射頻信號(hào)功率放大電路的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)涉及射頻信號(hào)功率放大電路。提供一種RF放大器，包括支路，所述支路具有在第一供電節(jié)點(diǎn)和第二供電節(jié)點(diǎn)之間與電容器串聯(lián)連接的電感器，在電感器和電容器之間的連接點(diǎn)形成輸出節(jié)點(diǎn)。另一支路包括在輸出節(jié)點(diǎn)和第二供電節(jié)點(diǎn)之間與開關(guān)串聯(lián)連接的MOS晶體管。開關(guān)具有被耦合以接收第一輸入信號(hào)的控制節(jié)點(diǎn)。MOS晶體管具有被耦合以接收第二輸入信號(hào)的柵極。當(dāng)施加經(jīng)頻率/相位調(diào)制的信號(hào)作為第一輸入信號(hào)時(shí)，控制電路施加供電電壓作為第二輸入信號(hào)。當(dāng)施加恒定頻率、相位和幅度的射頻信號(hào)作為第一輸入信號(hào)時(shí)，控制電路還施加可變信號(hào)作為第二輸入信號(hào)，并且在這種模式中，MOS晶體管被限制成作為電流源操作。
【專利說明】射頻信號(hào)功率放大電路
[0001]相關(guān)串請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2015年4月14日提交的法國(guó)專利申請(qǐng)N0.15/53236的優(yōu)先權(quán)利益，其內(nèi)容按照其整體上能夠由法律所允許的最大范圍通過引用的方式被并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開內(nèi)容涉及無線通信領(lǐng)域，并且更具體地涉及傳輸射頻信號(hào)的裝置。本公開內(nèi)容更具體地涉及其中傳輸?shù)纳漕l信號(hào)的功率放大。
【背景技術(shù)】
[0004]射頻信號(hào)傳輸裝置傳統(tǒng)上包括:用于產(chǎn)生將被傳輸?shù)纳漕l信號(hào)的數(shù)字和/或模擬電路；用于對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行放大的功率模擬電路；以及通常經(jīng)由阻抗匹配和/或諧波濾波電路耦合至功率放大器的輸出的天線。
[0005]由這種裝置傳輸?shù)纳漕l信號(hào)可以是經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)，也就是恒定幅度的交流(AC)信號(hào)，將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)可以通過信號(hào)頻率或信號(hào)相位的變化來編碼。
[0006]作為一種變化形式，所傳輸?shù)纳漕l信號(hào)可以是經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)，也就是恒定頻率的AC信號(hào)，將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過信號(hào)幅度的變化來編碼。
[0007]在傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)的裝置中，功率放大器可以是所謂的E類放大器。這種類型的放大器實(shí)際上具有對(duì)恒定幅度的射頻信號(hào)的放大的高效率。
[0008]然而，E類放大器不具有線性工作狀態(tài)，并且因此不適于對(duì)經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào)進(jìn)行放大。
[0009]在特定的應(yīng)用中，希望交替地傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)、或經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào)。
[0010]為了實(shí)現(xiàn)該目的，可能的解決方案是提供兩種不同的功率放大器，一種功率放大器適于對(duì)經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行放大，而另一種功率放大器適于對(duì)經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)進(jìn)行放大。然而，這會(huì)引起成本、體積和/或電力消耗方面的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]因此，實(shí)施方式提供了一種射頻信號(hào)放大器，包括:第一支路，所述第一支路包括在施加直流(DC)供電電壓的第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間與第一電容器串聯(lián)連接的電感器，電感器和第一電容器的連接點(diǎn)形成用于耦合至負(fù)載的放大器的輸出節(jié)點(diǎn)；第二支路，所述第二支路包括在輸出節(jié)點(diǎn)和第二供電節(jié)點(diǎn)之間與第一開關(guān)串聯(lián)連接的第一 MOS晶體管，第一開關(guān)具有與施加輸入信號(hào)的第一節(jié)點(diǎn)耦合的控制節(jié)點(diǎn)，而第一 MOS晶體管的柵極耦合至施加輸入信號(hào)的第二節(jié)點(diǎn)；以及用于傳送二進(jìn)制信號(hào)的電路，所述二進(jìn)制信號(hào)表示在第一晶體管的漏源電壓和第一晶體管的柵源電壓與閾值電壓之差之間的差的符號(hào)。
[0012]根據(jù)一種實(shí)施方式，第一晶體管能夠作為經(jīng)由第二輸入節(jié)點(diǎn)可控的電流源進(jìn)行操作。
[0013]根據(jù)一種實(shí)施方式，第一開關(guān)是能夠作為開關(guān)進(jìn)行操作的MOS晶體管，該MOS晶體管的柵極被耦合至第一輸入節(jié)點(diǎn)。
[0014]根據(jù)一種實(shí)施方式，第一 MOS晶體管的柵極氧化物比構(gòu)成第一開關(guān)的MOS晶體管的柵極氧化物厚。
[0015]根據(jù)一種實(shí)施方式，所述電路包括:第二電容器和第二開關(guān)，所述第二電容器和第二開關(guān)能夠?qū)﹄妷哼M(jìn)行采樣，所述電壓表示當(dāng)?shù)谝婚_關(guān)處于接通狀態(tài)時(shí)在輸出節(jié)點(diǎn)上保持的電壓；以及與第一 MOS晶體管類型相同的第二 MOS晶體管，其被以二極管方式安裝并且被偏置到其導(dǎo)通閾值，以二極管方式安裝的第二晶體管的漏極被耦合至第一晶體管的柵極。
[0016]根據(jù)一種實(shí)施方式，第二電容器具有耦合至第二供電節(jié)點(diǎn)的第一電極、以及通過第二開關(guān)被連接至輸出節(jié)點(diǎn)的第二電極；而且，以二極管方式安裝的第二晶體管的源極通過電流源被連接至第二供電節(jié)點(diǎn)，放大器還包括比較器，所述比較器具有與第二電容器的第二電極連接的第一輸入端，并且具有與以二極管方式安裝的第二晶體管的源極連接的第二輸入端。
