具有可調(diào)共基極偏置的功率放大系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】具有可調(diào)共基極偏置的功率放大系統(tǒng)。一種功率放大系統(tǒng)可包括具有耦接到射頻輸入的基極的第一晶體管。所述功率放大系統(tǒng)還可包括第二晶體管，其具有耦接到所述第一晶體管的集電極的發(fā)射極，并且具有耦接到射頻輸出的集電極。所述功率放大系統(tǒng)可包括偏置部件，其配置為向所述第一晶體管的基極施加固定偏置信號，并且向所述第二晶體管的基極施加可調(diào)偏置信號。
【專利說明】具有可調(diào)共基極偏置的功率放大系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請主張2015年2月15日提交的題為“ADJUSTABLE CASCODE BIAS”的美國臨時申請N0.62/116，499的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容特此通過引用明確地整體合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本申請總體上涉及功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0004]功率放大系統(tǒng)可包括具有共基極級(common base stage)和共射極級(commonemitter stage)的共射共基(cascode)功率放大器。用于偏置各個級的信號可以是固定電壓，被選擇為防止在最壞情況條件下各個級中的飽和。然而，這可能會導(dǎo)致低功率條件下的過大裕度(margin)，降低了功率放大系統(tǒng)的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]根據(jù)一些實施方式，本申請涉及一種功率放大系統(tǒng)。所述功率放大系統(tǒng)包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管具有耦接到射頻輸入的基極，所述第二晶體管具有耦接到所述第一晶體管的集電極的發(fā)射極，并且具有耦接到射頻輸出的集電極。所述功率放大系統(tǒng)還包括偏置部件，其配置為向所述第一晶體管的基極施加固定偏置信號，并且向所述第二晶體管的基極施加可調(diào)偏置信號。
[0006]在一些實施例中，所述偏置部件可配置為基于所述功率放大系統(tǒng)的溫度施加所述可調(diào)偏置信號。在一些實施例中，所述偏置部件可配置為響應(yīng)于更低的溫度施加更高的可調(diào)偏置信號，并且響應(yīng)于更高的溫度施加更低的可調(diào)偏置信號。在一些實施例中，所述功率放大系統(tǒng)還可包括配置為確定所述溫度的溫度傳感器。在一些實施例中，所述偏置部件可配置為接收指示所述溫度的溫度信號。
[0007]在一些實施例中，所述偏置部件可配置為基于所述功率放大系統(tǒng)的功率條件施加所述可調(diào)偏置信號。在一些實施例中，所述偏置部件可配置為響應(yīng)于更高的輸出功率施加更高的可調(diào)偏置信號，并且響應(yīng)于更低的輸出功率施加更低的可調(diào)偏置信號。在一些實施例中，所述功率放大系統(tǒng)還可包括配置為確定輸出功率的功率傳感器。在一些實施例中，所述功率傳感器可耦合到供電電壓，并且可配置為基于所述供電電壓確定所述輸出功率。在一些實施例中，所述第二晶體管的集電極可經(jīng)由電感器耦接到所述供電電壓。在一些實施例中，所述功率傳感器可耦合到所述射頻輸出，并且可配置為基于所述射頻輸出確定所述輸出功率。在一些實施例中，所述偏置部件可配置為接收指示所述功率條件的功率信號。
[0008]在一些實施例中，所述偏置部件可配置為基于所述射頻輸入的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)施加所述可調(diào)偏置信號。
[0009]在一些實施例中，所述可調(diào)偏置信號可以是可調(diào)偏置電壓。
[0010]在一些實施例中，所述偏置部件可包括提供所述可調(diào)偏置信號的模擬電路。在一些實施例中，所述偏置部件可包括數(shù)字電路，所述數(shù)字電路儲存有與多個溫度值和/或功率條件分別相關(guān)聯(lián)的偏置電壓值的表格。
