BR112016018578B1 - Amplificador de ruído baixo eficaz para corrente (lna) - Google Patents
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Abstract
AMPLIFICADOR DE RUÍDO BAIXO EFICAZ PARA CORRENTE (LNA). Trata-se de um dispositivo que inclui um amplificador de ruído baixo de múltiplos modos (LNA) dotado de um primeiro estágio de amplificador, e um segundo estágio de amplificador acoplado ao primeiro estágio de amplificador, sendo que o segundo estágio de amplificador tem uma pluralidade de trajetórias de amplificação configurado para amplificar uma pluralidade de frequências de portadora, o primeiro estágio de amplificador é configurado para desviar o segundo estágio de amplificador quando o primeiro estágio de amplificador for configurado para amplificar uma única frequência de portadora.
Description
[0001] A presente revelação refere-se, em geral, a componentes eletrônicos, e mais especificamente a transmissores e receptores.
[0002] Em um transceptor de radiofrequência (RF), um sinal de comunicação é desenvolvido, convertido ascendentemente, amplificado e transmitido por um transmissor e é recebido, amplificado, convertido descendentemente e recuperado por um receptor. No receptor, o sinal de comunicação é tipicamente recebido e convertido descendentemente ao receber o conjunto de circuitos incluindo um filtro, um amplificador, um misturador e outros componentes, para recuperar as informações contidas no sinal de comunicação. Um único transmissor ou receptor pode ser configurado para operar com o uso de múltiplas frequências de transmissão e/ou múltiplas frequências de recebimento. Para um receptor ter capacidade de receber simultaneamente dois ou mais sinais de recebimento, a operação concorrente de duas ou mais trajetórias de recebimento é usada. Tais sistemas são, às vezes, referidos como sistemas de "agregação de portadora" (CA) . O termo "agregação de portadora" pode se referir a sistemas que incluem agregação de portadora interbandas (Inter-CA) e agregação de portadora intrabandas (Intra-CA). Intra-CA se refere ao processamento d dois ou mais sinais de portadora separados (ou contíguos ou não contíguos) que ocorrem na mesma banda de comunicação. O sinal de RF agregado por portadora é tipicamente convertido descendentemente com o uso de duas ou mais frequências de oscilador local (LO) distintas, que emprega, em geral, um amplificador de ruído baixo (LNA) que tem uma única entrada de RF e múltiplas saidas de RF para processar as múltiplas portadoras presentes no sinal de RF Intra-CA. Os LNAs modernos usam uma arquitetura de comutação de desviador de dispositivo de cascode para suportar Intra-CA, mas tal arquitetura consome uma grande quantidade de corrente quando suporta múltiplas portadoras, e se torna não prática para três ou mais sinais de portadora.
[0003] Portanto, em sistemas de receptor Intra-CA, seria desejável reduzir a quantidade de corrente consumida pelo LNA quando se opera em múltiplos sinais de portadora.
[0004] Nas Figuras, as referências numéricas iquais se referem às partes semelhantes ao longo das várias vistas a menos que seja indicado o contrário. Para as referências numéricas com designações de caractere de letra como "102a" ou "102b", as designações de caractere de letra podem diferenciar duas partes ou elementos semelhantes presentes na mesma Figura. As designações de caractere de letra para referências numéricas podem ser omitidas quando se pretende que uma referência numérica abranja todas as partes que têm a mesma referência numérica em todas as Figuras.
[0005] A Figura 1 é um diagrama que mostra um dispositivo sem fio que se comunica com um sistema de comunicacão sem fio.
[0006] A Figura 2A é um diagrama gráfico que mostra um exemplo de agregação de portadora (CA) intrabanda contigua.
[0007] A Figura 2B é um diagrama gráfico que mostra um exemplo de CA intrabanda não contigua.
[0008] A Figura 2C é um diagrama gráfico que mostra u exemplo de CA interbanda no mesmo grupo de banda.
[0009] A Figura 2D é um diagrama gráfico que mostra um exemplo de CA interbanda em diferentes grupos de banda.
[0010] A Figura 3 é um diagrama de blocos de um projeto exemplificative do dispositivo sem fio na Figura 1.
[0011] A Figura 4 é um digrama esquemático que ilustra uma modalidade exemplificativa de um front-end de receptor que tem um amplificador de ruido baixo (LNA) eficiente para corrente.
[0012] A Figura 5 é um digrama esquemático que ilustra uma modalidade exemplificativa alternativa de um front-end de receptor que tem um amplificador de ruido baixo (LNA) eficiente para corrente.
[0013] A Figura 6 é um fluxograma que descreve a operação de uma modalidade exemplificativa de um método para processar um sinal em um amplificador de ruido baixo eficiente para corrente.
[0014] A palavra "exemplificativo" é usada no presente documento para significar "servir como um exemplo, ocorrência ou ilustração". Qualquer aspecto descrito no presente documento como "exemplificativo" não deve ser necessariamente interpretado como preferencial ou vantajoso sobre outros aspectos.
[0015] Nessa descrição, o termo "aplicação" também pode incluir arquivos dotados de conteúdo executável, como: código de objeto, scripts, código de byte, arquivos de linguagem de marcação e patches. Além disso, uma "aplicação" referida no presente documento, também pode incluir arquivos que não são executáveis em natureza, como documentos que podem precisar que sejam abertos ou outros arquivos de dados que precisem ser acessados.
[0016] O termo "conteúdo" também pode incluir arquivos dotados de conteúdo executável, como: códiqo de objeto, scripts, código de byte, arquivos de linguagem de marcação e patches. Além disso, um "conteúdo" referido no presente documento, também pode incluir arquivos que não são executáveis em natureza, como documentos que podem precisar que sejam abertos ou outros arquivos de dados que precisem ser acessados.
[0017] Conforme usado no presente documento, os termos "transdutor" e "elemento de transdutor" se referem a um elemento de antena que pode ser estimulado com uma corrente de alimentação para irradiar energia eletromagnética, e um elemento de antena que pede receber energia eletromagnética e converter a energia eletromagnética recebida em uma corrente de recebimento que é aplicada ao conjunto de circuitos de recebimento.
[0018] Conforme usado no presente documento, os termos "interferidor", "sinal de interferidor", "sinal interferidor", "interferidor de TX" e "sinal de interferidor de TX" se referem a qualquer sinal recebido pelo conjunto de circuitos de recebimento que dessensibiliza o receptor ou que interfere com ou articula a recepção e a recuperação de um sinal de .informações recebido em um receptor.
