本發(fā)明屬于無線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種功率管的偏置電路以及設(shè)有該偏置電路的功率放大器、無線通信裝置。

背景技術(shù)：
在無線通信系統(tǒng)中，發(fā)射機是其中重要的組成部分，而功率放大器又是發(fā)射機中的關(guān)鍵器件，用于完成射頻信號的功率放大。目前無線通信系統(tǒng)中所用的功率管，以氮化鎵（GaN）作為基底的高電子遷移率晶體管（HighElectronMobilityTransistor，簡稱HEMT）具有禁帶寬度大、擊穿電壓高、飽和電子速度大等優(yōu)點，能夠滿足無線通信系統(tǒng)高頻、高效、大帶寬的需求，已經(jīng)逐漸取代了以硅（Si）作為基底的橫向擴散金屬氧化物半導(dǎo)體（lateraldouble-diffusedmetal-oxidesemiconductor，簡稱LDMOS）。然而，以GaN作為基底的HEMT需要負柵壓控制，而且功率管的柵極和漏極都是分別供電的，HEMT對上下電順序的要求也更加嚴格。在漏極已經(jīng)上電時，如果出現(xiàn)柵極還未上電，或柵極已經(jīng)下電的情況，漏極的大電流就很容易使功率管燒毀，即使在系統(tǒng)電壓出現(xiàn)異常時，也應(yīng)當(dāng)保證安全可靠的上下電順序。本發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)至少存在以下問題：現(xiàn)有的功率管偏置電路不能保證嚴格的上下電順序，因此功率管存在燒毀的風(fēng)險。

技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明實施例提供了一種功率管的偏置電路以及設(shè)有該偏置電路的功率放大器、無線通信裝置，解決了現(xiàn)有的功率管的偏置電路不能保證嚴格的上下電順序，因此功率管存在燒毀的風(fēng)險的技術(shù)問題。為達到上述目的，本發(fā)明的實施例采用如下技術(shù)方案：一方面，提供了一種功率管的偏置電路，包括柵極電源端、漏極電源端、電壓轉(zhuǎn)換單元、電壓控制單元和開關(guān)單元；所述柵極電源端連接所述電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端；所述漏極電源端連接所述電壓控制單元的第一輸入端和所述開關(guān)單元的輸入端；所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端用于連接功率管的柵極，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端連接所述電壓控制單元的第二輸入端，所述電壓轉(zhuǎn)換單元用于，將所述柵極電源端輸出的電壓轉(zhuǎn)換為功率管的柵極電壓，且當(dāng)所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端輸出穩(wěn)定的柵極電壓時，所述電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端輸出控制信號；所述電壓控制單元的輸出端連接所述開關(guān)單元的控制端，所述電壓控制單元用于，當(dāng)所述電壓控制單元的第一輸入端為高電平時，如果所述電壓控制單元的第二輸入端接收到所述控制信號，則所述電壓控制單元的輸出端輸出打開信號，如果所述電壓控制單元的第二輸入端未接收到所述控制信號，則所述電壓控制單元的輸出端輸出關(guān)斷信號；所述開關(guān)單元的輸出端用于連接功率管的漏極，所述開關(guān)單元用于，當(dāng)所述開關(guān)單元的控制端接收到所述打開信號時，打開所述開關(guān)單元的輸入端至所述開關(guān)單元的輸出端之間的通路，當(dāng)所述開關(guān)單元的控制端接收到所述關(guān)斷信號時，關(guān)斷所述開關(guān)單元的輸入端至所述開關(guān)單元的輸出端之間的通路。