CN113922770B - 一种偏置控制电路及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种偏置控制电路及电子设备，偏置控制电路包括：控制芯片和功率放大芯片，控制芯片的第一输入/输出端与功率放大芯片的第二输入/输出端电连接，控制芯片和功率放大芯片均通过唯一的输入/输出端传递电压和电流；控制芯片包括偏置波形发生电路和电流‑电压控制电路，偏置波形发生电路和电流‑电压控制电路电连接，电流‑电压控制电路与第一输入/输出端电连接；功率放大芯片包括传感器、功率管和电流抵消电路，传感器通过电流抵消电路与功率管电连接，传感器与第二输入/输出端电连接。本申请的偏置控制电路的控制芯片与功率放大芯片可以仅通过一个PAD管脚及对应的控制环路，实现功率管偏置电流和偏置电压的控制。

Description

一种偏置控制电路及电子设备

技术领域

本发明涉及集成电路领域，尤其涉及一种偏置控制电路及电子设备。

背景技术

随着WIFI技术的发展，其吞吐量在地不断提高，而WIFI的前端模块（FrontendModule，简称FEM）中，普遍采用砷化镓GaAs工艺来实现功率放大芯片PA的制作，以达到足够的线性和输出功率。但是砷化镓功率放大芯片GaAs PA的输出功率与功率放大芯片PA的电流增益等参数有关，而这些参数都与温度相关。WIFI的协议规定，其工作方式采用分时双工，这意味着WIFI需要时刻切换接收引脚Rx和发送引脚Tx，为了节约功耗，在Rx工作的时候，会将Tx关闭；当Rx切换到Tx的时候，Tx中的PA重新上电。此时，PA的结温又要再一次的重新建立。为了让PA的输出功率能够快速稳定，一般需要对PA电流进行控制。

通常PA偏置电流的控制方式，以控制电路输出类型区分，可分为电压控制法和电流控制法；以反馈环路来区分，可分为开环控制法和闭环控制法。最容易实现的方式，是采用开环电压或开环电流法。但是该方法存在一个严重的问题：PA上电过程中，温度漂移导致其偏置随温度不停在改变，因此该方法的控制精确度被大打折扣。

为了更精确的控制PA上电到稳定过程中的偏置电流大小，闭环控制的方法越来越受到重视。一般PA会采用多级的结构，而每一级都有可能有一传感器和功率管对，为了更精确的控制PA每一级的偏置电流，每一级需要单独引入一个环路进行控制。而现有方案中控制环路存在集电极和基极两条路径，而每一条路径对应着控制芯片上的一个PAD管脚。因此，如果PA芯片是多级、多通道的结构，那么意味着控制芯片和PA芯片上都会具有大量的PAD管脚，从而在控制芯片和PA芯片之间产生大量的交互信号。

因此，亟需一种能够减少控制芯片和PA芯片之间交互信号的电路调节方案。

发明内容

为了解决上述技术问题，本申请实施例提出了一种只需要检测传感器的第一电极或者第三电极的一种结构，来减少控制芯片与PA芯片的交互信号。本申请实施例提出了一种偏置控制电路及电子设备，具体方案如下：

第一方面，本申请实施例提供了一种偏置控制电路，所述偏置控制电路包括：控制芯片和功率放大芯片，所述控制芯片的第一输入/输出端与所述功率放大芯片的第二输入/输出端电连接，所述控制芯片和所述功率放大芯片均通过唯一的输入/输出端传递电压和电流；

所述控制芯片包括偏置波形发生电路和电流-电压控制电路，其中，所述偏置波形发生电路和所述电流-电压控制电路电连接，所述电流-电压控制电路与所述第一输入/输出端电连接；

所述功率放大芯片包括传感器、功率管和电流抵消电路，其中，所述传感器通过所述电流抵消电路与所述功率管电连接，所述传感器与所述第二输入/输出端电连接。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述传感器的第一电极通过所述电流抵消电路与所述功率管的第一电极电连接，所述功率管的第一电极还用于接收射频输入信号，所述传感器的第一电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述传感器的第二电极与所述功率管的第二电极电连接。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联连接；

