CN211403178U - 功放模块的辅助控制电路、功放模块及通信设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及功放模块的辅助控制电路、功放模块及通信设备。功放模块的辅助控制电路包括电流检测芯片、主控芯片、第一电压放大单元和第二电压放大单元。第一电压放大单元的放大倍数大于第二电压放大单元的放大倍数。第一电压放大单元和第二电压放大单元的输入端相连且电连接电流检测芯片的检测输出端。第一电压放大单元的输出端电连接主控芯片的第一测量输入端。第二电压放大单元的输出端电连接主控芯片的第二测量输入端。电流检测芯片的检测输入端用于接入功放模块的功放管供电通路的待测电压。主控芯片用于从第一电压放大单元和第二电压放大单元分别输出的电压信号中，输出设定拐点电压对应的一个电压信号。提升了功放电流检测性能。

Description

功放模块的辅助控制电路、功放模块及通信设备

技术领域

本实用新型涉及电流检测技术领域，特别是涉及一种功放模块的辅助控制电路、功放模块及通信设备。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，在现代通信系统的各类通信设备中，功放模块的电流检测是必不可少的环节，通过电流检测可以确定通信设备中的功放模块的工作电流大小、同时也可以用检测的工作电流大小作为通信系统的一个告警或者功放反馈控制量等。功放模块作为通信系统中的一个重要组成部分，主要的作用是负责把通信信号进行功率放大，以达到更大范围覆盖、更高传输数据量的目的。

对于功放模块的电流检测，传统的电流检测方式有检流电阻与集成运放检测、电流互感检测、霍尔传感检测、光耦合隔离电流检测和电容隔离电流检测等。然而。在实现本实用新型的过程中，发明人发现传统功放电流检测方式存在着检测性能较低的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统功放电流检测方式存在的上述问题，提供一种功放模块的辅助控制电路、一种功放模块以及一种通信设备。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供以下技术方案：

一方面，本实用新型实施例提供一种功放模块的辅助控制电路，包括电流检测芯片、主控芯片、第一电压放大单元和第二电压放大单元，第一电压放大单元的放大倍数大于第二电压放大单元的放大倍数；

第一电压放大单元和第二电压放大单元的输入端相连且电连接电流检测芯片的检测输出端，第一电压放大单元的输出端电连接主控芯片的第一测量输入端，第二电压放大单元的输出端电连接主控芯片的第二测量输入端；

电流检测芯片的检测输入端用于接入功放模块的功放管供电通路的待测电压，主控芯片用于从第一电压放大单元和第二电压放大单元分别输出的电压信号中，输出设定拐点电压对应的一个电压信号。

另一方面，还提供一种功放模块，包括射频链路和上述功放模块的辅助控制电路。

又一方面，还提供一种通信设备，包括上述的功放模块。

上述各技术方案中的一个技术方案具有如下优点和有益效果：

上述的功放模块的辅助控制电路、功放模块及通信设备，通过在电流检测芯片的输出侧应用两个放大倍数不同的电压放大单元，主控芯片可以基于放大倍数较大的第一电压放大单元输出的电压检测出功放模块的静态电流，基于放大倍数较小的第二电压放大单元输出的电压检测出功放模块的工作电流。因静态电流通常相比工作电流低很多，所需测量精度更高且第一电压放大单元的放大倍数相比第二电压放大单元的大，因而可以实现静态电流的高精度测量，同时，功放管供电通路的工作电流的测量精度也能得到较好的满足，实现针对不同电流大小支持不同的检测精度，有效解决了传统功放电流检测方式检测性能较低的问题，达到了大幅提升功放电流检测性能的效果。

附图说明

图1为其中一种常规的功放模块的射频链路框图；

图2为传统的功放电流检测的电压与电流关系曲线示意图；

图3为一个实施例中功放模块的辅助控制电路第一结构示意图；

图4为一个实施例中本申请的功放电流检测的电压与电流关系曲线示意图；

图5为一个实施例中功放模块的辅助控制电路第二结构示意图；

图6为一个实施例中功放模块的辅助控制电路第三结构示意图；

图7为一个实施例中功放模块的辅助控制电路第四结构示意图；

图8为一个实施例中通信设备的功放电流检测电路部分的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，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实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体地实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

