CN102356542B - 具有保护电路的共源共栅放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种具有保护电路的共源共栅放大器(300)。在一个示范性设计中，所述放大器包括并联耦合的多个分支(310a、310b、310k)，其中至少一个分支可在“接通”状态与“断开”状态之间切换。每一可切换分支包括耦合到共源共栅晶体管(314)的增益晶体管(312)。所述增益晶体管(312)在所述接通状态下放大输入信号且提供经放大的信号，且在所述断开状态下不放大所述输入信号。所述共源共栅晶体管(314)在所述接通状态下缓冲所述经放大的信号且提供输出信号。输出信号摆动可借助所述保护电路而在所述接通及断开状态两者下在所述增益晶体管(312)与所述共源共栅晶体管(314)之间分裂。每一晶体管接着可观测到电压摆动的小部分。所述断开状态下的电压分裂可通过浮动所述增益晶体管(312)且使所述共源共栅晶体管(314)的栅极与源极短接来实现。

Description

具有保护电路的共源共栅放大器
技术领域
本发明大体上涉及电子装置，且更具体地说，涉及放大器。
背景技术
放大器通常用于各种电子装置中以提供信号放大。不同类型的放大器可用于不同用途。举例来说，例如蜂窝式电话等无线通信装置可包括发射器及接收器以进行双向通信。发射器可利用驱动器放大器(DA)及功率放大器(PA)，接收器可利用低噪声放大器(LNA)，且发射器及接收器可利用可变增益放大器(VGA)。
亚微米互补金属氧化物半导体(CMOS)制造工艺通常用于无线装置及其它电子装置中的射频(RF)电路以便减小成本且改进集成度。随着CMOS装置大小持续收缩，亚微米晶体管越来越容易受到在大信号摆动条件下的应力影响。应力可不利地影响用这些亚微米晶体管实施的放大器的可靠性。非常需要具有良好性能及良好可靠性的放大器。
发明内容
本文中描述一种具有保护电路的共源共栅放大器，其可以亚微米CMOS来制造且具有良好可靠性。在一个示范性设计中，所述放大器包括并联耦合的多个分支，其中所述多个分支包括至少一个可切换分支。每一可切换分支可在“接通”状态下操作以增加放大器的总增益或在“断开”状态下操作以减小总增益。每一可切换分支可包括耦合到共源共栅晶体管的增益晶体管。所述增益晶体管可在接通状态下放大输入信号且提供经放大的信号，且可在断开状态下不放大输入信号。共源共栅晶体管可在接通状态下缓冲经放大的信号且提供输出信号。
电感器可耦合于电源电压与每一分支中的共源共栅晶体管的漏极之间。输出信号接着可具有低于及高于供应电压的电压摆动。偏置电路可接收输出信号且提供用于每一分支中的共源共栅晶体管的偏置电压。
对于每一可切换分支来说，可借助保护电路在接通状态以及断开状态下在增益晶体管与共源共栅晶体管之间分裂输出信号的电压摆动。每一晶体管接着可在接通状态及断开状态两者下观测到输出电压摆动的小部分，此可减小应力且改进可靠性。在一个示范性设计中，可通过断开/浮动增益晶体管且使共源共栅晶体管的栅极与源极短接来实现在断开状态下的电压分裂。可通过(i)将增益晶体管的源极从电路接地去耦或(ii)使增益晶体管的栅极短接到电路接地且使栅极从输入信号断开来断开增益晶体管。
下文进一步详细描述本发明的各种方面及特征。
附图说明
图1展示无线通信装置的框图。
图2展示共源共栅放大器的示意图。
图3及图4展示具有保护电路的共源共栅放大器的两个示范性设计。
图5展示具有堆叠式共源共栅晶体管与保护电路的共源共栅放大器的示范性设计。
图6展示用于操作放大器的过程。
具体实施方式
词“示范性”在本文中用以意指“充当实例、例子或说明”。本文中描述为“示范性”的任何设计未必应解释为比其它设计优选或有利。
本文中所描述的具有保护电路的共源共栅放大器可用于例如无线通信装置、蜂窝式电话、个人数字助理(PDA)、手持式装置、无线调制解调器、膝上型计算机、无绳电话、广播接收器、蓝牙装置、消费型电子装置等各种电子装置。为清晰起见，下文描述共源共栅放大器在可为蜂窝式电话或某种其它装置的无线装置中的使用。
图1展示无线通信装置100的示范性设计的框图。在此示范性设计中，无线装置100包括数据处理器110及收发器120。收发器120包括支持双向无线通信的发射器130及接收器150。一般来说，无线装置100可包括用于任何数目的通信系统及任何数目的频带的任何数目的发射器及任何数目的接收器。
