信号放大电路的制作方法_3

文档序号:9526611阅读:来源:国知局
0028]在每一放大器区块中,选择级206_1,…,或206_~用来选择性地将输入级204_1,…,或204_N耦接至输出级208_1,…,或208_N,并且包含多个晶体管元件MS_11?MS_1J,…,或MS_N1?MS_NI。举例来说,选择级206_1选择性地将输入级204_1耦接至输出级208_1,并且包含晶体管元件MS_11?MS_1J,而每一晶体管元件具有一控制端用来接收一控制信号VSW_11,…,或VSW_1J、一第一连接端耦接于输出级208_1、与一第二连接端親接于输入级204_1的一相对应的输出节点Nout_ll,"^SNoutJJc3相似地,选择级206_N选择性地将输入级204_N耦接至输出级208_N,且包含晶体管元件MS_N1?MS_NI,而每一晶体管元件具有一控制端用来接收一控制信号VSW_N1,…,或VSW_N1、一第一连接端耦接于输出级208_N、与一第二连接端耦接于输入级204_N的一相对应的输出节点Nout_NI,…,或Nout_NI。要注意的是,选择级206_1?206_N中的每一晶体管元件作为一个由相对应的控制信号来控制的开关。
[0029]该输出级208_1?208_N分别耦接于信号放大电路100的多个输出端Pout_l?Pout_N,且被用来分别产生多个处理信号V0UT_1?V0UT_N,更明确地说,在每一放大器区块中,输出级208_1?208_N耦接于信号放大电路200的一相对应的输出端Pout_l?Pout_N,且当输出级208_1?208_N被开启的时候,会根据一增益与来自输入级204_1?204_N的一中间信号(例如,II,...,或IN)的一信号来产生一相对应之处理信号(例如,V0UT_1,…,或V0UT_N)至相对应的输出端(例如,Pout_l,…,或Pout_N)。输出级208_1包含多个晶体管元件对212_11?212_1K,其特征在于,晶体管元件对212_11?212_1Κ中的每一晶体管元件对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,
…,或Μ1’_Κ)。相似地,输出级208_~包含多个晶体管元件对212_Ν1?212_NL,其特征在于,晶体管元件对212_N1?212_NL中的每一晶体管元件对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MN’_L)。因此,对于输出级208_1而言,当所有的第一晶体管元件Ml_l?MlJ(在第一控制信号Dl_l?D1_K的控制下被导通且所有的第二晶体管元件Ml’ _1?Ml’ _K在第二控制信号D1’ _1?D1’ _K的控制下被关闭时,流经一相对应的电感性负载(例如,电感LI)的电流便会具有一最大值(亦即,通过选择级206_1而流经输入级204_1的电流II)。相似地,对于输出级208_Ν而言,当所有的第一晶体管元件ΜΝ_1?ΜΝ_Κ在第一控制信号DN_1?DN_K的控制下被导通且所有的第二晶体管元件MN_1?丽’ _K在第二控制信号DN’ _1?DN’ _Κ的控制下被关闭时,流经一相对应的电感性负载(例如,电感LN)的电流便会具有一最大值(亦即,通过选择级206_Ν而流经输入级204_Ν的电流IN)。本领域技术人员于阅读以上阐述第I图所示的输出级的段落后,可轻易地了解输出级208_1?208_Ν的操作,故更详尽的说明便于此省略以求简洁。
[0030]该信号放大电路200可以运作于该共享模式或复合模式下。共享模式与复合模式之间的切换可通过选择级206_1?206_NS输出级208_1?208_N来加以控$1」。假设选择级206_1?206_Ν是用来控制信号放大电路100的操作模式,当选择级206_1?206_Ν中只有一个选择级具有被导通的晶体管元件时,由于输出级208_1?208_Ν中只有一个输出级被允许连接至一相对应的输入级,故信号放大电路200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,选择级206_1所包含的晶体管元件MS_11?MS_1J中的至少一晶体管元件会被导通,而信号放大电路200的其他选择级中的所有晶体管元件则被关闭,此外,被开启的输出级208_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有蓝芽功能需要被启动时,选择级206_N所包含的晶体管元件MS_N1?MS_NI中的至少一晶体管元件会被导通,而在信号放大电路200的其他选择级中的所有晶体管元件则被关闭,此外,被开启的输出级208_N的增益应该被适当地设定以符合蓝芽规格的要求。
[0031]然而,当信号放大电路200中的预先设定的部分放大器区块的选择级同时将相对应的输入级耦接至相对应的输出级时,则由于不只一个输出级被允许在同一时间连接至相对应的输入级,故信号放大电路200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被启动时,选择级206_1所包含的晶体管元件MS_11?MS_1J中的至少一晶体管元件以及选择级206_N所包含的晶体管元件MS_N1?MS_NI中的至少一晶体管元件会在同一时间被导通,而信号放大电路200的其他选择级中的所有晶体管元件则会被关闭,此外,同时被开启的输出级208_1与208_N的增益应该被适当地设定以符合要求。要注意的是,由于信号放大电路200中具有多个独立的输入级,因此信号放大电路200可用来对同时被开启的输出级提供高隔离度。
