專利名稱：可配置功率放大器和偏置控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及一種最大化無線通信設(shè)備發(fā)射器中的射頻功率放大效率，具體而言，是涉及一種高效多功率電平放大器。
3、背景技術(shù)隨著有效、低成本電子模塊的利用率不斷增加，移動(dòng)通信系統(tǒng)變得越來越廣泛。例如，有許多通信方案，其中，在手持電話類通信手機(jī)中，使用不同的頻率、傳輸方案、調(diào)制技術(shù)和通信協(xié)議來提供雙聲道聲音和數(shù)據(jù)通信。盡管不同的調(diào)制和傳輸方案每個(gè)都有優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，但一個(gè)普遍的要素在于需要高效率的功率放大。當(dāng)這些通信設(shè)備變得越來越小時(shí)，這些設(shè)備提供的功能卻不斷增加。開發(fā)這些手持通信設(shè)備時(shí)的一個(gè)主要關(guān)注在于功率消耗。當(dāng)設(shè)備變得越來越小時(shí)，功率消耗和浪費(fèi)量變得越來越關(guān)鍵。效率高的功率放大降低了功率消耗量，所以最大化設(shè)備的電池壽命。
這些無線設(shè)備的另一主要關(guān)注在于電路的尺寸。為了最小化所需硬件，期望盡可能將功能集成到越來越少的電路模塊中。這可使手持設(shè)備更小并消耗更少的功率。
許多無線功率放大器應(yīng)用在寬范圍的操作功率電平上需要高效率。除了功率放大器外，沒有電路和邏輯，這當(dāng)然難以實(shí)現(xiàn)。典型地，除功率放大器電路外，必需使用位于電控制芯片上的額外電路。


圖1是一典型收發(fā)器50的簡(jiǎn)化框圖。收發(fā)器50包括偏置電路100、功率放大器120和調(diào)壓器140。偏壓100根據(jù)調(diào)壓器140提供給偏置電路100的參考電壓Vref，對(duì)功率放大器120保持恒定電流IB。
控制電壓偏置水平的偏置控制系統(tǒng)應(yīng)用于功率放大器，因此，操作期間功率放大器消耗的功率水平通常與同功率放大器一體的無線通信設(shè)備一起使用。圖2中說明這種偏置控制系統(tǒng)的一實(shí)例。在該實(shí)例中，說明一射極輸出器偏置電路100。射極輸出器偏置電路100提供射頻(RF)功率放大器120具體而言，為直流(DC)偏置和RF功率條件下的RF晶體管32所需的偏流IB。例如通常使用相同的半導(dǎo)體技術(shù)、例如砷化鎵(GaAs)異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)來典型實(shí)現(xiàn)射極輸出器偏置電路100和功率放大器120。
當(dāng)使用GaAs HBT技術(shù)來實(shí)現(xiàn)時(shí)，這種普遍偏置控制系統(tǒng)的一個(gè)主要缺點(diǎn)在于由于兩個(gè)基極發(fā)射極電壓分別在緩沖晶體管30和RF晶體管32間下降，所以Vref必需大于+3.0V，以在操作溫度范圍下保持充分操作，這是由于每個(gè)晶體管的基極對(duì)發(fā)射極的電壓降VBE分別約為+1.3V。但是，在許多通信設(shè)備中，例如手機(jī)或PCS電話，使用電池來對(duì)通信設(shè)備提供電源電壓。通常將這些電池配置成提供+2.8VDC的最小操作電壓。通信設(shè)備通常被配置成當(dāng)有效電源電壓降到低于+2.8伏特DC(VDC)時(shí)關(guān)閉。一旦有效電池電壓下降到低于+3.0VDC，必需采取行動(dòng)提高電池提供的替代+3.0VDC操作電壓，從而作為VDC提供給通信設(shè)備的電壓為所需的+3.0伏特。這需要額外的電路來提高替代+3.0VDC電壓，并將大于最小電池電壓的調(diào)整電壓提供給通信設(shè)備。
