保护电路、功率放大器和传输装置的制作方法

1.以下描述涉及一种保护电路、功率放大器和传输装置。


背景技术：

2.在无线通信系统中，根据通信标准的演变应用各种数字调制和解调方法。典型的码分多址(cdma)通信系统采用正交相移键控(qpsk)方法，并且对于根据ieee通信标准的无线lan采用正交频分复用(ofdm)方法。另外，最近，作为3gpp标准的长期演进(lte)和高级lte采用qpsk、正交幅度调制(qam)和ofdm方案。这些无线通信标准实现了线性调制方案，该线性调制方案要求在传输期间保持传输信号的强度或相位。
3.在无线通信系统中使用的发送和/或接收装置包括对射频(rf)信号进行放大以便增加传输距离的功率放大器。因此，可能需要利用功率放大器对传输信号进行放大，同时保持针对传输信号的强度和相位的线性。这里，线性意味着：根据输入信号的波动，输出信号的功率被恒定地放大，并且同时保持相位。
4.在下一代无线通信系统中，宽带化、多媒体化和智能化是趋势，因此，对功率放大器的宽带化、线性化和智能化的需求正在增加。
5.可能有益的是，功率放大器具有耐用的形状因数(formfactor)，该形状因数减少对外部环境的影响。功率放大器通过外部电源电压操作，并且该外部电源电压可能超过功率放大器的操作范围。也就是说，当外部电源电压超过预定阈值电压时，功率放大器可能被损坏或毁坏。因此，用于保护功率放大器的电路可能是有益的。
6.在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景技术的理解，因此其可包含不形成本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。


技术实现要素：

7.提供本发明内容是为了按照简化的形式介绍在下面的具体实施方式中进一步描述的所选择的构思。本发明内容既不意在限定所要求保护的主题的关键特征或必要特征，也不意在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
8.在一个总体方面，提供一种保护电路，所述保护电路被配置为保护功率放大器，所述功率放大器包括功率晶体管和偏置电路，所述功率晶体管被配置为接收电源电压，所述偏置电路被配置为向所述功率晶体管供应偏置电流。所述保护电路包括：第一晶体管，连接在所述偏置电路的端子与地之间，并且被配置为从所述偏置电路的所述端子汲取第一电流；以及第二晶体管，包括连接到所述电源电压的第一端子、连接到所述第一晶体管的控制端子的第二端子以及连接到参考电压的控制端子。
9.所述第一电流可基于所述电源电压而波动。
10.当所述电源电压增大到高于第一阈值电压时，所述第一电流可随着所述电源电压的增大而增大，并且当所述第一电流增大时，流过所述功率晶体管的第二电流可减小。
11.当所述电源电压大于所述第一阈值电压时，所述第二晶体管的所述第二端子处的
电压可增大，并且所述第一晶体管的所述控制端子处的电压可增大。
12.当所述功率放大器操作时，所述参考电压可被施加到所述第二晶体管的所述控制端子，并且当所述功率放大器不操作时，所述参考电压可不被施加到所述第二晶体管的所述控制端子。
13.当所述电源电压大于所述第一阈值电压且小于第二阈值电压时，所述第一晶体管可在饱和区中操作，并且当所述电源电压大于所述第二阈值电压时，所述第一晶体管可在有效区中操作。
14.当所述第一晶体管在所述饱和区中操作时，所述第二电流可随着所述电源电压增大而减小，并且当所述第一晶体管在所述有效区中操作时，所述第二电流可不流动。
15.所述第二晶体管的所述控制端子可通过第一电阻器连接到所述参考电压。
16.所述第二晶体管的所述第二端子可通过第二电阻器连接到地。
17.所述保护电路还可包括连接在所述电源电压与所述第二晶体管的所述第一端子之间的至少一个附加晶体管，并且所述至少一个附加晶体管可被配置为具有二极管连接结构。