在第一種可能的實現(xiàn)方式中，所述漏極電源端與所述電壓控制單元的第一輸入端之間還設(shè)置有或邏輯單元；所述漏極電源端連接所述或邏輯單元的第一輸入端，所述或邏輯單元的輸出端連接所述電壓控制單元的第一輸入端；所述柵極電源端連接所述或邏輯單元的第二輸入端；所述或邏輯單元用于，對所述柵極電源端和所述漏極電源端輸出的電壓進行或邏輯運算，并將運算結(jié)果輸入所述電壓控制單元的第一輸入端。結(jié)合第一種可能的實現(xiàn)方式，在第二種可能的實現(xiàn)方式中，所述開關(guān)單元為P型MOS管，所述MOS管的柵極作為所述開關(guān)單元的控制端，源極作為所述開關(guān)單元的輸入端，漏極作為所述開關(guān)單元的輸出端。結(jié)合第二種可能的實現(xiàn)方式，在第三種可能的實現(xiàn)方式中，所述控制信號為低電平信號。結(jié)合第三種可能的實現(xiàn)方式，在第四種可能的實現(xiàn)方式中，所述電壓控制單元包括第一三極管和第二三極管；所述第一三極管的基極連接所述電壓控制單元的第二輸入端，還通過第一電阻連接所述電壓控制單元的第一輸入端；所述第一三極管的集電極通過第二電阻連接所述電壓控制單元的第一輸入端，還通過第三電阻連接所述第二三極管的基極；所述第二三極管的集電極通過第四電阻連接所述電壓控制單元的輸出端；所述第一三極管和所述第二三極管的發(fā)射極均接地；所述MOS管的柵極與源極之間連接有第五電阻。結(jié)合上述任意一種可能的實現(xiàn)方式，在第五種可能的實現(xiàn)方式中，所述功率管為HEMT。另一方面，提供了一種功率放大器，包括功率管以及上述任一一種實現(xiàn)方式所述的偏置電路。另一方面，提供了一種無線通信裝置，包括接收通道和發(fā)射通道，所述發(fā)射通道中設(shè)有上述的功率放大器，所述功率放大器用于放大所述發(fā)射通道中的射頻信號的功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所提供的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點：柵極電源端通過電壓轉(zhuǎn)換單元為功率管的柵極供電，漏極電源端通過開關(guān)單元為功率管的漏極供電。功率管上電時，當(dāng)漏極電源端輸出高電平時，就能夠為電壓控制單元供電。此時，只有當(dāng)柵極電源端正常供電，使電壓轉(zhuǎn)換單元正常工作，向功率管的柵極輸出穩(wěn)定的柵極電壓時，電壓轉(zhuǎn)換單元才能向電壓控制單元輸出控制信號，從而由電壓控制單元向開關(guān)單元輸出打開信號，將開關(guān)單元打開，使漏極電源端能夠為功率管的漏極供電，因此保證了功率管的柵極上電之后再給漏極上電，保證了功率管上電時的安全性。功率管下電時，或系統(tǒng)故障導(dǎo)致柵極電源端電壓異常時，將會使電壓轉(zhuǎn)換單元不能輸出正常穩(wěn)定的柵極電壓，所以電壓轉(zhuǎn)換單元就會立即停止輸出控制信號，使電壓控制單元輸出關(guān)閉信號，從而關(guān)閉開關(guān)單元，漏極電源端就不能為功率管的漏極供電了。因此，當(dāng)功率管的柵極下電或異常時，也能夠使漏極立即下電，保證了功率管下電或系統(tǒng)供電異常時的安全性。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹。圖1為本發(fā)明的實施例1所提供的偏置電路的示意圖；圖2為本發(fā)明的實施例1所提供的偏置電路的具體實施方式的示意圖；圖3為本發(fā)明的實施例2所提供的偏置電路的示意圖。具體實施方式下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。實施例1：如圖1所示，本發(fā)明實施例所提供的功率管的偏置電路可應(yīng)用于功率放大器中，其中功率管優(yōu)選為HEMT，當(dāng)然也可以是LDMOS等其他功率管。該偏置電路包括柵極電源端Vg0、漏極電源端Vd0、電壓轉(zhuǎn)換單元、電壓控制單元和開關(guān)單元。Vg0連接電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端，Vd0連接電壓控制單元的第一輸入端和開關(guān)單元的輸入端。