功放模块主要由射频链路和辅助控制电路两部分组成。其中，射频链路部分主要由增益衰减电路、预推动级小功率放大管、推动级中功率放大管和末级大功率放大管等功放器件，与隔离器等级联组成。按照功放模块增益大小的要求，增益要求越高，则可使用两个或多个预推动级进行级联。辅助控制电路按照不同功能大致有电源转换电路、检测电路、IO对外接口电路、告警电路、控制电路和线性化电路中的任一种或几种。其中一种常见功放模块的射频链路框图如图1所示。

一般地，功放模块的主要核心器件是功率放大管。功率放大管有多种类型，常见的有LDMOS或GaN等材料组成的功率放大管。功率放大管的增益G和饱和功率P_sat也有不同档次，常见的功率放大管的增益是17dB-22dB。功率放大管的饱和功率P_sat有10W、20W、50W、100W或400W等不同档次。工程师们可根据实际应用需要选择不同的功率放大管，以达到功率放大的目的和实现对应的链路功能。

为了把输入信号Pin放大到通信系统整机实际使用时需要的增益和功率值，通常是把不同功率档次的功率放大管进行级联使用，以对信号进行放大，并达到合理利用功率放大管的增益和饱和功率P_sat的目的。对于功率放大管来说，在实际使用情况中有两个比较重要的指标需要关注，分别是静态电流和工作电流。静态电流是功率放大管在没有输入功率进入时的电流，静态电流大小由功率放大管的栅极电压(也即如图1中所示的栅压VGS1和VGS2)大小控制，静态电流反映了功率放大管的初始工作状态和静态工作点，不同饱和功率P_sat的功率放大管的静态电流不一样。一般而言，饱和功率P_sat越低的功率放大管静态电流也越低，例如，20W饱和功率P_sat的静态电流约为100mA～200mA，400W饱和功率P_sat的静态电流约为1000mA～2000mA。

工作电流相比于静态电流而言是运行过程中的动态电流。功率放大管的工作电流大小与进入功率放大管的信号功率大小有关，反映功率放大管的效率和工作状态。通过工作电流可以判断功率放大管是否处于正常工作状态，效率是偏高还是偏低，不同效率和不同输出功率的功率放大管的工作电流不一样。以功放模块在28V供电时，输出80W射频功率为例，大致的工作电流范围是8A～10A。

在传统的应用场合中，通常需要通过电流检测芯片来读取功率放大管的静态电流，以对功放模块进行功率放大管的栅压自动调整和设置；通过电流检测芯片来读取功率放大管的工作电流，以对功放模块进行效率计算和判断功放模块是否异常。常用的电流检测芯片有Texas Instruments(TI)的INA138和INA168系列芯片，MAXIM的MAX4173和MAX4375等芯片，以及Analog Devices(ADI)的ADM4073芯片。集成优化后的电流检测IC芯片具有体积小、精度高和性能好等特点，在印制板电路中有广泛应用。

在集成化的电流检测芯片的应用中，无论是何种电流电测芯片，均主要由以下三部分组成：检流电阻、检测芯片本体和检测电压外部放大电路。实现原理均是通过在芯片检测输入端上的检流电阻接入待测电流通路中，流过的电流会在检流电阻上产生压降，检测芯片本体则把该压降通过内部精密差分放大电路处理后，再经检测电压外部放大电路把该压降对应得到的检测电压值放大至合适的值并输出。

在实际应用中，发明人发现传统的电流检测芯片在功放模块中使用时，功率放大管的静态电流和工作电流差别较大，例如静态电流的范围是100mA～1200mA，而工作电流的范围则是0A～10A。而检测电压外部放大电路最后输出的检测电压均是通过AD(模数转换)芯片把模拟信号形式的检测电压转变为对应的数字信号进入MCU或其他可编程逻辑电路等的主控芯片，再由主控芯片进行处理，或者直接使用主控芯片内部自带的AD(模数转换)端口进行转换处理。一般AD端口的模拟输入的检测电压最大不可超过3.3V或5V，那么在实际使用中就会存在一个问题，假设功放模块的主控芯片最大能检测的模拟电压是5V，而功放模块的最大工作电流是10A，推动级的静态电流是150mA，末级的静态电流是600mA。使用常用的电流检测芯片配合主控芯片进行电流检测时，该电流检测芯片输出的检测电压Vo，与主控芯片基于该检测电压测Vo测算得到的检测电流I是成线性正比关系的，如图2所示。

