專利名稱：放大器偏壓技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電子電路設(shè)計，且確切地說，涉及用于AB類放大器的偏壓電路的設(shè)計。
背景技術(shù)：
在電子放大器設(shè)計技術(shù)中，通常使用AB類放大器以低失真將大電流傳送到負載。 對AB類放大器級加偏壓，使得在無輸入信號時的電流消耗(即，“靜態(tài)”電流)為傳送到負載的峰值電流的一小部分。舉例來說，在用于音頻應(yīng)用的典型AB類放大器中，靜態(tài)電流可低至0. 2%的峰值電流。因為靜態(tài)電流影響并入有放大器的裝置的總功率消耗，所以靜態(tài)電流為重要參數(shù)。
盡管AB類放大器可在標稱條件下加偏壓以具有低靜態(tài)電流，但在例如工藝、溫度或供電電壓的參數(shù)偏離其標稱值時，靜態(tài)電流可能會發(fā)生極大變化。將需要提供一種用于 AB類放大器的偏壓方案，所述偏壓方案可以抵抗上述參數(shù)的變化，借此在廣泛范圍的操作條件下維持放大器的良好功率效率及線性。發(fā)明內(nèi)容


圖1說明使用AB類放大器的系統(tǒng)的示范性實施例；
圖2說明AB類放大器的示范性實施例；
圖2A說明AB類放大器的替代示范性實施例；
圖3說明NMOS偏壓產(chǎn)生器的現(xiàn)有技術(shù)實施方案；
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的NMOS偏壓產(chǎn)生器的示范性實施例；
圖5說明根據(jù)本發(fā)明的NMOS偏壓產(chǎn)生器的替代示范性實施例；
圖6說明根據(jù)本發(fā)明的方法的示范性實施例；及
圖7說明根據(jù)本發(fā)明的NMOS偏壓產(chǎn)生器的替代示范性實施例。
具體實施方式
在下文中參看隨附圖式更充分地描述本發(fā)明的各種方面。然而，本發(fā)明可以許多不同形式來體現(xiàn)，且不應(yīng)被解釋為限于在本發(fā)明全篇中呈現(xiàn)的任何特定結(jié)構(gòu)或功能。實情為，提供這些方面以使得本發(fā)明將詳盡且完整，且這些方面將把本發(fā)明的范圍充分傳達給所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員?；诒疚闹械慕淌荆鶎兕I(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)了解，本發(fā)明的范圍意在涵蓋本文中所揭示的本發(fā)明的任何方面，無論所述方面是獨立于本發(fā)明的任何其它方面而實施還是與本發(fā)明的任何其它方面組合而實施。舉例來說，可使用本文中所闡述的任何數(shù)目種方面來實施一設(shè)備或?qū)嵺`一方法。另外，本發(fā)明的范圍意在涵蓋使用除了本文中所闡述的本發(fā)明的各種方面之外的或不同于所述方面的其它結(jié)構(gòu)、功能性或結(jié)構(gòu)與功能性來實踐的此設(shè)備或方法。應(yīng)理解，本文中所揭示的本發(fā)明的任何方面可由一權(quán)利要求的一個或一個以上要素來體現(xiàn)。
下文結(jié)合附圖所闡述的實施方式意在作為對本發(fā)明的示范性方面的描述，且不意在表示可實踐本發(fā)明的僅有示范性方面。在此描述全篇中使用的術(shù)語“示范性”意味著“充當(dāng)實例、例子或說明”，且未必應(yīng)被解釋為比其它示范性方面優(yōu)選或有利。實施方式包括特定細節(jié)，以便提供對本發(fā)明的示范性方面的透徹理解。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見，可在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐本發(fā)明的示范性方面。在一些例子中，以框圖形式展示眾所周知的結(jié)構(gòu)及裝置，以便避免混淆本文中所呈現(xiàn)的示范性方面的新穎性。
