本發(fā)明涉及功率放大電路，尤其涉及一種控制電路及方法。

背景技術(shù)：

射頻功率放大器是各種無(wú)線發(fā)射機(jī)的重要組成部分，發(fā)射機(jī)的前級(jí)電路產(chǎn)生的射頻信號(hào)功率很小，需要采用射頻功率放大器獲取足夠大的射頻輸出功率，才能將射頻信號(hào)饋送到天線輻射出去。

功率放大電路一般包括誤差放大器和功率放大器，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(gsm，globalsystemformobilecommunication)功率放大器作為射頻功率放大器的一種，gsm功率放大器的輸出功率在時(shí)域上需要滿足功率時(shí)間(pvt，powervstime)模板。但是功率放大電路存在固有缺陷：在功率放大器的輸出功率較小時(shí)，功率放大電路建立開(kāi)始時(shí)由于誤差放大器的輸入電壓差較小，且誤差放大器中的補(bǔ)償電容取值較大，因而對(duì)誤差放大器中的補(bǔ)償電容的充電電流較小，造成功率放大電路建立時(shí)間較慢，引起功率放大電電路的功率時(shí)間曲線不符合pvt模板。

因此，在如何控制功率放大電路的功率放大器在輸出功率較小時(shí)的功率時(shí)間曲線符合pvt模板是目前亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有存在的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制電路及方法。

本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制電路，所述控制電路包括：

比較電路，用于將功率放大電路中功率放大器第一輸入端的第一參數(shù)與參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；

加速電路，用于響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓；所述第一電容能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。

上述方案中，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電壓；所述參考值表征基準(zhǔn)電壓；

所述比較電路，用于將所述偏置電壓與所述基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述偏置電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出所述第一控制信號(hào)；

所述加速電路，用于響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，將所述第一電容的一端下拉第一電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓。

上述方案中，所述比較電路，還用于當(dāng)所述偏置電壓高于所述基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出第二控制信號(hào)；

所述加速電路，還用于響應(yīng)所述第二控制信號(hào)，停止所述下拉。

上述方案中，所述控制電路還包括：

基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，用于接收所述比較電路輸出的控制信號(hào)；當(dāng)輸出的控制信號(hào)為所述第一控制信號(hào)時(shí)，通過(guò)調(diào)整電阻阻值的方式產(chǎn)生所述基準(zhǔn)電壓；所述電阻與電流源連接。

上述方案中，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電流；所述參考值表征基準(zhǔn)電流；

所述比較電路，用于將所述偏置電流對(duì)應(yīng)的第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一鏡像電流小于基準(zhǔn)電流時(shí)，輸出所述第一控制信號(hào)；所述第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流相匹配；

所述加速電路，用于響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，利用第一電流，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二鏡像電流；將所述第一電容的一端下拉第二鏡像電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓；所述第二鏡像電流與第一電流相匹配；

第一電流表征基準(zhǔn)電流與第一鏡像電流的差值。

上述方案中，所述比較電路，還用于當(dāng)所述第一鏡像電流大于基準(zhǔn)電流時(shí)，輸出第二控制信號(hào)；

所述加速電路，還用于響應(yīng)所述第二控制信號(hào)，停止下拉。

上述方案中，所述控制電路還包括：

鏡像電流產(chǎn)生電路，用于利用偏置電流，產(chǎn)生與基準(zhǔn)電流相匹配的第一鏡像電流。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種控制方法，所述方法包括：

將功率放大電路中功率放大器第一輸入端的第一參數(shù)與參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；

響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓；所述第一電容能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。

上述方案中，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電壓；所述參考值表征基準(zhǔn)電壓；

將所述偏置電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述偏置電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出所述第一控制信號(hào)；

相應(yīng)地，所述下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓，包括：

將所述第一電容的一端下拉第一電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓。

上述方案中，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電流；所述參考值表征基準(zhǔn)電流；

將所述偏置電流對(duì)應(yīng)的第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一鏡像電流小于基準(zhǔn)電流時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；所述第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流相匹配；

