求输出级416中的最小电 源电压,并且因此相比于可能要求+/_〇. 45伏电源电压的常规放大器而言,放大器400可允 许输出级416中大幅(例如,4. 5倍)的功率降低。
[0045] 如本领域普通技术人员将会领会的,配置成用于偏置多级放大器的电路系统可配 置成维持该多级放大器的输出级中的静态电流。图6解说了根据本发明的示例性实施例 的偏置电路500。偏置电路500被配置用于生成控制电压VrfN(其被传达到n沟道晶体管 M5(见图5)的栅极)以及控制电压V#(其被传达到n沟道晶体管M4的栅极和n沟道晶体 管M4'的栅极)。应注意,偏置电路500可被用来设置输出级416的静态电流以及设置输出 级416中的p沟道晶体管M2和n沟道晶体管M2'之间的转移。偏置电路系统518包括复 制电流级520、最小值选择器522、和误差放大器524。
[0046] 复制电流级520可包括p沟道晶体管M15、p沟道晶体管M16、p沟道晶体管M2/N、 n沟道晶体管M17、和n沟道晶体管Ml/K。p沟道晶体管M2/N的大小可以基本上等于p沟 道晶体管M2 (见图5)的大小除以整数N。n沟道晶体管M1/K的大小可以基本上等于n沟 道晶体管Ml(见图5)的大小除以整数K。
[0047] p沟道晶体管M15的源极和p沟道晶体管M16的源极可各自耦合到正轨电压Vdd n。同样,P沟道晶体管M15的栅极可耦合到第二p沟道晶体管M16的栅极、p沟道晶体管 M15的漏极、和n沟道晶体管M17的漏极中的每一者。n沟道晶体管M17的栅极可耦合到电 压Vb,Vb可以是用来设置n沟道晶体管M1/K的漏极电压的任意电压。注意到,电压Vb可以 被设置成使得n沟道晶体管M1/K的漏极电压在零信号条件下(例如,0.0V)基本接近于输 出电压。n沟道晶体管M17的源极可以耦合到n沟道晶体管M1/K的漏极,并且n沟道晶体 管M1/K的栅极可以耦合到电压Vp,该Vgn可包括图5的电压Vgn。n沟道晶体管M1/K的源 极可被耦合至可变负电源轨V胃。
[0048]p沟道晶体管M16的漏极可经由电阻器R5耦合至可变负电源电压Vneg。p沟道晶 体管M16的漏极处的电压可包括节点N2处的偏置电压VB1。如本领域普通技术人员将会领 会的,电流(其为通过晶体管Ml(见图5)传达的电流的经缩放版本)通过电阻器R5被传 达以生成在N2节点处的偏置电压VB1。
[0049]p沟道晶体管M2/N的源极可耦合到可变正电源轨VP()S并且p沟道晶体管M2/N的 栅极可被耦合到电压vgp,vgp可包括图5的电压V<p沟道晶体管M2/N的漏极可经由电阻 器R6耦合至可变负电源轨Vneg。p沟道晶体管M2/N的漏极处的电压可包括节点N3处的偏 置电压VB2。如本领域普通技术人员将会领会的,电流(其为通过晶体管M2 (见图5)传达 的电流的经缩放版本)通过电阻器R6被传达以生成在N3节点处的偏置电压VB2。
[0050] 此外,根据本发明的一示例性实施例,偏置电路500包括n沟道晶体管M2'/N、p沟 道晶体管M18和p沟道晶体管M19。p沟道晶体管M18的漏极被親合到节点N4,并且p沟道 晶体管M18的源极被耦合到正轨电压Vdd ,x。进一步地,p沟道晶体管M19的源极被耦合到 正轨电压Vdd ,x,并且p沟道晶体管M19的漏极被耦合到p沟道晶体管M19的栅极和n沟道 晶体管M2' /N的漏极中的每一者。此外,n沟道晶体管M2' /N的栅极被耦合到电压 并且n沟道晶体管M2' /N的漏极被耦合到输出电压VOTT。p沟道晶体管M2'/N的大小可以 基本上等于P沟道晶体管M2'(见图5)的大小除以整数N。
[0051]p沟道晶体管M18的漏极处的电压可包括节点N4处的偏置电压VB3。如本领域普 通技术人员将会领会的,复制电流(其为通过晶体管M2'(见图5)传达的电流的经缩放版 本)可通过电阻器R6被传达以生成在N4节点处的偏置电压VB3。注意到,若图4的晶体管 M2和M2'二者都在导电,则经由p沟道晶体管M2' /N生成的复制电流可被添加到经由p沟 道晶体管M2/N生成的复制电流上以生成偏置电压,其存在于节点N3和N4处。