所述传感器的第一电极通过所述第一电阻和所述第二电阻与所述功率管的第一电极电连接；

所述第一电阻和所述第二电阻的比值等于所述功率管的放大系数与所述传感器的放大系数的比值；

所述传感器的第一电极通过所述第一电阻与所述第二输入/输出端电连接。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第一电流镜模块和第三电阻，所述传感器的第三电极通过所述第一电流镜模块与所述功率管的第一电极电连接；

所述传感器的第一电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述传感器的第一电极还通过所述第三电阻与所述功率管的第一电极电连接；

所述功率管的第一电极用于接收射频输入信号；

所述传感器的第二电极与所述功率管的第二电极电连接。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述偏置控制电路还包括电流倍增电路，所述传感器通过所述电流倍增电路与所述第二输入/输出端电连接，所述电流倍增电路用于将所述传感器的第一电极的电流增大预设倍数。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第二电流镜模块和第一三极管，所述传感器的第一电极与所述第一三极管的基极电连接，所述第一三极管的集电极通过所述第二电流镜模块与所述功率管的第一电极电连接，所述第一三极管的发射极与所述传感器的第二电极和所述功率管的第二电极电连接；

所述传感器的第一电极还通过第二电阻与所述功率管的第一电极电连接。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第二三极管和第三三极管；

所述第二三极管的发射极与所述传感器的第三电极和第一电极电连接，所述第二三极管的集电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述第二三极管的基极和所述第三三极管的基极均与所述第二输入/输出端电连接；

所述第三三极管的发射极与所述功率管的第一电极电连接，所述功率管的第一电极还用于接入射频输入信号；

所述传感器的第二电极和所述功率管的第二电极电连接。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括电压缓冲器和隔离电路；

所述传感器的第一电极通过所述隔离电路与所述功率管的第一电极电连接；

所述传感器的第三电极与所述第二输入/输出端电连接，所述传感器的第一电极通过所述电压缓冲器与所述第二输入/输出端电连接；

所述功率管的第一电极还用于接入射频输入信号；

所述传感器的第二电极与所述功率管的第二电极电连接。

根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流-电压控制电路包括第一场效应管、第二场效应管以及第三电流镜模块；

所述第一场效应管的栅极与所述偏置波形发生电路的输出端电连接，所述第一场效应管的漏极通过所述第三电流镜模块与所述第二场效应管的漏极电连接；

所述第一场效应管的漏极还与所述第二场效应管的栅极电连接；

所述第二场效应管的源极与所述第一输入/输出端电连接。

第二方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括第一方面所述的偏置控制电路。

本申请实施例提供的一种偏置控制电路及电子设备，所述偏置控制电路包括：控制芯片和功率放大芯片，所述控制芯片的第一输入/输出端与所述功率放大芯片的第二输入/输出端电连接，所述控制芯片和所述功率放大芯片均通过唯一的输入/输出端传递电压和电流；所述控制芯片包括偏置波形发生电路和电流-电压控制电路，其中，所述偏置波形发生电路和所述电流-电压控制电路电连接，所述电流-电压控制电路与所述第一输入/输出端电连接；所述功率放大芯片包括传感器、功率管和电流抵消电路，其中，所述传感器通过所述电流抵消电路与所述功率管电连接，所述传感器与所述第二输入/输出端电连接。通过电流抵消电路的设置，使得所述控制芯片与所述功率放大芯片可以仅通过一个控制环路以及对应的一个PAD管脚就能实现功率管偏置电流和偏置电压的控制。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明保护范围的限定。在各个附图中，类似的构成部分采用类似的编号。

图1示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的整体电路结构示意图；

图2示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的控制芯片的电路连接示意图；

图3示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的一种电路连接示意图；

图4示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的另一种电路连接示意图；

图5示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的另一种电路连接示意图；

图6示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的另一种电路连接示意图；

图7示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的另一种电路连接示意图；

图8示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的另一种电路连接示意图；

图9示出了本申请实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的另一种电路连接示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，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。

