晶体管放大器级内信号采样的集成的制作方法_2

文档序号:8909308阅读:来源:国知局
功率检测器电路130以将采样的RF波形转换成DC电压输出(示出且功率检测器(PD)输出136),该集成功率检测器电路130包括功率晶体管120/121的分接的漏极部分121、被示为电阻器RL 132的负载电阻以及被示为电容134的低通滤波器。
[0026]如在图1中进一步所示,主晶体管部分120的漏极与匹配网络140耦合以产生RF信号输出150,该RF信号输出150被不为经由天线145被提供以用于传输。
[0027]在某些实施例中,将现有的RF晶体管的非常小的一部分用作功率检测器器件移除了对功率放大器级100的专用采样电路和单独功率检测器器件的需求,因此在两种情况下均节约了器件中的面积。
[0028]在一种实现中,使用分接的功率检测器方法来创建用于功率放大器的集成功率检测器可提供这样的附加益处:可通过将功率检测器结合到至少部分地从最后的负载阻抗中缓冲的驱动器放大器级中来缓解功率检测器输出对最终RF负载阻抗的敏感度。这可例如利用耦合线解决方案来实现,这些耦合线解决方案可能不与级间匹配网络兼容。
[0029]图2示出了分接的信号采样的实施例的布局实现。在某些实施例中,分接的信号采样可被用于功率检测。图2提供了结合漏极分接的功率检测器连接的多指状物RF NMOS晶体管布局的布局视图。在此图示中,在图2的左侧上示出了完整的晶体管200,其中分别在晶体管200的左侧和右侧上示出了 RF栅极235和漏极230金属连接。在图2的图示实施例中,晶体管器件200由120个栅极指状物构成,对应于栅极指状物240中的4个的漏极节点已经与漏极侧上的RF信号路径断开并且被单独地路由出245以用于例如功率检测器功能H) 225。然而,各实施例不限于功率检测器功能的实现。在图2的右侧上示出了晶体管的中心部分250的特写,其中中心部分250示出了晶体管的分裂的漏极分接。
[0030]在某些实施例中,分接晶体管的多个电极并且电极的指状物可被用于其它目的。在示例中,第二电极可包括第二多个指状物,该第二多个指状物包括指状物的子集,其中该第二多个指状物的该子集被用于控制单独的信号采样功能的响应。例如,可分接漏极端子和源极端子以修改晶体管的信号采样部分上的偏置。
[0031]在某些实施例中,也可分接MOS晶体管的源极或栅极指状物,并且源极或栅极的分接的指状物也可被用于获得RF波形以用于功率检测。对于分接的实现而言选择功率晶体管的哪一个内部节点的选择可取决于RF波形和信号路径设计的特性。然而,用于在功率晶体管放大器级中结合功率检测器的相同的一般原理适用于这些实现。
[0032]尽管这里的图示具有MOS晶体管,然而各实施例不限于MOS晶体管并且可被用在包括多个端子指状物的其它晶体管中。在某些实施例中,功率检测器可被集成到包括使用多个集电极或发射极端子指状物的MESFET (金属半导体场效应晶体管)或双极晶体管的功率晶体管级中。进一步,各实施例不限于放大器的RF频率操作。
[0033]图3是根据实施例的具有集成信号采样的多指状物RF功率器件布局的图示,其中信号采样可例如包括功率检测操作。在某些实施例中,分接并重新路由多指状物器件中的某些漏极节点(诸如中央漏极节点中的一个或多个)以将RF信号提供至集成功率检测器电路(诸如图1中所示的功率检测器电路130)的负载和滤波器。
[0034]在图3中,功率器件的第一视图300示出了源极310、栅极315和漏极320的端子。在某些实施例中,某些漏极节点(诸如中央漏极节点330)被分接并被单独地路由至集成功率检测器电路。图3进一步示出了功率器件的第二视图350,该第二视图350示出了栅极节点的栅极端子365、源极节点(S)的源极端子360以及漏极节点(D)的漏极端子370。在某些实施例中,漏极节点中的一个或多个(诸如为布局中的特定漏极节点中的一个的漏极节点375)被分接并被单独地路由至集成功率检测器电路380。
[0035]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。在某些实施例中,该装置或系统利用集成信号采样来执行与产生输出信号分开的功能,包括操作集成功率检测器以测量功率晶体管级的功率输出。然而,各实施例不限于集成功率检测器并且可包括用于其它功能的集成信号采样的使用。
[0036]在某些实施例中,装置或系统400 (这里一般被称为装置)包括互连或交叉开关402或用于数据传输的其它通信装备。一个或多个发射机或接收机420可被耦合至互连402。在某些实施例中,发射机或接收机420可包括用于其它装置的连接的一个或多个端口422并且可包括用于RF信号的播送的天线440。
[0037]在某些实施例中,发射机420包括具有集成信号采样的RF功率放大器,包括例如所示的集成功率检测器422。RF功率放大器可以是例如图1中所示的具有集成功率检测器电路130的RF功率晶体管放大器级100。在某些实施例中,该装置可利用集成功率检测器来测量功率放大器的功率输出而不需要针对功率放大器的专用采样电路和单独的功率检测器器件。
[0038]在某些实施例中,装置400可包括多个发射机420,包括例如其中装置包括相控阵发射机的实现。在某些实施例中,可在各个发射机中的一个、一些或全部上包括集成功率检测器422。
[0039]图4的装置400可进一步包括下列元件或组件:
[0040]装置400可包括处理装置,诸如与互连402耦合以用于处理信息的一个或多个处理器404。处理器404可包括一个或多个物理处理器以及一个或多个逻辑处理器。
[0041 ] 出于简化起见,互连402被示为单个互连,但可表示多个不同的互连或总线,并且至这些互连的组件连接可以变化。图4中所示的互连402是一抽象概念,其表示任何一个或多个分开的物理总线、点对点连接或由适当的桥接器、适配器或控制器连接的两者。
[0042]在某些实施例中,装置400进一步包括随机存取存储器(RAM)或其它如主存储器412的动态存储设备或元件,用以存储由处理器404执行的信息和指令。在某些实施例中,主存储器可包括包含浏览器应用的活跃的存储应用程序,该浏览器应用用于用在经由装置400的用户的网络浏览活动中。在某些实施例中,此装置的存储器可包括特定寄存器或其它专用存储器。
[0043]装置400还可包括只读存储器(R0M)416或其它静态存储器件以用于存储处理器404的静态信息和指令。装置400可包括用于特定元件存储的一个或多个非易失性存储元件418,包括例如,闪存和硬盘或固态驱动器。
[0044]装置400可包括一个或多个输入设备424,该输入设备424可包括键盘、鼠标、触摸板、语音命令识别、姿势识别、传感器或监视器(包括提供功率和性能数据的传感器或监视器)或者用于向装置400提供输入的其它设备中的一个或多个。
[0045]装置400还可经由互连402被耦合至输出显示器426。在某些实施例中,显示器426可包括用于向用户显示信息或内容的液晶显示器(LCD)或任何其它显示技术,包括三维(3D)显示器。在某些实施例中,显示器426可包括触摸屏,该触摸屏也被用作输入设备的至少一部分。在某些实施例中,显示器426可以是或可包括音频器件,诸如用于提供音频信息的扬声器。
[0046]装置400还可包括功率设备或装置430,该功率设备或装置430可
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