CN214959460U - 一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，包括窄脉冲产生器，所述窄脉冲产生器的输出端设有第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的输出端设有缓冲器，所述缓冲器的输出端设有第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的输出端设有驱动器，所述第一开关晶体管的输出端设有第一电容器、第二电容器以及第三电容器，且所述第一电容器与第一开关晶体管电性连接。本实用新型电路结构产生一个随时间线性变化的三角波上冲补偿信号，相比业界通用的指数衰减型补偿信号，在⊿t时段内对EVM性能的补偿效果更优，且补偿信号持续时长参数对工艺、温度、电压等因素波动更加不敏感，⊿t时段内EVM性能的量产稳定性更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及功率放大器技术领域，更具体地说，本实用新型涉及一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构。
背景技术
在时分双工(TDD)模式的通讯系统中，所使用的功率放大器，其输入放大管的偏置电位需要跟随TDD切换信号不停地在建立/关闭两种状态之间进行快速切换以节省整个发射链路功耗，当功率放大器的输入偏置电位由0V快速建立至稳定工作状态下的电位值时，功率放大器的工作点及输出性能并不能立即达到稳定工作值，而是需要经历一定延时⊿t(一般约100us量级)才能达到稳态，因此在⊿t时段内发射系统的动态EVM性能较差；
为了解决此问题，现有技术解决方案一般是，当TDD使能信号来临，芯片内部产生一个时域上冲补偿信号，使得在⊿t时段内功率放大器的输入放大管栅极偏置电位略高于正常工作状态下的稳态值，从而在一定程度上改善⊿t时段内的动态EVM性能，域上冲补偿信号一般是通过电荷泵+RC放电原理实现。
现有技术存在以下不足：
1、RC放电时间决定了上冲补偿持续时长，它随工艺、温度、电压等因素波动较大，因此补偿信号时长指标波动离散度较大，实际量产中中一定数量比率的芯片在TDD切换时刻的动态EVM性能未能被补偿到目标范围内；
2、RC放电曲线呈指数特性，相比线性放电特性而言，对TDD切换时刻的动态EVM性能补偿效果相对较差。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，通过能够产生随时间线性变化的三角波上冲补偿信号，在⊿t时段内对EVM性能的补偿效果更优，且补偿信号持续时长参数对工艺、温度、电压等因素波动更加不敏感，在⊿t时段内EVM性能的量产稳定性好，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构：包括窄脉冲产生器，所述窄脉冲产生器的输出端设有第一开关晶体管，所述第一开关晶体管的输出端设有缓冲器，所述缓冲器的输出端设有第二开关晶体管，所述第二开关晶体管的输出端设有驱动器。
在一个优选的实施方式中，所述第一开关晶体管与窄脉冲产生器电性连接，所述缓冲器与第一开关晶体管电性连接，所述第二开关晶体管与缓冲器电性连接，所述驱动器与第二开关晶体管电性连接。
在一个优选的实施方式中，所述第一开关晶体管的输出端设有第一电容器、第二电容器以及第三电容器，且所述第一电容器与第一开关晶体管电性连接。
在一个优选的实施方式中，所述第一电容器、第二电容器以及第三电容器之间串联，所述第三电容器与第二电容器的比值等于1：N，所述第一电容器与缓冲器并联。
在一个优选的实施方式中，所述第一电容器的输入端设有电流源，且所述第一电容器与电流源电性连接，所述第一电容器以及电流源的输出端接地。
在一个优选的实施方式中，所述第一开关晶体管的输入端设有VDD电源，且所述第一开关晶体管与VDD电源电性连接，所述窄脉冲产生器的输入端设有TDD控制信号。
在一个优选的实施方式中，所述第二开关晶体管的输入端设有VREF基准电压，所述驱动器的输出端设有VREF_COMP输出信号。
在一个优选的实施方式中，所述第一开关晶体管与第三电容器之间设有节点V1，所述缓冲器与第二开关晶体管之间设有节点V2，所述第二开关晶体管与驱动器之间设有节点V3。
本实用新型的技术效果和优点：
本实用新型电路结构产生一个随时间线性变化的三角波上冲补偿信号，相比业界通用的指数衰减型补偿信号，在⊿t时段内对EVM性能的补偿效果更优，且补偿信号持续时长参数对工艺、温度、电压等因素波动更加不敏感，⊿t时段内EVM性能的量产稳定性更好。
附图说明
图1为本实用新型的电路模块示意图。
图2为本实用新型的电路原理图。
图3为本实用新型节点放电波形曲线示意图。
附图标记为：1、窄脉冲产生器；2、缓冲器；3、驱动器；4、第一开关晶体管；5、第二开关晶体管；6、第一电容器；7、第二电容器；8、第三电容器；9、电流源。
电路原理图符号：
A：窄脉冲产生器
B：缓冲器
C：驱动器
Q1：第一开关晶体管
Q2：第二开关晶体管
C1：第一电容器
C2：第二电容器
C3：第三电容器
I1：电流源
V1\V2\V3：节点
TDD：控制信号
VDD：电源
GND：接地
Pulse：窄脉冲信号
VREF：基准电压
VREF_COMP：输出信号
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
参照说明书附图1-3，本实用新型一实施例的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，包括窄脉冲产生器1，所述窄脉冲产生器1的输出端设有第一开关晶体管4，所述第一开关晶体管4的输出端设有缓冲器2，所述缓冲器2的输出端设有第二开关晶体管5，所述第二开关晶体管5的输出端设有驱动器3，所述第一开关晶体管4与窄脉冲产生器1电性连接，所述缓冲器2与第一开关晶体管4电性连接，所述第二开关晶体管5与缓冲器2电性连接，所述驱动器3与第二开关晶体管5电性连接。
进一步的，所述第一开关晶体管4的输出端设有第一电容器6、第二电容器7以及第三电容器8，且所述第一电容器6与第一开关晶体管4电性连接，所述第一电容器6、第二电容器7以及第三电容器8之间串联，所述第三电容器8与第二电容器7的比值等于1：N，所述第一电容器6与缓冲器2并联，当TDD控制信号TDD的上升沿来临时，窄脉冲产生电路产生一个负的窄脉冲信号Pulse，用于控制第一开关晶体管4的栅极，第一开关晶体管4的漏极与电流源9的正端、第一电容器6的上极板、缓冲器2(子电路B)的输入端以及第三电容器8的上极板相连接。
