温度补偿电路及功率放大器的制作方法

    技术2024-11-27  15


    本技术涉及通信,尤其涉及一种温度补偿电路及功率放大器。


    背景技术:

    1、在无线通信、雷达等射频微波系统中,pa(power amplifier,功率放大器)被广泛应用于各种信号发射链路中,负责将射频信号的放大与功率输出。

    2、随着移动通讯技术的发展,对通讯系统中的功率放大器要求也越来越高,而增益线性度是作为衡量功率放大器的重要性能指标,直接影响移动终端的通讯质量。由于功率放大器的性能(比如增益)容易受到外界温度的影响,因此为了保证功率放大器具有较好的性能,提高功率放大器的热稳定性,如何对功率放大器进行适度的温度补偿至关重要。


    技术实现思路

    1、基于此,本技术实施例提供了一种温度补偿电路及功率放大器,旨在不同的温度环境下输出较为精准的补偿信号。

    2、第一方面,本技术实施例提供了一种温度补偿电路,用于向目标电路提供补偿信号,所述温度补偿电路包括至少一个第一温度补偿模块、至少一个第二温度补偿模块及连接所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块的开关模块;

    3、所述第一温度补偿模块用于在第一温度区间内输出第一补偿信号至补偿节点,所述第一补偿信号与温度呈第一相关关系;

    4、所述第二温度补偿模块用于在第三温度区间内输出第二补偿信号至所述补偿节点,所述第二补偿信号与温度呈第二相关关系,且所述第三温度区间的最小值大于所述第一温度区间的最大值;

    5、其中,所述开关模块至少用于在所述第一温度区间内导通所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路,并至少在所述第三温度区间内断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路。

    6、可选地,所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块在第二温度区间内输出的补偿信号与温度无关,所述第二温度区间位于所述第一温度区间和所述第三温度区间之间。

    7、可选地,所述第一温度补偿模块包括第一正温度补偿单元和与所述第一正温度补偿单元连接的第一零温度补偿单元,所述第一正温度补偿单元用于接收第一正温度系数电流,所述第一零温度补偿单元用于接收第一零温度系数电流;并且在所述第一温度区间,所述第一温度补偿模块输出所述第一补偿信号至所述补偿节点。

    8、可选地,所述第一正温度补偿单元包括第一晶体管、第二晶体管,所述第一零温度补偿单元包括第三晶体管、第四晶体管,其中,所述第一晶体管和所述第二晶体管的受控端用于接收第一正温度系数电源输出的所述第一正温度系数电流;所述第三晶体管和所述第四晶体管的受控端用于接收第一零温度系数电源输出的所述第一零温度系数电流;

    9、并且,所述第一晶体管的第一端用于连接供电电源,所述第一晶体管的第二端与所述第二晶体管的第一端连接,所述第二晶体管的第二端与所述第三晶体管的第二端及所述第四晶体管的第一端连接,所述第四晶体管的第二端接地,所述第三晶体管的第一端连接所述开关模块,并通过所述开关模块连接至所述补偿点所在的支路。

    10、可选地,在所述第一温度区间,所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管及所述第四晶体管处于导通状态,所述第一温度补偿模块经所述第三晶体管输出所述第一补偿信号至所述补偿节点。

    11、可选地,在所述第二温度区间和所述第三温度区间,所述第三晶体管处于关闭状态。

    12、可选地,所述第一晶体管和所述第二晶体管为第一类型晶体管,所述第三晶体管和所述第四晶体管为与所述第一类型晶体管不同的第二类型晶体管,所述第一类型晶体管为pmos管,所述第二类型晶体管为nmos管。

    13、可选地,所述第二温度补偿模块包括第二正温度补偿单元和与所述第二正温度补偿单元连接的第二零温度补偿单元,所述第二正温度补偿单元用于接收第二正温度系数电流,所述第二零温度补偿单元用于接收第二零温度系数电流;在所述第三温度区间,所述第二温度补偿模块输出所述第二补偿信号至所述补偿节点。

