CN201637813U - 用于评估ldmos功放管性能指标的通用控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功放管性能评估电路技术，提供一种评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，其中接口转换电路与微处理器的控制信号输入接口相连；微处理器与数模转换电路的输入端相连，数模转换电路的输出端与栅极补偿电压输出脚相连；数模转换电路的输出端与MOS场效应管的输入端相连，MOS场效应管的输出端与受控栅极电压输出脚相连，MOS场效应管的控制端与复杂可编程逻辑器件的输出端相连；微处理器与复杂可编程逻辑器件的输入端相连，复杂可编程逻辑器件的输出端与逻辑控制输出脚相连；复杂可编程逻辑器件还包括标识接口；微处理器还与温度检测脚相连；本实用新型能够满足LDMOS功放管评估所需要的各种控制电路。

Description

用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置

技术领域

本实用新型涉及功放管性能评估电路技术。

背景技术

横向扩散金属氧化物半导体LDMOS(lateral double-diffused metal-oxidesemiconductor)功放管是为900MHz蜂窝电话技术开发的，是3G(第三代移动通信系统)功放模块上的核心器件，主要面向移动电话基站的RF(射频)功率放大器。目前对LDMOS功放管的评估主要有两种方式，一是直接使用供应商提供的LDMOS功放评估板，二是射频研发人员自己设计一张只包含功放电路的LDMOS功放评估板来测试。两种方式的共同点是：LDMOS功放评估板只包含设计需要的最小功放电路，LDMOS功放管所需要的电源和栅极电压都是外接的，有的LDMOS功放评估板只有功放电路，有的LDMOS功放评估板除功放电路外还有MOSFET(金属氧化物半导体场效应管，MOS场效应管)。调试时，研发人员一般都通过外接可调电源来调节LDMOS功放管的栅压，通过温度测试仪来读取功放管的温度，无法设置LDMOS功放管的工作模式，仅能评估LDMOS功放管在发射状态时的性能，且这种方式调试LDMOS功放管速度慢、数据只能手动记录而且无法测试LDMOS功放管在TDD(Test Driven Development测试驱动开发)状态下的性能。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种将LDMOS功放评估板的控制部分独立出来的通用控制装置。

本实用新型为解决上述技术问题所采用的技术方案是，用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，包括接口转换电路、微处理器、数模转换电路、复杂可编程逻辑器件、MOS场效应管、栅极补偿电压输出脚、受控栅极电压输出脚、逻辑控制输出脚、温度检测脚；接口转换电路与微处理器的控制信号输入接口相连；微处理器与数模转换电路的输入端相连，数模转换电路的输出端与栅极补偿电压输出脚相连；数模转换电路的输出端与MOS场效应管的输入端相连，MOS场效应管的输出端与受控栅极电压输出脚相连，MOS场效应管的控制端与复杂可编程逻辑器件的输出端相连；微处理器与复杂可编程逻辑器件的输入端相连，复杂可编程逻辑器件的输出端与逻辑控制输出脚相连；复杂可编程逻辑器件还包括标识接口；微处理器还与温度检测脚相连。

通过将微处理器与数模转换电路相连，用于控制LDMOS功放管的栅极电压；外接信号可通过接口转换电路与微处理器通信，以控制LDMOS功放管的栅极电压，大大降低了手动调栅极电压的烦琐。微处理器可通过其相应的接口同时读取栅极电压与LDMOS功放管温度，保证评估数据的准确性。在通用控制装置上设置MOS场效应管，保证了对带MOSFET和不带MOSFET的不同评估板都能进行性能评估。微处理器与复杂可编程逻辑器件的输入端相连，复杂可编程逻辑器件的输出端与逻辑控制输出脚相连，逻辑控制输出脚可用于设置LDMOS功放管的工作状态，使得通用控制装置除了能对处于发射状态的LDMOS功放管进行评估外还能对处于TDD状态的LDMOS功放管进行评估。通过受微处理器控制的复杂可编程逻辑器件模拟在TDD状态下的功放控制信号，复杂可编程逻辑器件的标记接口可外接信号，决定在TDD状态下，逻辑控制输出脚的信号时序，从而实现LDMOS功放管的TDD性能调试。

