CN103187716A - 功放管的保护电路、方法和功放管 - Google Patents

功放管的保护电路、方法和功放管 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种功放管的保护电路、方法和功放管，该功放管的保护电路包括功放管，该功放管的输入端与射频信号的输入端相连，该功放管的漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，该功放管的栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，该电路还包括瞬态电流检测器和控制器，其中：所述瞬态电流检测器，位于所述功放管的漏极或集电极和所述直流电源端之间，用于实时检测所述功放管工作时的电流；所述控制器，与所述瞬态电流检测器相连，用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管的射频信号或者控制关断所述功放管。上述功放管的保护电路、方法和功放管，可避免功放管过载损坏。

Description

功放管的保护电路、方法和功放管
技术领域
本发明涉及通讯领域，尤其涉及一种功放管的保护电路、方法和功放管。
背景技术
在基站产品竞争日益激烈的今天，功放模块作为基站产品的关键模块，其竞争更加激烈，除了效率、单板成本，也体现在了维护成本上，与之相关的研发技术与生产应用必将成为业内企业关注的焦点。
业界传统的功放管电路示意图如图1所示，即该电路包括一个功放管，该功放管的输入端与射频信号的输入端(RFin)相连，该功放管的漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，该功放管的栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，该功放管的输出端与射频信号的输出端(RFout)相连，直流电源是直接供电给功放管的栅极(基极)和漏极(集电极)。
然而，当负载失配、电压不稳等造成功放管过载时，会使功放管损坏。
发明内容
本发明实施例提供了一种功放管的保护电路、方法和功放管，以解决因负载失配、电压不稳等造成功放管过载而引起的功放管损坏问题。
本发明实施例提供了一种功放管的保护电路，包括功放管，该功放管的输入端与射频信号的输入端相连，该功放管的漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，该功放管的栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，该电路还包括瞬态电流检测器和控制器，其中：
所述瞬态电流检测器，位于所述功放管的漏极或集电极和所述直流电源端之间，用于实时检测所述功放管工作时的电流；
所述控制器，与所述瞬态电流检测器相连，用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管的射频信号或者控制关断所述功放管。
优选地，该电路还包括开关；所述控制器，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，向所述开关发送控制信号；所述开关，位于所述射频信号的输入端和所述功放管的输入端之间，用于接收所述控制器发送的所述控制信号，并根据该控制信号关断所述射频信号。
优选地，所述控制器，位于所述VGS和所述功放管的栅极或基极之间，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，控制栅极或基极供电，关断所述功放管。
本发明实施例还提供了一种功放管，包括管芯(die)模块、输入端、输出端、漏极或集电极以及栅极或基极，该die模块位于所述输入端和所述输出端之间，该die模块通过所述漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，通过栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，该功放管还包括瞬态电流检测器和控制器，其中：
所述瞬态电流检测器，位于所述功放管的漏极或集电极和所述die模块之间，用于实时检测功放管工作时的电流；
所述控制器，与所述瞬态电流检测器相连，用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述die模块的射频信号或控制关断所述die模块。
优选地，该功放管还包括开关；所述控制器，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，向所述开关发送控制信号；所述开关，位于所述功放管的输入端和所述die模块之间，用于接收所述控制器发送的所述控制信号，并根据该控制信号关断输入所述die模块的射频信号。
优选地，所述控制器，位于所述die模块和所述功放管的栅极或基极之间，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，控制栅极或基极供电，关断所述die模块。
优选地，所述die模块中包括一个die或多个die。
优选地，当所述die模块包括多个die时，所述多个die以并联方式构成所述die模块。
本发明实施例还提供了一种功放管的保护方法，该方法包括：
实时检测所述功放管工作时的电流；
当检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管的射频信号，或者控制所述功放管的栅极或基极供电，关断所述功放管。
优选地，所述方法还包括：当检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管中die模块的射频信号，或者控制所述功放管的栅极或基极供电，关断所述die模块。
上述功放管的保护电路、方法和功放管，通过检测检测功放管工作时的电流，当该电流超过预定门限值时，关断输入功放管或功放管中die模块的射频信号或控制栅极(基极)供电，关断功放管或功放管中die模块，从而避免功放管过载损坏。
附图说明
图1为现有的功放管电路示意图；
图2为发明功放管的保护电路实施例一的结构示意图；
图3为发明功放管的保护电路实施例二的结构示意图；
图4为发明功放管实施例一的结构示意图；
图5为发明功放管实施例二的结构示意图；
图6为发明功放管实施例三的结构示意图；
图7为发明功放管实施例四的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本发明的实施例进行详细说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
本发明实施例提供了一种功放管的保护电路，包括功放管，该功放管的漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，该功放管的栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，该电路还包括瞬态电流检测器和控制器，其中：
所述瞬态电流检测器，位于所述功放管的漏极或集电极和所述直流电源端之间，用于实时检测所述功放管工作时的电流；
所述控制器，与所述瞬态电流检测器相连，用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管的射频信号或者控制关断所述功放管。
其中，该电路还可以包括开关；所述控制器，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，向所述开关发送控制信号；所述开关，位于所述射频信号的输入端和所述功放管的输入端之间，用于接收所述控制器发送的所述控制信号，并根据该控制信号关断所述射频信号。具体结构如图2所示，该瞬态电流检测器实时捕捉功放管工作时的电流，当控制器检测到捕捉的电流超过控制器给出的预定门限值时，控制器控制快速开关迅速关断输入的射频信号。
