使用低阻抗偏置的记忆效应减小的制作方法
【专利说明】使用低阻抗偏置的记忆效应减小
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本公开要求2013年11月04日提交的美国临时申请N0.61/899，460的权益，该申请整体内容通过引用并入本文。
【背景技术】
[0003]在某一时间点处的理想放大器的输出的幅度仅仅取决于在那个时间到该放大器的输入的幅度。非线性是实际的放大器的行为与理想放大器的行为的偏离。
[0004]记忆效应是非线性的一种形式，其中(非理想的)放大器的输出的幅度受多个之前的时间点处的输入的幅度的影响。由记忆效应导致的非线性向放大器的输出中引入失真。
[0005]记忆效应可以由放大器内的具有显著时间常数的反馈环、诸如自动增益控制(AGC)电路和偏置电路导致。
【发明内容】
[0006]在实施例中，一种电路包括用于被偏置的晶体管的偏置电路。偏置电路包括主从源极跟随器电路、基准晶体管以及被耦合到被偏置的晶体管并且被配置成提供偏置电压的偏置电路电压输出。基准晶体管具有与被偏置的晶体管的第二跨导基本相同的第一跨导。
[0007]在实施例中，主从源极跟随器电路包括被配置成作为第一源极跟随器操作并且向基准晶体管提供主基准电压的主晶体管和被配置成作为第二源极跟随器操作并且根据主基准电压提供偏置电压的从晶体管。
[0008]在实施例中，偏置电路进一步包括在偏置电路电压输出和被偏置的晶体管之间親合的滤波器电路。滤波器电路被配置成在第一频率呈现第一阻抗并且在第二频率呈现第二阻抗。第一频率基本上比第二频率更高，并且第一阻抗基本上比第二阻抗更高。
[0009]在实施例中，电路进一步包括在被偏置的晶体管和偏置电路的一个或多个部件之间耦合的信号接地电路。直接连接到信号接地电路的偏置电路的部件不生成到电源接地的显著的返回电流。
[0010]在实施例中，基准晶体管与被偏置的晶体管基本相同。
[0011 ]在实施例中，电路进一步包括具有?而部抽头和中;L.、抽头的线圈。纟而部抽头被f禹合到被偏置的晶体管的栅极，并且中心抽头被耦合到偏置电路电压输出。
[0012]在实施例中，电路进一步包括被配置成生成第一电流的电流源。偏置电路被配置成生成基本上与第一电流相同的经过基准晶体管的第二电流。
[0013]在实施例中，电路被设置在单个集成的电路芯片中。
[0014]在实施例中，一种方法包括根据使用偏置电路的主源极跟随器电路生成的第一电压在基准晶体管中生成电流，使用偏置电路的从源极跟随器电路生成与第一电压基本相同的第二电压，以及向被偏置的晶体管提供第二电压。基准晶体管具有与被偏置的晶体管的第二跨导基本相同的第一跨导。
[0015]在实施例中，基准晶体管与被偏置的晶体管基本相同。
[0016]在实施例中，方法进一步包括使用偏置电路的滤波器电路对第二电压滤波。滤波器电路在第一频率呈现第一阻抗并且在第二频率呈现第二阻抗。第一频率基本上比第二频率更高，并且第一阻抗基本上比第二阻抗更高。
[0017]在实施例中，方法进一步包括使用信号接地电路向偏置电路的一个或多个部件提供信号接地基准。接地电路在被偏置的晶体管附近的位置处被连接到电源接地网络。直接连接到信号接地电路的偏置电路的部件不生成到电源接地的显著的返回电流。
[0018]在实施例中，向被偏置的晶体管提供第二电压包括向线圈的中心抽头提供第二电压。被偏置的晶体管被耦合到线圈的端部抽头。
【附图说明】
[0019]图1是根据实施例的集成电路的框图。
[0020]图2是根据实施例的电路的图。
[0021]图3A图示了根据实施例的集成电路的布局。
[0022]图3B图示了根据另一实施例的集成电路的布局。
[0023]图4图示了偏置晶体管的过程。
【具体实施方式】
[0024]图1是根据本公开的实施例的集成电路(IC)1-100的框图。IC 1_100包括功率放大器(PAH-104和偏置电路1-1lO13PA 1_104的输出被连接到天线108。在实施例中，PA 1-104是推挽式放大器。
[0025]输入信号PA_IN被提供到PA 1-104。偏置电路1-110向PA 1-104提供偏置电压Vb。
[0026]尽管图1示出了被连接到天线108的PA1_104的输出，然而实施例并不受限于此。在实施例中，PA 1-104的输出可以被连接到声换能器、光换能器、机械换能器、另一放大器、传输线等等。
[0027]图2是适于在图1的偏置电路1-110中使用的偏置电路2-110的图。还示出了适于在图1的PA-104中使用的PA 2-104的子电路。偏置电路2-110向PA 2-104提供偏置电压Vb。
[0028]PA 2-104包括变压器230，变压器230包括初级线圈234和次级线圈232。次级线圈232的第一端部抽头A和第二端部抽头B分别被连接到N沟道金属氧化物半导体(匪OS)第一晶体管240a和第二晶体管240b的栅极。
[0029]第一晶体管240a的源极和第二晶体管240b的源极被电连接到彼此、到电源接地(在图2中通过倒三角常规地指示)以及到信号接地电路2-250。使用电源接地网络(未示出)提供电源接地。信号接地电路2-250包括除电源接地网络的导电元件以外的导电元件。
