本公開一般地涉及放大器，并且更具體地涉及低噪聲放大器中的增益控制。

背景技術(shù)：

無線通信系統(tǒng)中的無線設(shè)備(例如，蜂窩電話或智能電話)可以發(fā)射和接收數(shù)據(jù)以用于雙向通信。例如，無線設(shè)備可以在頻分雙工(fdd)系統(tǒng)或時分雙工(tdd)系統(tǒng)中操作。無線系統(tǒng)可以包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌l(fā)射機和用于數(shù)據(jù)接收的接收機。因此，無線設(shè)備可以處理模擬信號和數(shù)字信號兩者，以便提供通信和/或數(shù)據(jù)服務(wù)。

無線設(shè)備中的接收機用來接收和解調(diào)所接收的rf信號。典型的接收機包括低噪聲放大器(lna)，以在解調(diào)之前放大所接收的rf信號。對于接收機中的lna，阻抗匹配、隔離和線性度是主要問題。例如，期望lna提供通常為50歐姆的輸入阻抗來匹配接收天線的阻抗。lna還應(yīng)當提供精確的增益控制，使得在解調(diào)之前可以精確地控制應(yīng)用到所接收的rf信號的放大。

不幸的是，常規(guī)lna可以利用數(shù)個外部部件以便提供所期望的輸入阻抗。這增加了由lna所要求的電路面積。此外，由于在常規(guī)lna中對增益的調(diào)整可能影響輸入阻抗，精確的增益控制可能是個問題。

因此，期望具有克服了常規(guī)電路的缺點的低噪聲放大器，該低噪聲放大器在有恒定輸入阻抗的情況下具有增益控制。

附圖說明

圖1示出了用于在無線系統(tǒng)內(nèi)通信的無線設(shè)備中使用的放大電路的一個示例性實施例。

圖2示出了圖1中所示的放大電路的示例性實施例可以在其中操作的三個示例性頻帶組。

圖3示出了放大電路的一個示例性實施例。

圖4示出了用于與圖3中所示的放大電路一起使用的偏置電路的一個示例性實施例。

圖5示出了用于與圖3中所示的放大電路一起使用的偏置電路的一個示例性實施例。

圖6示出了用于與圖3中所示的放大電路一起使用的比較器的一個示例性實施例。

圖7示出了被擴展到包括增益控制的、圖3中所示的放大電路一個詳細的示例性實施例。

圖8圖示了用來設(shè)置圖7中所示的放大電路的增益的電流轉(zhuǎn)向器的示例性操作。

圖9圖示了用來設(shè)置圖7中所示的放大電路的增益的電流切削器的示例性操作。

圖10示出了圖3中所示的放大電路被擴展到包括增益控制的一個詳細的示例性實施例。

圖11圖示了具有圖10中所示的增益控制的放大電路的示例性操作。

圖12示出了由圖7和圖10中所示的放大電路的示例性實施例執(zhí)行的示例性操作。

圖13示出了放大裝置的一個示例性實施例。

具體實施方式

下文所闡述的詳細描述旨在作為本公開的示例性設(shè)計的描述，而不旨在表示可以實踐本公開的僅有的設(shè)計。術(shù)語“示例性”在本文中用來意指“用作示例、實例或說明”。在本文中被描述為“示例性”的任何設(shè)計不一定被解釋為比其他設(shè)計優(yōu)選或有利。詳細描述包括為了提供對本公開的示例性設(shè)計的透徹理解的目的的具體詳細。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明顯的是，本文所描述的示例性設(shè)計可以在沒有這些具體細節(jié)的情況下被實踐。在一些實例中，以框圖形式示出了已知的結(jié)構(gòu)和設(shè)備，以便避免模糊本文所呈現(xiàn)的示例性設(shè)計的新穎性。

圖1示出了用于在無線系統(tǒng)120內(nèi)通信的無線設(shè)備110中使用的放大電路112的一個示例性實施例。無線系統(tǒng)120可以是長期演進(lte)系統(tǒng)、碼分多址(cdma)系統(tǒng)、全球移動通信(gsm)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)(wlan)系統(tǒng)或一些其他無線系統(tǒng)。cdma系統(tǒng)可以實施寬帶cdma(wcdma)、cdma1x、演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(evdo)、時分同步cdma(td-scdma)或一些其他版本的cdma。為了簡單起見，圖1示出了包括兩個基站130和132及一個系統(tǒng)控制器140的無線系統(tǒng)120。一般而言，無線系統(tǒng)120可以包括任何數(shù)目的基站及任何網(wǎng)絡(luò)實體集。

