專利名稱：功率放大器的偏置電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率放大器的偏置電路。
背景技術(shù)：
如圖5所示，供給功率放大器12的輸入信號在這里放大后，作為輸出信號輸出。通常使用時，從主電源14經(jīng)開關(guān)34向功率放大器12供給電源，并從電壓輸出部18向其施加偏置電壓Vb。為將施加給功率放大器12的偏置電壓Vb設(shè)定為適當(dāng)值，設(shè)置了檢測偏置電流Ib的偏置電流檢測電路20。
偏置電流檢測電路20包括向功率放大部12供給比主電源14低的電壓、且比來自主電源14的最大電流小的調(diào)整用電流(1b)的調(diào)整用電源22與檢測該偏置電流的電流檢測部24。將調(diào)整用電源22的電壓設(shè)定為比偏置電流Ib可調(diào)整的最低電壓高的電壓。電流檢測部24包括檢測用電阻30和比較部32。
并且，開關(guān)34在截斷來自主電源14的輸出的狀態(tài)下，從調(diào)整用電源22向功率放大部供給電流，而進(jìn)行偏置電流Ib的檢測和偏置電壓Vb的調(diào)整。將偏置電流的檢測結(jié)果送到檢測結(jié)果信號生成部36，在這里，生成由進(jìn)行偏置電壓Vb的可變控制的控制部38可判斷該檢測結(jié)果的檢測結(jié)果信號后，被送到控制部38。
控制部38根據(jù)檢測結(jié)果，決定偏置電壓，并從電壓輸出部18輸出其偏置電壓Vb。在存儲部40中存儲偏置電壓Vb的設(shè)定值，控制部38參照該存儲部40取得偏置電壓Vb(例如，參照專利文獻(xiàn)1)專利文獻(xiàn)1 特開2002-353749號公報(圖1)上述結(jié)構(gòu)中，為設(shè)定偏置電壓Vb的值，設(shè)置了偏置電流檢測電路20、控制部38和存儲部40等，由于偏置電流檢測電路20中設(shè)置了檢測結(jié)果信號生成部等，所以整體結(jié)構(gòu)極其復(fù)雜。另外，即使將這樣設(shè)定的偏置電壓Vb供給功率放大部12，也會因周圍溫度的變化等，由于功率放大部12本身的溫度依賴性，而產(chǎn)生偏置電流變化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種偏置電流的設(shè)定簡單，且一次設(shè)定的偏置電流不因周圍溫度變化的功率放大器的偏置電路。
為解決上述問題，本發(fā)明包括從電源供給的電源電流依賴于偏置電壓的功率放大器；向所述功率放大器施加所述偏置電壓的差分放大器；在從所述電源向所述功率放大器施加電源電壓的電源供給路徑上設(shè)置有串聯(lián)插入的電流檢測電阻，向所述差分放大器的一個輸入端施加基準(zhǔn)電壓，向另一個輸入端施加只比所述電源的電壓低所述電流檢測電阻形成的電壓降部分的電壓。
另外，在所述電流檢測電阻的所述電源側(cè)的一端和地之間設(shè)置有電阻分壓電路，向所述差分放大器的所述一個輸入端施加從所述電阻分壓電路輸出的分壓電壓，并向所述差分放大器的另一個輸入端施加所述電流檢測電阻的另一端的電壓。
另外，從所述差動放大器輸出的所述偏置電壓經(jīng)放大器施加到所述功率放大器。
根據(jù)技術(shù)方案1所記載的發(fā)明，由于在從電源向功率放大器施加電源電壓的電源供給路徑上設(shè)置串聯(lián)插入的電流檢測電阻，向差分放大器的一個輸入端施加基準(zhǔn)電壓，向另一個輸入端施加比電源的電壓低電源檢測電阻形成的電壓降部分的電壓，所以進(jìn)行控制，使得即使功率放大器的電流特性隨溫度變化，該電流變化也由供給功率放大器的偏置電壓反饋，而使電流檢測電阻中流過的電流通常(總是)為一定(恒定)。
