射频放大器温度补偿电路及射频放大器栅极电压调整方法与流程

本发明涉及射频放大器领域，具体地，涉及射频放大器温度补偿电路及射频放大器栅极电压调整方法。

背景技术：

1、理想情况下，放大器应保持稳定工作，使链路信号能够稳定放大。但是在实际使用中，由于mos管性能受温度影响，会引发放大器增益随着温度变化的问题，且使用不同尺寸mos管的放大器增益受温度影响的大小又不同。如何对使用不同尺寸mos管的放大器，在不同温度下的增益进行补偿，并尽量减少复杂度的温度补偿电路的研究正逐渐成为热点。

2、传统的温度补偿方法可分为两大类。一类是数字温度补偿方法，一般是通过温度传感器检测晶体管当前的工作温度，然后将转换后的数字信号发送到控制单元，控制单元则对照该工作温度在温度补偿数据表中查找对应的补偿数据，并将补偿量转换成模拟电压信号作为偏置电压输入射频放大器。数字温度补偿方法的特点是精度高、抗干扰性强，但是设计复杂，导致芯片面积大、成本高，不利于系统集成。

3、另一类是模拟温度补偿方法。模拟温度补偿方法主要是通过设计带温度补偿功能的偏置电路来实现，其特点是原理简单易实现，成本低，但是现有的模拟温度补偿方法的不能方便的调节不同温度下的栅极电压(即补偿量)，对不同尺寸mos管设计的放大器，不同的补偿量，需重新计算设计补偿电路。

技术实现思路

1、本发明目的是实现快速且简便的对射频放大器温度补偿量进行调节。

2、为实现上述目的，本发明提供了射频放大器温度补偿电路，所述射频放大器温度补偿电路用于生成与环境温度大小相关且数值大小可调的电压，并将生成的电压输入射频放大器的栅极。

3、其中，传统的温度补偿方法有着设计复杂，补偿量调节不方便等缺点。而本发明的射频放大器温度补偿电路结构简单，采用纯电路实现，且能够生成与环境温度大小相关且数值大小可调的电压，利用该电压输入射频放大器的栅极实现了快速且简便的对射频放大器温度补偿量进行调节。

4、优选的，所述射频放大器温度补偿电路包括：

5、偏压产生单元，所述偏压产生单元用于对电源进行分压生成第一偏置电压vf；

6、校准电压输出单元，所述校准电压输出单元用于基于所述第一偏置电压vf，生成与环境温度大小相关且数值大小可调的第二偏置电压vg输入射频放大器的栅极。

7、优选的，所述射频放大器温度补偿电路包括：温敏单元，所述温敏单元用于接电源电压并生成与环境温度大小相关且数值大小可调的第三偏置电压vs输入射频放大器的栅极。

8、优选的，所述偏压产生单元包括电阻r1和电阻r2，所述校准电压输出单元包括：二极管m1和电阻r3，其中，电阻r1的一端与电源输入端连接，电阻r2的一端接地，电阻r1的另一端和电阻r2的另一端均与二极管m1的正极连接，二极管m1的负极和电阻r3的一端均与射频放大器的栅极连接，电阻r3的另一端接地。

9、其中，通过电阻r1和r2对电源进行分压，电阻r1和r2的阻值与电压vcc的值共同决定二极管正极偏置电压的大小，通过调节电阻r1与r2的值，可以调整二极管偏置电压vf；在偏置电压vf的作用下，二极管将产生一定的电流id，电流通过r3产生给放大器栅极的供电电压vg。通过调节vf、二极管尺寸和r3的阻值，可以调整放大器栅极供电电压vg，不同温度下二极管产生的电流值id，在不同的偏置电压vf和不同二极管尺寸的情况下，将产生不同的变化量，二极管偏置电压vf越大，二极管尺寸越小，不同温度下电流的变化量越大，再通过改变r3的阻值，即可调整放大器栅极供电电压vg在不同温度下的变化量。

10、本发明还提供了一种基于所述的射频放大器温度补偿电路的射频放大器栅极电压调整方法，通过调整电阻r1的值、电阻r2的值、二极管m1的尺寸和电阻r3的值来调整输入射频放大器栅极电压vg的大小。

11、优选的，所述温敏单元包括：电阻r4和电阻r5，电阻r4的一端与电源输入端连接，电阻r5的一端接地，电阻r4的另一端和电阻r5的另一端均与射频放大器的栅极连接。

