功率放大器以及无线通信装置制造方法及图纸

本发明专利技术的实施方式涉及功率放大器以及无线通信装置。实施方式的功率放大器具备输出信号生成部和反馈电路。输出信号生成部基于被输入的交流信号，生成在各周期包含电压比第1基准电压高的脉冲宽度的第1脉冲、以及电压比上述第1基准电压低的脉冲宽度的第2脉冲的输出信号。反馈电路生成与上述输出信号对应的第1偏压信号并反馈至上述输出信号生成部的输入侧，以使上述输出信号的各周期中的上述第1脉冲的脉冲宽度与上述第2脉冲的脉冲宽度相等。

Power amplifier and wireless communication device

【技术实现步骤摘要】
功率放大器以及无线通信装置本申请以日本专利申请2018－7877号(申请日：2018年1月22日)为基础申请来主张优先权。本申请通过参照该基础申请而包括基础申请的全部内容。
本专利技术的实施方式涉及功率放大器以及无线通信装置。
技术介绍
由反相器(inverter)构成的功率放大器被用于无线通信等。在无线通信中，由于能够使用的频带受到限制，所以要求抑制功率放大器的输出信号所包含的偶次的高次谐波成分的产生。
技术实现思路
实施方式提供能够抑制输出信号所包含的偶次的高次谐波成分的产生的功率放大器以及无线通信装置。实施方式的功率放大器具备输出信号生成部和反馈电路。输出信号生成部基于被输入的交流信号，生成在各周期中包含电压比第1基准电压高的脉冲宽度的第1脉冲、以及电压比上述第1基准电压低的脉冲宽度的第2脉冲的输出信号。反馈电路生成与上述输出信号对应的第1偏压信号并反馈至上述输出信号生成部的输入侧，以使上述输出信号的在各周期中的上述第1脉冲的脉冲宽度与上述第2脉冲的脉冲宽度相等。附图说明图1是表示第1实施方式的功率放大器的构成的电路图。图2是表示偏压电路的构成的电路图。图3(a)～(e)是用于对第1实施方式的功率放大器的动作进行说明的波形图。图4(a)～(e)是用于对第1实施方式的功率放大器的动作进行说明的其它的波形图。图5是用于对第1实施方式的功率放大器的性能进行说明的图表。图6是表示第2实施方式的功率放大器的构成的电路图。图7是表示第3实施方式的功率放大器的构成的电路图。图8是表示第3实施方式的功率放大器的通常运转时的连接状态例的图。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。此外，在本说明书所附带的附图中，为了便于图示以及易于理解，有时与实物的比例尺以及纵横的尺寸比等相比，适当地将比例尺以及纵横的尺寸比等进行了夸大的变更。(第1实施方式)基于图1，对功率放大器的构成进行说明。图1是表示第1实施方式的功率放大器的构成的电路图。如图1所示，功率放大器具备信号产生部1、反相器2、反馈电路3、偏压供给电路4、匹配电路5以及天线6。反馈电路3具有检测部31、调整部32以及电阻33。另外，检测部31具有电阻31a和电容器31b，调整部32具有差动放大器32a和偏压电路32b。偏压供给电路4具有偏压电路41和电阻42。图1的功率放大器还具备第1电容器11、第2电容器12、第1反相器13、第2反相器14、第3反相器15、第4反相器16、以及相互并联连接的多个输出信号生成部17。本实施方式的功率放大器例如被用于遵照Bluetooth(注册商标)标准的无线发送。图1表示了与本实施方式的无线发送的说明相关的构成要素，对于和本实施方式的说明不相关的已知的构成要素省略了图示。其中，匹配电路5和天线6也可以是本实施方式的功率放大器的外部的构成要素。图1的功率放大器能够安装在无线通信装置内。此时，匹配电路5以及天线6也可以安装于相同的无线通信装置内。信号产生部1是产生信号的电路，例如是合成器或DCO(DigitallyControlledOscillator：数字控制振荡器)。在图1中，该信号由附图标记V1表示。信号产生部1产生正弦波作为信号V1，但随着信号V1向下游传播，信号V1的波形因反相器2、13、14、15、16等的影响而不断接近于矩形波。信号V1在通过了反相器2之后，在输入节点K1被分为向第1电容器11供给的第1信号、以及向第2电容器12供给的第2信号。