專利名稱：具有可編程輸出阻抗調節(jié)電路的驅動器放大器的制作方法
技術領域：
所揭示的實施例涉及放大器和阻抗匹配。
背景技術：
在移動通信裝置(例如，蜂窩式電話)的無線電發(fā)射器中，第一集成電路上的驅動 器放大器常用于驅動另一集成電路上的功率放大器。所述功率放大器又驅動天線，以使得 從所述天線輻射射頻信號。圖1(現(xiàn)有技術)為典型電路的框圖。驅動器放大器1為第一集成電路2的一部 分。所說明的特定驅動器放大器包括兩個級3和4。每一級包括多個單元。如果所述驅動 器放大器以較多功率增益進行放大，則每一級的較多單元經啟用。如果所述驅動器放大器 以較少功率增益進行放大，則每一級的較少單元經啟用。所述驅動器放大器將輸出信號供 應到輸出端子5上、且穿過離散組件的匹配網絡6并到達第二集成電路8的輸入端子7。第 二集成電路8包括接收來自輸入端子7的信號、放大所述信號，并將所述信號的放大版本輸 出到輸出端子10上并到達天線11的功率放大器9。為了實現(xiàn)低失真和最佳功率傳遞，驅 動器放大器1的輸出阻抗應使得阻抗匹配發(fā)生于功率放大器的輸入處的端子7處。舉例來 說，市售功率放大器集成電路可在經放大的信號的頻帶中具有50歐姆的相對恒定的輸入 阻抗。遺憾的是，當驅動器放大器的功率歸因于使用所述驅動器放大器中越來越少的單元 而降低時，所述驅動器放大器的輸出阻抗改變。在此情形下，向端子5內窺視的輸出阻抗可 視許多因素而增加或降低。不管輸出阻抗是增加還是降低，輸出阻抗的改變可導致端子7 處的不合意的阻抗失配，并因此可導致放大器中的失真。圖2(現(xiàn)有技術)為說明端子7處的阻抗匹配可如何視在驅動器放大器中所使用 的單元的數(shù)目而改變的實例的圖表。在圖1中，用參考數(shù)字13和14識別驅動器放大器1 的兩個級中的單元。1到16的水平刻度表示16個單元14中的經啟用且用于驅動器放大器 1的第二級4中的單元數(shù)目。圖2的垂直軸上的量VSWR(電壓駐波比)被認為是失配的測 量。端子7處的VSWR應為2:1或更小，但在低功率電平處，所述VSWR高得多。此為不合意 的且可導致不合意的失真被引入到輸出到天線11上的信號中。 圖3(現(xiàn)有技術)為用于處理圖2中所說明的問題的電路的圖。所述電路包括可 編程匹配網絡15。可編程匹配網絡15可用于改變驅動器放大器1的輸出阻抗(向輸出端 子5內窺視的阻抗)。作為一實例，對于在1. 5到2. 0千兆赫茲的范圍中的操作頻率，電容 器16可具有數(shù)十微微法拉的電容。當驅動器放大器的功率增益改變且所使用單元的數(shù)目 改變時，可變電阻器17的電阻改變以維持從端子7向后看到的大體上恒定的阻抗。圖2的 在驅動器放大器與功率放大器之間的在端子7處的阻抗失配得以降低或消除。遺憾的是， 圖3的電路僅可適用于在單一頻帶中的信號的操作。然而，可需要移動通信裝置(發(fā)射器 為其一部分)可在多個頻帶中操作。圖4 (現(xiàn)有技術)為可用于發(fā)射器可在多個頻帶中操作的應用中的電路拓撲的圖。 使用兩個單獨的驅動器放大器/匹配網絡/功率放大器鏈18和19。一個鏈經阻抗匹配以用于在第一頻帶的頻率下進行的操作，而另一鏈經阻抗匹配以用于在第二頻帶的頻率下進 行的操作。提供輸出多路復用器20以將天線11耦合到適當鏈的輸出。然而，圖4的電路 為不合意地大且昂貴的，因為使用驅動器放大器和匹配網絡和功率放大器的兩個單獨的集合。圖5(現(xiàn)有技術)為并無圖4的電路的冗余電路的缺點的可操作于多個頻帶中的 電路的圖。經耦合到驅動器放大器1的輸出節(jié)點12的匹配網絡21實際上涉及兩個電容器 和電阻器阻抗匹配電路22和23。通過斷開且閉合開關24和25中的適當者而將阻抗匹配 電路中的適用于操作的頻帶的一者耦合到驅動器放大器1的輸出。舉例來說，匹配網絡21 的電容器26和27中的每一者可較大且可具有數(shù)十微微法拉的電容。為了實現(xiàn)這些電容器， 可消耗大量裸片空間。舉例來說，如果圖5的電路將可操作以放大第一頻帶(2.0千兆赫茲 加或減50兆赫茲)中的2. 0千兆赫茲的信號或放大第二頻帶(1. 5千兆赫茲加或減50兆 赫茲)中的1. 5千兆赫茲的信號，則電容器26和27可具有約30微微法拉和12微微法拉 的電容。

發(fā)明內容