相應(yīng)地，所述下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓，包括：

利用第一電流，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二鏡像電流；將所述第一電容的一端下拉第二鏡像電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓；所述第二鏡像電流與第一電流相匹配；

第一電流表征基準(zhǔn)電流與第一鏡像電流的差值。

本發(fā)明實(shí)施例提供的控制電路及方法，將功率放大電路中功率放大器第一輸入端的第一參數(shù)與參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓；所述第一電容能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。在本發(fā)明實(shí)施例中，通過(guò)比較第一參數(shù)與參考值的大小，在第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，產(chǎn)生第一控制信號(hào)，并在第一控制信號(hào)的作用下，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓，這樣，在功率放大電路建立過(guò)程中，第一電容所需的壓變化量減小，從而縮短了功率放大電路的建立時(shí)間，保證了在功率放大電路輸出功率較小時(shí)的功率時(shí)間曲線符合pvt模板。

附圖說(shuō)明

圖1為相關(guān)技術(shù)中電壓控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為相關(guān)技術(shù)中電流控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為相關(guān)技術(shù)中誤差放大器的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為相關(guān)技術(shù)中功率時(shí)間模板曲線、大功率建立曲線和小功率建立曲線示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例一控制電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例帶控制電路的功率放大電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例控制電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例二控制電路內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖一；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例二控制電路內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖二；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例三控制電路內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11為本本發(fā)明實(shí)施例四控制方法的流程示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例啟動(dòng)加速控制方法實(shí)現(xiàn)流程示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例帶控制電路和不帶控制電路的功率時(shí)間曲線對(duì)比示意圖。

具體實(shí)施方式

通常，功率放大器包括gsm功率放大器等。

其中，所述gsm功率放大器的射頻指標(biāo)需要滿足第三代合作伙伴計(jì)劃(3gpp，3rdgenerationpartnershipproject)協(xié)議，gsm850和gsm900頻段的功率放大器的輸出功率范圍為33dbm～5dbm，數(shù)字蜂窩系統(tǒng)(dcs，digitalcellularsystem)和個(gè)人通訊服務(wù)(pcs，personalcommunicationsservice)頻段的功率放大器的輸出功率范圍為30dbm～0dbm。gsm功率放大器對(duì)功率控制精度有一定要求，高功率輸出時(shí)的功率控制精度范圍為+/-2dbm，低功率輸出時(shí)的功率控制精度范圍為+/-5dbm。gsm功率放大器的輸出功率在時(shí)域上滿足功率時(shí)間模板。

gsm功率放大器一般由基帶芯片提供一個(gè)vramp電壓來(lái)控制輸出功率，根據(jù)功率放大器實(shí)現(xiàn)功率控制的方式可以分為電壓控制模式和電流控制模式。圖1為電壓控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖，電壓控制模式是指通過(guò)控制功率放大器pa的電源電壓vcc實(shí)現(xiàn)功率控制。

圖2為電流控制模式功率放大電路的組成結(jié)構(gòu)示意圖，電流控制模式是指通過(guò)控制pa的偏置電流ibias實(shí)現(xiàn)功率控制。如圖2所示，功率放大電路的一種基本組成包括：誤差放大器ea、p溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(pmos)管mp、功率放大器pa及相應(yīng)的電阻。電流控制模式的原理包括：pa的集電極電阻rsense采樣pa的工作電流，電阻r1采樣由vramp控制的電流i_vramp，通過(guò)rsense和r1兩個(gè)電阻采樣的電壓進(jìn)行作差，所述差值經(jīng)誤差放大器ea放大后驅(qū)動(dòng)pmos管mp的輸出電流作為功率放大器的偏置電流。功率放大電路的環(huán)路穩(wěn)定后，pa的工作電流與i_vramp電流成正比關(guān)系。但i_vramp電流與vramp電壓的關(guān)系可以是線性關(guān)系，也可以是其他正相關(guān)的關(guān)系，例如多項(xiàng)式關(guān)系或者指數(shù)關(guān)系。為了避免rsense電阻上壓降太高降低功率放大器pa的效率，誤差放大器ea的輸入共模電平較高接近vcc電壓，因此必須采用高共模輸入電壓的放大器作為誤差放大器。通常誤差放大器的補(bǔ)償電容決定了環(huán)路帶寬和大信號(hào)建立的速度。