[0019] As modalidades exemplificativas da revelação são direcionadas para um circuito de amplificador de ruido baixo (LNA) eficiente para corrente que usa um único primeiro estágio de amplificação para o processamento de única portadora, e que usa um único primeiro estágio de amplificador e duas ou mais trajetórxas de amplificação em um segundo estágio de amplificador para o processamento ae múltipla portadora. As trajetórias de amplificação no segundo estágio de amplificador consomem significativamente menor corrente do que o primeiro estágio de amplificador. As múltiplas iterações das trajetórias de amplificação no segundo estágio de amplificador são usadas para o processamento de múltiplas portadoras.
[0020] A Figura 1 é um diagrama que mostra um disposit.vo sem fio 110 que se comunica com um sistema de comunicação sem fio 120. O sistema de comunicação sem fio 120 pode ser um sistema de Evolução a Longo Prazo (LTE), um sistema de Acesso Múltiplo por Divisão de Códrgo (CDMA), um Sistema Global para o sistema de Comunicações Móveis (GSM), um sistema de rede de área local sem fio (WLAN) ou algum outro sistema sem fio. Um sistema CDMA pode implantar CDMA de Banda Larga (WCDMA), CDMA IX, Dados de Evolução Otimizados (EVDO), CDMA Síncrono por Divisão de Tempo (TD- SCDMA) ou alguma outra versão de CDMA. Por questão de simplicidade, a Figura 1 mostra o sistema de comunicação sem fio 120 que inclui duas estações-base 130 e 132 e um controlador de sistema 140. Em geral, um sistema de comunicação sem fio pode incluir qualquer quantidade de estações-base e qualquer conjunto de entidades de rede.
[0021] O dispositivo sem fio 110 também pode ser referido como um equipamento de usuário (UE), uma estação móvel, um terminal, um terminal de acesso, uma unidade de assinante, uma estação, etc. O dispositivo sem fio 110 pode ser um telefone celular, um telefone inteligente, um computador do tipo tablet, um modem sem fio, um assistente pessoal digital (PDA), um dispositivo portátil, um computador do tipo laptop, um smartbook, um computador do tipo netbook, um computador do ripo tablet, um telefone sem fio, uma estação de loop local sem fio (WLL), um dispositivo Bluetooth, etc. O dispositivo sem fio 110 pode se comunicar com o sistema de comunicação sem fio 120. 0 dispositivo sem fio 110 também pode receber sinais de estações de difusão (por exemplo, uma estação de difusão 134), sinais de satélites (por exemplo, um satélite 150) em um ou mais sistemas de satélite de navegação global (GNSS), etc. 0 dispositivo sen fio 110 pode suportar uma ou mais tecnologias de rádio para a comunicação sem fio como LTE, WCDMA, CDMA IX, EVDO, TD-SCDMA, GSM, 802.11, etc.
[0022] 0 dispositivo sem fio 110 pode suportar a agregação de portadora, que é a operação em múltiplas portadoras. A agregação de portadora também pode ser referida como operação de múltiplas portadoras. O dispositivo sem fio 110 pode ter a capacidade de operar em frequências de convergência de banda baixa (LB) menores que 1.000 megahertz (MHz), frequências de convergência de Panda média (MB) de 1.000 MHz a 2.300 MHz e/ou frequências de convergência de banda alta (HB) maiores que 2.300 MHz. Por exemplo, a banda baixa pode cobrir de 698 a 960 MHz, a banda média pode cobrir de 1.475 a 2.170 MHz, e a banda alta pode cobrir de 2.300 a 2.690 MHz e 3.400 a 3.800 MHz. A barda baixa, a banda média e a banda alta se referem a três grupos de bandas (ou grupos de banda), com cada grupo de banda incluindo inúmeras bandas de frequência (ou simplesmente, "bandas"). Cada banda pode cobrir até 200 MHz e pode incluir uma ou mais portadoras. Cada portadora pode cobrir até 20 MHz em LTE. A LTE Versão 11 suporta 35 bandas, que são referidas como bandas de LTE/UMTS e são listadas em 3 GPP TS 36.101. O dispositivo sem fio 110 pode ser configurado com até cinco portadoras em uma ou duas bandas em LTE Versão 11.
[0023] Em geral, a agregação de portadora (CA) pode ser categorizada em dois tipos - CA intrabanda e CA interbanda. CA intrabanda se refere à operação em múltiplas portadoras na mesma banda. A CA interbanda se refere à operação em múltiplas portadoras em diferentes bandas.
[0024] A Figura 2A é um diagrama gráfico que mostra um exemplo de agregação de portadora (CA) intrabanda contigua. No exemplo mostrado na Figura 2A, o dispositivo sem fio 110 é configurado com quatro portadoras contiguas em uma banda em banda baixa. 0 dispositivo sem fio 110 pode enviar e/ou receber transmissões nas quatro portadoras contiguas na mesma banda.
[0025] A Figura 2B é um diagrama gráfico que mostra um exemplo de CA intrabanda não contigua. No exemplo mostrado na Figura 2B, o dispositivo sem fio 110 é configurado com quatro portadoras não contiguas em uma banda em banda baixa. As portadoras podem ser separadas por 5 MHz, 10 MHz ou outra quantidade. 0 dispositivo sem fio 110 pode enviar e/ou receber transmissões nas quatro portadoras não contiguas na mesma banda.
[0026] A Figura 2C é um diagrama gráfico que mostra u exemplo de CA interbanda no mesmo grupo de banda. No exemplo mostrado na Figura 2C, o dispositivo sem fio 110 é configurado com quatro portadoras em duas bandas em banda baixa. O dispositivo sem fio 110 pode enviar e/ou receber transmissões nas quatro portadoras em diferentes bandas no mesmo grupo de banda.
[0027] A Figura 2D é um diagrama gráfico que mostra um exemplo de CA interbanda em diferentes grupos de banda. No exemplo mostrado na Figura 2D, o dispositivo sem fio 110 é configurado com quatro portadoras em duas bandas em diferentes grupos de banda, que incluem duas portadoras em uma banda em banda baixa e duas portadoras em uma outra banda em banda média. O dispositivo sem fio 110 pode enviar e/ou receber transmissões nas quatro portadoras em diferentes bandas em diferentes grupos de banda.
[0028] As Figuras 2A a 2D mostram quatro exemplos de agregação de portadora. A agregação de portadora também pode ser suportada para outras combinações de bandas e grupos de banda.