第一集成電路(例如，RF收發(fā)器集成電路)中的驅動器放大器適于將RF信號驅 動到輸出節(jié)點上且穿過所述第一集成電路的輸出端子、且穿過匹配網絡、并到達第二集成 電路的輸入端子上。第二集成電路中的功率放大器將所述信號的放大版本供應到天線以進 行發(fā)射。舉例來說，此類型的系統(tǒng)可實施于蜂窩式電話中。在所述第一集成電路內提供新穎的可編程輸出阻抗調節(jié)電路(P0IAC)。所述 POIAC經耦合到輸出節(jié)點并影響向所述第一集成電路的輸出端子內窺視的輸出阻抗。當向 輸出端子內窺視的輸出阻抗原本將改變(例如，歸因于驅動器放大器功率增益改變)時， POIAC調節(jié)其對輸出節(jié)點加負載的方式，以使得向輸出端子內窺視的全部輸出阻抗保持大 體上恒定且使得維持功率放大器的輸入處的良好阻抗匹配。POIAC涉及L-C-R分流電路，所 述L-C-R分流電路涉及串聯(lián)連接的電感器和電容，借此降低執(zhí)行阻抗匹配功能所需的電容 量且借此減小裸片面積。POIAC至少部分地通過改變L-C-R分流電路的有效電容而在多個 不同通信頻帶中執(zhí)行其阻抗匹配功能。在一些實施例中，POIAC接收指示驅動器放大器功率增益設定的信息。POIAC使用 此信息調節(jié)L-C-R分流電路內的電阻，使得輸出節(jié)點上的POIAC負載使得向功率放大器與 驅動器放大器之間的輸出端子內窺視的總輸出阻抗保持大體上恒定(盡管驅動器放大器 功率增益改變)。在一些實施例中，POIAC接收指示通信頻帶的信息并使用此信息來調節(jié) L-C-R分流電路中的有效電容。針對不同通信頻帶使用不同量的電容。與常規(guī)的多頻帶輸 出阻抗調節(jié)技術和電路相比，可在相對小量的裸片面積中實現(xiàn)L-C-R分流電路的電感器和 相對小的電容。在一些實施例中，POIAC接收來自過程檢測電路的過程拐點(process corner)信 息。L-C-R分流電路內的電容調諧器電路使用所述過程拐點信息來微調與電感器串聯(lián)的有 效電容，以補償已知與不同過程拐點條件一致的驅動器放大器輸出特性的改變。揭示實現(xiàn) POIAC的多種方式。在一些實例中，數(shù)字基帶集成電路中的處理器執(zhí)行處理器可執(zhí)行指令 集。此執(zhí)行致使數(shù)字信息被跨總線傳送并傳送到第一集成電路(RF收發(fā)器集成電路)中的POIAC0數(shù)字信息可(例如)包括功率設定信息和/或通信頻帶信息。POIAC使用所述數(shù)字 信息來控制L-C-R分流電路，以使得在不同操作條件和情形下維持良好的阻抗匹配。以上為概要且因此必定含有細節(jié)的簡化、概括和省略；因此，所屬領域的技術人員 將了解，所述概要僅為說明性的且無意以任何方式為限制性的。如僅由權利要求書界定的 本文描述的裝置和/或 過程的其它方面、發(fā)明性特征和優(yōu)點將在本文中闡述的非限制性詳 細描述中變得顯而易見。


圖1 (現(xiàn)有技術)為驅動功率放大器的驅動器放大器的框圖。圖2(現(xiàn)有技術)為說明與圖1的驅動器放大器相關聯(lián)的阻抗匹配問題的圖表。圖3(現(xiàn)有技術)為用于處理圖2中所說明的問題的電路的圖。圖4(現(xiàn)有技術)為可在發(fā)射器可操作于多個頻帶中的應用中使用的驅動器放大 器電路的圖。圖5(現(xiàn)有技術)為沒有圖4的電路的冗余電路問題的缺點的可操作于多個頻帶 中的驅動器放大器電路的圖。圖6為根據一個新穎方面的移動通信裝置的高級框圖。圖7為圖6的RF收發(fā)器集成電路103的較詳細框圖。圖8為圖7的驅動器放大器124、POIAC 129、功率放大器125和天線102的較詳細圖。 圖9A為圖8的L-C-R分流電路146的第一實施例的圖。圖9B為圖8的L-C-R分流電路146的第二實施例的圖。圖10為展示節(jié)點133上的VSWR如何根據圖8的驅動器放大器124中所使用的單 元的數(shù)目而改變的圖表。圖11為圖8的L-C-R分流電路146的第三實施例的圖。圖12為根據一個新穎方面的方法500的流程圖。
具體實施例方式圖6為根據一個新穎方面的一種特定類型的移動通信裝置100的極簡化高級框 圖。在此特定實例中，移動通信裝置100為能夠根據碼分多址(CDMA)蜂窩式電話通信協(xié)議 或GSM(全球移動通信系統(tǒng))蜂窩式電話通信協(xié)議而操作的3G蜂窩式電話。所述蜂窩式電 話包括(除未說明的若干其它部分外)天線102和兩個集成電路103和104。集成電路104 被稱為“數(shù)字基帶集成電路”或“基帶處理器集成電路”。數(shù)字基帶集成電路104包括(除 未說明的其它部分外)執(zhí)行存儲于處理器可讀媒體106中的指令的數(shù)字處理器105。處理 器105可致使跨越總線107和總線接口 108A和總線導體109而傳送信息，并傳送到集成電 路103的總線接口 108B。集成電路103為RF收發(fā)器集成電路。RF收發(fā)器集成電路103被 稱為“收發(fā)器”，因為其包括發(fā)射器和接收器。圖7為圖6的RF收發(fā)器集成電路103的較詳細框圖。接收器包括被稱為“接收 鏈”者110以及本機振蕩器111。當所述蜂窩式電話正接收時，在天線102上接收高頻率RF 信號112。來自信號112的信息通過收發(fā)雙工器113、匹配網絡114且通過接收鏈110。信號112由低噪聲放大器(LNA) 115放大，且由混頻器116在頻率上進行下變頻。所得的經下 變頻的信號由基帶濾波器117濾波，且被傳遞到數(shù)字基帶集成電路104。