[发明专利]一种外部偏置射频/微波放大器有源偏置供电电路

说明书

本发明公开了一种外部偏置射频/微波放大器有源偏置供电电路。该电路采用外部单电源供电，通过电荷泵电压逆变器结合负线性稳压器为射频/微波放大器提供栅极电压V_G，通过正线性稳压器为射频/微波放大器提供漏极电压V_D，进而降低射频/微波系统对外部供电的要求；正线性稳压器和负线性稳压器内部的误差放大器的参考电压由内部电流源加外部电阻产生，实现更宽电压输出范围的同时，通过修改其外部设置电阻可灵活地实现射频/微波放大器所需的偏置电压；通过合理设置电路中的使能信号，结合电源序列发生器即可实现相应的上电/掉电偏置时序。本发明具有低成本、易集成、高性能的特点，可以很好地满足外部偏置射频/微波放大器对偏置供电的要求。

技术领域

本发明属于电源管理技术领域，尤其涉及一种外部偏置射频/微波放大器有源偏置供电方法。

背景技术

射频/微波放大器的性能与其偏置条件密切相关，偏置点所对应的静态电流会影响放大器关键指标，如增益、噪声系数、P1dB等。虽然自偏置放大器易于使用，但它们往往可能无法提供最佳性能，因为其内部电阻偏置电路无法完全补偿批次、器件之间的差异，以及工作温度改变所导致的性能变化。并且，在PCB加工、器件焊接过程中存在一定的误差，会导致实物电路较仿真设计有所差异，具体可能体现在因阻抗不连续而导致插入损耗变大等，因此需要通过调节放大器偏置进行补偿。同时，许多射频/微波放大器的正常工作，需要使用多路电源进行外部偏置，并且这些电源要满足一定的上电、掉电时序。而市面上现有的射频/微波放大器偏置控制器往往价格昂贵，且在实际使用中有一定的局限性，如输出电压等级、供电质量无法根据需求进一步优化改善等。

发明内容

本发明的目的在于针对现有方案的不足，提供一种外部偏置射频/微波放大器有源偏置供电电路。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种外部偏置射频/微波放大器有源偏置供电电路，该电路包括电荷泵电压逆变器、负线性稳压器、正线性稳压器、电源序列发生器、第一模拟开关、第二模拟开关。电荷泵电压逆变器将外部输入的正电压转换为射频/微波放大器偏置所需的负电压，再经负线性稳压器进行稳压以输出栅极供电电压V_G。正线性稳压器将外部输入的正电压进行降压以输出漏极供电电压V_D。第一模拟开关用于切换正线性稳压器 SET引脚与GND之间的阻抗，第二模拟开关用于切换负线性稳压器SET引脚与GND之间的阻抗；电源序列发生器依次使能线性稳压器、第一模拟开关、第二模拟开关，以实现射频/微波放大器的有源偏置。

进一步地，正线性稳压器和负线性稳压器内部的误差放大器的参考电压由内部电流源加外部电阻产生。

进一步地，第一模拟开关在默认状态下为导通，与第一电容C₁、第一电阻R₁相并联在正线性稳压器SET引脚与GND之间。在第一模拟开关导通时正线性稳压器输出0V，在第一模拟开关关断时正线性稳压器输出V_D。

进一步地，第二模拟开关在默认状态下为关断，在与第三电阻R₃串联后，再分别与第二电阻R₂、第二电容C₂并联在负线性稳压器SET引脚与GND之间。第二模拟开关导通时，负线性稳压器SET引脚与GND之间的阻抗为第二电阻R₂与第三电阻R₃的并联值，输出电压 V_G1；在第二模拟开关关断时，该SET引脚与GND之间的阻抗为第二电阻R₂，负线性稳压器输出电压V_G2。

进一步地，该电路上电使能时，电源序列发生器先使能两个线性稳压器，在一定延迟时间后，再使能第一模拟开关，然后经过一定的延迟时间，最后使能第二模拟开关；电源序列发生器使能过程中依次拉高三个输出标志，下电时，三个输出标志将遵循相反的序列依次拉低。