开关模式放大器制造技术

一种开关模式放大器，包括Doherty放大器。所述Doherty放大器具有载波路径(404)和峰值路径(406)。所述Doherty放大器包括配置为放大从所述载波路径接收的信号的载波放大器(410)和配置为放大从所述峰值路径接收的信号的峰值放大器(412)。所述器件包括具有连接到所述峰值路径的第一端和连接到参考电压的第二端的电阻性开关(422)，以及控制器(424)，配置为当所述Doherty放大器的功率输入低于阈值时，将所述电阻性开关设置为第一电阻值以及当所述Doherty放大器的所述功率输入高于所述阈值时，将所述电阻性开关设置为第二电阻值。

【技术实现步骤摘要】
开关模式放大器
本专利技术主题实施例涉及具有提高效率的放大器，并且更具体地，涉及通过利用可变电阻或开关以控制放大器的运行的具有改进接通特性的放大器。
技术介绍
Doherty放大器是在无线通信系统中常用的放大器。当今，例如，Doherty放大器越来越多地应用于启动无线通信网络运行的基站。Doherty放大器适合于在这类应用中使用，因为该放大器包括独立的放大路径—通常是载波路径和峰值路径。配置这两个路径在不同的类进行运行。更具体地说，载波放大路径通常在AB类模式运行，而偏置峰值放大路径，使其在C类模式运行。与平衡放大器相比，这在无线通信应用中常见的功率水平上提高了放大器的功率附加效率和线性度。通常，功率分配器向Doherty放大器中的每个放大路径提供输入信号。功率分配器或信号分配器或分割器是已知的，顾名思义，用于将信号分割或分配为具有已知的、预定的功率关系的两个或更多个信号。在Doherty放大器中，通常期望放大器表现出高效率。然而，在传统Doherty放大器中，峰值放大器开始传导的方式可能降低放大器的整体效率。附图说明在附图中，类似的参考符号贯穿单独的视图指示相同或功能相似的元素，所述附图连同以下具体实施方式合并进说明书并形成说明书的一部分，起到进一步说明各种实施例并且解释根据本专利技术主题的各种原理以及优点的作用。图1示出了包括了主路径或载波路径和峰值路径的传统Doherty放大器排布。图2A和图2B是示出了传统Doherty放大器的理想化运行的图表，其中载波放大器和峰值放大器建模为理想的电压和电流源。图3A和图3B分别示出了修改的图2A和图2B以描绘Doherty放大器的实际运行的图表。图4示出了包括了主路径和峰值路径以及连接到峰值路径的电阻性开关或可变电阻的Doherty放大器排布。图5是描绘了开关的电阻对Vin/Vin_max的图表。图6A和图6B是描绘了理想化的Doherty放大器、传统Doherty放大器以及图4中描绘的Doherty放大器的运行的图表。图7是说明了图4中描绘的Doherty放大器的开关的控制器的功能组件的方框图。图8是描绘了传统Doherty放大器的效率以及本Doherty放大器对放大器功率输出的图表。具体实施方式总体来说，本公开描述了本专利技术主题的实施例，其涉及可以具有提高的效率的放大器，更具体地说，涉及可以通过利用可变电阻或开关以控制放大器的运行的具有改进的接通特性的放大器。在本公开中，结合Doherty放大器描述了系统的实施例，但应了解，在其它实施例中，本公开中的Doherty放大器可以由替代的双路径或多路径放大器所取代。根据本专利技术，提供本公开以在应用时以能够实现的形式进一步解释制造和使用各种实施例的最好的模式。进一步提供本公开以增强对专利技术原则及其优点的理解和认识，而不是以任何方式限制本专利技术的范围。还应理解关系术语的使用，例如第一和第二，顶部和底部等等，如果有的话，仅用于将一个实体或动作从另一个实体或动作中区分，而不一定需要或暗含在这种实体或动作之间的任何实际的这种关系或顺序。使用或在集成电路(ICs)中最好地实现许多本专利技术功能和许多本专利技术原理，其中集成电路可能包括专用IC或具有集成处理或控制或其它结构的集成电路。虽然可能的显著努力和例如由可用时间，当前技术和经济考虑驱动的很多设计选择，当被此处公开的概念和原理引导时，期望普通技术人员将容易地能够以最少实验生成这样的IC和结构。因此，为了简洁和最小化模糊根据本专利技术下述实施例的原理和概念的任何风险，如果有的话，进一步讨论这样的结构和IC将限制为关于各种实施例的原理和概念的本质。Doherty放大器用于很多无线应用中，这是由于该放大器在宽输出功率范围内能够实现高效率并且可以通过使用各种线性化方案实现所需的线性度。在很多实现方式中，Doherty放大器包括两个放大器，载波或主放大器和峰值放大器。在对称Doherty放大器中，载波和峰值放大器大小相同。现通常使用对称Doherty放大器，但是采用峰值放大器比载波放大器大的非对称Doherty放大器提供了提高附加效率的可能性。在Doherty放大器中，在主放大路径或电路和峰值放大路径或电路之间的输入或功率分配器处分割输入信号。分割信号随后分别由Doherty放大器的主和峰值放大器放大，并在输出级结合。当结合主和峰值放大器的输出时，可以期望对Doherty器件的输入分配器的相位和幅值或衰减量作出细微调整，以提供每一个路径的输出之间的最优化平衡。为了促进这一调整，Doherty放大器可以包括可调节功率分割器或分配器，其可以用于微调主放大器和峰值放大器的输入信号的配置。Doherty放大器还可以包括可调节相位延迟和/或被配置以选择性地修改Doherty放大器的一个或多个路径的相移和/或幅值的幅值调节。图1示出了包括主路径和峰值路径的传统Doherty放大器排布10。在所示的图1中，功率分配器12，例如可调节功率分配器或射频功率分配器，耦接到Doherty放大器10的主路径14和峰值路径16。配置功率分配器12将输入信号18(例如，(RFIN)的射频)分割为分别沿着不同放大路径传送的多个信号。每个放大路径可以包括多个衰减器、相移器和/或放大器。在图1中，功率分配器12生成两个输出信号。在一种实现方式中，功率分配器12可以包括功率分配器，其具有用于接收输入射频信号的输入，以及第一和第二分割器输出。在某些实施例中，当连接到对称Doherty放大器时，功率分配器12可以将在输入18接收的输入信号分配或分割为两个具有非常相似的相等功率的信号。然而在其它情况下，功率分配器12可以输出具有不相等功率的信号。功率分配器12的输出连接到主或载波放大器20和峰值放大器22。载波放大器20通过匹配网络或电路(未示出)耦接到功率分配器12的第一输出。峰值放大器22通过匹配网络或电路(未示出)耦接到功率分配器12的第二输出。正如本领域普通技术人员根据此处说明书所将理解的，载波放大器20和峰值放大器22可以包含相对较低功率水平放大和相对较高功率水平放大的一个或多个级。阻抗变换器或λ/4传输线相移元件24连接到载波放大器20的输出和求和节点之间，峰值放大器22的输出也耦接到求和节点。在一些实现方式中，由元件24引入的相移通过由相移元件26引入的存在于路径16上的90度相对相移补偿。阻抗网络，包括阻抗28，起到将适当的负载阻抗呈现给载波放大器20和峰值放大器22中每一个，并且在共用输出节点将由每个放大器产生的信号结合的作用。输出负载30(例如，50欧姆)连接到载波放大器20和峰值放大器22的输出。配置放大器10，使得载波放大器20提供低水平输入信号的放大，并且放大器20和22相结合运行以提供高输入水平信号的放大。在一种实现方式中，配置载波放大器20放大从主路径14接收的信号，而配置峰值放大器22，只有当从峰值路径16接收的信号超过预定阈值时，才放大从峰值路径16接收的信号。这可以例如通过偏置载波放大器20使得载波放大器20在AB类模式运行，并且偏置峰值放大器22使得峰值放大器22在C类模式运行来实现。图1中描绘的Doherty放大器10体系结构广泛用于通信系统，这是由于该体系结构能够在扩展的输入信号范围内实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种器件，包括：Doherty放大器，具有载波路径和峰值路径，所述Doherty放大器包括载波放大器，配置为放大从所述载波路径接收的信号，以及峰值放大器，配置为放大从所述峰值路径接收的信号；电阻性开关，具有连接到所述峰值路径的第一端和连接到参考电压的第二端；以及控制器，配置为当所述Doherty放大器的功率输入低于阈值时，将所述电阻性开关设置为第一电阻值，以及当所述Doherty放大器的所述功率输入高于所述阈值时，将所述电阻性开关设置为第二电阻值。

