使用复制电路的失配检测制造技术

提出了一种用于通过使用复制电路来检测主电路的操作特性的差异的装置。在一个示例性情况下，使用感测的两个电路的操作特性的差异来驱动调谐控制环路以使感测的差异最小化。在另一示例性情况下，使用主电路的若干复制电路，其中，每个复制电路与影响主电路的操作特性的一个或更多个操作变量隔离。每个复制电路可以用于感测不同的操作特性，或者，两个复制电路可以被组合成感测同一操作特性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用复制电路的失配检测相关申请的交叉引用本申请要求于2016年11月2日提交的题为“MismatchDetectionusingReplicaCircuit”的美国专利申请第15/341,955号的优先权，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请可以与于2013年3月12日提交的题为“ScalablePeripheryTunableMatchingPowerAmplifier”的美国专利申请第13/797,779号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2009年3月2日提交的题为“MethodandApparatusforuseindigitallytuningacapacitorinanintegratedcircuitdevice”的国际申请第PCT/US2009/001358号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2012年8月27日提交的题为“MethodsandApparatusesforUseinTuningReactanceinaCircuitDevice”的美国专利申请第13/595,893号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2013年9月30日提交的题为“MethodsandDevicesforImpedanceMatchinginPowerAmplifierCircuits”的美国专利申请第14/042,312号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2007年7月24日公布的题为“StackedTransistorMethodandApparatus”的美国专利第7,248,120号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2013年8月15日提交的题为“TunableImpedanceMatchingNetwork”的美国专利申请第13/967,866号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2013年3月12日提交的题为“VariableImpedanceMatchandVariableHarmonicTerminationsforDifferentModesandFrequencyBands”的美国专利申请第13/797,686号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2016年8月9日公布的题为“AmplifierDynamicBiasAdjustmentforEnvelopeTracking”的美国专利第9413298号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。本申请还可以与于2014年4月1日提交的题为“HotCarrierInjectionCompensation”的美国专利申请第14/242,373号相关，其公开内容通过引用以其整体并入本文。背景1.领域本教示涉及RF电路中的性能失配检测，包括使用这样的失配检测的性能补偿。更具体地，本教示涉及使用复制电路的性能失配检测，其中，有意地使影响性能的复制电路的一个或更多个操作变量与主电路的操作变量不同。2.相关技术的描述RF电路的性能可以基于RF电路的操作特性集合。这样的操作特性可以包括信号调制特性、信号线性特性、信号失真特性、信号幅度特性、信号相位特性、瞬态响应特性、温度特性以及用作RF电路的性能度量的其他特性。在RF电路的操作期间，这样的操作特性可能受到RF电路经受的操作变量的影响。反过来，操作变量可能使RF电路的性能偏离标称性能。这样的操作变量可以包括RF电路的负载、RF电路的局部温度、RF电路的晶体管器件的HCI效应和浮体效应、与从RF电路的空闲/非活动操作模式到正常/活动操作模式的转换相关联的瞬态效应、RF电路的不同操作模式、RF电路的不同操作频率等。在一些情况下，可能不希望在RF电路的正常操作期间直接测量RF电路的性能，因为为了测量而耦合至RF电路可能不利地影响RF电路的性能。可以考虑在RF电路的测试模式期间测量性能，其中缺点是不能实时补偿(在正常操作期间)。在其他情况下，每个操作特性的性能可能不能直接测量，而是通过从RF电路感测的信号来得出。