專利名稱：無功電流經(jīng)微調(diào)的功率放大器及其微調(diào)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無功電流經(jīng)微調(diào)的功率放大器以及微調(diào)該功率放大器的方法。
對(duì)具有流過場(chǎng)效應(yīng)晶體管且經(jīng)微調(diào)的無功電流的信號(hào)進(jìn)行放大的功率放大器和微調(diào)該無功電流的方法已為人們所知。
日本專利公開號(hào)為8-125465的專利申請(qǐng)中揭示了這樣一種現(xiàn)有技術(shù)的放大器和方法。圖8是這種現(xiàn)有技術(shù)的功率放大器的電路圖。柵極偏置電路40中有一個(gè)可變電阻44，用以調(diào)整FET 30的無功電流，消除其在輸出功率中的耗散(dispersion)。這一日本專利申請(qǐng)還揭示了一種采用D/A轉(zhuǎn)換器的柵極偏壓發(fā)生電路。圖9是包括有這一柵極偏壓發(fā)生電路的另一種現(xiàn)有技術(shù)的功率放大器的方框圖。D/A轉(zhuǎn)換器70用來自-V穩(wěn)壓器80的負(fù)電壓-V，在CPU 50的控制下，提供一個(gè)按照EEPROM 60中的數(shù)據(jù)控制的柵極偏壓。
本發(fā)明的目的是提供一種優(yōu)越的功率放大器以及微調(diào)該功率放大器的優(yōu)越的方法。
按照本發(fā)明，提供的第一功率放大器包括接收信號(hào)的輸入電路；包括可變電阻器用來產(chǎn)生偏壓的偏壓發(fā)生電路；具有用接收信號(hào)和偏壓供電的柵極、源極和漏極并用來放大接收信號(hào)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管；與場(chǎng)效應(yīng)晶體管耦合使電流流過源極和漏極的源極和漏極電路；以及從場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出經(jīng)放大的信號(hào)的輸出電路，其中，偏壓發(fā)生電路產(chǎn)生處在一電壓范圍內(nèi)的偏壓，該電壓范圍包括使場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于夾斷狀態(tài)的第一電壓和使場(chǎng)效應(yīng)晶體管處在非夾斷狀態(tài)的第二電壓。
在第一功率放大器中，偏壓發(fā)生電路包括與可變電阻并聯(lián)的第二可變電阻，第二可變電阻的電阻值具有包括使場(chǎng)效應(yīng)晶體管處在夾斷狀態(tài)的電阻值的電阻范圍。
這時(shí)，第一功率放大器還包括一印刷電路板，其中，第二可變電阻在印刷電路板上包含一印刷電路圖形，并且該印刷電路圖形用來提供夾斷狀態(tài)，切斷該印刷電路圖形時(shí)給出非夾斷狀態(tài)。
按照本發(fā)明，提供的第二功率放大器包括接收信號(hào)的輸入電路；偏壓發(fā)生電路，它包括響應(yīng)于表示第一至第四模式的模式信號(hào)和存儲(chǔ)命令信號(hào)的存儲(chǔ)和讀取電路和電壓發(fā)生電路，存儲(chǔ)和讀取電路存儲(chǔ)夾斷電壓數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)連續(xù)變化的數(shù)據(jù)組，用來根據(jù)第一模式的存儲(chǔ)命令信號(hào)存儲(chǔ)連續(xù)變化的數(shù)據(jù)組中的一個(gè)數(shù)據(jù)，以及用來讀取第二模式的夾斷電壓、順序讀取第三模式連續(xù)變化數(shù)據(jù)組和在第四模式響應(yīng)于存儲(chǔ)命令信號(hào)而存儲(chǔ)的連續(xù)變化的數(shù)據(jù)組中的一個(gè)數(shù)據(jù)，電壓發(fā)生電路按照存儲(chǔ)和讀取電路的輸出產(chǎn)生偏壓；n型場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它具有用接收信號(hào)和偏壓供電的柵極、源極和漏極，用來放大處在第四模式的接收信號(hào)；源極和漏極電路，它與場(chǎng)效應(yīng)晶體管耦合，用來使電流流過源極和漏極；以及一輸出電路，用來從場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出經(jīng)放大的信號(hào)，夾斷電壓使場(chǎng)效應(yīng)晶體管處在夾斷狀態(tài)。
