專利名稱：具有溫度和輸出功率補(bǔ)償機(jī)制的功率放大器集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明相關(guān)于一種功率放大器集成電路，尤指一種具有溫度和輸出功率補(bǔ)償機(jī)制 的功率放大器集成電路。
背景技術(shù)：
(power amplifier integrated circuit, PAIC) B 被廣泛地應(yīng)用于各種有線或無線的通訊裝置中。請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一功率放大 器集成電路100的功能方塊圖。功率放大器集成電路100包含多個(gè)連接端口 IOla 101c、 η級(jí)放大單元OPl ΟΡη，以及一偏壓電路110。輸入端口 IOla用來接收一射頻輸入信號(hào) RFin、輸出端口 IOlb用來提供一射頻輸出信號(hào)RFout，而供給電壓輸入端口 IOlc則用來接 收一偏壓Vc。偏壓電路110包含η組電流源，可分別提供固定操作電流ISl ISn至η級(jí)放 大單元OPl 0Ρη。η級(jí)放大單元OPl OPn各包含一雙載子接面晶體管(Bipolar Junction Transistor, BJT)，其集電極耦接于電壓輸入端口 IOlc以接收偏壓Vc，其基極耦接于偏壓 電路110以分別接收操作電流ISl ISn，所提供的信號(hào)增益值分別由gml g 來表示。 因此，功率放大器集成電路100的總增益為gml*gm2*. · · *gmn，亦即RFout = (gml*gm2*. · · *gj RFin。當(dāng)操作環(huán)境的溫度有所改變時(shí)，BJT的特性會(huì)隨之變動(dòng)而影響信號(hào)增益值gml gmn， 使得射頻輸出信號(hào)RFout無法維持恒定功率。另一方面，當(dāng)射頻輸出信號(hào)RFout因故產(chǎn)生 波動(dòng)，現(xiàn)有技術(shù)的功率放大器集成電路100也無法加以補(bǔ)償。請(qǐng)參考圖2，圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一功率放大器集成電路200的功能方塊圖。功率 放大器集成電路200包含多個(gè)連接端口 201a 201c、η級(jí)放大單元OPl OPru—偏壓電 路210、一溫度檢測(cè)電路220，以及一反饋電路230。輸入端口 201a用來接收一射頻輸入信 號(hào)RFin、輸出端口 201b用來提供一射頻輸出信號(hào)RFout，而供給電壓輸入端口 201c則用來 接收一偏壓Vc。溫度檢測(cè)電路220可檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變動(dòng)，并依此產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的溫 度補(bǔ)償信號(hào)St。反饋電路230可檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout的功率變動(dòng)，并依此產(chǎn)生一相對(duì) 應(yīng)的功率補(bǔ)償信號(hào)Sp。偏壓電路210包含η組電流源，可依據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)St和功率補(bǔ) 償信號(hào)Sp分別提供操作電流ISl ISn至η級(jí)放大單元OPl ΟΡη。η級(jí)放大單元OPl OPn各包含一雙載子接面晶體管，其集電極耦接于電壓輸入端口 201c以接收偏壓Vc，其基 極耦接于偏壓電路210以分別接收操作電流ISl ISn，所提供的信號(hào)增益值分別由gml g 來表示。當(dāng)操作環(huán)境的溫度有所改變時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)的功率放大器集成電路200利用溫度 檢測(cè)電路220來檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變化，利用反饋電路230來檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout 的功率變動(dòng)，再依此調(diào)整操作電流ISl ISn的值，通過調(diào)整放大單元OPl OPn的信號(hào)增 益值gml g 來補(bǔ)償溫度效應(yīng)或輸出功率變動(dòng)。然而，改變操作電流ISl ISn對(duì)信號(hào)增 益值& gmn的影響有限，無法有效地穩(wěn)定射頻輸出信號(hào)RFout的功率。請(qǐng)參考圖3，圖3為現(xiàn)有技術(shù)中另一功率放大器集成電路300的功能方塊圖。功 率放大器集成電路300包含多個(gè)連接端口 301a 301c、η級(jí)放大單元OPl OPru—偏壓 電路310、一溫度檢測(cè)電路320、一反饋電路330，以及一調(diào)節(jié)器(regulator) 340。輸入端口301a用來接收一射頻輸入信號(hào)RFin、輸出端口 301b用來提供一射頻輸出信號(hào)RFout，而供 給電壓輸入端口 301c則用來接收射頻輸出信號(hào)RFout。