射频(RF)基站的幕后故事(第3部分)

 

本系列的第1部分和第2部分,笔者的同事Matthew Sauceda描述了如何成功地偏置射频(RF)功率放大器(PA)。为攻克RF PA依赖温度的非线性难题,需要一种监测与控制解决方案。通过动态控制PA的栅极电压以维持所需的漏极电流(IDSQ),自动化监测与控制(AMC)解决方案就能克服非线性方面的困难。

 

本系列第1部分和第2部分所提的电流和温度检测解决方案包括好几种组件:模数转换器(ADC)、数模转换器(DAC)、精密参考电流检测放大器温度传感器。无线基站、微波回程等许多应用均能从采用集成式器件(需要较少的电路板空间)的较简单解决方案那里大获裨益。

 

下面让我们来看看采用集成式器件、适用于RF基站的AMC解决方案的实施。

 

AMC7834包含能让并行PA运行的一路多通道ADC输出和几路DAC输出。其它集成式组件包括高侧电流检测放大器和可选的DAC双极性范围器件。双极性范围能支持各类PA技术产品的并行运行,例如:用一个DAC对横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)PA进行偏置,同时用另一个DAC对氮化镓(GaN)PA进行偏置。您可使用这些块来创建电流或温度检测解决方案,如图1所示。

1:用AMC7834进行电流和温度检测

 

AMC7834进行电流检测

 

当把AMC7834器件放入这种配置结构(见图1)时,整个检测电阻器(RSENSE)上的差分电压会被输入到内部高侧电流检测放大器的检测引脚。在内部将该差分电压转换为电流值。如果把该AMC设置为闭环运行,就能不断更新DAC输出,从而将DAC输出调节成预编程的IDSQ值。图2展示了这一切。

 

还可以把AMC7834设置为开环运行,那样您就能用接口将微控制器与该器件相连接,以获得通过该检测电阻器看到的IDSQ值。另一种选择是把该信息用于跟踪或校准目的,或当调节DAC输出时在规定的算法中使用它。

2:用AMC7834进行电流检测

 

AMC7834进行温度检测

如本系列的第2部分所述,温度检测需要该PA的栅极电压与温度表征曲线。查找表(LUT)或曲线包含适用于给定IDSQ的温度与栅极电压(VGS)数据。

 

在该配置结构中,温度传感器(以连接二极管的晶体管形式)被放得靠近PA。当温度在整个PA上变化时,AMC7834可记录温度,并将该信息发送到外部微控制器。该微控制器可根据来自LUT的数据对DAC进行更新,使其达到规定电压值,如图3所示。

3:用AMC7834进行温度检测

 

AMC7834连同其产品系列的其它器件专为无线基础设施中的PA控制而设计 —— 不过,这些器件在温度、电流和电压检测等数据采集应用中也非常有用。笔者鼓励您查看一下其它器件,因为它们具有各种各样的功能,您会发现这些功能可在您下一个与AMC相关的应用中帮上大忙。

 

 

如果您打算在与众不同的应用中使用一款这样的器件,或者您想进一步了解什么事情,敬请在下边发表评论。

原文链接:

http://e2e.ti.com/blogs_/b/precisionhub/archive/2015/07/31/what-happens-behind-the-scenes-of-rf-base-stations-part-3