按照本發(fā)明，提供的第三功率放大器包括接收信號(hào)的輸入電路；偏壓發(fā)生電路，它包括響應(yīng)于表示第一至第四模式的模式信號(hào)和存儲(chǔ)命令信號(hào)的存儲(chǔ)和讀取電路和電壓發(fā)生電路，存儲(chǔ)和讀取電路存儲(chǔ)夾斷電壓數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)連續(xù)變化的數(shù)據(jù)組，用來根據(jù)第一模式的存儲(chǔ)命令信號(hào)存儲(chǔ)連續(xù)變化的數(shù)據(jù)組中一個(gè)數(shù)據(jù)的地址，以及用來讀取第二模式的夾斷電壓、順序讀取第三模式的連續(xù)變化數(shù)據(jù)組和在第四模式用響應(yīng)于存儲(chǔ)命令信號(hào)而存儲(chǔ)的地址的連續(xù)變化的數(shù)據(jù)組中的一個(gè)數(shù)據(jù)，電壓發(fā)生電路按照存儲(chǔ)和讀取電路的輸出產(chǎn)生偏壓；場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它具有用接收信號(hào)和偏壓供電的柵極、源極和漏極，用來放大處在第四模式的接收信號(hào)；源極和漏極電路，它與場(chǎng)效應(yīng)晶體管耦合，用來使電流流過源極和漏極；以及一輸出電路，用來從場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出經(jīng)放大的信號(hào)，夾斷電壓使場(chǎng)效應(yīng)晶體管處在夾斷狀態(tài)。
按照本發(fā)明，對(duì)包括有場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器進(jìn)行微調(diào)的第一種方法包括下述步驟(a)提供一可變電阻，使得從偏壓源向場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供一偏壓；(b)微調(diào)可變電阻，使偏壓為場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷偏壓；(c)測(cè)量由步驟(b)從偏壓源得到的第一電流；(d)調(diào)整可變電阻；(e)測(cè)量由步驟(d)從偏壓源得到的第二電流；(f)計(jì)算第一電流和第二電流之間的差；以及(g)確定可變電阻的阻值，使得差值處在預(yù)定值內(nèi)，放大輸入信號(hào)并輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
按照本發(fā)明，對(duì)包括有場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器進(jìn)行微調(diào)的第二種方法包括下述步驟(a)提供一可變電阻，使得從偏壓源向場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供一偏壓；(b)提供一與可變電阻并聯(lián)連接的第二可變電阻，使之處在第一和第二可變電阻向場(chǎng)效應(yīng)晶體管提供夾斷電壓的狀態(tài)下；(c)測(cè)量來自偏壓源的第一電流；(d)使第二可變電阻的電阻大大高于第一電阻的電阻；(e)測(cè)量在步驟(d)以后從偏壓源得到的第二電流；(f)調(diào)整第一可變電阻；(g)計(jì)算第一電流和第二電流之間的差；以及(h)確定第一可變電阻的阻值，使得差值處在預(yù)定值內(nèi)，放大輸入信號(hào)并輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
在第二種方法中，第二可變電阻是在步驟(b)中設(shè)置在印刷電路板上的，并且第二可變電阻在步驟(d)中切斷。
按照本發(fā)明提供的微調(diào)包括有場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器的第三種方法包括下述步驟(a)向功率放大器電路提供一存儲(chǔ)器和一d/a轉(zhuǎn)換器；(b)存儲(chǔ)夾斷電壓的數(shù)據(jù)和連續(xù)變化柵極偏壓的數(shù)據(jù)組；(c)用來自存儲(chǔ)器、d/a轉(zhuǎn)換器和偏壓源的數(shù)據(jù)向場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供夾斷電壓；(d)測(cè)量來自偏壓源的第一電流；(e)用來自存儲(chǔ)器、d/a轉(zhuǎn)換器和偏壓源的連續(xù)變化的柵極偏壓向偏壓連續(xù)變化的場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供偏壓；(f)測(cè)量步驟(e)中來自偏壓源的第二電流；(g)計(jì)算第一電流和第二電流之間的差；(h)按照計(jì)算的差值確定最終數(shù)據(jù)，使差值落在預(yù)定值內(nèi)；(I)將最終數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器內(nèi)；以及(j)按照存儲(chǔ)的最終數(shù)據(jù)向場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供最終偏壓，放大輸入信號(hào)并輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