这样的信号可能受到操作变量的影响，使得这样的信号可能不能代表RF电路的真实性能。耦合至RF电路的输出节点的变化负载会影响电路的VSWR。这样的变化负载可能由变化天线或受各种操作变量影响的耦合至输出节点的元件引起。VSWR(电压驻波比)是通常用于指示电路中的两个不同的级(例如功率放大器与发射天线)之间的阻抗失配的程度的度量。1：1的VSWR指示完美阻抗匹配(例如，没有反射波)，而VSWR的较高测量指示较高程度的阻抗失配(例如，10：1的VSWR指示阻抗失配高于5：1的VSWR)。在现有技术实施方式中，可以使用双向耦合器和全功率检测器以测量可以从其得出VSWR测量的正向波和反射波两者来执行VSWR的测量。例如，由于天线阻抗会受到发射天线的周围环境的影响，因此会发生电路的两个级例如功率放大器与发射天线之间的阻抗失配。作为示例而非限制，在组装时，天线可以具有特定的周围环境，导致天线阻抗的第一值。功率放大器可以与天线阻抗的第一值匹配。如果天线周围的环境改变，则天线阻抗可能由于环境改变而改变为第二值。作为一个示例，将发射天线放置在金属台上可以改变天线阻抗，引起功率放大器与发射天线之间的阻抗失配。作为另一示例，靠近发射天线的金属物体会影响天线阻抗。
技术实现思路
根据本公开内容的第一方面，提出了一种电路装置，该电路装置包括：感测电路；第一射频(RF)路径，其通过第一RF路径的一个或更多个感测点耦合至感测电路，第一RF路径包括第一放大电路；以及至少一个第二RF路径，其通过第二RF路径的与第一RF路径的一个或更多个感测点对应的一个或更多个感测点耦合至感测电路，第二RF路径包括第二放大电路，第二放大电路是第一放大电路的缩小尺寸复制，其中，感测电路适于感测在第一RF路径的一个或更多个感测点处感测的第一RF路径的一个或更多个操作特性与在第二RF路径的对应的一个或更多个感测点处感测的第二RF路径的一个或更多个参考操作特性之间的差异。根据本公开内容的第二方面，提出了一种电路装置，该电路装置包括：感测电路；第一射频(RF)路径，其通过第一RF路径的一个或更多个感测点耦合至感测电路，第一RF路径包括包含一个或更多个晶体管的第一有源电路；以及至少一个第二RF路径，其通过第二RF路径的与第一RF路径的一个或更多个感测点对应的一个或更多个感测点耦合至感测电路，第二RF路径包括包含一个或更多个晶体管的第二有源电路，第二有源电路是第一有源电路的缩小尺寸复制，其中，感测电路适于感测在第一RF路径的一个或更多个感测点处感测的第一RF路径的一个或更多个操作特性与在第二RF路径的对应的一个或更多个感测点处感测的第二RF路径的一个或更多个参考操作特性之间的差异。根据本公开内容的第三方面，提出了一种用于将以上电路装置用于第一RF路径的增益稳定的方法，该方法包括：单片式地集成装置；基于集成，将第二放大电路放置得离开第一放大电路；基于放置，将第二放大电路与第一放大电路热隔离；以及基于热隔离，根据感测的第一放大电路和第二放大电路的增益差异来控制第一放大电路的增益。根据本公开内容的第四方面本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电路装置，包括：感测电路；第一射频(RF)路径，其通过所述第一RF路径的一个或更多个感测点耦合至所述感测电路，所述第一RF路径包括第一放大电路；以及至少一个第二RF路径，其通过所述第二RF路径的与所述第一RF路径的所述一个或更多个感测点对应的一个或更多个感测点耦合至所述感测电路，所述第二RF路径包括第二放大电路，所述第二放大电路是所述第一放大电路的缩小尺寸复制，其中，所述感测电路适于感测在所述第一RF路径的所述一个或更多个感测点处感测的所述第一RF路径的一个或更多个操作特性与在所述第二RF路径的所述对应的一个或更多个感测点处感测的所述第二RF路径的一个或更多个参考操作特性之间的差异。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.11.02 US 15/341,9551.一种电路装置，包括：感测电路；第一射频(RF)路径，其通过所述第一RF路径的一个或更多个感测点耦合至所述感测电路，所述第一RF路径包括第一放大电路；以及至少一个第二RF路径，其通过所述第二RF路径的与所述第一RF路径的所述一个或更多个感测点对应的一个或更多个感测点耦合至所述感测电路，所述第二RF路径包括第二放大电路，所述第二放大电路是所述第一放大电路的缩小尺寸复制，其中，所述感测电路适于感测在所述第一RF路径的所述一个或更多个感测点处感测的所述第一RF路径的一个或更多个操作特性与在所述第二RF路径的所述对应的一个或更多个感测点处感测的所述第二RF路径的一个或更多个参考操作特性之间的差异。2.根据权利要求1所述的电路装置，其中：所述第一RF路径的所述一个或更多个操作特性受到操作变量集合的影响；并且所述第二RF路径被配置成使得所述第二RF路径的一个或更多个参考操作特性受到所述操作变量的子集的影响。3.