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文档简介

GSM基站RFLDMOS功率模块应用：优化偏置电路介绍基站收发机的RF功率放大器性能需要在线性，效能，增益之间相平衡。该折衷的思想就是优化静态电流。以下几个参数会改变偏置点：温度范围（一般40C/+85C),供电电压，偏置电压的改变量（一般在+/5%）和制造公差。本文旨在介绍一种新型的LDMOS RF晶体管最小静态电流的偏置电路。标准偏置电路用于AB类晶体管放大电路的标准偏置电路如图1：在特定环境温度下，每个LDMOS晶体管都必须调整R1和R2的值来设置静态电流。R1，R2常用激光技术制造的电阻来实现。在这两个电阻上串联的二极管是为了减小在过温环境下静态电流的变化。 （式1） （式1.bis）当，得到 （式2）考虑到随温度的变化，系数dVd/dT将影响偏置点，例如：静态电流。对于AB类偏置，该系数大约为2mV/C。为了适应所有的热量跟踪，在“式2”中R1/R1R2的可知需要多个二极管来实现。然而，这样的标准偏置电路有两个主要的缺陷：1：制造公差对门限电压的影响使得每个芯片的R1/R1R2比值不同，所以每个芯片的补偿方式就不同。高门限电压值的芯片的R1R1R2比低门限电压值的芯片低。所以高门限电压的芯片所需的温度补偿也小于低门限电压的芯片。这导致了静态电流大于或小于相应温度时的值。2：式1说明了偏置电压变化与门电压变化成比例，比值是R2R1R2。因此，门电压的改变经过片上跨导，使得静态电流变化。由于以上原因，我们需要设计新的偏置电路解决这些缺陷。新偏置电路新偏置电路如图2：图中偏置桥电路用于调整环境温度下的静态电流。R1，R2常用激光技术制造的电阻。温度跟踪用于补偿 随环境温度而变化的静态电流。电路中的二极管补偿LDMOS的温度系数。 （式3）假设在相应的偏置电压和温度下，参考电压没有变化。(dVref = 0),就有dVg = dVd （式 4）温度补偿就与R1，R2的值无关，同时也与晶体管门限电压的制造公差无关。偏置电压变化：当偏置电压变化时，我们从式3中可以看到，偏置电压的改变不再影响门电压。所以可以保持在给定温度下的静态电流。在这个情况下，偏置电压可以直接连接供电电压。应用这个新的偏置电路已经成功的在三款Motorola RF LDMOS应用。这个新型的偏置电路可以在任何温度和偏置电压下保持最佳的偏置点。和最佳的性能，尤其在整个温度范围内客户对此提出的另一个优点是，不需要外部的调节电路就能找到最佳性能MHW910和MHW1810。用的电压校准器是LP2951。这个IC提供了极低的输出电压温度系数和非常好的输入稳压性能。LP2951的另一个特性是可以由逻辑电平信号来关闭和开启输出校准电压。这个偏置电路在其他系列的LDMOS晶体管上也可以使用。
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