專利名稱：放大器以及收發(fā)器裝置的制作方法
放大器以及收發(fā)器裝置
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于一種放大器，特別有關(guān)于一種使用此放大器的收發(fā)器。
背景技術(shù)：
在收發(fā)器裝置中，發(fā)射器產(chǎn)生多個(gè)輸出信號(hào)給天線單元，且天線單元產(chǎn)生射頻(radio frequency, RF)輸出信號(hào)以用于傳送。此天線單元也可接收射頻輸入信號(hào)以產(chǎn)生多個(gè)輸入信號(hào)。在耦接天線單元的接收器內(nèi)的放大器接收并放大這些輸入信號(hào)。在接收器中的其他電路，例如混波器、濾波器以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器(analog-to-digital converter, ADC)等等接著處理放大后的輸入信號(hào)以 給予后端電路。一般而言，在發(fā)射器裝置出廠之前，可通過(guò)發(fā)射器與接收器之間的衰減器來(lái)測(cè)定發(fā)射器以及接收器的效能。在此測(cè)試模式下，由發(fā)射器所產(chǎn)生的輸出信號(hào)被衰減器所削弱，且削弱的輸出信號(hào)由接收器所接收。此時(shí)，放大器關(guān)閉。需注意，由于放大器的多個(gè)差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的不平衡電壓，使得發(fā)射器所產(chǎn)生的輸出信號(hào)可能在放大器內(nèi)引起漏電流。此漏電流對(duì)衰減器有不利的影響，導(dǎo)致效能判斷的不正確性。因此，期望提供一種放大器，當(dāng)此放大器關(guān)閉時(shí)，其能平衡放大器的多個(gè)差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的電壓。

發(fā)明內(nèi)容有鑒于此，本發(fā)明提供一種放大器以及收發(fā)器裝置。本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供一種放大器，其包括一對(duì)第一輸入晶體管以及第一抵銷電路。該對(duì)第一輸入晶體管稱接于一對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)與一參考電壓源之間，用以接收一對(duì)輸入信號(hào)。第一抵銷電路耦接于第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間，當(dāng)放大器關(guān)閉時(shí)，用以平衡分別在第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例提供一種收發(fā)器裝置，可操作在一測(cè)試模式以及一標(biāo)準(zhǔn)模式，其包括天線單元、發(fā)射器、放大器、接收器混波單元以及回送路徑電路。天線單元接收一射頻輸入信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)輸入信號(hào)且接收一對(duì)輸出信號(hào)以產(chǎn)生一射頻輸出信號(hào)。發(fā)射器具有分別耦接于該天線單元的一第一共同節(jié)點(diǎn)以及一第二共同節(jié)點(diǎn)的一對(duì)第一差動(dòng)輸出端，用以提供該對(duì)輸出信號(hào)。放大器具有分別耦接天線單元于第一共同節(jié)點(diǎn)與第二共同節(jié)點(diǎn)的一對(duì)第一差動(dòng)輸入端，用以接收該對(duì)輸入信號(hào)，且對(duì)該對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行一放大操作。接收器混波單元具有耦接放大器的一對(duì)第二差動(dòng)輸入端，用以接收來(lái)自放大器經(jīng)放大后的輸入信號(hào)?；厮吐窂诫娐否罱佑诘谝还餐?jié)點(diǎn)與第二共同節(jié)點(diǎn)以及收器混波單元的該對(duì)第二差動(dòng)輸入端之間。放大器包括一對(duì)第一輸入晶體管以及第一抵銷電路。一對(duì)第一輸入晶體管，率禹接于一對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)與一參考電壓源之間，用以接收該對(duì)輸入信號(hào)。第一抵銷電路率禹接于該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間，當(dāng)收發(fā)器裝置操作在測(cè)試模式時(shí)，用以平衡分別在該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。上述放大器及收發(fā)器裝置能夠在放大器關(guān)閉時(shí)平衡放大器的多個(gè)差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的電壓。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的收發(fā)器裝置；圖2表示圖1的收發(fā)器裝置中的放大器的一示范實(shí)施例；圖3A表示圖1的收發(fā)器裝置中的放大器的另一示范實(shí)施例；圖3B表示圖1的收發(fā)器裝置中的放大器的又一示范實(shí)施例；圖4表示圖1的收發(fā)器裝置中的放大器的另一示范實(shí)施例；圖5表示圖1的收發(fā)器裝置中具有差動(dòng)互補(bǔ)結(jié)構(gòu)的放大器的一示范實(shí)施例；圖6表示在測(cè)試模式中在不同頻率上由具有圖5的抵銷電路的放大器所引起的漏電流以及由不具有任何抵銷電路的放大器所引起的漏電流；圖7表示圖1的收發(fā)器裝置中的回送路徑電路的一示范實(shí)施例；圖8表示在測(cè)試模式中在不同頻率上由具有圖5的抵銷電路的放大器所引起的漏電流以及通過(guò)圖7的回送路徑電路的漏電流；圖9表示圖1的收發(fā)器裝置中的回送路徑電路的另一示范實(shí)施例；圖10表示圖1的收發(fā)器裝置中的回送路徑電路的又一示范實(shí)施例；以及圖11表示在第3圖的抵銷電路中晶體管的形成結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說(shuō)明如下。圖1是表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的收發(fā)器裝置。如圖1所示，收發(fā)器裝置I包括天線單元10、發(fā)射器11、接收器混波單元12、回送路徑電路(loopback pathcircuit) 13以及放大器14。