对RF放大器的调节制造技术

本发明专利技术涉及对RF放大器的调节，例如，射频放大器(1)的电源和偏置级(4)，该射频放大器的放大级(3)包括至少一个MOS晶体管，该MOS晶体管的控制端子被连接到输入端子(31)，并且该MOS晶体管的第一导电端子被连接到输出端子(36)，其中，所述晶体管的控制端子的偏置电压是受控的，其方式为同时以标称值调节该放大级的电源电压并且以标称值调节该放大级的偏置电流。

【技术实现步骤摘要】
对RF放大器的调节
本说明书总体上涉及电子电路，并且更具体地涉及对电源的调节以及对射频(RF)放大器的偏置。
技术介绍
射频放大器被用于许多应用中以便放大各种数字和模拟信号。具体而言，此类放大器被高频率地用在用于传输无线电信号的应用中。这些应用中传输频率(现已达到几十千兆赫)的提升以及其在低消耗应用中与COMS或BiCOMS技术集成对这些应用的生产过程产生了新的限制，特别是在偏置和消耗方面。
技术实现思路
一个实施例提出了一种RF放大器电路，该RF放大器电路完全或部分地克服了偏置和调节方法的缺点。一个实施例提出了一种适用于在几十千兆赫下运行的高频应用的方案。因此，一个实施例提供了射频放大器的电源和偏置级，该射频放大器的放大级包括至少一个MOS晶体管，该MOS晶体管的控制端子被连接到输入端子，并且该MOS晶体管的第一导电端子被连接到输出端子，其中所述晶体管的控制端子的偏置电压是受控的，其方式为同时以标称值调节该放大级的电源电压并且以标称值调节该放大级的偏置电流。根据一个实施例，该电源级包括第一放大器，该放大器用于以参考值调节表示该晶体管的该第一导电端子的电压的信息，该第一放大器的输出端提供该偏置电压。根据一个实施例，该放大级还包括第二放大器，该第二放大器用于以该参考电流调节表示该第一晶体管的该第一导电端子的电压的信息并且以参考电流调节该偏置电流，该第二放大器的输出端控制供应该偏置电流的电流源(N51)。根据一个实施例，这些晶体管中的所有或部分是MOS晶体管。根据一个实施例，这些晶体管中的所有或部分是双极型晶体管。根据一个实施例，该参考电流是由具有固定值的电流源提供的。一个实施例提供了一种RF放大器，包括：放大级；以及电源和偏置级。一个实施例提供了一种电子电路，该电子电路集成有至少一个RF放大器。附图说明这些特征和优点以及其他将参照附图在以非限定方式给出的具体实施例的以下说明中进行详细说明，其中：图1是RF放大器集成在其应用环境中的示例的简化方框图；图2是带有经调节电压和电流的RF放大器的简化方框图；图3以非常示意性的方式并且以方框的形式示出了RF放大器的放大级的一个实施例；图4示出了RF放大器的电源和偏置级的实施例的电子电路图；图5示出了RF放大器的电源和偏置级的另一个实施例的电子电路图；图6是图5中所示的实施例的一个实际示例的更加具体的电子电路图；图7以简化的方式并且以方框的形式示出了将电源和偏置级(调节/偏置)应用到差分RF放大器中；并且图8以简化的方式并且具体而言以方框的形式示出了RF放大器的另一个实施例。具体实施方式相同的元件在不同的图中使用相同的标记指示。为清楚起见，仅仅示出了对有待说明实施例的理解有用的元件并且将详细说明。具体而言，RF放大器上游和下游的电路以及其偏置电流没有详细示出，与这些电流兼容的所述实施例通常被连接到RF放大器上。此外，也没有对RF放大器各种可能应用进行详细说明，这里所描述的实施例同样与常规应用是兼容的。在以下说明书中，表述“大致”、“约”、“大约”意味着在10％之内，优选地，在5％之内。应注意的是，在附图中，不同实施例共用的结构性和/或功能性元件可以具有相同的参考并且可以具有相同结构、大小以及硬件特性。图1是RF放大器集成在其应用环境中的示例的方框图。RF放大器1(RFAMP)具有放大射频信号RF输入的功能，其接收射频信号RF输入以便产生射频信号RF输出。根据应用，该信号RF输入可以来自各种上游源或电路12。如果必要的话，在提供有待被放大的信号的电路12与该放大器1之间插入前置放大器2(PREAMP)。类似地，根据应用，该信号RF输出旨在用于各种下游功能或电路14。例如，在射频传输-接收系统(该系统代表被本说明更具体地参考的一种应用)的情况下，上游电路可以是用于生成(整形、调制等)有待被传输信号的电路，并且该RF放大器表示该传输系统的功率放大器，其输出通过天线耦合器被发送到发射天线。一旦接收，该RF放大器表示该接收系统的低噪声放大器(LNA)并且接收来自天线的有待被发送到处理电路(解调、解释等)的信号。对该RF放大器的电源电压和静态电流的调节影响其性能。使用电源电压调节器以及施加所选静态电流的偏置参考电路的电路是众所周知的。