無線設(shè)備110還可以被稱為用戶設(shè)備(ue)、移動站、終端、接入終端、用戶單元、站或其他通信設(shè)備。無線設(shè)備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板計算機、無線調(diào)制解調(diào)器、個人數(shù)字助理(pda)、手持式設(shè)備、膝上型計算機、智能本、上網(wǎng)本、無繩電話、無線本地環(huán)路(wll)站、藍牙設(shè)備或其他通信設(shè)備。無線設(shè)備110可以與無線系統(tǒng)120中的設(shè)備通信。無線設(shè)備110還可以接收來自廣播站(例如，廣播站134)的信號、或者來自一個或多個全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(gnss)中的衛(wèi)星(例如，衛(wèi)星150)的數(shù)據(jù)。無線設(shè)備110可以支持用于無線通信的一種或多種無線電技術(shù)，諸如lte、wcdma、cdma1x、evdo、td-scdma、gsm及802.11。在一個示例性實施例中，無線設(shè)備110包括放大電路112以提供用于與無線設(shè)備110中的各種電路系統(tǒng)一起使用的方法。例如，放大電路112提供針對由無線設(shè)備110中的接收機所接收的信號的放大。放大電路112被設(shè)計為利用比常規(guī)放大器更少的電力和電路面積同時提供可調(diào)整的增益及恒定的輸入阻抗。

圖2示出了無線設(shè)備110的示例性實施例可以在其中操作的三個示例性頻帶組。無線設(shè)備110可以在覆蓋低于1000兆赫茲(mhz)的頻率的低頻帶(lb)、覆蓋從1000mhz到2300mhz的頻率的中頻帶(mb)和/或覆蓋高于2300mhz的頻率的高頻帶(hb)中操作。例如，如圖2中所示的，低頻帶可以覆蓋698mhz到960mhz，中頻帶可以覆蓋1475mhz到2170mhz，以及高頻帶可以覆蓋1300mhz到2690mhz和3400mhz到3800mhz。低頻帶、中頻帶和高頻帶指代三個組的頻帶(或頻帶組)，其中每個頻帶組包括若干頻率帶(或簡單地，“頻帶”)。每個頻帶可以覆蓋高達200mhz。lte版本11支持35個頻帶，其被稱為lte/umts頻帶并在3gppts36.101中列出。

一般而言，可以定義任何數(shù)目的頻帶組。每個頻帶組可以覆蓋任何范圍的頻率，其與圖2中所示的頻率范圍中的任何范圍可以匹配或不匹配。每個頻帶組還可以包括任何數(shù)目的頻帶。在各種示例性實施例中，放大電路112適合于在各種頻帶組內(nèi)使用以放大無線設(shè)備110內(nèi)的信號。

圖3示出了放大電路300的示例性實施例。放大電路300適合于用作圖1中所示的放大電路112。放大電路300包括互補共柵放大器級302、互補共源放大器級304以及累積(summation)電路306。

互補共柵放大器級302包括pmos晶體管308、pmos晶體管310，及nmos晶體管312、nmos晶體管314。單端rf輸入信號在輸入端子316處被接收，輸入端子316被連接到電容器322和324。電容器322被連接到節(jié)點318，節(jié)點318進一步被連接到晶體管308的源極端子。電容器324被連接到節(jié)點320，節(jié)點320進一步被連接到晶體管314的源極端子。節(jié)點318通過電容器326被連接到信號接地并通過變壓器330的第一繞組被連接到電壓電源(vdd)。節(jié)點320通過電容器328并且通過變壓器330的第二繞組被連接到信號接地。變壓器330包括比例為(1:1)的繞組，因為晶體管308和晶體管314的尺寸也被設(shè)定為遞送相同的gm。例如，放大器302的nmos側(cè)和pmos側(cè)被對稱設(shè)計為具有更好的iip2性能。互補共柵放大器級302從節(jié)點348輸出非反相的第一放大輸出信號(rf_outp)。

晶體管308具有連接到第一“p”偏置信號(vbp1)的柵極端子，并且晶體管310具有連接到第二“p”偏置信號(vbp2)的柵極端子。晶體管314具有連接到第一“n”偏置信號(vbn1)的柵極端子，并且晶體管312具有連接到第二“n”偏置信號(vbn2)的柵極端子。