[0011]在一些實施例中，所述偏置部件包括第三晶體管，所述第三晶體管具有耦接到電池電壓的集電極、耦接到所述第二晶體管的基極的發(fā)射極、以及耦接到緩沖放大器的基極。
[0012]在一些實施方式中，本申請涉及一種射頻RF模塊，其包括配置為容納多個部件的封裝襯底。所述RF模塊還包括實施在所述封裝襯底上的功率放大系統(tǒng)。所述功率放大系統(tǒng)包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管具有耦接到射頻輸入的基極，所述第二晶體管具有耦接到所述第一晶體管的集電極的發(fā)射極，并且具有耦接到射頻輸出的集電極。所述功率放大系統(tǒng)包括偏置部件，其配置為向所述第一晶體管的基極施加固定偏置信號，并且向所述第二晶體管的基極施加可調(diào)偏置信號。
[0013]在一些實施例中，所述RF模塊可以是前端模塊FEM。
[0014]在一些實施方式中，本申請涉及一種無線裝置，其包括配置為生成射頻(RF)信號的收發(fā)機。所述無線裝置包括與所述收發(fā)機通信的前端模塊FEM。所述FEM包括配置為容納多個部件的封裝襯底。所述FEM還包括實施在所述封裝襯底上的功率放大系統(tǒng)。所述功率放大系統(tǒng)包括第一晶體管和第二晶體管，所述第一晶體管具有耦接到射頻輸入以接收射頻信號的基極，所述第二晶體管具有耦接到所述第一晶體管的集電極的發(fā)射極，并且具有耦接到射頻輸出的集電極。所述功率放大系統(tǒng)包括偏置部件，其配置為向所述第一晶體管的基極施加固定偏置信號，并且向所述第二晶體管的基極施加可調(diào)偏置信號。所述無線裝置包括與所述FEM通信的天線。所述天線被配置為發(fā)射從所述射頻輸出接收到的所述射頻信號的放大版本。
[0015]出于概述本申請的目的，已經(jīng)在這里描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點和新穎特征。應(yīng)該理解，根據(jù)本發(fā)明的任何具體實施例，不一定要實現(xiàn)所有這些優(yōu)點。因而，可以按照實現(xiàn)或優(yōu)化如在這里教導(dǎo)的一個優(yōu)點或一組優(yōu)點的方式來實施或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，而不需要實現(xiàn)如在這里可以教導(dǎo)或建議的其它優(yōu)點。
【附圖說明】
[0016]圖1示出示例無線系統(tǒng)或架構(gòu)(architecture)。
[0017]圖2示出在一些實施方式中，放大系統(tǒng)可包括具有一個或多個功率放大器的射頻(RF)放大器組件。
[0018]圖3A-3E示出功率放大器的非限制性示例。
[0019]圖4示出在一些實施方式中，放大系統(tǒng)可實施為高電壓(HV)功率放大系統(tǒng)。
[0020]圖5示出在一些實施例中，功率放大系統(tǒng)可實施為具有可調(diào)偏置信號的共射共基放大器。
[0021]圖6示出對于各種共基極偏置電壓，作為供電電壓(Vcc)的函數(shù)的功率放大系統(tǒng)的增益的示例曲線圖。
[0022]圖7示出對于各種共基極偏置電壓，作為供電電壓(Vcc)的函數(shù)的功率放大系統(tǒng)的輸出功率的示例曲線圖。
[0023]圖8示出對于各種共基極偏置電壓，功率放大系統(tǒng)的AMAM (幅值調(diào)制到幅值調(diào)制)響應(yīng)的示例曲線圖。
[0024]圖9示出具有一個或多個這里描述的特征的模塊。
[0025]圖10示出具有一個或多個這里描述的特征的無線裝置。
【具體實施方式】
[0026]這里提供的標(biāo)題(如果有的話)僅是為了便利，而不一定影響要求保護的發(fā)明的范圍和含義。
[0027]參照圖1，本申請的一個或多個特征總體上涉及具有放大系統(tǒng)52的無線系統(tǒng)或架構(gòu)50。在一些實施例中，放大系統(tǒng)52可實施為一個或多個器件，這些器件可用于無線系統(tǒng)/架構(gòu)50中。在一些實施例中，無線系統(tǒng)/架構(gòu)50可實施在例如便攜式無線裝置中。這樣的無線裝置的示例描述于此。