圖1說明使用AB類放大器100的系統(tǒng)的示范性實施例。放大器100為電壓放大器，且放大器100放大輸入電壓Vin以產(chǎn)生輸出電壓Vout。Vout可用以驅(qū)動負載110。放大器100耦合到正供電電壓VDD及負供電電壓VSS。將了解，AB類放大器可用以驅(qū)動各種負載，包括(例如)計算機及其它電子組件、音頻負載、例如天線的射頻負載、雙絞線傳輸媒體等。所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，本文中所揭示的技術(shù)容易適用于驅(qū)動任何類型的負載的AB類放大器。此外，AB類放大器可用于廣泛多種應(yīng)用中，例如，用作運算放大器 (op-amp)的輸出級。這些示范性實施例涵蓋于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，AB類放大器組合了 A類放大器的低失真特性與 B類放大器的高效率特性。確切地說，可對AB類放大器中的有源晶體管加偏壓，使得一個晶體管在正弦循環(huán)的一半內(nèi)傳導(dǎo)電流，而另一晶體管在所述循環(huán)的另一半內(nèi)傳導(dǎo)電流，且兩個晶體管在所述循環(huán)的兩半之間的過渡期間保持接通一段時間。
圖2說明AB類放大器的示范性實施例200。在圖2中，PMOS晶體管202經(jīng)配置為共源極放大器以在其柵極處接受AB類放大器的輸入電壓Vin。經(jīng)由晶體管202的跨導(dǎo)在晶體管202的漏極處產(chǎn)生與Vin成比例的電流，且漏極電流耦合到PMOS晶體管206的源極及 NMOS晶體管204的漏極。在圖2中，NMOS晶體管204具有寬長(W/L)比Ml。
晶體管204與206耦合以產(chǎn)生與Vin成比例的電壓Vl及V2。Vl及V2隨后分別被提供到晶體管210及212，晶體管210及212形成推挽對以用于產(chǎn)生輸出電壓Vout。晶體管212具有W/L比M2。由NMOS偏壓產(chǎn)生器220產(chǎn)生的電壓VBl對晶體管204加偏壓，而由PMOS偏壓產(chǎn)生器230產(chǎn)生的電壓(圖2中未標記)對晶體管206加偏壓。
在本說明書及權(quán)利要求書中請注意，晶體管204或206中的任一者可指示“第一有源晶體管”，而晶體管210或212中的任一者可指示“第二有源晶體管”。
在替代示范性實施例中，晶體管202、210及/或212及/或形成電流源208的晶體管還可具備額外的串聯(lián)晶體管，且所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可容易通過修改本文中所揭示的技術(shù)而接納此配置。這些替代示范性實施例屬于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
圖2A說明AB類放大器的替代示范性實施例200A。注意，除非另有說明，否則圖2 及2A中類似標記的元件具有類似功能性。在圖2A中，提供緩沖放大器201A以在將輸入電壓Vin提供到晶體管202的柵極之前緩沖輸入電壓Vin。經(jīng)由負反饋，放大器200A的輸出電壓Vout將在緩沖放大器201A與AB類放大器200的組合帶寬內(nèi)追蹤輸入電壓Vin。
將了解，在兩個示范性實施例200及200A中，對晶體管204及206加偏壓會顯著影響AB類放大器的靜態(tài)電流及線性。確切地說，偏壓電壓隨工藝、供電電壓及溫度的變化可顯著改變靜態(tài)電流，進而降低AB類放大器的效率或線性。
圖3說明NMOS偏壓產(chǎn)生器220的現(xiàn)有技術(shù)實施方案300。在圖3中，電流源306 經(jīng)配置以產(chǎn)生預(yù)定電流II。電流Il通過串聯(lián)的晶體管302及304(或由串聯(lián)的晶體管302 及304支持)。晶體管302具有為圖2中的第一有源晶體管204的W/L比Ml的1/J的W/L 比，且設(shè)計成在其它方面復(fù)制晶體管204的特性。晶體管304具有為圖2中的第二有源晶體管212的W/L比M2的1/K的W/L比，且設(shè)計成在其它方面復(fù)制晶體管212的特性。
晶體管302及晶體管304均為二極管連接式晶體管以產(chǎn)生適當(dāng)?shù)臇艠O到源極電壓 VGS,以便支持電流II。在所展示的實施方案中，晶體管302的柵極電壓作為偏壓電壓VBl 被提供到晶體管204的柵極，以在晶體管204中產(chǎn)生大致為J*I1的電流。歸因于跨晶體管 204的柵極到源極電壓降，晶體管212的柵極電壓V2于是將大致對應(yīng)于VB2 (即，晶體管304 的柵極電壓)，以在晶體管212中產(chǎn)生大致為K*I1的電流。
