专利名称：一种自适应调整功放偏置电压的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通讯系统中的发射技术领域，具体涉及一种自适应调整功放偏置电压的方法和装置。
背景技术：
功率放大器，即功放一般由驱动级和放大级即前级功放和末级功放组成，其基本结构框图如附图1所示。
功放是整个发射机系统中的主要耗能器件，提高功放的效率对降低整个系统的功耗有着非常重要的意义。
第三代以及更高级别的移动通信系统一般采用非恒包络的调制方式，使整个系统对功放的线性提出了较高的要求，要保证功放的线性，功放的输出功率一般会做出一定的回退，从而降低了功放的效率。
现代通信系统中输入功放的射频信号的动态范围一般都很大，在输入小信号情况下，功放的回退量很大、线性一般都很好，但是较大的回退量会导致功放的效率较低，而且，在功放静态工作电流的影响下，功放在没有输入信号时，依然会消耗一定的能量，由于功放是整个发射系统中的主要耗能器件，所以，造成了很大的能源浪费；在输入大信号情况下，功放的回退量减小、功放的线性较差，但此时功放的效率变高了。
目前，主要采用检波方式通过对末级功放的偏置电压进行自适应调整来实现提高功放在小信号输入时的效率、降低能源消耗，改善功放在大信号输入时的线性的目的。具体实现的原理图如附图2所示。
在图2中，通过包络检波器或者其它的功率检波器件来检测输入功放的射频信号的大小，然后，根据输入信号的大小来调整各个放大极的偏置电压，从而使功放的工作状态和输入信号的大小对应起来，以达到提高功放在小信号输入时的效率、节约能源，改善功放在大信号输入时的线性的目的。
上述这种方法虽然可以提高功放在小信号输入时的效率、节约能源，改善功放在大信号输入时的线性，但是其实现成本较高，而且，由于在实现过程中需要对射频信号进行检测和处理，使功放的自适应调制精度和系统的可靠性都会大打折扣。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种自适应调整功放偏置电压的方法和装置，本发明以一种简单易行、实现成本低的方法和装置来提高功放在小信号输入时的效率、节约能源，改善功放在大信号输入时的线性。
为达到上述目的，本发明提供的一种自适应调整功放偏置电压的方法和装置，包括一种自适应调整功放偏置电压的方法根据前级功放的工作电流调整后级功放的偏置电压。
所述后级功放包括一个或多个功放。
所述方法具体包括根据前级功放的工作电流、后级功放的温度系数调整所述后级功放的偏置电压。
一种自适应调整功放偏置电压的装置，包括电流检测电路和调整偏置电压电路；所述电流检测电路检测前级功放的工作电流；所述调整偏置电压电路根据所述电流检测电路检测的工作电流调整所述后级功放的偏置电压。
所述电流检测电路包括电压取样电阻和运算放大器；所述电压取样电阻串联在前级功放的供电电路中，且所述电压取样电阻取出来的电压送给所述运算放大器，由所述运算放大器放大，并传输给所述调整偏置电压电路。
所述调整偏置电压电路包括阻抗隔离电路和分压电路；所述阻抗隔离电路分别与所述电流检测电路和分压电路连接。
所述阻抗隔离电路为射随器。
所述分压电路为两个相互串联的电阻，且所述两个电阻的串联点与后级功放连接。
所述装置还包括与分压电路串联的温补电路。
所述温补电路包括温补二极管。
通过上述技术方案的描述可知，本发明通过检测体现功放输出信号大小的前级功放的电流，使本发明能够根据前级功放的电流的大小准确控制后级功放的偏置电压，由于目前对直流电流的检测远比对射频信号的检测更成熟、简单，因此，本发明的自适应调整功放偏置电压的方法和装置实现更简单、可靠，且成本更低；通过在调整功放偏置电压时考虑后级功放的温补系数，使本发明能够更加准确的控制后级功放的偏置电压；从而通过本发明提供的技术方案实现了提高功放在小信号输入时的效率、节约能源，改善功放在大信号输入时的线性的目的。
图1是功放的基本结构示意图；图2是现有技术中的自适应调整功放偏置电压的装置示意图；图3是本发明的自适应调整功放偏置电压的装置示意图；
图4是本发明的自适应调整功放偏置电压的装置示意图。
具体实施例方式
目前，为了保证功放的线性和效率的要求，功放一般工作在CLASS AB状态下，这样，当后级功放的增益超过10dB时，整个功放的效率取决于后级功放的效率，而现在器件工艺水平可以很容易的使后级功率管的增益超过10dB，一般都在13dB以上，第6代LDMOS工艺可以使后级功率管的增益达到16～17dB，因此，提高后级功放的效率对提高整个功放的效率，进而提高整个发射机的效率具有很重要的意义。由于功放的能耗主要集中在末级功率管上，而且功放输出信号的大小直接体现在功放的工作电流上，这样，在对后级功放的偏置电压进行自适应调整时，可以考虑前级功放的工作电流。