此类电路受制于电压与电流命令之间的不精确性以及放大器的有效停点。其他技术目的在于测量放大器的有效静态电流以便对其进行调节。然而，这些技术引入了电压降，这降低了可供用于放大器的电压，并且造成测量元件持续消耗。放大器的偏置是射频信号良好放大的关键。事实上，该偏置不仅必须精确而且还必须是稳定的。然而，由于其偏置在电路中会产生不同的干扰源，例如晶体管在静态和动态条件下的匹配缺陷、由偏置引入的噪声、电源等等。本说明书所提及的应用中的附加约束是消耗。事实上，有可能设计各种补偿电路以便解决与偏置相关的问题，但是代价是高消耗。然而，在例如移动电话的应用中，并且目前，消耗的普遍降低是强烈需求。对于现有用于若干千兆赫(例如大约60GHZ或更对)频率的方案，这变得特别重要。所有这些方案受制于或者关于消耗或者关于在偏置信号上所引入的噪声、或者关于偏置电平准确度及其温度稳定性以及关于电源电压变化的缺点。此外，为了有效，这些方案的使用要求晶体管的面积比，这与当今在消耗方面的要求不一致。图2是RF放大器的实施例的简化方框图。该RF放大器1包括具有单独功能的两个电路或级。用于放大自身的电路或级3(AMP级)在端子31上接收信号RF输入，并且在端子36上供应信号RF输出。用于调节电源电压和偏置电流(V调节/I偏置)的电路或级4具有对该放大级进行供电和偏置的功能。这两个级是互连的，电源电压V偏置被供应到级3的端子35上并且电流I偏置被供应到级3的端子38上。图3以非常示意性的方式并且以方框的形式示出了RF放大器1的放大级3的实施例。考虑了基于N沟道MOS晶体管的级的示例。然而，更一般地说，将在下文进行描述的一切都适用于放大晶体管的任何结构(例如串联、级联连接的若干晶体管等)。级3包括输入端子31，该输入端子旨在接收信号RF输入，由阻抗匹配和直流供电网络(MATCH/直流)的中间连接到至少一个MOS晶体管(例如N沟道晶体管)N33的栅极G(控制端子)。该网络32还包括端子35，该端子用于施加由级4(图2)供应的经调节直流电压V偏置。该网络32选择性地将该晶体管N33的源极S(导电端子)直接连接到接地端子37，例如直接在共用源极的情况下。该晶体管N33的漏极D(导电端子)也是通过阻抗匹配和直流供应网络34(匹配/直流)被连接到输出端子36和电源端子37上，该输出端子旨在供应信号RF输出，该电源端子旨在被连接到该级4上。这些网络32和34可以是不同类型并且包括无源元件、传输线、变压器等。该网络32的功能是供应直流电压到该晶体管N33的栅极G上并且将该放大级的输入阻抗与连接到该端子31上的RF源极的输入阻抗相匹配以便将信号RF输入传输到该栅极上。该网络34的功能是为该晶体管N33供应直流电压并且将该放大级的输出阻抗与连接到该端子36上的负载的输出阻抗相匹配以便传输信号RF输出。下文中所描述的实施例提供了对放大器停点的调节，也就是说晶体管的漏电流和电压二者。根据彼晶体管电流和漏电压的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种射频放大器(1)的电源和偏置级(4)，所述射频放大器的放大级(3)包括至少一个MOS晶体管(N33)，所述MOS晶体管的控制端子被连接到输入端子(31)，并且所述MOS晶体管的第一导电端子(D)被连接到输出端子(36)，其中，所述晶体管的所述控制端子的偏置电压(V偏置)是受控的，其方式为同时以标称值(V参考)调节所述放大级的所述电源电压并且以标称值调节所述放大级的偏置电流(I偏置)。

【技术特征摘要】
2016.11.29 FR 16616101.一种射频放大器(1)的电源和偏置级(4)，所述射频放大器的放大级(3)包括至少一个MOS晶体管(N33)，所述MOS晶体管的控制端子被连接到输入端子(31)，并且所述MOS晶体管的第一导电端子(D)被连接到输出端子(36)，其中，所述晶体管的所述控制端子的偏置电压(V偏置)是受控的，其方式为同时以标称值(V参考)调节所述放大级的所述电源电压并且以标称值调节所述放大级的偏置电流(I偏置)。2.根据权利要求1所述的级，包括第一放大器(43，53)，所述第一放大器用于以参考值(V参考)调节表示所述晶体管(N33)的所述第一导电端子的电压的信息，所述第一放大器的输出端提供所述偏置电压(V偏置)。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：L·福格特，
申请(专利权)人：意法半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：法国,FR