為功率放大器提供可切換阻抗變壓器匹配的系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】為功率放大器提供可切換阻抗變壓器匹配的系統(tǒng)。在示例性實(shí)現(xiàn)中，提供可切換阻抗匹配的放大器包括：作為該放大器的輸出路徑的一部分的輸出電感器（L1）以及包括耦合至該輸出電感器的第一電感器（L4）的第一放大器級(jí)，該第一電感器配置成響應(yīng)于第一使能信號(hào)將由第一放大器級(jí)在第一功率電平上放大的信號(hào)耦合至該輸出電感器。該放大器還包括第二放大器級(jí)，該第二放大器級(jí)包括耦合至該輸出電感器的第二電感器（L5），該第二電感器配置成響應(yīng)于第二使能信號(hào)將由該第二放大器級(jí)在第二功率電平上放大的信號(hào)耦合至該輸出電感器。
【專(zhuān)利說(shuō)明】為功率放大器提供可切換阻抗變壓器匹配的系統(tǒng)
[0001]背景
[0002]領(lǐng)域
[0003]本申請(qǐng)一般涉及放大器的操作和設(shè)計(jì)，尤其涉及為放大器(例如，功率放大器)提供可切換阻抗變壓器匹配的系統(tǒng)。
[0004]背景
[0005]在來(lái)自便攜式設(shè)備的傳輸期間，有效信號(hào)放大尤為重要。通常，此類(lèi)設(shè)備包括功率放大器，該功率放大器使其輸出功率根據(jù)由集總電路匹配所提供的、或者由將放大器輸出耦合至輸出發(fā)射路徑的變壓器所提供的負(fù)載線(xiàn)上最優(yōu)阻抗來(lái)確定。此配置在高輸出功率電平上產(chǎn)生良好效率，但在低輸出功率電平上并不如此。
[0006]為了說(shuō)明該問(wèn)題，考慮蜂窩通信系統(tǒng)中向基站發(fā)射數(shù)據(jù)的便攜式移動(dòng)站。當(dāng)基站在遠(yuǎn)處時(shí)，移動(dòng)站增大其發(fā)射功率以確保與基站的正確通信。在高輸出功率電平上時(shí)，移動(dòng)站的放大器基于將放大器輸出耦合至輸出發(fā)射路徑的單個(gè)固定阻抗非常高效地工作。然而，當(dāng)移動(dòng)站移動(dòng)到更靠近基站時(shí)，移動(dòng)站可降低其發(fā)射功率。在較低輸出功率電平上時(shí)，移動(dòng)站的放大器較為低效地工作，這是因?yàn)閷⒎糯笃鬏敵鲴詈现凛敵霭l(fā)射路徑的單個(gè)固定阻抗在較低功率電平上提供較低的效率。此降低的效率意味著增大的功耗，這對(duì)于電池供電的便攜式設(shè)備而言會(huì)非常成問(wèn)題。
[0007]具有多個(gè)通信接口的便攜式設(shè)備呈現(xiàn)出關(guān)于信號(hào)放大的其他問(wèn)題。例如，具有無(wú)線(xiàn)LAN (WLAN)和藍(lán)牙(BT)兩個(gè)通信接口的便攜式設(shè)備通常將一單獨(dú)的放大器用于每個(gè)接口。不僅這種情況需要附加電路系統(tǒng)，而且將多個(gè)放大器耦合到發(fā)射路徑中也會(huì)需要可能引入信號(hào)損耗的專(zhuān)用開(kāi)關(guān)或者其他電路系統(tǒng)。
[0008]因此，期望具有在低功率電平和高功率電平上均提供高效操作的放大器，并且該放大器可被配置成為多個(gè)通信接口提供放大，由此節(jié)省功率、電路系統(tǒng)，并維持信號(hào)質(zhì)量。
[0009]附圖簡(jiǎn)要說(shuō)明
[0010]通過(guò)參照以下結(jié)合附圖考慮的描述，本文中所描述的以上方面將變得更易于明了，在附圖中:
[0011]圖1示出常規(guī)收發(fā)機(jī)；
[0012]圖2示出提供高效功率放大和可切換阻抗變壓器匹配的示例性系統(tǒng)；
[0013]圖3示出根據(jù)圖2所示系統(tǒng)提供可切換阻抗變壓器匹配的示例性放大器；
[0014]圖4示出圖3的放大器以接收模式工作的示例性解說(shuō)；
[0015]圖5示出圖3的放大器以高功率放大模式工作的示例性解說(shuō)；
[0016]圖6示出圖3的放大器以低功率放大模式工作的示例性解說(shuō)；
[0017]圖7示出圖3的放大器利用可切換電源電壓的附加示例性實(shí)施例；
[0018]圖8示出解說(shuō)圖7的放大器在各個(gè)輸出功率電平上的效率的示例性曲線(xiàn)圖；
[0019]圖9示出包括圖2的系統(tǒng)并進(jìn)一步包括附加的超低功率路徑的示例性系統(tǒng)；
[0020]圖10示出根據(jù)圖9所示系統(tǒng)提供可切換阻抗變壓器匹配的示例性功率放大器；
[0021]圖11示出解說(shuō)圖10的放大器在各個(gè)輸出功率電平上的效率的示例性曲線(xiàn)圖；[0022]圖12示出供在圖3的放大器中使用的變壓器的示例性實(shí)現(xiàn)；
[0023]圖13示出供在圖10的放大器中使用的變壓器的示例性實(shí)現(xiàn)；
[0024]圖14示出示例性放大器選擇電路；
[0025]圖15示出提供可切換阻抗變壓器匹配的示例性放大器；
[0026]圖16示出用于為功率放大器提供可切換阻抗變壓器匹配的示例性方法；
[0027]圖17示出提供可切換阻抗匹配的示例性放大器設(shè)備；以及
[0028]圖18示出提供可切換并發(fā)阻抗匹配的示例性放大器設(shè)備。
[0029]詳細(xì)描述
[0030]下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的描述，而非旨在代表可在其中實(shí)踐本發(fā)明的僅有實(shí)施例。貫穿本描述使用的術(shù)語(yǔ)“示例性”意指“用作示例、實(shí)例或解說(shuō)”，并且不應(yīng)一定解釋成優(yōu)于或勝于其它示例性實(shí)施例。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以提供對(duì)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的透徹理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)的是，沒(méi)有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐本發(fā)明的示例性實(shí)施例。在一些實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形式示出以免湮沒(méi)本文中給出的示例性實(shí)施例的新穎性。
[0031]提供了新穎的可切換阻抗變壓器匹配系統(tǒng)，其作用于顯著地提高在低輸出功率電平上工作的放大器的效率并降低其功耗。該放大器包括電感地耦合至輸出路徑的兩個(gè)或更多個(gè)放大級(jí)。第一放大級(jí)被用于高功率放大，而第二放大級(jí)被用于低功率放大。這些放大級(jí)被選擇性地且電感地耦合至輸出路徑，由此提供可切換阻抗變壓器匹配以將它們的輸出阻抗調(diào)節(jié)成使得當(dāng)與在相同功率電平上工作的高功率放大級(jí)相比時(shí)，低功率放大級(jí)在低輸出功率電平上提供降低的功耗(和更大的效率)。因此，通過(guò)提供各自以恰適匹配的輸出阻抗電感地耦合至輸出路徑的兩個(gè)或更多個(gè)放大級(jí)，放大器可被配置成在低輸出功率電平上提供降低的功耗和高效率。
[0032]因此，可切換阻抗變壓器匹配系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)或多個(gè)以下特征。
[0033]1.通過(guò)使用切換或并發(fā)匹配，在接收數(shù)據(jù)上的性能降級(jí)微不足道
[0034]2.可擴(kuò)展以允許任何期望數(shù)目個(gè)放大級(jí)將效率改善擴(kuò)展到非常低的輸出功率電平
[0035]3.共孚電路系統(tǒng)減小了電路占用面積
[0036]4.提供了多個(gè)功率級(jí)以供設(shè)備上可用的多個(gè)通信接口或標(biāo)準(zhǔn)使用。