互補共源放大器級304包括pmos晶體管340、pmos晶體管342，及nmos晶體管344、nmos晶體管346。晶體管340具有連接到電容器332的第一端子的柵極端子，且電容器332的第二端子被連接到節(jié)點318。晶體管340的柵極端子被連接到電阻器336的第一端子，且電阻器336的第二端子被連接為接收vbp1偏置信號。晶體管346具有連接到電容器334的第一端子的柵極端子，且電容器334的第二端子被連接到節(jié)點320。晶體管346的柵極端子還被連接到電阻器338的第一端子，且電阻器338的第二端子被連接為接收vbn1偏置信號。晶體管342具有被連接為接收vbp2偏置信號的柵極端子，且晶體管344具有被連接為接收vbn2偏置信號的柵極端子。與輸入信號反相的第二放大輸出信號(rf_outp)從節(jié)點350輸出。

在一個示例性實施例中，電容器332、326、328、334及354具有幾個皮法(pf)的量級的電容值。電阻器336和338具有在20k千歐-40千歐(20k-40k)范圍中的電阻值。在一個示例性實施例中，圖3中所示的晶體管的尺寸被設(shè)定為針對給定的功耗預(yù)算提供選擇的gm的量。例如，放大器電路300被設(shè)計為提供50歐姆的輸入阻抗，因此晶體管314的gm和晶體管308的gm可以被設(shè)計成均為10ms。因此，晶體管346的gm和晶體管340的gm被設(shè)計成均為10ms，以促進由晶體管308和晶體管314產(chǎn)生的任何噪聲或失真的抵消。

累積電路306包括變壓器352，變壓器352具有連接到節(jié)點348以接收第一放大輸出信號的、第一繞組的第一端子，以及連接到節(jié)點350以接收第二放大輸出信號的、第一繞組的第二端子。電容器354被連接到變壓器352的第一繞組的兩端。變壓器352的第二繞組向下變頻混頻器電路(未示出)輸出平衡差分rf信號。在一個示例性實施例中，變壓器352的繞組比取決于所期望的接收機增益和放大器300和下游混頻器被設(shè)計為所提供的增益的量而被設(shè)置，以抑制來自if級(例如，基帶if濾波器)的噪聲。

變壓器352的第一繞組的中心抽頭輸出連接到比較器358的非反相輸入的共模電壓信號(vocm)。比較器359的反相輸入被連接為接收電壓參考信號(vref)。比較器358的輸出端子輸出偏置信號vbn1。在圖6中所示的比較器358的一個示例性實施例中，比較器358還接收和利用偏置信號vbn2來生成其輸出信號。

圖4示出了用于與圖3中所示的放大電路300一起使用的偏置電路400的一個示例性實施例。偏置電路400生成放大電路300中所標識的偏置信號。第一偏置電路包括pmos晶體管402，其具有連接到電阻器406的第一端子的源極端子，并且電阻器406具有連接到電壓電源(vdd)的第二端子。在一個示例性實施例中，電阻器406具有在1千歐到5千歐范圍中的電阻值。晶體管402具有連接到電流源408的第一端子的漏極端子，并且電流源408具有連接到信號接地的第二端子。在一個示例性實施例中，電流源408提供近似0.1毫安的電流。例如，在一個示例性實施例中，電流源408(以及實施例中所示的其他電流源)是操作在飽和區(qū)域中表現(xiàn)為電流源以提供所期望量的電流的nmos晶體管。晶體管402的柵極端子被連接到漏極端子并且還輸出偏置信號vbp2。

第二偏置電路包括nmos晶體管404，其具有連接到電阻器412的第一端子的源極端子，并且電阻器412(例如，1千歐-5千歐)具有連接到信號接地的第二端子。晶體管404具有連接到電流源410的第一端子以接收電流的漏極端子，并且電流源410具有連接到電源電壓(vdd)的第二端子。在一個示例性實施例中，電流源410供應(yīng)近似0.1毫安的電流。晶體管404的柵極端子被連接到源極端子并且還輸出偏置信號vbn2。

圖5示出了用于與圖3中所示的放大電路300一起使用的偏置電路500的一個示例性實施例。偏置電路500生成放大電路300中所標識的偏置信號。偏置電路500包括pmos晶體管502和504。晶體管502具有連接到電源電壓(vdd)的源極端子以及連接到晶體管504的源極端子的漏極端子。晶體管502的柵極端子被連接到晶體管504的漏極端子，并且還輸出偏置信號vbp1。晶體管504的柵極端子接收輸出自圖4中所示的晶體管402的偏置信號vbp2。晶體管504的漏極端子被連接到電流源506的第一端子，并且電流源506具有連接到信號接地的第二端子。在一個示例性實施例中，電流源506供應(yīng)近似0.1毫安的電流。