12、其中，通过电阻r4和r5对电源进行分压，电阻r4和r5的阻值与电源电压vcc的值共同决定放大器栅极的供电电压vs。通过调节r4和r5的大小，可以调整放大器栅极供电电压vs与不同温度下vs的变化量。

13、优选的，当不同温度下需要的vs变化量较小时，电阻r4为正温度系数热敏电阻，电阻r5为非热敏电阻。

14、优选的，当不同温度下需要的vs变化量较大时，电阻r4为正温度系数热敏电阻，电阻r5为负温度系数热敏电阻。

15、优选的，当不同温度下需要的vs变化量较小时，电阻r4为非热敏电阻，电阻r5为负温度系数热敏电阻。

16、优选的，所述射频放大器中的晶体管为mos管。

17、其中，从上述方法可以看出，本方法只需要调整电阻r1的值、电阻r2的值、二极管m1的尺寸和电阻r3的值即可调整输入射频放大器栅极的电压大小，与传统的模拟补偿电路相比，更加快速高效，且与数字温度补偿方法相比设计简单，成本较低，易于集成。

18、本发明还提供了一种基于所述的射频放大器温度补偿电路的射频放大器栅极电压调整方法，通过调整电阻r4的值和电阻r5的值来调整输入射频放大器栅极电压vs的大小。

19、本发明提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：

20、本发明能够快速高效的调整输入射频放大器栅极的电压大小，与传统的模拟补偿电路相比，更加快速高效，且与数字温度补偿方法相比设计简单，成本较低，易于集成，降低了不同条件下温度补偿电路设计的难度与复杂性。

技术特征：

1.射频放大器温度补偿电路，其特征在于，所述射频放大器温度补偿电路用于生成与环境温度大小相关且数值大小可调的电压，并将生成的电压输入射频放大器的栅极。

2.根据权利要求1所述的射频放大器温度补偿电路，其特征在于，所述射频放大器温度补偿电路包括：

3.根据权利要求1所述的射频放大器温度补偿电路，其特征在于，所述射频放大器温度补偿电路包括：温敏单元，所述温敏单元用于接电源电压并生成与环境温度大小相关且数值大小可调的第三偏置电压vs输入射频放大器的栅极。

4.根据权利要求2所述的射频放大器温度补偿电路，其特征在于，所述偏压产生单元包括电阻r1和电阻r2，所述校准电压输出单元包括：二极管m1和电阻r3，其中，电阻r1的一端与电源输入端连接，电阻r2的一端接地，电阻r1的另一端和电阻r2的另一端均与二极管m1的正极连接，二极管m1的负极和电阻r3的一端均与射频放大器的栅极连接，电阻r3的另一端接地。

5.根据权利要求3所述的射频放大器温度补偿电路，其特征在于，所述温敏单元包括：电阻r4和电阻r5，电阻r4的一端与电源输入端连接，电阻r5的一端接地，电阻r4的另一端和电阻r5的另一端均与射频放大器的栅极连接。

6.根据权利要求5所述的射频放大器温度补偿电路，其特征在于，电阻r4为正温度系数热敏电阻，电阻r5为非热敏电阻。

7.根据权利要求5所述的射频放大器温度补偿电路，其特征在于，电阻r4为正温度系数热敏电阻，电阻r5为负温度系数热敏电阻。

8.根据权利要求5所述的射频放大器温度补偿电路，其特征在于，电阻r4为非热敏电阻，电阻r5为负温度系数热敏电阻。

9.一种基于权利要求4所述的射频放大器温度补偿电路的射频放大器栅极电压调整方法，其特征在于，通过调整电阻r1的值、电阻r2的值、二极管m1的尺寸和电阻r3的值来调整输入射频放大器栅极的第二偏置电压vg的大小。

10.一种基于权利要求5所述的射频放大器温度补偿电路的射频放大器栅极电压调整方法，其特征在于，通过调整电阻r4的值和电阻r5的值来调整输入射频放大器栅极的第三偏置电压vs的大小。

技术总结
本发明公开了射频放大器温度补偿电路及射频放大器栅极电压调整方法，涉及射频放大器领域，所述射频放大器温度补偿电路用于生成与环境温度大小相关且数值大小可调的电压，并将生成的电压输入射频放大器的栅极，本发明能够快速且简便的对射频放大器温度补偿量进行调节。

技术研发人员：董超然,梁硕,章策珉
受保护的技术使用者：成都仕芯半导体有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13