[0017]根據(jù)一種實(shí)施方式，第二電容器具有與第二供電節(jié)點(diǎn)耦合的第一電極、以及與第一分壓橋的中點(diǎn)耦合的第二電極，所述第一分壓橋?qū)⑤敵龉?jié)點(diǎn)耦合至第二供電節(jié)點(diǎn)；并且，以二極管方式安裝的第二晶體管的源極通過第二分壓橋被耦合至第二供電節(jié)點(diǎn)，所述放大器還包括比較器，所述比較器具有與第二電容器的第二電極耦合的第一輸入端，并且具有與第二分壓橋的中點(diǎn)耦合的第二輸入端。
[0018]根據(jù)一種實(shí)施方式，所述二進(jìn)制信號(hào)是所述比較器的輸出信號(hào)。
[0019]根據(jù)一種實(shí)施方式，第二開關(guān)具有與第一開關(guān)的控制節(jié)點(diǎn)耦合的控制節(jié)點(diǎn)。
[0020]另一個(gè)實(shí)施方式提供一種射頻信號(hào)傳輸裝置，所述射頻信號(hào)傳輸裝置包括上面所描述的類型的放大器，該裝置能夠?qū)⑺龇糯笃鹘惶娴乜刂频降谝徊僮髂Ｊ胶偷诙僮髂Ｊ?當(dāng)?shù)谝痪w管的柵極被耦合至第一供電節(jié)點(diǎn)時(shí)將所述放大器控制到第一操作模式，并且，其中經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)被施加到第一輸入節(jié)點(diǎn)；以及當(dāng)向第一輸入節(jié)點(diǎn)施加恒定頻率、相位和幅度的射頻信號(hào)的情況下將所述放大器控制到第二操作模式，其中向第二輸入節(jié)點(diǎn)施加用于控制由第二晶體管傳送的電流的可變信號(hào)。
【附圖說明】
[0021]在下面結(jié)合附圖的各個(gè)【具體實(shí)施方式】的非限制性的描述中，將詳細(xì)討論前面描述的以及其它的特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0022]圖1是能夠傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)的射頻傳輸裝置的示例的電路圖；
[0023]圖2A、圖2B和圖2C是說明圖1中的裝置的操作的時(shí)序圖；
[0024]圖3是能夠傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)以及經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)的射頻傳輸裝置的示例的簡(jiǎn)化電路圖；
[0025]圖4A、圖4B和圖4C是說明圖3中的裝置的操作的時(shí)序圖；
[0026]圖5是圖3中的裝置的實(shí)施方式的更詳細(xì)的電路圖；
[0027]圖6是說明MOS晶體管的操作的示意圖；
[0028]圖7是能夠傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)以及經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)的射頻傳輸裝置的實(shí)施方式的簡(jiǎn)化電路圖；以及
[0029]圖8是圖7中的裝置的可替代的實(shí)施方式的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]在不同附圖中用相同的參考標(biāo)記標(biāo)示相同的元件，而且各個(gè)附圖也不是按比例繪制。為了清楚起見，僅僅示出并且詳細(xì)說明了對(duì)于理解所描述的實(shí)施方式有用的那些元件。特別是，當(dāng)示出和描述射頻信號(hào)傳輸裝置時(shí)，僅僅具體說明了用于對(duì)射頻信號(hào)的功率進(jìn)行放大的電路。沒有詳細(xì)說明布置在功率放大器的上游和下游的電路，所描述的實(shí)施方式與布置在射頻信號(hào)功率放大器的上游和下游的常用電路相兼容。在本文中，射頻信號(hào)是具有在從3kHz至300GHz的范圍內(nèi)的頻率的信號(hào)，例如，具有在從10MHz至10GHz的范圍內(nèi)的頻率的信號(hào)。而且，在本文中，術(shù)語(yǔ)“連接”被用來指代例如借助于一條或多條導(dǎo)電跡線的直接電連接，而沒有中間電子部件，而術(shù)語(yǔ)“耦合”或術(shù)語(yǔ)“鏈接”被用來指代直接電連接(此時(shí)是指“連接”)或經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)中間部件(電阻器、電容器、晶體管等)進(jìn)行連接。除非另外指明，否則表述“近似”、“基本上”、以及“在…的量級(jí)”是指處于10%的范圍之內(nèi)，優(yōu)選地處于5%的范圍之內(nèi)。
[0031]圖1是能夠傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)的射頻傳輸裝置的示例的電路圖。
[0032]圖1中的裝置包括能夠產(chǎn)生已經(jīng)經(jīng)頻率調(diào)制或相位調(diào)制的射頻信號(hào)s的電路(未示出)。信號(hào)s是交流(AC)信號(hào)，其具有恒定的包絡(luò)，其中頻率或相位的變化對(duì)將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)進(jìn)行編碼。例如，輸入信號(hào)s是方波電壓。
[0033]圖1中的裝置還包括功率放大器100，功率放大器100包括用于接收信號(hào)s的輸入節(jié)點(diǎn)IN以及提供信號(hào)S的輸出節(jié)點(diǎn)0UT，信號(hào)S是信號(hào)s的放大鏡像。功率放大器100是所謂的E類放大器。放大器100包括在施加直流(DC)電壓的節(jié)點(diǎn)VBAT和節(jié)點(diǎn)GND之間與電容器Csw串聯(lián)的電感器L，放大器的輸出節(jié)點(diǎn)OUT被耦合至電感器L和電容器Csw的連接點(diǎn)。在所示出的示例中，節(jié)點(diǎn)VBAT用于接收供電電壓的高電位，而節(jié)點(diǎn)GND用于接收供電電壓的低電位(例如，對(duì)應(yīng)于接地)。電感器L耦合節(jié)點(diǎn)VBAT和節(jié)點(diǎn)0UT，而電容器Csw耦合節(jié)點(diǎn)OUT和節(jié)點(diǎn)GND。放大器100還包括與電容器Csw并聯(lián)的開關(guān)SW，例如，該開關(guān)是MOS晶體管，其將節(jié)點(diǎn)OUT耦合至節(jié)點(diǎn)GND。開關(guān)SW的控制節(jié)點(diǎn)被耦合至放大器的輸入節(jié)點(diǎn)IN。
[0034]圖1中的裝置還包括與放大器100的輸出節(jié)點(diǎn)OUT耦合的天線110?？梢栽诠?jié)點(diǎn)OUT和天線110之間提供阻抗匹配和/或諧波濾波電路112。
[0035]現(xiàn)在將結(jié)合圖2A、圖2B和圖2C對(duì)圖1中的射頻傳輸裝置的操作進(jìn)行描述，而且特別是對(duì)放大器100的操作進(jìn)行描述。
