多模式可配置发射器电路的制作方法_2

文档序号:8342489阅读:来源:国知局
,且TX信号路径通常可使用未图示的许多替代架构中的任一者来实施。举例来说,TX信号路径可省略平衡-不平衡变换器元件101且/或采用未图示的额外滤波器及增益元件。预期本发明的技术适用于未图示的这些替代架构。
[0027]图1A描绘发射器的特定实施方案,其中pDA 120包括串接共源极开漏极放大器,其中NMOS晶体管120.1及120.2形成串接放大级,电感器121形成pDA 120的漏极处的负载,且PMOS开关122耦合到控制信号EN1’以用于选择性地启用或停用pDA 120。pDA 120的输出经由电容器125而AC耦合到后续DA 130的输入。
[0028]在图1A中,DA 130同样经实施为串接共源极开漏极放大器,其中NMOS晶体管130.1及130.2形成串接放大级,电感器131形成DA 130的漏极处的负载,且PMOS开关132耦合到控制信号EN2’以用于选择性地启用或停用DA 130。DA 130的输出耦合到芯片外连接140以将经放大的信号传递到芯片外组件(例如,表面声波(SAW)滤波器或功率放大器(PA))ο
[0029]注意,图1A的特定实施方案仅出于说明目的而展示,且不打算将本发明的技术限制于所展示的任何特定电路。替代实施方案可使用用于PDA及DA的其它电路拓扑(例如,基于反相器的放大器架构)。还可使用用于选择性地启用PDA及DA的其它机构(例如,与pDA或DA串联耦合的晶体管开关)。在一实施例(未图示)中,pDA及DA可各自通过分别接通或断开与晶体管120.1及130.1中的每一者相关联的偏置电压或电流来启用或停用。此外,晶体管120.2及130.2的栅极电压可选择性地耦合到VDD或接地,以分别接通或断开串接放大器。应用这些技术可避免对图1A中的开关122及132的需要,这原本可能会不合需要地降低在放大器的输出处可得的电压摆动。预期这些替代实施方案属于本发明的范围内。
[0030]所属领域的技术人员将认识到,通常可通过(例如)控制晶体管装置大小及/或放大器偏置电流来选择PDA及DA级的增益。
[0031]在针对特定无线标准及/或操作频带的设计中,对于在接收(RX)频带中由TX链产生的容许噪声的规范可能为尤其严格的。举例来说,在用于支持WCDMA/CDMA(宽带码分多址/码分多址)标准的一些频带中可能为这种情况。在这些情况下,RX频带中的无线装置的双工器抑制通常是不充分的,且可能进一步需要TX信号路径中的外部SAW滤波器以充分地移除在RX频带中由TX电路产生的频带外噪声。
[0032]图1B描绘利用外部SAW滤波器的此实施方案。在图1B中,图1的TX信号路径进一步耦合到SAW滤波器150及PA 160。PA 160在经由双工器170及天线180以空中方式进行发射之前放大TX信号。外部SAW滤波器150用以衰减来自待发射的信号的频带外发射。SAW滤波器150可包括于以下实施方案中:例如,在RX频带中由双工器170提供的对TX信号的衰减是不充分的。
[0033]在图1B中,虽然SAW滤波器150有助于衰减TX信号中的频带外发射,但其还可能将不想要的衰减引入到频带内TX信号。在这些情况下,PDA 120可提供额外增益以补偿SAW滤波器150的频带内衰减。然而,注意,pDA 120自身可能将不想要的非线性失真及频带外噪声引入到TX信号。
[0034]在针对特定替代无线标准及/或操作频带的设计中,对于在RX频带中由TX链产生的容许噪声的规范可能较不严格。举例来说,在WCDMA/CDMA及/或GSM/EDGE标准的特定频带中可能为这种情况,其中RX频带中的无线装置的双工器抑制被认为是充分的。在这些设计中,可省略外部SAW滤波器150以节省成本,同时还可省略pDA,因为不需要由pDA提供的额外增益。图1C描绘针对此应用的发射器实施方案,其中平衡-不平衡变换器次级元件101.2的节点101.2a经由电容器125直接耦合到DA 130而并不首先耦合到pDA。