18.所述保护电路还可包括连接在所述电源电压与所述至少一个附加晶体管之间的第三电阻器。
19.所述偏置电路可包括：第三晶体管，包括连接到电源电流的第一端子，并且被配置为从所述电源电流汲取预定电流；以及第四晶体管，包括连接到所述电源电流的控制端子，并且被配置为供应所述偏置电流，其中，所述偏置电路的所述端子是所述第三晶体管的第二端子。
20.在一个总体方面，一种功率放大器包括：功率晶体管，被配置为放大输入射频(rf)信号；偏置电路，被配置为将偏置电流供应到所述功率晶体管；以及过电压保护电路，被配置为检测供应到所述功率晶体管的电源电压，并且从所述偏置电路的端子汲取取决于所述电源电压的第一电流，并且所述过电压保护电路包括：第一晶体管，包括连接到所述电源电压的第一端子，并且被配置为将取决于所述电源电压的第一电压输出到所述第一晶体管的第二端子；以及第二晶体管，包括连接到所述第一晶体管的所述第二端子的控制端子以及连接到所述偏置电路的所述端子的第一端子，其中，所述第二晶体管可被配置为汲取取决于所述第一电压的所述第一电流。
21.所述第一晶体管的控制端子可连接到参考电压，并且当所述功率放大器操作时，所述参考电压可被施加到所述第一晶体管的所述控制端子。
22.当所述功率放大器不操作时，所述参考电压可不被施加到所述第一晶体管的所述控制端子。
23.所述过电压保护电路还可包括：至少一个附加晶体管，连接在所述电源电压与所述第一晶体管的所述第一端子之间，并且所述至少一个附加晶体管可被配置为具有二极管连接结构；以及第一电阻器，连接在所述第一晶体管的所述第二端子与地之间。
24.当所述电源电压增大时，所述第一电流可增大，并且当所述第一电流增大时，流过所述功率晶体管的第二电流可减小。
25.所述偏置电路可包括：第三晶体管，包括连接到电源电流的第一端子，并且被配置为从所述电源电流汲取预定电流；以及第四晶体管，包括连接到所述电源电流的控制端子，
并且被配置为供应所述偏置电流，其中，所述偏置电路的所述端子是所述第三晶体管的第二端子。
26.在一个总体方面，一种传输装置包括被配置为放大射频(rf)信号的功率放大器，所述功率放大器包括：过电压保护电路；功率晶体管，被配置为针对所述rf信号进行功率放大；以及偏置电路，被配置为将偏置电流供应到所述功率晶体管，其中，所述过电压保护电路包括：第一晶体管，连接到所述偏置电路的端子，并且被配置为汲取从所述偏置电路的所述端子接收的电流；第二晶体管，包括连接到所述第一晶体管的基极的发射极和连接到参考电压的基极；以及第三晶体管，包括连接到所述第二晶体管的集电极的发射极和连接到电源电压的集电极。
27.所述过电压保护电路可被配置为在所述电源电压超过第一阈值时操作，并且汲取从所述偏置电路的所述端子接收的所述电流。
28.所述第二晶体管的所述基极可通过第一电阻器连接到所述参考电压，并且所述第二晶体管的所述发射极可通过第二电阻器连接到地。
29.所述功率放大器还可包括输入匹配网络和输出匹配网络，所述输入匹配网络可连接到所述功率晶体管的基极，并且可被配置为执行用于输入所述rf信号的输入端子与所述功率晶体管之间的阻抗匹配，所述输出匹配网络可连接到所述功率晶体管的集电极，并且可被配置为执行所述功率晶体管与所述功率晶体管的下一级之间的阻抗匹配。
30.通过下面的具体实施方式和附图，其他特征和方面将是易于理解的。
附图说明
31.图1是根据一个或更多个实施例的示例功率放大器的示意图。
32.图2示出了根据一个或更多个实施例的示例过电压保护电路。
33.图3a示出了根据示例的过电压保护电路的晶体管q4在饱和区中操作的示例。
34.图3b示出了根据示例的过电压保护电路的晶体管q4在有效区(active area)中操作的示例。
35.图4示出了根据一个或更多个实施例的示例偏置电路。
36.图5示出了根据一个或更多个实施例的功率放大器的仿真结果。
