新穎的軟啟動(dòng)電路設計及其在藍牙功放中的應用

藍牙是一個(gè)開(kāi)放性的、短距離無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)標準。其功率放大器是藍牙無(wú)線(xiàn)發(fā)射機*耗最大的模塊，為了降低藍牙系統功耗，延長(cháng)電池壽命，要求它實(shí)現2～8 dBm的輸出功率步進(jìn)。當前商用功放主流的功率控制電路主要有兩類(lèi)，直接閉環(huán)控制型和間接閉環(huán)控制型。由于間接閉環(huán)控制方法具有集成度高，成本低的特點(diǎn)而被廣泛采用?？紤]到集成度、成本等因素，文獻沒(méi)有對輸出功率檢測，而是通過(guò)預測輸出功率等級所對應的電源電壓大小，再通過(guò)采用穩壓器的結構，控制電源電壓間接實(shí)現功率控制的。

　　電路剛啟動(dòng)時(shí)，如果穩壓器啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大的電容或VMP管導通時(shí)有較小的電阻，浪涌電流就會(huì )很大，有時(shí)會(huì )接近穩壓器的電流限值，因此必須加以限制。

　　1 藍牙功放功率控制電路原理分析

　　間接閉環(huán)控制環(huán)路如圖1所示，該控制環(huán)路包括一個(gè)誤差放大器，反饋環(huán)路和調整管(VMP管)。工作原理是由誤差放大器將輸出反饋電壓VFB與參考電壓Vref進(jìn)行比較，并放大其差值(Vref-VFB)以此來(lái)控制調整管(VMP)的導通狀態(tài)，實(shí)現負反饋，從而得到穩定的輸出VcON。電路剛啟動(dòng)時(shí)，反饋電壓VFB很低，如果穩壓器啟動(dòng)時(shí)產(chǎn)生較大的電容(或者負載電容很大)或VMP管導通時(shí)有較小的電阻，浪涌電流(即流過(guò)VMP管的瞬間電流)就會(huì )很大，有時(shí)會(huì )接近穩壓器的電流限值。因此，必須在誤差放大器中設計軟啟動(dòng)電路，以保證整個(gè)電路在上電后進(jìn)入正常的直流偏置狀態(tài)，不會(huì )產(chǎn)生浪涌電流。

　　閉環(huán)控制系統的主體電路如圖2所示，VM1～VM8組成折疊式的誤差放大器，VM9～VM10組成單級的電流鏡作為負載，這樣做的好處就是采用10 pF左右的補償電容就可以使系統達到穩定。VM5～VM14和VQ組成級間緩沖級。R1和R2組成反饋網(wǎng)絡(luò )，其中

　　由于N2節點(diǎn)(VMP管柵極)的輸出阻抗很小，因此在導通的瞬間N2節點(diǎn)的寄生電容在很短的時(shí)間內完成放電，N2節點(diǎn)的電壓由高變?yōu)榈?。這樣會(huì )導致有一個(gè)很大的浪涌電流流過(guò)PMOS調整管，高達1．45 A，該電流對系統的性能影響很大，例如，如果輸入端會(huì )存在一個(gè)寄生電阻，因此瞬態(tài)電流會(huì )引起一個(gè)較大的壓降差，導致系統不能正常工作，同時(shí)也會(huì )增加系統噪聲，因此有必要加以限制。