[0028]圖2示出圖1的放大系統(tǒng)52 —般包括具有一個或多個功率放大器(PA)的射頻(RF)放大器組件54。在圖2的示例中，三個PA 60a-60c示為形成RF放大器組件54。將理解，亦可實施其他數(shù)量的PA。還將理解，本申請的一個或多個特征也可實施在具有其他類型的RF放大器的RF放大器組件中。
[0029]在一些實施例中，RF放大器組件54可實施在一個或多個半導(dǎo)體晶片(die)上，這樣的晶片可包括在諸如功率放大器模塊(PAM)或前端模塊(FEM)之類的封裝模塊中。這樣的封裝模塊一般安裝在與例如便攜式無線裝置相關(guān)聯(lián)的電路板上。
[0030]放大系統(tǒng)52中的PA(例如60a-60c) 一般由偏置(bias)系統(tǒng)56偏置。此外，用于PA的供電電壓一般由供電系統(tǒng)58提供。在一些實施例中，偏置系統(tǒng)56和供電系統(tǒng)58中的任一個或兩者可包括在具有RF放大器組件54的前述封裝模塊中。
[0031]在一些實施例中，放大系統(tǒng)52可包括匹配網(wǎng)絡(luò)62。這樣的匹配網(wǎng)絡(luò)可配置為向RF放大器組件54提供輸入匹配和/或輸出匹配功能。
[0032]為了說明，將理解，圖2的每個PA^O)能以多種方式實施。圖3A-3E示出可如何配置這樣的PA的非限制性示例。圖3A示出具有放大晶體管64的示例PA，其中輸入RF信號(RF_in)被提供給晶體管64的基極，放大后的RF信號(RF_out)通過晶體管64的集電極輸出。
[0033]圖3B示出具有分級布置的多個放大晶體管(例如64a、64b)的示例PA。輸入RF信號(RF_in)被提供給第一晶體管64a的基極，來自第一晶體管64a的放大后的RF信號通過其集電極輸出。來自第一晶體管64a的放大后的RF信號被提供給第二晶體管64b的基極，來自第二晶體管64b的放大后的RF信號通過其集電極輸出，由此產(chǎn)生PA的輸出RF信號(RF_out)ο
[0034]在一些實施例中，圖3B的前述示例PA配置可被描繪為圖3C所示的兩級或更多級。第一級64a可配置為例如驅(qū)動級，第二級64b可配置為例如輸出級。
[0035]圖3D示出在一些實施例中，PA可配置為多爾蒂(Doherty)PA。這樣的多爾蒂PA可包括放大晶體管64a、64b，其配置為提供輸入RF信號(RF_in)的載波放大和峰值放大以產(chǎn)生放大輸出RF信號(RF_out)。輸入RF信號可由分離器(splitter)分離為載波部分和峰值部分。放大后的載波和峰值信號可由組合器(combiner)組合以產(chǎn)生輸出RF信號。
[0036]圖3E示出在一些實施例中，PA可以用共射共基(cascode)配置來實施。輸入RF信號(RF_in)可被提供給操作為共射極(common emitter)器件的第一放大晶體管64a的基極。第一放大晶體管64a的輸出可通過其集電極提供并且可被提供至操作為共基極(common base)器件的第二放大晶體管64b的發(fā)射極。第二放大晶體管64b的輸出可通過其集電極提供，從而產(chǎn)生PA的放大輸出RF信號(RF_out)。
[0037]在圖3A-3E的各種示例中，放大晶體管描述為諸如異質(zhì)結(jié)雙極晶體管(HBT)之類的雙極結(jié)晶體管(BJT)。將理解，本申請的一個或多個特征也可實施在其他類型的晶體管諸如場效應(yīng)晶體管(FET)中或者用其來實施。
[0038]圖4示出在一些實施例中，圖2的放大系統(tǒng)52可實施為高電壓(HV)功率放大系統(tǒng)70。這樣的系統(tǒng)可包括HV功率放大器組件54，其配置為包括一些或全部PA (例如60a-60c)的HV放大操作。如這里描述的那樣，這樣的PA可被偏置系統(tǒng)56偏置。在一些實施例中，前述HV放大操作可由HV供電系統(tǒng)58促成。在一些實施例中，可實施接口系統(tǒng)72以提供HV功率放大器組件54與偏置系統(tǒng)56和HV供電系統(tǒng)58中的任一個或兩者之間的接口功能。
[0039]圖5示出在一些實施例中，功率放大系統(tǒng)500可實施為具有可調(diào)偏置信號的共射共基放大器510。共射共基放大器510包括共射極(CE)級(也稱為RF級)的第一晶體管511。第一晶體管511的發(fā)射極耦接到地電壓。第一晶體管511的基極經(jīng)由電容器561和輸入匹配部件581耦接到RF輸入。第一晶體管511的基極還耦接到偏置部件520，偏置部件520對共射極級進行偏置。