    14、可选地,所述第二正温度补偿单元包括第五晶体管、第六晶体管,所述第二零温度补偿单元包括第七晶体管、第八晶体管,其中,所述第五晶体管和所述第六晶体管的受控端用于接收第二正温度系数电源输出的所述第二正温度系数电流;所述第七晶体管和所述第八晶体管的受控端用于接收第一零温度系数电源输出的所述第一零温度系数电流;

    15、并且,所述第七晶体管的第一端用于连接供电电源,所述第七晶体管的第二端与所述第八晶体管的第一端连接,所述第八晶体管的第二端与所述第五晶体管的第二端及所述第六晶体管的第一端连接,所述第六晶体管的第二端接地,所述第五晶体管的第一端连接所述开关模块及所述补偿点所在的支路。

    16、可选地,在所述第三温度区间,所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管及所述第八晶体管处于导通状态,所述第二温度补偿模块经所述第七晶体管输出所述第二补偿信号至所述补偿节点。

    17、可选地,在所述第一温度区间和所述第二温度区间,所述第五晶体管处于关闭状态。

    18、可选地,所述开关模块包括开关管,所述开关管的第一端连接所述第一温度补偿模块,所述开关管的第二端连接所述第二温度补偿模块,所述开关管的受控端用于接收控制信号,以在所述第一温度区间内导通所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路,并在所述第三温度区间内断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路。

    19、可选地,所述开关模块包括开关管,所述开关管的第一端连接所述第一温度补偿模块的第一零温度补偿单元,所述开关管的第二端连接所述第二温度补偿模块的第二正温度补偿单元,所述开关管的受控端用于接收控制信号。

    20、可选地,所述开关管为mos管,并且所述开关管的第一端为所述mos管的源级,所述开关管的第二端为所述mos管的漏极,所述开关管的受控端为mos管的栅极。

    21、可选地,所述温度补偿电路还包括开关控制模块,所述开关控制模块与所述开关模块连接,并用于在所述第一温度区间内向所述开关模块输出第一控制信号,以控制所述开关模块导通所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路;并在所述第三温度区间内向所述开关模块输出第二控制信号,以控制所述开关模块断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路。

    22、可选地,所述第一相关关系中所述第一补偿信号的大小与温度呈负相关,所述第二相关关系中所述第二补偿信号的大小与温度呈正相关。

    23、可选地,所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块在第二温度区间内输出的补偿信号为零。

    24、可选地,所述温度补偿电路至少包括两个所述第一温度补偿模块,并且至少部分所述第一温度补偿模块包括第一开关,所述第一开关用于调整所述温度补偿电路中所接入的所述第一温度补偿模块的数量;

    25、在所述第一温度区间,当接入所述温度补偿电路的所述第一温度补偿模块的数量增加时,所述第一补偿信号对应的补偿信号值增大;当接入所述温度补偿电路的所述第一温度补偿模块的数量减少时,所述第一补偿信号对应的补偿信号值减小;

    26、和/或,所述温度补偿电路至少包括两个所述第二温度补偿模块,并且至少部分所述第二温度补偿模块包括第二开关,所述第二开关用于调整所述温度补偿电路中所接入的所述第二温度补偿模块的数量;

    27、在所述第三温度区间,当接入所述温度补偿电路的所述第二温度补偿模块的数量增加时,所述第二补偿信号对应的补偿信号值增大;当接入所述温度补偿电路的所述第二温度补偿模块的数量减少时,所述第二补偿信号对应的补偿信号值减小。

    28、可选地,增加所述温度补偿电路中接入的所述第一温度补偿模块,所述第一相关关系中第一补偿信号在单位时间内的变化量增大;减少所述温度补偿电路中接入的所述第一温度补偿模块,所述第一相关关系中第一补偿信号在单位时间内的变化量减小;

    29、增加所述温度补偿电路中接入的所述第二温度补偿模块,所述第二相关关系中第二补偿信号在单位时间内的变化量增大,减少所述温度补偿电路中接入的所述第二温度补偿模块,所述第二相关关系中第二补偿信号在单位时间内的变化量减小。

