CN113900471A - 一种pa芯片的偏置控制环路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种PA芯片的偏置控制环路，所述偏置控制环路包括：控制芯片与PA芯片；所述控制芯片设有相互连接的偏置波形发生电路和电流电压控制电路，所述PA芯片设有传感器管，所述传感器管的基极端和集电极端连接；所述电流电压控制电路分别与所述传感器管的射极端以及所述传感器管的基极端和集电极端的连接端连接。本发明可以采集PA芯片上的传感器管的射极电压，并对电压进行校正波形与反馈波形进行运算，最后转换成偏置电流并直接传输给传感器管的集电极和基极，形成简单的闭环控制电路，以简化控制电路的结构，降低电路成本，而且整个控制过程仅需要进行一次电压和电流的转换，可以减少因转换造成的电流损失，从而提高控制的精度。

Description

一种PA芯片的偏置控制环路

技术领域

本发明涉及控制电路的技术领域，尤其涉及一种PA芯片的偏置控制环路。

背景技术

随着WIFI技术的发展，其吞吐量在地不断提高，而WIFI的FEM中，普遍采用GaAs工艺来实现功率放大，以达到足够的线性和输出功率。但是GaAs 功率放大器的输出功率与功率放大器的电流增益等参数有关，而这些参数都与温度相关。为了让功率放大器的输出功率能够快速稳定，一般需要对功率放大器的电流进行控制。

为了精确的控制功率放大器从上电到稳定过程中的偏置电流大小，目前常用的控制方式是采用闭环控制电路，其电路原理是使用了一个小尺寸的三极管作为温度传感器，该三极管放在功率放大器的功率管边，用于检测功率放大器的功率管的温度，并且镜像功率管的电流。控制电路通过取样传感器集电极的电压、电流特性，产生传感器基极的控制电压，从而控制功率放大器的功率管的电流大小。

但上述控制电路有如下技术问题：通过集电极和基极构成反馈的方法，一般会采样传感器的集电极电流，并给三极管反馈合适的电压，驱动三极管的基极，有时候为了改善PA的特性，还需要加入合适的电流补偿波形，导致电路非常复杂，而且集成电路中想要直接得到积分电流波形比较困难，必须先得到积分电压波形，再把积分电压波形转换为积分电流波形，而为了得到最终的控制电压，还需要先将电流积分产生积分电压，然后再将积分电压转换成积分电流，与采样到的电流进行运算，最后转换为控制电压。如此电压、电流的频繁转换需要额外增设转换电路，使得电路非常复杂，增加电路成本，而且转换过程中电压或电流可能出现误差和损失，也容易降低控制的精准度。

发明内容

本发明提出一种PA芯片的偏置控制环路，所述PA芯片的偏置控制环路可以直接采集PA芯片的传感器管的射极电压，并直接利用射极电压编辑成反馈电流给传感器管的集电极和基极，减少电压与电流的转换，达到简化电路的效果。

本发明实施例的第一方面提供了一种PA芯片的偏置控制环路，所述PA芯片的偏置控制环路包括：控制芯片与PA芯片；

所述控制芯片设有相互连接的偏置波形发生电路和电流电压控制电路，所述PA芯片设有传感器管，所述传感器管的基极端和集电极端连接；

所述电流电压控制电路分别与所述传感器管的射极端以及所述传感器管的基极端和集电极端的连接端连接，并从所述传感器管的射极端采集电压，将采集电压转换成电流后发送至所述传感器管的基极端和集电极端的连接端，以构成环形控制电路。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流电压控制电路，包括：第一误差放大器、第一MOS管、第二MOS管和第三电阻；

其中，所述第一MOS管的栅极端和所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第一MOS管的源极端和所述第二MOS管的源极端连接，所述第一MOS管和所述第二MOS管的连接端与电源端连接，所述第一MOS管的漏极端分别和所述第一误差放大器的负极端以及所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与接地端连接，所述第一误差放大器的输出端和所述第二MOS管的栅极端连接，所述第二MOS管的漏极端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第一误差放大器的正极端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述偏置波形发生电路，包括：第三MOS管，第一开关、第二开关、第三开关和第一电容；