電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端用于連接HEMT的柵極，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端連接電壓控制單元的第二輸入端。電壓轉(zhuǎn)換單元用于，將Vg0轉(zhuǎn)換為功率管的柵極電壓Vg，且當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端輸出穩(wěn)定的柵極電壓Vg時，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端輸出控制信號（例如低電平信號）。電壓控制單元的輸出端連接開關(guān)單元的控制端。電壓控制單元用于，當(dāng)電壓控制單元的第一輸入端為高電平時，如果電壓控制單元的第二輸入端接收到電壓轉(zhuǎn)換單元發(fā)出的控制信號，則電壓控制單元的輸出端向開關(guān)單元輸出打開信號；如果電壓控制單元的第二輸入端未接收到控制信號，則電壓控制單元的輸出端向開關(guān)單元輸出關(guān)斷信號。開關(guān)單元的輸出端用于連接HEMT的漏極。開關(guān)單元用于，當(dāng)開關(guān)單元的控制端接收到打開信號時，打開開關(guān)單元的輸入端至開關(guān)單元的輸出端之間的通路，當(dāng)開關(guān)單元的控制端接收到關(guān)斷信號時，關(guān)斷開關(guān)單元的輸入端至開關(guān)單元的輸出端之間的通路本發(fā)明實施例中，Vg0通過電壓轉(zhuǎn)換單元為HEMT的柵極供電，Vd0通過開關(guān)單元為HEMT的漏極供電。HEMT上電時，當(dāng)Vd0輸出高電平時，就能夠為電壓控制單元供電。此時，只有當(dāng)Vg0正常供電，使電壓轉(zhuǎn)換單元正常工作，向HEMT的柵極輸出穩(wěn)定的柵極電壓Vg時，電壓轉(zhuǎn)換單元才能向電壓控制單元輸出控制信號，從而由電壓控制單元向開關(guān)單元輸出打開信號，將開關(guān)單元打開，使Vd0能夠為HEMT的漏極提供漏極電壓Vd，因此保證了HEMT的柵極上電之后再給漏極上電，保證了HEMT上電時的安全性。HEMT下電時，或系統(tǒng)故障導(dǎo)致Vd0電壓異常時，將會使電壓轉(zhuǎn)換單元不能輸出正常穩(wěn)定的柵極電壓，所以電壓轉(zhuǎn)換單元就會立即停止輸出控制信號，使電壓控制單元輸出關(guān)閉信號，從而關(guān)閉開關(guān)單元，Vd0就不能為HEMT的漏極供電了。因此，當(dāng)HEMT的柵極下電或異常時，也能夠使漏極立即下電，保證了HEMT下電或系統(tǒng)供電異常時的安全性。本發(fā)明實施例提供的功率管的偏置電路中，各個單元具體的實現(xiàn)方式如圖2所示：因為本發(fā)明實施例中的HEMT需要用負柵壓供電，所以本實施例中的電壓轉(zhuǎn)換單元用于將正電壓Vg0轉(zhuǎn)換為負電壓Vg，由第一輸出端輸出至HEMT的柵極。此外，當(dāng)電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端輸出穩(wěn)定的柵極電壓Vg時，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端還輸出控制信號。本實施例中，該控制信號為低電平信號。本發(fā)明實施例中的開關(guān)單元為P型MOS管T1。T1的柵極作為開關(guān)單元的控制端，連接電壓控制單元的輸出端；源極作為開關(guān)單元的輸入端，連接Vd0；漏極作為開關(guān)單元的輸出端，連接HEMT的漏極。當(dāng)然，在其他實施方式中，開關(guān)單元也可以采用N型MOS管，或者其他形式的具有開關(guān)功能的器件。本發(fā)明實施例中，電壓控制單元包括第一三極管VT1、第二三極管VT2和五個電阻。