[0036]圖2A、圖2B和圖2C是分別示出了施加在放大器100的輸入端上的信號(hào)s的時(shí)間變化、流經(jīng)開關(guān)SW的電流Isw的時(shí)間變化、以及電容器Csw兩端的電壓Vesw的時(shí)間變化的時(shí)序圖。
[0037]在該示例中，信號(hào)s是方波電壓，例如，其以放大器100的低供電節(jié)點(diǎn)GND為參考。當(dāng)信號(hào)s處于低狀態(tài)時(shí)，開關(guān)SW為非導(dǎo)通，并且電流Isw基本上為零。當(dāng)信號(hào)s處于高狀態(tài)時(shí)，開關(guān)SW接通，并且電壓Vesw基本上為零。當(dāng)信號(hào)S從高狀態(tài)切換至低狀態(tài)時(shí)，電壓Vsw增大到最大值，并且隨后減小直到它抵消。當(dāng)信號(hào)s從低狀態(tài)切換至高狀態(tài)時(shí)，電流1一曽大到最大值并且隨后減小。
[0038]通過對(duì)從放大器的輸出節(jié)點(diǎn)OUT觀察到的電荷阻抗R1 (例如，對(duì)應(yīng)于天線110的阻抗)、以及開關(guān)SW的平均開關(guān)頻率的考慮，來選擇電感器L和電容器Csw的值，使得在開關(guān)SW從斷開狀態(tài)切換至接通狀態(tài)時(shí)電壓Vesw基本上為零。放大器100隨后像通過開關(guān)SW同步的RLC諧振器(&、L、Csw) 一樣操作。對(duì)于給定的電感器L、電容器Csw、以及供電電壓VBAT，由放大器傳送的功率的包絡(luò)是恒定的。因此，放大器100將很好地適應(yīng)經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)(具有恒定功率包絡(luò))的傳輸，但是卻不能實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào)(具有可變功率包絡(luò))進(jìn)行放大。
[0039]圖3是能夠傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)以及經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)的射頻傳輸裝置的示例的簡(jiǎn)化電路圖。
[0040]圖3的裝置包括功率放大器300，功率放大器300包括兩個(gè)輸入節(jié)點(diǎn)INl和IN2，它們用于分別接收由電路(未示出)傳送的信號(hào)Si和信號(hào)s2，從而產(chǎn)生將被傳輸?shù)纳漕l信號(hào)。放大器300包括用于傳送將被傳輸?shù)慕?jīng)過放大的射頻信號(hào)S的節(jié)點(diǎn)OUT。如在圖1中的示例中示出的，圖3的裝置包括例如經(jīng)由阻抗匹配和/或諧波濾波電路112而與放大器的輸出節(jié)點(diǎn)OUT耦合的天線110。
[0041]如圖1的示例中那樣，圖3中的裝置的放大器300包括在施加D.C.供電電壓的節(jié)點(diǎn)VBAT和節(jié)點(diǎn)GND之間與電容器Csw串聯(lián)的電感器L，電感器L將節(jié)點(diǎn)VBAT耦合至節(jié)點(diǎn)0UT，而電容器Csw將節(jié)點(diǎn)OUT耦合至節(jié)點(diǎn)GND。放大器300還包括與電容器C sw并聯(lián)的開關(guān)
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[0042]圖3中的放大器300實(shí)質(zhì)上與圖1中的放大器100的不同之處在于，其包括與節(jié)點(diǎn)OUT和節(jié)點(diǎn)GND之間的開關(guān)SW串聯(lián)的可控電流源302，例如MOS晶體管。在所示出的示例中，電流源302將節(jié)點(diǎn)OUT連接至開關(guān)SW，而開關(guān)SW將電流源302連接至節(jié)點(diǎn)GND。開關(guān)SW的控制節(jié)點(diǎn)被連接至放大器的輸入節(jié)點(diǎn)INl，而電流源302的控制節(jié)點(diǎn)被耦合至放大器的輸入節(jié)點(diǎn)IN2。
[0043]圖3中的傳輸裝置能夠交替操作在第一操作模式和第二操作模式中，其中在第一操作模式中裝置傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)(具有恒定包絡(luò))，而在第二操作模式中裝置傳輸經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào)(具有可變包絡(luò))。
[0044]在第一操作模式中(傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào))，經(jīng)由射頻信號(hào)產(chǎn)生電路傳送并且被施加到放大器的輸入節(jié)點(diǎn)INl的信號(hào)Si對(duì)應(yīng)于將被傳輸?shù)男盘?hào)。例如，信號(hào)Si是恒定幅度的方波電壓，其頻率和/或相位根據(jù)將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)而變化。信號(hào)s2是恒定的信號(hào)，用于控制電流源302的激活。在這種操作模式中，電流源302作為低值的電阻器或作為導(dǎo)線進(jìn)行操作。流經(jīng)開關(guān)SW的電流因此不受電流源302的限制，并且放大器300基本上以與圖1中的放大器100相同的方式進(jìn)行操作。
[0045]在第二操作模式中(傳輸經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào))，被施加到放大器300的輸入端INl的信號(hào)Si是具有恒定頻率、相位和幅度的周期信號(hào)，例如，周期性方波AC電壓。經(jīng)由放大器的輸入端IN2來施加射頻信號(hào)的幅度調(diào)制。更具體地，施加到節(jié)點(diǎn)IN2的信號(hào)s2是將被傳輸?shù)囊颜{(diào)制信號(hào)的包絡(luò)的鏡像。當(dāng)開關(guān)處于接通狀態(tài)時(shí)(信號(hào)Si處于高狀態(tài))，開關(guān)SW中的電流由電流源302產(chǎn)生，所產(chǎn)生的電流的值根據(jù)與施加到節(jié)點(diǎn)IN2的包絡(luò)信號(hào)s2相同的方式而變化。放大器300的輸出信號(hào)S的功率因此根據(jù)與包絡(luò)信號(hào)s2相同的方式而變化。因此，裝置傳輸經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào)。
[0046]圖4A、圖4B和圖4C是更加詳細(xì)地說明圖3中的裝置的第二操作模式(傳輸幅度調(diào)制信號(hào))的時(shí)序圖。更具體地，圖4A、圖4B和圖4C分別示出了施加在放大器300的輸入端INl的信號(hào)Si的時(shí)間變化、流經(jīng)開關(guān)SW的電流Isw的時(shí)間變化、以及電容器Csw兩端的電壓Vcsw的時(shí)間變化。在圖4B和圖4C中，實(shí)線形式的曲線示出了對(duì)電流源302進(jìn)行控制(經(jīng)由信號(hào)s2)以傳送電流Ilreakl的情況，而虛線形式的曲線示出了對(duì)電流源302進(jìn)行控制以傳送比電流I_k/j、的電流I _k2的情況。