Vo＝K*I；K为斜率，也就是电流检测精度，K越大，说明检测电流I在相同的变化情况下，检测电压Vo越大，也就越容易被MCU或AD等检测出来，也即检测精度也越高。例如，检测电流变化10mA时，如果检测电压只变化了0.5mV，则此时是难以准确检测出0.5mV的变化的。而如果检测电流变化10mA时，检测电压变化了10mV。那么，10mV的检测电压是能够被准确检测出来的。

以待检测电流通路的电流I＝10A时，电流检测芯片输出的检测电压是5.0V为例，在I＝5A时，检测电压Vo＝2.5V，也就是说1A对应于500mV，10mA对应于5mV的电流检测精度，而且这个电流检测精度是固定不变的。而在功放模块的实际使用中，在检测静态电流时要求电流检测精度更高，例如可以达到10mA对应于10mV这样的精度，以精确地检测静态电流，以利于对功放模块上的功率放大管栅压进行精确的静流控制；在检测工作电流时，由于工作电流是比较大的，因此，1A对应于50mV(10mA对应于0.5mV)的检测精度也能满足实际的使用需求，例如进行电流告警。也即是说，在功放模块上，电流检测芯片对静态电流进行检测时要求的检测精度更高，而对工作电流检测时要求检测精度可以偏低，这在传统的电流检测方式中无法做到。

请参阅图3和图4，为了解决功放电流检测方式中存在的检测性能较低的问题，在一个实施例中，提供了一种功放模块的辅助控制电路100，包括主控芯片201、电流检测芯片12、第一电压放大单元14和第二电压放大单元16。第一电压放大单元14的放大倍数大于第二电压放大单元16的放大倍数。第一电压放大单元14和第二电压放大单元16的输入端相连且电连接电流检测芯片12的检测输出端。第一电压放大单元14的输出端电连接主控芯片201的第一测量输入端。第二电压放大单元16的输出端电连接主控芯片201的第二测量输入端。电流检测芯片12的检测输入端用于接入功放模块的功放管供电通路的待测电压。主控芯片201用于从第一电压放大单元14和第二电压放大单元16分别输出的电压信号中，输出设定拐点电压对应的一个电压信号。

可以理解，电流检测芯片12为本领域中已有的电流检测芯片12。主控芯片201的检测精度与电流检测芯片12的输出电压放大倍数有关，也即是说，输出电压的放大倍数越大，主控芯片201的检测精度越高。而输出电压的放大倍数由电流检测芯片12的检流电阻R14和外部放大电路中的电阻R31的阻值大小决定，具体的阻值大小可以根据实际应用中所需的检测精度进行选择。检流电阻R14和电阻R31确定后，电流检测芯片12的输出电压放大倍数即确定不变。

第一电压放大单元14和第二电压放大单元16均可以是本领域中具备电压信号放大功能的各类放大器或者放大器电路模块，例如但不限于是放大倍数不同的运算放大器，或者是与电流检测芯片12的电阻R31并联接入的不同阻值的电阻(与电阻R31并联可以改变电流检测芯片12在该支路上的输出电压的放大倍数)。因此，通过采用第一电压放大单元14和第二电压放大单元16，配合电流检测芯片12和主控芯片201对功放模块进行电流检测：在检测静态电流时，主控芯片201采用第一电压放大单元14输出的电压信号进行功放电流检测，从而可以确保静态电流检测所需的较高精度，提升功放模块的功率放大管的栅压控制精确度。在检测工作电流时，主控芯片201采用第二电压放大单元16输出的电压信号进行功放电流检测，从而满足工作电流检测所需的一般精度，提高电流检测的适用范围。

功放模块的功放管供电通路也即是指功放模块的电源对推动级功率放大管和末级功率放大管供电的通路。电流检测芯片12的检测输入端中的检流电阻R14采用本领域传统的接入方式，电连接至功放管供电通路中，以使功放管供电通路中的电流(即待检电流)可以流过电流检测芯片12的检测输入端中的检流电阻R14，从而使得电流检测芯片12可以检测到其检流电阻R14上对应于流过的静态电流的电压，也即静态电压。对于检测工作电流时的工作电压可以同理理解。