溫度檢測(cè)電路320可檢測(cè)操作環(huán)境 的溫度變動(dòng)，并依此產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的溫度補(bǔ)償信號(hào)St。反饋電路330可檢測(cè)射頻輸出信號(hào) RFout的功率變動(dòng)，并依此產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的功率補(bǔ)償信號(hào)Sp。偏壓電路310包含η組電流 源，可分別提供固定操作電流ISl ISn至η級(jí)放大單元OPl ΟΡη。調(diào)節(jié)器340可依據(jù)溫 度補(bǔ)償信號(hào)St和功率補(bǔ)償信號(hào)Sp射頻來產(chǎn)生一偏壓Vc。η級(jí)放大單元OPl OPn各包含 一雙載子接面晶體管，其集電極耦接于調(diào)節(jié)器340以接收偏壓Vc，其基極耦接于偏壓電路 310以分別接收操作電流ISl ISn，所提供的信號(hào)增益值分別由gml gmn來表示?，F(xiàn)有技 術(shù)的功率放大器集成電路300利用溫度檢測(cè)電路320來檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變化，利用反 饋電路330來檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout的功率變動(dòng)，再依此調(diào)整偏壓Vc的值，通過調(diào)整放 大單元OPl OPn的信號(hào)增益值gml g 來補(bǔ)償溫度效應(yīng)或輸出功率變動(dòng)。然而，改變偏 壓Vc對(duì)信號(hào)增益值gml g 的影響有限，無法有效地穩(wěn)定射頻輸出信號(hào)RFout的功率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具有溫度和輸出功率補(bǔ)償機(jī)制的功率放大器集成電路，其包含一 輸入端口，用來接收一射頻輸入信號(hào)；一輸出端口，用來提供一射頻輸出信號(hào)，其中該射頻 輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于放大后的該射頻輸入信號(hào)；一溫度補(bǔ)償電路，耦接該輸入端口，用來接收該 射頻輸入信號(hào)，并根據(jù)一溫度來調(diào)節(jié)該射頻輸入信號(hào)后輸出；以及一放大電路，耦接該溫度 補(bǔ)償電路，用來接收并放大該調(diào)節(jié)過后的該射頻輸入信號(hào)。本發(fā)明另提供一種具有溫度和功率補(bǔ)償機(jī)制的功率放大器集成電路，其包含一輸 入端口，用來接收一射頻輸入信號(hào)；一輸出端口，用來提供一射頻輸出信號(hào)，其中該射頻輸 出信號(hào)對(duì)應(yīng)于放大后的該射頻輸入信號(hào)；一反饋電路，用來檢測(cè)該射頻輸出信號(hào)的電位變 動(dòng)，并依此產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng)的功率補(bǔ)償信號(hào)；一增益調(diào)整電路，用來依據(jù)該功率補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整 該射頻輸入信號(hào)的電平，以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一第1級(jí)射頻信號(hào)；一放大電路，用來放大該第1 級(jí)射頻信號(hào)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的該射頻輸出信號(hào)。本發(fā)明另提供一種具有溫度和輸出功率補(bǔ)償機(jī)制的功率放大器集成電路，其包含 一輸入端口，用來接收一射頻輸入信號(hào)；一輸出端口，用來提供一射頻輸出信號(hào)，其中該射 頻輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于放大后的該射頻輸入信號(hào)；一溫度檢測(cè)電路，其依據(jù)一操作溫度來產(chǎn)生 一溫度補(bǔ)償信號(hào)；一反饋電路，用來檢測(cè)該射頻輸出信號(hào)的功率變動(dòng)，并依此產(chǎn)生一相對(duì)應(yīng) 的功率補(bǔ)償信號(hào)；一邏輯判斷電路，其依據(jù)該溫度補(bǔ)償信號(hào)和該功率補(bǔ)償信號(hào)來輸出一補(bǔ) 償信號(hào)；一增益調(diào)整電路，用來依據(jù)該補(bǔ)償信號(hào)調(diào)整該射頻輸入信號(hào)的電平以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng) 的一第1級(jí)射頻信號(hào)；一放大電路，用來放大該第1級(jí)射頻信號(hào)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的該射頻輸出 信號(hào)。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一功率放大器集成電路的功能方塊圖。圖2為現(xiàn)有技術(shù)中另一功率放大器集成電路的功能方塊圖。