本發(fā)明屬于無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功率管的偏置電路以及設(shè)有該偏置電路的功率放大器、無(wú)線(xiàn)通信裝置。

背景技術(shù)：
在無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中，發(fā)射機(jī)是其中重要的組成部分，而功率放大器又是發(fā)射機(jī)中的關(guān)鍵器件，用于完成射頻信號(hào)的功率放大。目前無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)中所用的功率管，以氮化鎵（GaN）作為基底的高電子遷移率晶體管（HighElectronMobilityTransistor，簡(jiǎn)稱(chēng)HEMT）具有禁帶寬度大、擊穿電壓高、飽和電子速度大等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿(mǎn)足無(wú)線(xiàn)通信系統(tǒng)高頻、高效、大帶寬的需求，已經(jīng)逐漸取代了以硅（Si）作為基底的橫向擴(kuò)散金屬氧化物半導(dǎo)體（lateraldouble-diffusedmetal-oxidesemiconductor，簡(jiǎn)稱(chēng)LDMOS）。然而，以GaN作為基底的HEMT需要負(fù)柵壓控制，而且功率管的柵極和漏極都是分別供電的，HEMT對(duì)上下電順序的要求也更加嚴(yán)格。在漏極已經(jīng)上電時(shí)，如果出現(xiàn)柵極還未上電，或柵極已經(jīng)下電的情況，漏極的大電流就很容易使功率管燒毀，即使在系統(tǒng)電壓出現(xiàn)異常時(shí)，也應(yīng)當(dāng)保證安全可靠的上下電順序。本發(fā)明人在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問(wèn)題：現(xiàn)有的功率管偏置電路不能保證嚴(yán)格的上下電順序，因此功率管存在燒毀的風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明實(shí)施例提供了一種功率管的偏置電路以及設(shè)有該偏置電路的功率放大器、無(wú)線(xiàn)通信裝置，解決了現(xiàn)有的功率管的偏置電路不能保證嚴(yán)格的上下電順序，因此功率管存在燒毀的風(fēng)險(xiǎn)的技術(shù)問(wèn)題。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：一方面，提供了一種功率管的偏置電路，包括柵極電源端、漏極電源端、電壓轉(zhuǎn)換單元、電壓控制單元和開(kāi)關(guān)單元；所述柵極電源端連接所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端；所述漏極電源端連接所述電壓控制單元的第一輸入端和所述開(kāi)關(guān)單元的輸入端；所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端用于連接功率管的柵極，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端連接所述電壓控制單元的第二輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)換單元用于，將所述柵極電源端輸出的電壓轉(zhuǎn)換為功率管的柵極電壓，且當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端輸出穩(wěn)定的柵極電壓時(shí)，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端輸出控制信號(hào)；所述電壓控制單元的輸出端連接所述開(kāi)關(guān)單元的控制端，所述電壓控制單元用于，當(dāng)所述電壓控制單元的第一輸入端為高電平時(shí)，如果所述電壓控制單元的第二輸入端接收到所述控制信號(hào)，則所述電壓控制單元的輸出端輸出打開(kāi)信號(hào)，如果所述電壓控制單元的第二輸入端未接收到所述控制信號(hào)，則所述電壓控制單元的輸出端輸出關(guān)斷信號(hào)；所述開(kāi)關(guān)單元的輸出端用于連接功率管的漏極，所述開(kāi)關(guān)單元用于，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)單元的控制端接收到所述打開(kāi)信號(hào)時(shí)，打開(kāi)所述開(kāi)關(guān)單元的輸入端至所述開(kāi)關(guān)單元的輸出端之間的通路，當(dāng)所述開(kāi)關(guān)單元的控制端接收到所述關(guān)斷信號(hào)時(shí)，關(guān)斷所述開(kāi)關(guān)單元的輸入端至所述開(kāi)關(guān)單元的輸出端之間的通路。