[发明专利]一种用于改善功率放大器开关谱的功率控制方法及其电路

说明书

本发明提供了一种用于改善功率放大器开关谱的功率控制方法，包括：(1)检测过通元件的栅极电压与漏极电压，或者栅极电压与电源电压，得到过通元件的饱和度信息；(2)如果饱和度信息显示过通元件即将脱离饱和工作区时，分流过通元件的漏极电流至误差放大器，降低漏极输出电压。同时，本发明还提供了一种实现上述方法的功率控制电路。本发明采用简洁、巧妙的电路设计，可以减小输出电压的变化率，防止其较快接近电源电压，维持过通元件的饱和度，显著改善功率放大器的开关谱特性。

技术领域

本发明涉及一种功率控制方法，尤其涉及一种用于改善移动终端功率放大器的开关谱特性的功率控制方法，同时还涉及一种用于实现上述功率控制方法的功率控制电路，属于射频电路技术领域。

背景技术

射频功率放大器(RF PA)广泛应用在手机等无线通信设备中。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过射频功率放大器进行一系列的放大—缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。在这个过程中，精确的功率控制对确保无线通信设备的正常使用是至关重要的。

目前，市面上存在多种移动通信标准或无线通信标准，例如GSM、TD-LTE、WCDMA、Wi-Fi等。各种通信标准都要求在很大的动态范围内实现精确的功率控制。射频功率放大器的输出特性必须遵守相关的通信标准，例如输出功率控制必须满足突发时罩(Burst Mask)的要求。为了满足这一要求，功率控制电路中通常加有一个专门电路探测饱和度，但其实现方法往往过于复杂。

例如在现有的一种功率控制电路中，通过设置一个偏置功率放大器基极的电压来满足上述要求。该电压信号由一个功率控制信号和一个参考电压的线性组合而成。虽然在低功率情况下，该方案使功率附加效率有所提高，但在高功率情况下，尤其是高功率和低电源电压情况下，该方案容易出现开关谱恶化的现象。

在公布号为CN102354242A的中国专利申请中，公开了一种功率控制电路，可以根据不同输出功率的要求来动态调整功率放大器的基极电压从而达到优化电流的目的。该功率控制电路包括一个误差放大器，稳压器和一个电流检测电路。电流检测电路检测流过功率放大器的电流，并产生一个检测信号。这种信号可以是电压或电流。在一个具体实现中，流过功率放大器的电流可以被复制和按一定比例缩小。复制后的电流经输入功率控制信号的进一步调制并反馈到误差放大器上。误差放大器由此产生输出电压来控制在功率放大器的基极，从而达到动态控制基极电压进而优化电流的目的。但是，该方案也存在如下缺陷：当移动终端的电源电压过低时，功率放大器的开关谱特性仍然会存在恶化的情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种用于改善移动终端功率放大器开关谱特性的功率控制方法。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种用于实现上述功率控制方法的功率控制电路。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种用于改善功率放大器开关谱的功率控制方法，包括以下步骤：

(1)检测过通元件的栅极电压与漏极电压，或者栅极电压与电源电压，得到过通元件的饱和度信息；

(2)如果所述饱和度信息显示过通元件即将脱离饱和工作区时，分流所述过通元件的漏极电流至误差放大器，降低漏极输出电压。

其中较优地，检测所述过通元件的栅极电压与电源电压，当所述栅极电压与电源电压之差达到设定值时，向所述过通元件的栅极充电以防止饱和度过低。

一种用于改善功率放大器开关谱的功率控制电路，用于实现上述的功率控制方法，包括：线性稳压电路和动态电流源；其中，所述线性稳压模块还包括误差放大器102、反馈电路104和过通元件105；