專(zhuān)利名稱(chēng)：一種功率放大器溫度補(bǔ)償方法及裝置系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種功率放大器溫度補(bǔ)償方法及裝置 系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
LDMOS功放管的靜態(tài)工作電流直接影響著功放管的性能，給功放管提供 不同的柵壓可以得到不同的靜態(tài)工作電流，隨著環(huán)境溫度的改變，如果功放管 的柵壓維持不變，則功放管的靜態(tài)工作電流會(huì)發(fā)生漂移，從而導(dǎo)致功放管的性 能惡化。一方面來(lái)講，場(chǎng)效應(yīng)管的開(kāi)啟電壓隨著溫度的升高而變小，另一方面，電 子遷移率隨著溫度的升高而變小，這兩方面相互影響，使場(chǎng)效應(yīng)管的靜態(tài)電流 隨溫度變化呈現(xiàn)出不同的特性。根據(jù)LDMOS工藝的特性，有研究表明，溫度 每升高rC， LDMOS功放管的柵壓需降低約2mV，才能維持其靜態(tài)工作電流， 這就是所謂的柵壓補(bǔ)償。傳統(tǒng)的柵壓補(bǔ)償方法可分為兩大類(lèi)， 一類(lèi)是i^擬溫度補(bǔ)償方法，另一類(lèi)是 數(shù)字溫度補(bǔ)償方法。模擬的溫度補(bǔ)償主要利用三極管PN結(jié)的負(fù)溫度系數(shù)來(lái)實(shí) 現(xiàn)，其特點(diǎn)是電路原理簡(jiǎn)單，易實(shí)現(xiàn)，但缺點(diǎn)是補(bǔ)償精度4艮低，且生產(chǎn)一致性 差，隨著第三代移動(dòng)通信的發(fā)展，對(duì)功放管的工作穩(wěn)定性要求越來(lái)越高，此方 法的應(yīng)用范圍將逐漸縮小。數(shù)字溫度補(bǔ)償方法相對(duì)于模擬溫度補(bǔ)償方法來(lái)講，補(bǔ)償精度有很大提高。 現(xiàn)有的數(shù)字溫度補(bǔ)償方法通常是通過(guò)模擬的溫度傳感器檢測(cè)出LDMOS功放管 的當(dāng)前工作溫度，然后通過(guò)模/數(shù)(Analog/Digital , A/D)轉(zhuǎn)換器將溫度傳感器 輸出的模擬電壓轉(zhuǎn)換為lt字電壓后發(fā)送給微控制單元(Micro Controller Unit,MCU) , MCU則對(duì)照預(yù)存在閃存(FLASH)中的溫度-電壓表根據(jù)不同的溫度 輸出不同的電壓，該數(shù)字電壓信號(hào)通過(guò)數(shù)/模(Digital/Analog, D/A)轉(zhuǎn)換器后 輸出到功放管的柵極。但現(xiàn)有的數(shù)字溫度補(bǔ)償方法存有以下問(wèn)題1、 采用模擬的溫度傳感器，其缺點(diǎn)是易受射頻信號(hào)的干擾，射頻信號(hào)的強(qiáng) 弱會(huì)影響溫度檢測(cè)的準(zhǔn)確性，從而會(huì)對(duì)溫度補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性造成影響，即使用充 分的屏蔽技術(shù)來(lái)隔離射頻信號(hào)和溫度傳感器也依然無(wú)法克服這個(gè)缺陷。而且， 采用模擬溫度傳感器，就必需用到A/D轉(zhuǎn)換器將模擬電壓轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，其 實(shí)現(xiàn)成本較高。2、 FLASH中預(yù)存的溫度-電壓表只有一個(gè)，且表中的數(shù)據(jù)是固定不變的， 在寫(xiě)入MCU程序的時(shí)候?qū)⒃摫硪徊?xiě)入MCU,可操作性較差，在對(duì)不同的功 放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償時(shí)均采用該表，而不同的功放管在同一溫度下所需的柵壓值 會(huì)有微小差別，不同批次的功放管的這種差別就會(huì)更大，現(xiàn)有的這種數(shù)字溫度 補(bǔ)償方法對(duì)功放管本身的一致性要求很高，造成成本上的增加和補(bǔ)償精度的下 降。3、 D/A轉(zhuǎn)換器的參考電壓與其他功能電路共用穩(wěn)壓器件，造成參考電壓精 度不高，且易受溫度影響，導(dǎo)致在高溫或低溫時(shí)給功放管的補(bǔ)償電壓會(huì)不準(zhǔn)確， 而且，其他功能電路的不穩(wěn)定性也會(huì)直接影響到柵壓補(bǔ)償電路，抗干擾性不強(qiáng)。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的旨在解決現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)各LDMOS功放管的溫度補(bǔ)償均基 于同一個(gè)、固定不變的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)表，采用模擬溫度傳感器來(lái)檢測(cè)功放管的溫度 準(zhǔn)確性差，以及與其他電路共用參考電壓電路造成對(duì)LDMOS功放管的溫度補(bǔ) 償精度不高、抗干擾性較差、生產(chǎn)成本較大的問(wèn)題；提供一種采用數(shù)字溫度傳 感器檢測(cè)功放管溫度、對(duì)各待測(cè)功放管自動(dòng)計(jì)算對(duì)應(yīng)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，以及用單獨(dú) 參考電壓模塊為D/A轉(zhuǎn)換模塊提供參考電壓，具有溫度補(bǔ)償精度高、抗千擾性 強(qiáng)的功率放大器溫度補(bǔ)償方法及裝置系統(tǒng)。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種功率放大器溫度補(bǔ)償方法，所述方法包括下述步驟A、 獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴艿漠?dāng)前工作溫度，自動(dòng)調(diào)試出在該當(dāng)前工作 溫度下所述功放管的最佳柵壓值，并再次獲取自動(dòng)調(diào)試結(jié)束后所述功放管的當(dāng) 前工作溫度；B、 根據(jù)上述自動(dòng)調(diào)試前/后獲取的當(dāng)前工作溫度及最佳柵壓值以及溫補(bǔ)系 數(shù)自動(dòng)計(jì)算出所述功;^文管在一定溫度范圍內(nèi)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)；C、 實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)所述功放管的工作溫度，根據(jù)該工作溫度在所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù) 中查找對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并用該補(bǔ)償數(shù)據(jù)對(duì)所述功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。