二级PA 1306用于响应于第二电流控制信号对第一次放大后的功率信号进行第二次放大，并将第二次放大后的功率信号输入给输出开关电路1307；输出开关电路1307用于开通或关断第二级PA 1306与滤波器1308之间的连接；滤波器1308用于实现不同频段（通信模式）的切换；天线1309用于将滤波器1308输出的功率信号反馈给基站1300；天线1310用于接收基站1300发送的控制指令，并将控制指令发送给收发机1301。
具体的工作过程包括：电流互感器1303检测第一级PA 1305的工作电流，电流互感器1304检测第二级PA 1306的工作电流；在PA出现过大电流时，过流保护电路提供第一级PA1305的工作电流和第二级PA 1306的工作电流给控制器1302，控制器1302将基于第一级PA1305的工作电流和第二级PA 1306的工作电流生成分别用于控制第一级PA 1305和第二级PA 1306的偏置电流的第一电流控制信号和第二电流控制信号、用于导通旁路开关电路1311的旁路开关控制信号和用于断开输出开关电路1307的输出开关控制信号；第一级PA1305响应第一电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第一级PA 1305直接关闭；第二级PA 1306响应第二电流控制信号偏置到较低直流工作点，或者将第二级PA 1306直接关闭；旁路开关电路1311响应旁路开关控制信号短路第一级PA 1305；输出开关电路1307响应输出开关控制信号关断与滤波器1308的通路，从而起到保护PA的效果。
通过上述实施例可知，本申请实施例是通过在PA的第一级放大器（多级放大器）的输入端与输出端之间设置旁路开关电路（旁路开关电路与第一级放大器（多级放大器）并联连接），且在PA正常工作时，将旁路开关电路设置为断开状态，当过压或者过流启动后，控制器将PA偏置电流降低或者将PA通路中的器件关闭，同时将旁路开关电路调整为导通状态，使得与旁路开关电路并联连接的第一级放大器（或多级放大器）短路，并将输出开关电路调整为断开状态；输入功率信号由于闭环控制，基站会控制收发机发射的输入功率不断增加，当输入功率达到收发机的最大功率值，但由于输入功率未经过多级放大器的放大，因此功率值仍然较小，不会烧毁非稳态的功率放大器；在过压或过流恢复后，控制器首先控制射频通路中功率管的偏置电流恢复，通路中的射频器件恢复正常工作，以及控制输出开关电路开通；在足够长的延时之后，PA及射频通路中的其他器件达到稳定状态（输出开关电路处于稳定的导通状态），此时控制器将旁路开关电路断开，使得功率放大器正常工作。由于此时射频通路稳态已建立，信号经过正常通路进行放大，不会将PA烧毁。
上文对各个实施例的描述倾向于强调各个实施例之间的不同之处，其相同或相似之处可以互相参考，为了简洁，本文不再赘述。
本申请所提供的各方法实施例中所揭露的方法，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例。
本申请所提供的各产品实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的产品实施例。
本申请所提供的各方法或移相器实施例中所揭露的特征，在不冲突的情况下可以任意组合，得到新的方法实施例或设备实施例。
上面结合附图对本申请的实施例进行了描述，但是本申请并不局限于上述的实施方式，上述的实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本申请的启示下，在不脱离本申请宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本申请的保护之内。

Claims (12)

1.一种用于保护放大器的电路，其特征在于，包括：检测电路、控制器和旁路阻抗调节电路；
所述检测电路的输入端与功率放大器的功率管连接；所述检测电路的输出端与所述控制器的输入端连接；所述检测电路，用于检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
所述控制器的第一输出端中的第m端口分别对应连接第m级放大器的功率管的基极或偏置电路；所述控制器的第二输出端与所述旁路阻抗调节电路的控制输入端连接；m表示1至N中的任一正整数；
所述旁路阻抗调节电路跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；j小于等于N大于等于i；
所述控制器，用于基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制所述旁路阻抗调节电路的特性参数；
所述旁路阻抗调节电路，用于响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述旁路阻抗调节电路包括旁路开关电路；所述旁路阻抗调节电路的特性参数包括所述旁路开关电路的阻抗；
对应地，所述控制器的第二输出端与所述旁路开关电路的控制输入端连接；所述旁路开关电路跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；所述第二控制信号用于调节所述旁路开关电路的阻抗；
所述旁路开关电路，用于响应于所述第二控制信号调节自身的阻抗，以短路或连接所述第i级至第j级放大器，降低或恢复所述功率放大器的增益。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述旁路阻抗调节电路包括旁路可调衰减网络；所述旁路阻抗调节电路的特性参数至少包括以下之一：所述旁路可调衰减网络的阻抗和插入损耗；
对应地，所述控制器的第二输出端与所述旁路可调衰减网络的控制输入端连接；所述旁路可调衰减网络跨接在第i级放大器的输入端与第j级放大器的输出端之间；所述第二控制信号用于调节所述旁路可调衰减网络的阻抗和/或插入损耗；
所述旁路可调衰减网络，用于响应于所述第二控制信号调节自身的阻抗和/或插入损耗，以降低或恢复所述功率放大器的增益。
4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述检测电路包括第1至第N电压检测电路；所述第1至第N触发电信号包括第1至第N触发电压信号；
其中，第k电压检测电路的第一输入端与第k参考直流电源连接；所述第k电压检测电路的第二输入端与第k级放大器的功率管的供电电压源连接；所述第k电压检测电路的输出端与所述控制器的第一输入端中的第k端口连接；k表示1至N中的任一正整数；