另外，因?yàn)橥ǔＰ枰煌獠侩妷簛韺⒖茧妷篤REF提供給偏置電路100，所以提供一外部輸入49來將外部電壓電源連接到偏置電路100上。在RF通信設(shè)備中，靜電放電(ESD)會(huì)損壞通信設(shè)備的電路。ESD可通過電路/元件之間的連接而在通信設(shè)備的電路中產(chǎn)生。外部輸入49的出現(xiàn)通常降低了偏置電路100、以及通信設(shè)備150的可靠性，因?yàn)樗黾恿嗽谄秒娐?00中拾取和產(chǎn)生ESD的危險(xiǎn)，從而潛在地破壞偏置電路100和/或功率放大器120。GaAs HBT技術(shù)典型地妨礙ESD上升到±1千伏(1KV)。ESD超過±1KV是普遍的，并危害通信設(shè)備的電路。
此外，在通信設(shè)備150中，當(dāng)RF晶體管32所需的功率增加/下降時(shí)，提供給功率放大器120的RF晶體管32的基極電流(IB)RF傾向于移位。這樣，為了補(bǔ)償偏置電流中的這種移位，通常向RF晶體管32的基極提供較高的偏壓。這導(dǎo)致效率低下，功率消耗更大，并需要一更高的電源電壓。
偏置電路100通常被配置成向RF晶體管32提供一靜態(tài)電流(IB)，以得到最大增益，并在最好RF輸出功率水平上為線性。然而，低功率水平下該固定靜態(tài)電流比在更低功率水平下進(jìn)行正常操作所需的高。結(jié)果，在較低RF輸出水平上功率放大器120的效率減少。
節(jié)點(diǎn)34處的電壓由反射鏡晶體管26和緩沖晶體管30的基極到發(fā)射極的電壓降來確定。節(jié)點(diǎn)34處的電壓確定流過電阻Rref的參考電流Iref。由于晶體管的基極至發(fā)射極的電壓降隨溫度變動(dòng)而變動(dòng)，所以溫度的任何改變都會(huì)影響節(jié)點(diǎn)34處的電壓。因此，當(dāng)溫度改變且跨越反射鏡晶體管26和緩沖晶體管30的基極到發(fā)射極的電壓改變時(shí)，節(jié)點(diǎn)34處的電壓改變。這導(dǎo)致電流Iref也改變。由于Iref變化，所以RF晶體管32中的輸出電流IC變化。從而，當(dāng)電流IC下降時(shí)，RD晶體管32的線性也下降。
因此，產(chǎn)業(yè)中需要一種在寬范圍輸出功率電平下實(shí)現(xiàn)高效功率放大且大量生產(chǎn)成本經(jīng)濟(jì)的無線功率放大電路。
還提供相關(guān)的操作方法和計(jì)算機(jī)可讀媒體。對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在檢驗(yàn)下述附圖和詳細(xì)描述之后，本發(fā)明的其它系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見。期望所有這種附加系統(tǒng)、方法、特征和優(yōu)點(diǎn)都包含在該描述中，并在發(fā)明范圍內(nèi)，由下述權(quán)利要求保護(hù)。
圖1是說明簡(jiǎn)化便攜式收發(fā)器的框圖。
圖2是說明圖1的功率放大器的框圖。
圖3是說明具有可配置偏置控制器的通信設(shè)備250的框圖。
圖4是說明可配置偏置控制器300的框圖。
圖5是說明電壓—電流轉(zhuǎn)換器444的框圖。
圖6是說明可編程反射鏡單元446的框圖。
圖7是說明反饋放大器410的框圖。
圖8是說明可配置偏置控制器300另一實(shí)施例的框圖。
本發(fā)明的偏置控制器向功率放大器設(shè)備提供一與電源電壓無關(guān)且溫度補(bǔ)償?shù)钠珘篤BIAS。還提供一電流源，該電流源具有可根據(jù)施加到功率放大器上的射頻(RF)驅(qū)動(dòng)電壓來向功率放大器提供可變電流的反饋電路。
圖3表示說明通信設(shè)備250的簡(jiǎn)化框圖。雖然未示出，但通信設(shè)備250可配置包括用于手機(jī)或個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)通信或其組合的例如發(fā)射器或接收機(jī)或兩者。另外，通信設(shè)備250可配置成包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收機(jī)。
可配置偏置控制單元300向功率放大器120提供一偏壓(VBIAS)。向配置偏置控制器300和功率放大器120提供一電源電壓Vcc?？捎衫珉姵鼗蚬β孰娫吹耐獠侩娫磥硖峁┰撾娫措妷篤cc。功率放大器120被配置成放大射頻(RF)信號(hào)RF IN，并輸出放大射頻信號(hào)RF OUT。例如可由可并入通信設(shè)備250中的射頻基帶處理電路(未圖示)來提供該信號(hào)RF IN。