在发射路径中，数据处理器110处理待发射的数据且将模拟输出信号提供到发射器130。在发射器130内，模拟输出信号由放大器(Amp)132放大、由低通滤波器134滤波以移除由先前数/模转换引起的不合需要的图像、由可变增益放大器(VGA)136放大且由上变频转换器138从基带上变频转换为RF。所述经上变频转换的信号由滤波器140滤波以移除由上变频转换引起的不合需要的图像、由驱动器放大器(DA)142及功率放大器(PA)144进一步放大、通过双工器/开关146路由且经由天线148进行发射。
在接收路径中，天线148从基站接收信号且提供所接收的RF信号，所述RF信号通过双工器/开关146路由且被提供到接收器150。在接收器150内，所接收的RF信号由低噪声放大器(LNA)152放大、由带通滤波器154滤波且由下变频转换器156从RF下变频转换为基带。所述经下变频转换的信号由VGA158放大、由低通滤波器160滤波且由放大器162放大以获得模拟输入信号，所述模拟输入信号被提供到数据处理器110。
图1展示发射器130及接收器150实施直接转换架构，所述直接转换架构将信号在一个级中在RF与基带之间进行频率转换。发射器130及/或接收器150还可实施超外差式(super-heterodyne)架构，其将信号在多个级中在RF与基带之间进行频率转换。本机振荡器(LO)产生器170产生发射LO信号及接收LO信号且分别将其提供到上变频转换器138及下变频转换器156。锁相回路(PLL)172可从数据处理器110接收控制信息且将控制信号提供到LO产生器170以产生处于适当频率的发射及接收LO信号。
图1展示示范性收发器设计。一般来说，可由放大器、滤波器、混频器等等中的一个或一个以上级来执行对发射器130及接收器150中的信号的调节。这些电路块可经布置成不同于图1所示的配置。此外，未在图1中展示的其它电路块也可用以调节发射器及接收器中的信号。还可省略图1中的一些电路块。收发器120的全部或一部分可实施于模拟集成电路(IC)、RFIC(RFIC)、混合信号IC等等上。举例来说，放大器132到驱动器放大器142可实施于RFIC上，而功率放大器144可实施于RFIC外部。
数据处理器110可执行无线装置100的各种功能，例如，对经发射及接收的数据的数字处理。存储器112可存储用于数据处理器110的程序代码及数据。数据处理器110可实施于一个或一个以上专用集成电路(ASIC)及/或其它IC上。
如图1所示，发射器及接收器可包括各种放大器。每一放大器可用各种设计来实施。
图2展示共源共栅放大器200的示意图。放大器200可用于DA142、PA144、LNA152、VGA136及158及/或图1中的其它放大器。放大器200包括并联耦合的K个分支210a到210k，其中K可为任何整数值。所述分支还可称作放大器级，等等。在每一分支210内，N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管212使其源极耦合到电路接地且使其栅极接收输入信号Vin。术语“晶体管”与“装置”常常可互换使用。NMOS晶体管214使其源极耦合到NMOS晶体管212的漏极，使其栅极耦合到反相器220的输出端，且使其漏极耦合到提供输出信号Vout的节点X。NMOS晶体管212为在其栅极处接收Vin信号、放大所述Vin信号且在其漏极处提供经放大的信号的增益晶体管。NMOS晶体管212还称作共源极晶体管、gm晶体管等。NMOS晶体管214是使其栅极耦合到AC接地、在其源极处接收经放大的信号且在其漏极处提供Vout信号的共源共栅晶体管。
可用P沟道MOS(PMOS)晶体管及NMOS晶体管(其使其栅极耦合在一起且形成反相器输入端并且使其漏极耦合在一起且形成反相器输出端)来实施反相器220。PMOS晶体管的源极可耦合到节点Y，且NMOS晶体管的源极可耦合到电路接地。
电感器230耦合于节点X与电源Vdd之间。电感器230为所有经启用分支中的NMOS晶体管212及214提供偏置电流。电感器230还可用于输出阻抗匹配。偏置电路240接收Vout信号且产生偏置电压Vbias。在图2所示的设计中，用形成低通滤波器的电阻器242及电容器244实施偏置电路240。电阻器242耦合于节点X与节点Y之间，且电容器244耦合于节点Y与电路接地之间。节点Y提供Vbias电压。还可用其它设计(例如，用电容性反馈)实施偏置电路240。
K个分支210a到210k中的每一者可经由相应Bk控制信号(其中k∈{1，…，K})而个别地启用或停用。对于第k个分支来说，在Bk控制信号处于逻辑低时，反相器220的输出处于逻辑高，NMOS晶体管214接通，且所述分支经启用。相反，在Bk控制信号处于逻辑高时，反相器220的输出处于逻辑低，NMOS晶体管214断开，且所述分支经停用。每一分支在启用时提供信号增益。所述K个分支210a到210k可提供相等量的增益(例如，所有K个分支具有相同晶体管大小)或可提供不同量的增益(例如，K个分支具有不同晶体管大小)。举例来说，分支1中的NMOS晶体管212及214的大小(及增益)可为分支2中的NMOS晶体管212及214的大小(及增益)的两倍，分支2中的NMOS晶体管212及214的大小可为下一分支中的NMOS晶体管212及214的大小的两倍，等等。可通过启用适当分支来获得放大器200的所要总增益。输出信号摆动可取决于放大器200的总增益(例如，可与放大器200的总增益成比例)。