[0040]偏置部件520提供偏置第一晶體管511的CE偏置信號，例如偏置電壓或偏置電流。CE偏置信號可由來自電池的電壓(Vbatt)供電，當(dāng)CE偏置部件521 (由偏置控制器530控制)偏置CE偏置晶體管541時，來自電池的電壓(Vbatt)至少被部分地饋送到第一晶體管511的基極。CE偏置信號可具有固定值(例如具有固定值的電壓或電流)。第一晶體管511的集電極耦接到共基極級的第二晶體管512的發(fā)射極。
[0041]共射共基放大器510包括共基極(CB)級(也稱為共射共基級)的第二晶體管512。第二晶體管512的發(fā)射極耦接到第一晶體管511的集電極。第二晶體管512的集電極經(jīng)由電感器570耦接到供電電壓(Vcc)。RF輸出(RF輸入的放大版本)從第二晶體管512的集電極輸出。RF輸出通過輸出匹配部件582 (其也可執(zhí)行帶通濾波)并且可經(jīng)由天線590發(fā)射。第二晶體管512的基極經(jīng)由電容器562耦接到地電壓。第二晶體管512的基極還耦接到對共基極級進行偏置的偏置部件520。偏置部件520提供CB偏置信號，例如偏置電壓或偏置電流，其偏置第二晶體管512。CB偏置信號可由來自電池的電壓(Vbatt)供電，當(dāng)CB偏置部件522 (由偏置控制器530控制)偏置CB偏置晶體管542時，來自電池的電壓(Vbatt)至少被部分地饋送到第二晶體管512的基極。由CB偏置部件522提供的CB偏置信號的強度可以根據(jù)下面將進一步描述的多種因素而是可變的(或可調(diào)的)。
[0042]雙極過程(bipolar process)中的共射共基功率放大器的共基極級可能引起放大器件的有效最小Vce或拐點電壓(knee voltage)的增大。最小Vce可減小放大器的信號擺幅(swing)，其最終會減小放大器的效率。由于放大器的飽和點可以是第二晶體管512內(nèi)的BE(基極-發(fā)射極)和BC(基極-集電極)結(jié)以及寄生電阻項的函數(shù)，所以最小Vce還可展現(xiàn)出對溫度和器件電流的敏感性。隨著系統(tǒng)供電電壓(Vcc)朝向最小Vce電壓降低，該最小Vce的影響在低輸出功率處可能更顯著。
[0043]因此，如上所述，偏置部件520可調(diào)節(jié)CB偏置信號(例如共射共基偏置電壓)以改善或優(yōu)化功率放大系統(tǒng)500的性能。例如，偏置部件520可調(diào)節(jié)CB偏置信號使得高電流和溫度的凈空(overhead)在較低電流和替代的溫度條件下減小。
[0044]在一實施例中，CB偏置信號是固定電壓，其選擇為支持最壞情況條件。然而，這可能導(dǎo)致標(biāo)稱和低功率條件下的過大裕度，其降低了功率放大系統(tǒng)500的效率。因此，在另一些實施例中，偏置部件520提供的CB偏置信號是可變電壓。
[0045]在一些實施方式中，偏置控制器530生成基準(zhǔn)壓并且將基準(zhǔn)電壓饋送到CB偏置部件522?；诨鶞?zhǔn)電壓，CB偏置部件522利用電池電壓和CB偏置晶體管542生成CB偏置信號，并且將CB偏置信號提供給第二晶體管512的基極。在一些實施方式中，CB偏置部件522是緩沖放大器。
[0046]偏置部件530生成的基準(zhǔn)電壓可以基于溫度和輸出功率而被調(diào)節(jié)，使得最小Vce的變化得到補償以改善性能。
[0047]例如，在高功率處，BE結(jié)電壓可能大于在較低功率處的結(jié)電壓，偏置部件520可提供具有較高電壓的CB偏置信號以防止共射極級的飽和。作為另一示例，在較低輸出功率處，BE結(jié)電壓可能小于在較高功率處的結(jié)電壓，偏置部件520可提供具有較低電壓的CB偏置信號。類似地，關(guān)于溫度，BE結(jié)電壓和飽和電壓可能隨著溫度降低而增大，偏置部件520可提供相對于高溫條件在低溫條件下有更高電壓的CB偏置信號。