[0037]圖1示出了常規(guī)收發(fā)機(jī)100。收發(fā)機(jī)100作用于允許設(shè)備在通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射和接收信號(hào)。收發(fā)機(jī)100包括數(shù)字系統(tǒng)102，數(shù)字系統(tǒng)102從通信系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)并生成供傳送的數(shù)據(jù)。
[0038]在發(fā)射操作期間，數(shù)字系統(tǒng)102生成供傳送的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)104。DAC104將該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，該模擬信號(hào)被濾波器106濾波并輸入給混頻器108?；祛l器108以恰適的發(fā)射頻率生成發(fā)射信號(hào)，該發(fā)射信號(hào)被輸入到發(fā)射(Tx)放大器110。
[0039]發(fā)射放大器110基于由發(fā)射匹配網(wǎng)絡(luò)(MNt) 112提供的阻抗將該發(fā)射信號(hào)放大到選定功率電平。匹配網(wǎng)絡(luò)112將提供給發(fā)射機(jī)110的阻抗匹配到提供給雙工器和/或發(fā)射/接收(T/R)開(kāi)關(guān)114的阻抗，雙工器和/或發(fā)射/接收(T/R)開(kāi)關(guān)114將經(jīng)放大的發(fā)射信號(hào)耦合至天線(xiàn)以供發(fā)射。[0040]在接收操作期間，由天線(xiàn)接收到的信號(hào)穿過(guò)雙工器和/或T/R開(kāi)關(guān)114到達(dá)接收匹配網(wǎng)絡(luò)(MNK)116。接收匹配網(wǎng)絡(luò)116將提供給雙工器或發(fā)射/接收(T/R)開(kāi)關(guān)114的阻抗匹配到提供給接收(Rx)放大器118的阻抗。
[0041]接收放大器118放大收到信號(hào)并將經(jīng)放大的收到信號(hào)輸入到混頻器120，混頻器120將收到信號(hào)轉(zhuǎn)換到基帶。所接收到的基帶信號(hào)隨后由濾波器122濾波并輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC) 124，ADC124將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字表示，該數(shù)字表示被輸入到數(shù)字系統(tǒng)以供處理。
[0042]因此，收發(fā)機(jī)100被配置成允許設(shè)備在通信網(wǎng)絡(luò)中發(fā)射和接收信號(hào)。尤其對(duì)于便攜式設(shè)備而言，期望發(fā)射(Tx)放大器110在各種輸出功率電平上高效工作以節(jié)省功率。還期望匹配網(wǎng)絡(luò)112和116提供并發(fā)匹配以促進(jìn)效率、減少電路需要以及相關(guān)聯(lián)的成本。因此，期望提供對(duì)126處所指示的放大器和匹配網(wǎng)絡(luò)電路系統(tǒng)的改進(jìn)。在各個(gè)方面，本文中所提供的新穎的可切換阻抗變壓器匹配系統(tǒng)提供了這些以及其他改進(jìn)。
[0043]圖2示出提供高效功率放大和可切換阻抗變壓器匹配的示例性系統(tǒng)200。系統(tǒng)200適于在各式各樣的通信設(shè)備中使用。例如，系統(tǒng)200適于用作圖1中所示的126處所指示的放大器和匹配網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)200包括高功率放大路徑202、低功率放大路徑204、以及并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206。
[0044]在工作期間，要放大的信號(hào)被輸入到高功率放大路徑202和低功率放大路徑204兩者。這些放大路徑之一被啟用以產(chǎn)生要被耦合至并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206的經(jīng)放大信號(hào)。例如，高功率放大路徑202包括放大器208，該放大器208被耦合至高電源(HS)以產(chǎn)生被耦合至并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206的高功率輸出。低功率放大路徑204包括放大器210，該放大器210被耦合至低電源(LS)以產(chǎn)生被耦合至并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206的低功率輸出。
[0045]取決于哪條放大路徑被啟用，并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)作用于將負(fù)載阻抗轉(zhuǎn)換成在功率放大器輸出處呈現(xiàn)的最優(yōu)阻抗。這導(dǎo)致在低功率電平和高功率電平兩者之上的高效信號(hào)放大。經(jīng)放大的信號(hào)隨后被傳遞給天線(xiàn)以供發(fā)射。在信號(hào)接收期間，并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206作用于提供與接收機(jī)電子器件的阻抗匹配以使得收到信號(hào)能夠被傳遞給接收電路系統(tǒng)以供進(jìn)一步處理。
[0046]因此，系統(tǒng)200作用于允許輸出功率范圍被劃分成高放大范圍和低放大范圍，這些范圍以?xún)?yōu)于僅在高輸出功率上提供高效率的常規(guī)放大器的改善效率工作。此外，系統(tǒng)200被示為具有兩條功率路徑，但可按需被擴(kuò)展成包括更多條功率路徑。結(jié)果，該系統(tǒng)提供了常規(guī)放大器未提供的可擴(kuò)展程度。此外，這些放大器級(jí)可由設(shè)備上可用的多個(gè)通信接口或標(biāo)準(zhǔn)使用，由此降低了總體硬件要求并且消除了可能產(chǎn)生信號(hào)損耗的專(zhuān)用開(kāi)關(guān)或其他電路系統(tǒng)。系統(tǒng)200的實(shí)現(xiàn)和操作的更詳細(xì)描述在以下提供。
[0047]圖3示出根據(jù)圖2所示的系統(tǒng)200提供可切換阻抗變壓器匹配的示例性功率放大器300。放大器300包括第一放大器302、第二放大器304、雙工器306、以及放大器選擇電路308。舉例而言，第一放大器302是高功率放大路徑202的一部分，并且第二放大器304是低功率放大路徑204的一部分。
[0048]在接收操作期間，天線(xiàn)310處接收到的信號(hào)被傳遞給雙工器306。雙工器306包括配置成允許信號(hào)從天線(xiàn)310接收和發(fā)射的任何合適的雙工器。所接收到的信號(hào)隨后從雙工器306流向隔直流(DC)電容器312，在此信號(hào)的DC分量被移除。所接收到的信號(hào)從電容器312流經(jīng)電感器LI并隨后在路徑314上流到接收機(jī)電路系統(tǒng)(未示出)。
[0049]在發(fā)射操作期間，放大器選擇電路308確定第一放大器302和第二放大器304中的哪一個(gè)將被用來(lái)放大信號(hào)以供發(fā)射。例如，放大器選擇電路308輸出第一選擇信號(hào)(SI)以啟用第一放大器302,并輸出第二選擇信號(hào)(S2)以啟用第二放大器304。此外,使用Txen信號(hào)來(lái)啟用晶體管328，晶體管328有效地將端子322耦合至接地以啟用發(fā)射并禁用接收機(jī)路徑314。
[0050]假定第一放大器302被啟用，則在晶體管MNa1p和MNAln的柵極端子處分別接收差分信號(hào)(s+，S-)。晶體管MNa1p和MNAln被耦合至線(xiàn)圈L4，線(xiàn)圈L4進(jìn)而被耦合至高電壓電源(HS)。例如，在示例性實(shí)現(xiàn)中，高電壓電源被設(shè)置成2.9伏。線(xiàn)圈L4的第一部分(L4n)被耦合在晶體管MNa1p與HS之間，并且線(xiàn)圈L4的第二部分(L4p)被耦合在晶體管MNAln與HS之間。因此，在操作期間，差分信號(hào)(S+，S-)對(duì)這兩個(gè)線(xiàn)圈部分(L4p和L4n)提供能量。
