用于偏置功率放大器的裝置和方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種用于偏置功率放大器的裝置和方法。在一個(gè)實(shí)施例中，偏置功率放大器的方法包括：使用時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器整形使能信號(hào)以生成控制電流；使用電流放大器放大所述控制電流以生成校正電流；以及使用主偏置電路生成用于功率放大器的偏置電流。所述主偏置電路被配置為使用校正電流以校正當(dāng)使能功率放大器時(shí)功率放大器的增益的變化。
【專利說(shuō)明】用于偏置功率放大器的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實(shí)施例涉及一種電子系統(tǒng)，并且具體地，涉及一種射頻(RF)電子器件。
【背景技術(shù)】
[0002]RF功率放大器可以用于提升具有相對(duì)低功率的RF信號(hào)的功率。其后，提升后的RF信號(hào)可以用于各種目的，包括驅(qū)動(dòng)發(fā)射器的天線。
[0003]可以在移動(dòng)電話中包括功率放大器以放大RF信號(hào)用于傳送。例如，在使用無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)協(xié)議和/或任何適當(dāng)?shù)耐ㄐ艠?biāo)準(zhǔn)通信的移動(dòng)電話中，功率放大器可以用于放大RF信號(hào)。管理RF信號(hào)的放大可以是重要的，因?yàn)閷F信號(hào)放大到不正確的功率電平可能使得無(wú)線設(shè)備帶外傳送。
[0004]存在對(duì)改進(jìn)功率放大器系統(tǒng)的需要。此外，存在改進(jìn)功率放大器偏置的需要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]在某些實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及功率放大器系統(tǒng)，該功率放大器系統(tǒng)包括被配置為放大射頻(RF)信號(hào)的功率放大器和用于偏置功率放大器的偏置塊。所述偏置塊包括:時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器，配置為對(duì)所述功率放大器的使能信號(hào)整形以生成控制電流；電流放大器，配置為放大所述控制電流以生成校正電流；以及主偏置電路，配置為至少部分基于所述校正電流生成用于所述功率放大器的偏置電流。偏置電流被配置為校正當(dāng)使能所述功率放大器時(shí)所述功率放大器的增益的變化。
[0006]在若干實(shí)施例中，時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器包括電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)許多實(shí)施例，RC網(wǎng)絡(luò)包括在電流放大器和被配置為接收使能信號(hào)的偏置電路的輸入之間串聯(lián)電連接的第一電阻器和第一電容器。在若干實(shí)施例中，RC網(wǎng)絡(luò)還包括第二電阻器，所述第二電阻器具有電連接到電流鏡的輸入的第一端，以及電連接到被配置為接收使能信號(hào)的偏置電路的輸入的第二端。
[0007]根據(jù)某些實(shí)施例，第二電阻器具有在大約IOkQ和大約IOOkQ之間的范圍內(nèi)的電阻，第一電容器具有在大約IOpF和大約IOOpF之間的范圍內(nèi)的電容，并且第一電阻器具有在大約IOkQ和大約IOOkQ之間的范圍內(nèi)的電阻。
[0008]在許多實(shí)施例中，電流放大器包括電流鏡。在若干實(shí)施例中，電流鏡包括第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一雙極晶體管包括電連接到所述第二雙極晶體管的發(fā)射極和電力低電壓的發(fā)射極，以及電連接到所述第一雙極晶體管的基極和所述第二雙極晶體管的基極的集電極，所述第一雙極晶體管的集電極被配置為接收所述控制電流的至少部分。在某些實(shí)施例中，電流鏡還包括電阻器、第三雙極晶體管和第四雙極晶體管，所述第三雙極晶體管包含電連接到所述第四雙極晶體管的發(fā)射極和所述電力低電壓的發(fā)射極，以及電連接到所述電阻器的第一端、所述第二雙極晶體管的集電極、所述第三雙極晶體管的基極和所述第四雙極晶體管的基極的集電極，所述第四雙極晶體管的集電極被配置為生成補(bǔ)償電流。在若干實(shí)施例中，所述電阻器還包括被配置為接收所述使能信號(hào)的第二端。[0009]根據(jù)某些實(shí)施例，功率放大器系統(tǒng)還包括用于向所述功率放大器提供RF信號(hào)的收發(fā)器。
[0010]在許多實(shí)施例中，功率放大器包括具有發(fā)射極、基極和集電極的雙極晶體管，所述基極被配置為接收所述RF信號(hào)和所述偏置電流。在某些實(shí)施例中，所述發(fā)射極電連接到電力低電壓，并且所述集電極被配置為生成所述RF信號(hào)的放大后的版本。
[0011]在若干實(shí)施例中，主偏置電路包括第一電阻器、第二電阻器、第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一電阻器包括在被配置為接收所述校正電流的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第一雙極晶體管的發(fā)射極的第一端，以及在被配置為接收所述使能信號(hào)的偏置電流的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第二電阻器的第一端的第二端，所述第二電阻器包括電連接到所述第一雙極晶體管的集電極、所述第一雙極晶體管的基極以及所述第二雙極晶體管的基極的第二端。根據(jù)某些實(shí)施例，第二雙極晶體管包括電連接到電池電壓的集電極和被配置為生成所述偏置電流的發(fā)射極。在許多實(shí)施例中，主偏置電路還包括第三雙極晶體管，所述第三雙極晶體管具有電連接到所述電力低電壓的發(fā)射極，以及電連接到所述第一雙極晶體管的發(fā)射極的基極和集電極。
[0012]在某些實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及偏置功率放大器的方法。所述方法包括:用時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器對(duì)使能信號(hào)整形以生成控制電流；使用電流放大器放大所述控制電流以生成校正電流；以及使用主偏置電路生成用于功率放大器的偏置電流，所述主偏置電路被配置為使用所述校正電流以校正當(dāng)使能所述功率放大器時(shí)所述功率放大器的增益的變化。
[0013]在許多實(shí)施例中，對(duì)所述使能信號(hào)整形包括使用所述時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器的電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)。在某些實(shí)施例中，所述RC網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)電連接的第一電阻器和第一電容器，所述RC網(wǎng)絡(luò)被配置為接收所述使能信號(hào)并生成所述控制電流。
[0014]在若干實(shí)施例中，放大所述控制電流還包括使用所述電流放大器的電流鏡放大所述控制電流。
[0015]根據(jù)許多實(shí)施例，生成所述偏置電流包括對(duì)所述偏置電流整形以補(bǔ)償異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)的增益變化。
[0016]在某些實(shí)施例中，本公開(kāi)涉及用于偏置功率放大器的偏置電路。所述偏置電路包括:時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器，配置為對(duì)所述功率放大器的使能信號(hào)整形以生成控制電流；電流放大器，配置為放大所述控制電流以生成校正電流；以及主偏置塊，配置為至少部分基于所述校正電流生成用于所述功率放大器的偏置電流，所述偏置電流被配置為校正當(dāng)使能所述功率放大器時(shí)所述功率放大器的增益的變化。
[0017]在若干實(shí)施例中，時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器包括電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)。在許多實(shí)施例中，RC網(wǎng)絡(luò)包括串聯(lián)電連接在所述電流放大器和被配置為接收所述使能信號(hào)的所述偏置電流的輸入之間的第一電阻器和第一電容器。