[0048]為了減小低功率模式(LPM)中的集電極電流，供電電壓(Vcc)可被減小。然而，如果供電電壓太低而沒有同樣降低CB偏置信號的電壓的話，那么共基極級可能飽和。然而，如果施加具有過低電壓的CB偏置信號的話，共射共基功率放大器的共射極級可能飽和。因此，如上所述，偏置部件520可以調(diào)節(jié)各種功率和溫度條件下的CB偏置信號的電壓。
[0049]在一實施例中，偏置部件520包括檢測溫度的溫度傳感器531。例如，偏置部件520可包括熱敏電阻器(thermistor)。在一些實施方式中，如圖5所示，偏置控制器530包括溫度傳感器531。在一些實施方式中，偏置控制器530接收(例如經(jīng)由輸入端子)指示功率放大系統(tǒng)500的溫度的溫度信號。
[0050]在一實施例中，偏置部件520包括檢測功率放大系統(tǒng)500的功率條件的功率傳感器532。功率條件可以是功率放大系統(tǒng)500的功率模式，例如缺省模式或低功率模式。功率條件可以是功率放大系統(tǒng)500的輸出功率。功率條件可以是施加到共射共基放大器510的供電電壓。例如，偏置部件520可以耦合到RF輸出(例如經(jīng)由耦合器)或者耦合到供電電壓(Vcc)以確定功率模式、輸出功率或供電電壓。在一些實施方式中，如圖5所示，偏置控制器530包括功率傳感器532。在一些實施方式中，偏置控制器530接收指示功率放大系統(tǒng)500的功率條件的功率信號(例如經(jīng)由輸入端子)。
[0051]在一些實施方式中，偏置部件520利用模擬電路確定CB偏置信號的電壓(或其他特性)，該模擬電路在特定溫度和/或功率條件下輸出特定偏置電壓。在一些實施方式中，偏置部件520利用數(shù)字電路確定CB偏置信號的電壓(或其他特性)，該數(shù)字電路儲存有與多個溫度值和/或功率條件指標(biāo)分別相關(guān)聯(lián)的偏置電壓值的表格533。
[0052]因此，圖5示出包括第一晶體管511和第二晶體管512的功率放大系統(tǒng)500，第一晶體管511的基極耦接到射頻輸入，第二晶體管512的發(fā)射極耦接到第一晶體管511的集電極，第二晶體管512的集電極耦接到射頻輸出。該功率放大系統(tǒng)還包括偏置部件520，其配置為向第一晶體管511的基極施加固定偏置信號(例如具有固定電壓的偏置信號)，并且向第二晶體管512的基極施加可調(diào)偏置信號(例如具有可調(diào)電壓的偏置信號)。
[0053]如上所述，偏置部件520可配置為基于功率放大系統(tǒng)500的溫度施加可調(diào)偏置信號。偏置部件520可以響應(yīng)于更低溫度施加更高的可調(diào)偏置信號(例如，具有更高電壓的偏置信號)，并且響應(yīng)于更高溫度施加更低的可調(diào)偏置信號(例如，具有更低電壓的偏置信號)O
[0054]同樣如上所述，偏置部件520可配置為基于功率放大系統(tǒng)的功率條件施加可調(diào)偏置信號。偏置部件520可以響應(yīng)于更高輸出功率施加更高的可調(diào)偏置信號，并且響應(yīng)于更低輸出功率施加更低的可調(diào)偏置信號。
[0055]圖6示出對于各種共基極偏置電壓，作為供電電壓(Vcc)的函數(shù)的功率放大系統(tǒng)(例如圖5的功率放大系統(tǒng)500)的增益的示例曲線圖。圖6的左半部示出共基極級飽和點電壓隨著更低的共基極偏置電壓而降低的結(jié)果。圖6的右半部(尤其是兩條最下面的線)示出低共射共基偏置電壓下共射極級飽和的結(jié)果。
[0056]圖7示出對于各種共基極偏置電壓，作為供電電壓(Vcc)的函數(shù)的功率放大系統(tǒng)(例如圖5的功率放大系統(tǒng)500)的輸出功率的示例曲線圖。圖7的左半部示出更低的共基極偏置電壓支持更低供電電壓條件下的增大的線性功率。圖7的右半部(尤其是兩條最下面的線)示出獨立于供電電壓，飽和共射極級限制了功率。