圖3為誤差放大器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖3所示，誤差放大器的一種基本組成包括：mosfetm1、mosfetm2組成的電壓跟隨器作為ea的輸入；mosfetm3、mosfetm4作為跨導(dǎo)級(jí)將輸入差分電壓轉(zhuǎn)換為差分電流；mosfetm5至mosfetm9實(shí)現(xiàn)差分電流轉(zhuǎn)換為單端電壓vgate，所述vgate用于驅(qū)動(dòng)mosfetmp管的柵級(jí)；補(bǔ)償電容cc作為主極點(diǎn)頻率補(bǔ)償電容。所述功率放大電路的瞬態(tài)建立需要靠差分電流對(duì)補(bǔ)償電容cc充電，降低vgate的電壓，再通過(guò)電平移動(dòng)功能levelshifter控制mp的柵極，通過(guò)mp管輸出偏置電流給pa。圖3中如果不需要電平移動(dòng)功能，levelshifter也可以省略，由vgate直接控制mp管的柵極。

圖4為功率時(shí)間模板曲線、大功率建立曲線和小功率建立曲線示意圖，如4所示，橫坐標(biāo)表示時(shí)間，縱坐標(biāo)表示功率放大器的輸出功率。如圖4所示的功率時(shí)間模板曲線(細(xì)實(shí)線)包括帶有階梯狀的曲線以及缺口的矩形，在開(kāi)始的時(shí)間內(nèi)，輸出功率處于上升階段，到達(dá)時(shí)間t后，輸出功率趨于穩(wěn)定；大功率建立曲線(粗實(shí)線)符合功率時(shí)間模板曲線，小功率建立曲線(虛線)不符合功率時(shí)間模板曲線；其中，大功率建立曲線是指功率放大電路中功率放大器在輸出大功率時(shí)的功率建立時(shí)間曲線，小功率建立曲線是指功率放大電路中功率放大器在輸出小功率時(shí)的功率建立時(shí)間曲線。

為了滿足功率時(shí)間模板pvt要求，誤差放大器ea需要達(dá)到一定的環(huán)路帶寬，同時(shí)為了保持閉環(huán)的穩(wěn)定性必須對(duì)功率控制環(huán)路進(jìn)行頻率補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)姆椒ㄍǔＪ窃龃蟓h(huán)路主極點(diǎn)的補(bǔ)償電容，降低環(huán)路帶寬。

在圖2所示的功率放大電路中，一方面，當(dāng)輸出功率較小時(shí)，功率放大電路建立開(kāi)始時(shí)誤差放大器ea的差分輸入電壓差較小，對(duì)補(bǔ)償電容cc的充電電流較小，功率放大電路建立時(shí)間較長(zhǎng)；另一方面，為保證功率放大電路環(huán)路的穩(wěn)定性，補(bǔ)償電容cc取值較大，導(dǎo)致小功率下功率放大電路建立時(shí)間較長(zhǎng)，引起輸出功率曲線超過(guò)功率時(shí)間模板pvt，如圖4中的虛線所示。

基于此，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中：將功率放大電路中功率放大器第一輸入端的第一參數(shù)與參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓。

實(shí)施例一

本實(shí)施例提供的控制電路，如圖5所示，所述控制電路包括：比較電路51、加速電路52；其中，

比較電路51，用于將功率放大電路中功率放大器第一輸入端的第一參數(shù)與參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；

加速電路52，用于響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓；

這里，所述功率放大器用于對(duì)輸入射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大；所述誤差放大器用于調(diào)節(jié)功率放大器的偏置電流大??；所述第一電容能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述功率放大器可以是gsm功率放大器。

在本發(fā)明實(shí)施例中，結(jié)合圖6可以得出，控制電路通過(guò)檢測(cè)功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電壓vbias來(lái)控制誤差放大器中第一電容的一端的電壓，并根據(jù)所述第一電容兩端的電壓差控制mp管的電流大小從而調(diào)節(jié)功率放大器的偏置電流大小。還可以通過(guò)檢測(cè)功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流來(lái)控制誤差放大器中第一電容的一端的電壓，并根據(jù)所述第一電容兩端的電壓差控制mp管的電流大小，從而調(diào)節(jié)功率放大器的偏置電流。其中，在圖6中，pa表示功率放大器，ea表示誤差放大器。