共源共栅放大器200如下操作。对于经启用的每一分支来说，NMOS晶体管212放大Vin信号且提供经放大的信号。NMOS晶体管212还执行电压/电流转换。NMOS晶体管214缓冲经放大的信号且提供Vout信号的信号驱动。
用开漏架构实施共源共栅放大器200，且Vout信号可低于及高于Vdd而摆动。由于电感器230的存在，因此有可能输出电压摆动高于Vdd。在Vout信号高于Vdd时，所有K个分支210中的共源共栅晶体管214可观测到大电压，其可向这些晶体管加应力。可使用反馈来减小跨共源共栅晶体管214的电压摆动。在图2中，用电阻器242及电容器244实施反馈，电阻器242及电容器244形成具有比Vout信号的频率低得多的带宽的低通滤波器。所述低通滤波器将Vout信号的衰减版本提供为Vbias电压。对于经启用的每一分支210来说，将Vbias电压经由反相器220提供到共源共栅晶体管214的栅极。以此方式，可跨每一经启用分支210中的共源共栅晶体管214及增益晶体管212分裂输出节点X处的电压摆动。
对于每一分支210来说，反馈限制在共源共栅晶体管214接通时跨共源共栅晶体管214的电压摆动。然而，大部分应力发生于共源共栅晶体管214断开时。在断开状态下，共源共栅晶体管214的栅极经由反相器220而被拉到接地，且共源共栅晶体管214的源极经由增益晶体管212(其作为开关而操作)也被拉到接地。在断开状态下，共源共栅晶体管214的漏极到源极电压Vds以及栅极到漏极电压Vgd可能大于Vdd(例如，高达Vdd的两倍)且可能超过额定装置电压。较大的Vds及Vgd电压可向共源共栅晶体管214加应力且可不利地影响晶体管的可靠性及寿命。在放大器200正在高增益/高输出功率下操作和停用分支以减小增益时，应力可尤其严重。此经停用分支中的共源共栅晶体管可观测到可能远高于Vdd的大的Vds及Vgd电压。
可通过将具有较长栅极长度的NMOS晶体管用于共源共栅晶体管214或将厚氧化物NMOS晶体管用于共源共栅晶体管214来改进放大器200中的共源共栅晶体管214的可靠性。然而，所述两种解决方案均可能归因于这些NMOS晶体管的较高电容而不利地影响放大器的RF性能。较高电容尤其对于高频率操作来说可为问题。
图3展示具有保护电路的共源共栅放大器300的示范性设计的示意图。放大器300可用于DA142、PA144、LNA152、VGA136及158及/或图1中的其它放大器。放大器300包括并联耦合的K个分支310a到310k。在每一分支310内，NMOS晶体管312使其源极耦合到开关316的一个末端且使其栅极接收Vin信号。开关316的另一末端耦合到电路接地。NMOS晶体管314使其源极耦合到NMOS晶体管312的漏极，使其栅极耦合到节点Y，且使其漏极耦合到节点X。开关320耦合于NMOS晶体管314的栅极与源极之间且由Bk控制信号(其中k∈{1，…，K})控制。开关316由与Bk控制信号互补的控制信号控制。开关316及320可各自用NMOS晶体管、PMOS晶体管、传输门等等实施。
电感器330耦合于Vdd电源与提供Vout信号的节点X之间。用耦合于节点X与节点Y之间的电阻器342及耦合于节点Y与电路接地之间的电容器344实施偏置电路340。节点Y提供Vbias电压。
K个分支310a到310k中的每一者可经由用于所述分支的Bk及控制信号而个别地启用或停用。可通过(i)在Bk控制信号上提供逻辑低(其断开开关320)及(ii)在控制信号上提供逻辑高(其闭合开关316)来启用第k个分支。相反，可通过在Bk控制信号上提供逻辑高且在控制信号上提供逻辑低来停用第k个分支。
共源共栅放大器300如下操作。对于经启用的每一分支来说，NMOS晶体管312使其源极耦合到电路接地且作为放大Vin信号的增益晶体管而操作。NMOS晶体管314使其源极从其栅极断开且作为缓冲来自NMOS晶体管312的经放大的信号并提供Vout信号的信号驱动的共源共栅晶体管而操作。对于经停用的每一分支来说，NMOS晶体管312使其源极从电路接地去耦且浮动。NMOS晶体管314使其源极连接到其栅极，且两者均接收Vbias电压。因此，当分支在接通状态下经启用时以及当分支在断开状态下经停用时跨共源共栅晶体管314及增益晶体管312分裂输出电压摆动。
