用于缓冲线性化的设备和方法技术

提供了一种用于缓冲线性化的设备和方法。在具体实施方式中，放大器包括缓冲器电路和增益电路。缓冲器电路包括缓冲晶体管对，用于缓冲差分输入信号以产生差分缓冲信号。此外，增益电路包括增益晶体管对，其被配置成放大缓冲差分信号以产生放大的差分信号。缓冲器电路可包括线性化晶体管对，其被配置成降低缓冲器电路的输出阻抗并提供降低了响应于与增益晶体管对的CJC或CGD电容相关的位移电流而产生的差分缓冲信号电压变化的反馈。

【技术实现步骤摘要】
用于缓冲线性化的设备和方法
本专利技术的实施例涉及电子系统，更具体地说涉及放大器。
技术介绍
诸如混频器、调制器和/或解调器之类的具体电子系统可包括用于放大相对弱的信号的放大器。例如，射频(RF)系统可包括用于放大混频器的输出以产生放大信号的放大器。存在对改进的放大器的需求。而且，存在对具有高线性度和/或较宽带宽的放大器的需求。
技术实现思路
在一个实施例中，一种设备包括增益电路和缓冲器电路。增益电路包括第一增益晶体管和第二增益晶体管。第一增益晶体管的发射极电连接至第二增益晶体管的发射极，第一和第二增益晶体管具有第一类型的器件极性。缓冲器电路包括第一缓冲晶体管、第二缓冲晶体管、第一线性化晶体管和第二线性化晶体管。第一缓冲晶体管包括与第一增益晶体管的基极电连接的发射极以及配置成接收第一输入信号的基极。第二缓冲晶体管包括电连接第二增益晶体管的基极的发射极以及配置成接收第二输入信号的基极。第一和第二缓冲晶体管具有与第一类型的器件极性相反的第二类型的器件极性。第一线性化晶体管包括与第一增益晶体管的基极电连接的集电极以及与第一缓冲晶体管的集电极电连接的基极。第二线性化晶体管包括与第二增益晶体管的基极电连接的集电极以及与第二缓冲晶体管的集电极电连接的基极。第一和第二线性化晶体管具有第一类型的器件极性。在另一个实施例中，一种设备包括增益电路和缓冲器电路。增益电路包括第一增益晶体管和第二增益晶体管。第一增益晶体管的源极电连接至第二增益晶体管的源极，第一和第二增益晶体管具有第一类型的器件极性。缓冲器电路包括第一缓冲晶体管，其包括与第一增益晶体管的栅极电连接的源极以及配置成接收第一输入信号的栅极。第二缓冲晶体管包括与第二增益晶体管的栅极电连接的源极以及配置成接收第二输入信号的栅极。第一和第二缓冲晶体管具有与第一类型的器件极性相反的第二类型的器件极性。第一线性化晶体管包括与第一增益晶体管的栅极电连接的的漏极以及与第一缓冲晶体管的漏极电连接的栅极。第二线性化晶体管包括与第二增益晶体管的栅极电连接的漏极以及与第二缓冲晶体管的漏极电连接的栅极。第一和第二线性化晶体管具有第一类型的器件极性。在另一个实施例中，提供了一种电子放大方法。该方法包括利用缓冲器电路缓冲差分输入信号以产生差分缓冲信号，并利用增益电路放大差分缓冲信号以产生放大的差分信号。缓冲器电路包括第一缓冲晶体管、第二缓冲晶体管、第一线性化晶体管和第二线性化晶体管。在第一缓冲晶体管的基极和第二缓冲晶体管的基极之间接收差分输入信号，在第一缓冲晶体管的发射极和第二缓冲晶体管的发射极之间产生差分缓冲信号。第一缓冲晶体管的发射极电连接至第一线性化晶体管的集电极，而且第二缓冲晶体管的发射极电连接至第二线性化晶体管的集电极。第一和第二线性化晶体管具有第一类型的器件极性，而且第一和第二缓冲晶体管具有与第一类型的器件极性相反的第二类型的器件极性。增益电路包括第一增益晶体管和第二增益晶体管，而且在第一增益晶体管的基极和第二增益晶体管的基极之间接收差分缓冲信号。在第一增益晶体管的集电极和第二增益晶体管的集电极之间产生放大的差分信号，而且第一和第二增益晶体管具有第一类极性。在另一个实施例中，提供了一种电子放大方法。该方法包括利用缓冲器电路缓冲差分输入信号以产生差分缓冲信号，并且利用增益电路放大差分缓冲信号以产生放大的差分信号。缓冲器电路包括第一缓冲晶体管、第二缓冲晶体管、第一线性化晶体管和第二线性化晶体管。在第一缓冲晶体管的栅极和第二缓冲晶体管的栅极之间接收差分输入信号，在第一缓冲晶体管的源极和第二缓冲晶体管的源极之间产生差分缓冲信号。第一缓冲晶体管的源极电连接至第一线性化晶体管的漏极，第二缓冲晶体管的源极电连接至第二线性化晶体管的漏极。第一和第二线性化晶体管具有第一类型的器件极性，第一和第二缓冲晶体管具有与第一类型的器件极性相反的第二类型的器件极性。增益电路包括第一增益晶体管和第二增益晶体管。在第一增益晶体管的栅极和第二增益晶体管的栅极之间接收差分缓冲信号，在第一增益晶体管的漏极和第二增益晶体管的漏极之间产生放大的差分信号。