[实用新型]偏置电路及其功率放大电路

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及IC设计领域，尤其是涉及一种偏置电路和其功率放大电路。

【背景技术】

在IC(Integrated Circuit)设计中，设计一个优秀的直流偏置电路(DC Bias Circuit)是一项很艰苦的工作，尤其是为设计复杂的电路比如功率放大器而设计。这是因为一些电路性能高度依赖于直流偏置电路控制精度，比如功率放大器的输出功率和功率附加效率。

在射频(Radio Frequency，RF)/微波集成电路中，有两个因素可能导致直流偏置电压的变化。一个是在仿真软件中使用的模型精度，另一个是由半导体制造引起的工艺偏差。为功率放大器设计出一个优秀的直流偏置电路，不仅需要做大量的仿真工作，还需要做大量的修调工作。

对于上述问题目前有三种解决方案。

1、提高有源器件和无源器件的模型精度，为了实现这一目的需要做很多调查研究工作。

2、在设计中修调，这将耗费大量的时间，而且需要工程师在实验室做大量工作。通常，需要通过激光修调器(Laser Trimmer)来调整电阻以匹配整个电路需求。为了满足激光修调器需要，还需要工程师做大量的设计工作，比如设计许多不同类型的模式。

3、在制造过程中通过自适应金属层来调整设计。虽然这个方法可以提高产量，但是这个程序本身会增加很多生产成本，并且这个程序也是很耗时的。

因此，希望提出一种改进的偏置电路及功率放大电路来克服上述问题。

【实用新型内容】

本实用新型的目的之一在于提供一种可以解决上述问题的偏置电路。

本实用新型的目的之二提供一种可以解决上述问题的功率放大电路。

为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种偏置电路，其包括：输入端、输出端、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和数字可调电阻。所述数字可调电阻和所述第二电阻依次串联在所述输入端和第二晶体管的集电极之间，所述第一电阻串联于所述输出端和第二晶体管的基极之间，所述第二电阻和所述数字可调电阻的中间节点与第二晶体管的基极相连，所述第二晶体管的发射极与地相连。其中所述偏置电路通过输入端连接偏置电压，通过输出端为功率放大器提供偏置。

进一步的，所述数字可调电阻包括若干电阻单元和若干开关单元，通过对所述开关单元的导通或截止的控制来选择部分或全部电阻单元的串联或并连以形成所述数字可调电阻。

进一步的，各个开关单元的控制信号分别来自一个存储电路，通过对存储电路的编程实现对所述数字可调电阻的阻值的调整。

进一步的，所述电阻单元为N个，分别记为R31、R32、R3N，其中设置：R32＝2^2-1*R31，R33＝2^3-1*R31，R3N＝2^N-1*R31，其中N为自然数。

根据本实用新型的另一个方面，本实用新型提供一种功率放大电路，其包括：功率放大器和为功率放大器提供偏置的偏置电路。所述偏置电路包括：输入端、输出端、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和数字可调电阻。所述数字可调电阻和所述第二电阻依次串联在所述输入端和第二晶体管的集电极之间，所述第一电阻串联于所述输出端和第二晶体管的基极之间，所述第二电阻和所述数字可调电阻的中间节点与第二晶体管的基极相连，所述第二晶体管的发射极与地相连。其中所述偏置电路通过输入端连接偏置电压，通过输出端为功率放大器提供偏置。

进一步的，所述功率放大电路还包括有：输入电容和输出电容，所述输入电容的一端连接所述功率放大器的基极，另一端输入射频输入信号；所述输出电容的一端连接所述功率放大器的集电极，另一端输出射频放大信号。

根据本实用新型的再一个方面，本实用新型提供一种偏置电路，其包括有数字可调电阻。所述数字可调电阻包括若干电阻单元和若干开关单元，通过对所述开关单元的导通或截止的控制来选择部分或全部电阻单元的串联或并连以形成所述数字可调电阻。

进一步的，各个开关单元的控制信号分别来自一个存储电路，通过对存储电路的编程实现对所述数字可调电阻的阻值的调整。

进一步的，所述电阻单元为N个，分别记为R31、R32、R3N，其中设置：R32＝2^2-1*R31，R33＝2^3-1*R31，R3N＝2^N-1*R31，其中N为自然数。

与现有技术相比，在本实用新型中的偏置电路中用数字电阻取代了修调电阻，从而使得偏置电路的设计更为简单，性能更为精确可控。