37.在整个附图和具体实施方式中，相同的附图标记指代相同的要素。附图可不按比例绘制，并且为了清楚、说明和方便起见，可夸大附图中的要素的相对尺寸、比例和描绘。
具体实施方式
38.提供下面的具体实施方式以帮助读者获得对在此描述的方法、设备和/或系统的全面理解。然而，在理解本技术的公开内容之后，在此描述的方法、设备和/或系统的各种改变、变型和等同方案将是易于理解的。例如，在此描述的操作的顺序仅仅是示例，并且不限于在此阐述的顺序，而是除了必须以预定顺序进行的操作之外，可做出在理解本技术的公开内容之后将易于理解的改变。此外，为了提高清楚性和简洁性，可省略在理解本技术的公开内容之后的已知的特征的描述。
39.在此描述的特征可以以不同的形式实施，并且将不被解释为限于在此描述的示例。更确切地说，已提供在此描述的示例，仅用于描述在理解本技术的公开内容之后将易于
理解的实现在此描述的方法、设备和/或系统的多种可行方式中的一些可行方式。
40.在整个说明书中，当诸如层、区域或基板的要素被描述为“在”另一要素“上”、“连接到”另一要素或“结合到”另一要素时，该要素可直接“在”所述另一要素“上”、直接“连接到”所述另一要素或直接“结合到”所述另一要素，或者它们之间可存在一个或更多个其他要素。相比之下，当要素被描述为“直接在”另一要素“上”、“直接连接到”另一要素或“直接结合到”另一要素时，它们之间不存在其他要素。
41.如在此使用的，术语“和/或”包括相关所列项中的任意一项或者任意两项或更多项的任意组合。
42.尽管可在此使用诸如“第一”、“第二”和“第三”的术语来描述各种构件、组件、区域、层或部分，但是这些构件、组件、区域、层或部分将不受这些术语的限制。更确切地说，这些术语仅用来将一个构件、组件、区域、层或部分与另一构件、组件、区域、层或部分区分开。因此，在不脱离示例的教导的情况下，在此描述的示例中所称的第一构件、第一组件、第一区域、第一层或第一部分也可被称作第二构件、第二组件、第二区域、第二层或第二部分。
43.为了易于描述，在此可使用诸如“上方”、“上面”、“下方”和“下面”的空间相对术语来描述如附图中示出的一个要素与另一要素的关系。这样的空间相对术语意在除了包含附图中描绘的方位之外还包含装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则描述为相对于另一要素位于“上方”或“上面”的要素则将相对于另一要素位于“下方”或“下面”。因此，术语“上方”根据装置的空间方位包括“上方”和“下方”两种方位。装置还可以以其他方式被定位(例如，旋转90度或者处于其他方位)，并且将相应地解释在此使用的空间相对术语。
44.在此使用的术语仅用于描述各种示例且不用于限制本公开。除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式也意在包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”列举存在所陈述的特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、数量、操作、构件、要素和/或它们的组合。
45.在此描述的示例的特征可按照在理解本技术的公开内容之后将易于理解的各种方式进行组合。此外，尽管在此描述的示例具有各种构造，但是在理解本技术的公开内容之后将易于理解的其他构造是可行的。
46.在整个说明书中，rf信号是wi-fi(ieee 802.11族等)、wimax(ieee802.16族等)、ieee 802.20、长期演进(lte)、ev-do、hspa、hsdpa、hsupa、edge、gsm、gps、gprs、cdma、tdma、dect、蓝牙、3g、4g和5g，并且可具有根据稍后指定的任何其他无线和有线协议的格式，但不限于此。