所述第一MOS管的漏极端和所述第一开关连接，所述第一开关和所述第二开关连接，所述第二开关和所述第三MOS管的漏极端连接，所述第一开关和所述第二开关的连接端分别与所述第一误差放大器的负极端、所述第三开关以及所述第一电容的一端连接，所述第三开关与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端、所述第一电容的另一端以及第三MOS管的源极端分别与接地端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流电压控制电路，包括：第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第四电阻和第五电阻；

所述第六MOS管、所述第七MOS管和所述第八MOS管的栅极端分别与所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第六MOS管、所述第七MOS管和所述第八MOS管的源极端分别与电源端连接，所述第六MOS管的漏极端分别与所述第四MOS管的漏极端、所述第四MOS管的栅极端以及所述第五MOS管的栅极端连接；

所述第四MOS管的源极端与所述第四电阻的一端连接，所述第五MOS管的漏极端分别与所述第七MOS管的漏极端以及所述第九MOS管的栅极端连接，所述第五MOS管的源极端和所述第五电阻的一端连接，所述第五MOS管和所述第五电阻的连接端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接；

所述第八MOS管的漏极端和所述第九MOS管的漏极端连接，所述第八MOS管和所述第九MOS管的连接端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第九MOS管的源极端、第四电阻的另一端以及所述第五电阻的另一端分别与接地端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述偏置波形发生电路，包括：第六电阻、第四开关和第二电容；

所述第六电阻的一端和所述第二电容的一端与所述第五电阻和所述第五MOS管的连接端连接，所述第六电阻的另一端与所述第四开关连接，所述第四开关的另一端和所述第二电容的另一端分别与所述接地端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第六MOS管和所述第七MOS管的面积比例为1：1；

所述第七MOS管和所述第八MOS管的面积比例为1：M；

所述第四MOS管和所述第五MOS管的面积比例为1：1；

所述第四电阻和所述第五电阻的阻值比为1：1。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述电流电压控制电路，包括：第二误差放大器、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第七电阻和第八电阻；

所述第十二MOS管、所述第十三MOS管和第十四MOS管的源极端分别与电源端连接，所述第十二MOS管的漏极端、所述第十二MOS管的栅极端和所述第十三MOS管的栅极端分别与所述第十MOS管的漏极端连接，所述第十MOS管的栅极端和所述第十一MOS管的栅极端分别与所述第二误差放大器的输出端连接，所述第二误差放大器的正极端和所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第二误差放大器的负极端分别与所述第十MOS管的源极端和所述第七电阻的一端连接，所述第十一MOS管的漏极端分别与所述第十三MOS管的漏极端以及第十五MOS管的栅极端连接，所述第十五MOS管的漏极端和所述第十四MOS管的漏极端连接，所述第十五MOS管和所述第十四MOS管的连接端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第十四MOS管的栅极端与所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第十一MOS管的源极端与所述第八电阻的一端连接，所述第十一MOS管与所述第八电阻的连接端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接，所述第十五MOS管的源极端、所述第七电阻的另一端和所述第八电阻的另一端分别与接地端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第十MOS管和所述第十一MOS管的面积比例为1：1；

所述第七电阻和所述第八电阻的阻值比为1：1。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述PA芯片，还包括：功率管、隔离电路、第一电阻和第二电阻；

所述传感器管的基极端与所述隔离电路的一端连接，所述隔离电路的另一端与所述功率管的基极端连接，所述功率管的基极端接收射频输入，所述第一电阻的一端与所述传感器管的射极端连接，所述第二电阻的一端与所述功率管的射极端连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端分别与接地端连接。

在第一方面的一种可能的实现方式中，所述第一电阻与所述第二电阻的阻值比为N：1；

所述传感器管和所述功率管的面积比例为1：N。

相比于现有技术，本发明实施例提供的一种PA芯片的偏置控制环路，其有益效果在于：本发明可以直接检测PA芯片上的传感器管的射极电压，然后对电压进行校正波形与反馈波形的运算，最后将运算后的电压信号转换成偏置电流并直接传输给传感器管的集电极和基极以提供偏置电流，形成简单的闭环控制电路，从而简化控制电路的结构，降低电路成本，而且整个控制过程仅需要进行一次电压和电流的转换，可以减少因转换造成的电流损失，从而提高控制的精度。

附图说明

图1是本发明一实施例提供的一种PA芯片的偏置控制环路的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的电流电压控制电路的电路原理图；

图3是本发明一实施例提供的偏置波形发生电路的电路原理图；

图4是本发明一实施例提供的电流电压控制电路的电路原理图；

图5是本发明一实施例提供的偏置波形发生电路的电路原理图；

图6是本发明一实施例提供的电流电压控制电路的电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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作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。

控制电路有如下技术问题：通过集电极和基极构成反馈的方法，一般会采样传感器的集电极电流，并给三极管反馈合适的电压，驱动三极管的基极，有时候为了盖上PA的特性，还需要加入合适的电流补偿波形，导致电路非常复杂，而且集成电路中想要直接得到积分电流波形比较困难，必须先得到积分电压波形，再把积分电压波形转换为积分电流波形，而为了得到最终的控制电压，还需要先将电流积分产生积分电压，然后再将积分电压转换成积分电流，与采样到的电流进行运算，最后转换为控制电压。如此电压、电流的频繁转换需要额外增设转换电路，使得电路非常复杂，增加电路成本，而且转换过程中电压或电流可能出现误差和损失，也容易降低控制的精准度。

为了解决上述问题，下面将通过以下具体的实施例对本申请实施例提供的一种PA芯片的偏置控制环路进行详细介绍和说明。

参照图1，示出了本发明一实施例提供的一种PA芯片的偏置控制环路的结构示意图。

其中，作为示例的，所述PA芯片的偏置控制环路，可以包括：控制芯片与PA芯片；

其中，所述控制芯片设有相互连接的偏置波形发生电路和电流电压控制电路，所述PA芯片设有传感器管，所述传感器管的基极端和集电极端连接；

所述电流电压控制电路分别与所述传感器管的射极端以及所述传感器管的基极端和集电极端的连接端连接，并从所述传感器管的射极端采集电压，将采集电压转换成电流后发送至所述传感器管的基极端和集电极端的连接端，以构成环形控制电路。

参照图1，本发明可以形成单口控制环路结构，通过上述结构，控制芯片可以采集PA芯片的射极端电压，并经过简单的电压与电流的转换将PA芯片的射极端电压转换成电流，将转换后的反馈电流传输至PA芯片集电极端和基极端里，使得控制芯片与PA芯片形成一个闭合的环形电路。而且反馈后的电流同时输入至PA芯片集电极端和基极端，可以控制PA芯片启动工作，以形成一个控制PA芯片的闭环控制电路。

参照图2，示出了本发明一实施例提供的电流电压控制电路的电路原理图。

在一实施例中，所述PA芯片除了包括传感器管，还可以包括：功率管、隔离电路、第一电阻R1和第二电阻R2；

所述传感器管的基极端与所述隔离电路的一端连接，所述隔离电路的另一端与所述功率管的基极端连接，所述功率管的基极端接收射频输入，所述第一电阻R1的一端与所述传感器管的射极端连接，所述第二电阻R2的一端与所述功率管的射极端连接，所述第一电阻R1的另一端和所述第二电阻R2的另一端分别与接地端连接。

在一实施例中，所述第一电阻R1与所述第二电阻R2的阻值比为N：1；

所述传感器管和所述功率管的面积比例为1：N。

在PA芯片侧，由于传感器管与功率管的面积的比例为1：N，使得传感器管与功率管流通的电流比为1：N。为了能够使传感器管与功率管良好镜像，需要将两个镇流电阻的比例取为N：1，从而使得传感器管与功率管之间的电压比为1：1，使得两者可以同时在相同的电压下工作，实现互为镜像的效果。

