CN116054756A - 偏置电路及功率放大器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种偏置电路及功率放大器，偏置电路包括：电流镜阵列单元，用于将多个参考电源转化为稳定的多个输出电流；线性化单元，包括若干电容和若干电阻，用于在多个输出电流随参考电源变化而发生占比调整时，等效改变整体线性化单元的电阻和电容的大小，在为与偏置电路连接的功率放大器提供偏置电压或偏置电流的同时，改变不同功率模式下的功率放大器线性度。通过电流镜阵列单元中的不同电流镜配置不同的参考电压或者电流，可以改变各个电流镜的输出电流在总的偏置电流中的占比，进而等效改变整体线性化单元中电容和电阻的大小，改变不同功率模式下功率放大器的线性度。

Description

偏置电路及功率放大器

技术领域

本发明涉及射频前端技术领域，特别是涉及一种偏置电路及功率放大器。

背景技术

随着科学技术的发展，无线通信技术发展迅猛，越来越趋于成熟。功率放大器是无线通信的关键部件，可以在包括蜂窝通信、无线宽带等任何符合通信标准的无线通信系统中起到放大射频信号的作用。晶体管构成的功率放大器要做到不失真地将信号放大，就必须保证晶体管的发射结正偏、集电结反偏，即应该设置晶体管工作点，设置所谓工作点就是通过外部电路使晶体管的基极、发射极和集电极处于所要求的电位，这些外部电路就被称为偏置电路。

在通信系统中，有时系统并不需要很高的发射功率，为了使得系统在不同的发射状态下都有很高的效率，提出了多模切换技术，即根据通信系统所需功率，设定发射功率的大小。

但是传统基于偏置电路的线性度优化技术，仅能应用于特定输出功率的功率放大器。对于具有多模切换功能的功率放大器，无法实现所有输出功率的线性度优化。

发明内容

基于此，有必要提供一种针对多模切换功率放大器的偏置电路，以及配备有该偏置电路的功率放大器。

第一方面，本申请提供了一种偏置电路，包括：

电流镜阵列单元，用于将多个参考电源转化为稳定的多个输出电流；

线性化单元，包括若干电容和若干电阻，用于在多个输出电流随参考电源变化而发生占比调整时，等效改变整体线性化单元的电阻和电容的大小，在为与偏置电路连接的功率放大器提供偏置电压或偏置电流的同时，改变不同功率模式下功率放大器的线性度。

在其中的一个实施例中，电流镜阵列单元包括与多个参考电源一一连接的电流镜。

在其中的一个实施例中，电流镜阵列单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

第一晶体管的第一极通过第一电阻连接至第一参考电源，第二晶体管的第一极通过第二电阻连接至第二参考电源，第三晶体管的第一极通过第三电阻连接至第三参考电源；

第一晶体管的第二极连接至第四晶体管的第二极，第二晶体管的第二极连接至第五晶体管的第二极，第三晶体管的第二极连接至第六晶体管的第二极；

第一晶体管的第三极、第二晶体管的第三极和第三晶体管的第三极均连接至第七晶体管的第一极；

第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第七晶体管均将第一极和第二极短接；

第四晶体管的第一极、第五晶体管的第一极和第六晶体管的第一极均通过第四电阻连接至电源端。

在其中的一个实施例中，线性化单元包括第一电容、第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

第一电容的第一极连接至第一晶体管的第二极和第四晶体管的第二极，第二电容的第一极连接至第二晶体管的第二极和第五晶体管的第二极，第三电容的第一极连接至第三晶体管的第二极和第六晶体管的第二极；第一电容、第二电容和第三电容的第二极均接地；

第四晶体管的第三极通过第五电阻连接至第七电阻第一极，第五晶体管的第三极通过第六电阻连接至第七电阻第一极，第六晶体管的第三极连接至第七电阻第一极，第七电阻的第二极连接至功率放大器。

在其中的一个实施例中，第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管分别包括一个晶体管或多个并联晶体管。

在其中的一个实施例中，第四电阻与第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管连接的一端连接有接地的去耦电容器。