在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述漏極電源端與所述電壓控制單元的第一輸入端之間還設(shè)置有或邏輯單元；所述漏極電源端連接所述或邏輯單元的第一輸入端，所述或邏輯單元的輸出端連接所述電壓控制單元的第一輸入端；所述柵極電源端連接所述或邏輯單元的第二輸入端；所述或邏輯單元用于，對(duì)所述柵極電源端和所述漏極電源端輸出的電壓進(jìn)行或邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果輸入所述電壓控制單元的第一輸入端。結(jié)合第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述開(kāi)關(guān)單元為P型MOS管，所述MOS管的柵極作為所述開(kāi)關(guān)單元的控制端，源極作為所述開(kāi)關(guān)單元的輸入端，漏極作為所述開(kāi)關(guān)單元的輸出端。結(jié)合第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述控制信號(hào)為低電平信號(hào)。結(jié)合第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述電壓控制單元包括第一三極管和第二三極管；所述第一三極管的基極連接所述電壓控制單元的第二輸入端，還通過(guò)第一電阻連接所述電壓控制單元的第一輸入端；所述第一三極管的集電極通過(guò)第二電阻連接所述電壓控制單元的第一輸入端，還通過(guò)第三電阻連接所述第二三極管的基極；所述第二三極管的集電極通過(guò)第四電阻連接所述電壓控制單元的輸出端；所述第一三極管和所述第二三極管的發(fā)射極均接地；所述MOS管的柵極與源極之間連接有第五電阻。結(jié)合上述任意一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第五種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，所述功率管為HEMT。另一方面，提供了一種功率放大器，包括功率管以及上述任一一種實(shí)現(xiàn)方式所述的偏置電路。另一方面，提供了一種無(wú)線(xiàn)通信裝置，包括接收通道和發(fā)射通道，所述發(fā)射通道中設(shè)有上述的功率放大器，所述功率放大器用于放大所述發(fā)射通道中的射頻信號(hào)的功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn)：柵極電源端通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換單元為功率管的柵極供電，漏極電源端通過(guò)開(kāi)關(guān)單元為功率管的漏極供電。功率管上電時(shí)，當(dāng)漏極電源端輸出高電平時(shí)，就能夠?yàn)殡妷嚎刂茊卧╇?。此時(shí)，只有當(dāng)柵極電源端正常供電，使電壓轉(zhuǎn)換單元正常工作，向功率管的柵極輸出穩(wěn)定的柵極電壓時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換單元才能向電壓控制單元輸出控制信號(hào)，從而由電壓控制單元向開(kāi)關(guān)單元輸出打開(kāi)信號(hào)，將開(kāi)關(guān)單元打開(kāi)，使漏極電源端能夠?yàn)楣β使艿穆O供電，因此保證了功率管的柵極上電之后再給漏極上電，保證了功率管上電時(shí)的安全性。功率管下電時(shí)，或系統(tǒng)故障導(dǎo)致柵極電源端電壓異常時(shí)，將會(huì)使電壓轉(zhuǎn)換單元不能輸出正常穩(wěn)定的柵極電壓，所以電壓轉(zhuǎn)換單元就會(huì)立即停止輸出控制信號(hào)，使電壓控制單元輸出關(guān)閉信號(hào)，從而關(guān)閉開(kāi)關(guān)單元，漏極電源端就不能為功率管的漏極供電了。因此，當(dāng)功率管的柵極下電或異常時(shí)，也能夠使漏極立即下電，保證了功率管下電或系統(tǒng)供電異常時(shí)的安全性。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹。圖1為本發(fā)明的實(shí)施例1所提供的偏置電路的示意圖；圖2為本發(fā)明的實(shí)施例1所提供的偏置電路的具體實(shí)施方式的示意圖；圖3為本發(fā)明的實(shí)施例2所提供的偏置電路的示意圖。具體實(shí)施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。實(shí)施例1：如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例所提供的功率管的偏置電路可應(yīng)用于功率放大器中，其中功率管優(yōu)選為HEMT，當(dāng)然也可以是LDMOS等其他功率管。該偏置電路包括柵極電源端Vg0、漏極電源端Vd0、電壓轉(zhuǎn)換單元、電壓控制單元和開(kāi)關(guān)單元。