按照本發(fā)明，對(duì)包括有場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器進(jìn)行微調(diào)的第四種方法包括下述步驟(a)提供一可變電阻，使得從偏壓源向多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供偏壓；(b)微調(diào)可變電阻，使多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于夾斷狀態(tài)；(c)測(cè)量夾斷狀態(tài)下從偏壓源得到的第一電流；(d)調(diào)整多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的一個(gè)可變電阻；(e)測(cè)量步驟(d)中從偏壓源得到的第二電流；(f)計(jì)算第一電流和第二電流之間的差；以及(g)確定可變電阻的阻值，使得差值在每一個(gè)預(yù)定值內(nèi)，其中，以多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中預(yù)定值為最小的一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管開始，依次對(duì)多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的其他級(jí)重復(fù)進(jìn)行步驟(d)至(h)，步驟(f)中的差值是在步驟(e)中當(dāng)前測(cè)量的第二電流和在多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的其他級(jí)中在步驟(e)中先前測(cè)得的第二電流之間形成的。
在結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)描述以后，本發(fā)明的目的和特征將變得很明顯。其中，

圖1是第一個(gè)實(shí)施例的功率放大器的電路圖2是第一個(gè)實(shí)施例中微調(diào)圖1中可變電阻的流程圖；圖3是第二個(gè)實(shí)施例的功率放大器的電路圖；圖4是第二個(gè)實(shí)施例中微調(diào)圖3中可變電阻的流程圖；圖5是修改的功率放大器的電路圖；圖6是第三個(gè)實(shí)施例的功率放大器的電路圖；圖7是第三個(gè)實(shí)施例中微調(diào)圖6中FET1和2的漏電流的流程圖；圖8是現(xiàn)有技術(shù)的功率放大器的電路圖；以及圖9是另一現(xiàn)有技術(shù)中包括柵極偏壓發(fā)生電路的功率放大器的方框圖。
上述圖中，相同或相應(yīng)的元件或部件用相同的標(biāo)記表示。
(第一個(gè)實(shí)施例)圖1是第一個(gè)實(shí)施例的功率放大器的電路圖。
第一個(gè)實(shí)施例的功率放大器包括級(jí)聯(lián)的第一級(jí)和第二級(jí)。第一級(jí)包括接收輸入信號(hào)的輸入電路3、電阻7、可變電阻14、FET(場(chǎng)效應(yīng)晶體管)1、扼流線圈12，其中，F(xiàn)ET1的柵極連接到輸入電路3和可變電阻14和電阻7的連接點(diǎn)?？勺冸娮?4的另一端提供有偏壓Vgg，電阻7的另一端與地相連。扼流線圈12向FET1的源級(jí)(漏極)提供電壓Vdd，F(xiàn)ET1的漏極(源極)與地相連。第二級(jí)包括從FET1的源極接收FET1的輸出的耦合電路4、電阻10、可變電阻15、FET2、扼流線圈13和輸出負(fù)載5，其中，F(xiàn)ET2的柵極連接到耦合電路4以及可變電阻15和電阻10的連接點(diǎn)?？勺冸娮?5的另一端提供有偏壓Vgg，電阻10的另一端與地相連。扼流線圈13向FET2的源極(漏極)提供電壓Vdd，F(xiàn)ET2的漏極(源極)與地相連。功率放大器的輸出通過輸出負(fù)載5從FET2的源極輸出。
在這種電路結(jié)構(gòu)中，假設(shè)Vdd＝3.5V，Vgg＝-2.5V，F(xiàn)ET1的無功電流為120±5mA，F(xiàn)ET2的無功電流是500±10mA，并且在FET1和2中的柵極偏壓(Vop)中存在從-1.0到-2.0V的耗散，并且在FET1和2中的夾斷電壓中也存在從Vp＝-1.4到-2.4V的耗散。
在這樣一種結(jié)構(gòu)中，為了使來自偏壓Vgg的柵極電流Igg小于1mA，假設(shè)電阻7和10的電阻是4kΩ，可變電阻14和15的電阻在微調(diào)以后應(yīng)當(dāng)是2到8kΩ。另外，電阻14和15的阻值在微調(diào)以前應(yīng)當(dāng)小于160Ω，使得FET1和2處在夾斷狀態(tài)作微調(diào)。因此，電阻14和15的阻值是從160Ω到8kΩ。