[0029] A Figura 3 é um diagrama de blocos que mostra um dispositivo de comunicação sem fio 300 em que as técnicas exemplificativas da presente revelação podem ser implantadas. A Figura 3 mostra um exemplo de um transceptor 300. Em geral, o condicionamento dos sinais em um transmissor 330 e um receptor 350 pode ser realizado através de um ou mais estágios de amplificador, filtro, conversor ascendente, conversor descendente, etc. Esses blocos de circuito podem ser dispostos diferentemente da configuração mostrada na Figura 3. Ademais, outros blocos de circuito não mostrados na Figura 3 também podem ser usados para condicionar os sinais no transmissor e no receptor. A menos que se^a de outro modo notado, qualquer sinal na Figura 3, ou qualquer outra Figura nos desenhos, pode ser de terminação simples ou diferencial. Alguns blocos de circuito na Figura 3 também podem ser omitidos.
[0030] No exemplo mostrado na Figura 3, o dispositivo sem fio 300 compreende em geral um transceptor 320 e um processador de dados 310. O processador de dados 310 pode incluir uma memória (não mostrada) para armazenar dados e códigos de programa, e pode, em geral, compreender elementos de processamento analógicos e digitais. O transceptor 320 inclui um transmissor 330 e um receptor 350 que suporta a comunicação bidirecional. Em geral, o dispositivo sem fio 300 pode incluir qualquer quantidade de transmissores e/ou receptores para qualquer quantidade de sistemas de comunicação e bandas de frequência. Todos ou uma porção do transceptor 320 pode ser implantada em um ou mais circuitos integrados analógicos (ICs), ICs de RF (RFICs), ICs de sinal misturado, etc.
[0031] Um transmissor ou urn receptor pode ser implantado com uma arquitetura super-hiteródina ou uma arquitetura de conversão direta. Na arquitetura super- hiteródina, um sinal é convertido em termos de frequência entre radiofrequência (RF) e banda de base em múltiplos estágios, por exemplo, de RF em uma frequência intermediária (IF) em um estágio e, então, de IF em banda de base em um outro estágio para um receptor. Na arquitetura de conversão direta, um sinal é convertido em termos de frequência entre RF e banda de base em um estágio. As arquiteturas super-hiteródina e de conversão direta podem usar diferentes blocos de circuito e/ou têm exigências diferentes. No exemplo mostrado na Figura 3, o transmissor 330 e o receptor 350 são implantados com a arquitetura de conversão direta.
[0032] Na trajetória de transmissão, o processador de dados 310 processa os dados a serem transmitidos e fornece sinais de saida analógicos em fase (I) e em quadratura (Q) para o transmissor 330. Em uma modalidade exemplificativa, o processador de dados 310 inclui conversores de digital em analógico (DAC's) 314a e 314b para converter sinais digitais gerados pelo processador de dados 310 em sinais de saida analógicos I e Q, por exemplo, correntes de saida I e Q, para o processamento adicional.
[0033] No transmissor 330, os filtros de passa baixa 332a e 332b filtram os sinais de transmissão analógicos I e Q, respectivamente, para remover imagens indesejadas caudas pela conversão de digital em analógico anterior. Os amplificadores (Amp) 334a e 334b amplificam os sinais a partir de filtros de passa baixa 332a e 332b, respectivamente, e fornecem sinais de banda de base I e Q. Um conversor ascendente 340 converte ascendentemente os sinais de banda de base I e Q com sinais de oscilador local (LO) de transmissor (TX) 1 e Q de um gerador de sinal de LO de TX 390 e fornece um sinal convertido ascendentemente. Um filtro 342 filtra o sinal convertido ascendentemente para remover as imagens indesejadas causadas pela conversão ascendente de frequência assim como o ruido em uma banda de frequência de recebimento. Um amplificador de potência (PA) 344 amplifica o sinal a partir do filtro 342 para obter o nivel de potência de saida desejado e fornece um sinal de RF de transmissão. O sinal de RF de transmissão é roteado através de um duplexador ou comutador 346 e transmitido por meio de uma antena 348.
[0034] Na trajetória de recebimento, a antena 348 recebe sinais de comunicação e fornece um sinal de RF recebido, que é roteado através do duplexador ou comutador 346 e fornece um amplificador de ruido baixo (LNA) 352. 0 duplexador 346 é projetado para operar com uma separação de frequência de duplexador de RX para TX especifico, de modo que os sinais de RX sejam isolados dos sinais de TX. 0 sinal de RF recebido é amplificado por LNA 352 e filtrado por um filtro 354 para obter um sinal de entrada de RF desejado. Os misturadores de conversão descendente 361a e 361b mistura a saida do filtro 354 com sinais de LO de recebimento (RX) I e Q (isto é, LO I e LO_Q) a partir de um gerador de sinal de LO de RX 380 para gerar sinais de banda de base I e Q. Os sinais de banda de base I e Q são amplificados pelos amplificadores 362a e 362b e adicionalmente filtrados por filtros de passa baixa 364a e 364b para obter sinais de entrada analógicos I e Q, que são fornecidos ao processador de dados 310. Na modalidade exemplificativa mostrada, o processador de dados 310 inclui conversores de analógico para digital (ADC's) 316a e 316b para converter os sinais de entrada analógicos em sinais digitais a serem adicionalmente processados pelo processador de dados 310.
[0035] Na Figura 3, o gerador de sinal de LO de TX 390 gera os sinais de LO de TX I e Q usados para a conversão ascendente de frequência, enquanto o gerador de sinal de LO de RX 380 gera os sinais de LO de RX I e Q usados para a conversão descendente de frequência. Cada sinal de LO é um sinal periódico com uma frequência fundamental especifica. Cm circuito de malha fechada por fase (PLL) 392 recebe informações de temporização do processador de dados 310 e gera um sinal de controle usado para ajustar a frequência e/ou a fase dos sinais de LO de TX a partir do gerador de sinal de LO 390. Semelhantemente, um PLL 382 recebe informações de temporização do processador de dados 310 e gera um sinal de controle usado para ajustar a frequência e/ou a fase dos sinais de LO de RX a partir do gerador de sinal de LO 380.
[0036] A Figura 4 é um digrama esquemático que ilustra uma modalidade exemplificativa de um front-end de receptor 400 que tem uma modalidade exemplificativa de amplificador de ruido baixo (LNA) eficiente para corrente 401. Em uma modalidade exemplificativa, o LNA 401 mostrado na Figura 4 descreve uma implantação de terminação simples do LNA 352 mostrado na Figura 3.