[0047]在這個(gè)示例中，信號(hào)Si是方波電壓，例如，其以放大器300的低供電節(jié)點(diǎn)GND為參考。當(dāng)信號(hào)Si處于低狀態(tài)時(shí)，開關(guān)SW為非導(dǎo)通，且電流Isw基本上為零。當(dāng)信號(hào)Si切換至高狀態(tài)時(shí)，開關(guān)SW接通。電流Isw隨后迅速地增大到由電流源302所傳送的最大值，并且隨后保持在這個(gè)值，直到開關(guān)SW的下一次切換。電容器Csw兩端的電壓Vesw按照信號(hào)Si的頻率、周期性地在基本上等于供電電壓VBAT的平均值附近變化，其變化幅度正比于電流源302所產(chǎn)生的電流值。
[0048]因此，圖3中的裝置有利地實(shí)現(xiàn)了借助于同一個(gè)功率放大器來根據(jù)應(yīng)用需要傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)或者經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào)。
[0049]如在圖4A至圖4C中所示出的，當(dāng)圖3中的裝置傳輸經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)時(shí)，由電感器L、電容器Csw和從放大器觀察到的電荷阻抗R丨構(gòu)成的諧振器RLC不再與開關(guān)SW同步。諧振器RLC作為受電流控制的復(fù)阻抗進(jìn)行操作。特別是，電流IS#P電流C sw的相位不再相反，這導(dǎo)致了相對(duì)于第一操作模式(傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào))的效率上的降低。
[0050]圖5是圖3中的裝置的實(shí)施方式的更詳細(xì)的電路圖。特別是，圖5更加詳細(xì)地示出了圖3中的放大器300，并且示意性地和部分地示出了用于產(chǎn)生對(duì)放大器300的電流源302進(jìn)行控制的信號(hào)s2的電路501的實(shí)施方式。
[0051]在圖5的示例中，電流源302是N溝道MOS晶體管，其漏極連接至節(jié)點(diǎn)0UT，并且其源極經(jīng)由開關(guān)SW耦合至節(jié)點(diǎn)GND。在這個(gè)示例中，開關(guān)SW是N溝道MOS晶體管，其源極連接至節(jié)點(diǎn)GND，并且其漏極連接至晶體管302的源極。晶體管SW的柵極被連接至放大器300的輸入節(jié)點(diǎn)IN1，而晶體管302的柵極被連接至放大器300的輸入節(jié)點(diǎn)IN2。用于在切換模式中進(jìn)行操作的晶體管SW，優(yōu)選地是快速晶體管。例如，晶體管SW是具有比晶體管302薄的柵極氧化物的晶體管，旨在于在線性模式中進(jìn)行操作。
[0052]電路501包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC。在這個(gè)示例中，轉(zhuǎn)換器DAC是電流輸出轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器DAC包括能夠接收m比特的控制信號(hào)的數(shù)字輸入端IN.，其中的m是大于I的整數(shù)，并且還包括能夠傳送與施加在輸入端IN.上的數(shù)字代碼成正比的電流I ■的模擬輸出OUT DAC。
[0053]電路501包括MOS晶體管503，其在轉(zhuǎn)換器DAC的輸出節(jié)點(diǎn)OUT.和節(jié)點(diǎn)GND之間與MOS晶體管505串聯(lián)。晶體管503與放大器300的晶體管302類型相同，具體而言，也就是說，它具有與晶體管302相同的導(dǎo)電類型(在所示出的示例中為N溝道)、以及與晶體管302相同的柵極氧化物厚度和相同的溝道長(zhǎng)度。晶體管505與晶體管SW類型相同，具體而言，也就是說，它具有與晶體管SW相同的導(dǎo)電類型、以及與晶體管SW相同的柵極氧化物厚度和相同的溝道長(zhǎng)度。優(yōu)選地，晶體管503、505、302、以及SW的尺寸(size)被確定為，使得晶體管302的溝道寬度和晶體管503的溝道寬度之間以及晶體管SW的溝道寬度和晶體管505的溝道寬度之間存在相同的比率n，優(yōu)選地，該比率η大于I。在所示出的示例中，晶體管503的漏極連接至節(jié)點(diǎn)OUT.，并且其源極連接至晶體管505的漏極；而晶體管505的源極連接至節(jié)點(diǎn)GND。晶體管503被以二極管方式安裝，也就是說，其漏極連接至其柵極。晶體管503的柵極還通過電阻器Rl被耦合至放大器300的輸入節(jié)點(diǎn)IN2。而且，電容器Cl將節(jié)點(diǎn)IN2耦合至節(jié)點(diǎn)GND。
[0054]電路501還包括開關(guān)Kl，例如MOS晶體管，其將節(jié)點(diǎn)IN2耦合至節(jié)點(diǎn)VBAT。
[0055]圖5中的裝置300進(jìn)行如下操作。
[0056]在第一操作模式(傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào))中，通過對(duì)其控制節(jié)點(diǎn)施加適當(dāng)?shù)男盘?hào)將開關(guān)Kl維持在接通狀態(tài)。因此，在晶體管302在其柵極上觀察到的電位基本上等于裝置的高供電電位。晶體管302隨后處于低電阻狀態(tài)，并且在線性狀態(tài)操作，也就是說，電流源302被去激活。放大器300隨后可以作為結(jié)合圖1所討論的E類放大器的形式進(jìn)行操作，將被放大的射頻信號(hào)被施加在放大器的輸入節(jié)點(diǎn)INl上。具體地，所傳輸?shù)男盘?hào)的功率水平不依賴于數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸出電流I.。