圖6示出了圖3中所示的比較器358的一個詳細的示例性實施例。比較器358接收vbn2信號、電壓參考信號(vref)及共模電壓信號(vocm)，并生成偏置信號vbn1。在一個示例性實施例中，vref信號具有vdd/2的值。vref信號可以通過使用流過一串電阻器的電流源或通過使用連接在vdd與gnd之間的電阻分壓器來生成。

比較器358包括一對pmos晶體管604、606，其具有連接到電流源602的第一端子以接收電流信號的源極端子。電流源602的第二端子被連接到電源電壓(vdd)。在一個示例性實施例中，電流源602供應(yīng)近似0.2毫安的電流。晶體管604具有被連接為接收電壓參考信號(vref)的柵極端子。晶體管606具有被連接為接收共模電壓信號(vocm)的柵極端子。

晶體管604、606的漏極端子被連接到第一nmos晶體管對608、610的漏極端子。晶體管604、606的漏極端子還被連接到第二nmos晶體管對612、614的柵極端子。晶體管608、610具有連接到晶體管612、614的漏極端子的源極端子。晶體管612、614具有連接到信號接地的源極端子。晶體管612的柵極端子輸出偏置信號vbn1。晶體管608、610的柵極端子接收輸出自圖4中所示的晶體管404的偏置信號vbn2。在一個示例性實施例中，比較器358提供用于由級302、304及累積電路306所形成的閉合反饋環(huán)的所期望量的增益。

圖7示出了被擴展到包括增益控制的放大電路300的一個詳細的示例性實施例。例如，如圖7中所示的，短劃線768將互補共柵放大器級302與互補共源放大器級304分離?；パa共柵放大器級302被擴展到包括電流轉(zhuǎn)向器702，且互補共源放大器級304被擴展到包括電流切削器704?？刂破?64被提供為輸出控制信號來控制電流轉(zhuǎn)向器702和電流切削器704的操作，以設(shè)置圖7中所示的放大電路的增益。為了清楚起見，累積電路306未在圖7中示出，但是作為圖7中所示的放大電路的一部分其如上文所描述的那樣操作。

在一個示例性實施例中，用電流轉(zhuǎn)向器702代替互補共柵放大器級302的晶體管310、312。電流轉(zhuǎn)向器702包括兩組pmos晶體管和兩組nmos晶體管。第一組pmos晶體管包括pmos晶體管706、708和710。晶體管706、708和710具有連接到晶體管308的漏極端子的源極端子且具有連接到節(jié)點756的漏極端子，節(jié)點756還被連接到電阻器758(例如，1千歐-5千歐)的第一端子。(非反相)輸出信號rf_outp從節(jié)點756輸出。晶體管706、708和710具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d1、d2和d3的柵極端子。

第二組pmos晶體管包括pmos晶體管712、714和716。晶體管712、714和716具有連接到晶體管308的漏極端子的源極端子，并且具有連接到節(jié)點760的漏極端子。節(jié)點760被連接到電阻器758的第二端子及電容器762的第一端子，電容器762具有連接到信號接地的第二端子。在一個示例性實施例中，電容器762的尺寸被設(shè)定為在所期望的頻率范圍中提供與下游混頻器可比的阻抗。晶體管712、714和716具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d4、d5和d6的柵極端子。

第一組nmos晶體管包括nmos晶體管718、720和722。晶體管718、720和722具有連接到晶體管314的漏極端子的源極端子，并且具有連接到節(jié)點756的漏極端子。晶體管718、720和722具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d7、d8和d9的柵極端子。

第二組nmos晶體管包括nmos晶體管724、726和728。晶體管724、726和728具有連接到晶體管314的漏極端子的源極端子，并且具有連接到節(jié)點760的漏極端子。晶體管724、726和728具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d10、d11和d12的柵極端子。

在一個示例性實施例中，電流轉(zhuǎn)向器702的nmos和pmos晶體管的晶體管組具有指示晶體管的叉指數(shù)(例如，用于晶體管的乘數(shù))的“m”標示。例如，如果晶體管312具有w(um)的寬度，那么晶體管718的尺寸被設(shè)定為w/4，晶體管720的尺寸被設(shè)定為w/2，以及晶體管722的尺寸被設(shè)定為w/4。因此，該組的尺寸被設(shè)定為針對其所代替的晶體管提供1:2:1的比例。對于電流轉(zhuǎn)向器702的所有晶體管組同樣如此。還應(yīng)當注意的是，可以使用用于晶體管的其他尺寸或比例。