圖3為現(xiàn)有技術(shù)中另一功率放大器集成電路的功能方塊圖。圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中一功率放大器集成電路的功能方塊圖。圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例中一功率放大器集成電路的功能方塊圖。 圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例中一功率放大器集成電路的功能方塊圖。 圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例中一功率放大器集成電路的功能方塊圖。 圖8為本發(fā)明實(shí)施例中溫度檢測(cè)電路的示意圖。 圖9A和圖9B為溫度補(bǔ)償信號(hào)的特性曲線的示意圖。 圖IOA和圖IOB為本發(fā)明第一至第四實(shí)施例中增益調(diào)整電路的示意圖, 主要組件符號(hào)說明
Vs控制信號(hào) VDC
R可變電阻 Nl端點(diǎn) Vd跨壓 Vc偏壓 80 二極管組 340調(diào)節(jié)器 650邏輯電路 750判斷電路 FETl FET3 230、530、630、730 440、540、640、740 100、200、300、400、 500、600、700 IOla 101c,201a 301a 301c、401a 501a 501c,601a 701a 701c 110、210、310、410、 510,610,710 220、320、420、620、720
OPl OPn 放大單元 電壓源 11 12反向器 Dl Dp 二極管 ml、m2 斜率 RFin射頻輸入信號(hào)
RFout射頻輸出信號(hào)
St、St’ 溫度補(bǔ)償信號(hào) Sp功率補(bǔ)償信號(hào)
Stp溫度/功率補(bǔ)償信號(hào)
gmi g 信號(hào)增益值
場(chǎng)效晶體管開關(guān) 反饋電路 增益調(diào)整電路
功率放大器集成電路201c、 401c、 )601c、
連接端口
偏壓電路 溫度檢測(cè)電路
具體實(shí)施例方式
請(qǐng)參考圖4，圖4為本發(fā)明第一實(shí)施例中一功率放大器集成電路400的功能方塊 圖。功率放大器集成電路400包含多個(gè)連接端口 401a 401c、η級(jí)放大單元OPl OPru 一偏壓電路410、一溫度檢測(cè)電路420，以及一增益調(diào)整電路440。輸入端口 401a用來接收 一射頻輸入信號(hào)RFin、輸出端口 401b用來提供一射頻輸出信號(hào)RFout，而供給電壓輸入端 口 401c則用來接收一固定偏壓Vc。偏壓電路410包含η組電流源，可分別提供固定操作電 流ISl ISn至η級(jí)放大單元OPl ΟΡη。溫度檢測(cè)電路420和增益調(diào)整電路440組成一 溫度補(bǔ)償電路溫度檢測(cè)電路420可檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變動(dòng)，并依此產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一溫 度補(bǔ)償信號(hào)St ；增益調(diào)整電路440耦接于輸入端口 401a以接收射頻輸入信號(hào)RFin，可依據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)St來調(diào)整射頻輸入信號(hào)RFin的大小，并輸出相對(duì)應(yīng)的射頻輸入信號(hào)RFin‘。 η級(jí)放大單元OPl OPn各包含一雙載子接面晶體管，其集電極耦接于電壓輸入端口 401c 以接收固定偏壓Vc，其基極耦接于偏壓電路410以分別接收固定操作電流ISl ISn。放 大單元OPl中雙載子接面晶體管的基極通過電容耦接至輸入端口 401a，而放大單元0P2 OPn中雙載子接面晶體管的基極則通過電容分別耦接至前一級(jí)放大單元中雙載子接面晶體 管的集電極，所提供的信號(hào)增益值分別由gml g 來表示。本發(fā)明的功率放大器集成電路 400利用溫度檢測(cè)電路420來檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變化，再依此調(diào)整射頻輸入信號(hào)RFin的 值以補(bǔ)償溫度效應(yīng)，而不改變放大單元OPl OPn的信號(hào)增益值gml g ，亦即RFout = (gml*gm2*. . . *gmn)RFin'，因此能有效地穩(wěn)定射頻輸出信號(hào)RFout的功率。請(qǐng)參考圖5，圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例中一功率放大器集成電路500的功能方塊 圖。功率放大器集成電路500包含多個(gè)連接端口 501a 501c、n級(jí)放大單元OPl OPru — 偏壓電路510、一反饋電路530，以及一增益調(diào)整電路540。輸入端口 501a用來接收一射頻 輸入信號(hào)RFin、輸出端口 501b用來提供一射頻輸出信號(hào)RFout，而供給電壓輸入端口 501c 則用來接收一固定偏壓Vc。偏壓電路510包含η組電流源，可分別提供固定操作電流ISl ISn至η級(jí)放大單元OPl ΟΡη。