其中，N为大于或等于1的正整数。

在一可选的实施例中，为了提高控制效果，N可以大于10。优选地，N可以为100。具体可以根据实际需要进行调整。

参照图2，在一实施例中，所述电流电压控制电路，包括：第一误差放大器、第一MOS管M1、第二MOS管M2和第三电阻R3；

其中，所述第一MOS管M1的栅极端和所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第一MOS管M1的源极端和所述第二MOS管M2的源极端连接，所述第一MOS管M1和所述第二MOS管M2的连接端与电源端连接，所述第一MOS管M1的漏极端分别和所述第一误差放大器的负极端以及所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端与接地端连接，所述第一误差放大器的输出端和所述第二MOS管M2的栅极端连接，所述第二MOS管M2的漏极端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第一误差放大器的正极端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接。

参照图2可知，在控制芯片侧，第一误差放大器与第二MOS管M2和PA芯片侧的传感器管形成负反馈。为了让传感器管中的射极与误差放大器的连接端电压控制到相同，使得第一MOS管M1可以作为电流源直接给传感器管中的射极供电，可以令第三电阻R3与第一电阻R1的阻值成比例。具体地，第三电阻R3与第一电阻R1的阻值比为1：1。

参照图2，其原理具体为：误差放大器运放虚短。当误差放大器的正极输入端的电压与负极输入端的电压相同，误差放大器的正极输入端与负极输入端会形成虚短，即误差放大器的正极输入端与负极输入端相当于一条通电导线，使得第一MOS管M1可以直接给传感器管的射极供电。由于第三电阻R3的一端连接误差放大器的负极输入端，另一端接地，而第一电阻R1的一端连接误差放大器的正极输入端，另一端也节点。在第一MOS管M1通电时，在第三电阻R3与第一电阻R1的阻值相同的情况下，第三电阻R3与第一电阻R1上的压降一致，可以使得误差放大器的运放虚短，可以让第一MOS管M1直接给传感器管中的射极供电，同时传感器管中的射极的电压也等于第一电阻R1、第三电阻R3和误差放大器连接端电压。另外，由于第三电阻R3是可调电阻，当需要调整传感器管中的射极的电压时，可以第三电阻R3的阻值与第一电阻R1的阻值进行等比例的调整，以改变传感器管中的射极的电压大小。

由于第三电阻R3的电流由第一MOS管M1提供，第一MOS管M1可以作为电流源，其电流大小正比于其栅-源电压大小。

需要说明的是，第一MOS管M1是PMOS管，第二MOS管M2可以是NMOS，如果采用NMOS误差放大器的输入极性需要颠倒。

参照图3，示出了本发明一实施例提供的偏置波形发生电路的电路原理图。

在一实施例中，所述偏置波形发生电路，包括：第三MOS管M3，第一开关S1、第二开关S2、第三开关S3和第一电容C1；

所述第一MOS管M1的漏极端和所述第一开关S1连接，所述第一开关S1和所述第二开关S2连接，所述第二开关S2和所述第三MOS管M3的漏极端连接，所述第一开关S1和所述第二开关S2的连接端分别与所述第一误差放大器的负极端、所述第三开关S3以及所述第一电容C1的一端连接，所述第三开关S3与所述第三电阻R3的一端连接，所述第三电阻R3的另一端、所述第一电容C1的另一端以及第三MOS管M3的源极端分别与接地端连接。

在本实施例中，此环路结构可以很方便地拓展补偿电路，其中第一MOS管M1和第三MOS管M3可以分别是上拉和下拉的电流源，第一MOS管M1和第三MOS管M3与第一开关S1和第二开关S2共同构成的电荷泵。

在PA芯片启动时，第一开关S1会先打开，第二开关S2和第三开关S3关闭，第一误差放大器的负输入开始上升。当升到一定程度后，第二开关S2打开，第一开关S1和第三开关S3关闭，第一误差放大器的负输入开始下降。当电压下降至特定的电压后，第三开关S3打开。这个过程中，PA芯片的偏置电流经过先上升再下降到一个稳定值，从而实现了动态EVM的补偿。

