[发明专利]偏置电路

说明书

本发明公开了一种偏置电路，应用于射频放大器，偏置电路包括相互电性连接的温度反馈单元与信号耦合单元，信号耦合单元还与射频放大器电性连接用以调节射频放大器的线性度，温度反馈单元邻近于射频放大器用以感应射频放大器的温度变化，并根据温度变化情况实时对射频放大器进行温度补偿。本发明的偏置电路可对射频放大器进行温度补偿与线性补偿，使得射频放大器的温度更稳定，功率管的线性度更好，提升了射频放大器电路的动态性能调节能力。

技术领域

本发明涉及射频微波领域，更具体地涉及一种偏置电路。

背景技术

传统功率放大器工作在其最佳静态点(即晶体管线性区内)时可以实现目标信号的线性放大，但是当作为功率管的晶体管自身温度升高时，功率晶体管的等效电路也将发生变化。这时功率晶体管进入非线性区，使得放大器系统的线性度降低。现在常用的方案是增加一个偏置电路，以改善放大器系统线性度。

如图1所示为传统的偏置电路结构，这种偏置电路的优点是结构较为简单实用。温度反馈回路主要由晶体管HBT3和晶体管HBT2组成，以实现温度稳定性。功率晶体管HBT0温度升高，其导通电压VBE0降低，晶体管HBT1的静态电流IB1也随之增大，从而导致偏置电路输出电流增大。但是在温度升高导致主通路静态电流增加的同时，偏置网络中的晶体管HBT3导通电压同样降低，如此一来晶体管HBT2上基极电流减小，促使的基极电位VB1降低，晶体管HBT1基极电压降低，输出电流IB1相应的降低。

这种偏置电路结构简单，仅需要三个晶体管即可实现偏置电路的搭建，形成温度特性负反馈网络，实现温度的稳定。且不同晶体管管对温度的敏感度造成的电流变化，可以通过调节电阻R3可达到选择合适负反馈的效果。

上述偏置电路虽然有结构简单，可实现温度反馈的作用，但是其温度反馈电路会对主通路(射频通路)有一定程度的影响。由于温度反馈电路与主通路直接连接，主通路的部分直流和交流信号会直接流入温度反馈电路，这些信号会影响温度反馈电路对主通路的感应。同时，温度反馈电路中的直流信号也会通过电阻R3流入主通路，当温度反馈电路开始工作时，这些变化的直流信号会直接影响主通路的线性度。

从电路可以看出，晶体管HBT1的发射极电流IE与负载电阻R3相关，如果R3增大，IE会减小。在简单的电阻负载发射极跟随器中，虽然可以通过仅两个元件就实现了信号的耦合，但是这一结构输出信号的线性度受自身元件及元件工作环境影响较大。

一般HBT晶体管的增益计算为：

此电路中，HBT1起到耦合温度信号的作用，需要A理想值为1。但是受简单的电阻负载R3影响，其静态工作点发生漂移(从图2中L1点到L2点)，发射集电流IE会随着输出上下摆动而升高和降低，A的值无法维持在1左右。这使得作为信号耦合的HBT1无法实现真实信号的传递。温度变化导致的温度模块阻抗改变会随着温度的增大而影响输入主通路信号。

因此，有必要提供一种改进的偏置电路来克服上述缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种偏置电路，适应于射频放大器，本发明的偏置电路可对射频放大器进行温度补偿与线性补偿，使得所述射频放大器的温度更稳定，功率管的线性度更好，提升了射频放大器电路的动态性能调节能力。