图4展示具有保护电路的共源共栅放大器400的示范性设计的示意图。放大器400还可用于DA142、PA144、LNA152、VGA136及158及/或图1中的其它放大器。放大器400包括并联耦合的K个分支410a到410k。在每一分支410内，NMOS晶体管412使其源极耦合到电路接地且使其栅极耦合到开关416的一个末端。开关416的另一末端接收Vin信号。开关418耦合于NMOS晶体管412的栅极与电路接地之间。NMOS晶体管414使其源极耦合到NMOS晶体管412的漏极，使其栅极耦合到节点Y，且使其漏极耦合到节点X。开关420耦合于NMOS晶体管414的栅极与源极之间。开关418及420由Bk控制信号(其中k∈{1，…，K})控制。开关416由与Bk控制信号互补的控制信号控制。开关416、418及420可各自用NMOS晶体管、PMOS晶体管、传输门等实施。电感器430、偏置电路440、电阻器442及电容器444以分别与图3中的电感器330、偏置电路340、电阻器342及电容器344类似的方式耦合。
K个分支410a到410k中的每一者可经由用于所述分支的Bk及控制信号而启用或停用。可通过(i)在Bk控制信号上提供逻辑低(其断开开关418及420)及(ii)在控制信号上提供逻辑高(其闭合开关416)来启用第k个分支。相反地，可通过在Bk控制信号上提供逻辑高且在控制信号上提供逻辑低来停用第k个分支。
共源共栅放大器400如下操作。对于经启用的每一分支来说，NMOS晶体管412使其栅极接收Vin信号且作为增益晶体管而操作。NMOS晶体管414使其源极从其栅极断开且作为共源共栅晶体管而操作。对于经停用的每一分支来说，NMOS晶体管412使其栅极从Vin信号断开且耦合到电路接地。NMOS晶体管414使其源极连接到其栅极，且两者均接收Vbias电压。因此，在分支经启用时以及在分支经停用时跨共源共栅晶体管414及增益晶体管412分裂输出电压摆动。
图3及图4展示在每一分支中具有一个共源共栅晶体管的共源共栅放大器的两个示范性设计。多个共源共栅晶体管还可用于每一分支中以便进一步跨每一晶体管分裂输出电压摆动。
图5展示具有堆叠式共源共栅晶体管及保护电路的共源共栅放大器500的示范性设计的示意图。放大器500还可用于DA142、PA144、LNA152、VGA136及158及/或图1中的其它放大器。放大器500包括并联耦合的K个分支510a到510k。在每一分支510内，NMOS晶体管512使其源极耦合到开关518的一个末端且使其栅极接收Vin信号。开关518的另一末端耦合到电路接地。两个NMOS晶体管514及516堆叠在一起。NMOS晶体管516使其漏极耦合到节点X，使其栅极接收Vbias1电压，且使其源极耦合到NMOS晶体管514的漏极。NMOS晶体管514使其栅极接收Vbias2电压且使其源极耦合到NMOS晶体管512的漏极。开关520耦合于NMOS晶体管516的栅极与源极之间。开关522耦合于NMOS晶体管514的栅极与源极之间。开关520及522由Bk控制信号(其中k∈{1，…，K})控制。开关518由与Bk控制信号互补的控制信号控制。开关518、520及522可各自用NMOS晶体管、PMOS晶体管、传输门等实施。电感器530耦合于Vdd供应电压与提供Vout信号的节点X之间。
偏置电路540接收Vout信号且在每一分支510中产生分别用于共源共栅晶体管516及514的Vbias1电压及Vbias2电压。可产生Vbias1电压及Vbias2电压以跨共源共栅晶体管514及516分裂输出电压摆动。在一个示范性设计中，且其中为Vout信号的经滤波版本。在此示范性设计中，可跨每一分支中的三个晶体管而大致均匀地分配输出电压摆动。
K个分支510a到510k中的每一者可经由用于所述分支的Bk及控制信号而个别地启用或停用。可通过(i)在Bk控制信号上提供逻辑低(其断开开关520及522)及(ii)在控制信号上提供逻辑高(其闭合开关518)来启用第k个分支。相反地，可通过在Bk控制信号上提供逻辑高且在控制信号上提供逻辑低来停用第k个分支。
共源共栅放大器500如下操作。对于经启用的每一分支来说，NMOS晶体管512使其源极耦合到电路接地且作为增益晶体管而操作。NMOS晶体管514及516的源极从其栅极断开且作为共源共栅晶体管而操作。对于经停用的每一分支来说，NMOS晶体管512使其源极从电路接地去耦且浮动。NMOS晶体管516的源极连接到其接收Vbias1电压的栅极。NMOS晶体管514的源极连接到其接收Vbias2电压的栅极。因此，在分支经启用时以及在分支经停用时跨共源共栅晶体管514及516以及增益晶体管512分裂输出电压摆动。