[0037] O front-end de receptor 400 compreende um circuito compatível 404 configurado para receber um sinal de entrada de radiofrequência (RFin) na conexão 402. O sinal de RFin na conexão 4 02 pode compreender uma única portadora, ou pode compreende múltiplas portadoras em um sistema de comunicação intra-CA. O front-end de receptor 400 também compreende uma modalidade exemplificativa de um LNA eficiente para corrente 401, circuitos de carga 480-1, 480-2 e 480-3 e misturadores 490-1, 490-2 e 490-3. Os circuitos de carga 480-1 a 480-3 e os misturadores 490-1 a 490-3 correspondem ao número de sinais de portadora processados pelo front-end de receptor 400, com cada sinal de portadora processado por um circuito de carga 480 e um misturador 490. Nessa modalidade exemplificativa, os três circuitos de carga e os três misturadores são configurados para processar até três sinais de portadora. Mais ou menos sinais de portadora podem ser processados ao implantar mais ou menos circuitos de carga e misturadores. Os circuitos de carga 480 fornecem a conversão de sinal de terminação simples em diferencial e os misturadores 490 fornecem as componentes "verdadeiros" ou "+" e "complemento" ou dos sinais de recebimento Em fase (1+ e I-) e em quadratura (Q+ e Q-) diferenciais. Embora um único misturador 490 seja mostrado na Figura 4, duas iterações de cada misturador 490 seriam implantadas para fornecer os sinais de recebimento I+, Q+, I- e Q- diferenciais.
[0038] Em uma modalidade exemplificativa, o LNA eficiente para corrente 401 compreende um primeiro estágio de amplificador 410 e um segundo estágio de amplificador 450. O primeiro estágio de amplificador 410 compreende um estágio de ganho 412 e estágio de cascode 420 e 430. 0 estágio de ganho 412 compreende um transistor 414 e um transistor 416. Em uma modalidade exemplificativa, o transistor 414 é um dispositivo com 1/3 de largura e o transistor 416 é um dispositivo com 2/3 de largura, em que as designações 1/3 e 2/3 se referem ao tamanho físico do dispositivo, que corresponde à capacidade de manuseio de corrente do dispositivo. Por exemplo, nessa modalidade exemplificativa, 1/3 da corrente que flui através do estágio de ganho 412 irá fluir através do transistor 414 e 2/3 da corrente que flui através do estágio de ganho 412 irá fluir através do transistor 416.
[0039] Uma fonte do transistor 414 e uma fonte do transistor 416 são acopladas a um indutor de degeneração de fonte 417. O indutor de degeneração de fonte 417 é acoplado à base 418.
[0040] 0 estágio de cascode 420 compreende um transistor 422 e um transistor 424. 0 transistor 422 é um dispositivo com 1/3 de largura e o transistor 424 é um dispositivo com 2/3 de largura. 0 dreno do transistor 422 e o dreno do transistor 424 são acoplados a um nó 427, que forma a saida do circuito de cascode 420, e que é fornecido para um circuito ressonador 440. O circuito ressonador 440 também é referido no presente documento como um circuito de tanque. Em uma modalidade exemplificativa, o circuito ressonador 440 compreende uma capacitância 442 e uma indutância 444. Em uma modalidade exemplificativa, a indutância 444 é um indutor de Q baixo. Em modalidades exemplificativas alternativas, o circuito ressonador 440 pode ser implantado com componentes adicionais para criar um filtro de ordem superior que pode filtrar sinais de interferidor fora de banda. A fonte do transistor 422 é acoplada ao dreno do transistor 414 no nó 421. A fonte do transistor 424 é acoplada ao dreno do transistor 416 no nó 426.
[0041] 0 estágio de cascode 430 compreende um transistor 432 e um transistor 434. 0 transistor 432 é um dispositivo com 1/3 de largura e o transistor 434 é um dispositivo com 2/3 de largura. O dreno do transistor 432 e o dreno do transistor 434 são acoplados às respectivas conexões de desvio 437 e 439, que, em uma modalidade exemplificativa, desviam o segundo estágio de amplificador 450 e que são acopladas a um lado primário 481-1 do circuito de carga 480-1. A fonte do transistor 432 é acoplada ao dreno do transistor 416 no nó 426. A fonte do transistor 434 é acoplada ao dreno do transistor 414 no nó 421.
[0042] O sinal de RFin é fornecido a partir da rede compativel 404 através da conexão 411 à porta do transistor 414 e à porta do transistor 416.
[0043] Em uma modalidade exempt ificativa, o segundo estágio de amplificador 450 compreende uma pluralidade de trajetórias de amplificação, cada trajetória de amplificação é configurada para processar um sinal de portadora. Uma primeira trajetória de amplificação 451 compreende um capacitor 452 acoplado a um seguidor de tensão de alto ganho e baixa impedância de entrada (baixa- Z) 454, um capacitor 456 e uma capacitância variável 455 acoplada a um seguidor de tensão de baixo ganho e alta impedância de entrada (alta-Z) 458. A saída do seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 454 e uma saída do seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 458 são acoplados a uma capacitância 457. A capacitância 457 é acoplada ao circuito de carga 480-1 através de um comutador 459. O seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 454, o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 458 e o comutador 459 podem ser controlados por um sinal ou por sinais fornecidos por um elemento de processamento analógico ou um digital (não mostrado).
[0044] Em uma modalidade exemplificative, o seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 454 e o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 458 compreendem estágios de transcondutância (gm) que convertem a saída de tensão do estágio de cascode 420 em uma corrente que é fornecida para o circuito de carga 480-1.
[0045] Uma segunda trajetória de amplificação 461 compreende um capacitor 462 acoplado a um seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 464, um capacitor 466 e uma capacitância variável 465 acoplada a um seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 468. A saida do seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 464 e uma saida do seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 468 são acoplados a uma capacitância 467. A capacitância 467 é acoplada ao circuito de carga 480-2 através de um comutador 469. O seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 464, o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 4 68 e o comutador 4 69 podem ser controlados por um sinal ou por sinais fornecidos por um elemento de processamento analógico ou um digital (não mostrado).
[0046] Uma terceira trajetória de amplificação 471 compreende um capacitor 472 acoplado a um seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 474, um capacitor 476 e uma capacitância variável 475 acoplada a um seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 478. A saida do seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 474 e uma saida do seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 478 são acopladas a uma capacitância 477. A capacitância 477 é acoplada ao circuito de carga 480-3 através de um comutador 479. O seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 474, o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 478 e o comutador 479 podem ser controlados por um sinal ou por sinais fornecidos por um elemento de processamento analógico ou ura digital (não mostrado).
