用于对晶体管进行偏置的电路和方法以及对应设备技术

本公开涉及用于对晶体管进行偏置的电路和方法以及对应设备。提供了一种用于对晶体管(13)进行偏置的电路。该电路包括：被配置为耦合到晶体管的栅极端子(14)的输出端子(12)以及电路装置(11)。在第一状态下，电路装置(11)被配置为输出处于第一电压电平的控制信号，以将晶体管(13)设置为第一晶体管状态。在第二状态下，电路装置(11)被配置为首先输出处于不同于第一电压电平的第二电压电平的控制信号，随后随时间将控制信号从第二电压电平向不同于第一和第二电压电平的第三电压电平改变。第一和第二电压电平的第三电压电平改变。第一和第二电压电平的第三电压电平改变。

【技术实现步骤摘要】
用于对晶体管进行偏置的电路和方法以及对应设备


[0001]本申请涉及用于对晶体管进行偏置的电路和方法，并且涉及包括这种电路和对应晶体管的设备。

技术介绍

[0002]在各种应用中，以特定电压对晶体管进行偏置，以设置用于晶体管的操作点。这种应用的一个示例是使用晶体管作为用于AC(交流)信号的放大器。在这样的应用中，通过DC(直流)偏置电压，晶体管被设置到操作点，例如在晶体管的线性区域中。然后，另外将AC信号施加到晶体管，并且根据AC信号来调制通过晶体管的电流。这种AC信号的一个示例是通信应用中使用的RF(射频)信号。
[0003]在这些应用中的一些应用中，可能需要在第一晶体管状态和第二晶体管状态之间切换晶体管，在第一晶体管状态中晶体管基本上是非活动的(被截止或被偏置以具有减小的电流)，并且在第二晶体管状态中晶体管被偏置处于其操作点，如上面所提及的。一个示例是像5G之类的通信标准中使用的时分双工(TDD)，其中在通信设备接收信号的时隙期间，放大器的晶体管被设置到第一晶体管状态，即非活动状态，以便不干扰接收到的信号。为了在其他时隙中传输信号，例如将晶体管设置为第二晶体管状态以放大待传输的信号。
[0004]为了以可再现的方式放大AC信号，在没有待放大的施加信号的情况下，每次晶体管被切换到第二状态时，通过被设置在第二晶体管状态下处于操作点的晶体管的电流应该是相同的。然而，由于诸如电荷俘获之类的效应，或者紧在转变到第二晶体管状态之后，可能会产生不同的(例如较低的)电流，并且仅在一段时间之后实际期望的标称电流才流动。自热等其他效应也可能影响电流。例如，在通信中，这可能会导致发送符号失真，从而导致通信错误。
[0005]这种效应对于诸如基于氮化镓的高电子迁移率晶体管(GaNHEMT)之类的宽带隙材料晶体管可能特别明显，但是也可能出现在其他晶体管类型中。一种常规的解决方案是在第一状态下使晶体管尽可能少地截止(或者换句话说，使晶体管不完全截止)，这可以减少俘获效应。但是，这可能会增加噪声。另一种解决方案是对待放大的信号进行预失真，这需要附加的信号处理。