在其中的一个实施例中，电流镜阵列单元包括有至少两组电流镜。

第二方面，本申请提供了一种功率放大器，包括：

主放大单元，用于对输入信号进行放大；

输入匹配电路和输出匹配电路，用于实现阻抗匹配；

如第一方面任一种的偏置电路，偏置电路与主放大单元连接，用于向主放大单元提供偏置电压或偏置电流；

输入匹配电路、主放大单元和输出匹配电路依次连接。

在其中的一个实施例中，主放大单元的第一极通过电感连接至外部电源，并与输出匹配电路连接；主放大单元的第二极连接至输入匹配电路；主放大单元的第三极接地。

在其中的一个实施例中，主放大单元包括若干并联晶体管。

上述偏置电路，利用多个电流镜阵列单元和线性化单元的组合，通过调整多个参考电压或参考电流，改变不同电流镜的输出电压占比或输出电流占比，然后等效改变整体线性化单元的电阻和电容的大小，使得在给不同输出功率下的功率放大器提供合适的偏置电压或偏置电流的同时，改变不同输出功率下的功率放大器的线性度。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统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本申请的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为一实施例的偏置电路的示意图；

图2为一实施例的偏置电路的示意图；

图3为一实施例的功率放大器的结构示意图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一电阻称为第二电阻，且类似地，可将第二电阻称为第一电阻。第一电阻和第二电阻两者都是电阻，但其不是同一电阻。

可以理解，以下实施例中的“连接”，如果被连接的电路、模块、单元等相互之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。同时，在本说明书中使用的术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。

在实际应用中，射频功率放大器实现信号线性放大有一定条件，当信号幅度大于线性区域，信号就会因非线性放大而失真。在某些场合下，对功率放大器的线性度要求极高，例如正交频分复用调制的通信系统，非线性失真会导致频谱扩展和带内信号畸变，使系统性能恶化。因此，在产品设计时，会给出关于功率放大器线性度的优化方案。同时在针对移动设备的产品设计中，功率放大器的功耗也是至关重要的设计指标，因此引入多模切换技术，在需要不同的发射功率时，切换到不同输出功率模式，以此保证功率放大器一直工作在高效率的区域。

但是传统基于偏置电路的线性度优化技术，仅能应用于特定输出功率的功率放大器。对于具有多模切换功能的功率放大器，无法实现所有输出功率的线性度优化。为解决该问题，本申请提出以下技术方案：

如图1所示，为一实施例的偏置电路的示意图。偏置电路包括：电流镜阵列单元，用于将多个参考电源转化为稳定的多个输出电流；线性化单元，包括若干电容和若干电阻，用于在多个输出电流随参考电源变化而发生占比调整时，等效改变整体线性化单元的电阻和电容的大小，在为与偏置电路连接的功率放大器提供偏置电压或偏置电流的同时，改变不同功率模式下功率放大器的线性度。

电流镜阵列单元包括多个电流镜，多个电流镜将多个参考电源转化为多个输出电流，多个输出电流经过线性化单元的电容和电阻后，输出功率放大器所需偏置电压或偏置电流。

当功率放大器切换到不同功率模式时，对多个参考电源的大小进行调整，从而调整多个输出电流的占比，多个输出电流经过不同线性化单元的电容和电阻后，输出切换功率模式后的功率放大器所需偏置电压或偏置电流，并等效改变整体线性化单元的电容和电阻的大小，改变不同功率模式下的功率放大器线性度。

在一个实施例中，电流镜阵列单元包括多个与参考电源一一连接的电流镜。

电流镜的功能是精确地复制电流，而不受工艺和温度的影响。电流镜的一个重要特点是相对较高的输出电阻，无论负载条件如何，它都有助于保持输出电流恒定。电流镜的另一个特点是相对较低的输入电阻，无论驱动条件如何，这有助于保持输入电流恒定。

通过利用电流镜复制电流的功能，将与电流镜对应的参考电源转化为稳定的输出电压或输出电流。每个电流镜均产生一个对应于参考电源的输出电流，在线性化单元的若干电阻和若干电容协同作用下汇集到一起，然后输出功率放大器所需偏置电压或偏置电流。