圖4提供可配置偏置控制單元300的進(jìn)一步說明。可知可配置偏置控制單元300包括一反饋放大器410、控制器420、開關(guān)430、帶隙電壓發(fā)生器442、電壓—電流轉(zhuǎn)換器(V至I轉(zhuǎn)換器)444、可編程電流鏡(可編程反射鏡)446和參考設(shè)備460。雖未圖示，但最好向每個(gè)元件提供電源電壓Vcc。
除參考設(shè)備460外，可配置偏置控制部300最好用第一半導(dǎo)體材料480制成。類似地，參考設(shè)備460以及功率放大器單元120(圖3)最好用第二半導(dǎo)體材料482制成。可選擇第一半導(dǎo)體材料，以便與GaAs半導(dǎo)體技術(shù)相比，在此制造的電路需要一低的操作電壓來作用。另外，可選擇第一半導(dǎo)體材料來提供對(duì)大于1KV的ESD的阻抗?？蛇x擇第二半導(dǎo)體材料來提供高的功率消耗能力。
在一實(shí)施例中，功率放大器120(圖3)和參考設(shè)備460由砷化鎵(GaAs)半導(dǎo)體材料制成，而反饋放大器410、控制器單元420、帶隙電壓發(fā)生器442、V至I變換器444和可編程反射鏡446由互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)材料制成。因?yàn)镃MOS電路可在低電壓、例如2.5VDC下操作，所以不需在電源電壓Vcc低于一定電平、例如+3.0VDC的情況下提高其的電壓提高電路就可實(shí)現(xiàn)可配置偏置控制單元300。另外，通過使用CMOS材料來制造可配置偏置控制器300的組件可降低成本。
功率放大器120和參考設(shè)備460可用GaAs半導(dǎo)體材料中制成，且包含在一單片集成電路中，與用CMOS制成的偏置控制部300的組件一起放置在一單片集成電路上?；蛘?，功率放大器120和參考設(shè)備460可用GaAs半導(dǎo)體材料制成，且放在單獨(dú)的且遠(yuǎn)離一集成電路，在后者集成電路上有用CMO制成的偏置控制器300的元件。
配置帶隙電壓發(fā)生器442來向V至I轉(zhuǎn)換器444提供穩(wěn)定電壓VBG，而不受溫度或電源電壓Vcc的影響。V至I轉(zhuǎn)換器444將電壓VBG轉(zhuǎn)換成參考電流IREF。將該參考電流IREF提供給可編程反射鏡466，可編程反射鏡466反射電流IREF，以及選擇性地將電流IREF乘以一預(yù)定量以便增加可在輸出獲得的參考電流作為IREF2。將參考電流IREF2提供給參考設(shè)備460。
根據(jù)公知的帶隙電壓發(fā)生器原理和結(jié)構(gòu)可構(gòu)造帶隙電壓發(fā)生器442。這類帶隙電壓發(fā)生器的一些例子出現(xiàn)在R.Jacom Baker，HarryW.Li，David E Boyce的CMOS Circuit Design，Layout，and Simultion(CMOS電路設(shè)計(jì)、布局及解決)，pp.469-479(1998)以及Paul.R.Gray以及Robert G.Meyer的Analysis and Design of AnalogIntegrated Circuits(模擬集成電路的分析及設(shè)計(jì))，頁345(1993)中。將由帶隙電壓發(fā)生器442生成的帶隙電壓VBG經(jīng)開關(guān)430提供給V至I轉(zhuǎn)換器444。
最好配置開關(guān)430以另外將由外部偏置源(未示出)提供的并經(jīng)輸入A接收的偏壓或由帶隙電壓發(fā)生器442提供的帶隙電壓VBG提供給V至I轉(zhuǎn)換器444?？刂破?20根據(jù)來自預(yù)定輸入或源的輸入來控制開關(guān)430。在可配置偏置控制器300的另一實(shí)施例中，不包括開關(guān)430而且不提供接收外部偏壓。