[0018]根據(jù)某些實(shí)施例，所述電流放大器包括電流鏡。
[0019]在若干實(shí)施例中，所述主偏置塊包括第一電阻器、第二電阻器、第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一電阻器包括在被配置為接收所述校正電流的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第一雙極晶體管的發(fā)射極的第一端，以及在被配置為接收所述使能信號(hào)的偏置電流的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第二電阻器的第一端的第二端，所述第二電阻器包括電連接到所述第一雙極晶體管的集電極、所述第一雙極晶體管的基極和所述第二雙極晶體管的基極的第二端。在許多實(shí)施例中，所述第二雙極晶體管包括電連接到電池電壓的集電極和被配置為生成所述偏置電流的發(fā)射極。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是用于放大射頻(RF)信號(hào)的功率放大器模塊的示意圖。
[0021]圖2是可以包括圖1的功率放大器中的一個(gè)或多個(gè)的示例無(wú)線設(shè)備的示意框圖。
[0022]圖3A是功率放大器系統(tǒng)的一個(gè)示例的示意框圖。
[0023]圖3B是功率放大器系統(tǒng)的另一示例的示意框圖。
[0024]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括功率放大器偏置塊的功率放大器系統(tǒng)的一個(gè)示例的示意框圖。
[0025]圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的功率放大器偏置塊的電流圖。
[0026]圖6是集電極電流相對(duì)于時(shí)間的一個(gè)示例的曲線圖。
[0027]圖7A是動(dòng)態(tài)誤差向量幅度(EVM)相對(duì)于輸出功率的一個(gè)示例的曲線圖
[0028]圖7B是動(dòng)態(tài)EVM相對(duì)于輸出功率的另一示例的曲線圖。
[0029]圖8是圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于偏置功率放大器的方法的流程圖。
[0030]圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器的電流圖。
[0031]圖1OA是封裝的功率放大器模塊的一個(gè)示例的示意圖。
[0032]圖1OB是沿線10B-10B做出的圖1OA的封裝的功率放大器模塊的橫截面的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]這里提供的標(biāo)題(如果有的話)僅為了方便而不一定影響要求保護(hù)的發(fā)明的范圍或含義。
[0034]這里公開(kāi)一種偏置功率放大器的裝置和方法。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，提供功率放大器和功率放大器偏置塊。所述功率放大器可以用于放大射頻(RF)信號(hào)用于傳送，并且所述功率放大器偏置塊可以用于偏置功率放大器。功率放大器偏置塊可以接收可以用于使能或禁用功率放大器的使能信號(hào)，以脈沖地傳送功率放大器的輸出。
[0035]在某些實(shí)現(xiàn)方式中，功率放大器偏置塊包括主偏置電路以及包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器和電流放大器的增益校正塊。時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器或控制塊可以用于將使能信號(hào)整形以生成控制電流，可以由電流放大器放大所述控制電流以生成校正電流。功率放大器偏置塊可以使用主偏置電路和校正電流生成用于功率放大器的偏置電流。校正電流可以用于調(diào)整偏置電流的大小，以補(bǔ)償當(dāng)功率放大器從禁用狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭鼓軤顟B(tài)時(shí)功率放大器的增益隨時(shí)間的變化。例如，在使能功率放大器之后不久，由于熱效應(yīng)，在沒(méi)有補(bǔ)償?shù)那闆r下主偏置電路的電流可能緩慢上升，并且功率放大器的增益可能為低。通過(guò)包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器和電流放大器，可以向功率放大器提供電流提升(boost)以向功率放大器提供相對(duì)于時(shí)間基本上平坦的增益響應(yīng)。校正功率放大器的增益變化可以改進(jìn)功率放大器的性能，例如，包括功率放大器的動(dòng)態(tài)誤差向量幅度(EVM)。
[0036]功率放大器系統(tǒng)的概述
[0037]圖1是用于放大射頻(RF)信號(hào)的功率放大器模塊10的示意圖。圖示的功率放大器模塊(PAM) 10可以被配置為放大RF信號(hào)RF_IN以生成放大的RF信號(hào)RF_OUT。如這里描述的，功率放大器模塊10可以包括一個(gè)或多個(gè)功率放大器,例如,包括多級(jí)功率放大器。
[0038]圖2是可以包括圖1的功率放大器模塊中的一個(gè)或多個(gè)的示例無(wú)線或移動(dòng)設(shè)備11的示意框圖。無(wú)線設(shè)備11可以包括實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征的功率放大器偏置電路。
[0039]圖2中描繪的示例無(wú)線設(shè)備11可以表示諸如多頻帶/多模式移動(dòng)電話的多頻帶和/或多模式設(shè)備。在某些實(shí)施例中，無(wú)線設(shè)備11可以包括開(kāi)關(guān)12、收發(fā)器13、天線14、功率放大器17、控制組件18、計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)19、處理器20和電池21。
[0040]收發(fā)器13可以生成用于經(jīng)由天線14傳送的RF信號(hào)。此外，收發(fā)器13可以接收來(lái)自天線14的到來(lái)RF信號(hào)。
[0041]將理解，可以由在圖2中共同表示為收發(fā)器13的一個(gè)或多個(gè)組件實(shí)現(xiàn)與RF信號(hào)的傳送和接收相關(guān)聯(lián)的各種功能。例如單個(gè)組件可以被配置為提供傳送和接收功能。在另一示例中，可以由分開(kāi)的組件提供傳送和接收功能。
[0042]類似地，將理解，可以由在圖2中共同表示為天線14的一個(gè)或多個(gè)組件實(shí)現(xiàn)與RF信號(hào)的傳送和接收相關(guān)聯(lián)的各種天線功能。例如，單個(gè)天線可以被配置為提供傳送和接收功能兩者。在另一示例中，可以由分開(kāi)的天線提供傳送和接收功能。在再一示例中，可以向與無(wú)線設(shè)備11相關(guān)聯(lián)的不同頻帶提供不同天線。
[0043]圖2中，來(lái)自收發(fā)器13的一個(gè)或多個(gè)輸出信號(hào)被描繪為經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)傳送路徑15向天線14提供。在所示示例中，不同傳送路徑15可以表示與不同頻帶和/或不同功率輸出相關(guān)聯(lián)的輸出路徑。例如，所示兩個(gè)示例功率放大器17可以表示與不同功率輸出配置(例如，低功率輸出和高功率輸出)相關(guān)聯(lián)的放大，和/或與不同頻帶相關(guān)聯(lián)的放大。雖然圖2圖示了使用兩個(gè)傳送路徑15的配置，但是無(wú)線設(shè)備11可以被適配為包括更多或更少的傳送路徑15。
[0044]功率放大器17可以用于放大各種RF信號(hào)。例如，功率放大器17中的一個(gè)或多個(gè)可以接收可以用于脈沖地傳送功率放大器的輸出以幫助傳送無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)信號(hào)或任何其他適當(dāng)?shù)拿}沖信號(hào)的使能信號(hào)。功率放大器17中的每一個(gè)不需要放大相同類型的信號(hào)。例如，一個(gè)功率放大器可以放大WLAN信號(hào),而另一功率放大器可以放大例如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)信號(hào)、碼分多址(CDMA)信號(hào)、W-CDMA信號(hào)、長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE)信號(hào)或EDGE信號(hào)。
