CN216599556U - 一种自适应偏置电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于射频技术领域，公开了一种自适应偏置电路，包括：第一模块、公共模块、第二模块和射频放大模块；所述第一模块和公共模块组成整流模块，所述公共模块和第二模块组成镜像电流源模块，所述第二模块和射频放大模块连接；所述整流模块用于为所述射频放大模块提供自适应的偏置电流。本实用新型的整流模块提供自适应的偏置电流，可以提高整流效果，优化射频放大模块中晶体管的线性度。

Description

一种自适应偏置电路

技术领域

本实用新型涉及射频技术领域，特别是涉及一种自适应偏置电路。

背景技术

目前，由于GaAs HBT工艺的偏置电路选取对功率放大器的效率、P1dB和线性度至关重要，为了在这几个指标中取得较好的效果，目前主要方法是HBT的偏置点随输入信号的功率变化而变化(整流)，构造一个电流源来直接驱动射频放大管。

但是现有的解决方案HBT整流的功率范围较窄，且在功率回退较少时的整流效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的是：对现有的偏置电路进行改进，拓宽整流的功率带宽，改善功率回退较少时的整流效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种自适应偏置电路，包括：第一模块、公共模块、第二模块和射频放大模块。

所述第二模块、公共模块、第一模块和射频放大模块依次连接；

所述第一模块和公共模块连接构成整流模块，所述整流模块用于为所述射频放大模块提供自适应的偏置电流；

所述公共模块和第二模块连接构成镜像电流源模块，所述镜像电流源模块用于为整流模块供电。

进一步的，所述第一模块包括第一晶体管和第一电容；

所述第一晶体管的第一端和射频放大模块的第一端口连接，所述第一晶体管的第二端口和射频放大模块的第二端口连接，所述第一晶体管的第三端口和第一电容的第一端口连接，所述第一电容的第二端口接地；所述第一晶体管的第一端口和所述公共模块的第一端口连接，所述第一晶体管的第三端口和公共模块的第二端口连接。

进一步的，所述第一模块还包括第二电容，所述第二电容的第一端口和第一晶体管的第二端口连接，所述第二电容的第二端口接地。

进一步的，所述第一模块还包括第一电感，所述第一电感的第一端口和第一晶体管的第一端口连接，第一电感的第二端口和射频放大模块的第一端口连接。

进一步的，所述第一晶体管为HBT晶体管。

进一步的，所述公共模块包括第一电阻、第二晶体管、第二电阻和第三晶体管；

所述第一电阻的第一端口连接与所述公共模块的第一端口连接，第一电阻的第二端口与第二晶体管的第一端口连接，第二晶体管的第二端口和第二电阻的第一端口连接，第二晶体管的第三端口和第二模块的第一端口连接，第二晶体管的第三端口和公共模块的第二端口连接，第二电阻的第二端口和第三晶体管的第三端口连接，第三晶体管的第一端口和第二模块的第二端口连接，第三晶体管的第二端口接地。

进一步的，所述公共模块还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端口和第三晶体管的第二端口连接，所述第三电阻的第二端口接地。

进一步的，所述第二模块包括第四晶体管、第四电阻、第五电阻和第一电源，所述第四晶体管的第三端口和第二模块的第一端口连接，第四晶体管的第一端口和第四电阻的第一端口连接，第四晶体管的第二端口和第二模块的第二端口连接，第四晶体管的第二端口和第五电阻的第一端口连接，第五电阻的第二端口和第四电阻的第二端口连接，第五电阻的第二端口和第一电源的第一端口连接，第一电源的第二端口接地。

进一步的，所述射频放大模块包括射频输入端口、第三电容、第五晶体管、第六电阻、第四电容、射频输出端口、第二电感和第二电源；

所述射频输入端口和第三电容的第一端口连接，第三电容的第二端口和第六电阻的第一端口连接，第六电阻的第二端口和射频放大模块的第二端口连接，第三电容的第二端口和第五晶体管的第三端口连接，第五晶体管的第一端口和射频放大模块的第一端口连接，第五晶体管的第一端口和第四电容的第一端口连接，第四电容的第二端口和射频输出端口连接，第五晶体管的第一端口和第二电感的第一端口连接，第二电感的第二端口和第二电源的第一端口连接，第二电源的第二端口接地，第五晶体管的第二端口接地。

进一步的，所述第五晶体管为HBT晶体管。

本实用新型实施例一种自适应偏置电路与现有技术相比，其有益效果在于：本实用新型的整流模块提供自适应的偏置电流，可以提高整流效果，优化射频放大模块中晶体管的线性度。

附图说明

图1是本实用新型一种自适应偏置电路的整体结构示意图；

图2是本实用新型一种自适应偏置电路的电路结构示意图。

图中，1、射频放大模块；2、第一模块；3、公共模块；4、第二模块；5、整流模块；6、镜像电流源模块。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