圖5是示例說明V至I轉(zhuǎn)換器444的實(shí)施例的圖。將V至I轉(zhuǎn)換器444配置成具有第一輸入503和第二輸入505以及輸出507的運(yùn)算放大器501。其他適合的V至I轉(zhuǎn)換器配置的例子在Paul R.Gray和Robert G.Meyer的Analysis and Design of Analog IntegratedCircuit，頁345(1993)中公開和描述過。運(yùn)算放大器501的輸入503從帶隙電壓發(fā)生器442接收電壓VBG。將輸出507連接到負(fù)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(NFET)510的柵極。使電壓VBG通過電阻器RBG。電流IREF流過電阻器RBG的和FET520，從而在FET520的源極和漏極間生成壓降。從V至I轉(zhuǎn)換器444輸出該電壓作為VBIASI。將外部電阻器RBG經(jīng)NFET510連接到運(yùn)算放大器501的輸出。NFET510結(jié)合反饋回路515和電阻RBG操作來設(shè)置恒定參考電流IREF。反饋回路515用來使電壓VBG通過電阻器RBG，從而生成與溫度和電源電壓VCC無關(guān)的恒定電流IREF1。該電流IREF1流過正場(chǎng)效應(yīng)晶體管(PFET)520，從而在PFET520的漏極產(chǎn)生輸出給可編程反向鏡446(圖6)的偏壓VBIAS1。
可編程電流鏡446將電流IREF2的輸出提供給參考設(shè)備460(圖4)。最好將可編程電流鏡446配置成經(jīng)控制器420是可控制的(圖4)。
圖6是示例說明可編程反射鏡446的框圖?？删幊谭瓷溏R446包括PFET801、PFET803、開關(guān)802和804以及開關(guān)806和808。PFET801構(gòu)成第一電流單元。PFET803構(gòu)成第二電流單元。
將PFET801配置成在基極從V至I轉(zhuǎn)換器接收電源電壓VCC或電壓VBIAS1。經(jīng)開關(guān)802和804控制電源電壓VCC和/或VBISA1的應(yīng)用。經(jīng)控制器420(未示出)的輸入控制開關(guān)802和804。類似地，將PFET803配置成在基極從V至I轉(zhuǎn)換器接收電源電壓VCC或電壓VBIAS1。經(jīng)開關(guān)802和804控制電源電壓VCC和/或VBISA1的應(yīng)用。經(jīng)控制器420(未示出)的輸入控制開關(guān)806和808。當(dāng)閉合開關(guān)804時(shí)，將開關(guān)802配置成打開，或反之亦然。類似地，當(dāng)開關(guān)808閉合時(shí)，將開關(guān)806配置成打開，或反之亦然。在該例子中，設(shè)置開關(guān)802和804以便允許將來自V至I轉(zhuǎn)換器444的電壓VBISA1提供給PFET801的柵極。另外，設(shè)置開關(guān)806和808以便關(guān)閉PFET803。最好將開關(guān)802、804、806和808配置成FET開關(guān)。
將PFETs801和803配置成接收電壓VBISA1(圖5)，從而生成通過每個(gè)PFETs801和/或803的電流。該電流等于電流IREF(f)，其中f是乘數(shù)。該乘數(shù)與PFET將應(yīng)用于電流IREF的乘法(放大)級(jí)相對(duì)應(yīng)。乘數(shù)f可由專用于用例如CMOS材料制作PFET801或803的物理半導(dǎo)體區(qū)來確定。專用于FET的區(qū)域越大，乘數(shù)f越大。
其中，連接兩個(gè)電流單元來從V至I轉(zhuǎn)換器444接收偏壓VBIAS1，可編程反射鏡446的輸出電流IREF2將等于通過PFETs801和803的電流總和。配置可編程反射鏡446以將電流IREF1乘以(放大)基于來自控制器420的輸入的預(yù)定量。通過協(xié)調(diào)有選擇性地轉(zhuǎn)換PFETs801和/或803以便從V至I轉(zhuǎn)換器444接收電壓VBIAS1來實(shí)現(xiàn)該電流IREF1倍乘。每個(gè)PFET801和803提供預(yù)定量的電流放大。當(dāng)協(xié)調(diào)轉(zhuǎn)換每個(gè)PFET801和/或803時(shí)，將電流IREF2增加預(yù)定量?？赡苡羞x擇性地轉(zhuǎn)換這些PFETs以便按需要提供增加輸出電流IREF2中的遞增步長來向功率放大器120(圖3)提供適合的偏壓VBIAS?？蓪⒘硗獾腜FETs包括在可編程反射鏡446中以允許另外增加電流IREF2的分解。