主控芯片201为本领域中功放模块上已有的MCU或其他类型的控制芯片，具备射频链路控制功能、电流测算功能和其他功放模块所需的控制功能。主控芯片201可以是辅助控制电路自带的控制芯片，也可以是功放模块上设置的总控单元，还可以是外部独立设置的辅助控制芯片。主控芯片201用于分别接收第一电压放大单元14和第二电压放大单元16输出的电压信号后，基于设定拐点电压对应的电压信号测算出对应的静态电流或工作电流，以控制功率放大管的栅压调整，或者用以完成功放模块的工作电流监控及预警。主控芯片201的测量输入端也即是指主控芯片201的AD端口。

需要说明的是，本说明书中为便于说明，给出的是以INA138系列的电流检测芯片12为例的附图，对于其他类型的电流检测芯片12可以同理理解。设定拐点电压是指不同检测精度切换的拐点电压。设定拐点电压是对于功放模块而言，由预先设定的电流拐点确定的电压拐点，当功放管供电通路中电流小于电流拐点时所需的检测精度高，而电流大于电流拐点时所需的检测精度相对偏低。因此，主控芯片201可以根据设定拐点电压与第一电压放大单元14输出的电压信号的大小比较结果，输出相应的一个电压信号用于功放电流检测，满足不同大小的电流检测下的不同检测精度需求。

具体的，在功放模块的电源开始供电驱动时，电流检测芯片12的检测输入端中的检流电阻R14将会产生相应的电压。电流检测芯片12通过自身内部精密差分放大电路将该电压差分放大后输出，分别通过第一电压放大单元14和第二电压放大单元16再放大形成两路放大程度不同的电压信号输出到主控芯片201。主控芯片201将第一电压放大单元14输出的电压信号的电压值与设定拐点电压比较，当第一电压放大单元14输出的电压信号的电压值小于设定拐点电压时，主控芯片201输出第一电压放大单元14的电压信号用于后续的电流检测。如此，可以利用检测精度较高的第一电压放大单元14的电压信号进行高精度的功放电流检测，满足功放模块上功率放大管栅压的精确静流控制要求。例如，将第一电压放大单元14的电压信号作为静态电压测算得到功放模块启动工作时初始状态的静态电流，以判断静态电流是否与设定的静态电流(或称标准静态电流)相符。若不相符，则主控芯片201可以直接或者间接控制功放模块的功率放大管的栅压大小，以调整静态电流至设定的大小。

当第一电压放大单元14输出的电压信号的电压值大于设定拐点电压时，主控芯片201可以输出第二电压放大单元16的电压信号用于后续的电流检测。如此，可以利用检测精度相对偏低的第二电压放大单元16的电压信号进行一般检测精度的功放电流检测，满足功放模块上工作电流的检测要求。例如主控芯片201可以在功放模块正常启动后工作期间，实时基于第二电压放大单元16的电压信号测算出对应的工作电流，以便判断工作电流是否出现过流，若是即可自动完成功放电流告警功能，若否，则可持续监测功放模块的工作电流大小或者与配备的显示单元实时显示功放模块的工作电流大小等。上述功放模块的辅助控制电路100的检测精度变化情况如图4所示。

上述功放模块的辅助控制电路100，通过在电流检测芯片12的输出侧应用两个放大倍数不同的电压放大单元，主控芯片201可以基于放大倍数较大的第一电压放大单元14输出的电压检测出功放模块的静态电流，基于放大倍数较小的第二电压放大单元16输出的电压检测出功放模块的工作电流。因静态电流通常相比工作电流低很多，所需测量精度更高且第一电压放大单元14的放大倍数相比第二电压放大单元16的大，因而可以实现静态电流的高精度测量，同时，功放管供电通路的工作电流的测量精度也能得到较好的满足，实现针对不同电流大小支持不同的检测精度，有效解决了传统功放电流检测方式检测性能较低的问题，达到了大幅提升功放电流检测性能的效果。

在一个实施例中，第一电压放大单元14和/或第二电压放大单元16为比例运算放大电路。

可以理解，第一电压放大单元14和第二电压放大单元16均可以采用本领域中的比例运算放大电路，或者是第一电压放大单元14和第二电压放大单元16中的任一个采用本领域中的比例运算放大电路，而另一个则采用其他类型的放大器或者是并联接入的电阻。应用的比例运算放大电路的类型可以根据实际所需的电压放大倍数进行确定。通过应用比例运算放大电路，可以实现所需的电压放大效果同时，可以利用比例运算放大电路的输入输出特性，提高功放模块的辅助控制电路100的稳定性。

