[发明专利]放大器、输入信号的放大方法、偏置电压的微调电路及方法

说明书

本发明涉及一种放大器，该放大器包括放大器件(110)和偏置电路(120)，该偏置电路(120)用于向所述放大器件(110)提供偏置电压。该偏置电路(120)被配置为根据提供电气隔离的光学耦合布置(130)的输出信号来提供偏置电压。

技术领域

本发明的实施例涉及将偏置电压提供至放大器件。

背景技术

已发现，功率放大器需要输出级的全面控制以优化相对于备用电流消耗的信号保真性。已发现，为确保性能，可能需要良好地调整输出晶体管中的环流。已认识到，该调整需要在放大器产品出厂之前进行精确的过程控制或微调(电位计)。一些传统设计使用高压电流镜将与接地相关的调整信号传输到功率输出级。

在US 2014/0300413 A1中，公开了一种功率晶体管栅极驱动器。

在US 2011/0156819 A1中，描述了一种低噪声高效率偏置生成电路和方法。

鉴于上述常规概念，存在对用于向放大装置提供偏置电压的改进概念的需求。

发明内容

本发明的实施例提供了一种放大器，该放大器包括放大器件(例如，晶体管)和偏置电路，该偏置电路用于向放大器件提供偏置电压。偏置电路被配置成根据光学耦合布置(例如，光耦合器或LED太阳能电池布置)的输出信号(例如，光耦合器的输出电流或太阳能电池的输出电流或输出电压)来提供偏置电压，该光学耦合布置提供电气隔离(例如，使得光学耦合布置的输出信号调谐或影响偏置电压)。

本实施例基于如下构思：根据光学耦合布置的输出信号来提供偏置电压，允许偏置点的后期制作调谐，同时保持小的实现工作量，并且同时提供微调控制件和放大器件之间的电气解耦(electrical decoupling)。所描述的实施例消除了对于常规放大器可能需要的手动制造微调，并且因此允许低成本生产功率级。例如，可以将通过放大器件(例如，A类放大器的晶体管)的环流设计为在指定范围内操作。对于在制造期间的常规放大器，有必要对偏置电压进行最终调整。所描述的实施例不需要最终调整，因为仍可基于光学耦合布置的输出信号来调整偏置电压。因此，可避免昂贵的制造工艺步骤或质量检查。此外，考虑到部件的老化，电气或电子部件的特征可能改变，相比于制造之后的状态，导致偏置电压的漂移。所描述的实施例可针对老化进行调整，因为可基于光学耦合布置的适当输出信号来重新调整偏置电压。

在实施例中，偏置电路被配置为当放大器件的操作点与期望操作点偏离时，基于光学耦合布置的输出信号来调整偏置电压。基于与期望操作点的偏离来调整偏置电压对于避免放大器的输出信号的信号失真是有用的。此外，当确保放大器件在操作点处操作时，相比于未调整的操作点，可以节省能量，例如，引起过大得环流流过晶体管。

在实施例中，偏置电路包括与光学耦合布置并联的第一电阻器电路，其中第一电阻器耦合至放大器件的控制端子。另外，光学耦合布置被配置成向第一电阻器上电压降提供贡献，其中第一电阻器上的电压降被配置成调整偏置电压。基于电阻器的电阻知识利用第一电阻器上的电压降是产生期望电压降的简单方式。例如，在给定第一电阻器的电阻的情况下，光学耦合布置可提供通过第一电阻器的电流，并且从而对第一电阻器上的电压降产生贡献，该贡献与第一电阻器的电阻成比例并且与电流成比例。

在实施例中，偏置电路包括与第一电阻器和第二电阻器并联(例如，与第一电阻器和第二电阻器的串联并联)的调节器，其中第二电阻器与第一电阻器串联。此外，调节器被配置成基于第二电阻器上的电压降来限制偏置电压，从而限制第一电阻器上的电压降，得到整体受限的偏置电压。利用所描述的调节器，可避免过大得偏置电压，从而还可避免损害放大器件。