圖7是示例說明反饋放大器410的實(shí)施例的框圖。構(gòu)造反饋放大器410以便將恒定電流IBIAS提供給參考設(shè)備460和功率放大器120。反饋放大器410包括場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)源輸出放大器902、FET共源放大器904以及由FET906和908構(gòu)成的電流鏡。另外，配置反饋放大器410來讀出參考晶體管461的集電極的電壓VFB以使相應(yīng)的電流IBIAS流向參考設(shè)備460。例如，可能使用公知的電路如運(yùn)算跨導(dǎo)放大器、運(yùn)算放大器(OP-AMP)、源輸出電路或射極輸出電路來實(shí)現(xiàn)反饋放大器410。
將源輸出放大器902的柵極連接到參考設(shè)備460的集電極。在該例子中，參考設(shè)備460實(shí)現(xiàn)為參考晶體管461。除共源放大器904的柵極至源極電壓外，源輸出器902的柵極至源極電壓用來保存高于預(yù)定電壓如+1.5V的參考晶體管461的集電極的電壓VFB。
通過共源放大器904的電流控制通過FET906和FET908的電流。最好將FET906配置成由FET908控制電流IBIAS源的二極管連接的FET。由FET906和FET908組成的電流鏡可配置成具有如1∶50的電流倍乘率。反過來，反射鏡908將電流IBIAS提供給參考設(shè)備461的基極和反饋放大器410。
當(dāng)增加到功率放大器120的射頻(RF)輸入功率時(shí)，功率晶體管466的集電極電流增加。這需要反饋放大器410增加到參考設(shè)備460和功率放大器120的電流IBIAS。更具體地說，增加到參考晶體管461和晶體管466的基極的電流IBIAS。當(dāng)該操作發(fā)生時(shí)，電壓源輸出器902的柵極的電壓VFB增加，從而使共源放大器904的柵極增加。
最好配置反饋放大器410以便電壓VFB不超過將導(dǎo)致可編程反射鏡446的FET801和FET803不飽和狀態(tài)的電平。
控制器420根據(jù)外部電源如功率管理電路、基帶處理電路或其他邏輯控制(圖4)的輸入來控制可配置偏置控制300的某些功能?？膳渲每刂破?20來根據(jù)存儲(chǔ)在與控制器420相關(guān)的存儲(chǔ)器中的信息來控制可配置偏置控制300的功能。例如，可將控制器420配置成特定用于指定輸入的特定輸出的真值表或查找表(LUT)。
可配置控制器420來控制帶隙電壓發(fā)生器442、V至I轉(zhuǎn)換器444、可編程反射鏡446和反饋放大器410的開/關(guān)狀態(tài)。換句話說，可配置控制器420來按需打開或關(guān)閉這些元件的電力。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)操作通信設(shè)備250不需要這些元件時(shí)，為降低由可配置偏置控制器300和功率放大器120消耗掉的功率執(zhí)行該操作。另外也可配置控制器420來控制開關(guān)430。
圖8是示例說明可配置偏置控制器300的另外的實(shí)施例的框圖。在該實(shí)施例中，配置可配置偏置控制器300使得包括將偏壓(VBIAS)提供給兩個(gè)單獨(dú)的功率放大器或功率放大級(jí)的電路。在該實(shí)施例中，提供兩個(gè)部分860和862。每個(gè)部分860和862是相同，因?yàn)槊總€(gè)部分分別包括轉(zhuǎn)換單元430和431以及V至I轉(zhuǎn)換器444、可編程反射鏡446、反饋放大器410和參考設(shè)備460。由控制器420控制開關(guān)430和431，以及當(dāng)接通開關(guān)430和431時(shí)將帶隙電壓VBG提供給兩個(gè)部分860和862以便接收帶隙電壓VBG?；蛘撸赊D(zhuǎn)換開關(guān)430和431以便經(jīng)輸入A從外部電源接收外部偏壓。然后將該外部偏壓提供給每個(gè)部分860和862。另外，可配置開關(guān)430和431來從單獨(dú)的輸入和/或不同的外部電壓偏置電源接收外部偏壓。
