[發明專利]一種用于功率放大器靜態點設置的自動鎖定電路

有效

• 申請號: 201910808133.4
• 申請日: 2019-08-29
• 公開（公告）號: CN110661501B
• 公開（公告）日: 2021-09-24
• 發明（設計）人: 楊青慧;何強;王明;張懷武
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H03G1/00
• 分類號: H03G1/00;H03G3/30
• 代理公司: 電子科技大學專利中心 51203
• 代理人: 吳姍霖

本發明公開了一種用于射頻功率放大器靜態點設置的自動鎖定電路，屬于微波、射頻領域。所述自動鎖定電路包括射頻功率放大器、電流采樣電阻、比較電路模塊、放大器電路模塊、斜坡發生電路模塊、比例運算電路模塊、采樣保持電路模塊。其中，所述的射頻功率放大器靜態工作電流經過放大器模塊和比較電路模塊，控制采樣保持電路模塊使所述射頻功率放大器的柵極電壓處于穩定值，從而可以保持射頻功率放大器處于合適靜態工作點。本發明自動鎖定電路，不受射頻功率放大器柵極電壓與靜態工作電流關系變化的影響，無論實驗環境如何變化，本發明均能設置合適的射頻功率放大器柵極電壓使其靜態工作電流固定在一個特定值上，而且整個過程不需要人為調節。

技術領域

本發明屬于射頻微波技術領域，應用于射頻功率放大電路中，具體涉及一種用于射頻功率放大器靜態點設置的自動鎖定電路。

背景技術

射頻功率放大器的靜態工作電流(漏極電流)會影響其功率壓縮點、增益、噪聲系數、交調產物和效率等重要參數。當靜態工作電流變化時，射頻功率放大器的線性度和效率都會隨之改變。通常在設計射頻功率放大器電路時，需要將其靜態工作電流固定在一個特定的值以使射頻功率放大器達到最佳的性能指標。而靜態工作電流是通過調整柵極電壓實現的，所以射頻功率放大器模擬偏置電路的主要功能是為射頻功率放大器提供一個穩定的柵極電壓。

圖1為現有技術一種射頻功率放大器的偏置電路圖；如圖1所示，該偏置電路包括射頻功率放大器U1、電流檢測電阻R1、兩個分壓電阻R’2和R’3、電壓源VCC。該電路通過改變分壓電阻R’2和分壓電阻R’3的阻值來改變射頻功率放大器U1的柵極電壓，并同時通過電壓表測量電流檢測電阻R1上的電壓，推算出射頻功率放大器U1的靜態工作電流。從而獲得一個穩定柵極電壓使射頻功率放大器的靜態工作電流固定在一個特定的值上。該技術方案的缺陷一是柵極電壓與靜態工作電流的關系并不是一成不變，當處于不同環境時，柵極電壓與靜態工作電流的關系曲線會上移或下調，此時若要使射頻功率放大器獲得最佳性能，則需重新調試，使得該方案無法應對實驗環境變化的需求；二是同一款射頻功率放大器的柵極電壓與靜態工作電流的關系曲線不一定相同，不適用于大批量生產。

為克服上述技術缺陷，現有技術又提供了一種偏置電路；圖2為現有的另一種射頻功率放大器數字偏置電路圖。如圖2所示，該偏置電路包括射頻功率放大器U1、電流檢測電阻R1、放大器U2、數模轉換器U’3、模數轉換器U’4和微處理器U’5；電流檢測電阻R1與射頻功率放大器U1相連接。工作原理為：電流檢測電阻R1將射頻功率放大器U1的靜態工作電流轉化為模擬電壓信號，該模擬電壓信號經過放大器U2放大后發送到模數轉換器U’4；模數轉換器U’4將該模擬信號轉換成數字信號后發送到微處理器U’5中；微處理器U’5收到數字信號后，根據內部預設邏輯對數字信號處理然后發送控制命令給數模轉換器U’3；數模轉換器U’3將來自微處理器U’5的控制信號轉換為模擬信號后發送到射頻功率放大器的柵極；從而控制射頻功率放大器的柵極電壓使射頻功率放大器的靜態工作電流固定在一個特定的值上。該技術方案采用微處理器U’5和模數轉換器U’4代替人工測量射頻功率放大器靜態工作電流，使得該偏置電路在不同環境下都能使射頻功率放大器的靜態工作電流固定在一個特定的值上。但是，該技術方案中，微處理器需要編寫程序控制，且將程序下載輸入，流程復雜。

發明內容

本發明的目的在于，針對背景技術存在的缺陷，提供一種用于功率放大器靜態點設置的自動鎖定電路。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種用于功率放大器靜態點設置的自動鎖定電路，其特征在于，包括：

一個射頻功率放大器U1；

一個電流檢測電阻R1，所述電流檢測電阻R1與射頻功率放大器U1的漏極相連；

一個放大器U2，所述放大器U2的第一輸入端和第二輸入端分別與電流檢測電阻R1的第一分壓端和第二分壓端相連；