[0057]在第二操作模式(傳輸經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào))中，開關(guān)Kl被保持在斷開狀態(tài)。晶體管302隨后作為由電路501根據(jù)施加在數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸入端IN.上的數(shù)字代碼控制的電流源進(jìn)行操作。更具體地，晶體管503和302形成了電流鏡，使得當(dāng)開關(guān)SW處于接通狀態(tài)時(shí)(?目號(hào)si處于尚狀態(tài))，由晶體管302在開關(guān)SW中所廣生的電流Isw基本上等于n*I DAC,I.是轉(zhuǎn)換器DAC的輸出電流，而η —方面是晶體管302和晶體管503之間的尺寸比率，另一方面也是晶體管SW和晶體管505之間的尺寸比率。隨后的操作類似于或等同于已經(jīng)結(jié)合圖3所描述的那些操作，也就是說，向轉(zhuǎn)換器的節(jié)點(diǎn)INl上施加恒定頻率、相位和幅度的周期性的射頻信號(hào)，射頻信號(hào)的幅度調(diào)制經(jīng)由模數(shù)轉(zhuǎn)換器DAC被數(shù)字控制并且經(jīng)由電流源302的控制節(jié)點(diǎn)ΙΝ2被施加。應(yīng)該注意的是，當(dāng)裝置在傳輸經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)中操作時(shí)，晶體管505可以通過在其柵極上施加適當(dāng)?shù)目刂菩盘?hào)被永久保持在接通狀態(tài)。晶體管505是晶體管SW的縮放的鏡像，從而在晶體管503和晶體管302之間獲取電流的完美復(fù)制，當(dāng)晶體管505被控制為處于接通狀態(tài)時(shí)晶體管505的柵極電位優(yōu)選地基本上等于當(dāng)晶體管SW導(dǎo)通時(shí)晶體管SW的柵極電位，也就是說，基本上等于信號(hào)Si的高電位slH，例如在1.2V的量級(jí)上。當(dāng)裝置在經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)傳輸或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)傳輸中進(jìn)行操作時(shí)，晶體管505可以被控制為關(guān)斷狀態(tài)。電阻器Rl和電容器Cl構(gòu)成RC濾波器，限制了由于晶體管SW的開關(guān)造成的寄生尚頻電流的汲取。
[0058]在圖5的組件中存在的問題是，當(dāng)裝置被控制為第二操作模式(傳輸經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào))時(shí)，應(yīng)該確定晶體管302有效地作為電流源進(jìn)行操作，也就是說，其總是有效保持在其飽和操作模式(或恒定電流范圍)，并且不進(jìn)入其線性操作范圍。
[0059]在圖6中說明了該問題，圖6示意性地示出了 MOS晶體管中針對(duì)施加到晶體管上的三個(gè)不同的柵源電壓VGSUVGS2和VGS3的、漏源電流Ids根據(jù)漏源電壓V DS變化的曲線。如在圖6中示出的，對(duì)于施加到晶體管上的給定柵源電壓Vtis,晶體管具有所謂的第一線性操作范圍(框圖的左側(cè)部分)，其中電流IdsE比于漏源電壓Vds，并且具有所謂的第二飽和操作區(qū)域(框圖的右側(cè)部分)，其中電流1:?近似恒定，并且實(shí)質(zhì)上取決于施加到晶體管上的柵源電壓Vtis。
[0060]在圖5中的裝置的幅度調(diào)制操作模式時(shí)，如果晶體管302進(jìn)入了其線性操作范圍，那么流經(jīng)晶體管302的電流不再由控制電路501設(shè)置，而是具體地隨著電容器Csw兩端的電壓Vsw而變化。因此，所傳輸?shù)纳漕l信號(hào)的幅度調(diào)制不再由電路501進(jìn)行控制。同時(shí)也產(chǎn)生了由放大器傳送的射頻信號(hào)的相位旋轉(zhuǎn)。那么所傳輸?shù)男盘?hào)不僅經(jīng)過了幅度調(diào)制，而且還包括寄生的相位調(diào)制，該寄生的相位調(diào)制會(huì)污染由傳輸裝置所使用的頻段附近的頻段。
[0061]在實(shí)踐中，晶體管302進(jìn)入其線性操作范圍的風(fēng)險(xiǎn)一直很高，這是因?yàn)殡娏髟?02所要求的電流很大，并且因?yàn)殡娙萜鰿sw兩端的電壓Vesw的偏移的峰峰幅度很大。然而，對(duì)于由電流源302所傳送的給定電流密度，電容器Csw兩端的電壓Vesw的偏移取決于從放大器300的輸出節(jié)點(diǎn)OUT觀察到的負(fù)載阻抗R1，而該負(fù)載阻抗R1本身非常依賴于天線110的環(huán)境。因此，在晶體管302進(jìn)入線性操作范圍之前可以向數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸入端上施加的最大數(shù)字控制代碼取決于傳輸裝置的環(huán)境。
[0062]如在圖6中所示，當(dāng)MOS晶體管的漏源電壓Vds變?yōu)樾∮谄鋿旁措妷篤 與其閾值電壓Vt之間的差時(shí)，MOS晶體管進(jìn)入其線性操作范圍。
[0063]根據(jù)實(shí)施方式的一個(gè)方面，放大器300包括能夠?qū)w管302的漏源電壓Vds和該晶體管的柵源電壓Vtis與該晶體管的閾值電壓V t之間的差進(jìn)行比較的電路，該電路能夠確定晶體管302是處于其線性操作范圍還是處于其飽和操作范圍。
[0064]圖7是能夠傳輸經(jīng)頻率調(diào)制的信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的信號(hào)以及經(jīng)幅度調(diào)制的信號(hào)的射頻傳輸裝置的實(shí)施方式的簡(jiǎn)化電路圖。
[0065]圖7中的裝置包括與圖5中的裝置相同的元件，而且以基本上相同的方式進(jìn)行布置。圖7中的裝置與圖5中的裝置的不同在于，在圖7中的裝置中，放大器300還包括能夠?qū)w管302的漏源電壓Vds和該晶體管的柵源電壓V 與該晶體管的閾值電壓V t之間的差進(jìn)行比較的電路701。更具體地，電路701包括能夠傳送表示差Δ = (Vgs - Vt) -Vds的符號(hào)的二進(jìn)制信號(hào)S(A)的輸出節(jié)點(diǎn)。
[0066]值Δ = (Vgs - Vt) - Vds可以被表示如下:Λ = (V G - Vs - Vt) - (Vd-Vs) = Vg - Vt -WpVs和Vd分別是晶體管302的柵極電壓、源極電壓和漏極電壓。在這個(gè)示例中，晶體管302的漏極被連接至放大器300的輸出節(jié)點(diǎn)0UT，電壓Vd對(duì)應(yīng)于放大器300的輸出電壓。而且，晶體管302的柵極被連接至放大器300的輸入節(jié)點(diǎn)IN2，電壓Vs對(duì)應(yīng)于放大器的輸入節(jié)點(diǎn)IN2的電壓。
[0067]圖7中的裝置中的電路701包括采樣電容器C2，該采樣電容器C2具有經(jīng)由諸如MOS晶體管的開關(guān)K2耦合至節(jié)點(diǎn)OUT的電極，并且其另一電極耦合至節(jié)點(diǎn)GND。開關(guān)K2的控制節(jié)點(diǎn)被耦合至放大器300的輸入節(jié)點(diǎn)IN1。電路701還包括與晶體管302同一類型的參考晶體管703，具體而言，也就是說，它具有與晶體管302相同的導(dǎo)電類型(在所示出的示例中為N溝道)并且具有與晶體管302相同的柵極氧化物厚度和相同的溝道長(zhǎng)度。在所示出的示例中，晶體管703的漏極被連接至節(jié)點(diǎn)IN2，而晶體管703的源極經(jīng)由諸如電阻器的電流源705被耦合至節(jié)點(diǎn)GND。晶體管703以二極管方式進(jìn)行安裝，即，其漏極被連接至其柵極。電路701還包括比較器707，該比較器707具有第一輸入端，例如，所述第一輸入端是被耦合至晶體管703的源極的正輸入端(+);并且還具有第二輸入端，例如，所述第二輸入端是被耦合至電容器C2的與節(jié)點(diǎn)GND相對(duì)的電極的負(fù)輸入端(_) (S卩，通過開關(guān)K2被耦合至節(jié)點(diǎn)OUT的電極)。比較器707的輸出是用于傳送電路701的二進(jìn)制輸出信號(hào)S(A)的節(jié)點(diǎn)。