通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

在下文中，可在本发明的各种实施例中使用的术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有限定，否则在这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明的各种实施例所属领域普通技术人员通常理解的含义相同的含义。所述术语(诸如在一般使用的词典中限定的术语)将被解释为具有与在相关技术领域中的语境含义相同的含义并且将不被解释为具有理想化的含义或过于正式的含义，除非在本发明的各种实施例中被清楚地限定。

为了更精确的控制功率放大器上电到稳定过程中的偏置电流大小，闭环控制的方法越来越受到重视。例如，现有方案使用了一个小尺寸的三极管作为温度传感器，作为温度传感器的所述三极管放在功率放大器的功率管旁边，用于检测功率管的温度，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、电流特征，产生传感器基极的控制电压，从而控制功率管的电流大小。

一般功率放大器会采用多级结构，所述功率放大器的每一级结构均具有一组对应的传感器和功率管，为了更精确的控制功率放大器每一级结构中的偏置电流，每一级需要单独引入一个环路进行控制。在现有方案中，控制环路存在集电极和基极两条路径，而每一条路径对应着控制芯片上的一个PAD管脚。因此，如果功率放大器是多级、多通道的结构，会使得控制芯片和功率放大芯片上具有非常多的PAD管脚，这些PAD管脚会增加芯片面积以及PAD管脚线的数量，使得控制芯片与功率放大芯片之间产生大量的交互信号。

实施例1

参考图1，为本申请实施例提供的一种偏置控制电路的整体电路结构示意图，本申请实施例提供的一种偏置控制电路，如图1所示，所述偏置控制电路包括：控制芯片和功率放大芯片，所述控制芯片的第一输入/输出端与所述功率放大芯片的第二输入/输出端电连接，所述控制芯片和所述功率放大芯片均通过唯一的输入/输出端传递电压和电流；

所述控制芯片包括偏置波形发生电路和电流-电压控制电路，其中，所述偏置波形发生电路和所述电流-电压控制电路电连接，所述电流-电压控制电路与所述第一输入/输出端电连接；

所述功率放大芯片包括传感器、功率管和电流抵消电路，其中，所述传感器通过所述电流抵消电路与所述功率管电连接，所述传感器与所述第二输入/输出端电连接。

在具体实施例中，所述控制芯片的偏置波形发生电路用于输出恒定的偏置电压或者带有温度补偿的偏置电压来偏置所述电流-电压控制电路中的电压/电流信号。需知的，所述偏置波形发生电路可以为Bandgap电路、恒定跨导电路等，此处不对所述偏置波形发生电路的具体结构作限定。

另外，所述偏置波形发生电路也可以在输出电压的基础上，叠加动态EVM的补偿信号，或是功率放大芯片中三极管放大系数的补偿信号。

所述电流-电压控制电路用于采集功率放大芯片的电流信号或电压信号，并通过控制调节所述偏置波形发生电路输出的偏置信号，用于输出电流信号或电压信号给所述功率放大芯片。

如图1所示，所述控制芯片和所述功率放大芯片通过第一输入/输出端和第二输入/输出端的设置，完成了通过一个端口，实现同时检测电压/电流信号，反馈电流/电压信号的环路控制方案。

如图2所示，根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流-电压控制电路包括第一场效应管、第二场效应管以及第三电流镜模块；

所述第一场效应管的栅极与所述偏置波形发生电路的输出端电连接，所述第一场效应管的漏极通过所述第三电流镜模块与所述第二场效应管的漏极电连接；

所述第一场效应管的漏极还与所述第二场效应管的栅极电连接；

所述第二场效应管的源极与所述第一输入/输出端电连接。

其中，所述第二场效应管的源极与所述第一输入/输出端电连接，用于接收功率放大芯片第二输入/输出端的电流信号。

所述电流镜模块包括第三场效应管和第四场效应管，其中，所述第三场效应管的漏极与所述第二场效应管的漏极电连接，所述第三场效应管的漏极和栅极电连接，所述第三场效应管的源极与所述第四场效应管的源极电连接，且所述第三场效应管和所述第四场效应管的源极均接地，从而在所述第三场效应管和所述第四场效应管之间形成电流镜结构。

