CN103248329B - 单端和差分天线复用功率放大器电路及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种单端和差分天线复用功率放大器电路及方法，所述电路包括控制寄存器；连接于控制寄存器的、根据单端或差分选择控制信号进行模式选择的单端和差分模式选择电路；及输入端分别连接于单端和差分模式选择电路的第一单端放大器电路和第二单端放大器电路，且两个所述放大器电路的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚上或者分开绑定到两个封装管脚上。本发明通过配置在电路的内部存储器或者外部控制器实现对控制寄存器的控制，使内部控制寄存器发送一个开关控制信号来灵活配置射频放大器的工作模式，通过两个小面积且结构相同的单端放大器电路，减小了芯片电路面积，有效降低了芯片成本。
Description
技术领域
本发明涉及通信集成电路领域，尤其涉及一种单端和差分天线复用功率放大器电路及方法。
背景技术
无线射频放大器(PA)是无线通讯芯片中的一个重要模块，它的作用是将调制信号功率进行放大后通过天线发射出去，根据单端天线或者差分天线的类型，射频放大器分为单端射频放大器和差分射频放大器，为了使放大器能够同时使用单端天线和差分天线，芯片内部通常设计成差分射频放大器，当应用于单端天线时，必须通过一个平衡/不平衡变压器来实现差分到单端的转换，这就会增加物料成本，而且平衡/不平衡变压器是有损元件，会降低放大器的功率和效率。
通常为了避免使用平衡/不平衡变压器，可以通过在芯片内部同时设计单端放大器和差分放大器电路来分别驱动单端天线和差分天线，不过这样就会大大增加芯片的成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种单端和差分天线复用功率放大器电路及方法，能够针对射频中使用单端或者差分天线的不同，方便快速地配置放大器的工作模式为单端或者差分。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种单端和差分天线复用功率放大器电路，包括：
产生单端或差分选择控制信号的控制寄存器；
连接于控制寄存器的、根据所述选择控制信号进行模式选择的单端和差分模式选择电路；及
输入端分别连接于所述模式选择电路的第一单端放大器电路和第二单端放大器电路，且两个所述放大器电路的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚上或者分开绑定到两个封装管脚上。
进一步地，所述控制寄存器连接于外部控制器，外部控制器输入相应的单端或差分选择控制数据。
进一步地，所述电路还包括连接于控制寄存器的存储器，所述存储器中存储有单端或差分选择控制数据。
进一步地，所述复用功率放大器电路集成于一芯片内，所述存储器设于芯片内部。
进一步地，所述复用功率放大器电路集成于一芯片内，所述存储器设于芯片外。
进一步地，第一单端放大器电路和第二单端放大器电路的结构相同。
此外，本发明还提供一种单端和差分天线复用方法，所述方法包括：
绑定步骤：第一单端放大器电路和第二单端放大器电路的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚上或者分开绑定到两个封装管脚上；及
模式选择步骤：控制寄存器产生单端或差分选择控制信号，单端和差分模式选择电路根据所述选择控制信号进行模式的选择。
进一步地，所述模式选择步骤中，通过存储器或者外部控制器发送单端或差分选择控制数据到控制寄存器，进而通过控制寄存器配置成单端或差分模式。
本发明的有益效果是：通过采用本发明所述的单端和差分天线复用功率放大器电路及方法，可以通过配置存储器或者外部控制器实现对控制寄存器的控制，使控制寄存器发送一个开关控制信号来灵活配置射频放大器的工作模式，通过两个小面积且结构相同的单端放大器电路，减小了芯片电路面积，有效降低了芯片成本。
附图说明
图1是本发明单端和差分天线复用功率放大器电路结构示意图。
图2是本发明一实施例的单端和差分模式选择电路结构示意图。
图3是本发明单端和差分天线复用功率放大器电路用于单端天线时的示意图。
图4是本发明单端和差分天线复用功率放大器电路用于差分天线时的示意图。
图5是本发明单端和差分天线复用方法流程图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1所示，本发明实施例所述的单端和差分天线复用功率放大器电路，可根据具体的应用环境灵活地配置成单端或差分工作模式，通用性强，其包括控制寄存器1、单端和差分模式选择电路2、第一单端放大器电路3和第二单端放大器电路4。其中，控制寄存器1可产生单端或差分选择控制信号，单端和差分模式选择电路2可根据所述控制信号进行单端或差分模式选择，两个所述放大器电路的输入端分别连接于单端和差分模式选择电路2的输出端。
作为一种实施方式，控制寄存器1连接于外部控制器，外部控制器输入相应的单端或差分选择控制数据。优选地，外部控制器可为单片机，可编程控制。
作为另一种实施方式，所述电路还包括连接于控制寄存器1的存储器5，所述存储器5中存储有单端或差分选择控制数据，所述控制寄存器1根据所述控制数据产生单端或差分选择控制信号。进一步地，所述复用功率放大器电路集成于一芯片内，所述存储器5设于芯片内部或芯片外，其中，设于芯片外有利于节省芯片体积和成本。