所述第k电压检测电路，用于检测所述第k级放大器的工作电压信号，基于所述第k级放大器的工作电压信号生成第k触发电压信号；
对应地，所述控制器，用于基于所述第1至第N触发电压信号生成所述第一控制信号和所述第二控制信号。
5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述检测电路包括第1至第N电流检测电路；所述第1至第N触发电信号包括第1至第N触发电流信号；
其中，第k电流检测电路串联连接在所述第k级放大器的功率管的集电极与所述第k级放大器的功率管的供电电压源之间；所述第k电流检测电路的检测输出端与所述控制器的第二输入端中的第k端口连接；
所述第k电流检测电路，用于检测所述第k级放大器的工作电流信号，基于所述第k级放大器的工作电流信号生成第k触发电流信号；
对应地，所述控制器，用于基于所述第1至第N触发电流信号生成所述第一控制信号和所述第二控制信号。
6.根据权利要求1至5任一项所述的电路，其特征在于，所述功率放大器包括第1级放大器和第2级放大器；所述旁路阻抗调节电路跨接在所述第1级放大器的输入端与所述第1级放大器的输出端之间。
7.一种用于保护放大器的方法，应用于权利要求1至6任一项所述的电路，其特征在于，包括：
检测电路检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号；
控制器基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号；所述第一控制信号用于控制所述功率放大器中第1至第N级放大器的功率管的偏置电流，以降低或恢复所述功率放大器的增益；所述第二控制信号用于控制旁路阻抗调节电路的特性参数；
所述旁路阻抗调节电路响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述第1至第N级放大器的工作电信号包括所述第1至第N级放大器的工作电压信号；所述第1至第N触发电信号包括第1至第N触发电压信号；
所述检测电路检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号，包括：
所述检测电路获取所述第1至第N级放大器的工作电压信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电压信号与对应的参考直流电源生成所述第1至第N触发电压信号；
所述第一控制信号包括第1至第N子信号；所述第1至第N子信号分别用于降低或关闭所述第1至第N级放大器的功率管的偏置电流；所述第二控制信号包括第N+1子信号，所述第N+1子信号用于减小所述旁路阻抗调节电路的特性参数；
对应地，所述控制器基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号，包括：
所述控制器根据所述第1至第N触发电压信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于过压状态；
在确定所述第1至第N级放大器中的第h级放大器处于过压状态的情况下，生成第h子信号和所述第N+1子信号；h为1至N之间的正整数；
所述旁路阻抗调节电路响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益，包括：
所述旁路阻抗调节电路响应于所述第N+1子信号降低所述功率放大器的增益，以实现对所述功率放大器的保护。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，第一控制信号还包括第N+2至第2N+1子信号；所述第N+2至第2N+1子信号用于恢复所述第1至第N级放大器的功率管的偏置电流；所述第二控制信号还包括第2N+2子信号，所述第2N+2子信号用于增大所述旁路阻抗调节电路的特性参数；
对应地，所述控制器基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号，包括：
所述控制器根据所述第1至第N触发电压信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于电压正常状态；
在确定所述第1至第N级放大器中的每一级放大器均处于所述电压正常状态的情况下，生成所述第N+2至第2N+1子信号，并延时预设时长生成所述第2N+2子信号，
所述旁路阻抗调节电路响应于所述第二控制信号降低或恢复所述功率放大器的增益，包括：
所述旁路阻抗调节电路响应于所述第2N+2子信号恢复所述功率放大器的增益，以恢复所述功率放大器的工作。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述第1至第N级放大器的工作电信号包括所述第1至第N级放大器的工作电流信号；所述第1至第N触发电信号包括第1至第N触发电流信号；
所述检测电路检测所述功率放大器中第1至第N级放大器的工作电信号，基于所述第1至第N级放大器的工作电信号对应生成第1至第N触发电信号，包括：
所述检测电路获取所述第1至第N级放大器的工作电流信号，将所述第1至第N级放大器的工作电流信号确定为所述第1至第N触发电流信号；
对应地，所述控制器基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号，包括：
所述控制器根据所述第1至第N触发电流信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于过流状态；
在确定所述第1至第N级放大器中的第h级放大器处于过流状态的情况下，生成所述第h子信号和所述第N+1子信号，h为1至N之间的正整数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述控制器基于所述第1至第N触发电信号生成第一控制信号和第二控制信号，包括：
所述控制器根据所述第1至第N触发电流信号判断所述第1至第N级放大器中的每一级放大器是否处于电流正常状态；
在确定所述第1至第N级放大器中的每一级放大器均处于所述电流正常状态的情况下，生成所述第N+2至第2N+1子信号，并延时预设时长生成所述第2N+2子信号。
12.根据权利要求7至11任一项所述的方法，其特征在于，所述旁路阻抗调节电路包括旁路开关电路；所述旁路阻抗调节电路的特性参数包括所述旁路开关电路的阻抗；
或者，所述旁路阻抗调节电路包括旁路可调衰减网络；所述旁路阻抗调节电路的特性参数包括所述旁路可调衰减网络的阻抗和/或插入损耗。
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