电子系统、功率放大器及其温度补偿方法
【专利摘要】本发明公开了一种电子系统、功率放大器及其温度补偿方法，功率放大器包括偏压电路、输出级电路与补偿电路。偏压电路用以提供参考电压，其中参考电压为具正温度系数的第一电压与具负温度系数的第二电压的总和。输出级电路接收工作电压。补偿电路接收来自偏压电路所传送的具负温度系数的补偿电流，并且通过偏压电路以提供具负温度系数的补偿电压至输出级电路。工作电压为参考电压与补偿电压的总和，功率放大器通过补偿电路来稳定输出级电路的输入电流，或者当输出级电路的输出电流与输入电流之间的比值常数为负温度系数时且当温度改变时，通过将输入电流调整为正温度系数以稳定输出电流。
【专利说明】电子系统、功率放大器及其温度补偿方法
【技术领域】
[0001]本发明有关于一种功率放大器，且特别是关于一种具温度补偿的功率放大器。
【背景技术】
[0002]在现有技艺中，利用能带隙参考电路来作为功率放大器中的偏压电路，虽然可以提供具有接近零温度系数的参考电压，但是因为功率放大器中的功率放大器晶体管为双极结型晶体管，其基极与射极间的电压(VBE)与电流增益(Beta)具有负温度系数的特性，所以VBE与电流增益(Beta)会随着温度的上升而递减，进而可能会导致输出电流与输出功率下降的问题，故存在着功率放大器的线性度衰减以至使放大信号失真的隐忧。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种功率放大器，功率放大器包括偏压电路、输出级电路与补偿电路。偏压电路用以提供参考电压，其中参考电压为具正温度系数的第一电压与具负温度系数的第二电压的总和。输出级电路电性连接偏压电路，输出级电路接收工作电压。补偿电路电性连接偏压电路，补偿电路接收来自偏压电路所传送的具负温度系数的补偿电流，并且通过偏压电路以提供具负温度系数的补偿电压至输出级电路。其中，工作电压为参考电压与补偿电压的总和，功率放大器通过补偿电路来稳定输出级电路的输入电流，或者当输出级电路的输出电流与输入电流之间的比值常数为负温度系数时且当温度改变时，通过将输入电流调整为正温度系数以稳定输出电流。
[0004]在本发明其中一个实施例中，偏压电路包括第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻、第三电阻、第三晶体管与电流源。第一晶体管的射极耦接接地电压。第二晶体管的基极耦接第一晶体管的基极。第一电阻的一端耦接第一节点，第一电阻的另一端耦接第一晶体管的集极，其中第一节点输出参考电压至输出级电路。第二电阻的一端耦接第一节点，第二电阻的另一端耦接第二晶体管的集极。第三电阻的一端耦接第二晶体管的射极，第三电阻的另一端耦接地电压，所述第三电阻用以产生具正温度系数的基射极压差电流。第三晶体管的基极耦接第二电阻的另一端，第三晶体管的集极耦接第一节点，第三晶体管的射极耦接接地电压，其中第三晶体管的基射极电压为第二电压。电流源的一端耦接一系统电压，电流源的另一端耦接第一节点，电流源的电流为自系统电压流向第一节点。其中基射极压差电流乘以第二电阻为第一电压。
[0005]在本发明其中一个实施例中，补偿电路包括第四电阻。第四电阻的一端耦接第三晶体管的基极，第四电阻的另一端耦接接地电压，所述第四电阻接收来自偏压电路所传送的具负温度系数的补偿电流，并且通过第二电阻提供具正温度系数的补偿电压至输出级电路。
[0006]在本发明其中一个实施例中，第四电阻两端的跨压为第三晶体管的基射极电压，第三晶体管的基射极电压为具负温度系数的第二电压。
[0007]在本发明其中一个实施例中，输出级电路包括第五电阻与第四晶体管。第五电阻的一端接收工作电压。第四晶体管的基极耦接第五电阻的另一端且接收输入电流，第四晶体管的集极耦接系统电压，第四晶体管的射极耦接接地电压。第四晶体管的输出电流与输入电流之间的比值常数为具负温度系数的贝塔(Beta)。