[0047] Os seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468 e 478 têm um ganho (conversão de tensão em corrente) que é menor que o ganho dos seguidores de tensão de alto ganho e baixa-Z 454, 464 e 474. Semelhantemente, os seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468 e 478 têm uma impedância de entrada (Z) que é maior que uma impedância de entrada dos seguidores de tensão de alto ganho e baixa-Z 454, 464 e 474. A impedância de entrada maior dos seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468 e 478 em relação aos seguidores de tensão de alto ganho e baixa-Z 454, 464 e 474 é obtida ao tornar as capacitâncias 456, 466 e 476 menores (por um fator de 10, por exemplo) do que as capacitâncias 452, 462 e 472, respectivamente, resultando em uma razão de impedância de entrada de 10:1 entre os seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468 e 478 e os seguidores de tensão de alto ganho e baixa-Z 454, 464 e 474. Dessa maneira, uma faixa dinâmica de ganho amplo pode ser obtida sem carregar excessivamente o nó 427.
[0048] Em uma modalidade exemplificativa, supõe-se que cada um dos seguidores de tensão de alto ganho e baixa-Z 454, 464, 474 e dos seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468 e 478 possa fornecer uma faixa de ganho de 0 a 10 dB. Para estender a faixa de ganho até uma faixa de ganho alvo de, por exemplo, 20 dB, uma atenuação de 10 dB adicional pode ser obtida ao reduzir o valor das capacitâncias 456, 466 e 476 em relação às capacitâncias 452, 462 e 472, respectivamente, por um fator de 10 nessa modalidade exemplificativa. Em uma modalidade exemplificativa, isso pode ser obtido com o uso das capacitâncias variáveis 455, 465 e 475 para controlar adicionalmente a capacitância na entrada para os seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468 e 478, respectivamente. Dessa maneira, os seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468 e 478 forneceriam a atenuação de 10 dB, mas reduzindo-se o valor de suas respectivas capacitâncias 456, 466 e 476, em relação às capacitâncias 452, 462 e 472, a faixa dinâmica de ganho geral é expandida até uma faixa de 0 a 20 dB. Em uma modalidade exemplificativa, as capacitâncias variáveis 455, 465 e 475 podem ser, cada uma, um banco de capacitor digitalmente controlado configurado para receber um sinal de controle (não mostrado).
[0049] Em uma outra modalidade exemplificativa, a faixa de ganho poderia ser adicionalmente expandida ao adicionar um outro seguidor de tensão de ganho menor em paralelo com o seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 454 e o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, gue tem impedância de entrada ainda maior do gue o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 458. A segunda trajetória de amplificação 461 e a terceira trajetória de amplificação 471 podem, semelhantemente, incluir um seguidor de tensão de ganho menor paralelo adicional, conforme descrito acima.
[0050] Cada um dos seguidores de tensão de alto ganho e baixa-Z 454, 464, e 474 e dos seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458, 468, 478 pode ser implantado como três inversores de semicondutor de óxido de metal complementar (CMOS) acoplados em paralelo, e podem ser ligados e desligados independentemente por um sinal de controle digital (não mostrado) para obter um ganho diferente. A impedância fixa elevada oferecida pelas capacitâncias 456, 466 e 476, permite a implantação das capacitâncias variáveis controladas digitalmente 455, 465 e 475 nas entradas para os seguidores de tensão de baixo ganho e alta-Z 458,468 e 478, respectivamente, sem carregar o nó 427.
[0051] Nessa modalidade exemplificativa, cada uma das três trajetórias de amplificação 451, 461 e 471 é configurada para processar um de até três sinais de portadora. Mais ou menos sinais de portadora podem ser processados ao implantar mais ou menos trajetórias de amplificação.
[0052] Em uma modalidade exemplificativa, o estágio de ganho 412 amplifica o sinal de RFin na conexão 411 e fornece o sinal de recebimento amplificado em nós 421 e 426. Dependendo do número de sinais de portadora no sinal de RFin de comunicação, ou o estágio de cascode 420 ou o estágio de cascode 430 é ativado para processar o sinal de RFin de comunicação amplificado fornecido em nós 421 e 426.
[0053] Se o sinal de RFin de comunicação nos nós 421 e 426 compreender uma única portadora, então, o estágio de cascode 420 é desativado e o estágio de cascode 430 é ativado e o sinal de RFin de comunicação é fornecido diretamente a partir do dreno do transistor 432 no nó 436 e a partir do dreno do transistor 434 no nó 438 através de respectivas conexões 437 e 439 diretamente para o lado primário 481-1 do circuito de carga 480-1, assim, desviando o segundo estágio de amplificador 450. Nessa modalidade exemplificativa, o estágio de cascode 430 fornece uma corrente diretamente para o lado primário 481-1 do circuito de carga 480-1.
[0054] Se o sinal de RFin de comunicação nos nós 421 e 426 compreender múltiplas portadoras em um modo de comunicação intra-CA, então, o estágio de cascode 430 é desativado e o estágio de cascode 420 é ativado e o sinal de RFin de comunicação é fornecido para o circuito ressonador 440 através do nó 427. O circuito ressonador 440 converte a saida de corrente do estágio de cascode 420 em uma tensão, e fornece a tensão no segundo estágio de amplificador 450 por meio da conexão 428 e do nó 429.
[0055] Nessa modalidade exemplificativa, as múltiplas portadoras são processadas pelas múltiplas trajetórias de amplificador no segundo estágio de amplificador 450. Cada uma das trajetórias de amplificação 451, 461 e 471 é um estágio de transcondutância de consumo de potência baixa (gm) , que, em uma modalidade exemplificativa, consome uma pequena quantidade de corrente em comparação com o estágio de ganho 412 e o estágio de cascode 420 ou o estágio de cascode 430. Dessa maneira, múltiplos sinais de portadora podem ser processados pelo segundo estágio de amplificador 450 sem implantar múltiplos estágios de ganho no primeiro estágio de amplificador 410. Em uma modalidade exemplificativa, o estágio de ganho 412 e estágio de cascode 420 combinados pode consumir na ordem de 10 miliampères (mA), enquanto cada trajetória de amplificador 451, 461, 471 no segundo estágio de amplificador 450 pode consumir aproximadamente de 2 a 3 mA.
[0056] Nesse modo de comunicação intra-CA em que o sinal de RFin amplificado é fornecido ao nó 429, uma ou mais das trajetórias de amplificação 451, 461 e 471 é configurada para processar um de até três sinais de portadora. Por exemplo, um primeiro sinal de portadora pode ser processado pela trajetória de amplificação 451, um segundo sinal de portadora pode ser processado pela trajetória de amplificação 461 e um terceiro sinal de portadora pode ser processado pela trajetória de amplificação 471.
[0057] Em uma modalidade exemplificativa, um primeiro sinal de portadora pode ser fornecido para a primeira trajetória de amplificação 451, em que qualquer um dentre o seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 454 ou o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 458 opera no sinal e fornece o sinal de portadora através do capacitor 457, através do comutador 459 para o lado primário 481-1 do circuito de carga 480- 1. O circuito de carga 480-1 fornece a conversão de sinal de terminação simples em diferencial, e fornece sinais diferenciais do lado secundário 482-1 do circuito de carga 480-1 para o misturador 490-1. O misturador 490-1 converte descendentemente a primeira portadora e fornece os componentes I e Q diferenciais do primeiro sinal de portadora.