另外，可用軟件、硬件或軟件和硬件的結(jié)合來實(shí)現(xiàn)可偏置放大器和偏置控制。在一個(gè)實(shí)施例中，用硬件和軟件來實(shí)現(xiàn)選擇可配置放大器和偏置控制器部分。能使用專用的硬件邏輯來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的硬件部分。存儲(chǔ)部分可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中并由適當(dāng)?shù)闹噶顖?zhí)行系統(tǒng)(微處理器)執(zhí)行。高效多功率級(jí)放大器的硬件實(shí)現(xiàn)可包括下述技術(shù)的任何一個(gè)或其組合，這些技術(shù)在本領(lǐng)域是公知的具有用于實(shí)現(xiàn)基于數(shù)據(jù)信號(hào)的邏輯功能的邏輯門的離散邏輯電路、具有適當(dāng)?shù)倪壿嬮T的專用集成電路、可編程門陣列(PGA)、場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)等等。
可將可配置放大器和由用于實(shí)現(xiàn)邏輯功能的可執(zhí)行指令的有序列表組成的偏置控制軟件嵌入由或結(jié)合指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備如基于計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)、包含處理器的系統(tǒng)或能從指令執(zhí)行系統(tǒng)、裝置或設(shè)備提取指令并執(zhí)行指令的其他系統(tǒng)使用的可讀計(jì)算機(jī)介質(zhì)中。
雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明的各種實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說在本發(fā)明的范圍內(nèi)可能有更多的實(shí)施例和實(shí)現(xiàn)方式是顯而易見的。因此，除根據(jù)附加權(quán)利要求書和它們的等效物外，本發(fā)明不受限制。
權(quán)利要求
1.一種通信設(shè)備，包括射頻(RF)功率放大器，用于放大射頻輸入信號(hào)；可配置偏置控制器，被配置向所述RF功率放大器提供恒定偏流；用第一半導(dǎo)體材料制作所述可配置偏置控制器；以及用第二半導(dǎo)體材料制作所述RF功率放大器。
2.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于用第一半導(dǎo)體材料制作所述RF功率放大器。
3.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于所述第一半導(dǎo)體材料包含互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體材料。
4.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于所述第二半導(dǎo)體材料包含呻化鎵半導(dǎo)體材料。
5.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于所述可配置偏置控制器和所述RF功率放大器可制作在公共的集成電路上。
6.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于所述可配置偏置控制器包括帶隙電壓發(fā)生器，用于生成帶隙電壓；電壓—電流轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述帶隙電壓，生成參考電流；可編程電流鏡，用于使所述參考電流增加到一預(yù)定電平；以及反饋放大器，用于輸出和保持到參考設(shè)備的恒定電流。
7.如權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，其特征在于所述可配置偏置控制器進(jìn)一步包括所述參考設(shè)備，配置所述參考設(shè)備來提供偏壓輸出。
