使用低阻抗偏置的記憶效應(yīng)減小的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】使用低阻抗偏置的記憶效應(yīng)減小
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本公開(kāi)要求2013年11月04日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)N0.61/899，460的權(quán)益，該申請(qǐng)整體內(nèi)容通過(guò)引用并入本文。
【背景技術(shù)】
[0003]在某一時(shí)間點(diǎn)處的理想放大器的輸出的幅度僅僅取決于在那個(gè)時(shí)間到該放大器的輸入的幅度。非線性是實(shí)際的放大器的行為與理想放大器的行為的偏離。
[0004]記憶效應(yīng)是非線性的一種形式，其中(非理想的)放大器的輸出的幅度受多個(gè)之前的時(shí)間點(diǎn)處的輸入的幅度的影響。由記憶效應(yīng)導(dǎo)致的非線性向放大器的輸出中引入失真。
[0005]記憶效應(yīng)可以由放大器內(nèi)的具有顯著時(shí)間常數(shù)的反饋環(huán)、諸如自動(dòng)增益控制(AGC)電路和偏置電路導(dǎo)致。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]在實(shí)施例中，一種電路包括用于被偏置的晶體管的偏置電路。偏置電路包括主從源極跟隨器電路、基準(zhǔn)晶體管以及被耦合到被偏置的晶體管并且被配置成提供偏置電壓的偏置電路電壓輸出。基準(zhǔn)晶體管具有與被偏置的晶體管的第二跨導(dǎo)基本相同的第一跨導(dǎo)。
[0007]在實(shí)施例中，主從源極跟隨器電路包括被配置成作為第一源極跟隨器操作并且向基準(zhǔn)晶體管提供主基準(zhǔn)電壓的主晶體管和被配置成作為第二源極跟隨器操作并且根據(jù)主基準(zhǔn)電壓提供偏置電壓的從晶體管。
[0008]在實(shí)施例中，偏置電路進(jìn)一步包括在偏置電路電壓輸出和被偏置的晶體管之間親合的濾波器電路。濾波器電路被配置成在第一頻率呈現(xiàn)第一阻抗并且在第二頻率呈現(xiàn)第二阻抗。第一頻率基本上比第二頻率更高，并且第一阻抗基本上比第二阻抗更高。
[0009]在實(shí)施例中，電路進(jìn)一步包括在被偏置的晶體管和偏置電路的一個(gè)或多個(gè)部件之間耦合的信號(hào)接地電路。直接連接到信號(hào)接地電路的偏置電路的部件不生成到電源接地的顯著的返回電流。
[0010]在實(shí)施例中，基準(zhǔn)晶體管與被偏置的晶體管基本相同。
[0011 ]在實(shí)施例中，電路進(jìn)一步包括具有?而部抽頭和中;L.、抽頭的線圈。纟而部抽頭被f禹合到被偏置的晶體管的柵極，并且中心抽頭被耦合到偏置電路電壓輸出。
[0012]在實(shí)施例中，電路進(jìn)一步包括被配置成生成第一電流的電流源。偏置電路被配置成生成基本上與第一電流相同的經(jīng)過(guò)基準(zhǔn)晶體管的第二電流。
[0013]在實(shí)施例中，電路被設(shè)置在單個(gè)集成的電路芯片中。
[0014]在實(shí)施例中，一種方法包括根據(jù)使用偏置電路的主源極跟隨器電路生成的第一電壓在基準(zhǔn)晶體管中生成電流，使用偏置電路的從源極跟隨器電路生成與第一電壓基本相同的第二電壓，以及向被偏置的晶體管提供第二電壓?；鶞?zhǔn)晶體管具有與被偏置的晶體管的第二跨導(dǎo)基本相同的第一跨導(dǎo)。
[0015]在實(shí)施例中，基準(zhǔn)晶體管與被偏置的晶體管基本相同。
[0016]在實(shí)施例中，方法進(jìn)一步包括使用偏置電路的濾波器電路對(duì)第二電壓濾波。濾波器電路在第一頻率呈現(xiàn)第一阻抗并且在第二頻率呈現(xiàn)第二阻抗。第一頻率基本上比第二頻率更高，并且第一阻抗基本上比第二阻抗更高。
[0017]在實(shí)施例中，方法進(jìn)一步包括使用信號(hào)接地電路向偏置電路的一個(gè)或多個(gè)部件提供信號(hào)接地基準(zhǔn)。接地電路在被偏置的晶體管附近的位置處被連接到電源接地網(wǎng)絡(luò)。直接連接到信號(hào)接地電路的偏置電路的部件不生成到電源接地的顯著的返回電流。