通用控制装置还包括电源开关电路、电源输出脚，所述电源开关电路分别与电源输出脚、接口转换电路、微处理器、数模转换电路、复杂可编程逻辑器件相连。

进一步的，电源开关电路包括评估板电源开关、通用控制装置电源开关，低压差线性稳压器，所述评估板电源开关与电源输出脚相连，通用控制装置电源开关与低压差线性稳压器相连，低压差线性稳压器分别与接口转换电路、微处理器、数模转换电路、复杂可编程逻辑器件相连。接口转换电路为RS232接口芯片，RS232接口芯片与微处理器的UART接口相连。温度检测脚与微处理器的I²C接口相连。数模转换电路的输入端与微处理器的SPI接口相连。

本实用新型的有益效果是，能够满足LDMOS功放管评估所需要的各种控制电路，在评估不同的功放管时按需选取相应的输出脚来与LDMOS功放评估板进行连接，保证了带MOS场效应管和不带MOS场效应管的LDMOS功放评估板都能进行功放的发射状态和TDD状态的性能评估，且能够简化栅极电压调整过程，保证评估数据的准确性。

附图说明

图1为实施例1中通用控制装置使用示意图；

图2为实施例2中通用控制装置使用示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，通用控制装置包括一个8位的MCU(微处理器)，一240个宏单元的CPLD(复杂可编程逻辑器件)，一4路10位精度的DAC(数模转换电路)，一6V转5V的LDO1(第一低压差线性稳压器)，一5V转3.3V的LDO2(第二低压差线性稳压器)，一双通道RS232接口芯片和二N沟道MOSFET(MOS场效应管)。电源输入包括+28V电压和+6V电压，其中+28V电压可经第一开关(K1)通过第一电源输出脚(a)供给LDMOS功放评估板；+6V电压通过第二开关(K2)，经LDO1转换出+5V电压提供给DAC，再经第二电源输出脚(b)提供给LDMOS功放评估板；+5V电压通过LDO2转换出+3.3V电压，为通用控制装置上的其它芯片供电。

MCU主要负责通信和控制功能。MCU的URAT(通用异步收发)接口通过RS232接口芯片与PC(计算机)的RS232串口连接，在通信过程中，MCU永远都只作为从设备工作。MCU循环等待PC指令，一旦收到指令则立即解析，并按指令要求进行相应操作，完成后返回响应信息；MCU通过8位的并行总线与CPLD连接，将需要CPLD处理的信息通过并行总线发送给CPLD；MCU通过SPI接口(串行外围设备接口)连接DAC，DAC用于提供栅极电压补偿，通过栅极补偿电压输出脚(c)提供给LDMOS功放评估板；DAC的输出还与MOSFET相连，通过MOSFET提供栅极电压补偿，即通过受控栅极电压输出脚(d)将栅极电压补偿提供给LDMOS功放评估板。MCU通过I²C接口经温度检测脚(f)来与LDMOS功放评估板上的温度传感器连接，支持最多2路温度传感器。CPLD主要负责逻辑功能，根据MCU发送过来的指令要求来设置各逻辑输出脚的状态。CPLD有1路Mark(标志)信号输入，10路逻辑信号输出。Mark接口的外接信号决定了在TDD状态下，各逻辑输出脚的信号时序；逻辑信号输出中2路用于控制通用控制装置上的MOSFET，其余8路经逻辑控制输出脚(e)提供给LDMOS功放评估板使用，每个逻辑控制输出脚都有四种工作模式，即高电平、低电平、与Mark信号同相、与Mark信号反相。

实施例1

LDMOS功放评估板自带有MOSFET，在检测LDMOS功放管在发射状态下的性能时，如图1所示，将开关电源的第一路输出调到+6V，第二路输出调到LDMOS功放管需要的工作电压+28V，并用电源线连接第一路输出与通用控制装置的第一开关(K1)一端相连，第二路输出与通用控制装置的第二开关(K2)一端相连；PC通过其RS232串口与通用控制装置的接口转换电路相连；第一电源输出脚(a)、第二电源输出脚(b)与LDMOS功放评估板相连，为LDMOS功放评估板供电。栅极补偿电压输出脚(c)与LDMOS功放评估板相连，为LDMOS功放管提供栅极电压补偿。温度检测脚(f)与LDMOS功放评估板相连，通用控制装置的MCU通过I2C接口实时调取LDMOS功放评估板上的温度传感器的温度数据。评估过程中，通过改变DAC的输出，可以确定功放管指标最佳时需要的栅极电压值；通过采集到的栅极电压值(3个以上)就可以在通过PC拟合出功放管在全温度范围(-40℃～+87℃)范围内的栅极电压温度补偿曲线数据；当功放管的温补曲线验证完成后，可以存到通用控制装置中MCU的FLASH中，也可以存到PC上。

