功率放大器及其操作方法与流程

以下描述涉及一种功率放大器及其操作方法。

背景技术：

1、随着通信标准的演进，无线通信系统已经采用各种数字调制和解调技术。现有的码分多址(cdma)通信系统正在采用正交相移键控(qpsk)技术，并且根据ieee通信标准的无线局域网(lan)正在采用正交频分复用(ofdm)技术。此外，作为第三代合作伙伴计划(3gpp)中的最新标准的长期演进(lte)和高级lte正在采用qpsk、正交幅度调制(qam)和ofdm技术。

2、在无线通信系统中使用的发射器包括用于放大射频(rf)信号的功率放大器，以便增大它们的传输距离。

3、在功率放大器的输出电压超过预定阈值电平的示例中，在功率放大器中可能出现一些问题。保护功率放大器不受这种情况影响的技术称为过电压保护(ovp)。作为示例，ovp电路可在电压驻波比(vswr)为10：1并且绝对最大额定值(amr)的pin为15dbm的条件下保护功率放大器。这样的ovp电路仅可检测输出电压的电平，因此它们可能在一些条件(例如，vswr为6：1并且功率最大的条件)下发生故障。

4、在该背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对背景技术的理解，因此其可包含不构成现有技术的信息。

技术实现思路

1、提供本技术实现要素：以按照简化的形式对选择的构思进行介绍，下面在具体实施方式中进一步描述所述构思。本发明内容既不意在确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。

2、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，并且输出放大的信号；过电压保护电路，被配置为检测所述输入rf信号的幅度，检测所述功率晶体管的输出rf信号的幅度，并且产生与所述输入rf信号的幅度以及所述输出rf信号的幅度对应的过电压输出信号；以及偏置电路，被配置为生成用于使所述功率晶体管偏置的偏置电流，并且基于所述过电压输出信号调节所述偏置电流。

3、所述过电压保护电路可被配置为：当所述输入rf信号的幅度大于第一参考电压并且所述输出rf信号的幅度大于第二参考电压时，生成指示过电压状态的所述过电压输出信号。

4、当所述过电压输出信号指示所述过电压状态时，所述偏置电路可不生成所述偏置电流或者减小所述偏置电流的幅度。

5、所述过电压保护电路可包括：输入检测器，被配置为检测所述输入rf信号的幅度；输出检测器，被配置为检测所述输出rf信号的幅度；以及过电压鉴别单元，被配置为生成与所述输入检测器的输出信号以及所述输出检测器的输出信号对应的所述过电压输出信号。

6、所述输入检测器可包括：放大器晶体管，被配置为放大所述输入rf信号并且输出放大的输入rf信号；二极管，包括连接到所述放大器晶体管的输出端子的阳极；以及第一电容器，连接在所述二极管的阴极与地之间，并且所述第一电容器被充电到的电压对应于所述输入rf信号的幅度。

7、所述输出检测器可包括：多个二极管，连接在所述功率晶体管的输出端子与地之间；以及第二电容器，连接在位于所述多个二极管中的两个二极管之间的节点与地之间，并且所述第二电容器被充电到的电压对应于所述输出rf信号的幅度。

8、所述过电压鉴别单元可包括：第一比较器，被配置为将所述输入检测器的输出信号与第一参考电压进行比较；第二比较器，被配置为将所述输出检测器的输出信号与第二参考电压进行比较；以及与门，被配置为接收所述第一比较器的输出信号和所述第二比较器的输出信号，并且输出所述过电压输出信号。

9、所述功率晶体管可包括第一功率晶体管和第二功率晶体管，所述第一功率晶体管被配置为放大所述输入rf信号，所述第二功率晶体管被配置为放大所述第一功率晶体管的输出rf信号，所述偏置电路可包括第一偏置电路和第二偏置电路，所述第一偏置电路被配置为生成用于使所述第一功率晶体管偏置的第一偏置电流，所述第二偏置电路被配置为生成用于使所述第二功率晶体管偏置的第二偏置电流，所述功率晶体管的所述输出rf信号的幅度是所述第二功率晶体管的输出rf信号的幅度，并且所述第一偏置电路和所述第二偏置电路中的至少一个被配置为基于所述过电压输出信号调节所述第一偏置电流和所述第二偏置电流中的与所述第一偏置电路和所述第二偏置电路中的所述至少一个相对应的偏置电流。

