增益均衡器和控制增益均衡器的可调增益的方法技术

本申請提供一种增益均衡器，包括：第一共源极级，被配置为将可调增益施加到输入信号，以生成放大信号，其中，所述第一共源极级包括：第一输入晶体管和第二输入晶体管，被配置为分别通过所述第一输入晶体管的栅极端和所述第二输入晶体管的栅极端接收输入信号；以及第一级联晶体管和第二级联晶体管，分别耦接所述第一输入晶体管和所述第二输入晶体管，用于分别通过所述第一级联晶体管的漏极端和所述第二级联晶体管的漏极端输出所述放大信号，以及第一开关阵列，耦接于所述第一级联晶体管的源极端和所述第二级联晶体管的源极端之间，其中所述可调增益是根据所述第一开关阵列的等效阻抗控制的。抗控制的。抗控制的。

【技术实现步骤摘要】
增益均衡器和控制增益均衡器的可调增益的方法


[0001]本专利技术涉及增益均衡，更具体地，涉及增益均衡器和用于控制增益均衡器的可调增益的方法。

技术介绍

[0002]增益均衡器(gain equalizer)通常放置在并行信号路径中，用于补偿由一些路径设置和相移(phase
‑
shifting)操作引起的增益变化。最好设计一个具有精细增益步长分辨率(fine gain step resolution)、宽增益调谐范围和小相位变化的增益均衡器，以用于不同增益设置。实际上，当在增益均衡器中加入一些模块来实现上述设计要求时，增益均衡器的设计可能面临几个挑战。例如，这些块可能导致绝对增益值、频率上的增益平坦度、线性噪声相关性能等对工艺变化(process variation)敏感，并且可能会大大增加整体功耗，以确保上述设计要求可以在所有工艺角(process corner)下能够实现。
[0003]因此，需要一种新颖的增益均衡器架构和相关方法，其可以使增益均衡器满足设计要求而不引入任何副作用或以不太可能引入副作用的方式。

