CN201571021U - 具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有温度补偿功能的功率放大器偏置电路。所述偏置电路包括集电极连接固定电压端、射极通过电阻与功率放大器连接的第一三极管，该三极管基极连接基准电压端，该偏置电路还包括射极接地、基极通过电阻与功率放大器连接的第二三极管，该三极管集电极通过电阻连接偏置电压端；反馈电阻接于基准电压电路与第二三极管集电极之间；所述基准电压电路包括串联的电阻及两二极管，电阻另一端接偏置电压端，一二极管阴极接地，阳极接另一二极管阴极，该二极管阳极接第一三极管基极；本实用新型所述偏置电路能够很好的抑制功率放大器的增益随温度变化而变化，使功率放大器性能更加稳定，适用范围广泛。
Description
技术领域
本实用新型涉及射频功率放大器应用技术领域，具体是指一种具有温度补偿作用的功率放大器的偏置电路。
背景技术
射频功率放大器作为各种无线通讯系统发射机中的关键部件，各通信标准对其各项指标均有严格要求，随着数据传输量的增大，当前的3G标准对射频功率放大器提出了更为苛刻的要求，在高线性度、高效率的基础上，还要求射频功率放大器在整个温度变化范围内具有良好的温度特性指标。由于温度变化会引起功率三极管的结压降及放大倍数变化，从而导致射频功率放大器的性能受温度影响而有较大变化。对于一个典型的二级射频功率放大器来说，其增益随温度的变化通常在2～3dB，这会导致使用该射频功率放大器的手持设备性能随温度变化偏差很大，为了补偿这种性能偏差，最直接的办法就是设计一个带温度补偿的偏置电路给功率放大器提供偏置。传统的功率放大器偏置电路多是利用两个二极管d1、d2串联产生一个基准电压，然后通过电流镜结构给射频三极管提供偏置，如图1所示，虚线部分为偏置电路，d1、d2用于产生一个基准电压，d1、d2通常由接成二极管形式的三极管替代，然后通过镜像给三极管Q提供电流，再由三极管Q通过r3给射频三极管Q1提供偏置电流。由于三极管Q、Q1及两二极管处均可用同种管子来实现，因而在温度发生变化引起三极管结电压发生变化时，三者的VBE将发生同样的变化，因而这个偏置电路对温度变化有一定的补偿作用。但在对偏置电流要求严格的使用场合时，这个偏置电路对温度变化的抑制作用还是远远不够的，有必要设计一种具有更好的具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路。
实用新型内容
本实用新型需解决的问题是提供一种性能稳定、补偿效果好的功率放大器偏置电路。
所述功率放大器偏置电路包括集电极连接固定电压端、射极与功率放大器连接的第一三极管，所述第一三极管基极连接基准电压端；偏置电路还包括射极接地、基极通过电阻与功率放大器连接的第二三极管，所述第二三极管集电极通过电阻连接偏置电压VBIAS端；另有反馈电阻接于基准电压电路与第二三极管集电极之间；所述第一三极管基极连接的基准电压取自一电阻及两二极管组成的串联电路，所述电阻另一端接偏置电压VBIAS端，其中一二极管阴极接地，阳极接另一二极管阴极，该二极管阳极接第一三极管基极；所述第一三极管射极通过电阻接地；所述偏置电路通过电阻连接功率放大器中功率管的基极。
一种具体的方案为：所述反馈电阻一端连接两二极管交点，另一端通过电阻连接第二三极管集电极。
另一种具体的方案为：所述反馈电阻一端连接第一三极管基极，另一端通过电阻连接第二三极管集电极。
本实用新型所述偏置电路能够很好的抑制功率放大器的性能随温度变化而变化，使功率放大器性能更加稳定，适用范围广泛。
附图说明
图1为传统的功率放大器偏置电路原理图；
图2为本实用新型所述偏置电路实施例一原理图；
图3为本实用新型所述偏置电路实施例二原理图。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
图2为本实用新型第一种优先实施电路图。如图，功率三极管Q1及电感L1、电容C1组成功率放大器电路，本实用新型所述偏置电路通过镇流电阻R4连接于功率三极管Q1基极。所述偏置电路包括三极管Q3、三极管Q2及反馈电阻Rf。所述三极管Q3基极连接基准电压电路，集电极接一固定电压VCB，射极通过电阻R4接功率管Q1基极，同时通过电阻R6接地；所述三极管Q3基极连接的基准电压取自电阻R3、二极管D1、D2组成的串联电路，所述电阻R3另一端接偏置电压VBIAS端，二极管D2阴极接地，阳极接二极管D1阴极，二极管D1阳极接三极管Q3基极。实际上三极管Q 3、电阻R 3、二极管D1、D2组成了一个传统的功率放大器偏置电路。本实用新型中设置一个集电极电流跟随功率放大器中功率管集电极电流变化的三极管Q2，将Q2与传统偏置电路通过反馈电阻Rf连接，从而有效抑制功率放大器增益随温度的变化。集电极电流随功率放大器中功率管集电极电流变化的三极管Q2具体连接方式是：三极管Q2射极接地、基极通过电阻R5连接功率三极管Q1基极，集电极通过电阻R2、R1连接偏置电压VBIAS端，所述反馈电阻Rf接于二极管D1、D2的交点与三极管Q2集电极之间。