第一单端放大器电路3和第二单端放大器电路4的电路结构相同，具体地，为了实现单端和差分的复用，本发明根据射频放大器的输出功率，设计两个相同的单端放大器电路，而每个单端放大器电路的芯片面积比输出相同功率下的一个单端放大器电路或差分放大器电路对应面积小，如此复用技术便起到节约芯片成本的作用。在应用于单端天线时，第一单端放大器电路3和第二单端放大器电路4的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚后连接于外部电路，在应用于差分天线时，所述输出端通过绑定线分开绑定到两个封装管脚后连接于外部电路。所述外部电路为相互连接的匹配电路、滤波电路，滤波电路连接于单端天线或差分天线。
如图2所示，作为一种实施方式，所述单端和差分模式选择电路2利用异或门的特性，通过所述控制寄存器1发送的单端或差分选择控制信号，实现单端或者差分信号的输出；例如，只需要一个开关控制信号就能实现单端或差分模式的选择，当开关控制信号为逻辑“0”时，Vo1和Vo2输出为同相信号，当开关控制信号为逻辑“1”时，Vo1和Vo2输出为差分信号。具体地，所述控制寄存器1通过读取与其连接的存储器5所存储的单端或差分选择控制数据，来实现寄存器控制单端和差分模式选择电路2进行模式的选择，或者控制寄存器1通过外部控制器发送所述选择控制数据，来实现寄存器控制单端和差分模式选择电路2进行模式的选择；在单端模式时，单端和差分模式选择电路2两个输出信号为相同的信号，在差分模式时，单端和差分模式选择电路2两个输出信号为差分信号。
如图3所示，作为一种实施方式，通过读取芯片内部的存储器5的数据到控制寄存器1来选择工作模式，本实施方式选择了单端工作模式,单端和差分模式选择电路2的两个输出信号为完全相同的信号，同时，第一单端放大器电路3和第二单端放大器电路4的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚上，两个单端放大器一起并联工作，从而实现单端放大器应用于单端天线。
如图4所示，与图3所示实施方式相同的是，也通过读取芯片内部的存储器5的数据到控制寄存器1来选择工作模式，本实施方式选择了差分工作模式，单端和差分模式选择电路2的两个输出信号为幅度相同，方向相反的差分信号，其两个输出端分别连接到两个放大器电路的输入端，同时，这两个单端放大器电路的输出端分开绑定到外部两个管脚，由于它们结构完全相同，所以输出信号也为差分信号，从而实现了单端放大器应用于差分天线。
如图5所示，本发明应用于单端和差分天线复用功率放大器电路的单端和差分天线复用方法，包括：
绑定步骤：第一单端放大器电路3和第二单端放大器电路4的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚上，或者分开绑定到两个封装管脚上；及
模式选择步骤：控制寄存器1产生单端或差分选择控制信号，单端和差分模式选择电路2根据所述选择控制信号进行单端或差分模式的选择。
具体地，所述模式选择步骤中，通过存储器5或者外部控制器发送的单端或差分选择控制数据到控制寄存器，进而通过控制寄存器1配置成单端或差分模式。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。
Claims (8)
1.一种单端和差分天线复用功率放大器电路，其特征在于，所述电路包括：
产生单端或差分选择控制信号的控制寄存器；
连接于控制寄存器的、根据所述选择控制信号进行模式选择的单端和差分模式选择电路；及
第一单端放大器电路和第二单端放大器电路，两个所述放大器电路的输入端分别连接于所述单端和差分模式选择电路的输出端，且两个所述放大器电路的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚上或者分开绑定到两个封装管脚上。
2.如权利要求1所述的单端和差分天线复用功率放大器电路，其特征在于，所述控制寄存器连接于外部控制器，外部控制器输入相应的单端或差分选择控制数据。
3.如权利要求1所述的单端和差分天线复用功率放大器电路，其特征在于，所述电路还包括连接于控制寄存器的存储器，所述存储器中存储有单端或差分选择控制数据。
4.如权利要求3所述的单端和差分天线复用功率放大器电路，其特征在于，所述复用功率放大器电路集成于一芯片内，所述存储器设于芯片内部。
5.如权利要求3所述的单端和差分天线复用功率放大器电路，其特征在于，所述复用功率放大器电路集成于一芯片内，所述存储器设于芯片外。
6.如权利要求1所述的单端和差分天线复用功率放大器电路，其特征在于，第一单端放大器电路和第二单端放大器电路的结构相同。
7.一种基于权利要求1至6中任一项所述复用功率放大器电路的单端和差分天线复用方法，其特征在于，所述方法包括：
绑定步骤：第一单端放大器电路和第二单端放大器电路的输出端通过绑定线连接到同一个封装管脚上或者分开绑定到两个封装管脚上；及
模式选择步骤：控制寄存器产生单端或差分选择控制信号，单端和差分模式选择电路根据所述选择控制信号进行模式的选择。
8.如权利要求7所述的复用功率放大器电路的单端和差分天线复用方法，其特征在于，所述模式选择步骤中，通过存储器或者外部控制器发送单端或差分选择控制数据到控制寄存器，进而通过控制寄存器配置成单端或差分模式。
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