一种LDMOS供电电路的制作方法

一种ldmos供电电路
技术领域
1.本实用新型实施例涉及射频功率放大器供电技术领域，尤其涉及一种ldmos供电电路。


背景技术：

2.ldmos(laterally-diffused metal-oxide semiconductor，横向扩散金属氧化物半导体)是高频大功率器件，采用硅工艺，主要面向移动电话基站的rf(radio frequency，射频)功率放大器，用于增强射频信号。ldmos工艺非常成熟，且成本较低，是广泛应用于3g、4g时代的主流射频技术，5g产品也有一定使用。
3.工业领域中，ldmos功放为射频器件中关键器件，决定着射频功率的大小，即与设备功能有着非常紧密的联系。故在产品设计时，对ldmos功放的电流及供电电压较为关注，现有技术中一般只有一条射频链路，并且在链路中采用电流检测放大器检测电流和精密采样电阻芯片获取供电电压，该种检测电流的方式应用受限，无法满足电路中存在多路ldmos功放时的电流检测情况。并且当存在多条射频链路时，则每条射频链路都需要同样的电流检测放大器及精密采样电阻芯片；设计成本大大增加；器件使用较多，电路设计可靠性降低；若在同一产品设计中，存在多条射频链路，且器件布局空间紧张时，同时且独立实现多条射频链路中ldmos功放的电流检测，则显得较为困难。


技术实现要素：

4.本实用新型提供一种ldmos供电电路，以实现同时对多条ldmos链路的供电以及电流检测，并且减少了电流检测放大电路和精密采样电阻的设置，降低了设计成本，提高了设计可靠性和灵活性。
5.为实现上述目的，本实用新型提出了一种ldmos供电电路，包括：供电芯片、至少一条ldmos功放链路、与所述ldmos功放链路对应的电压采集电路、处理芯片和模数转换芯片；
6.所述供电芯片包括电源输入端、至少一个电源输出端、至少一个电压采集端、至少一个使能端，所述电源输入端用于连接第一电源，所述电源输出端与所述ldmos功放链路的一端连接，所述ldmos功放链路的另一端连接ldmos功放芯片，所述电压采集端与所述电压采集电路的一端连接，所述电压采集电路的另一端与所述模数转换芯片的输入端连接，所述模数转换芯片的输出端与所述处理芯片的接收端连接，所述处理芯片包括至少一个通用输入/输出接口，所述通用输入/输出接口与所述使能端连接。
7.可选地，所述电源输入端与所述第一电源之间包括第一节点、第二节点、第一电容和第二电容，所述第一电容的一端与所述第一节点连接，所述第一电容的另一端接地；所述第二电容的一端与所述第二节点连接，所述第二电容的另一端接地。
8.可选地，所述ldmos功放链路包括磁珠、第三电容、第四电容、第五电容、第六电容和第七电容，所述磁珠的一端连接所述电源输出端，另一端连接所述ldmos功放芯片；所述第三电容的一端、所述第四电容一端、所述第五电容的一端均连接所述磁珠的一端，所述第
六电容的一端、所述第七电容的一端均连接所述磁珠的另一端；所述第三电容的另一端、所述第四电容的另一端、所述第五电容的另一端、所述第六电容的另一端和所述第七电容的另一端均接地。
9.可选地，所述电压采集电路包括分压电路和滤波稳压电路，所述分压电路与所述滤波稳压电路串联，所述分压电路的一端与所述电压采集端连接，所述滤波稳压电路的另一端与所述模数转换芯片的输入端连接。
10.可选地，所述分压电路包括第一电阻和第二电阻，所述第一电阻的一端与所述电压采集端连接，所述第一电阻的另一端与所述滤波稳压电路连接；所述第二电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第二电阻的另一端接地。
11.可选地，所述滤波稳压电路包括第三电阻和第八电容，所述第三电阻的一端与所述第一电阻的另一端连接，所述第三电阻的另一端与所述模数转换芯片的输入端连接；所述第八电容的一端与所述第三电阻的另一端连接，所述第八电容的另一端接地。
12.可选地，所述ldmos供电电路还包括：延时电路，所述延时电路位于所述通用输入/输出接口与所述使能端之间，所述延时电路包括第四电阻和第五电阻，所述第四电阻的一端与所述通用输入/输出接口连接，所述第四电阻的另一端与所述使能端连接；所述第五电阻的一端与所述第四电阻的另一端连接，所述第五电阻的另一端接地。