[0045]本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征可以在上述示例模式和/或頻帶中以及在其他通信標(biāo)準(zhǔn)中實(shí)現(xiàn)。
[0046]圖2中，來(lái)自天線14的一個(gè)或多個(gè)檢測(cè)到的信號(hào)被描繪為經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)接收路徑16向收發(fā)器13提供。在所示示例中，不同接收路徑16可以表示與不同頻帶相關(guān)聯(lián)的路徑。雖然圖2圖示使用四個(gè)接收路徑16的配置，但是無(wú)線設(shè)備11可以被適配為包括更多或更少的接收路徑16。
[0047]為了有助于在接收和傳送路徑之間切換，開(kāi)關(guān)12可以被配置為將天線14電連接到所選擇的傳送或接收路徑。因此，開(kāi)關(guān)12可以提供與無(wú)線設(shè)備11的操作相關(guān)聯(lián)的多個(gè)切換功能。在某些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)12可以包括多個(gè)開(kāi)關(guān)，其被配置為提供例如與不同頻帶之間的切換、不同功率模式之間的切換、傳送和接收模式之間的切換或其某些組合相關(guān)聯(lián)的功能。開(kāi)關(guān)12還可以被配置為提供額外功能，包括信號(hào)的濾波和/或雙工工作。[0048]圖2示出在某些實(shí)施例中，可以提供控制組件18用于控制與開(kāi)關(guān)12、功率放大器17和/或一個(gè)或多個(gè)其他操作組件的操作相關(guān)聯(lián)的各種控制功能。這里更詳細(xì)地描述控制組件18的非限制性示例。
[0049]在某些實(shí)施例中，處理器20可以被配置為有利于這里描述的各種處理的實(shí)現(xiàn)。為了描述的目的，還可以參考方法、裝置(系統(tǒng))和計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品的流程圖圖示和/或框圖描述本公開(kāi)的實(shí)施例。將理解，可以由計(jì)算機(jī)程序指令實(shí)現(xiàn)流程圖圖示和/或框圖的每個(gè)方框以及流程圖圖示和/或框圖中的方框的組合?？梢韵蛲ㄓ糜?jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)、或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器提供這些計(jì)算機(jī)程序指令以產(chǎn)生機(jī)器，使得經(jīng)由計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置的處理器執(zhí)行的指令創(chuàng)建用于實(shí)現(xiàn)在流程圖和/或框圖的一個(gè)或多個(gè)方框中指定的動(dòng)作的裝置。
[0050]在某些實(shí)施例中，這些計(jì)算機(jī)程序指令還可以在可以指弓I計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置以特定方式操作的計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器19中存儲(chǔ)，使得在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的指令產(chǎn)生包括實(shí)現(xiàn)在流程圖和/或框圖的一個(gè)或多個(gè)方框中指定的動(dòng)作的指令裝置的制造品。計(jì)算機(jī)程序指令還可以被載入到計(jì)算機(jī)或其他可編程數(shù)據(jù)處理裝置上，以使得要在計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的一系列操作產(chǎn)生計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的處理，使得在計(jì)算機(jī)或其他可編程裝置上執(zhí)行的指令提供用于實(shí)現(xiàn)在流程圖和/或框圖的一個(gè)或多個(gè)方框中指定的動(dòng)作的步驟。
[0051]電池21可以是任何適合于在無(wú)線設(shè)備11中使用的電池，例如，包括鋰離子電池。
[0052]圖3A是功率放大器系統(tǒng)26的一個(gè)不例的不意框圖。圖不的功率放大器系統(tǒng)26包括開(kāi)關(guān)12、天線14、電池21、定向耦合器24、功率放大器偏置塊30、功率放大器32和收發(fā)器33。圖示的收發(fā)器33包括基帶處理器34、Ι/Q調(diào)制器37、混頻器38和模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC) 39。
[0053]基帶信號(hào)處理器34可以用于生成I信號(hào)和Q信號(hào)，其可以用于表示希望的幅度、頻率和相位的正弦波或信號(hào)。例如，I信號(hào)可以用于表示正弦波的同相分量，并且Q信號(hào)可以用于表示正弦波的正交分量，其可以是正弦波的等價(jià)表示。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，可以以數(shù)字格式向Ι/Q調(diào)制器37提供I和Q信號(hào)?；鶐幚砥?4可以是被配置為處理基帶信號(hào)的任何適當(dāng)?shù)奶幚砥鳌＠纾鶐幚砥?4可以包括數(shù)字信號(hào)處理器、微處理器、可編程核、或其任何組合。此外，在某些實(shí)現(xiàn)方式中，兩個(gè)或更多基帶處理器34可以包括在功率放大器系統(tǒng)26中。
[0054]Ι/Q調(diào)制器37可以被配置為從基帶處理器34接收I和Q信號(hào)并且處理I和Q信號(hào)以生成RF信號(hào)。例如，Ι/Q調(diào)制器37可以包括被配置為將I和Q信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬格式的DAC，用于將I和Q信號(hào)上變換為射頻的混頻器，以及用于將上變換后的I和Q信號(hào)組合為適于由功率放大器32放大的RF信號(hào)的信號(hào)組合器。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，Ι/Q調(diào)制器37可以包括被配置為對(duì)在其中處理的信號(hào)的頻譜進(jìn)行濾波的一個(gè)或多個(gè)濾波器。
[0055]功率放大器偏置塊30可以從基帶處理器34接收使能信號(hào)ENABLE，以及從電池21接收電池或電力高電壓\c,并且可以使用所述使能信號(hào)ENABLE生成用于功率放大器32的偏置電流Ibias。雖然圖3A圖示電池21直接生成電力高電壓Vcc，但是在某些實(shí)現(xiàn)方式中，電力高電壓Vcc可以是由使用電池21供電的調(diào)節(jié)器生成的調(diào)整后的電壓。功率放大器32可以從收發(fā)器33的Ι/Q調(diào)制器37接收RF信號(hào)，并且可以通過(guò)開(kāi)關(guān)12向天線14提供放大后的RF信號(hào)。
[0056]定向耦接器24可以位于功率放大器32的輸出和開(kāi)關(guān)12的輸入之間，從而允許不包括開(kāi)關(guān)12的插入損耗的功率放大器32的輸出功率測(cè)量。可以向混頻器38提供來(lái)自定向耦合器24的感測(cè)的輸出信號(hào)，所述混頻器38可以將感測(cè)的輸出信號(hào)與受控頻率的基準(zhǔn)信號(hào)相乘，以降低感測(cè)的輸出信號(hào)的頻譜以生成降低后的信號(hào)?？梢韵駻DC39提供降低后的信號(hào)，所述ADC39可以將降低后的信號(hào)轉(zhuǎn)換為適合于由基帶處理器34處理的數(shù)字格式。通過(guò)在功率放大器32的輸出和基帶處理器34之間包括反饋路徑，基帶處理器34可以被配置為動(dòng)態(tài)地調(diào)整I和Q信號(hào)以最優(yōu)化功率放大器系統(tǒng)26的操作。例如，以該方式配置功率放大器系統(tǒng)26可以幫助控制功率放大器32的功率附加效率(PAE)和/或線性。