技术实现思路

[0006]提供如权利要求1所定义的电路和如权利要求13所定义的方法。从属权利要求限定了进一步的实施例以及包括这种电路的设备。
[0007]根据一个实施例，提供了一种用于对晶体管进行偏置的电路，包括：
[0008]输出端子，被配置为耦合到晶体管的控制端子，以及
[0009]电路装置，被配置为选择性地：
[0010]‑
在第一状态下，在输出端子处输出具有第一电压电平的控制信号，以将晶体管设置到第一晶体管状态，或者
[0011]‑
在第二状态下，通过首先输出处于不同于第一电压电平的第二电压电平的控制信号，随后随时间将控制信号从第二电压电平朝向不同于第一和第二电压电平的第三电压电平改变，来在输出端子处输出控制信号以将晶体管设置到第二晶体管状态，
[0012]其中，该电路被配置为：基于在第二状态之前的第一状态的持续时间或第一电压电平中的至少一个，来选择在第二电压电平与第三电压电平之间的差异。
[0013]根据另一个实施例，提供了一种用于对晶体管进行偏置的方法，包括，选择性地：
[0014]‑
在第一状态下，向晶体管的控制端子输出处于第一电压电平的控制信号，以将晶体管设置为第一晶体管状态，或者
[0015]‑
在第二状态下，为了将晶体管设置为第二晶体管状态，首先以不同于第一电压电平的第二电压电平输出控制信号，随后随时间将控制信号从第二电压电平向不同于第一和第二电压电平的第三电压电平改变，
[0016]该方法还包括：基于在第二状态之前的第一状态的持续时间或第一电压电平中的至少一个来选择在第二电压电平与第三电压电平之间的差异。
[0017]以上
技术实现思路
仅提供了对一些实施例的简要概述，并且不应被解释为以任何方式进行限制，因为其他实施例可以包括与上文明确提及的特征不同的特征。
附图说明
[0018]图1是根据一个实施例的设备的框图。
[0019]图2是图示了根据一些实施例的方法的流程图。
[0020]图3是根据一个实施例的设备的电路图。
[0021]图4是图示了图3的实施例的示例信号的图。
[0022]图5是图示了控制方案的实施例的图。
[0023]图6是根据又一个实施例的设备的电路图。
具体实施方式
[0024]下面将参考附图详细描述各种实施例。这些实施例仅通过示例的方式给出，并且不应被解释为限制性的。例如，虽然示出的实施例包括某些特征(组件、元件、设备、动作、事件、方法步骤)，但是在其他实施例中，这些特征中的一些特征可以被省略或由替代特征代替。除非另有说明，否则可以组合来自不同实施例的特征。针对其中一个实施例所描述的变化和修改也适用于其他实施例，并且因此将不再重复描述。
[0025]除非另有说明，否则本文所描述的连接和耦合是指电连接或耦合。这种连接或耦合可以被修改，例如通过移除元件或通过提供附加的中间元件，只要连接或耦合的一般目的没有明显被改变即可，连接或耦合的一般目的例如是提供特定信号、特定电压、特定控制等。
[0026]在本文中，晶体管一般将被描述为包括控制端子和两个负载端子(第一和第二负载端子)。通过向晶体管的控制端子施加控制信号，例如负载端子之间的电阻，可以设置流经晶体管的操作点和/或负载端子的电流。如本文者所使用的，术语晶体管包括各种类型的晶体管，如场效应晶体管(FET)、双极结型晶体管(BJT)或隔离栅双极晶体管(IGBT)。在场效应晶体管的情况下，控制端子对应于栅极端子，并且负载端子对应于源极端子和漏极端子。
在双极结型晶体管的情况下，控制端子对应于基极端子，并且负载端子对应于集电极端子和发射极端子。在IGBT的情况下，控制端子对应于栅极端子，并且负载端子对应于集电极端子和发射极端子。
[0027]场效应晶体管可以包括各种子类型，如金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)、高电子迁移率晶体管(HEMT)等。晶体管可以基于各种半导体材料，如IV族材料，包括硅、锗、碳及其化合物，如SiGe或SiC，或者III
‑
V族半导体，如砷化镓(GaAs)或氮化镓(GaN)。虽然在下文描述的一些实施例中使用特定晶体管类型，但应理解，本文所讨论的用于对晶体管进行偏置的概念也可应用于其他晶体管类型。
[0028]现在转向附图，图1是图示了根据一个实施例的设备的框图。
[0029]图1的设备包括晶体管13和用于对晶体管13进行偏置的电路10。
[0030]电路10包括耦合到晶体管13的控制端子14的输出端子12。此外，晶体管13包括第一负载端子15和第二负载端子16。在操作中，例如，负载端子15、16中的一个可以耦合到负载。在一些应用中，晶体管13可以操作为放大器或放大器的一部分。在这种情况下，电路10可以用于设置晶体管本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于对晶体管(13、310)进行偏置的电路(10)，包括：输出端子(12、38)，被配置为耦合到所述晶体管(13、310)的控制端子(14)，电路装置(11)，所述电路装置(11)被配置为选择性地：在第一状态下，在所述输出端子(12、38)处输出具有第一电压电平(V1)的控制信号(42)，以将所述晶体管(13、310)设置为第一晶体管状态，或者在第二状态下，通过首先输出处于不同于所述第一电压电平(V1)的第二电压电平(V2)的所述控制信号(42)、随后随时间将所述控制信号(42)从所述第二电压电平(V2)朝向不同于所述第一电压电平(V1)和所述第二电压电平(V2)的第三电压电平(V3)改变，来在所述输出端子(12、38)处输出所述控制信号(42)，以用于将所述晶体管(13、310)设置为第二晶体管状态，其中所述电路被配置为：基于在所述第二状态之前的所述第一状态的持续时间或所述第一电压电平(V1)中的至少一个，来选择在所述第二电压电平(V2)与所述第三电压电平(V3)之间的差异(44)。2.根据权利要求1所述的电路(10)，其中在输出具有所述第二电压电平(V2)的所述控制信号(42)与输出具有所述第三电压电平(V2)的所述控制信号(42)之间的持续时间至少为10μs。3.根据权利要求1或2所述的电路(10)，其中在所述第一状态结束时输出具有所述第一电压电平(V1)的所述控制信号(42)与所述第二状态开始时输出具有所述第二电压电平(V2)的所述控制信号(42)之间的持续时间小于10μs。4.根据权利要求1至3中任一项所述的电路(10)，还包括：控制电路装置(50
‑
58)，被配置为控制所述控制信号(42)从所述第二电压电平(V2)朝向所述第三电压电平(V3)的改变。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电路，其中以下至少一项是可配置的：在输出具有所述第二电压电平(V2)的所述控制信号(42)与输出具有所述第三电压电平(V3)的所述控制信号(42)之间的持续时间(46)、所述控制信号(42)的在所述第二电压电平(V2)与所述第三电压电平(V3)之间的斜率(45)、以及所述控制信号(42)的在所述第二电压电平(V2)与所述第三电压电平(V3)之间的波形。6.根据权利要求5所述的电路(10)，其中所述电路被配置为：基于在所述第二状态之前的所述第一状态的持续时间或所述第一电压电平(V1)中的至少一个，来选择以下至少一项：在输出具有所述第二电压电平(V2)的所述控制信号(42)与输出具有第三电压电平(V3)的所述控制信号(42)之间的所述持续时间(46)、所述控制信号(42)的在所述第二电压电平(V2)与所述第三电压电平(V3)之间的所述斜率(45)、以及所述控制信号(42)的在所述第二电压电平(V2)与第三...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：英飞凌科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：