一种功率放大器、蓝牙模组以及电子设备的制作方法

本申请涉及电子电路，具体涉及一种功率放大器、蓝牙模组以及电子设备。

背景技术：

1、随着无线通讯技术的崛起，以及射频集成电路的不断发展，通信市场需求的不断扩大，射频集成电路(rfic)在社会生活中的地位越来越重要。具备集成度高、线性度高、噪声低、功耗小的无线产品，日益成为超带宽(uwb)、移动通信系统(包括3g、4g等)、蓝牙(bluetooth)和无线局域网(wlan)的发展趋势。

2、以蓝牙为例，射频接收机是蓝牙产品中的重要组成部分，现大多设计成采用数模混合集成电路，其中模拟电路部分主要由射频前端电路构成，数字电路部分由数字基带处理。功率放大器(lna)作为射频前端电路的主要部分，它的功能是在保证对接收到的射频信号进行放大，进而提高整个射频接收机的性能。

技术实现思路

1、本申请实施例提供一种功率放大器、蓝牙模组以及电子设备，用于改善/解决相关技术中功率放大器无法适应两种不同的输出环境。

2、本申请提供一种功率放大器，功率放大器包括：第一放大单元，第一放大单元的两输入端用于输入差分信号对；第二放大单元，第二放大单元的两输入端用于输入差分信号对；输出单元，输出单元包括相互耦合的第一线圈和第二线圈，第一线圈的两端分别连接第一放大单元的两输出端、以及第二放大单元的两输出端，第二线圈的两端用于输出；控制单元，控制单元连接第一放大单元、第二放大单元和输出单元，控制单元被配置为：在第一输出模式下，控制第一放大单元和第二放大单元共模输出，且第一线圈的中心抽头悬空；或在第二输出模式下，控制第一放大单元单独输出，且第一线圈的中心抽头输入电源电压信号。

3、在一些实施例中，第一放大单元包括：第一电容，第一电容的第一端用于输入第一差分信号；第一晶体管，第一晶体管的控制端连接第一电容的第二端；第二电容，第二电容的第一端用于输入第二差分信号，第一差分信号和第二差分信号为差分信号对；第二晶体管，第二晶体管的控制端连接第二电容的第二端；其中，第一晶体管的第一端连接第二晶体管的第一端，并输入第一电压信号，第一晶体管的第二端和第二晶体管的第二端作为第一放大单元的两输出端，第一晶体管和第二晶体管为nmos晶体管；第二放大单元包括：第三电容，第三电容的第一端用于输入第一差分信号；第三晶体管，第三晶体管的控制端连接第三电容的第二端；第四电容，第四电容的第一端用于输入第二差分信号；第四晶体管，第四晶体管的控制端连接第四电容的第二端；其中，第三晶体管的第一端连接第四晶体管的第一端，并输入第二电压信号，第二电压信号的电压小于第一电压信号的电压，第三晶体管的第二端和第四晶体管的第二端作为第二放大单元的两输出端，第三晶体管和第四晶体管为pmos晶体管。

4、在一些实施例中，第一放大单元还包括：第五晶体管，第五晶体管的第一端连接第一晶体管的第二端；第六晶体管，第六晶体管的第一端连接第二晶体管的第二端；其中，第五晶体管的控制端连接第六晶体管的控制端，第五晶体管的第二端和第六晶体管的第二端作为第一放大单元的两输出端；第二放大单元还包括：第七晶体管，第七晶体管的第一端连接第三晶体管的第二端；第八晶体管，第八晶体管的第一端连接第四晶体管的第二端；其中，第七晶体管的控制端连接第八晶体管的控制端，第七晶体管的第二端和第八晶体管的第二端作为第二放大单元的两输出端。

5、在一些实施例中，第五晶体管和第六晶体管的控制端被配置为输入第一控制信号，第一控制信号用于控制第五晶体管和第六晶体管的导通或截止，第七晶体管和第八晶体管的控制端被配置为在第一输出模式下输入第二控制信号，第二控制信号用于控制第七晶体管和第八晶体管的导通或截止。

6、在一些实施例中，控制单元包括：第一电阻；第二电阻，第一电阻的第一端和第二电阻的第一端分别连接第一放大单元的两输出端，第一电阻的第二端连接第二电阻的第二端；比较器，比较器的第一输入端连接第一电阻的第二端，比较器的第二输入端用于输入参考电压信号，比较器的输出端连接第三晶体管和第四晶体管的控制端。

