專利名稱：射頻放大器的自動電流減少偏置技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及RF功率放大器電路領(lǐng)域，且更具體來說，涉及RF功率放大器電路的靜態(tài)電流減少領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
很多人要求他們的電池供電電子器件(諸如移動電話、MP3播放器等)具有更長的操作使用時間。通常，為了使這些電池供電器件節(jié)省電能，優(yōu)選管理它們的電流消耗，從而保留其操作特征如同電池操作參數(shù)一樣盡可能不發(fā)生改變。舉例來說，許多電氣器件以兩種眾所周知的操作模式操作——待機模式和操作模式。在待機模式中，啟用最少的電路來相對于操作模式減少功率消耗，在操作模式中，大多數(shù)電路被加電，且電氣器件根據(jù)其設計參數(shù)而操作。遺憾的是，盡管這種典型的方法是有所幫助的，但仍需要進一步節(jié)省功率。
許多這些電池操作的電氣器件利用功率放大器(PA)電路來放大信號，諸如RF信號。非常普通的PA輸出級是射極跟隨器電路(emitter followercircuit)。遺憾的是，A類射極跟隨器級通常具有較大的靜態(tài)電流，從而導致無論輸入信號功率是多少且有沒有輸入信號，都會有顯著的功率消耗。因而，通常這些PA在待機模式下被禁用。遺憾的是，只要這些PA處于操作模式中，就會由于靜態(tài)電流而消耗功率。
最終，基于所提供的放大率和PA的物理特性來確定給定應用的PA電路的靜態(tài)電流。減少PA上的偏置通常減少靜態(tài)電流，且同樣減少總的功率消耗。當然，這樣還減少了總放大率。通常以“數(shù)字”或“模擬”方式偏置控制PA。在數(shù)字控制方法中，執(zhí)行離散狀態(tài)之間的有效偏置電壓或電流的切換。根據(jù)模擬方法，使用電壓控制的偏置電壓或電壓控制的電流源來連續(xù)改變偏置電壓。因為減少靜態(tài)電流來減少功率消耗是有利的，所以在美國專利第5,825,228號中已嘗試并描述了這種方式，其提供較低的靜態(tài)功率、較高的輸出功率軌對軌放大器輸出級，且美國專利第6,472,857號提供了非常低的靜態(tài)電流調(diào)整器電路。
當現(xiàn)有技術(shù)電路用于電流敏感器件(諸如電池供電器件)中時，使用這些電路就出現(xiàn)挑戰(zhàn)。一種方法是在不同的運算放大器電路之間切換，其中每個運算放大器電路具有不同的拓撲，且進而在不同的放大率/靜態(tài)電流配對之間切換。盡管已容易證實在IC上可以實施切換PA電路，但實施實際的控制電路來控制PA的切換點是一個棘手的過程。這種控制切換的控制電路需要以校準和檢測算法形式的反饋回路，連同外部傳感器和擴展考慮來處理偏置切換點周圍的滯后效應。另外，增加偏置級使自然增益提高引起對校準方法的額外挑戰(zhàn)。因為添加了更多的校準點且導致組合產(chǎn)品增加的測試時間，所以這進一步復雜化這些器件。實踐中，因為基頻處理器不能在不丟失數(shù)據(jù)或掉線的情況下容忍切換RF路徑時相位和增益的改變，所以難以應用這種切換技術(shù)。
因此本發(fā)明的目標是提供一種在不使用切換電路的情況下自動控制PA電路中的靜態(tài)電流的機制。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種功率放大器(PA)，其包含具有第一放大部分的PA輸出級，所述第一放大部分具有第一增益部分，且與具有第二增益部分的第二放大部分平行安置，所述PA輸出級具有用于接收RF輸入信號的輸出級輸入端口、用于提供放大的RF信號的輸出級輸出端口，和作為從輸出級輸入端口到輸出級輸出端口的增益的輸出級增益；第二RF功率檢測器，其用于檢測RF輸入信號的信號功率，且用于基于檢測信號功率提供第二檢測信號；和至少一偏置電路，其用于依照第二檢測信號來偏置第一放大部分和第二放大部分以放大RF輸入信號，使得對于相同的輸出級增益，第一增益部分與第二增益部分之間的比率依照第二檢測信號而變化。