將了解，現(xiàn)有技術(shù)NMOS偏壓產(chǎn)生器300的一個限制在于其未準確考慮晶體管212 的漏極到源極電壓(VDQ，因為偏壓產(chǎn)生器300的偏壓晶體管304為二極管耦合式晶體管， 而晶體管212并非二極管耦合式晶體管。將了解，晶體管212的VDS可顯著影響由晶體管 212支持的電流，因為晶體管212可能通常針對AB類放大器應(yīng)用被設(shè)計成短的長度，且因此其偏壓電流可能特別易受VDS的變化的影響。
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的NMOS偏壓產(chǎn)生器220的示范性實施例400。在圖4中，電流源402經(jīng)配置以產(chǎn)生預(yù)定電流在本文中也指示為“第一電流”)。二極管耦合式晶體管406 (在本文中也指示為“第一晶體管”)支持電流rtl。晶體管406可具有為圖2中的第一有源晶體管204的W/L比Ml的1/J的W/L比，且可設(shè)計成在其它方面復(fù)制第一有源晶體管204的特性。晶體管406的柵極電壓作為偏壓電壓VBl被提供到第一有源晶體管204 的柵極，以在晶體管204中產(chǎn)生大致為JWbl的電流。
在圖4中，晶體管406的源極電壓VB2耦合到晶體管408 (在本文中也指示為“第三晶體管”)的柵極。晶體管408可具有為圖2中的第二有源晶體管212的W/L比M2的1/ K的W/L比，且可設(shè)計成在其它方面復(fù)制晶體管212的特性。晶體管408的漏極耦合到二極管耦合式PMOS晶體管410(在本文中也指示為“第四晶體管”)的漏極。在圖4中所展示的示范性實施例中，晶體管410為一晶體管對的一個晶體管，所述晶體管對還包括PMOS晶體管412(在本文中也指示為“第二晶體管”)，PMOS晶體管412的柵極由用于AB類放大器輸出的所要共模電壓VCM來加偏壓。在示范性實施例中，可選擇VCM等于1/2* (VDD-VSS)， 即，電壓供應(yīng)軌之間的差的一半。
晶體管410及412由產(chǎn)生預(yù)定電流讓3 (在本文中也指示為“第三電流”)的尾電流源404提供電流。晶體管412的漏極進一步耦合到經(jīng)配置以產(chǎn)生預(yù)定電流Λ2 (在本文中也指示為“第二電流”)的電流源414。晶體管412的漏極還耦合到電壓VB2。下文更詳細地描述NMOS偏壓產(chǎn)生器400的操作。
根據(jù)圖4，將了解，由晶體管412支持的電流(在本文中也指示為“第一輔助電流”) 可表達為(Ibl-Il32)，而由晶體管410及408支持的電流(在本文中也指示為“第二輔助電流”)可對應(yīng)地表達為(Ib3+Ibl-Il32)。歸因于這些考慮，電壓VB2將采用晶體管408為了產(chǎn)生電流(讓3+讓1-讓2)所必需的值。此外，假設(shè)晶體管410及412具有相同電流密度，則晶體管410的柵極(及漏極)電壓將大致為VCM，且因此晶體管408的漏極電壓也將大致被設(shè)定為VCM。因為預(yù)期VCM在靜態(tài)條件下等于圖2中的有源晶體管212的漏極電壓，所以預(yù)期跨晶體管408的漏極到源極電壓有利地復(fù)制跨晶體管212的靜態(tài)漏極到源極電壓。
在示范性實施例中，可選擇圖4中的偏壓電流rtl為通過有源晶體管204的所要靜態(tài)電流的1/J。此外，可選擇Ib3及Λ2，使得(讓3+讓1-讓2)為通過第二有源晶體管212 的所要靜態(tài)電流的1/K。在示范性實施例中，選擇Ib3及Λ2，使得410與412的電流密度相等。
圖5說明根據(jù)本發(fā)明的NMOS偏壓產(chǎn)生器220的替代示范性實施例500。在圖5 中，原生閾值NMOS晶體管508(即，具有接近于零的閾值電壓Vt的晶體管)具備柵極偏壓電壓VCM。晶體管508將晶體管506的漏極電壓設(shè)定成接近于VCM(例如，設(shè)定成在原生閾值NMOS晶體管的柵極過激勵電壓以內(nèi))。歸因于如上文所描述的電路的其余部分的操作， 在晶體管506的柵極處產(chǎn)生支持電流所需要的電壓VB2。注意，可提供補償電容器516 (也指示為Ce)以確保由晶體管506、508及510形成的反饋回路的穩(wěn)定性。
