在扩展动态范围内具有线性增益的低噪音放大器的制造方法_2

文档序号:9355587阅读:来源:国知局
,且任何额外的噪音相对而言都是微不足道的,因为它不经过放大 级。也就是说,噪音是在放大器的输出端被注入,而不是在输入端被注入,因此它的影响很 小,尤其是在增益很高的LNA中。
[0035] 请看图10,其绘示为增益调节步骤的一部分。请看图11,其绘示为Q调节步骤的 一部分。图12绘示为根据一些实施例所提出的一种控制和/或校正LNA级的装置和方法。
[0036] LNA控制器1200可包括有限状态机(finite state machine),用来控制控制器的 电路和/或模块。在校正过程的一个或一个以上步骤中,LNA可被驱动而发生振荡。频率 检测器可包括:数字M分频(digital divide by M),用来分割时钟信号;以及模拟4分频 (analog divide by 4)(或其他数字)电路,用来减小以LC振荡回路的形式存在的LNA带 通负载所产生的被监控振荡的频率。
[0037] LNA控制器可经配置以便在频率控制输出线上提供控制输出,其中频率控制输出 线对应于粗调电路的最高有效比特(most significant bits),且对应于微调控制电路的 最低有效比特(least significant bits)。这些比特可用来切换电容器组,从而改变带通 负载的谐振频率。在粗调模式下,LNA的品质因数Q可增大到引起LNA振荡的点。LNA谐振 的频率与未振荡时频率响应的峰值有关。因此,在LNA中诱导产生的振荡状态可用来粗调 振荡回路电容。在微调模式下,控制器产生一个或一个以上音调(tones),并测量幅度来确 定3dB点(其测量Q)以及可得到峰值输出时的频率,其对应于带通滤波器的中心频率。也 可采用其他音调和测量来确定LNA的精校正。
[0038] 控制输出可包括多个并行比特,用来控制LNA级的品质因数Q。LNA控制器可通过 改变带通负载电路中的偏置电流来以响应方式调整品质因数Q。
[0039] 关于LNA可变增益跨导级400,通过接通(ON)或切断(OFF)额外的晶体管元件便 可得到可变增益。一种这样的可变跨导级绘示于图5中。从LNA控制器输出的增益控制信 号可包括很多比特B0、B1、B2等。控制比特BO可用来控制第一个单元,控制比特Bl可用来 控制第二个单元,控制比特B2可用来控制第三个单元。请注意,第一个单元、第二个单元和 第三个单元提供越来越多的跨导放大量。代码可称为二进制代码,因为每一比特控制的放 大量是前一级的二倍。在另一个实施例中,每个单元可增加等量的增益,在此情形下二进制 控制字可称为温度计码。
[0040] 在一个实施例中,此装置包括:可变增益放大器级,其经配置以接受输入信号和提 供负载驱动信号;可调带通滤波器,其作为负载而连接到可变增益放大器级;以及控制器 电路,其经配置以调节带通滤波器。带通滤波器包括谐振回路、交叉耦合晶体管对和被施以 亚阈值范围偏压的至少一个交叉耦合补偿晶体管对。当负载驱动信号的幅度大到足以使交 叉耦合晶体管对的跨导减小时,这种补偿配置会补充跨导分量。另外,它可以包括用来调节 带通滤波器的控制器电路。带通滤波器可包括电容器组,且控制器电路可经配置以通过改 变带通滤波器的中心频率来调节此电容器组。控制器电路可经配置以改变交叉耦合晶体管 的偏压点,从而改变振荡回路的品质因数Q,在带通滤波器中诱导产生振荡,测量此振荡的 谐振频率,以及调整带通滤波器的谐振频率。可变增益级放大器可以是具有多个并行连接 跨导单元的跨导放大器级。此外,至少一个交叉耦合补偿晶体管对可包括多个并行连接的 交叉耦合补偿晶体管对。这些并行连接的交叉耦合补偿晶体管对会被施以不同的亚阈值电 压。在一个实施例中,偏压控制电路可经配置以调节至少一个交叉耦合补偿晶体管对的亚 阈值偏置电压。此控制电路也可配置成调节第一、第二带通滤波器的品质因数Q,以获得所 需的相邻信道抑制比。
[0041] 请看图13,下面将根据一些实施例来阐述一种方法600。方法1300可包括:调节 1302可变增益放大器级的增益;调节1304作为负载而连接到可变增益放大器级的可调带 通滤波器的谐振频率和品质因数Q,其中带通滤波器包括交叉耦合晶体管对和至少一个交 叉耦合补偿晶体管对;以及1306对至少一个交叉耦合补偿晶体管对施以亚阈值范围偏压。 请注意,上述步骤不需要特定的顺序。具体来说,举个例子,次序可以颠倒。可以先调节补 偿,再调节谐振或中心频率和Q,最后调节增益。此方法可包括通过调节电容器组来调节可 调带通滤波器的谐振频率。在一个实施例中,此方法还可包括:调节交叉耦合晶体管的偏压 点,从而在带通滤波器或谐振回路里诱导产生振荡;测量此振荡的谐振频率;以及调节带 通滤波器的谐振频率。在一个实施例中,此方法可包括调节交叉耦合晶体管的偏压点以调 节谐振回路的品质因数Q。此方法可包括通过接通或切断多个并行连接的跨导单元来调节 可变增益级放大器的增益。至少一个交叉耦合补偿晶体管对可包括多个并行连接的交叉耦 合补偿晶体管对,且此方法还可包括将多个并行连接的交叉耦合补偿晶体管对中每个晶体 管对的偏置电压设定在不同的亚阈值电压。此方法还可包括调节至少一个交叉耦合补偿晶 体管对的亚阈值偏置电压。
[0042] 图14所示的另一种方法1400,可包括:将第一低噪音放大器级的谐振频率调节 1402为第一频率,其中第一低噪音放大器级具有第一可变增益放大器级和第一可调带通 滤波器;将第二低噪音放大器级的谐振频率调节1404为第二频率,其中第二低噪音放大器 级具有第二可变增益放大器级和第二可调带通滤波器,且第二频率相对于第一频率存在偏 移;以及对第一可调带通滤波器和第二可调带通滤波器中的交叉耦合补偿晶体管对施以亚 阈值范围偏压1406,以便在出现大信号时提供补偿跨导。再强调一次,所提出的步骤的次 序并非用以限定。此方法1400可先对补偿晶体管施加偏压。然后可调节LNA级的频率和 品质因数Q。可根据期望的信道频率来选择第一频率和第二频率。可调节第一、第二带通 滤波器的品质因数Q来获得期望的相邻信道抑制比。第一、第二带通滤波器谐振频率的调 节步骤可包括:调节交叉耦合晶体管的偏压点,从而在各自的带通滤波器中诱导产生振荡; 测量此振荡的谐振频率;以及调节各自带通滤波器的谐振频率。
[0043] 具体实施例已在本说明书中做了阐述如上。然而,在不脱离权利要求书所列出的 本发明技术方案范围的前提下,熟悉本专业的技术人员当可对其做出各种修饰和更动。因 此,本说明书和附图应视为例示而非限制,且所有此类修饰都应包括在本发明的技术方案 范围内。
[0044] 好处、优点、问题的解决办法以及可能带来任何好处、优点或解决办法或使之更明 显的元件不应解释为权利要求中关键的、必需的或基本的特征或元件。本发明只能由后附 之权利要求来界定,包括本申请案在待审期间所做的任何修订以及专利发布时这些权利要 求的所有等同项。
[0045] 此外,在本文中,相关术语如"第一"和"第二"、"上"和"下"等只是用来区分一个 实体或活动与另一个实体或活动,未必表示这些实体或活动之间存在任何实际的关系或次 序。术语"包括"、"具有"、"包含"或任何其他变体,是一种非排他性的包括,因此包括、具有、 包含一系列元件的过程、方法、文章或装置不仅仅包括那些元件,而是也可能包括未明确列 出的或该过程、方法、文章或装置所固有的其他元件。在包括、具有、包含一个元件的过程、 方法、文章或装置中,如果此元件后面有"包括"、"具有"、"包含",则在没有更多限制条件的 情况下,此元件不排除存在额外的相同元件。术语"一个"和" 一种"被定义为一个或一个 以上,除非本说明书另行明确规定。术语"实质上"、"本质上"、"近似于"、"约为"或任何其 他变体,定义为接近熟悉本专业的技术人员所了解的,在一个非限制性实施例中,此术语定 义为10%以内,另一个实施例中定义为50%以内,又一个实施例中定义为1 %以内,再一个 实施例中定义为0. 5%以内。本说明书中所用的术语"耦合"定义为连接,但未必是直接连 接,也未必是机械连接。以某种方式进行"配置"的装置或结构至少以那种方式进行配置, 但也可能以其他未明确列出的方式进行配置。
[0046] 应理解的是:一些实施例可包括:一个或一个以上的通用或专用处理器(或 "处理装置"),如微处理器、数字信
当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1