VT1的基極連接電壓控制單元的第二輸入端（即連接電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端），還通過第一電阻R1連接電壓控制單元的第一輸入端（即連接Vd0）。VT1的集電極通過第二電阻R2連接電壓控制單元的第一輸入端（即連接Vd0），還通過第三電阻R3連接VT2的基極。VT2的集電極通過第四電阻R4連接電壓控制單元的輸出端（即連接T1的柵極）。VT1和VT2的發(fā)射極均接地。T1的柵極與源極之間連接有第五電阻R5。HEMT上電時，當(dāng)Vd0輸出高電平時，就能夠為電壓控制單元供電。如果此時Vg0還未上電，則沒有電信號輸入電壓轉(zhuǎn)換單元的輸入端，所以電壓轉(zhuǎn)換單元的的第二輸出端也不會輸出控制信號，VT1的基極則為高電平，VT1導(dǎo)通，使VT1的集電極和發(fā)射極均為低電平（接地），使VT2的基極為低電平，VT2關(guān)斷。那么，T1的柵極與源極的電勢均為Vd0，即電壓控制單元輸出關(guān)閉信號，柵極和源極無電壓差，所以T1處于關(guān)斷狀態(tài)，從而避免了HEMT柵極為上電時，漏極先上電。當(dāng)Vd0輸出高電平時，只有Vg0也輸出高電平，使電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端能夠輸出正常穩(wěn)定的Vg，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端才能輸出低電平（控制信號）。該控制信號將VT1的基極的電勢拉低，關(guān)斷VT1，則VT2的基極為高電平，VT2打開，使VT1的集電極和發(fā)射極均為低電平（接地），從而拉低T1柵極的電勢，即電壓控制單元輸出打開信號。因為T1是P型MOS管，所以當(dāng)T1的柵極電勢低于源極電勢時，T1將會導(dǎo)通，使Vd0通過T1向HEMT的漏極提供漏極電壓Vd，因此保證了HEMT的柵極上電之后，漏極再上電的上電順序。HEMT正常的下電順序是，Vd0先停止供電，使HEMT的漏極先下電，再關(guān)閉Vg0的輸出電壓，從而使HEMT的漏極先下電，柵極后下電。當(dāng)系統(tǒng)故障導(dǎo)致Vd0電壓異常時，將會使電壓轉(zhuǎn)換單元的第一輸出端不能輸出正常穩(wěn)定的柵極電壓，電壓轉(zhuǎn)換單元的第二輸出端就會立即停止輸出控制信號，使VT1導(dǎo)通，VT1的集電極和發(fā)射極均為接地，使得VT2關(guān)斷。此時，T1的柵極與源極的電勢均為Vd0，即電壓控制單元輸出關(guān)閉信號，關(guān)斷T1。因此，當(dāng)Vg0異常時，也能夠立即關(guān)斷T1，使HEMT的漏極下電，保證了HEMT的安全性。實施例2：本實施例與實施例1基本相同，其不同點在于：如圖3所示，本實施例中，Vd0與電壓控制單元的第一輸入端之間還設(shè)置有或邏輯單元。Vd0連接或邏輯單元的第一輸入端，或邏輯單元的輸出端連接電壓控制單元的第一輸入端，并且Vg0連接或邏輯單元的第二輸入端?；蜻壿媶卧糜冢瑢g0和Vd0進行或邏輯運算，并將運算結(jié)果輸入電壓控制單元的第一輸入端。這樣，當(dāng)Vd0與Vg0之中任意一個供電時，就能夠為電壓控制單元供電，從而對開關(guān)單元進行控制，以保障HEMT的安全性。實施例3：本發(fā)明實施例還提供了一種功率放大器，包括功率管（HEMT、LDMOS等）以及上述實施例1或?qū)嵤├?中所提供的偏置電路。本發(fā)明實施例進一步還提供了一種無線通信裝置，包括接收通道和發(fā)射通道，其中發(fā)射通道中設(shè)有本發(fā)明實施例中所提供的功率放大器，該功率放大器用于放大發(fā)射通道中的射頻信號的功率。由于本發(fā)明實施例提供的功率放大器及無線通信裝置與上述本發(fā)明實施例所提供的偏置電路具有相同的技術(shù)特征，所以也能產(chǎn)生相同的技術(shù)效果，解決相同的技術(shù)問題。以上所述，僅為本發(fā)明的具體實施方式，但本發(fā)明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護范圍應(yīng)以權(quán)利要求的保護范圍為準。