數(shù)字基帶集成電路 104中的模/數(shù)轉換器118將所述信號轉換成數(shù)字形式，且通過數(shù)字基帶集成電路104中的 數(shù)字電路來處理所得的數(shù)字信息。數(shù)字基帶集成電路104通過控制由本機振蕩器111供應 到混頻器116的本機振蕩器信號的頻率來調諧接收器。如果蜂窩式電話正發(fā)射，則待發(fā)射的信息由數(shù)字基帶集成電路104中的數(shù)/模轉 換器119轉換成模擬形式，且被供應到“發(fā)射鏈” 120?；鶐V波器121濾除歸因于數(shù)/模轉 換過程而引起的噪聲。受本機振蕩器123控制的混頻器塊122接著將所述信號上變頻為高 頻率信號。驅動器放大器124和外部功率放大器125放大所述高頻率信號以驅動天線102， 以使得從天線102發(fā)射高頻率RF信號126。數(shù)字基帶集成電路104通過控制由本機振蕩器 123供應到混頻器122的本機振蕩器信號的頻率來調諧發(fā)射器。箭頭128表示從數(shù)字基帶 集成電路104傳送穿過總線接口 108A、跨越總線導體109、且穿過總線接口 108B并傳送到 驅動器放大器124和相關聯(lián)的新穎可編程輸出阻抗調節(jié)電路(POIAC) 129的信息。圖8為圖7的驅動器放大器124、P0IAC 129、功率放大器125和天線102的較詳細 圖。功率放大器125為集成電路130的部分。匹配網絡131將RF收發(fā)器集成電路103的 輸出端子132耦合到功率放大器集成電路130的輸入端子133。此情形下的匹配網絡131 包括安裝于印刷電路板或另一襯底上的離散組件。集成電路103和130也安裝到此印刷電 路板或襯底。離散組件包括電感器134和電容器135。圖8中描繪的RF收發(fā)器集成電路103的部分包括驅動器放大器124、P0IAC 129、 過程檢測器電路136、導體137(在其上傳送通信頻帶信息)和導體138的集合(在其上傳送 功率設定信息)。圖8的導體137和138表示從總線接口 108B延伸的信號導體(見圖7)， 信息128跨越所述信號導體而傳遞。過程檢測器電路(有時被稱為“過程監(jiān)視器”或“過程 變化檢測器”或“過程變化監(jiān)視器”)將過程檢測器輸出值跨越導體139供應到POIAC 129。 此值為對集成電路103的性能特性的指示。在一個實例中，所述值指示經由指定類型的邏 輯元件的傳播速度與經由使用相同半導體制造工藝制造的集成電路的其它單元中的其它 相同邏輯元件的傳播延遲相比是相對快(“FF”)、典型(“TT”)還是相對慢(“SS”)。在 另一實例中，所述值指示模擬放大器的增益是高(“H”)、正常(“N”)還是低(“L”)。驅動器放大器124具有約30dB的功率增益控制范圍。驅動器放大器124包括第一 級140和第二級141。第一級包括8個相同單元142。第二級包括16個相同單元143。驅 動器放大器124放大其輸入節(jié)點144上所接收的信號并將所得信號輸出到其輸出節(jié)點145 上。驅動器放大器124的功率增益是通過啟用或停用所述級中的較多或較少單元來進行控 制。使用較多單元導致較大功率增益，而使用較少單元導致較小功率增益。啟用和停用單 元中的哪些是由導體138上所接收的4位功率設定值來確定。 可編程輸出阻抗調節(jié)電路(POIAC) 129包括L_C_R分流電路146和一定量的邏輯 147。L-C-R分流電路146包括電感器、一定量的電容和一定量的電阻。L-C-R電路146為 可以數(shù)字方式控制的，以使得電感器可與第一量的串聯(lián)連接的電容諧振、或使得電感器可 與第二量的串聯(lián)連接的電容諧振。在諧振時，電阻提供輸出節(jié)點145到接地的分流。電阻 的量可以數(shù)字方式控制且經調節(jié)以補償在驅動器放大器124的功率增益改變時驅動器放 大器124的輸出阻抗的改變。
圖9A說明可實現(xiàn)L-C-R分流電路146的第一方式。相對低Q (例如，5)的電感器148、可以數(shù)字方式控制的電容器149和可以數(shù)字方式控制的電阻器150在驅動器放大器輸 出節(jié)點145與接地節(jié)點157之間串聯(lián)耦合在一起，如所說明。所說明實例中的電感器L為 具有1毫微亨利的固定電感L的集成電感器。導體151上的8位的多位數(shù)字值SCl [A:H] 確定電容器149的電容C。電容C可在6微微法拉到8微微法拉的范圍中調諧。導體152 上的6位的多位數(shù)字值SR[1:6]確定電阻器150的電阻R。電阻R為可調諧的。在一個新 穎方面中，當以亨利為單位考慮電感L時且當以法拉為單位考慮電容C時，L/C的比率大于 50。電感大于500微微亨利。圖9B說明可實現(xiàn)L-C-R分流電路146的第二方式。