在此實(shí)施例中，放大器14可以低噪聲放大器(low noiseamplifier,以下簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)NA)來(lái)實(shí)施。天線單元10包括天線100以及平衡-非平衡轉(zhuǎn)換器(balun) 101。發(fā)射器11具有一對(duì)差動(dòng)輸出端OUTllA與0UT11B，其分別耦接天線單元10于共同節(jié)點(diǎn)NlOA與N10B。放大器14具有一對(duì)差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B，其分別耦接天線單元10于共同節(jié)點(diǎn)NlOA與N10B。放大器14更具有一對(duì)差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B。接收器混波單元12具有一對(duì)差動(dòng)輸入端IN12A與IN12B，其分別耦接放大器14的差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B。參閱圖1，發(fā)射器11包括混波器IlOA與110B、低通濾波器IllA與111B、緩沖器112A 與 112B、數(shù)模轉(zhuǎn)換器(digital-to-analog converter, DAC) 113A 與 113B 以及功率放大器(power amplifier,PA)114。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知混波器IlOA與110B、低通濾波器IllA與111B、緩沖器112A與112B、數(shù)模轉(zhuǎn)換器113A與113B以及功率放大器114的操作，因此在此省略相關(guān)敘述。接收器混波單元12包括混波器120A與120B、基頻濾波器121以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器122A與122B。本領(lǐng)域中的技術(shù)人員已知混波器120A與120B、基頻濾波器121以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器122A與122B的操作，因此在此省略相關(guān)敘述?；厮吐窂诫娐?3耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOA與NlOB以及接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12A與IN12B之間。在此實(shí)施例中，收發(fā)器裝置I可操作在標(biāo)準(zhǔn)模式以及測(cè)試模式中其一模式。在標(biāo)準(zhǔn)模式中，當(dāng)來(lái)自基頻芯片的一對(duì)數(shù)字信號(hào)S15A與S15B被提供至發(fā)射器11時(shí)，混波器110A與110B、低通濾波器IllA與111B、 緩沖器112A與112B、數(shù)模轉(zhuǎn)換器113A與113B以及功率放大器114處理此數(shù)字信號(hào)S15A與S15B，以產(chǎn)生一對(duì)輸出信號(hào)SllA與S11B。平衡-非平衡轉(zhuǎn)換器101接收輸出信號(hào)SllA與SI 1B，且接著將輸出信號(hào)SllA與SllB轉(zhuǎn)換為射頻輸出信號(hào)RFO，且天線100將此射頻輸出信號(hào)RFO發(fā)送輸出。在圖1中，關(guān)于收發(fā)器裝置I的傳送操作的數(shù)字信號(hào)S15A與S15B、輸出信號(hào)SllA與S11B、以及射頻輸出信號(hào)RFO以實(shí)線來(lái)表示。在測(cè)試模式下，當(dāng)天線100接收射頻輸入信號(hào)RFI時(shí)，平衡-非平衡轉(zhuǎn)換器101將射頻輸入信號(hào)RFI轉(zhuǎn)換為一對(duì)輸入信號(hào)SlOA與S10B。輸入信號(hào)SlOA與SlOB分別通過(guò)差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B而被提供至放大器14。放大器14對(duì)輸入信號(hào)SlOA與SlOB執(zhí)行放大操作，以分別在差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B上產(chǎn)生經(jīng)放大后的輸入信號(hào)S14A與S14B。接著，接收器混波單元12的混波器120A與120B、基頻濾波器121、以及模數(shù)轉(zhuǎn)換器122A與122B處理放大后輸入信號(hào)S14A與S14B以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)S12A與S12B。在圖1中，關(guān)于收發(fā)器裝置I的接收操作的射頻輸入信號(hào)RF1、輸入信號(hào)SlOA與S10B、以及放大后輸入信號(hào)S14A與S14B以點(diǎn)狀線來(lái)表示。在測(cè)試模式下,放大器14關(guān)閉。發(fā)射器11根據(jù)數(shù)字信號(hào)S15A與S15B產(chǎn)生輸出信號(hào)SllA與S11B。輸出信號(hào)SllA與SllB通過(guò)回送路徑電路13而傳送至接收器混波單元12。圖2是表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的放大器14。為了清楚說(shuō)明，圖2顯示天線單元
10、放大器14以及發(fā)射器11的功率放大器114。如圖2所示，收發(fā)器裝置I更包括電容器C20，其耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOA與NlOB之間。放大器14具有一差動(dòng)結(jié)構(gòu)。放大器14包括電容器 C21A、C21B、C22A 與 C22B、電阻器 R20A、R20B、R21A 與 R21B、電感器 L20、一對(duì)輸入晶體管T20A與T20B、一對(duì)輸入晶體管T21A與T21B以及抵銷電路20。在此實(shí)施例中，輸入晶體管T20A與T20B以N型晶體管來(lái)實(shí)施，而輸入晶體管T21A與T21B以P型晶體管來(lái)實(shí)施。輸入晶體管T20A與T20B的柵極(即控制電極)分別通過(guò)電容器C21A與C21B耦接差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B，以在標(biāo)準(zhǔn)模式下分別接收輸入信號(hào)SlOA與S10B。