圖6說明根據(jù)本發(fā)明的方法的示范性實施例600。注意，僅為了說明的目的而展示方法600，且其不意在限制本發(fā)明的范圍。
在圖6中，在框610處，對二極管耦合式第一晶體管加偏壓以支持第一電流rtl。
在框620處，將第一電流Ibl分成第二電流Λ2及第一輔助電流。
在框640處，使用共模電壓對支持第一輔助電流的第二晶體管的柵極加偏壓。
在框650處，將第二晶體管的源極電流分成第三電流Ib3及第二輔助電流。
在框660處，將支持第二輔助電流的第三晶體管的柵極電壓耦合到第一晶體管的源極電壓。
在框670處，將第三晶體管的漏極電壓設(shè)定為共模電壓。
圖7說明根據(jù)本發(fā)明的NMOS偏壓產(chǎn)生器220的替代示范性實施例700。在圖7 中，PMOS晶體管707具備柵極偏壓電壓VCM。經(jīng)配置以產(chǎn)生電流Λ4的電流源703耦合到晶體管707的源極。晶體管707的源極電壓耦合到NMOS晶體管708的柵極。在示范性實施例中，選擇晶體管707的電流Λ4及W/L比，使得晶體管707的VGS大致等于晶體管708 的VGS。因為晶體管707的源極耦合到晶體管708的柵極，所以預(yù)期晶體管708的源極大致等于VCM，從而將晶體管706的漏極電壓設(shè)定為VCM。
所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，盡管本文已描述NMOS偏壓產(chǎn)生器220的示范性實施例400、500及700，但可容易應(yīng)用相同技術(shù)來設(shè)計PMOS偏壓產(chǎn)生器230。舉例來說，在所展示的偏壓電路400、500及700中，替代示范性實施例可容易使用PMOS裝置代替NMOS 裝置，且可容易使用NMOS裝置代替PMOS裝置。這些替代示范性實施例涵蓋于本發(fā)明的范圍內(nèi)。
所屬領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將了解，雖然已參考MOS晶體管(MOSFET)來描述本發(fā)明的示范性實施例，但本發(fā)明的技術(shù)不需要限于基于MOSFET的設(shè)計，且可容易應(yīng)用于使用雙極接面晶體管(BJT)及/或其它三端子跨導(dǎo)裝置的替代示范性實施例(未展示)。舉例來說，在示范性實施例(未展示)中，所展示的比較器中的任一者均可使用BJT而非M0SFET， 其中BJT的集極、基極及射極分別按針對MOSFET的漏極、柵極及源極所展示那樣耦合?；蛘?，在BiCMOS工藝中，可使用CMOS與雙極結(jié)構(gòu)/裝置兩者的組合以使電路性能最大化。此外，除非另有說明，否則在本說明書及權(quán)利要求書中，術(shù)語“漏極”、“柵極”及“源極”可涵蓋與MOSFET以及其它三端子跨導(dǎo)裝置(例如BJT)的對應(yīng)節(jié)點相關(guān)聯(lián)的那些術(shù)語的常規(guī)含義，電路設(shè)計領(lǐng)域的一般技術(shù)人員將顯而易見所述對應(yīng)性。
在本說明書及權(quán)利要求書中，應(yīng)理解，當(dāng)一元件被稱為“連接到”或“耦合到”另一元件時，所述元件可直接連接到或耦合到所述另一元件，或可存在介入元件。對比來說，當(dāng)一元件被稱為“直接連接到”或“直接耦合到”另一元件時，不存在介入元件。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，可使用多種不同技術(shù)及技藝中的任一者來表示信息及信號。舉例來說，可通過電壓、電流、電磁波、磁場或磁性粒子、光場或光學(xué)粒子或其任何組合來表示可在以上描述全篇中引用的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號、位、符號及碼片。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將進一步了解，結(jié)合本文中所揭示的示范性方面而描述的各種說明性邏輯塊、模塊、電路及算法步驟可實施為電子硬件、計算機軟件或兩者的組合。為了清楚地說明硬件與軟件的此可互換性，上文已大體上在功能性方面描述各種說明性組件、塊、模塊、電路及步驟。此功能性實施為硬件還是軟件取決于特定應(yīng)用及強加于整個系統(tǒng)的設(shè)計約束。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可針對每一特定應(yīng)用以變化的方式實施所描述的功能性，但不應(yīng)將這些實施決策解釋為導(dǎo)致脫離本發(fā)明的示范性方面的范圍。