实施例2

LDMOS功放评估板不带MOSFET，在检测LDMOS功放管在TDD状态下的性能时，如图2所示，将开关电源的第一路输出调到+6V，第二路输出调到LDMOS功放管需要的工作电压+28V，并用电源线连接第一路输出与通用控制装置的第一开关(K1)一端相连，第二路输出与通用控制装置的第二开关(K2)一端相连；PC通过其RS232串口与通用控制装置的接口转换电路相连；信号发生器与CPLD的Mark接口相连，Mark接口的外接的信号发生器决定了在TDD状态下，各逻辑输出脚的信号时序。第一电源输出脚(a)、第二电源输出脚(b)与LDMOS功放评估板相连，为LDMOS功放评估板供电。受控栅极电压输出脚(d)与LDMOS功放评估板相连，为LDMOS功放管提供栅极电压补偿。逻辑控制输出脚(e)与LDMOS功放评估板相连，通过受控的CPLD模拟在TDD状态下的功放控制信号，并能用该信号来控制供给功放管的栅压，从而实现功放管的TDD性能调试。温度检测脚(f)与LDMOS功放评估板相连，通用控制装置的MCU通过I2C接口实时调取LDMOS功放评估板上的温度传感器的温度数据。

评估过程中，通过改变CPLD逻辑信号输出脚的状态，可以改变LDMOS功放管的工作模式；通过改变DAC的输出，可以确定功放管指标最佳时需要的栅极电压值；通过采集到的栅极电压值(3个以上)就可以在通过PC拟合出功放管在全温度范围(-40℃～+87℃)范围内的栅极电压温度补偿曲线数据；当功放管的温补曲线验证完成后，可以存到通用控制装置中MCU的FLASH中，也可以存到PC上。

Claims (6)

1.用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，其特征在于，包括接口转换电路、微处理器、数模转换电路、复杂可编程逻辑器件、MOS场效应管、栅极补偿电压输出脚、受控栅极电压输出脚、逻辑控制输出脚、温度检测脚；

接口转换电路与微处理器的控制信号输入接口相连；微处理器与数模转换电路的输入端相连，数模转换电路的输出端与栅极补偿电压输出脚相连；数模转换电路的输出端与MOS场效应管的输入端相连，MOS场效应管的输出端与受控栅极电压输出脚相连，MOS场效应管的控制端与复杂可编程逻辑器件的输出端相连；微处理器与复杂可编程逻辑器件的输入端相连，复杂可编程逻辑器件的输出端与逻辑控制输出脚相连；复杂可编程逻辑器件还包括标识接口；微处理器还与温度检测脚相连。

2.如权利要求1所述用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，其特征在于，还包括电源开关电路、电源输出脚，所述电源开关电路分别与电源输出脚、接口转换电路、微处理器、数模转换电路、复杂可编程逻辑器件相连。

3.如权利要求2所述用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，其特征在于，所述电源开关电路包括评估板电源开关、通用控制装置电源开关，低压差线性稳压器，所述评估板电源开关与电源输出脚相连，通用控制装置电源开关与低压差线性稳压器相连，低压差线性稳压器分别与接口转换电路、微处理器、数模转换电路、复杂可编程逻辑器件相连。

4.如权利要求1所述用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，其特征在于，所述接口转换电路为RS232接口芯片，所述控制信号输入接口为微处理器的UART接口。

5.如权利要求1所述用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，其特征在于，所述温度检测脚与微处理器的I²C接口相连。

6.如权利要求1所述用于评估LDMOS功放管性能指标的通用控制装置，其特征在于，所述数模转换电路的输入端与微处理器的SPI接口相连。

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