下面描述微調(diào)可變電阻14和15的方法。
圖2描繪的是第一個(gè)實(shí)施例中給出微調(diào)圖1中所示的可變電阻14和15的流程圖。
在步驟s0，可變電阻14和15被設(shè)置在提供小于160Ω電阻的初始位置上。
在步驟s1，電壓源Vgg＝-2.5V和Vdd＝3.5V以此順序被提供到功率放大器。在后面的步驟s2，測(cè)量來自偏壓源Vdd的初始電流I0。在這種情況下，F(xiàn)ET1和2處在夾斷狀態(tài)，從而初始電流I0是除FET1和2中的漏電流以外的總電流。
測(cè)量電流I1時(shí)，在步驟s3和s4中改變(微調(diào)或調(diào)節(jié))可變電阻14的阻值。于是，電流I1是初始電流I0和前一級(jí)FET1的漏電流之和。接著，計(jì)算第一差值I1-I0，即FET1的漏電流，并且，如果FET1的漏電流在第一預(yù)定值范圍內(nèi)，即120±5mA，那么就在步驟s5中完成了微調(diào)可變電阻14。另外，在完成微調(diào)可變電阻14以后測(cè)量來自偏壓源Vdd的電流I2時(shí)，在步驟s6和s7中微調(diào)后級(jí)中FET 2的可變電阻15。于是，計(jì)算第二差值I2-I1，即FET 2中的漏電流，并且，如果FET 2中的漏電流在第二預(yù)定值即500±10mA的范圍內(nèi)，那么在步驟s8中就完成了微調(diào)可變電阻15。
如上所述，在微調(diào)可變電阻14和15之前，F(xiàn)ET 1和2均處在夾斷狀態(tài)，從而以上述順序微調(diào)整FET 1和2，可根據(jù)微調(diào)前后測(cè)得的電流之間的差值獲得FET1和2的漏電流。另外，因?yàn)槲⒄{(diào)可變電阻是以漏電流的預(yù)定值為低者的順序進(jìn)行的，從而FET中產(chǎn)生的熱被抑制，所以溫度變化更低，從而可以準(zhǔn)確地調(diào)節(jié)可變電阻14和15。(第二個(gè)實(shí)施例)在第一個(gè)實(shí)施例中，可變電阻14和15的阻值為從160Ω到8kΩ。微調(diào)中，困難的是每一級(jí)僅用一個(gè)可變電阻作調(diào)節(jié)。在第二個(gè)實(shí)施例中，每一級(jí)提供兩個(gè)可變電阻。即，第二個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大體與第一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是相同的。所不同的是，可變電阻14a和14b代替了可變電阻14，可變電阻15a和15b代替了可變電阻15。
圖3是第二個(gè)實(shí)施例的功率放大器的電路圖。
可變電阻14a和14b并聯(lián)連接在偏壓源Vgg和FET 1的柵極之間，而可變電阻15a和15b并聯(lián)連接在偏壓源Vgg和FET 2的柵極之間。
可變電阻14b和15b的阻抗是從2到8kΩ。可變電阻14a和15a具有低于160Ω的阻值，斷開時(shí)，阻值大體為無限大。例如，具有0Ω的電阻用激光器斷開。
圖4是第二個(gè)實(shí)施例中給出微調(diào)圖3中所示的可變電阻14b和15b的流程圖。
在步驟s11，電源電壓Vgg＝-2.5V和Vdd＝3.5V依次提供到功率放大器。在下面的步驟s12中，測(cè)量從偏壓源電壓Vdd得到的初始電流I0。在這一狀態(tài)下，F(xiàn)ET 1和2均處在夾斷狀態(tài)，從而初始電流I0(數(shù)字)是除FET 1和2中的漏電流以外的總電流。在下面的步驟s13中，可變電阻14a被斷開或隔離。
在下面的步驟s14和s15中，測(cè)量電流I1時(shí)，改變可變電阻14b的阻值。于是，電流I1是初始電流I0和FET 1的漏電流之和。在步驟s16中，計(jì)算第一差值I1-I0，即FET 1的漏電流，并且，如果FET 1的漏電流落在第一預(yù)定值即120±5mA的范圍內(nèi)，則在步驟s16中就完成了微調(diào)可變電阻14b。
另外，在步驟s17中，斷開或隔離開可變電阻15a。在下面的步驟s18和s19中，在完成微調(diào)可變電阻14b以后測(cè)量來自偏置電源電壓Vdd的電流I2的時(shí)候，微調(diào)后一級(jí)中FET2的可變電阻15b。接著，計(jì)算第二差值I2-I1，即FET 2的漏電流，并且，如果FET 2中的漏電流落在第二預(yù)定值即500±10mA的范圍內(nèi)，那么就完成了步驟s20中的微調(diào)可變電阻15b。
如上所述，通過提供可變電阻14a和15a，可以容易地微調(diào)可變電阻14b和15b，從而確保提供夾斷狀態(tài)和非夾斷狀態(tài)。