另外，根據(jù)技術(shù)方案2所記載的發(fā)明，由于在電流檢測電阻的電源側(cè)的一端和地之間設(shè)置電阻分壓電路，向差分放大器的一個輸入端施加從電阻分壓電路輸出的分壓電壓，向差分放大器的另一個輸入端施加電流檢測電阻的另一端的電壓，所以可以通過分壓電壓簡單設(shè)定功率放大器中流過的電流。
另外，由于從差分放大器輸出的偏置電壓經(jīng)放大器施加到功率放大器，所以可以充分驅(qū)動功率放大器，而不對差分放大器施加負(fù)擔(dān)。


圖1是表示本發(fā)明的功率放大器的偏置電路的第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖2是表示本發(fā)明的功率放大器的偏置電路的第一實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)的電路圖；圖3是表示本發(fā)明的功率放大器的偏置電路的第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的電路圖；圖4是表示本發(fā)明的功率放大器的偏置電路的第二實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)的電路圖；圖5是表示現(xiàn)有的功率放大器的偏置電路的結(jié)構(gòu)的電路圖。
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)附圖進(jìn)行說明。在圖1表示本發(fā)明的功率放大器的第一實(shí)施例，圖2表示其變形例，圖3表示本發(fā)明的功率放大器的第二實(shí)施例，圖4表示其變形例的圖1中，從電源2經(jīng)電流檢測電阻3向功率放大器1供給電壓。另外，從由運(yùn)算放大器構(gòu)成的差分放大器4向功率放大器1供給偏置電壓。由此，功率放大器1中流過依賴于偏置電壓的電源電流(偏置電流)。因此，向功率放大器1施加比電源2的電壓只低電流檢測電阻3形成的電壓降的電壓。并且，輸入到功率放大器1的輸入信號在這里放大后，作為輸出信號輸出。
在電流檢測電阻3的電源2側(cè)的一端和地之間連接電阻分壓電路5。向差分放大器4的反相輸入端(-)施加電阻分壓電路5的分壓電壓，即，電源2側(cè)的電阻5a和地側(cè)的電阻5b的連接點(diǎn)的電壓。將電流檢測電阻3的另一端連接到非反相輸入端(+)。這里，通過電阻5a、5b的電阻值設(shè)定分壓電壓的值，使得與比電源2的電壓只低電流檢測電阻3形成的電壓降的電壓相等。
這里，將應(yīng)流過電流放大器1的偏置電流設(shè)為例如150mA。并且，將電流檢測電阻3的電阻值設(shè)為0.33Ω。結(jié)果，通過電流檢測電阻3，產(chǎn)生了約0.5V的電壓降。并且，若電源2的電壓為3V，則向差分放大器4的非反相輸入端(+)施加了2.95V的電壓。并將該電壓原樣施加到功率放大器1中。并且，也從分壓電路5向差分放大器4的反相輸入端(-)施加2.95V的電壓(電阻5a的電阻值是51Ω，電阻5b的電阻值是3kΩ)。
結(jié)果，差分放大器4在功率放大器1中流過了150mA的偏置電流時，為平衡狀態(tài)。
功率放大器1的偏置電流特性有溫度依賴性，若動作為隨周圍溫度的升高電流增大，則電流檢測電阻的另一端的電壓降低。因此，從差分放大器4供給功率放大器1的偏置電壓降低。結(jié)果，功率放大器1中流過的偏置電流減少，在150mA的地方，差分放大器4為平衡狀態(tài)。即，功率放大器1因本身流過的偏置電流而由偏置電壓負(fù)反饋，故偏置電流不依賴于溫度。
上述結(jié)構(gòu)中，雖然適用于功率放大器1的偏置電壓相對偏置電流為順方向特性(若偏置電壓變大，則偏置電流也變大)的情況，但是在功率放大器1的偏置電壓相對偏置電流為反方向特定(若偏置電壓變大，則偏置電流變小)的情況下，也可向差分放大器4的非反相輸入端(+)施加分壓電壓，并向反相輸入端(-)施加電流檢測電阻3的另一端的電壓。