[0068]電路701操作如下。
[0069]當(dāng)圖7中的裝置在經(jīng)幅度調(diào)制的射頻信號(hào)的傳輸中操作時(shí)(開關(guān)Kl斷開)，開關(guān)K2與開關(guān)SW—樣，由相同的信號(hào)Si進(jìn)行控制，并且以與開關(guān)SW相同的頻率進(jìn)行開關(guān)。隨后，在電流流經(jīng)晶體管302的各個(gè)階段期間(即，當(dāng)開關(guān)SW處于接通狀態(tài)時(shí))，節(jié)點(diǎn)OUT的電壓通過電容器C2進(jìn)行采樣。實(shí)際上應(yīng)該注意的是，為了確定晶體管302的操作范圍，將要與電壓Vtis -Vt?行比較的電壓Vds是晶體管302處于導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)的電壓V DS。因此，電容器C2被充電至基本上等于晶體管302的漏極電壓Vd的電壓。而且，電流源705通過在晶體管302中產(chǎn)生小的電流流動(dòng)，例如，I μ A量級(jí)的電流，將參考晶體管703偏置為導(dǎo)通狀態(tài)。那么，晶體管703的漏極和源極之間的電壓基本上等于該晶體管的閾值電壓，該閾值電壓與晶體管302的閾值電壓Vt相等(晶體管302和晶體管703本質(zhì)相同)。那么，晶體管703的源極節(jié)點(diǎn)上的電壓基本上等于節(jié)點(diǎn)ΙΝ2上的電壓減去晶體管703的閾值電壓Vt，即，值為Vs - Vt。
[0070]因此，比較器707在其負(fù)輸入端上可見晶體管302的漏極電壓VD，并且在其正輸入端上可見晶體管302的柵極電壓Vti和閾值電壓V t之間的差。如果比較器707的輸出信號(hào)S(A)為高狀態(tài)，即，電壓Vd小于電壓Vt1-Vt,就可以推斷晶體管302在線性狀態(tài)操作。如果比較器707的輸出信號(hào)S(A)為低狀態(tài)，S卩，電壓Vd大于電壓H就可以推斷晶體管302實(shí)際上作為電流源進(jìn)行操作。
[0071]例如，可以在校準(zhǔn)階段期間提供，以確定可以向數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC的輸入端施加的最大數(shù)字控制代碼，而無需晶體管302進(jìn)入線性操作模式。為了實(shí)現(xiàn)這一目的，例如，可以使施加在DAC轉(zhuǎn)換器的輸入端上的控制代碼以逐漸遞增的形式被提供，直到電路701的輸出切換狀態(tài)為止。作為一種變體，可以通過二分法或者任何其它適合的查找方法來執(zhí)行對(duì)最大可用控制代碼的查找。一旦確定了最大可用數(shù)字控制代碼，就可以通過控制電路(未示出)存儲(chǔ)該最大可用數(shù)字控制代碼。用于產(chǎn)生將被傳輸?shù)纳漕l信號(hào)的電路隨后可以被配置成從不超出該代碼。例如，可以規(guī)律地重復(fù)傳輸裝置的校準(zhǔn)，以適應(yīng)裝置環(huán)境的可能的各種變化。
[0072]可以可選地提供對(duì)電路701進(jìn)行去激活的工具，這些工具并未被示出。例如，這些工具可以被專門提供為，在校準(zhǔn)的各個(gè)階段之外和/或當(dāng)裝置在經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)傳輸或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)傳輸中操作時(shí)，對(duì)電路701進(jìn)行去激活。
[0073]圖8是示出了圖7中的裝置的可替代的實(shí)施方式的電路圖。圖8中的裝置包括與圖7中的裝置共同的元件。在此將不對(duì)這些元件再次進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0074]圖8中的裝置能夠消除對(duì)圖7中的開關(guān)K2的依賴的限制，該開關(guān)K2應(yīng)該能夠承受可能要比供電電壓VBAT高數(shù)倍的電壓。
[0075]圖8中的裝置與圖7中的裝置的本質(zhì)上的不同在于，圖7中的電路701被替換成電路801，該電路801同樣能夠確定表征晶體管302的操作狀態(tài)的差Δ = (Vgs - Vt) - ^的符號(hào)，但是卻具有與圖7中的電路701不同的架構(gòu)。
[0076]圖8中的電路801包括與圖7中的電路701共同的元件。在下文中，將僅對(duì)電路801和電路701之間的差異進(jìn)行詳細(xì)描述。
[0077]圖8的裝置中的電路801包括電阻性和電容性的分壓橋，其中包括:第一支路，所述第一支路包括在節(jié)點(diǎn)OUT和節(jié)點(diǎn)GND之間與電阻器Rll串聯(lián)的電阻器RlO ;以及第二支路，該第二支路與所述第一支路并聯(lián)，并且包括在節(jié)點(diǎn)OUT和節(jié)點(diǎn)GND之間與電容器Cll串聯(lián)的電容器C10，第一支路的電阻器RlO和Rll的連接點(diǎn)M連接至第二支路的電容器ClO和Cll的連接點(diǎn)。電阻器RlO和電容器ClO被連接至節(jié)點(diǎn)0UT，而電阻器Rl I和電容器Cl I被連接至節(jié)點(diǎn)GND。例如，第一支路的各電阻器值的比率R10/R11與第二支路的各電容值的比率C11/C10基本上相等。因此，節(jié)點(diǎn)M的電壓是節(jié)點(diǎn)OUT的電壓例如以10的數(shù)量級(jí)的因子縮放的鏡像。
[0078]因此，該分壓器實(shí)現(xiàn)了將圖7中的開關(guān)K2替換成更小尺寸的開關(guān)K2，例如，簡(jiǎn)單的薄氧化物MOS晶體管，例如，其與晶體管SW為同一類型，能夠由例如1.2V量級(jí)上的低電壓電平信號(hào)進(jìn)行控制。
[0079]圖8中的電路801與圖7中的電路701之間的差異在于，在電路801中，與節(jié)點(diǎn)GND相對(duì)的采樣電容器C2的電極，不是如圖7的示例中所示出的、經(jīng)由開關(guān)K2被耦合至節(jié)點(diǎn)0UT，而是被連接至節(jié)點(diǎn)M。
[0080]而且，在圖8的電路801中，電流源705被替換為將晶體管703的源極耦合至節(jié)點(diǎn)GND的兩個(gè)處于串聯(lián)關(guān)系的電阻器R12和R13。電阻器12被連接至晶體管703的源極，而電阻器13被連接至節(jié)點(diǎn)GND。電阻器Rl2和Rl3被選擇為使得比率R12/R13基本上等于比率R10/R11。因而，電阻器R12和R13的連接點(diǎn)M’上的電壓是晶體管703的源極電壓的縮放的鏡像，晶體管703的源極電壓和節(jié)點(diǎn)M’上的電壓之間的比例系數(shù)基本上與節(jié)點(diǎn)OUT上的電壓與節(jié)點(diǎn)M上的電壓之間的比例系數(shù)相同。
[0081]在電路801中，比較器707的正輸入端不是被連接至晶體管703的源極(如圖7中的示例所示)，而是被連接至節(jié)點(diǎn)M’。