在一实施例中，第一MOS管M1可以作为上拉的电流源，第三MOS管M3可以作为下拉的电流源，第一电容C1可以作为充放电电容，第二开关S2和第三开关S3可以分别控制第一电容C1的不同放电方式。

具体地，当第二开关S2和第三开关S3断开，第一开关S1闭合时，第一MOS管M1可以为第一电容C1充电。当充电完成后，可以断开第一开关S1。在第一开关S1断开的情况下，单独闭合第二开关S2，第三MOS管M3和第一电容C1同时为误差放大器进行线性供电。在第一开关S1断开的情况下，单独闭合第三开关S3，第一电容C1单独为误差放大器供电进行指数型放电。

参照图4，示出了本发明一实施例提供的电流电压控制电路的电路原理图。

在一实施例中，所述电流电压控制电路，包括：第四MOS管M4、第五MOS管M5、第六MOS管M6、第七MOS管M7、第八MOS管M8、第九MOS管M9、第四电阻R4和第五电阻R5；

所述第六MOS管M6、所述第七MOS管M7和所述第八MOS管M8的栅极端分别与所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第六MOS管M6、所述第七MOS管M7和所述第八MOS管M8的源极端分别与电源端连接，所述第六MOS管M6的漏极端分别与所述第四MOS管M4的漏极端、所述第四MOS管M4的栅极端以及所述第五MOS管M5的栅极端连接；

所述第四MOS管M4的源极端与所述第四电阻R4的一端连接，所述第五MOS管M5的漏极端分别与所述第七MOS管M7的漏极端以及所述第九MOS管M9的栅极端连接，所述第五MOS管M5的源极端和所述第五电阻R5的一端连接，所述第五MOS管M5和所述第五电阻R5的连接端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接；

所述第八MOS管M8的漏极端和所述第九MOS管M9的漏极端连接，所述第八MOS管M8和所述第九MOS管M9的连接端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第九MOS管M9的源极端、第四电阻R4的另一端以及所述第五电阻R5的另一端分别与接地端连接。

在本实施例中，第六MOS管M6和第七MOS管M7产生给定的偏置电流，其中第六MOS管M6给第四MOS管M4和第三电阻R3进行偏置，由于第五MOS管M5、第四电阻R4与第四MOS管M4、第三电阻R3相互镜像，若流过第四电阻R4的电压与第三电阻R3的电压一样，那么第五MOS管M5的漏电流就与第四MOS管M4、第六MOS管M6和第七MOS管M7一致。由于第五MOS管M5、第九MOS管M9与传感器管共同形成负反馈，最终使得第五MOS管M5和第七MOS管M7的静态电流一致，反过来说第四电阻R4与第三电阻R3的电流相同。

故此，在使用时，可以确定了第三电阻R3的电流，且使第四电阻R4与第一电阻R1成比例，那么传感器管的电流就会与第四MOS管M4和第五MOS管M5的漏电流成比例。

具体地，参照图4，第六MOS管M6和第七MOS管M7的电流相同，且第七MOS管M7分别与第五MOS管M5和第九MOS管M9连接。在此基础上，为了让第五MOS管M5、第九MOS管M9以及传感器管之间形成负反馈，需要让第九MOS管M9处于偏置饱和的状态，即第九MOS管M9的栅极端的电流不为零，因此，第七MOS管M7分别与第五MOS管M5的电流相同。

而第五MOS管M5的漏极端和传感器管的射极连接，使得第五MOS管M5的漏极端和传感器管的射极的电压相同。因为第四MOS管M4和第五MOS管M5相互之间互为镜像，所以需要让第四MOS管M4的漏极端电压和第五MOS管M5的漏极端的电压相同，而第四MOS管M4与第六MOS管连接，使得第四MOS管M4的电流等于第七MOS管M7的电流，也等于第五MOS管M5的电流，即第四MOS管M4与第五MOS管M5的电流比为1：1。同时第四MOS管M4的漏极端连接第四电阻R4，第五MOS管M5的漏极端连接第五电阻R5连接，第四电阻R4和第五电阻R5的另一端均接地，当第四电阻R4和第五电阻R5的电阻比为1：1时，就可以使第四MOS管M4的漏极端电压和第五MOS管M5的漏极端的电压相同。

