信号放大电路的制作方法_2

文档序号:9526611阅读:来源:国知局
中,该输出级106_1?106_N中的每一输出级包含多个晶体管元件。本实施方式中,输出级106_1包含多个晶体管元件对(transistorelement pair) 112_11?112_1K,其特征在于,每一晶体管元件对112_11?112_1Κ包含一第一晶体管元件(例如,Ml_l,…,或Μ1_Κ)与一第二晶体管元件(例如,Ml’ _1,…,或Ml’ _K)。相似地,输出级106_~包含多个晶体管元件对112_Ν1?112_NL,其特征在于,每一晶体管元件对112_N1?112_NL包含一第一晶体管元件(例如,MN_1,…,或MN_L)与一第二晶体管元件(例如,MN,_1,…,或丽’ _L) ο第一晶体管元件Ml_l?M1_K,…,与MN_1?MN_L分别具有控制端用来分别接收第一控制信号Dl_l?D1_K,…,与DN_1?DN_L,第一连接端親接于相对应的输出端Pout_l?Pout_N,以及第二连接端親接于选择级104 ;此外,第二晶体管元件Ml’ _1?Ml’ _K,…,与丽’ _1?丽’ _L也分别具有控制端用来分别接收第二控制信号D1’ _1?Dl’ _K,…,与DN’ _1?DN’ _L,第一连接端耦接于一参考电压(例如,供应电压VDD),以及第二连接端耦接于选择级104。
[0022]要注意的是,输出级中的晶体管元件对的数量可根据实际设计的需要来做调整,举例来说,在一实施例中,晶体管元件对112_11?112_1K的数量可以等于晶体管元件对112_Ν1?112_NL的数量;然而,在另一实施例中,晶体管元件对?112_1K的数量可以不同于晶体管元件对112_Ν1?112_NL的数量。
[0023]对于输出级106_1?106_N中的每一输出级而言,其增益可以通过设置输出级106_1?106_N中的每一晶体管元件的一开/关状态来适应性地调整。以输出级106_1为例,每一晶体管元件对中的第一晶体管元件Ml_l与第二晶体管元件Ml’ _1只有一个会被导通来控制电流流经一相对应的电感负载(例如,电感LI),换言之,当一晶体管元件对的一第一晶体管元件通过一第一控制信号而被导通的时候,包含于同一晶体管元件对中的一第二晶体管元件会通过一第二控制信号而对应关闭;反的,当该第二晶体管元件通过该第二控制信号而被导通的时候,该第一晶体管元件则会通过该第一控制信号而关闭。因此,当所有第一晶体管元件Ml_l?M1_K在第一控制信号Dl_l?D1_K的控制下被导通且所有第二晶体管元件Ml’ _1?Ml’ _K在第二控制信号D1’ _1?Dl’ _Κ的控制下被关闭时,流经电感LI的电流会具有一最大值(亦即,流经被导通的晶体管元件MS_1的电流)。相似地,对于输出级106_N而言,当所有第一晶体管元件MN_1?MN_L在第一控制信号DN_1?DN_L的控制下被导通且所有第二晶体管元件丽’ _1?丽’ _L在第二控制信号DN’ _1?DN’ _L的控制下被关闭时,流经一相对应的电感负载(例如,电感LN)的电流具有一最大值(亦即,流经被打开的晶体管元件MS_N的电流)。简而言的,在一输出级106_1?106_N中,有越多第一晶体管元件被导通,则就有越大的电流流经耦接于该输出级的一电感负载,如此一来,输出级106_1?106_N的增益便可以适当地被设定至一个想要的数值。
[0024]该信号放大电路100可以运作于一共享模式(shared mode)或一复合模式(combomode)的操作模式下,而共享模式与复合模式之间的切换可通过选择级104或输出级106_1?106_N来进行控制。假设选择级104被用来控制信号放大电路100的操作模式,当晶体管元件MS_1?MS_N中只有一个晶体管元件被导通时,由于输出级106_1?106_N中只有一个输出级被允许连接至输入级102,故信号放大电路100便运作在共享模式下。举例来说,输出端Pout_l耦接于一第一无线电信号处理系统(例如,WiFi接收器/发送器)且输出端Pout_N耦接于一第二无线电信号处理系统(例如,蓝芽接收器/发送器),当一多重无线电装置中只有WiFi功能需要被启动时,则晶体管元件MS_1便被导通,而在选择级104中其他的晶体管元件则被关闭,此外,被开启的输出级106_1的增益应该被适当地设定以符合WiFi规格的要求。相似地,当一多重无线电装置中只启动蓝芽功能时,则晶体管元件MS_N被导通,而选择级104中其他的晶体管元件则被关闭,此外,被开启的输出级106_N的增益应该被适当地设定以符合蓝芽规格的要求。
[0025]然而,当选择级104中的预先设定的部分晶体管元件同时被导通时,由于输出级106_1?106_N中的对应输出级被允许在同一时间连接至输入级102,故信号放大电路100便运作于复合模式下。举例来说,当一多重无线电装置的WiFi功能与蓝芽功能皆需要启动时,则晶体管元件MS_1与MS_N皆会被导通,而在选择级104中其他的晶体管元件则被关闭,此外,同时被开启的输出级106_1与106_N的增益应该被适当地设定以同时符合WiFi与蓝芽的规格。要注意的是,本实施例中的选择级104亦被用来增加同时被开启的预先设定的部分输出级(例如,输出级106_1与106_N)之间的隔离度(或减少耦合度)。在选择级104被省略的状况下,输出级106_1?106_N会直接连接至输入级102,此时,当输出级106_N被控制来调整其增益时,同时被开启的输出级106_~与106_1之间的耦合效应(couplingeffect)会导致输出级106_1有一个大幅的增益变化;然而,如果藉由多个输出级之间的选择级104的帮助,则可以有效地减轻不必要的耦合效应的影响,因此,当输出级106_N被控制来调整其增益时,输出级106_N的增益调整操作所造成的输出级106_1的增益变化可以因为输出级106_N与106_1之间的选择级104所提供的增强的隔离度而减小。