反饋電路530可檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout的功率變動(dòng)，并 依此產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一功率補(bǔ)償信號(hào)Sp。增益調(diào)整電路540耦接于輸入端口 501a以接收射 頻輸入信號(hào)RFin，可依據(jù)功率補(bǔ)償信號(hào)Sp來調(diào)整射頻輸入信號(hào)RFin的大小，并輸出相對(duì) 應(yīng)的射頻輸入信號(hào)RFin ‘。η級(jí)放大單元OPl OPn各包含一雙載子接面晶體管，其集電 極耦接于電壓輸入端口 501c以接收偏壓Vc，其基極耦接于偏壓電路510以分別接收固定 操作電流ISl ISn。放大單元OPl中雙載子接面晶體管的基極通過電容耦接至輸入端口 501a，而放大單元0P2 OPn中雙載子接面晶體管的基極則通過電容分別耦接至前一級(jí)放 大單元中雙載子接面晶體管的集電極，所提供的信號(hào)增益值分別由gml gmn來表示。本發(fā) 明的功率放大器集成電路500利用反饋電路530來檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout的電位變動(dòng)， 再依此調(diào)整射頻輸入信號(hào)RFin的值以補(bǔ)償功率變動(dòng)，而不改變放大單元OPl OPn的信號(hào) 增益值gml g ，亦即RFout = (gml*gm2*. · · *gmn)RFin'，因此能有效地穩(wěn)定射頻輸出信號(hào) RFout的功率。請(qǐng)參考圖6，圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例中一功率放大器集成電路600的功能方塊 圖。功率放大器集成電路600包含多個(gè)連接端口 601a 601d、η級(jí)放大單元OPl OPru 一偏壓電路610、一溫度檢測(cè)電路620、一反饋電路630、一增益調(diào)整電路640，以及一邏輯電 路650。輸入端口 601a用來接收一射頻輸入信號(hào)RFin、輸出端口 601b用來提供一射頻輸 出信號(hào)RFout、供給電壓輸入端口 601c用來接收一固定偏壓Vc，而控制端口 601d則用來接 收一控制信號(hào)Vs。偏壓電路610包含η組電流源，可分別提供固定操作電流ISl ISn至 η級(jí)放大單元OPl ΟΡη。溫度檢測(cè)電路620可檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變動(dòng)，并依此產(chǎn)生相對(duì) 應(yīng)的一溫度補(bǔ)償信號(hào)St。反饋電路630可檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout的功率變動(dòng)，并依此產(chǎn) 生相對(duì)應(yīng)的一功率補(bǔ)償信號(hào)Sp。邏輯電路650可接收控制端口 601d傳來的控制信號(hào)Vs、 溫度檢測(cè)電路620傳來的溫度補(bǔ)償信號(hào)St以及反饋電路630傳來的功率補(bǔ)償信號(hào)Sp,并依 據(jù)控制信號(hào)Vs來輸出溫度補(bǔ)償信號(hào)St或功率補(bǔ)償信號(hào)Sp其中的一至增益調(diào)整電路640。 增益調(diào)整電路640耦接于輸入端口 601a以接收射頻輸入信號(hào)RFin，可依據(jù)增益調(diào)整電路 640傳來的溫度補(bǔ)償信號(hào)St或功率補(bǔ)償信號(hào)Sp來調(diào)整射頻輸入信號(hào)RFin的大小，并輸出相對(duì)應(yīng)的射頻輸入信號(hào)RFin'。η級(jí)放大單元OPl OPn各包含一雙載子接面晶體管，其 集電極耦接于電壓輸入端口 601c以接收偏壓Vc，其基極耦接于偏壓電路610以分別接收 操作電流ISl ISn。放大單元OPl中雙載子接面晶體管的基極通過電容耦接至輸入端口 601a，而放大單元0P2 OPn中雙載子接面晶體管的基極則通過電容分別耦接至前一級(jí)放 大單元中雙載子接面晶體管的集電極，所提供的信號(hào)增益值分別由gml gmn來表示。本發(fā) 明的功率放大器集成電路600利用溫度檢測(cè)電路620來檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變化，利用反 饋電路630來檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout的電位變動(dòng)，再依據(jù)不同運(yùn)作模式調(diào)整射頻輸入信 號(hào)RFin的值以進(jìn)行溫度或功率補(bǔ)償，而不改變放大單元OPl OPn的信號(hào)增益值gml gmn， 亦即RFout = (gml*gm2*. . . ^gJRFin'，因此能有效地穩(wěn)定射頻輸出信號(hào)RFout的功率。請(qǐng)參考圖7，圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例中一功率放大器集成電路700的功能方塊 圖。