【技术特征摘要】
2013.07.29 US 13/953,5971.一种放大器件，包括：Doherty放大器，具有载波路径和峰值路径，所述Doherty放大器包括载波放大器，配置为放大从所述载波路径接收的信号，以及峰值放大器，配置为放大从所述峰值路径接收的信号；电阻性开关，具有连接到所述峰值放大器的第一端和连接到参考电压的第二端；以及控制器，配置为当提供给所述Doherty放大器的输入信号低于第一阈值时，将所述电阻性开关设置为第一电阻值，以及当提供给所述Doherty放大器的输入信号高于第二阈值时，将所述电阻性开关设置为第二电阻值。2.根据权利要求1所述的放大器件，其中所述电阻性开关包括一个或多个晶体管。3.根据权利要求2所述的放大器件，其中所述电阻性开关包括高电子迁移率晶体管。4.根据权利要求1所述的放大器件，其中所述第一电阻值小于所述第二电阻值。5.根据权利要求1所述的放大器件，其中所述控制器被配置为在一段功率输入范围将所述电阻性开关的电阻从所述第一电阻值增加到所述第二电阻值。6.根据权利要求5所述的放大器件，其中所述第一电阻值大于10欧姆。7.根据权利要求6所述的放大器件，其中所述第二电阻值大于1000欧姆。8.根据权利要求1所述的放大...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·斯多丁格，P·哈特，R·S·安巴尔，J·瓦格里卡，
申请(专利权)人：飞思卡尔半导体公司，
类型：发明
国别省市：美国;US