7、在一些实施例中，控制单元还包括：第三电阻，第三电阻的第一端连接第三晶体管的控制端；第四电阻，第四电阻的第一端连接第四晶体管的控制端；比较器的输出端连接第三电阻的第二端和第四电阻的第二端。

8、在一些实施例中，控制单元还包括第一开关，第一开关的第一端连接第三晶体管的第一端，第一开关的第二端连接第三电阻的第二端，第一开关被配置为在第一输出模式下断开、在第二输出模式下闭合。

9、在一些实施例中，控制单元还包括第二开关，第二开关的第一端连接第一电阻的第二端，第二开关的第二端连接比较器的第一输入端，第二开关被配置为在第一输出模式下闭合、在第二输出模式下断开。

10、在一些实施例中，控制单元还包括第三开关，第三开关的第一端连接第一线圈的中心抽头，第三开关的第二端用于输入第三电压信号，第三电压信号的电压大于第二电压信号的电压，第三开关被配置为在第一输出模式下断开、在第二输出模式下闭合。

11、在一些实施例中，输出单元还包括可调电容，可调电容的第一端连接第一线圈的第一端，可调电容的第二端连接第一线圈的第二端。

12、本申请提供一种蓝牙模组，其中，该蓝牙模组包括如上述的功率放大器，在蓝牙模组工作在低功耗蓝牙模式时，功率放大器切换至第一输出模式，在蓝牙模组工作在高功率蓝牙模式时，功率放大器切换至第二输出模式。

13、本申请提供一种电子设备，该电子设备包括如上述的蓝牙模组。

14、本申请实施例提供的功率放大电路包括：第一放大单元，第一放大单元的两输入端用于输入差分信号对；第二放大单元，第二放大单元的两输入端用于输入差分信号对；输出单元，输出单元包括相互耦合的第一线圈和第二线圈，第一线圈的两端分别连接第一放大单元的两输出端、以及第二放大单元的两输出端，第二线圈的两端用于输出；控制单元，控制单元连接第一放大单元、第二放大单元和输出单元，控制单元被配置为：在第一输出模式下，控制第一放大单元和第二放大单元共模输出，且第一线圈的中心抽头悬空；或在第二输出模式下，控制第一放大单元单独输出，且第一线圈的中心抽头输入电源电压信号。通过上述方式，第一，使用一个电路就可以适用于两种不同的输出模式，减小了电路的布局面积，从而减小了芯片面积；第二，在第一输出模式下，利用两个放大单元进行共模输出，提高了电流到功率的转化效率；第三，在第二输出模式下采用增加电源电压，增加了输出能力。

技术特征：

1.一种功率放大器，其特征在于，所述功率放大器包括：

2.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，

3.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，

4.根据权利要求3所述的功率放大器，其特征在于，

5.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，

6.根据权利要求5所述的功率放大器，其特征在于，

7.根据权利要求6所述的功率放大器，其特征在于，

8.根据权利要求5所述的功率放大器，其特征在于，

9.根据权利要求2所述的功率放大器，其特征在于，

10.根据权利要求1所述的功率放大器，其特征在于，

11.一种蓝牙模组，其特征在于，所述蓝牙模组包括如权利要求1-10任一项所述的功率放大器，在所述蓝牙模组工作在低功耗蓝牙模式时，所述功率放大器切换至第一输出模式，在所述蓝牙模组工作在高功率蓝牙模式时，所述功率放大器切换至第二输出模式。

12.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括如权利要求11所述的蓝牙模组。

技术总结
本申请实施例提供一种功率放大器、蓝牙模组以及电子设备，该功率放大器包括：第一放大单元，其两输入端用于输入差分信号对；第二放大单元，其两输入端用于输入差分信号对；输出单元，其包括相互耦合的第一线圈和第二线圈，第一线圈的两端分别连接第一放大单元的两输出端、以及第二放大单元的两输出端，第二线圈的两端用于输出；控制单元，其连接第一放大单元、第二放大单元和输出单元，控制单元被配置为：在第一输出模式下，控制第一放大单元和第二放大单元共模输出，且第一线圈的中心抽头悬空；或在第二输出模式下，控制第一放大单元单独输出，且第一线圈的中心抽头输入电源电压信号。通过上述方式，该功率放大器能够适应不同的输出环境。

技术研发人员：郭舒生,闫双超,张耀文,陈乃军
受保护的技术使用者：摩星半导体（广东）有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10