    30、可选地,所述开关模块还用于在所述第二温度区间内断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路。

    31、第二方面本技术还提供一种温度补偿电路,用于向目标电路提供补偿信号,所述温度补偿电路包括至少一个第一温度补偿模块及至少一个第二温度补偿模块;

    32、所述第一温度补偿模块用于在第一温度区间内输出第一补偿信号至补偿节点,所述第一补偿信号与温度呈第一相关关系;

    33、所述第二温度补偿模块用于在第三温度区间内输出第二补偿信号至所述补偿节点,所述第二补偿信号与温度呈第二相关关系,并且所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块在第二温度区间内输出的补偿信号与温度无关,所述第二温度区间位于所述第一温度区间和所述第三温度区间之间;

    34、其中,所述第一相关关系中所述第一补偿信号大小与温度呈负相关,所述第二相关关系中所述第二补偿信号大小与温度呈正相关。

    35、第三方面本技术还提供一种温度补偿电路,用于向目标电路提供补偿信号,所述温度补偿电路包括至少一个第一温度补偿模块、至少一个第二温度补偿模块及连接所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块的开关模块;

    36、所述第一温度补偿模块用于在第一温度区间内输出第一补偿信号至补偿节点,所述第一补偿信号与温度呈第一相关关系;

    37、所述第二温度补偿模块用于在第三温度区间内输出第二补偿信号至所述补偿节点,所述第二补偿信号与温度呈第二相关关系,且所述第三温度区间的最小值大于所述第一温度区间的最大值;

    38、所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块在第二温度区间内输出的补偿信号与温度无关,所述第二温度区间位于所述第一温度区间和所述第三温度区间之间;

    39、其中,所述开关模块用于在温度小于等于第一阈值的情况下,导通所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路,并在温度大于所述第一阈值的情况下,断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路;

    40、所述第一阈值小于所述第三温度区间的最大温度值,且大于所述第一温度区间的最大温度值。

    41、第四方面本技术还提供了一种功率放大器,所述功率放大器包括前述的温度补偿电路及功率放大电路,所述功率放大电路的输入端与所述温度补偿电路的输出端连接。

    42、从上述技术方案可以看出,本技术所提供的温度补偿电路用于向目标电路(如,偏置电路)提供补偿信号。温度补偿电路向目标电路输出的补偿信号可以跟随温度的变化而变化,故而,目标电路(如,偏置电路)输出的电信号(如,偏置信号)会随着温度补偿电路向补偿节点输出的补偿信号的变化而变化。

    43、因此,在温度补偿电路应用于功率放大器的场景中,通过将偏置电路与补偿节点连接之后,可以通过补偿节点接收跟随温度变化而变化的补偿信号作为偏置前置信号(如,偏置源信号或者偏置控制信号),从而可以使偏置电路向功率放大器输出跟随温度变化的偏置信号,也即,实现偏置电路所输出的偏置信号与当前温度适配,以避免了因过度的温度补偿而导致的功率放大器的性能变差的情况发生。

    44、为了实现在不同的温度条件下,温度补偿电路向补偿节点输出的补偿信号的精准性,本技术所提供的温度补偿电路至少在第一温度区间内,第一温度补偿模块输出第一补偿信号至补偿节点,在第三温度区间内,第二温度补偿模块输出第二补偿信号至补偿节点,并且第一补偿信号和温度具有第一相关关系,第二补偿信号与温度具有第二相关关系,并且第一相关关系和第二相关关系与温度的相关性不同,使得温度补偿电路可以在不同的温度区间内实现与温度相关性不同的补偿效果,使得温度补偿电路的应用场景更为丰富。