图5展示具有两个堆叠式共源共栅晶体管的共源共栅放大器的示范性设计。还可堆叠两个以上共源共栅晶体管。可将合适偏置电压提供到每一共源共栅晶体管的栅极以获得在接通状态及断开状态下跨所述共源共栅晶体管的所要Vds及Vgd电压摆动。
图3、图4及图5展示用于共源共栅放大器的保护电路的三个示范性设计。还可用其它设计实施保护电路。一般来说，保护电路可使反馈保持起作用(甚至在分支经停用时也是如此)。可通过经由(i)在增益晶体管的源极处耦合的串联开关(例如，如图3及图5所示)或(ii)用以将栅极拉到接地且将栅极从Vin信号断开的多个开关(例如，如图4所示)而断开/浮动增益晶体管来实现此目的。此外，可经由开关(例如，如图3到图5所示)使共源共栅晶体管的栅极与源极短接。可用开关(例如，如图3、图4及图5所示)实施保护电路。
一般来说，设备(例如，集成电路、无线装置等等)可包括包含并联耦合的多个分支且操作以放大输入信号并提供输出信号的放大器。所述放大器可为驱动器放大器、功率放大器、LNA、VGA等等。所述多个分支可包括至少一个可切换分支。每一可切换分支可在接通状态下操作以增加放大器的总增益或在断开状态下操作以减小总增益。
在一个示范性设计中，每一可切换分支可包括耦合到共源共栅晶体管的增益晶体管。所述增益晶体管可在接通状态下放大输入信号且提供经放大的信号，且可在断开状态下不放大输入信号。共源共栅晶体管可在接通状态下缓冲经放大的信号且提供输出信号。可在接通状态以及断开状态下在增益晶体管与共源共栅晶体管之间分裂输出信号的电压摆动。增益晶体管及共源共栅晶体管可各自在接通及断开状态下观测到输出电压摆动的小部分。可用NMOS晶体管或一些其它类型的晶体管实施增益晶体管及共源共栅晶体管。
在一个示范性设计中，对于每一可切换分支来说，开关(例如，图3中的开关320或图4中的开关420)可在断开状态下使共源共栅晶体管的栅极与源极短接。在一个示范性设计中，开关(例如，图3中的开关316)可耦合于增益晶体管的源极与电路接地之间，且可在接通状态下闭合且在断开状态下断开。在另一个示范性设计中，一个开关(例如，图4中的开关418)可耦合于增益晶体管的栅极与电路接地之间，且可在接通状态下断开且在断开状态下闭合。另一开关(例如，图4中的开关416)可耦合于增益晶体管的栅极与输入信号之间，且可在接通状态下闭合且在断开状态下断开。
在一个示范性设计中，每一可切换分支可包括耦合于共源共栅晶体管与增益晶体管之间的第二共源共栅晶体管(例如，如图5所示)。所述第二共源共栅晶体管可在接通状态下缓冲经放大的信号。可在接通状态及断开状态两者下在增益晶体管与两个共源共栅晶体管之间分裂输出信号的电压摆动。
电感器可耦合于供应电压与每一可切换分支中的共源共栅晶体管的漏极之间。输出信号可具有低于及高于供应电压的电压摆动。偏置电路可接收输出信号且为每一可切换分支中的共源共栅晶体管提供偏置电压。可在接通状态下仅将偏置电压施加到共源共栅晶体管的栅极，且在断开状态下将偏置电压施加到共源共栅晶体管的栅极与源极两者(例如，如图3及图4所示)。
图6展示用于操作放大器的过程600的示范性设计。可在接通状态下用增益晶体管放大输入信号以获得经放大的信号(框612)。可在接通状态下用共源共栅晶体管缓冲经放大的信号以获得输出信号(框614)。放大器可包含多个分支，且可启用至少一个分支。每一经启用的分支可包含在接通状态下操作的增益晶体管及共源共栅晶体管。可基于输出信号产生偏置电压，且可将所述偏置电压施加到共源共栅晶体管的栅极。
可在接通状态及断开状态下在增益晶体管与共源共栅晶体管之间分裂输出信号的电压摆动，其中增益晶体管与共源共栅晶体管各自在接通及断开状态下观测到电压摆动的小部分(框616)。在框616的一个示范性设计中，在断开状态下，共源共栅晶体管的栅极与源极可短接，且增益晶体管的源极可从电路接地去耦(例如，如图3所示)。在框616的另一个示范性设计中，在断开状态下，共源共栅晶体管的栅极与源极可短接，且增益晶体管的栅极可从输入信号去耦且进一步短接到电路接地(例如，如图4所示)。
可在IC、模拟IC、RFIC、混合信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子装置等上实施本文中所描述的具有保护电路的共源共栅放大器。还可用例如CMOS、NMOS、PMOS、双极结晶体管(BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等各种IC工艺技术来制造共源共栅放大器。