Vg0連接電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端，Vd0連接電壓控制單元的第一輸入端和開(kāi)關(guān)單元的輸入端。電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端用于連接HEMT的柵極，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端連接電壓控制單元的第二輸入端。電壓轉(zhuǎn)換單元用于，將Vg0轉(zhuǎn)換為功率管的柵極電壓Vg，且當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端輸出穩(wěn)定的柵極電壓Vg時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端輸出控制信號(hào)（例如低電平信號(hào)）。電壓控制單元的輸出端連接開(kāi)關(guān)單元的控制端。電壓控制單元用于，當(dāng)電壓控制單元的第一輸入端為高電平時(shí)，如果電壓控制單元的第二輸入端接收到電壓轉(zhuǎn)換單元發(fā)出的控制信號(hào)，則電壓控制單元的輸出端向開(kāi)關(guān)單元輸出打開(kāi)信號(hào)；如果電壓控制單元的第二輸入端未接收到控制信號(hào)，則電壓控制單元的輸出端向開(kāi)關(guān)單元輸出關(guān)斷信號(hào)。開(kāi)關(guān)單元的輸出端用于連接HEMT的漏極。開(kāi)關(guān)單元用于，當(dāng)開(kāi)關(guān)單元的控制端接收到打開(kāi)信號(hào)時(shí)，打開(kāi)開(kāi)關(guān)單元的輸入端至開(kāi)關(guān)單元的輸出端之間的通路，當(dāng)開(kāi)關(guān)單元的控制端接收到關(guān)斷信號(hào)時(shí)，關(guān)斷開(kāi)關(guān)單元的輸入端至開(kāi)關(guān)單元的輸出端之間的通路本發(fā)明實(shí)施例中，Vg0通過(guò)電壓轉(zhuǎn)換單元為HEMT的柵極供電，Vd0通過(guò)開(kāi)關(guān)單元為HEMT的漏極供電。HEMT上電時(shí)，當(dāng)Vd0輸出高電平時(shí)，就能夠?yàn)殡妷嚎刂茊卧╇?。此時(shí)，只有當(dāng)Vg0正常供電，使電壓轉(zhuǎn)換單元正常工作，向HEMT的柵極輸出穩(wěn)定的柵極電壓Vg時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換單元才能向電壓控制單元輸出控制信號(hào)，從而由電壓控制單元向開(kāi)關(guān)單元輸出打開(kāi)信號(hào)，將開(kāi)關(guān)單元打開(kāi)，使Vd0能夠?yàn)镠EMT的漏極提供漏極電壓Vd，因此保證了HEMT的柵極上電之后再給漏極上電，保證了HEMT上電時(shí)的安全性。HEMT下電時(shí)，或系統(tǒng)故障導(dǎo)致Vd0電壓異常時(shí)，將會(huì)使電壓轉(zhuǎn)換單元不能輸出正常穩(wěn)定的柵極電壓，所以電壓轉(zhuǎn)換單元就會(huì)立即停止輸出控制信號(hào)，使電壓控制單元輸出關(guān)閉信號(hào)，從而關(guān)閉開(kāi)關(guān)單元，Vd0就不能為HEMT的漏極供電了。因此，當(dāng)HEMT的柵極下電或異常時(shí)，也能夠使漏極立即下電，保證了HEMT下電或系統(tǒng)供電異常時(shí)的安全性。本發(fā)明實(shí)施例提供的功率管的偏置電路中，各個(gè)單元具體的實(shí)現(xiàn)方式如圖2所示：因?yàn)楸景l(fā)明實(shí)施例中的HEMT需要用負(fù)柵壓供電，所以本實(shí)施例中的電壓轉(zhuǎn)換單元用于將正電壓Vg0轉(zhuǎn)換為負(fù)電壓Vg，由第一輸出端輸出至HEMT的柵極。此外，當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端輸出穩(wěn)定的柵極電壓Vg時(shí)，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端還輸出控制信號(hào)。本實(shí)施例中，該控制信號(hào)為低電平信號(hào)。本發(fā)明實(shí)施例中的開(kāi)關(guān)單元為P型MOS管T1。T1的柵極作為開(kāi)關(guān)單元的控制端，連接電壓控制單元的輸出端；源極作為開(kāi)關(guān)單元的輸入端，連接Vd0；漏極作為開(kāi)關(guān)單元的輸出端，連接HEMT的漏極。當(dāng)然，在其他實(shí)施方式中，開(kāi)關(guān)單元也可以采用N型MOS管，或者其他形式的具有開(kāi)關(guān)功能的器件。本發(fā)明實(shí)施例中，電壓控制單元包括第一三極管VT1、第二三極管VT2和五個(gè)電阻。