[0035]为了支持跨越多个无线标准及/或频带的漫游,用于无线装置的发射器电路必须能够满足多个替代的可能冲突的设计规范,如上文所描述。明确地说,用于一个频带的发射器电路可能需要外部SAW滤波器及pDA以获得充分噪声抑制及增益,而用于另一频带的发射器电路可能不需要外部SAW滤波器及pDA以获得充分线性及噪声抑制。在现有技术中,通常通过提供TX信号路径的多个例项来实施此多频带/多模式发射器电路。举例来说,单一发射器电路除并入有经设计以支持无外部SAW滤波器的TX电路的例项(如图1C中所描绘)等之外还可并入有经设计以支持外部SAW滤波器的TX电路的例项,如图1B中所描绘。虽然并入有TX电路的多个例项提供在支持多个标准及/或频带上的灵活性,但其在裸片面积及成本方面还是低效的,因为相同电路必须复制多次。
[0036]根据本发明,可使得TX信号路径的特定组件可视操作模式的要求而配置以为多标准/多频带发射器电路节省裸片面积及成本。
[0037]图2描绘根据本发明的可配置TX信号路径的实施例。在图2中,pDA 120的输入及输出由旁路开关200分流。开关200耦合到控制信号Al。
[0038]在一种模式下,可通过使用控制信号Al接通开关200而旁路pDA 120,以使得平衡-不平衡变换器101的节点101.2a经由电容器125直接耦合到DA 130的输入。如先前参看图1B所描述,在发射器电路根据不需要外部SAW滤波器的标准或频带进行操作期间,旁路PDA模式可为有利的。结合通过开关200旁路pDA 120,还可使用对应控制信号(未图示)使所述PDA 120断电。通过在旁路pDA操作期间停用pDA 120,可节省原本将由所述PDA 120消耗的功率,进而提供可配置低功率发射器电路。
[0039]在替代模式中,可通过使用控制信号Al断开开关200而使pDA 120保留于TX电路中以用于在外部SAW滤波器经提供的模式或频带中进行操作,如先前参看图1B所描述。此外,结合使PDA 120保留于TX信号路径中,可使用对应控制信号(未图示)使所述pDA120通电。
[0040]图2A描绘作为NMOS晶体管200A的旁路开关200的特定实施例。在图2A中,NMOS开关200A的大小可经选择以平衡线性、增益及噪声考虑因素。举例来说,NMOS开关200A的较大大小可降低开关的接通电阻,这有利于最小化由开关引入到TX信号的衰减。然而,较大开关大小还可能增加在接通或断开开关时的负载电容,这可能降低节点101.2a处的平衡-不平衡变换器-电容组合的谐振频率。较大开关大小还可能降低开关的反向隔离(例如,增加S12参数),从而通过输出到输入的反馈导致pDA中的电位不稳定性。所属领域的技术人员将认识到,可通过(例如)计算机电路模拟来确定NMOS开关200A的最佳大小。在一实施例中,由NMOS开关200A I入的接通电阻可小于I欧姆,而开关的S12参数可小于-20dB以确保pDA的稳定性。在一实施例中,开关可经设计成在多个频率范围(预期开关在所述频率范围中操作)中的最高频率下满足必要准则。
[0041]图2A不打算将本发明的范围限制于所展示的任何开关实施例。所属领域的技术人员将了解,开关200可以多种替代方式实施,包括实施为PMOS开关,或使用例如此项技术中众所周知的T型开关拓扑等拓扑。预期这些替代实施例属于本发明的范围内。
[0042]图3描绘本发明的另一方面,其中DA 130的输出耦合到多个可选择芯片外连接,每一芯片外连接将TX电路耦合到一组不同芯片外组件。在图3中,第一芯片外连接220.1通过包括开关300.1的选择电路耦合到DA 130的输出。类似地,第二芯片外连接220.2到第N芯片外连接220.N分别通过包括开关300.2到300.N的选择电路耦合到DA 130的输出。开关
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