在該實(shí)施例中，每一可變電阻14b和15b可以包括一電阻和可變電阻組成的串聯(lián)電路。
該實(shí)施例中，可變電阻14a和15a具有低于160Ω的阻值，并且可以是完全隔離的。然而，也可以使得可變電阻14a和15a的阻值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于可變電阻14b和15b的阻值。
圖5是修改的功率放大器的電路圖。
在該修改的功率放大器中，可變電阻14a’和15a’是通過在印刷電路板100上提供電路圖形來提供的，在初始狀態(tài)下給出0Ω，而在斷開印刷電路圖形代之以可變電阻14a和15a以后為無限大阻值。(第三個(gè)實(shí)施例)圖6是第三個(gè)實(shí)施例的功率放大器的電路圖。第三個(gè)實(shí)施例的功率放大器具有與第一個(gè)實(shí)施例的大體相同的結(jié)構(gòu)。所不同的是，偏置電源電壓Vgg從負(fù)電壓源24通過D/A轉(zhuǎn)換器25和電阻20提供到FET 1的柵極，以及通過D/A轉(zhuǎn)換器26和電阻21提供到FET 2的柵極，并且還提供有控制電路22和存儲(chǔ)器(如向D/A轉(zhuǎn)換器25和26提供數(shù)據(jù)的EEPROM)。
控制電路22響應(yīng)于模式信號(hào)30和存儲(chǔ)命令信號(hào)31a和31b將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器23內(nèi)，并響應(yīng)于模式信號(hào)30從存儲(chǔ)器23讀取和提供數(shù)據(jù)。
當(dāng)模式信號(hào)30指示第一模式時(shí)，控制電路22從存儲(chǔ)器向D/A轉(zhuǎn)換器25和26讀取并提供用于夾斷的數(shù)據(jù)，使FET 1和2處于夾斷狀態(tài)，即，將偏置電源電壓Vgg1＝-2.5V提供到FET 1的柵極，偏置電源電壓Vgg2＝-2.5V提供到FET2的柵極，并提供電源電壓Vdd＝3.5V。
當(dāng)模式信號(hào)30指示第二模式時(shí)，控制電路22將數(shù)據(jù)讀取和提供到D/A轉(zhuǎn)換器25，從而FET 1的漏電流逐漸增大。當(dāng)模式信號(hào)30指示第三模式并提供存儲(chǔ)命令信號(hào)31a時(shí)，控制電路22把當(dāng)前提供到D/A轉(zhuǎn)換器25的數(shù)據(jù)作為第一設(shè)置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器23里。當(dāng)模式信號(hào)30指示第四模式時(shí)，控制電路22把該設(shè)置數(shù)據(jù)讀取并提供到D/A轉(zhuǎn)換器25。
類似地，當(dāng)模式信號(hào)30指示第五模式時(shí)，控制電路22將數(shù)據(jù)讀取并提供到D/A轉(zhuǎn)換器26，從而FET 2的漏電流逐漸增大。當(dāng)模式信號(hào)30指示第六模式并且是第二存儲(chǔ)命令信號(hào)31b時(shí)，控制電路22存儲(chǔ)當(dāng)前提供到D/A轉(zhuǎn)換器26的數(shù)據(jù)作為第二設(shè)置數(shù)據(jù)。當(dāng)模式信號(hào)30指示第七模式時(shí)，控制電路22從存儲(chǔ)器23讀取第二設(shè)置數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)提供到D/A轉(zhuǎn)換器26。在第五到第七模式中，控制電路22將第一設(shè)置數(shù)據(jù)保持在D/A轉(zhuǎn)換器25里，而在第二到第四模式中，控制電路22將用于夾斷的數(shù)據(jù)保持在D/A轉(zhuǎn)換器26里。
圖7是第三個(gè)實(shí)施例中給出微調(diào)圖6中所示FET 1和2的漏電流的流程圖。
在步驟s30中，存儲(chǔ)用于夾斷狀態(tài)的數(shù)據(jù)、用來增大FET 1的漏電流的數(shù)據(jù)、用來增大FET 2的漏電流的數(shù)據(jù)。
在步驟s31，偏置電源電壓Vgg1＝-2.5V、電源電壓Vgg2＝-2.5V和Vdd＝3.5V依次提供到功率放大器。在下面的步驟s23中，測(cè)量從電源電壓Vdd得到的初始電流I0。在該狀態(tài)下，F(xiàn)ET 1和2均處在夾斷狀態(tài)，從而初始電流I0是除FET 1和2中的漏電流以外的總電流。在下面的步驟s33中，控制電路22讀取并提供在第二模式中改變偏置電源電壓Vgg1的數(shù)據(jù)。