[0008]在本发明其中一个实施例中，通过负温度系数的补偿电压且调整第三电阻或第四电阻的电阻值，能够使得输入电流为具正温度系数的电流，进而使得功率放大器的输出电流与输出功率具有接近零温度系数的特性。
[0009]在本发明其中一个实施例中，在第四晶体管的电流增益不随温度变化而产生飘移的情况下，通过负温度系数的补偿电压且调整第三电阻的电阻值，以得到接近或等于零温度系数的输入电流。
[0010]本发明实施例提供一种电子系统，所述电子系统包括功率放大器与负载。功率放大器接收射频输入信号且输出射频输出信号，其中当温度变化时，补偿电路用以稳定功率放大器所输出的一输出功率。负载耦接功率放大器，所述负载接收功率放大器所输出的射频输出信号。
[0011]本发明实施例提供一种功率放大器的温度补偿方法，温度补偿方法包括下列步骤。提供参考电压，其中参考电压为具正温度系数的第一电压与具负温度系数的第二电压的总和；接收工作电压通过调整补偿电路使其提供正温度系数的补偿电压，其中工作电压为参考电压与补偿电压的总和，并且通过补偿电压来稳定输出级电路的输入电流，或者当输出级电路的输出电流与输入电流之间的比值常数为负温度系数时且当温度改变时，通过将输入电流调整为正温度系数的电流以稳定输出电流。
[0012]综上所述，本发明实施例所提出的电子系统、功率放大器及其温度补偿方法，能够提供优良的温度补偿效应，使得功率放大器的输出功率与输出电流相对于温度变化时仍然保持稳定，进而维持高线性度不致让放大信号失真。
[0013]为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此说明与所附图式仅是用来说明本发明，而非对本发明的权利要求范围作任何的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0014]上文已参考随附图式来详细地说明本发明的具体实施例，藉此可对本发明更为明白，在该多图式中:
[0015]图1为根据本发明实施例的功率放大器的区块示意图。
[0016]图2为根据本发明另一实施例的功率放大器的具体电路示意图。
[0017]图3A?3C为对应图2的模拟曲线图。
[0018]图4为根据本发明实施例的电子系统的区块图。
[0019]图5为根据本发明实施例的功率放大器的温度补偿方法的流程图。
[0020]其中，附图标记说明如下:
[0021]100、200、410:功率放大器
[0022]110:偏压电路
[0023]112:电流源
[0024]120:输出级电路[0025]130:补偿电路
[0026]400:电子系统
[0027]420:负载
[0028]CV1、CV2、CV3:曲线
[0029]Cl:第一电容
[0030]C2:第二电容
[0031]GND:接地电压
[0032]1、I1、12:电流
[0033]13:基射极压差电流
[0034]IB:输入电流
[0035]IC:输出电流
[0036]ICP:补偿电流
[0037]L1:第一电感
[0038]L2:第二电感
[0039]η 1:第一节点
[0040]Ql:第一晶体管
[0041]Q2:第二晶体管
[0042]Q3:第三晶体管
[0043]Q4:第四晶体管
[0044]Rl:第一电阻
[0045]R2:第二电阻
[0046]R3:第三电阻
[0047]R4:第四电阻
[0048]R5:第五电阻
[0049]RFIN:射频输入信号
[0050]RFOUT:射频输出信号
[0051]S510 ?S530:步骤
[0052]Vl:第一电压
[0053]V2:第二电压
[0054]VBE1、VBE2、VBE3、VBE4:基射极电压
[0055]Vbias:工作电压
[0056]VCC:系统电压
[0057]VCP:补偿电压
[0058]VREF:参考电压
【具体实施方式】
[0059]下文将参看图式描述各种例示性实施例，本发明概念可能以许多不同形式来体现，故不应解释为限于本文中所阐述的例示性实施例。应理解，虽然本文中可能使用术语第一、第二、第三等来描述各种元件，但此多个元件不应受此多种术语限制，此多种术语乃用以区分一元件与另一元件，因此，下文论述的第一元件可称为第二元件而不偏离本发明概念的教不。