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種控制射頻(RF)功率放大器(PA)電路的靜態(tài)電流的方法，其包含提供PA輸出級，其具有輸出級增益、輸入端口和用于從中提供放大的RF信號的輸出端口；將具有RF輸入信號功率和調(diào)制頻率的RF輸入信號提供給PA輸出級輸入端口；檢測被提供到PA輸出級輸入端口以形成第二檢測信號的RF輸入信號功率；使用具有第一增益部分的PA輸出級的第一放大部分來放大RF輸入信號，其中所述第一放大部分與PA輸出級的第二放大部分平行安置，所述第二放大部分不同于所述第一放大部分，所述第二放大部分具有第二增益部分以用于依照第一和第二增益部分形成放大的RF信號；和依照第二檢測信號，以一種方式，即對于較高的RF輸入信號功率，第二增益部分低于第一增益部分，第一增益部分與第二增益部分之間的比率基于RF輸入信號功率中的變化而變化，使得對于較低的RF輸入信號功率，與對于較高的RF輸入信號功率相比，第二增益部分形成更大的輸出級增益比，以這種方式控制PA輸出級的第一增益部分和第二增益部分中的至少一者。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種功率放大器電路，其包含輸出放大器級，其用于接收具有調(diào)制頻率的RF輸入信號和具有調(diào)制頻率的RF輸入信號的放大版本中的一者，且用于從其輸出端口提供放大的RF信號，其中放大的RF信號是基于RF輸入信號，所述輸出放大級包含第二放大級；第三放大級，其與第二放大級電容性耦合，第二和第三放大級的輸入端口耦合在一起，且輸出端口耦合在一起；第二RF功率檢測器電路，其與輸出放大級耦合以用于檢測RF輸入信號和RF輸入信號的放大版本中的一者的信號功率，且用于產(chǎn)生第二檢測信號；第二偏置電路，其用于獨立于第二檢測信號偏置第二放大級；和第三偏置電路，其不同于第二偏置電路，用于偏置第三放大級且用于至少部分依照第二檢測信號來調(diào)節(jié)第三增益。


現(xiàn)在將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的示范性實施例，其中圖1說明現(xiàn)有技術(shù)雙級功率放大器電路，其利用每一級的偏置水平的數(shù)字控制；圖2說明本發(fā)明的實施例，其為雙級功率放大器(PA)，其利用雙功率檢測器反饋來偏置第一和第二級；和圖3概括根據(jù)本發(fā)明的實施例的PA的操作步驟。
具體實施例方式
圖1說明兩級功率放大器集成電路(PAIC)100的現(xiàn)有技術(shù)實施方案。兩級放大器電路包含包括第一晶體管(Q1)111的第一級和包括第二晶體管(Q2)112的第二放大級。晶體管Q1 111和Q2使用電容器122和123彼此電容性耦合，電容器122和123在Q1 111的集電極端子與Q2 112的基極端子之間串聯(lián)安置。通過輸入端口100a將RF輸入信號提供給PAIC 100，所述輸入端口100a使用電容器121電容性耦合到Q1 111。輸出端口100b形成在Q2 112的集電極端子處。第一和第二供電輸入端口100e和100f用于將來自電源(諸如電池)的正電壓和負電壓供應給PAIC 100。扼流器133安置在第一供電輸入端口100e與Q1 111的集電極端子之間，且扼流器134安置在第一供電輸入端口100e與Q2 112的集電極端子之間。
第一和第二偏置電壓源103和104分別耦合到Q1 111和Q2 112的基極端子，用于控制這些晶體管的基極端子電壓。每個電壓源103和104具備啟用端口或視情況是電壓參考端口100d和偏置控制端口100c。
偏置控制端口100c與第一分流電路105耦合且與第二分流電路106耦合。第一分流電路105耦合到晶體管Q1 111的基極端子以用于改變晶體管Q1 111的基極端子偏壓以響應于施加到偏置控制端口100c的偏置信號。第二分流電路105耦合到晶體管Q2 112的基極端子以用于改變晶體管Q2 111的基極端子偏壓以響應于施加到偏置控制端口100c的偏置信號。偏置信號可以是數(shù)字信號也可以是模擬信號，如果是數(shù)字信號，那么其提供從RF輸入端口100a到RF輸出端口100b的RF信號傳播的數(shù)字控制，因而形成數(shù)字切換的路徑。
通常，RF晶體管Q1 111和Q2 112的特征是，當與復合調(diào)制方案一起使用時，對于增加的偏置電流，在漸增的較高的RF輸出信號功率水平下維持線性。相反，對于過低的偏置電流，RF輸出信號線性會受增加的RF輸出信號功率影響。