[0057]圖3B是功率放大器系統(tǒng)60的另一不例的不意框圖。圖不的功率放大器系統(tǒng)60包括功率放大器偏置塊40、電池21、功率放大器32、電感器62、第一電容器63、第二電容器42、阻抗匹配塊64、開(kāi)關(guān)12和天線14。
[0058]圖不的功率放大器32包括具有發(fā)射極、基極和集電極的雙極晶體管61。雙極晶體管61的發(fā)射極可以電連接到第一或電力低電壓V1，其例如可以是地，并且可以通過(guò)第一電容器42向雙極晶體管61的基極提供射頻輸入信號(hào)RF_IN。雙極晶體管61可以放大RF輸入信號(hào)RF_IN并在集電極提供放大后的RF信號(hào)。雙極晶體管61可以是任何適當(dāng)?shù)钠骷?。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，雙極晶體管61是異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)。
[0059]功率放大器32可以被配置為向開(kāi)關(guān)12提供放大后的RF信號(hào)。阻抗匹配塊64可以用于幫助終止功率放大器32和開(kāi)關(guān)12之間的電連接。例如，阻抗匹配塊64可以用于增加功率轉(zhuǎn)移和/或減少放大后的RF信號(hào)的反射。
[0060]可以包括電感器62以有助于利用來(lái)自電池21的電力高電壓Vcc向功率放大器32供電，同時(shí)堵塞或阻塞高頻RF信號(hào)分量。電感器62可以包括電連接到電力高電壓Vcc的第一端，以及電連接到雙極晶體管61的集電極的第二端。第一或去耦電容器63電連接在電力高電壓Vcc和電力低電壓V1之間，并且可以向高頻信號(hào)提供低阻抗路徑，從而減少電力高電壓V。。的噪聲，改善功率放大器穩(wěn)定性，和/或改善作為RF扼流圈的電感器62的性能。
[0061]功率放大器偏置塊40被配置為接收使能信號(hào)ENABLE和電池或電力高電壓V。。。功率放大器偏置塊40可以使用使能信號(hào)ENABLE和電池電壓Vcc生成用于偏置功率放大器32的偏置電流IBIAS。例如，如圖3B中所不,功率放大器偏置塊40可以用于生成可以用于偏置功率放大器32的雙極晶體管61的基極的偏置電流IBIAS。功率放大器偏置塊40可以使用使能信號(hào)ENABLE以控制或改變偏置電流Ibias的大小，以使能或禁用功率放大器，并由此脈沖地傳送功率放大器的輸出。例如，當(dāng)使能信號(hào)ENABLE指示應(yīng)激活功率放大器32時(shí)，功率放大器偏置塊40可以改變偏置電流Ibias的幅度，以實(shí)現(xiàn)功率放大器32的期望增益。類似地，當(dāng)使能信號(hào)ENABLE指示應(yīng)使功率放大器32無(wú)效時(shí)，功率放大器偏置塊40可以減少偏置電流Ibias，使得功率放大器32的增益約等于O。
[0062]雖然圖3B圖示功率放大器32的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解這里描述的教導(dǎo)可以應(yīng)用于各種功率放大器結(jié)構(gòu)，包括例如多級(jí)功率放大器結(jié)構(gòu)和/或采用其他晶體管結(jié)構(gòu)的功率放大器。
[0063]功率放大器偏置電路的概述
[0064]在這里描述的某些實(shí)現(xiàn)方式中，功率放大器偏置塊包括主偏置電路和包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器和電流放大器的增益校正塊。時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器可以用于將功率放大器的使能信號(hào)整形以生成控制電流，所述控制電流可以由電流放大器放大以生成校正電流。主偏置電路可以使用校正電流以校正在使能功率放大器之后不久可能發(fā)生的功率放大器的增益的變化。補(bǔ)償功率放大器的增益變化可以改善功率放大器的性能，包括例如功率放大器的動(dòng)態(tài)誤差向量幅度(EVM)。
[0065]包括電流放大器和時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器兩者可以允許功率放大器偏置塊與功率放大器一起包括在晶片上。例如，通過(guò)放大由時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器生成的控制電流，時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器的組件的尺寸可以減小為適合于芯片上集成的大小。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器可以包括電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)，并且電流放大器可以用于放大控制電流以減小生成適當(dāng)?shù)男Ｕ娏魉璧碾娮杵骱?或電容器的尺寸，從而允許時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器與功率放大器集成在芯片上。
[0066]圖4是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的包括功率放大器偏置塊50的功率放大器系統(tǒng)70的一個(gè)示例的示意框圖。圖示的功率放大器系統(tǒng)70包括功率放大器偏置塊50、電池21和功率放大器32。功率放大器32可以是單級(jí)或多級(jí)功率放大器，并且在某些實(shí)現(xiàn)方式中，可以與上面參考圖3B描述的功率放大器32類似。電池21可以是諸如鋰離子電池的任何適當(dāng)?shù)碾姵?，并且用于向功率放大器偏置塊50以及向功率放大器32提供電池或電力高電壓Vcc。功率放大器偏置塊50和功率放大器32可以與一個(gè)或多個(gè)其他組件一起集成在單個(gè)晶片上，以形成封裝的功率放大器模塊，其可以例如安裝到與圖2的無(wú)線設(shè)備11相關(guān)聯(lián)的RF電路板。
[0067]功率放大器偏置塊50包括增益校正塊71和主偏置電路74。增益校正塊71包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器或控制塊72和電流放大器73。功率放大器偏置塊50可以接收使能信號(hào)ENABLE，并使用使能信號(hào)ENABLE以使用在電池21上存儲(chǔ)的電荷來(lái)生成偏置電流Ibias。例如，如前面描述的，可以向功率放大器32的雙極晶體管的基極提供偏置電流IBIAS。
[0068]使能信號(hào)ENABLE可以用于控制功率放大器32以脈沖地傳送功率放大器32的輸出。例如，當(dāng)功率放大器32被配置為傳送WLAN信號(hào)時(shí)，可以選擇性地控制使能信號(hào)ENABLE，以脈沖地傳送功率放大器32的輸出。
[0069]功率放大器32可以被配置為在相對(duì)嘈雜的環(huán)境中操作。例如，可以在包括其他電子組件的電子系統(tǒng)中提供包括功率放大器32和功率放大器偏置塊50的晶片，所述其他電子組件包括其他功率放大器，諸如放大GSM和/或EDGE信號(hào)的功率放大器。這些電子組件可以引起電力高電壓Vcc上的噪聲。此外，功率放大器32還可以暴露于其他非理想操作環(huán)境。例如，功率放大器32和功率放大器偏置塊50可以暴露于熱梯度，并且從而可以處于不同操作溫度。此外，電力高電壓V。。的電平可以根據(jù)在其中使用功率放大器32和功率放大器偏置塊50的設(shè)備的電荷而變化。功率放大器偏置塊50可以用于補(bǔ)償從這些來(lái)源以及從其他來(lái)源產(chǎn)生的功率放大器32的增益變化。
[0070]功率放大器偏置塊50包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72，當(dāng)使能信號(hào)ENABLE從禁用狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭鼓軤顟B(tài)時(shí)，所述時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72可以用于生成控制電流可以向電流放大器73提供控制電流Iromm，所述電流放大器73可以放大控制電流Iamm以生成校正電流Ι?Κ.?Ν?？梢杂芍髌秒娐?4使用校正電流Ιωκκκ?Ν以校正在使能功率放大器32之后不久可能發(fā)生的增益隨時(shí)間的變化。例如，在使能功率放大器32之后不久，由于熱效應(yīng)在沒(méi)有補(bǔ)償?shù)那闆r下主偏置電路74的電流可以緩慢上升，并且功率放大器32的增益可以為低。通過(guò)使用時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72和電流放大器73以在使能功率放大器32之后向其提供瞬時(shí)電流提升，功率放大器可以被配置為具有基本上隨時(shí)間恒定的增益。
