[发明专利]一种双电源功率放大器电路

说明书

本发明公开了一种双电源功率放大器电路，包括有输入电路，偏置电路和输出电路组成；偏置电路是由NPN晶体管V4、电阻R2—R4、电容C3和数字偏置电路组成。数字偏置电路包括有依次连接的现场可编程门阵列FPGA、光耦隔离电路和可编程数字电位计D1，可编程数字电位计D1的两输出端分别与电阻R2的另一端、电阻R3的另一端连接。本发明采用现场可编程门阵列FPGA产生可编程数字电位计的控制信号，使其产生需要的可变电阻，来组成V_BE扩大电路，从而调节功率管的偏置电压，实现了偏置电路数字化设计，避免出现交越失真，实现自动校准。

技术领域

本发明涉及半导体器件分析相关技术领域，具体是一种双电源功率放大器电路。

背景技术

随着半导体器件制造技术、电力电子技术的发展和复杂自动测试的需求，常规的电压-电流（IV）测量和电容-电压（CV）测量已经无法满足半导体器件测试需求，需要高精度大电流脉冲源来测试其动态性能特性。

常用的直流输入大电流脉冲源框图如图1所示。由DC-DC变换、脉冲产生、控制电路、驱动隔离电路、采样电路、辅助电源和人机接口组成，在框图中有三个关键的电路：DC-DC变换、脉冲产生和控制电路，特别是脉冲产生电路提供了整个输出功率，在设计时通常采用双电源功率放大电路实现大电流脉冲的输出，但是双电源功率放大电路的使用，在没有直流偏置的情况下，容易产生死区，在模拟电路上这种现象称为交越失真。为了解决这个问题，通常采用二极管（图2）或者V_BE扩大电路（图3）进行偏置补偿。采用二极管进行偏置补偿时，由于偏置电压不容易调整，故不经常使用。设计人员在设计时通常使用V_BE扩大电路来进行偏置补偿，在产品出厂前将偏置电压进行校准，但是在半导体器件分析测试时，由于测试环境不同，特别是环境温度的影响，造成双电源功率放大电路的功率管特性改变，需要自动校准偏置电压，否则会出现交越失真。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种双电源功率放大器电路，采用可编程数字电位计实现双电源功率放大器数字偏置补偿，使双电源功率放大器电路自动校准成为现实。

本发明的技术方案为：

一种双电源功率放大器电路，包括有输入电路，偏置电路和输出电路组成；所述的偏置电路是由NPN晶体管V4、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电容C3和数字偏置电路组成，所述的电阻R3的一端、电阻R4的一端均与NPN晶体管V4的基极连接，所述的电阻R2的一端、电容C3的一端均与NPN晶体管V4的集电极连接，所述的电阻R4的另一端、电容C3的另一端均与NPN晶体管V4的发射极连接，所述的NPN晶体管V4的集电极和发射极连接于输入电路和输出电路之间；所述的数字偏置电路包括有依次连接的现场可编程门阵列FPGA、光耦隔离电路和可编程数字电位计D1，所述的可编程数字电位计D1的两输出端分别与电阻R2的另一端、电阻R3的另一端连接。