47.这些示例可应用于包络消除和恢复(eer)功率放大器、数字预失真功率放大器、多尔蒂(doherty)功率放大器、开关模式功率放大器、gan功率放大器和cmos功率放大器。这些示例还可改善功率放大器的宽带特性和非线性特性。另外，在此公开的功率放大器可在发送和/或接收装置中实现。
48.图1是根据一个或更多个实施例的示例功率放大器的示意图。
49.如图1所示，根据一个或更多个实施例的示例功率放大器1000可包括输入匹配网络100、功率晶体管200、输出匹配网络300、偏置电路400和过电压保护电路500。
50.输入匹配网络100可与功率晶体管200的输入端子b(即，基极)连接，并且可在用于
输入输入射频(rf)信号rfin的输入端子与功率晶体管200之间执行阻抗匹配。另外，输出匹配网络300可连接到功率晶体管200的输出端子(即，集电极)，并且可在功率晶体管200的输出端子(例如，用于输出输出rf信号rfout)与下一级(即，功率放大器的下一级)之间执行阻抗匹配。输入匹配网络100和输出匹配网络300可分别通过电阻器、电感器和电容器中的至少一个的组合来实现。
51.功率晶体管200针对输入到输入端子b的rf信号rfin进行功率放大，然后可将放大的功率输出到输出端子(即，集电极)。也就是说，功率晶体管200的基极被输入待放大的rf信号，并且功率晶体管200的集电极可输出放大的rf信号。功率晶体管200的发射极可连接到地。另外，功率晶体管200的集电极可连接到电源电压vcc，并且功率晶体管200可由电源电压vcc驱动。在图1中，流过功率晶体管200的输出端子(即，集电极)的电流由icc表示。另外，功率晶体管200的集电极可通过执行rf扼流圈功能的电感器(图1中未示出)连接到电源电压vcc。
52.取决于外部状况(例如，电池状况)，电源电压vcc可进入大于操作电压的过电压状态(超过预定阈值的状态)。当电源电压vcc处于过电压状态时，功率晶体管200可能被损坏或毁坏。为了防止这种情况，根据示例的过电压保护电路500通过检测电源电压vcc的过电压状态来执行保护功率晶体管200的功能。
53.功率晶体管200可被实现为各种晶体管，诸如但不限于异质结双极晶体管(hbt)、双极结型晶体管(bjt)、绝缘栅双极晶体管(igbt)等。另外，在图1中，功率晶体管200被描述为npn型，但是可用pnp型代替npn型。
54.耦合电容器cc可连接到功率晶体管200的输入端子(即，基极)。耦合电容器cc可执行阻挡来自rf信号的直流(dc)分量的功能。
55.偏置电路400可供应使功率晶体管200偏置的偏置电流ibias。功率晶体管200可通过从偏置电路400提供的偏置电流ibias来设置偏置电平(即，偏置点)。在示例中，由于过电压保护电路500的操作，偏置电流ibias在过电压状态下减小，并且这将在下文中详细描述。
56.过电压保护电路500可连接在电源电压vcc与地之间。另外，过电压保护电路500可连接到偏置电路400的端子n1，并且可从偏置电路400的端子n1汲取电流isink。当电源电压vcc超过预定阈值时，过电压保护电路500操作，并从偏置电路400汲取电流isink。由于这样的电流isink，偏置电流ibias可能波动。作为示例，当电流isink增大时，偏置电流ibias可减小，并且在这种情况下，流过功率晶体管200的电流icc可减小。因此，可防止功率晶体管200处于过电压状态。将参照图2详细地描述过电压保护电路500的详细配置和操作方法。
57.图2示出了根据一个或更多个实施例的示例过电压保护电路。
58.如图2所示，根据一个或更多个实施例的过电压保护电路500可包括晶体管q1、晶体管q2、晶体管q3、晶体管q4、电阻器r1、电阻器r2、电阻器r3、电容器c1以及电容器c2。