参照图5，示出了本发明一实施例提供的偏置波形发生电路的电路原理图。

在一实施例中，所述偏置波形发生电路，包括：第六电阻R6、第四开关S4和第二电容C2；

所述第六电阻R6的一端和所述第二电容C2的一端与所述第五电阻R5和所述第五MOS管M5的连接端连接，所述第六电阻R6的另一端与所述第四开关S4连接，所述第四开关S4的另一端和所述第二电容C2的另一端分别与所述接地端连接。

在本实施例中，可以通过改变第四电阻R4的电阻值，对传感器管的偏置电流进行分流，从而控制传感器管的偏置电流波形。

参照图5，第二电容C2作为充电电容，当第四开关S4断开时，第五MOS管M5给第二电容C2充电，同时第五MOS管M5单独给传感器管的射极供电。第四开关闭合，第二电容C2放电，使得第五MOS管M5和第二电容C2同时给传感器管的射极供电，使得传感器管可以形成指数型波形。

由于第六电阻R6与第二电容C2形成低通特性，第二电容的充电放电时间与第六电阻R6与第二电容C2比值成比例，可以通过调整第六电阻R6的阻值调整第二电容C2的充放电时间。参照图5可知，在一实施例中，所述第六MOS管M6和所述第七MOS管M7的面积比例为1：1；

所述第七MOS管M7和所述第八MOS管M8的面积比例为1：M；

所述第四MOS管M4和所述第五MOS管M5的面积比例为1：1；

所述第四电阻R4和所述第五电阻R5的阻值比为1：1。

在一可选的实施例中，M为大于1的正整数。

可选地，M可以为5或10。具体可以根据实际控制需要进行调整。

为了更精准地控制反馈电流，参照图6，示出了本发明一实施例提供的电流电压控制电路的电路原理图。

在一实施例中，所述电流电压控制电路，包括：第二误差放大器、第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12、第十三MOS管M13、第十四MOS管M14、第十五MOS管M15、第七电阻R7和第八电阻R8；

所述第十二MOS管M12、所述第十三MOS管M13和第十四MOS管M14的源极端分别与电源端连接，所述第十二MOS管M12的漏极端、所述第十二MOS管M12的栅极端和所述第十三MOS管M13的栅极端分别与所述第十MOS管M10的漏极端连接，所述第十MOS管M10的栅极端和所述第十一MOS管M11的栅极端分别与所述第二误差放大器的输出端连接，所述第二误差放大器的正极端和所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第二误差放大器的负极端分别与所述第十MOS管M10的源极端和所述第七电阻R7的一端连接，所述第十一MOS管M11的漏极端分别与所述第十三MOS管M13的漏极端以及第十五MOS管M15的栅极端连接，所述第十五MOS管M15的漏极端和所述第十四MOS管M14的漏极端连接，所述第十五MOS管M15和所述第十四MOS管M14的连接端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第十四MOS管M14的栅极端与所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第十一MOS管M11的源极端与所述第八电阻R8的一端连接，所述第十一MOS管M11与所述第八电阻R8的连接端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接，所述第十五MOS管M15的源极端、所述第七电阻R7的另一端和所述第八电阻R8的另一端分别与接地端连接。

在本实施例中，第十MOS管M10和第十一MOS管M11的栅极受到第二误差放大器输出控制，而相较图4，第十二MOS管M12和第十三MOS管M13变成了电流镜，第十三MOS管M13镜像第十二MOS管M12的漏极电流。同样，第十一MOS管M11和第十五MOS管M15与传感器管形成负反馈，稳定后第十三MOS管M13与第十一MOS管M11的漏极电流一致，第七电阻R7和第八电阻R8的电流等于第十MOS管M10和第十一MOS管M11的漏电流，R1的电流与第七电阻R7和第八电阻R8成比例。