當(dāng)通過(guò)檢測(cè)功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電壓時(shí)，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電壓；所述參考值表征基準(zhǔn)電壓；

所述比較電路51，用于將所述偏置電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述偏置電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出所述第一控制信號(hào)；

所述加速電路52，用于響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，將所述第一電容的一端下拉第一電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以下拉第一電容的一端的電壓至中間值，也可以是其他數(shù)值，下拉第一電容的一端的電壓越多，控制電路對(duì)第一電容的充電時(shí)間就越短，功率放大器輸出功率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間就越短。

在一實(shí)施例中，所述控制電路還包括：

基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路，用于接收所述比較電路的輸出控制信號(hào)；當(dāng)輸出的控制信號(hào)為所述第一控制信號(hào)時(shí)，通過(guò)調(diào)整電阻阻值的方式產(chǎn)生所述基準(zhǔn)電壓；所述電阻與電流源連接。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，控制電路通過(guò)檢測(cè)功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流時(shí)，所述控制電路的工作過(guò)程包括啟動(dòng)加速過(guò)程和關(guān)閉加速過(guò)程時(shí)。在啟動(dòng)加速階段，調(diào)整電阻阻值變大，產(chǎn)生第一基準(zhǔn)電壓；在關(guān)閉加速階段，調(diào)整電阻阻值變小，產(chǎn)生的第二基準(zhǔn)電壓。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，當(dāng)啟動(dòng)加速過(guò)程完成后，在控制電路工作過(guò)程中，還需要保證功率放大電路的功率控制環(huán)路不受加速電路影響，也就是說(shuō)，需要關(guān)閉加速電路，停止對(duì)第一電容的充電。

基于此，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述比較電路51，還用于當(dāng)所述偏置電壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出所述第二控制信號(hào)；

所述加速電路52，還用于響應(yīng)所述第二控制信號(hào)，停止所述下拉。

當(dāng)控制電路通過(guò)檢測(cè)功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電壓時(shí)，控制電路的內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)如圖7所示，結(jié)合圖7可知，vbias為功率放大器第一輸入端輸入的偏置電壓，vref為基準(zhǔn)電壓，vctrl為比較器的輸出信號(hào)，vgate第一電容的一端的電壓。

圖7所示的控制電路的啟動(dòng)加速階段的工作原理為：

當(dāng)功率放大器啟動(dòng)時(shí)，偏置電壓vbias低于基準(zhǔn)電壓vref，輸出第一控制；加速電路在第一控制信號(hào)作用下，將所述第一電容的一端下拉第一電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓，從而降低了第一電容兩端的電壓差，由于電壓差與充電時(shí)間成正比，因此能夠加速第一電容的充電時(shí)間，進(jìn)而加快功率放大電路的建立時(shí)間，這樣，能保證功率放大電路輸出小功率時(shí)的功率時(shí)間曲線不超出功率時(shí)間模板pvt。

圖7所示的控制電路的關(guān)閉加速階段的工作原理為：

當(dāng)功率放大器的輸出功率慢慢增大時(shí)，功率放大器的第一輸入端的偏置電流也成正比例增大，相應(yīng)地，偏置電壓vbias也在增大。當(dāng)偏置電壓vbias高于基準(zhǔn)電壓vref，輸出第二控制信號(hào)；加速電路在第二控制信號(hào)作用下，停止所述下拉第一電容的一端的電壓，從而停止對(duì)第一電容的充電時(shí)間的加速，同時(shí)實(shí)現(xiàn)功率控制放大電路環(huán)路的穩(wěn)定性。

當(dāng)控制電路通過(guò)檢測(cè)功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流時(shí)，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電流；所述參考值表征基準(zhǔn)電流；

所述比較電路51，用于將所述偏置電流對(duì)應(yīng)的第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一鏡像電流小于基準(zhǔn)電流時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；所述第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流相匹配；