在一個示例性實施例中，用電流切削器704代替互補共源放大器級304的晶體管340、342、344和346。電流切削器704包括可以由控制器764選擇性使能的多個支路。第一支路包括pmos晶體管730和732，以及nmos晶體管734和736。晶體管730具有連接到電源電壓(vdd)的源極端子及連接到晶體管732的源極端子的漏極端子。晶體管730具有連接到電容器332的第一端子的柵極端子。

晶體管732具有連接到晶體管734的漏極端子并連接到節(jié)點754的漏極端子，節(jié)點754輸出放大的輸出信號rf_outn。晶體管730具有連接到控制信號b1的柵極端子，控制信號b1由控制器764生成。

晶體管734具有連接到晶體管736的漏極端子的源極端子。晶體管734具有連接到控制信號b4的柵極端子，控制信號b4由控制器764生成。

晶體管736具有連接到信號接地的源極端子。晶體管736具有連接到電容器334的第一端子的柵極端子。

第二支路包括晶體管738、740、742和744。第三支路包括晶體管746、748、750和752。第二和第三支路與第一支路類似地連接?？刂菩盘朾2和b5控制第二支路，并且控制信號b3和b6控制第三支路。

在一個示例性實施例中，電流切削器704的晶體管支路具有指示用于晶體管的叉指數(shù)(例如，用于晶體管的乘數(shù))的“m”標示。例如，如果晶體管340具有w(um)的寬度，那么晶體管730的尺寸被設(shè)定為w/4，晶體管738的尺寸被設(shè)定為w/2，以及晶體管746的尺寸被設(shè)定為w/4。因此，晶體管的尺寸被設(shè)定為針對其所代替的晶體管提供1:2:1的比例。對于電流切削器704的所有晶體管組同樣如此。還應(yīng)當注意的是，可以使用用于晶體管的其他尺寸或比例。

控制器764包括cpu、處理器、門陣列、硬件邏輯、離散電路、存儲器元件和/或執(zhí)行軟件的硬件中的至少一項。控制器764還被配置為使用通信線766與無線設(shè)備處的其他實體通信，以接收諸如指令、控制信息、數(shù)據(jù)、配置參數(shù)、測量的配置信息和/或其他信息?？刂破?64使用所接收的配置信息來生成控制信號d(n)和b(n)，以控制電流轉(zhuǎn)向器702和電流切削器704的操作來設(shè)置圖7中所示的放大電路的增益。

還應(yīng)當注意的是，圖7中所示的放大電路的輸入阻抗不隨增益設(shè)置的改變而改變。例如，輸入阻抗由表達式[1/(晶體管314的gm+晶體管308的gm)]確定。當增益被改變時，晶體管314和晶體308的操作條件保持與最高增益條件中的完全相同。因此，當增益被改變時，只有來自晶體管314的漏極電流在電流轉(zhuǎn)向器中的晶體管(718、720、722、724、726和728)中間被轉(zhuǎn)向，這不影響輸入阻抗。對于包括晶體管308的pmos側(cè)同樣如此。因此，不管增益如何改變，輸入阻抗保持相同，這提供了精確的增益臺階。下文提供了對控制器764、電流轉(zhuǎn)向器702及電流切削器704如何操作以設(shè)置放大器700的增益的詳細描述。

圖8圖示了電流轉(zhuǎn)向器702設(shè)置圖7中所示的放大電路的增益的操作。在操作期間，控制器764(在圖8中未示出)輸出d(n)控制信號以選擇性地使能或禁用電流轉(zhuǎn)向器702的晶體管。例如，控制器764基于所接收的配置信息來確定控制信號d(n)的狀態(tài)。為了該說明的目的，將假定控制器764輸出要處于激活狀態(tài)中的控制信號d2、d5、d8及d11，以分別使能以粗體示出的晶體管708、714、720和726。剩余的d(n)控制信號被設(shè)置為非激活狀態(tài)，以禁用電流轉(zhuǎn)向器702的剩余晶體管。

當rf輸入轉(zhuǎn)到高電平時，晶體管308可以由偏置信號vbp1使能，并且晶體管314被禁用。當晶體管308由rf輸入和偏置信號vbp1使能時，電流i流過晶體管308并通過兩個信號路徑被轉(zhuǎn)向。電流i1在第一信號路徑中流過被使能的晶體管708，且電流i2在第二信號路徑中流過被使能的晶體管714。電流i1流向節(jié)點756并且可用于輸出。電流i2流向電容器762及信號接地。因此，放大器級302的增益可以通過調(diào)整電流轉(zhuǎn)向器以將電流轉(zhuǎn)向離開輸出節(jié)點756來設(shè)置。當rf輸入轉(zhuǎn)到低電平使得晶體管308被禁用而晶體管314被使能時，類似的操作出現(xiàn)。在這一情況下，電流i1從輸出流過晶體管720，并且與i2相等的電流從電容器762流過晶體管726，以形成流過晶體管314的電流i。