59.晶体管q1至q4可分别实现为各种晶体管，诸如但不限于异质结双极晶体管(hbt)、双极结型晶体管(bjt)、绝缘栅双极晶体管(igbt)等。另外，在图2中，晶体管q1至q4被描述为npn型。然而，这仅是示例，并且晶体管q1至q4可利用pnp型实现。
60.晶体管q1的基极和集电极可彼此连接，并且晶体管q1的集电极可连接到电源电压vcc。晶体管q1可具有二极管连接结构，并且在图2中，v1表示晶体管q1的相对端处的电压。
61.晶体管q2的基极和集电极可彼此连接，并且晶体管q2的集电极可连接到晶体管q1
的发射极。晶体管q2可具有二极管连接结构，并且在图2中，v2表示晶体管q2的相对端处的电压。
62.晶体管q3的集电极可连接到晶体管q2的发射极，并且晶体管q3的基极(其可以是控制端子)可通过电阻器r3连接到参考电压vref。晶体管q3的发射极可通过电阻器r2连接到地。在示例中，参考电压vref是当功率放大器1000操作时(即，当功率放大器1000接通时)从外部源供应的电源电压。在示例中，参考电压vref可被设置为比电源电压vcc低的电压。
63.晶体管q4的集电极可连接到偏置电路400的端子n1，并且晶体管q4的发射极可连接到地。另外，晶体管q4的基极(其可以是控制端子)可连接到晶体管q3的发射极。也就是说，当电源电压vcc超过预定阈值电压时，晶体管q4可从偏置电路400的端子n1汲取电流isink。在该示例中，流过晶体管q4的集电极的电流是电流isink。晶体管q4可响应于通过晶体管q4的基极施加的电压vb4而产生电流isink。
64.在图2中，vq3表示晶体管q3的集电极电压，vb4表示晶体管q3的发射极电压(即，晶体管q4的基极电压)。另外，iq3表示当过电压保护电路500操作时流过晶体管q1、q2和q3的电流。
65.此外，由于晶体管q3用于产生流过晶体管q1、q2和q3的电流iq3，因此可确定是否可使过电压保护电路500操作。即使当功率放大器1000不操作时(特别地，当功率晶体管200和偏置电路400不操作时)，也可向过电压保护电路500施加电源电压vcc。在这样的示例中，泄漏电流可流到过电压保护电路500，并且泄漏电流可超过限制范围。如上所述，由于施加到晶体管q3的基极的参考电压vref是仅当功率放大器1000操作时(即，当功率放大器1000接通时)从外部源提供的电源电压，所以当功率放大器1000不操作时(即，当功率放大器1000断开时)，晶体管q3不操作。也就是说，由于当功率放大器1000不操作时参考电压vref不施加到晶体管q3，所以过电压保护电路500不操作。也就是说，可通过晶体管q3防止不必要的泄漏电流。
66.电容器c1可连接在晶体管q1的集电极与地之间，并且可执行从电源电压vcc去除交流(ac)分量。另外，电容器c2可连接在晶体管q4的基极与地之间，并且可执行从电压vb4去除ac分量。
67.当晶体管q1、q2和q3处于操作状态(即，在有效区中操作的状态)时，流过晶体管q1、q2和q3的电流iq3可如下面的式1所示来表示。
68.式1：
69.iq3＝{vcc-(vq3+v2+v1)}/r1
70.在示例中，与电流iq3相比，晶体管q3的基极电流可以是非常小的值。因此，晶体管q3的基极电流可被忽略。考虑到这一点，流过电阻器r2的电流(即，晶体管q3的发射极电流)相当于电流iq3。因此，晶体管q4的基极电压vb4可如下面的式2所示来表示。
71.式2：
72.vb4＝iq3
×
r2
73.当用式1代替式2中的电流iq3时，晶体管q4的基极电压vb4可如式3所示来表示。
74.式3：
75.vb4＝{vcc-(vq3+v2+v1)}
×
r2/r1
76.参照式3，当电源电压vcc增大时，晶体管q4的基极电压vb4增大。当晶体管q4的基
极电压vb4增大时，流过晶体管q4的电流isink增大。也就是说，当电源电压vcc增大时，电流isink增大。具体地，当电源电压vcc超过预定阈值电压且因此过电压保护电路500操作时，电流isink根据电源电压vcc而增大。
