放大器電路、射頻接收器和移動(dòng)電信設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]示例涉及放大器電路，例如涉及用于將無線通信信號(hào)中接收到的信號(hào)進(jìn)行放大的放大器電路。
【背景技術(shù)】
[0002]在無線通信系統(tǒng)中，半導(dǎo)體設(shè)備的低噪聲性能、高增益、高線性度、低功率消耗和小的面積消耗是期望的或者要求的。具體地，在移動(dòng)電信設(shè)備(例如，移動(dòng)手持機(jī)等等)中，低功率消耗和小面積可能是重要的，這是由于設(shè)備或移動(dòng)電話由電池供電。另外，在無線接收器中，放大器鏈路內(nèi)的第一放大器可能被要求盡可能少地產(chǎn)生噪聲，同時(shí)提供高增益以保證整個(gè)放大器鏈路的低噪聲系數(shù)。
[0003]共源共柵的(cascoded)共源極放大器通常被用作第一放大級(jí)，第一放大級(jí)本質(zhì)上由串聯(lián)的兩個(gè)晶體管組成，第一晶體管在共源模式中操作并且第二晶體管在共柵模式中操作。共源共柵的共源極放大器在本文也被稱為共源共柵電路。共源共柵電路可以提供輸出電壓，輸出電壓相對(duì)輸入到放大器電路中的電壓被放大。放大器級(jí)可以根據(jù)后續(xù)級(jí)的載荷來提供電壓輸出或電流輸出。
[0004]在一些應(yīng)用中，放大器級(jí)的輸出應(yīng)該能夠驅(qū)動(dòng)后續(xù)的混頻器，后續(xù)的混頻器被用于將接收到的射頻信號(hào)下混頻或下變頻到基帶信號(hào)中。為此，跨導(dǎo)放大器可以被使用，跨導(dǎo)放大器還可以被視為電壓控制的電流源。跨導(dǎo)放大器可以例如包括串聯(lián)連接的兩個(gè)晶體管，晶體管以互補(bǔ)工藝制成。也就是說，一個(gè)晶體管可以是PMOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，而另一晶體管可以是NMOS-FET。
[0005]為了提供放大器鏈路內(nèi)的相當(dāng)大的增益以及期望的輸出特性，不同的放大器類型有時(shí)串聯(lián)或級(jí)聯(lián)連接，需要單獨(dú)的電源供應(yīng)和偏置電路以及相當(dāng)多的半導(dǎo)體面積的單獨(dú)的放大器可能是不期望的。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了一種放大器電路，包括:第一放大器級(jí)和第二放大器級(jí)，第一放大器級(jí)對(duì)放大信號(hào)的功率做出貢獻(xiàn)，第二放大器級(jí)對(duì)放大信號(hào)的功率做出貢獻(xiàn)；其中第一放大器級(jí)和第二放大器級(jí)共享晶體管。
[0007]根據(jù)本公開的實(shí)施例，還提供了一種差分放大器電路，包括:第一放大器電路，該第一放大器電路包括:第一放大器級(jí)，該第一放大器級(jí)對(duì)第一放大信號(hào)的功率做出貢獻(xiàn)；第二放大器級(jí)，該第二放大器級(jí)對(duì)第一放大信號(hào)的功率做出貢獻(xiàn)；其中第一放大器級(jí)和第二放大器級(jí)共享第一晶體管；第二放大器電路，該第二放大器電路包括:第三放大器級(jí)，該第三放大器級(jí)對(duì)第二放大信號(hào)的功率做出貢獻(xiàn)；第四放大器級(jí)，該第四放大器級(jí)對(duì)第二放大信號(hào)的功率做出貢獻(xiàn)；其中第三放大器級(jí)和第四放大器級(jí)共享第二晶體管。
[0008]根據(jù)本公開的實(shí)施例，還提供了一種射頻接收器，包括前述的放大器電路或差分放大器電路。
[0009]根據(jù)本公開的實(shí)施例，還提供了一種移動(dòng)電信設(shè)備，包括前述的射頻接收器。