[0051]線(xiàn)圈L4被緊密地耦合至線(xiàn)圈LI。例如，線(xiàn)圈LI與L4之間的電感耦合被設(shè)置成(1.5:1)，如330處所指示。線(xiàn)圈LI和L4如何電感地耦合的更詳細(xì)描述在以下提供。
[0052]差分信號(hào)(S+，S-)被放大到高輸出功率并電感地耦合至線(xiàn)圈LI。經(jīng)放大信號(hào)隨后流經(jīng)隔DC電容器312到達(dá)雙工器306并隨后由天線(xiàn)310發(fā)射。
[0053]假定第二放大器304被啟用，則在晶體管MNa2p和MNA2n的柵極端子處分別接收差分信號(hào)(S+，S-)。晶體管MNa2p和MNA2n被耦合至線(xiàn)圈L5，線(xiàn)圈L5進(jìn)而被耦合至低電壓電源(LS)。例如，低電壓電源被設(shè)置成1.2伏。線(xiàn)圈L5的第一部分(L5n)被耦合在晶體管MNa2p與LS之間，并且線(xiàn)圈L5的第二部分(L5p)被耦合在晶體管MNA2n與LS之間。因此，在操作期間，差分信號(hào)(S+，S-)對(duì)這兩個(gè)線(xiàn)圈部分(L5p和L5n)提供能量。
[0054]線(xiàn)圈L5被緊密地耦合至線(xiàn)圈LI。例如，線(xiàn)圈LI與L5之間的電感耦合被設(shè)置成(1.5:2)，如332處所指示的。線(xiàn)圈LI和L5如何電感地耦合的更詳細(xì)描述在以下提供。
[0055]差分信號(hào)(S+，S-)被放大到低輸出功率電平并電感地耦合至線(xiàn)圈LI。經(jīng)放大信號(hào)隨后流經(jīng)隔DC電容器312到達(dá)雙工器306并隨后由天線(xiàn)310發(fā)射。
[0056]因此,放大器300在兩個(gè)功率范圍上提供對(duì)差分信號(hào)(S+，S-)的放大。對(duì)于低功率電平，放大器選擇電路308啟用放大器304，而對(duì)于高功率電平，放大器選擇電路308啟用放大器302。每個(gè)放大器包括電感地耦合至位于去往雙工器306的輸出路徑中的線(xiàn)圈LI的線(xiàn)圈。放大器300的各種工作模式的詳細(xì)描述在本文檔的其他章節(jié)中提供。
[0057]還應(yīng)注意，盡管放大器302和304是差分放大器，但系統(tǒng)還可與單端放大器兼容。例如，差分放大器302可用單端放大器334取代?？蓪?duì)差分放大器304作出類(lèi)似替換。
[0058]圖4示出圖3的放大器300以接收模式工作的解說(shuō)400。例如，放大器300在接收模式期間未被啟用的電路系統(tǒng)以淺灰陰影示出。
[0059]在接收模式期間，放大器選擇電路308輸出選擇信號(hào)SI和S2以禁用放大器302和304兩者。天線(xiàn)310處接收到的信號(hào)被傳遞給雙工器306，雙工器306將這些信號(hào)輸入到隔DC電容器312。這些信號(hào)然后從隔DC電容器312流到線(xiàn)圈LI并在路徑314上流經(jīng)線(xiàn)圈LI到達(dá)接收機(jī)以供處理。在信號(hào)接收期間，并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)作用于提供與接收機(jī)電子器件的阻抗匹配以使得收到信號(hào)能夠被傳遞給接收電路系統(tǒng)以供進(jìn)一步處理。例如，電感器LI與接收機(jī)336的輸入阻抗334相組合來(lái)提供阻抗匹配以促成對(duì)來(lái)自天線(xiàn)310的信號(hào)的接收。
[0060]因此，在接收模式期間，放大器302和304被禁用，并且它們到線(xiàn)圈LI的耦合不影響線(xiàn)圈LI與接收機(jī)輸入阻抗334相組合的操作以允許收到信號(hào)流到接收機(jī)336以供處理。
[0061]圖5示出圖3的放大器300以高功率放大模式工作的解說(shuō)500。例如，放大器300在高功率放大模式期間未被啟用的電路系統(tǒng)以淺灰陰影示出。
[0062]在高功率放大模式期間，放大器選擇電路308控制選擇信號(hào)(SI)以啟用放大器302并控制選擇信號(hào)(S2)以禁用放大器304。此外，晶體管328被Txen信號(hào)激活以使得端子322被有效地耦合至接地，由此啟用發(fā)射輸出路徑并禁用接收機(jī)路徑314。
[0063]差分信號(hào)(S+，S-)被輸入到放大器302并導(dǎo)致對(duì)線(xiàn)圈L4提供能量。線(xiàn)圈L4被連接到HS并且線(xiàn)圈L4還電感地耦合至線(xiàn)圈LI，如330處所指示的。線(xiàn)圈L4處的高功率經(jīng)放大信號(hào)被耦合至處于輸出路徑中的線(xiàn)圈LI。經(jīng)放大信號(hào)然后流經(jīng)隔DC電容器312到達(dá)雙工器306并隨后由天線(xiàn)310發(fā)射。因此，在高功率放大模式期間，放大器302作用于使用HS來(lái)放大差分信號(hào)(S+，S-)并且將該經(jīng)放大信號(hào)耦合至輸出路徑中的線(xiàn)圈LI以供發(fā)射。
[0064]圖6示出圖3的放大器300以低功率放大模式工作的解說(shuō)600。例如，放大器300在低功率放大模式期間未被啟用的電路系統(tǒng)以淺灰陰影示出。
[0065]在低功率放大模式期間，放大器選擇電路308控制選擇信號(hào)(SI)以禁用放大器302并控制選擇信號(hào)(S2)以啟用放大器304。此外，晶體管328被Txen信號(hào)激活以使得端子322被有效地耦合至接地，由此啟用發(fā)射路徑并禁用接收機(jī)路徑314。
[0066]差分信號(hào)(S+，S-)被輸入到放大器304并導(dǎo)致對(duì)線(xiàn)圈L5提供能量。線(xiàn)圈L5被連接到LS并且線(xiàn)圈L5電感地耦合至線(xiàn)圈LI，如332處所指示的。低功率經(jīng)放大信號(hào)從線(xiàn)圈L5耦合至處于輸出路徑中的線(xiàn)圈LI。經(jīng)放大信號(hào)隨后流經(jīng)隔DC電容器312到達(dá)雙工器306并隨后由天線(xiàn)310發(fā)射。因此，在低功率放大模式期間，放大器304作用于使用LS來(lái)放大差分信號(hào)(s+，S-)并且將該經(jīng)放大信號(hào)耦合至輸出路徑中的線(xiàn)圈LI以供發(fā)射。
[0067]圖7示出包括圖3的放大器300以及提供可切換低電源電壓的附加電路系統(tǒng)的示例性放大器700。例如，放大器700包括作用于將兩個(gè)低電壓電平(LSI和LS2)之一耦合至線(xiàn)圈L5的切換電路702。例如，在示例性實(shí)現(xiàn)中，LSl是1.2伏并且LS2是1.8伏。
[0068]在低功率放大模式期間，放大器選擇電路308控制選擇信號(hào)(SI)以禁用放大器302并控制選擇信號(hào)(S2)以啟用放大器304。此外，晶體管328被Txen信號(hào)激活以使得端子322被有效地耦合至接地，由此啟用輸出發(fā)射路徑并禁用接收機(jī)路徑314。放大器選擇電路308還輸出電壓選擇信號(hào)(VS2)，其作用于控制切換電路702將這兩個(gè)電壓之一(LSI或LS2)耦合至線(xiàn)圈L5。例如，如果電壓選擇信號(hào)(Vs2)是邏輯“0”，則LSl被耦合至線(xiàn)圈L5，并且如果電壓選擇信號(hào)(Vs2)是邏輯“1”，則LS2被耦合至線(xiàn)圈L5。如果LSl被耦合至線(xiàn)圈L5，則放大器304在最低輸出功率電平上提供增加的效率。如果LS2被耦合至線(xiàn)圈L5，則放大器304在中間輸出功率電平上提供增加的效率。
[0069]圖8示出解說(shuō)圖7所示的放大器700的效率的示例性曲線(xiàn)圖800。例如，曲線(xiàn)圖800解說(shuō)了圖7所示的放大器700的工作期間的效率與放大器輸出功率之間的關(guān)系。