功率放大器集成電路700包含多個(gè)連接端口 701a 701c、η級(jí)放大單元OPl OPru 一偏壓電路710、一溫度檢測(cè)電路720、一反饋電路730、一增益調(diào)整電路740，以及一判斷電 路750。輸入端口 701a用來接收一射頻輸入信號(hào)RFin、輸出端口 701b用來提供一射頻輸 出信號(hào)RFout，而供給電壓輸入端口 701c則用來接收一固定偏壓Vc。偏壓電路710包含η 組電流源，可分別提供固定操作電流ISl ISn至η級(jí)放大單元OPl ΟΡη。溫度檢測(cè)電路 720可檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變動(dòng)，并依此產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一溫度補(bǔ)償信號(hào)St。反饋電路730 可檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout的功率變動(dòng)，并依此產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的一功率補(bǔ)償信號(hào)Sp。判斷電 路750可接收溫度檢測(cè)電路720傳來的溫度補(bǔ)償信號(hào)St及反饋電路730傳來的功率補(bǔ)償 信號(hào)Sp，并依此產(chǎn)生一溫度/功率補(bǔ)償信號(hào)Stp至增益調(diào)整電路740，溫度/功率補(bǔ)償信號(hào) Stp同時(shí)反應(yīng)溫度和輸出功率變動(dòng)對(duì)增益造成的影響。增益調(diào)整電路740耦接于輸入端口 701a以接收射頻輸入信號(hào)RFin，可依據(jù)判斷電路750傳來的溫度/功率補(bǔ)償信號(hào)Stp來調(diào) 整射頻輸入信號(hào)RFin的大小，并輸出相對(duì)應(yīng)的射頻輸入信號(hào)RFin'。η級(jí)放大單元OPl OPn各包含一雙載子接面晶體管，其集電極耦接于電壓輸入端口 701c以接收固定偏壓Vc， 其基極耦接于偏壓電路710以分別接收固定操作電流ISl ISn。放大單元OPl中雙載子 接面晶體管的基極通過電容耦接至輸入端口 701a，而放大單元0P2 OPn中雙載子接面晶 體管的基極則通過電容分別耦接至前一級(jí)放大單元中雙載子接面晶體管的集電極，所提供 的信號(hào)增益值分別由gml gmn來表示。本發(fā)明的功率放大器集成電路700利用溫度檢測(cè) 電路720來檢測(cè)操作環(huán)境的溫度變化，利用反饋電路730來檢測(cè)射頻輸出信號(hào)RFout，利用 判斷電路750來整合溫度和功率變化的影響，再依此調(diào)整射頻輸入信號(hào)RFin的值以同時(shí) 進(jìn)行溫度和功率補(bǔ)償，而不改變放大單元OPl OPn的信號(hào)增益值gml gmn，亦即RFout = (gml*gm2*. . . *gmn)RFin'，因此能有效地穩(wěn)定射頻輸出信號(hào)RFout的功率。請(qǐng)參考圖8，圖8為本發(fā)明第一、第三和第四實(shí)施例中溫度檢測(cè)電路420、、620或 720的示意圖。圖8所示的溫度檢測(cè)電路包含一電壓源VDC、一可變電阻R，以及一二極管組 80，可于端點(diǎn)m輸出溫度補(bǔ)償信號(hào)St。二極管組80包含P個(gè)串接的二極管Dl Dp，二極 管組80上的跨壓由Vd來表示，因此溫度補(bǔ)償信號(hào)St的值如下St = (VDC-Vd) /R由于二極管Dl Dp的特性會(huì)隨操作溫度而變，跨壓Vd和操作溫度成負(fù)相關(guān)，藉 由選擇適合的電阻值R和二極管數(shù)目P，增益調(diào)整電路提供的溫度補(bǔ)償信號(hào)St為負(fù)斜率ml 的特性曲線，如圖9A所示。若對(duì)溫度補(bǔ)償信號(hào)St進(jìn)行反向處理，可得到具有正斜率m2(m2
11= -ml)特性曲線的溫度補(bǔ)償信號(hào)St’，如圖9B所示。斜率ml和m2皆能反應(yīng)操作環(huán)境的溫 度變化對(duì)輸出功率的影響。請(qǐng)參考圖IOA和圖10B，圖IOA和圖IOB為本發(fā)明第一至第四實(shí)施例中增益調(diào)整電 路440、540、640或740的實(shí)施例的示意圖。圖IOA所示的增益調(diào)整電路采用π型場(chǎng)效晶 體管衰減器(π-network FET attenuator)的架構(gòu)，包含場(chǎng)效晶體管開關(guān)FETl FET3和 反向器11 12。場(chǎng)效晶體管開關(guān)FETl的柵極可接收溫度補(bǔ)償信號(hào)St，而場(chǎng)效晶體管開關(guān) FET2和FET3的柵極可接收溫度補(bǔ)償信號(hào)St’ (分別通過反向器11和12接收溫度補(bǔ)償信號(hào) St)；圖IOB所示的增益調(diào)整電路采用T型場(chǎng)效晶體管衰減器(T-network FET attenuator) 的架構(gòu)，包含場(chǎng)效晶體管開關(guān)FETl FET3和反向器11。場(chǎng)效晶體管開關(guān)FETl和FET2的 柵極可接收溫度補(bǔ)償信號(hào)St,而場(chǎng)效晶體管開關(guān)FET3的柵極可接收溫度補(bǔ)償信號(hào)St’(通 過反向器11接收溫度補(bǔ)償信號(hào)St)。