8.如權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，其特征在于所述可編程電流鏡向功率放大器提供所述增加的參考電流。
9.如權(quán)利要求6所述的通信設(shè)備，其特征在于所述參考設(shè)備用所述第二半導(dǎo)體材料制作。
10.如權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，其特征在于所述可配置偏置控制器進(jìn)一步包括開關(guān)設(shè)備，用于另外為所述電壓—電流轉(zhuǎn)換器提供所述帶隙電壓或由外部偏壓電源提供的參考電壓。
11.如權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，其特征在于當(dāng)操作所述通信設(shè)備不需要所述帶隙電壓發(fā)生器、所述電壓—電流轉(zhuǎn)換器以及所述可編程電流鏡時(shí)，所述可配置偏置控制器用來關(guān)閉它們。
12.如權(quán)利要求5所述的通信設(shè)備，進(jìn)一步包括射頻接收器。
13.如權(quán)利要求10所述的通信設(shè)備，其特征在于所述射頻接收器包括個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)適應(yīng)的接收器。
14.如權(quán)利要求10所述的通信設(shè)備，其特征在于所述射頻接收器包括碼分多址(CDMA)適應(yīng)的接收器。
15.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，進(jìn)一步包括全球定位衛(wèi)星(GPS)接收器。
16.如權(quán)利要求1所述的通信設(shè)備，其特征在于所述RF功率放大器包括多級(jí)功率放大器。
17.一種可配置偏置控制器，包括帶隙電壓發(fā)生器，用于生成帶隙電壓；電壓—電流轉(zhuǎn)換器，用于根據(jù)所述帶隙電壓生成參考電流；可編程電流鏡，用于使所述參考電流增加到預(yù)定電平；以及反饋放大器，用于輸出和保持一恒定電流到參考設(shè)備。
18.如權(quán)利要求17所述的可配置偏置控制器，進(jìn)一步包括用于提供偏壓輸出的參考設(shè)備。
19.如權(quán)利要求18所述的可配置偏置控制器，其特征在于用第一半導(dǎo)體材料制作所述帶隙電壓發(fā)生器、所述電壓—電流轉(zhuǎn)換器以及所述可編程電流鏡。
20.如權(quán)利要求18所述的可配置偏置控制器，其特征在于所述參考設(shè)備用第二半導(dǎo)體材料制作。
21.如權(quán)利要求17所述的可配置偏置控制器，進(jìn)一步包括用于另外向電壓—電流轉(zhuǎn)換器提供由外部偏壓源提供的所述帶隙電壓或參考電壓的開關(guān)設(shè)備。
22.如權(quán)利要求21所述的可配置偏置控制器，其特征在于當(dāng)操作不需要所述帶隙電壓發(fā)生器、所述電壓—電流轉(zhuǎn)換器和所述可編程電流鏡時(shí)，所述可配置偏置控制器用來關(guān)閉它們。
23.如權(quán)利要求17所述的可配置偏置控制器制與功率放大器一起被制作在一集成電路上。
全文摘要
偏置控制器(300)根據(jù)偏置控制器、或偏置控制器以外的偏壓生成的帶隙電壓(442)來選擇地為功率放大器(120)提供偏壓?？刂破?420)控制帶隙(442)或外部偏壓的選擇。偏置控制器可用能在低壓電源電平下工作的第一半導(dǎo)體材料，例如互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)材料制成，并可與功率放大器一起制造在集成電路上。
文檔編號(hào)H03F1/30GK1468464SQ01816942
公開日2004年1月14日 申請(qǐng)日期2001年10月5日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月6日
發(fā)明者休·J·芬利, 馬克·布盧姆, 托馬斯·福勒, 福勒, 休 J 芬利, 布盧姆 申請(qǐng)人:科內(nèi)森特系統(tǒng)公司