[發(fā)明專利]功率控制電路及具有功率控制電路的射頻功率放大器模塊

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110228453.6
• 申請(qǐng)日: 2011-08-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102347732A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 路寧;陳俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 銳迪科創(chuàng)微電子（北京）有限公司
• 主分類號(hào): H03F1/30
• 分類號(hào): H03F1/30;G05F1/66
• 代理公司: 北京聿宏知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;鐘日紅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及射頻領(lǐng)域，尤其涉及功率控制電路及具有功率控制電路的射頻功率放大器模塊。

背景技術(shù)

全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(Global?System?for?Mobile?Communications)，即GSM，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)。據(jù)GSM聯(lián)合委員會(huì)報(bào)道，GSM在全球有15億的用戶，并且用戶遍布140多個(gè)國(guó)家。因?yàn)樵S多GSM網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商與其他國(guó)外運(yùn)營(yíng)商有漫游協(xié)議，因此當(dāng)用戶到其他國(guó)家之后，仍然可以繼續(xù)使用他們的移動(dòng)電話。

在GSM蜂窩通信系統(tǒng)中，射頻功率放大器模塊是實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)無(wú)線傳輸?shù)暮诵牟考β士刂菩酒瑒t是射頻功率放大器模塊中的重要組成部分。功率控制是GSM蜂窩通信系統(tǒng)中一項(xiàng)提高頻譜利用率和減少功率損耗的關(guān)鍵技術(shù)，在保持鏈路通話質(zhì)量的前提下盡可能地控制移動(dòng)終端和基站的發(fā)射功率，從而達(dá)到減少鏈路間相互干擾的目的。集成在射頻功率放大器模塊中的功率控制電路的主要功能是控制功率放大器的輸出功率。在GSM無(wú)線電話中，可調(diào)的輸出功率控制信號(hào)必須遵循一個(gè)叫做“脈沖模板”(Burst?Mask)的規(guī)范。脈沖模板定義了上升時(shí)間、下降時(shí)間、持續(xù)時(shí)間以及可調(diào)功率控制信號(hào)對(duì)應(yīng)的功率等級(jí)。GSM信號(hào)包含8個(gè)相等的時(shí)隙(time?slots)，每個(gè)時(shí)隙必須遵循脈沖模板的規(guī)范。電話軟件通過(guò)基帶電路里的DAC(Digital?to?Analog?Converter，數(shù)模轉(zhuǎn)換器)產(chǎn)生一個(gè)功率可調(diào)的控制信號(hào)，通常叫做V_RAMP。V_RAMP信號(hào)的上升時(shí)間和下降時(shí)間的形狀必須遵循脈沖模板(Burst?Mask)的規(guī)范。V_RAMP信號(hào)的幅度決定輸出功率的大小。

GSM射頻功率放大器模塊主要由功率控制電路和功率放大器兩部分組成，如圖1所示。功率放大器一般由驅(qū)動(dòng)級(jí)和輸出放大級(jí)兩部分級(jí)聯(lián)而成。驅(qū)動(dòng)級(jí)的供電由功率控制電路提供，通過(guò)改變輸入控制電壓信號(hào)V_RAMP的值來(lái)改變輸出供電電壓值。輸出放大級(jí)的供電由電源電壓直接提供。GSM協(xié)議規(guī)定，手機(jī)發(fā)射功率是可以被基站控制的。基站通過(guò)下行SACCH信道，發(fā)出命令控制手機(jī)的發(fā)射功率級(jí)別，每?jī)蓚€(gè)相鄰功率等級(jí)之間的發(fā)射功率相差2dB，GSM900頻段的最大發(fā)射功率級(jí)別是5(33dBm)，最小發(fā)射功率級(jí)別是19(5dBm)，DCS1800頻段的最大發(fā)射功率級(jí)別是0(30dBm)，最小發(fā)射功率級(jí)別是15(0dBm)。GSM標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于每個(gè)功率級(jí)別的功率變化范圍都是有著嚴(yán)格的要求，對(duì)于最大等級(jí)的要求標(biāo)準(zhǔn)是功率變化在±2dB。工作環(huán)境的溫度變化是導(dǎo)致射頻功率放大器輸出功率變化的主要因素之一。通過(guò)在功率控制電路中設(shè)計(jì)溫度補(bǔ)償電路，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)功率放大器的輸出功率進(jìn)行補(bǔ)償，但目前尚無(wú)成熟的實(shí)現(xiàn)方案。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了功率控制電路及具有功率控制電路的射頻功率放大器模塊。

本發(fā)明提供了了一種功率控制電路，功率控制電路的輸出電壓具有正比于控制電壓信號(hào)的溫度系數(shù)。

在一個(gè)示例中，功率控制電路包括低壓差穩(wěn)壓器和溫度補(bǔ)償電路；

控制電壓信號(hào)輸入溫度補(bǔ)償電路，溫度補(bǔ)償電路與低壓差穩(wěn)壓器連接；

低壓差穩(wěn)壓器的輸出電壓具有正比于控制電壓信號(hào)的溫度系數(shù)。

在一個(gè)示例中，低壓差穩(wěn)壓器包括第一運(yùn)算放大器505，PMOS晶體管507，電阻R5’和電阻R6’；溫度補(bǔ)償電路包括第二運(yùn)算放大器506，電阻R1’，電阻R2’，電阻R3’和電阻R4’；

PMOS晶體管507的源極接電源電壓，PMOS晶體管507的漏極依次經(jīng)電阻R5’和電阻R6’接地，PMOS晶體管507的漏極為功率放大器501的驅(qū)動(dòng)級(jí)502、503供電；

電阻R5’和電阻R6’之間的節(jié)點(diǎn)508與第一運(yùn)算放大器505的負(fù)向輸入端連接，第一運(yùn)算放大器505的輸出端與PMOS晶體管507的柵極連接；

控制電壓信號(hào)依次經(jīng)電阻R1’和電阻R2’接地，電阻R1’和電阻R2’之間的節(jié)點(diǎn)510與第二運(yùn)算放大器506的正向輸入端連接，第二運(yùn)算放大器506的輸出端依次經(jīng)電阻R3’和電阻R4’接地；

電阻R3’和電阻R4’之間的節(jié)點(diǎn)509與第二運(yùn)算放大器506的負(fù)向輸入端連接，第二運(yùn)算放大器506的輸出端與第一運(yùn)算放大器505的正向輸入端連接；

電阻R1’和電阻R2’的溫度系數(shù)不同，電阻R3’和電阻R4’的溫度系數(shù)相同，電阻R5’和電阻R6’的溫度系數(shù)相同；

第二運(yùn)算放大器506輸出的電壓在30℃時(shí)與控制電壓信號(hào)的電壓相同。