VT1的基極連接電壓控制單元的第二輸入端（即連接電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端），還通過(guò)第一電阻R1連接電壓控制單元的第一輸入端（即連接Vd0）。VT1的集電極通過(guò)第二電阻R2連接電壓控制單元的第一輸入端（即連接Vd0），還通過(guò)第三電阻R3連接VT2的基極。VT2的集電極通過(guò)第四電阻R4連接電壓控制單元的輸出端（即連接T1的柵極）。VT1和VT2的發(fā)射極均接地。T1的柵極與源極之間連接有第五電阻R5。HEMT上電時(shí)，當(dāng)Vd0輸出高電平時(shí)，就能夠?yàn)殡妷嚎刂茊卧╇姟Ｈ绻藭r(shí)Vg0還未上電，則沒(méi)有電信號(hào)輸入電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所以電壓轉(zhuǎn)換單元的的第二輸出端也不會(huì)輸出控制信號(hào)，VT1的基極則為高電平，VT1導(dǎo)通，使VT1的集電極和發(fā)射極均為低電平（接地），使VT2的基極為低電平，VT2關(guān)斷。那么，T1的柵極與源極的電勢(shì)均為Vd0，即電壓控制單元輸出關(guān)閉信號(hào)，柵極和源極無(wú)電壓差，所以T1處于關(guān)斷狀態(tài)，從而避免了HEMT柵極為上電時(shí)，漏極先上電。當(dāng)Vd0輸出高電平時(shí)，只有Vg0也輸出高電平，使電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端能夠輸出正常穩(wěn)定的Vg，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端才能輸出低電平（控制信號(hào)）。該控制信號(hào)將VT1的基極的電勢(shì)拉低，關(guān)斷VT1，則VT2的基極為高電平，VT2打開(kāi)，使VT1的集電極和發(fā)射極均為低電平（接地），從而拉低T1柵極的電勢(shì)，即電壓控制單元輸出打開(kāi)信號(hào)。因?yàn)門(mén)1是P型MOS管，所以當(dāng)T1的柵極電勢(shì)低于源極電勢(shì)時(shí)，T1將會(huì)導(dǎo)通，使Vd0通過(guò)T1向HEMT的漏極提供漏極電壓Vd，因此保證了HEMT的柵極上電之后，漏極再上電的上電順序。HEMT正常的下電順序是，Vd0先停止供電，使HEMT的漏極先下電，再關(guān)閉Vg0的輸出電壓，從而使HEMT的漏極先下電，柵極后下電。當(dāng)系統(tǒng)故障導(dǎo)致Vd0電壓異常時(shí)，將會(huì)使電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端不能輸出正常穩(wěn)定的柵極電壓，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端就會(huì)立即停止輸出控制信號(hào)，使VT1導(dǎo)通，VT1的集電極和發(fā)射極均為接地，使得VT2關(guān)斷。此時(shí)，T1的柵極與源極的電勢(shì)均為Vd0，即電壓控制單元輸出關(guān)閉信號(hào)，關(guān)斷T1。因此，當(dāng)Vg0異常時(shí)，也能夠立即關(guān)斷T1，使HEMT的漏極下電，保證了HEMT的安全性。實(shí)施例2：本實(shí)施例與實(shí)施例1基本相同，其不同點(diǎn)在于：如圖3所示，本實(shí)施例中，Vd0與電壓控制單元的第一輸入端之間還設(shè)置有或邏輯單元。Vd0連接或邏輯單元的第一輸入端，或邏輯單元的輸出端連接電壓控制單元的第一輸入端，并且Vg0連接或邏輯單元的第二輸入端?；蜻壿媶卧糜?，對(duì)Vg0和Vd0進(jìn)行或邏輯運(yùn)算，并將運(yùn)算結(jié)果輸入電壓控制單元的第一輸入端。這樣，當(dāng)Vd0與Vg0之中任意一個(gè)供電時(shí)，就能夠?yàn)殡妷嚎刂茊卧╇姡瑥亩鴮?duì)開(kāi)關(guān)單元進(jìn)行控制，以保障HEMT的安全性。實(shí)施例3：本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種功率放大器，包括功率管（HEMT、LDMOS等）以及上述實(shí)施例1或?qū)嵤├?中所提供的偏置電路。本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)一步還提供了一種無(wú)線(xiàn)通信裝置，包括接收通道和發(fā)射通道，其中發(fā)射通道中設(shè)有本發(fā)明實(shí)施例中所提供的功率放大器，該功率放大器用于放大發(fā)射通道中的射頻信號(hào)的功率。由于本發(fā)明實(shí)施例提供的功率放大器及無(wú)線(xiàn)通信裝置與上述本發(fā)明實(shí)施例所提供的偏置電路具有相同的技術(shù)特征，所以也能產(chǎn)生相同的技術(shù)效果，解決相同的技術(shù)問(wèn)題。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。