[0070]曲線(xiàn)802解說(shuō)了放大器700使用高功率路徑的高功率放大器302的效率。曲線(xiàn)804解說(shuō)了放大器700使用LS2被設(shè)置成1.8伏且耦合至線(xiàn)圈L5的低功率路徑的低功率放大器304的效率。曲線(xiàn)806解說(shuō)了放大器700使用LSl被設(shè)置成1.2伏且耦合至線(xiàn)圈L5的低功率路徑的低功率放大器304的效率。實(shí)線(xiàn)曲線(xiàn)808解說(shuō)了在整個(gè)功率輸出范圍上達(dá)成的結(jié)果所得的效率。[0071]曲線(xiàn)圖800解說(shuō)了與相同輸出功率上的高功率放大器302相比，放大器700使用低功率放大器304在低功率上提供了更高的效率。效率增益被解說(shuō)為高功率放大器302在選定輸出功率上的效率與使用LS2=1.8伏的電源的低功率放大器304在相同輸出功率上的效率之差。在甚至更低的輸出功率值上，與使用LS2=1.8伏的電源相比，使用LSl=L 2伏的電源增大了低功率放大器304的效率。因此，放大器700提供了電感地耦合至輸出路徑的多個(gè)放大器級(jí)以允許在低功率電平上達(dá)成更大的效率。
[0072]圖9示出包括系統(tǒng)200并進(jìn)一步包括添加的超低功率路徑902的示例性系統(tǒng)900。系統(tǒng)900適于在各式各樣的通信設(shè)備中使用。超低功率路徑902解說(shuō)了可如何擴(kuò)展系統(tǒng)200以包括任何數(shù)目的功率路徑從而在任何期望輸出功率電平上達(dá)成增大的效率。
[0073]在操作期間，要放大的信號(hào)被輸入到高功率放大路徑202、低功率放大路徑204、以及超低功率放大路徑902。這些放大路徑之一被啟用以產(chǎn)生要被耦合至并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206的經(jīng)放大信號(hào)。例如，高功率放大路徑202包括放大器208，該放大器208被耦合至HS以產(chǎn)生被耦合至并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206的高功率輸出。低功率放大路徑204包括放大器210，該放大器210被耦合至LS以產(chǎn)生被耦合至并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206的低功率輸出。超低功率放大路徑902包括放大器904，該放大器904被耦合至超低電源(ULS)以產(chǎn)生被耦合至并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206的超低功率輸出。
[0074]取決于哪條放大路徑被啟用，并發(fā)匹配網(wǎng)絡(luò)206作用于將負(fù)載阻抗轉(zhuǎn)換成在功率放大器輸出處顯現(xiàn)的最優(yōu)阻抗。經(jīng)高效放大的信號(hào)隨后被傳遞給天線(xiàn)以供發(fā)射。
[0075]圖10示出包括圖3的放大器300以及提供超低功率放大和可切換低電源電壓和可切換超低電源電壓的附加電路系統(tǒng)的示例性放大器1000。例如，放大器1000包括超低功率放大器904以及作用于將兩個(gè)低電壓電平之一(ULl或UL2)耦合至線(xiàn)圈L6的切換電路1002。
[0076]在超低功率放大模式期間，放大器選擇電路308控制選擇信號(hào)(SI，S2)以禁用放大器302和304并控制選擇信號(hào)(S3)以啟用放大器902。此外，晶體管328被Txen信號(hào)激活以使得端子322被有效地耦合至接地，由此啟用輸出發(fā)射路徑并禁用接收機(jī)路徑314。放大器選擇電路308還輸出電壓選擇信號(hào)(VS3)，該電壓選擇信號(hào)(Vs3)作用于控制切換電路1002將兩個(gè)電壓之一(ULl或UL2)耦合至線(xiàn)圈L6。例如，在示例性實(shí)現(xiàn)中，ULl是0.6伏并且UL2是I伏。如果UL2被耦合至線(xiàn)圈L6，則放大器902在低功率電平上提供增加的效率。如果ULl被耦合至線(xiàn)圈L6，則放大器902在超低功率電平上提供增加的效率。
[0077]圖11示出解說(shuō)圖10的放大器1000的效率的示例性曲線(xiàn)圖1100。例如，曲線(xiàn)圖1100解說(shuō)了放大器1000工作期間的效率與輸出功率之間的關(guān)系。
[0078]曲線(xiàn)1102解說(shuō)了放大器1000使用高功率放大器302的效率。曲線(xiàn)1104解說(shuō)了放大器1000使用具有耦合至線(xiàn)圈L5的LS2=1.8伏的低功率放大器304的效率。曲線(xiàn)1106解說(shuō)了放大器1000使用具有耦合至線(xiàn)圈L5的LSl=L 2伏的低功率放大器304的效率。曲線(xiàn)1108解說(shuō)了放大器1000使用具有耦合至線(xiàn)圈L6的UL2=1伏的超低功率放大器902的效率。曲線(xiàn)1110解說(shuō)了放大器1000使用具有耦合至線(xiàn)圈L6的ULl=0.6伏的超低功率放大器902的效率。實(shí)線(xiàn)曲線(xiàn)1112解說(shuō)了在整個(gè)功率輸出范圍上達(dá)成的結(jié)果所得的效率。
[0079]曲線(xiàn)圖1100解說(shuō)了與高功率放大器302相比，放大器1000使用超低功率放大器902在低功率上提供了更高的效率。效率增益被解說(shuō)為高功率放大器302在選定輸出功率上的效率與使用LS2=1.8伏的低功率放大器304在相同輸出功率上的效率之差。在甚至更低的輸出功率值上，與使用1.8伏的電源相比，使用1.2伏的電源增大了低功率放大器304的效率。在最低輸出功率值上，與使用ULl=I伏相比，使用ULl=0.6伏增大了超低功率放大器902的效率。因此，放大器1000允許多個(gè)放大器級(jí)被電感耦合至輸出路徑以允許在低輸出功率電平上達(dá)成更高的效率。
[0080]圖12示出提供可切換阻抗變壓器匹配的變壓器1200的示例性實(shí)現(xiàn)。例如，變壓器1200適于在圖3的放大器300中使用。變壓器1200用電路板1202上的導(dǎo)電跡線(xiàn)實(shí)現(xiàn)或者被實(shí)現(xiàn)為集成電路的一部分。
[0081]變壓器1200包括在320和322處具有端子連接的電感器LI。電感器LI包括在端子320處開(kāi)始并在端子322處結(jié)束之前旋轉(zhuǎn)一圈半的導(dǎo)電跡線(xiàn)。
[0082]緊密地耦合至電感器LI的是在324和326處具有端子連接的電感器L4。電感器L4包括在端子324處開(kāi)始并在端子326處結(jié)束之前旋轉(zhuǎn)一圈的導(dǎo)電跡線(xiàn)。
[0083]也耦合至電感器LI的是在316和318處具有端子連接的電感器L5。電感器L5包括在端子316處開(kāi)始并在端子318處結(jié)束之前旋轉(zhuǎn)兩圈的導(dǎo)電跡線(xiàn)。
[0084]因此，變壓器1200以比率1.5:1提供了線(xiàn)圈LI與L4之間、并以比率1.5:2提供了線(xiàn)圈LI與L5之間的緊密耦合。
[0085]圖13示出提供可切換阻抗變壓器匹配的變壓器1300的示例性實(shí)現(xiàn)。例如，變壓器1300適于在圖10的放大器1000中使用。變壓器1300用電路板1302上的導(dǎo)電跡線(xiàn)實(shí)現(xiàn)或者被實(shí)現(xiàn)為集成電路的一部分。
[0086]變壓器1300包括在320和322處具有端子連接的電感器LI。電感器LI包括在端子320處開(kāi)始并在端子322處結(jié)束之前旋轉(zhuǎn)兩圈(或轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈)的導(dǎo)電跡線(xiàn)。
[0087]緊密地耦合至電感器LI的是在324和326處具有端子連接的電感器L4。電感器L4包括在端子324處開(kāi)始并在端子326處結(jié)束之前旋轉(zhuǎn)一圈的導(dǎo)電跡線(xiàn)。