[0058] Em uma modalidade exemplificativa, um segundo sinal de portadora pode ser fornecido para a segunda trajetória de amplificação 461, em que qualquer um dentre o seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 464 ou o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 468 opera no sinal e fornece o segundo sinal de portadora através do capacitor 467, através do comutador 469 para o lado primário 481-2 do circuito de carga 480-2. O circuito de carga 480-2 fornece a conversão de sinal de terminação simples em diferencial, e fornece sinais diferenciais do lado secundário 482-2 do circuito de carga 480-2 para o misturador 490-2. O misturador 490-2 converte descendentemente a segunda portadora e fornece os componentes I e Q diferenciais do segundo sinal de portadora.
[0059] Em uma modalidade exemplificativa, um terceiro sinal de portadora pode ser fornecido para a terceira trajetória de amplificação 471, em que qualquer um dentre o seguidor de tensão de alto ganho e baixa-Z 474 ou o seguidor de tensão de baixo ganho e alta-Z 478 opera no sinal e fornece o terceiro sinal de portadora através do capacitor 477, através do comutador 479 para o lado primário 481-3 do circuito de carga 480-3. O circuito de carga 480-3 fornece a conversão de sinal de terminação simples em diferencial, e fornece sinais diferenciais do lado secundário 482-3 do circuito de carga 480-3 para o misturador 490-3. O misturador 490-3 converte descendentemente a terceira portadora e fornece os componentes I e Q diferenciais do terceiro sinal de portadora.
[0060] Dessa maneira, múltiplas portadoras podem ser eficientemente processadas a partir de uma perspectiva de consumo de corrente pelo único primeiro estágio de amplificador 410 e múltiplas iterações de trajetórias de amplificação no segundo estágio de amplificador 450, sem usar um primeiro estágio de amplificador para processar individualmente cada portadora em um modo intra-CA. Ademais, a operação de única portadora existente é mantida ao ter a habilidade de processar uma única portadora no primeiro estágio de amplificador 410 enquanto desvia o segundo estágio de amplificador 450, conforme descrito acima.
[0061] O primeiro estágio de amplificador 410 também compreende um transistor 484 configurado para receber um sinal de entrada de controle de ganho em sua porta 488 através de uma resistência 485 em um primeiro modo de ganho baixo. O dreno do transistor 484 está conectado à saida do sinal de RFin a partir da rede compatível 404 na conexão 411 através de uma resistência 483. A fonte do transistor 484 é conectada a uma base 487. O sinal de controle de ganho na conexão 488 é habilitado apenas quando qualquer um ou todos dentre o transistor 414 (o dispositivo de 1/3 de tamanho) , o transistor 422 (o dispositivo de 1/3 de tamanho) e o transistor 432 (o dispositivo de 1/3 de tamanho) estiver ligado, o que faz com que o transistor 484 se torne condutivo e se conecte a conexão 411 à base 487 por meio de um resistor 483, o que ajuda a manter a compatibilidade assim como a linearidade diminuindo-se o fator de qualidade da impedância no nó de entrada 411 em um primeiro modo de baixo ganho e baixa potência.
[0062] O primeiro estágio de amplificador 410 também compreende um comutador 491 configurado para receber o sinal de entrada de controle de ganho em sua porta 494 através de uma resistência 495 em um segundo modo de ganho baixo. O sinal de entrada de controle de ganho na porta 494 faz com que um sinal de entrada, RFin para desviar o primeiro estágio de amplificador 412 e envia o sinal de RFin (após a atenuação fornecida pelo atenuador 493) para o segundo estágio de amplificador 450 através do nó 429. Portanto, quando o nível do sinal de recebimento de entrada Rfin for grande, o alto ganho fornecido pelo primeiro estágio de amplificador 412 é desviado para impedir sua dessensibilização e apenas o segundo estágio de amplificador de baixo ganho 450 é possibilitado. Dessa maneira, o segundo estágio de amplificador 450 é reutilizado para esse segundo modo de LNA de baixo ganho em vez de exigir um LNA de baixo ganho separado adicional.
[0063] A atenuação fornecida pelo atenuador 493 depende do nível de um interferidor na entrada 411. Se um interferidor que tem um nível que poderia dessensibilizar o segundo estágio de amplificação 450 é recebido na entrada 411, então, um controlador (não mostrado) sinalizaria o atenuador 493 para continuar aumentando a atenuação até que o sinal de RFin possa ser processado (sem a dessensibilização) pelos subsequentes estágios (misturador, filtro de banda de base, etc.). Dessa maneira, uma boa razão de sinal para ruído pode ser garantida através de uma faixa dinâmica ampla.
[0064] Em uma modalidade exemplificativa, o estágio de cascode 420 e o estágio de cascode 430 no primeiro estágio de amplificador 410 pode ser independentemente otimizado para o processamento de única portadora (estágio de cascode 430) e para o processamento de múltiplas portadoras (estágio de cascode 420) em um modo intra-CA.
[0065} 0 ganho, a figura de ruido (NF) e a linearidade do LNA 401 não é degradado no modo intra-CA devido ao fato de que o primeiro estágio de amplificador permanece na corrente fixa e, portanto, um ganho constante, compatibilidade e NF é garantida, independente do número de trajetórias de CA que é possibilitado.
[0066] Em uma modalidade exemplificativa, o circuito ressonador 440 pode ser implantado com um filtro de ordem superior para aprimorar a rejeição de harmônica de banda.
[0067] A arquitetura de dois estágios fornece isolamento aprimorado (S12>-40 dB), que leva ao menor vazamento de LO.
[0068] Em uma modalidade exemplificativa, um capacitor de acoplamento de CA em placa 413 pode ser implantado devido ao fato de que a compatibilidade não muda entre um modo de única portadora de operação e um modo de múltiplas portadoras de operação, como o ponto de polarização e, portanto, a impedância de entrada do primeiro estágio de amplificador 412 permanece o mesmo número independente do número de portadoras que é possibilitado.
[0069] Além disso, a otimização de roteamento de circuito é possivel devido ao roteamento poder ser distribuído entre o primeiro estágio de amplificador 410 e o segundo estágio de amplificador 450; e entre o segundo estágio de amplificador 450 e os circuitos de carga 480-1 a 480-3.
[0070] Um único indutor de degeneração 417 pode ser usado, o que o torna mais robusto para as conexões de roteamento de base mais longas, embora o mesmo pudesse ser substituído por um resistor às custas da degradação de ganho e NF.