在本实施例中，由于引入了第二误差放大器，可以通过偏置波形产生电路产生偏置波形VB2，然后通过第七电阻R7转换成相应的补偿电流。而由于传感器电流跟随第七电阻R7和第八电阻R8变化，因此偏置电压VB2的波形即为传感器管、功率管的电流波形。

参照图6，在一可选的实施例中，所述第十MOS管M10和所述第十一MOS管M11的面积比例为1：1；

所述第七电阻R7和所述第八电阻R8的阻值比为1：1。

其原理与上述图4的实施例相同，具体地，参照图6，为了让第十一MOS管M11、第十五MOS管M15以及传感器管之间形成负反馈，需要让第十五MOS管M15处于偏置饱和的状态，即第十五MOS管M15的栅极端的电流不为零，由于第十二MOS管M12和第十三MOS管M13变成了电流镜，第十二MOS管M12与第十MOS管M10连接，第十三MOS管M13与第十一MOS管M11连接，使得第十MOS管M10、第十一MOS管M11、第十二MOS管M12和第十三MOS管M13的电流相同。

而第十一MOS管M11的漏极端和传感器管的射极连接，使得第十一MOS管M11的漏极端和传感器管的射极的电压相同。因为第十MOS管M10和第十一MOS管M11相互之间互为镜像，所以需要让第十MOS管M10的漏极端电压和第十一MOS管M11的漏极端的电压相同。同时第十MOS管M10的漏极端连接第七电阻R7，第十一MOS管M11的漏极端连接第八电阻R8连接，第七电阻R7和第八电阻R8的另一端均接地，当第七电阻R7和第八电阻R8的电阻比为1:1时，就可以使第十MOS管M10的漏极端电压和第十一MOS管M11的漏极端的电压相同。

在本实施例中，本发明实施例提供了一种PA芯片的偏置控制环路，其有益效果在于：本发明可以直接检测PA芯片上的传感器管的射极电压，然后在电压进行校正波形与反馈波形进行运算，最后将运算后的电压信号转换成偏置电流并直接传输给传感器管的集电极和基极以提供偏置电流，形成简单的闭环控制电路，从而简化控制电路的结构，降低电路成本，而且整个控制过程仅需要进行一次电压和电流的转换，可以减少因转换造成的电流损失，从而提高控制的精度。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述PA芯片的偏置控制环路包括：控制芯片与PA芯片；

所述控制芯片设有相互连接的偏置波形发生电路和电流电压控制电路，所述PA芯片设有传感器管，所述传感器管的基极端和集电极端连接；

所述电流电压控制电路分别与所述传感器管的射极端以及所述传感器管的基极端和集电极端的连接端连接，并从所述传感器管的射极端采集电压，将采集电压转换成电流后发送至所述传感器管的基极端和集电极端的连接端，以构成环形控制电路。

2.根据权利要求1所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述电流电压控制电路，包括：第一误差放大器、第一MOS管、第二MOS管和第三电阻；

其中，所述第一MOS管的栅极端和所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第一MOS管的源极端和所述第二MOS管的源极端连接，所述第一MOS管和所述第二MOS管的连接端与电源端连接，所述第一MOS管的漏极端分别和所述第一误差放大器的负极端以及所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与接地端连接，所述第一误差放大器的输出端和所述第二MOS管的栅极端连接，所述第二MOS管的漏极端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第一误差放大器的正极端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接。

3.根据权利要求2所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述偏置波形发生电路，包括：第三MOS管，第一开关、第二开关、第三开关和第一电容；

所述第一MOS管的漏极端和所述第一开关连接，所述第一开关和所述第二开关连接，所述第二开关和所述第三MOS管的漏极端连接，所述第一开关和所述第二开关的连接端分别与所述第一误差放大器的负极端、所述第三开关以及所述第一电容的一端连接，所述第三开关与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端、所述第一电容的另一端以及第三MOS管的源极端分别与接地端连接。