所述步驟A具體包括下述步驟al、獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴艿漠?dāng)前工作溫度，并根據(jù)該當(dāng)前工作溫度給 所述功放管輸入初始柵壓；a2、獲取所述功放管的工作電流，判斷該工作電流是否等于預(yù)設(shè)值，是， 則以最近一次輸入給所述功放管的柵壓的值為最佳柵壓值，并再次獲取所述功 放管的當(dāng)前工作溫度，否則執(zhí)行下述步驟a3;a3、當(dāng)所述工作電流大于/小于所述預(yù)設(shè)值，則減小/增大上述初始柵壓值或 最近一次調(diào)整后的柵壓值，并根據(jù)調(diào)整后的柵壓值將電壓信號(hào)輸入到所述功放 管的柵極，并返回執(zhí)行上述步驟a2。所述一定溫度范圍具體為-40°C 85°C 。所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)根據(jù)其各組數(shù)據(jù)中溫度值的正負(fù)屬性被分為正溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)和負(fù) 溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)，所述步驟C具體包括下述步驟 cl、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)所述功放管的工作溫度；c2、當(dāng)所述工作溫度高于85。C或者低于-40。C,則設(shè)置獲取的所述工作溫度 值為85。C或者-4(TC;c3、根據(jù)獲取的所述工作溫度值的正負(fù)屬性在相應(yīng)的所述正溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)或負(fù) 溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)中查找與所述工作溫度值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；c4、根據(jù)所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)至所述功放管的柵極。所述功放管的當(dāng)前工作溫度和工作溫度通過(guò)數(shù)字溫度傳感器獲取。本發(fā)明所述提供的一種功率放大器溫度補(bǔ)償裝置，包括有數(shù)字溫度傳感器524，用于檢測(cè)獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴?1的工作溫度， 并根據(jù)該工作溫度輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；控制單元521,用于接收并存儲(chǔ)溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述數(shù)字溫度傳感器 524輸出的數(shù)字信號(hào)獲取所述功放管51的工作溫度，并根據(jù)該工作溫度在所述 溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根據(jù)該柵壓值輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)；D/A轉(zhuǎn)換模塊523，用于將所述控制單元521輸出的數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為 模擬電壓信號(hào)，并輸出至所述功放管51;以及電壓參考模塊522,用于單獨(dú)為所述D/A轉(zhuǎn)換模塊523提供參考電壓。所述控制單元521包括用于存儲(chǔ)溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的FLASH和SRAM;以及溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213,用于將接收的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存與所述FLASH,及將 從FLASH讀取的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存入SRAM,以及根據(jù)所述工作溫度在所述SRAM 中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根據(jù)該柵壓值輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)。本發(fā)明所述提供的一種功率放大器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，包括溫度補(bǔ)償裝置52 和計(jì)算裝置53，所述計(jì)算裝置53包括溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532，用于通過(guò)電流測(cè)試電路獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴?51實(shí)時(shí)的靜態(tài)工作電流信息，并根據(jù)該工作電流信息自動(dòng)調(diào)整柵壓值信息并輸 出，以及計(jì)算溫補(bǔ)數(shù)據(jù)；以及存儲(chǔ)器531,用于存儲(chǔ)所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532調(diào)整后的柵壓值信息以 及計(jì)算出的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)；所述溫度補(bǔ)償裝置52包括數(shù)字溫度傳感器524,用于檢測(cè)獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴?1的工作溫度， 并根據(jù)該工作溫度輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；控制單元521，用于接收所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出的柵壓值信息并 輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)，以及接收并存儲(chǔ)所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出的 溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述數(shù)字溫度傳感器524輸出的數(shù)字信號(hào)獲取所述功放管 51的工作溫度，并根據(jù)該工作溫度在所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根 據(jù)該柵壓值輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)；D/A轉(zhuǎn)換模塊523,用于將所述控制單元521輸出的數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為 模擬電壓信號(hào)，并輸出至所述功放管51;以及電壓參考模塊522,用于單獨(dú)為所述D/A轉(zhuǎn)換模塊523提供參考電壓。