[0088]也耦合至電感器LI的是在316和318處具有端子連接的電感器L5。電感器L5包括在端子216處開(kāi)始并在端子218處結(jié)束之前旋轉(zhuǎn)兩圈的導(dǎo)電跡線(xiàn)。
[0089]也耦合至電感器LI的是在1004和1006處具有端子連接的電感器L6。電感器L6包括在端子1004處開(kāi)始并在端子1006處結(jié)束之前旋轉(zhuǎn)三圈的導(dǎo)電跡線(xiàn)。
[0090]因此，變壓器1300例如以比率2:1提供了線(xiàn)圈LI與L4之間、例如以比率2:2提供了線(xiàn)圈LI與L5之間、例如以比率2:3提供了線(xiàn)圈LI與L6之間的緊密耦合。應(yīng)注意，本文中所提供的耦合率是示例性的并且可利用任何期望的耦合率。
[0091]圖14示出示例性放大器選擇電路1400。例如，放大器選擇電路1400適于用作放大器選擇電路308。放大器選擇電路1400包括處理器1402、存儲(chǔ)器1404、放大器電源選擇模塊1406和放大器選擇模塊1408，它們都被耦合以在通信總線(xiàn)1410上通信。
[0092]處理器1402包括CPU、處理器、門(mén)陣列、硬件邏輯、存儲(chǔ)器元件、和/或執(zhí)行軟件的硬件中的至少一者。處理器1402作用于基于收到控制信號(hào)(CTL)來(lái)控制放大器選擇電路1400的功能。例如，該控制信號(hào)可接收自便攜式設(shè)備處的控制實(shí)體。該控制信號(hào)將放大器選擇和電源選擇指示為要被用于放大數(shù)據(jù)信號(hào)，如以下討論的。
[0093]存儲(chǔ)器1404包括RAM、ROM、EEPROM或作用于允許信息被存儲(chǔ)和檢索的任何其他類(lèi)型的存儲(chǔ)器設(shè)備。存儲(chǔ)器1404可操作用于存儲(chǔ)信息，諸如放大器選擇參數(shù)或電源選擇參數(shù)。存儲(chǔ)器1404還配置成存儲(chǔ)可由處理器1402執(zhí)行以提供本文中所描述的功能的程序或指令。
[0094]放大器選擇模塊1408包括作用于允許對(duì)特定放大器級(jí)進(jìn)行選擇的硬件和/或執(zhí)行軟件的硬件。例如，放大器選擇模塊1408接收來(lái)自處理器1402的指令并輸出各放大器選擇信號(hào)(Sl-Sn)之一以啟用特定放大器級(jí)并禁用一個(gè)或多個(gè)其他放大器級(jí)。
[0095]放大器電源選擇模塊1406包括作用于允許對(duì)特定放大器電源進(jìn)行選擇的硬件和/或執(zhí)行軟件的硬件。例如，放大器電源選擇模塊1406接收來(lái)自處理器1402的指令并輸出放大器電源選擇信號(hào)(Vs1-Vsn)之一以使得特定放大器級(jí)能夠使用特定電源。
[0096]因此，放大器選擇電路1400可操作用于輸出選擇信號(hào)以選擇放大級(jí)和要被選定放大器級(jí)用來(lái)放大數(shù)據(jù)信號(hào)的電源。應(yīng)注意，在各實(shí)施例的范圍內(nèi)，對(duì)放大器選擇電路1400的修改、改變、或其他實(shí)現(xiàn)是可能的。
[0097]圖15示出提供可切換阻抗變壓器匹配的示例性放大器1500。放大器1500包括第一放大器1502、第二放大器1504、匹配網(wǎng)絡(luò)1512、以及放大器選擇電路1506。舉例而言，第一放大器1502是高功率放大路徑的一部分,并且第二放大器1504是低功率放大路徑的一部分。
[0098]在操作期間，放大器選擇電路1506確定第一放大器1502和第二放大器1504中的哪一個(gè)將被用來(lái)放大信號(hào)。例如，放大器選擇電路1506輸出第一選擇信號(hào)(SI)以啟用第一放大器1502,并輸出第二選擇信號(hào)(S2)以啟用第二放大器1504。
[0099]假定第一放大器1502被啟用，則在晶體管MNa1p和MNAln的柵極端子處分別接收到差分信號(hào)(s+，S-)。晶體管MNa1p和MNAln被耦合至線(xiàn)圈L4，線(xiàn)圈L4進(jìn)而被耦合至高電壓電源(HS)。例如，在示例性實(shí)現(xiàn)中，高電壓電源被設(shè)置成2.9伏。線(xiàn)圈L4的第一部分(L4n)被耦合在晶體管MNa1p與HS之間，并且線(xiàn)圈L4的第二部分(L4p)被耦合在晶體管MNAln與HS之間。因此，在操作期間，差分信號(hào)(S+，S-)對(duì)這兩個(gè)線(xiàn)圈部分(L4p和L4n)提供能量。
[0100]線(xiàn)圈L4被緊密地耦合至線(xiàn)圈LI。例如，線(xiàn)圈LI與L4之間的電感耦合被設(shè)置成提供在第一放大器1502輸出處呈現(xiàn)的最優(yōu)阻抗。結(jié)果，差分信號(hào)(S+，S_)被放大到高輸出功率并電感地耦合至放大器輸出路徑中的線(xiàn)圈LI。
[0101]假定第二放大器1504被啟用，則放大器選擇電路1506控制選擇信號(hào)(SI)以禁用放大器1502并控制選擇信號(hào)(S2)以啟用放大器1504。放大器選擇電路1506還輸出電壓選擇信號(hào)(VS2)，該電壓選擇信號(hào)(Vs2)作用于控制切換電路1514將兩個(gè)電壓之一(LSI或LS2)耦合至線(xiàn)圈L5。例如，如果電壓選擇信號(hào)(Vs2)是邏輯“0”，則LSl被耦合至線(xiàn)圈L5，并且如果電壓選擇信號(hào)(Vs2)是邏輯“1”，則LS2被耦合至線(xiàn)圈L5。如果LSl被耦合至線(xiàn)圈L5，則放大器1504在最低功率電平上提供增加的效率。如果LS2被耦合至線(xiàn)圈L5，則放大器1504在中間功率電平上提供增加的效率。
[0102]線(xiàn)圈L5被緊密地耦合至線(xiàn)圈LI。例如，線(xiàn)圈LI與L5之間的電感耦合被設(shè)置成提供在第二放大器1504輸出處呈現(xiàn)的最優(yōu)阻抗。.差分信號(hào)(S+，S-)被放大到低輸出功率電平并電感地耦合至放大器輸出路徑中的線(xiàn)圈LI。
[0103]因此,放大器1500在兩個(gè)功率范圍上提供對(duì)差分信號(hào)(S+，S_)的放大。對(duì)于低功率電平，放大器選擇電路1506啟用放大器1504，而對(duì)于高功率電平，放大器選擇電路1506啟用放大器1502。每個(gè)放大器包括電感地耦合至線(xiàn)圈LI的線(xiàn)圈以提供在放大器輸出處呈現(xiàn)的最優(yōu)阻抗。結(jié)果，達(dá)成了多個(gè)輸出功率范圍上的高效信號(hào)放大。
[0104]圖16示出用于提供在輸出功率范圍上對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的高效放大的示例性方法1600。例如，方法1600可由圖10中所示的放大器1000實(shí)現(xiàn)。在各種實(shí)現(xiàn)中，方法1600的各功能可通過(guò)處理器1402執(zhí)行存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器1404中的指令來(lái)執(zhí)行。
[0105]在框1602，啟用放大模式。例如，在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，處理器從設(shè)備處的控制器接收指不需要用于輸出傳輸?shù)男盘?hào)放大的控制(CTL)信號(hào)。響應(yīng)于該CTL信號(hào),處理器1402輸出TxaJf號(hào)以啟用包括電感器LI的輸出路徑。
[0106]在框1604，確定期望輸出功率電平。在一個(gè)實(shí)現(xiàn)中，處理器1302從所接收到的CTL信號(hào)中確定期望輸出功率電平。
[0107]在框1606，基于該期望輸出功率電平來(lái)選擇放大器級(jí)和電源以達(dá)成最高效率。例如，處理器1302控制放大器選擇模塊1308以激活特定的選擇信號(hào)(Sx)并停用其他選擇信號(hào)，從而特定的放大器級(jí)被選擇以執(zhí)行對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的放大來(lái)達(dá)成期望輸出功率。處理器1302還控制放大器電源選擇模塊1306激活特定的電源選擇信號(hào)(Vsx)以選擇特定的電源以供與選定放大器級(jí)聯(lián)用來(lái)達(dá)成最高級(jí)別的效率。例如，如果選定放大器級(jí)是放大器900的超低功率放大器級(jí)902，則電源選擇信號(hào)Vs3被設(shè)置成選擇電源ULl或者電源UL2耦合至線(xiàn)圈L6以達(dá)成最高效率級(jí)別。
