具有无效监控电路的功率放大器制造技术

本公开涉及具有无效监控电路的功率放大器。用于监视功率放大器电路的失真信号的技术，其中失真监控电路的输出包括很少或没有基本信号并且紧密地表示有线通信系统的放大器电路的实际失真。功率放大器电路可以产生不影响功率放大器的输出功率能力的失真反馈信号，例如，放大器的基波输出中没有固有的损耗。即，使用失真监视电路，功率放大器电路可以从输出功率放大器电路的预期输出信号中解析失真反馈信号。

Power Amplifier with Invalid Monitoring Circuit

The present disclosure relates to a power amplifier with an invalid monitoring circuit. Technology for monitoring distortion signals in power amplifier circuits, where the output of distortion monitoring circuits includes little or no basic signals and closely represents the actual distortion of amplifier circuits in wired communication systems. The power amplifier circuit can generate distortion feedback signals that do not affect the output power capability of the power amplifier, for example, there is no inherent loss in the fundamental wave output of the amplifier. That is, using a distortion monitoring circuit, the power amplifier circuit can analyze the distortion feedback signal from the expected output signal of the output power amplifier circuit.

【技术实现步骤摘要】
具有无效监控电路的功率放大器要求优先权本申请要求ChrisJ.Day于2017年10月30日提交的名称为“全双工无效监视器”的美国临时专利申请序列号62/572,682和ChristopherJohnDay于2018年5月31日提交的名称为“全双工无效监视器”美国临时专利申请序列号62/678,412的权益，其全部内容通过引用并入本文。
该文件一般地但不限于集成电路，更具体地说，涉及诸如有线电视或其他有线通信的放大器。
技术介绍
某些通信设备通过有线通信介质(例如电话或电缆线路)发送和接收信号。这些通信设备可以包括通过线路接口耦合到通信介质的发送器和接收器(有时统称为收发器)。其中，线路接口通常用作收发器和线路之间的电接口。发射的信号可以反射回接收器，以便构成接收信号的一部分。这些反射信号通常被称为“回声”。为了改善接收器的动态范围，可能需要在发射器处监视和消除这些回声。
技术实现思路
本专利技术人已经认识到需要改善有线通信网络中的模数转换器(ADC)的净空和功耗。本专利技术人已经认识到输出功率放大器电路(也称为“倍频器”)的失真信号可以从输出功率放大器电路的预期输出信号中解析出来并且可以反馈到较低功率和较低功率。成本ADC用于回声消除方案中的信号处理。在一些方面中，本公开涉及一种减少有线通信网络中功率放大器电路的输出信号中的失真量的方法，该方法包括：在所述功率放大器电路的第一输入接收输入信号；使用所述功率放大器电路中的失真监控电路，在所述功率放大器电路的第一输出产生从预期输出信号中解析出的失真反馈信号；和在所述功率放大器电路的第二输出产生来自所述预期输出信号的输出信号。在一些方面中，本公开涉及一种被配置为减少有线通信网络中输出信号的失真量的功率放大器电路，该电路包括：接收输入信号的输入；失真监控电路，被配置为产生并输出在第一输出处从预期输出信号解析的失真反馈信号；和提供输出信号的第二输出。在一些方面中，本公开涉及一种被配置为减少有线通信网络中输出信号的失真量的功率放大器电路，该电路包括：构件，用于在所述功率放大器电路的第一输入接收输入信号；构件，用于在所述功率放大器电路的第一输出产生从预期输出信号中解析出的失真反馈信号；和构件，用于在所述功率放大器电路的第二输出从所述预期输出信号产生输出信号。该概述旨在提供本专利申请的主题的概述。其目的不是提供对本专利技术的排他性或详尽的解释。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。附图说明在附图中，不一定按比例绘制，相同的附图标记可以描述不同视图中的类似组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示类似组件的不同实例。附图通过示例而非限制的方式示出了本文件中讨论的各种实施例。图1是包括失真监控电路的功率放大器电路的示例，其可用于有线通信网络中的路径上的数据通信。图2示出了对于不同频率，放大器电路的第一输出端口处的输出信号和放大器电路的第二输出端口处的失真反馈信号的线性响应的曲线图的示例。图3示出了可以实现本公开的各种技术的通信网络中的路径上的数据通信中的电路的示例。图4示出了利用本公开的各种技术的放大器电路的零输出三阶交调截点(OIP3)的曲线图的示例。图5是使用本公开的各种技术在有线通信网络中的路径上发送数据的方法500的示例。图6是图1的功率放大器电路的一部分的简化版本。图7是包括失真监控电路的功率放大器电路的示例的示意图，该电路被修改为包括定向耦合器电路。图8是包括失真监控电路的功率放大器电路的另一个例子的示意图，该电路被修改为包括定向耦合器电路。图9是包括失真监控电路的功率放大器电路的另一个例子的示意图，该电路被修改为包括定向耦合器电路。图10是包括失真监控电路的功率放大器电路的另一个例子的示意图，该电路被修改为包括定向耦合器电路。图11是包括被修改为包括镜像电路的失真监控电路的功率放大器电路的示例的示意图。图12示出了可以实现本公开的各种技术的通信网络中的路径上的数据通信中的电路的另一示例。图13示出了可以实现本公开的各种技术的通信网络中的路径上的数据通信中的电路的另一示例。具体实施方式功率放大器电路会因功率放大器元件的非线性而产生失真信号。监视全双工系统的反射信号以进行回声消除的一个问题是反射信号通常包括所需的基本信号和功率放大器的失真信号。结果可能是需要非常高性能的模数转换器(ADC)来捕获所需的基本信号和反射信号的失真信号。数字信号处理器可以使用ADC的输出来校正通信系统中的任何回声，例如宽带通信系统，例如有线电视。本专利技术人已经认识到需要改善系统中ADC的净空和功耗。本专利技术人已经认识到输出功率放大器电路(也称为“倍频器”)的互调失真项可以从输出功率放大器电路的预期输出信号中解决，并且可以将其反馈到组合器电路并与输入信号组合以减少或消除发送信号中的失真量。本公开描述了用于监视宽带通信系统的功率放大器电路的失真信号的技术，其中失真监控电路的输出包括很少或没有基本信号并且紧密地表示有线通信系统的放大器电路的实际失真。使用本公开的各种技术，功率放大器电路可以产生不影响功率放大器的输出功率能力的失真反馈信号，例如，放大器的基本输出中没有固有损耗。也就是说，使用失真监视电路，功率放大器电路可以从输出功率放大器电路的预期输出信号中解析失真反馈信号。这些技术与功率放大器的RF输出采样的其他方法形成对比，这将降低放大器输出的强度并导致功率损耗。本公开尤其描述了两种监视方法，这两种监视方法可以单独使用或一起用于监视系统中功率放大器电路的失真：部分(例如，底部跨导)监视方法和全输出监视方法。部分监视方法和全输出监视方法都可以利用“虚拟地”潜力(在本公开中也简称为“虚拟地”)技术。这些方法可以提供基本信号的充分消除，导致失真监视输出信号，其主要包括互调失真信号项，例如，三阶互调失真项。图1是包括失真监控电路的功率放大器电路的示例，其可用于有线通信网络中的路径上的数据通信。功率放大器电路100(在本公开中也称为“放大器电路100”)，例如推挽式放大器配置，可包括耦合到放大器电路100的输入104的平衡-不平衡变换器102、耦合到放大器电路100的输出108的变压器106、耦合到输入104以将输入电压转换为电流的第一对晶体管110A、110B(统称为“晶体管110”)、以及耦合到放大器电路100的输出108以将电流转换为输出电压的第二对晶体管112A、112B(统称为“晶体管112”)。第一对晶体管110和第二对晶体管112可包括场效应晶体管。在一些示例构造中，第一对晶体管110和第二对晶体管112可以是不同类型的晶体管。例如，第一对晶体管110可以包括高电子迁移率(HEMT)晶体管，例如，假晶HEMT晶体管，第二对晶体管112可以包括氮化镓(GaN)晶体管。在上述部分(例如，底部阶段跨导)监视方法中，第一对晶体管110可以交叉耦合，使得一个晶体管(例如，栅极端子)的端子耦合到另一个晶体管的端子，例如源终端。可以包括具有第一电阻网络114和第二电阻网络116的失真监控电路。第一电阻网络114可以耦合在晶体管110A的控制端子118(例如，栅极端子)和晶体管110B的第二端子120(例如，源极端子)之间。第一电阻网络114可包括两个电阻器122、124。类似地，第二电阻网络116可本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种减少有线通信网络中功率放大器电路的输出信号中的失真量的方法，该方法包括：在所述功率放大器电路的第一输入接收输入信号；使用所述功率放大器电路中的失真监控电路，在所述功率放大器电路的第一输出产生从预期输出信号中解析出的失真反馈信号；和在所述功率放大器电路的第二输出产生来自所述预期输出信号的输出信号。