第1以及第2电容器11、12分别将第1以及第2信号的直流成分(DC成分)除去。通过了第1电容器11的第1信号在通过了第1以及第3反相器13、15之后，被向第1晶体管17a的栅极端子供给。另外，通过了第2电容器12的第2信号在通过了第2以及第4反相器14、16之后，被向第2晶体管17b的栅极端子供给。其中，第1电容器11与第1晶体管17a之间以及第2电容器12与第2晶体管17b之间的反相器的数量并不限定于2个，只要是偶数个即可。输出信号生成部17生成在各周期中包含比第1基准电压Vref高第1电压的第1脉冲、以及比第1基准电压Vref低第2电压的第2脉冲的输出信号V5。多个输出信号生成部17在包围各输出信号生成部17的框线的位置相互并联连接。即，向这些输出信号生成部17输入信号的布线在第3反相器15与输出信号生成部17之间的节点、第4反相器16与输出信号生成部17之间的节点分支。另外，从这些输出信号生成部17输出信号的布线在输出信号生成部17与匹配电路5之间的节点汇合。此外，输出信号生成部17只要具备至少一个即可，输出信号生成部17的数量可根据天线6的特性来调整。反馈电路3对第1信号施加第1偏压信号Vgp，以使输出信号V5的平均直流电压Vdet的值与第1基准电压Vref一致。在图1中，第1偏压信号Vgp刚刚被施加到第1电容器11与第1反相器13之间的节点K2后的第1信号由附图标记V2p表示，通过了第1反相器13后的第1信号由附图标记V3p表示，通过了第3反相器15后的第1信号由附图标记V4p表示。偏压供给电路4在第2电容器12与第2反相器14之间的节点K3，对第2信号施加第2偏压信号Vgn。在图1中，刚刚被施加了第2偏压信号Vgn之后的第2信号由附图标记V2N表示，通过了第2反相器14后的第2信号由附图标记V3N表示，通过了第4反相器16后的第2信号由附图标记V4N表示。偏压供给电路4通过调整第2偏压信号Vgn的信号电平，来控制输出信号生成部17的输出信号V5的各周期中的第1脉冲以及第2脉冲的脉冲宽度。这里，对输出信号生成部17的详细构成进行说明。输出信号生成部17具有在第1基准电压节点(KVDD)与第2基准电压节点(KGND)之间级联连接(日文原文：カスコード接続)的、相互导电型不同的第1晶体管17a以及第2晶体管17b。例如第1以及第2晶体管17a、17b分别是pMOS和nMOS。输出信号生成部17基于交流信号V1，生成在各周期中包含比第1基准电压Vref高第1电压的脉冲宽度的第1脉冲、以及比第1基准电压Vref低第2电压的脉冲宽度的第2脉冲的输出信号。该第1基准电压Vref例如是VDD布线的电压VDD的2分之1，第1电压与第2电压是同等的值。更具体而言，第1晶体管17a具有被输入与交流信号V1对应的信号V4p的第1控制端子(栅极)、以及按输出信号V5的周期输出第1脉冲的第1输出端子(漏极)。第2晶体管17b具有被输入与交流信号V5对应的信号V4N的第2控制端子(栅极)、以及按输出信号V5的周期输出第2脉冲的第2输出端子(漏极)。第1输出端子(漏极)以及第2输出端子(漏极)相互在节点K4连接。通过这样的电路构成，第1晶体管17a如果被供给第1信号V4P，则输出第1脉冲电流I1P。另外，第1晶体管17b如果被供给第2信号V4N，则输出第2脉冲电流I1N。第1以及第2脉冲电流I1P、I1N分别相当于第1以及第2晶体管17a、17b的漏极电流。结果，从第1以及第2晶体管17a、17b间的输出节点K4向匹配电路5输出在各周期包含第1脉冲和第2脉冲的输出信号V5。即，输出信号V5相当于输出节点K4的电压，基于第1脉冲电流I1P和第2脉冲电流I1N在各输出信号生成部17内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率放大器，其中，具备：输出信号生成部，基于被输入的交流信号，生成输出信号，该输出信号在各周期中包含电压比第1基准电压高的第1脉冲以及电压比上述第1基准电压低的第2脉冲；以及反馈电路，生成与上述输出信号对应的第1偏压信号并反馈至上述输出信号生成部的输入侧，以使上述输出信号的各周期中的上述第1脉冲的脉冲宽度与上述第2脉冲的脉冲宽度变为相等。

