利用DS4303為LDMOS RF功率放大器提供偏置

摘要：LDMOS RF功率放大器因其極高的性價比在GSM和CDMA基站市場占據(jù)了主導地位。使用LDMOS放大器時，保證高性能的一個關鍵因素是補償柵極偏置電壓，以在溫度變化時保持恒定的靜態(tài)電流。Dallas Semiconductor的DS1870偏置控制器是目前眾多的LDMOS RF功放偏置方案中的一款。這篇應用筆記對采用DS4303實現(xiàn)模擬偏置方案進行了說明。

DS4303概述

DS4303 (圖1)是采樣和無限保持電壓基準，可接受模擬輸入電壓并利用一個12位數(shù)/模轉(zhuǎn)換器(DAC)在其輸出端恢復該電壓。一旦輸出端恢復了輸入電壓，芯片將輸出編碼保存至EEPROM，產(chǎn)生非易失模擬基準電壓。輸出電壓由內(nèi)部低溫度系數(shù)的基準產(chǎn)生，并通過滿擺幅運放進行緩沖。


圖1. DS4303功能框圖

DS4303 LDMOS偏置電路

圖2所示電路可用于對LDMOS的柵極電壓進行溫度補償。該電路的輸出電壓等于DS4303的VOUT乘以2再加上PNP的VBE。經(jīng)過兩倍壓后的DS4303電壓是具有低溫度系數(shù)的電壓源。PNP管VBE的溫度系數(shù)大約為+2mV/°C，為LDMOS提供溫度補償。假定PNP管與LDMOS具有良好的導熱通道，則該電路可以為LDMOS提供良好的溫度補償。

為對該電路進行較準，將所要求的DS4303輸出電壓接至VIN引腳，并調(diào)節(jié)信號拉低以觸發(fā)DS4303更新輸出電壓。一旦DS4303完成更新，采用電流檢測放大器測量靜態(tài)電流；并重復該過程，直到達到合適的偏置電壓。必須保持連接到DS4303的輸入穩(wěn)定，以保證其輸出電壓達到正確數(shù)值。


圖2. DS4303 LDMOS RF功放偏置電路

DS4303偏置電路與DS1870方案的比較

DS4303模擬電路解決方案的主要優(yōu)勢是簡便、成本低。如果該電路靠近LDMOS放置，PNP管與LDMOS之間良好的導熱通道可以使柵極電壓隨著溫度正確變化。相對于查找表來說，該解決方案的另一優(yōu)點是易于編程，因為編程針對的是單個溫度偏置點。該方案在初始化編程完成后為全模擬方式，所以一旦系統(tǒng)校準完畢，更新查找表不會造成輸出瞬變。