77.可由功率放大器1000的过电压状态(例如，耐用性测试条件或绝对最大速率(amr)测试条件)下的电源电压vcc来确定晶体管q4的操作。在示例中，当电源电压vcc在过电压状态下为5v时，过电压保护电路500可被实现为使得晶体管q4的电压变为操作电压，同时考虑晶体管q1、q2和q3的操作电压(有效区中的电压)以及电阻器r1和r2的电压降。这里，当电源电压vcc为4.6v至4.95v时，晶体管q4可在饱和区中操作。当晶体管q4在饱和区中操作时，流过晶体管q4的电流isink随着电源电压vcc的增大而增大。偏置电流ibias随着电流isink的增大而减小，因此流过功率晶体管200的电流icc也减小。另外，当电源电压vcc超过4.95v时，晶体管q4处于有效区。当晶体管q4在有效区中操作时，流过晶体管q4的电流isink变为预定的饱和电流isink_sat(例如，如图3b所示)。当电流isink是饱和电流isink_sat时，偏置电路400不操作，并且流过功率晶体管200的电流icc可变为0a。因此，过电压保护电路500能够在电源电压vcc的过电压状态下保护功率放大器1000。将参照图3a和图3b详细描述过电压保护电路500的这种操作。
78.图3a示出了根据示例的过电压保护电路500的晶体管q4在饱和区中操作的示例。
79.在图3a中，假设电源电压vcc大于或等于第一阈值vth1且小于或等于第二阈值vth2。作为示例，当电源电压vcc的最大电压被实现为5v时，第一阈值vth1可以是4.6v，并且第二阈值vth2可以是4.95v。
80.当电源电压vcc大于或等于第一阈值vth1且小于或等于第二阈值vth2时，晶体管q1、q2和q3可在有效区中操作。另外，晶体管q4可在饱和区中操作。参照式3，晶体管q4的基极电压vb4随着电源电压vcc的增大而增大。因此，流过晶体管q4的电流isink增大。随着电流isink增大，偏置电流ibias减小，并且流过功率晶体管200的电流icc也减小。
81.图3b示出了根据示例的过电压保护电路500的晶体管q4在有效区中操作的示例。
82.在图3b中，假设电源电压vcc超过第二阈值vth2。
83.在示例中，当电源电压vcc的最大电压被实现为5v时，第二阈值vth2可以是4.95v。
84.当电源电压vcc超过第二阈值vth2时，晶体管q1、q2和q3可在有效区中操作，并且晶体管q4也可在有效区中操作。参照式3，晶体管q4的基极电压vb4随着电源电压vcc的增大而增大。当晶体管q4的基极电压vb4继续增大时，晶体管q4进入有效区。因此，流过晶体管q4的电流isink变为预定的饱和电流isink_sat。当电流isink变为饱和电流isink_sat时，偏置电路400不操作，并且流过功率晶体管200的电流icc可以是0a。
85.图4示出了根据一个或更多个实施例的示例偏置电路。
86.如图4所示，根据一个或更多个实施例的偏置电路400可包括晶体管q5、晶体管q6、晶体管q7、电阻器r4、电阻器r5、电阻器r6以及电容器c3。
87.晶体管q5至q7可分别实现为各种晶体管，诸如但不限于异质结双极晶体管(hbt)、双极结型晶体管(bjt)、绝缘栅双极晶体管(igbt)等。另外，在图4中，晶体管q5至q7被描述为npn型。然而，这仅是示例，并且晶体管q5至q7可利用pnp型实现。
88.晶体管q5的基极和集电极可彼此连接，并且晶体管q5的集电极可通过电阻器r4连接到电源电流is。晶体管q5可具有二极管连接结构。晶体管q5从电源电流is汲取电流i2。
89.晶体管q6的基极和集电极可彼此连接，并且晶体管q6的集电极可连接到晶体管q5的发射极。在示例中，晶体管q6的集电极和晶体管q5的发射极连接的点是偏置电路400的上述端子n1。偏置电路400的端子n1可连接到过电压保护电路500(即，连接到晶体管q4的集电极)。晶体管q6可具有二极管连接结构，并且晶体管q6的发射极可通过电阻器r5连接到地。
