晶体管放大器级内信号采样的集成的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明的各实施例一般涉及电子器件领域，并且尤其涉及晶体管放大器级内信号采样的集成。
【背景技术】
[0002]各种器件或组件利用信号波形来测量信号值或以其它方式开发与信号有关的数据。例如，诸如RF(射频)功率检测器之类的功率检测器监视信号波形并且提供对应于该信号的功率的DC(直流)输出电压。功率检测器被广泛地用于测量和控制无线系统中的RF信号强度。在发射机中，发射功率控制对于确保符合监管指导以及维持无线电链路的范围和质量而言是关键的。在接收机中，所接收的信号强度被用于RF/IF链中的增益控制以维持适用于模数转换和解调的恒定信号电平。
[0003]用于获得要被功率检测器监视的RF功率的样本的常规技术包括:
[0004](I)使用复制RF信号路径但最终负载或天线被功率检测器代替的专用信号链。然而，用于复制信号路径的专用信号链的实现浪费了操作中的功率以及RF放大器的硅面积两者。
[0005](2)经由定向耦合器或电容耦合线来对来自RF信号路径的输出的小部分采样并且将此经采样的信号发送至专用的功率检测器。然而，此方法同样消耗器件中的显著的面积以用于耦合线并且限制耦合段在多级放大器的布局内的布置。进一步，该耦合可对主信号路径的阻抗匹配敏感和/或影响该阻抗匹配。
[0006]在这两种常规方法中，在获得RF信号的样本或副本之后，这种样本或副本通常被馈送至专用的功率检测器电路以便转换至DC电压。甚至在简单实现中，这需要附加的功率检测器器件(诸如简易二极管整流器检测器或NMOS(N型金属氧化物半导体)功率检测器)以及滤波电路。
【附图说明】
[0007]本发明的各实施例在各附图中作为示例而非限制方式示出的，在附图中相似的附图标记指代相似的要素。
[0008]图1示出了根据实施例的集成在功率晶体管放大器级内的功率检测器；
[0009]图2示出了分接的信号采样的实施例的布局实现；
[0010]图3是根据实施例的具有集成信号采样的多指RF功率器件布局的图示；以及
[0011]图4是在功率放大器级中包括集成信号采样的装置或系统的图示。
【发明内容】
[0012]本发明的各实施例一般针对晶体管放大器级内的信号采样的集成。
[0013]在本发明的第一方面中，装置的实施例包括放大器级，该放大器级包括用于接收源信号并产生输出信号的晶体管，其中该晶体管包括该晶体管的至少第一电极的多个指状物(finger)。该放大器级使用到第一电极的多个指状物的第一子集的连接以用于输出信号的产生，并且使用晶体管的多个指状物的第二子集(包括第一电极的一个或多个其它指状物)以用于与输出信号的产生不同的功能。
[0014]在本发明的第二方面中，方法包括:在放大器级处接收信号源，该放大器级包括晶体管，该晶体管具有包括第一电极的多个电极；从放大器级中产生输出信号，其中产生输出信号包括从第一电极的多个指状物中的第一指状物子集中获得信号；以及执行与输出信号的产生不同的功能，其中执行该功能包括从第一电极的多个指状物中的第二指状物子集中获得?目号。
详细描述
[0015]本发明的各实施例一般针对晶体管放大器级内信号采样的集成。
[0016]在某些实施例中，装置包括放大器级，该放大器级包括用于接收源信号并且产生输出信号的晶体管，其中该晶体管包括该晶体管的至少第一电极的多个指状物，并且其中该放大器级使用到第一电极的指状物中的一些(第一子集)的连接以用于输出信号的产生，并且使用晶体管的第一电极的指状物中的一个或多个(第二子集)以用于与输出信号的产生不同的功能。在某些实施例中，可分接(tap)晶体管的多个电极以影响在这些电极处的信号。
[0017]在某些实施例中，功率放大器晶体管(诸如RF功率级的功率放大器)的一部分被用于获得RF信号的样本。在某些实施例中，功率晶体管同时用作功率放大器以及功率检测器电路的一部分。
[0018]功率晶体管可包括NMOS、CMOS (互补金属氧化物半导体)或类似技术器件。在晶体管中，信号链器件可包括梳状或指状物结构以用于提供信号输出的输出电极，其中多个指状物可例如允许减少需要电流流过的多晶硅的长度。
[0019]在某些实施例中，通过分接出信号链器件的一小部分来将功率检测器器件集成在功率晶体管(诸如CMOS或NMOS RF功率晶体管放大器级)内。在某些实施例中，分接出来自多指状物晶体管布局的相对小量的指状物以用于功率检测器电路的目的，该功率检测器电路可进一步整流和/或滤波输出信号，诸如RF输出信号。尽管本文中所描述的实现一般涉及RF功率晶体管放大器和RF信号路径，然而各实施例不限于RF频率。
[0020]在某些实施例中，集成功率检测器电路被配置成获得功率晶体管放大器级的功率信号输出的副本信号。在某些实施例中，组合的功率放大器/功率检测器的“分接的”指状物作为主功率放大器被连接至相同的输入匹配和输入信号，以使得样本波形是主信号路径波形的副本。
[0021]在某些实施例中，修改多指状物RF晶体管布局以使得一定量的器件漏极(或源极)连接与RF信号路径断开，并且这样的器件连接替代地被路由到将采样的RF波形转换至DC电压的功率检测器电路。如果“分接的”指状物的面积与RF功率器件指状物的整体面积相比较小，并且适当地处理功率检测器信号的分接/路由，则减少了对RF放大器的影响并且检测电路所需的晶体管电路中的附加面积可以较小。
[0022]图1示出了根据实施例的集成在功率晶体管放大器级内的功率检测器。图1提供了实现的简化示意图并且未包括可能存在于电路中的所有组件。图1提供了使用分接的漏极配置的集成或分接的功率检测器实现的实施例的示意表示。尽管图1和其它图示出了集成功率检测器的特定示例，然而各实施例不限于此示例并且可包括利用来自晶体管的电极的指状物中的一个或多个的信号的任何单独的功能的集成。
[0023]如图1中所示，RF功率晶体管放大器级100在NMOS功率晶体管120/121的栅极处接收RF输入信号110。在某些实施例中，分接功率晶体管的漏极电极的一定数量的指状物以形成功率检测器。在此示例中，“分接”并重新路由来自120指状物NMOS布局的四个漏极指状物以形成功率检测器(PD)电路和低通滤波器的一部分。这被示意性地示为利用功率晶体管的一百一十六(116)个指状物的第一晶体管120以及利用功率晶体管的端子的剩余的四(4)个指状物的第二晶体管121。
[0024]因此，在图1中，为了说明的简单，晶体管120和121被示为两个单独的晶体管。然而，在实际实现中，这些是单个多指状物NMOS功率晶体管120/121的诸部分，其中已经修改布局以重新路由功率晶体管的端子的小数量的指状物。在此示例中，晶体管偏置、栅极和源极端子连接以及所施加的输入信号(RF输入信号110)对主复合晶体管是共同的，该主复合晶体管包括第一晶体管120以及分接的漏极部分，该分接的漏极部分在图1中被表示为第二晶体管121。尽管在此示例中，分接漏极的一定数量的指状物以用于功率检测的集成，然而可替代地分接源极或栅极电极的多个指状物。
[0025]在某些实施例中，RF功率晶体管放大器级100包括集成