圖2說明根據(jù)本發(fā)明的實施例的兩級功率放大器集成電路(PAIC)200。兩級放大器電路的輸入級包含第一晶體管(Q1)211。具有輸出級增益的兩級放大器的輸出放大級包含具有第一增益部分的第一放大部分且包括第三晶體管(Q3)213和具有第二增益部分的第二放大部分，且包括與所述第一放大部分平行安置的第二晶體管Q2 212。
第一增益部分和第二增益部分一起形成輸出級增益。晶體管Q1 211和Q3 213使用電容器222和223彼此電容性耦合，所述電容器222和223在所述Q1 211的集電極端子與Q3 213的基極端子之間串聯(lián)安置。晶體管Q2212的基極端子使用電容器223和225電容性耦合到Q3 213的基極端子，所述電容器223和225在這些晶體管的基極端子之間串聯(lián)安置。晶體管Q3213的基極端子形成到達第一放大部分的第一電容性耦合的輸入端口213a，且晶體管Q2 212的基極端子形成到達第二放大部分的第二電容性耦合的輸入端口212a。晶體管Q2 212和Q3 213的集電極端子直接耦合在一起并形成PAIC 200的輸出端口200b。
使用輸入端口200a將RF輸入信號提供給PAIC 200，輸入端口200a使用電容器221電容性耦合到晶體管Q1 211。第一和第二供電輸入端口200e和200f用于將來自電壓電源(諸如電池)的正電壓和負電壓供應給PAIC 200，其中所述輸入放大級和所述輸出放大級安置在這些供電輸入端口200e與200f之間。第一供電輸入端口200e使用扼流器264與晶體管Q1 211的集電極端子耦合。晶體管Q2 212和Q3 213的集電極端子耦合在一起，其中這些端子都與扼流器265一起耦合到第一供電輸入端口200e。
帶隙電流參考源234安置在PAIC 200內(nèi)且具備啟用端口200c以用于啟用并禁用其操作。第三電流鏡233與帶隙電流參考源234耦合以用于從中接收參考電流，且用于從其三個輸出端口(標記為PTAT1、PTAT2、PTAT3)提供與絕對溫度(PTAT)成比例的三個電流，Ibq_01、Ibq_02和Ibq_03。
通過對兩個偏置電流求和而偏置晶體管Q1 211。第一求和電路251的輸出端口使用與第一扼流器261串聯(lián)安置的第一偏置電路214與耦合到晶體管Q1 211的基極端子的所述第一扼流器261的輸出端口耦合。將用于求和的第一電流Ibq_01從第三電流鏡233提供給第一求和電路251。第一RF功率檢測器251也使用電容器224耦合到晶體管Q1 211的基極端子。第一電流鏡231與第一RF功率檢測器251耦合以用于從中接收第一檢測到的RF信號。第一電流鏡231鏡射這個第一檢測到的RF信號并將用于求和的第二電流Ibrf_1提供給第一求和電路251的輸入端口。
用于求和的第二電流Ibrf_1與用于求和的第一電流Ibq_01相加以產(chǎn)生由第一RF功率檢測器241檢測的隨RF功率的增加而增加的電流。這兩個電流的和提供第一相加的電流，所述第一相加的電流從第一求和電路251的輸出端口提供給第一偏置電路214以用于偏置晶體管Q1 211的基極端子。由于電流鏡電路231和233的近乎相當?shù)妮敵龆丝谧杩?，所以?zhí)行這些電流的求和。
晶體管Q1 211具備即時的集電極偏置電流，其由于靜態(tài)和動態(tài)輸入電流的求和而從起始電流(稱為Icq0_1)增加到最終電流(稱為Icrf_1)，所述靜態(tài)和動態(tài)電流分別由第三電流鏡233和第一電流鏡231提供。
由晶體管Q1 211的集電極端子提供的電流Icrf_1不在PAIC 200內(nèi)測量。然而，一旦從PAIC 200中移除RF輸入信號，Icrf_1立即衰減到Icq0_1。作為替代，僅測量Ic_RF，這是在晶體管Q1 211、Q2 212和Q3 213的集電極端子中的任一者處的RF信號感應的載重線電流(loadline current)。
