[實用新型]一種輸出功率可調節的射頻功率放大器電路

有效

• 申請號: 201220219834.8
• 申請日: 2012-05-15
• 公開（公告）號: CN202652152U
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 潘文光;于云豐;肖時茂;黃偉
• 申請（專利權）人: 無錫中科微電子工業技術研究院有限責任公司
• 主分類號: H03F3/20
• 分類號: H03F3/20;H03F3/189
• 代理公司: 無錫市大為專利商標事務所 32104
• 代理人: 曹祖良

技術領域

本實用新型涉及一種射頻集成電路，具體是一種片上集成的輸出功率可調節的射頻功率放大器電路。

背景技術

在短短的幾年時間里，短距離無線通信技術得到了巨大的發展。基于藍牙、Zigbee、UWB等各種無線通信協議以及自定義協議的芯片層出不窮，且應用價格越來越低。這一切全都依賴于射頻集成電路技術的逐步成熟。傳統的生產射頻芯片的工藝主要是以GaAs、InP等特殊工藝為主，但是隨著CMOS工藝特征尺寸的減小，其截止頻率增加，如65nm?CMOS工藝的特征頻率可達150GHz，接近GaAs工藝水平。且CMOS制造工藝已經很成熟，其制造成本遠低于GaAs、InP等特殊工藝。同時，目前數字集成電路基本由CMOS工藝實現，這樣基于CMOS的射頻電路可與數字電路集成于同一芯片上。目前基于CMOS工藝的大規模量產射頻IC仍多集中于10GHz以下頻率，應用在對性能要求不高的場合，如環境噪聲較小的短距離、低數據率收發器。

采用CMOS工藝實現短距離無線收發芯片的技術目前已經比較成熟，短距離無線收發芯片已經廣泛地應用在無線鼠標、無線遙控、無線數傳、以及其他無線網絡系統中。在市場上，已經出現了多款產品，無線收發芯片的競爭日趨激烈。如何縮減芯片面積，節省成本，降低功耗，已經成為短距離無線收發芯片設計的焦點。

射頻功率放大器工作于無線收發芯片內部的發射鏈路中，用于將有用信號進行放大，并通過天線發射出去。采用CMOS工藝設計射頻功率放大器技術已經比較成熟。功率放大器的設計通常要求其輸出功率可以調節以滿足不同場合的應用，在通信距離較遠時，增加發射功率，當通信距離較近時，減小發射功率，從而節省功耗。

發明內容

本實用新型提出了一種輸出功率可調節的射頻功率放大器電路，該功率放大器電路有8種輸出功率，以適應不同的應用場景。該功率放大器電路可用于短距離無線收發器芯片中。

按照本實用新型提供的技術方案，一種輸出功率可調節的射頻功率放大器電路包括：一個偏置電路、一個驅動級電路和一個輸出級電路；所述偏置電路的輸出端連接驅動級電路，為驅動級電路提供偏置電壓，驅動級電路采用全差分放大器電路結構，驅動級電路的輸出端連接輸出級電路，輸出級電路采用偽差分放大器結構，輸出級電路的匹配電路采用片外匹配形式，輸出級電路內部有控制開關，切換輸出級電路的兩種功率輸出，輸出級電路輸出大功率給負載電路。

所述的偏置電路結構包括：第七PMOS管的源端接電源，第七PMOS管的柵端和漏端連接在一起，并連接系統提供的電流基準的一端，電流基準的另一端接地；第七PMOS管柵端分別連接第七一PMOS管柵端、第七三PMOS管柵端、第七五PMOS管柵端和第七七PMOS管柵端，為第七一PMOS管、第七三PMOS管、第七五PMOS管和第七七PMOS管提供偏置電壓；第七一PMOS管、第七三PMOS管、第七五PMOS管和第七七PMOS管的源端均接電源，第七一PMOS管的漏端連接第七二PMOS管的源端；第七三PMOS管的漏端連接第七四PMOS管的源端，第七五PMOS管的漏端連接第七六PMOS管的源端，第七七PMOS管的漏端連接第七八PMOS管的源端；第七二PMOS管的柵端連接第三控制信號，第七四PMOS管的柵端連接第二控制信號，第七六PMOS管的柵端連接第一控制信號，第七八PMOS管的柵端連接第零控制信號，第七二PMOS管漏端、第七四PMOS管漏端、第七六PMOS管漏端、第七八PMOS管漏端、第六NMOS管的漏端和柵端連接在一起，第六NMOS管漏端接收第七二PMOS管、第七四PMOS管、第七六PMOS管、第七八PMOS管的漏端電流，第六NMOS管的柵端和漏端相連生成一個偏置電壓輸出，第六NMOS管源端接地。