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功放柵壓復(fù)用為PA系統(tǒng)帶來了什么

電子設(shè)計(jì) ? 來源:電子設(shè)計(jì) ? 作者:電子設(shè)計(jì) ? 2022-01-20 13:56 ? 次閱讀

PA控制器用在基站系統(tǒng)中為PA提供所需的精確柵壓。當(dāng)前MIMO系統(tǒng)的通道數(shù)較多,同時(shí),每一通道的PA級(jí)數(shù)也較多,意味著如果不考慮柵壓復(fù)用情況,設(shè)計(jì)者需要更多的PA控制器來進(jìn)行柵壓控制,以達(dá)到更好的PA性能。TI的AMC7932集成了32路12bitDAC,為客戶提供更好的PA控制器解決方案。

在某些系統(tǒng)中,會(huì)出現(xiàn)不同PA共用一路柵壓的情況。在理想狀態(tài)下,這種應(yīng)用沒有問題,因?yàn)橄嗤吞?hào)的PA要求的柵壓點(diǎn)會(huì)是一致的。但是在實(shí)際系統(tǒng)中,由于不同PA的溫度不同,各個(gè)器件自身的差異性,會(huì)導(dǎo)致所要求的柵壓有一定的差異。

1、功放柵壓復(fù)用為PA系統(tǒng)帶來了什么

使用ADS軟件,基于Part Number為MW6S004N的PA進(jìn)行了仿真。對(duì)功放的柵壓進(jìn)行掃參,對(duì)功放的增益以及IP3性能仿真。

首先確定管子的靜態(tài)工作點(diǎn),原理圖如圖一,仿真結(jié)果如圖二。最終在掃參原理圖中確定靜態(tài)工作點(diǎn)為VGS=2.8V,IDS=40mA。

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圖1:功放靜態(tài)工作點(diǎn)仿真原理圖

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圖2:功放靜態(tài)工作點(diǎn)仿真結(jié)果

根據(jù)上面得出的靜態(tài)工作點(diǎn)建立掃參仿真原理圖如圖3所示。在原理圖中對(duì)功放的增益進(jìn)行關(guān)于VGS的掃參。仿真結(jié)果如圖4所示,可以看出當(dāng)VGS在工作點(diǎn)附近時(shí),變化0.5V,最大可能帶來1.3dB的增益變化。

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圖3:功放增益變化仿真原理圖

功放OIP3隨VGS變化的動(dòng)態(tài)結(jié)果如圖5所示??梢钥吹皆陟o態(tài)工作點(diǎn)附近,VGS的0.5V差異最多會(huì)帶來功放的OIP3的 2db差異。

從以上的仿真結(jié)果可以得出結(jié)論,功放的柵壓精度對(duì)功放的增益以及線性性能有較大的影響。因此需要精確控制功放柵壓來保證功放的性能穩(wěn)定。基站TRX+PA工作時(shí),如果使用不繼承溫補(bǔ)電路的PA,不同的位置的PA溫度差異可能給不同功放帶來百mV級(jí)別的差異,因此功放的柵壓復(fù)用用法在一些場(chǎng)景下會(huì)對(duì)PA性能產(chǎn)生影響,需要更多的DAC通道來進(jìn)行精確的柵壓控制。

2、AMC7932為PA帶來高精度、多通道的控制解決方案

TI的PA控制器芯片AMC7932集成了32路12bit DAC。在使用AMC7932的DAC控制PA柵壓時(shí),意味著柵壓的步進(jìn)為1.2mV?;谠摋l件,對(duì)柵壓進(jìn)行1.2mV的步進(jìn),在1.95G-2G頻率范圍仿真功放的增益及OIP3,結(jié)果如圖6和圖7所示:

可以得出結(jié)論,使用AMC7932進(jìn)行柵壓控制,DAC帶來的量化誤差帶來對(duì)PA性能的影響為:功放增益最多變化0.05dB,功放OIP3最多變化0.01dB。能夠滿足基站功放指標(biāo)定標(biāo)。

審核編輯:何安

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