    45、进一步,基于在高温条件下,如第三温度区间,第一温度补偿模块存在向补偿节点泄露补偿信号的问题,该信号泄露问题会影响第三温度区间温度补偿电路在补偿节点处的电信号的精准性,故而,本技术温度补偿电路中设置开关模块,通过开关模块连接第一温度补偿模块和第二温度补偿模块,并且在第一温度区间内开关模块导通第一温度补偿模块和第二温度补偿模块之间的连接通路,并在第三温度区间内开关模块断开第一温度补偿模块和第二温度补偿模块之间的连接通路。以有效避免第一温度补偿模块在第三温度区间向补偿节点泄露补偿信号,影响温度补偿电路在第三温度区间向补偿节点所输出的补偿信号的精准性,从而提高温度补偿电路向补偿节点输出的补偿信号的精准性和可靠性,从而可以实现较高精度的温度补偿。

    46、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。


    技术特征:

    1.一种温度补偿电路,其特征在于,用于向目标电路提供补偿信号,所述温度补偿电路包括至少一个第一温度补偿模块、至少一个第二温度补偿模块及连接所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块的开关模块;

    2.根据权利要求1所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块在第二温度区间内输出的补偿信号与温度无关,所述第二温度区间位于所述第一温度区间和所述第三温度区间之间。

    3.根据权利要求1所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第一温度补偿模块包括第一正温度补偿单元和与所述第一正温度补偿单元连接的第一零温度补偿单元,所述第一正温度补偿单元用于接收第一正温度系数电流,所述第一零温度补偿单元用于接收第一零温度系数电流;并且在所述第一温度区间,所述第一温度补偿模块输出所述第一补偿信号至所述补偿节点。

    4.根据权利要求3所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第一正温度补偿单元包括第一晶体管、第二晶体管,所述第一零温度补偿单元包括第三晶体管、第四晶体管,其中,所述第一晶体管和所述第二晶体管的受控端用于接收第一正温度系数电源输出的所述第一正温度系数电流;所述第三晶体管和所述第四晶体管的受控端用于接收第一零温度系数电源输出的所述第一零温度系数电流;

    5.根据权利要求4所述的温度补偿电路,其特征在于,在所述第一温度区间,所述第一晶体管、所述第二晶体管、所述第三晶体管及所述第四晶体管处于导通状态,所述第一温度补偿模块经所述第三晶体管输出所述第一补偿信号至所述补偿节点。

    6.根据权利要求4所述的温度补偿电路,其特征在于,在所述第二温度区间和所述第三温度区间,所述第三晶体管处于关闭状态。

    7.根据权利要求4所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第一晶体管和所述第二晶体管为第一类型晶体管,所述第三晶体管和所述第四晶体管为与所述第一类型晶体管不同的第二类型晶体管,所述第一类型晶体管为pmos管,所述第二类型晶体管为nmos管。

    8.根据权利要求3所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第二温度补偿模块包括第二正温度补偿单元和与所述第二正温度补偿单元连接的第二零温度补偿单元,所述第二正温度补偿单元用于接收第二正温度系数电流,所述第二零温度补偿单元用于接收第二零温度系数电流;在所述第三温度区间,所述第二温度补偿模块输出所述第二补偿信号至所述补偿节点。

    9.根据权利要求8所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第二正温度补偿单元包括第五晶体管、第六晶体管,所述第二零温度补偿单元包括第七晶体管、第八晶体管,其中,所述第五晶体管和所述第六晶体管的受控端用于接收第二正温度系数电源输出的所述第二正温度系数电流;所述第七晶体管和所述第八晶体管的受控端用于接收第一零温度系数电源输出的所述第一零温度系数电流;

    10.根据权利要求9所述的温度补偿电路,其特征在于,在所述第三温度区间,所述第五晶体管、所述第六晶体管、所述第七晶体管及所述第八晶体管处于导通状态,所述第二温度补偿模块经所述第七晶体管输出所述第二补偿信号至所述补偿节点。