[0108]在框1608，開(kāi)始信號(hào)放大以達(dá)成期望輸出功率。例如，數(shù)據(jù)信號(hào)以差分形式或單端形式被呈現(xiàn)給選定放大器級(jí)。選定放大器級(jí)對(duì)該數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行放大并將經(jīng)放大的信號(hào)耦合至輸出路徑中的電感器LI。對(duì)放大器級(jí)的選擇還選擇與關(guān)聯(lián)于選定放大器級(jí)的輸出線(xiàn)圈和輸出路徑中的線(xiàn)圈LI的耦合相關(guān)聯(lián)的變壓器阻抗匹配特性。例如，超低功率放大器902包括耦合至線(xiàn)圈LI的輸出線(xiàn)圈L6以使得L1:L6=2:3。
[0109]因此，方法1600作用于在輸出功率的范圍上提供對(duì)數(shù)據(jù)信號(hào)的高效放大。應(yīng)注意，方法1600僅是一個(gè)實(shí)現(xiàn)并且方法1600的各操作可被重新安排或以其他方式被修改，以使得其它實(shí)現(xiàn)也是可能的。
[0110]圖17示出作用于在輸出功率電平的范圍上提供可切換阻抗匹配以高效地放大數(shù)據(jù)信號(hào)的示例性放大設(shè)備1700。設(shè)備1700適用于用作圖2中所示的放大器200或圖9中所示的放大器900。在一方面，設(shè)備1700由被配置成提供如本文中所描述的功能的一個(gè)或多個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，在一方面，每個(gè)模塊包括硬件和/或執(zhí)行軟件的硬件。
[0111]放大設(shè)備1700包括含有用于提供放大器的輸出路徑的輸出電感裝置(1702)的第一模塊，其在一方面包括電感器LI。
[0112]設(shè)備1700還包括含有用于生成被放大到第一功率電平的信號(hào)的第一放大裝置(1704)的第二模塊，該第一放大裝置包括用于將該信號(hào)耦合至輸出電感裝置的第一電感裝置，其在一方面包括第一放大器級(jí)302。
[0113]設(shè)備1700還包括含有用于生成被放大到第二功率電平的信號(hào)的第二放大裝置(1706)的第三模塊，該第二放大裝置包括用于將該信號(hào)耦合至輸出電感裝置的第二電感裝置，其在一方面包括第二放大器級(jí)304。
[0114]設(shè)備1700還包括含有用于選擇性地啟用第一和第二放大裝置的切換裝置(1708)的第四模塊，其在一方面包括放大器選擇電路308。
[0115]圖18示出作用于提供可切換并發(fā)阻抗匹配以用于進(jìn)行信號(hào)接收和在輸出功率電平的范圍上高效地放大數(shù)據(jù)信號(hào)的示例性放大設(shè)備1800。設(shè)備1800適用于用作圖2中所示的放大器200或圖9中所示的放大器900。在一方面，設(shè)備1800由被配置成提供如本文中所描述的功能的一個(gè)或多個(gè)模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，在一方面，每個(gè)模塊包括硬件和/或執(zhí)行軟件的硬件。
[0116]放大設(shè)備1800包括含有用于為發(fā)射模式和接收模式操作提供阻抗匹配的輸出電感裝置(1802)的第一模塊,其在一方面包括電感器LI。
[0117]設(shè)備1800還包括含有用于生成被放大到第一功率電平的信號(hào)的第一放大裝置(1804)的第二模塊，該第一放大裝置包括用于將該信號(hào)耦合至輸出電感裝置的第一電感裝置，其在一方面包括第一放大器級(jí)302。
[0118]設(shè)備1800還包括含有用于生成被放大到第二功率電平的信號(hào)的第二放大裝置(1806)的第三模塊，該第二放大裝置包括用于將該信號(hào)耦合至輸出電感裝置的第二電感裝置，其在一方面包括第二放大器級(jí)304。
[0119]設(shè)備1800還包括含有用于在發(fā)射模式期間選擇性地啟用第一和第二放大裝置以將信號(hào)耦合至輸出電感裝置并在接收模式期間啟用輸出電感裝置以提供與接收機(jī)輸入的阻抗匹配的選擇裝置(1808)的第四模塊，該選擇裝置在一方面包括放大器選擇電路308。
[0120]本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，信息和信號(hào)可使用各種不同技術(shù)和技藝中的任何一種來(lái)表示或處理。例如，以上描述通篇引述的數(shù)據(jù)、指令、命令、信息、信號(hào)、位(比特)、碼元、和碼片可由電壓、電流、電磁波、磁場(chǎng)或磁粒子、光場(chǎng)或光學(xué)粒子、或其任何組合來(lái)表示。還應(yīng)注意晶體管的類(lèi)型和技術(shù)可被替換、重新安排或以其他方式修改以達(dá)成相同的結(jié)果。例如，可以把示為利用PMOS晶體管的電路修改為使用NMOS晶體管,反之亦然。由此,本文中所公開(kāi)的放大器可以使用各種晶體管類(lèi)型和工藝來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且不受限于附圖中所示的這些晶體管類(lèi)型和工藝。例如，可以使用諸如BJT、GaAs、MOSFET之類(lèi)的晶體管類(lèi)型或任何其他的晶體管工藝。
[0121]本領(lǐng)域技術(shù)人員將進(jìn)一步領(lǐng)會(huì)，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例來(lái)描述的各種解說(shuō)性邏輯框、模塊、電路、和算法步驟可實(shí)現(xiàn)為電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件、或這兩者的組合。為清楚地解說(shuō)硬件與軟件的這一可互換性，各種解說(shuō)性組件、框、模塊、電路、和步驟在上面是以其功能性的形式作一般化描述的。此類(lèi)功能性是被實(shí)現(xiàn)為硬件還是軟件取決于具體應(yīng)用和施加于整體系統(tǒng)的設(shè)計(jì)約束。技術(shù)人員可針對(duì)每種特定應(yīng)用以不同方式來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能性，但此類(lèi)實(shí)現(xiàn)決策不應(yīng)被解讀為致使脫離本發(fā)明的示例性實(shí)施例的范圍。
[0122]結(jié)合本文所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各種解說(shuō)性邏輯塊、模塊、和電路可用設(shè)計(jì)成執(zhí)行本文所描述的功能的通用處理器、數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)、專(zhuān)用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列(FPGA)或其他可編程邏輯器件、分立門(mén)或晶體管邏輯、分立硬件組件、或其任何組合來(lái)實(shí)現(xiàn)或執(zhí)行。通用處理器可以是微處理器，但在替換方案中，該處理器可以是任何常規(guī)的處理器、控制器、微控制器、或狀態(tài)機(jī)。處理器還可以被實(shí)現(xiàn)為計(jì)算設(shè)備的組合，例如DSP與微處理器的組合、多個(gè)微處理器、與DSP核心協(xié)同的一個(gè)或更多個(gè)微處理器或任何其他此類(lèi)配置。