輸入晶體管T20A與T20B的源極(即第一電極)通過(guò)電感L20耦接一參考電壓源。在此實(shí)施例中，耦接輸入晶體管T20A與T20B的源極的參考電壓源提供接地電壓GND。輸入晶體管T20A與T20B的漏極(即第二電極)分別耦接一對(duì)差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B。在圖2的實(shí)施例中，差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A直接連接放大器14的差動(dòng)輸出端0UT14A，而差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14B直接連接放大器14的差動(dòng)輸出端0UT14B。電阻器R20A與R20B彼此串聯(lián)耦接于輸入晶體管T20A與T20B的柵極之間。如圖2所示，輸入晶體管T21A與T21B的柵極(即控制電極)分別通過(guò)電容器C22A與C22B耦接差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B，以在標(biāo)準(zhǔn)模式下分別接收輸入信號(hào)SlOA與S10B。輸入晶體管T21A與T21B的源極(即第一電極)耦接一參考電壓源。在此實(shí)施例中，耦接輸入晶體管T21A與T21B的源極的參考電壓源提供供應(yīng)電壓VDD。輸入晶體管T21A與T21的漏極(即第二電極)分別耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B(即耦接差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B)。電阻器R21A與R2IB彼此串聯(lián)耦接于輸入晶體管T21A與T21B的柵極之間。在此實(shí)施例中，放大器14的開啟/關(guān)閉狀態(tài)由至少一偏壓所決定。當(dāng)一偏壓(具有適當(dāng)電壓電平的偏壓，例如偏壓VB20)提供至電阻器R20A與R20B之間的共同點(diǎn)時(shí)以及/或當(dāng)一偏壓(具有適當(dāng)電壓電平的偏壓，例如偏壓VB21)提供至電阻器R21A與R21B之間的共同點(diǎn)時(shí)，放大器14開啟，使收發(fā)器裝置I可操作在標(biāo)準(zhǔn)模式下，例如通過(guò)天線單元10接收射頻信號(hào)。相反地，當(dāng)沒有偏壓(或其電壓電平不夠大的偏壓)提供至電阻器R20A與R20B之間的共同點(diǎn)時(shí)以及/或當(dāng)沒有偏壓(或其電壓電平不夠大的偏壓)提供至電阻器R21A與R21B之間的共同點(diǎn)時(shí)，放大器14關(guān)閉，使得收發(fā)器裝置I可操作在測(cè)試模式下。如圖2所示，抵銷電路20包括晶體管T22。在此實(shí)施例中，晶體管T22以N型晶體管來(lái)實(shí)施。晶體管T22的源極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14B，其漏極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A，且其柵極接收控制信號(hào)S22。當(dāng)收發(fā)器裝置I操作在測(cè)試模式下時(shí)，晶體管T22由控制信號(hào)S22所導(dǎo)通。因此差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B彼此耦接，使得分別在差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B上的電壓可實(shí)質(zhì)上平衡。圖3A是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的放大器14。在圖2與圖3A中，相同的元件以相同的參考標(biāo)志來(lái)表示，因此，省略相關(guān)說(shuō)明。在圖3A的實(shí)施例中，抵銷電路30取代圖2的抵銷電路20。抵銷電路30包括晶體管T30、T31A與T31B。在此實(shí)施例中，晶體管T30、T31A與T31B以N型晶體管來(lái)實(shí)施。晶體管T30的源極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14B，其漏極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A，且其柵極接收控制信號(hào)S30。晶體管T31A的源極耦接接地電壓GND，其漏極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A，且其柵極接收控制信號(hào)S31A。晶體管T31B的源極耦接接地電壓GND，其漏極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14B，且其柵極接收控制信號(hào)S31B。當(dāng)收發(fā)器裝置I操作在測(cè)試模式下時(shí)，晶體管T30被控制信號(hào)S30導(dǎo)通，以平衡分別在差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B上的電壓。此夕卜，晶體管T31A與T31B分別由控制信號(hào)S3 IA與S3 IB導(dǎo)通，以因應(yīng)參考電壓源來(lái)將差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B上的電壓拉至一電壓電平，例如，大約拉至接地電壓GND的電壓電平。當(dāng)收發(fā)器裝置I操作在測(cè)試模式時(shí)，由發(fā)射器11所產(chǎn)生的輸出信號(hào)SllA與SllB可能也被傳送至放大器14。輸出信號(hào)SllA與SllB可分別通過(guò)電容器C21A、C21B、C22A與C22B以及輸入晶體管T20A、T20B、T21A與T21B的寄生電容而傳送至差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B。根據(jù)抵銷電路20或30的平衡操作，分別在差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B上的電壓實(shí)質(zhì)上平衡，藉此減少由放大器的差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B流至差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B的漏電流。