LDMOS功率放大器的温度特性及其温补电路设计 引言 LDMOS 管是专为射频功率放大器设计的改进型n 沟道MOSFET，常工作在A 或AB 类，在工作点附近具有正的温度特性，即在一定的栅压下，当工作温度升高时，其静态电流Idq升高，当工作温度降低时，Idq 降低。一般的，当LDMOS 管热沉温度从20 度升高到100度时，其静态工作电流Idq 变化140%，当温度降低至0 度时，变化量也有30%。具体情况可以参见图1。Idq 变化会影响系统的增益、效率和线性等指标，其中又以线性影响最大。因此，在工作中维持功率管（特别是大功率管）Idq 恒定，是功放板设计的关键点之一。 图1：恒定栅压情况下温度和静态电流关系 LDMOS功率管温度效应 器件的转移特性对 LDMOS 功率放大器至关重要。图2 描述了 Freescale 的一款晶体管在不同的热沉温度条件下，漏极电流Ids 与栅极电压Vgs 的关系。当Vgs 小于 3V 时，漏极电流Ids 几乎为零，当Vgs 增大至大于阀值电压Vt 时，跨导增加，漏极电流正比于（Vgs－Vt）^2，增加到0.5A 之后，Ids 跟随 Vgs 线性增加，约到3A，为线性区；当栅极电压继续增大时，Ids 趋近极限，到达饱和区。当管芯温度发生变化时，曲线在Ids＝1.5A 处顺时针方向旋转，这个点被称为零温度系数点（ZTC：Zero Temperatu re Coefficient Point）。在一定的栅极偏置电压下，小于这个电流时，Vt 随着温度的升高而降低，Ids 随温度的上升而上升，呈现出正的温度特性；大于这个电流时，电子迁移率随温度的升高而降低，使 Ids 降低，表现出负的温度特性。在0 度到80 度之间，为了保持静态电流Idq 恒定，温度每改变10 度，栅压就变化30mV，即LDMOS 管芯栅压的温度系数大约为3mV/度；当温度高于 90 度时，温度系数略小于 3mV/度；当温度在80 度至90 度之间变化时，温度系数略大于 3mV/度。因此，为了保持 LDMOS 管静态工作电流Idq 恒定，要求 LDMOS 管偏置电路具有温度系数为－3mV/度的温度补偿电路。 图2：Freescale 晶体管在不同的热沉温度条件下，栅极电流与栅压的关系 温补电路元件的选择 温补电路元件的关键就是随温度发生变化的性质，常用元件有二极管、三极管、电压调节IC、热敏电阻以及利用单片机和 EEROM 存储的随温度变化的量的表，这些方法的原理不尽相同，下面给出一些特定值。 对于硅二极管PN 结来说，其温度系数大约为－1.5mV/度； 对三极管来说，在饱和工作状态，dVbe/dT=－1.7mv/度；在放...
