一种用于移动终端功率放大器的功率控制装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于移动终端功率放大器的功率控制装置，属于射频电路技术领域。
【背景技术】
[0002]射频功率放大器(RF PA)广泛应用在手机等无线通信设备中。在发射机的前级电路中，调制振荡电路所产生的射频信号功率很小，需要经过射频功率放大器进行一系列的放大一缓冲级、中间放大级、末级功率放大级，获得足够的射频功率以后，才能馈送到天线上辐射出去。在这个过程中，精确的功率控制对确保无线通信设备的正常使用是至关重要的。
[0003]目前，市面上存在多种移动通信标准或无线通信标准，例如GSM、TD-LTE, WCDMA,W1-Fi等。各种通信标准都要求在很大的动态范围内实现精确的功率控制。功率放大器的功率水准可大致分为低输出功率、额定功率、高输出功率。现有技术中，对功率放大器的设计要求通常是在高输出功率(或额定功率)的情况下实现功率附加效率最大化。因而在低功率情况下，功率放大器的效率就很差。因此，能让功率放大器在各个功率范围内都能高效工作的设计仍然是一个挑战。
[0004]在现有技术中，一种常用的方案是功率控制线路提供两个电压，一个用于高功率输出模式偏置功率放大器的基极，另一个则用于低功率输出模式。显然，由于这两个电压是分离的，而不是连续的，在进行这两个电压切换时，输出功率要出现跃变，这会恶化功率频谱特性以及产生噪音。
[0005]另一种方案是在功率放大器的输出端加一个功率检测器，把输出功率的信息以电压或电流的形式通过反馈电路传到功率控制器，进而控制集电极或基极电压，达到优化控制功率的目的。这种方案的挑战之处是设计一个各种功率水平下都稳定的，有足够带宽的反馈回路。
[0006]第三种方案是在功率控制装置中，产生一个偏置功率放大器基极的电压:该电压是一个功率控制信号和一个参考电压的线性组合。虽然该方案在低功率情况下，对功率附加效率有所提高，但在高功率下，尤其是高功率和低电源电压下，该方案容易出现开关谱和谐波恶化的现象。
[0007]众所周知，任何一个功率控制方案必须遵守相关的通信标准，例如输出功率控制必须满足突发时罩(Burst Mask)的要求。突发时罩对功率控制信号的上升和下降，以及对应的功率水平，都有明确的规定。因此，在满足突发时罩(Burst Mask)要求下实现用功率控制信号来线性控制基极电压，进一步提高功率放大器的效率而不影响开关谱特性，仍然是亟待解决的技术课题。
【发明内容】
[0008]针对现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于移动终端功率放大器的功率控制装置。
[0009]为实现上述目的，本实用新型采用下述的技术方案:
[0010]一种用于移动终端功率放大器的功率控制装置，包括:第一线性稳压模块、电压感测模块、第二线性稳压模块，其中，
[0011]所述电压感测模块采集所述第一线性稳压模块的输出信号，进行处理后将结果传输给所述第二线性稳压模块。
[0012]其中较优地，所述第一线性稳压模块包括过通元件105、误差放大器102和反馈电路 104，
[0013]所述误差放大器102是一个运算放大器，反相输入端连接外界提供的功率控制信号Vramp，同相输入端与所述反馈电路104 —端相连，输出端103与所述过通元件105的栅极相连接；所述过通元件105的源极连接电源端，漏极106连接到所述反馈电路104的另一端，同时还连接到各功率放大器的基极。
[0014]其中较优地，所述过通元件105为PMOS管。
[0015]其中较优地，所述电压感测模块201，包括多端分压器203、受控电流源(210、213)以及电流电压转换器211，
[0016]所述多端分压器的输入端202连接至所述第一线性稳压模块的过通元件105的栅极相连接，输出端(205、207)连接至所述受控电流源的电压控制端；所述受控电流源的电流输入端连接至所述第一线性稳压模块的过通元件105的漏极，所述受控电流源的电流输出端连接至所述电流电压转换器211 ;所述电流电压转换器211将来自所有受控电流源的电流转换成电压并输出。