L_C_R分流電路146包括低Q 電感器148、可以數(shù)字方式控制的第一可以數(shù)字方式控制的電容器153、第一可以數(shù)字方式 控制的第一電阻器154、第二電容器155和可以數(shù)字方式控制的第二電阻器156。如果閉合 由信號SRl到SR3控制的開關中的至少一者，則電感器148、第一電容器153和第一電阻器 154在驅動器放大器輸出節(jié)點145與接地節(jié)點157之間串聯(lián)耦合在一起?？蓪⒌谝浑娙萜?153與第一電阻器154 —起視為第一 RC網絡158。如果閉合由信號SR4到SR6控制的開關 中的至少一者，則電感器148、第二電容器155和第二電阻器156在驅動器放大器輸出節(jié)點 145與接地節(jié)點157之間串聯(lián)耦合在一起?？蓪⒌诙娙萜?55與第二可以數(shù)字方式控制 的電阻器156 —起視為第二 RC網絡159。舉例來說，可將圖9B的開關實現(xiàn)為N溝道場效晶 體管或實現(xiàn)為涉及N溝道場效晶體管和P溝道場效晶體管的傳輸門。電容Cl為8微微法 拉。電容C2為6微微法拉。圖9B的L-C-R分流電路146還包括電容調諧器電路300。電容調諧器電路300包 括8個電容器和8個相關聯(lián)的開關。8個電容ClA到ClH中的每一者為0. 1微微法拉。結合圖9B的L-C-R分流電路146的第二實施例在兩種操作情形下描述圖8的可 編程輸出阻抗調節(jié)電路的操作。在第一種情形下，由驅動器放大器124放大的蜂窩式電話 信號具有處于約2. 0千兆赫茲的第一通信頻帶中的載波頻率。出于說明目的，所述第一通 信頻帶的范圍為2. 0千兆赫茲加或減50兆赫茲。在第二種情形下，蜂窩式電話信號具有處 于約1.5千兆赫茲的第二通信頻帶中的載波頻率。出于說明目的，所述第二通信頻帶的范 圍為1. 5千兆赫茲加或減50兆赫茲。在第一種情形下，不閉合圖9B的由信號SR4到SR6控制的開關。因此，電容器155 和第二 RC網絡159實際上經停用而不能執(zhí)行分流功能。閉合由信號SRl到SR3控制的開關 中的至少一者，以使得電感器148、第一電容器153和第一電阻器154經串聯(lián)連接于輸出節(jié) 點145與接地節(jié)點157之間。當驅動器放大器124的功率設定處于中等設定(第二級141 的16個單元143中的8個經啟用)時，且當過程檢測器136正輸出對應于“典型”過程的 值時，第一電阻器154的電阻Rl經設定成處于其中等設定。第一電容器153的總電容經設 定以使得可編程匹配網絡146影響輸出節(jié)點145上的阻抗，以使得從節(jié)點133A往回看到的 阻抗為約50歐姆。此50歐姆大體上匹配于向功率放大器集成電路130的輸入端子133內 窺視的50歐姆輸入阻抗。驅動器放大器124的單元中的一半經啟用。驅動器放大器124 接收輸入節(jié)點144上的2. 0千兆赫茲的信號，并將所述信號的放大版本輸出到輸出節(jié)點145 上。此信號通過匹配網絡131、到達節(jié)點133A且通過功率放大器集成電路130的輸入端子 133。功率放大器125將2. 0千兆赫茲的信號的放大版本驅動穿過輸出端子153并到達天線102，以使得所述信號從天線102輻射。在此第一種情形中，當通過增加或減少所使用單元的數(shù)目而改變驅動器放大器 124的功率增益時，第一電阻器154的電阻Rl改變，使得L-C-R分流電路146控制輸出節(jié) 點145上的輸出阻抗，以使得節(jié)點133A上的阻抗保持于大體上恒定的值，且使得維持與功 率放大器130的輸入的阻抗匹配。電阻R1A、R1B和RlC經選擇以使得這些電阻的各種開關 式并聯(lián)組合產生總電阻R1，所述總電阻Rl可充分地變化以補償歸因于功率設定改變而引 起的輸出驅動器放大器輸出阻抗的改變。在第二種情形中，閉合由信號SRl到SR3控制的開關中的至少一者且閉合由信號 SR4到SR6控制的開關中的至少一者，以使得使用第一 RC網絡158和第二 RC網絡159兩者 (見圖9B)。第一電容器153的第一引線160連接到電感器148的引線161。第一電容器 153的第二引線162連接到第一電阻器154的第一引線163。第一電阻器154的第二引線 164連接到接地節(jié)點157。類似地，第二電容器155的第一引線165連接到電感器148的引 線161。第二電容器155的第二引線166連接到第二電阻器156的第一引線167。第二電 阻器156的第二引線168連接到接地節(jié)點157。通過將第一電容器153和第二電容器155 兩者耦合到L-C-R串聯(lián)電路中，與電感器148諧振的有效電容并非僅為第一電容器153的 電容，而是兩個電容器153和155的組合電容。電容量的此增加使諧振頻率從一個通信頻 帶的頻率改變成第二通信頻帶的頻率。當驅動器放大器124的功率設定處于其中等設定時，且當過程檢測器正輸出對應 于“典型”過程的值時，第一電阻器154和第二電阻器156的電阻Rl和R2經設定成處于其 中等設定。