[發(fā)明專利]具有可編程輸出阻抗調(diào)節(jié)電路的驅(qū)動器放大器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980129340.1
• 申請日: 2009-07-30
• 公開（公告）號: CN102106081A
• 公開（公告）日: 2011-06-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 阿爾溫德·基爾蒂;柯金書
• 申請（專利權(quán)）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03F1/56
• 分類號: H03F1/56
• 代理公司: 北京律盟知識產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11287
• 代理人: 宋獻(xiàn)濤

技術(shù)領(lǐng)域

所揭示的實施例涉及放大器和阻抗匹配。

背景技術(shù)

在移動通信裝置(例如，蜂窩式電話)的無線電發(fā)射器中，第一集成電路上的驅(qū)動器放大器常用于驅(qū)動另一集成電路上的功率放大器。所述功率放大器又驅(qū)動天線，以使得從所述天線輻射射頻信號。

圖1(現(xiàn)有技術(shù))為典型電路的框圖。驅(qū)動器放大器1為第一集成電路2的一部分。所說明的特定驅(qū)動器放大器包括兩個級3和4。每一級包括多個單元。如果所述驅(qū)動器放大器以較多功率增益進(jìn)行放大，則每一級的較多單元經(jīng)啟用。如果所述驅(qū)動器放大器以較少功率增益進(jìn)行放大，則每一級的較少單元經(jīng)啟用。所述驅(qū)動器放大器將輸出信號供應(yīng)到輸出端子5上、且穿過離散組件的匹配網(wǎng)絡(luò)6并到達(dá)第二集成電路8的輸入端子7。第二集成電路8包括接收來自輸入端子7的信號、放大所述信號，并將所述信號的放大版本輸出到輸出端子10上并到達(dá)天線11的功率放大器9。為了實現(xiàn)低失真和最佳功率傳遞，驅(qū)動器放大器1的輸出阻抗應(yīng)使得阻抗匹配發(fā)生于功率放大器的輸入處的端子7處。舉例來說，市售功率放大器集成電路可在經(jīng)放大的信號的頻帶中具有50歐姆的相對恒定的輸入阻抗。遺憾的是，當(dāng)驅(qū)動器放大器的功率歸因于使用所述驅(qū)動器放大器中越來越少的單元而降低時，所述驅(qū)動器放大器的輸出阻抗改變。在此情形下，向端子5內(nèi)窺視的輸出阻抗可視許多因素而增加或降低。不管輸出阻抗是增加還是降低，輸出阻抗的改變可導(dǎo)致端子7處的不合意的阻抗失配，并因此可導(dǎo)致放大器中的失真。

圖2(現(xiàn)有技術(shù))為說明端子7處的阻抗匹配可如何視在驅(qū)動器放大器中所使用的單元的數(shù)目而改變的實例的圖表。在圖1中，用參考數(shù)字13和14識別驅(qū)動器放大器1的兩個級中的單元。1到16的水平刻度表示16個單元14中的經(jīng)啟用且用于驅(qū)動器放大器1的第二級4中的單元數(shù)目。圖2的垂直軸上的量VSWR(電壓駐波比)被認(rèn)為是失配的測量。端子7處的VSWR應(yīng)為2:1或更小，但在低功率電平處，所述VSWR高得多。此為不合意的且可導(dǎo)致不合意的失真被引入到輸出到天線11上的信號中。

圖3(現(xiàn)有技術(shù))為用于處理圖2中所說明的問題的電路的圖。所述電路包括可編程匹配網(wǎng)絡(luò)15。可編程匹配網(wǎng)絡(luò)15可用于改變驅(qū)動器放大器1的輸出阻抗(向輸出端子5內(nèi)窺視的阻抗)。作為一實例，對于在1.5到2.0千兆赫茲的范圍中的操作頻率，電容器16可具有數(shù)十微微法拉的電容。當(dāng)驅(qū)動器放大器的功率增益改變且所使用單元的數(shù)目改變時，可變電阻器17的電阻改變以維持從端子7向后看到的大體上恒定的阻抗。圖2的在驅(qū)動器放大器與功率放大器之間的在端子7處的阻抗失配得以降低或消除。遺憾的是，圖3的電路僅可適用于在單一頻帶中的信號的操作。然而，可需要移動通信裝置(發(fā)射器為其一部分)可在多個頻帶中操作。

圖4(現(xiàn)有技術(shù))為可用于發(fā)射器可在多個頻帶中操作的應(yīng)用中的電路拓?fù)涞膱D。使用兩個單獨的驅(qū)動器放大器/匹配網(wǎng)絡(luò)/功率放大器鏈18和19。一個鏈經(jīng)阻抗匹配以用于在第一頻帶的頻率下進(jìn)行的操作，而另一鏈經(jīng)阻抗匹配以用于在第二頻帶的頻率下進(jìn)行的操作。提供輸出多路復(fù)用器20以將天線11耦合到適當(dāng)鏈的輸出。然而，圖4的電路為不合意地大且昂貴的，因為使用驅(qū)動器放大器和匹配網(wǎng)絡(luò)和功率放大器的兩個單獨的集合。

圖5(現(xiàn)有技術(shù))為并無圖4的電路的冗余電路的缺點的可操作于多個頻帶中的電路的圖。經(jīng)耦合到驅(qū)動器放大器1的輸出節(jié)點12的匹配網(wǎng)絡(luò)21實際上涉及兩個電容器和電阻器阻抗匹配電路22和23。通過斷開且閉合開關(guān)24和25中的適當(dāng)者而將阻抗匹配電路中的適用于操作的頻帶的一者耦合到驅(qū)動器放大器1的輸出。舉例來說，匹配網(wǎng)絡(luò)21的電容器26和27中的每一者可較大且可具有數(shù)十微微法拉的電容。為了實現(xiàn)這些電容器，可消耗大量裸片空間。舉例來說，如果圖5的電路將可操作以放大第一頻帶(2.0千兆赫茲加或減50兆赫茲)中的2.0千兆赫茲的信號或放大第二頻帶(1.5千兆赫茲加或減50兆赫茲)中的1.5千兆赫茲的信號，則電容器26和27可具有約30微微法拉和12微微法拉的電容。

發(fā)明內(nèi)容

第一集成電路(例如，RF收發(fā)器集成電路)中的驅(qū)動器放大器適于將RF信號驅(qū)動到輸出節(jié)點上且穿過所述第一集成電路的輸出端子、且穿過匹配網(wǎng)絡(luò)、并到達(dá)第二集成電路的輸入端子上。第二集成電路中的功率放大器將所述信號的放大版本供應(yīng)到天線以進(jìn)行發(fā)射。舉例來說，此類型的系統(tǒng)可實施于蜂窩式電話中。