新颖的软启动电路设计及其在蓝牙功放中的应用

蓝牙是一个开放性的、短距离无线通信技术标准。其功率放大器是蓝牙无线发射机中功耗最大的模块，为了降低蓝牙系统功耗，延长电池寿命，要求它实现2～8 dBm的输出功率步进。当前商用功放主流的功率控制电路主要有两类，直接闭环控制型和间接闭环控制型。由于间接闭环控制方法具有集成度高，成本低的特点而被广泛采用。考虑到集成度、成本等因素，文献没有对输出功率检测，而是通过预测输出功率等级所对应的电源电压大小，再通过采用稳压器的结构，控制电源电压间接实现功率控制的。

电路刚启动时，如果稳压器启动时产生较大的电容或VMP管导通时有较小的电阻，浪涌电流就会很大，有时会接近稳压器的电流限值，因此必须加以限制。

1 蓝牙功放功率控制电路原理分析

间接闭环控制环路如图1所示，该控制环路包括一个误差放大器，反馈环路和调整管(VMP管)。工作原理是由误差放大器将输出反馈电压VFB与参考电压Vref进行比较，并放大其差值(Vref-VFB)以此来控制调整管(VMP)的导通状态，实现负反馈，从而得到稳定的输出Vcon。电路刚启动时，反馈电压VFB很低，如果稳压器启动时产生较大的电容(或者负载电容很大)或VMP管导通时有较小的电阻，浪涌电流(即流过VMP管的瞬间电流)就会很大，有时会接近稳压器的电流限值。因此，必须在误差放大器中设计软启动电路，以保证整个电路在上电后进入正常的直流偏置状态，不会产生浪涌电流。

闭环控制系统的主体电路如图2所示，VM1～VM8组成折叠式的误差放大器，VM9～VM10组成单级的电流镜作为负载，这样做的好处就是采用10 pF左右的补偿电容就可以使系统达到稳定。VM5～VM14和VQ组成级间缓冲级。R1和R2组成反馈网络，其中

由于N2节点(VMP管栅极)的输出阻抗很小，因此在导通的瞬间N2节点的寄生电容在很短的时间内完成放电，N2节点的电压由高变为低。这样会导致有一个很大的浪涌电流流过PMOS调整管，高达1．45 A，该电流对系统的性能影响很大，例如，如果输入端会存在一个寄生电阻，因此瞬态电流会引起一个较大的压降差，导致系统不能正常工作，同时也会增加系统噪声，因此有必要加以限制。

作者：罗志聪 黄世震   来源：电子设计工程