控制器764可以輸出d(n)控制信號以使能或禁用電流轉(zhuǎn)向器702中的任何晶體管，從而作為將通過電流轉(zhuǎn)向器702的晶體管的電流i轉(zhuǎn)向的結(jié)果，可以獲得各種增益設(shè)置。因此，當更多的晶體管被使能為將更多的電流轉(zhuǎn)向到輸出且更少的晶體管被使能將使更少的電流轉(zhuǎn)向到電容器762時，增益增大。當更少的晶體管被使能為將更少的電流轉(zhuǎn)向到輸出且更多的晶體管被使能為將更多的電流轉(zhuǎn)向電容器762時，增益減小。

圖9圖示了電流切削器704設(shè)置圖7中所示的放大電路的增益的操作。在操作期間，控制器764(在圖9中未示出)輸出b(n)控制信號以選擇性地使能或禁用電流切削器704的晶體管的支路。例如，控制器764基于所接收的配置信息來確定控制信號b(n)的狀態(tài)。為了該說明的目的，將假定控制器764輸出要處于激活狀態(tài)中的控制信號b2和b5以分別使能包括以粗體示出的晶體管738、740、742和744的一個支路。剩余的b(n)控制信號被設(shè)置為非激活狀態(tài)，以禁用電流切削器704的晶體管的剩余支路。

當晶體管740和742由b2和b5控制信號使能時，電流ib2可以流過晶體管738、740、742和744。由于剩余的b(n)控制信號將其他支路中的晶體管禁用，電流ib1和ib3被阻止在那些支路中流動。在節(jié)點318處的rf輸入的低(或負)電壓電平期間，晶體管738被使能，并且電流ib2通過晶體管740(由b2使能)流向節(jié)點754并可用于輸出以生成反相的rf_outn信號。節(jié)點320處的rf輸入信號的低(或負)電壓電平將晶體管744禁用，以阻止電流流向信號接地。備選地，在節(jié)點318處的rf輸入的高(或正)電壓電平期間，電流ib2不通過關(guān)斷的晶體管738流向節(jié)點754。然而，節(jié)點320處的rf輸入信號的對應(yīng)的高(或正)電壓電平使能晶體管744，以使得電流ib2從節(jié)點754流向信號接地，從而生成反相的rf_outn信號。

因此，放大器級304的增益可以通過調(diào)整電流切削器704以激活一個或多個支路而使得電流能夠流向輸出節(jié)點756/從輸出節(jié)點756流出而被設(shè)置?？刂破?64可以輸出b(n)控制信號以使能或禁用電流切削器704中的晶體管支路，使得可以獲得各種增益設(shè)置。例如，可以使能或禁用第一、第二及第三支路的任何組合來控制電流ib1、ib2及ib3是否流過其相應(yīng)的支路。此外，當電流切削器704的一個或多個支路被禁用時，導(dǎo)致電流的對應(yīng)節(jié)省。

圖10示出了被擴展到包括增益控制的放大電路300的一個詳細的示例性備選實施例。例如，放大器級302被擴展到包括電流轉(zhuǎn)向器702，如上文所描述的，其操作以設(shè)置互補共柵放大器級302的增益。互補共源放大器級304被擴展到包括電流轉(zhuǎn)向器1000，其操作以與電流轉(zhuǎn)向器702類似地設(shè)置增益。控制器764輸出控制信號d(n)和d’(n)來控制電流轉(zhuǎn)向器702和電流轉(zhuǎn)向器1000的操作。

在一個示例性實施例中，用電流轉(zhuǎn)向器1000代替互補共源放大器級304的晶體管342、344。電流轉(zhuǎn)向器1000包括兩組pmos晶體管和兩組nmos晶體管。第一組pmos晶體管包括晶體管1002、1004和1006。晶體管1002、1004和1006具有連接到晶體管340的漏極端子的源極端子并且具有連接到節(jié)點760的漏極端子，節(jié)點760還被連接到電阻器1026(例如，1千歐-5千歐)的第一端子。反相輸出信號rf_outn從連接到電阻器1026的第二端子的節(jié)點1028輸出。晶體管1002、1004和1006具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d’1、d’2和d’3的柵極端子。

第二組pmos晶體管包括晶體管1008、1010和1012。晶體管1008、1010和1012具有連接到晶體管340的漏極端子的源極端子并且具有連接到節(jié)點1028的漏極端子。節(jié)點1028被連接到電阻器1026的第二端子。晶體管1008、1010和1012具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d’4、d’5和d’6的柵極端子。