所述电流镜模块用于将所述第三场效应管的漏极电流镜像到所述第四场效应管的漏极。

所述第一场效应管的栅极与所述偏置波形发生电路的输出端电连接，用于接收偏置波形发生电路产生的偏置电压，并将所述偏置电压转换为偏置电流。

所述第一场效应管的漏极和所述第四场效应管的漏极均与所述第二场效应管的栅极电连接，从而在所述偏置控制电路工作时，能够通过计算第一场效应管的漏极电流和第四场效应管的漏极电流之差，控制第二场效应管的栅极，以将偏置控制信号传输至功率放大芯片。

在所述偏置控制电路工作时，所述第二场效应管复用为电压缓冲器，用于将偏置控制信号缓冲到第二场效应管的源极，作为反馈的输出电压控制功率放大芯片的基极电压。

所述功率放大芯片的传感器可以为温度传感器，所述传感器用于检测功率管的温度。所述功率表放大芯片的功率管用于接收射频输入信号并执行相应的放大信号的功能。在所述功率放大芯片中，所述传感器和所述功率管会对应进行放置，并间隔较短距离进行放置，以使所述传感器和所述功率管的温度接近。

所述传感器和所述功率管均可以使用一个三极管进行实现，也可以使用其它晶体管进行实现，例如结型场效应管（junction FET，简称JFET）和金属-氧化物半导体场效应管（metal-oxide semiconductor FET，简称MOS-FET），也可以采用添加其它类型的外围电路进行实现。当所述传感器和所述功率管使用三极管进行实现时，所述第一电极为基极，所述第二电极为发射极，所述第三电极为集电极。当所述传感器和所述功率管使用场效应管进行实现时，所述第一电极为栅极，所述第二电极为漏极，所述第三电极为源极。

需知的，当所述传感器和所述功率管采用添加其它类型的外围电路实现时，所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极的作用均与所述传感器和所述功率管采用三极管进行实现时的作用相同。

在本实施例以及下述实施例中，分别采用一个独立的三级管用于实现传感器和功率管的功能，使用基极作为第一电极，发射极作为第二电极，集电极作为第三电极进行描述，但不作唯一限定，在下述实施例中不再一一赘述。

具体的，如图3所示，所述传感器的第一电极通过所述电流抵消电路与所述功率管的第一电极电连接，所述功率管的第一电极还用于接收射频输入信号，所述传感器的第一电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述传感器的第二电极与所述功率管的第二电极电连接。

在具体实施例中，所述功率管的尺寸远大于传感器，这会导致控制芯片从第二输入/输出端采集的电流大部分都来源于功率管的基极电流。由于放大系数β值随工艺、温度变化，这导致偏置电流会在功率管运行过程中发生偏移，不够稳定。而在控制芯片的偏置波形发生电路中加入放大系数校正的子模块，会增加控制芯片的设计复杂度。为了减小对功率管的基极电流影响，在所述功率放大芯片内部引入了电流抵消电路。

根据本实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联连接；

所述传感器的第一电极通过所述第一电阻和所述第二电阻与所述功率管的第一电极电连接；

所述第一电阻和所述第二电阻的比值等于所述功率管的放大系数与所述传感器的放大系数的比值；

所述传感器的第一电极通过所述第一电阻与所述第二输入/输出端电连接。

在具体实施例中，如图4所示，通过设置电阻比值为功率管的放大系统与传感器的放大系数之比的第一电阻和第二电阻，能够实现抵消传感器的基极电流和功率管的基极电流的功能。

通过所述电流抵消电路的设置，能够减小功率管基极电流对所述控制芯片采集电流的影响。另外，所述传感器和所述功率管对应进行放置，所述传感器的集电极电流会与功率管的电流进行镜像，镜像的比例为所述传感器和所述功率管的基-射极面积之比，具体的，如图4所示，所述传感器的基-射极面积和所述功率管的基-射极面积之比为1：N。通过传感器和功率管的设置关系，只要控制传感器的偏置电流和偏置电压，就可以控制住功率管的偏置电流和偏置电压。