1. 5千兆赫茲的信號輸入節(jié)點144由驅動器放大器124放大。驅動器放大器124 將所述信號的放大版本輸出到輸出節(jié)點145上。所述信號通過匹配網絡131、到達節(jié)點133A 且通過功率放大器集成電路130的輸入端子133。功率放大器125接收所 述信號并將所述 信號的放大版本驅動穿過輸出端子153并到達天線102，以使得所述信號從天線102輻射。 總的組合電容經設定以使得L-C-R分流電路146影響輸出節(jié)點145上的阻抗，以使得從節(jié) 點133A往回看到的阻抗維持于約50歐姆。在此第二種情形中，當通過增加或減少所使用單元的數(shù)目而改變驅動器放大器 124的功率增益時，電阻Rl和R2改變，使得L-C-R分流電路146調節(jié)節(jié)點145上的阻抗，以 便維持節(jié)點133A處的阻抗匹配。圖10為說明在圖8和圖9B的電路的節(jié)點133A處的VSWR如何隨功率設定而變化 的圖表。底部水平軸上所指示的16個功率設定值1到16對應于當導體138上的4位數(shù)字 功率設定值處于W000]到[1111]的范圍內時圖8和圖9B的電路的操作。當值為W000] 時，第二級141中的1個單元被啟用并使用。當值為[1111]時，第二級141中的16個單元 被啟用并使用。圖10的圖表中的3條線200到202對應于導體139上的3位過程監(jiān)視器 輸出值指示以下各者時的情況1)在邊界溫度和操作電壓條件下的“慢過程”，其中電路傳 播時間最慢；2)在中等溫度和操作電壓條件下的“典型過程”；以及3)在邊界溫度和操作電 壓條件下的“快過程”，其中電路傳播時間最快。注意，對于3個過程拐點中的每一者來說， 在整個功率設定范圍中，節(jié)點133A處的VSWR小于2:1。此圖表表示在上文陳述的兩個通信 頻帶(2. 0千兆赫茲和1. 5千兆赫茲)中的操作。在一個有利方面中，為多個通信頻帶中的阻抗匹配提供總電容，所述總電容實質上小于圖3的常規(guī)電路的電容器16的電容。出于比較目的，假定圖5和圖8中的驅動器放 大器相同，且出于比較目的，假定圖5和圖8的電路中使用相同的匹配網絡和功率放大器， 則在一個實例中，圖9B的新穎電路中的電容器153和155的組合電容為約14微微法拉，而 圖5的常規(guī)電路中的電容器26的電容為約30微微法拉且圖5的常規(guī)電路中的電容器27 為約12微微法拉。使用一個代表性半導體制造工藝在圖5的常規(guī)電路中實現(xiàn)42微微法拉 的電容所需的裸片面積為約180微米乘120微米，而實現(xiàn)1毫微亨利的電感器148所需的 裸片面積為約50微米乘50微米，且在圖8和圖9B的新穎電路中實現(xiàn)8微微法拉的電容所 需的裸片為約40微米乘25微米。因此，使用圖8和圖9B的新穎電路可能節(jié)省大量裸片面 積。此處陳述的串聯(lián)諧振分流方案的一個限制是阻抗匹配為相對窄頻帶的，且如果驅 動器放大器124的輸出電容在過程拐點上顯著變化，則失去良好的阻抗匹配且產生較高的 VSWR。為了克服此限制，圖9B的新穎L-C-R分流電路146包括電容調諧器電路300。圖9B 中的電容ClA到ClH和其相關聯(lián)的開關形成此電容調諧器電路。確定在不同過程拐點上的 在節(jié)點145上的電容改變的百分比，且確定導體151上的將補償這些電容改變的電容調諧 器控制信號SC1[A:H]的設定。過程檢測器電路136輸出指示其中電路正操作的過程拐點 的信息并將此信息供應到邏輯147。邏輯147使用所述過程拐點信息來調節(jié)電容調諧器控 制信號SCl [A:H]，以使得補償輸出節(jié)點145上的原本根據過程檢測器輸出值而變化的阻抗 改變。在2. 0千兆赫茲和1. 5千兆赫茲的通信頻帶中，在所有過程拐點上維持節(jié)點133A處 的小于2:1的VSWR。圖11為圖8的L-C-R分流電路146的第三實施例的圖。不使用電阻器154和156 的開關式集合(如在圖9B的第二實施例中)，第三實施例使用N溝道晶體管305和306和模 擬控制回路。通過調節(jié)跨越晶體管305和306的柵極到源極電壓而控制晶體管305和306 中的源極到漏極電阻。模擬檢測器307檢測輸出節(jié)點145上的均方根(RMS)電壓或峰值電 壓。如果檢測出此電壓的量值已降低，則假定由于減小的阻抗而在輸出節(jié)點145上過度地 衰減了信號。因此，模擬檢測器307降低晶體管305和306上的柵極到源極電壓，借此降低 晶體管305和306中的源極到漏極電阻，且歸因于L-C-R分流電路146而減小輸出節(jié)點145 上的負載。歸因于L-C-R分流電路146的負載的減小用于抵消輸出節(jié)點145上的RMS或峰 值電壓的減小，且借此維持節(jié)點133A處的良好的阻抗匹配。圖12為根據一個新穎方面的方法500的簡化流程圖。