[0026]在另一设计中,输出级106_1?106_N也可用来控制信号放大电路100的操作模式,换句话说,除了设定施加于流经输出级106_1?106_N的信号的增益,输出级106_1?106_N中的每一输出级亦可用来判断该处理信号V0UT_1?V0UT_N是否产生在一相对应的输出端Pout_l?Pout_N中,以此控制一相对应的输出级106_1?106_N是否应该被开启。以输出级106_1为例,如果输出级106_1需要被开启来产生相对应之处理信号V0UT_1,则输出级106_1通过使每一晶体管元件对具有一个被导通的晶体管元件与一个被关闭的晶体管元件而被开启;然而,如果输出级106_1不需要被开启来产生相对应之处理信号V0UT_1,则输出级106_1通过关闭晶体管元件对112_11?112_1K中每一晶体管元件对的第一晶体管元件与第二晶体管元件来被关闭,如此一来,当输出级106_1未被开启时,不论控制信号VSff_l的电压位准为何,晶体管元件MS_1都会被关闭。在一设计范例中,控制信号VSW_1?VSW_N中的每一控制电压处于一高逻辑位准,且输出级106_1?106_N通过适当地设定第一控制信号Ml_l?M1_K,…,与MN_1?MN_K以及第二控制信号Ml’ _1?Ml’ _L,…,与MN’ _1?MN’ _L来控制信号放大电路100操作在共享模式或复合模式下。举例来说,当一多重无线电装置中只启动WiFi功能时(即信号放大电路100应该操作于共享模式下),输出级106_1会被开启,而其他的输出级(如输出级106_N)则被关闭,此外,被开启的输出级106_1的增益应该被适当地设定以符合WiFi规格的要求;相似地,当一多重无线电装置中只启动蓝芽功能时(亦即,信号放大电路100应该操作于共享模式下),输出级106_N导通,而其他的输出级(如输出级106_1)则被关闭,此外,被开启的输出级106_N的增益应该被适当地设定以符合蓝芽规格的要求。然而,当一多重无线电装置的WiFi功能与蓝芽功能皆启动时(亦即,信号放大电路100应该操作于复合模式下),输出级106_1与106_N皆被开启,而其他的输出级皆被关闭,此外,同时被开启的输出级106_1与106_N的增益应该被适当地设定以符合WiFi与蓝芽规格的要求。
[0027]第2图为本发明第二实施例的信号放大电路200的示意图。与上述的信号放大电路100相似,信号放大电路200用来处理输入信号VIN的接收或发送,换言之,信号放大电路200可以是接收器的一部分或发送器的一部分。在本实施例中,信号放大电路200包含多个放大器区块202_1?202_N与一匹配网络210。每一放大器区块202_1?202_N包含(但不局限于)一输入级204_1,…,或204_N、一选择级206_1,…,或206_1^与一输出级208_1,…,或208_N。请注意,放大器区块202_1?202_~可以是独立的功能区块,意思是说放大器区块202_1?202_N中的每一放大器区块具有自己的输入级、选择级与输出级,更明确地说,没有任何属于一个独立放大器区块的输入级、选择级与输出级是与其他的独立放大器区块共享的。匹配网络210耦接于信号放大电路200的一输入端口 Pin与输入级204_1?204_N的各自的输入节点Nin_l?Nin_N之间,并且用来提供所要的阻抗匹配。匹配网络(例如,宽带匹配网络)210应该被适当地设定以符合阻抗匹配的需求。输入信号VIN通过匹配网络210与一交流耦合电容C而被传送至输入级204_1?204_N的输入节点Nin_l?Nin_N。输入级204_1?204_N中的每一输入级具有多个输出节点,举例来说,输入级204_1包含输出节点Nout_ll?Nout_lJ,输入级204_N包含输出节点Nout_NI?Nout_NI。此外,输入级204_1?204_N中的每一输入级包含多个晶体管元件Ml_l?M1_J,…,或MN_1?MN_I,每一晶体管元件皆具有一控制端耦接于输入级的输入节点,一第一连接端耦接于输入级的输出节点,与一第二连接端耦接于一参考端(例如,接地端GND)。如第2图所示,在同一输入级中,晶体管元件的第二连接端彼此互相连接。要注意的是,输入级204_1?204_N中的每一输入级并不一定要具有相同数量的晶体管元件,换言之,输入级204_1?204_N中每一输入级的晶体管元件的数量可以根据实际设计上的考虑而调整。该晶体管元件用来控制输入级的互导值,举例来说,于同一输入级中,越多晶体管元件被导通,则对应的输入级的互导值越大。
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