[0071 ] 通過(guò)包括電流放大器73以放大由時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72生成的控制電流ICQNTm，可以減小時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72的組件的尺寸。例如，電流放大器73可以用于放大控制電流以減小生成具有校正時(shí)間常數(shù)的校正電流所需的時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72的組件的大小，從而允許時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器與功率放大器32 —起集成在芯片上。
[0072]主偏置電路74可以被配置為生成相對(duì)恒定的偏置電流輸出，該偏置電流輸出可以由校正電流Ια?ΚΤΙ?調(diào)整以校正在使能功率放大器32之后不久可能發(fā)生的功率放大器32的增益變化。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，主偏置電路74可以是修改后的傳統(tǒng)偏置電流，以便于基于校正電流的幅度調(diào)整偏置電路的輸出。主偏置電路74的額外細(xì)節(jié)可以如后面所描述的。
[0073]圖5是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的功率放大器偏置塊80的電路圖。功率放大器偏置塊80包括電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)82、電流鏡83和主偏置電路84。RC網(wǎng)絡(luò)82作為時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器操作，并且電流鏡83作為電流放大器操作。功率放大器偏置塊80被配置為接收使能信號(hào)ENABLE和電池或電力高電壓V。。，并且生成偏置電流Ibias。
[0074]RC網(wǎng)絡(luò)82包括第一電阻器91、第二電阻器92和電容器90。第一電阻器91包括第一端，該第一端在被配置為接收使能信號(hào)ENABLE的RC網(wǎng)絡(luò)82的輸入電連接到電容器90的第一端。第一電阻器91還包括第二端，該第二端在被配置為向電流鏡83提供控制電流Iconteol的RC網(wǎng)絡(luò)82的輸出電連接到第二電阻器92的第一端。第二電阻器92還包括電連接到電容器90的第二端的第二端。
[0075]RC網(wǎng)絡(luò)82可以用于對(duì)使能信號(hào)ENABLE整形以生成控制電流I..。例如，電容器90和第二電阻器92可以具有選擇以實(shí)現(xiàn)控制電流Iromm的期望形狀的RC時(shí)間常數(shù)。可以基于在其中使用功率放大器偏置塊80的電子系統(tǒng)的系統(tǒng)參數(shù)選擇RC時(shí)間常數(shù)，包括例如使能信號(hào)ENABLE的轉(zhuǎn)變時(shí)間。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，第二電阻器92和電容器90的時(shí)間常數(shù)處于大約0.1μ s到大約10 μ s的范圍內(nèi)，例如，大約I μ S。
[0076]在某些實(shí)現(xiàn)方式中，電容器90具有在大約IOpF到大約50pF之間的范圍的電容，例如，大約25pF。第二電阻器92可以具有任何適當(dāng)?shù)碾娮?，例如，包括在大約IOkQ到大約IOOk Ω的范圍內(nèi)的電阻，例如，大約50k Ω。雖然圖不了電容器90和第二電阻器92的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式，但是其他配置是可能的。例如，在第二電阻器92和電容器90串聯(lián)結(jié)合中第二電阻器92和電容器90的順序可以顛倒。第一電阻器91可以具有任何適當(dāng)?shù)闹?，例如，包括在大約IkQ到大約20kQ的范圍內(nèi)的電阻，例如，大約IOkQ。在諸如圖9中所示的實(shí)現(xiàn)方式的某些實(shí)現(xiàn)方式中，可以省略第一電阻器91。
[0077]為了幫助減小RC網(wǎng)絡(luò)82的面積，電流鏡83可以用于放大控制電流Iromm以生成校正電流ImRRECTmN。因此，放大器83可以用于獲得適當(dāng)?shù)拇笮〉男Ｕ娏魍瑫r(shí)相對(duì)于省略電流放大器的方案減小RC網(wǎng)絡(luò)82的組件的大小。通過(guò)以該方式放大控制電流lomm，功率放大器偏置塊80可以與功率放大器一起集成在芯片上，而不必使用相對(duì)大的電阻器，所述電阻器不能提供足夠的電流變化以提供適當(dāng)?shù)脑鲆嫜a(bǔ)償。
[0078]圖示的電流鏡83包括第一 NPN雙極晶體管85、第二 NPN雙極晶體管86、第三NPN雙極晶體管87、第四NPN雙極晶體管88和電阻器89。第一 NPN雙極晶體管85包括電連接到第一或電力低電壓V1的發(fā)射極，例如，所述第一或電力低電壓V1可以是地，并且基極和集電極在被配置為接收控制電流Iamm的電流鏡83的輸入電連接到第二 NPN雙極晶體管86的基極。第二 NPN雙極晶體管86還包括電連接到電力低電壓V1的發(fā)射極，以及電連接到電阻器89的第一端、第四NPN雙極晶體管88的基極及第三NPN雙極晶體管87的基極和集電極的集電極。第三雙極晶體管87和第四NPN雙極晶體管88中的每個(gè)包括電連接到電力低電壓V1的發(fā)射極。電阻器89包括被配置為接收使能信號(hào)ENABLE的第二端。第四NPN雙極晶體管88還包括被配置為生成校正電流Ια?.--的集電極。
[0079]電阻器89可以具有任何適當(dāng)?shù)碾娮?，包括例如基于功率放大器使能信?hào)ENABLE的電壓電平和/或系統(tǒng)需求選擇的電阻。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，電阻器89具有在大約IOkQ到大約50kQ之間的范圍內(nèi)的電阻，例如，大約20kQ。通過(guò)將電阻器89的第二端電連接到使能信號(hào)ENABLE，當(dāng)使能信號(hào)ENABLE為低時(shí)，可以減少功率放大器偏置塊80的功率消耗。然而，在其他實(shí)現(xiàn)方式中，可以以其他方式配置電流鏡83。
[0080]電流鏡83可以具有任何適當(dāng)?shù)脑鲆?。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式中，電流鏡83被配置為將控制電流Iamm放大在大約5到大約50之間的范圍內(nèi)的因子，例如，大約10。如在這里使用的，術(shù)語(yǔ)電流鏡可以指代包括結(jié)合(例如，級(jí)聯(lián))以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)增益的多個(gè)電流鏡的電流放大電路。[0081]主偏置電路84可以用于生成用于諸如圖4的功率放大器32的功率放大器的偏置電流IBIAS。圖示的主偏置電路84包括第一電阻器96、第二電阻器97、第一 NPN雙極晶體管93、第二 NPN雙極晶體管94和第三NPN雙極晶體管95。第一電阻器96包括在被配置為接收使能信號(hào)ENABLE的主偏置電路84的輸入電連接到第二電阻器97的第一端的第一端。第一電阻器96還包括第二端，該第二端在被配置為接收校正電流的主偏置電路84的輸入電連接到第二 NPN雙極晶體管94的發(fā)射極以及第一 NPN雙極晶體管93的基極和集電極。第一 NPN雙極晶體管93還包括電連接到電力低電壓V1的發(fā)射極。第二電阻器97還包括電連接到第二 NPN雙極晶體管94的基極和集電極以及第三NPN雙極晶體管95的基極的第二端。第三NPN雙極晶體管95還包括電連接到電力高電壓\c的集電極，以及被配置為生成偏置電流Ibias的發(fā)射極。
[0082]第一 NPN雙極晶體管93可以幫助對(duì)第二 NPN雙極晶體管94的發(fā)射極的電壓進(jìn)行電平移動(dòng)(level-shift)，其轉(zhuǎn)而可以影響第三NPN雙極晶體管95的發(fā)射極電壓。因此，包括第一 NPN雙極晶體管93可以幫助建立功率放大器偏置塊80的適當(dāng)?shù)腄C操作電壓電平。
