用于载波聚合的放大器电路制造技术

本公开涉及用于载波聚合的放大器电路。一种电子设备，该电子设备可包括具有基带处理器、收发器电路、前端模块和天线的无线电路。该前端模块可包括放大器电路，诸如用于放大所接收的射频信号的低噪声放大器。该放大器电路能够在非载波聚合模式和载波聚合模式下操作。该放大器电路可包括输入变压器，该输入变压器耦合到多个放大器级，诸如共栅放大器级、共源共栅放大器级和共源放大器级。该共栅放大器级可包括开关，该开关用于选择性地激活一组交叉耦合的电容器，以帮助保持在该非载波聚合模式和该载波聚合模式下的输入阻抗匹配。该共源放大器级可包括附加开关，该附加开关用于激活和停用该共源放大器级，以帮助保持在该非载波聚合模式和该载波聚合模式下的增益。模式和该载波聚合模式下的增益。模式和该载波聚合模式下的增益。

【技术实现步骤摘要】
用于载波聚合的放大器电路
[0001]本申请要求于2020年9月22日提交的美国专利申请第17/028,598号的优先权，该申请据此全文以引用方式并入本文。


[0002]本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。

技术介绍

[0003]电子设备常具备无线通信能力。本专利技术公开了一种具有无线通信能力的电子设备，该电子设备具有无线通信电路，该无线通信电路具有一个或多个天线。该无线通信电路中的无线接收器电路使用天线来接收射频信号。
[0004]由该天线接收的信号通过射频前端模块馈送，该射频前端模块通常包括用于放大所接收的射频信号的低噪声放大器。设计用于电子设备的令人满意的低噪声放大器电路可能是具有挑战性的。