在下面的步驟s33和s34中，在測(cè)量電流I1時(shí)，改變偏置電源電壓Vgg1。于是，電流I1是初始電流I0和FET 1的漏電流之和。在步驟s35中，計(jì)算差值I1-I0，即FET 1的漏電流，并且，如果FET 1的漏電流在第一預(yù)定值即120±5mA的范圍內(nèi)，那么，控制電路22響應(yīng)于第三模式中的存儲(chǔ)命令信號(hào)31a，在步驟36將當(dāng)前提供到D/A轉(zhuǎn)換器25的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器23中，并且控制電路22將該數(shù)據(jù)保持在第四模式下，這樣就完成了微調(diào)電源電壓Vgg1。
另外，在下面的步驟s37和s38中，在完成微調(diào)電流以后測(cè)量從電源電壓Vgg1得到的電流時(shí)，電源電壓Vgg2被微調(diào)在第五模式下。接著，計(jì)算第二差值I2-I1，即FET 2中的漏電流，并且如果FET 2中的漏電流落在第二預(yù)定值即500±10mA的范圍內(nèi)時(shí)，控制電路22響應(yīng)于第六模式下的存儲(chǔ)命令信號(hào)31b，在步驟s40將當(dāng)前提供到D/A轉(zhuǎn)換器26的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器23中，并且在步驟s40完成了微調(diào)電源電壓Vgg2。在第七模式，控制電路22分別將第一和第二設(shè)置數(shù)據(jù)提供到D/A轉(zhuǎn)換器25和26，以使功率放大器放大輸入信號(hào)，并輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
在該實(shí)施例中，在步驟s36和s40，控制電路22存儲(chǔ)提供到D/A轉(zhuǎn)換器25和26的數(shù)據(jù)。然而，也可以在這些時(shí)序下存儲(chǔ)提供到D/A轉(zhuǎn)換器25和26的數(shù)據(jù)的地址。
在上述實(shí)施例中，如果有多級(jí)FET，那么就從當(dāng)前微調(diào)級(jí)測(cè)量的偏置電源電壓得到的電流和前一微調(diào)級(jí)中測(cè)得的電流之間的差獲得表示處在微調(diào)下的漏電流的差值。
在上述實(shí)施例中，F(xiàn)ET的級(jí)數(shù)為2。但是，本發(fā)明也可以應(yīng)用于具有一級(jí)FET的功率放大器和具有二級(jí)以上的FET的功率放大器。
權(quán)利要求
1.一種功率放大器，其特征在于，它包含接收信號(hào)的輸入裝置；偏壓發(fā)生電路，包括可變電阻，用來產(chǎn)生偏壓；場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它具有提供有所述接收信號(hào)和所述偏壓的柵極、源極和漏極，用來放大接收的信號(hào)；源極和漏極電路，它與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管耦合，使電流流過所述源極和所述漏極；以及用來從所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出經(jīng)放大的信號(hào)的輸出裝置，其中，所述偏壓發(fā)生電路產(chǎn)生一電壓范圍內(nèi)的所述偏壓，所述電壓范圍包括使所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于夾斷狀態(tài)的第一電壓和使所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于非夾斷狀態(tài)的第二電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的功率放大器，其特征在于，所述偏壓發(fā)生電路包含與所述可變電阻并聯(lián)相連的第二可變電阻，所述第二可變電阻的阻值具有這樣一個(gè)阻值范圍，即，包括使所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管處于所述夾斷狀態(tài)的阻值。
3.如權(quán)利要求2所述的功率放大器，其特征在于，它還包含一印刷電路板，其中，所述第二可變電阻包含在所述印刷電路板上的印刷電路圖形，以提供所述夾斷狀態(tài)，并且所述印刷電路圖形在斷開時(shí)用來提供所述非夾斷狀態(tài)。