[0083]可以調(diào)節(jié)第一電阻器96和第二電阻器97以當(dāng)使能信號(hào)ENABLE被激活時(shí)控制偏置電流Ibias的穩(wěn)定狀態(tài)幅度。例如，可以使用第一和第二電阻器96、97建立通過(guò)第二 NPN雙極晶體管94的電流，并且可以使用第三NPN雙極晶體管95反射所述電流以生成偏置電
IbiAS。
[0084]在使能信號(hào)ENABLE變?yōu)榧せ顣r(shí)，RC網(wǎng)絡(luò)82可以生成可以由電流鏡83放大以生
成校正電流 !correction 的控制電流 Iconteolo

如圖5中所示,校正電流
!correction 可以用于使通過(guò)
第二 NPN雙極晶體管94的電流變化或改變。例如，當(dāng)校正電流減小時(shí)，通過(guò)第二NPN雙極晶體管94的電流可以增大，這轉(zhuǎn)而增大使用第三NPN雙極晶體管95生成的偏置電流IBIAS。第二 NPN雙極晶體管94還可以幫助顛倒校正電流1mkectiqn的方向，使得其適于向第五NPN雙極晶體管95的基極提供。雖然圖示了主偏置電路的一種變化，但是可以使用其他實(shí)現(xiàn)方式。
[0085]圖6是集電極電流相對(duì)于時(shí)間的一個(gè)示例的曲線圖100。曲線圖100在與使能功率放大器相關(guān)聯(lián)的時(shí)間零開(kāi)始。曲線圖100包括第一曲線101、第二曲線102、第三曲線103、第四曲線104和第五曲線105，其對(duì)應(yīng)于不同電池電壓值。具體地，第一、第二、第三、第四和第五曲線101-105分別對(duì)應(yīng)于大約3.2V、大約3.4V、大約3.6V、大約3.8V、大約4.0V的電池電壓值。
[0086]在這里描述的某些實(shí)現(xiàn)方式中，時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器用于生成可以用于在使能功率放大器之后大約8μ s內(nèi)的時(shí)間段期間調(diào)整功率放大器的偏置電流的信號(hào)。其后，功率放大器的偏置電流可以基本上恒定，直到功率放大器的使能信號(hào)無(wú)效為止。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，在校正電流用于調(diào)整功率放大器的偏置電流的初始時(shí)間段期間，功率放大器的偏置電流可以改變超過(guò)約50%。
[0087]圖7Α是動(dòng)態(tài)誤差向量幅度(EVM)相對(duì)于輸出功率的一個(gè)示例的曲線圖110。曲線圖110針對(duì)不包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器和電流放大器的功率放大器偏置塊的一個(gè)示例。曲線圖1io包括EVM對(duì)各種不同電池電壓電平的輸出功率的曲線。例如，曲線圖110包括曲線111-119，其對(duì)應(yīng)于在大約3.2V和大約4.2V之間的范圍內(nèi)的電池電壓。
[0088]圖7Β是動(dòng)態(tài)EVM相對(duì)于輸出功率的另一示例的曲線圖120。曲線圖120針對(duì)包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器和電流放大器的功率放大器偏置塊的一個(gè)實(shí)現(xiàn)方式。曲線圖120包括對(duì)于各種不同電池電壓電平EVM相對(duì)于輸出功率的曲線。例如，曲線圖120包括曲線121-129，其對(duì)應(yīng)于大約3.2V和大約4.2V之間的電池電壓。曲線圖120示出可以通過(guò)包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器和電流放大器而改善的功率放大器系統(tǒng)的EVM。
[0089]圖8是圖示根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的用于偏置功率放大器的方法150的流程圖。將理解，如果需要，方法150可以包括更多或更少的操作并且可以以任何順序執(zhí)行所述操作。
[0090]方法150在方框151開(kāi)始,其中使用時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器對(duì)功率放大器的使能信號(hào)整形以生成控制電流。功率放大器可以是任何適當(dāng)?shù)墓β史糯笃?，諸如被配置為放大WLAN信號(hào)的功率放大器。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器包括電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)，其被配置為生成在功率放大器的使能信號(hào)激活之后開(kāi)始的瞬時(shí)控制電流。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，瞬時(shí)控制電流在使能信號(hào)激活之后的大約8μ s內(nèi)達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，瞬時(shí)控制電流的穩(wěn)態(tài)值可以是大約0mA。
[0091]在隨后的方框152中，使用電流放大器放大控制電流以生成校正電流。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，電流放大器將校正電流放大在大約5到大約50之間的范圍內(nèi)的因子。電流放大器可以通過(guò)減小實(shí)現(xiàn)與增益補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的期望時(shí)間常數(shù)所需的時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器的電路組件的大小而幫助時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器對(duì)使能信號(hào)整形。
[0092]方法150在方框153繼續(xù)，其中使用主偏置電路生成用于功率放大器的偏置電流。主偏置電路被配置為使用校正電流生成用于功率放大器的偏置電流以校正當(dāng)使能功率放大器時(shí)功率放大器的增益的變化。例如，主偏置電路可以被配置為基于校正電流調(diào)整偏置電流的幅度，諸如通過(guò)將校正電流加到標(biāo)稱偏置電流值。
[0093]圖9是根據(jù)一個(gè)實(shí)施例的時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器170的電路圖。時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器170包括電阻器92和電容器90，其可以與圖5的時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器82的電阻器92和電容器90類似。然而,與圖5的時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器82相比，圖9的時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器170不包括圖4的電阻器91。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，電阻器92和電容器90的時(shí)間常數(shù)處于大約0.1μ s到大約10 μ s的范圍內(nèi)，例如，大約I μ S。
[0094]圖1OA是封裝的功率放大器模塊300的一個(gè)示例的示意圖。圖1OB是沿線10Β-10Β做出的圖1OA的封裝的功率放大器300的橫截面的示意圖。
[0095]封裝的功率放大器模塊300包括IC或晶片301、表面安裝組件303、焊線308、封裝基板320和包裝340。封裝基板320包括從在其中布置的導(dǎo)體形成的焊墊306。此外，晶片301包括焊墊304，并且焊線308已被用于將晶片301的焊墊304電連接到封裝基板301的焊墊306。