因此，π型場(chǎng)效晶體管衰減器可依據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)St 來衰減射頻輸入信號(hào)RFin，并輸出衰減后的射頻輸入信號(hào)RFin'以進(jìn)行溫度補(bǔ)償。在本發(fā)明前述實(shí)施例中使用雙載子接面晶體管來作為放大單元OPl ΟΡη，然而 本發(fā)明亦可使用其它具有類似功能的組件，例如場(chǎng)效晶體管(Field Effect Transistor, FET)，而偏壓電路可提供固定操作電流或固定操作電壓。同時(shí)，圖8、圖9A、圖9B、圖10A、圖 10B所示僅為本發(fā)明的實(shí)施例，并不局限本發(fā)明的范疇。本發(fā)明的功率放大器集成電路依據(jù) 溫度或功率變化來調(diào)整射頻輸入信號(hào)RFin的值，而不改變放大單元OPl OPn的信號(hào)增益 值‘ gmn，因此能提供穩(wěn)定的射頻輸出信號(hào)RFout。以上所述僅為本發(fā)明的示例實(shí)施例，凡依本發(fā)明的精神所做的均等變化與修飾， 皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
一種具有溫度補(bǔ)償機(jī)制的功率放大器集成電路，其包含輸入端口，用來接收射頻輸入信號(hào)；輸出端口，用來提供射頻輸出信號(hào)，其中該射頻輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于放大后的該射頻輸入信號(hào)；溫度補(bǔ)償電路，耦接該輸入端口，用來接收該射頻輸入信號(hào)，并根據(jù)溫度來調(diào)節(jié)該射頻輸入信號(hào)后輸出；以及放大電路，耦接該溫度補(bǔ)償電路，用來接收并放大該調(diào)節(jié)過后的該射頻輸入信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的功率放大器集成電路，其中該溫度補(bǔ)償電路包含 溫度檢測(cè)電路，其依據(jù)該溫度來產(chǎn)生溫度補(bǔ)償信號(hào)；以及增益調(diào)整電路，其依據(jù)該溫度補(bǔ)償信號(hào)來調(diào)整該射頻輸入信號(hào)的電平以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的 第1級(jí)射頻信號(hào)。
3.如權(quán)利要求2所述的功率放大器集成電路，其中該溫度檢測(cè)電路包含 輸出端，用來輸出該溫度補(bǔ)償信號(hào)；電壓源；電阻，耦接于該電壓源和該輸出端之間；以及 二極管，耦接于該輸出端。
4.如權(quán)利要求2所述的功率放大器集成電路，其中該溫度檢測(cè)電路包含 輸出端，用來輸出該溫度補(bǔ)償信號(hào)；電壓源；電阻，耦接于該電壓源和該輸出端之間；以及 多個(gè)串接的二極管，耦接于該輸出端。
5.如權(quán)利要求1所述的功率放大器集成電路，其中該放大電路包含η級(jí)串接的放大單 元，用來分別以第1至第η增益值放大第1級(jí)至第η級(jí)射頻信號(hào)，以分別產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的第2 級(jí)至第(η+1)級(jí)射頻信號(hào)，并輸出該第(η+1)級(jí)射頻信號(hào)以做為該射頻輸出信號(hào)。
6.如權(quán)利要求5所述的功率放大器集成電路，其中該η級(jí)放大單元各包含一雙載子接 面晶體管或一場(chǎng)效晶體管。
7.如權(quán)利要求2所述的功率放大器集成電路，其中該增益調(diào)整電路包含π型場(chǎng)效晶體 管衰減器。
8.如權(quán)利要求7所述的功率放大器集成電路，其中該π型場(chǎng)效晶體管衰減器包含 第一場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端，用來輸出該第1級(jí)射頻信號(hào)；以及 控制端，用來接收該溫度補(bǔ)償信號(hào)； 第二場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端，耦接于一接地電位；以及控制端，用來接收相關(guān)于該溫度補(bǔ)償信號(hào)的反向信號(hào)；以及 第三場(chǎng)效晶體管，其包含 第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端；第二端，耦接于該接地電位；以及 控制端，用來接收該反向信號(hào)。
9.如權(quán)利要求2所述的功率放大器集成電路，其中該增益調(diào)整電路包含T型場(chǎng)效晶體管衰減器。
10.如權(quán)利要求9所述的功率放大器集成電路，其中該T型場(chǎng)效晶體管衰減器包含 第一場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端；以及控制端，用來接收該溫度補(bǔ)償信號(hào)；第二場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端；第二端，用來輸出該第1級(jí)射頻信號(hào)；以及控制端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的控制端；以及第三場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端；第二端，耦接于接地電位；以及控制端，用來接收相關(guān)于該溫度補(bǔ)償信號(hào)的反向信號(hào)。