因此，在測(cè)試模式下，可精確地判定發(fā)射器11以及接收器混波單元12的效能。圖3B是表示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的放大器14。在圖3A與圖3B中，相同的元件以相同的參考標(biāo)志來(lái)表示，因此，省略相關(guān)說(shuō)明。在圖3B的實(shí)施例中，放大器14更包括負(fù)載31。負(fù)載31耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B以及差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B。在圖3B中，負(fù)載31包括一對(duì)負(fù)載晶體管T32A與T32B。在此實(shí)施例中，負(fù)載晶體管T32A與T32B以N型晶體管來(lái)實(shí)施。負(fù)載晶體管T32A與T32B的源極分別耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B。負(fù)載晶體管T32A與T32B的漏極分別耦接差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B。負(fù)載晶體管T32A與T32B的柵極彼此耦接在一起，且偏壓VB30可提供至負(fù)載晶體管T32A與T32B的柵極。相似于圖2的實(shí)施例，放大器14的開啟/關(guān)閉狀態(tài)由偏壓VB20、VB21與VB30中至少一者來(lái)決定，因此，在此省略其操作的相關(guān)說(shuō)明。圖4是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的放大器14。在圖3B與圖4中，相同的元件以相同的參考標(biāo)志來(lái)表示，因此，省略相關(guān)說(shuō)明。在圖4的實(shí)施例中，放大器14更包括負(fù)載40。負(fù)載40耦接于差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B與差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B之間。如圖4所示，負(fù)載40包括電容器C40A與C40B、電阻器R40A、R40B、R41A與R41B、晶體管T40A、T40B、T41A與T41B、電流源CS40A與CS40B以及抵銷電路410。參閱圖4，抵銷電路410包括晶體管 T42、T43A 與 T43B。在此實(shí)施例中，晶體管 T40A、T40B、T41A、T41B、T42、T43A 與 T43B 以N型晶體管來(lái)實(shí)施。如圖4所示，晶體管T42的源極耦接差動(dòng)輸出端0UT14B，其漏極耦接差動(dòng)輸出端0UT14A，且其柵極接收控制信號(hào)S42。晶體管T43A的源極耦接接地電壓GND，其漏極耦接差動(dòng)輸出端0UT14A，且其柵極接收控制信號(hào)S43A。晶體管T43B的源極耦接接地電壓GND，其漏極耦接差動(dòng)輸出端0UT14B，且其柵極接收控制信號(hào)S43B。當(dāng)收發(fā)器裝置I操作在測(cè)試模式時(shí)，晶體管T42被控制信號(hào)S42導(dǎo)通，以平衡分別在差動(dòng)輸出端0UT14A與OUT 14B上的電壓。此外，晶體管T43A與T43B分別由控制信號(hào)S43A與S43B導(dǎo)通，以因應(yīng)參考電壓源來(lái)將差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B上的電壓拉至一電壓電平，例如，大約拉至接地電壓GND的電壓電平。抵銷電路410有助于減少通過(guò)差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B的漏電流信號(hào)。因此，通過(guò)抵銷電路30與410的操作，由放大器14的差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B至差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B的漏電流更能有效地減少，藉此能提高在發(fā)射器11以及接收器混波單元12的效能判定上的精確度。上述負(fù)載40的元件形成具有共柵極結(jié)構(gòu)的放大電路。在另一實(shí)施例中，作為此實(shí)施例中一示范例的抵銷電路30可以圖2的抵銷電路20所取代。在一些實(shí)施例中，放大器14可具有差動(dòng)互補(bǔ)結(jié)構(gòu)，如圖5所示。在圖4與圖5中，相同的元件以相同的參考標(biāo)志來(lái)表示，因此，省略相關(guān)說(shuō)明。在圖5的實(shí)施例中，放大器14更包括負(fù)載50以及抵銷電路51。負(fù)載50耦接一對(duì)差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50A與N50B以及差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B。在圖5中，負(fù)載50包括一對(duì)負(fù)載晶體管T50A與T50B。在此實(shí)施例中，負(fù)載晶體管T50A與T50B以P型晶體管來(lái)實(shí)施。晶體管T50A與T50B的源極分別耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50A與N50B。負(fù)載晶體管T50A與T50B的漏極分別耦接差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B。負(fù)載晶體管T50A與T50B的柵極彼此耦接在一起，且偏壓VB50可提供至負(fù)載晶體管T50A與T50B的柵極。如圖5所示，抵銷電路51包括晶體管T51、T52A與T52B。在此實(shí)施例中，晶體管T51、T52A與T52B以P型晶體管來(lái)實(shí)施。晶體管T51的源極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50B，其漏極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50A，且其柵極接收控制信號(hào)S51。晶體管T52A的源極耦接供應(yīng)電壓VDD，其漏極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50A，且其柵極接收控制信號(hào)S52A。