技术实现思路

[0005]电子设备可包括无线通信电路，该无线通信电路被配置为从一个或多个基站接收射频信号。该无线通信电路可包括天线；收发器电路，该收发器电路被配置为从该天线接收射频信号以及生成对应的基带信号；和基带处理器，该基带处理器被配置为从该收发器电路接收该基带信号。该无线通信电路还可包括放大器电路，该放大器电路插置在该天线和该收发器电路之间的射频传输线路径上。该放大器电路可包括低噪声放大器电路，该低噪声放大器电路被配置为放大从该天线接收的射频信号。
[0006]该电子设备可任选地支持载波聚合以组合来自多个基站的分量载波。该放大器电路能够在非载波聚合模式下操作，在此期间该放大器电路从一个载波(来自一个基站)接收信号，并且还能够在载波聚合模式下操作，在此期间该放大器电路从多个分量载波(来自至少两个不同的基站)接收信号。
[0007]本公开的一个方面提供了放大器电路，该放大器电路能够在载波聚合模式和非载波聚合模式下操作。该放大器电路可包括输入端口，该输入端口被配置为从天线接收射频信号；变压器电路，该变压器电路耦合到该输入端口；第一放大器，该第一放大器耦合到该变压器电路；和第二放大器，该第二放大器耦合到该变压器电路。该第一放大器和该第二放大器可各自包括共栅放大器级，该共栅放大器级具有耦合到该变压器电路的输入端并且具有输出端；共源共栅放大器级，该共源共栅放大器级具有耦合到该共栅放大器级的该输出端的输入端并且具有输出端；共源放大器级，该共源放大器级耦合到该共源共栅放大器级并且耦合到共源偏置电压，该共源偏置电压被配置为在该非载波聚合模式和该载波聚合模式下激活和停用该共源放大器级；和输出端口，该输出端口耦合到该共源共栅放大器级的该输出。
[0008]该变压器电路可包括：初级线圈，该初级线圈具有耦合到该输入端口的第一端子
和耦合到接地线的第二端子；第一可调电容器，该第一可调电容器串联耦合在该输入端口和该第一端子之间；和第二可调电容器，该第二可调电容器具有耦合到该输入端口的第一端子和耦合到该接地线的第二端子。该变压器电路还可包括第一次级线圈，该第一次级线圈耦合到该第一放大器中的该共栅放大器级的该输入端；第三可调电容器，该第三可调电容器与该第一次级线圈并联耦合并且被配置为在该非载波聚合模式和该载波聚合模式下控制该第一放大器的输入阻抗；第二次级线圈，该第二次级线圈耦合到该第二放大器中的该共栅放大器级的该输入；和第四可调电容器，该第四可调电容器与该第二次级线圈并联耦合并且被配置为在该非载波聚合模式和该载波聚合模式下控制该第二放大器的输入阻抗。
[0009]本公开的一个方面提供了一种操作放大器电路的方法。该方法可包括通过输入端口从天线接收射频信号；通过变压器电路将来自该输入端口的该射频信号耦合到第一放大器和第二放大器；通过该第一放大器和该第二放大器中的每一者中的共栅放大器级从该变压器电路接收该射频信号并输出对应的第一放大信号；通过该第一放大器和该第二放大器中的每一者中的共源共栅放大器级来接收该第一放大信号并输出对应的第二放大信号；并且通过该第一放大器和该第二放大器中的每一者中的共源放大器级来进一步放大该第二放大信号以输出对应的载波聚合输出信号；在载波聚合模式和非载波聚合模式下调节该第一放大器和该第二放大器中的每一者中的该共源放大器级中的共源偏置电压。该方法还可包括通过耦合到该第一放大器的第一输入电容器在该载波聚合模式和该非载波聚合模式下调谐该第一放大器的输入阻抗，以及通过耦合到该第二放大器的第二输入电容器在该载波聚合模式和该非载波聚合模式下调谐该第二放大器的输入阻抗。
[0010]本公开的一个方面提供了一种电子设备，该电子设备能够在载波聚合模式和非载波聚合模式下操作。该电子设备可包括天线，该天线被配置为接收射频信号；收发器，该收发器被配置为基于该射频信号生成基带信号；基带处理器，该基带处理器被配置为接收该基带信号；和放大器电路，该放大器电路被配置为从该天线接收该射频信号并且向该收发器输出对应的放大信号。该放大器电路可包括输入端口；变压器电路，该变压器电路耦合到该输入端口；共栅放大器级，该共栅放大器级具有耦合到该变压器电路的输入端并且具有输出端；共源共栅放大器级，该共源共栅放大器级具有耦合到该共栅放大器级的该输出端的输入端并且具有输出端；共源放大器级，该共源放大器级耦合到该共源共栅放大器级并且耦合到共源偏置电压，该共源偏置电压被配置为在该非载波聚合模式和该载波聚合模式下控制该共源放大器级；和输出端口，该输出端口耦合到该共源共栅放大器级的该输出端。该变压器电路可包括初级线圈，该初级线圈具有耦合到该输入端口的第一端子和耦合到地的第二端子。该变压器电路可包括次级线圈，该次级线圈耦合到该共栅放大器级的该输入端。该放大器电路可包括可调电容器，该可调电容器与该次级线圈并联耦合。该可调电容器可被配置为在该非载波聚合模式和该载波聚合模式下调谐该共栅放大器级的输入阻抗。
附图说明
[0011]图1是根据一些实施方案的具有被配置为与多个外部设备进行无线通信的无线通信电路的例示性电子设备的示意图。
[0012]图2是根据一些实施方案的具有耦合在天线和收发器电路之间的前端模块的例示
性无线通信电路的示意图。
[0013]图3是根据一些实施方案的耦合到混频器电路的例示性放大器电路的示意图。
[0014]图4是示出根据一些实施方案的例示性低噪声放大器可以如何在非载波聚合模式和载波聚合模式下操作的状态图。
[0015]图5A是根据一些实施方案的具有在共栅放大器输入处分裂的信号的例示性低噪声放大器电路的电路图。
[0016]图5B是示出根据一些实施方案的在非载波聚合模式下操作的图5A的低噪声放大器电路的电路图。
[0017]图5C是示出根据一些实施方案的在载波聚合模式下操作的图5A的低噪声放大器电路的电路图。