13.可选地，所述供电芯片还包括至少一个输出电压指示端，所述输出电压指示端连接发光二极管的阴极，所述发光二极管的阳极与第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端连接第二电源，所述第二电源电压小于所述第一电源电压。
14.可选地，所述供电芯片还包括延时关断端，所述延时关断端与第七电阻的一端连接，所述第七电阻的另一端接地。
15.可选地，所述处理芯片与所述模数转换芯片之间通过数据线连接。
16.根据本实用新型提出的ldmos供电电路，包括：供电芯片、至少一条ldmos功放链路、与ldmos功放链路对应的电压采集电路、处理芯片和模数转换芯片；供电芯片包括电源输入端、至少一个电源输出端、至少一个电压采集端、至少一个使能端，电源输入端用于连接第一电源，电源输出端与ldmos功放链路的一端连接，ldmos功放链路的另一端连接ldmos功放芯片，电压采集端与电压采集电路的一端连接，电压采集电路的另一端与模数转换芯片的输入端连接，模数转换芯片的输出端与处理芯片的接收端连接，处理芯片包括至少一个通用输入/输出接口，通用输入/输出接口与使能端连接，以控制供电芯片给ldmos功放芯片进行供电，以实现同时对多条ldmos链路的供电以及电流检测，并且减少了电流检测放大电路和精密采样电阻的设置，降低了设计成本，提高了设计可靠性和灵活性。
附图说明
17.图1是本实用新型实施例提出的ldmos供电电路的方框图；
18.图2是本实用新型实施例提出的ldmos供电电路的电路原理图；
19.图3是本实用新型一个实施例提出的ldmos供电电路的电路原理图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处
所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。
21.图1是本实用新型实施例提出的ldmos供电电路的方框图。如图1所示，该ldmos供电电路100，包括：供电芯片101、至少一条ldmos功放链路102、与所述ldmos功放链路对应的电压采集电路103、处理芯片104和模数转换芯片105；
22.所述供电芯片101包括电源输入端in、至少一个电源输出端out、至少一个电压采集端imon、至少一个使能端en，所述电源输入端in用于连接第一电源106，所述电源输出端out与所述ldmos功放链路102的一端连接，所述ldmos功放链路102的另一端连接ldmos功放芯片107，所述电压采集端imon与所述电压采集电路103的一端连接，所述电压采集电路103的另一端与所述模数转换芯片105的输入端vin连接，所述模数转换芯片105的输出端与所述处理芯片104的接收端连接，所述处理芯片104包括至少一个通用输入/输出接口gpio，所述通用输入/输出接口与所述使能端en连接，以控制所述供电芯片101给所述ldmos功放芯片107进行供电。
23.需要说明的是，第一电源106通过电源输入端in对供电芯片101上电，处理芯片104的gpio端口输出信号控制供电芯片101的使能端en的至高电平或低电平，供电芯片101的电源输出端out对ldmos功放链路102输出电压或关断电压，以控制供电芯片101对ldmos功放链路102进行供电或断电。
24.在供电芯片101对ldmos功放链路102供电的同时，模数转换芯片105通过电压采集电路103自供电芯片101的电压采集端imon获取ldmos功放链路102的电压，并发送至处理芯片104，处理芯片104根据ldmos功放链路102的电压以及电阻计算该链路的电流，每条链路的电阻可以提前预存在处理芯片104中，从而可以根据该链路的电流判断该链路的ldmos功放芯片107是否正常工作。
25.可以理解的是，当ldmos功放链路102为多条时，每条ldmos功放链路102均相互独立，不受其他路的影响。
26.由此，仅通过一个供电芯片101，就可以实现同时对多条ldmos功放链路的供电的控制，以及电流的检测，减少了电流检测放大电路和精密采样电阻的设置，降低了设计成本，提高了设计可靠性和灵活性。