[0096]如圖1OA和IOB中所示，晶片301包括在其中形成的功率放大器32和功率放大器偏置塊50。功率放大器偏置塊50包括時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72、電流放大器73和主偏置電路74。在某些實(shí)現(xiàn)方式中，時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72可以包括電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)，并且電流放大器73可以用于放大來(lái)自RC網(wǎng)絡(luò)的控制電流以生成校正電流，所述校正電流可以由主偏置電路74使用以生成用于功率放大器32的偏置電流，其校正與功率放大器從禁用狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槭鼓軤顟B(tài)相關(guān)聯(lián)的功率放大器32的增益變化。使用電流放大器73放大來(lái)自時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72的控制電流可以減小生成適當(dāng)?shù)男Ｕ娏魉璧碾娮杵骱?或電容器的尺寸，從而如圖1OA中所示允許時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器72與功率放大器32 —起集成在芯片上。
[0097]封裝基板320可以被配置為接收多個(gè)組件，諸如晶片301和表面安裝組件303，所述表面安裝組件303可以包括例如表面安裝電容器和/或電感器。
[0098]如圖1OB中所示，封裝的功率放大器模塊300被示出為包括布置在與用于安裝晶片301的一側(cè)相對(duì)的封裝的功率放大器模塊300的一側(cè)上的多個(gè)觸墊332。以該方式配置封裝的功率放大器模塊300可以幫助將封裝的功率放大器模塊300連接到電路板，諸如無(wú)線設(shè)備的電話板。示例觸墊332可以被配置為向晶片301和/或表面安裝組件303提供RF信號(hào)、偏置信號(hào)、一個(gè)或多個(gè)電力低電壓和/或一個(gè)或多個(gè)電力高電壓。如圖1OB中所示，通過(guò)經(jīng)由封裝基板320的連接333可以有助于觸墊332和晶片301之間的電連接。連接333可以表示通過(guò)封裝基板320形成的電路徑，諸如與多層層壓封裝基板的通孔和導(dǎo)體相關(guān)聯(lián)的連接。
[0099]在某些實(shí)施例中，封裝的功率放大器模塊300還可以包括一個(gè)或多個(gè)封裝結(jié)構(gòu)以例如提供保護(hù)和/或有助于處理封裝的功率放大器模塊300。這樣的封裝結(jié)構(gòu)可以包括在封裝基板320以及在其上布置的組件和一個(gè)或多個(gè)晶片上形成的外膜或包裝340。
[0100]將理解，雖然在基于焊線的電連接的背景中描述封裝的功率放大器模塊300，但是本公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)特征也可以在例如包括示例倒裝芯片配置的其他封裝配置中實(shí)現(xiàn)。
[0101]Sffl
[0102]上面描述的一些實(shí)施例已提供與移動(dòng)電話相結(jié)合的示例。然而，本實(shí)施例的原理和優(yōu)點(diǎn)可以用于需要功率放大器系統(tǒng)的任何其他系統(tǒng)或裝置。
[0103]可以在各種電子設(shè)備中實(shí)現(xiàn)這種功率放大器系統(tǒng)。電子設(shè)備的示例可以包括，但不限于，消費(fèi)電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品的部件、電子測(cè)試設(shè)備等。電子設(shè)備的示例還可以包括，但不限于，存儲(chǔ)器芯片、存儲(chǔ)器模塊、光網(wǎng)絡(luò)或其他通信網(wǎng)絡(luò)的電路以及盤(pán)驅(qū)動(dòng)器電路。消費(fèi)電子產(chǎn)品可以包括，但不限于，移動(dòng)電話、電話、電視、計(jì)算機(jī)監(jiān)視器、計(jì)算機(jī)、手持計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)、微波爐、冰箱、汽車、立體聲系統(tǒng)、盒式磁帶錄音機(jī)或播放器、DVD播放器、CD播放器、VCR、MP3播放器、收音機(jī)、便攜式攝像機(jī)、相機(jī)、數(shù)字相機(jī)、便攜式存儲(chǔ)器芯片、洗衣機(jī)、烘干機(jī)、洗衣/烘干機(jī)、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀、多功能外圍設(shè)備、腕表、時(shí)鐘等。此外，電子設(shè)備可以包括未完成的產(chǎn)品。
[0104]
[0105]除非上下文清楚地另外要求，貫穿整個(gè)說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求，詞語(yǔ)“包括”和“包含”等應(yīng)解釋為包含性的含義，而非排他性或窮舉性的含義；也就是說(shuō)，解釋為“包括，但不限于”的含義。如這里通常使用的，詞語(yǔ)“耦接”指代兩個(gè)或多個(gè)元件可以直接連接或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間元件連接。此外，如這里通常使用的，詞語(yǔ)“連接”指代兩個(gè)或多個(gè)元件可以直接連接或通過(guò)一個(gè)或多個(gè)中間元件連接。此外，當(dāng)在本申請(qǐng)中使用時(shí)，詞語(yǔ)“這里”、“上面”、“下面”和類似意思的詞語(yǔ)應(yīng)指代本申請(qǐng)整體，而非本申請(qǐng)的任何特定部分。如上下文允許，上面的【具體實(shí)施方式】中的、使用單數(shù)或復(fù)數(shù)的詞語(yǔ)也可以分別包括復(fù)數(shù)或單數(shù)。詞語(yǔ)“或”參考兩個(gè)或多個(gè)項(xiàng)的列表時(shí)，該詞語(yǔ)覆蓋該詞語(yǔ)的全部下列解釋:列表中的任何項(xiàng)，列表中的全部項(xiàng)以及列表中的項(xiàng)的任何組合。
[0106]此外，除非另有具體說(shuō)明，或如使用的在上下文內(nèi)另有理解，這里使用的條件語(yǔ)言，例如尤其是“可以”、“能夠”、“可能”、“會(huì)”、“等”、“例如”和“諸如”等通常意圖傳達(dá)某些實(shí)施例包括而其他實(shí)施例不包括某些特征、元件和/或狀態(tài)。因此，不論是否有作者輸入或提示，這種條件語(yǔ)言通常不意圖意指特征、元件和/或狀態(tài)以任何方式為一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例所需，或一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例必須包括用于決定這些特征、元件和/或狀態(tài)是否包括在任何特定實(shí)施例中或要在任何特定實(shí)施例中進(jìn)行的邏輯。
[0107]本發(fā)明的實(shí)施例的上面的詳細(xì)描述不意圖是窮舉性的或?qū)⒈景l(fā)明限制為上面公開(kāi)的精確形式。如相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的，雖然為了說(shuō)明的目的在上面描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例和示例，在本發(fā)明的范圍內(nèi)各種等效修改是可能的。例如，雖然以給定順序呈現(xiàn)處理或方框，替換實(shí)施例可以進(jìn)行具有不同順序的步驟的例程，或采用具有不同順序的方框的系統(tǒng)，并且可以刪除、移動(dòng)、添加、細(xì)分、組合和/或修改一些處理或方框?？梢砸愿鞣N不同方式實(shí)現(xiàn)這些處理或方框中的每一個(gè)。此外，雖然處理或方框有時(shí)被示出為串行進(jìn)行，可替換地，這些處理或方框可以并行進(jìn)行，或可以在不同時(shí)間進(jìn)行。
[0108]這里提供的本發(fā)明的教導(dǎo)可以應(yīng)用于其他系統(tǒng)，不一定是上面描述的系統(tǒng)?？梢越Y(jié)合上面描述的各種實(shí)施例的元件和動(dòng)作以提供進(jìn)一步的實(shí)施例。
[0109]雖然已描述了本發(fā)明的某些實(shí)施例，但是這些實(shí)施例僅通過(guò)示例呈現(xiàn)，并且不意圖限制本公開(kāi)的范圍。實(shí)際上，這里描述的新方法和系統(tǒng)可以以各種其他形式實(shí)施；此外，可以做出以這里描述的方法和系統(tǒng)的形式的各種省略、替代和改變，而不背離本公開(kāi)的精神。所附權(quán)利要求及其等效物意圖覆蓋將落入本公開(kāi)的范圍和精神內(nèi)的這種形式或修改。
【權(quán)利要求】