在实际应用中，所述功率管的尺寸远大于所述传感器的尺寸，因此所述功率管的基-射极面积同样远大于所述传感器的基-射极面积，N可以为大于1的任意正整数，但需要保证N的数值符合功率管和传感器的尺寸关系。N的具体数值可以根据实际应用过程进行确定，此处不作具体限定。

需知的，所述第一电阻和所述第二电阻根据一定比值进行设置虽然能够抵消功率管基极电流对控制芯片采集的电流的影响，但是可能会影响功率管接收的射频输入信号的信号强度。

实施例2

本申请还提供了一种偏置控制电路的另一种实施方式，其中，所述偏置控制电路的控制芯片部分与上述实施例1中的控制芯片部分的具体实施方式相同，此处不再赘述。

参见图5，图5为本实施例提供的一种偏置控制电路的功率放大芯片的另一种电路连接示意图，根据本实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第一电流镜模块和第三电阻，所述传感器的集电极通过所述第一电流镜模块与所述功率管的基极电连接；

所述传感器的基极与所述第二输入/输出端电连接；

所述传感器的基极还通过所述第三电阻与所述功率管的基极电连接；

所述功率管的基极用于接收射频输入信号；

所述传感器的发射极与所述功率管的发射极电连接。

在具体实施例中，所述第三电阻为阻断电阻，用于阻断传感器的基极与所述功率管基极的电流。

传感器和功率管的整体尺寸比例设为1：β，并且假设传感器的基极电流为Ib。所述第一电流镜模块包括Q1和Q2两个PNP型三极管，所述Q1三极管和Q2三极管的尺寸比例为1：1，其中Q1三极管的发射极与Q2三极管的发射极电连接，所述Q1三极管和所述Q2三极管的基极均与所述传感器的集电极电连接，所述Q1三极管的集电极与所述传感器的集电极电连接，所述Q2三极管的集电极与功率管的基极电连接。

传感器的集电极电流由Q1三极管、Q2三极管两个PNP型三极管组成的第一电流镜模块注入到功率管的基极。由于Q1三极管、Q2三极管的集电极电流为β倍的Ib，因此该电流正好补偿了功率管的Ib电流。本实施例中的电流抵消电路的优点在于，由于功率管基极与Q2三极管的集电极相连，从该节点看向Q2三极管的集电极是高阻，因此Q2三极管不会影响功率管的射频输入信号。

实施例3

由于功率放大芯片中三极管的电流放大系数β比较大，因此基极电流相对比较小，为了获得更好控制的效果，功率放大芯片与控制芯片之间的电流信号需要尽可能大，因此增加电流倍增电路可以增加整个方案的控制效果。

本申请实施例还提供了一种偏置控制电路的另一种实施方式，其中，所述偏置控制电路的控制芯片部分与上述实施例1中的控制芯片部分的具体实施方式相同，此处不再赘述。

参见图6，所述偏置控制电路还包括电流倍增电路，所述传感器通过所述电流倍增电路与所述第二输入/输出端电连接，所述电流倍增电路用于将所述传感器基极的电流增大预设倍数。

根据本实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第二电流镜模块和第一三极管，所述传感器的基极与所述第一三极管的基极电连接，所述第一三极管的集电极通过所述第二电流镜模块与所述功率管的基极电连接，所述第一三极管的发射极与所述传感器的发射极和所述功率管的发射极电连接；

所述传感器的基极还通过第二电阻与所述功率管的基极电连接。

在具体实施例中，所述第二电阻为阻断电阻，用于阻断所述传感器基极与所述功率管基极的电流。

所述第二电流镜模块的结构和作用可以参考上述实施例2中第一电流镜模块的具体实施方式，此处不再赘述。

如图6所示，本实施例给出了一种在所述偏置控制电路的功率放大芯片中加入电流倍增电路的实现方式，即将传感器的基极和集电极相连，此时流过传感器基极或者集电极的电流为(1+β)Ib，实现了基极电流倍增。

具体的，所述第一三级管和所述传感器的尺寸比为1：1，从而通过所述第一三级管与所述电流镜模块的连接方式，能够将所述第一三极管集电极的电流镜像到所述传感器的集电极。而所述第二电流镜模块的两端分别连接所述第一三极管的集电极和所述功率管的基极，所以通过本实施例的上述电路连接结构，直接将所述功率管基极的电流镜像到了传感器的集电极。