进一步的，所述第一电容器6的输入端设有电流源9，且所述第一电容器6与电流源9电性连接，所述第一电容器6以及电流源9的输出端接地，所述第一开关晶体管4的输入端设有VDD电源，且所述第一开关晶体管4与VDD电源电性连接，所述窄脉冲产生器1的输入端设有TDD控制信号，所述第二开关晶体管5的输入端设有VREF基准电压，所述驱动器3的输出端设有VREF_COMP输出信号，所述第一开关晶体管4与第三电容器8之间设有节点V1，所述缓冲器2与第二开关晶体管5之间设有节点V2，所述第二开关晶体管5与驱动器3之间设有节点V3，缓冲器2的输出驱动第二开关晶体管5的栅极、第三电容器8的下极板以及第二电容器7的上极板，第二开关晶体管5的源端与驱动器3(子电路C)的输入端相连接，第二开关晶体管5的漏端接基准电压，第二电容器7的下极板、第一电容器6的下极板与电流源9的N端接系统地电位。
工作原理：在TDD信号的上升沿来临时刻，窄脉冲产生器1(子电路A)输出一个负的窄脉冲信号，控制第一开关晶体管4在窄脉冲持续期间导通，第一电容器6、第二电容器7以及第三电容器8串联的等效电容被电源VDD充电，节点V1迅速被拉升至接近VDD电位，此期间缓冲器2(子电路B)的输出电位接近VDD，第二开关晶体管5处于关闭状态，且节点V3的电位从稳态值(等于VREF)迅速被拉升至VREF+VDD*[1/(1+N)]；
当窄脉冲信号的上升沿来临时，第一开关晶体管4关闭，第一电容器6、第二电容器7以及第三电容器8串联等效电容上存储的电荷通过电流源9对GND放电，放电持续时间为[C1+C2*C3/(C2+C3)]*VDD/I1，且节点V1以及V3的放电波形曲线随时间呈线性下降形状；
当节点V2电位跟随节点V1一起降低至第二开关晶体管5开启时，节点V3电位也随之降低至其稳态值(等于VREF)，直到TDD信号的下一次上升沿来临，再重复上述过程，整个周期中V3信号为期望波形，经由驱动器3(子电路C)输出信号VREF_COMP，用于驱动功率放大器的输入放大管栅极。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：包括窄脉冲产生器(1)，所述窄脉冲产生器(1)的输出端设有第一开关晶体管(4)，所述第一开关晶体管(4)的输出端设有缓冲器(2)，所述缓冲器(2)的输出端设有第二开关晶体管(5)，所述第二开关晶体管(5)的输出端设有驱动器(3)。
2.根据权利要求1所述的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：所述第一开关晶体管(4)与窄脉冲产生器(1)电性连接，所述缓冲器(2)与第一开关晶体管(4)电性连接，所述第二开关晶体管(5)与缓冲器(2)电性连接，所述驱动器(3)与第二开关晶体管(5)电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：所述第一开关晶体管(4)的输出端设有第一电容器(6)、第二电容器(7)以及第三电容器(8)，且所述第一电容器(6)与第一开关晶体管(4)电性连接。
4.根据权利要求3所述的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：所述第一电容器(6)、第二电容器(7)以及第三电容器(8)之间串联，所述第三电容器(8)与第二电容器(7)的比值等于1：N，所述第一电容器(6)与缓冲器(2)并联。
5.根据权利要求3所述的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：所述第一电容器(6)的输入端设有电流源(9)，且所述第一电容器(6)与电流源(9)电性连接，所述第一电容器(6)以及电流源(9)的输出端接地。
6.根据权利要求1所述的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：所述第一开关晶体管(4)的输入端设有VDD电源，且所述第一开关晶体管(4)与VDD电源电性连接，所述窄脉冲产生器(1)的输入端设有TDD控制信号。
7.根据权利要求1所述的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：所述第二开关晶体管(5)的输入端设有VREF基准电压，所述驱动器(3)的输出端设有VREF_COMP输出信号。
8.根据权利要求1所述的一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路结构，其特征在于：所述第一开关晶体管(4)与第三电容器(8)之间设有节点V1，所述缓冲器(2)与第二开关晶体管(5)之间设有节点V2，所述第二开关晶体管(5)与驱动器(3)之间设有节点V3。
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Cited By (1)
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| CN113595529A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-02 | 上海旻森电子科技有限公司 | 一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路技术 |
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- 2021-07-21 CN CN202121663591.2U patent/CN214959460U/zh active Active
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| CN113595529A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-02 | 上海旻森电子科技有限公司 | 一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路技术 |
| CN113595529B (zh) * | 2021-08-12 | 2024-03-05 | 上海旻森电子科技有限公司 | 一种功率放大器偏置电位瞬态补偿电路 |
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