在第一步驟(步驟501)中， 在驅動器放大器輸出節(jié)點與接地節(jié)點之間提供L-C-R分流電路。在一個實例中，所述L-C-R 分流電路為圖9B的L-C-R分流電路146。此L-C-R分流電路耦合于圖8的驅動器放大器 124的輸出節(jié)點145與接地節(jié)點157之間。在第二步驟(步驟502)中，當驅動器放大器的 功率增益改變時，調節(jié)L-C-R分流電路的電阻R以使得輸出節(jié)點上的輸出阻抗保持恒定。在 一個實例中，在圖8中的導體138上的4位數(shù)字功率設定信息指示驅動器放大器的功率增 益，且此功率設定值用于設定圖9B的第一電阻器154的電阻。在第三步驟(步驟503)中， 當通信頻帶改變時，調節(jié)L-C-R分流電路的有效電容C以使得輸出節(jié)點上的輸出阻抗保持 恒定。在一個實例中，在第一通信頻帶(2. 0千兆赫茲加或減50兆赫茲)與第二通信頻帶 (1.5千兆赫茲加或減50兆赫茲)中，輸出阻抗是相同的。在圖8中的導體137上的數(shù)字 通信頻帶信息由邏輯147用于控制圖9B的電阻器154和156中的開關，以使得使用電容器153和155兩者。有效電容為電容器153和155的組合電容。通過使輸出端子132上的輸 出阻抗維持恒定，即使驅動器放大器124的功率增益改變且即使通信頻帶改變，功率放大 器130的輸入處的節(jié)點133A處的阻抗匹配也得以維持。步驟502和503的次序可顛倒。在一個或一個以上示范性實施例中，所描述的功能可以硬件、軟件、固件或其任何 組合來實施。如果以軟件實施，則可將所述功能作為一個或一個以上指令或代碼存儲于計 算機可讀或處理器可讀媒體上，或者經由計算機可讀或處理器可讀媒體來傳輸。計算機可 讀和處理器可讀媒體包括計算機存儲媒體和通信媒體兩者，通信媒體包括促進將程序從一 處傳遞到另一處的任何媒體。存儲媒體可為可由計算機或處理器存取的任何可用媒體。以 實例而非限制的方式，所述媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盤存儲裝置、磁 盤存儲裝置或其它磁性存儲裝置，或可用于載運或存儲呈指令或數(shù)據結構形式的所要程序 代碼且可由計算機或處理器存取的任何其它媒體。而且，可適當?shù)貙⑦B接稱為計算機可讀 媒體。舉例來說，如果使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字訂戶線(DSL)或例如紅外線、 無線電和微波等無線技術從網站、服務器或其它遠程源發(fā)射軟件，則同軸電纜、光纖電纜、 雙絞線、DSL或例如紅外線、無線電和微波等無線技術包括于媒體的定義中。如本文中所使 用，磁盤和光盤包括壓縮光盤(CD)、激光光盤、光學光盤、數(shù)字多功能光盤(DVD)、軟盤和藍 光光盤，其中磁盤通常以磁性方式再現(xiàn)數(shù)據，而光盤用激光以光學方式再現(xiàn)數(shù)據。以上各項 的組合也應包括于計算機可讀媒體的范圍內。在一些實施例中，處理器105對存儲于數(shù)字 基帶IC 104的處理器可讀媒體106中的指令集的執(zhí)行致使從數(shù)字基帶IC 104跨越總線導 體109傳送數(shù)字信息，并傳送到新穎POIAC 129，使得數(shù)字信息至少部分地確定和/或調節(jié) 向輸出端子132內窺視的輸出阻抗。雖然上文出于指導的目的而描述某些特定實施例，但此專利文獻的教示具有普遍 適用性且不限于上文所描述的特定實施例。在維持上文所描述的大于50的L/C比(當L 以亨利為單位且C以法拉為單位時)的同時，具有除上文陳述的實例的特定拓撲之外的電 路拓撲的L-C-R分流電路也是可能的。L-C-R分流電路可使用晶體管和其它電路元件在所 述L-C-R分流電路中提供電感、電容和/或電阻。雖然上文所描述的實施例涉及將傳入數(shù) 字值翻譯成隨后控制L-C-R分流電路的控制值(SC1[A:H]和SR[1:6])的邏輯147的塊，但 其它實施例不包括此翻譯邏輯塊，而是由傳入數(shù)字值(例如，功率設定值和/或通信頻帶信 息和/或過程監(jiān)視器信息)直接控制所述L-C-R分流電路。雖然上文陳述端子的輸出阻抗 被維持恒定的實例，但在新穎的POIAC電路的所有實施例中并非都是這種情況。舉例來說， 被驅動的電路可具有不恒定的輸入阻抗。POIAC操作以使向輸出端子132內窺視的輸出阻 抗變化，以隨受驅動裝置的變化的輸入阻抗而變化并與其匹配，以使得盡管受驅動裝置的 輸入阻抗改變，仍維持優(yōu)良的阻抗匹配。可不同地控制實施于不同系統(tǒng)中的相同RF收發(fā)器 集成電路的相同POIAC電路，以適應驅動各種系統(tǒng)中的不同類型的功率放大器。因此，在不 脫離上文所陳述的權利要求書的范圍的情形下，可實踐所描述的特定實施例的各種特征的 各種修改、改編和組合。
權利要求