而通过本实施例中将传感器的集电极和基极直接连接的方式，实现了传感器基极电流与所述功率管基极电流的相加，从而使得传感器基极或者集电极的电流为(1+β)Ib。

实施例4

本申请还提出了一种偏置控制电路，能够通过相应的电路连接关系同时实现电流抵消电路和电流倍增电路的功能。在本实施例的偏置控制电路中，所述控制芯片的连接方式与上述实施例1中的控制芯片的连接方式的具体实施方式相同，此处不再赘述。

参见图7，根据本实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括第二三极管和第三三极管；

所述第二三极管的发射极与所述传感器的集电极和基极电连接，所述第二三极管的集电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述第二三极管的基极和所述第三三极管的基极均与所述第二输入/输出端电连接；

所述第三三极管的发射极与所述功率管的基极电连接，所述功率管的基极还用于接入射频输入信号；

所述传感器的发射极和所述功率管的发射极电连接。

在具体实施例中，如图7所示，所述第二三极管Q3与所述第三三极管Q4均为NPN型三极管，所述传感器管与所述功率管的基极-射极面积比为1：N，所述传感器管与所述功率管的整体尺寸比为1：β，所述第二三极管Q3与所述第三三极管Q4的整体尺寸比为1：N/β。具体的，所述功率管的尺寸远大于所述传感器管，N/β根据实际使用的功率管尺寸和传感器尺寸进行适应性变化，此处不作具体限定。

在本实施例的功率放大芯片电路中，通过所述第三三极管Q4与功率管组成达林顿管，从而减小功率管基极电流对传感器基极电流的吸取。然后通过第二三极管Q3、传感器、功率管和第三三极管Q4形成跨导线性环，实现传感器与功率管的偏置电压、偏置电流的镜像。通过本实施例中的电路连接关系，同时实现了传感器基极电流倍增和功率管的基极电流抵消。

实施例5

本实施例还提供了一种偏置控制电路，能够通过电压缓冲器隔离传感器的集电极和基极，从而使控制芯片接收到的集电极电流不再包含基极电流，直接与功率管的集电极电流镜像。而且可以通过功率管集电极电压间接控制功率管基极电压，从而实现完整的电压、电流控制环路。

本实施例中所述偏置控制电路的控制芯片部分与上述实施例1中的控制芯片部分的具体实施方式相同，此处不再赘述。

参考图8和图9，根据本申请实施例的一种具体实施方式，所述电流抵消电路包括电压缓冲器和隔离电路；

所述传感器的基极通过所述隔离电路与所述功率管的基极电连接；

所述传感器的集电极与所述第二输入/输出端电连接，所述传感器的基极通过所述电压缓冲器与所述第二输入/输出端电连接；

所述功率管的基极还用于接入射频输入信号；

所述传感器的发射极与所述功率管的发射极电连接。

在具体实施例中，如图8所示，所述传感器集电极作为控制端，直接与功率管集电极电流镜像，通过传感器集电极的电压能够控制所述传感器基极的电压，控制所述功率管集电极的电压，也能够实现控制功率管基极电压的功能。从而通过控制芯片对功率放大芯片的偏置控制，能够实现完整的电压、电流控制环路。

图9给出本实施例的一种具体实施方式，如图9所示，采用NPN三级管Q5作为电压缓冲器，三极管Q5的基极电压为传感器基极电压加上三极管Q5的基-射极电压。也就是说，控制传感器集电极的电压，即控制了传感器的基极电压。控制芯片通过采集第二输入/输出端的电流，并控制所述第二输入/输出端的电压即可控制传感器的电流，最终实现控制功率管的电流信号。

另外，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括上述实施例1-5中任一实施例所述的偏置控制电路。