所述加速電路52，用于響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，利用第一電流，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二鏡像電流；將所述第一電容的一端下拉第二鏡像電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓；所述第二鏡像電流與第一電流相匹配；

第一電流表征基準(zhǔn)電流與第一鏡像電流的差值。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以下拉第一電容的一端的電壓至中間值，也可以是其他數(shù)值，下拉第一電容的一端的電壓越多，控制電路對(duì)第一電容的充電時(shí)間就越短，功率放大器輸出功率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間就越短。

其中，第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流相匹配是指對(duì)一個(gè)節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，若基準(zhǔn)電流是流入所述節(jié)點(diǎn)的，第一鏡像電流是流出所述節(jié)點(diǎn)的，那么基準(zhǔn)電流的值一定是大于或者等于第一鏡像電流，而不能是基準(zhǔn)電流小于第一鏡像電流。

其中，第二鏡像電流與第一電流相匹配是指第一電流與第二鏡像電流可以滿足一定的比例關(guān)系，用于下拉的第二鏡像電流需要滿足第一電容充電電流的要求，比如，第二鏡像電流不能超多第一電容的最大充電電流。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，在控制電路工作過(guò)程中，還需要保證功率放大電路的功率控制環(huán)路不受加速電路影響，也就是說(shuō)，需要關(guān)閉加速電路，停止對(duì)第一電容的充電。

基于此，在本發(fā)明實(shí)施例中，所述比較電路51，還用于當(dāng)所述第一鏡像電流大于基準(zhǔn)電流時(shí)，輸出第二控制信號(hào)；

所述加速電路52，還用于響應(yīng)所述第二控制信號(hào)，停止下拉。

在一實(shí)施例中，所述控制電路還包括：

鏡像電流產(chǎn)生電路，用于利用偏置電流，產(chǎn)生與基準(zhǔn)電流相匹配的第一鏡像電流。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，控制電路通過(guò)檢測(cè)功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流時(shí)，所述控制電路的工作過(guò)程包括啟動(dòng)加速過(guò)程和關(guān)閉加速過(guò)程時(shí)。在啟動(dòng)加速階段，產(chǎn)生的第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流滿足的關(guān)系為：基準(zhǔn)電流大于第一鏡像電流；在關(guān)閉加速階段，產(chǎn)生的第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流滿足的關(guān)系為：基準(zhǔn)電流等于第一鏡像電流。

在滿足第一鏡像電流小于或者等于基準(zhǔn)電流的前提下，偏置電流可以按照固定比例轉(zhuǎn)換得到第一鏡像電流，或者偏置電流經(jīng)過(guò)至少一次轉(zhuǎn)換得到第一鏡像電流。

實(shí)施例二

本實(shí)施例是圖8、圖9所示電路的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例。

在本實(shí)施例中，如圖8所示，比較電路81包括：比較器comp；加速電路82包括：電流源i2、電流源i3、n溝道金屬氧化物半導(dǎo)體場(chǎng)效應(yīng)管(nmos)管m1、二極管d1；基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生電路83包括：電流源i1、電阻r1、電阻r2、nmos管m2。

圖8所示的控制電路的工作原理為：

啟動(dòng)加速階段、在功率放大器使能后，控制電路開(kāi)始工作，由于功率放大器一開(kāi)始輸出功率較小，功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流也會(huì)很小，所以，第一輸入端輸入的偏置電壓vbias也會(huì)很小。這樣，比較器comp的同相端輸入的偏置電壓vbias小于反相端輸入的基準(zhǔn)電壓vref，比較器comp輸出低電平(第一控制信號(hào))，致使nmos管m2截止，這里，基準(zhǔn)電壓vref為電阻r1和電阻r2上的壓降。

當(dāng)比較器comp輸出低電平時(shí)，致使nmos管m1關(guān)閉，根據(jù)二極管的單向?qū)ㄌ匦?，二極管導(dǎo)通d1，將所述第一電容的一端下拉第一電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓vgate。

關(guān)閉加速階段、隨著功率放大電路輸出功率的增加，功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流也在增大，第一輸入端輸入的偏置電壓vbias會(huì)變大，當(dāng)比較器comp的同相端輸入的偏置電壓vbias大于反相端輸入的基準(zhǔn)電壓vref時(shí)，比較器comp輸出高電平(第二控制信號(hào))，致使nmos管m2導(dǎo)通，電阻r2被短路，這里，基準(zhǔn)電壓vref為電阻r1上的壓降。

當(dāng)比較器comp輸出高電平時(shí)，致使nmos管m1導(dǎo)通，由于電流源i2的電流大于電流源i3的電流，當(dāng)nmos管m1導(dǎo)通時(shí)，流經(jīng)電流源i3的電流全部來(lái)源于電流源i2，從第一電容的一端不會(huì)下拉第一電流，從而停止下拉第一電容的一端的電壓vgate。

當(dāng)沒(méi)有下拉第一電流時(shí)，二極管d1起著限制電流方向的作用，也就是說(shuō)，只允許電流從第一電容的一端流出，不允許電流流入第一電容的一端。

在本發(fā)明實(shí)施例中，圖8中所示的電流源i2還可以用電壓較高的電壓源代替，如圖9中的v1所示，圖9所示的控制電路的工作原理和圖8所示的控制電路的工作原理類似，在此不再贅述。需注意的是，圖9與圖8的不同之處在于，在關(guān)閉加速階段中，圖9中的二極管d1的陰極電壓需要高于第一電容的一端電壓vgate減去二極管d1的導(dǎo)通電壓，進(jìn)而保證二極管d1處于截止?fàn)顟B(tài)。

實(shí)施例三

本實(shí)施例是圖10所示電路的一個(gè)具體應(yīng)用實(shí)例。

在本實(shí)施例中，如圖10所示，比較電路101包括：電流源ib；加速電路102包括：mos管mp、mos管ms、mos管m11和mos管m12組成的電流鏡；鏡像電流產(chǎn)生電路103包括：mos管m13和mos管m14組成的電流鏡。

圖10所示的控制電路的工作原理為：

啟動(dòng)加速階段、在功率放大器使能后，控制電路開(kāi)始工作，功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流iout會(huì)很小。ms以1：n的比例鏡像mp的電流iout，得到電流isense，其中，流經(jīng)ms的電流isense與iout的關(guān)系為：isense＝iout/n，電流isense經(jīng)過(guò)m11和m12組成的1:1電流鏡，得到第一鏡像電流i1。

這樣，當(dāng)?shù)谝荤R像電流i1小于基準(zhǔn)電流ib時(shí)，對(duì)于節(jié)點(diǎn)b來(lái)說(shuō)，流入節(jié)點(diǎn)b的基準(zhǔn)電流大于流出節(jié)點(diǎn)b的第一鏡像電流i1，因此，在節(jié)點(diǎn)b會(huì)產(chǎn)生一個(gè)誤差電流ierr。誤差電流ierr經(jīng)過(guò)m13和m14組成的電流鏡，得到補(bǔ)償電流icomp(第二鏡像電流)。將所述第一電容的一端下拉補(bǔ)償電流icomp，以下拉所述第一電容的一端的電壓vgate。其中，m13和m14組成的電流鏡具備電流-電壓-電流準(zhǔn)換功能。

關(guān)閉加速階段、隨著功率放大電路輸出功率的增加，功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流iout也在增大，ms以1：n的比例鏡像mp的電流iout，得到的電流isense也在增大，電流isense經(jīng)過(guò)m11和m12組成的1:1電流鏡，得到的第一鏡像電流i1也在增大。

這樣，當(dāng)?shù)谝荤R像電流i1等于基準(zhǔn)電流ib時(shí)，對(duì)于節(jié)點(diǎn)b來(lái)說(shuō)，流入節(jié)點(diǎn)b的基準(zhǔn)電流等于流出節(jié)點(diǎn)b的第一鏡像電流i1，因此，在節(jié)點(diǎn)b不會(huì)產(chǎn)生一個(gè)誤差電流ierr，也就不會(huì)得到補(bǔ)償電流icomp(第二鏡像電流)，因此，停止所述下拉補(bǔ)償電流icomp，停止下拉第一電容的一端的電壓vgate。