    11.根据权利要求9所述的温度补偿电路,其特征在于,在所述第一温度区间和所述第二温度区间,所述第五晶体管处于关闭状态。

    12.根据权利要求1所述的温度补偿电路,其特征在于,所述开关模块包括开关管,所述开关管的第一端连接所述第一温度补偿模块,所述开关管的第二端连接所述第二温度补偿模块,所述开关管的受控端用于接收控制信号,以在所述第一温度区间内导通所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路,并在所述第三温度区间内断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路。

    13.根据权利要求3所述的温度补偿电路,其特征在于,所述开关模块包括开关管,所述开关管的第一端连接所述第一温度补偿模块的第一零温度补偿单元,所述开关管的第二端连接所述第二温度补偿模块的第二正温度补偿单元,所述开关管的受控端用于接收控制信号。

    14.根据权利要求13所述的温度补偿电路,其特征在于,所述开关管为nmos管,并且所述开关管的第一端为所述nmos管的源级,所述开关管的第二端为所述nmos管的漏极,所述开关管的受控端为nmos管的栅极。

    15.根据权利要求1所述的温度补偿电路,其特征在于,所述温度补偿电路还包括开关控制模块,所述开关控制模块与所述开关模块连接,并用于在所述第一温度区间内向所述开关模块输出第一控制信号,以控制所述开关模块导通所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路;并在所述第三温度区间内向所述开关模块输出第二控制信号,以控制所述开关模块断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路。

    16.根据权利要求1-15任一项所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第一相关关系中所述第一补偿信号的大小与温度呈负相关,所述第二相关关系中所述第二补偿信号的大小与温度呈正相关。

    17.根据权利要求1-15任一项所述的温度补偿电路,其特征在于,所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块在第二温度区间内输出的补偿信号为零。

    18.根据权利要求1-15任一项所述的温度补偿电路,其特征在于,所述温度补偿电路至少包括两个所述第一温度补偿模块,并且至少部分所述第一温度补偿模块包括第一开关,所述第一开关用于调整所述温度补偿电路中所接入的所述第一温度补偿模块的数量;

    19.根据权利要求18所述的温度补偿电路,其特征在于,增加所述温度补偿电路中接入的所述第一温度补偿模块,所述第一相关关系中第一补偿信号在单位时间内的变化量增大;减少所述温度补偿电路中接入的所述第一温度补偿模块,所述第一相关关系中第一补偿信号在单位时间内的变化量减小;

    20.根据权利要求2-15任一项所述的温度补偿电路,其特征在于,所述开关模块还用于在所述第二温度区间内断开所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块之间的连接通路。

    21.一种温度补偿电路,其特征在于,用于向目标电路提供补偿信号,所述温度补偿电路包括至少一个第一温度补偿模块、至少一个第二温度补偿模块及连接所述第一温度补偿模块和所述第二温度补偿模块的开关模块;

    22.一种温度补偿电路,其特征在于,用于向目标电路提供补偿信号,所述温度补偿电路包括至少一个第一温度补偿模块及至少一个第二温度补偿模块;

    23.一种功率放大器,其特征在于,所述功率放大器包括如权利要求1-22任一项所述的温度补偿电路、偏置电路及功率放大电路,所述偏置电路连接所述温度补偿电路和所述功率放大电路。


    技术总结
    本申请公开了一种温度补偿电路及功率放大器,其中,温度补偿电路用于向目标电路提供补偿信号,温度补偿电路包括至少一个第一温度补偿模块、至少一个第二温度补偿模块及连接第一温度补偿模块和第二温度补偿模块的开关模块;第一温度补偿模块用于在第一温度区间内输出第一补偿信号至补偿节点,第一补偿信号与温度呈第一相关关系;第二温度补偿模块用于在第三温度区间内输出第二补偿信号至补偿节点,第二补偿信号与温度呈第二相关关系;其中,开关模块至少用于在第一温度区间内导通第一温度补偿模块和第二温度补偿模块之间的连接通路,并在第三温度区间内断开第一温度补偿模块和第二温度补偿模块之间的连接通路。

    技术研发人员:杨朝龙,高天宝,倪建兴
    受保护的技术使用者:锐石创芯(深圳)科技股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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