具有集成式濾波器的放大器的制造方法
【專利說明】
[000。 分秦申請的相關(guān)信息
[0002] 本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2008年2月20日、申請?zhí)枮?200880005567. 0、發(fā)明名稱為"具有集成式濾波器的放大器"的發(fā)明專利申請案。
[0003]報據(jù)35U.S.C.§119豐化優(yōu)先權(quán)
[0004] 本專利申請案主張2007年2月23日所申請的標(biāo)題為"用于寬帶放大器的集成式 級間帶外干擾抑制濾波器（INTEGRAT邸INTER-STAGEOUT-OF-BANDINTER陽RERREACTION FILTERFORWIDEBANDAMPLIFIER)"的臨時申請案第 60/891，258 號及 2007 年 3 月 30 日所申請的標(biāo)題為"用于寬帶放大器的集成式級間帶外干擾抑制濾波器（INTEGRATED INTER-STAGEOUT-OF-BANDINTERFERER祀巧CTI0NFILTERFORWIDEBANDAMPLIFIER)，，的 臨時申請案第60/909, 406號的優(yōu)先權(quán)，兩者均已轉(zhuǎn)讓給本受讓人，且在此W引用的方式明 確地并入本文中。
技術(shù)領(lǐng)域
[0005] 本發(fā)明大體來說設(shè)及電路，且更具體來說設(shè)及放大器。
【背景技術(shù)】
[0006] 通常將放大器用于各種電子裝置中W提供信號放大。不同類型的放大器可用于不 同用途。舉例來說，無線裝置（例如蜂窩式電話）可包括用于雙向通信的發(fā)射器及接收器。 所述發(fā)射器可利用功率放大器（PA)，所述接收器可利用低噪聲放大器（LNA)，且所述發(fā)射 器及所述接收器可利用可變增益放大器（VGA)。
[0007] 通常將LNA用于接收器中W放大經(jīng)由通信信道所接收的低振幅信號。所述LNA通 常是所述所接收信號所遇到的第一有效電路，且因此在若干個關(guān)鍵區(qū)對接收器的性能具有 較大影響。首先，LNA對噪聲性能具有較大影響，因為LNA的噪聲被直接注入所接收信號中， 且隨后的級的噪聲通過LNA的增益而被有效降低。第二，LNA應(yīng)能夠處置可能來自外部源 及/或內(nèi)部源的大干擾信號（或人為干擾）。該些干擾信號可引起互調(diào)失真，此可在所要的 信號帶寬內(nèi)并可使接收器性能降級。
[000引因此在此項技術(shù)中需要一種具有良好的噪聲性能且能夠處置大干擾信號的放大 器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本文中描述一種具有集成式濾波器且具有良好噪聲性能并能夠處置大干擾信號 的放大器。在一個設(shè)計中，具有集成式濾波器的放大器（例如，LNA)可包括增益級及濾波 級。所述增益級可提供用于輸入信號的信號放大。所述濾波級可禪合到所述增益級，且可 提供用于輸入信號的濾波W使干擾信號衰減。所述放大器可進一步包括可禪合到濾波級且 用于緩沖來自濾波級的經(jīng)濾波信號的緩沖級。所述增益級、所述濾波級及所述緩沖級可堆 疊并禪合于電源電壓與電路接地之間。
[0010] 所述放大器可進一步包括第二濾波級及第二緩沖級。所述第二濾波級可禪合到緩 沖級，且可提供針對輸入信號的額外濾波W進一步使干擾信號衰減。所述第二緩沖級可禪 合到第二濾波級且用于緩沖來自所述第二濾波級的第二經(jīng)濾波信號。所有所述級可堆疊并 禪合于所述電源電壓與電路接地之間。
[0011] 所述濾波級可實施楠圓形低通濾波器或某一其它類型的濾波器。每一濾波級可 包括電感器及電容器，所述電感器及所述電容器可并聯(lián)禪合W形成諧振器槽（resonator tank)。此槽可傳遞所要信號并使干擾信號衰減。每一濾波級可進一步包括分路電容器，其 禪合到電感器的一端（或每一端）W在高頻率下形成低阻抗路徑。
[0012] 具有集成式濾波器的放大器可W單端設(shè)計或差動設(shè)計來實施。下文進一步詳細(xì)描 述了本發(fā)明的各種方面及特征。
【附圖說明】
[0013] 圖1展示廣播接收器的框圖。
[0014] 圖2展示用于接收器的帶外信號衰減標(biāo)準(zhǔn)的曲線。
[0015] 圖3A展示具有一個集成式濾波級的LNA的框圖。
[0016] 圖3B展示具有兩個集成式濾波級的LNA的框圖。
[0017] 圖4A展示具有一個集成式濾波級的單端LNA。
[0018] 圖4B展示具有一個集成式濾波級的另一單端LNA。
[0019] 圖4C展示圖4B中的LNA的小信號模型。
[0020] 圖5展示具有兩個集成式濾波級的單端LNA。
[0021] 圖6展示具有一個集成式濾波級的差動LNA。
[0022] 圖7展示具有兩個集成式濾波級的差動LNA。
[002引圖8A和8B展示圖7中的LNA中的四個電感器的設(shè)計。
[0024] 圖9展示具有多個增益模式的S個LNA的框圖。
[0025] 圖10展示具有集成式濾波器及多個增益模式的差動LNA。
[0026] 圖11展示兩個濾波級的頻率響應(yīng)的曲線。
【具體實施方式】
[0027] 可將本文中所描述的具有集成式濾波器的放大器用于各種電子裝置（例如廣播 接收器、蜂窩式電話、個人數(shù)字助理（PDA)、手持式裝置、無線調(diào)制解調(diào)器、膝上型計算機、 無繩電話、消費者電子裝置等）。還可將放大器用于各種通信系統(tǒng)，例如碼分多址（CDMA) 系統(tǒng)、時分多址（TDMA)系統(tǒng)、頻分多址（FDMA)系統(tǒng)、正交FDMA(0FDMA)系統(tǒng)、單載波 抑MA(SC-抑MA)系統(tǒng)、無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN)、廣播系統(tǒng)、衛(wèi)星定位系統(tǒng)等。