11.一種具有輸出功率補(bǔ)償機(jī)制的功率放大器集成電路，其包含 輸入端口，用來接收射頻輸入信號(hào)；輸出端口，用來提供射頻輸出信號(hào)，其中該射頻輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于放大后的該射頻輸入 信號(hào)；反饋電路，用來檢測(cè)該射頻輸出信號(hào)的電位變動(dòng)，并依此產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的功率補(bǔ)償信號(hào)；增益調(diào)整電路，其依據(jù)該功率補(bǔ)償信號(hào)來調(diào)整該射頻輸入信號(hào)的電平，以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng) 的第1級(jí)射頻信號(hào)；放大電路，用來放大該第1級(jí)射頻信號(hào)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的該射頻輸出信號(hào)。
12.如權(quán)利要求11所述的功率放大器集成電路，其中該放大電路包含η級(jí)串接的放大 單元，用來分別以第1至第η增益值放大第1級(jí)至第η級(jí)射頻信號(hào)，以分別產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的第 2級(jí)至第(η+l)級(jí)射頻信號(hào)，并輸出該第(η+l)級(jí)射頻信號(hào)以做為該射頻輸出信號(hào)。
13.如權(quán)利要求12所述的功率放大器集成電路，其中該η級(jí)放大單元各包含一雙載子 接面晶體管或一場(chǎng)效晶體管。
14.如權(quán)利要求11所述的功率放大器集成電路，其中該增益調(diào)整電路包含η型場(chǎng)效晶 體管衰減器。
15.如權(quán)利要求14所述的功率放大器集成電路，其中該π型場(chǎng)效晶體管衰減器包含 第一場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端，用來輸出該第1級(jí)射頻信號(hào)；以及 控制端，用來接收該功率補(bǔ)償信號(hào)； 第二場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端，耦接于接地電位；以及控制端，用來接收相關(guān)于該功率補(bǔ)償信號(hào)的反向信號(hào)；以及 第三場(chǎng)效晶體管，其包含 第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端； 第二端，耦接于該接地電位；以及 控制端，用來接收該反向信號(hào)。
16.如權(quán)利要求11所述的功率放大器集成電路，其中該增益調(diào)整電路包含T型場(chǎng)效晶 體管衰減器。
17.如權(quán)利要求16所述的功率放大器集成電路，其中該T型場(chǎng)效晶體管衰減器包含 第一場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端；以及控制端，用來接收該功率補(bǔ)償信號(hào)；第二場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端；第二端，用來輸出該第1級(jí)射頻信號(hào)；以及控制端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的控制端；以及第三場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端；第二端，耦接于接地電位；以及控制端，用來接收相關(guān)于該功率補(bǔ)償信號(hào)的反向信號(hào)。
18.一種具有溫度和輸出功率補(bǔ)償機(jī)制的功率放大器集成電路，其包含 輸入端口，用來接收射頻輸入信號(hào)；輸出端口，用來提供射頻輸出信號(hào)，其中該射頻輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于放大后的該射頻輸入 信號(hào)；溫度檢測(cè)電路，其依據(jù)操作溫度來產(chǎn)生溫度補(bǔ)償信號(hào)；反饋電路，用來檢測(cè)該射頻輸出信號(hào)的電位變動(dòng)，并依此產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的功率補(bǔ)償信號(hào)；邏輯判斷電路，其依據(jù)該溫度補(bǔ)償信號(hào)和該功率補(bǔ)償信號(hào)來輸出補(bǔ)償信號(hào)； 增益調(diào)整電路，其依據(jù)該補(bǔ)償信號(hào)來調(diào)整該射頻輸入信號(hào)的電平以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的第1 級(jí)射頻信號(hào)；放大電路，用來放大該第1級(jí)射頻信號(hào)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的該射頻輸出信號(hào)。
