[实用新型]带有功率控制模式的功率放大器偏置电路

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种放大器偏置电路，尤其涉及一种用于手机上以提高手机发射效率的带有功率控制模式的功率放大器偏置电路。

背景技术

在无线移动通信系统中，功率放大器是决定移动终端电池使用时间的关键部件。目前使用最多的移动终端是各种制式的手机，例如GSM、WCDMA、TD-SCDMA等，为了延长手机的通话时间和待机时间，通常利用偏置电路来提高功率放大器的功率附加效率(Power Added Efficiency，缩写为PAE，PAE＝Pout-Pin/Pdc)，这主要是因为电池的容量受到手机体积、重量的限制，所以需要提高手机功率放大器的PAE来提高电池使用时间，即通话时间和待机时间。对于传统的功率放大器，其最高的PAE一般出现在发射功率等级最大的时候，当发射功率等级降低时，功率放大器的PAE也会相应降低。而手机的发射功率是随着手机与基站距离远近而不断变化的，因此，提高低发射功率时的PAE是延长手机通话时间和待机时间的关键。

如图1所示的方框1中的部分是一种传统的线性化偏置电路，它本身是不具备功率模式控制功能的。通过控制VCON来控制抽取电流IT3，从而控制放大管HBT2的静态偏置电流，改变它的工作状态，在输入功率降低的时候，降低直流工作点，减少功放消耗的直流功率，从而提高低输入功率下的PAE。具体推导过程如下：

I_B2＝(V_ref-V₁)/R₁-I_D-I_T3

I_C1＝A₁*I_T2＝A₁*(A₂+1)*I_B2＝A₁*(A₂+1)*[(V_ref-V₁)/R₁-I_D-I_T3)]

其中，A1和A2分别为晶体管HBT1和HBT2的电路放大倍数。这样我们就可以通过控制加到V_CON端的高低电平，来使晶体管HBT1工作在高低两种功率模式，从而提高低输入功率下的PAE。

现有的偏置电路中在控制电压输入端V_CON与上述线性偏置电路1之间加入了功率模式控制单元，如图3中框图部分，该功率模式控制单元包括晶体管HBT2和晶体管HBT3，晶体管HBT2的集电极与线性偏置电路的晶体管HBT1的基极相连，晶体管HBT2的发射极与晶体管HBT3的基极相连并通过一下拉电阻接地，晶体管HBT2基极与晶体管HBT3的集电极相连并通过一上拉电阻接V_CON，晶体管HBT3的发射极也接地，该电路工作原理如下：

当V_CON为低电平时，晶体管HBT2和晶体管HBT3关断，I_b1为0，偏置电路中没有电流流入功率模式控制单元，晶体管HBT0为高偏置电流状态。当V_CON电压超过两倍V_BE的时，晶体管HBT2和晶体管HBT3导通，功率模式控制单元从偏置电路中抽取电流I_b1，导致晶体管HBT1的基极和发射极电流降低，晶体管HBT0中的电流也降低，从而工作在低偏置状态。这样，晶体管HBT0就可以根据输出功率的大小选择偏置状态，使电路既能满足线性要求，又能提高在低输出功率时的效率。

但由于V_CON端的电压是来自基带的控制信号，它的电平会有不同程度的摆动，会造成抽取电流I_b1的变化，这有可能会导致功率放大管不能准确的在两种功率模式下切换。

实用新型内容

本实用新型目的是为了克服现有技术的不足而提供一种功率模式稳定从而可提高手机的通话时间和待机时间的具有功率控制模式的功率放大器偏置电路。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种带有功率控制模式的功率放大器偏置电路，它具有

控制电压输入端，其用于接收来自基带的控制电压；

线性偏置电路，所述的线性偏置电路包括第一晶体管和第二晶体管，所述的第一晶体管的基极与第二晶体管的发射极相连接；

功率模式控制单元，所述的功率模式控制单元用于从所述的线性偏置电路中抽取电流以控制第一晶体管的偏置状态；