新穎的軟啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)及其在藍(lán)牙功放中的應(yīng)用

藍(lán)牙是一個(gè)開(kāi)放性的、短距離無(wú)線通信技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。其功率放大器是藍(lán)牙無(wú)線發(fā)射機(jī)*耗最大的模塊，為了降低藍(lán)牙系統(tǒng)功耗，延長(zhǎng)電池壽命，要求它實(shí)現(xiàn)2～8 dBm的輸出功率步進(jìn)。當(dāng)前商用功放主流的功率控制電路主要有兩類，直接閉環(huán)控制型和間接閉環(huán)控制型。由于間接閉環(huán)控制方法具有集成度高，成本低的特點(diǎn)而被廣泛采用?？紤]到集成度、成本等因素，文獻(xiàn)沒(méi)有對(duì)輸出功率檢測(cè)，而是通過(guò)預(yù)測(cè)輸出功率等級(jí)所對(duì)應(yīng)的電源電壓大小，再通過(guò)采用穩(wěn)壓器的結(jié)構(gòu)，控制電源電壓間接實(shí)現(xiàn)功率控制的。

　　電路剛啟動(dòng)時(shí)，如果穩(wěn)壓器啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大的電容或VMP管導(dǎo)通時(shí)有較小的電阻，浪涌電流就會(huì)很大，有時(shí)會(huì)接近穩(wěn)壓器的電流限值，因此必須加以限制。

　　1 藍(lán)牙功放功率控制電路原理分析

　　間接閉環(huán)控制環(huán)路如圖1所示，該控制環(huán)路包括一個(gè)誤差放大器，反饋環(huán)路和調(diào)整管(VMP管)。工作原理是由誤差放大器將輸出反饋電壓VFB與參考電壓Vref進(jìn)行比較，并放大其差值(Vref-VFB)以此來(lái)控制調(diào)整管(VMP)的導(dǎo)通狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)負(fù)反饋，從而得到穩(wěn)定的輸出VcON。電路剛啟動(dòng)時(shí)，反饋電壓VFB很低，如果穩(wěn)壓器啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大的電容(或者負(fù)載電容很大)或VMP管導(dǎo)通時(shí)有較小的電阻，浪涌電流(即流過(guò)VMP管的瞬間電流)就會(huì)很大，有時(shí)會(huì)接近穩(wěn)壓器的電流限值。因此，必須在誤差放大器中設(shè)計(jì)軟啟動(dòng)電路，以保證整個(gè)電路在上電后進(jìn)入正常的直流偏置狀態(tài)，不會(huì)產(chǎn)生浪涌電流。

　　閉環(huán)控制系統(tǒng)的主體電路如圖2所示，VM1～VM8組成折疊式的誤差放大器，VM9～VM10組成單級(jí)的電流鏡作為負(fù)載，這樣做的好處就是采用10 pF左右的補(bǔ)償電容就可以使系統(tǒng)達(dá)到穩(wěn)定。VM5～VM14和VQ組成級(jí)間緩沖級(jí)。R1和R2組成反饋網(wǎng)絡(luò)，其中

　　由于N2節(jié)點(diǎn)(VMP管柵極)的輸出阻抗很小，因此在導(dǎo)通的瞬間N2節(jié)點(diǎn)的寄生電容在很短的時(shí)間內(nèi)完成放電，N2節(jié)點(diǎn)的電壓由高變?yōu)榈汀＿@樣會(huì)導(dǎo)致有一個(gè)很大的浪涌電流流過(guò)PMOS調(diào)整管，高達(dá)1．45 A，該電流對(duì)系統(tǒng)的性能影響很大，例如，如果輸入端會(huì)存在一個(gè)寄生電阻，因此瞬態(tài)電流會(huì)引起一個(gè)較大的壓降差，導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常工作，同時(shí)也會(huì)增加系統(tǒng)噪聲，因此有必要加以限制。