所述控制單元521包括用于存儲(chǔ)溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的FLASH和SRAM;以及溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213，用于接收所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出的柵壓 值信息并輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)，以及接收所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出 的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出控制指令將溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存與 所述FLASH或從FLASH讀取溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存入SRAM，以及根據(jù)獲取的所述工作 溫度在所述SRAM中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根據(jù)該柵壓值輸出相 應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)。本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)是本發(fā)明通過(guò)為需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)母鞴Ψ殴茏詣?dòng)擬 合相應(yīng)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)字溫度傳感器來(lái)獲取功放管的溫度信息，及采用 單獨(dú)的參考電壓模塊為D/A轉(zhuǎn)換模塊提供參考電壓，從而可實(shí)現(xiàn)對(duì)LDMOS功 放管溫度補(bǔ)償精度的大幅提高，溫度補(bǔ)償裝置的抗干擾性增強(qiáng)、生產(chǎn)成本下降。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償方法的實(shí)現(xiàn)流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的電流調(diào)試流程圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)寫(xiě)入FLASH的流程圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的功放管的一次溫度補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)流程圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí) 施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅 僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償方法及裝置系統(tǒng)通過(guò)實(shí)時(shí)地檢測(cè) LDMOS功放管的工作溫度，并根據(jù)該工作溫度為L(zhǎng)DMOS功放管提供最佳的 柵壓值，從而可以使LDMOS功放管在任何溫度下都工作于最佳通信功放工作 點(diǎn)。圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償方法的實(shí)現(xiàn)流程，詳 述如下在步驟S101中，系統(tǒng)上電后，獲取LDMOS功放管常溫下的當(dāng)前工作溫度，并自動(dòng)調(diào)試出該工作溫度下功放管的最佳柵壓值。本發(fā)明實(shí)施例中，本步驟具體的實(shí)現(xiàn)流程如圖2所示 在步驟S201中，獲取功放管常溫下的當(dāng)前工作溫度，設(shè)該溫度為T(mén)0。 在步驟S202中，根據(jù)上述當(dāng)前工作溫度，在其士5。C的范圍內(nèi)，給功放管輸入一個(gè)初始柵壓值，其中，首次輸入的柵壓值可以為一個(gè)預(yù)設(shè)值，之后輸入的柵壓值則為自動(dòng)調(diào)整后的值。在步驟S203中，通過(guò)電流表實(shí)時(shí)地獲取功放管的工作電流值。 在步驟S204中，判斷該工作電流值是否與預(yù)設(shè)的工作電流值相同，是，則結(jié)束對(duì)柵壓值的調(diào)整，即以最近一次調(diào)整后輸入的柵壓值作為上述當(dāng)前工作溫度下功放管的最佳柵壓值，設(shè)為D0;否，則執(zhí)行步驟S205。在步驟S205中，判斷上述工作電流值是否大于預(yù)設(shè)的工作電流值，是，則執(zhí)行驟S207;否，則執(zhí)行步驟S206。在步驟S206中，在上述預(yù)設(shè)值或上一次調(diào)整后的柵壓值的基礎(chǔ)上增大柵壓值，保存并將該調(diào)整后的柵壓值輸入功放管，以增大功放管的工作電流。
在步驟S207中，在上述預(yù)設(shè)值或上一次調(diào)整后的柵壓值的基礎(chǔ)上減小柵壓 值，保存并將該調(diào)整后的柵壓值輸入功放管，以減小功放管的工作電流。
在上述過(guò)程中，功放管的工作溫度可能會(huì)發(fā)生變化，所以在結(jié)束后再一次 檢測(cè)獲取功放管的當(dāng)前工作溫度。
作為本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，也可以設(shè)TO的值為上述自動(dòng)調(diào)試結(jié)束后再 次檢測(cè)的功放管的當(dāng)前工作溫度值。
在步驟S103中，根據(jù)上述工作溫度TO及對(duì)應(yīng)的最佳柵壓值DO以及溫補(bǔ) 系數(shù)自動(dòng)計(jì)算出功放管在一定溫度范圍內(nèi)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)。