请参阅图5，在一个实施例中，比例运算放大电路为同相比例运算放大器。可以理解，在本实施例中，可以采用两个不同放大倍数的同相比例运算放大器，分别对电流检测芯片12输出的电压信号进行不同放大倍数的放大处理，从而可以满足所需电流检测精度的同时，可以利用同相比例运算放大器的输入阻抗高、输出阻抗低的特点，提高电流检测芯片12和主控芯片201的隔离度，提高电路中检测电压的驱动能力，从而能够更好地提高功放模块的辅助控制电路100的稳定性。

待检电流I流过电流检测芯片12的检流电阻R14后，由电流检测芯片12转换为检测电压Vo。不同的电流检测芯片12其检测电压Vo和待检电流I转换后的对应关系会不同，而检测电压Vo和待检电流I的关系满足Vo＝K*I。K为斜率，也可以称为电流检测精度。K越大，电流变化相同值时的电压值越大，检测就越准确。通过选取电阻R1和电阻R2，以及电阻R3和电阻R4的阻值来改变各相应同相比例运算放大器的放大倍数，放大后的输出电压U_a与输入电压Vo的关系：

对于同相比例运算放大器B的输出电压U_b与输入电压Vo的关系同理理解。两个同相比例运算放大器把电流检测芯片12输出的该检测电压Vo分为两路，分别进行放大处理。那么，通过同相比例运算放大器A后的电压U_a＝K*I*K_a。K_a为同相比例运算放大器A的放大倍数。同理，通过同相比例运算放大器B后的电压U_b＝K*I*K_b。K_b为同相比例运算放大器B的放大倍数。通过使用同相比例运算放大器有两个作用，其一是可以把相应检测电流的检测精度放大至合适的值，其二是利用同相比例运算放大器的输入阻抗高与输出阻抗低的特点，提高电流检测芯片12和主控芯片201的隔离度，也提高了整个电路检测电压的驱动能力，使得主控芯片201能更准确地检测到电压的大小。在本实施案例中，同相比例运算放大器A的放大倍数比同相比例运算放大器B的大。

主控芯片201会根据U_a和U_b分别与设定拐点电压的比较结果，从U_a和U_b中选择不同的电压输出。由于U_a和U_b的斜率不一样，也就是说同一个待检电流是会有两个检测电压进入主控芯片201，主控芯片201则可根据设定拐点电压在不同电流值时采用不同的检测电压输出，实现一个待检电流最终对应一个检测电压输出且满足电压与电流正比的关系，即电流越大，电压也越大且电压曲线是连续的。

请参阅图6，在一个实施例中，上述功放模块的辅助控制电路100还包括第一稳压电路18。第一电压放大单元14的输出端通过第一稳压电路18电连接主控芯片201的第一测量输入端。

可以理解，第一稳压电路18为具备电压稳定与限幅功能的电路元件或者电路模块，可以是但不限于本领域中各类型的稳压器件或者稳压模块。第一稳压电路18的稳压电压大小可以根据实际应用场景中，主控芯片201上连接第一电压放大单元14的第一AD端口所允许的输入电压大小来确定，只要能够有效防止第一电压放大单元14输出的检测电压过大，导致连接主控芯片201的第一AD端口损坏即可。

具体的，在第一电压放大单元14的输出端增加一个第一稳压电路18，作为输出电压过压保护电路。例如主控芯片201的AD端口最大可承受的输入电压是5V，则可以选用一个5V的第一稳压电路18。当第一电压放大单元14输出的检测电压大于5V时，第一稳压电路18中的稳压器件会反向导通，从而使得输出的检测电压最大值不会超出5V，起到了保护电路器件的作用。通过应用第一稳压电路18，可以有效防止功放电流检测过程中，出现大电流时产生过压而损坏电路器件，达到了进一步提高电路可靠性的目的。

在一个实施例中，如图6所示，上述的功放模块的辅助控制电路100还包括第二稳压电路20。第二电压放大单元16的输出端通过第二稳压电路20电连接主控芯片201的第二测量输入端。