[0060]〔功率放大器的实施例〕
[0061]请参照图1，图1为根据本发明实施例的功率放大器的区块示意图。如图1所示，功率放大器100包括偏压电路110、输出级电路120与补偿电路130。输出级电路120电性连接偏压电路110。补偿电路130电性连接偏压电路110。在本实施例中，偏压电路110可以是能带隙参考电路(band-gap reference circuit),提供接近零温度系数的参考电压VREF,或是可以通过调整偏压电路110中的电阻值以输出接近零温度系数的参考电压VREF。
[0062]在本实施例中，偏压电路110用以提供参考电压VREF，其中参考电压VREF为具正温度系数的第一电压Vl与具负温度系数的第二电压V2的总和。输出级电路120接收射频输入信号RFIN与工作电压Vbias，并且输出射频输出信号RFOUT至下一级电路区块(图1未绘不)，其中输出级电路120的输入端与输出端具有一输入匹配电路(图1未绘不)与输出匹配电路(图1未绘示)，以提供较佳的功率匹配效能。补偿电路130接收来自偏压电路110所传送而来的具负温度系数的补偿电流ICP，并且通过偏压电路110以提供具负温度系数的补偿电压VCP至输出级电路120。提供至功率放大器120的工作电压Vbias可调成参考电压VREF的η倍与补偿电压VCP的总和，其中η大于I。功率放大器100能够通过补偿电压VCP(负温度系数)来稳定输出级电路120的输入电流ΙΒ，或者当输出级电路120的输出电流与输入电流IB之间的比值常数为负温度系数时且当温度改变时，通过将输入电流IB调整为正温度系数的电流以稳定输出电流或输出功率。
[0063]本揭示内容所述的正温度系数指示其物理量(如电压值、电流值或电阻值)与温度之间成正比关系，也就是说，当温度上升或下降时，其物理量会随着温度而上升或下降；本揭示内容所述的负温度系数指示其物理量与温度之间成反比关系，也就是说，当温度上升或下降时，其物理量会随着温度而下降或上升。本揭示内容所述的零温度系数指示其物理量(如电压值、电流值或电阻值)与温度之间为相互独立的关系，也就是说，当温度上升或下降时，其物理量并不会随着温度而上升或下降。
[0064]请继续参照图1，进一步教示功率放大器的具体动作，在无线通信手持设备中，主要的直流功率消耗来自于功率放大器100。因此，使功率放大器100既能具有高线性度而不致让放大信号失真，并能同时具有高效率以延长通信时间，一直是射频功率放大器设计的研究重点。因此，本揭示内容中的偏压电路110为一能带隙参考电路，能够提供一参考电压VREF至功率放大器100的输出级电路120，其中参考电压VREF为具正温度系数的第一电压Vl与具负温度系数的第二电压V2的总和，设计者能够通过调整电阻值来提供具接近零温度系数的参考电压VREF至输出级电路120。然而，如果当输出级电路120的输出电流与输入电流IB之间的比值常数具负温度系数的特性且当环境温度变化时，输出级电路120的输出电流或输出功率可能会随着温度的变化而产生改变，进而影响到功率放大器100的线性度。为了维持功率放大器100的线性度，本揭示内容提供一补偿电路130，用以提供负温度系数的补偿电压VCP，当环境温度产生变化时能够稳定功率放大器100的输入电流ΙΒ，或者是输出电流与输出功率。
[0065]补偿电路130耦接至偏压电路110，以接收来自偏压电路110所传送而来的具负温度系数的补偿电流ICP，并且通过此补偿电流ICP与偏压电路110来提供具负温度系数的的补偿电压VCP至功率放大器100的输出级电路120。因此，输出级电路120所接收的工作电压Vbias为具正温度系数的第一电压Vl加上具负温度系数的第二电压V2再加上具负温度系数的补偿电压VCP。