在本發(fā)明實(shí)施例中，上述溫補(bǔ)系數(shù)包括一次、二次、三次系數(shù)，分別設(shè)為 al、 a2、 a3。這三個(gè)系數(shù)的值可以預(yù)先通過(guò)對(duì)一定數(shù)量的功放管樣本利用實(shí)驗(yàn) 檢測(cè)和計(jì)算獲得，具體計(jì)算方法如下
設(shè)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的功放管樣本量為n,在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)對(duì)每個(gè)樣本在 -40<€ 85卩的溫度范圍內(nèi)，在m (m>3)個(gè)不同的溫度點(diǎn)Ts (1《s《m)分別 實(shí)時(shí)測(cè)出每個(gè)溫度點(diǎn)下該樣本的柵壓值Ys ( 1 <s<m)，才艮據(jù)該m組(Ts， Ys ) 數(shù)據(jù)及下述公式1即可計(jì)算出每個(gè)樣本的(《，"2,， "3X) (1《x《n)數(shù)據(jù)。
<formula>formula see original document page 11</formula>式1
其中，coe/、 coe/2、 coe/3分別對(duì)應(yīng)、 "2^ 、 "3乂 。
根據(jù)獲得的n組(& , "2,, a3,)數(shù)據(jù)及下述公式2、公式3和公式4即 可計(jì)算出al、 a2和a3。
<formula>formula see original document page 11</formula> 公式2 <formula>formula see original document page 11</formula>公式<formula>formula see original document page 12</formula>
根據(jù)上述T0、D0及al、a2、a3的值，利用下述公式5即可自動(dòng)擬合出LDMOS 功放管在-40。C 85。C的溫度范圍內(nèi)的所有溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，即不同的溫度對(duì)應(yīng)的最佳 柵壓值的數(shù)據(jù)表。<formula>formula see original document page 12</formula>
其中，Ti為-40。C 85。C范圍內(nèi)的任一溫度點(diǎn)，Y(Ti)為功放管在工作溫度為 Ti時(shí)的最佳柵壓值。
獲得上述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)后，將該數(shù)據(jù)寫(xiě)入溫度補(bǔ)償裝置中的控制單元的存儲(chǔ)器
的實(shí)現(xiàn)流程則如圖3所示。
本發(fā)明實(shí)施例中，所述控制單元可以是MCU、 CPU等，所述存儲(chǔ)器包括 FLASH和靜態(tài)隨才幾存4諸器(Static Radom Access Memory, SRAM )。
在步驟S301中，判斷控制寫(xiě)入溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的指令是否正確，是，則繼續(xù)執(zhí)行 步驟S302;否，則執(zhí)行步驟S305。
在步驟S302中，對(duì)指令內(nèi)容進(jìn)行解析，判斷該指令是否是將溫補(bǔ)數(shù)據(jù)寫(xiě)入 FLASH的指令，是，則執(zhí)行步驟S303;否，則執(zhí)行步驟S307。
在步驟S303中，將所有溫補(bǔ)數(shù)據(jù)寫(xiě)入FLASH保存。
在步驟S304中，在完成數(shù)據(jù)寫(xiě)入后，再?gòu)腇LASH中將溫補(bǔ)數(shù)據(jù)讀出，并 與用于寫(xiě)入FLASH的溫補(bǔ)凝:據(jù)進(jìn)行比較，以判斷寫(xiě)入FLASH的數(shù)據(jù)是否正確， 是，則執(zhí)行步驟S306;否，則執(zhí)行步驟S305。
在步驟S305中，返回向FLASH寫(xiě)入溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的操作失敗的消息，并提示 用戶需要重新寫(xiě)入。
在步驟S306中，返回向FLASH寫(xiě)入溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的操作成功的消息。
在步驟S307中，從FLASH中讀取溫補(bǔ)數(shù)據(jù)并寫(xiě)入SRAM,如果SRAM中 已存有溫補(bǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，則以用于寫(xiě)入的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)對(duì)SRAM中已有的數(shù)據(jù)進(jìn)行更 新。在實(shí)施本步驟前，至少已成功實(shí)施一次上述步驟S303、 S304。 作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，上述SRAM中對(duì)于溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)可按照溫度 的正負(fù)屬性分區(qū)域存儲(chǔ)。從而，在本步驟中，對(duì)需要寫(xiě)入或更新的每組(溫度 一電壓)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，可先判斷其溫度是正溫或負(fù)溫，再依據(jù)判斷結(jié)果以溫度 為地址指針在SRAM中的正溫區(qū)或負(fù)溫區(qū)寫(xiě)入或更新該組溫補(bǔ)凄t據(jù)。 在步驟S308中，返回向SRAM寫(xiě)入溫補(bǔ)數(shù)據(jù)成功的消息。 在步驟S105中，實(shí)時(shí)地查詢功放管的工作溫度，并在上述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找 出該工作溫度對(duì)應(yīng)的最佳柵壓值，補(bǔ)償給功放管。
圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的LDMOS功放管的一次溫度補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)流 程，詳述如下
在步驟S401中，實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)LDMOS功放管的當(dāng)前工作溫度。 在步驟S402中，判斷上述工作溫度是否為正溫，即工作溫度是否大于或等
于0。C，是，則執(zhí)行步驟S403;否，則執(zhí)行步驟S406。
在步驟S403中，再判斷上述工作溫度是否大于85。C，是，則執(zhí)行步驟S404;