結(jié)合本文中所揭示的示范性方面而描述的各種說明性邏輯塊、模塊及電路可通過通用處理器、數(shù)字信號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)或其它可編程邏輯裝置、離散門或晶體管邏輯、離散硬件組件或其經(jīng)設(shè)計以執(zhí)行本文中所描述的功能的任何組合來實施或執(zhí)行。通用處理器可為微處理器，但在替代例中，處理器可為任何常規(guī)處理器、控制器、微控制器或狀態(tài)機。處理器也可實施為計算裝置的組合，例如，DSP 與微處理器的組合、多個微處理器、結(jié)合DSP核心的一個或一個以上微處理器，或任何其它此配置。
結(jié)合本文中所揭示的示范性方面而描述的方法或算法的步驟可直接體現(xiàn)于硬件中、由處理器執(zhí)行的軟件模塊中，或兩者的組合中。軟件模塊可駐留于隨機存取存儲器 (RAM)、閃存、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM (EPROM)、電可擦除可編程ROM (EEPROM)、寄存器、硬盤、可裝卸磁盤、CD-ROM或此項技術(shù)中已知的任何其它形式的存儲媒體中。示范性存儲媒體耦合到處理器，使得處理器可從存儲媒體讀取信息及將信息寫入到存儲媒體。在替代例中，存儲媒體可與處理器形成一體。處理器及存儲媒體可駐留于ASIC中。ASIC可駐留于用戶終端中。在替代例中，處理器及存儲媒體可作為離散組件而駐留于用戶終端中。
在一個或一個以上示范性方面中，可以硬件、軟件、固件或其任何組合來實施所描述的功能。如果以軟件加以實施，則所述功能可作為一個或一個以上指令或代碼而存儲于計算機可讀媒體上或經(jīng)由計算機可讀媒體進行傳輸。計算機可讀媒體包括計算機存儲媒體及通信媒體兩者，通信媒體包括促進將計算機程序從一處傳送到另一處的任何媒體。存儲媒體可為可由計算機存取的任何可用媒體。通過實例而非限制，此計算機可讀媒體可包含 RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲器、磁盤存儲器或其它磁性存儲裝置，或可用以載運或存儲呈指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的所要程序代碼且可由計算機存取的任何其它媒體。又， 將任何連接恰當(dāng)?shù)胤Q作計算機可讀媒體。舉例來說，如果使用同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、 數(shù)字用戶線(DSL)或無線技術(shù)(例如，紅外線、無線電及微波)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其它遠程源傳輸軟件，則將同軸電纜、光纖纜線、雙絞線、DSL或無線技術(shù)(例如，紅外線、無線電及微波)包括于媒體的定義中。如本文中所使用，磁盤及光盤包括壓縮光盤(CD)、激光光盤、光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟性磁盤及藍光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再生數(shù)據(jù)，而光盤通過激光以光學(xué)方式再生數(shù)據(jù)。上述各者的組合也應(yīng)包括于計算機可讀媒體的范圍內(nèi)。