根据权利要求2所述的电路装置，其中，所述操作变量集合包括以下中的一个或更多个：a)所述第一RF路径/所述第二RF路径的负载；b)所述第一放大电路/所述第二放大电路处的局部温度；c)所述第一放大电路/所述第二放大电路的器件上的热载流子注入(HCI)效应；d)所述第一放大电路/所述第二放大电路上的瞬态效应；e)所述第一放大电路/所述第二放大电路的器件上的浮体效应；f)所述第一RF路径/所述第二RF路径的不同操作模式；以及g)所述第一RF路径/所述第二RF路径的不同操作频率。4.根据权利要求2所述的电路装置，其中，所述第一放大电路的所述操作特性和所述第二放大电路的所述操作特性根据关于所述操作变量集合的已知映射函数相关。5.根据权利要求2所述的电路装置，其中，所述一个或更多个操作特性包括以下中的一个或更多个：a)信号调制特性；b)信号线性特性；c)信号失真特性；d)信号幅度特性；e)信号相位特性；f)瞬态响应特性；g)温度特性；以及e)偏置条件，包括偏置电压和偏置电流。6.根据权利要求2所述的电路装置，其中：所述第一RF路径被配置成通过耦合至所述第一RF路径的输出节点的匹配阻抗在所述第一RF路径的所述输出节点处发送RF信号，并且所述第二RF路径被配置成通过耦合至所述第二RF路径的输出节点的终止阻抗在所述第二RF路径的所述输出节点处终止RF信号。7.根据权利要求6所述的电路装置，其中，所述第一RF路径的所述输出节点耦合至所述第二RF路径的所述输出节点，以将所述第二RF路径的所述RF信号与所发送的RF信号组合。8.根据权利要求6所述的电路装置，其中，所述第一RF路径的所述输出节点与所述第二RF路径的所述输出节点隔离。9.根据权利要求6所述的电路装置，其中，所述终止阻抗是电阻器。10.根据权利要求6所述的电路装置，其中，所述终止阻抗的带宽比所述匹配阻抗的带宽宽。11.根据权利要求6所述的电路装置，其中，在所述第一RF路径的所述输出节点处看到的阻抗根据所述操作变量集合的一个或更多个操作变量而变化。12.根据权利要求11所述的电路装置，其中，在所述第一RF路径的所述输出节点处看到的所述阻抗的变化与被配置成耦合至所述输出节点的元件的操作特性的变化对应。13.根据权利要求12所述的电路装置，其中，所述元件包括以下中的一个或更多个：a)滤波器；b)匹配电路；c)开关；以及d)天线。14.根据权利要求2所述的电路装置，其中，所述感测电路感测所述第一RF路径的所述一个或更多个感测点处的与所述第一RF路径的所述一个或更多个操作特性对应的信号，并且感测所述第二RF路径的所述一个或更多个感测点处的与所述第二RF路径的所述一个或更多个参考操作特性对应的信号。15.根据权利要求14所述的电路装置，其中，所感测的信号是以下中的一个或更多个：a)电压信号；b)电流信号；以及c)功率信号。16.根据权利要求14所述的电路装置，其中，所述第一RF路径和所述第二RF路径还包括控制输入，所述控制输入被配置成接收控制信号以影响所述一个或更多个操作特性。17.根据权利要求16所述的电路装置，其中，所述控制信号基于所感测的信号。18.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述控制信号还基于应用于所感测的信号的偏移和/或增益参数。19.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述控制信号是以下中的一个或更多个：a)模拟控制信号；以及b)连续时间控制信号。20.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述控制信号是以下中的一个或更多个：a)数字控制信号；b)采样控制信号；以及c)离散时间控制信号。21.根据权利要求17所述的电路装置，还包括被配置成生成基于所感测的信号的所述控制信号的控制电路。22.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述控制信号和所感测的信号根据闭环控制系统操作。23.根据权利要求22所述的电路装置，其中，所述控制系统包括以下中之一：a)数字控制环路；b)模拟控制环路；以及c)a)和b)的组合。24.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述控制信号和所感测的信号根据开环系统操作。25.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述第二放大电路的所述缩小尺寸约为所述第一放大电路的尺寸的1/100或更小，例如，所述第二放大电路的电流和功耗约为所述第一放大电路的电流和功耗的1/100或更小。26.根据权利要求25所述的电路装置，其中，所述第一放大电路和所述第二放大电路分别包括第一共源共栅堆叠和第二共源共栅堆叠。27.根据权利要求26所述的电路装置，其中，第一共源共栅堆叠的晶体管和第二共源共栅堆叠的晶体管在以下中的一个或更多个方面不同：a)沟道宽度；以及b)沟道长度。28.根据权利要求26所述的电路装置，其中，所述第二放大电路包括与所述第二堆叠的一个或更多个晶体管串联连接的一个或更多个电阻器，所述一个或更多个电阻器被配置成感测通过所述第二堆叠的电流。29.根据权利要求28所述的电路装置，其中，所述一个或更多个电阻器经由一个或更多个开关选择性地串联连接至所述第二堆叠的所述一个或更多个晶体管。30.