实施例1：

如图1和图2所示，本实用新型公开了一种自适应偏置电路，包括：第一模块、公共模块、第二模块和射频放大模块。

所述第二模块、公共模块、第一模块和射频放大模块依次连接；

所述第一模块和公共模块连接构成整流模块，所述整流模块用于为所述射频放大模块提供自适应的偏置电流；

所述公共模块和第二模块连接构成镜像电流源模块，所述镜像电流源模块用于为整流模块供电。

在本实施例中，整流模块提供自适应的偏置电流，可以提高整流效果，优化射频放大模块中晶体管的线性度。

参照图2，在本实施例中，所述第一模块包括第一晶体管和第一电容；

所述第一晶体管的第一端和射频放大模块的第一端口连接，所述第一晶体管的第二端口和射频放大模块的第二端口连接，所述第一晶体管的第三端口和第一电容的第一端口连接，所述第一电容的第二端口接地；所述第一晶体管的第一端口和所述公共模块的第一端口连接，所述第一晶体管的第三端口和公共模块的第二端口连接。

在本实施例中，所述第一模块还包括第二电容，所述第二电容的第一端口和第一晶体管的第二端口连接，所述第二电容的第二端口接地。

在本实施例中，增加第二电容可以进一步提高射频放大模块的线性度。

在本实施例中，所述第一模块还包括第一电感，所述第一电感的第一端口和第一晶体管的第一端口连接，第一电感的第二端口和射频放大模块的第一端口连接。

在本实施例中，增加第一电感可以进一步提高射频放大模块的线性度。

在本实施例中，所述第一晶体管为HBT晶体管。

参照图2，在本实施例中，所述公共模块包括第一电阻、第二晶体管、第二电阻和第三晶体管；

所述第一电阻的第一端口连接与所述公共模块的第一端口连接，第一电阻的第二端口与第二晶体管的第一端口连接，第二晶体管的第二端口和第二电阻的第一端口连接，第二晶体管的第三端口和第二模块的第一端口连接，第二晶体管的第三端口和公共模块的第二端口连接，第二电阻的第二端口和第三晶体管的第三端口连接，第三晶体管的第一端口和第二模块的第二端口连接，第三晶体管的第二端口接地。

在本实施例中，所述公共模块还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端口和第三晶体管的第二端口连接，所述第三电阻的第二端口接地。

在本实施例中，公共模块设置第三电阻可以优化射频放大模块高低温时的电流和线性度。

在本实施例中，整流模块形成射频放大模块的功率反馈，包括反馈一和反馈二。反馈一：射频流经T2的be端，经过R2到达T3的基极，影响到T3的Vb电压，从而影响T1的Ib电流，进而影响到射频放大模块的晶体管的Ib，改善射频放大模块的线性度。反馈二：射频放大模块的晶体管的管芯处集电极的功率经过L1，到达T1管芯的集电极，此时会影响到T1管芯的直流工作状态，进而影响到射频放大模块晶体管的Ib，改善射频放大模块晶体管的线性度。

参照图2，在本实施例中，所述第二模块包括第四晶体管、第四电阻、第五电阻和第一电源，所述第四晶体管的第三端口和第二模块的第一端口连接，第四晶体管的第一端口和第四电阻的第一端口连接，第四晶体管的第二端口和第二模块的第二端口连接，第四晶体管的第二端口和第五电阻的第一端口连接，第五电阻的第二端口和第四电阻的第二端口连接，第五电阻的第二端口和第一电源的第一端口连接，第一电源的第二端口接地。

本实施例中，本领域技术人员可以根据公开的公共模块设置不同的第二模块以组成镜像电流源模块，由于镜像电流源模块为现有技术因此本领域技术人员可以根据本实用新型公开的内容自行设计或构造镜像电流源模块。

实施例2：

在实施例1的基础上，所述射频放大模块为共射极射频放大器。射频放大器是成熟的现有技术，本领域技术人员可以选取适当的射频放大器和整流模块连接。

参照图2，在本实施例中，所述射频放大模块包括射频输入端口、第三电容、第五晶体管、第六电阻、第四电容、射频输出端口、第二电感和第二电源；

所述射频输入端口和第三电容的第一端口连接，第三电容的第二端口和第六电阻的第一端口连接，第六电阻的第二端口和射频放大模块的第二端口连接，第三电容的第二端口和第五晶体管的第三端口连接，第五晶体管的第一端口和射频放大模块的第一端口连接，第五晶体管的第一端口和第四电容的第一端口连接，第四电容的第二端口和射频输出端口连接，第五晶体管的第一端口和第二电感的第一端口连接，第二电感的第二端口和第二电源的第一端口连接，第二电源的第二端口接地，第五晶体管的第二端口接地。