[0066]在一实施例中，输出级电路120为一双极结型晶体管(Bipolar JunctionTransistor, BJT)含HBT(GaAs，SiGe, Si)。双极结型晶体管的基极接收工作电压Vbias与射频输入信号RFIN，双极结型晶体管的集级耦接至系统电压，且输出一输出电流与射频输出信号，双极结型晶体管的射极耦接接地电压，其中双极结型晶体管的输出电流与输入电流之间的比值常数为具负温度系数的贝塔(β)，亦即电流增益(current gain)，并且双极结型晶体管的基射极电压为具负温度系数的电压。所以，设计者可以依据电路设计需求来将双极结型晶体管的基极电流调整为具正温度系数的电流，亦即将双极结型晶体管的输入电流调整为具正温度系数的电流，进而双极结型晶体管的输出电流则可调整至接近于零温度系数的电流。
[0067]须注意的是，如果先进工艺能使得双极结型晶体管的电流增益的温度系数为接近零温度系数，则本揭示内容能够通过补偿电路130提供一负温度系数的补偿电压VCP来与双极结型晶体管的基射极电压作一相消的动作，并且通过将参考电压VRE调整为接近或等于零温度系数的电压，以对应地提供接近或等于零温度系数的输入电流IB。
[0068]据此，本揭示内容的功率放大器100通过补偿电路130能够提供良好的温度补偿效应，而设计者能够依据实际应用需求来使得功率放大器100的输入电流IB或输出电流相对于温度变化时仍然保持稳定，进而维持高线性度不致于让放大信号失真。
[0069]在接下来的多个实施例中，将描述不同于上述图1实施例的部分，相同部分则省略，此外，相似的参考数字或标号指示相似的元件。
[0070]〔功率放大器的另一实施例〕
[0071]请参照图2，图2为根据本发明另一实施例的功率放大器的具体电路示意图。偏压电路Iio包括第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第三晶体管Q3、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4与电流源112。输出级电路120包括第五电阻R5与第四晶体管Q4。补偿电路130包括第四电阻R4。在本实施例中，晶体管Ql?Q4为双极结型晶体管(BJT)，电流源112可以利用电流镜(current mirror)或阻抗提供元件(例如电阻)来实现。在一实施例中，补偿电路130可以是另一阻抗提供元件所构成，并不以本实施例为限。
[0072]第一晶体管Ql的射极耦接接地电压GND。第二晶体管Q2的基极耦接第一晶体管Ql的基极。第一电阻Rl的一端耦接第一节点nl，其另一端耦接第一晶体管Ql的集极。其中第一节点nl输出参考电压VREF至输出级电路120，流经第一电阻Rl的电流Il为第一晶体管Ql的集极电流。第二电阻R2的一端耦接第一节点nl，其另一端耦接第二晶体管Q2的集极。第三电阻R3的一端耦接第二晶体管Q2的射极，其另一端耦接接地电压GND，第三电阻R3用以产生具有正温度系数的基射极压差电流13。第三晶体管Q3的基极耦接第二电阻R2的一端，其集极耦接第一节点nl，其射极耦接接地电压GND，第三晶体管Q3的基射极电压VBE3为第二电压。电流源112的一端耦接系统电压VCC，电流源112的另一端耦接第一节点η I，其中电流I是由系统电压VCC流向第一节点η I。其中，基射极压差电流13乘上第二电阻R2为第一电压。前述基射极压差为第一晶体管Ql的基射极电压VBEl减去第二晶体管Q2的基射极电压VBE2。[0073]第四电阻R4的一端耦接第三晶体管Q3的基极，其另一端耦接接地电压GND，第四电阻R4接收来自偏压电路110所传送的具负温度系数的补偿电流ICP，并且通过第二电阻R2提供具负温度系数的补偿电压VCP至输出级电路120。第五电阻R5的一端接收工作电压Vbias。第四晶体管Q4的基极耦接第五电阻R5的另一端且接收射频输入信号RFIN与输入电流IB，第四晶体管Q4的集极耦接系统电压VCC且输出射频输出信号RFOUT与输出电流1C，第四晶体管Q4的射极耦接接地电压GND。