在使用PAIC 200的過程中，晶體管Q2 212以不同于Q1 211的方式操作。晶體管Q2 212僅利用單個經(jīng)溫度補償?shù)妮斎腚娏鱅bq_02，使用第二偏置電路215將所述輸入電流Ibq_02轉(zhuǎn)化為電壓。第二偏置電路215和扼流器262在第三電流鏡233與晶體管Q2 212的基極端子之間串聯(lián)安置，其中第二偏置電路215從第三電流鏡233接收經(jīng)溫度補償?shù)妮斎腚娏鱅bq_02。優(yōu)選地，晶體管Q2 212被設定為比晶體管Q1 211相對較高的偏置狀態(tài)。這個相對較高的偏置用于最小化在PAIC 200的操作期間在晶體管Q2 212中出現(xiàn)的增益膨脹。
參看晶體管Q3 213，通過兩個電流的求和將晶體管Q3 213偏置。使用與第三扼流器263串聯(lián)安置的第二偏置電路216使第二求和電路252的輸出端口與耦合到晶體管Q3 213的基極端子的第三扼流器263的輸出端口耦合。將第三電流Ibq_03從第三電流鏡233提供給第二求和電路252。第二RF功率檢測器242也使用電容器226電容性耦合到在晶體管Q1 211與Q3 213之間串聯(lián)安置的電容器222與223之間形成的結(jié)點。第二電流鏡232與第二RF功率檢測器252耦合以用于從中接收第二檢測信號。第二電流鏡232鏡射這個電流并將Ibrf_3提供給第二求和電路252的輸入端口。
由兩個電流提供給第二求和電路252的這個第一電流是溫度補償?shù)碾娏?。由兩個電流提供給第二求和電路252的第二電流Ibrf_3是由第二RF功率檢測器242檢測的隨著提供給輸出放大級功率的RF信號功率的增加而增加的電流。由于電流鏡電路233和232(其將這兩個電流的和提供給晶體管Q3 213的基極端子)的近乎相當?shù)淖杩?，所以?zhí)行這兩個電流的求和。另外，扼流器265安置在第一供電端口200e與晶體管Q3 213和Q2 212的集電極端子之間。
第二RF功率檢測器242類似于用于晶體管Q1 221的RF功率檢測器，但不同的是輸出電壓(Vout)與RF輸入功率(Pin)的傾斜度。優(yōu)選第二RF功率檢測器242的這個傾斜度陡于第一RF功率檢測器241的傾斜度。這個傾斜度差導致當RF輸入功率從最小功率水平增加到最大功率水平時，晶體管Q3 213比晶體管Q1 211在相對偏置電流上更大的變化下操作。
優(yōu)選地，晶體管Q2 212的尺寸與晶體管Q1 211的尺寸幾乎相同，但視情況在晶體管Q1 211的尺寸的1/4到5/4的范圍內(nèi)。這個有源區(qū)域取決于特定的PAIC 200應用和RF輸出信號功率水平。另外，晶體管Q2 212約為晶體管Q3 113的有源區(qū)域的1/8，當然，這個有源區(qū)域取決于PAIC 200的功率需求。
參看圖3，概括了圖2中所示的本發(fā)明的實施例的操作。執(zhí)行對提供給PA輸出級輸入端口以形成第二檢測信號的RF輸入信號功率的檢測。其后，執(zhí)行使用PA的第一放大部分和PA的第二放大部分來放大RF輸入信號。因而依照第一和第二增益放大RF信號。在放大期間，依照第二檢測信號，以一種方式，即對于較高的RF輸入信號功率，第二增益部分低于第一增益部分，且第一增益部分與第二增益部分之間的比率基于RF輸入信號的變化而變化，使得對于較低的RF輸入信號功率，與對于較高的RF輸入信號功率相比，第二增益部分形成更大的輸出級增益比，以這種方式控制執(zhí)行中的PA輸出級的第一增益部分和第二增益部分中的至少一者。
返回參看圖2，偏置晶體管Q1 211和Q3 213的偏置電流與其各自的檢測到的RF信號功率上的增加成比例地增加，且以類似的方式與RF輸入信號功率一起減小。由電流鏡231和232提供的電流的量值可經(jīng)調(diào)節(jié)以確保每個晶體管的偏置點充分增加以在具有變化的峰值與平均值比的調(diào)制信號的預定規(guī)格內(nèi)提供適當?shù)腞F輸出信號線性。由于晶體管Q2 212具有相對加高的偏置點，所以其增益在其整個操作期間在RF輸入信號操作范圍從RF輸入信號的最小功率水平到最大功率水平內(nèi)是幾乎恒定的。因而，晶體管Q2212相對于晶體管Q3 213展現(xiàn)出支配性的增益特性，從而允許在RF路徑在輸入端口200a與輸出端口200b之間具有更少的校準點的情況下更可預測的校準。因為電流設計在輸入信號的特定的入射RF功率水平下提供最小電流，且當RF輸入功率增加時增加提供給晶體管Q1 211、Q2 212和Q3 213的偏置電流，所以不執(zhí)行PAIC 200的外部偏置。
