[发明专利]一种功率放大装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有输出功率控制和保护功能的功率放大装置。

背景技术

功率放大装置用于对输入信号的功率进行放大，功率放大装置在电子及通讯领域应用广泛。图1是一种现有技术的功率放大装置的电路原理图，如图所示，这种功率放大装置PA具有输出端Pout、电源端Vdd、接地端和增益控制端Vc。放大器PA由电源通过电源端Vdd供电，功率增益由增益控制端Vc的控制电压控制。从输入端Pin输入的信号经放大器PA放大后，经输出端Pout输出。

功率放大器PA工作时，功率放大器的输出功率Pout、增益或功率随控制电压Vc的增高而增大。由于输入功率Pin的增大、器件温度的变化、电源电压或控制电压的提高，输出功率也会升高。但是，功率放大器能输出功率Pout是有限制的，过高的输出功率会导致功率放大器损坏。

另外，温度和电压的变化也会使功率放大器输出功率发生变化，即使对于同一个功率放大器，在同一温度、同一电压下的射频应用中，输出功率也会随频率而变化。

这种现有技术功率放大器不具有任何控制电路和保护电路，因此在输出功率不稳定的情况下存在烧毁的可能性。为此，有必要设计一种新型的具有功率保护电路的功率放大装置，以解决现有技术存在的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种能够更稳定、安全地控制输出功率的功率放大装置。

本发明提供的功率放大装置包括功率放大模块、功率控制模块和功率检测模块，其中：功率放大模块包括放大器，所述放大器包括电源端、接地端、输出端、输入端和增益控制端；功率控制模块包括第一电阻、三极管、第二电阻和第三电阻，第一电阻的第一端与三极管的基极连接；三极管的集电极与放大器的增益控制端连接；三极管的发射极接地；第二电阻的第一端与三极管的基极连接；第二电阻的第二端接地；功率检测模块包括第一电容、第一二极管、第二二极管、第二电容，第一电容的第一端与放大器的输出侧连接；第一电容的第二端与第一二极管的负极、第二二极管的正极连接；第一二极管的正极接地；第二二极管的负极与第二电容的第一端连接；第二电容的第二端接地；第二电容的第一端还与功率控制模块中的第一电阻的第二端连接。

优选地，功率放大模块还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与放大器的增益控制端连接，第四电阻的第二端用于与偏置电路连接。

优选地，功率控制模块包括第三电阻，三极管的发射极与第三电阻的第一端连接；第三电阻的第二端接地。

优选地，第二电阻是可调电阻器或可变电阻器。

优选地，三极管为NPN型晶体管。

优选地，所述放大器为多级放大电路。

本发明还提供了一种功率放大装置，所述装置包括功率放大模块、功率控制模块和功率检测模块，其中：功率放大模块包括放大器，所述放大器包括电源端、接地端、输出端、输入端和增益控制端；功率控制模块包括第一电阻、场效应管、第二电阻和第三电阻，第一电阻的第一端与场效应管的栅极连接；场效应管的漏极与放大器的增益控制端连接；场效应管的源极接地；第二电阻的第一端与场效应管的栅极连接；第二电阻的第二端接地；功率检测模块包括第一电容、第一二极管、第二二极管、第二电容，第一电容的第一端与放大器的输出侧连接；第一电容的第二端与第一二极管的负极、第二二极管的正极连接；第一二极管的正极接地；第二二极管的负极与第二电容的第一端连接；第二电容的第二端接地；第二电容的第一端还与功率控制模块中的第一电阻的第二端连接。

优选地，功率放大模块还包括第四电阻，所述第四电阻的第一端与放大器的增益控制端连接，第四电阻的第二端用于与偏置电路连接。

优选地，功率控制模块包括第三电阻，场效应管的源极与第三电阻的第一端连接；第三电阻的第二端接地。

优选地，第二电阻是可调电阻器或可变电阻器。

相对于现有技术，由于本发明的功率放大装置中增加了功率检测模块和功率控制模块，构成了反馈控制回路，因此可以通过对放大器的负反馈控制，实现对输出功率的稳定和限制。

而且，采用本发明的技术方案，一旦输出功率自动得到了限制，在射频应用中，限制的功率将不随频率而变，因此，本发明这种带保护的功率放大装置大大改善了系统的频率平整度。

附图说明

图1是一种现有的功率放大装置的电路原理图；

图2是本发明一种优选实施方式的功率放大装置的电路原理图。

具体实施方式