[0010]根據(jù)本公開的實(shí)施例，還提供了一種用于生成放大信號(hào)的方法，包括:使用第一放大器級(jí)內(nèi)的共享晶體管生成對(duì)放大信號(hào)的功率的第一貢獻(xiàn)；并且使用第二放大器級(jí)內(nèi)的共享晶體管生成對(duì)放大信號(hào)的功率的第二貢獻(xiàn)。
【附圖說明】
[0011]下面將僅通過示例的方式、并且參照附圖來描述裝置和/或方法的一些實(shí)施例，其中:
[0012]圖1示出了具有兩個(gè)放大器級(jí)的放大器電路的示例；
[0013]圖2示出了具有反相輸入放大器的放大器電路的示例；
[0014]圖3示出了使用共源極配置的NMOS晶體管作為輸入放大器的放大器電路的另一示例；
[0015]圖4示出了從第一放大器級(jí)內(nèi)生成用于驅(qū)動(dòng)第二放大器級(jí)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的放大器電路的另一示例；
[0016]圖5示出了具有使用共源極配置的PMOS晶體管作為輸入放大器的第一放大器級(jí)的放大器電路的另一示例；
[0017]圖6示出了具有共柵極配置的輸入放大器的放大器電路的另一示例；
[0018]圖7示出了具有兩個(gè)放大器電路的差分放大器電路的示例；
[0019]圖8示出了使用電流源來有效地平衡兩個(gè)放大器電路的差分放大器電路的另一示例；
[0020]圖9示出了具有單端信號(hào)輸入的差分放大器電路的另一示例；
[0021]圖10示出了具有單端信號(hào)輸入和兩個(gè)放大器電路內(nèi)的不同輸入放大器配置的差分放大器電路的另一不例；
[0022]圖11示出了用于生成放大信號(hào)的方法的示例的流程圖；以及
[0023]圖12示意性地示出了移動(dòng)電信設(shè)備。
【具體實(shí)施方式】
[0024]現(xiàn)在將參考示出了一些示例的附圖來更全面地描述各種示例。在附圖中，為了清楚起見，可以放大線條、層、和/或區(qū)域的厚度。
[0025]因此，雖然另外的示例能夠具有各種修改和替代形式，但是一些示例通過示例的方式被示出在附圖中并且將在這里將被詳細(xì)描述。然而，應(yīng)該理解的是，并不旨在將示例限制為所公開的特定形式，相反，另外的示例將覆蓋落入本公開的范圍內(nèi)的所有修改、等同物、和替代。貫穿附圖的描述，相同的標(biāo)號(hào)指代相同或者相似的元件。
[0026]將會(huì)理解的是，當(dāng)元件被稱為被“連接”或者“耦合”到另一元件時(shí)，該元件可以被直接連接或者耦合到另一元件，或者可以存在介于它們之間的元件。相反，當(dāng)元件被稱為被“直接連接”或者“直接耦合”到另一元件時(shí)，不存在介于它們之間的元件。用于描述元件之間的關(guān)系的其它術(shù)語應(yīng)該按相似的方式理解(例如，“在...之間”相對(duì)于“直接在...之間”、“相鄰”相對(duì)于“直接相鄰”等)。
[0027]這里使用的術(shù)語僅用于描述特定示例的目的，而不旨在限制另外的示例。如這里所使用的，單數(shù)形式“一”、“一個(gè)”、以及“該”還旨在包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文中清楚地給出相反指示。還將理解的是，術(shù)語“包括”、“包含”、“具有”、和/或“含有”在本文中使用時(shí)，指定所給出的特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、和/或組件的存在，而不排除一個(gè)或多個(gè)其它特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件、和/或其群組的存在或者添加。
[0028]除非有相反的定義，否則這里使用的所有術(shù)語(包括技術(shù)術(shù)語和科學(xué)術(shù)語)具有示例所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。還將理解的是，術(shù)語(例如，常用字典中所定義的那些術(shù)語)應(yīng)該被解釋為具有與它們?cè)谙嚓P(guān)技術(shù)背景下的含義相一致的含義，而不被解釋為理想化的或者過于正式的意義(除非這里明確地這樣定義)。