[0123]結(jié)合本文中公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可直接在硬件中、在由處理器執(zhí)行的軟件模塊中、或在這兩者的組合中體現(xiàn)。軟件模塊可駐留在隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、閃存、只讀存儲(chǔ)器(ROM)、電可編程ROM (EPROM)、電可擦式可編程ROM (EEPR0M)、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)盤(pán)、CD-ROM、或本領(lǐng)域中所知的任何其他形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。示例性存儲(chǔ)介質(zhì)被耦合到處理器以使得該處理器能從/向該存儲(chǔ)介質(zhì)讀和寫(xiě)信息。替換地，存儲(chǔ)介質(zhì)可以被整合到處理器。處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可駐留在A(yíng)SIC中。ASIC可駐留在用戶(hù)終端中。替換地，處理器和存儲(chǔ)介質(zhì)可作為分立組件駐留在用戶(hù)終端中。
[0124]在一個(gè)或多個(gè)示例性實(shí)施例中，所描述的功能可在硬件、軟件、固件或其任何組合中實(shí)現(xiàn)。如果在軟件中實(shí)現(xiàn)，則各功能可以作為一條或多條指令或代碼存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或藉其進(jìn)行傳送。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括非瞬態(tài)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，其包括促成計(jì)算機(jī)程序從一地到另一地的轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。非瞬態(tài)存儲(chǔ)介質(zhì)可以是能被計(jì)算機(jī)訪(fǎng)問(wèn)的任何可用介質(zhì)。作為示例而非限定，此類(lèi)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可包括RAM、R0M、EEPR0M、CD-ROM或其他光盤(pán)存儲(chǔ)、磁盤(pán)存儲(chǔ)或其他磁存儲(chǔ)設(shè)備、或能被用來(lái)攜帶或存儲(chǔ)指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式的期望程序代碼且能被計(jì)算機(jī)訪(fǎng)問(wèn)的任何其他介質(zhì)。任何連接也被正當(dāng)?shù)胤Q(chēng)為計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線(xiàn)、數(shù)字訂戶(hù)線(xiàn)(DSL)、或諸如紅外、無(wú)線(xiàn)電、以及微波之類(lèi)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)從web網(wǎng)站、服務(wù)器、或其它遠(yuǎn)程源傳送而來(lái)，則該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線(xiàn)、DSL、或諸如紅外、無(wú)線(xiàn)電、以及微波之類(lèi)的無(wú)線(xiàn)技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義之中。如本文中所使用的盤(pán)(disk)和碟(disc)包括壓縮碟(⑶)、激光碟、光碟、數(shù)字多用碟(DVD)、軟盤(pán)和藍(lán)光碟，其中盤(pán)(disk)往往以磁的方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)，而碟(disc)用激光以光學(xué)方式再現(xiàn)數(shù)據(jù)。上述的組合也應(yīng)被包括在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。
[0125]提供了對(duì)所公開(kāi)的示例性實(shí)施例的描述是為了使得本領(lǐng)域任何技術(shù)人員皆能夠制作或使用本發(fā)明。對(duì)這些示例性實(shí)施例的各種修改對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將是顯而易見(jiàn)的，并且本文中定義的普適原理可被應(yīng)用于其他實(shí)施例而不會(huì)脫離本發(fā)明的精神或范圍。因此，本發(fā)明并非意在被限定于本文中所示出的示例性實(shí)施例，而是應(yīng)當(dāng)被授予與本文中所公開(kāi)的原理和新穎性特征相一致的最廣義的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種提供可切換阻抗匹配的放大器，包括: 輸出電感器(LI),其是所述放大器的輸出路徑的一部分； 第一放大器級(jí)202，其包括耦合至所述輸出電感器的第一電感器(L4)，所述第一電感器配置成響應(yīng)于第一使能信號(hào)(SI)將由所述第一放大器級(jí)在第一功率電平上放大的信號(hào)耦合至所述輸出電感器；以及 第二放大器級(jí)204，其包括耦合至所述輸出電感器的第二電感器(L5)，所述第二電感器配置成響應(yīng)于第二使能信號(hào)(S2)將由所述第二放大器級(jí)在第二功率電平上放大的信號(hào)耦合至所述輸出電感器。
2.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述放大器包括功率放大器。
3.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述第一使能信號(hào)和所述第二使能信號(hào)配置成在任何特定時(shí)間啟用所述第一放大器級(jí)或者所述第二放大器級(jí)。
4.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述第一功率電平比所述第二功率電平聞。
5.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述第二放大器級(jí)在所述第二功率電平上以比所述第一放大器級(jí)高的效率工作。
6.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述輸出電感器和所述第一電感器被電感地耦合以提供所述第一功率電平上的最優(yōu)阻抗。
7.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，所述輸出電感器和所述第二電感器被電感地耦合以提供所述第二功率電平上的最優(yōu)阻抗。
8.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，還包括一個(gè)或多個(gè)附加放大器級(jí)904，每個(gè)附加放大器級(jí)包括耦合至所述輸出電感器的附加電感器(L6)，所述附加電感器配置成響應(yīng)于附加使能信號(hào)而將由所述附加放大器級(jí)在附加功率電平上放大的信號(hào)耦合至所述輸出電感器。
9.一種提供可切換阻抗匹配的放大器，包括: 用于提供所述放大器的輸出路徑的輸出電感裝置； 用于生成被放大到第一功率電平的信號(hào)的第一放大裝置，所述第一放大裝置包括用于將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置的第一電感裝置； 用于生成被放大到第二功率電平的信號(hào)的第二放大裝置，所述第二放大裝置包括用于將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置的第二電感裝置；以及 用于選擇性地啟用所述第一放大裝置和所述第二放大裝置的切換裝置。