10、在一个总体方面，一种功率放大器(所述功率放大器通过放大输入射频(rf)信号来生成输出rf信号)的操作方法包括：检测所述输入rf信号的幅度；检测所述输出rf信号的幅度；当所述输入rf信号的幅度大于第一参考电压并且所述输出rf信号的幅度大于第二参考电压时确定过电压状态；以及在所述过电压状态下调节用于使所述功率放大器偏置的偏置电平。

11、所述偏置电平的调节可包括调节将供应到所述功率放大器中包括的功率晶体管的偏置电流。

12、调节所述偏置电流可包括不生成所述偏置电流或减小所述偏置电流的幅度。

13、所述输入rf信号的幅度可对应于所述输入rf信号的包络。

14、所述功率放大器可包括第一功率晶体管和第二功率晶体管，所述第一功率晶体管被配置为放大所述输入rf信号，所述第二功率晶体管被配置为放大所述第一功率晶体管的输出rf信号，并且所述功率放大器的所述输出rf信号的幅度可以是所述第二功率晶体管的输出rf信号的幅度。

15、检测所述输入rf信号的幅度可包括：放大所述输入rf信号；以及检测放大的输入rf信号的包络。

16、在一个总体方面，一种功率放大器包括：第一晶体管和第二晶体管，被配置为放大输入射频(rf)信号；一个或更多个偏置电路，被配置为生成偏置电流，并且将生成的偏置电流供应到所述第一晶体管和所述第二晶体管；过电压保护电路，包括：第一比较器，被配置为接收输入rf信号，将所述输入rf信号的幅度与第一参考电压进行比较，并且输出第一信号；第二比较器，被配置为接收输出rf信号，将所述输出rf信号的幅度与第二参考电压进行比较，并且输出第二信号；以及与门，被配置为接收所述第一信号和所述第二信号，并且输出第三信号。

17、所述第三信号可以是过电压输出信号。

18、所述一个或更多个偏置电路可被配置为接收所述过电压输出信号，并且基于所述过电压输出信号调节偏置电流。

19、所述输出rf信号可从所述第一晶体管和所述第二晶体管中的至少一个晶体管输出。

20、根据以下具体实施方式和附图，其他特征和方面将是易于理解的。

技术特征：

1.一种功率放大器，包括：

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其中：

3.根据权利要求2所述的功率放大器，其中：

4.根据权利要求1所述的功率放大器，其中：

5.根据权利要求4所述的功率放大器，其中：

6.根据权利要求5所述的功率放大器，其中：

7.根据权利要求4所述的功率放大器，其中：

8.根据权利要求1所述的功率放大器，其中：

9.一种功率放大器的操作方法，所述功率放大器通过放大输入射频信号来生成输出射频信号，所述操作方法包括：

10.根据权利要求9所述的操作方法，其中：

11.根据权利要求10所述的操作方法，其中：

12.根据权利要求9所述的操作方法，其中：

13.根据权利要求9所述的操作方法，其中：

14.根据权利要求9所述的操作方法，其中：

15.一种功率放大器，包括：

16.根据权利要求15所述的功率放大器，其中，所述第三信号是过电压输出信号。

17.根据权利要求16所述的功率放大器，其中，所述一个或更多个偏置电路被配置为接收所述过电压输出信号，并且基于所述过电压输出信号调节偏置电流。

18.根据权利要求15所述的功率放大器，其中，所述输出射频信号从所述第一晶体管和所述第二晶体管中的至少一个晶体管输出。

技术总结提供了一种功率放大器及其操作方法。所述功率放大器可包括：功率晶体管，被配置为放大输入射频(RF)信号并且输出放大的信号；过电压保护电路，被配置为检测所述输入RF信号的幅度，检测所述功率晶体管的输出RF信号的幅度，并且基于所述输入RF信号的幅度和所述输出RF信号的幅度生成过电压输出信号；以及偏置电路，被配置为生成用于使功率晶体管偏置的偏置电流，并且基于所述过电压输出信号调节所述偏置电流。技术研发人员：表昇彻受保护的技术使用者：三星电机株式会社技术研发日：技术公布日：2024/7/15