有利地，電路中的電流被自動并連續(xù)監(jiān)控和控制以跟隨RF輸入信號功率而不是調(diào)制包絡線。因而，出現(xiàn)單個靜態(tài)“Icq0”，而不是兩個靜態(tài)，如PA在以二進制方式使用偏置電壓的切換進行操作中發(fā)現(xiàn)的。在本發(fā)明的這個實施例中，最終靜態(tài)目標Icq_f被支持為虛擬偏置狀態(tài)。更有利地，使用專用的第一和第二RF功率檢測器實現(xiàn)了輸入級或輸出級每一級的精確和獨立控制。在PAIC 200中沒有使用滯后回線，因為輸出信號的增益和相位展現(xiàn)出單調(diào)或模擬特性。這個單調(diào)特性對于現(xiàn)代收發(fā)器鏈中的大多數(shù)基頻處理器來說是重要的屬性。
本發(fā)明的實施例提供具有并入的偏置電路的多級PAIC 200。當然，根據(jù)本發(fā)明的實施例的PAIC 200不限于多級，而是也可應用于單級設計。PAIC200通過將PAIC 200的輸出級分離為電容性耦合在一起但使用專用的偏置電路單獨偏置的多個(N)區(qū)段。另外，PAIC 200的每一級具備專用的、電容性耦合的RF功率檢測器，其產(chǎn)生與在每一檢測器輸入端口處入射的平均RF功率成比例的電壓。每個檢測器以一種方式設計，使得不響應于所應用的調(diào)制頻率。檢測器利用電壓到電流轉(zhuǎn)換電路，其產(chǎn)生與檢測器的輸出電壓成比例的電流。另外，視情況提供傾斜度和增益調(diào)節(jié)電路以控制檢測器的輸出信號特征。
有利地，本發(fā)明的實施例提供用于自動控制在具有或不具有復合的調(diào)制輸入信號的情況下在一定范圍的操作類別中操作的RF功率放大器中的靜態(tài)電流的電路，所述操作類別包括(但不限于)A類、AB類和C類操作。本文描述的實施例理想上允許較廣范圍的操作條件下最小的電流消耗，同時消除對外部控制信號的需要。更有利地，本發(fā)明的實施例在單硅晶粒上實施——有效組合自動偏置級和功率放大器級，進而形成PAIC。
在不脫離本發(fā)明的精神或范疇的情況下，可想象出大量其他實施例。
權(quán)利要求
1.一種功率放大器(PA)，其包含具有第一放大部分的PA輸出級，所述第一放大部分具有第一增益部分且與具有第二增益部分的第二放大部分平行安置，所述PA輸出級具有用于接收RF輸入信號的輸出級輸入端口、用于提供放大的RF信號的輸出級輸出端口，和作為從所述輸出級輸入端口到所述輸出級輸出端口的增益的輸出級增益；第二RF功率檢測器，其用于檢測所述RF輸入信號的信號功率，并用于基于所述檢測到的信號功率提供第二檢測信號；和至少一偏置電路，其用于依照所述第二檢測信號偏置所述第一放大部分和所述第二放大部分以用于放大所述RF輸入信號，使得對于相同的輸出級增益來說，所述第一增益部分與所述第二增益部分之間的比率依照所述第二檢測信號而變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PA，其中所述至少一偏置電路包含第一偏置電路，其用于偏置所述第一放大部分；和第二偏置電路，其不同于所述第一偏置電路，用于偏置所述第二放大部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2中任一權(quán)利要求所述的PA，其包含位于所述輸出級輸入端口與所述第一放大部分的第一電容性耦合的輸入端口之間的第一電容性耦合；和位于所述輸出級輸入端口與所述第二放大部分的第二電容性耦合的輸入端口之間的第二電容性耦合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1到3中任一權(quán)利要求所述的功率放大器電路，其包含輸入放大級，其具有輸入增益和用于接收所述RF輸入信號的輸入端口和用于將所述RF輸入信號的放大版本提供給所述輸出放大級的所述輸入端口的輸出端口，所述輸入放大級包含第一放大級；和第一RF功率檢測器電路，其與所述輸入放大級的所述輸入端口耦合，用于檢測所述RF輸入信號的信號功率以形成第一檢測到的RF信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的PA，其中所述至少一偏置電路用于同時偏置所述第一放大部分和所述第二放大部分中的每一者，且并非是用于在其間切換的切換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1到5中任一權(quán)利要求所述的PA，其中所述第二放大部分包含比所述第一放大部分的有源區(qū)域小的用于放大的有源區(qū)域。