10.如權(quán)利要求9所述的放大器，其特征在于，所述放大器包括功率放大器。
11.如權(quán)利要求9所述的放大器，其特征在于，所述切換裝置用于在任何特定時(shí)間啟用所述第一放大裝置或者所述第二放大裝置。
12.如權(quán)利要求9所述的放大器，其特征在于，所述第一功率電平比所述第二功率電平聞。
13.如權(quán)利要求9所述的放大器，其特征在于，所述第二放大裝置在所述第二功率電平上以比所述第一放大裝置高的效率工作。
14.如權(quán)利要求9所述的放大器，其特征在于，所述輸出電感裝置和所述第一電感裝置被電感地耦合以提供所述第一功率電平上的最優(yōu)阻抗。
15.如權(quán)利要求9所述的放大器，其特征在于，所述輸出電感裝置和所述第二電感裝置被電感地耦合以提供所述第二功率電平上的最優(yōu)阻抗。
16.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，還包括用于分別生成被放大到一個(gè)或多個(gè)附加功率電平的信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)附加放大裝置，所述一個(gè)或多個(gè)附加放大裝置分別包括用于將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置的一個(gè)或多個(gè)電感裝置。
17.一種提供可切換并發(fā)阻抗匹配的放大器裝置，包括: 輸出電感器(LI)，其配置成為發(fā)射模式和接收模式操作提供阻抗匹配； 用于生成被放大到第一功率電平的信號(hào)的第一放大級(jí)202，所述第一放大級(jí)包括用于將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感器的第一電感器； 用于生成被放大到第二功率電平的信號(hào)的第二放大級(jí)204，所述第二放大級(jí)包括用于將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感器的第二電感器； 用于在所述發(fā)射模式期間選擇性地啟用所述第一放大級(jí)和所述第二放大級(jí)以將所述信號(hào)耦合至 所述輸出電感器、并在所述接收模式期間啟用所述輸出電感器以提供與接收機(jī)輸入的阻抗匹配的選擇電路308。
18.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，所述放大器裝置包括功率放大器。
19.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，所述選擇電路在所述發(fā)射模式期間能操作用于使得所述輸出電感器不能提供與所述接收機(jī)輸入的阻抗匹配并使得所述第一放大級(jí)或者所述第二放大級(jí)能夠?qū)⑺鲂盘?hào)耦合至所述輸出電感器。
20.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，所述選擇電路在所述接收模式期間能操作用于使得所述輸出電感器能夠提供與所述接收機(jī)輸入的阻抗匹配并使得所述第一放大級(jí)和所述第二放大級(jí)兩者均不能將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感器。
21.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，所述第一功率電平比所述第二功率電平高。
22.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，所述第二放大級(jí)在所述第二功率電平上以比所述第一放大級(jí)高的效率工作。
23.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，所述輸出電感器和所述第一電感器在所述發(fā)射模式期間被電感地耦合以提供所述第一功率電平上的最優(yōu)阻抗。
24.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，所述輸出電感器和所述第二電感器在所述發(fā)射模式期間被電感地耦合以提供所述第二功率電平上的最優(yōu)阻抗。
25.如權(quán)利要求17所述的放大器裝置，其特征在于，還包括一個(gè)或多個(gè)附加放大級(jí)，每個(gè)附加放大級(jí)包括耦合至所述輸出電感器的附加電感器，所述附加電感器配置成在所述發(fā)射模式期間響應(yīng)于由所述選擇電路提供的附加使能信號(hào)而將由所述附加放大級(jí)在附加功率電平上放大的信號(hào)耦合至所述輸出電感器。
26.一種提供可切換并發(fā)阻抗匹配的放大器設(shè)備，包括: 用于為發(fā)射模式和接收模式操作提供阻抗匹配的輸出電感裝置； 用于生成被放大到第一功率電平的信號(hào)的第一放大裝置，所述第一放大裝置包括用于將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置的第一電感裝置； 用于生成被放大到第二功率電平的信號(hào)的第二放大裝置，所述第二放大裝置包括用于將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置的第二電感裝置；用于在所述發(fā)射模式期間選擇性地啟用所述第一放大裝置和所述第二放大裝置以將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置、并在所述接收模式期間啟用所述輸出電感裝置以提供與接收機(jī)輸入的阻抗匹配的選擇裝置。
27.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，所述放大器設(shè)備包括功率放大器。
28.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，所述選擇裝置用于在所述發(fā)射模式期間使得所述輸出電感裝置不能提供與所述接收機(jī)輸入的阻抗匹配并使得所述第一放大裝置或者所述第二放大裝置能夠?qū)⑺鲂盘?hào)耦合至所述輸出電感裝置。
29.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，所述選擇電路用于在所述接收模式期間使得所述輸出電感裝置能夠提供與所述接收機(jī)輸入的阻抗匹配并使得所述第一放大裝置和所述第二放大裝置兩者均不能將所述信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置。
30.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，所述第一功率電平比所述第二功率電平高。
31.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，所述第二放大裝置在所述第二功率電平上以比所述第一放大裝置高的效率工作。
32.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，所述選擇裝置用于在所述發(fā)射模式期間將所述輸出電感裝 置電感地耦合至所述第一電感裝置以提供所述第一功率電平上的最優(yōu)阻抗。
33.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，所述選擇裝置用于在所述發(fā)射模式期間將所述輸出電感裝置電感地耦合至所述第二電感裝置以提供所述第二功率電平上的最優(yōu)阻抗。
34.如權(quán)利要求26所述的放大器設(shè)備，其特征在于，還包括一個(gè)或多個(gè)附加放大裝置，每個(gè)附加放大裝置包括耦合至所述輸出電感裝置的附加電感裝置，所述附加電感裝置配置成在所述發(fā)射模式期間響應(yīng)于由所述選擇裝置提供的附加使能信號(hào)而將由所述附加放大裝置在附加功率電平上放大的信號(hào)耦合至所述輸出電感裝置。
【文檔編號(hào)】H03F3/189GK103650336SQ201280033960
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日:2011年5月9日
【發(fā)明者】N·L·A·陳 申請(qǐng)人:高通股份有限公司