自适应功率放大器制造技术

技术编号:12576128 阅读:106 留言:0更新日期:2015-12-23 16:11
各示例性实施例涉及包络跟踪功率放大器(310)。一种设备可以包括处于堆叠配置中的多个晶体管中的第一晶体管(MN),该第一晶体管被配置成接收随射频(RF)输入信号的包络而变化的电源电压(VDD)。该设备可以进一步包括处于堆叠配置中的该多个晶体管中的第二晶体管(M1),该第二晶体管耦合至参考电压并且被配置成接收与电源电压(VDD)成反比地变化的动态偏置电压(VG1)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】自适应功率放大器相关申请的交叉引用本申请要求于2013年3月14日提交的题为“ADAPATIVE POWER AMPLIFIER(自适应功率放大器)”的美国非临时申请S/N.13/828,646的优先权,其通过援引全部明确纳入于此。背景领域本专利技术一般涉及功率放大器。更具体而言,本专利技术涉及用于减小包络跟踪功率放大器的增益变化的实施例。
技术介绍
功率放大器被广泛用在各种无线通信系统中以在空中传输之前提供对射频RF信号的放大和输出驱动。例如,功率放大器被用在全球移动通信系统(GSM)系统、宽带码分多址(WCDMA)系统等中。功率放大器还用在基站以及终端中。功率放大器一般需要满足针对频谱掩码、传送时间掩码、谐波失真、输出噪声、输出功率电平等的各种系统规范。GSM和WCDMA系统还要求终端能够在宽范围上(例如,对于GSM为30dB或者更高,且对于WCDMA高于70dB)调整其输出功率。本领域中已知的包络跟踪功率放大器被配置成接收RF信号和根据该RF信号的包络而变化的电源电压。然而,包络跟踪功率放大器的增益可能随着电源电压降低而显著下降,并因此导致可引起包络跟踪功率放大器的线性性能降级的振幅-振幅(AM-AM)失真。此外,增益变化(即,电源电压上的增益下降)可能因可用于增强可靠性的多堆叠(mult1-stack)功率设备而增加。此外,由于包络跟踪功率放大器的增益变化,电源电压范围受限,并且效率改进被降低。存在对增强型功率放大器的需要。更具体而言,存在对与减小包络跟踪功率放大器的增益变化有关的实施例的需要。附图简述图1解说包括包络跟踪功率放大器的设备。图2是描绘与功率放大器和包络跟踪功率放大器相关联的信号的标绘。图3是描绘与包络跟踪功率放大器相关联的各种信号的标绘。图4A解说了根据本专利技术的示例性实施例的包括处于堆叠配置中的多个开关的设备。图4B是图4A中所描绘的设备的另一解说。图5是解说与图4A和4B中所描绘的设备相关联的各种电压的标绘。图6解说了根据本专利技术的示例性实施例的包括处于堆叠配置中的多个开关的包络跟踪功率放大器。图7是解说与图6中描绘的包络跟踪功率放大器相关联的各种信号的另一标绘。图8解说了根据本专利技术的示例性实施例的包括处于堆叠配置中的多个开关的另一设备。图9是解说与图8中所解说的设备相关联的各种信号的标绘。图10是解说与图8中所描绘的设备相关联的各种信号的另一标绘。图11解说了根据本专利技术的示例性实施例的包括处于堆叠配置中的多个开关的另一包络跟踪功率放大器。图12解说了根据本专利技术的一示例性实施例的耦合至功率放大器的偏置电路。图13是解说根据各种偏置电压的功率放大器的各种增益的又一标绘。图14是解说根据本专利技术的示例性实施例的另一方法的流程图。图15是解说根据本专利技术的示例性实施例的另一方法的流程图。图16解说了根据本专利技术的示例性实施例的包括一个或多个功率放大器的设备。详细描述以下结合附图阐述的详细描述旨在作为本专利技术的示例性实施例的描述,而无意表示能在其中实践本专利技术的仅有实施例。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”,并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性实施例。本详细描述包括具体细节以提供对本专利技术的示例性实施例的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是,没有这些具体细节也可实践本专利技术的示例性实施例。在一些实例中,公知的结构和器件以框图形式示出以免煙没本文给出的示例性实施例的新颖性。图1解说包括耦合至包络放大器104的包络跟踪功率放大器(ETPA) 102的设备100。