晶體管T52B的源極耦接供應(yīng)電壓VDD，其漏極耦接差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50B，且其柵極接收控制信號(hào)S52B。當(dāng)收發(fā)器裝置I操作在測(cè)試模式下時(shí)，晶體管T51被控制信號(hào)S51導(dǎo)通，以平衡分別在差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50A與N50B上的電壓。此夕卜，晶體管T52A與T52B分別由控制信號(hào)S52A與S52B導(dǎo)通，以因應(yīng)供應(yīng)電壓VDD來(lái)將差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50A與N50B上的電壓拉至一電壓電平，例如，大約拉至供應(yīng)電壓VDD的電壓電平。在圖5的放大器14中，除了負(fù)載50以及抵銷電路51以外，其他元件的操作相同于圖4的相關(guān)敘述，以決定放大器14的開啟/關(guān)閉狀態(tài)。因此，類似于圖4的實(shí)施例，在圖5中放大器14的開啟/關(guān)閉狀態(tài)由偏壓VB20、VB21、VB30與VB50中至少一者來(lái)決定，因此省略其操作的相關(guān)敘述。在另一實(shí)施例中，此實(shí)施例的抵銷電路51可以具有單一晶體管的抵銷電路來(lái)取代，相似于圖2的抵銷電路20，但其單一晶體管是一 P型晶體管。根據(jù)抵銷電路20或30的上述平衡操作以及抵銷電路51的平衡操作，分別在差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N14A與N14B上的電壓以及分別在差動(dòng)節(jié)點(diǎn)N50A與N50B上的電壓實(shí)質(zhì)上平衡，藉此減少由放大器14的差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B流至差動(dòng)輸出端0UT14A與0UT14B的漏電流。因此，在測(cè)試模式下，可精確地判定發(fā)射器11以及接收器混波單元12的效能。在圖6中，十字點(diǎn)表示在測(cè)試模式中在不同頻率上由具有抵銷電路20的放大器14所引起的漏電流，而黑點(diǎn)表示在測(cè)試模式中在不同頻率上由不具有任何抵銷電路的放大器所引起的漏電流。參閱圖6，當(dāng)放大器14的抵銷電路20執(zhí)行上述平衡操作時(shí)，漏電流減少。舉例來(lái)說(shuō)，在頻率2.45GHz，漏電流減少了 34dB。第7是表示根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的回送路徑電路13。為了清楚說(shuō)明，圖7顯示天線單元10、放大器14、發(fā)射器11的功率放大器114以及接收器混波單元12。參閱圖7，收發(fā)器裝置I更包括電容器C70A與C70B。電容器C70A耦接于放大器14的差動(dòng)輸出端0UT14A與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12A之間，而電容器C70B耦接于放大器14的差動(dòng)輸出端0UT14B與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12B之間?；厮吐窂诫娐?3包括兩條回送路徑單元130A與130B?；厮吐窂絾卧?30A包括電容器C71A、C72A與C73A。電容器C72A與C73A串聯(lián)耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOA與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12A之間。電容器C71A耦接于電容器Cl2k與C73A之間的共同點(diǎn)與接地電壓GND之間?；厮吐窂絾卧?30B包括電容器C71B、C72B與C73B。電容器C72B與C73B串聯(lián)耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOB與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12B之間。電容器C71B耦接于電容器C72B與C73B之間的共同點(diǎn)與接地電壓GND之間。參閱圖7，回送路徑電路13在共同節(jié)點(diǎn)NlOA與NlOB以及差動(dòng)輸入端IN12A與IN12B上提供了高阻抗。因此，當(dāng)收發(fā)器裝置I操作在測(cè)試模式時(shí)，可消耗較少的電流。此外，由于在回送路徑電路13中的電容器配置，當(dāng)回送路徑電路13工作時(shí)，放大器14的操作如同具有電壓稱合的并聯(lián)-并聯(lián)回授(shunt-shunt feedback)。在圖8中，十字點(diǎn)表示在測(cè)試模式中在不同頻率上由具有抵銷電路20的放大器14所引起的漏電流，而黑點(diǎn)表示在測(cè)試模式中在不同頻率上通過(guò)回送路徑電路13的漏電流。參閱圖8，在測(cè)試模式下，由放大器14所引起的漏電流少于流經(jīng)回送路徑電路13的漏電流。例如，在頻率2.45GHz,由放大器14所引起的漏電流少于流經(jīng)回送路徑電路13的漏電流22dB。因此，由放大器14所引起的漏電流不會(huì)影響回送路徑電路13的操作。圖9是表示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的回送路徑電路13。在圖7與圖9中，相同的元件以相同的參考標(biāo)志來(lái)表示，因此，省略相關(guān)說(shuō)明。在圖9的實(shí)施例中，收發(fā)器裝置I更包括電容器C90A與C90B。電容器C90A耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOA與放大器14的差動(dòng)輸入端IN14A之間，而電容器C90B耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOB與放大器14的差動(dòng)輸入端IN14B之間。電容器C90A與C90B用來(lái)對(duì)由功率放大器114至放大器14的信號(hào)做AC耦合以及DC阻絕。圖10是表示根據(jù)本發(fā)明又一實(shí)施例的回送路徑電路13。為了清楚說(shuō)明，圖10顯示天線單元10、放大器14、發(fā)射器11的功率放大器114以及接收器混波單元12。參閱圖10，收發(fā)器裝置I更包括電容器C100A、C100B、C101A與C101B。