[0074]进一步说明功率放大器200的具体作动。请继续参照图2，功率放大器的偏压电路为决定功率放大器特性时非常重要的因子。尤其是，数字式移动电话等装置中用于传送的功率放大器需要高线性度，因此维持功率放大器的高线性度变得极为重要。晶体管Ql~Q3与电阻Rl~R3构成典型的能带隙参考电压电路，第一晶体管Ql的基射极电压VBE1、第二晶体管Q2的基射极电压VBE2与第三晶体管Q3基射极电压VBE3为具负温度系数的电压。第三电阻R3的跨压为具正温度系数的电压，亦即第三电阻R3的跨压为第一晶体管Ql的基射极电压VBEl减去第二晶体管Q2的基射极电压VBE2，因此，流经第三电阻R3的基射极压差电流13为第三电阻R3的跨压除以第三电阻R3的电阻值，所述基射极压差电流13为一具有正温度系数的电流。
[0075]接着，关于补偿电路130的第四电阻R4，第四电阻R4的跨压为第三晶体管Q3的基射极电压VBE3，为一具有负温度系数的电压。因此，流经第四电阻R4的补偿电流ICP为第四电阻R4的两端的跨压除以第四电阻R4的电阻值。在忽略晶体管Ql~Q3的基极电流(base current)的合理假设下,流经第二电阻R2的电流12会等于射极压差电流13与补偿电流ICP的总和。因此，沿着节点nl，第二电阻R2与第三晶体管Q3的基射极的路径且根据克西赫夫定律，节点nl所输出的工作电压Vbias为电流12乘上第二电阻R2加上基射极电压VBE3，如方程式(I)所示，其中AVBE为第三电阻R3两端的跨压，(R2/R3) AVBE为具正温度系数的第一电压，VBE3为具负温度系数的第二电压，其中参考电压VREF等于具正温度系数的第一电压与具负温度系数的第二电压的总和，而VCP等于(R2/R4)VBE3。
[0076]Vbias = [ ( ΔVBE/R3) + (VBE3/R4)]R2+VBE3 (I)`[0077]= (R2/R4)VBE3+(R2/R3) ΔVBE+VBE3
[0078]= VCP+VREF
[0079]由方程式(I)可知，工作电压Vbias为参考电压VREF加上补偿电压VCP。
[0080]接着，第四晶体管Q4的基射极电压VBE4为具负温度系数的电压，且第四晶体管Q4基极会接收一输入电流IB，所以输入电流IB会如方程式(2)所示，并且第四晶体管Q4的输出电流IC与输入电流IB的关系如方程式(3)所示,其中β为电流增益(current gain),具有负温度系数的特性。
[0081]IB= (Vbias - VBE4)/R5(2)
[0082]= ((R2/R4)VBE3+(R2/R3) ΔVBE+VBE3 — VBE4)/R5
[0083]IC= β XIB(3)
[0084]由于第四晶体管Q4的电流增益(亦即输出电流IC除以输入电流IB)为负温度系数，因此如果要使得输出电流IC为接近零温度系数的电流，则须通过调整电阻R3与R4的电阻值来使得输入电流IB为正温度系数的电流。值得注意的是，输入电流IB的正温度系数的斜率绝对值须接近或等于电流增益(β)的负温度系数的斜率绝对值，如此一来，才能使输出电流IC或输出功率具有较佳的温度补偿效应。
[0085]为了更清楚了解本揭示内容，请同时参照图3A?3C，图3A?3C为对应图2的模拟曲线图，此三图中的横座标皆代表温度且温度范围设为-40°C至+120°C。在图3A中，纵座标代表贝塔(电流增益)，随着环境温度的变化，贝塔(电流增益)的值会随着温度的上升而递减。在图3B中，纵座标代表工作电压Vbias (曲线CV2)与输入电流IB(曲线CVl)，工作电压Vbias与输入电流IB为经温度补偿后的电压与电流，具有正温度系数的特性。工作电压Vbias与输入电流IB的值会随着温度的上升而递增。值得注意的是，曲线CVl的斜率绝对值越接近图3A的曲线斜率绝对值，则功率放大器200的输出电流IC的的温度补偿效应越佳。在图3C中，纵座标代表工作电压Vbias (曲线CV2)与输出电流IC (曲线CV3)，输出电流IC通过补偿电路的温度补偿效应，能够达到接近零温度系数的特性，亦即，随着温度的改变，输出电流IC依然能够保持稳定，进而功率放大器200能够输出稳定的输出功率，维持高线性度的需求。