第一和第二增益晶体管具有第一类极性。附图说明图1是包括放大器的电子系统的一个实例的示意图。图2是根据一个实施例的放大器的示意图。图3是根据另一实施例的放大器的示意图。图4是根据另一实施例的放大器的示意图。图5是三阶交调失真(IMD3)与频率的对比的一个实例的示图。图6是增益与频率的对比的一个实例的示图。具体实施方式以下对具体实施例的详细描述代表了本专利技术特定实施例的各种说明。但是，本专利技术可按照权利要求所限定和覆盖的多种不同方式（例如，权利要求所定义和覆盖的方式）来实现。在说明书中，对附图标记了参考标号，其中类似的参考标号表示相同或者功能类似的元素。差分放大器，例如相对大的电流进行操作的差分放大器，可使用输入缓冲器来改善放大器的带宽。例如，放大器可包括缓冲器级和增益级，缓冲器级可缓冲差分输入信号以产生用于增益级的缓冲信号。增益级可包括输入差分晶体管对，其可包括可产生位移电流的寄生电容。例如，当增益级的差分晶体管对由双极型晶体管时，双极型晶体管的基极-至-集电极或结电容(CJC)可产生与放大期间晶体管的基极-至-集电极电压的变化相关的位移电流或C*dV/dt电流。类似地，当增益级的差分晶体管对采用场效应晶体管(FET)实现时，FET的栅极-至-漏极电容(CGD)可产生与放大期间晶体管的栅极-至-漏极电压变化相关的位移电流。CJC或CGD位移电流可导致对增益级的差分晶体管对进行驱动的缓冲器级的失真或非线性化。例如，CJC或CGD位移电流可操作来调制缓冲器级。此外，CJC或CGD位移电流本身可具有可在缓冲器的输出产生非线性电压的非线性分量。非线性电压可达到差分晶体管对的输入，并且可被增益级放大并有助于输出非线性化。为了降低非线性化或失真，缓冲器级的偏置电流可增大以降低缓冲器级的驱动电阻。然而，增大缓冲器级的电流还会不期望地增大DC功耗。此外，增大缓冲器级的偏置电流还可能不会降低与非线性位移电流从增益级的输出终端经由差分晶体管对的CJC或CGD电容器的流动相关的输出失真。在此提供了用于缓冲线性化的设备和方法。在具体实施方式中，放大器包括缓冲器电路和增益电路。缓冲器电路包括用于缓冲差分输入信号以产生差分缓冲信号的缓冲晶体管对。此外，增益电路包括增益晶体管对，其被配置成放大缓冲差分信号以产生放大的差分信号。缓冲器电路可包括线性化晶体管对，其被配置成降低缓冲器电路的输出阻抗并降低响应于与增益晶体管对的CJC或CGD电容相关的位移电流而产生的差分缓冲信号的电压变化。而且，在具体实施方式中，电流循环晶体管对与增益晶体管对交叉耦接并且被用来使得CJC或CGD位移电流循环回增益电路的输出以降低输出失真。此处描述的放大器可具有改进的线性度，例如改进的交调失真(IMD)和/或三阶截取点(IP3)。而且，此处描述的放大器可具有较宽带宽和/或相对低的DC功耗。包括放大器的电子系统的一个示例的概览图1是电子系统10的一个实例的示意图。电子系统10包括放大器4、局部振荡器6和混频器8。局部振荡器6可被用以产生具有特定频率的差分时钟信号LO+，LO-。例如，局部振荡器6可控制差分时钟信号LO+，LO-以具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备，包括：增益电路，其包括第一增益晶体管和第二增益晶体管，其中第一增益晶体管的发射极电连接至第二增益晶体管的发射极，而且其中第一和第二增益晶体管具有第一类型的器件极性；以及缓冲器电路，其包括：第一缓冲晶体管，其包括发与第一增益晶体管的基极电连接的射极以及配置成接收第一输入信号的基极；第二缓冲晶体管，其包括与第二增益晶体管的基极电连接的发射极以及配置成接收第二输入信号的基极，其中第一和第二缓冲晶体管具有与第一类型的器件极性相反的第二类型的器件极性；第一线性化晶体管，其包括与第一增益晶体管的基极电连接的集电极以及与第一缓冲晶体管的集电极电连接的基极；以及第二线性化晶体管，其包括与第二增益晶体管的基极电连接的集电极以及与第二缓冲晶体管的集电极电连接的基极，其中第一和第二线性化晶体管具有第一类型的器件极性。

【技术特征摘要】
2013.03.04 US 13/784,4001.一种电子设备，包括：增益电路，其包括第一增益晶体管和第二增益晶体管，其中第一增益晶体管的发射极电连接至第二增益晶体管的发射极，而且其中第一和第二增益晶体管具有第一类型的器件极性；以及缓冲器电路，其包括：第一缓冲晶体管，其包括与第一增益晶体管的基极电连接的发射极以及配置成接收第一输入信号的基极；第二缓冲晶体管，其包括与第二增益晶体管的基极电连接的发射极以及配置成接收第二输入信号的基极，其中第一和第二缓冲晶体管具有与第一类型的器件极性相反的第二类型的器件极性；第一线性化晶体管，其包括与第一增益晶体管的基极电连接的集电极以及与第一缓冲晶体管的集电极电连接的基极；以及第二线性化晶体管，其包括与第二增益晶体管的基极电连接的集电极以及与第二缓冲晶体管的集电极电连接的基极，其中第一和第二线性化晶体管具有第一类型的器件极性。2.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括：第一偏置电阻器，其电连接在第一缓冲晶体管的集电极和第一电源电压之间；以及第二偏置电阻器，其电连接在第二缓冲晶体管的集电极和第一电源电压之间。3.根据权利要求2所述的电子设备，进一步包括：第一稳定电容器，其电连接在第一缓冲晶体管的集电极和第一电源电压之间；以及第二稳定电容器，其电连接在第二缓冲晶体管的集电极和第一电源电压之间。4.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括电流循环电路，其中电流循环电路包括：第一电流循环晶体管，其包括与第一线性化晶体管的基极电连接的基极以及与第二增益晶体管的集电极电连接的集电极；以及第二电流循环晶体管，其包括与第二线性化晶体管的基极电连接的基极以及与第一增益晶体管的集电极电连接的集电极，其中第一和第二电流循环晶体管具有第一类型的器件极性。5.根据权利要求4所述的电子设备，进一步包括：电连接在第二电源电压与第一缓冲晶体管的发射极之间的第一电流源；电连接在第二电源电压与第二缓冲晶体管的发射极之间的第二电流源；第三电流源，其包括电连接至第一电源电压的第一终端以及与第一线性化晶体管的发射极和第二线性化晶体管的发射极电连接的第二终端；第四电流源，其包括电连接至第一电源电压的第一终端以及与第一增益晶体管的发射极和第二增益晶体管的发射极电连接的第二终端；以及第五电流源，其包括电连接至第一电源电压的第一终端以及与第一电流循环晶体管的发射极和第二电流循环晶体管的发射极电连接的第二终端。6.根据权利要求1所述的电子设备，其中第一和第二增益晶体管包括NPN双极型晶体管，其中第一和第二线性化晶体管包括NPN双极型晶体管，而且其中第一和第二缓冲晶体管包括PNP双极型晶体管。7.根据权利要求1所述的电子设备，其中第一和第二增益晶体管包括PNP双极型晶体管，其中第一和第二线性化晶体管包括PNP双极型晶体管，而且其中第一和第二缓冲晶体管包括NPN双极型晶体管。8.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括混频器，其中混频器被配置成调制差分局部振荡器信号和差分射频信号以产生第一和第二输入信号。9.根据权利要求1所述的电子设备，进一步包括：负载电路，其电连接至第一增益晶体管的集电极以及第二增益晶体管的集电极，其中第二增益晶体管的集电极被配置成产生第一输出信号，而且其中第二增益晶体管的集电极被配置成产生第二输出信号。10.一种电子设备，包括：增益电路，其包括第一增益晶体管和第二增益晶体管，其中第一增益晶体管的源极电连接至第二增益晶体管的源极，而且其中第一和第二增益晶体管具有第一类型的器件极性；以及缓冲器电路，其包括：第一缓冲晶体管，其包括与第一增益晶体管的栅极电连接的源极以及配置成接收第一输入信号的栅极；第二缓冲晶体管，其包括与第二增益晶体管的栅极电连接的源极以及配置成接收第二输入信号的栅极，其中第一和第二缓冲晶体管具有与第一类型的器件极性相反的第二类型的器件极性；第一线性化晶体管，其包括与第一增益晶体管的栅极电连接的漏极以及与第一缓冲晶体管的漏极电连接的栅极；以及第二线性化晶体管，其包括与第二增益晶体管的栅极电连接的漏极以及与第二缓冲晶体管的漏极电连接的栅极，其中第一和第二线性化晶体管具有第一类型的器件极性。11.根据权利要求10所述的电子设备，进一步包括：电连接在第一缓冲晶体管的漏极与第一电源电压之间的第一偏置电阻器；以及电连接在第二缓冲晶体管的漏极与第一电源电压之间的第二偏置电阻器。12.根据权利要求11所述的电子设备，进一步包括：电连接在第一缓冲晶体管的漏极与第一电源电压...

【专利技术属性】
技术研发人员：O·弗罗迪，
申请(专利权)人：美国亚德诺半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US