[發明專利]工藝補償的HBT功率放大器偏置電路和方法

有效

• 申請號: 201380037566.5
• 申請日: 2013-06-13
• 公開（公告）號: CN104508975B
• 公開（公告）日: 2018-02-16
• 發明（設計）人: D.S.里普利;P.J.萊托拉;P.J.贊帕迪;H.邵;T.M.科;M.T.奧扎拉斯
• 申請（專利權）人: 天工方案公司
• 主分類號: H03F1/30
• 分類號: H03F1/30;H03F3/19
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所11105
• 代理人: 于小寧

相關申請

本公開要求于2012年6月14日提交的名稱為“PROCESS-COMPENSATED HBT POWER AMPLIFIER BIAS CIRCUITS AND METHODS(工藝補償的HBT功率放大器偏置電路和方法)”的美國61/659,701號臨時申請以及于2012年6月14日提交的名稱為“RF POWER AMPLIFIERS HAVING SEMICONDUCTOR RESISTORS(具有半導體電阻器的RF功率放大器)”的美國61/659,834號臨時申請的優先權，其公開內容通過引用而被明確地整體結合于此。

技術領域

本公開一般地涉及功率放大器。更具體地，本公開涉及異質結雙極型晶體管(HBT)功率放大器偏置電路。

背景技術

功率放大器通常是可以放大輸入信號以產生顯著地大于所述輸入信號的輸出信號的有源元件。存在許多類型的功率放大器以及存在許多制造功率放大器的方式。例如，一些功率放大器可以利用異質結雙極型晶體管(HBT)制造。

許多HBT功率放大器利用二極管堆棧偏置配置。在一些這樣的配置中，二極管堆棧偏置配置表現出對器件β(beta)的敏感性，這可能導致放大器的顯著的靜態電流變化。此外，靜態電流的變化可能影響性能參數并且可能使產品良率劣化。

發明內容

根據一些實施例，本公開涉及用于偏置功率放大器的系統。所述系統可以包括第一裸芯，所述第一裸芯包括功率放大器電路以及具有取決于第一裸芯的一個或多個狀態的電氣性質的無源組件。此外，所述系統可以包括第二裸芯，所述第二裸芯包含偏置信號產生電路，所述偏置信號產生電路被配置為至少部分基于第一裸芯的無源組件的電氣性質的測量結果(measurement)產生偏置信號。

在一些情況中，所述第一裸芯包括異質結雙極型晶體管(HBT)裸芯，并且所述第二裸芯包括硅裸芯。此外，所述無源組件可以包括由HBT裸芯的一部分形成的電阻器。此外，所述無源組件的電氣性質可以包括電氣電阻。

對于一些實施例，所述電阻器由HBT裸芯的基極材料形成。此外，所述第一裸芯的一個或多個狀態可以包括所述HBT裸芯的溫度。此外，所述電阻器可以具有與第一裸芯的溫度近似成比例的電阻值。在一些實施例中，所述一個或多個狀態可以包括HBT裸芯的工藝變化。可替換地或額外地，所述一個或多個狀態可以包括與HBT裸芯相關聯的β參數。

此外，在一些情況中，所述偏置信號產生電路包括被配置為將參考電流提供到所述電阻器的V-I電路。所述參考電流可以具有取決于所述電阻器的電阻的值。此外，在一些情況中，所述V-I電路基于PTAT參考電壓提供所述參考電流，所述PTAT參考電壓基本上獨立于所述第一裸芯的一個或多個狀態。此外，在一些情況中，所述V-I電路還被配置為基于所述電阻器所吸收的參考電流產生所述偏置信號。

這里所述的某些實施例涉及功率放大器模塊。所述功率放大器模塊可以包括被配置為容納多個組件的封裝基板，此外，所述功率放大器模塊可以包括安裝在所述封裝基板上的第一裸芯。所述第一裸芯可以包括功率放大器電路以及具有取決于第一裸芯的一個或多個狀態的電氣性質的無源組件。此外，所述功率放大器可以包括安裝在所述封裝基板上并且與所述第一裸芯互連的第二裸芯。所述第二裸芯可以包括偏置信號產生電路，所述偏置信號產生電路被配置為至少部分基于第一裸芯的無源組件的電氣性質的測量結果產生偏置信號。

在一些實例中，所述第一裸芯包括安裝在所述封裝基板上的III-V半導體裸芯。此外，所述第一裸芯可以包括具有在子集電極層之上的所選擇的層的HBT。所述第一裸芯還可以包括半導體電阻器，該半導體電阻器具有相對于所選擇的層橫向布置并且與所選擇的層電隔離的電阻層的半導體電阻器。所述電阻層和所選擇的層可以由基本上相同的材料形成。此外，所述無源組件可以包括所述半導體電阻器。

在一些實施例中，所選擇的層包括基極層。此外，在一些情況中，所選擇的層包括子集電極層。所述半導體電阻器還可以包括布置在所述電阻層上以產生所述半導體電阻器的電阻值的電接觸墊。在一些實例中，所述半導體電阻器連接到位于所述第一裸芯外部的電路。此外，所述半導體電阻器可以被配置為對與所述HBT的所選擇的層相關聯的一個或多個狀態的改變敏感。