[0086]据此，于实际应用上，本揭示内容的功率放大器200具有优良的温度补偿效应，使得功率放大器200的输出功率与输出电流相对于温度变化时仍然保持稳定，进而维持高线性度不致于让放大信号失真。换句话说，相较于现有技术，功率放大器200面对在环境温度的变化下，比较不会遭遇任何线性度大幅衰减的问题。
[0087]须注意的是，请再参考方程式(2)，如果先进工艺能使得第四晶体管Q4的电流增益的温度系数为接近零温度系数，则本揭示内容能够通过补偿电路130提供一负温度系数的补偿电压VCP来与第四晶体管Q4的基射极电压作一相消的动作，并且通过调整电阻R3来使参考电压VREF成为接近或等于零温度系数的电压，以提供接近零温度系数的输入电流IB，进而使得输出电流IC或输出功率不随着温度的变化而产生飘移。
[0088]简单来说，在不脱离利用补偿电路来提供负温度系数的补偿电压作为工作电压的一部分且通过调整电阻值来得到相对于温度稳定的输入电流或输出电流的精神下，皆属于本发明的技术思想所要揭示的范围内。
[0089]应用上，输出级电路120可更具有第一电感L1、第二电感L2、第一电容Cl与第二电容C2。第一电感LI稱接至第五电阻R5与第四晶体管Q4的基极之间,第一电容Cl的一端耦接第四晶体管Q4的基极，第一电容Cl的另一端耦接射频输入信号RFIN。第二电感L2耦接系统电压VCC与第四晶体管Q4的集极之间。第二电容C2的一端耦接至第四晶体管Q4的集极，第二电容C2的另一端输出射频输出信号RFOUT。
[0090]当功率放大器200尚未开始接收射频输入信号RFIN时，电感L1、L2会对直流呈现低阻抗状态，例如短路，而电容Cl、C2则会对直流呈现高阻抗状态，例如断路。当功率放大器200开始接收射频输入信号RFIN时，电感L1、L2会对高频信号呈现高阻抗状态，例如断路，而电容Cl、C2则会对高频信号呈现低阻抗状态，例如短路。据此，功率放大器400能够在直流工作模式与交流工作模式顺利的运作。
[0091]〔电子系统的一实施例〕
[0092]请参照图4,图4为根据本发明实施例的电子系统的区块图。电子系统400包括功率放大器410与负载420。功率放大器接收射频输入信号RFIN且输出一射频输出信号RFOUT至负载，亦即功率放大器410在耦接系统电压后，会提供一稳定的输出功率至负载。功率放大器410可以是上述图1与图2实施例中的功率放大器100与200的其中之一，且用以提供稳定的输出功率给负载。电子系统400可以是各种类型的电子装置内的系统，电子装置可以是例如手持装置或行动装置等。
[0093]〔功率放大器的温度补偿方法的一实施例〕
[0094]请参照图5，图5为根据本发明实施例的功率放大器的温度补偿方法的流程图。本例所述的方法可以在图1或图2所示的功率放大器执行，因此请一并照图1或图2以利理解。功率放大器的温度补偿方法包括以下步骤:利用偏压电路提供参考电压，其中参考电压为具正温度系数的第一电压与具负温度系数的第二电压的总和(步骤S510)。输出级电路接收工作电压(步骤S520)。补偿电路接收具负温度系数的补偿电流，并且提供具负温度系数的补偿电压至输出级电路(步骤S530)。其中工作电压为参考电压与补偿电压的总和，并且通过补偿电压来稳定输出级电路的一输入电流，或者当输出级电路的输出电流与输入电流之间的比值常数为负温度系数时且当温度改变时，通过将输入电流调整为正温度系数的电流以稳定输出电流，维持功率放大器的高线性度。
[0095]关于功率放大器的温度补偿方法的各步骤的相关细节在上述图1?图2实施例已详细说明，在此恕不赘述。图5实施例的各步骤仅为方便说明的须要，本发明实施例并不以各步骤彼此间的顺序作为实施本发明各个实施例的限制条件。
[0096]以上所述仅为本发明的实施例，其并非用以局限本发明的专利权利要求范围。
【权利要求】