[0071] A Figura 5 é um digrama esquemático 500 que ilustra uma modalidade exemplificativa alternativa de um front-end de receptor que tem um amplificador de ruído baixo eficiente para corrente. O front-end de receptor 500 compreende um primeiro circuito compatível 503 configurado para receber um primeiro sinal de entrada de radiofrequência (RFin_l) na conexão 502; um segundo circuito compatível 506 configurado para receber um segundo sinal de entrada de radiofrequência (RFin_2) na conexão 505; e um terceiro circuito compatível 509 configurado para receber um terceiro sinal de entrada de radiofrequência (RFin_3) na conexão 508. Os sinais RFin RFin_l, RFin_2 e RFin_3 nas conexões 502, 505 e 508 podem compreender múltiplas portadoras em um sistema de comunicação intra-CA. 0 front-end de receptor 500 também compreende uma modalidade exemplificativa de um LNA eficiente para corrente 501, circuitos de carga 480-1, 480-2 e 480-3 e misturadores 490-1, 490-2 e 490-3. Os circuitos de carga 480-1 a 480-3 e os misturadores 490-1 a 490-3 correspondem ao número de sinais de portadora processados pelo front-end de receptor 400, com cada sinal de portadora processado por um circuito de carga 480 e um misturador 490, conforme descrito acima. Nessa modalidade exemplificativa, os três circuitos de carga e os três misturadores são configurados para processar até três sinais de portadora. Mais ou menos sinais de portadora podem ser processados ao implantar mais ou menos circuitos de carga e misturadores.
[0072] Em uma modalidade exemplificativa, o LNA eficiente para corrente 501 compreende uma pluralidade de primeiros estágios de amplificador 510, 515 e 517, cada um dos quais é semelhante ao primeiro estágio de amplificador 410 descrito na Figura 4. Cada um dos primeiros estágios de amplificador 510, 515 e 517 é acoplado a um respectivo circuito compatível 503, 506 e 509 através dos respectivos acoplamentos 504, 507 e 511. Cada um dos primeiros estágios de amplificador 510, 515 e 517 pode ser operativamente conectado ao segundo estágio de amplificador 450, para que os primeiros estágios de amplificador 510, 515 e 517 compartilhem, todos, o segundo estágio de amplificador 450.
[0073] Nessa modalidade exemplificativa, o segundo estágio de amplificador 450 é compartilhado dentre os múltiplos primeiros estágios de amplificador 510, 515 e 517, em que cada um dos primeiros estágios de amplificador 510, 515 e 517 é compatível a uma frequência/banda diferente, através dos respectivos circuitos compatíveis 503, 506 e 509. Nessa modalidade exemplificative, o segundo estágio de amplificador 450 pode ser reutilizado para as diferentes frequências/bandas associadas aos três sinais de entrada RFin_l, RFin_2 e RFin_3.
[0074] A Figura 6 é um fluxograma que descreve a operação de uma modalidade exemplificativa de um método para processar um sinal em um amplificador de ruído baixo eficiente para corrente.
[0075] No bloco 602, um sinal de comunicação é amplificado em um amplificador de ruído baixo de múltiplos estágios.
[0076] No bloco 604, determina-se se a comunicação tem múltiplas portadoras.
[0077] Se o sinal de comunicação tiver múltiplas portadoras, então, no bloco 606, o primeiro estágio de amplificador gera uma saída de corrente para o circuito ressonador 440.
[0078] No bloco 608, o circuito ressonador 440 converte a corrente em uma tensão.
[0079] No bloco 610, o segundo estágio de amplificador amplifica as múltiplas portadoras.
[0080] Se o sinal de comunicação tiver uma única portadora, então, no bloco 612, o primeiro estágio de amplificador gera uma saida de corrente diretamente para o circuito de carga 480-1, desviando o segundo estágio de amplificador.
[0081] O amplificador de ruído baixo eficiente para corrente descrito no presente documento pode ser implantado em um ou mais ICs, ICs analógicos, RFICs, ICs de sinal misturado, ASICs, placas de circuito impresso (PCBs), dispositivos eletrônicos, etc. 0 amplificador de ruído baixo eficiente para corrente também pode ser fabricado com várias tecnologias de processo de IC como semicondutor de óxido de metal complementar (CMOS), MOS com canal N (NMOS), MOS com canal P (PMOS), transistor de junção bipolar (BJT), CMOS bipolar (BiCMOS), silício germânio (SiGe), arseniato de gálio (GaAs), transistores bipolares de heterojunção (HBTs), transistores de mobilidade de elétron elevada (HEMTs), silício em isolante (SOI), etc.
[0082] Um aparelho que implanta o amplificador de ruído baixo eficiente para corrente descrito no presente documento pode ser um dispositivo independente ou pode ser parte de um dispositivo maior. Um dispositivo pode ser (i) um IC independente, (ii) um conjunto de um ou mais ICs que podem incluir ICs de memória para armazenar dados e/ou instruções, (iii) um RFIC como um receptor de RF (RFR) ou um transmissor/receptor de RF (RTR) , (iv) um ASIC como um modem de estação móvel (MSM) , (v) um módulo que pode ser embutido em outros dispositivos, (vi) um receptor, telefone celular, dispositivo sem fio, fone ou unidade móvel, (vii) etc.
[0083] Em um ou mais projetos exemplificativos, as funções descritas podem ser implantadas em hardware, software, firmware ou qualquer combinação dos mesmos. Caso implantadas em software, as funções podem ser armazenadas ou transmitidas através de uma ou mais instruções ou códigos em um meio legivel por computador. A midia legivel por computador inclui tanto mídia de armazenamento em computador quanto mídia de comunicação que inclui qualquer meio que facilite a transferência de um programa de computador de um lugar para outro Uma mídia de armazenamento pode ser qualquer mídia disponível que possa ser acessada por um computador. Por meio de exemplo, e sem Limitação, tal mídia legível por computador pode compreender uma RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM ou outro armazenamento de disco óptico, armazenamento de disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético ou qualquer outro meio que possa ser usado para transportar ou armazenar o código de programa desejado na forma de instruções ou estruturas de dados e que pode ser acessado por um computador. Também, qualquer conexão é adequadamente denominada um meio legível por computador. Por exemplo, se o software for transmitido a partir de um site da web, servidor ou outra fonte remota com o uso de um cabo coaxial, cabo de fibra óptica, par trançado, linha de assinante digital (DSL) ou tecnologias sem fio como infravermelho, rádio e micro-ondas, então, o cabo de coaxial, cabo de fibra óptica, par trançado, DSL ou tecnologias sem fio como infravermelho, rádio e micro-ondas estão incluídos na definição de meio. 0 disco magnético e o disco óptico, conforme usados no presente documento, incluem disco compacto (CD), disco a laser, disco óptico, disco versátil digital (DVD), disco flexível e disco Blu- ray, em que os discos magnéticos normalmente reproduzem dados magneticamente, enquanto os discos ópticos reproduzem dados opticamente com lasers. As combinações dos supracitados também devem ser abrangidas pelo escopo de midias legiveis por computador.
