功率放大器增益切换电路制造技术

本申请涉及无线通信领域，公开了一种功率放大器增益切换电路，可以切换放大器增益并保证可靠性和稳定性，减小损耗。该功率放大器包括第一晶体管阵列、第二晶体管阵列、第三晶体管阵列、第四晶体管阵列、共源共栅晶体管对阵列以及后端信号转换电路。第一晶体管的漏极耦合到第二晶体管的漏极形成虚地，第一晶体管的栅极耦合到第二晶体管的栅极，第一晶体管的源极和第二晶体管的源极分别接地。第三晶体管、第四晶体管的源极分别耦合到第一晶体管、第二晶体管的漏极，第三晶体管和第四晶体管的栅极分别耦合到输入端，第三晶体管阵列和第四晶体管阵列分别耦合到共源共栅晶体管对阵列；共源共栅晶体管对阵列通过输出端耦合到后端信号转换电路。转换电路。转换电路。

【技术实现步骤摘要】
功率放大器增益切换电路


[0001]本申请涉及无线通信领域，具体涉及一种功率放大器增益切换电路。

技术介绍

[0002]无线通信中，系统根据不同应用场景和外界环境来动态调节发射功率。驱动放大器(PPA)或功率放大器(PA)通常由多个重复电路单元构成，通过开/关单元电路来调整增益。CMOS功率放大器通常采用共源共栅（cascode）结构来提高可靠性和反向隔离度。
[0003]对于cascode功率放大器，一种常见方法是通过为不同单元的cascode晶体管配置高/低栅压来开/关单元电路，此结构会带来可靠性问题。功率放大器输出节点信号电压幅度高，关闭状态的cascode晶体管栅极电压为0，栅漏电压（Vdg）过高会导致栅氧击穿，因此该方案不适合大功率场景。