[0057]圖8示出對于各種共基極偏置電壓，功率放大系統(tǒng)(例如圖5的功率放大系統(tǒng)500)的AMAM(幅值調(diào)制到幅值調(diào)制)響應(yīng)的示例曲線圖。該示例曲線圖示出對照測量的輸出功率繪制的計算增益。由于共射共基放大器的壓縮(compress1n)特性可以是共基極級壓縮(例如作為飽和的結(jié)果)以及共射極級壓縮(例如作為飽和的結(jié)果)的組合，所以放大器的增益特性可通過施加到共射共基放大器的共基極偏置電壓而被影響?？梢栽诓煌膲嚎s特性下優(yōu)化不同的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)，并且可以調(diào)節(jié)共基極偏置電壓以補償和改善給定調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)和多個調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)之間切換時的性能。因此，在一些實施方式中，圖5的偏置部件520配置為基于射頻輸入的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)施加可調(diào)偏置信號(例如向第二晶體管512施加)。
[0058]圖9示出在一些實施例中，功率放大系統(tǒng)(例如圖5所示的功率放大系統(tǒng)500)的一些或全部可實施在模塊中。這樣的模塊可以是例如前端模塊(FEM)。在圖9的示例中，模塊300可包括封裝襯底302，多個部件可安裝在這種封裝襯底上。例如，F(xiàn)E-PMIC部件304、功率放大器組件306、匹配部件308和雙工器組件310可安裝和/或?qū)嵤┰诜庋b襯底302上和/或內(nèi)。功率放大器組件306可包括諸如圖5所示的之類的共射共基系統(tǒng)307。諸如多個SMT器件314和天線開關(guān)模塊(ASM) 312之類的其他部件也可以安裝在封裝襯底302上。盡管全部各種部件示為布局在封裝襯底302上，但是將理解，某些部件可實施在其他部件上方。
[0059]在一些實施方式中，具有一個或多個這里描述的特征的器件和/或電路可包括在諸如無線裝置之類的RF裝置中。這種器件和/或電路可直接實施在無線裝置中，實施成這里描述的模塊形式，或者以其任意組合來實施。在一些實施例中，這種無線裝置可包括例如蜂窩電話、智能電話、具有或沒有電話功能的手持無線裝置、無線平板等。
[0060]圖10示出具有一個或多個這里描述的有利特征的示例無線裝置400。在具有一個或多個這里描述的特征的模塊的上下文中，這樣的模塊可一般地由虛線框300示出，并且可實施為例如前端模塊(FEM)。
[0061]參照圖10，功率放大器(PA)420可從收發(fā)機410接收其相應(yīng)的RF信號，收發(fā)機410可以以已知方式配置和操作以生成待放大和發(fā)射的RF信號，并且處理所接收的信號。收發(fā)機410示為與基帶子系統(tǒng)408相交互，基帶子系統(tǒng)408配置為提供適于用戶的數(shù)據(jù)和/或話音信號與適于收發(fā)機410的RF信號之間的轉(zhuǎn)換。收發(fā)機410還可以與功率管理部件406通信，功率管理部件406配置為管理用于無線裝置400的操作的功率。這樣的功率管理還可控制基帶子系統(tǒng)408和模塊300的操作。
[0062]基帶子系統(tǒng)408示為連接到用戶接口 402以促成提供給和接收自用戶的話音和/或數(shù)據(jù)的各種輸入和輸出?；鶐ё酉到y(tǒng)408還可連接到存儲器404，存儲器404配置為儲存用于促成無線裝置的操作的數(shù)據(jù)和/或指令，和/或為用戶提供信息儲存。
[0063]在示例無線裝置400中，PA 420的輸出示為被匹配(經(jīng)由相應(yīng)的匹配電路422)和路由到它們相應(yīng)的雙工器424。每個功率放大器420可以對應(yīng)于圖5的功率放大器和/或包括在諸如圖5所示的之類的共射共基系統(tǒng)307中。這種放大和濾波后的信號可通過天線開關(guān)414路由到天線416以供發(fā)射。在一些實施例中，雙工器424可允許利用公共天線(例如416)同時進行發(fā)射和接收操作。在圖10中，接收信號示為被路由到“Rx”路徑(未示出)，“Rx”路徑可包括例如低噪聲放大器(LNA)。
[0064]多種其他無線裝置配置可利用一個或多個這里描述的特征。例如，無線裝置無需是多頻帶裝置。在另一示例中，無線裝置可包括諸如分集天線之類的附加天線和諸如W1-F1、藍牙和GPS之類的附加連接特征。
[0065]如這里描述的那樣，當(dāng)實施在諸如涉及圖10的無線裝置的系統(tǒng)之類的系統(tǒng)中時，本申請的一個或多個特征可提供許多優(yōu)點。例如，所述特征可提供在功率放大器的整個功率和溫度操作范圍上改善和/或優(yōu)化效率性能的優(yōu)點。此外，共射共基放大器的偏置影響共射極級的AMAM(幅值調(diào)制到幅值調(diào)制)特性。作為另一示例，共射共基偏置信號的調(diào)節(jié)可提供功率放大器的線性度的改善。