根据权利要求26所述的电路装置，其中，所述第一共源共栅堆叠和所述第二共源共栅堆叠具有相同的堆叠高度。31.根据权利要求26所述的电路装置，其中，所述第一共源共栅堆叠和所述第二共源共栅堆叠具有不同的堆叠高度。32.根据权利要求26所述的电路装置，其中，与所述第一共源共栅堆叠的晶体管相比，所述第二共源共栅堆叠的晶体管经受更小的DC或RF应力。33.根据权利要求26所述的电路装置，其中：所述第一共源共栅堆叠被配置成选择性地在待机模式和活动模式之一下操作，以及所述第二共源共栅堆叠被配置成总是在活动模式下操作。34.根据权利要求26所述的电路装置，其中：所述第一共源共栅堆叠和所述第二共源共栅堆叠被配置成选择性地在待机模式和活动模式之一下操作，以及所述第二共源共栅堆叠的所述活动模式在所述第一共源共栅堆叠的所述活动模式之前开始，并且持续贯穿所述第一共源共栅堆叠的所述活动模式。35.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述第一放大电路和所述第二放大电路是可扩展外围放大器。36.根据权利要求35所述的电路装置，其中，所述可扩展外围放大器的有源可扩展外围段的数目经由所述控制信号控制。37.根据权利要求35所述的电路装置，其中，所述第二放大电路的可扩展外围段是所述第一放大电路的可扩展外围段的缩小尺寸复制。38.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述第一放大电路和所述第二放大电路是分布式放大器，每个分布式放大器包括经由多个电感器耦合的多个放大级。39.根据权利要求38所述的电路装置，其中：所述感测电路还被配置成感测所述第二放大电路的电容值，基于所感测的电容值生成控制信号以影响所述一个或更多个操作特性。40.根据权利要求39所述的电路装置，其中，所述控制信号被配置成影响所述第一放大电路的所述多个放大级中的放大级的栅极外围，以基于所感测的所述第二放大电路的电容值来补偿所述放大级的电容值的变化。41.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述第一RF路径和所述第二RF路径各自还包括耦合至所述第一放大电路和所述第二放大电路的相应输出节点的输出信号处理电路。42.根据权利要求41所述的电路装置，其中，所述第一RF路径和所述第二RF路径各自还包括耦合至所述第一放大电路和所述第二放大电路的相应输入节点的输入信号处理电路。43.根据权利要求42所述的电路装置，其中，所述输入信号处理电路和所述输出信号处理电路被配置成影响以下中的一个或更多个：a)信号幅度；b)信号相位；以及c)呈现给所述相应输入节点和所述相应输出节点的阻抗。44.根据权利要求43所述的电路装置，其中，所述输入信号处理电路和所述输出信号处理电路中的一个或两个适于由所述控制信号控制。45.根据权利要求43所述的电路装置，其中，所述输入信号处理电路和所述输出信号处理电路各自包括以下中的一个或更多个：a)可调谐匹配电路；b)固定匹配；c)可变衰减器；d)固定衰减器；e)可变移相器电路；以及f)滤波器。46.根据权利要求45所述的电路装置，其中，所述输入信号处理电路和所述输出信号处理电路中的一个或更多个包括a)数字可调谐电容器(DTC)和b)数字可调谐电感器(DTL)中的一个或更多个。47.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述第一RF路径和所述第二RF路径各自包括被配置成偏置所述第一放大电路和所述第二放大电路中的相应一个的放大器偏置电路。48.根据权利要求47所述的电路装置，其中，所述放大器偏置电路适于由所述控制信号控制。49.根据权利要求47所述的电路装置，其中，所述放大器偏置电路包括被配置成向所述第一放大电路和所述第二放大电路中的所述相应一个提供电力的DC/DC转换器或低压差(LDO)调节器。50.根据权利要求49所述的电路装置，其中，所述DC/DC转换器或所述LDO调节器根据以下中之一被控制：a)包络跟踪方案；以及b)平均功率跟踪方案。51.根据权利要求47所述的电路装置，其中，所述放大器偏置电路包括用于偏置所述第一放大电路和所述第二放大电路中的所述相应一个的晶体管的栅极偏置电路。52.根据权利要求47所述的电路装置，其中：根据共源共栅堆叠来布置所述第一放大电路和所述第二放大电路中的所述相应一个的晶体管，以及所述栅极偏置电路包括耦合至所述晶体管的栅极电容器，所述栅极电容器被配置成跨所述晶体管均匀地分布RF输出电压。53.根据权利要求17所述的电路装置，还包括被配置成向所述第一RF路径和所述第二RF路径提供电力的第一电源电压。54.根据权利要求17所述的电路装置，还包括被配置成向所述第一RF路径提供电力的第一电源电压以及被配置成向所述第二RF路径提供电力的第二电源电压。55.根据权利要求17所述的电路装置，其中，所述第一放大电路和所述第二放大电路各自包括多个级联放大器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹·威廉·诺贝，罗纳德·尤金·里迪，彼得·培根，詹姆斯·S·卡布尔，
申请(专利权)人：派赛公司，
类型：发明
国别省市：美国,US