電容器C100A耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOA與放大器14的差動(dòng)輸入端IN14A之間，而電容器C100B耦接于共同節(jié)點(diǎn)NlOB與放大器14的差動(dòng)輸入端IN14B之間。因此，放大器14的差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B分別通過(guò)電容器C100A與C100B耦接共同節(jié)點(diǎn)NlOA與N10B。由于電容器C100A與C100B的配置，電容器C100A與C100B用來(lái)對(duì)由功率放大器114至放大器14的信號(hào)做AC耦合以及DC阻絕。電容器ClOlA耦接于放大器14的差動(dòng)輸出端0UT14A與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12A之間，而電容器ClOlB耦接于放大器14的差動(dòng)輸出端0UT14B與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12B之間?；厮吐窂诫娐?3包括兩條回送路徑單元130A’與130B’。回送路徑單元130A’包括電容器C102A、C103A與C104A。電容器C103A與C104A串聯(lián)耦接于放大器14的差動(dòng)輸入端IN14A與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12A之間。電容器C102A耦接于電容器C103A與C104A之間的共同點(diǎn)與接地電壓GND之間?；厮吐窂絾卧?30B’包括電容器C102B、C103B與C104B。電容器C103B與C104B串聯(lián)耦接于放大器14的差動(dòng)輸入端IN14B與接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12B之間。電容器C102B耦接于電容器C103B與C104B之間的共同點(diǎn)與接地電壓GND之間。參閱圖10，回送路徑電路13在放大器14的差動(dòng)輸入端IN14A與IN14B以及接收器混波單元12的差動(dòng)輸入端IN12A與IN12B上提供了高阻抗。因此，當(dāng)收發(fā)器裝置I操作在測(cè)試模式時(shí)，可消耗較少的電流。此外，由于在回送路徑電路13中的電容器配置，當(dāng)回送路徑電路13工作時(shí)，放大器14的操作如同具有電壓耦合的并聯(lián)-并聯(lián)回授。在上述第3圖的實(shí)施例中，抵銷電路30具有三個(gè)晶體管T30、T31A與T31B。在一些實(shí)施例中，抵銷電路30的晶體管T30、T3IA與T3IB可構(gòu)成為肋狀結(jié)構(gòu)(ribbingstructure)o如圖11所示，晶體管T31A的源極以及漏極、晶體管T30的源極以及漏極、以及晶體管T31B的源極與漏極形成為肋狀結(jié)構(gòu)。電極El與E2分別作為晶體管T31A的源極以及漏極。電極E2、E4與E6作為晶體管T30的漏極，而極E3、E5、與E7作為晶體管T30的源極。電極E7與ES分別作為晶體管T31B的漏極以及源極。電極El E7以肋狀結(jié)構(gòu)來(lái)配置。本發(fā)明雖以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明的范圍，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可做些許的更動(dòng)與潤(rùn)飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視本發(fā)明的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種放大器，其特征在于，該放大器包括: 一對(duì)第一輸入晶體管，耦接于一對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)與一參考電壓源之間，用以接收一對(duì)輸入信號(hào)；以及 一第一抵銷電路，耦接于該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間，當(dāng)該放大器關(guān)閉時(shí)，用以平衡分別在該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，該第一抵銷電路包括: 一第一晶體管，具有耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中一者的第一電極、耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中另一者的第二電極、以及接收一第一控制信號(hào)的控制電極； 其中，當(dāng)該放大器關(guān)閉時(shí)，該第一晶體管由該第一控制信號(hào)導(dǎo)通，以平衡分別在該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的放大器，其特征在于，該第一抵銷電路包括: 一第二晶體管，具有耦接該參考電壓源的一第一電極、耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中一者的一第二電極、以及接收一第二控制信號(hào)的一控制電極；以及 一第三晶體管 ，具有耦接該參考電壓源的一第一電極、耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中另一者的一第二電極、以及接收一第三控制信號(hào)的一控制電極； 其中，該第二晶體管與該第三晶體管分別由該第二控制信號(hào)與該第三控制信號(hào)導(dǎo)通，以因應(yīng)該參考電壓源來(lái)將分別在該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓拉至一電壓位準(zhǔn)。
4.如權(quán)利要求3所述的放大器，其特征在于，該第二晶體管的第一電極與第二電極、該第一晶體管的第一電極與第二電極、以及該第三晶體管的第一電極與第二電極形成為肋狀結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，該放大器另包含一第一負(fù)載，稱接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)以及該放大器的一對(duì)差動(dòng)輸出端。