可以包括处于堆叠配置中的多个可开关元件(例如,晶体管)的包络跟踪功率放大器102被配置成接收RF输入信号(S卩,经调制RF输入信号)106和来自包络放大器104的电源电压VDD。此外,设备100被配置成传递输出信号(S卩,经调制RF输出信号)108。一般而言,为了使功率放大器102的效率最大化,电源电压VDD可以跟踪RF输入信号106的包络。参考图2中解说的标绘150,信号152表不常规功率放大器的电源电压,而信号154表不包络跟踪功率放大器(诸如包络跟踪功率放大器102)的电源电压(例如,电源电压VDD)。如标绘150中所解说的,包络跟踪功率放大器的电源电压随着RF输入信号的功率电平(即,“RF输入功率”)而改变,而常规功率放大器的电源电压在RF输入信号的功率电平改变时保持恒定。如本领域普通技术人员将领会的,调整包络跟踪功率放大器102的电源电压VDD可能导致不期望的性能结果。更具体而言,包络跟踪功率放大器102的增益可能随着电源电压VDD降低而下降,这可导致AM-AM失真,并且可引起包络跟踪功率放大器102的线性性能降级。图3是解说包括包络跟踪功率放大器的设备(例如,设备100)的增益变化的标绘200。如标绘200中所描绘的,如箭头202所解说的跨电源电压的增益变化相对较大,如上所提及的,这可导致AM-AM失真,并且可引起线性性能降级。如本文中所描述的示例性实施例涉及与自适应包络跟踪功率放大器有关的设备、系统和方法。根据一个示例性实施例,一种设备可以包括处于堆叠配置中的多个晶体管中的第一晶体管,该第一晶体管被配置成接收随RF输入信号的包络而变化的电源电压。该设备可以进一步包括处于堆叠配置中的该多个晶体管中的第二晶体管,该第二晶体管耦合至参考电压并且被配置成接收具有与电源电压成反比地变化的值的动态偏置电压。根据另一个示例性实施例,一种功率放大器可以包括耦合在参考电压和电源电压之间的多个共源共栅配置的开关元件,其中电源电压随着在该多个共源共栅配置的开关元件中的一开关元件处接收到的射频(RF)信号的包络而变化。该功率放大器还可以包括被配置成向开关元件提供动态偏置电压的偏置电路,其中该动态偏置电压与电源电压成反比地变化。根据另一示例性实施例,本专利技术包括用于操作包络跟踪功率放大器的方法。这种方法的各种实施例可以包括:在处于堆叠配置中的多个晶体管中的第一晶体管处接收电源电压;以及在该多个晶体管中的第二晶体管处接收射频输入信号。该方法还可以包括在第二晶体管处接收与电源电压成反比地变化的偏置电压。根据本专利技术的又一个示例性实施例,一种方法可以包括将电源电压传递给处于堆叠配置中的多个开关元件中的第一开关元件。另外,该方法可以包括将与电源电压成反比地变化的偏置电压传递给处于堆叠配置中的该多个开关元件中的第二开关元件。通过考虑随后的描述、附图以及所附权利要求,本专利技术的其他方面以及各种方面的特征和优点对于本领域技术人员来说将会是明显的。图4A描绘了根据本专利技术的示例性实施例的包括多个开关元件的设备250。更具体而言,根据一个示例性实施例,设备250包括处于堆叠配置中的多个晶体管M1-MN。如图4A中所解说的,晶体管MN(即,堆叠中最顶上的晶体管)具有耦合至电源电压VDD的漏极且其源极耦合至该堆叠中的另一晶体管的漏极。此外,晶体管Ml( S卩,该堆叠中最底下的晶体管)包括耦合至参考电压(例如,接地电压GRND)的源极且其漏极耦合至该堆叠中另一晶体管的源极。晶体管丽的栅极被配置成经由电阻器RN接收偏置电压VGn,而晶体管Ml的栅极被配置成经由电阻器Rl接收偏置电压VG1。根据本专利技术的一个示例性实施例,可以响应于电源电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种设备,包括:处于堆叠配置中的多个晶体管中的第一晶体管,所述第一晶体管被配置成接收随射频(RF)输入信号的包络而变化的电源电压;以及处于所述堆叠配置中的所述多个晶体管中的第二晶体管,所述第二晶体管耦合至参考电压并且被配置成接收与所述电源电压成反比地变化的动态偏置电压。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J·查CH·李W·金A·哈德吉克里斯托Y·赵
申请(专利权)人:高通股份有限公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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