[0029]圖1示出了放大器電路10的示例的示意圖示。放大器電路10包括第一放大器級(jí)20和第二放大器級(jí)30，第一放大器級(jí)20對(duì)放大信號(hào)的功率做出了貢獻(xiàn)并且第二放大器級(jí)30對(duì)放大信號(hào)的功率做出了貢獻(xiàn)。第一放大器級(jí)20和第二放大器級(jí)30共享共享晶體管40以提供它們對(duì)放大信號(hào)的功率的貢獻(xiàn)。
[0030]圖1中所示的示例使用第一放大器級(jí)20內(nèi)以及第二放大器級(jí)30內(nèi)的共享晶體管40。換句話說，共享晶體管40在第一放大器級(jí)20和第二放大器級(jí)30之間被共享以同時(shí)對(duì)這兩級(jí)的功能做出貢獻(xiàn)。因此，與使用串聯(lián)的第一放大器和第二放大器的級(jí)聯(lián)兩級(jí)方法相比，該實(shí)施例可以允許節(jié)省芯片面積。因此，這里所描述的示例可以至少節(jié)省一個(gè)額外的晶體管和其相關(guān)聯(lián)的芯片面積。另外，第二放大器級(jí)30所需的相關(guān)聯(lián)的電源或DC電流路徑可以被節(jié)省，這是由于第一放大器級(jí)20的電源還被用于(再用于)第二放大器級(jí)30 (由于共享晶體管40通過其在這兩個(gè)放大器級(jí)內(nèi)的使用合并這兩個(gè)放大器級(jí))。因此，功率消耗和半導(dǎo)體面積可以同時(shí)被節(jié)省。
[0031]根據(jù)一些示例，至少一個(gè)共享晶體管40被用于第一放大器級(jí)20內(nèi)的共柵模式和第二放大器級(jí)30內(nèi)的共源模式。以這種方式使用共享晶體管40不僅允許合并放大器級(jí)20和30以允許電流重新使用，而且增加放大或增強(qiáng)通過第一放大器級(jí)20和第二放大器級(jí)30這二者提供的信號(hào)的信號(hào)特征，還可以增加由放大器電路的示例提供的信號(hào)的效率或質(zhì)量或功率。
[0032]根據(jù)一些示例，從第一放大器級(jí)20發(fā)出的信號(hào)被用于驅(qū)動(dòng)第二放大器級(jí)30，以便基于單個(gè)輸入信號(hào)來提供放大器電路10的輸出信號(hào)，單個(gè)輸入信號(hào)僅被提供給第一放大器級(jí)20。用于同時(shí)驅(qū)動(dòng)第二放大器級(jí)30的驅(qū)動(dòng)信號(hào)在第一放大器級(jí)20內(nèi)被生成或由第一放大器級(jí)20提供。只要滿足以下條件，則可以例如使用任意的輸入放大器配置:驅(qū)動(dòng)第二放大器級(jí)30的驅(qū)動(dòng)信號(hào)是從第一放大器級(jí)中生成或發(fā)出的，從而使得第一放大器級(jí)20對(duì)放大信號(hào)的貢獻(xiàn)和第二放大器級(jí)30對(duì)放大信號(hào)的貢獻(xiàn)同相疊加以確保第一放大器級(jí)20以及第二放大器級(jí)30確實(shí)對(duì)放大信號(hào)的功率做出貢獻(xiàn)，這與貢獻(xiàn)互相部分抵消的配置相反。當(dāng)如上所示從第一放大器級(jí)20內(nèi)發(fā)出用于驅(qū)動(dòng)第二放大器級(jí)30的輸入信號(hào)被執(zhí)行時(shí)，可以在第一放大器級(jí)20內(nèi)使用任意的輸入放大器配置。例如，可以使用反相輸入放大器或非反相放大器以及具有高阻抗的輸入放大器或具有低阻抗的輸入放大器。由于其高靈活性，具有不同需求的多個(gè)應(yīng)用因此可以從本文所描述的示例的優(yōu)勢(shì)中受益。
[0033]圖2示出了具有反相輸入放大器210的放大器電路100的示例。放大器電路100的第一放大器級(jí)20包括輸入放大器210。輸入放大器210進(jìn)行反相，換言之，輸入放大