4.根据权利要求1所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述电流电压控制电路，包括：第四MOS管、第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管、第八MOS管、第九MOS管、第四电阻和第五电阻；

所述第六MOS管、所述第七MOS管和所述第八MOS管的栅极端分别与所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第六MOS管、所述第七MOS管和所述第八MOS管的源极端分别与电源端连接，所述第六MOS管的漏极端分别与所述第四MOS管的漏极端、所述第四MOS管的栅极端以及所述第五MOS管的栅极端连接；

所述第四MOS管的源极端与所述第四电阻的一端连接，所述第五MOS管的漏极端分别与所述第七MOS管的漏极端以及所述第九MOS管的栅极端连接，所述第五MOS管的源极端和所述第五电阻的一端连接，所述第五MOS管和所述第五电阻的连接端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接；

所述第八MOS管的漏极端和所述第九MOS管的漏极端连接，所述第八MOS管和所述第九MOS管的连接端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第九MOS管的源极端、第四电阻的另一端以及所述第五电阻的另一端分别与接地端连接。

5.根据权利要求4所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述偏置波形发生电路，包括：第六电阻、第四开关和第二电容；

所述第六电阻的一端和所述第二电容的一端与所述第五电阻和所述第五MOS管的连接端连接，所述第六电阻的另一端与所述第四开关连接，所述第四开关的另一端和所述第二电容的另一端分别与所述接地端连接。

6.根据权利要求4或5任意一项所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述第六MOS管和所述第七MOS管的面积比例为1：1；

所述第七MOS管和所述第八MOS管的面积比例为1：M；

所述第四MOS管和所述第五MOS管的面积比例为1：1；

所述第四电阻和所述第五电阻的阻值比为1：1。

7.根据权利要求1所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述电流电压控制电路，包括：第二误差放大器、第十MOS管、第十一MOS管、第十二MOS管、第十三MOS管、第十四MOS管、第十五MOS管、第七电阻和第八电阻；

所述第十二MOS管、所述第十三MOS管和第十四MOS管的源极端分别与电源端连接，所述第十二MOS管的漏极端、所述第十二MOS管的栅极端和所述第十三MOS管的栅极端分别与所述第十MOS管的漏极端连接，所述第十MOS管的栅极端和所述第十一MOS管的栅极端分别与所述第二误差放大器的输出端连接，所述第二误差放大器的正极端和所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第二误差放大器的负极端分别与所述第十MOS管的源极端和所述第七电阻的一端连接，所述第十一MOS管的漏极端分别与所述第十三MOS管的漏极端以及第十五MOS管的栅极端连接，所述第十五MOS管的漏极端和所述第十四MOS管的漏极端连接，所述第十五MOS管和所述第十四MOS管的连接端与所述电流电压控制电路的电流输出端连接，所述第十四MOS管的栅极端与所述电流电压控制电路的偏置电压输入端连接，所述第十一MOS管的源极端与所述第八电阻的一端连接，所述第十一MOS管与所述第八电阻的连接端与所述电流电压控制电路的电压采集端连接，所述第十五MOS管的源极端、所述第七电阻的另一端和所述第八电阻的另一端分别与接地端连接。

8.根据权利要求7所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述第十MOS管和所述第十一MOS管的面积比例为1：1；

所述第七电阻和所述第八电阻的阻值比为1：1。

9.根据权利要求1、2、3、4、5、7或8任意一项所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述PA芯片，还包括：功率管、隔离电路、第一电阻和第二电阻；

所述传感器管的基极端与所述隔离电路的一端连接，所述隔离电路的另一端与所述功率管的基极端连接，所述功率管的基极端接收射频输入，所述第一电阻的一端与所述传感器管的射极端连接，所述第二电阻的一端与所述功率管的射极端连接，所述第一电阻的另一端和所述第二电阻的另一端分别与接地端连接。

10.根据权利要求9所述的PA芯片的偏置控制环路，其特征在于，所述第一电阻与所述第二电阻的阻值比为N：1；

所述传感器管和所述功率管的面积比例为1：N。

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