另外，所述控制器，位于所述VGS和所述功放管的栅极或基极之间，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，控制栅极或基极供电，关断所述功放管；具体结构如图3所示，该控制器控制栅极(基极)供电，关断功放管，从而避免因负载失配、电源不稳等情况造成的过载使功放管损坏。
上述功放管保护电路不仅可以保护LDMOS管，也可以保护其它类型的功放管；不仅可用于保护单管，也可用于保护各种电路架构中的功放管。
进一步地，也可以将***电路集成到功放管内部，现有的功放管包括die模块、输入端、输出端、漏极或集电极以及栅极或基极，该die模块的一端与所述输入端相连，该die模块的另一端与所述输出端相连，所述漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，与现有的功放管相比，本发明的功放管还包括瞬态电流检测器和控制器，其中：
所述瞬态电流检测器，位于所述功放管的漏极或集电极和所述die模块之间，用于实时检测功放管工作时的电流；
所述控制器，与所述瞬态电流检测器相连，用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述die模块的射频信号或控制关断所述die模块。
其中，该功放管还可以包括开关；所述控制器，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，向所述开关发送控制信号；所述开关，位于所述功放管的输入端和所述die模块之间，用于接收所述控制器发送的所述控制信号，并根据该控制信号关断输入所述die模块的射频信号。具体结构如图4所示，当瞬态电流检测器及时捕捉到的大电流超过预定门限值时，控制器控制开关迅速切断输入Die的射频信号。
所述die模块中可以包括一个die或多个die；当所述die模块包括多个die时，所述多个die以并联方式构成所述die模块，具体结构如图5所示。
另外，所述控制器，可以位于所述die模块和所述功放管的栅极(基极)之间，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，控制栅极或基极供电，关断所述die模块；具体结构如图6所示，该控制器控制栅极(基极)供电，关断Die，从而保护功放管因过载而损坏。
所述die模块中可以包括一个die或多个die；当所述die模块包括多个die时，所述多个die以并联方式构成所述die模块，具体结构如图7所示。
上述功放管可以为LDMOS管，也可以为其它类型的功放管。
上述功放管的保护电路及功放管，简单可靠，易于实现，可广泛应用在功放电路中，有效地防止功放过载而损坏功放管。
本发明实施例还提供了一种功放管的保护方法，该方法包括：
步骤一、实时检测所述功放管工作时的电流；
步骤二、当检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管的射频信号，或者控制所述功放管的栅极(基极)供电，关断所述功放管。
上述情况主要是针对图2-3所示结构的功放管保护电路；该方法还可以包括：当检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管中的die模块的射频信号，或者控制所述功放管的栅极(基极)供电，关断所述die模块。该情况主要是针对图4-7所示结构的功放管。
上述功放管的保护方法，可有效防止功放过载而损坏功放管，提高了可靠性且易实现精确控制。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，上述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，仅仅参照较佳实施例对本发明进行了详细说明。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种功放管的保护电路，包括功放管，该功放管的输入端与射频信号的输入端相连，该功放管的漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，该功放管的栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，其特征在于，该电路还包括瞬态电流检测器和控制器，其中：
所述瞬态电流检测器，位于所述功放管的漏极或集电极和所述直流电源端之间，用于实时检测所述功放管工作时的电流；
所述控制器，与所述瞬态电流检测器相连，用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管的射频信号或者控制关断所述功放管。
2.根据权利要求1所述的电路，其特征在于，该电路还包括开关；
所述控制器，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，向所述开关发送控制信号；
所述开关，位于所述射频信号的输入端和所述功放管的输入端之间，用于接收所述控制器发送的所述控制信号，并根据该控制信号关断所述射频信号。
3.根据权利要求1所述的电路，其特征在于：
所述控制器，位于所述VGS和所述功放管的栅极或基极之间，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，控制栅极或基极供电，关断所述功放管。
4.一种功放管，包括管芯(die)模块、输入端、输出端、漏极或集电极以及栅极或基极，该die模块位于所述输入端和所述输出端之间，该die模块通过所述漏极或集电极与第一电源(VDD)端相连，通过栅极或基极与第二电源(VGS)端相连，其特征在于，该功放管还包括瞬态电流检测器和控制器，其中：
所述瞬态电流检测器，位于所述功放管的漏极或集电极和所述die模块之间，用于实时检测功放管工作时的电流；
所述控制器，与所述瞬态电流检测器相连，用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述die模块的射频信号或控制关断所述die模块。
5.根据权利要求4所述的功放管，其特征在于，该功放管还包括开关；
所述控制器，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，向所述开关发送控制信号；
所述开关，位于所述功放管的输入端和所述die模块之间，用于接收所述控制器发送的所述控制信号，并根据该控制信号关断输入所述die模块的射频信号。
6.根据权利要求4所述的功放管，其特征在于：
所述控制器，位于所述die模块和所述功放管的栅极或基极之间，是用于当所述瞬态电流检测器检测到的所述电流大于所述预定门限值时，控制栅极或基极供电，关断所述die模块。
7.根据权利要求5或6所述的功放管，其特征在于：
所述die模块中包括一个die或多个die。
8.根据权利要求7所述的功放管，其特征在于：
当所述die模块包括多个die时，所述多个die以并联方式构成所述die模块。
9.一种功放管的保护方法，其特征在于，该方法包括：
实时检测所述功放管工作时的电流；
当检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管的射频信号，或者控制所述功放管的栅极或基极供电，关断所述功放管。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当检测到的所述电流大于预定门限值时，关断输入所述功放管中die模块的射频信号，或者控制所述功放管的栅极或基极供电，关断所述die模块。
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