[0030]偏置电压Vb被提供到次级线圈232的中心抽头C并且操作来偏置第一晶体管240a和第二晶体管240b。输入信号PA_IN被提供到初级线圈234。次级线圈232在高频率呈现第一阻抗并且在低频率呈现比第一阻抗低的第二阻抗。在实施例中，高频率是射频载波信号的频率，并且低频率是用来调制载波信号的基带信号的频率。
[0031]在实施例中，第一晶体管240a和第二晶体管240b具有基本相同的跨导。跨导被定义成在晶体管的输出处的电流变化与在晶体管的输入(例如，栅极)处的对应的电压变化的比。
[0032]偏置电路2-110包括偏置电压生成器201。偏置电压生成器201包括匪OS第三晶体管202和第四晶体管204、可编程电流源208、运算放大器(opamp)210和NMOS基准晶体管216。
[0033]第三晶体管202的漏极和第四晶体管204的漏极被连接到电源电压。第三晶体管202的栅极和第四晶体管204的栅极被连接到彼此并且被连接到电源电压。
[0034]第三晶体管202的源极被连接到opamp210的负输入并且被连接到可编程电流源208的第一端子。可编程电流源208的第二端子被连接到电源接地。第三晶体管202和可编程电流源208形成电流镜电路的基准腿(Ieg)。
[0035]可编程电流源208被控制以生成目标电流Itarg。在实施例中，可编程电流源208包括数模转换器(DAC)。
[0036]第四晶体管204的源极被连接到opamp210的正输入并且被连接到基准晶体管216的漏极。基准晶体管216的源极被连接到电源接地。第四晶体管204和基准晶体管216形成电流镜电路的镜像腿。
[0037]偏置电压生成器201进一步包括主源极跟随器，主源极跟随器包括匪OS主晶体管206a和第一恒流源214a。
[0038]主晶体管206a的漏极被连接到电源电压。主晶体管206a的栅极被连接到opamp210的输出。主晶体管206a的源极被连接到基准晶体管216的栅极以及第一恒流源214a的端子。第一恒流源214a的第二端子被连接到电源接地。
[0039]偏置电压生成器201操作以在主晶体管206a的栅极处产生栅极电SVg。栅极电压Vg在主晶体管206a的源极产生第一源极电压(或主基准电压)Vsl。第一源极电压^皮提供到基准晶体管216的栅极并且使基本等于目标电流Itarg的电流流经基准晶体管216。
[0040]在实施例中，基准晶体管216的第一跨导与第一晶体管240a的第二跨导基本相同。在这种实施例中，向第一晶体管240a的栅极提供基本等于第一源极电压^勺电压在第一晶体管240a中产生基本等于目标电流Itarg的电流。
[0041 ]在实施例中，第一晶体管240a和第二晶体管240b基本相同并且基准晶体管216是第一晶体管240a的复制(S卩，基本上物理地相同)。
[0042]偏置电路2-110进一步包括跟随器电路203，跟随器电路203包括第一电容器220、匪OS从晶体管206b和第二恒流源214b。跟随器电路203作为从源极跟随器操作以产生与第一源极电压Vsl基本相等的第二源极电压Vs2。
[0043]被提供到主晶体管206a的栅极的栅极电压Vg也被提供到从晶体管206b的栅极和第一电容器220的第一端子。第一电容器220的第二端子被连接到电源接地并且被连接到信号接地电路2-250。
[0044]从晶体管206b的漏极被连接到电源电压。从晶体管206b的源极被连接到第二恒流源214b的第一端子。第二恒流源214b的第二端子被连接到电源接地。
[0045]主晶体管206a和从晶体管206b是主从源极跟随器电路的部件。在实施例中，主晶体管206a和从晶体管206b基本相同。在实施例中，第一恒流源214a和第二恒流源214b产生基本相同的电流。
[0046]opamp 210、主晶体管206a和基准晶体管216是偏置电压生成器201的反馈环的部件。从晶体管206b不是该反馈环的部件。
[0047]偏置电路2-110进一步包括电容器-电阻器-电容器(CRC)滤波器电路205XRC滤波器电路205的第一端子接收第二源极电压Vs2 XRC滤波器电路205的第二端子充当提供偏置电压Vb的偏置电路电压输出。
[0048]CRC滤波器电路205包括第二电容器222和第三电容器224和电阻器228。第二电容器222的第一端子接收第二源极电压Vs2并且被连接到电阻器228的第一端子。第三晶体管224的第一端子被连接到电阻器228的第二端子并且可以是用于偏置电路2-110的偏置电路电压输出。偏置电路电压输出提供偏置电压Vb。
[0049]第二电容器222和第三电容器224的第二端子均被连接到电源接地和信号接地两者。即，不具有显著的接地电流的偏置电路2-110的部件通过信号接地电路2-250连接到PA2-104。
[0050]CRC滤波器电路205对具有第一频率的第一信号呈现低的第一阻抗并且对具有基本上比第一频率更高的第二频率的第二信号呈现高的第二阻抗。在输入信号PA_IN包括具有载波频率的载波信号的实施例中，其中载波信号已经使用具有基本上比载波频率更低的基带频率的基带信号而被调制，CRC滤波器电路205在基带频率提供低阻抗并且在载波频率提供尚阻抗。
[0051]跟随器电路203具有小的、实阻抗并且操作以将偏置电压生成器201的反馈环与连