【技术特征摘要】
2017.10.16 US 62/572,682;2018.05.31 US 62/678,412;1.一种减少有线通信网络中功率放大器电路的输出信号中的失真量的方法，该方法包括：在所述功率放大器电路的第一输入接收输入信号；使用所述功率放大器电路中的失真监控电路，在所述功率放大器电路的第一输出产生从预期输出信号中解析出的失真反馈信号；和在所述功率放大器电路的第二输出产生来自所述预期输出信号的输出信号。2.权利要求1所述的方法，其中使用所述功率放大器电路中的失真监控电路，在所述功率放大器电路的第一输出产生从预期输出信号中解析出的失真反馈信号包括：将耦合到所述功率放大器电路的输入的第一和第二晶体管进行交叉耦合，所述第一和第二晶体管中的每一个包括控制端子；在所述第一晶体管的控制端子与所述第二晶体管的第二端子之间耦合第一电阻网络，并在所述第二晶体管的控制端子与所述第一晶体管的第二端子之间耦合第二电阻网络；和将所述第一电阻网络中的第一节点和所述第二电阻网络中的第二节点耦合到所述功率放大器电路的第一输出以提供所述失真反馈信号。3.权利要求2所述的方法，其中将所述第一电阻网络中的第一节点和所述第二电阻网络中的第二节点耦合到所述功率放大器电路的第一输出以提供所述失真反馈信号包括：将所述第一和第二节点耦合到差分放大器的输入，其中所述差分放大器的输出耦合到所述功率放大器电路的第一输出以提供所述失真反馈信号。4.权利要求2至3中任一项所述的方法，其中所述第一电阻网络中的第一节点处于第一虚拟接地电位，并且所述第二电阻网络中的第二节点处于第二虚拟接地电位。5.权利要求2至3中任一项所述的方法，还包括：最小化所述第一节点处的基本信号，并最小化所述第二节点处的基本信号。6.一种用于减少有线通信网络中输出信号的失真量的功率放大器电路，该电路包括：接收输入信号的输入；失真监控电路，被配置为产生并输出在第一输出处从预期输出信号解析的失真反馈信号；和提供输出信号的第二输出。7.权利要求6所述的电路，还包括：第一和第二晶体管，耦合到所述功率放大器电路的输入，所述第一和第二晶体管中的每一个包括控制...

【专利技术属性】
技术研发人员：C·J·戴，
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