当功率放大器切换到不同功率模式时，通过调整多个参考电源的占比，获得不同输出电流占比，再将多个输出电流在线性化单元中的若干电阻和若干电容的协同作用下汇聚到一起，向功率放大器输出偏置电压或偏置电流，等效改变整体线性化单元的电容和电阻的大小，同时有效改变不同功率模式下的功率放大器线性度。

再次参照图1，在一个实施例中，电流镜阵列单元包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第一晶体管Q1的第一极通过第一电阻R1连接至第一参考电源，第二晶体管Q2的第一极通过第二电阻R2连接至第二参考电源，第三晶体管Q3的第一极通过第三电阻R3连接至第三参考电源。第一晶体管Q1的第二极连接至第四晶体管Q4的第二极，第二晶体管Q2的第二极连接至第五晶体管Q5的第二极，第三晶体管Q3的第二极连接至第六晶体管Q6的第二极。第一晶体管Q1的第三极、第二晶体管Q2的第三极和第三晶体管Q3的第三极均连接至第七晶体管Q7的第一极。第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第七晶体管Q7均将第一极和第二极短接。第四晶体管Q4的第一极、第五晶体管Q5的第一极和第六晶体管Q6的第一极均通过第四电阻R4连接至电源端。

电流镜阵列单元中，第一晶体管Q1与第四晶体管Q4构成一组电流镜，第二晶体管Q2与第五晶体管Q5构成一组电流镜，第三晶体管Q3与第六晶体管Q6构成一组电流镜。第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3分别与不同参考电源连接，多个参考电源经过对应的电流镜处理后形成多个输出电流。具体来说，第一参考电源连接至包括第一晶体管Q1与第四晶体管Q4的电流镜后，输出第一输出电流；第二参考电源连接至包括第二晶体管Q2与第五晶体管Q5的电流镜后，输出第二输出电流；第三参考电源连接至包括第三晶体管Q3与第六晶体管Q6的电流镜后，输出第三输出电流。第一输出电流、第二输出电流、第三输出电流分别流入各自的线性化单元。

与第四电阻R4连接的电源端为第四晶体管Q4、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6提供供电电压，使得第四晶体管Q4、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6能够正常工作。

在一个实施例中，如图1所示，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7均为三极管。当第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7均为NPN型时，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的第一极均为集电极，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的第二极均为基极，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的第三极均为发射极。第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7也可以都为PNP型三极管。但本申请对此并不做限定，在本申请的其他实施例中，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的类型也可以不同，具体视情况而定。

此外，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7也可以均为MOS管，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的第一极为漏极，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的第二极为栅极，第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6和第七晶体管Q7的第三极为源极。

在一个实施例中，线性化单元包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7。第一电容C1的第一极连接至第一晶体管Q1的第二极和第四晶体管Q4的第二极，第二电容C2的第一极连接至第二晶体管Q2的第二极和第五晶体管Q5的第二极，第三电容C3的第一极连接至第三晶体管Q3的第二极和第六晶体管Q6的第二极；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的第二极均接地。第四晶体管Q4的第三极通过第五电阻R5连接至第七电阻R7第一极，第五晶体管Q5的第三极通过第六电阻R6连接至第七电阻R7第一极，第六晶体管Q6的第三极连接至第七电阻R7第一极，第七电阻R7的第二极连接至功率放大器。

在线性化单元中，各个电容的容值和各个电阻的阻值可以相同或者不同。

第七晶体管Q7的第一极和第二极短接，形成二极管连接方式，第七晶体管Q7与第一晶体管Q1的连接作用是暂时保持第一电容C1第一极的电位。同样的，第七晶体管Q7与第二晶体管Q2的连接作用是暂时保持第二电容C2第一极的电位，第七晶体管Q7与第三晶体管Q3的连接作用是暂时保持第三电容C3第三极的电位。

功率放大器包括功率管。线性化单元中的第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7均位于功率管的基极的直流通路上，起到限流或降压作用，补偿功率管基极-发射极的电压随温度升高而下降造成的基极偏置点的偏移，保持功率管的偏置状态稳定，提高功率管的热稳定性。