1.一種集成電路，其包含端子；驅動器放大器，其具有輸出節(jié)點，且適于將信號供應到所述輸出節(jié)點上且從所述端子 供應到所述集成電路外；以及可編程輸出阻抗調節(jié)電路(POIAC)，其耦合到所述輸出節(jié)點，其中所述POIAC包括電感 器、第一電容器和第一電阻器，其中所述電感器和第一電容器串聯(lián)耦合在一起，其中所述電 感器具有以亨利為單位的電感L，其中所述第一電容器具有以法拉為單位的電容C，且其中 L/C的比率大于50。
2.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述信號為蜂窩式電話信號，其具有至少850 兆赫茲的載波頻率。
3.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述電感器、所述第一電容器和所述第一電 阻器在所述電感器的引線與接地節(jié)點之間串聯(lián)耦合在一起。
4.根據權利要求3所述的集成電路，其中所述第一電容器具有以數(shù)字方式控制的電 容，且其中所述第一電阻器具有以數(shù)字方式控制的電阻。
5.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述POIAC進一步包括第二電容器和第二電阻器，其中所述第二電容器和所述第二電阻器在所述電感器的引 線與接地節(jié)點之間串聯(lián)耦合在一起，且其中所述第一電容器和所述第一電阻器在所述電感 器的所述引線與所述接地節(jié)點之間串聯(lián)耦合在一起。
6.根據權利要求5所述的集成電路，其中所述第二電容器具有以數(shù)字方式控制的電 容，且其中所述第二電阻器具有以數(shù)字方式控制的電阻。
7.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述POIAC進一步包括第二電容器，其中所述 POIAC可在所述電感器與所述第一電容器一起諧振但所述電感器不與所述第二電容器諧振 的第一模式中操作，且其中所述POIAC可在所述電感器與所述第一電容器和所述第二電容 器一起諧振的第二模式中操作。
8.根據權利要求7所述的集成電路，其中所述POIAC接收數(shù)字邏輯信號，且其中所述數(shù) 字邏輯信號確定所述POIAC是在所述第一模式中操作還是在所述第二模式中操作。
9.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述電感器具有耦合到所述輸出節(jié)點的第一 引線，且其中所述電感器具有耦合到所述第一電容器的第二引線。
10.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述POIAC接收多位數(shù)字值，其中所述多位 數(shù)字值確定所述第一電容器的所述電容C且確定所述第一電阻器的電阻R。
11.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述POIAC接收數(shù)字邏輯信號，其中所述數(shù) 字邏輯信號指示多個驅動器放大器功率設定中的一者。
12.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述POIAC接收數(shù)字邏輯信號，其中所述數(shù) 字邏輯信號指示多個頻帶中的一者。
13.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述POIAC接收過程檢測器輸出值。
14.根據權利要求1所述的集成電路，其進一步包含總線接口，其將數(shù)字信息接收到所述集成電路上，其中所述數(shù)字信息在所述集成電路 內被從所述總線接口傳送到所述P0IAC。
15.根據權利要求14所述的集成電路，其中所述數(shù)字信息包括功率設定信息和通信頻市信息。
16.一種系統(tǒng)，其包含第一集成電路，其具有輸入端子和耦合到所述輸入端子的功率放大器；第二集成電路，其包括驅動器放大器、輸出端子和可編程輸出阻抗調節(jié)電路(POIAC)， 其中所述POIAC耦合到所述驅動器放大器的輸出節(jié)點，其中所述驅動器放大器經耦合以將 信號供應到所述輸出節(jié)點上且供應到所述輸出端子上，其中所述POIAC包括電感器、第一 電容器和第一電阻器，其中所述電感器和第一電容器串聯(lián)耦合在一起，其中所述電感器具 有以亨利為單位的電感L，其中所述第一電容器具有以法拉為單位的電容C，且其中L/C的 比率大于50 ；以及阻抗匹配網絡，其將所述第二集成電路的所述輸出端子耦合到所述第一集成電路的所 述輸入端子。
17.根據權利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述第一電容器為以數(shù)字方式控制的可變電容 器，且其中所述第一電阻器為以數(shù)字方式控制的可變電阻器。
18.根據權利要求16所述的系統(tǒng)，其中所述POIAC進一步包括第二電容器和第二電阻 器，其中所述第二電容器和所述第二電阻器在所述電感器的引線與接地節(jié)點之間串聯(lián)耦合 在一起，且其中所述第一電容器和所述第一電阻器在所述電感器的所述引線與所述接地節(jié) 點之間串聯(lián)耦合在一起。
19.一種方法，其包含提供串聯(lián)耦合在一起的電感器和電容器，以使得所述電感器和電容器適于設定驅動器 放大器輸出節(jié)點的輸出阻抗，其中所述電感器具有以亨利為單位的電感L，其中所述電容器 為以數(shù)字方式控制的電容器，所述電容器具有以法拉為單位的電容C，其中L/C的比率大于 50，且其中將所述電感器和所述電容器與耦合到所述驅動器放大器輸出節(jié)點的驅動器放大 器一起集成到集成電路上。
20.根據權利要求19所述的方法，其進一步包含提供適于接收多位數(shù)字值的多個導體，其中所述多位數(shù)字值至少部分地確定所述輸出 阻抗的量值。
21.根據權利要求20所述的方法，其中所述多位數(shù)字值指示多個功率設定中的一者。
22.根據權利要求20所述的方法，其中所述多位數(shù)字值指示多個通信頻帶中的一者。
23.根據權利要求19所述的方法，其進一步包含提供適于接收模擬電壓信號的導體，其中所述模擬電壓信號至少部分地確定所述輸出 阻抗的量值。
24.根據權利要求19所述的方法，其進一步包含提供輸出數(shù)字信息的過程檢測器，其中所述數(shù)字信息至少部分地確定所述輸出阻抗的量值。
25.一種方法，其包含使用串聯(lián)耦合在一起的電感器和電容器，以使得所述電感器和電容器適于設定驅動器 放大器輸出節(jié)點的輸出阻抗，其中所述電感器具有以亨利為單位的電感L，其中所述電容器 為以數(shù)字方式控制的電容器，所述電容器具有以法拉為單位的電容C，其中L/C的比率大于 50，且其中將所述電感器和所述電容器與耦合到所述驅動器放大器輸出節(jié)點的驅動器放大器一起集成到集成電路上。
26.根據權利要求25所述的方法，其進一步包含在功率放大器集成電路的輸入節(jié)點處進行阻抗匹配，其中所述驅動器放大器輸出節(jié)點 經由匹配網絡而耦合到所述功率放大器集成電路的所述輸入節(jié)點。
27.一種集成電路，其包含端子；驅動器放大器，其具有輸出節(jié)點，且適于將信號供應到所述輸出節(jié)點上且從所述端子 供應到所述集成電路外；以及用于提供對所述輸出節(jié)點的輸出阻抗的可編程調節(jié)的裝置，其中所述裝置接收多位數(shù) 字功率設定值和多位數(shù)字通信頻帶值，其中所述多位數(shù)字功率設定值和所述多位數(shù)字通信 頻帶值至少部分地確定所述輸出阻抗。
28.根據權利要求27所述的電路，其中所述裝置包括用于提供與電容C串聯(lián)的電感L的裝置，其中所述電感L以亨利為單位，其中所述電容 C以法拉為單位，且其中L/C的比率大于50。
29.一種存儲于處理器可讀媒體上的處理器可執(zhí)行指令集，其中所述處理器可執(zhí)行指 令集用于執(zhí)行以下步驟(a)將數(shù)字信息傳送到耦合到放大器的輸出節(jié)點的可編程輸出阻抗調節(jié)電路 (POIAC)，其中所述數(shù)字信息至少部分地確定所述輸出節(jié)點的輸出阻抗，其中所述POIAC包 括電感器、電容器和電阻器，其中所述電感器和電容器串聯(lián)耦合在一起，其中所述電感器具 有以亨利為單位的電感L，其中所述電容器具有以法拉為單位的電容C，其中L/C的比率大 于50。
30.根據權利要求29所述的處理器可執(zhí)行指令集，其中所述處理器可讀媒體為第一集 成電路的一部分，且其中所述POIAC為第二集成電路的一部分，且其中所述數(shù)字信息在(a) 中被從所述第一集成電路傳送到所述第二集成電路。
全文摘要
集成電路中的驅動器放大器適合于將信號驅動到輸出節(jié)點上，且穿過輸出端子并穿過匹配網絡到達功率放大器。所述集成電路內的新穎的可編程輸出阻抗調節(jié)電路(POIAC)耦合到所述輸出節(jié)點，并影響向所述輸出端子內窺視的輸出阻抗。當所述輸出阻抗原本將改變(例如，歸因于驅動器放大器功率增益改變)時，所述POIAC調節(jié)其對所述輸出節(jié)點加負載的方式，以使得所述輸出阻抗保持大體上恒定。所述POIAC使用串聯(lián)連接的電感器和電容器L-C-R電路來對所述輸出節(jié)點加負載，借此減小執(zhí)行與功率放大器的多頻帶阻抗匹配所需的電容量和裸片面積。通過視所述POIAC接收到的通信頻帶信息而改變所述L-C-R電路中的有效電容來實現(xiàn)多頻帶操作。
文檔編號H03F1/56GK102106081SQ200980129340
公開日2011年6月22日 申請日期2009年7月30日 優(yōu)先權日2008年7月30日
發(fā)明者柯金書, 阿爾溫德·基爾蒂 申請人:高通股份有限公司