[发明专利]一种用于功率放大器的偏置电路及功率放大器

说明书

本发明公开了一种用于功率放大器的偏置电路，相比现有技术的偏置电路中温度补偿效果、线性化效果与信号完整性之间产生矛盾的问题，通过镇流电阻、第一晶体管、第二电阻、第三电阻、电流镜和第二晶体管构成了电流负反馈电路，以降低流过镇流电阻的电流的方式进行补偿，达成了自适应温度负反馈效果，因此在增大镇流电阻的阻值以增强温度补偿效果的同时，不会对射频功率管的线性度造成影响，消除了温度补偿与线性补偿之间的矛盾，进而避免了线性补偿与信号完整性之间的矛盾，使功率放大器实现了热稳定性和线性度的双提升。本发明还公开一种功率放大器，具有上述有益效果。

技术领域

本发明涉及射频集成电路技术领域，特别是涉及一种用于功率放大器的偏置电路及功率放大器。

背景技术

功率放大器(Power Amplifier，PA)是无线通信链路中的关键单元之一，其作用是将携带有用信息的调制信号放大至一定的功率并通过天线辐射出去，发射机的输出能力、线性度和效率在很大程度上都是由功率放大器所决定。于手机用高频单片微波集成电路(MMIC)中，多采用异质结双极晶体管(Heterojunction Bipolar Transistor，HBT)工艺制造。对于目前主流的GaAsHBT工艺，由于砷化镓的热导率很低，而且还会随着温度的升高而不断减小，当功率放大器工作在大信号状态时，将产生可观的功率耗散并积聚更多的热量，此即为自热效应。高温容易让器件老化并导致功率放大器的特性发生较大改变，最终影响输出信号。为解决此问题，需要一种具有温度补偿作用的偏置电路。偏置的作用是在特定的工作条件下为有源器件提供适当的静态直流工作点，并抑制晶体管参数的离散性和温度变化的影响，从而保持恒定的工作特性。传统的无源自偏置网络通常采用结构简单、紧凑的电阻分压式，其对温度、供电电压的波动和晶体管的参数变化十分敏感，且没有考虑线性化设计，无法应用于高峰均比的移动通信领域。因此，现有的主流方案为有源偏置技术。

图1为现有技术中的一种功率放大器的电路图；图2为图1所示的功率放大器中镇流电阻R₂对射频功率管Q_RF基极电位的影响随输出功率变化的曲线图；图3为图1所示的功率放大器中到地电容C₁对射频功率管Q_RF基极电位的影响随输出功率变化的曲线图；图4为图1所示的功率放大器中到地电容C₁对射频功率管Q_RF增益的影响随输出功率变化的曲线图。