4.一種功率放大器，其特征在于，它包含用來接收信號(hào)的輸入裝置；偏壓發(fā)生電路，它包括響應(yīng)于表示第一至第四模式的模式信號(hào)和存儲(chǔ)命令信號(hào)的存儲(chǔ)和讀取裝置以及電壓發(fā)生裝置，所述存儲(chǔ)和讀取裝置存儲(chǔ)夾斷電壓數(shù)據(jù)、連續(xù)變化的數(shù)據(jù)組，用來響應(yīng)于所述第一模式下所述存儲(chǔ)命令信號(hào)存儲(chǔ)所述連續(xù)變化數(shù)據(jù)組中的一個(gè)數(shù)據(jù)，以及用來讀取所述第二模式的所述夾斷電壓，順序讀取所述第三模式的所述連續(xù)變化數(shù)據(jù)組和響應(yīng)于所述第四模式的所述存儲(chǔ)命令信號(hào)而存儲(chǔ)的所述連續(xù)變化數(shù)據(jù)組中的所述一個(gè)數(shù)據(jù)，所述電壓發(fā)生裝置按照所述存儲(chǔ)和讀取裝置的輸出產(chǎn)生一偏壓；場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它具有提供有所述接收信號(hào)和所述偏壓的柵極、源極和漏極，用來放大在所述第四模式下的接收信號(hào)；源極和漏極電路，它與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管耦合，用來使電流流過所述源極和所述漏極；以及用來從所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出經(jīng)放大的信號(hào)的輸出裝置，所述夾斷電壓使得所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管處在夾斷狀態(tài)。
5.一種功率放大器，其特征在于，它包含用來接收信號(hào)的輸入裝置；偏壓發(fā)生電路，它包括響應(yīng)于表示第一至第四模式的模式信號(hào)和存儲(chǔ)命令信號(hào)的存儲(chǔ)和讀取裝置以及電壓發(fā)生裝置，所述存儲(chǔ)和讀取裝置存儲(chǔ)夾斷電壓數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)連續(xù)變化數(shù)據(jù)組，用來響應(yīng)于所述第一模式的所述存儲(chǔ)命令信號(hào)存儲(chǔ)所述連續(xù)變化數(shù)據(jù)組中的一個(gè)數(shù)據(jù)的地址，以及用來讀取所述第二模式的所述夾斷電壓，順序讀取所述第三模式的所述連續(xù)變化數(shù)據(jù)組和用響應(yīng)于所述第四模式的所述存儲(chǔ)命令信號(hào)而存儲(chǔ)的所述地址的所述連續(xù)變化數(shù)據(jù)組中的所述一個(gè)數(shù)據(jù)，所述電壓發(fā)生裝置按照所述存儲(chǔ)和讀取裝置的輸出產(chǎn)生一偏壓；場(chǎng)效應(yīng)晶體管，它具有提供有所述接收信號(hào)和所述偏壓的柵極、源極和漏極，用來放大所述第四模式的接收信號(hào)；源極和漏極電路，它與所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管耦合，用來使電流流過所述源極和所述漏極；以及用來從所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管輸出經(jīng)放大的信號(hào)的輸出裝置，所述夾斷電壓使得所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管處在夾斷狀態(tài)下。
6.一種微調(diào)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器的方法，其特征在于，它包含下述步驟(a)提供一可變電阻，用來從所述偏壓源向所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供一偏壓；(b)微調(diào)所述可變電阻，使得將所述偏壓微調(diào)成所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的夾斷電壓；(c)測(cè)量在步驟(b)中從所述偏壓源得到的第一電流；(d)調(diào)節(jié)所述可變電阻；(e)測(cè)量在步驟(d)中從所述偏壓源得到的第二電流；(f)計(jì)算所述第一和第二電流之間的差值；以及(g)確定所述可變電阻的阻值，使得所述差值處于預(yù)定值范圍內(nèi)，以放大輸入信號(hào)并輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
7.一種微調(diào)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器的方法，其特征在于，它包含下述步驟(a)提供第一可變電阻，用來從所述偏壓源向所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供一偏壓；(b)提供第二可變電阻，所述第二可變電阻與所述可變電阻并聯(lián)相連，并處在這樣一個(gè)狀態(tài)下，即，所述第一和第二可變電阻向所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管提供一夾斷電壓；(c)測(cè)量從所述偏壓源得到的第一電流；(d)使所述第二可變電阻的阻值大大高于所述第一電阻的阻值；(e)測(cè)量步驟(d)以后從所述偏壓源得到的第二電流；(f)調(diào)節(jié)所述第一可變電阻；(g)計(jì)算所述第一和第二電流之間的差值；以及(h)確定所述第一可變電阻的阻值，使得所述差值處于預(yù)定值范圍內(nèi)，以放大輸入信號(hào)并輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二可變電阻在步驟(b)中提供在一印刷電路板上，并且所述第二可變電阻在步驟(d)中斷開。