综上所述，本申请实施例提供了一种偏置控制电路及电子设备，通过设置偏置控制电路中控制芯片和功率放大芯片的连接方式，从而实现了通过一个端口即实现了控制芯片与功率放大芯片之间的电压/电流信号交互，极大的减少了控制芯片和功率放大芯片的PAD管脚和交互信号，从而通过低成本和小型化的方式实现了偏置控制电路的环路控制方案，且保障了偏置电路的可靠性。另外，本申请提供的电子设备的具体实施过程可以参考上述电路实施例的具体实施过程，此处不再一一赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种偏置控制电路，其特征在于，所述偏置控制电路包括：控制芯片和功率放大芯片，所述控制芯片的第一输入/输出端与所述功率放大芯片的第二输入/输出端电连接，所述控制芯片和所述功率放大芯片均通过唯一的输入/输出端传递电压和电流；

所述控制芯片包括偏置波形发生电路和电流-电压控制电路，其中，所述偏置波形发生电路和所述电流-电压控制电路电连接，所述电流-电压控制电路与所述第一输入/输出端电连接；

所述功率放大芯片包括传感器、功率管和电流抵消电路，其中，所述传感器通过所述电流抵消电路与所述功率管电连接，所述传感器与所述第二输入/输出端电连接；

所述传感器的第一电极通过所述电流抵消电路与所述功率管的第一电极电连接，所述功率管的第一电极还用于接收射频输入信号，所述传感器的第一电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述传感器的第二电极与所述功率管的第二电极电连接。

2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流抵消电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻与所述第二电阻串联连接；

所述传感器的第一电极通过所述第一电阻和所述第二电阻与所述功率管的第一电极电连接；

所述第一电阻和所述第二电阻的比值等于所述功率管的放大系数与所述传感器的放大系数的比值；

所述传感器的第一电极通过所述第一电阻与所述第二输入/输出端电连接。

3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流抵消电路包括第一电流镜模块和第三电阻，所述传感器的第三电极通过所述第一电流镜模块与所述功率管的第一电极电连接；

所述传感器的第一电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述传感器的第一电极还通过所述第三电阻与所述功率管的第一电极电连接；

所述功率管的第一电极用于接收射频输入信号；

所述传感器的第二电极与所述功率管的第二电极电连接。

4.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述偏置控制电路还包括电流倍增电路，所述传感器通过所述电流倍增电路与所述第二输入/输出端电连接，所述电流倍增电路用于将所述传感器的第一电极的电流增大预设倍数。

5.根据权利要求4所述的电路，其特征在于，所述电流抵消电路包括第二电流镜模块和第一三极管，所述传感器的第一电极与所述第一三极管的基极电连接，所述第一三极管的集电极通过所述第二电流镜模块与所述功率管的第一电极电连接，所述第一三极管的发射极与所述传感器的第二电极和所述功率管的第二电极电连接；

所述传感器的第一电极还通过第二电阻与所述功率管的第一电极电连接。

6.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流抵消电路包括第二三极管和第三三极管；

所述第二三极管的发射极与所述传感器的第三电极和第一电极电连接，所述第二三极管的集电极与所述第二输入/输出端电连接；

所述第二三极管的基极和所述第三三极管的基极均与所述第二输入/输出端电连接；

所述第三三极管的发射极与所述功率管的第一电极电连接，所述功率管的第一电极还用于接入射频输入信号；

所述传感器的第二电极和所述功率管的第二电极电连接。

7.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流抵消电路包括电压缓冲器和隔离电路；

所述传感器的第一电极通过所述隔离电路与所述功率管的第一电极电连接；

所述传感器的第三电极与所述第二输入/输出端电连接，所述传感器的第一电极通过所述电压缓冲器与所述第二输入/输出端电连接；

所述功率管的第一电极还用于接入射频输入信号；

所述传感器的第二电极与所述功率管的第二电极电连接。

8.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，所述电流-电压控制电路包括第一场效应管、第二场效应管以及第三电流镜模块；

所述第一场效应管的栅极与所述偏置波形发生电路的输出端电连接，所述第一场效应管的漏极通过所述第三电流镜模块与所述第二场效应管的漏极电连接；

所述第一场效应管的漏极还与所述第二场效应管的栅极电连接；

所述第二场效应管的源极与所述第一输入/输出端电连接。

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括权利要求1-8任一项所述的偏置控制电路。

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