7.一種控制射頻(RF)功率放大器(PA)電路的靜態(tài)電流的方法，其包含提供PA輸出級，所述PA輸出級具有輸出級增益、輸入端口和用于從中提供放大的RF信號的輸出端口；將具有RF輸入信號功率和調(diào)制頻率的RF輸入信號提供給PA輸出級輸入端口；檢測被提供給所述PA輸出級輸入端口以形成第二檢測信號的所述RF輸入信號功率；使用所述PA輸出級的第一放大部分放大所述RF輸入信號，所述第一放大部分具有第一增益部分且與所述PA輸出級的第二放大部分平行安置，所述第二放大部分不同于所述第一放大部分，所述第二放大部分具有用于依照所述第一和所述第二增益部分形成所述放大的RF信號的第二增益部分；和依照所述第二檢測信號，以一種方式，即對于較高的RF輸入信號功率，所述第二增益部分低于所述第一增益部分，所述第一增益部分與所述第二增益部分之間的比率基于所述RF輸入信號功率的變化而變化，使得對于較低的RF輸入信號功率，與對于較高的RF輸入信號功率相比，所述第二增益部分形成更大的輸出級增益比，以這種方式控制所述PA輸出級的所述第一增益部分和所述第二增益部分中的至少一者。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中控制包含在放大所述RF輸入信號的過程中，不在使用所述第一放大部分與所述第二放大部分之間執(zhí)行切換操作。
9.根據(jù)權(quán)利要求7到8中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含提供RF功率檢測器以用于檢測RF輸入信號功率，其中所述檢測器不響應于所述RF輸入信號的調(diào)制頻率。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含依照所述檢測到的RF輸入信號功率，增加提供給所述第一放大部分和提供給所述第二放大部分中一者的偏置電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到10中任一權(quán)利要求所述的方法，其中所述第二增益部分在所述PA電路操作期間基本上恒定。
12.根據(jù)權(quán)利要求7到11中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含提供參考電流；和依照所述參考電流改變所述第一增益部分和所述第二增益部分中的至少一者。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中改變包含對所述參考電流和所述第二檢測信號求和以用于改變所述第一增益部分和所述第二增益部分中的至少一者。
14.根據(jù)權(quán)利要求7到14中任一權(quán)利要求所述的方法，其包含不在使用所述第一放大部分和所述第二放大部分來放大所述RF輸入信號期間使用外部控制信號在外部控制所述第一和第二增益部分。
15.一種功率放大器電路，其包含輸出放大級，其用于接收具有調(diào)制頻率的RF輸入信號和具有調(diào)制頻率的所述RF輸入信號的放大版本中的一者，并用于從其輸出端口提供放大的RF信號，其中所述放大的RF信號是基于所述RF輸入信號，所述輸出放大級包含第二放大級；第三放大級，其具有與所述第二放大級電容性耦合的第三增益，所述第二與第三放大級的輸入端口耦合在一起，且其輸出端口耦合在一起；第二RF功率檢測器電路，其與所述輸出放大級耦合以用于檢測所述RF輸入信號和所述RF輸入信號的所述放大版本中的一者的信號功率以用于產(chǎn)生第二檢測信號；第二偏置電路，其用于獨立于所述第二檢測信號偏置所述第二放大級；和第三偏置電路，其不同于所述第二偏置電路，用于偏置所述第三放大級，并用于至少部分依照所述第二檢測信號調(diào)節(jié)所述第三增益。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率放大器電路，其中所述第二RF功率檢測器電路不響應于所述RF輸入信號和所述RF輸入信號的所述放大版本中的一者的所述調(diào)制頻率。