實(shí)施例四

基于上述實(shí)施例電路，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種控制方法，如圖11所示，該方法包括以下步驟：

步驟1101：將功率放大電路中功率放大器第一輸入端的第一參數(shù)與參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)。

步驟1102：響應(yīng)所述第一控制信號(hào)，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓。

這里，所述功率放大器用于對(duì)輸入射頻信號(hào)進(jìn)行功率放大；所述誤差放大器用于調(diào)節(jié)功率放大器的偏置電流大小；所述第一電容能夠?qū)β史糯箅娐翻h(huán)路進(jìn)行頻率補(bǔ)償。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，所述功率放大器可以是gsm功率放大器。

其中，第一參數(shù)可以是電壓值，也可以是電流值。當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)可以是低電平，也可以是高電平。

實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可以下拉第一電容的一端的電壓至中間值，也可以是其他數(shù)值，下拉第一電容的一端的電壓越多，控制電路對(duì)第一電容的充電時(shí)間就越短，功率放大器輸出功率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間就越短。

在一實(shí)施例中，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電壓；所述參考值表征基準(zhǔn)電壓；

將所述偏置電壓與基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，當(dāng)所述偏置電壓低于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出所述第一控制信號(hào)；

相應(yīng)地，所述下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓，包括：將所述第一電容的一端下拉第一電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓。

在一實(shí)施例中，所述方法還包括：

當(dāng)所述偏置電壓高于基準(zhǔn)電壓時(shí)，輸出所述第二控制信號(hào)；

響應(yīng)所述第二控制信號(hào)，停止下拉所述第一電容的一端的第一電流，以停止下拉所述第一電容的一端的電壓。

在一實(shí)施例中，所述方法還包括：

通過(guò)調(diào)整電阻阻值的方式產(chǎn)生所述基準(zhǔn)電壓；所述電阻與電流源連接。

其中，所述控制方法包括啟動(dòng)加速和關(guān)閉加速的控制方法，對(duì)應(yīng)啟動(dòng)加速的控制方法包括：將所述第一電容的一端下拉第一電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓；對(duì)應(yīng)關(guān)閉加速的控制方法包括：停止下拉所述第一電容的一端的第一電流，以停止下拉所述第一電容的一端的電壓。

在一實(shí)施例中，所述第一參數(shù)表征所述第一輸入端輸入的偏置電流；所述參考值表征基準(zhǔn)電流；

將所述偏置電流對(duì)應(yīng)的第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一鏡像電流小于基準(zhǔn)電流時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；所述第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流相匹配；

相應(yīng)地，所述下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓，包括：利用第一電流，產(chǎn)生對(duì)應(yīng)的第二鏡像電流；將所述第一電容的一端下拉第二鏡像電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓；所述第二鏡像電流與第一電流相匹配；第一電流表征基準(zhǔn)電流與第一鏡像電流的差值。

在一實(shí)施例中，所述方法還包括：

當(dāng)所述第一鏡像電流大于基準(zhǔn)電流時(shí)，輸出第二控制信號(hào)；所述第一鏡像電流與基準(zhǔn)電流相匹配；

響應(yīng)所述第二控制信號(hào)，停止產(chǎn)生對(duì)應(yīng)第一電流的第二鏡像電流；停止將所述第一電容的一端下拉第二鏡像電流，進(jìn)而停止下拉所述第一電容的一端的電壓。

在一實(shí)施例中，所述方法還包括：

利用偏置電流，產(chǎn)生與基準(zhǔn)電流相匹配的第一鏡像電流。

其中，所述控制方法包括啟動(dòng)加速和關(guān)閉加速的控制方法，對(duì)應(yīng)啟動(dòng)加速的控制方法包括：將所述第一電容的一端下拉第二鏡像電流，以下拉所述第一電容的一端的電壓；對(duì)應(yīng)關(guān)閉加速的控制方法包括：停止將所述第一電容的一端下拉第二鏡像電流，進(jìn)而停止下拉所述第一電容的一端的電壓。