[0032]如上所述,当位在同一放大器区块中的一选择级的至少一个晶体管元件被导通时,该放大器区块的一输出级会被开启,此外,在同一放大器区块中的一输入级的互导值亦可以通过选择级来加以控制。请注意,一输入级的互导值取决于该输入级中被导通的晶体管元件的数量,在一输入级中的每一晶体管元件通过串联而親接于一选择级的一晶体管元件,因此,选择级中被导通的晶体管元件的数量便会决定输入级中被导通的晶体管元件的数量,换句话说,选择级中被导通的晶体管元件的数量设定了输入级的互导值。简而言的,当一放大器区块中的一输出级需要被开启来产生一处理信号时,同一放大器区块的一选择级中的每一晶体管元件会选择性地被导通或关闭,藉此控制在同一放大器区块中的一输入级的互导值,其中,选择级中的至少一晶体管元件应该被导通。
[0033]此外,为了达到低噪声指数,自匹配网络210看入的输入级的输入阻抗应该为定值。假设在所有输入级204_1?204_N中的晶体管元件皆具有相同的大小,因此,当放大器区块202_1?202_N中被开启的输出级的数量改变时,所有输入级204_1?204_N中的被导通的晶体管元件的数量可以是保持不变,更明确地说,不论在放大器区块202_1?202_N中的被开启的输出级的数量为何,所有输入级204_1?204_N中的被导通的晶体管元件的数量是固定的,如此一来,由于一个足够大的互导值可以在不改变放大器区块202_1?202_N中被开启的输出级的数量的情况下被设定,故输入匹配(input matching)便可以满足信号放大电路200的所有操作模式。
[0034]在一设计变化中,输出级208_1?208_N亦可用来控制信号放大电路200的操作模式,换句话说,除了设定用以施加于通过输出级208_1?208_N中每一输出级的一信号的增益,输出级208_1?208_N中的每一输出级还用来决定一处理信号是否会生成在一相对应的输出端,因此可控制输出级是否应该被开启。以输出级208_1为例,如果输出级208_1需要被开启来产生相对应之处理信号V0UT_1,则输出级208_1通过使晶体管元件对212_11?212_1K中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来而被开启;然而,如果输出级208_1不需要被开启来产生相对应之处理信号V0UT_1,则输出级208_1则通过关闭晶体管元件对212_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而被关闭,如此一来,不论控制信号VSW_11?VSW_1J的电压位准为何,所有晶体管元件MS_11?MS_1 J皆会被关闭。在一设计范例中,施加于选择级206_1?206_~所包含的每一晶体管元件的一控制电压处于一高逻辑位准,且输出级208_1?208_N通过设定第一控制信号Ml_l?M1_K,…,与MN_1?MN_K以及第二控制信号Ml’ _1?Ml’ _K,…,与丽’ _1?丽’ _L来控制信号放大电路200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有WiFi功能需要被启动时(亦即,信号放大电路200应该操作于共享模式下),输出级208_1会被开启,而在其他的放大器区块中的所有输出级则会被关闭,此外,被开启的输出级208_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有蓝芽功能需要被启动时(亦即,信号放大电路200应该操作于共享模式下),输出级208_N会被开启,而在其他的放大器区块中的所有输出级则会被关闭,此外,被开启的输出级208_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功能与蓝芽功能皆需要被启动时(亦即,信号放大电路200应该操作于复合模式下),输出级208_1与208_N在同一时间皆被开启,而在其他的放大器区块中的所有输出级皆被关闭,此外,同时被开启的输出级208_1与208_N的增益应该被适当地设定以符合要求。
[0035]第3图为本发明第三实施例的信号放大电路300的示意图。相似于第一实施例所不的信号放大电路100,本实施例的信号放大电路300用来处理一输入信号VIN的接收或发送,换言之,该信号放大电路300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300包含一放大器区块301与一匹配网络306。放大器区块301包含(但不局限于)一输入级302与多个输出级304_1?304_N。匹配网络306耦接于信号放大电路300的一输入端口 Pin与输入级302的一输入节点Nin之间,且用来提供所需的阻抗匹配。输入信号VIN经由匹配网络306与交流耦合电容C而由输入级302的输入节点Nin来接收,然后根据输入级302的一互导值而由输入级302所处理。输入级302包含多个晶体管元件M’_l
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