17.根據(jù)權(quán)利要求15到16中任一權(quán)利要求所述的功率放大器電路，其中所述第二放大級包含第二晶體管，且所述第三放大級包含第三晶體管，其中所述第二偏置電路偏置所述第二晶體管的偏置點高于所述第三偏置電路偏置所述第三晶體管的偏置點。
18.根據(jù)權(quán)利要求15到17中任一權(quán)利要求所述的功率放大器電路，其包含帶隙電流參考源，用于從其輸出端口提供參考電流。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的功率放大器電路，其中所述帶隙電流參考源包含溫度補償電路，用于提供經(jīng)溫度補償?shù)乃鰠⒖茧娏鳌?br> 20.根據(jù)權(quán)利要求18到19中任一權(quán)利要求所述的功率放大器電路，其中所述帶隙電流參考源是包含復數(shù)個輸出端口的固定參考源。
21.根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一權(quán)利要求所述的功率放大器電路，其包含第三電流鏡，其與所述帶隙電流參考源耦合以用于接收所述參考電流并用于鏡射此電流以提供第三參考電流。
22.根據(jù)權(quán)利要求18到21中任一權(quán)利要求所述的功率放大器電路，其包含第二求和電流，其與所述第三電流鏡耦合以用于接收所述第三參考電流并用于至少部分依照所述第三參考電流提供第二相加的電流。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的功率放大器電路，其中所述第二求和電路進一步與所述第二RF功率檢測器耦合以用于接收第二檢測信號，并用于對此信號與所述第三參考電流求和以用于改變所述輸出增益。
24.根據(jù)權(quán)利要求15到23中任一權(quán)利要求所述的功率放大器電路，其包含輸入放大級，其具有輸入增益和用于接收RF輸入信號的輸入端口，和用于將所述RF輸入信號的放大版本提供給所述輸出放大級的輸出端口，所述輸入放大級包含第一放大級；和第一RF功率檢測器電路，其與所述輸入放大級的所述輸入端口耦合以用于檢測所述RF輸入信號的信號功率以形成第一檢測到的RF信號。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的功率放大器電路，其中所述第一放大級包含第一晶體管、所述第二放大級包含第二晶體管，且所述第三放大級包含第三晶體管，其中所述第二晶體管在所述第一晶體管的尺寸的1/4到5/4的范圍內(nèi)，且所述第二晶體管約為所述第三晶體管的尺寸的1/8。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的功率放大器電路，其包含第一求和電路，所述第一求和電路與所述第三電流鏡耦合以用于接收所述參考電流并用于接收所述第一檢測到的RF信號，并用于依照所述參考電流和所述第一檢測到的RF信號提供第一相加的電流。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的功率放大器電路，其包含第一偏置電路，所述第一偏置電路用于偏置所述輸入放大級，并用于依照所述第一相加的電流調(diào)節(jié)所述第一輸入放大級的所述輸入增益。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種功率放大器(PA)電路，其包含具有第一放大部分的PA輸出級，所述第一放大部分具有第一增益部分，且與具有第二增益部分的第二放大部分平行安置，所述PA輸出級具有輸出級增益、用于接收RF輸入信號的輸入端口。提供第二RF功率檢測器以用于檢測RF輸入信號的信號功率并用于提供第二檢測信號。提供至少一偏置電路以用于依照第二檢測信號來偏置第一放大部分和第二放大部分以放大RF輸入信號，使得對于輸出級增益來說，第一增益部分與第二增益部分之間的比率依照第二檢測信號而變化。
文檔編號H03G3/20GK1961477SQ200580011908
公開日2007年5月9日 申請日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者馬克·達赫迪, 安東尼·卡略塔, 喬治·元 申請人:硅鍺半導體(美國)公司