[0082]因此，圖8中的電路801與圖7中的電路701的差異在于，在電路801中，比較器707不是直接比較電壓Vd和如圖7中的示例所示)，而是比較這些電壓的縮放的鏡像。這便于實(shí)現(xiàn)電壓采樣和比較操作。
[0083]作為非限制性的示例，電阻器R1、R10、R11、R12、R13和電容器Cl、C2、C10、Cll所采用的值分別位于從 IkQ 至 2kQ、9kQ、lkQ、900kQ、100kQ、100pF、lpF、50fF 和 450fF的范圍。
[0084]電路801的開關(guān)K2的控制信號(hào)可以可選地相對(duì)于開關(guān)SW的控制信號(hào)被延遲Λ t的延遲時(shí)間，例如，延遲時(shí)間A t的范圍從10皮秒到100皮秒，以對(duì)節(jié)點(diǎn)M’上的電壓和該電壓的采樣窗口之間可能的中心偏離進(jìn)行補(bǔ)償。
[0085]已經(jīng)描述了具體的實(shí)施方式。但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將想到各種變化、修改及改進(jìn)。特別是，所描述的實(shí)施方式不限于結(jié)合圖7和圖8所描述的電路的各個(gè)示例，這些電路能夠確定表征晶體管302的操作狀態(tài)的差Δ = (Vgs - Vt) _^的符號(hào)。
[0086]而且，雖然僅僅給出了其中射頻信號(hào)傳輸裝置的MOS晶體管是N溝道晶體管的實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員將能夠通過將所有或部分N溝道MOS晶體管替換為P溝道MOS晶體管來獲取期望的操作。
[0087]這些變化、修改及改進(jìn)旨在作為本公開的一部分，并且旨在落入本發(fā)明的精神和范圍之內(nèi)。因此，前述描述僅僅是示例，而不是旨在進(jìn)行限制。本發(fā)明僅僅由隨附的權(quán)利要求及其等同方案限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種射頻信號(hào)功率放大器，包括: 第一支路，所述第一支路包括在施加直流(DC)供電電壓的第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間與第一電容器串聯(lián)連接的電感器，其中，所述電感器和所述第一電容器的連接點(diǎn)形成被配置成耦合至負(fù)載的所述放大器的輸出節(jié)點(diǎn)； 第二支路，所述第二支路包括在所述輸出節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間與第一開關(guān)串聯(lián)連接的第一 MOS晶體管，所述第一開關(guān)具有耦合至被配置成接收第一輸入信號(hào)的第一輸入節(jié)點(diǎn)的控制節(jié)點(diǎn)，所述第一 MOS晶體管具有耦合至被配置成接收第二輸入信號(hào)的第二輸入節(jié)點(diǎn)的柵極；以及 電路，所述電路被配置成產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)，所述二進(jìn)制信號(hào)表示在所述第一晶體管的漏源電壓和所述第一晶體管的柵源電壓與閾值電壓之差之間的差的符號(hào)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其中，所述第一MOS晶體管被配置成作為響應(yīng)于在所述第二輸入節(jié)點(diǎn)處的所述第二輸入信號(hào)的可控電流源進(jìn)行操作。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其中，所述第一開關(guān)是第二MOS晶體管，所述第二MOS晶體管被配置成作為響應(yīng)于施加到所述第二 MOS晶體管的柵極上的、在所述第一輸入節(jié)點(diǎn)處的所述第一輸入信號(hào)的開關(guān)元件進(jìn)行操作。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的放大器，其中，所述第一MOS晶體管的柵極氧化物比所述第二MOS晶體管的柵極氧化物厚。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，其中，所述電路包括: 第二電容器和第二開關(guān)，所述第二電容器和所述第二開關(guān)被配置成對(duì)電壓進(jìn)行采樣，所述電壓表示當(dāng)所述第一開關(guān)處于接通狀態(tài)時(shí)在所述輸出節(jié)點(diǎn)處的電壓；以及 第二MOS晶體管，所述第二MOS晶體管與所述第一MOS晶體管類型相同，并且被以二極管方式安裝且被偏置到導(dǎo)通閾值，所述第二 MOS晶體管的漏極被耦合至所述第一 MOS晶體管的柵極。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放大器，其中: 所述第二電容器具有被耦合至第二供電節(jié)點(diǎn)的第一電極、以及通過所述第二開關(guān)被耦合至所述輸出節(jié)點(diǎn)的第二電極；而且 所述第二 MOS晶體管的源極通過電流源被耦合至所述第二供電節(jié)點(diǎn)；而且 所述放大器還包括比較器，所述比較器具有被耦合至所述第二電容器的所述第二電極的第一輸入端以及被耦合至所述第二 MOS晶體管的所述源極的第二輸入端。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的放大器，其中，所述二進(jìn)制信號(hào)是所述比較器的輸出信號(hào)。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放大器，其中: 所述第二電容器具有被耦合至第二供電節(jié)點(diǎn)的第一電極以及被耦合至第一分壓橋電路的中點(diǎn)的第二電極，所述第一分壓橋電路將所述輸出節(jié)點(diǎn)耦合至所述第二供電節(jié)點(diǎn)；并且 所述第二 MOS晶體管的源極通過分壓橋電路被耦合至所述第二供電節(jié)點(diǎn)；并且 所述放大器還包括比較器，所述比較器具有被耦合至所述第二電容器的所述第二電極的第一輸入端以及被耦合至所述中點(diǎn)的第二輸入端。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的放大器，其中，所述二進(jìn)制信號(hào)是所述比較器的輸出信號(hào)。10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的放大器，其中，所述第二開關(guān)具有被耦合至所述第一開關(guān)的所述控制節(jié)點(diǎn)的控制節(jié)點(diǎn)。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大器，還包括: 數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路，被配置成將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成提供給所述第二 MOS晶體管的所述柵極的模擬電流； 其中，所述數(shù)字信號(hào)具有響應(yīng)于所述二進(jìn)制信號(hào)而設(shè)置的值，使得將所述第二 MOS晶體管限制成作為電流源進(jìn)行操作。