6.如權(quán)利要求5所述的放大器,其特征在于,該第一負(fù)載包括: 一第一負(fù)載晶體管，具有耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中一者的一第一電極、耦接該對(duì)差動(dòng)輸出端中一者的一第二電極，以及一控制電極；以及 一第二負(fù)載晶體管，具有耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中另一者的一第一電極、耦接該對(duì)差動(dòng)輸出端中另一者的一第二電極，以及一控制電極； 其中，當(dāng)該第一負(fù)載晶體管與該第二負(fù)載晶體管關(guān)閉時(shí)，該放大器關(guān)閉。
7.如權(quán)利要求5所述的放大器，其特征在于，該第一負(fù)載包括一具有共柵極結(jié)構(gòu)的一放大電路。
8.如權(quán)利要求5所述的放大器，其特征在于，該放大器更包括: 一對(duì)第二輸入晶體管，耦接于一對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)與一供應(yīng)電壓源之間，用以接收該對(duì)輸入信號(hào)； 一第二負(fù)載，耦接該對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)以及該對(duì)差動(dòng)輸出端；以及 一第二抵銷電路，耦接于該對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間，當(dāng)該放大器關(guān)閉時(shí)，用以平衡分別在該對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。
9.如權(quán)利要求8所述的放大器，其特征在于，該放大器的開啟/關(guān)閉狀態(tài)由提供至該第一負(fù)載或第二負(fù)載的至少一偏壓所決定。
10.一種收發(fā)器裝置，可操作在一測(cè)試模式以及一標(biāo)準(zhǔn)模式，其特征在于，該收發(fā)器裝置包括: 一天線單兀，用以接收一射頻輸入信號(hào)以產(chǎn)生一對(duì)輸入信號(hào)且接收一對(duì)輸出信號(hào)以產(chǎn)生一射頻輸出信號(hào)； 一發(fā)射器，具有分別耦接該天線單元于一第一共同節(jié)點(diǎn)以及一第二共同節(jié)點(diǎn)的一對(duì)第一差動(dòng)輸出端，用以提供該對(duì)輸出信號(hào)； 一放大器，具有分別耦接該天線單元于該第一共同節(jié)點(diǎn)與第二共同節(jié)點(diǎn)的一對(duì)第一差動(dòng)輸入端，用以接收該對(duì)輸入信號(hào)，且對(duì)該對(duì)輸入信號(hào)執(zhí)行一放大操作； 一接收器混波單元，具有耦接該放大器的一對(duì)第二差動(dòng)輸入端，用以接收來(lái)自該放大器經(jīng)放大后的該對(duì)輸入信號(hào)；以及 一回送路徑電路，耦接于該第一共同節(jié)點(diǎn)與第二共同節(jié)點(diǎn)以及該接收器混波單元的該對(duì)第二差動(dòng)輸入端之間； 其中，該放大器包括: 一對(duì)第一輸入晶體管，稱接于一對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)與一參考電壓源之間，用以接收該對(duì)輸入信號(hào)；以及 一第一抵銷電路，耦接于該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間，當(dāng)該收發(fā)器裝置操作在該測(cè)試模式時(shí)，用以平衡分別在該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。
11.如權(quán)利要求10所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該第一抵銷電路包括: 一第一晶體管，具有耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中一者的一第一電極、耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中另一者的一第二電極、以及接收一第一控制信號(hào)的一控制電極； 其中，當(dāng)該收發(fā)器裝置操作在該測(cè)試模式時(shí)，該第一晶體管由該第一控制信號(hào)導(dǎo)通，以平衡分別在該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。
12.如權(quán)利要求11所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該第一抵銷電路包括: 一第二晶體管，具有耦接該參考電壓源的一第一電極、耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中一者的一第二電極、以及接收一第二控制信號(hào)的一控制電極；以及 一第三晶體管，具有耦接該參考電壓源的一第一電極、耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中另一者的一第二電極、以及接收一第三控制信號(hào)的一控制電極； 其中，當(dāng)該收發(fā)器裝置操作在該測(cè)試模式時(shí)，該第二晶體管與該第三晶體管分別由該第二控制信號(hào)與該第三控制信號(hào)導(dǎo)通，以因應(yīng)該參考電壓源來(lái)將分別在該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓拉至一電壓位準(zhǔn)。
13.如權(quán)利要求12所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該第二晶體管的第一電極與第二電極、該第一晶體管的第一電極與第二電極、以及該第三晶體管的第一電極與第二電極形成為肋狀結(jié)構(gòu)。
14.如權(quán)利要求10所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該收發(fā)器裝置另包含一第一負(fù)載，耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)以及該放大器的一對(duì)差動(dòng)輸出端。