27.可选地，图2是本实用新型实施例提出的ldmos供电电路的电路原理图。如图2所示，所述电源输入端in与所述第一电源106之间包括第一节点a、第二节点b、第一电容c1和第二电容c2，所述第一电容c1的一端与所述第一节点a连接，所述第一电容c1的另一端接地；所述第二电容c2的一端与所述第二节点b连接，所述第二电容c2的另一端接地。其中，第一电容c1和第二电容c2主要起到对第一电源106输出电压的滤波和稳压的作用。
28.可选地，如图2所示，所述ldmos功放链路102包括磁珠fb、第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6和第七电容c7，所述磁珠fb的一端连接所述电源输出端out，另一端连接所述ldmos功放芯片107；所述第三电容c3的一端、所述第四电容c4一端、所述第五电容c5的一端均连接所述磁珠fb的一端，所述第六电容c6的一端、所述第七电容c7的一端均连接所述磁珠fb的另一端；所述第三电容c3的另一端、所述第四电容c4的另一端、所述第五电容c5的另一端、所述第六电容c6的另一端和所述第七电容c7的另一端均接地。其中，第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第六电容c6和第七电容c7主要是对供电芯片101的电
源输出端out输出的电压进行滤波和稳压。磁珠fb主要是对供电芯片101的电源输出端out输出的电压进行滤波。另外，在调试阶段，可以将磁珠fb的另一端与ldmos功放芯片107断开，接其他的负载对整个供电电路100进行调试。
29.可选地，如图2所示，所述电压采集电路103包括分压电路1031和滤波稳压电路1032，所述分压电路1031与所述滤波稳压电路1032串联，所述分压电路1031的一端与所述电压采集端imon连接，所述滤波稳压电路1032的另一端与所述模数转换芯片105的输入端vin连接。
30.可选地，如图2所示，所述分压电路1031包括第一电阻r1和第二电阻r2，所述第一电阻r1的一端与所述电压采集端imon连接，所述第一电阻r1的另一端与所述滤波稳压电路1032连接；所述第二电阻r2的一端与所述第一电阻r1的另一端连接，所述第二电阻r2的另一端接地。
31.可选地，如图2所示，所述滤波稳压电路1032包括第三电阻r3和第八电容c8，所述第三电阻r3的一端与所述第一电阻r1的另一端连接，所述第三电阻r3的另一端与所述模数转换芯片105的输入端vin连接；所述第八电容c8的一端与所述第三电阻r3的另一端连接，所述第八电容c8的另一端接地。
32.可以理解的是，分压电路1031中的第一电阻r1和第二电阻r2的设置，可以对电压采集端imon的电压进行分压，使得满足模数转换芯片105的工作电压，第二电阻r2的设置也可以对电压采集电路103起到过流保护作用。第三电阻r3和第八电容c8构成rc滤波电路，对分压电路1031采集到的电压信号进行滤波，之后输入模数转换芯片105的输入端vin，模数转换芯片105对该电压信号进行模数转换之后发送至处理芯片104，处理芯片104根据数字电压信号计算ldmos功放链路102的电流。可选地，所述处理芯片104与所述模数转换芯片105之间通过数据线sda连接。
33.可选地，如图2所示，所述ldmos供电电路100还包括：延时电路108，所述延时电路108位于所述通用输入/输出接口gpio与所述使能端en之间，所述延时电路108包括第四电阻r4和第五电阻r5，所述第四电阻r4的一端与所述通用输入/输出接口gpio连接，所述第四电阻r4的另一端与所述使能端en连接；所述第五电阻r5的一端与所述第四电阻r4的另一端连接，所述第五电阻r5的另一端接地。
34.可以理解的是，当第一电源106对供电芯片101上电之后，使能端en默认处于高电平，此时，供电芯片101的电源输出端out就要输出电压，但由于供电电路100的其他芯片还未进入工作状态，电源输出端out输出电压对ldmos功放链路进行供电并不是由处理芯片104的gpio端控制，由此，需要通过第五电阻r5将使能端en的电平拉低，使得处理芯片104进入工作状态后，通过第四电阻r4给使能端en信号，以控制供电芯片101的电源输出端out是否输出电压，避免由处理芯片104输出的信号和供电芯片101本身的信号对使能端en的控制发生混乱。