提供所揭示的示范性方面的先前描述以使任何所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見對這些示范性方面的各種修改，且在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，可將本文中所界定的一般原理應(yīng)用于其它示范性方面。因此，本發(fā)明不意在限于本文中所展示的示范性方面，而應(yīng)被賦予與本文中所揭示的原理及新穎特征一致的最廣范圍。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，其包含二極管耦合式第一晶體管，其支持第一電流rtl，所述第一電流Ibi進一步分成第二電流Λ2及第一輔助電流；第二晶體管，其支持所述第一輔助電流，所述第二晶體管的柵極由共模電壓加偏壓，所述第二晶體管的源極電流進一步分成第三電流Ib3及第二輔助電流；及第三晶體管，其支持所述第二輔助電流，所述第三晶體管的柵極耦合到所述第一晶體管的源極，所述第三晶體管的漏極電壓設(shè)定為所述共模電壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進一步包含AB類放大器，所述AB類放大器包含第一有源晶體管及第二有源晶體管，所述第一晶體管的柵極耦合到所述第一有源晶體管的柵極以對所述AB類放大器加偏壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，所述AB類放大器的所述第一有源晶體管及所述第二有源晶體管以及所述第一晶體管及所述第三晶體管包含NMOS晶體管，所述第二晶體管包含 PMOS晶體管。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，所述AB類放大器的所述第一有源晶體管及所述第二有源晶體管以及所述第一晶體管及所述第三晶體管包含PMOS晶體管，所述第二晶體管包含 NMOS晶體管。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備，所述第一有源晶體管及所述第一晶體管配置成具有相同長度，所述第一有源晶體管配置成比所述第一晶體管寬，所述AB類放大器的第二有源晶體管及所述第三晶體管配置成具有相同長度，所述第二有源晶體管配置成比所述第三晶體目見。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進一步包含二極管耦合式第四晶體管，所述二極管耦合式第四晶體管將所述第二晶體管的源極耦合到所述第三晶體管的漏極以設(shè)定所述第三晶體管的所述漏極電壓，所述第四晶體管具有與所述第二晶體管相同的電流密度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進一步包含原生閾值晶體管，所述原生閾值晶體管將所述第二晶體管的所述源極耦合到所述第三晶體管的所述漏極，所述原生閾值晶體管的柵極被加偏壓成所述共模電壓以設(shè)定所述第三晶體管的所述漏極電壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其進一步包含耦合到所述第三晶體管的所述柵極的補償電容器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其進一步包含第四晶體管及第五晶體管，所述第四晶體管將所述第二晶體管的所述源極耦合到所述第三晶體管的所述漏極，所述第五晶體管支持電流Λ4，所述第四晶體管的柵極耦合到所述第五晶體管的源極，所述第五晶體管的柵極被加偏壓成所述共模電壓以將所述第四晶體管的源極電壓設(shè)定為所述共模電壓。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備包含音頻放大器。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，所述設(shè)備包含運算放大器。
12.一種方法，其包含對二極管耦合式第一晶體管加偏壓以支持第一電流；將所述第一電流Ibl分成第二電流Λ2及第一輔助電流；使用共模電壓對支持所述第一輔助電流的第二晶體管的柵極加偏壓；將所述第二晶體管的源極電流分成第三電流Ib3及第二輔助電流；將支持所述第二輔助電流的第三晶體管的柵極電壓耦合到所述第一晶體管的源極電壓；及將所述第三晶體管的漏極電壓設(shè)定為所述共模電壓。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進一步包含將所述第一晶體管的柵極電壓耦合到 AB類放大器的第一有源晶體管的柵極電壓。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述AB類放大器包含第一有源晶體管及第二有源晶體管，所述第一有源晶體管及所述第二有源晶體管以及所述第一晶體管及所述第三晶體管包含NMOS晶體管，所述第二晶體管包含PMOS晶體管。