[0018]图6A是根据一些实施方案的具有在共栅放大器输出处分裂的信号的例示性低噪声放大器电路的电路图。
[0019]图6B是示出根据一些实施方案的在非载波聚合模式下操作的图6A的低噪声放大器电路的电路图。
[0020]图6C是示出根据一些实施方案的通过在共栅级处激活交叉耦合的电容器、在载波聚合模式下操本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.放大器电路，所述放大器电路能够在载波聚合模式和非载波聚合模式下操作，所述放大器电路包括：输入端口，所述输入端口被配置为从天线接收射频信号；变压器电路，所述变压器电路耦合到所述输入端口；第一放大器，所述第一放大器耦合到所述变压器电路；以及第二放大器，所述第二放大器耦合到所述变压器电路，所述第一放大器和所述第二放大器各自包括：共栅放大器级，所述共栅放大器级具有耦合到所述变压器电路的输入端并且具有输出端，共源放大器级，所述共源放大器级与所述共栅放大器级的输出端耦合并且耦合到共源偏置电压，所述共源偏置电压被配置为在所述载波聚合模式和所述非载波聚合模式下激活和停用所述共源放大器级，以及输出端口，所述输出端口与所述共栅放大器级的输出端耦合。2.根据权利要求1所述的放大器电路，其中，所述变压器电路包括：初级线圈，所述初级线圈具有耦合到所述输入端口的第一端子和耦合到接地线的第二端子；第一可调电容器，所述第一可调电容器串联耦合在所述输入端口和所述第一端子之间；以及第二可调电容器，所述第二可调电容器具有耦合到所述输入端口的第一端子以及耦合到所述接地线的第二端子。3.根据权利要求2所述的放大器电路，其中，所述变压器电路包括：第一次级线圈，所述第一次级线圈与所述第一放大器中的共栅放大器级的输入端耦合；第三可调电容器，所述第三可调电容器与所述第一次级线圈并联耦合并且被配置为在所述非载波聚合模式和所述载波聚合模式下控制所述第一放大器的输入阻抗；第二次级线圈，所述第二次级线圈与所述第二放大器中的共栅放大器级的输入端耦合；以及第四可调电容器，所述第四可调电容器与所述第二次级线圈并联耦合并且被配置为在所述非载波聚合模式和所述载波聚合模式下控制所述第二放大器的输入阻抗。4.根据权利要求1所述的放大器电路，其中，所述第一放大器和所述第二放大器中的每一者中的共栅放大器级包括：第一晶体管，所述第一晶体管具有与所述共栅放大器级的输入端耦合的源极端子、与所述共栅放大器级的输出端耦合的漏极端子、以及栅极端子；第二晶体管，所述第二晶体管具有与所述共栅放大器级的输入端耦合的源极端子、与所述共栅放大器级的输出端耦合的漏极端子、以及栅极端子；第一电容器，所述第一电容器具有与所述第一晶体管的栅极端子耦合的第一端子并且具有与所述第二晶体管的源极端子耦合的第二端子；以及第二电容器，所述第二电容器具有与所述第二晶体管的栅极端子耦合的第一端子并且具有与所述第一晶体管的源极端子耦合的第二端子。
5.根据权利要求1所述的放大器电路，其中，所述第一放大器和所述第二放大器中的每一者包括共源共栅放大器级，所述共源共栅放大器级具有：输入端，所述输入端与所述共栅放大器级的输出端耦合；输出端，所述输出端耦合到所述输出端口；第一晶体管，所述第一晶体管具有与所述共源共栅放大器级的输入端耦合的源极端子、与所述共源共栅放大器级的输出端耦合的漏极端子、以及耦合到共源共栅偏置线的栅极端子；以及第二晶体管，所述第二晶体管具有与所述共源共栅放大器级的输入端耦合的源极端子、与所述共源共栅放大器级的输出端耦合的漏极端子、以及耦合到所述共源共栅偏置线的栅极端子。6.根据权利要求5所述的放大器电路，其中，所述第一放大器和所述第二放大器中的每一者中的共源放大器级包括：第三晶体管，所述第三晶体管具有耦合到接地线的源极端子、与所述第一晶体管的源极端子耦合的栅极端子、以及与所述第二晶体管的漏极端子耦合的漏极端子；以及第四晶体管，所述第四晶体管具有耦合到接地线的源极端子、与所述第二晶体管的源极端子耦合的栅极端子、以及与所述第一晶体管的漏极端子耦合的漏极端子。7.根据权利要求1所述的放大器电路，其中，所述第一放大器和所述第二放大器各自包括：输出线圈，所述输出线圈具有耦合到所述输出端口的第一端子、耦合到所述输出端口的第二端子、以及耦合到正电源线的中心抽头。8.根据权利要求7所述的放大器电路，其中，所述第一放大器和所述第二放大器各自包括：可调输出电容器，所述可调输出电容器具有与所述输出线圈的第一端子耦合的第一端子以及与所述输出线圈的第二端子耦合的第二端子。9.根据权利要求1所述的放大器电路，其中，所述变压器电路包括：初级线圈，所述初级线圈具有耦合到所述输入端口的第一端子以及耦合到接地线的第二端子；以及次级线圈，所述次级线圈具有与所述第一放大器和所述第二放大器耦合的第一端子以及与所述第一放大器和所述第二放大器耦合的第二端子。10.根据权利要求9所述的放大器电路，其中，所述第一放大器和所述第二放大器中的每一者中的共栅放大器级包括：第一晶体管，所述第一晶体管具有与所述共栅放大器级的输入端耦合的源极端子、与所述共栅放大器级的输出端耦合的漏极端子、以及栅极端子；第二晶体管，所述第二晶体管具有与所述共栅放大器级的输入端耦合的源极端子、与所述共栅放大器级的输出端耦合的漏极端子、以及栅极端子；第一电容器，所述第一电容器具有与所述第一晶体管的栅极端子耦合的第一端子以及与所述第二晶体管的源极端子耦合的第二端子；以及第二电容器，所述第二电容器具有与所述第二晶体管的栅极端子耦合的第一端子以及与所述第一晶体管的源极端子耦合的第二端子。
11.根据权利要求10所述的放大器电路，其中，所述第一放大器和所述第二放大器中的每一者中的共栅放大器级包括：第一组开关，所述第一组开关被配置为在...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：