[0018]在實(shí)施例中，向被偏置的晶體管提供第二電壓包括向線圈的中心抽頭提供第二電壓。被偏置的晶體管被耦合到線圈的端部抽頭。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是根據(jù)實(shí)施例的集成電路的框圖。
[0020]圖2是根據(jù)實(shí)施例的電路的圖。
[0021]圖3A圖示了根據(jù)實(shí)施例的集成電路的布局。
[0022]圖3B圖示了根據(jù)另一實(shí)施例的集成電路的布局。
[0023]圖4圖示了偏置晶體管的過(guò)程。
【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1是根據(jù)本公開(kāi)的實(shí)施例的集成電路(IC)1-100的框圖。IC 1_100包括功率放大器(PAH-104和偏置電路1-1lO13PA 1_104的輸出被連接到天線108。在實(shí)施例中，PA 1-104是推挽式放大器。
[0025]輸入信號(hào)PA_IN被提供到PA 1-104。偏置電路1-110向PA 1-104提供偏置電壓Vb。
[0026]盡管圖1示出了被連接到天線108的PA1_104的輸出，然而實(shí)施例并不受限于此。在實(shí)施例中，PA 1-104的輸出可以被連接到聲換能器、光換能器、機(jī)械換能器、另一放大器、傳輸線等等。
[0027]圖2是適于在圖1的偏置電路1-110中使用的偏置電路2-110的圖。還示出了適于在圖1的PA-104中使用的PA 2-104的子電路。偏置電路2-110向PA 2-104提供偏置電壓Vb。
[0028]PA 2-104包括變壓器230，變壓器230包括初級(jí)線圈234和次級(jí)線圈232。次級(jí)線圈232的第一端部抽頭A和第二端部抽頭B分別被連接到N溝道金屬氧化物半導(dǎo)體(匪OS)第一晶體管240a和第二晶體管240b的柵極。
[0029]第一晶體管240a的源極和第二晶體管240b的源極被電連接到彼此、到電源接地(在圖2中通過(guò)倒三角常規(guī)地指示)以及到信號(hào)接地電路2-250。使用電源接地網(wǎng)絡(luò)(未示出)提供電源接地。信號(hào)接地電路2-250包括除電源接地網(wǎng)絡(luò)的導(dǎo)電元件以外的導(dǎo)電元件。
[0030]偏置電壓Vb被提供到次級(jí)線圈232的中心抽頭C并且操作來(lái)偏置第一晶體管240a和第二晶體管240b。輸入信號(hào)PA_IN被提供到初級(jí)線圈234。次級(jí)線圈232在高頻率呈現(xiàn)第一阻抗并且在低頻率呈現(xiàn)比第一阻抗低的第二阻抗。在實(shí)施例中，高頻率是射頻載波信號(hào)的頻率，并且低頻率是用來(lái)調(diào)制載波信號(hào)的基帶信號(hào)的頻率。
[0031]在實(shí)施例中，第一晶體管240a和第二晶體管240b具有基本相同的跨導(dǎo)?？鐚?dǎo)被定義成在晶體管的輸出處的電流變化與在晶體管的輸入(例如，柵極)處的對(duì)應(yīng)的電壓變化的比。
[0032]偏置電路2-110包括偏置電壓生成器201。偏置電壓生成器201包括匪OS第三晶體管202和第四晶體管204、可編程電流源208、運(yùn)算放大器(opamp)210和NMOS基準(zhǔn)晶體管216。
[0033]第三晶體管202的漏極和第四晶體管204的漏極被連接到電源電壓。第三晶體管202的柵極和第四晶體管204的柵極被連接到彼此并且被連接到電源電壓。
[0034]第三晶體管202的源極被連接到opamp210的負(fù)輸入并且被連接到可編程電流源208的第一端子?？删幊屉娏髟?08的第二端子被連接到電源接地。第三晶體管202和可編程電流源208形成電流鏡電路的基準(zhǔn)腿(Ieg)。
[0035]可編程電流源208被控制以生成目標(biāo)電流Itarg。在實(shí)施例中，可編程電流源208包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。