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述AB類放大器包含第一有源晶體管及第二有源晶體管，所述第一有源晶體管及所述第二有源晶體管以及所述第一晶體管及所述第三晶體管包含PMOS晶體管，所述第二晶體管包含NMOS晶體管。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，所述第一有源晶體管及所述第一晶體管配置成具有相同長度，所述第一有源晶體管配置成比所述第一晶體管寬，所述AB類放大器的第二有源晶體管及所述第三晶體管配置成具有相同長度，所述第二有源晶體管配置成比所述第三晶體管寬。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述設(shè)定所述第三晶體管的所述漏極電壓包含將二極管耦合式第四晶體管的源極電壓耦合到所述第二晶體管的源極，所述第四晶體管與所述第二晶體管匹配；及將所述第三晶體管的所述漏極電壓耦合到所述第四晶體管的漏極電壓。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，所述設(shè)定所述第三晶體管的所述漏極電壓包含將原生閾值第四晶體管的漏極電壓耦合到所述第二晶體管的所述源極；對所述第四晶體管的柵極加偏壓成所述共模電壓；及將所述第四晶體管的所述源極電壓耦合到所述第三晶體管的所述漏極電壓。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其進一步包含將補償電容耦合到所述第三晶體管的所述柵極電壓。
20.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其進一步包含將所述第二晶體管的源極電壓耦合到第四晶體管的漏極；將所述第四晶體管的所述源極電壓耦合到所述第三晶體管的漏極；將所述第四晶體管的柵極電壓耦合到第五晶體管的源極電壓，所述第五晶體管支持電流Λ4 ；及對所述第五晶體管的柵極電壓加偏壓成所述共模電壓以將所述第四晶體管的所述源極電壓設(shè)定為所述共模電壓。
21.一種設(shè)備，其包含用于產(chǎn)生第一晶體管的第一偏壓電壓的裝置，所述第一晶體管支持AB類放大器的第一有源晶體管的所要偏壓電流的一部分，所述第一偏壓電壓經(jīng)提供以對所述第一有源晶體管加偏壓；用于產(chǎn)生第三晶體管的第二偏壓電壓的裝置，所述第三晶體管支持所述AB類放大器的第二有源晶體管的所要偏壓電流的一部分；及用于設(shè)定所述第三晶體管的漏極電壓的裝置，所述第三晶體管復(fù)制所述第二有源晶體管的靜態(tài)操作漏極電壓。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，所述用于設(shè)定所述第三晶體管的所述漏極電壓的裝置包含源極耦合對，所述源極耦合對包含具有相等電流密度的第四晶體管及第二晶體管， 所述第四晶體管為二極管耦合式，所述第四晶體管的漏極耦合到所述第三晶體管的漏極， 所述第二晶體管由共模電壓加偏壓。
全文摘要
本發(fā)明提供用于產(chǎn)生AB類放大器的偏壓電壓的技術(shù)，所述AB類放大器具有第一有源晶體管及第二有源晶體管。在示范性實施例中，二極管耦合式第一晶體管支持第一電流，且所述第一晶體管的柵極電壓耦合到所述第一有源晶體管的柵極電壓。將所述第一電流分成第二電流及由第二晶體管支持的第一輔助電流，用所述AB類放大器的所要共模輸出電壓對所述第二晶體管加偏壓。所述第一輔助電流進一步與將由第三晶體管支持的第三電流組合，其中所述第三晶體管經(jīng)配置以復(fù)制所述第二有源晶體管的特性。此外，提供用于將所述第三晶體管的漏極電壓設(shè)定成接近于所述共模輸出電壓的技術(shù)。可使用本文中所描述的技術(shù)為AB類放大器中的NMOS有源晶體管及/或PMOS有源晶體管提供偏壓電壓。
文檔編號H03F1/30GK102549917SQ201080046184
公開日2012年7月4日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者維賈雅庫馬爾·哈納斯凱倫 申請人:高通股份有限公司