1.一種功率放大器系統(tǒng)，包括: 功率放大器，配置為放大射頻(RF)信號(hào)；以及 用于偏置所述功率放大器的偏置塊，所述偏置塊包含:時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器，配置為對(duì)所述功率放大器的使能信號(hào)整形以生成控制電流；電流放大器，配置為放大所述控制電流以生成校正電流；以及主偏置電路，配置為至少部分基于所述校正電流生成用于所述功率放大器的偏置電流，所述偏置電流被配置為校正當(dāng)使能所述功率放大器時(shí)所述功率放大器的增益的變化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器包含電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述RC網(wǎng)絡(luò)包含在所述電流放大器和被配置為接收所述使能信號(hào)的偏置電路的輸入之間串聯(lián)電連接的第一電阻器和第一電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述RC網(wǎng)絡(luò)還包含第二電阻器，所述第二電阻器具有電連接到電流鏡的輸入的第一端，以及電連接到被配置為接收所述使能信號(hào)的所述偏置電路的輸入的第二端。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述第二電阻器具有在大約IOkQ和大約IOOkQ之間的范圍內(nèi)的電阻。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述第一電容器具有在大約IOpF和大約IOOpF之間的范圍內(nèi)的電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述第一電阻器具有在大約IOkQ和大約IOOkQ之間的范圍內(nèi)的電阻。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述電流放大器包含電流鏡。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述電流鏡包含第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一雙極晶體管包含電連接到所述第二雙極晶體管的發(fā)射極和電力低電壓的發(fā)射極、以及電連接到所述第一雙極晶體管的基極和所述第二雙極晶體管的基極的集電極，所述第一雙極晶體管的集電極被配置為接收至少部分所述控制電流。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述電流鏡還包含電阻器、第三雙極晶體管和第四雙極晶體管，所述第三雙極晶體管包含電連接到所述第四雙極晶體管的發(fā)射極和所述電力低電壓的發(fā)射極，以及電連接到所述電阻器的第一端、所述第二雙極晶體管的集電極、所述第三雙極晶體管的基極和所述第四雙極晶體管的基極的集電極，所述第四雙極晶體管的集電極被配置為生成補(bǔ)償電流。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述電阻器還包含被配置為接收所述使能信號(hào)的第二端。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器系統(tǒng)，還包含用于向所述功率放大器提供RF信號(hào)的收發(fā)器。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述功率放大器包含具有發(fā)射極、基極和集電極的雙極晶體管，所述基極被配置為接收所述RF信號(hào)和所述偏置電流。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述發(fā)射極電連接到電力低電壓，并且所述集電極被配置為生成所述RF信號(hào)的放大后的版本。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述主偏置電路包含第一電阻器、第二電阻器、第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一電阻器包含在被配置為接收所述校正電流的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第一雙極晶體管的發(fā)射極的第一端，以及在被配置為接收所述使能信號(hào)的偏置電路的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第二電阻器的第一端的第二端，所述第二電阻器包含電連接到所述第一雙極晶體管的集電極、所述第一雙極晶體管的基極以及所述第二雙極晶體管的基極的第二端。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述第二雙極晶體管包含電連接到電池電壓的集電極和被配置為生成所述偏置電流的發(fā)射極。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的功率放大器系統(tǒng)，其中所述主偏置電路還包含第三雙極晶體管，所述第三雙極晶體管具有電連接到電力低電壓的發(fā)射極以及電連接到所述第一雙極晶體管的發(fā)射極的基極和集電極。
18.—種偏置功率放大器的方法，所述方法包括: 使用時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器對(duì)使能信號(hào)整形以生成控制電流； 使用電流放大器放大所述控制電流以生成校正電流；以及 使用主偏置電路生成用于功率放大器的偏置電流，所述主偏置電路被配置為使用所述校正電流以校正當(dāng)使能所述功率放大器時(shí)所述功率放大器的增益的變化。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，其中對(duì)所述使能信號(hào)整形包含使用所述時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器的電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，其中所述RC網(wǎng)絡(luò)包含串聯(lián)電連接的第一電阻器和第一電容器，所述RC網(wǎng)絡(luò)被配置為接收所述使能信號(hào)并生成所述控制電流。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，`其中放大所述控制電流還包含使用所述電流放大器的電流鏡放大所述控制電流。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中生成所述偏置電流包含對(duì)所述偏置電流整形以補(bǔ)償異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)的增益變化。
23.—種用于偏置功率放大器的偏置電路,所述偏置電路包括: 時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器，配置為對(duì)所述功率放大器的使能信號(hào)整形以生成控制電流； 電流放大器，配置為放大所述控制電流以生成校正電流；以及 主偏置塊，配置為至少部分基于所述校正電流生成用于所述功率放大器的偏置電流，所述偏置電流被配置為校正當(dāng)使能所述功率放大器時(shí)所述功率放大器的增益的變化。
24.如權(quán)利要求23所述的偏置電路，其中所述時(shí)間依賴信號(hào)發(fā)生器包含電阻器-電容器(RC)網(wǎng)絡(luò)。
25.如權(quán)利要求24所述的偏置電路，其中所述RC網(wǎng)絡(luò)包含串聯(lián)電連接在所述電流放大器和被配置為接收所述使能信號(hào)的所述偏置電路的輸入之間的第一電阻器和第一電容器。
26.如權(quán)利要求23所述的偏置電路，其中所述電流放大器包含電流鏡。
27.如權(quán)利要求23所述的偏置電路，其中所述主偏置塊包含第一電阻器、第二電阻器、第一雙極晶體管和第二雙極晶體管，所述第一電阻器包含在被配置為接收所述校正電流的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第一雙極晶體管的發(fā)射極的第一端，以及在被配置為接收所述使能信號(hào)的偏置電流的節(jié)點(diǎn)電連接到所述第二電阻器的第一端的第二端，所述第二電阻器包含電連接到所述第一雙極晶體管的集電極、所述第一雙極晶體管的基極和所述第二雙極晶體管的基極的第二端。
28.如權(quán)利要求27所述的偏置電路，其中所述第二雙極晶體管包含電連接到電池電壓的集電極，以及 被配置為生成所述偏置電流的發(fā)射極。
【文檔編號(hào)】H03F1/30GK103650337SQ201280033348
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月13日
【發(fā)明者】P.李, P.T.迪卡羅 申請(qǐng)人:天工方案公司