[0036]第四晶體管204的源極被連接到opamp210的正輸入并且被連接到基準(zhǔn)晶體管216的漏極。基準(zhǔn)晶體管216的源極被連接到電源接地。第四晶體管204和基準(zhǔn)晶體管216形成電流鏡電路的鏡像腿。
[0037]偏置電壓生成器201進(jìn)一步包括主源極跟隨器，主源極跟隨器包括匪OS主晶體管206a和第一恒流源214a。
[0038]主晶體管206a的漏極被連接到電源電壓。主晶體管206a的柵極被連接到opamp210的輸出。主晶體管206a的源極被連接到基準(zhǔn)晶體管216的柵極以及第一恒流源214a的端子。第一恒流源214a的第二端子被連接到電源接地。
[0039]偏置電壓生成器201操作以在主晶體管206a的柵極處產(chǎn)生柵極電SVg。柵極電壓Vg在主晶體管206a的源極產(chǎn)生第一源極電壓(或主基準(zhǔn)電壓)Vsl。第一源極電壓^皮提供到基準(zhǔn)晶體管216的柵極并且使基本等于目標(biāo)電流Itarg的電流流經(jīng)基準(zhǔn)晶體管216。
[0040]在實(shí)施例中，基準(zhǔn)晶體管216的第一跨導(dǎo)與第一晶體管240a的第二跨導(dǎo)基本相同。在這種實(shí)施例中，向第一晶體管240a的柵極提供基本等于第一源極電壓^勺電壓在第一晶體管240a中產(chǎn)生基本等于目標(biāo)電流Itarg的電流。
[0041 ]在實(shí)施例中，第一晶體管240a和第二晶體管240b基本相同并且基準(zhǔn)晶體管216是第一晶體管240a的復(fù)制(S卩，基本上物理地相同)。
[0042]偏置電路2-110進(jìn)一步包括跟隨器電路203，跟隨器電路203包括第一電容器220、匪OS從晶體管206b和第二恒流源214b。跟隨器電路203作為從源極跟隨器操作以產(chǎn)生與第一源極電壓Vsl基本相等的第二源極電壓Vs2。
[0043]被提供到主晶體管206a的柵極的柵極電壓Vg也被提供到從晶體管206b的柵極和第一電容器220的第一端子。第一電容器220的第二端子被連接到電源接地并且被連接到信號(hào)接地電路2-250。
[0044]從晶體管206b的漏極被連接到電源電壓。從晶體管206b的源極被連接到第二恒流源214b的第一端子。第二恒流源214b的第二端子被連接到電源接地。
[0045]主晶體管206a和從晶體管206b是主從源極跟隨器電路的部件。在實(shí)施例中，主晶體管206a和從晶體管206b基本相同。在實(shí)施例中，第一恒流源214a和第二恒流源214b產(chǎn)生基本相同的電流。
[0046]opamp 210、主晶體管206a和基準(zhǔn)晶體管216是偏置電壓生成器201的反饋環(huán)的部件。從晶體管206b不是該反饋環(huán)的部件。
[0047]偏置電路2-110進(jìn)一步包括電容器-電阻器-電容器(CRC)濾波器電路205XRC濾波器電路205的第一端子接收第二源極電壓Vs2 XRC濾波器電路205的第二端子充當(dāng)提供偏置電壓Vb的偏置電路電壓輸出。
[0048]CRC濾波器電路205包括第二電容器222和第三電容器224和電阻器228。第二電容器222的第一端子接收第二源極電壓Vs2并且被連接到電阻器228的第一端子。第三晶體管224的第一端子被連接到電阻器228的第二端子并且可以是用于偏置電路2-110的偏置電路電壓輸出。偏置電路電壓輸出提供偏置電壓Vb。
[0049]第二電容器222和第三電容器224的第二端子均被連接到電源接地和信號(hào)接地兩者。即，不具有顯著的接地電流的偏置電路2-110的部件通過(guò)信號(hào)接地電路2-250連接到PA2-104。
[0050]CRC濾波器電路205對(duì)具有第一頻率的第一信號(hào)呈現(xiàn)低的第一阻抗并且對(duì)具有基本上比第一頻率更高的第二頻率的第二信號(hào)呈現(xiàn)高的第二阻抗。在輸入信號(hào)PA_IN包括具有載波頻率的載波信號(hào)的實(shí)施例中，其中載波信號(hào)已經(jīng)使用具有基本上比載波頻率更低的基帶頻率的基帶信號(hào)而被調(diào)制，CRC濾波器電路205在基帶頻率提供低阻抗并且在載波頻率提供尚阻抗。
[0051]跟隨器電路203具有小的、實(shí)阻抗并且操作以將偏置電壓生成器201的反饋環(huán)與連