[0052] 经由n沟道晶体管M2' /N的并联电流路径可确保维持正侧静态电流(S卩,通过n 沟道晶体管M2'和p沟道晶体管M2中的一者或多者的电流)。进一步地,在相对较大的负 电压摆动处(例如,Vneg的绝对值大于0. 5V),正侧静态电流由p沟道晶体管M2设置。在中 等大小的负电压摆动处(即,的绝对值在0. 4-0. 5伏之间),正侧静态电流由p沟道晶 体管M2和n沟道晶体管M2'二者设置。在相对较低的负电压摆动处(例如,Vneg的绝对值 小于0. 4V),正侧静态电流由n沟道晶体管M2'设置。
[0053] 所生成的偏置电压二者(即,偏置电压VB1和偏置电压VB2、偏置电压VB1和偏置电 压VB3、或者偏置电压VB1和偏置电压VB2与VB2的组合)可被提供给最小值选择器522。最小 值选择器522可以输出所确定的电压Vdrt,其可以是这两个接收到的偏置电压的平均值一一 若这两个偏置电压相对接近(即,小于最小值选择器522中使用的晶体管的饱和电压(称 为最小值选择器晶体管饱和电压))。若一个偏置电压比另一个偏置电压大得多(例如,当 AB类放大器正在激励高电流时),则最小值选择器522可以输出较小的那个偏置电压作为 所确定电压Vdrt。
[0054] 所确定的电压Vdet可以被提供给误差放大器460,其可以将所选择的偏置电压 (即,所确定的电压VdJ与参考电压\^作比较以基于负反馈来设置控制电压VrtP和控制 电压VrfN。误差放大器460可由此输出控制电压VrtP和控制电压VrtN。
[0055] 图7是解说利用0. 1伏净空的放大器400的仿真结果的标绘600。波形602描绘 了可变正电源轨(例如,图5的可变正电源轨VP(J,波形604描绘了可变负电源轨(例如, 图5的可变负电源轨VMg),并且波形606描绘了输出电压(例如,图5的输出电压VOTT)。如 标绘600中所解说的,波形602充分地跟踪波形606的正电压,而波形604充分地跟踪波形 606的负电压。
[0056] 图8是解说根据一个或多个示例性实施例的方法700的流程图。方法700可包 括若输出级的正电源电压等于或大于阈值电压,则用输出级的第一和第二晶体管生成输出 (由附图标记702描绘)。方法900还可包括若正电源电压小于该阈值电压,则用输出级的 第二晶体管和第三晶体管生成输出(由附图标记704描绘)。
[0057] 图9是解说根据一个或多个示例性实施例的另一方法750的流程图。方法750可 包括若放大器的输出级的正电源电压大于阈值电压,则经由该输出级的第一路径传达输出 (由附图标记752描绘)。方法750还可包括若输出级的正电源电压小于或等于该阈值电 压,则经由输出级的第二(不同)路径传达该输出(由附图标记754描绘)。
[0058] 相比于配置成接收等于大约0.45伏的正电源电压VP()S和等于大约-0.45伏的负 电源电压的功率放大器常规输出级而言,本发明包括可在接收大约等于0. 1伏或更高 的正电源电压和大约等于-0.1伏或更低的负电源电压之时操作的功率放大器,由此节约 了大量的功率。
[0059] 本领域技术人员应理解,信息和信号可使用各种不同技术和技艺中的任何一种来 表示。例如,贯穿上面描述始终可能被述及的数据、指令、命令、信息、信号、位(比特)、码 元、和码片可由电压、电流、电磁波、磁场或磁粒子、光场或光粒子、或其任何组合来表示。
[0060] 本领域的技术人员将进一步领会,结合本文中所公开的示例性实施例来描述的各 种说明性逻辑框、模块、电路、和算法步骤可以实现为电子硬件、计算机软件、或两者的组 合。为清楚地解说硬件与软件的这一可互换性,各种解说性组件