技术实现思路

[0004]本申请的目的在于提供一种功率放大器增益切换电路，可以安全有效地切换放大器的增益，且适用于多种场景。
[0005]本申请公开了一种功率放大器增益切换电路，包括：第一晶体管阵列、第二晶体管阵列、第三晶体管阵列、第四晶体管阵列、共源共栅晶体管对阵列以及后端信号转换电路；所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的漏极分别耦合到所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的漏极形成虚地，所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的栅极分别耦合到所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的栅极，所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的源极和所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的源极分别接地；所述第三晶体管阵列中每个第三晶体管的源极分别耦合到所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的漏极，所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的源极分别耦合到所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的漏极，所述第三晶体管阵列中每个第三晶体管的栅极、所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的栅极分别耦合到输入端，所述第三晶体管阵列中每个第三晶体管的漏极、所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的漏极分别耦合到所述共源共栅晶体管对阵列；所述共源共栅晶体管对阵列通过输出端耦合到所述后端信号转换电路。
[0006]在一个优选例中，所述共源共栅晶体管对阵列包括第五晶体管阵列和第六晶体管阵列；所述第五晶体管阵列中每个第五晶体管的源极分别耦合到所述第三晶体管中每个第三晶体管的漏极，所述第六晶体管阵列中每个第六晶体管的源极分别耦合到所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的漏极，所述第五晶体管阵列中每个第五晶体管的栅极分别耦合到所述第六晶体管阵列中每个第六晶体管的栅极，所述第五晶体管阵列中每个第五晶体管的漏极、所述第六晶体管阵列中每个第六晶体管的漏极分别耦合到所述输出端。
[0007]在一个优选例中，所述后端信号转换电路包括巴伦和天线；
所述输入端耦合到所述巴伦的第一线圈，所述巴伦的第一线圈耦合到电源电压，所述巴伦的第二线圈的第一端耦合到所述天线，所述巴伦的第二线圈的第二端接地。
[0008]在一个优选例中，所述后端信号转换电路还包括变压器和功率放大器；所述输出端耦合到变压器的第一线圈，所述变压器的第一线圈耦合到电源电压，所述变压器的第二线圈耦合到所述功率放大器的输入端，所述功率放大器的输出端耦合到所述巴伦的第一线圈，所述巴伦的第二线圈的第一端耦合到所述天线，所述巴伦的第二线圈的第二端接地。
[0009]在一个优选例中，所述输入端用于输入差分信号。
[0010]在一个优选例中，所述第一晶体管阵列和所述第二晶体管阵列被配置为控制所述功率放大器处于打开状态或关闭状态。
[0011]在一个优选例中，所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的栅极分别和所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的栅极之间形成栅极偏置电压。
[0012]在一个优选例中，所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的漏极分别和所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的漏极之间形成漏极偏置电压。
[0013]在一个优选例中，所述输出端用于输出差分信号。
[0014]在一个优选例中，所述巴伦被配置为将所述输出端输出的差分信号转换为单端信号。
[0015]本申请实施方式中，通过在共源极器件的源极加入第一晶体管阵列和第二晶体管阵列，第一晶体管阵列中每个第一晶体管的栅极分别和第二晶体管阵列中每个第二晶体管的栅极相连，第一晶体管阵列中每个第一晶体管的漏极分别和第二晶体管阵列中每个第二晶体管的漏极相连形成虚地，从而可以控制放大器的开关状态，第一晶体管与第二晶体管导通的数量越多，放大器的增益越高。通常，控制放大器开关的晶体管不会被放置在cascode结构的共源极器件的源极，因为用于控制放大器开关的晶体管具有一定的导通电阻Ron，源极电阻负反馈会导致放大器的增益降低，而本申请利用第一晶体管阵列和第二晶体管阵列的漏级相连所形成的虚地效应克服了这一技术困难。
[0016]进一步地，设置了共源共栅晶体管对阵列，防止大功率场景下晶体管被击穿，保证了功率放大器增益切换的稳定性和可靠性。
[0017]本申请的说明书中记载了大量的技术特征，分布在各个技术方案中，如果要罗列出本申请所有可能的技术特征的组合（即技术方案）的话，会使得说明书过于冗长。为了避免这个问题，本申请上述
技术实现思路
中公开的各个技术特征、在下文各个实施方式和例子中公开的各技术特征、以及附图中公开的各个技术特征，都可以自由地互相组合，从而构成各种新的技术方案（这些技术方案均因视为在本说明书中已经记载），除非这种技术特征的组合在技术上是不可行的。例如，在一个例子中公开了特征A+B+C，在另一个例子中公开了特征A+B+D+E，而特征C和D是起到相同作用的等同技术手段，技术上只要择一使用即可，不可能同时采用，特征E技术上可以与特征C相组合，则，A+B+C+D的方案因技术不可行而应当不被视为已经记载，而A+B+C+E的方案应当视为已经被记载。
附图说明
[0018]图1是根据本申请的一个实施方式的电路结构示意图；
图2是根据本申请的一个实施方式的电路结构示意图；图3是根据本申请的一个实施方式的电路结构示意图。
具体实施方式
[0019]在以下的叙述中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，本领域的普通技术人员可以理解，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请所要求保护的技术方案。
[0020]本申请的专利技术人创造性地提出了一种功率放大器增益切换电路，可以有效地切换放大器的增益，且具备稳定性和可靠性。
[0021]如图1所示，该功率放大器增益切换电路包括第一晶体管阵列NM1_1~NM1_i、第二晶体管阵列NM2_1~NM2_i、第三晶体管阵列NM3_1~NM3_i、第四晶体管阵列NM4_1~NM4_i、共源共栅晶体管对阵列以及后端信号转换电路。本申请中提到的“阵列”可以包含一个或多个元素，即i为正整数，例如，第一晶体管阵列可以包含一个或多个第一晶体管，共源共栅晶体管对阵列可以包含一个或多个共源共栅晶体管对。
[0022]第一晶体管阵列中每个第一晶体管的漏极分别耦合到第二晶体管阵列中每个第二晶本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率放大器增益切换电路，其特征在于，包括：第一晶体管阵列、第二晶体管阵列、第三晶体管阵列、第四晶体管阵列、共源共栅晶体管对阵列以及后端信号转换电路；所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的漏极分别耦合到所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的漏极形成虚地，所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的栅极分别耦合到所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的栅极，所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的源极和所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的源极分别接地；所述第三晶体管阵列中每个第三晶体管的源极分别耦合到所述第一晶体管阵列中每个第一晶体管的漏极，所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的源极分别耦合到所述第二晶体管阵列中每个第二晶体管的漏极，所述第三晶体管阵列中每个第三晶体管的栅极、所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的栅极分别耦合到输入端，所述第三晶体管阵列中每个第三晶体管的漏极、所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的漏极分别耦合到所述共源共栅晶体管对阵列；所述共源共栅晶体管对阵列通过输出端耦合到所述后端信号转换电路。2.如权利要求1所述的功率放大器增益切换电路，其特征在于，所述共源共栅晶体管对阵列包括第五晶体管阵列和第六晶体管阵列；所述第五晶体管阵列中每个第五晶体管的源极分别耦合到所述第三晶体管中每个第三晶体管的漏极，所述第六晶体管阵列中每个第六晶体管的源极分别耦合到所述第四晶体管阵列中每个第四晶体管的漏极，所述第五晶体管阵列中每个第五晶体管的栅极分别耦合到所述第六晶体管阵列中每个第六晶体管的栅极，所述第五晶体管阵列中每个第五晶体管的漏极、所述第六晶体管阵列中每个第六晶体管的漏极分别耦合到所...

【专利技术属性】
技术研发人员：包怡鹏，
申请(专利权)人：尊湃通讯科技南京有限公司，
类型：发明
国别省市：