[0017]其中较优地，所述受控电流源包括电流镜2130、共栅PMOS晶体管2133，所述电流镜2130的输入端2131与所述共栅PMOS晶体管2133的漏极相连接，所述电流镜2130的输出端2132与所述电流电压转换器211相连接；所述共栅PMOS晶体管2133的栅极为所述受控电流源的电压控制端Vc，与所述多端分压器的输出端相连接；所述共栅PMOS晶体管2133的源极与所述第一线性稳压模块的过通元件105的漏极相连接。
[0018]其中较优地，当功率控制信号Vramp较小时，所述多端分压器的输出端的电压都比较大，所述受控电流源处于关闭状态；当所述功率控制信号Vramp逐渐增大时，按照所述多端分压器的输出端电压从小到大的顺序，各所述受控电流源依次开启。
[0019]其中较优地，所述多端分压器203由多个串联的电阻构成，并从连接点处引出电压连接至所述受控电流源的电压控制端。
[0020]其中较优地，所述多端分压器203由一个或者多个MOS管构成，所述MOS管的栅极连接至所述受控电流源的电压控制端；
[0021]当所述MOS管为一个时，其源极与所述过通元件105的栅极相连接，漏极连接至电流源；
[0022]或者，当所述MOS管为多个时，其中一个MOS管的源极与所述过通元件105的栅极相连接，漏极连接至另一个MOS管的源极，所述另一个MOS管的漏极再连接至其他任一个MOS管的源极，依此类推；最后一个MOS管的漏极连接至电流源。
[0023]其中较优地，所述电流电压转换器211包括电流镜和电流源；所述电流镜中的两个MOS管的源极相连接，并连接至所述电流源的一端，其中一个MOS管的漏极连接至所述电流源的电流输出端，另一个MOS管的漏极与所述电流源的另一端并联且连接至电阻。
[0024]其中较优地，所述第二线性稳压模块301包括误差放大器303、反馈电路305、过通元件304 ;所述误差放大器303是一个运算放大器，反相输入端连接所述电流电压转换器211的输入端212，同相输入端与所述反馈电路305的一端相连，输出端与所述过通元件304的栅极相连接；所述过通元件304的源极连接至电源端，漏极307连接到所述反馈电路305的另一端，同时还连接到各功率放大器的基极。
[0025]与现有技术相比较，本实用新型可以优化功率放大器在多功率水平、大电源电压范围下的功率附加效率，使功率放大器在低功率输出情况下降低工作电流，从而降低系统噪声。通过电压感测模块，有助于改善功率放大器的瞬态开关谱特性，提高额定输出功率下的工作效率。
【附图说明】
[0026]图1是本实用新型所提供的功率控制装置的拓扑结构示意图；
[0027]图2是图1所示的功率控制装置的电路原理图；
[0028]图3是本实用新型中，电压感测模块的拓扑结构示意图；
[0029]图4是本实用新型中，一个受控电流源的总电流和功率控制信号的关系示意图；
[0030]图5是本实用新型中，另一个受控电流源的总电流和功率控制信号的关系示意图。
【具体实施方式】
[0031]下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容作进一步的说明。
[0032]为实现功率放大器在多功率水平、大电源电压范围的条件下，优化功率附加效率的目的，本实用新型提供了一种用于移动终端功率放大器的功率控制方法，包括以下步骤:
[0033]1.读取电源电压信号与功率控制信号，生成与上述功率控制信号成线性关系的放大信号；
[0034]2.根据上述放大信号以及饱和度信息，生成一个或者多个受控电流，将这些受控电流进行合并，并转换成电压；
[0035]3.对转换的电压进行线性稳压，生成功率放大器的基极控制电压。
[0036]为实现上述方法，本实用新型提供了一种用于移动终端功率放大器的功率控制装置，包括:第一线性稳压模块，用于读取电源电压信号与功率控制信号，生成与上述功率控制信号成线性关系的放大信号；电压感测模块，用于将上述放大信号以及第一线性稳压模块中过通元件的饱和度信息生成变化的可控电流，并将可控电流转换成电压；