[發明專利]多級放大器

在審

• 申請號: 201380066206.8
• 申請日: 2013-12-19
• 公開（公告）號: CN104871427A
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: V·翰納瑟卡蘭
• 申請（專利權）人: 高通股份有限公司
• 主分類號: H03F1/02
• 分類號: H03F1/02;H03F3/45
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 袁逸

背景

領域

本發明一般涉及電子放大器。更具體地，本發明包括涉及低壓多級放大器的實施例。

背景技術

無線通信系統被廣泛部署以提供諸如語音、視頻、數據以及類似物等的各種類型的通信內容。這些系統可以是能夠支持多個無線通信設備與一個或多個基站的同時通信的多址系統。

無線通信設備通常由電池供電。隨著無線通信設備的功能性變得更為復雜，所以希望無線通信設備使電池壽命最大化。通過減少無線通信設備的功耗，電池壽命可得以增加。減少功耗的一種方式是在無線通信設備內使用更為高效的放大器。例如，使用較低電源電壓的放大器可以比使用較高電源電壓的放大器更為高效。使用較低電源電壓同時又提供必要增益的放大器可實現各種益處。

存在降低多級放大器的功耗的需要。更具體地，存在對降低多級放大器的輸出級的電源電壓的實施例的需要。

附圖簡述

圖1是包括配置成接收正電源電壓和負電源電壓的放大器的設備。

圖2是解說放大器的正電源電壓和該放大器的負電源電壓的波形的標繪圖。

圖3是解說多級放大器的框圖。

圖4解說了多級放大器。

圖5解說了根據本發明的一示例性實施例的低壓多級放大器。

圖6解說了根據本發明的一示例性實施例的低壓多級放大器的偏置電路系統。

圖7是解說包括配置成用于在低電源電壓下操作的輸出級的多級放大器的仿真結果的標繪圖。

圖8是解說根據本發明的示例性實施例的方法的流程圖。

圖9是解說根據本發明的示例性實施例的另一方法的流程圖。

詳細描述

以下結合附圖闡述的詳細描述旨在作為本發明的示例性實施例的描述，而無意表示能在其中實踐本發明的僅有實施例。貫穿本描述使用的術語“示例性”意指“用作示例、實例或解說”，并且不應當一定要解釋成優于或勝過其他示例性實施例。本詳細描述包括具體細節以提供對本發明的示例性實施例的透徹理解。對于本領域技術人員將顯而易見的是，沒有這些具體細節也可實踐本發明的示例性實施例。在一些實例中，公知的結構和設備以框圖形式示出以免湮沒本文中給出的示例性實施例的新穎性。

如本文中所描述的示例性實施例涉及用于使多級放大器的輸出級的電源電壓最小化并由此提高該多級放大器的電壓效率的實施例。根據本發明的各種示例性實施例，多級放大器可包括配置成用于在低電源電壓(例如，+/-0.1伏)下操作的輸出級。僅作為示例，輸出級可包括耦合到正電源電壓和輸出的第一晶體管、以及耦合到負電源電壓和該輸出的第二晶體管。該輸出級還可包括具有第一端子和第二端子的第三晶體管，第三晶體管的第一端子耦合到第一晶體管的第一端子并且第三晶體管的第二端子耦合到第一晶體管的第二端子，并且第三晶體管配置成若正電源電壓低于閾值則被激活。

圖1是包括配置成從數模轉換器(DAC)104接收模擬信號的功率放大器(PA)102的設備100的框圖。進一步地，PA?102配置成接收正電源電壓V_pos和負電源電壓V_neg，并且輸出一輸出電壓V_OUT。圖2解說了放大器的正電源電壓V_pos、負電源電壓V_neg和輸出電壓V_OUT的波形。如將會被本領域普通技術人員所理解的，常規放大器(例如，功率放大器)的功率輸出級可要求大約0.9伏或更高的正電源電壓(例如，正電源電壓V_pos)以及大約-0.9伏或更低的負電源電壓(例如負電源電壓V_neg)。

圖3是解說多級放大器106的框圖，其可包括AB類放大器、G類放大器、H類放大器、軌切換放大器、具有無限可變電源軌的放大器、或其任何組合。進一步地，多級放大器106可包括運算放大器、功率放大器、分配放大器、或其任何組合。如圖1中所解說的，功率放大器102可包括多級放大器106。

多級放大器106包括多個放大級。更具體而言，例如，多級放大器106可包括第一級Gm1?110、第二級Gm2?112、阻尼級GmD?114和輸出級Gm3?116。多個放大級可以允許多級放大器106以最小失真和最低功耗來放大輸入信號108并生成經放大輸出信號120。