LDMOS 功放管偏置温度补偿电路

LDMOS 功放管静态工作点温度补偿功能模块设计1设计准则

作为LDMOS 功放管静态工作点温度补偿用的二极管应选择硅开关二极管，其具体数量由实验确定。该开关二极管在电路板中的位置应靠近功放管。2模块功能摘要

LDMOS 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而导致静态工作电流增大使得线性度恶化。该设计内容涉及一种LDMOS 功放管静态工作点的温度补偿措施，在LDMOS 线性功率放大器中有着广泛的用途。3

参考资料4基本原理

如图1所示，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。从图1可以看出，Vg=Vo 211R R R +×+Vd （公式1）

式中Vg 为栅极电压，Vo 为三端稳压器的标称稳压值，Vd 为二极管的正向导通压降。如果我们认为Vo 与温度变化无关，则可以得到

△Vg=△Vd （公式2）

△Vd 为温度变化所引起的二极管正向导通压降Vd 的变化量、△Vg 为二极管正向导通压降变化△Vd 时，栅极电压Vg 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，此类二极管的导通压降会以约2mV/℃的斜率下降，使得功放管的栅极电压降低，从而可抵消因温度上升功放管本身工作电流上升的趋势，稳定了工作点。

5技术指标

该补偿技术可使静态工作电流的变化在0~50℃范围内小于10%。

6电原理图

图17输入、输出接口及电性能

a)因为LDMOS 功放管的工作点对栅极电压比较敏感，所以其偏置电压须在功放单板中经过稳压块（通常选5V ）稳压。

b)电位器的作用是用来调整静态工作电流的大小。可选精密电位器。

8背景资料本设计方案的背景资料来自于有关LDMOS 功放管的应用实例。与其它方案相比，该方案电路简单、补偿精度高、批量生产一致性好。

图2

图2是一种典型的LDMOS 功率放大器的静态工作点温度补偿电路，图中Vg=Vbias 212R R R +×+Vd 2

11R R R +×（公式3）如果仍然认为偏置电压Vbias 不随温度变化，则可得到：△Vg=△Vd 211

R R R +×（公式4）

而在本方案中△Vg=△Vd ，由此可见，对同一只功放管来说，要达到同样的温度补偿效果，本方案所用的二极管数目比传统电路要少。另外，公式4中的2

11R R R +的大小除了与偏置电压Vbias 的大小有关外，与所需的栅极电压的大小也有关系，而即便是同一型号的功放管要达到同样的工作点其栅极电压也常有较大的差异，这使得同样的温补电路对同一型号的

不同的功放管达到的补偿效果可能会有较大的差异。所以，传统的温补电路在工作点补偿精度要求较高时不利于批量生产。

9使用、调试、维护说明

9.1调试环境

该模块应在实验室环境下调试，调试需要两台电源，其中一台给漏极供电，另一台提供偏置电压。该模块的调试应与功放单板结合，为防止功放自激，在加电调试前，功放的输出必须接大功率负载。另外，须做好防静电措施。

9.2调试方法

a)功放输出接大功率负载；

b)不焊二极管，电位器与二极管的连接端暂时接地，调整电位器使得功放管达到合适

的静态工作点；

c)使放置二极管位置的温度升高（可采用自然升温或外部加热）50度，调整电位器使

功放管的静态工作点恢复到初始值，记录栅极电压的调整量△Vg，然后按△Vg/0.1（0.1为二极管稳升50度时其正向导通压降下降的电压大约值）的比值确定串联二极管的数量，并按相应的数目接入二极管。

d)观察漏极电源的电流随温度变化是否明显。如果效果不理想，可相应地增加或减少

二极管的数量，最后使得漏极电源的电流随温度上升（由室温到70度以上）变化小于10%为准。

9.3故障解决方法

a)加电后，当调整电位器使得栅极电压明显高于功放管的门限开启电压但漏极电源仍无

电流时，可能是在焊接或运输过程中，功放管因静电或其它原因已损坏。需要更换功放管。

b)加电后，当微调电位器，漏极电源的电流突然跳变时，可能是功放自激，须通过频谱

仪观察。如果是自激，需要注意匹配、滤波、接地等问题。

10经验教训

在模块调试前，一定要确保功放单板可靠接地、电源滤波良好、功放管的固定螺丝上紧、做好匹配等，另外漏极电源应设置限流保护，否则，在调试中可能会因为自激损坏功放管。