35.可选地，如图2所示，所述供电芯片101还包括至少一个输出电压指示端alrt，所述输出电压指示端alrt连接发光二极管d的阴极，所述发光二极管d的阳极与第六电阻r6的一端连接，所述第六电阻r6的另一端连接第二电源109，所述第二电源109电压小于所述第一电源106电压。其中，第一电源106的电压可以为28v，第二电源109的电压可以为3v。
36.需要说明的是，输出电压指示端alrt的电压默认为高电平，即第一电源106的电
平，此时，发光二极管d处于熄灭状态，当ldmos功放链路102出现异常时，输出电压指示端alrt的电压由高电平转为低电平，此时，发光二极管d处于点亮状态，由此，可以直观的看到哪路ldmos功放链路102发生异常。
37.可选地，如图2所示，所述供电芯片101还包括延时关断端dly，所述延时关断端dly与第七电阻r7的一端连接，所述第七电阻r7的另一端接地。
38.其中，延时关断端dly判断ldmos功放链路102处于异常是否超出一定时间，当超出一定时间后控制电源输出端out关断输出电压。
39.下面以两路ldmos功放链路为例进行说明。
40.图3是本实用新型一个实施例提出的ldmos供电电路的电路原理图。如图3所示，该ldmos供电电路中包括两个ldmos功放芯片，分别为ldmos pa chip1(1071)和ldmos pa chip2(1072)；供电芯片101设置有4路电源输出端。
41.供电芯片101的第一电源输入引脚in1和第二电源输入引脚in2均连接28v的电源，在28v的供电线路上连接有第一电容c1和第二电容c2，以对28v的电源稳压滤波后接入第一电源输入引脚in1和第二电源输入引脚in2；供电芯片101的第一电源输出引脚out11和第二电源输出引脚out12合并连接第一ldmos功放芯片1071，第三电源输出引脚out21和第四电源输出引脚out22合并连接第二ldmos功放芯片1072；其中，在第一ldmos功放芯片1071与供电芯片101连接的线路上，布置有第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第一磁珠fb1、第六电容c6和第七电容c7，第三电容c3、第四电容c4、第五电容c5、第一磁珠fb1、第六电容c6和第七电容c7对第一电源输出引脚out11和第二电源输出引脚out12输出的电压稳压滤波后接入第一ldmos功放芯片1071的vdd端。在第二ldmos功放芯片1072与供电芯片101连接的线路上，布置有第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第二磁珠fb2、第十一电容c11和第十二电容c12，第八电容c8、第九电容c9、第十电容c10、第二磁珠fb2、第十一电容c11和第十二电容c12对第三电源输出引脚out21和第四电源输出引脚out22输出的电压稳压滤波后接入第二ldmos功放芯片1072的vdd端。
42.28v电源对供电芯片101上电之后，供电芯片101的第一电源输出端引脚out11和第二电源输出端引脚out12给第一ldmos功放芯片1071供电，供电芯片101的第三电源输出端引脚out21和第四电源输出端引脚out22给第二ldmos功放芯片1072供电。
43.供电芯片101的第一输出电压指示端alrt1连接有第一发光二极管d1的阴极，第一发光二极管d1的阳极连接第一电阻r1，第一电阻r1的另一端连接3v电源，第二输出电压指示端alrt2连接有第二发光二极管d2的阴极，第二发光二极管d2的阳极连接第二电阻r2，第二电阻r2的另一端连接3v电源。当第一ldmos功放芯片1071出现异常时，第一输出电压指示端alrt1输出低电平，第一发光二极管d1导通点亮；当第二ldmos功放芯片1072出现异常时，第二输出电压指示端alrt2输出低电平，第二发光二极管d2导通点亮。