第一組nmos晶體管包括晶體管1014、1016和1018。晶體管1014、1016和1018具有連接到晶體管346的漏極端子的源極端子并且具有連接到節(jié)點760的漏極端子。晶體管1014、1016和1018具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d’7、d’8和d’9的柵極端子。

第二組nmos晶體管包括晶體管1020、1022和1024。晶體管1020、1022和1024具有連接到晶體管346的漏極端子的源極端子并且具有連接到節(jié)點1028的漏極端子。晶體管1020、1022和1024具有被連接為分別接收由控制器764生成的控制信號d’10、d’11和d’12的柵極端子。

圖11圖示了電流轉(zhuǎn)向器702和電流轉(zhuǎn)向器1000設(shè)置圖10中所示的放大器的增益的操作。在操作期間，控制器764輸出d(n)控制信號以選擇性地使能或禁用電流轉(zhuǎn)向器702的晶體管。例如，控制器764基于所接收的配置信息來確定控制信號d(n)的狀態(tài)。為了該說明的目的，將假定控制器764輸出要處于激活狀態(tài)中的控制信號d2、d5、d8和d11，以分別使能以粗體示出的晶體管708、714、720和726。剩余的d(n)控制信號被設(shè)置為非激活狀態(tài)，以禁用電流轉(zhuǎn)向器702的剩余晶體管。

控制器764還輸出d’(n)控制信號以選擇性地使能或禁用電流轉(zhuǎn)向器1000的晶體管。例如，控制器764基于所接收的配置信息來確定控制信號d’(n)的狀態(tài)。為了該說明的目的，將假定控制器764輸出要處于激活狀態(tài)中的控制信號d’2、d’5、d’8和d’11，以分別使能以粗體示出的晶體管1004、1010、1016和1022。剩余的d’(n)控制信號被設(shè)置為非激活狀態(tài)，以禁用電流轉(zhuǎn)向器1000的剩余晶體管。

利用如上文所描述而設(shè)置的控制信號，當rf輸入信號轉(zhuǎn)到低時，晶體管314和340被使能而晶體管308和346被禁用。在電路切削器702中，如由箭頭所指示的，電流流過被使能的晶體管720和726。從節(jié)點760流出的電流(ia)流過被使能的晶體管726。在電流切削器1000中，如箭頭所指示的，電流流過被使能的晶體管1004和1010。流到節(jié)點760中的電流(ib)流過被使能的晶體管1004。

在這一示例性實施例中，節(jié)點760形成虛擬的ac信號接地。在該節(jié)點處，電流ia和ib在相反的方向上流動。少量電流可能流過電容器762。然而，歸因于這一少量電流，電容器762的尺寸可以是小的。例如，電容器762僅需要足夠大以提供與累積電路的輸入阻抗可比的阻抗。在一個示例性實施例中，累積電路是無源網(wǎng)絡(luò)，因此只反映耦合到圖11中所示的放大器電路的下游混頻器的輸入阻抗。

圖12示出了由圖7和圖10中所示的放大電路的示例性實施例所執(zhí)行的示例性操作。例如，在一個示例性實施例中，圖7中所示的放大電路執(zhí)行操作1200以在諸如圖1所示的無線設(shè)備110之類的設(shè)備中生成放大信號。

在操作1202期間，執(zhí)行輸入信號的放大，以生成差分輸出的第一放大信號。在沒有信號反相的情況下，執(zhí)行放大。例如，互補共柵放大器級702執(zhí)行這一操作。

在操作1204期間，使用電流轉(zhuǎn)向來設(shè)置用來生成第一放大信號的放大增益。例如，控制器764輸出控制信號d(n)，以控制電流轉(zhuǎn)向器702的晶體管執(zhí)行這一操作。

在操作1206期間，執(zhí)行輸入信號的放大以生成差分輸出的第二放大信號。在有信號反相的情況下，執(zhí)行放大。例如，互補共源放大器級704執(zhí)行這一操作。

在操作1208期間，使用電流切削來設(shè)置用于生成第二放大電流的放大增益。例如，控制器764輸出控制信號b(n)，以控制電流切削器704的晶體管執(zhí)行這一操作。備選地，電流轉(zhuǎn)向器1000被用來執(zhí)行這一操作。

因此，圖7和圖10中所示的放大電路執(zhí)行上文所描述的操作。應(yīng)當注意的是，操作1200是示例性的并且對操作1200的微小改變、修改、重新布置及其他改變在示例性實施例的范圍之內(nèi)。