90.晶体管q7的集电极可通过电阻器r6连接到电源电压vbat，并且晶体管q7的基极可连接到晶体管q5的集电极。另外，晶体管q7的发射极可连接到功率晶体管200的输入端子b，并且可向功率晶体管200提供偏置电流ibias。作为示例，电源电压vbat可以是从电池供应的电池电压。
91.另外，电容器c3可连接在晶体管q7的基极与地之间，并且可执行从流到晶体管q7的基极的电流i1去除ac分量。
92.在图4中，电流i2表示流过晶体管q5的电流，并且电流i3表示流过晶体管q6的电流。另外，电流i1表示流到晶体管q7的基极的电流。
93.电源电流is、电流i1和电流i2满足以下式4中表示的关系。
94.式4：
95.is＝i1+i2
96.在端子n1中，电流i2、电流isink和电流i3满足以下式5的关系。
97.式5：
98.i2＝isink+i3
99.在式5中，当假设电流i3具有固定值时，电流i2随着电流isink增大而增大。参照式4，由于电流is具有固定值，因此电流i1随着电流i2增大而减小。由于电流i1和偏置电流ibias具有比例关系，因此当电流i1减小时，偏置电流ibias减小。也就是说，当电流isink增大时，偏置电流ibias减小。如上所述，过电压保护电路500随着电源电压vcc增大而使电流isink增大。另外，随着电流isink增大，偏置电流ibias减小。当偏置电流ibias减小时，流过功率晶体管200的电流icc减小。因此，可在过电压状态下保护功率晶体管200。在示例中，当电流isink变为饱和电流isink_sat时，电流i1可变为0a，并且偏置电流ibias可变为0a。
100.图4示出了偏置电路400。然而，如图4所示的偏置电路的结构仅是示例。偏置电路400可利用各种结构实现。
101.图5示出了根据一个或更多个实施例的示例功率放大器的仿真结果。
102.在图5的仿真结果中，横轴表示电源电压vcc，纵轴表示流过功率晶体管200的电流icc。在电源电压vcc从4.0v增大到5.5v的区段中，假设电源电压vcc的第一阈值vth1为4.6v，并且电源电压vcc的第二阈值vth2为4.95v。
103.第一区段5100是晶体管q4在饱和区中操作的区段。如图5所示，在第一区段5100中，电流icc随着电源电压vcc增大而减小。在第一区段5100中，晶体管q4的基极电压vb4随着电源电压vcc的增大而增大。因此，流过晶体管q4的电流isink增大。随着电流isink增大，偏置电流ibias减小，并且电流icc减小。
104.第二区段5200是晶体管q4在有效区中操作的区段。如图5所示，在第二区段5200中，电流icc变为0a。当电源电压vcc超过第二阈值vth2时，晶体管q4进入有效区。因此，流过晶体管q4的电流isink变为预定的饱和电流isink_sat。当电流isink是饱和电流isink_sat时，偏置电路400不操作，并且流过功率晶体管200的电流icc变为0a。
105.尽管本公开包括具体示例，但在理解本技术的公开内容之后将易于理解的是，在不脱离权利要求及其等同方案的精神和范围的情况下，可在这些示例中做出形式上和细节上的各种改变。在此描述的示例将仅被认为是描述性的意义，而不是出于限制的目的。每个示例中的特征或方面的描述将被认为是可适用于其他示例中的类似的特征或方面。如果以不同的顺序执行描述的技术，和/或如果以不同的方式组合描述的系统、架构、装置或电路中的组件和/或用其他组件或它们的等同组件替换或补充描述的系统、架构、装置或电路中的组件，则可获得合适的结果。因此，本公开的范围不由具体实施方式限定，而是由权利要求及其等同方案来限定，并且在权利要求及其等同方案的范围内的所有变型将被解释为包括在本公开中。