实施本文所描述的共源共栅放大器的设备可为独立装置或可为较大装置的部分。装置可为：(i)独立IC；(ii)可包括用于存储数据及/或指令的存储器IC的一个或一个以上IC的集合；(iii)例如RF接收器(RFR)或RF发射器/接收器(RTR)等RFIC；(iv)例如移动台调制解调器(MSM)等ASIC；(v)可嵌入于其它装置内的模块；(vi)接收器、蜂窝式电话、无线装置、手持机或移动单元；(vii)等等。
在一个或一个以上示范性设计中，可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施所描述的功能。如果以软件来实施，则功能可作为一个或一个以上指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体来传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体及通信媒体两者，通信媒体包括促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制，所述计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以携载或存储呈指令或数据结构的形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。而且，将任何连接适当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电及微波等无线技术而从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电及微波等无线技术包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘及光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字通用光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再现数据，而光盘借助激光以光学方式再现数据。以上各者的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。
提供对本发明的先前描述以使所属领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白本发明的各种修改，且本文中所定义的一般原理可在不脱离本发明的范围的情况下应用于其它变型。因此，本发明不希望限于本文中所描述的实例及设计，而是应被赋予与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广范围。

Claims (32)

1.一种电子设备，其包含：
增益晶体管，其操作以在接通状态下放大输入信号且提供经放大的信号，且在断开状态下不放大所述输入信号；
共源共栅晶体管，其耦合到所述增益晶体管且操作以在所述接通状态下缓冲所述经放大的信号且提供输出信号，其中所述输出信号的电压摆动在所述接通状态及所述断开状态下在所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间分裂，其中所述增益晶体管及所述共源共栅晶体管各自在所述接通状态及所述断开状态下观测到所述电压摆动的小部分；
第一开关，其操作以在所述断开状态下使所述共源共栅晶体管的栅极与源极短接；及
第二开关，其耦合于所述增益晶体管的源极与电路接地之间，所述第二开关在所述接通状态下闭合且在所述断开状态下断开。
2.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含：
第二共源共栅晶体管，其耦合于所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间且操作以在所述接通状态下缓冲所述经放大的信号，其中所述输出信号的所述电压摆动在所述接通及断开状态下在所述增益晶体管、所述共源共栅晶体管与所述第二共源共栅晶体管之间分裂。
3.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含：
偏置电路，其操作以接收所述输出信号且为所述共源共栅晶体管提供偏置电压。
4.根据权利要求3所述的设备，其中所述偏置电压在所述接通状态下仅施加到所述共源共栅晶体管的栅极，而在所述断开状态下施加到所述共源共栅晶体管的所述栅极与源极两者。
5.根据权利要求3所述的设备，其中所述偏置电路包含：
电阻器，其耦合于所述共源共栅晶体管的漏极与栅极之间，及
电容器，其耦合于所述共源共栅晶体管的所述栅极与电路接地之间。