15.如權(quán)利要求14所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該第一負(fù)載包括: 一第一負(fù)載晶體管，具有耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中一者的一第一電極、耦接該放大器的該對(duì)第二差動(dòng)輸出端中一者的一第二電極，以及一控制電極；以及 一第二負(fù)載晶體管，具有耦接該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)中另一者的一第一電極、耦接該放大器的該對(duì)第二差動(dòng)輸出端中另一者的一第二電極，以及一控制電極；其中，當(dāng)該等第一負(fù)載晶體管與該第二負(fù)載晶體管導(dǎo)通時(shí)，該收發(fā)器裝置操作在標(biāo)準(zhǔn)模式，而當(dāng)該等第一晶體管與該第二負(fù)載晶體管關(guān)閉時(shí)，該收發(fā)器裝置操作在測(cè)試模式。
16.如權(quán)利要求14所述的收發(fā)器裝置,其特征在于,該第一負(fù)載包括一具有一共柵極結(jié)構(gòu)的放大電路。
17.如權(quán)利要求14所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該放大器更包括: 一對(duì)第二輸入晶體管，耦接于一對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)與一供應(yīng)電壓源之間，用以接收該對(duì)輸入信號(hào)； 一第二負(fù)載，耦接該對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)以及該放大器的該對(duì)第二差動(dòng)輸出端；以及 一第二抵銷電路，耦接于該對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間，當(dāng)該收發(fā)器裝置操作在該測(cè)試模式時(shí)，用以平衡分別在該對(duì)第二差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。
18.如權(quán)利要求17所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該收發(fā)器裝置操作在該標(biāo)準(zhǔn)模式或該測(cè)試模式由提供至該第一負(fù)載或第二負(fù)載的至少一偏壓所決定。
19.如權(quán)利要求10所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該回送路徑電路包括: 一第一回送路徑單兀，包括一第一電容器、一第二電容器以及一第三電容器，其中，該第一電容器與該第二電容器串聯(lián)耦接于該第一共同節(jié)點(diǎn)與該接收器混波單元的該對(duì)第二差動(dòng)輸入端中一者之間，且該第三電容器稱接于該第一電容器與該第二電容器之間的一共同點(diǎn)與一參考接地之間；以及 一第二回送路徑單元，包括一第四電容器、一第五電容器以及一第六電容器，其中，該第四電容器與該第五電容器串聯(lián)耦接于該第二共同節(jié)點(diǎn)與該接收器混波單元的該對(duì)第二差動(dòng)輸入端中另一者之間，且該第六電容器稱接于該第四電容器與該第五電容器之間的一共同點(diǎn)與該參考接地之間。
20.如權(quán)利要求19所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該收發(fā)器裝置更包括: 一第七電容器，耦接于該第一共同節(jié)點(diǎn)與該放大器的該對(duì)第一差動(dòng)輸入端的一者之間；以及 一第八電容器，耦接于該第二共同節(jié)點(diǎn)與該放大器的該對(duì)第一差動(dòng)輸入端的另一者之間。
21.如權(quán)利要求10所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，當(dāng)該回送路徑電路工作時(shí)，該放大器操作如同具有電壓耦合的并聯(lián)-并聯(lián)回授。
22.如權(quán)利要求10所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該回送路徑電路在該第一共同節(jié)點(diǎn)與該第二共同節(jié)點(diǎn)以及該接收器混波單元的該對(duì)第二差動(dòng)輸入端上提供了高阻抗。
23.如權(quán)利要求10所述的收發(fā)器裝置，其特征在于，該收發(fā)器裝置更包括: 一第一電容器，具有耦接該第一共同節(jié)點(diǎn)的一第一端以及耦接該放大器的該對(duì)第一差動(dòng)輸入端的一者的一第二端；以及 一第二電容器，具有耦接該第二共同節(jié)點(diǎn)的一第一端以及耦接該放大器的該對(duì)第一差動(dòng)輸入端的另一者的一第二端； 其中，該回送路徑電路包括: 一第一回送路徑單兀，包括一第三電容器、一第四電容器以及一第五電容器，該第三電容器與該第四電容器串聯(lián)耦接于該放大器的該對(duì)第一差動(dòng)輸入端中一者與該接收器混波單元的該對(duì)第二差動(dòng)輸入端中一者之間，且該第五電容器耦接于該第三電容器與該第四電容器之間的一共同點(diǎn)與一參考接地之間；以及 一第二回送路徑單兀，包括一第六電容器、一第七電容器以及一第八電容器，該第六電容器與該第七電容器串聯(lián)耦接于該放大器的該對(duì)第一差動(dòng)輸入端中另一者與該接收器混波單元的該對(duì)第二差動(dòng)輸入端中另一者之間， 且該第八電容器耦接于該第六電容器與該第七電容器之間的一共同點(diǎn)與該參考接地之間。
全文摘要
本發(fā)明提供一種放大器，其包括一對(duì)第一輸入晶體管以及一第一抵銷電路。該對(duì)第一輸入晶體管耦接于一對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)與一參考電壓源之間，用以接收一對(duì)輸入信號(hào)。第一抵銷電路耦接于該對(duì)第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)之間，當(dāng)放大器關(guān)閉時(shí)，該抵銷電路用以平衡分別在第一差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的兩電壓。本發(fā)明另提供一種收發(fā)器裝置。本發(fā)明的放大器及收發(fā)器裝置能夠在放大器關(guān)閉時(shí)平衡放大器的多個(gè)差動(dòng)節(jié)點(diǎn)上的電壓。
文檔編號(hào)H04B1/40GK103219960SQ20121043088
公開日2013年7月24日 申請(qǐng)日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者施宜興, 鐘元鴻 申請(qǐng)人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司