当功率放大器的输入功率变大时，射频输入信号耦合到偏置电路中的信号成分增大。以第一电容C1和第四晶体管Q4为例，两者在交流信号下构成分压电路，当泄露到偏置电路的信号功率变大时，整个分压电路的电压升高，在阻抗不变的情况下，第一电容C1分得的电压变高，使得第四晶体管Q4的第二极电压提升，进而增加第四晶体管Q4的输出偏置电流。

当功率放大器功率管的输入信号功率变大时，泄露到偏置电路中的射频功率增加，由于第一电容C1的分压作用，使得经过第四晶体管Q4的直流电流增大，而第五电阻R5的压降增加，使得功率放大器功率管的基极-发射极电压降低。在功率放大器的输入信号增大时，通过第一电容C1、第五电阻R5和第四晶体管Q4共同作用，稳定功率管的偏置状态，提高功率放大器的线性度。

同样的，由于第二电容C2的作用，第六电阻R6上压降增加，使得功率放大器功率管的基极-发射极电压降低，从而在功率放大器的输入信号增大时稳定功率管的偏置状态，提高功率放大器的线性度。在第三电容C3所在支路并未放置电阻，第三电容C3用于在不同电流占比下减小或增加线性化单元的等效电阻，优化功率放大器线性度。

当功率放大器切换到不同输出功率模式时，改变第一参考电源、第二参考电源和第三参考电源的大小，第一晶体管Q1和第四晶体管Q4所在电流镜输出的第一输出电流、第二晶体管Q2和第五晶体管Q5所在电流镜输出的第二输出电流、第三晶体管Q3和第六晶体管Q6所在电流镜输出的第三输出电流，三者的占比相应发生变化，等效改变了整体线性化单元的电阻和电容，实现了对不同功率模式下功率放大器的线性度优化。而在传统的单电流镜和单参考电源方案中，线性化单元的电阻阻值和电容容值在设计电路时就已经固定，在功率放大器进行不同功率模式的切换时，不能改变，使功率放大器无法在不同功率模式下均工作在高线性度状态。

当功率放大器切换到不同输出功率模式时，第一参考电源、第二参考电源和第三参考电源的大小调整需结合第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3的容值和第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7的阻值计算获得。

在一个实施例中，第四晶体管Q4、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6分别包括一个晶体管或多个并联晶体管。也就是说，第四晶体管Q4可以为一个晶体管，也可以为多个并联晶体管。同样的，第五晶体管Q5可以为一个晶体管，也可以为多个并联晶体管，第六晶体管Q6可以为一个晶体管，也可以为多个并联晶体管。

在一个实施例中，第四电阻R4与第四晶体管Q4、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6连接的一端连接有接地的去耦电容器，去除高频信号干扰，减小电源内阻。

电流镜阵列单元包括有至少两组电流镜。在图1和上述实施例中公开了包括三组电流镜的电流镜阵列单元。其他实施例中，电流镜阵列单元也可以为两组或四组、五组等等。对应的，参考电源的数量和电容、电阻的数量相应随电流镜组数变化而对应变化。

例如，当电流镜阵列单元包括n(n为大于1的正整数)组电流镜时，晶体管1至晶体管n的第一极一一对应连接至不同参考电源。晶体管1至晶体管n的第二极一一对应连接至晶体管1’至晶体管n’。其中，晶体管k与晶体管k’属于同一组电流镜k，k为1到n之间的任意整数。晶体管1至晶体管n的第三极均连接至晶体管n+1的第一极。晶体管1至晶体管n+1均将第一极与第二极短接。晶体管1’至晶体管n’的第一极均通过电阻连接至电源端。对应的，线性化单元包括电容1至电容n、电阻1至电阻n。电容1至电容n的第一极连接至对应电流镜两个晶体管的第二极，电容1至电容n的第二极均接地。电阻1至电阻n与对应电流镜的输出端串联后并联接入功率放大器。其中电容、电阻与电流镜的对应关系为：电容k与电流镜k对应，电阻k与电流镜k对应，k为1到n之间的任意整数。

在一个实施例中，参考电源可以为电压源，也可以为电流源。如图2所示，展示了参考电源为电流源的情况下的偏置电路结构图。

在一个实施例中，偏置电路可以由GaAs工艺制造，也可以与SOI CMOS工艺兼容。

本申请所公开的偏置电路，通过对电流镜阵列单元中的不同电流镜配置不同的参考电压或者电流，可以改变各个电流镜的输出电流在总的偏置电流中的占比，进而等效改变整体线性化单元中电容和电阻的大小，改变不同功率模式下功率放大器的线性度。