6.根据权利要求1所述的设备，其进一步包含：
电感器，其耦合于所述共源共栅晶体管的漏极与供应电压之间，其中所述输出信号具有在所述供应电压上下的电压摆动。
7.一种电子设备，其包含：增益晶体管，其操作以在接通状态下放大输入信号且提供经放大的信号，且在断开状态下不放大所述输入信号；
共源共栅晶体管，其耦合到所述增益晶体管且操作以在所述接通状态下缓冲所述经放大的信号且提供输出信号，其中所述输出信号的电压摆动在所述接通状态及所述断开状态下在所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间分裂，其中所述增益晶体管及所述共源共栅晶体管各自在所述接通状态及所述断开状态下观测到所述电压摆动的小部分；
第一开关，其操作以在所述断开状态下使所述共源共栅晶体管的栅极与源极短接；及
第二开关，其耦合于所述增益晶体管的栅极与电路接地之间，所述第二开关在所述接通状态下断开且在所述断开状态下闭合；及
第三开关，其耦合于所述增益晶体管的所述栅极与所述输入信号之间，所述第三开关在所述接通状态下闭合且在所述断开状态下断开。
8.根据权利要求7所述的设备，其进一步包含：偏置电路，其操作以接收所述输出信号且为所述共源共栅晶体管提供偏置电压。
9.根据权利要求8所述的设备，其中所述偏置电压在所述接通状态下仅施加到所述共源共栅晶体管的栅极，而在所述断开状态下施加到所述共源共栅晶体管的所述栅极与源极两者。
10.根据权利要求8所述的设备，其中所述偏置电路包含：
电阻器，其耦合于所述共源共栅晶体管的漏极与栅极之间，及
电容器，其耦合于所述共源共栅晶体管的所述栅极与电路接地之间。
11.根据权利要求7所述的设备，其进一步包含：
电感器，其耦合于所述共源共栅晶体管的漏极与供应电压之间，其中所述输出信号具有在所述供应电压上下的电压摆动。
12.一种无线装置，其包含：
放大器，其包含并联耦合的多个分支且操作以放大输入信号且提供输出信号，所述多个分支包含至少一个可切换分支，每一可切换分支可在接通状态或断开状态下操作且包含
增益晶体管，其操作以在所述接通状态下放大所述输入信号且提供经放大的信号，且在所述断开状态下不放大所述输入信号；
共源共栅晶体管，其耦合到所述增益晶体管且操作以在所述接通状态下缓冲所述经放大的信号且提供所述输出信号，其中所述输出信号的电压摆动在所述接通状态及所述断开状态下在所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间分裂；
第一开关，其操作以在所述断开状态下使所述共源共栅晶体管的栅极与源极短接；及
第二开关，其耦合于所述增益晶体管的源极与电路接地之间，所述第二开关在所述接通状态下闭合且在所述断开状态下断开。
13.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述至少一个可切换分支中的每一者在所述接通状态下经操作以增加所述放大器的总增益，且在所述断开状态下经操作以减小所述总增益。
14.根据权利要求12所述的无线装置，其进一步包含：
电感器，其耦合于供应电压与每一可切换分支中的所述共源共栅晶体管的漏极之间，其中所述输出信号具有在所述供应电压上下的电压摆动。
15.根据权利要求12所述的无线装置，其进一步包含：
偏置电路，其操作以接收所述输出信号且为每一可切换分支中的所述共源共栅晶体管提供偏置电压。
16.根据权利要求12所述的无线装置，其中所述放大器为驱动器放大器DA、功率放大器PA、低噪声放大器LNA或可变增益放大器VGA。
17.根据权利要求12所述的无线装置，其中每一可切换分支进一步包含：
第二共源共栅晶体管，其耦合于所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间且操作以在所述接通状态下缓冲所述经放大的信号，其中所述输出信号的所述电压摆动在所述接通及断开状态下在所述增益晶体管、所述共源共栅晶体管与所述第二共源共栅晶体管之间分裂。
18.一种操作放大器的方法，其包含：
在接通状态下用增益晶体管放大输入信号以获得经放大的信号；
在所述接通状态下用共源共栅晶体管缓冲所述经放大的信号且提供输出信号；
在所述接通状态及断开状态下在所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间分裂所述输出信号的电压摆动，其中所述增益晶体管及所述共源共栅晶体管各自在所述接通及断开状态下观测到所述电压摆动的小部分；
在所述断开状态下使所述共源共栅晶体管的栅极与源极短接；
在所述接通状态下将所述增益晶体管的源极耦合到电路接地；及