12.—種射頻信號(hào)傳輸裝置，包括: 放大器，所述放大器包括: 第一支路，所述第一支路包括在施加直流(DC)供電電壓的第一節(jié)點(diǎn)和第二節(jié)點(diǎn)之間與第一電容器串聯(lián)連接的電感器，其中，所述電感器和所述第一電容器的連接點(diǎn)形成被配置成耦合至負(fù)載的所述放大器的輸出節(jié)點(diǎn)； 第二支路，所述第二支路包括在所述輸出節(jié)點(diǎn)和所述第二節(jié)點(diǎn)之間與第一開關(guān)串聯(lián)連接的第一 MOS晶體管，所述第一開關(guān)具有耦合至被配置成接收第一輸入信號(hào)的第一輸入節(jié)點(diǎn)的控制節(jié)點(diǎn)，所述第一 MOS晶體管具有耦合至被配置成接收第二輸入信號(hào)的第二輸入節(jié)點(diǎn)的柵極；以及 電路，所述電路被配置成產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)，所述二進(jìn)制信號(hào)表示在所述第一晶體管的漏源電壓和所述第一晶體管的柵源電壓與閾值電壓之差之間的差的符號(hào)； 控制電路，被配置成交替控制所述放大器處于下列操作模式: 第一操作模式，其中所述第一 MOS晶體管的所述柵極被耦合至所述第一供電節(jié)點(diǎn)，并且其中經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)被施加到所述第一輸入節(jié)點(diǎn)；以及第二操作模式，其中向所述第一輸入節(jié)點(diǎn)施加恒定頻率、相位和幅度的射頻信號(hào)，且向所述第二輸入節(jié)點(diǎn)施加用于控制由所述第一 MOS晶體管傳送的電流的可變信號(hào)。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的射頻信號(hào)傳輸裝置，其中，所述電路包括: 第二電容器和第二開關(guān)，所述第二電容器和所述第二開關(guān)被配置成對(duì)電壓進(jìn)行采樣，所述電壓表示當(dāng)所述第一開關(guān)處于接通狀態(tài)時(shí)在所述輸出節(jié)點(diǎn)處的電壓；以及 第二MOS晶體管，所述第二MOS晶體管與所述第一MOS晶體管類型相同，并且被以二極管方式安裝且被偏置到導(dǎo)通閾值，所述第二 MOS晶體管的漏極被耦合至所述第一 MOS晶體管的柵極。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的射頻信號(hào)傳輸裝置，其中: 所述第二電容器具有耦合至所述第二供電節(jié)點(diǎn)的第一電極以及通過所述第二開關(guān)被耦合至所述輸出節(jié)點(diǎn)的第二電極；而且 所述第二 MOS晶體管的源極通過電流源被耦合至所述第二供電節(jié)點(diǎn)；而且所述放大器還包括比較器，所述比較器具有被耦合至所述第二電容器的所述第二電極的第一輸入端以及被耦合至所述第二 MOS晶體管的所述源極的第二輸入端。15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的射頻信號(hào)傳輸裝置，其中，所述二進(jìn)制信號(hào)是所述比較器的輸出信號(hào)。16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的射頻信號(hào)傳輸裝置，其中: 所述第二電容器具有被耦合至第二供電節(jié)點(diǎn)的第一電極以及被耦合至第一分壓橋電路的中點(diǎn)的第二電極，所述第一分壓橋電路將所述輸出節(jié)點(diǎn)耦合至所述第二供電節(jié)點(diǎn)；并且 所述第二 MOS晶體管的源極通過分壓橋電路被耦合至所述第二供電節(jié)點(diǎn)，并且所述放大器還包括比較器，所述比較器具有被耦合至所述第二電容器的所述第二電極的第一輸入端以及被耦合至所述中點(diǎn)的第二輸入端。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的射頻信號(hào)傳輸裝置，其中，所述二進(jìn)制信號(hào)是所述比較器的輸出信號(hào)。18.一種射頻信號(hào)功率放大器，包括: 電感器，被耦合在第一供電節(jié)點(diǎn)和輸出節(jié)點(diǎn)之間； 第一電容器，被耦合在所述輸出節(jié)點(diǎn)和第二供電節(jié)點(diǎn)之間； 第一 MOS晶體管，被耦合在第一中間節(jié)點(diǎn)和所述第二供電節(jié)點(diǎn)之間； 其中，所述第一 MOS晶體管具有被配置成接收第一輸入信號(hào)的柵極； 第二 MOS晶體管，被耦合在所述輸出節(jié)點(diǎn)和所述第一中間節(jié)點(diǎn)之間； 其中，所述第二 MOS晶體管具有被配置成接收第二輸入信號(hào)的柵極； 控制電路，被配置成在所述射頻信號(hào)功率放大器操作時(shí)在所述第一供電節(jié)點(diǎn)處施加電壓作為所述第二輸入信號(hào)，以對(duì)作為所述第一輸入信號(hào)施加的、經(jīng)頻率調(diào)制的射頻信號(hào)或經(jīng)相位調(diào)制的射頻信號(hào)進(jìn)行放大；并且 所述控制電路還被配置成在施加恒定頻率、相位和幅度的射頻信號(hào)作為所述第一輸入信號(hào)的情況下，在所述射頻信號(hào)功率放大器操作時(shí)施加可變信號(hào)作為所述第二輸入信號(hào)。19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的射頻信號(hào)功率放大器，還包括被配置成產(chǎn)生二進(jìn)制信號(hào)的電路，所述二進(jìn)制信號(hào)表示在所述第一晶體管的漏源電壓和所述第一晶體管的柵源電壓與閾值電壓之差之間的差的符號(hào)。20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的射頻信號(hào)功率放大器，還包括: 數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路，被配置成將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成提供給所述第二 MOS晶體管的所述柵極的模擬電流； 其中，所述數(shù)字信號(hào)具有響應(yīng)于所述二進(jìn)制信號(hào)而設(shè)置的值，使得在所述控制電路施加所述可變信號(hào)作為所述第二輸入信號(hào)的同時(shí)，將所述第二 MOS晶體管限制成作為電流源進(jìn)行操作。
【文檔編號(hào)】H03F1/30GK106059506SQ201510850195
【公開日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日
【發(fā)明人】M·艾羅
【申請(qǐng)人】意法半導(dǎo)體(格勒諾布爾2)公司