下面以具體實(shí)例進(jìn)行說(shuō)明控制方法的具體實(shí)施過(guò)程。

圖12為啟動(dòng)加速控制方法實(shí)現(xiàn)流程示意圖，結(jié)合圖10所示的控制電路，如圖12所示，包括如下步驟：

步驟1201：ms管以1：n的比例鏡像mp的電流iout，得到電流isense，isense與iout的比例為1：n；

在功率放大器使能后，控制電路開(kāi)始工作，功率放大器的第一輸入端輸入的偏置電流iout會(huì)很小。

步驟1202：基準(zhǔn)電流ib減去isense得到誤差電流ierr；

電流isense對(duì)應(yīng)的第一鏡像電流i1小于基準(zhǔn)電流ib時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)誤差電流ierr。

步驟1203：誤差電流ierr、經(jīng)電流-電壓-電流轉(zhuǎn)換產(chǎn)生補(bǔ)償電流icomp；

誤差電流ierr經(jīng)過(guò)具備電流-電壓-電流轉(zhuǎn)換功能的電流鏡，得到補(bǔ)償電流icomp(第二鏡像電流)。

步驟1204：利用補(bǔ)償電流icomp下拉第一電容的一端的電壓vgate。

將所述第一電容的一端下拉補(bǔ)償電流icomp，以下拉所述第一電容的一端的電壓vgate。

圖13為帶控制電路和不帶控制電路的功率時(shí)間曲線對(duì)比示意圖，如圖13所示，paen表示功率放大電路工作的使能信號(hào)，vramp為基帶芯片輸出的控制電壓信號(hào)，vgate為第一電容的一端的電壓，pout為功率放大電路中功率放大器的輸出功率，功率放大器為gsm功率放大器。圖13中標(biāo)記的實(shí)線為帶控制電路的功率時(shí)間曲線，虛線為不帶控制電路的功率時(shí)間曲線。

帶控制電路的功率時(shí)間曲線形成過(guò)程為：

在paen信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)(時(shí)間t0)，控制電路開(kāi)始工作，通過(guò)將功率放大電路中功率放大器第一輸入端的第一參數(shù)與參考值進(jìn)行比較，當(dāng)所述第一參數(shù)小于所述參考值時(shí)，輸出第一控制信號(hào)；在第一控制信號(hào)的作用下，下拉功率放大電路中誤差放大器的第一電容的一端的電壓。

由于降低了第一電容兩端的壓差，根據(jù)電容的充電時(shí)間公式可知，充電時(shí)間和壓差成正比，因此加速了第一電容的充電時(shí)間。當(dāng)vramp信號(hào)的上升沿來(lái)臨(時(shí)間t1)之后，即使誤差放大器的輸入壓差小、第一電容的取值較大，也會(huì)加快第一電容的充電時(shí)間，從而使得功率放大器的輸出功率很快趨于穩(wěn)定，使得小功率的功率時(shí)間曲線滿足功率時(shí)間模板pvt。

其中，可以下拉第一電容的一端的電壓至中間值，也可以是其他數(shù)值，下拉第一電容的一端的電壓越多，控制電路對(duì)第一電容的充電時(shí)間就越短，功率放大器輸出功率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間(時(shí)間t2)就越短。

不帶控制電路的功率時(shí)間曲線形成過(guò)程為：

在paen信號(hào)從低電平變?yōu)楦唠娖綍r(shí)(時(shí)間t0)，在vramp信號(hào)的上升沿沒(méi)來(lái)之前，第一電容的一端的電壓vgate一直保持不變，vgate的值等于vcc；當(dāng)vramp信號(hào)的上升沿來(lái)臨(時(shí)間t1)之后，誤差放大器輸入的電壓差，給誤差放大器內(nèi)部的第一電容進(jìn)行充電，由于誤差放大器的輸入壓差小，第一電容的取值較大，因而第一電容的充電時(shí)間較長(zhǎng)，使得在功率放大器輸出小功率時(shí)，電路建立時(shí)間較長(zhǎng)，功率放大器輸出功率達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間(大于時(shí)間t2)就越長(zhǎng)，引起小功率的功率時(shí)間曲線超出pvt模板。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。