如图3所示，为一实施例的功率放大器的结构示意图。功率放大器包括：

主放大单元，用于对输入信号进行放大；输入匹配电路和输出匹配电路，用于实现阻抗匹配；偏置电路，偏置电路与主放大单元连接，用于向主放大单元提供偏置电压或偏置电流；输入匹配电路、主放大单元和输出匹配电路依次连接。

在一个实施例中，偏置电路包括：电流镜阵列单元，用于将多个参考电源转化为稳定的多个输出电流；线性化单元，包括若干电容和若干电阻，用于在多个输出电流随参考电源变化而发生占比调整时，等效改变整体线性化单元的电阻和电容的大小，在为主放大单元提供偏置电压或偏置电流的同时，改变不同功率模式下的功率放大器线性度。

在一个实施例中，电流镜阵列单元包括与多个参考电源一一连接的电流镜。

电流镜阵列单元包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第四晶体管Q4、第五晶体管Q5、第六晶体管Q6、第七晶体管Q7、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3和第四电阻R4。第一晶体管Q1的第一极通过第一电阻R1连接至第一参考电源，第二晶体管Q2的第一极通过第二电阻R2连接至第二参考电源，第三晶体管Q3的第一极通过第三电阻R3连接至第三参考电源。第一晶体管Q1的第二极连接至第四晶体管Q4的第二极，第二晶体管Q2的第二极连接至第五晶体管Q5的第二极，第三晶体管Q3的第二极连接至第六晶体管Q6的第二极。第一晶体管Q1的第三极、第二晶体管Q2的第三极和第三晶体管Q3的第三极均连接至第七晶体管Q7的第一极。第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3和第七晶体管Q7均将第一极和第二极短接。第四晶体管Q4的第一极、第五晶体管Q5的第一极和第六晶体管Q6的第一极均通过第四电阻R4连接至电源端。

在一个实施例中，线性化单元包括第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第五电阻R5、第六电阻R6和第七电阻R7。第一电容C1的第一极连接至第一晶体管Q1的第二极和第四晶体管Q4的第二极，第二电容C2的第一极连接至第二晶体管Q2的第二极和第五晶体管Q5的第二极，第三电容C3的第一极连接至第三晶体管Q3的第二极和第六晶体管Q6的第二极；第一电容C1、第二电容C2和第三电容C3的第二极均接地。第四晶体管Q4的第三极通过第五电阻R5连接至第七电阻R7第一极，第五晶体管Q5的第三极通过第六电阻R6连接至第七电阻R7第一极，第六晶体管Q6的第三极连接至第七电阻R7第一极，第七电阻R7的第二极连接主放大单元。

在一个实施例中，第四晶体管Q4、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6分别包括一个晶体管或多个并联晶体管。

在一个实施例中，第四电阻R4与第四晶体管Q4、第五晶体管Q5和第六晶体管Q6连接的一端连接有接地的去耦电容器。

在一个实施例中，电流镜阵列单元包括有至少两组电流镜。

在一个实施例中，主放大单元的第一极通过电感连接至外部电源，并与输出匹配电路连接；主放大单元的第二极连接至输入匹配电路；主放大单元的第三极接地。偏置电路的输出，即第七电阻R7第二极，连接至主放大单元的第二极，提供稳定的偏置电压或偏置电流。

输入匹配电路的两端分别与射频输入信号RFin与主放大单元的第二极连接。输出匹配电路的两端分别与主放大单元的第一极与射频输出信号RFout连接。

当主放大单元处于不同功率输出模式时，通过改变偏置电路中的电流镜阵列单元的不同电流镜输出电流占比，对不同功率模式下的线性度进行针对性优化。

在一个实施例中，如图3所示，主放大单元包括NPN型三极管，主放大单元的第一极指三极管的集电极，主放大单元的第二极指基极，主放大单元的第三极指发射极。此外，主放大单元还可以为PNP型三极管，或NMOS管、PMOS管。