另外，如圖2所示，若經(jīng)過由PNP晶體管6a構(gòu)成的放大器6向功率放大器1施加從差分放大器4輸出的偏置電壓，則由于通過放大器6放大偏置電壓，差分放大器4的負(fù)載變輕，所以即使功率放大器1由場效應(yīng)管(圖中未示)構(gòu)成也可以對其進(jìn)行充分驅(qū)動。
即，從電源2向晶體管6a的發(fā)射極饋電，將差分放大器4的輸出端連接到晶體管6a的基極。并且，從集電極向功率放大器1供給偏置電壓。這時，由于放大器6的輸出相對差分放大器4的輸出相位反轉(zhuǎn)，所以如圖所示，向差分放大器4的非反相輸入端(+)施加電阻5a和電阻5b的連接點(diǎn)電壓，而將電流檢測電阻3的另一端連接到反相輸入端(-)。
雖然圖1的差分放大器1由運(yùn)算放大器構(gòu)成，但是如圖3所示，其也可由差分耦合了的兩個晶體管4a、4b構(gòu)成。即，晶體管4a、4b的發(fā)射極通過電阻4c接地，各集電極分別經(jīng)負(fù)載電阻4d、4e連接到電源2上。并且，向晶體管4a的基極施加分壓電壓，向晶體管4b的基極施加電流檢測電阻3的另一端的電壓。從晶體管4a的集電極向功率放大器1供給偏置電壓。由于圖3的結(jié)構(gòu)的動作與圖1相同，所以說明省略。
另外，如圖4所示，若從差分放大器4輸出的偏置電壓經(jīng)過由PNP晶體管構(gòu)成的放大器6施加到功率放大器1，則由于這時差分放大器4的負(fù)載也減輕了，所以即使功率放大器1由場效應(yīng)管(未圖示)構(gòu)成也可對其進(jìn)行充分驅(qū)動。
即，這時，由于放大器6的輸出相對差分放大器4的輸出相位反轉(zhuǎn)，所以如圖所示，從電源2向晶體管6a的發(fā)射極饋電，向晶體管6a的基極施加晶體管4b的集電極的電壓，并從集電極向功率放大器1供給偏置電壓。
權(quán)利要求
1.一種功率放大器的偏置電路，其特征在于，包括從電源供給的電源電流依賴于偏置電壓的功率放大器；向所述功率放大器施加所述偏置電壓的差分放大器；在從所述電源向所述功率放大器施加電源電壓的電源供給路徑上設(shè)置有串聯(lián)插入的電流檢測電阻，向所述差分放大器的一個輸入端施加基準(zhǔn)電壓，向另一個輸入端施加只比所述電源的電壓低所述電流檢測電阻形成的電壓降部分的電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器的偏置電路，其特征在于在所述電流檢測電阻的所述電源側(cè)的一端和地之間設(shè)置有電阻分壓電路，向所述差分放大器的所述一個輸入端施加從所述電阻分壓電路輸出的分壓電壓，并向所述差分放大器的另一個輸入端施加所述電流檢測電阻的另一端的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的功率放大器的偏置電路，其特征在于從所述差動放大器輸出的所述偏置電壓經(jīng)放大器施加到所述功率放大器。
全文摘要
本發(fā)明提供一種偏置電流的設(shè)定簡單、且一次設(shè)定的偏置電流不因周圍溫度變化的功率放大器的偏置電路。其包括從電源供給的電源電流依賴于偏置電壓的功率放大器，在從所述電源向所述功率放大器施加電源電壓的電源供給路徑上串聯(lián)插入的電流檢測電阻和向所述功率放大器施加所述偏置電壓的差分放大器，向所述差分放大器的一個輸入端施加基準(zhǔn)電壓，并向另一個輸入端施加只比所述電源的電壓低所述電流檢測電阻形成的電壓降部分的電壓。
文檔編號H03F3/20GK1599238SQ20041007685
公開日2005年3月23日 申請日期2004年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月19日
發(fā)明者菊池二郎 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社