44.供电芯片101的第一使能端en1连接有第三电阻r3和第五电阻r5，第三电阻r3的另一端连接处理芯片104的第一gpio1端口，第五电阻r5的另一端接地，处理芯片104通过第一gpio1端口输出信号为高电平时控制供电芯片101给第一ldmos功放芯片1071供电，处理芯片104通过第一gpio1端口输出信号为低电平时控制供电芯片101给第一ldmos功放芯片1071断电；供电芯片101的第二使能端en2连接有第四电阻r4和第六电阻r6，第四电阻r4的另一端连接处理芯片104的第二gpio2端口，第六电阻r6的另一端接地，处理芯片104通过第
二gpio2端口输出信号为高电平时控制供电芯片101给第二ldmos功放芯片1072供电，处理芯片104通过第二gpio2端口输出信号为低电平时控制供电芯片101给第二ldmos功放芯片1072断电。
45.供电芯片101的延时关断端dly连接第七电阻r7，第七电阻r7的另一端接地。当第一ldmos功放芯片1071和/或第二ldmos功放芯片1072出现异常时，供电芯片101的电源输出端会进入关断-开启-关断的模式，延时关断端dly记录该模式的持续时间，当持续时间达到一定时间后，即超出dly的时间限制时，供电芯片101的电源输出端彻底关断电压输出，以便误判停止整个电路的供电。第一输出电压指示端alrt1输出低电平，第一发光二极管d1导通点亮；和/或第二输出电压指示端alrt2输出低电平，第二发光二极管d2导通点亮。以便工程师直观获取电路状态。
46.供电芯片101的第一电压采集端imon1采集第一ldmos功放芯片1071的电压，第二电压采集端imon2采集第二ldmos功放芯片1072的电压，第一电压采集端imon1连接第八电阻r8和第十电阻r10的一端，第八电阻r10的另一端连接第十二电阻r12的一端，第十二电阻r12的另一端连接模数转换芯片105的第一输入端vin1，第十电阻r10的另一端接地，第十二电阻r12的另一端连接有第十三电容c13，第十三电容c13的另一端接地。第二电压采集端imon2连接第九电阻r9和第十一电阻r11的一端，第九电阻r9的另一端连接第十三电阻r13的一端，第十三电阻r13的另一端连接模数转换芯片105的第二输入端vin2，第十一电阻r11的另一端接地，第十三电阻r13的另一端连接有第十四电容c14，第十四电容c14的另一端接地。
47.第一电源采集端imon1采集电压后经过第八电阻r8和第十电阻r10分压后，经过第十二电阻r12和第十三电容c13滤波后输入至模数转换芯片105的第一输入端vin1，第二电源采集端imon2采集电压后经过第九电阻r9和第十一电阻r11分压后，经过第十三电阻r13和第十四电容c14滤波后输入至模数转换芯片105的第二输入端vin2。
48.模数转换芯片105将采集的电压模数转换后发送至处理芯片104，处理芯片104根据该电压计算ldmos的电流。其中，模数转换芯片105和处理芯片104之间采用sda即数据线的形式进行数据传输。另外，两个芯片之间还接有scl控制线。
49.其中，模数转换芯片105的电源端vbat连接3v电源，处理芯片104的电源端vbat连接3v电源。
50.另外，供电芯片101本身设置有接地端进行接地。
51.需要说明的是，供电芯片101可以连接4-8路ldmos功放芯片，对应的电压采集端、使能端、电源输入端和输出电压指示端的个数均对应ldoms芯片的个数设置。
52.综上所述，根据本实用新型提出的ldmos供电电路，包括：供电芯片、至少一条ldmos功放链路、与ldmos功放链路对应的电压采集电路、处理芯片和模数转换芯片；供电芯片包括电源输入端、至少一个电源输出端、至少一个电压采集端、至少一个使能端，电源输入端用于连接第一电源，电源输出端与ldmos功放链路的一端连接，ldmos功放链路的另一端连接ldmos功放芯片，电压采集端与电压采集电路的一端连接，电压采集电路的另一端与模数转换芯片的输入端连接，模数转换芯片的输出端与处理芯片的接收端连接，处理芯片包括至少一个通用输入/输出接口，通用输入/输出接口与使能端连接，以控制供电芯片给ldmos功放芯片进行供电，以实现同时对多条ldmos链路的供电以及电流检测，并且减少了
电流检测放大电路和精密采样电阻的设置，降低了设计成本，提高了设计可靠性和灵活性。
53.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。