[发明专利]一种放大器偏置电压保护电路及电子设备

说明书

本申请公开了一种放大器偏置电压保护电路及电子设备，该电路包括：偏置电压参考源、电压隔离器、放大器、参考保护电压源和前向导通反向截止模块，其中，偏置电压参考源通过电压隔离器与所述放大器的偏置端连接，参考保护电压源通过前向导通反向截止模块与所述放大器的偏置端连接；当偏置电压参考源输出异常时，使所述放大器的偏置电压钳制在预设的电压范围内，通过电路结构上的改进，将放大器的偏置电压钳制在预设的电压范围内，具有电路简单易于实现，可靠性高，占用面积小以及成本低廉的优点。对于布局约束多、面积紧张的微波、毫米波电路具有很大的实用性。

技术领域

本文涉及电路技术领域，尤其涉及一种放大器偏置电压保护电路及电子设备。

背景技术

在无线通信或其他电子技术的应用中，放大器是常用的器件，常用的放大器有偏置管脚和供电管脚，在放大器无输入信号时，通过调整偏置电压的大小可以控制放大器供电端电流的大小，偏置电压保持合适的数值可以使功放处于合适的工作状态，其中，如氮化镓、砷化镓(包括但不限于这几种器件形式)，功放的偏置电压是负压，如果功放的漏极电源打开，功放的偏置电压未配置接近为0或负压处于较低状态，放大器供电端电源会短路，这样可能会造成射频放大器瞬间烧毁，因此，我们对这种放大器电路的上电和下电顺序有严格要求，上电时要求负的偏置电压负压先上，供电端电压后上，下电时要求先关供电端电压，再关偏置电压。异常掉电过程也要符合这个顺序要求。功放随着氮化镓器件的运用推广，近些年因负压加电时序问题烧毁放大器的问题非常严重。对于正压偏置的放大器，如果偏置电压过高也会由于放大器供电端短路而导致烧毁放大器。

目前，放大器偏置电压保护电路的思路是确保功放偏置电压设置电路输出正确的偏置电压实现偏置电压的保护功能，其实现方式为：设计非常复杂的驱动电路进行保护，或者设计复杂的保护流程依靠软件进行保护。这样会导致电路设计非常复杂，或需要设计复杂的软件系统，或者两种方法都需要考虑，且保护的效果也不一定会更好。

发明内容

本文在于提供一种放大器偏置电压保护电路及电子设备，通过电路结构上的改进，将放大器的偏置电压钳制在预设的电压范围内，具有电路简单易于实现，可靠性高，占用面积小以及成本低廉的优点。对于布局约束多、面积紧张的微波、毫米波电路具有很大的实用性。

本文解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

根据本文的一个方面，提供的一种放大器偏置电压保护电路，包括：偏置电压参考源、电压隔离器、放大器、参考保护电压源和前向导通反向截止模块，其中，偏置电压参考源通过电压隔离器与所述放大器的偏置端连接，参考保护电压源通过前向导通反向截止模块与所述放大器的偏置端连接；当偏置电压参考源输出异常时，使所述放大器的偏置电压钳制在预设的电压范围内。

可选地，所述放大器为N型场效应管放大器，所述参考保护电压源与所述前向导通反向截止模块的负端连接，所述前向导通反向截止模块的正端与所述放大器的偏置端连接。

可选地，所述偏置电压参考源为数字模拟转换器，所述电压隔离器为电阻，所述参考保护电压源为低压差线性稳压器，所述前向导通反向截止模块为二极管；所述数字模拟转换器的输出端与所述电阻的一端连接，所述电阻的另一端与所述二极管的正极及所述N型场效应管的栅极连接，所述二极管的负极与所述低压差线性稳压器的输出端连接。

可选地，所述偏置电压参考源输出参考电压Vref，通过电阻与放大器的偏置端连接，偏置电压为Vbias，参考保护电压源输出电压Vp，通过二极管与放大器的偏置端连接，所述二极管的导通电压为Vf；当放大器正常工作时，偏置电压Vbias与参考电压Vref近似相等，当参考电压Vref低于预设的第一电压阈值，使得Vref-Vp<Vf时，二极管截止不导通，放大器的偏置电压即为参考电压；当参考电压Vref高于预设的第二电压阈值，使得Vref-Vp≥Vf时，二极管导通，偏置电压Vbias＝Vp+Vf。