本实用新型所述偏置电路的具体工作原理是：在常温时，通过调节使节点D和节点E处的电压相等，因而偏置电阻Rf上没有电流；当温度高于常温时，由于三极管Q1的导通电压VBE为负温度系数，三极管Q1的集电极电流Ic1增加，由关系式Ic1＝Ic2*A/B可知，三极管Q2的集电极电流Ic2按比例跟随Ic1增加，这使得电阻R1上的电压降增加，则节点D处的电压下降，从而将有电流从节点E通过电阻Rf流向节点D，所以节点E、F处的电压均下降，由于三极管Q3的基极电压降低，节点B和节点A处的电压也跟随降低，从而使得三极管Q1的集电极电流降低；反之，当工作温度低于常温时，三极管Q1的导通电压VBE增加，从而Q1的集电极电流Ic1降低，由关系式Ic1＝Ic2*A/B可知，三极管Q2的集电极电流Ic2按比例跟随Ic1降低，这使得电阻R1上的电压降减少，节点D处的电压升高，从而将有电流从节点D通过电阻Rf流向节点E，所以节点E、F处的电压均升高，由于三极管Q3的基极电压升高，节点B和节点A处的电压也跟随增加，从而使得三极管Q1的集电极电流增加以抑制电流Ic1因温度降低导致的降低。
如图3所示为本实用新型所述偏置电路第二实施例电路图。如图，功率三极管Q1及电感L1、电容C1组成功率放大器电路，所述偏置电路通过镇流电阻R4连接于功率三极管Q1基极。该偏置电路包括三极管Q3、三极管Q2及反馈电阻Rf，所述三极管Q3基极连接基准电压端，集电极接一固定电压VCB，射极接功率管Q1基极；所述三极管Q2射极接地、基极通过电阻R5连接功率三极管Q1基极，集电极通过电阻R2、R1连接偏置电压VBIAS端；该实施例与图2所示实施例不同之处就在于所述反馈电阻Rf的连接方式，该实施例中反馈电阻Rf接于三极管Q3基极与电阻R1、R2的交点之间。其工作原理同图2所示实施例，在此不再赘述。
需要说明的是，以上仅为本实用新型较优选的实施例，需说明的是，在未脱离本实用新型构思前提下对其所做的任何微小变化及等同替换，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路，包括集电极连接固定电压端、射极与功率放大器连接的三极管Q3，所述三极管Q3基极连接基准电压端，其特征在于：还包括射极接地、基极通过电阻连接功率放大器的三极管Q2，所述三极管Q2集电极通过电阻连接偏置电压VBIAS端，另有反馈电阻Rf接于基准电压电路与三极管Q2集电极之间。
2.根据权利要求1所述的具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路，其特征在于，所述三极管Q3基极连接的基准电压取自电阻R3、二极管D1、D2组成的串联电路，所述电阻R3接偏置电压VBIAS端，二极管D2阴极接地，阳极接二极管D1阴极，二极管D1阳极接三极管Q3基极。
3.根据权利要求2所述的具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路，其特征在于，所述反馈电阻Rf一端连接二极管D1、D2交点，一端通过电阻连接三极管Q2集电极。
4.根据权利要求2所述的具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路，其特征在于，所述反馈电阻Rf一端连接三极管Q3基极，一端通过电阻连接三极管Q2集电极。
5.根据权利要求3或4所述的具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路，其特征在于，所述三极管Q3射极通过电阻接地。
6.根据权利要求5所述的具有温度补偿作用的功率放大器偏置电路，其特征在于，所述偏置电路通过电阻R4连接功率放大器中功率管基极。
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2010
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