[002引為清晰起見，下文描述了具有集成式濾波器的放大器在廣播接收器中的使用。所 述廣播接收器可支持MediaFLO?、手持式裝置的數(shù)字視頻廣播值VB-H)、陸地電視廣播的集 成服務(wù)數(shù)字廣播（ISDB-T)及/或其它陸地廣播系統(tǒng)。MediaFLO?系統(tǒng)可在698到746MHz 的頻率范圍中W6兆赫（MHz)帶寬操作。DVB-H系統(tǒng)可在470到860MHz的頻率范圍中W 5、6、7或8MHz帶寬操作。ISDB-T系統(tǒng)可在470到770MHz的頻率范圍中W6MHz帶寬操作。 在標(biāo)題為"用于陸地移動多媒體多播的僅前向鏈路空中接口規(guī)范（ForwardLink化lyAir InterfaceSpecificationforTerrestrialMobileMultimediaMulticast)"的文獻(xiàn)TIA-1099(標(biāo)注日期為2006年8月）中描述了MediaFLO?。在標(biāo)題為"數(shù)字視頻廣播值VB); 用于數(shù)字陸地電視的成帖結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制值igitalVideo化oadcasting值VB); FramingStructure，ChannelCodingandModulationforDigitalTerrestrial Television)"的文獻(xiàn)ETSIEN300 744 (標(biāo)注日期為2004年11月）中描述了DVB-H。在標(biāo)題 為"用于數(shù)字陸地電視廣播的傳輸系統(tǒng)（TransmissionSystemforDigitalTerrestrial TelevisionBroadcasting)"的文獻(xiàn)ARIBSTD-B31(標(biāo)注日期為 2003 年7月）中描述了 ISDB-T。該些文獻(xiàn)是公開可用的。
[0029] 圖1展示廣播接收器100的設(shè)計的框圖。在此設(shè)計中，廣播接收器100包括可用于 多個頻帶及多個模式的S個LNA120a、12化及120c。在一個設(shè)計中，LNA120a支持DVB-H 及/或ISDB-T，LNA120b支持從719到746MHz的高頻帶Media化0?，且LNA120C支持從 698到719MHz的低頻帶MediaFLO?。通常，接收器可包括用于任何數(shù)目的頻帶及任何數(shù)目 的模式的任何數(shù)目的LNA。每一LNA可支持一個或一個W上模式及一個或一個W上頻帶。
[0030] 接收器可實施有超外差架構(gòu)或直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)。在超外差架構(gòu)中，所接收信號在多 個級中從射頻（R巧降頻轉(zhuǎn)換到基帶，例如，在一個級中從RF降頻轉(zhuǎn)換到中間頻率（I巧，且 接著在另一級中從IF降頻轉(zhuǎn)換到基帶。在直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)（其也被稱作零IF架構(gòu)）中，所 接收信號在一個級中從RF降頻轉(zhuǎn)換到基帶。超外差架構(gòu)及直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)可使用不同電路 塊及/或具有不同要求。W下描述假定廣播接收器100實施直接轉(zhuǎn)換架構(gòu)。
[0031] 在廣播接收器100中，天線110從廣播臺接收廣播信號，并將所接收信號提供到 天線接口單元112。單元112可包括一個或一個W上開關(guān)、濾波器、平衡-不平衡轉(zhuǎn)換器 (balun)等。每一濾波器可在指定頻率范圍中傳遞信號分量，且可W表面聲波（SAW)濾波 器、陶瓷濾波器或某一其它類型的濾波器來實施。如果多個濾波器存在于單元112內(nèi)，則可 選擇所述濾波器中的一者W供使用，且開關(guān)可將天線110禪合到所述選定濾波器?？蓪⑵?衡-不平衡轉(zhuǎn)換器用于單端到差動轉(zhuǎn)換、阻抗變換、濾波等。
[003引在圖1中所示的設(shè)計中，LNA120a是差動放大器，而LNA12化及LNA120c是單 端放大器。通常，可基于系統(tǒng)要求及/或其它考慮因素（例如設(shè)計復(fù)雜性、功率消耗、成本 等）來針對每一LNA作出單端或差動設(shè)計的選擇。當(dāng)選擇DVB-H或ISDB-T模式時，單元112 可處理所接收信號并在線Vhp及提供差動LNA輸入信號。LNA120a可放大所述差動 LNA輸入信號，并在線Vwtp及Vwtm上提供差動LNA輸出信號。當(dāng)選擇高頻帶Media化0 ?模 式時，單元112可處理所接收信號并在線Vhp上提供單端LNA輸入信號。LNA12化可放大 所述LNA輸入信號，并在線Vwtp上提供LNA輸出信號。當(dāng)選擇低頻帶Media化0 ?模式時，單 元112可處理所接收信號并在線提供單端LNA輸入信號。LNA120c可放大所述LNA 輸入信號，并在線V"utm上提供LNA輸出信號。
[003引輸出級130可在線