【技术特征摘要】
2018.01.22 JP 2018-0078771.一种功率放大器，其中，具备：输出信号生成部，基于被输入的交流信号，生成输出信号，该输出信号在各周期中包含电压比第1基准电压高的第1脉冲以及电压比上述第1基准电压低的第2脉冲；以及反馈电路，生成与上述输出信号对应的第1偏压信号并反馈至上述输出信号生成部的输入侧，以使上述输出信号的各周期中的上述第1脉冲的脉冲宽度与上述第2脉冲的脉冲宽度变为相等。2.根据权利要求1所述的功率放大器，其中，上述反馈电路具有：检测部，检测上述输出信号的平均直流电压；以及差动放大器，以使上述平均直流电压与第1基准电压一致的方式生成上述第1偏压信号。3.根据权利要求2所述的功率放大器，其中，还具备：切换器，对是否使上述第1偏压信号反馈至上述输出信号生成部的输入侧进行切换；以及前驱动部，在通过上述切换器不将上述第1偏压信号反馈至上述输出信号生成部的输入侧的状态下，使上述差动放大器的输出信号稳定化，上述切换器在通过上述前驱动部使上述差动放大器的输出信号成为规定值之后，使上述第1偏压信号反馈至上述输出信号生成部的输入侧。4.根据权利要求1所述的功率放大器，其中，上述输出信号生成部具有级联连接在第1基准电压节点与第2基准电压节点之间且导电型相互不同的第1晶体管以及第2晶体管，上述第1晶体管具有被输入与上述交流信号对应的信号的第1控制端子、以及按上述输出信号的每个周期输出第1脉冲的第1输出端子，上述第2晶体管具有被输入与上述交流信号对应的信号的第2控制端子、以及按上述输出信号的每个周期输出第2脉冲的第2输出端子，上述第1输出端子以及上述第2输出端子相互连接，上述输出信号生成部具有输出上述输出信号的输出端子，上述反馈电路使上述第1偏压信号反馈至与上述第1控制端子以及上述第2控制端子中的一方相连的信号线。5.根据权利要求4所述的功率放大器，其中，还具备偏压供给电路，该偏压供给电路对与上述第1控制端子以及上述第2控制端子中的另一方相连的信号线供给第2偏压信号。6.根据权利要求1所述的功率放大器，其中，还具备基准电压生成部，该基准电压生成部调整上述第1基准电压的电压电平以使上述第1脉冲的脉冲宽度与上述第2脉冲的脉冲宽度一致。7.根据权利要求1所述的功率放大器，其中，上述输出信号生成部生成具有点对称波形的上述输出信号，上述点对称波形是以上述各周期中的半周期的时刻为对称点的点对称波形。8.根据权利要求6所述的功率放大器，其中，上述偏压供给电路通过调整上述第2偏压信号的信号电平，来控制上述第1脉冲以及上...

【专利技术属性】
技术研发人员：王彤，
申请(专利权)人：株式会社东芝，东芝电子元件及存储装置株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP