專利名稱：自偏置電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文總體涉及電子電路，具體地說，涉及自偏置電路。
背景技術(shù)：
個(gè)人電子設(shè)備包括MP3便攜式媒體播放器、蜂窩電話和智能電話。設(shè)備的便利性部分地源于其尺寸小卻能提供的功能。因?yàn)檫@些設(shè)備是電池供電的，因此可以在尺寸與在需要更換電池以前的工作時(shí)間量之間進(jìn)行設(shè)計(jì)折衷?？v然期望使設(shè)備保持其一樣的小尺寸或者甚至將其做得更小，但是仍期望繼續(xù)在這些設(shè)備中提供更多的功能
實(shí)用新型內(nèi)容
本文總體涉及電子電路。自偏置電路的示例包括放大器電路和檢測電路。放大器電路包括高壓電源軌、低壓電源軌和輸出級(jí)。檢測電路被電連接到放大器的輸出級(jí)并且當(dāng)輸出級(jí)處的輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)生成一指示。放大器電路進(jìn)一步包括偏置電路，該偏置電路被配置為當(dāng)輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值時(shí)使用第一偏置電流值來偏置放大器電路并且當(dāng)輸出電壓超過預(yù)定的輸出電壓閾值時(shí)使用第二偏置電流值來偏置放大器電路。該節(jié)旨在提供對(duì)本專利申請的主題的概述，而不旨在提供對(duì)本實(shí)用新型的排他性或窮舉性解釋。本文包括具體實(shí)施方式
以提供與本專利申請有關(guān)的其它信息。

在附圖(其不一定按比例繪制)中，相似的數(shù)字可以描述不同的視圖中的類似的部件。具有不同字母后綴的相似數(shù)字可以表示類似部件的不同例子。附圖以舉例說明而非限制的方式大體示出了本文中討論的各個(gè)實(shí)施例。圖I是實(shí)現(xiàn)放大器的方法的示例的流程圖。圖2是提供具有動(dòng)態(tài)電流升壓的放大器的設(shè)備的框圖。圖3是放大器電路的示例的各部分的示意圖。圖4示出了電流鏡電路的示例。
具體實(shí)施方式
本文總體涉及電子放大器，具體地說，涉及減少用于操作放大器的能量需求。放大器可以用于驅(qū)動(dòng)低阻抗負(fù)載(例如，一副用于個(gè)人電子設(shè)備的耳機(jī))?？梢栽谙蚍糯笃魈峁┳阋砸宰钚∈д骝?qū)動(dòng)負(fù)載的能量與使操作放大器所需的功率量最小化之間進(jìn)行設(shè)計(jì)折衷。圖I是實(shí)現(xiàn)使能量消耗最小化并且還使放大器輸出端處的信號(hào)失真最小化的放大器的方法100的示例的流程圖。在方框105處，使用第一偏置電流值來偏置放大器。偏置電流可以用于設(shè)置放大器中的一個(gè)或多個(gè)晶體管的工作區(qū)。在方框110處，監(jiān)控放大器的輸出電壓。在方框115處，當(dāng)檢測到輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，在輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)使用第二偏置電流值來偏置放大器。因此，第二偏置電流可以大于第一或者靜態(tài)的偏置電流以提供增大的驅(qū)動(dòng)。增大的驅(qū)動(dòng)減小了正在由放大器驅(qū)動(dòng)的負(fù)載處的失真。當(dāng)負(fù)載處正在進(jìn)行的操作需要增大的驅(qū)動(dòng)電流時(shí)，提供增大的驅(qū)動(dòng)電流，并且該增大的驅(qū)動(dòng)電流通常處于較低的功耗狀態(tài)。因此，放大器提供了足以以最小失真驅(qū)動(dòng)負(fù)載的功率，并且當(dāng)輸出級(jí)不需要該功率時(shí)，減小放大器所使用的能量。圖2是提供具有動(dòng)態(tài)電流升壓的放大器的設(shè)備200的框圖。設(shè)備200包括放大器電路205和檢測電路210。檢測電路210可以電連接到放大器電路205的輸出級(jí)。檢測電路210在輸出級(jí)處的輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)生成一指示(例如，信號(hào)或邏輯電平的改變)。圖3是放大器電路305的示例的各部分的示意圖。放大器電路305包括高壓電源軌310、低壓電源軌315和輸出級(jí)320。放大器電路305還包括至少一個(gè)偏置電路325。偏置電路325提供偏置電流以設(shè)置放大器電路305的增益和頻率響應(yīng)。偏置電流設(shè)置輸出·設(shè)備的跨導(dǎo)(gm)并且設(shè)置放大器電路305的開環(huán)增益。偏置電路325能夠使用多個(gè)偏置電流來偏置放大器電路305。在一些不例中，偏置電路325包括電流參考電路330和電流鏡電路。電流鏡電路鏡像參考電流的倍數(shù)作為偏置電流。通常，偏置電路325向輸出級(jí)提供第一或靜態(tài)偏置電流作為鏡像電流。偏置電路325可以改變(例如，增大)參考電流的倍數(shù)以生成第二偏置電流。例如，電流參考電路330可以包括兩個(gè)電流宿(或電流源)。當(dāng)開關(guān)SWl和/或SW2閉合時(shí)，將額外的電流鏡像到輸出級(jí)。改變偏置電流有效地重新偏置放大器電路以改變放大器增益。如果第二偏置電流值大于第一偏置電流值，則靜態(tài)輸出級(jí)電流增大，輸出設(shè)備的gm增大，并且因此放大器的開環(huán)增益增大。因?yàn)檩敵黾?jí)320已增大偏置電流，因此增大偏置電路325的電流導(dǎo)致在由放大器電路305驅(qū)動(dòng)的負(fù)載處看到減小的失真。因此，當(dāng)使用第一偏置電流偏置放大器電路305時(shí)，放大器電路305可以看作具有更高的失真模式，而當(dāng)使用第二偏置電流偏置放大器電路305時(shí)，放大器電路305可以看作具有更低的失真模式。在一些示例中，模式可以由用戶來選擇。圖2中的設(shè)備200可以包括諸如觸發(fā)器電路或控制寄存器等存儲(chǔ)器元件。對(duì)存儲(chǔ)器元件進(jìn)行編程可以啟用或禁用開關(guān)以改變偏置電流量。當(dāng)輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值時(shí)，偏置電路225使用第一偏置電流值來偏置放大器電路205，當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，偏置電路225使用第二偏置電流值來偏置放大器電路。在一些示例中，檢測電路210包括比較器電路240，該比較器電路240在輸出電壓超過特定的參考電壓時(shí)提供指示。根據(jù)需要，可以將參考電壓設(shè)置為任意切換點(diǎn)(例如，設(shè)置電壓或者最大電壓擺動(dòng)的百分比)。如前參照圖3所述，偏置電路325可以增大輸出級(jí)320中的參考電流的倍數(shù)以生成第二偏置電流。一種增大參考電流的倍數(shù)的方式是增大該參考電流。例如，電流參考電路330可以包括多個(gè)電流參考，這多個(gè)電流參考至少包括第一電流參考和第二電流參考。電流參考可以包括電流宿和/或電流源，如圖3所示。在輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值時(shí)，電流參考電路330在放大器電路305的電路節(jié)點(diǎn)340和/或電路節(jié)點(diǎn)345處提供第一參考電流，以提供第一偏置電流。在輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，電流參考電路330 (例如，通過激活開關(guān)SWl和SW2)將第二電流參考切換到放大器電路的電路節(jié)點(diǎn)以生成第二偏置電流。這向輸出級(jí)提供了額外的偏置電流。另一種增大偏置電流的方式是改變鏡像電流的比率。電流是根據(jù)電流鏡電路中的晶體管的密度(dimension)來鏡像的。改變晶體管的有效密度可以改變鏡像電流的比率。圖4示出了電流鏡電路的示例。電流鏡電路包括多個(gè)晶體管。將參考電流Ikef施加于晶體管Ml。晶體管M2鏡像Ml中的電流以設(shè)置偏置電流IB。M2中的電流是根據(jù)M2和Ml的密度的比率來鏡像的。改變這兩種晶體管中的一種的密度就改變了鏡像電流。在所示的示例中，閉合開關(guān)SW中的一個(gè)或多個(gè)增加了晶體管，從而有效地改變了晶體管M2的密度，這改變了電流鏡像的比率。根據(jù)一些示例,可以將偏置電流調(diào)節(jié)為各種偏置電流值。返回圖2,偏置電路225可以與在輸出級(jí)處測量的輸出電壓成比例地增大輸出級(jí)中的參考電流的倍數(shù)。其結(jié)果是可·以更連續(xù)地而不是以離散的步驟來調(diào)節(jié)偏置電流。在某些示例中，檢測電路210包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)電路。從輸出電壓電平轉(zhuǎn)換的數(shù)字值可以(例如，作為解碼器)用于啟用多個(gè)晶體管中的一個(gè)或多個(gè)以生成偏置電流。如果輸出電壓在切換點(diǎn)周圍徘徊，則偏置電流可能會(huì)在第一偏置電流值與第二偏置電流值之間重復(fù)地切換。為了避免這種切換，當(dāng)?shù)诙秒娏髦当粏⒂脮r(shí)，其可以在特定的(例如，編程的)時(shí)間段內(nèi)保持啟用。在一些示例中，設(shè)備200包括電連接到檢測電路210的定時(shí)器電路245和邏輯電路250。定時(shí)器電路245在從檢測電路210接收到輸出電壓超過閾值的指示時(shí)，定時(shí)一特定的持續(xù)時(shí)間。邏輯電路250在特定的持續(xù)時(shí)間的定時(shí)期間，啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路205的偏置。在該持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，如果放大器電路205的輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值，則邏輯電路啟用使用第一偏置電流對(duì)放大器電路的偏置。如果在該持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)放大器電路205的輸出電壓仍然超過特定的輸出電壓閾值，則邏輯電路250重啟(例如，重置)定時(shí)器電路245以再次定時(shí)該特定的持續(xù)時(shí)間，并且啟用或再次啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路205的偏置。另一種避免當(dāng)輸出電壓在切換點(diǎn)周圍徘徊時(shí)進(jìn)行切換的方法是在切換點(diǎn)電壓周圍實(shí)現(xiàn)滯后。例如，當(dāng)輸出電壓超過第一特定的輸出電壓閾值時(shí)，可以使用第二偏置電流值來偏置放大器電路205。當(dāng)輸出電壓變?yōu)樾∮诘诙囟ǖ妮敵鲭妷洪撝禃r(shí)，可以使用第一偏置電流值來偏置放大器電路205。第二特定的輸出電壓閾值小于第一特定的輸出電壓閾值。因此，切換到增大的偏置電流的跳動(dòng)(tripping)點(diǎn)高于返回到靜態(tài)偏置點(diǎn)的跳動(dòng)點(diǎn)。避免切換的另一種方法是通過定時(shí)的持續(xù)時(shí)間將滯后與切換相結(jié)合。例如，定時(shí)器電路245在輸出電壓超過第一特定的輸出電壓閾值時(shí)開始定時(shí)一特定的持續(xù)時(shí)間，并且邏輯電路250針對(duì)該特定的持續(xù)時(shí)間啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路的偏置。為了實(shí)現(xiàn)放大器電路205的偏置的滯后，邏輯電路250在持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)當(dāng)輸出電壓小于第二特定的輸出電壓閾值時(shí)，啟用使用第一偏置電流對(duì)放大器電路205的偏置，并且在持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)當(dāng)輸出電壓超過第二特定的輸出電壓閾值時(shí)，重啟定時(shí)器電路以再次定時(shí)該特定的持續(xù)時(shí)間并且啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路的偏置。根據(jù)一些示例，放大器電路可以使用多個(gè)電壓電源軌。在一些示例中，設(shè)備200包括電連接到高壓電源軌的電壓轉(zhuǎn)換器電路255。電壓轉(zhuǎn)換器電路255在輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，生成高電源電壓并且增大放大器電路的高電源電壓軌與低電源電壓軌之間的差。電源軌的增大的差以及增大的偏置電流增大了放大器電路205的動(dòng)態(tài)范圍。在一些示例中，設(shè)備200包括電連接到低壓電源軌的電荷泵電路260，并且電壓轉(zhuǎn)換器電路255包括升壓轉(zhuǎn)換器電路。電荷泵電路260將高電源電壓逆變以生成低電源電壓。為了增大電源軌的差，電壓轉(zhuǎn)換器電路255在輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)增大高電源電壓，并且電荷泵電路將增大的高電源電壓逆變以為低電源電壓提供增大的幅度。根據(jù)一些示例，放大器電路205被包含在集成電路中。在某些示例中，集成電路被包含在蜂窩電話或智能電話中。在某些示例中，集成電路被包含在個(gè)人媒體播放器中，例如，MP3 (MPEG-2音頻播放器3)播放器。在某些示例中，放大器電路205是音頻耳機(jī)放大器電路，輸出級(jí)生成包括音頻范圍內(nèi)的信號(hào)頻率的輸出信號(hào)。音頻放大器有時(shí)用于向諸如換能器或揚(yáng)聲器等低阻抗負(fù)載提供功率，以例如生成聲音。在某些不例中，負(fù)載265的阻抗小于一百歐姆(100Ω)。將放大·器電路205的偏置電流增大到第二偏置電流值可以減小負(fù)載265處的輸出信號(hào)的諧波失真。在某些示例中，放大器電路205的輸出級(jí)被電連接到可連接到音頻插頭的音頻插孔。補(bǔ)充注釋示例I包括具有放大器電路和檢測電路的主題(例如，裝置)。放大器電路包括高壓電源軌、低壓電源軌和輸出級(jí)。檢測電路被電連接到放大器輸出級(jí)，并且被配置為當(dāng)輸出級(jí)處的輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)生成一指示。放大器電路進(jìn)一步包括偏置電路，該偏置電路被配置為當(dāng)輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值時(shí)使用第一偏置電流值偏置放大器電路，并且當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)使用第二偏置電流值偏置放大器電路。在示例2中，示例I的偏置電路可以可選擇地包括電流參考電路和電流鏡電路，該電流鏡電路被配置為在輸出級(jí)中鏡像參考電流的倍數(shù)，并且該偏置電路可以可選擇地被配置為增大輸出級(jí)中的參考電流的倍數(shù)以生成第二偏置電流。在示例3中，示例I和示例2中的一個(gè)或任意組合的偏置電路可以可選擇地被配置為以與輸出級(jí)處測量的輸出電壓成比例的方式增大輸出級(jí)中的參考電流的倍數(shù)。在示例4中，示例2和示例3中的一個(gè)或任意組合的電流鏡電路可選擇地包括多個(gè)晶體管，這多個(gè)晶體管包括用于鏡像放大器的輸出級(jí)的電路節(jié)點(diǎn)處的參考電流的第一晶體管，電流鏡電路可以可選擇地被配置為將一個(gè)或多個(gè)額外的晶體管切換到電路節(jié)點(diǎn)上以生成第二偏置電流。在示例5中，示例I至4中的一個(gè)或任意組合的偏置電路可以可選擇地包括電流參考電路和電流鏡電路，該電流鏡電路被配置為在輸出級(jí)中鏡像參考電流的倍數(shù)，并且該偏置電路可以可選擇地被配置為增大參考電流以生成第二偏置電流。在示例6中，示例5的電流參考電路可以可選擇地包括多個(gè)電路參考，這多個(gè)電路參考包括第一電流參考和第二電流參考，并且其中，電流參考電路被配置為在輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值時(shí)，在放大器電路的電路節(jié)點(diǎn)處提供第一參考電流以提供第一偏置電流，并且當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，將第二電流參考切換到放大器電路的電路節(jié)點(diǎn)以生成第二偏置電流。[0039]在示例7中，示例I至6中的一個(gè)或任意組合的主題可以可選擇地包括定時(shí)器電路和邏輯電路。定時(shí)器電路可以被電連接到檢測電路，并且被配置為在從檢測電路接收到指示時(shí)定時(shí)一特定的持續(xù)時(shí)間。邏輯電路可以可選擇地被配置為針對(duì)特定的持續(xù)時(shí)間啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路的偏置，在持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值時(shí)，啟用使用第一偏置電流對(duì)放大器電路的偏置，并且在持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，重置定時(shí)器電路以再次定時(shí)該特定的持續(xù)時(shí)間，并且啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路的偏置。在示例8中，示例I至6中的一個(gè)或任意組合的主題可以可選擇地包括定時(shí)器電路和邏輯電路。定時(shí)器電路可以可選擇地電連接到檢測電路，并且被配置為當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，定時(shí)一特定的持續(xù)時(shí)間，其中，特定的輸出電壓閾值是第一特定的輸出電壓閾值。邏輯電路可以可選擇地被配置為針對(duì)特定的持續(xù)時(shí)間啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路的偏置，在持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)輸出電壓小于第二特定的輸出電壓閾值時(shí)，啟用使用第一偏置電流對(duì)放大器電路的偏置，其中，第二特定的輸出電壓閾值小于第一特定的輸出電壓閾值，并且在持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)輸出電壓超過第二特定的輸出電壓閾值時(shí)，重置定時(shí)器電路以再次定時(shí)該特定的持續(xù)時(shí)間，并且啟用使用第二偏置電流對(duì)放大器電路的偏置。在示例9中，示例I至8中的一個(gè)或任意組合的主題可以可選擇地包括電壓轉(zhuǎn)換器電路，該電壓轉(zhuǎn)換器電路被電連接到高壓電源軌并且被配置為生成高電源電壓。電壓轉(zhuǎn)換器電路可以可選擇地被配置為當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，增大放大器電路的高電源電壓軌與低電源電壓軌之間的差。在示例10中，示例9的主題可以可選擇地包括電連接到低壓電源的電荷泵電路。電荷泵電路可以可選擇地被配置為將高電源電壓逆變以生成低電源電壓，并且電壓轉(zhuǎn)換器電路可以可選擇地被配置為當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)增大高電源電壓。在示例11中，示例I至10中的一個(gè)或任意組合的檢測電路可以可選擇地包括比較器電路，該比較器電路被配置為當(dāng)輸出電壓超過特定的參考電壓時(shí)提供指示。在示例12中，示例I至11中的一個(gè)或任意組合的檢測電路可以可選擇地包括比較器電路，該比較器電路被配置為當(dāng)輸出電壓超過高壓電源軌與低壓電源軌之間的電壓差的特定百分比時(shí)提供指示。在示例13中，示例1至12中的一個(gè)或任意組合的主題可以可選擇地包含在集成電路中。示例14可以包括示例I至13中的一個(gè)或任意組合的主題(例如，用于執(zhí)行操作的方法、模塊，或者包括當(dāng)由機(jī)器執(zhí)行時(shí)使得機(jī)器執(zhí)行操作的指令的機(jī)器可執(zhí)行介質(zhì))或者可以可選擇地與示例I至13中的一個(gè)或任意組合的主題相結(jié)合，其包括使用第一偏置電流值來偏置放大器，監(jiān)控放大器的輸出電壓，檢測到輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值，以及當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，使用第二偏置電流值來偏置放大器。在示例15中，示例14的使用第二偏置電流值來偏置放大器可以選擇地包括使用與所測量的輸出電壓的改變成比例的第二偏置電流值來偏置放大器。在示例16中，示例14和15中的一個(gè)或任意組合的偏置放大器可以可選擇地包括通過增大用于偏置放大器的輸出級(jí)的鏡像電流的比率來生成第二偏置電流。[0049]在示例17中，示例14至16中的一個(gè)或任意組合的偏置放大器可以可選擇地包括鏡像參考電流以在輸出級(jí)中生成偏置電流，以及增大參考電流以增大輸出級(jí)中的偏置電流。在示例18中，示例14至17中的一個(gè)或任意組合的偏置放大器可以可選擇地包括當(dāng)檢測到輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，針對(duì)特定的持續(xù)時(shí)間使用第二偏置電流值來偏置放大器，在持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，檢測輸出電壓是否超過特定的輸出電壓閾值，以及當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，重新開始特定的持續(xù)時(shí)間。在示例19中，示例14至18中的一個(gè)或任意組合的主題可以可選擇地包括當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，增大放大器的高電源電壓與低電源電壓之間的差。在示例20中，示例14至19中的一個(gè)或任意組合的主題可以可選擇地包括使用輸出級(jí)生成輸出信號(hào)，其中，輸出信號(hào)包括音頻范圍內(nèi)的信號(hào)頻率。使用第一偏置電流來偏置放大器可以可選擇地包括偏置放大器的輸出級(jí)以驅(qū)動(dòng)具有小于一百歐姆(100Ω)的阻抗的負(fù)載，并且使用第二偏置電流來偏置放大器可以可選擇地包括增大放大器的偏置電·流以減小負(fù)載處的輸出信號(hào)的諧波失真。示例21可以包括示例I至20中的任意一個(gè)或多個(gè)的任意部分的任意部分或組合或者可以與示例I至20中的任意一個(gè)或多個(gè)的任意部分的任意部分或組合相結(jié)合，以包括如下主題，該主題可以包括用于執(zhí)行示例I至20的功能中的任意一個(gè)或多個(gè)的模塊或者包括當(dāng)由機(jī)器執(zhí)行時(shí)使該機(jī)器執(zhí)行示例I至20的功能中的任意一個(gè)或多個(gè)的指令的機(jī)器可讀介質(zhì)。可以以任意排列或組合來結(jié)合這些非限制性的示例。上述詳細(xì)說明書參照了附圖，附圖也是所述詳細(xì)說明書的一部分。附圖以圖解的方式顯示了可應(yīng)用本實(shí)用新型的具體實(shí)施例。這些實(shí)施例在本實(shí)用新型中被稱作“示例”。本實(shí)用新型所涉及的所有出版物、專利及專利文件全部作為本實(shí)用新型的參考內(nèi)容，盡管它們是分別加以參考的。如果本實(shí)用新型與參考文件之間存在用途差異，則將參考文件的用途視作本實(shí)用新型的用途的補(bǔ)充，若兩者之間存在不可調(diào)和的差異，則以本實(shí)用新型的用途為準(zhǔn)。在本實(shí)用新型中，與專利文件通常使用的一樣，術(shù)語“一”或“某一”表示包括一個(gè)或多個(gè)，但其他情況或在使用“至少一個(gè)”或“一個(gè)或多個(gè)”時(shí)應(yīng)除外。在本實(shí)用新型中，除非另外指明，否則使用術(shù)語“或”指無排他性的或者，使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”以及“A和B”。在所附權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“在其中”等同于各個(gè)術(shù)語“包括”和“其中”的通俗英語。同樣，在下面的權(quán)利要求中，術(shù)語“包含”和“包括”是開放性的，即，系統(tǒng)、裝置、物品或步驟包括除了權(quán)利要求中這種術(shù)語之后所列出的那些元件以外的部件的，依然視為落在該條權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。而且，在下面的權(quán)利要求中，術(shù)語“第一”、“第二”和“第三”等僅僅用作標(biāo)簽，并非對(duì)對(duì)象有數(shù)量要求。本實(shí)用新型所述的方法示例可至少部分地由機(jī)器或電腦執(zhí)行。上述說明的作用在于解說而非限制。例如，上述示例(或示例的一個(gè)或多個(gè)方面)可結(jié)合使用?？梢栽诶斫馍鲜稣f明書的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有技術(shù)的某種常規(guī)技術(shù)來執(zhí)行其他實(shí)施例。遵照37C.F.R. § 1.72(b)的規(guī)定提供摘要，允許讀者快速確定本技術(shù)公開的性質(zhì)。提交本摘要時(shí)要理解的是該摘要不用于解釋或限制權(quán)利要求的范圍或意義。同樣，在上面的具體實(shí)施方式
中，各種特征可歸類成將本公開合理化。這不應(yīng)理解成未要求的公開特征對(duì)任何權(quán)利要求必不可少。相反，本實(shí)用新型的主題可在于的特征少于特定公開的實(shí)施例的所有特征。因此，下面的權(quán)利要求據(jù)此并入具體實(shí)施方式
中，每個(gè)權(quán)利要求均作為一個(gè)單 獨(dú)的實(shí)施例。應(yīng)參看所附的權(quán)利要求，以及這些權(quán)利要求所享有的等同物的所有范圍，來確定本實(shí)用新型的范圍。
權(quán)利要求1.一種自偏置電路，其特征在于，包括 放大器電路，其包括高壓電源軌、低壓電源軌和輸出級(jí)；以及 檢測電路，其被電連接到所述放大器的輸出級(jí)，并且被配置為當(dāng)所述輸出級(jí)處的輸出電壓超出特定的輸出電壓閾值時(shí)生成一指示， 其中，所述放大器電路進(jìn)一步包括偏置電路，該偏置電路被配置為 當(dāng)所述輸出電壓小于所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，使用第一偏置電流來偏置所述放大器電路；以及 當(dāng)所述輸出電壓超過所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，使用第二偏置電流值來偏置所述放大器電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的自偏置電路， 其中，所述偏置電路包括電流參考電路和電流鏡電路，所述電流鏡電路被配置為在所述輸出級(jí)中鏡像參考電流的倍數(shù)；并且 其中，所述偏置電路被配置為增大所述輸出級(jí)中的所述參考電流的倍數(shù)以生成所述第二偏置電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2中任一項(xiàng)所述的自偏置電路，其中，所述偏置電路被配置為以與在所述輸出級(jí)處測量的輸出電壓成比例的方式增大所述輸出級(jí)中的所述參考電流的倍數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中任一項(xiàng)所述的自偏置電路， 其中，所述電流鏡電路包括多個(gè)晶體管，所述多個(gè)晶體管包括鏡像所述放大器的輸出級(jí)的電路節(jié)點(diǎn)處的參考電流的第一晶體管；以及 其中，所述電流鏡電路被配置為將一個(gè)或多個(gè)額外的晶體管切換到所述電路節(jié)點(diǎn)上以生成所述第二偏置電流。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的自偏置電路， 其中，所述偏置電路包括電流參考電路和電流鏡電路，所述電流鏡電路被配置為在所述輸出級(jí)中鏡像參考電流的倍數(shù)；并且 其中，所述偏置電路被配置為增大所述參考電流以生成所述第二偏置電流。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的自偏置電路，其中，所述電流參考電路包括多個(gè)電流參考，所述多個(gè)電流參考包括第一電流參考和第二電流參考，并且其中，所述電流參考電路被配置為 當(dāng)所述輸出電壓小于所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，在所述放大器電路的電路節(jié)點(diǎn)處提供第一參考電流以提供所述第一偏置電流；以及 當(dāng)所述輸出電壓超過所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，將第二電流參考切換到所述放大器電路的所述電路節(jié)點(diǎn)以生成所述第二偏置電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述的自偏置電路，包括 定時(shí)器電路，其被電連接到所述檢測電路，其中，所述定時(shí)器電路被配置為當(dāng)從所述檢測電路接收到所述指示時(shí)定時(shí)一特定的持續(xù)時(shí)間；以及邏輯電路，其被配置為 針對(duì)所述特定的持續(xù)時(shí)間，啟用使用所述第二偏置電流對(duì)所述放大器電路的偏置；在所述持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)所述輸出電壓小于所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，啟用使用所述第一偏置電流對(duì)所述放大器電路的偏置；以及在所述持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)所述輸出電壓超過所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，重置所述定時(shí)器電路以再次定時(shí)所述特定的持續(xù)時(shí)間，并且啟用使用所述第二偏置電流對(duì)所述放大器電路的偏置。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng) 所述的自偏置電路，包括 定時(shí)器電路，其被電連接到所述檢測電路，其中，所述定時(shí)器電路被配置為當(dāng)所述輸出電壓超過所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，定時(shí)一特定的持續(xù)時(shí)間，并且其中，所述特定的輸出電壓閾值是第一特定的輸出電壓閾值；以及 邏輯電路，其被配置為 針對(duì)所述特定的持續(xù)時(shí)間，啟用使用所述第二偏置電流對(duì)所述放大器電路的偏置； 在所述持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)所述輸出電壓小于第二特定的輸出電壓閾值時(shí)，啟用使用所述第一偏置電流對(duì)所述放大器電路的偏置，其中，所述第二特定的輸出電壓閾值小于所述第一特定的輸出電壓閾值；以及 在所述持續(xù)時(shí)間結(jié)束時(shí)，當(dāng)所述輸出電壓超過所述第二特定的輸出電壓閾值時(shí)，重置所述定時(shí)器電路以再次定時(shí)所述特定的持續(xù)時(shí)間，并且啟用使用所述第二偏置電流對(duì)所述放大器電路的偏置。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中任一項(xiàng)所述的自偏置電路，包括 電壓轉(zhuǎn)換器電路，其被電連接到所述高壓電源軌，并且被配置為生成高電源電壓， 其中，所述電壓轉(zhuǎn)換器電路被配置為當(dāng)所述輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)，增大所述放大器電路的所述高壓電源軌與所述低壓電源軌之間的差。
10.根據(jù)權(quán)利要求I至9中任一項(xiàng)所述的自偏置電路，包括 電荷泵電路，其被電連接到所述低壓電源，其中，所述電荷泵電路被配置為將所述高電源電壓進(jìn)行逆變以生成所述低電源電壓，以及 其中，所述電壓轉(zhuǎn)換器電路被配置為當(dāng)所述輸出電壓超過所述特定的輸出電壓閾值時(shí)，增大所述高電源電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的自偏置電路，其中，所述檢測電路包括比較器電路，該比較器電路被配置為當(dāng)所述輸出電壓超過特定的參考電壓時(shí)提供所述指示。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至10中任一項(xiàng)所述的自偏置電路，其中，所述檢測電路包括比較器電路，所述比較器電路被配置為當(dāng)所述輸出電壓超過所述高壓電源軌與所述低壓電源軌之間的電壓差的特定百分比時(shí)提供所述指示。
專利摘要本實(shí)用新型涉及自偏置電路。所述自偏置電路包括放大器電路和檢測電路。該放大器電路包括高壓電源軌、低壓電源軌和輸出級(jí)。檢測電路被電連接到放大器的輸出級(jí)，并且在輸出級(jí)處的輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)生成一指示。該放大器電路進(jìn)一步包括偏置電路，該偏置電路被配置為當(dāng)輸出電壓小于特定的輸出電壓閾值時(shí)使用第一偏置電流值來偏置放大器電路，并且當(dāng)輸出電壓超過特定的輸出電壓閾值時(shí)使用第二偏置電流值來偏置放大器電路。
文檔編號(hào)H03F1/32GK202696543SQ20122006892
公開日2013年1月23日 申請日期2012年2月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年2月16日
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