[发明专利]功率控制电路及具有功率控制电路的射频功率放大器模块

说明书

技术领域

本发明涉及射频领域，尤其涉及功率控制电路及具有功率控制电路的射频功率放大器模块。

背景技术

全球移动通信系統(Global System for Mobile Communications)，即GSM，是当前应用最为广泛的移动电话标准。据GSM联合委员会报道，GSM在全球有15亿的用户，并且用户遍布140多个国家。因为许多GSM网络运营商与其他国外运营商有漫游协议，因此当用户到其他国家之后，仍然可以继续使用他们的移动电话。

在GSM蜂窝通信系统中，射频功率放大器模块是实现射频信号无线传输的核心部件，功率控制芯片则是射频功率放大器模块中的重要组成部分。功率控制是GSM蜂窝通信系统中一项提高频谱利用率和减少功率损耗的关键技术，在保持链路通话质量的前提下尽可能地控制移动终端和基站的发射功率，从而达到减少链路间相互干扰的目的。集成在射频功率放大器模块中的功率控制电路的主要功能是控制功率放大器的输出功率。在GSM无线电话中，可调的输出功率控制信号必须遵循一个叫做“脉冲模板”(Burst Mask)的规范。脉冲模板定义了上升时间、下降时间、持续时间以及可调功率控制信号对应的功率等级。GSM信号包含8个相等的时隙(time slots)，每个时隙必须遵循脉冲模板的规范。电话软件通过基带电路里的DAC(Digital to Analog Converter，数模转换器)产生一个功率可调的控制信号，通常叫做V_RAMP。V_RAMP信号的上升时间和下降时间的形状必须遵循脉冲模板(Burst Mask)的规范。V_RAMP信号的幅度决定输出功率的大小。

GSM射频功率放大器模块主要由功率控制电路和功率放大器两部分组成，如图1所示。功率放大器一般由驱动级和输出放大级两部分级联而成。驱动级的供电由功率控制电路提供，通过改变输入控制电压信号V_RAMP的值来改变输出供电电压值。输出放大级的供电由电源电压直接提供。GSM协议规定，手机发射功率是可以被基站控制的。基站通过下行SACCH信道，发出命令控制手机的发射功率级别，每两个相邻功率等级之间的发射功率相差2dB，GSM900频段的最大发射功率级别是5(33dBm)，最小发射功率级别是19(5dBm)，DCS1800频段的最大发射功率级别是0(30dBm)，最小发射功率级别是15(0dBm)。GSM标准对于每个功率级别的功率变化范围都是有着严格的要求，对于最大等级的要求标准是功率变化在±2dB。工作环境的温度变化是导致射频功率放大器输出功率变化的主要因素之一。通过在功率控制电路中设计温度补偿电路，可以实现对功率放大器的输出功率进行补偿，但目前尚无成熟的实现方案。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了功率控制电路及具有功率控制电路的射频功率放大器模块。

本发明提供了了一种功率控制电路，功率控制电路的输出电压具有正比于控制电压信号的温度系数。

在一个示例中，功率控制电路包括低压差稳压器和温度补偿电路；

控制电压信号输入温度补偿电路，温度补偿电路与低压差稳压器连接；

低压差稳压器的输出电压具有正比于控制电压信号的温度系数。

在一个示例中，低压差稳压器包括第一运算放大器505，PMOS晶体管507，电阻R5’和电阻R6’；温度补偿电路包括第二运算放大器506，电阻R1’，电阻R2’，电阻R3’和电阻R4’；

PMOS晶体管507的源极接电源电压，PMOS晶体管507的漏极依次经电阻R5’和电阻R6’接地，PMOS晶体管507的漏极为功率放大器501的驱动级502、503供电；

电阻R5’和电阻R6’之间的节点508与第一运算放大器505的负向输入端连接，第一运算放大器505的输出端与PMOS晶体管507的栅极连接；

控制电压信号依次经电阻R1’和电阻R2’接地，电阻R1’和电阻R2’之间的节点510与第二运算放大器506的正向输入端连接，第二运算放大器506的输出端依次经电阻R3’和电阻R4’接地；

电阻R3’和电阻R4’之间的节点509与第二运算放大器506的负向输入端连接，第二运算放大器506的输出端与第一运算放大器505的正向输入端连接；

电阻R1’和电阻R2’的温度系数不同，电阻R3’和电阻R4’的温度系数相同，电阻R5’和电阻R6’的温度系数相同；

第二运算放大器506输出的电压在30℃时与控制电压信号的电压相同。