在本实施例中，所述第五晶体管为HBT晶体管。

在本实施例中，整流模块形成射频放大模块的功率反馈，包括反馈一和反馈二。反馈一：射频信号由C3电容输入，一部分经T5管芯放大，一部分经R6电阻衰减，到达T1管芯的发射极，由于T1管芯处于正常工作状态，泄漏到T1管芯发射极的功率会泄露一部分至基极。T2管芯的基极和T1管芯的基极处于同一电路节点，存在射频信号，T2管芯处于正常工作状态，射频信号会从T2的基极继续泄露到发射极，而T2管芯的发射极的射频信号会经过R2到达T3管芯的基极，而T3管芯是镜像电流源的一部分，此射频信号会调节镜像电流源的电流，此电流经T1管芯的基极放大至T1管芯发射极，从而改变T5管芯基极的电流，改变T5管芯的工作状态。反馈二：射频信号由C3电容输入，一部分经T5管芯放大到T5集电极上，此节点的一部分射频信号经扼流电感L1到达T1管芯的集电极，此时T1管芯处于正常工作状态，受此射频信号影响，会改变T1发射极的电流，即改变了T5管芯基极的电流，从而改变T5管芯的工作状态。

实施例3：

在实施例2的基础上，在本实施例中，所述第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管和第五晶体管可以均为HBT晶体管。HBT晶体管三极分别为集电极、基极、发射极。任意一个晶体管的第一端为集电极，任意一个晶体管的第二端为发射极，任意一个晶体管的第三端为基极。

实施例4：

在实施例2的基础上，在本实施例中，所述第一晶体管和第五晶体管均为HBT晶体管，所述第二晶体管、第三晶体管和第四晶体管为FET晶体管。FET晶体管三极分别为栅极、源极、漏极。任意一个晶体管的第一端为漏极，任意一个晶体管的第二端为源极，任意一个晶体管的第三端为栅极。

综上，本实用新型实施例提供一种自适应偏置电路与现有技术相比，其有益效果在于：本实用新型的整流模块提供自适应的偏置电流，可以提高整流效果，优化射频放大模块中晶体管的线性度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种自适应偏置电路，其特征在于，包括：第一模块、公共模块、第二模块和射频放大模块；

所述第二模块、公共模块、第一模块和射频放大模块依次连接；

所述第一模块和公共模块连接构成整流模块，所述整流模块用于为所述射频放大模块提供自适应的偏置电流；

所述公共模块和第二模块连接构成镜像电流源模块，所述镜像电流源模块用于为整流模块供电。

2.根据权利要求1所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述第一模块包括第一晶体管和第一电容；

所述第一晶体管的第一端和射频放大模块的第一端口连接，所述第一晶体管的第二端口和射频放大模块的第二端口连接，所述第一晶体管的第三端口和第一电容的第一端口连接，所述第一电容的第二端口接地；所述第一晶体管的第一端口和所述公共模块的第一端口连接，所述第一晶体管的第三端口和公共模块的第二端口连接。

3.根据权利要求2所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述第一模块还包括第二电容，所述第二电容的第一端口和第一晶体管的第二端口连接，所述第二电容的第二端口接地。

4.根据权利要求2所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述第一模块还包括第一电感，所述第一电感的第一端口和第一晶体管的第一端口连接，第一电感的第二端口和射频放大模块的第一端口连接。

5.根据权利要求2所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述第一晶体管为HBT晶体管。

6.根据权利要求1所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述公共模块包括第一电阻、第二晶体管、第二电阻和第三晶体管；

所述第一电阻的第一端口连接与所述公共模块的第一端口连接，第一电阻的第二端口与第二晶体管的第一端口连接，第二晶体管的第二端口和第二电阻的第一端口连接，第二晶体管的第三端口和第二模块的第一端口连接，第二晶体管的第三端口和公共模块的第二端口连接，第二电阻的第二端口和第三晶体管的第三端口连接，第三晶体管的第一端口和第二模块的第二端口连接，第三晶体管的第二端口接地。

7.根据权利要求6所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述公共模块还包括第三电阻，所述第三电阻的第一端口和第三晶体管的第二端口连接，所述第三电阻的第二端口接地。

8.根据权利要求1所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述第二模块包括第四晶体管、第四电阻、第五电阻和第一电源，所述第四晶体管的第三端口和第二模块的第一端口连接，第四晶体管的第一端口和第四电阻的第一端口连接，第四晶体管的第二端口和第二模块的第二端口连接，第四晶体管的第二端口和第五电阻的第一端口连接，第五电阻的第二端口和第四电阻的第二端口连接，第五电阻的第二端口和第一电源的第一端口连接，第一电源的第二端口接地。

9.根据权利要求1所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述射频放大模块包括射频输入端口、第三电容、第五晶体管、第六电阻、第四电容、射频输出端口、第二电感和第二电源；

所述射频输入端口和第三电容的第一端口连接，第三电容的第二端口和第六电阻的第一端口连接，第六电阻的第二端口和射频放大模块的第二端口连接，第三电容的第二端口和第五晶体管的第三端口连接，第五晶体管的第一端口和射频放大模块的第一端口连接，第五晶体管的第一端口和第四电容的第一端口连接，第四电容的第二端口和射频输出端口连接，第五晶体管的第一端口和第二电感的第一端口连接，第二电感的第二端口和第二电源的第一端口连接，第二电源的第二端口接地，第五晶体管的第二端口接地。

10.根据权利要求9所述的一种自适应偏置电路，其特征在于，所述第五晶体管为HBT晶体管。

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