否，則執(zhí)行步驟S405。
在步驟S404中，設(shè)定獲取的功放管的當(dāng)前工作溫度為85°C。 在步驟S405中，以溫度為指針，在上述SRAM中的正溫區(qū)中通過(guò)查找獲
取上述功放管的當(dāng)前工作溫度對(duì)應(yīng)的功放管的最佳柵壓值數(shù)據(jù)，即本次用于對(duì)
功放管進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)。
在步驟S406中，判斷上述工作溫度是否小于-40。C,是，則執(zhí)行步驟S407;
否，則執(zhí)行步驟S408。
在步驟S407中，設(shè)定獲取的功放管的當(dāng)前工作溫度為-40。C。
在步驟S408中，以溫度為指針，在上述SRAM中的負(fù)溫區(qū)中通過(guò)查找獲
取上述功放管的當(dāng)前工作溫度對(duì)應(yīng)的功放管的最佳柵壓值數(shù)據(jù)，即本次用于對(duì)
功放管進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臄?shù)據(jù)。
在步驟S409中，根據(jù)上述獲取的補(bǔ)償數(shù)據(jù)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換器對(duì)功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
本次補(bǔ)償結(jié)束后則返回執(zhí)行上述步驟S401。如此，通過(guò)循環(huán)執(zhí)行圖4所示 的流程，對(duì)功放管進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)和補(bǔ)償，可以實(shí)現(xiàn)功放管的靜態(tài)工作電流不 因工作溫度的變化而變化。
在本發(fā)明實(shí)施例中，為了避免對(duì)功放管造成損壞，同時(shí)也為了節(jié)約FLASH 的資源，所以當(dāng)上述當(dāng)前工作溫度高于85。C或低于-40。C時(shí)， 一律按85。C或-40 'C進(jìn)行補(bǔ)償處理。
本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償方法可同時(shí)對(duì)多個(gè)LDMOS功放 管進(jìn)行溫度補(bǔ)償，也可對(duì)多種不同的LDMOS功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。對(duì)于要進(jìn) 行溫度補(bǔ)償?shù)母鱈DMOS功放管，在本發(fā)明實(shí)施例中，將分別通過(guò)上述步驟 SlOl、 S103為每個(gè)LDMOS功放管自動(dòng)擬合出對(duì)應(yīng)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)表，在溫度補(bǔ)償 過(guò)程中，也將對(duì)各功放管分別進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)各對(duì)應(yīng)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。
圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，所述系 統(tǒng)包括溫度補(bǔ)償裝置52和計(jì)算裝置53,為了便于說(shuō)明，僅示出了與本發(fā)明實(shí) 施例相關(guān)的部分，這些部分可以是軟件、硬件或軟硬件結(jié)合的模塊。
系統(tǒng)上電后，為獲得溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，溫度補(bǔ)償裝置52中的數(shù)字溫度傳感器524 檢測(cè)LDMOS功放管51常溫下的當(dāng)前工作溫度，將獲取的溫度信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字 電壓信號(hào)發(fā)送給溫度補(bǔ)償裝置52中的控制單元521的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213， 溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213根據(jù)該數(shù)字電壓信號(hào)分析出LDMOS功放管51的當(dāng)前 工作溫度信息，并將該溫度信息發(fā)送給計(jì)算裝置53中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532。 溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532可將該溫度信息存儲(chǔ)至存儲(chǔ)器531，同時(shí)根據(jù)該溫度信 息從存儲(chǔ)器531中讀取一個(gè)初始柵壓值并發(fā)送給溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213，由 D/A轉(zhuǎn)換模塊523將上述初始柵壓值信息轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)輸?shù)絃DMOS功 放管51的柵極。
其后，溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532則通過(guò)電流測(cè)試電路54實(shí)時(shí)地獲取LDMOS 功放管51的靜態(tài)工作電流信息，并根據(jù)該電流信息增大或減小柵壓值，并輸出，同時(shí)將調(diào)整后的柵壓值覆蓋保存至存儲(chǔ)器531，直至LDMOS功放管51的靜態(tài) 工作電流達(dá)到存儲(chǔ)器531中預(yù)設(shè)的工作電流值，則以最近一次調(diào)整后的柵壓值 為上述當(dāng)前工作溫度對(duì)應(yīng)的最佳4冊(cè)壓值。
所述電流測(cè)試電路54可以為電流表等任何可測(cè)取電流值的設(shè)備，所述計(jì)算 裝置53可以為計(jì)算機(jī)等設(shè)備。所述電流測(cè)試電路54與所述計(jì)算裝置53間通過(guò) 串口進(jìn)行通信，從而實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化，經(jīng)實(shí)踐測(cè)試，這個(gè)過(guò)程的總時(shí) 間不超過(guò)50秒，大大提高了生產(chǎn)效率，同時(shí)也排除了人工操作出錯(cuò)的可能性。
溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532根據(jù)獲取的上述當(dāng)前工作溫度及調(diào)整所得的上述最 佳柵壓值，以及預(yù)存于存儲(chǔ)器531中的三個(gè)溫補(bǔ)系數(shù)值，自動(dòng)擬合計(jì)算出 LDMOS功放管51在-40。C 85。C的范圍內(nèi)的所有溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，保存至存儲(chǔ)器531 ， 并將該溫補(bǔ)數(shù)據(jù)及控制指令發(fā)送給溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213,所述控制指令包括 有控制溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213將溫補(bǔ)數(shù)據(jù)寫(xiě)入FLASH5211,以及在寫(xiě)入后從 FLASH5211中讀取溫補(bǔ)數(shù)據(jù)并返回的信息。溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213則通過(guò)對(duì) 上述控制指令進(jìn)行校驗(yàn)、解析后，根據(jù)指令內(nèi)容將接收的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)寫(xiě)入 FLASH5211，并在數(shù)據(jù)寫(xiě)入后再?gòu)腇LASH5211中讀取溫補(bǔ)數(shù)據(jù)發(fā)送給溫補(bǔ)數(shù) 據(jù)計(jì)算模塊532。溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532將該返回的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器531中 的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，如果發(fā)現(xiàn)不相同，則重新發(fā)送溫補(bǔ)數(shù)據(jù)并控制溫補(bǔ)數(shù)據(jù) 獲取模塊5213重新寫(xiě)入。
在對(duì)LDMOS功放管51進(jìn)行實(shí)時(shí)地溫度補(bǔ)償前，溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532 將控制溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213從FLASH5211中讀取溫補(bǔ)數(shù)據(jù)并寫(xiě)入 SRAM5212,此后對(duì)溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的更新、寫(xiě)入、讀出，以及溫度補(bǔ)償過(guò)程都采用 所述SRAM5212中的數(shù)據(jù)，從而可有效避免因誤操作帶來(lái)的所述FLASH5211 中數(shù)據(jù)被改寫(xiě)的風(fēng)險(xiǎn)。
在溫度補(bǔ)償裝置52對(duì)LDMOS功放管51進(jìn)行實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)和溫度補(bǔ)償?shù)倪^(guò) 程中，溫度補(bǔ)償裝置52通過(guò)數(shù)字溫度傳感器524實(shí)時(shí)地獲取LDMOS功放管 51的工作溫度信息，并發(fā)送給控制單元521的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213。溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213則根據(jù)所述工作溫度信息在SRAM5212中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找 出相應(yīng)的柵壓值，根據(jù)該柵壓值輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)給D/A轉(zhuǎn)換模塊523， D/A轉(zhuǎn)換模塊523將該數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬電壓信號(hào)，輸入至LDMOS功 放管51的柵極，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)LDMOS功放管51的溫度補(bǔ)償。其中，所述D/A 轉(zhuǎn)換模塊523采用12位的D/A轉(zhuǎn)換器。
作為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可將溫補(bǔ)數(shù)據(jù)按照各溫度的正負(fù)屬性分類(lèi)，并 在所述SRAM5212中分區(qū)存儲(chǔ)。上述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取才莫塊5213在SRAM5212中 查找時(shí)則可根據(jù)獲取的上述工作溫度的正負(fù)屬性，在SRAM5212中的相應(yīng)區(qū)內(nèi) 查找，從而可提高補(bǔ)償?shù)男省?br> 本發(fā)明實(shí)施例采用數(shù)字溫度傳感器524來(lái)獲取和輸出LDMOS功放管51 的工作溫度信息，且數(shù)字溫度傳感器524和控制單元521間采用I2C總線進(jìn)行 傳輸，由于數(shù)字信號(hào)和I2C總線都具備很強(qiáng)的抗干擾能力，從而可有效地解決 現(xiàn)有補(bǔ)償系統(tǒng)易受射頻干擾的問(wèn)題，此外，基于數(shù)字溫度傳感器524的上述特 性，在PCB板布局的時(shí)候，數(shù)字溫度傳感器524可以盡量靠近LDMOS功放管 51，使得采集的溫度可以更接近于LDMOS功放管51工作的實(shí)際溫度，補(bǔ)償效 果將會(huì)有很大提高。
在本發(fā)明實(shí)施例中，還通過(guò)采用包括有高精度電壓參考芯片的電壓參考模 塊522單獨(dú)為所述D/A轉(zhuǎn)換模塊523提供穩(wěn)定的參考電壓信號(hào)，所述電壓參考 芯片輸出電壓范圍為4.1 5.0V，輸出電壓精度可達(dá)到0.1%,電壓溫漂則小于 100ppm/。C ,可有效地解決現(xiàn)有技術(shù)中因參考電壓精度不高和抗干擾能力差導(dǎo)致 功放管性能跳變大及高低溫補(bǔ)償一致性差的問(wèn)題。
本發(fā)明實(shí)施例通過(guò)為需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)母鞴Ψ殴茏詣?dòng)擬合相應(yīng)的溫補(bǔ)數(shù) 據(jù)，并通過(guò)數(shù)字溫度傳感器來(lái)獲取功放管的溫度信息，及采用單獨(dú)的參考電壓 模塊為D/A轉(zhuǎn)換模塊提供參考電壓，從而可以實(shí)現(xiàn)對(duì)LDMOS功放管溫度補(bǔ)償 精度的大幅提高、溫度補(bǔ)償裝置的生產(chǎn)成本下降。
