一种自适应偏置电流源电路的制作方法

1.本实用新型涉及无线电能传输技术领域，尤其涉及一种自适应偏置电流源电路。


背景技术：

2.作为新一代移动通信技术，兼具高数据率、低时延与高可靠性的商用5g网络将逐步渗透到社会各个领域，以用户为中心构建全方位的信息生态系统，可满足未来海量设备接入通信的需求。
3.功率放大器作为无线通信系统中射频前端发射通路的核心组件，是将已调制的频带信号放大到所需要的功率值，并馈送到天线上辐射出去。
4.为了应对城区高用户密度、大数据流量和众多接入点，同时要解决更高工作频率下所带来愈发严重的寄生效应，密集架设的微基站群如何在保持一定带宽的前提下，依然实现高增益大功率输出的指标成为一项难题。
5.当晶体管工作于大信号时，由于hbt基-射结二极管的钳位作用，射频交流信号与偏置电流的叠加波形中进入负半轴的部分，对应至集电极电流会呈现出底部失真，即被限幅截断，不能放大；结合正弦函数的傅里叶变换可知，整流后的平均直流量将随着输入功率的增大而增加，且综合晶体管的自热效应，发射结压降降低了原静态工作点因此发生了偏离，将导致增益压缩与相位失真问题。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是针对背景技术的不足提供一种自适应偏置电流源电路，其以较少的版图面积开销来补偿大信号状态下跨导的减小进而改善线性度，同时提高稳定性，有效地避免了整流后的平均直流量将随着输入功率的增大而增加，且综合晶体管的自热效应，发射结压降降低了原静态工作点因此发生了偏离，将导致增益压缩与相位失真问题。
7.本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：
8.一种自适应偏置电流源电路，其特征在于：包含参考支路、线性化电路、射频输入端、射频输出端、电容c1、电容c2、电阻rf、电感l、三极管q0、电压vref端、电压vcc端，其中，参考支路包含电阻r1、三极管q1、三极管q2，线性化电路包含电容cl、三极管q3、电阻rbias；
9.其中，电压vref端连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端分别连接三极管q2的集电极、三极管q2的基极、三极管q3的基极和电容cl的一端，电容cl的另一端接地，三极管q2的发射极分别连接三极管q1的集电极和三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，电压vcc端分别连接三极管q3的集电极和电感l的一端，三极管q3的发射极分别连接电容cf的一端和电阻rbias的一端，电阻rbias的另一端分别连接电容c1的一端和三极管q0的基极，电容c1的另一端接地，三极管q0的发射极接地，三极管q0的集电极分别连接电容c2的一端、电阻rf的一端和电感l的另一端，电阻rf的另一端连接电容cf的另一端，电容c2的另一端连接射频输出端。
10.本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
11.本实用新型一种自适应偏置电流源电路，其以较少的版图面积开销来补偿大信号状态下跨导的减小进而改善线性度，同时提高稳定性，有效地避免了整流后的平均直流量将随着输入功率的增大而增加，且综合晶体管的自热效应，发射结压降降低了原静态工作点因此发生了偏离，将导致增益压缩与相位失真问题。
附图说明
12.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
13.图1是本实用新型一种自适应偏置电流源电路的电路图。
具体实施方式
14.下面结合附图对本实用新型的技术方案做进一步的详细说明：
15.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
16.一种自适应偏置电流源电路，包含参考支路、线性化电路、射频输入端、射频输出端、电容c1、电容c2、电阻rf、电感l、三极管q0、电压vref端、电压vcc端，其中，参考支路包含电阻r1、三极管q1、三极管q2，线性化电路包含电容cl、三极管q3、电阻rbias；
17.其中，电压vref端连接电阻r1的一端，电阻r1的另一端分别连接三极管q2的集电极、三极管q2的基极、三极管q3的基极和电容cl的一端，电容cl的另一端接地，三极管q2的发射极分别连接三极管q1的集电极和三极管q1的基极，三极管q1的发射极接地，电压vcc端分别连接三极管q3的集电极和电感l的一端，三极管q3的发射极分别连接电容cf的一端和电阻rbias的一端，电阻rbias的另一端分别连接电容c1的一端和三极管q0的基极，电容c1的另一端接地，三极管q0的发射极接地，三极管q0的集电极分别连接电容c2的一端、电阻rf的一端和电感l的另一端，电阻rf的另一端连接电容cf的另一端，电容c2的另一端连接射频输出端。
18.其中三极管q0的偏置电流由三极管q2和三极管q3组成的电流镜提供，通过调节限流电阻r1即可获得所需参考值；电阻rbias、三极管q3的基-射结二极管与到地电容cl一并构成了线性化电路，在工作频率下，其整体阻抗减小，相当于引入一条射频通路，并且电阻r1与将基极和集电极接在一起作二极管用的两个串联hbt相并联，其交流阻抗较电容cl大很多,因此泄漏进偏置电路的射频信号主要经线性化电路短路到地,从而保持了三极管q3的基极电位相对恒定,输入信号逐渐增大会使得功率管q0感应出更多的直流量。
19.考虑到多指晶体管功率耗散所引发的热耦合与自热效应，发射区中的电子在受到热激发后，会产生漂移，漂移的电子总数随温度升高而逐渐增多，若在恒定的基-射结电压驱动下，则三极管q0和三极管q3的基极电流会不同程度地增大一些，因而可将晶体管的pn
结等效视作具有负温度系数的可变电阻，此时其正向导通电压减小，所以靠近功率管芯放置的两堆叠二极管，它们两端的压降就会随温度升高而些许下降，由此拉低三极管q3的基极电位。类似，镇流电阻rbias也能通过负反馈，有效抑制住直流分量随温度变化而产生的波动，即三极管q1、三极管q2与电阻rbias协同起到温度补偿的作用，可阻止形成热失控避免出现电流增益坍塌。最后，为了抑制潜在不稳定，本设计在驱动级晶体管的输出端与其输入端之间引入了
20.rc串联反馈电路，联合电阻rbias用以吸收增益起伏过大时的能量，一定程度上还有助于消除失真产物并实现宽带匹配。
21.本实用新型以较少的版图面积开销来补偿大信号状态下跨导的减小进而改善线性度，同时提高稳定性，有效地避免了整流后的平均直流量将随着输入功率的增大而增加，且综合晶体管的自热效应，发射结压降降低了原静态工作点因此发生了偏离，将导致增益压缩与相位失真问题。
22.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。