[发明专利]一种新型LDMOS功放管的宽带偏置匹配与保护电路

说明书

本发明涉及一种新型LDMOS功放管的宽带偏置匹配与保护电路，一端经电位器连接输入电压，另一端连接LDMOS功放管，主要包括温度传感器N1和运算放大器N2；电位器RP1两固定端分别接输入电压Vcc和接地，电位器RP1自由端接入N2正向端；温度传感器N1紧贴LDMOS功放管安装在电路板上，N1的输出端U0通过R3接入N2的反向端；N2输出端U1接入LDMOS管栅极，R4连接N2反向端和N2输出端；针对LDMOS功放管就静态工作点温漂、过流失效、过温失效和漏极加电方式进行设计，通过温度传感器、运算放大器和MOS管开关实现了LDMOS功放管的静态工作点的温度补偿电路和过温过流保护电路，较现有电路具有更少的器件，提高了大批量的可生产性。

技术领域

本发明涉及通信电子技术领域，具体涉及一种新型LDMOS功放管的宽带偏置匹配与保护电路。

背景技术

射频功率放大器广泛应用在雷达、制导以及通信等领域，在微波低频段大功率芯片大多采用LDMOS功放管，其中LDMOS功放管是一种相对比较脆弱的器件，尤其是和低功率小信号放大管相比，主要表现在如下几方面：静态工作点温漂、热敏感性高和射频过载敏感性高。所以功率管的外围保护电路是至关重要的。传统的外围电路由于器件较多和不同批次差异性问题，导致体积过大、成本较高以及不利于大批量生产。

针对于静态工作点温漂问题，传统的LDMOS功放管静态工作点的栅极电压设置是通过调整栅极电位器完成的，然而，由于LDMOS功放管的静态工作点随温度呈正温度系数变化，使得功率放大器的线性度受到影响。针对LDMOS功放管的静态工作点温漂，在实际工作中，典型的LDMOS功放管的栅极直流偏置大多采用图1的方式

式中Vg为栅极电压，Vo为三端稳压器的标称稳压值，Vd为二极管的正向导通压降。如果我们认为Vo与温度变化无关，则可以得到

ΔVd为温度变化所引起的二极管正向导通压降Vd的变化量、ΔVg为二极管正向导通压降变化△Vd时，栅极电压Vg的变化量。

图1中的二极管为硅开关二极管，其导通压降随温度变化呈负温度系数变化趋势。通常，当温度升高时，此类二极管的导通压降会以一定的斜率下降，使得功放管的栅极电压降低，从而可抵消因温度上升功放管本身工作电流上升的趋势，稳定了工作点。但即便是同一型号的二极管不同批次也常有较大的差异，这使得同样的温补电路对同一型号的功放管达到的补偿效果可能会有较大的差异。所以，该温补电路在工作点补偿精度要求较高时不利于批量生产。

针对于过温失效和过流失效，典型的LDMOS功放管的外围过流和过温保护电路分别是通过不同的比较器开关运放控制保护的，器件较多，较难降低成本和模块的小型化，

针对于漏极加电方式，LDMOS功放管工作于推挽形式时，漏极电压传统的是用两根导线加到芯片上，一般的LDMOS功放管的静态工作点都是高电压高电流，两根导线加电方式会带来共模噪声影响芯片的工作点，不利于芯片的稳定性和可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型LDMOS功放管的宽带偏置匹配与保护电路，本发明通过温度传感器、加法器、比较器和MOS管开关相结合，巧妙的将比较器的阈值与温度联系起来用较少的器件实现了对LDMOS管的过温和过流的双重保护，减少了成本，节省了空间。

本发明的新型LDMOS功放管的宽带偏置匹配与保护电路，一端经电位器连接输入电压，另一端连接LDMOS功放管，主要包括温度传感器N1和运算放大器N2；

电位器RP1两个固定端分别接输入电压Vcc和接地，电位器RP1自由端接入N2正向端，RP1的自由端调节RP1电位器的接入电阻R1和未接入电阻R2的大小；

温度传感器N1紧贴LDMOS功放管安装在电路板上，温度传感器输出端电压U0通过R3接入N2的反向端；