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1、场效应功放管静态工作点温度补偿功能设计曩罐学术研究AcademicForuml麟雕场效应功放管静态T作点温度补偿功能设计刘朝锋,杨俊英,赵玉振,苏庆伟,柴长堤(陕西烽火通信集团有限公司研究所,陕西西安710056)摘要:线性功率放大器的线性度受功放管的静态工作点影响很大.然而,在功放管的实际工作中,由于功放管的门限开启电压随温度上升会降低,从而导致静态工作电流增大并使得线性度恶化.文中给出了一种LDMOS功放管静态工作点的温度补偿措施,该方法在LDM0s线性功率放大器中有着广泛的用途.关键词:LDM0S;线性度;温度补偿;静态工作点中图分类号:
2、TP274文献标识码:A文章编号:2095—1302(2011)O5—0083—02ADesignofTemperatureCompensationattheStaticOperatingPointofField—effectPowerAmplifierTubesLIUZhao—feng,YANGJun-ying,ZHAOYu—zheng,SUQing—wei,CHAIChang-di(InstituteofShaanxiFenghuoCommunicationGroupCo.,Ltd.,Xi'an710056,China)Abstract:T
3、helinearityoflinearpoweramplifiersisgreatlyaffectedbythestaticoperatingpointofpoweramplifiertubes.Inpractice,however,thethresholdstart—upvoltageofpoweramplifiertubesdecreaseswiththeincreaseoftern—perature,thuscausingthestaticoperatingcurrenttoincreaseanddeteriorateitslineari
4、ty.AmethodforcompensatingthetemperatureatthestaticoperatingpointofLDMOSisproposedinthepaperanditisprovedthatthemethodhasbeedwidelyusedinLDMOSlinearpoweramplifiers.Keywords:LDMOS;linearity;temperaturecompensation;staticoperatingpoint0引言本文通过作者自身工作实践,详细介绍了在线性功率放大器的设计中功放静态工作点随温度
5、变化而使功率放大器的线性度受到影响的普遍情况,提出了一种温度补偿用的硅开关二极管在偏置电路中使用电路,从而有效稳定功放管静态工作点,以使得功率放大器的线性度不随管壳温度的变化而变化,从而保证发射机的工作稳定性和可靠性设计.l基本原理图1所示是LDMOS功率管的电原理图.图1中,LDMOS功放管的静态工作点的设置是通过调整栅极电位器完成的.然而,由于功放管的静态工作点随温度变化呈正温度系数变化趋势会使得功率放大器的线性度受到影响.所以,在实际工作中,稳定功放管的静态工作点是十分必要的.一般情况下,从图1可以看出:收稿日期:2011-04—21二极
6、管图1场效应管电原理图Vg—Vn+Vd(1)式中,V为栅极电压;V.为三端稳压器的标称稳压值;V为二极管的正向导通压降.如果认为V与温度变化无关,则可以得到:AVg一△Vd(2)式中,△V为温度变化所引起的二极管正向导通压降V的变化量;V为二极管正向导通压降变化△V时,栅极电压V的变化量.图1中的二极管为硅开关二极管,正向导通压降为0.7V左右,其导通压降随温度变化呈负温度系数变化趋势.通常,当温度升高时,此类二极管的导通2雕学术研究AcademicForum压降会以约2mV/℃的斜率下降,这会使得功放管的栅极电压降低,从而抵消因温度上升使功放
7、管本身工作电流上升的趋势,以稳定工作点.2静态工作点温度补偿电路的工作原理该补偿技术可使静态工作电流的变化在0～50℃范围内小于1O.本设计的场效应功放管的静态工作点温度补偿电路原理图如图2所示.偏置电压p_吣漏极电压图2静态工作点温厦补偿电路由于LDMOS功放管的工作点对栅极电压比较敏感,所以,其偏置电压必须在功放单板中经过稳压块(通常选5V)稳压.另外,电位器的作用是用来调整静态工作电流的大小.设计时可选用精密电位器.本设计方案来自于有关LDMOS功放管的应用实例.与其他方案相比,该方案具有电路简单,补偿精度高,批量生产一致性好等优点.在图
8、2所示的典型LDMOS功率放大器静态工作点温度补偿电路中,有:V一V+Vd(3)如果仍然认为偏置电压V不随温度变化,则可得到:源,其中一台给漏极供电,
