[發(fā)明專利]功率放大管的供電控制裝置及其上電、下電控制方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410129257.7
• 申請日: 2014-04-01
• 公開（公告）號: CN103956979A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 凌興鋒;龍潤堅;劉江濤;黃建安
• 申請（專利權(quán)）人: 京信通信系統(tǒng)（中國）有限公司;京信通信系統(tǒng)（廣州）有限公司;京信通信技術(shù)（廣州）有限公司;天津京信通信系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F3/189;H03K17/08
• 代理公司: 廣州華進(jìn)聯(lián)合專利商標(biāo)代理有限公司 44224
• 代理人: 黃曉慶

一種功率放大管的供電控制裝置及其上電、下電控制方法，該裝置包括：MCU模塊，溫度采樣模塊，電壓DAC模塊，電源模塊，漏極供電控制模塊；通過MCU模塊統(tǒng)一對功率放大管的漏極供電與柵極負(fù)電壓供電的控制，對柵極負(fù)電壓供電的控制能夠方便快捷地動態(tài)調(diào)整負(fù)柵極電壓大小，實現(xiàn)在不同工作溫度下的自適應(yīng)動態(tài)調(diào)整，結(jié)合對漏極供電的控制，保證了功放管的上掉電順序的正確可靠，從而更好的保護(hù)功率放大管不會因不正確的上掉電時序而燒毀，滿足功率放大管的上下電控制時序，確保功率放大管總是處于良好的工作狀態(tài)下，提升了功率放大系統(tǒng)的可靠性。功率放大管的上電、下電控制方法，保證了功率放大管上、下電順序的正確可靠，直接提升了整個功放系統(tǒng)的可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及移動通信功率放大器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種功率放大管的供電控制裝置及其上電、下電控制方法。

背景技術(shù)

射頻功率放大管的靜態(tài)工作點有溫度特性，其靜態(tài)工作電流變化會影響系統(tǒng)的增益、效率和線性等指標(biāo)。因此，在工作中維持功率放大管的靜態(tài)工作點恒定是功放模塊設(shè)計的關(guān)鍵點之一。維持功率放大管的靜態(tài)工作點恒定就需要實時按功放模塊的工作狀態(tài)補償柵極電壓。

目前，在射頻領(lǐng)域常用的功率放大器主要是LDMOS(Lateral double-diffusedmetal-oxide semiconductor，橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng)管)，此類功率放大管技術(shù)已比較成熟，效率和頻段的提升相對較難。目前已經(jīng)對其的柵、漏極電壓的控制方法已經(jīng)比較成熟，基本都是采用MCU處理器、正壓DAC(Digital to analog converter，數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換)、AD溫補采集為整體的控制系統(tǒng)，其方案實現(xiàn)中，LDMOS功率放大管的控制僅僅是給每一路提供相應(yīng)柵極正電壓來達(dá)到控制輸出大小，當(dāng)輸出柵壓為0V時關(guān)閉相應(yīng)通道功率放大管輸出，而電源模塊上電后就一直給功率放大管漏極供電。

對于新型GaN HEMT(HEMT：High Electron Mobility Transistor，高電子遷移率晶體管，基于GaN材料)功率放大管，GaN為第三代半導(dǎo)體材料，具有寬帶半導(dǎo)體特性、高飽和電子遷移率以及更高的擊穿電壓；同時GaN材料還具備很高的熱傳導(dǎo)特性，這使得GaN功率放大管能夠承受更高的溫度，具有更高的功率容量，GaN這種新的材料則能夠?qū)⑿屎皖l段進(jìn)一步提升。GaN是第三代半導(dǎo)體的代表，由于其禁帶寬度寬，所以由GaN材料制作的微波功率放大器簡稱GaN功率放大管，具有工作頻率高、效率高、帶寬寬等優(yōu)點，柵極電壓及漏極電壓的開關(guān)順序有嚴(yán)格的要求，供電有問題極易造成功率放大管的損壞。

由此可見，對于第三代半導(dǎo)體材料的功率放大管來說，如果無法保證電源控制操作的準(zhǔn)確性，一旦兩個開關(guān)順序錯誤，就有可能造成功率放大管損壞，模擬電路實現(xiàn)漏極電壓的開關(guān)和柵極電壓溫度補償控制，難以滿足功率放大管的上下電控制，溫漂曲線難以覆蓋功率放大管的溫漂曲線，功率放大系統(tǒng)的可靠性，難于做溫度補償。

發(fā)明內(nèi)容

基于此，有必要針對上述問題，提供一種功率放大管的供電控制裝置及其上電、下電控制方法，難以滿足功率放大管的精準(zhǔn)的上下電控制要求，提高功率放大系統(tǒng)的可靠性差。

一種功率放大管的供電控制裝置，包括：MCU模塊，溫度采樣模塊，電壓DAC模塊，電源模塊，漏極供電控制模塊；

所述溫度采樣模塊用于采集功率放大管的工作溫度，MCU模塊根據(jù)所述工作溫度獲取負(fù)電壓值對應(yīng)的數(shù)字量，電壓DAC模塊將所述數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬電壓供給功率放大管的柵極；

在向功率放大管的柵極供給模擬電壓前，MCU模塊通知漏極供電控制模塊根據(jù)設(shè)定的上電時序控制電源模塊供給相應(yīng)電壓至功率放大管的漏極；

在關(guān)閉功率放大管時，MCU模塊首先通知漏極供電控制模塊根據(jù)設(shè)定的下電時序控制電源模塊供給相應(yīng)電壓至功率放大管的漏極，然后控制電壓DAC模塊輸出最大的負(fù)電壓供給功率放大管的柵極，關(guān)閉功率放大管的供電。