經(jīng)實(shí)踐測(cè)試，本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償方法可以使高低溫功放管性能測(cè)試通過(guò)率達(dá)到100%,生產(chǎn)效率大幅提高，每只單板的實(shí)際調(diào)試
時(shí)間小于50秒，而使用本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器溫度補(bǔ)償裝置的模塊則
可實(shí)現(xiàn)工作狀態(tài)穩(wěn)定，即使環(huán)境溫度發(fā)生變化，也可保證模塊的輸出性能指標(biāo) 始終穩(wěn)定于最佳值。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā) 明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明 的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種功率放大器溫度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述方法包括下述步驟A、獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴艿漠?dāng)前工作溫度，自動(dòng)調(diào)試出在該當(dāng)前工作溫度下所述功放管的最佳柵壓值，并再次獲取自動(dòng)調(diào)試結(jié)束后所述功放管的當(dāng)前工作溫度；B、根據(jù)上述自動(dòng)調(diào)試前/后獲取的當(dāng)前工作溫度及最佳柵壓值以及溫補(bǔ)系數(shù)自動(dòng)計(jì)算出所述功放管在一定溫度范圍內(nèi)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)；C、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)所述功放管的工作溫度，根據(jù)該工作溫度在所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并用該補(bǔ)償數(shù)據(jù)對(duì)所述功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。
2、 如權(quán)利要求1所述的功率放大器溫度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述步驟 A具體包括下迷步驟al、獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴艿漠?dāng)前工作溫度，并根據(jù)該當(dāng)前工作溫度給 所述功放管輸入初始柵壓；a2、獲取所述功放管的工作電流，判斷該工作電流是否等于預(yù)設(shè)值，是， 則以最近一次輸入給所述功放管的柵壓的值為最佳柵壓值，并再次獲取所述功 放管的當(dāng)前工作溫度，否則執(zhí)行下述步驟a3;a3、當(dāng)所述工作電流大于/小于所述預(yù)設(shè)值，則減小/增大上述初始柵壓值或 最近一次調(diào)整后的柵壓值，并根據(jù)調(diào)整后的柵壓值將電壓信號(hào)輸入到所述功放 管的柵極，并返回執(zhí)行上述步驟a2。
3、 如權(quán)利要求1所述的功率放大器溫度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述一定 溫度范圍具體為-40°C~ 85 °C 。
4、 如權(quán)利要求1所述的功率放大器溫度補(bǔ)償方法，其特征在于，所述溫補(bǔ) 數(shù)據(jù)根據(jù)其各組數(shù)據(jù)中溫度值的正負(fù)屬性被分為正溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)和負(fù)溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)，所 述步驟C具體包括下述步驟cl、實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)所述功放管的工作溫度；c2、當(dāng)所述工作溫度高于85。C或者低于-40。C,則設(shè)置獲取的所述工作溫度值為85-C或者-4(TC;3、根據(jù)獲取的所述工作溫度值的正負(fù)屬性在相應(yīng)的所述正溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)或負(fù) 溫?cái)?shù)據(jù)區(qū)中查找與所述工作溫度值對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)；4、根據(jù)所述補(bǔ)償數(shù)據(jù)輸出相應(yīng)的電壓信號(hào)至所述功放管的柵極。
5、 如權(quán)利要求1-2, 4中任一項(xiàng)所述的功率放大器溫度補(bǔ)償方法，其特征 在于，所述功放管的當(dāng)前工作溫度和工作溫度通過(guò)數(shù)字溫度傳感器獲取。
6、 一種功率放大器溫度補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述裝置包括數(shù)字溫度傳感器524，用于檢測(cè)獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴?1的工作溫度， 并根據(jù)該工作溫度輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；控制單元521，用于接收并存儲(chǔ)溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述數(shù)字溫度傳感器 524輸出的數(shù)字信號(hào)獲取所述功放管51的工作溫度，并根據(jù)該工作溫度在所述 溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根據(jù)該柵壓值輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)；D/A轉(zhuǎn)換模塊523,用于將所述控制單元521輸出的數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為 模擬電壓信號(hào)，并輸出至所述功放管51;以及電壓參考模塊522，用于單獨(dú)為所述D/A轉(zhuǎn)換模塊523提供參考電壓。
