[發明專利]用于進行自偏置且自調節共模放大的方法和設備

有效

• 申請號: 201710320863.0
• 申請日: 2017-05-09
• 公開（公告）號: CN108121391B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: M·艾羅;S·尼古拉斯
• 申請（專利權）人: 意法半導體（格勒諾布爾2）公司
• 主分類號: G05F1/567
• 分類號: G05F1/567
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;崔卿虎

公開了用于進行自偏置且自調節共模放大的方法和設備。放大設備包括放大級(TRSC)，該放大級具有跨導放大晶體管(103)和輸出端子(120)。偏置電路(MC)被配置成用于：在共模下將該輸出端子(120)偏置到在該放大晶體管(103)的柵極與源極之間存在的電壓的基礎上獲得的偏置電位；并且對在該放大晶體管(103)的該柵極與該源極之間存在的該電壓的寄生變化進行補償。

技術領域

實施例和實施方式涉及對信號(特別是射頻信號)的放大，并且具體地涉及對在射頻通信鏈的接收級中接收的信號的放大。

背景技術

圖1表示了射頻接收鏈的示例性常規放大器AMP0。

輸入端子122接收被跨導放大級TRSC放大的電壓射頻信號，該跨導放大級包括兩個級聯放大布置101、111并且其電流輸出端120展現了受控的共模以便例如促進其與其他塊的對接。

第一級聯放大布置101包括柵極耦合至輸入端子122的P-MOS型跨導放大晶體管103，該跨導放大晶體管與漏極連接至輸出端120的P-MOS型級聯晶體管105串聯。

第二級聯放大布置111包括柵極耦合至輸入端子122的N-MOS型跨導放大晶體管113，該N-MOS型跨導放大晶體管113與漏極連接至輸出端120的N-MOS型級聯晶體管115串聯。

連接在電源電壓端子VDD與放大晶體管103之間的電阻器109(值為R2)使得有可能執行對經過跨導放大級TRSC的級聯放大布置101、111并且流向旨在連接至參考電壓GND(例如，地面)的端子的靜態電流的測量。

由于關于低噪聲和高操作頻率的約束，尤其在射頻信號的接收框架內使用這種受控的共模配置(特別是具有低能耗)。

然而，在這種級聯放大級TRSC中不可單獨控制對共用輸出端子120的偏置。

已經產生了閉環反饋控制系統(BCLI，BCLMC)，第一個系統控制靜態電流在級聯放大布置101、111兩者中的流動，第二個系統控制輸出端子120的共模偏置電位。

在這此表示中，閉環電流反饋控制BCLI包括參考電流I_參考發生器131、第一電流鏡布置133以及第二電流鏡布置135。

電流反饋控制環路BCLI使得有可能將電阻器109的端子兩端的電壓(該電壓表示在級聯放大級TRSC中流動的靜態電流)與通過參考電流I在電阻器137中的流動而生成的參考電壓進行比較。

將分別通過借助于電阻器117來增大或減小控制放大晶體管113的電壓從而對靜態電流的缺少或者過量進行補償。

此外，對共模BCLMC的偏置的閉環反饋控制使得有可能補償輸出端120的偏置電壓的下降或者上升。

共模反饋控制環路BCLMC包括由共用輸出端120上存在的電位所控制的探測晶體管141、由參考電壓端子145上存在的固定參考電壓控制的晶體管143，每個晶體管一方面連接至電源電壓端子VDD并且另一方面通過在晶體管141和143的源極中汲取電流I參考’的電流發生器149而連接至參考電壓端子GND。

電流鏡布置147使得有可能產生經過晶體管141和143的電流的差并且使得有可能通過借助于電阻器107來降低或者增大控制P-MOS晶體管103的電壓從而對輸出端120的偏置的下降或者上升進行補償。

因此，對一個環路(BCLMC或者BCLI)的反饋控制對另一個環路(BCLI或者BCLMC)的反應產生強烈影響。只有在這2個環路中的一個環路相對于另一個環路展現了非常低的截止頻率時，才可以針對反饋控制系統的穩定性來控制一個環路對另一個環路的這種相互作用。

這2個環路中的一個環路非常慢的必要性引入了放大器AMP0的很長且非常不令人期望的總響應時間。