19.如權(quán)利要求18所述的功率放大器集成電路，其中該邏輯判斷電路輸出該溫度補(bǔ)償 信號(hào)或該功率補(bǔ)償信號(hào)其中之一以作為該補(bǔ)償信號(hào)。
20.如權(quán)利要求18所述的功率放大器集成電路，其中該邏輯判斷電路輸出同時(shí)相關(guān)于 該溫度補(bǔ)償信號(hào)和該功率補(bǔ)償信號(hào)的該補(bǔ)償信號(hào)。
21.如權(quán)利要求18所述的功率放大器集成電路，其中該溫度檢測(cè)電路包含 輸出端，用來輸出該溫度補(bǔ)償信號(hào)；電壓源；電阻，耦接于該電壓源和該輸出端之間；以及 二極管，耦接于該輸出端。
22.如權(quán)利要求18所述的功率放大器集成電路，其中該溫度檢測(cè)電路包含 輸出端，用來輸出該溫度補(bǔ)償信號(hào)；電壓源；電阻，耦接于該電壓源和該輸出端之間；以及 多個(gè)串接的二極管，耦接于該輸出端。
23.如權(quán)利要求18所述的功率放大器集成電路，其中該放大電路包含η級(jí)串接的放大 單元，用來分別以第1至第η增益值放大第1級(jí)至第η級(jí)射頻信號(hào)以分別產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的第 2級(jí)至第(η+l)級(jí)射頻信號(hào)，并輸出該第(η+l)級(jí)射頻信號(hào)以做為該射頻輸出信號(hào)。
24.如權(quán)利要求23所述的功率放大器集成電路，其中該η級(jí)放大單元各包含一雙載子 接面晶體管或一場(chǎng)效晶體管。
25.如權(quán)利要求18所述的功率放大器集成電路，其中該增益調(diào)整電路包含π型場(chǎng)效晶 體管衰減器。
26.如權(quán)利要求25所述的功率放大器集成電路，其中該π型場(chǎng)效晶體管衰減器包含 第一場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端，用來輸出該第1級(jí)射頻信號(hào)；以及 控制端，用來接收該溫度補(bǔ)償信號(hào)； 第二場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端，耦接于接地電位；以及控制端，用來接收相關(guān)于該溫度補(bǔ)償信號(hào)的反向信號(hào)；以及 第三場(chǎng)效晶體管，其包含 第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端； 第二端，耦接于該接地電位；以及 控制端，用來接收該反向信號(hào)。
27.如權(quán)利要求18所述的功率放大器集成電路，其中該增益調(diào)整電路包含T型場(chǎng)效晶 體管衰減器。
28.如權(quán)利要求27所述的功率放大器集成電路，其中該T型場(chǎng)效晶體管衰減器包含 第一場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該功率放大器集成電路的輸入端口 ； 第二端；以及控制端，用來接收該溫度補(bǔ)償信號(hào)； 第二場(chǎng)效晶體管，其包含 第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端； 第二端，用來輸出該第1級(jí)射頻信號(hào)；以及 控制端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的控制端；以及第三場(chǎng)效晶體管，其包含第一端，耦接于該第一場(chǎng)效晶體管的第二端；第二端，耦接于接地電位；以及控制端，用來接收相關(guān)于該溫度補(bǔ)償信號(hào)的反向信號(hào)。
全文摘要
功率放大器集成電路用來放大射頻輸入信號(hào)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的射頻輸出信號(hào)，包含溫度檢測(cè)電路、反饋電路、邏輯判斷電路、增益調(diào)整電路，以及放大電路。溫度檢測(cè)電路依據(jù)操作溫度來產(chǎn)生溫度補(bǔ)償信號(hào)，而反饋電路依據(jù)射頻輸出信號(hào)的功率變動(dòng)來產(chǎn)生功率補(bǔ)償信號(hào)。邏輯判斷電路依據(jù)溫度補(bǔ)償信號(hào)和功率補(bǔ)償信號(hào)來輸出補(bǔ)償信號(hào)。增益調(diào)整電路依據(jù)補(bǔ)償信號(hào)來調(diào)整射頻輸入信號(hào)的電平以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的第1級(jí)射頻信號(hào)。放大電路可放大第1級(jí)射頻信號(hào)以產(chǎn)生相對(duì)應(yīng)的射頻輸出信號(hào)。
文檔編號(hào)H03F1/30GK101924523SQ200910147508
公開日2010年12月22日 申請(qǐng)日期2009年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日
發(fā)明者萬光烈 申請(qǐng)人:立積電子股份有限公司