在一个实施例中，主放大单元包括若干并联晶体管，沿从输入匹配电路到输出匹配电路，依次为晶体管M1、晶体管M2、……晶体管Mx。各个晶体管的第一极相互连接，通过电感连接至外部电源，并与输出匹配电路连接。各个晶体管的第二极相互连接，并连接至输入匹配电路。各个晶体管的第三极相互连接，同时接地。

在一个实施例中，偏置电路可以由GaAs工艺制造，也可以与SOI CMOS工艺兼容。

本申请所公开的一种功率放大器，通过电流镜阵列单元中的不同的电流镜配置不同的参考电压或者电流，可以改变各个电流镜的输出电流在总的偏置电流中的占比，进而等效改变整体线性化单元中电容和电阻的大小，同时改变不同功率模式下功率放大器的线性度。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种偏置电路，其特征在于，包括：

电流镜阵列单元，用于将多个参考电源转化为稳定的多个输出电流；

线性化单元，包括若干电容和若干电阻，用于在多个所述输出电流随参考电源变化而发生占比调整时，等效改变整体所述线性化单元的电阻和电容的大小，在为与所述偏置电路连接的功率放大器提供偏置电压或偏置电流的同时，改变不同功率模式下功率放大器的线性度。

2.根据权利要求1所述的偏置电路，其特征在于，所述电流镜阵列单元包括与多个所述参考电源一一连接的电流镜。

3.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，所述电流镜阵列单元包括第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管、第六晶体管、第七晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻；

所述第一晶体管的第一极通过第一电阻连接至第一参考电源，第二晶体管的第一极通过第二电阻连接至第二参考电源，第三晶体管的第一极通过第三电阻连接至第三参考电源；

所述第一晶体管的第二极连接至第四晶体管的第二极，第二晶体管的第二极连接至第五晶体管的第二极，第三晶体管的第二极连接至第六晶体管的第二极；

所述第一晶体管的第三极、第二晶体管的第三极和第三晶体管的第三极均连接至第七晶体管的第一极；

所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管和第七晶体管均将第一极和第二极短接；

所述第四晶体管的第一极、第五晶体管的第一极和第六晶体管的第一极均通过第四电阻连接至电源端。

4.根据权利要求3所述的偏置电路，其特征在于，所述线性化单元包括第一电容、第二电容、第三电容、第五电阻、第六电阻和第七电阻；

所述第一电容的第一极连接至第一晶体管的第二极和第四晶体管的第二极，所述第二电容的第一极连接至第二晶体管的第二极和第五晶体管的第二极，所述第三电容的第一极连接至第三晶体管的第二极和第六晶体管的第二极；所述第一电容、第二电容和第三电容的第二极均接地；

所述第四晶体管的第三极通过第五电阻连接至第七电阻第一极，所述第五晶体管的第三极通过第六电阻连接至第七电阻第一极，所述第六晶体管的第三极连接至第七电阻第一极，所述第七电阻的第二极连接至功率放大器。

5.根据权利要求4所述的偏置电路，其特征在于，所述第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管分别包括一个晶体管或多个并联晶体管。

6.根据权利要求5所述的偏置电路，其特征在于，所述第四电阻与第四晶体管、第五晶体管和第六晶体管连接的一端连接有接地的去耦电容器。

7.根据权利要求2所述的偏置电路，其特征在于，所述电流镜阵列单元包括有至少两组电流镜。

8.一种功率放大器，其特征在于，包括：

主放大单元，用于对输入信号进行放大；

输入匹配电路和输出匹配电路，用于实现阻抗匹配；

如权利要求1-7中任一项所述的偏置电路，所述偏置电路与所述主放大单元连接，用于向主放大单元提供偏置电压或偏置电流；

所述输入匹配电路、所述主放大单元和所述输出匹配电路依次连接。

9.根据权利要求8所述的功率放大器，其特征在于，所述主放大单元的第一极通过电感连接至外部电源，并与输出匹配电路连接；所述主放大单元的第二极连接至输入匹配电路；所述主放大单元的第三极接地。

10.根据权利要求9所述的功率放大器，其特征在于：所述主放大单元包括若干并联晶体管。

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