可以理解，第二稳压电路20为具备电压稳定与限幅功能的电路元件或者电路模块，可以是但不限于本领域中各类型的稳压器件或者稳压模块。第二稳压电路20的稳压电压大小可以根据实际应用场景中，主控芯片201上连接第二电压放大单元16的第二AD端口所允许的输入电压大小来确定，只要能够有效防止第二电压放大单元16输出的检测电压过大，导致连接主控芯片201的第二AD端口损坏即可。

具体的，在第二电压放大单元16的输出端与主控芯片201之间增设第二稳压电路20，可以更好地提供功放电流检测期间的过压保护，避免突发过压情况对主控芯片201的损坏。通过应用第二稳压电路20，可以更有效地防止功放电流检测过程中，出现大电流时产生过压而损坏电路器件，达到了更进一步提高电路可靠性的目的。

在一个实施例中，如图6所示，第一稳压电路18包括稳压二极管D1。第二稳压电路20包括稳压二极管D2。稳压二极管D1的正极接地。稳压二极管D1的负极电连接至第一电压放大单元14的输出端与主控芯片201的第一测量输入端(即第一AD端口)之间。稳压二极管D2的正极接地。稳压二极管D2的负极电连接至第二电压放大单元16的输出端与主控芯片201的第二测量输入端(即第一AD端口)之间。

可以理解，稳压二极管D1和稳压二极管D2可以是同类不同型号的稳压二极管，具体可以根据实际应用中两个电压放大单元的峰值电压大小和主控芯片201的最大电压检测范围确定。通过应用上述的稳压二极管D1和稳压二极管D2，可以有效提高功放模块的辅助控制电路100的电路可靠性同时，电路结构简化且成本较低。

在一个实施例中，如图6所示，上述功放模块的辅助控制电路100还包括滤波电容C1。滤波电容C1的一端电连接至电流检测芯片12的检测输出端与第一电压放大单元14的输入端之间。滤波电容C1的另一端接地。

可以理解，在本实施例中，还可以在电流检测芯片12的检测输出端与第一电压放大单元14的输入端之间接入滤波电容C1，以将电流检测芯片12的检测输出端上的杂波滤除，使得输出的检测电压更加平稳。

滤波电容C1的参数规格，可以根据实际应用中功放模块的供电方式以及电流检测芯片12的输出特性等进行选择，只要能够有效提供所需的杂波滤除功能即可。通过应用上述的滤波电容C1，在电流检测芯片12与第一电压放大单元14之间，以及在电流检测芯片12与第二电压放大单元16之间提供滤波作用，使得两个第一电压放大单元14的输出电压更加平稳，消除杂波对后续主控芯片201的功放电流检测的干扰，从而可以进一步提升功放电流的检测精度。

请参阅图7，在一个实施例中，上述功放模块的辅助控制电路100还包括栅压自动调整电路22。栅压自动调整电路22的输入端电连接主控芯片201。栅压自动调整电路22用于在接收到主控芯片201输出的静态电流调整信号后，调整功放模块的功放管的栅压大小。

可以理解，栅压自动调整电路22为本领域中已有的功率放大管栅压调整电路。具体的，在功放模块的工作过程中，电流检测芯片12检测输出的检测电压经过滤波电容C1进行杂波滤除后，分别经过第一电压放大单元14和第二电压放大单元16进行不同程度的放大处理，再分别经过稳压二极管D1和稳压二极管D2进入主控芯片201，例如功放模块的MCU处理单元。MCU处理单元基于输入的两路检测电压与设定拐点电压进行比较，若第一电压放大单元14输出的检测电压小于设定拐点电压，则对应于静态电压的检测(所需检测精度较高)而选择输出第一电压放大单元14输出的检测电压，否则对应于工作电压的检测而选择输出第二电压放大单元16输出的检测电压。

当MCU处理单元基于第一电压放大单元14输出的检测电压检测得到静态电流时，将该静态电流与设定的静态电流进行比较，判断当前的静态电流是否正确。若否则会自动生成相应的静态电流调整信号，并向栅压自动调整电路22输出该静态电流调整信号。栅压自动调整电路22接收到该静态电流调整信号后，则会按照该静态电流调整信号调整相应功率放大管的栅压。如此，调整栅压后，MCU处理单元再次基于第一电压放大单元14输出的检测电压进行静态电流检测，直至检测的静态电压对应的静态电流与设定的静态电流一致，或者位于设定的静态电流所允许的浮动范围内。若是，MCU处理单元则会接收并基于第二电压放大单元16输出的检测电压进行工作电流的检测。

