【導(dǎo)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，每一通道的PA級數(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)橄嗤吞柕腜A要求的柵壓點(diǎn)會是一致的。但是在實(shí)際系統(tǒng)中，由于不同PA的溫度不同，各個器件自身的差異性，會導(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。對功放的柵壓進(jìn)行掃參，對功放的增益以及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。
圖1：功放靜態(tài)工作點(diǎn)仿真原理圖
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，變化0.5V，最大可能帶來1.3dB的增益變化。
圖3：功放增益變化仿真原理圖
圖4：功放增益隨VGS變化動態(tài)結(jié)果
功放OIP3隨VGS變化的動態(tài)結(jié)果如圖5所示。可以看到在靜態(tài)工作點(diǎn)附近，VGS的0.5V差異最多會帶來功放的OIP3的 2db差異。
圖5：功放OIP3隨VGS變化動態(tài)結(jié)果
從以上的仿真結(jié)果可以得出結(jié)論，功放的柵壓精度對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，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級別的差異，因此功放的柵壓復(fù)用用法在一些場景下會對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，意味著柵壓的步進(jìn)為1.2mV。基于該條件，對柵壓進(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：
圖6：使用AMC7932進(jìn)行PA柵壓控制的PA的增益
圖7：使用AMC7932進(jìn)行PA柵壓控制的PA的OIP3
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)。
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