在所述断开状态下使所述增益晶体管的所述源极从电路接地去耦。
19.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含：
基于所述输出信号产生偏置电压；及
将所述偏置电压施加到所述共源共栅晶体管的栅极。
20.根据权利要求18所述的方法，其进一步包含：
启用包含多个分支的放大器的至少一个分支，每一经启用的分支包含在所述接通状态下操作的所述增益晶体管及所述共源共栅晶体管。
21.一种操作放大器的方法，其包含：
在接通状态下用增益晶体管放大输入信号以获得经放大的信号；
在所述接通状态下用共源共栅晶体管缓冲所述经放大的信号且提供输出信号；
在所述接通状态及断开状态下在所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间分裂所述输出信号的电压摆动，其中所述增益晶体管及所述共源共栅晶体管各自在所述接通及断开状态下观测到所述电压摆动的小部分；
在所述断开状态下使所述共源共栅晶体管的栅极与源极短接；
在所述接通状态下将所述输入信号耦合到所述增益晶体管的栅极；及
在所述断开状态下使所述输入信号从所述增益晶体管的栅极去耦且使所述栅极短接到电路接地。
22.根据权利要求21所述的方法，其进一步包含：
基于所述输出信号产生偏置电压；及
将所述偏置电压施加到所述共源共栅晶体管的栅极。
23.根据权利要求21所述的方法，其进一步包含：
启用包含多个分支的放大器的至少一个分支，每一经启用的分支包含在所述接通状态下操作的所述增益晶体管及所述共源共栅晶体管。
24.一种操作放大器的设备，其包含：
用于在接通状态下用增益晶体管放大输入信号以获得经放大的信号的装置；
用于在所述接通状态下用共源共栅晶体管缓冲所述经放大的信号且提供输出信号的装置，其中所述输出信号的电压摆动是在所述接通状态及断开状态下在所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间分裂的，其中所述增益晶体管及所述共源共栅晶体管各自在所述接通及断开状态下观测到所述电压摆动的小部分；
用于在所述断开状态下使所述共源共栅晶体管的栅极与源极短接的装置；
用于在所述接通状态下将所述增益晶体管的源极偶合到电路接地的装置；及
用于所述断开状态下使所述增益晶体管的所述源极从电路接地去耦的装置。
25.根据权利要求24所述的设备，其进一步包含：
用于在所述接通状态下启用所述用于放大的装置及在所述断开状态下停用所述用于放大的装置的装置。
26.根据权利要求24所述的设备，其进一步包含：
用于在所述断开状态下用至少一个偏置电压对所述用于缓冲的装置进行偏置的装置。
27.根据权利要求24所述的设备，其进一步包含：
用于启用包含多个分支的放大器的至少一个分支的装置，每一经启用的分支包含在所述接通状态下操作的所述用于放大的装置及所述用于缓冲的装置。
28.一种无线装置，其包含：
放大器，其包含并联耦合的多个分支且操作以放大输入信号且提供输出信号，所述多个分支包含至少一个可切换分支，每一可切换分支可在接通状态或断开状态下操作且包含
增益晶体管，其操作以在所述接通状态下放大所述输入信号且提供经放大的信号，且在所述断开状态下不放大所述输入信号；
共源共栅晶体管，其耦合到所述增益晶体管且操作以在所述接通状态下缓冲所述经放大的信号且提供所述输出信号，其中所述输出信号的电压摆动在所述接通状态及所述断开状态下在所述增益晶体管与所述共源共栅晶体管之间分裂；
第一开关，其操作以在所述断开状态下使所述共源共栅晶体管的栅极与源极短接；
第二开关，其耦合于所述增益晶体管的栅极与电路接地之间，所述第二开关在所述接通状态下断开且在所述断开状态下闭合；及
第三开关，其耦合于所述增益晶体管的所述栅极与所述输入信号之间，所述第三开关在所述接通状态下闭合且在所述断开状态下断开。
29.根据权利要求28所述的无线装置，其中所述至少一个可切换分支中的每一者在所述接通状态下经操作以增加所述放大器的总增益，且在所述断开状态下经操作以减小所述总增益。
30.根据权利要求28所述的无线装置，其进一步包含：
电感器，其耦合于供应电压与每一可切换分支中的所述共源共栅晶体管的漏极之间，其中所述输出信号具有在所述供应电压上下的电压摆动。
31.根据权利要求28所述的无线装置，其进一步包含：
偏置电路，其操作以接收所述输出信号且为每一可切换分支中的所述共源共栅晶体管提供偏置电压。
32.根据权利要求28所述的无线装置，其中所述放大器为驱动器放大器DA、功率放大器PA、低噪声放大器LNA或可变增益放大器VGA。
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