[发明专利]偏置电路、高功率放大器和便携信息终端

说明书

相关申请的交叉引用

包括说明书、说明书附图和说明书摘要、于2009年5月29日提交的第2009-130299号日本专利申请的公开内容通过引用整体结合于此。

技术领域

本发明涉及一种抑制多级偏置电路的控制电压——输出功率特性相对于无线通信设备的高频功率而言的变化的方法，并且具体涉及一种抑制由于温度变化或者工艺变化所致的控制电压——输出功率特性在产品之间的变化的方法。

背景技术

传统地，配备有可变增益功能的功率放大模块已经广泛应用于便携无线通信设备，该可变增益功能通过改变多级功率放大器的偏置条件来使输出功率可变。多级功率放大器的问题之一在于控制电压——输出功率特性在晶体管的阈值电压附近的剧变。图1图示了常规多级功率放大器的例子。

图1是示出了三级偏置电路的框图，该三级偏置电路是常规多级功率放大器的例子。此外，图2(a)和图2(b)是代表偏置电压V_apc、漏极驱动电流I_D1、I_D2和I_D3以及三级偏置电路P_out在由图1的偏置电路控制时的变化的曲线图。这里，偏置电压V_apc是用于通过比较发送请求信号和检测信号来对高频检测信号进行反馈控制的信号。

三级偏置电路包括串行连接的第一偏置电路1、第二偏置电路2和第三偏置电路3。匹配电路耦合于相应偏置电路之间并且在第三偏置电路3的输出侧。

电流镜电路应用于三级偏置电路的第一偏置电路1、第二偏置电路2和第三偏置电路3。各级的偏置电路由从APC(自动功率控制电路)4输出的电流控制。

APC 4是在对输入V_apc的电压到电流转换之后向各级偏置电路适当输出控制电流I_bias的控制电路。

图2(a)是图示了各放大器的漏极驱动电流I_D如何根据向三级放大器偏置电路的APC添加的控制电压V_apc而变化的曲线图，而图2(b)是图示了三级放大器偏置电路的输出P_out(以dbm为单位)如何根据向三级放大器偏置电路的APC添加的控制电压V_apc而变化的曲线图。

也就是说，三级放大器偏置电路的APC从控制开始时进行对第一级和第二级的线性电流控制。另一方面，在已经向控制电压V_apc添加超过某一电平的电压之后对第三级进行如下控制，该控制比第一级和第二级更迟和更陡地增加漏极驱动电流I_D(见图2(a))。

这样的控制带来电流在启动时的陡峭变化，因为FET的互导(gm)与漏极驱动电流I_D的平方根成比例，并且该变化随后变为近似线性的。通过控制三级放大器偏置电路在这一线性段中的输出P_out，有可能提供具有优异控制特性的高频功率放大模块。

日本专利待审公开号2001-102881(专利文献1)公开了一种提供包括多个串行连接的MOSFET的多级高频功率放大模块的方法，该模块使得线性段的斜度平滑以改进其控制特性。

然而，即使如专利文献1中公开的那样通过改进线性段来改进控制特性，仍然有问题。

换言之，在到达线性段之前的伴随有陡峭变化的段中、也就是在启动时在产品之间存在控制变化。图3(a)和图3(b)是图示了三级放大器偏置电路的输出P_out如何由于产品之间的变化而变化的曲线图。图3(a)是图示了各放大器的漏极驱动电流I_D如何根据向三级放大器偏置电路的APC添加的控制电压V_apc而变化的曲线图，而图3(b)是图示了三级放大器偏置电路的输出P_out如何根据向三级放大器偏置电路的APC添加的电压V_apc而变化的曲线图。