[0066]除非上下文清楚地另有要求，否則貫穿說明書和權(quán)利要求書，要按照與排他性或窮盡性的意義相反的包括性的意義，也就是說，按照“包括但不限于”的意義來闡釋術(shù)語“包括(comprise) ”、“包含(comprising) ”等。如在這里一般使用的術(shù)語“親接”是指可以直接連接的、或者借助于一個或多個中間元件連接的兩個或更多元件。另外，當(dāng)在本申請中使用時，術(shù)語“在這里”、“上面”、“下面”和相似含義的術(shù)語應(yīng)該是指作為整體的本申請，而不是本申請的任何具體部分。在上下文允許時，使用單數(shù)或復(fù)數(shù)的以上說明書中的術(shù)語也可以分別包括復(fù)數(shù)或單數(shù)。提及兩個或更多項目的列表時的術(shù)語“或”，這個術(shù)語涵蓋該術(shù)語的全部以下解釋:列表中的任何項目、列表中的所有項目、和列表中項目的任何組合。
[0067]本發(fā)明實施例的以上詳細(xì)描述不意欲是窮盡性的，或是將本發(fā)明限于上面所公開的精確形式。盡管上面出于說明性的目的描述了本發(fā)明的具體實施例和用于本發(fā)明的示例，但是如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識到的，在本發(fā)明范圍內(nèi)的各種等效修改是可能的。例如，盡管按照給定順序呈現(xiàn)了處理或塊，但是替換的實施例可以執(zhí)行具有不同順序的步驟的處理，或采用具有不同順序的塊的系統(tǒng)，并且一些處理或塊可以被刪除、移動、添加、減去、組合和/或修改?？梢园凑崭鞣N不同的方式來實現(xiàn)這些處理或塊中的每一個。同樣地，盡管有時將處理或塊示出為串行地執(zhí)行，但是相反地，這些處理或塊也可以并行地執(zhí)行，或者可以在不同時間進行執(zhí)行。
[0068]可以將在這里提供的本發(fā)明的教導(dǎo)應(yīng)用于其它系統(tǒng)，而不必是上述的系統(tǒng)。可以對上述的各個實施例的元素和動作進行組合，以提供進一步的實施例。
[0069]盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些實施例，但是已經(jīng)僅僅借助于示例呈現(xiàn)了這些實施例，并且所述實施例不意欲限制本申請的范圍。其實，可以按照多種其它形式來實施在這里描述的新穎方法和系統(tǒng)；此外，可以做出在這里描述的方法和系統(tǒng)的形式上的各種省略、替換和改變，而沒有脫離本申請的精神。附圖和它們的等效物意欲涵蓋如將落入本公開的范圍和精神內(nèi)的這種形式或修改。
【主權(quán)項】
1.一種功率放大系統(tǒng)，包括: 第一晶體管，具有耦接到射頻輸入的基極； 第二晶體管，具有耦接到所述第一晶體管的集電極的發(fā)射極和耦接到射頻輸出的集電極；以及 偏置部件，配置為向所述第一晶體管的基極施加固定偏置信號，并且向所述第二晶體管的基極施加可調(diào)偏置信號。2.如權(quán)利要求1所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件配置為基于所述功率放大系統(tǒng)的溫度施加所述可調(diào)偏置信號。3.如權(quán)利要求2所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件配置為響應(yīng)于更低的溫度施加更高的可調(diào)偏置信號，并且響應(yīng)于更高的溫度施加更低的可調(diào)偏置信號。4.如權(quán)利要求2所述的功率放大系統(tǒng)，還包括配置為確定所述溫度的溫度傳感器。5.如權(quán)利要求2所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件配置為接收指示所述溫度的溫度信號。6.如權(quán)利要求1所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件配置為基于所述功率放大系統(tǒng)的功率條件施加所述可調(diào)偏置信號。