技术实现思路

[0004]本专利技术的一个目的是提供一种增益均衡器和一种用于控制增益均衡器的可调增益的方法，以优化增益均衡器的整体性能(包括关于不同增益设置的增益步长分辨率、增益调谐范围、最小的相位变化等)，而不会恶化与增益精度、增益平坦度、线性度、噪声等相关的性能。
[0005]本专利技术的至少一个实施例提供了一种增益均衡器。增益均衡器包括第一共源极级(common source stage)和第一开关阵列。第一共源极级被配置为将可调增益应用于输入信号，以便生成放大信号。第一共源极级包括第一输入晶体管、第二输入晶体管、第一级联(cascode)晶体管和第二级联晶体管，其中第一级联晶体管和第二级联晶体管分别耦接至第一输入晶体管和第二输入晶体管。第一输入晶体管和第二输入晶体管被配置为分别通过第一输入晶体管和第二输入晶体管的栅极端接收输入信号，并且第一级联晶体管和第二级联晶体管被配置为分别通过第一级联晶体管和第二级联晶体管的漏极端输出放大信号。此外，第一开关阵列耦接于第一级联晶体管的源极与第二级联晶体管的源极之间，其中可调增益是根据第一开关阵列的等效阻抗控制的。
[0006]本专利技术的至少一个实施例提供了一种用于控制增益均衡器的可调增益的方法。该方法包括：利用增益均衡器的第一共源极级分别通过第一共源极级内的第一输入晶体管的栅极端和第二输入晶体管的栅极端接收输入信号。利用第一共源极级将可调增益施加到输入信号以分别在第一共源极级内的第一级联晶体管的漏极端和第二级联晶体管的漏极端上产生放大信号，其中第一级联晶体管和第二级联晶体管分别耦接第一输入晶体管与第二输入晶体管。利用增益均衡器的第一开关阵列，以根据增益均衡器的第一开关阵列的等效阻抗来控制可调增益，其中第一开关阵列耦接在第一级联晶体管的源极与第二级联晶体管
的源极之间。
[0007]本专利技术实施例提供的增益均衡器及方法利用开关阵列分流(split)输出电流以控制可调增益。由于开关阵列没有放置在增益均衡器的增益级的输出节点，所以增益均衡器的频率响应不会受到开关阵列的很大影响。此外，开关阵列不耦接到额外的电源供应端，因此避免了重调制(re
‑
modulation)问题。
[0008]本领域的普通技术人员在阅读了以下各图和附图中所示的优选实施例的详细描述后，本专利技术的这些和其他目标无疑将变得显而易见。
附图说明
[0009]图1是示出本专利技术实施例的相控阵(phased array)的示意图。
[0010]图2是根据本专利技术实施例的增益均衡器的示意图。
[0011]图3为根据本专利技术另一实施例的增益均衡器的示意图。
[0012]图4为根据本专利技术又一实施例的增益均衡器的示意图。
[0013]图5为根据本专利技术又一实施例的增益均衡器的示意图。
[0014]图6为根据本专利技术实施例的增益均衡器的可调增益控制方法的工作流程图。
具体实施方式
[0015]以下描述和权利要求使用某些术语，以指代特定组件。本领域的技术人员将会理解，电子设备制造商可以用不同的名称来指代组件。本申请无意区分名称不同但功能相同的组件。在以下描述和权利要求中，术语“包括”和“包含”以开放式方式使用，因此应被解释为表示“包括但不限于
……”
。此外，术语“耦接”旨在表示间接或直接电连接。因此，如果一个设备耦接到另一个设备，则该连接可以是直接电连接，或经由其他设备和连接的间接电连接。
[0016]图1是示出根据本专利技术实施例的诸如射频(RF)相移相控阵(phase
‑
shifting phased array)10的相控阵的示意图。如图1所示，射频相移相控阵10可以包括并联设置的多个信号路径，例如信号路径100
‑
1、100
‑
2、
……
、100
‑
N，其中N可以为正整数。在本实施例中，信号路径100
‑
1可包括提供相移Φ1的移相器PS1和提供可调增益G1的增益均衡器GE1，信号路径100
‑
2可包括提供相移Φ2的移相器PS2和提供可调增益G2的增益均衡器GE2，其余类推，例如信号路径100
‑
N可以包括提供相移Φ
N
的移相器PS
N
和提供可调增益G
N
的增益均衡器GE
N
。实际上，除了不同的相移Φ1、Φ2、...和Φ
N
，移相器PS1、PS1、...和PS
N
还可以提供不同的增益。因此，增益均衡器GE1、GE1、
…
和GE
N
被配置为将相应的增益应用于路径100
‑
1、100
‑
2、
…
和100
‑
N上的信号，以补偿移相器PS1、PS1、
……
和PS
N
提供的增益。因此，需要优化每个增益均衡器GE1、GE1、
……
、GE
N
的增益精度、增益步长分辨率和增益调谐范围，以使路径100
‑
1、100
‑
2、
……
、和100
‑
N的总增益尽可能相等。实际上，增益均衡器GE1、GE1、
……
和GE
N
也提供相移。因此，最好是使增益均衡器GE1、GE1、
……
和GE
N
提供的相移最小，以防止增益均衡器GE1、GE1、
……
和GE
N
以及移相器PS1、PS1、和PS
N
设计被反复修改。
[0017]图2为根据本专利技术实施例的增益均衡器20的示意图。如图2所示，增益均衡本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种增益均衡器，其特征在于，包括：第一共源极级，被配置为将可调增益施加到输入信号，以生成放大信号，其中，所述第一共源极级包括：第一输入晶体管和第二输入晶体管，被配置为分别通过所述第一输入晶体管的栅极端和所述第二输入晶体管的栅极端接收输入信号；以及第一级联晶体管和第二级联晶体管，分别耦接所述第一输入晶体管和所述第二输入晶体管，用于分别通过所述第一级联晶体管的漏极端和所述第二级联晶体管的漏极端输出所述放大信号，以及第一开关阵列，耦接于所述第一级联晶体管的源极端和所述第二级联晶体管的源极端之间，其中所述可调增益是根据所述第一开关阵列的等效阻抗控制的。2.如权利要求1所述的增益均衡器，其特征在于，所述第一开关阵列包括多个开关，所述多个开关并联连接在所述第一级联晶体管的源极端和所述第二级联晶体管的源极端之间。3.如权利要求2所述的增益均衡器，其特征在于，所述第一开关阵列的等效阻抗是通过控制所述多个开关中的开关的导通或关断确定的。4.如权利要求2所述的增益均衡器，其特征在于，所述第一输入晶体管、第二输入晶体管、第一级联晶体管和第二级联晶体管中每个晶体管为N型晶体管，所述多个开关中的每个开关包括N型晶体管。5.如权利要求2所述的增益均衡器，其特征在于，所述第一输入晶体管、第二输入晶体管、第一级联晶体管和第二级联晶体管中每个晶体管为P型晶体管，所述多个开关中的每个开关包括P型晶体管。6.如权利要求1所述的增益均衡器，其特征在于，还包括：第二共源极级，包括：第三输入晶体管和第四输入晶体管，被配置为分别通过所述第三输入晶体管的栅极端和所述第四输入晶体管的栅极端接收所述输入信号；以及第三级联晶体管与第四级联晶体管，其中所述第三级联晶体管耦接于所述第三输入晶体管与所述第一级联晶体管的漏极端之间，所述第四级联晶体管耦接于所述第四输入晶体管与所述第二级联晶体管的漏极端之间；以及第二开关阵列，耦接于所述第三级联晶体管的源极端和所述第四级联晶体管的源极端之间，其中所述可调增益是还根据所述第二开关阵列的等效阻抗控制的。7.如权利要求6所述的增益均衡器，其特征在于，所述第一输入晶体管、第二输入晶体管、第一级联晶体管和第二级联晶体管中每个级联晶体管是N型晶体管，所述第一开关阵列中的各开关包括N型晶体管，所述第三输入晶体管、所述第四输入晶体管、所述第三级联晶体管和所述第四级联晶体管中每个晶体管为P型晶体管，以及所述第二开关阵列中的每个开关包括P型晶体管。8.如权利要求1所述的增益均衡器，其特征在于，所述第一开关阵列包括多个串联的开关子阵列，所述多个开关子阵列中的每个开关子阵列的等效阻抗是可调的。9.如权利要求8所述的增益均衡器，其特征在于，所述每个开关子阵列包括并联在所述每个开关子阵列的第一端和第二端之间的多个开关，所述多个开关子阵列经由每个开关子
阵列的所述第一端和所述第二端串联连接。10.如权利要求1所述的增益均衡器，其特征在于，还包括：变压器，耦接所述第一级联晶体管的漏极端和所述第二级联晶体管的漏极端，用于将所述放大信号转换为输出信号。11.一种增益均衡器可调增...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓志明，仲潜，高立，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：