因此，本发明的方法核心是根据前级功放的工作电流调整后级功放的偏置电压。
下面基于本发明的核心思想、结合附图对本发明提供的自适应调整功放偏置电压的方法和装置做进一步的描述。
附图3为本发明的自适应调整功放偏置电压的装置示意图。
在图3中，本发明的自适应调整功放偏置电压的装置包括电流检测电路和调整偏置电压电路。
电路检测电路由高精度的电压取样电阻和运算放大器组成。高精度的电压取样电阻串联在前级功放的供电电路中，高精度的电压取样电阻取出来的电压送给运算放大器，由运算放大器对电压进行放大。
调整偏置电压电路由射随器和两个分压电阻组成。运算放大器的输出送给射随器，射随器主要作用是把前后级功放隔离开来。射随器的输出与两个串联的分压电阻串联。两个分压电阻分得的电压作为后级功放的偏置电压。
这样，输入功放的射频信号的变化，会导致功放驱动级的电流变化，从而改变后级功放的偏置电压，如当输入功放的射频信号较小时，由于系统不需要非常好的线性，所以，可以通过改变后级功放的偏置电压让功放工作在靠近CLASS B类的状态下，以提高功放的效率；如当输入功放的射频信号较大时，通过增加后级功放的偏置电压让功放工作在靠近CLASS A类的状态下，以提高功放的线性；再如当没有射频信号输入功放时，通过关断后级功放，如将后级功放的偏置电压调整为0，以减小功放的能源消耗。
由于末级功放的偏置电压会随着温度的变化而变化，所以，本发明在对末级功放的偏置电压进行调整时，还需要考虑末级功放偏置电压的温度系数。
本发明增加了温补电路的自适应调整功放偏置电压的装置的示意图如附图4所示。
在图4中，与两个分压电阻串联了一个温补二极管，该温补二极管的温度系数与末级功放的温度系数相反，可以方便的实现在一定输入信号条件下的温补功能。
由于目前技术对直流电流的检测远比对射频信号的检测更成熟、简单，因此，本发明的自适应调整功放偏置电压的方法和装置实现更简单、可靠，且成本更低。
虽然通过实施例描绘了本发明，本领域普通技术人员知道，本发明有许多变形和变化而不脱离本发明的精神，本发明的申请文件的权利要求包括这些变形和变化。
权利要求
1.一种自适应调整功放偏置电压的方法，其特征在于，包括根据前级功放的工作电流调整后级功放的偏置电压。
2.如权利要求1所述的一种自适应调整功放偏置电压的方法，其特征在于，所述后级功放包括一个或多个功放。
3.如权利要求1所述的一种自适应调整功放偏置电压的方法，其特征在于，所述方法具体包括根据前级功放的工作电流、后级功放的温度系数调整所述后级功放的偏置电压。
4.一种自适应调整功放偏置电压的装置，其特征在于，包括电流检测电路和调整偏置电压电路；所述电流检测电路检测前级功放的工作电流；所述调整偏置电压电路根据所述电流检测电路检测的工作电流调整所述后级功放的偏置电压。
5.如权利要求4所述的一种自适应调整功放偏置电压的装置，其特征在于，所述电流检测电路包括电压取样电阻和运算放大器；所述电压取样电阻串联在前级功放的供电电路中，且所述电压取样电阻取出来的电压送给所述运算放大器，由所述运算放大器放大，并传输给所述调整偏置电压电路。
6.如权利要求4或5所述的一种自适应调整功放偏置电压的装置，其特征在于，所述调整偏置电压电路包括阻抗隔离电路和分压电路；所述阻抗隔离电路分别与所述电流检测电路和分压电路连接。
7.如权利要求6所述的一种自适应调整功放偏置电压的装置，其特征在于，所述阻抗隔离电路为射随器。
8.如权利要求6所述的一种自适应调整功放偏置电压的装置，其特征在于，所述分压电路为两个相互串联的电阻，且所述两个电阻的串联点与后级功放连接。
9.如权利要求6所述的一种自适应调整功放偏置电压的装置，其特征在于，所述装置还包括与分压电路串联的温补电路。
10.如权利要求9所述的一种自适应调整功放偏置电压的装置，其特征在于，所述温补电路包括温补二极管。
全文摘要
本发明提供一种自适应调整功放偏置电压的方法和装置，其方法的核心为根据前级功放的工作电流调整后级功放的偏置电压。本发明通过检测体现功放输出信号大小的前级功放的电流，使本发明能够根据前级功放的电流的大小准确控制后级功放的偏置电压，由于目前对直流电流的检测远比对射频信号的检测更成熟、简单，因此，本发明的自适应调整功放偏置电压的方法和装置实现更简单、可靠，且成本更低；从而通过本发明提供的技术方案实现了提高功放在小信号输入时的效率、节约能源，改善功放在大信号输入时的线性的目的。
文档编号H04B1/04GK1877985SQ20051007690
公开日2006年12月13日 申请日期2005年6月9日 优先权日2005年6月9日
发明者吴剑锋, 孙捷 申请人:华为技术有限公司