9.一種微調(diào)包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器的方法，其特征在于，它包含下述步驟(a)向所述功率放大器電路提供一存儲(chǔ)器和一d/a轉(zhuǎn)換器；(b)存儲(chǔ)用于夾斷電壓的第一數(shù)據(jù)和連續(xù)改變柵極偏壓的數(shù)據(jù)組；(c)用從所述存儲(chǔ)器、所述d/a轉(zhuǎn)換器和所述偏壓源得到的所述數(shù)據(jù)，向所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供所述夾斷電壓；(d)測(cè)量從所述偏壓源得到的第一電流；(e)向所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的所述柵極提供所述偏壓，所述偏壓用從所述存儲(chǔ)器、所述d/a轉(zhuǎn)換器和所述偏壓源得到的所述連續(xù)改變的柵極偏壓而連續(xù)改變；(f)測(cè)量在步驟(e)中從所述偏壓源得到的第二電流；(g)計(jì)算所述第一和第二電流之間的差值；以及(h)按照所述計(jì)算的差值確定最終數(shù)據(jù)，使得所述差值處于一預(yù)定值范圍內(nèi)；(i)將所述最終數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器內(nèi)；以及(j)按照所述存儲(chǔ)的最終數(shù)據(jù)向所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的所述柵極提供一最終偏壓，以放大輸入信號(hào)和輸出經(jīng)放大的信號(hào)。
10.一種微調(diào)包括級(jí)聯(lián)的多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管和偏壓源的功率放大器的方法，其特征在于，它包含下述步驟(a)提供可變電阻，用來從所述偏壓源向所述多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的柵極提供偏壓；(b)微調(diào)所述可變電阻，使得所述多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管處在夾斷狀態(tài)下；(c)測(cè)量在所述夾斷狀態(tài)下來自所述偏壓源的第一電流；(d)調(diào)節(jié)所述多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中一個(gè)晶體管的所述一個(gè)可變電阻；(e)測(cè)量在步驟(d)中來自所述偏壓源的第二電流；(f)計(jì)算所述第一和第二電流之間的差值；以及(g)確定使所述差值處在每一預(yù)定值范圍內(nèi)的所述可變電阻的阻值，其中，以從所述預(yù)定值為最小的所述多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管中的所述一個(gè)晶體管起為序，對(duì)所述場(chǎng)效應(yīng)晶體管的其他級(jí)重復(fù)進(jìn)行步驟(d)至(h)，步驟(f)中的所述差值是所述多級(jí)場(chǎng)效應(yīng)晶體管的其他級(jí)中步驟(e)中當(dāng)前測(cè)得的所述第二電流和步驟(e)中先前測(cè)得的所述第二電流之間的差值。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種性能優(yōu)越的包括FET和具有可變電阻的柵極偏置電路的功率放大器和微調(diào)功率放大器中可變電阻的方法。功率放大器包括輸入裝置、偏壓發(fā)生電路、場(chǎng)效應(yīng)晶體管、源極和漏極電路、輸出裝置。方法包括提供可變電阻、微調(diào)可變電阻、測(cè)量第一電流、測(cè)量第二電流、計(jì)算第一和第二電流的差值以及確定可變電阻的阻值。
文檔編號(hào)H03F3/193GK1201294SQ9810843
公開日1998年12月9日 申請(qǐng)日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月16日
發(fā)明者市川洋平 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社