7、 如權(quán)利要求6所述的功率放大器溫度補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述控制 單元521包括用于存儲(chǔ)溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的FLASH和SRAM;以及溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213,用于將接收的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存與所述FLASH,及將 從FLASH讀取的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存入SRAM,以及根據(jù)所述工作溫度在所述SRAM 中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根據(jù)該柵壓值輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)。
8、 一種功率放大器溫度補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括溫度補(bǔ)償裝 置52和計(jì)算裝置53,所述計(jì)算裝置53包括溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532,用于通過(guò)電流測(cè)試電路獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴?51實(shí)時(shí)的靜態(tài)工作電流信息，并根據(jù)該工作電流信息自動(dòng)調(diào)整柵壓值信息并輸 出，以及計(jì)算溫補(bǔ)數(shù)據(jù)；以及存儲(chǔ)器531,用于存儲(chǔ)所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532調(diào)整后的柵壓值信息以 及計(jì)算出的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)；所述溫度補(bǔ)償裝置52包括數(shù)字溫度傳感器524，用于檢測(cè)獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴?1的工作溫度， 并根據(jù)該工作溫度輸出相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；控制單元521，用于接收所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出的柵壓值信息并 輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)，以及接收并存儲(chǔ)所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出的 溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述數(shù)字溫度傳感器524輸出的數(shù)字信號(hào)獲取所述功放管 51的工作溫度，并根據(jù)該工作溫度在所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根 據(jù)該柵壓值輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)；D/A轉(zhuǎn)換模塊523，用于將所述控制單元521輸出的數(shù)字電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換為 模擬電壓信號(hào)，并輸出至所述功放管51;以及電壓參考模塊522，用于單獨(dú)為所述D/A轉(zhuǎn)換模塊523提供參考電壓。
9、如權(quán)利要求8所述的功率放大器溫度補(bǔ)償裝置52，其特征在于，所述 控制單元521包括用于存儲(chǔ)溫補(bǔ)數(shù)據(jù)的FLASH和SRAM;以及溫補(bǔ)數(shù)據(jù)獲取模塊5213,用于接收所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出的柵壓 值信息并輸出相應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)，以及接收所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出 的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)計(jì)算模塊532輸出控制指令將溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存與 所述FLASH或從FLASH讀取溫補(bǔ)數(shù)據(jù)存入SRAM,以及根據(jù)獲取的所述工作 溫度在所述SRAM中的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的柵壓值，并根據(jù)該柵壓值輸出相 應(yīng)的數(shù)字電壓信號(hào)。
全文摘要
本發(fā)明適用于電子技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種功率放大器溫度補(bǔ)償方法及裝置系統(tǒng)，所述方法包括獲取待溫度補(bǔ)償?shù)墓Ψ殴艿漠?dāng)前工作溫度，自動(dòng)調(diào)試出在該當(dāng)前工作溫度下所述功放管的最佳柵壓值；根據(jù)上述當(dāng)前工作溫度及最佳柵壓值以及溫補(bǔ)系數(shù)自動(dòng)計(jì)算出所述功放管在一定溫度范圍內(nèi)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)地監(jiān)測(cè)所述功放管的工作溫度，根據(jù)該工作溫度在所述溫補(bǔ)數(shù)據(jù)中查找對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償數(shù)據(jù)，并用該補(bǔ)償數(shù)據(jù)對(duì)所述功放管進(jìn)行溫度補(bǔ)償。本發(fā)明通過(guò)為需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)母鞴Ψ殴茏詣?dòng)擬合相應(yīng)的溫補(bǔ)數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)字溫度傳感器來(lái)獲取功放管的溫度信息，及采用單獨(dú)的參考電壓模塊為D/A轉(zhuǎn)換模塊提供參考電壓，可提高對(duì)LDMOS功放管的溫度補(bǔ)償精度，增強(qiáng)抗干擾性。
文檔編號(hào)H03F1/30GK101299595SQ20081004478
公開(kāi)日2008年11月5日 申請(qǐng)日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月24日
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