[0084] Conforme usados nesta descrição, os termos "componente", "banco de dados", "módulo", "sistema", e semelhantes são destinados a se referir a uma entidade relacionada a computador, qualquer um dentre hardware, firmware, uma combinação de hardware e software, software ou software em execução. Por exemplo, um componente pode ser, mas não se limita a ser um processo executado em um processador, um processador, um objeto, um executável, uma sequência de execuções, um programa e/ou um computador. Por meio de ilustração, tanto um aplicativo executado em um dispositivo de computação quanto o dispositivo de computação pode ser um componente. Um ou mais componentes pode residir em um processo e/ou sequência de execuções, e um componente pode estar localizado em um computador e/ou distribuído entre dois ou mais computadores. Além disso, esses componentes podem ser executados a partir de vários meios legiveis por computador que têm várias estruturas de dados armazenadas nos mesmos. Os componentes podem se comunicar por meio de processos locais e/ou remotos como de acordo com um sinal que tem um ou mais pacotes de dados (por exemplo, dados a partir de um componente que interage com um outro componente em um sistema local, sistema distribuído e/ou através de uma rede como a Internet com outros sistemas por meio do sinal).
[0085] Embora os aspectos selecionados tenham sido ilustrados e descritos em detalhes, será compreendido que várias substituições e alterações podem ser feitas no presente documento sem que se desvie do espirito e escopo da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações a segnir.
Claims (10)
1. Dispositivo (400, 500), caracterizado por compreender: um amplificador de ruído baixo de múltiplos modos, LNA, (401, 501) que tem um primeiro estágio de amplificador (410) e tem um modo de única portadora e um modo de agregação de portadora, CA; e um segundo estágio de amplificador (450) acoplado ao primeiro estágio de amplificador (410), sendo que o segundo estágio de amplificador (450) tem uma pluralidade de trajetórias de amplificação (451, 461, 471) configuradas para amplificar uma pluralidade de frequências de portadora de um canal de comunicação agregado à portadora e fornecer uma pluralidade correspondente de sinais de saída em uma saída de LNA quando o primeiro estágio de amplificador (410) estiver no modo CA, o primeiro estágio de amplificador (410) configurado para desviar o segundo estágio de amplificador (450) para fornecer um outro sinal de saída na saída de LNA quando o primeiro estágio de amplificador (410) estiver no modo de única portadora.
2. Dispositivo (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro estágio de amplificador (410) é configurado para gerar uma saída de corrente quando o primeiro estágio de amplificador (410) estiver no modo de única portadora.
3. Dispositivo (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente um circuito ressonador (440) configurado para receber uma saída de corrente do primeiro estágio de amplificador (410), o circuito ressonador (440) configurado para converter a saída de corrente em uma saída de tensão, a saída de tensão é fornecida para a pluralidade de trajetórias de amplificação (451, 461, 471) no segundo estágio de amplificador (450).
4. Dispositivo (400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de trajetórias de amplificação (451, 461, 471) no segundo estágio de amplificador (450) compreende uma pluralidade de estágios de ganho ajustável.
5. Dispositivo (400), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma dentre a pluralidade de estágios de ganho ajustável compreende uma capacitância de entrada ajustável (455).
6. Dispositivo (400), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a capacitância de entrada ajustável (455) é configurada para alterar uma impedância de entrada da pluralidade de estágios de ganho ajustável.
7. Dispositivo (500), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente uma pluralidade de primeiros estágios de amplificador (510, 515, 517) acoplados a um segundo estágio de amplificador (450).
8. Método (600), caracterizado por compreender: definir um modo de um amplificador de baixo ruído de múltiplos modos, LNA, (401, 501) para um estado que indica um dentre um modo de única portadora e um modo de agregação de portadora, CA; amplificar (602) um sinal de comunicação em um primeiro estágio de amplificador (410) do LNA de múltiplos modos (401, 501); amplificar (610) uma pluralidade de frequências de portadora do sinal de comunicação com o uso de uma pluralidade de trajetórias de amplificador (451, 461, 471) de um segundo estágio de amplificador (450) acoplado ao primeiro estágio de amplificador (410), e fornecer uma pluralidade correspondente de sinais de saída em uma saída de LNA quando o LNA (401, 501) for definido para o modo CA; e desviar (612) o segundo estágio de amplificador (450) pelo primeiro estágio de amplificador (410) que fornece um outro sinal de saída para a saída de LNA quando o LNA (401, 501) for definido para o modo de única portadora.
9. Método (600), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que: o desvio (612) do segundo estágio de amplificador (450) compreende gerar uma corrente no primeiro estágio de amplificador (410) quando o sinal de comunicação compreender uma única portadora no modo de única portadora.
10. Método (600), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por compreender adicionalmente: gerar (606) uma saída de corrente do primeiro estágio de amplificador (410); converter (608) a saída de corrente em uma saída de tensão; e amplificar (610) a saída de tensão na pluralidade de trajetórias de amplificador (451, 461, 471) no segundo estágio de amplificador (450).
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US20200099342A1 (en) * | 2018-09-20 | 2020-03-26 | Qualcomm Incorporated | Multi-mode hybrid radio frequency (rf) power amplifier with driver amplifier bypass |
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US8121564B2 (en) * | 2006-03-06 | 2012-02-21 | Broadcom Corporation | Radio receiver with shared low noise amplifier for multi-standard operation in a single antenna system with loft isolation and flexible gain control |
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US7696828B2 (en) * | 2008-01-04 | 2010-04-13 | Qualcomm, Incorporated | Multi-linearity mode LNA having a deboost current path |
JP2009260405A (ja) * | 2008-04-11 | 2009-11-05 | New Japan Radio Co Ltd | 低雑音増幅器 |
JP2009283845A (ja) * | 2008-05-26 | 2009-12-03 | Npc Inc | 太陽電池出力特性評価装置および太陽電池出力特性評価方法 |
JP2011066825A (ja) | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Toshiba Corp | 増幅器および通信装置 |
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EP2387159A1 (en) * | 2010-05-12 | 2011-11-16 | Imec | Reconfigurable receiver architectures |
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