1.一种功率放大器，其特征在于，所述功率放大器包括: 偏压电路，用以提供参考电压，其中所述参考电压为具正温度系数的第一电压与具负温度系数的第二电压的总和； 输出级电路，电性连接所述偏压电路，所述输出级电路接收工作电压；以及补偿电路，电性连接所述偏压电路，所述补偿电路接收来自所述偏压电路所传送的具负温度系数的补偿电流，并且通过所述偏压电路以提供具负温度系数的补偿电压至所述输出级电路， 其中所述工作电压为所述参考电压与所述补偿电压的总和，所述功率放大器通过所述补偿电压来稳定所述输出级电路的输入电流，或者当所述输出级电路的输出电流与所述输入电流之间的比值常数为负温度系数时且当温度改变时，通过将所述输入电流调整为正温度系数的电流以稳定所述输出电流。
2.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述偏压电路包括: 第一晶体管，其射极耦接接地电压； 第二晶体管，其基极耦接所述第一晶体管的基极； 第一电阻，其一端耦接第一节点，其另一端耦接所述第一晶体管的集极，其中所述第一节点输出所述参考电压至所述输出级电路； 第二电阻，其一端耦接所述第一节点，其另一端耦接所述第二晶体管的集极； 第三电阻，其一端耦接所述第二晶体管的射极，其另一端耦接所述接地电压，所述第三电阻用以产生具正温度系数的基射极压差电流； 第三晶体管，其基极耦接所述第二电阻的另一端，其集极耦接所述第一节点，其射极耦接所述接地电压，其中所述第三晶体管的基射极电压为所述第二电压；以及 电流源，其一端耦接系统电压，其另一端耦接所述第一节点，其电流为自所述系统电压流向所述第一节点， 其中所述基射极压差电流乘以所述第二电阻为所述第一电压。
3.如权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，所述补偿电路包括: 第四电阻，其一端耦接所述第三晶体管的基极，其另一端耦接所述接地电压，所述第四电阻接收来自所述偏压电路所传送的具负温度系数的所述补偿电流，并且通过所述第二电阻提供具负温度系数的所述补偿电压至所述输出级电路。
4.如权利要求3所述的功率放大器，其特征在于，所述第四电阻两端的跨压为所述第三晶体管的基射极电压，所述第三晶体管的基射极电压为具负温度系数的所述第二电压。
5.如权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述输出级电路包括: 第五电阻，其一端接收所述工作电压； 第四晶体管，其基极耦接所述第五电阻的另一端且接收所述输入电流，其集极耦接系统电压，其射极耦接接地电压， 其中所述第四晶体管的所述输出电流与所述输入电流之间的比值常数为具负温度系数的贝塔。
6.如权利要求2或3所述的功率放大器，其特征在于，通过调整所述第三电阻或所述第四电阻的电阻值，以使所述输入电流为具正温度系数的电流。
7.—种电子系统,其特征在于,所述电子系统包括:如权利要求1所述的功率放大器，接收射频输入信号且输出射频输出信号，其中当温度变化时，所述补偿电路用以稳定所述功率放大器所输出的输出功率；以及 负载，耦接所述功率放大器，所述负载接收所述功率放大器所输出的所述射频输出信号。
8.—种功率放大器的温度补偿方法，其特征在于，所述温度补偿方法包括: 提供参考电压，其中所述参考电压为具正温度系数的第一电压与具负温度系数的第二电压的总和； 接收工作电压；以及 接收具负温度系数的补偿电流，并且提供具负温度系数的补偿电压，其中所述工作电压为所述参考电压与所述补偿电压的总和； 其中所述温度补偿方法通过所述补偿电压来稳定所述输出级电路的输入电流，或者所述温度补偿方法当输出级电路的输出电流与所述输入电流之间的比值常数为负温度系数时且当温度改变时，通·过将所述输入电流调整为正温度系数的电流以稳定所述输出电流。
【文档编号】H03F3/20GK103825558SQ201210462462
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2012年11月16日 优先权日:2012年11月16日
【发明者】丁兆明, 李威弦, 温煌华 申请人:环旭电子股份有限公司, 环鸿科技股份有限公司