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(dǎo)地位。使用LDMOS放大器時，保證高性能的一個關(guān)鍵因素是補(bǔ)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(yīng)用筆記對采用DS4303實(shí)現(xiàn)模擬偏置方案進(jìn)行了說明。

DS4303概述

DS4303 (圖1)是采樣和無限保持電壓基準(zhǔn)，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(fù)該電壓。一旦輸出端恢復(fù)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(zhǔn)電壓。輸出電壓由內(nèi)部低溫度系數(shù)的基準(zhǔn)產(chǎn)生，并通過滿擺幅運(yùn)放進(jìn)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(jìn)行溫度補(bǔ)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(bǔ)償。假定PNP管與LDMOS具有良好的導(dǎo)熱通道，則該電路可以為LDMOS提供良好的溫度補(bǔ)償。

為對該電路進(jìn)行較準(zhǔn)，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(fù)該過程，直到達(dá)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(dá)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(dǎo)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(diǎn)是易于編程，因?yàn)榫幊提槍Φ氖菃蝹€溫度偏置點(diǎn)。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(zhǔn)完畢，更新查找表不會造成輸出瞬變。