7.如權(quán)利要求6所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件配置為響應(yīng)于更高的輸出功率施加更高的可調(diào)偏置信號，并且響應(yīng)于更低的輸出功率施加更低的可調(diào)偏置信號。8.如權(quán)利要求6所述的功率放大系統(tǒng)，還包括配置為確定輸出功率的功率傳感器。9.如權(quán)利要求8所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述功率傳感器耦合到供電電壓，并且配置為基于所述供電電壓確定所述輸出功率。10.如權(quán)利要求9所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述第二晶體管的集電極經(jīng)由電感器耦接到所述供電電壓。11.如權(quán)利要求8所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述功率傳感器耦合到所述射頻輸出，并且配置為基于所述射頻輸出確定所述輸出功率。12.如權(quán)利要求8所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件配置為接收指示所述功率條件的功率信號。13.如權(quán)利要求1所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件配置為基于所述射頻輸入的調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)施加所述可調(diào)偏置信號。14.如權(quán)利要求1所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述可調(diào)偏置信號是可調(diào)偏置電壓。15.如權(quán)利要求1所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件包括提供所述可調(diào)偏置信號的模擬電路。16.如權(quán)利要求1所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件包括數(shù)字電路，所述數(shù)字電路儲存有與多個溫度值和/或功率條件分別相關(guān)聯(lián)的偏置電壓值的表格。17.如權(quán)利要求1所述的功率放大系統(tǒng)，其中，所述偏置部件包括第三晶體管，所述第三晶體管具有耦接到電池電壓的集電極、耦接到所述第二晶體管的基極的發(fā)射極、以及耦接到緩沖放大器的基極。18.一種射頻RF模塊，包括: 封裝襯底，配置為容納多個部件；以及 功率放大系統(tǒng)，實施在所述封裝襯底上，所述功率放大系統(tǒng)包括:第一晶體管，具有耦接到射頻輸入的基極；第二晶體管，具有耦接到所述第一晶體管的集電極的發(fā)射極和耦接到射頻輸出的集電極；以及偏置部件，配置為向所述第一晶體管的基極施加固定偏置信號，并且向所述第二晶體管的基極施加可調(diào)偏置信號。19.如權(quán)利要求18所述的RF模塊，其中，所述RF模塊是前端模塊FEM。20.一種無線裝置，包括: 收發(fā)機，配置為生成射頻信號； 前端模塊FEM，與所述收發(fā)機通信，所述FEM包括配置為容納多個部件的封裝襯底，所述FEM還包括實施在所述封裝襯底上的功率放大系統(tǒng)，所述功率放大系統(tǒng)包括:第一晶體管，具有耦接到射頻輸入以接收射頻信號的基極；第二晶體管，具有耦接到所述第一晶體管的集電極的發(fā)射極并且具有耦接到射頻輸出的集電極；以及偏置部件，配置為向所述第一晶體管的基極施加固定偏置信號，并且向所述第二晶體管的基極施加可調(diào)偏置信號；以及 天線，與所述FEM通信，所述天線配置為發(fā)射從所述射頻輸出接收到的所述射頻信號的放大版本。
【文檔編號】H03F1/02GK105897175SQ201510634749
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2015年9月29日
【發(fā)明人】P·J·萊托拉, S·W·科芬
【申請人】天工方案公司