通过电流检测芯片12、主控芯片201与栅压自动调整电路22的协同应用，可以有效实现高精度的静态电流检测同时，实现高精确度的功率放大管的栅压自动调整。

在一个实施例中，如图7所示，上述功放模块的辅助控制电路100还包括功放告警电路24。功放告警电路24的输入端电连接主控芯片201。功放告警电路24用于接收到主控芯片201输出的告警信号后，对功放模块进行工作电流过流告警。

可以理解，功放告警电路24为本领域中传统的辅助控制电路中设置的功放告警电路24。具体的，在功放模块的工作过程中，电流检测芯片12检测输出的检测电压经过滤波电容C1进行杂波滤除后，分别经过第一电压放大单元14和第二电压放大单元16进行不同程度的放大处理，再分别经过稳压二极管D1和稳压二极管D2进入MCU处理单元。MCU处理单元基于第二电压放大单元16输出的检测电压进行工作电流的检测，并将检测的工作电流与设定的工作电流(或称标准动态电流)进行比较，判断当前的工作电流是否过大。若是，MCU处理单元则会自动生成相应的告警信号，并向功放告警电路24输出该告警信号。功放告警电路24接收到该告警信号后对功放模块进行工作电流过流告警，例如将电流告警的相关信息上传至功放模块所在设备的主控单元或者外部的总控系统。若否，MCU处理单元则会继续接收并第二电压放大单元16输出的检测电压进行工作电流的检测，或者可以将工作电流的数据对外输出，以供外部设备进行联动。

在一个实施例中，还提供一种功放模块，包括射频链路和上述功放模块的辅助控制电路100。

可以理解，关于本实施例中的功放模块的辅助控制电路100的解释说明，具体可以参见上述功放模块的辅助控制电路100的各实施例中相关的解释说明进行同理理解，此处不再展开重复赘述。

上述的功放模块，通过主控芯片201与上述功放模块的辅助控制电路100的组合应用，使得功放电流检测过程中电流检测精度可变，可以实现静态电流的高精度测量，同时，功放管供电通路的工作电流的测量精度也能得到较好的满足，而不是由一个电流检测芯片12完成放管供电通路全过程的电流检测，有效解决了传统功放电流检测方式检测精度不高、适用性差且性能不稳定等性能较低的问题，达到了大幅提升功放电流检测性能的效果。

在一个实施例中，还提供一种通信设备300，包括上述的功放模块。

可以理解，本领域技术人员可以理解，上述的通信设备300可以是通信系统中应用到功放模块，以进行功放电流检测与告警的各类设备。上述的通信设备300还可以包括功放模块以外的其他组成部分，例如但不限于存储器件、收发天线与数据转换电路等。

上述的通信设备300，通过应用上述的功放模块，可以使得功放电流检测过程中电流检测精度可变，可以实现静态电流的高精度测量，同时，功放管供电通路的工作电流的测量精度也能得到较好的满足，有效解决了传统功放电流检测方式检测检测性能较低的问题，达到了大幅提升功放电流检测性能的效果。

请参阅图8，在一个实施例中，上述的通信设备300还包括电流显示装置31。电流显示装置31电连接功放模块的主控芯片201。电流显示装置31接收到主控芯片201输出的工作电流信号后，用于展示功放模块的工作电流。工作电流为功放模块的功放管供电通路的工作电压对应的电流。

可以理解，电流显示装置31为具备数据显示，或者数据显示与播报功能的显示装置，例如触控显示器、非触控显示器或无控制输入功能的普通显示屏。电流显示装置31可以与功放模块在通信设备300上分别以分立元件的形式独立设置，也可以集成化封装的方式一体化设置，具体设置方式可以根据电流显示装置31的尺寸大小和形状，以及具备的辅助功能(例如触控输入、按键输入或浮空操作输入等)等进行确定。