圖13示出了放大裝置1300的一個示例性實施例。在一個示例性實施例中，裝置1300適合于用作圖7中所示的放大電路。

裝置1300包括用于放大輸入端子處的輸入信號以生成第一輸出端子處的第一放大信號的第一部件(1302)，在一個示例性實施例中該第一部件包括圖7中所示的放大器級302。

裝置1300還包括用于將響應(yīng)于輸入信號而生成的電流轉(zhuǎn)向以設(shè)置用于放大的部件的增益的第二部件(1304)，在一個示例性實施例中該第二部件包括電流轉(zhuǎn)向器702。

裝置1300還包括用于在信號反相的情況下進行放大的第三部件(1306)，第三部件被配置為放大輸入端子處的輸入以生成第二輸出端子處的第二放大信號，在一個示例性實施例中該第三部件包括圖7中所示的放大器級304。

裝置1300還包括用于設(shè)置用于在信號反相的情況下進行放大的部件的增益的第四部件(1308)，在一個示例性實施例中該第四部件包括電流切削器704或電流轉(zhuǎn)向器1000。

本文所描述的放大電路的示例性實施例可以被實施在ic、模擬ic、rfic、混合信號ic、asic、印刷電路板(pcb)、電子設(shè)備等上。放大電路的示例性實施例還可以利用各種ic工藝技術(shù)來制造，諸如互補金屬氧化物半導(dǎo)體(cmos)、n溝道m(xù)os(nmos)、p溝道m(xù)os(pmos)、雙極結(jié)型晶體管(bjt)、雙極cmos(bicmos)、硅鍺(sige)、砷化鎵(gaas)、異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管(hbt)、高電子遷移率晶體管(hemt)、絕緣體上硅(soi)等。

實施本文所描述的放大電路的示例性實施例的裝置可以是獨立的設(shè)備或者可以是更大設(shè)備的一部分。設(shè)備可以是：(i)獨立ic，(ii)可以包括用于存儲數(shù)據(jù)和/或指令的存儲器ic的一個或多個ic的集合，(iii)諸如rf接收機(rfr)或rf發(fā)射機/接收機(rtr)的rfic，(iv)諸如移動站調(diào)制解調(diào)器(msm)的asic，(v)可以嵌入在其他設(shè)備內(nèi)的模塊，(vi)接收機、蜂窩電話、無線設(shè)備、手持設(shè)備或移動單元，(vii)等。

在一個或多個示例性設(shè)計中，所描述的功能可以在硬件、固件或其任何組合中實施。如果由執(zhí)行軟件的硬件實施，則功能可以作為一條或多條指令或代碼存儲在計算機可讀介質(zhì)上或在其上進行傳送。計算機可讀介質(zhì)包括計算機存儲介質(zhì)和通信介質(zhì)兩者，包括促成計算機程序從一個地方向另一地方轉(zhuǎn)移的任何介質(zhì)。存儲介質(zhì)可以是能夠由計算機存取的任何可用介質(zhì)。通過示例的方式而非限制，這樣的計算機可讀介質(zhì)可以包括ram、rom、eeprom、cd-rom或其他光盤存儲、磁盤存儲或其他磁存儲設(shè)備、或可以用來以指令或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的形式承載或存儲所期望的程序代碼且可以由計算機存取的任何其他介質(zhì)。此外，任何連接也被恰當?shù)胤Q為計算機可讀介質(zhì)。例如，如果軟件是使用同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、數(shù)字用戶線(dsl)、或諸如紅外、無線電及微波之類的無線技術(shù)從網(wǎng)站、服務(wù)器或其他遠程源傳送而來，則該同軸電纜、光纖電纜、雙絞線、dsl、或諸如紅外、無線電以及微波之類的無線技術(shù)就被包括在介質(zhì)的定義之中。如本文所使用的盤(disk)和碟(disc)，包括壓縮碟(cd)、激光碟、光碟、數(shù)字通用碟(dvd)、軟盤和藍光碟，其中盤通常磁性地再現(xiàn)數(shù)據(jù)而碟通過激光光學再現(xiàn)數(shù)據(jù)。以上的組合應(yīng)當也被包括在計算機可讀介質(zhì)的范圍內(nèi)。

提供本公開的之前的描述以使得本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠采用或利用本公開。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，對本公開的各種修改將是明顯的，并且本文所限定的一般原理可以應(yīng)用到其他變型而不脫離本公開的范圍。因此，本公開不旨在限制于本文所描述的示例和設(shè)計，而是符合與本文所公開的原理和新穎特征一致的最廣的范圍。