具体的，在功放模块的工作过程中，MCU处理单元基于第二电压放大单元16输出的检测电压检测得到对应的工作电流，并将该工作电流与设定的工作电流(或称标准动态电流)进行比较，判断当前的工作电流是否过大。若是，MCU处理单元则会联动功放告警电路24对功放模块进行工作电流过流告警。若否，MCU处理单元则会继续接收并基于第二电压放大单元16输出的检测电压进行工作电流的检测，将实时的工作电流输出到电流显示装置31。电流显示装置31则可以通过数值或曲线图，或者是数值与曲线图的方式展示实时的工作电流的数据，以便运维人员可以随时获知通信设备300中功放模块的工作电流大小，从而确定功放模块的工作状态。

通过上述功放模块与电流显示装置31的组合应用，可以实现在功放模块的工作电流检测过程中，工作电流的实时展示功能。

在一个实施例中，上述通信设备300为直放站设备、射频拉远设备、轨道功放设备、一体化功放和接收机中的任一种。

可以理解，应用上述功放模块的通信设备300，可以是本领域中的直放站设备、射频拉远设备、轨道功放设备、一体化功放和接收机中的任意一种，以提升设备的功放电流检测精度，从而更精确地控制功率放大管的栅压，以及完成功放告警或电流显示等功能。本领域技术人员可以理解，前述列举的仅是其中几种常见的通信设备300，上述的功放模块还可以应用在其他需要具备功放电流检测功能的设备中。

以上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。

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

Claims (11)

1.一种功放模块的辅助控制电路，其特征在于，包括电流检测芯片、主控芯片、第一电压放大单元和第二电压放大单元，所述第一电压放大单元的放大倍数大于所述第二电压放大单元的放大倍数；

所述第一电压放大单元和所述第二电压放大单元的输入端相连且电连接所述电流检测芯片的检测输出端，所述第一电压放大单元的输出端电连接所述主控芯片的第一测量输入端，所述第二电压放大单元的输出端电连接所述主控芯片的第二测量输入端；

所述电流检测芯片的检测输入端用于接入功放模块的功放管供电通路的待测电压，所述主控芯片用于从所述第一电压放大单元和所述第二电压放大单元分别输出的电压信号中，输出设定拐点电压对应的一个电压信号。

2.根据权利要求1所述功放模块的辅助控制电路，其特征在于，所述第一电压放大单元和/或所述第二电压放大单元为比例运算放大电路。

3.根据权利要求2所述功放模块的辅助控制电路，其特征在于，所述比例运算放大电路为同相比例运算放大器。

4.根据权利要求1或2所述功放模块的辅助控制电路，其特征在于，还包括第一稳压电路，所述第一电压放大单元的输出端通过所述第一稳压电路电连接所述主控芯片的第一测量输入端。

5.根据权利要求4所述功放模块的辅助控制电路，其特征在于，还包括第二稳压电路，所述第二电压放大单元的输出端通过所述第二稳压电路电连接所述主控芯片的第二测量输入端。

6.根据权利要求5所述功放模块的辅助控制电路，其特征在于，所述第一稳压电路包括稳压二极管D1，所述第二稳压电路包括稳压二极管D2；

所述稳压二极管D1的正极接地，所述稳压二极管D1的负极电连接至所述第一电压放大单元的输出端与所述主控芯片的第一测量输入端之间；

所述稳压二极管D2的正极接地，所述稳压二极管D2的负极电连接至所述第二电压放大单元的输出端与所述主控芯片的第二测量输入端之间。

7.根据权利要求1、2、3、5和6任一项所述功放模块的辅助控制电路，其特征在于，还包括栅压自动调整电路，所述栅压自动调整电路的输入端电连接所述主控芯片；

所述栅压自动调整电路用于在接收到所述主控芯片输出的静态电流调整信号后，调整所述功放模块的功放管的栅压大小。

8.根据权利要求7所述功放模块的辅助控制电路，其特征在于，还包括功放告警电路，所述功放告警电路的输入端电连接所述主控芯片，所述功放告警电路用于接收到所述主控芯片输出的告警信号后，对所述功放模块进行工作电流过流告警。

9.一种功放模块，其特征在于，包括射频链路和权利要求1至8任一项所述功放模块的辅助控制电路。

10.一种通信设备，其特征在于，包括权利要求9所述的功放模块。

11.根据权利要求10所述的通信设备，其特征在于，还包括电流显示装置，所述电流显示装置电连接所述功放模块的主控芯片；

所述电流显示装置接收到所述主控芯片输出的工作电流信号后，用于展示所述功放模块的工作电流；所述工作电流为所述功放模块的功放管供电通路的工作电压对应的电流。

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