CN104737445A - 具有分路开关的放大器 - Google Patents

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Abstract

公开了具有分路开关(430)以减轻干扰的放大器(460)。在一示例性设计中，装置(400)包括放大器(460)和分路开关(430)。该放大器(460)具有起效地耦合到集成电路(IC)芯片的输入/输出I/O焊盘(410)的输入(450)。当该分路开关(430)被闭合时，该分路开关(430)将该放大器(460)接地。该分路开关(430)与该I/O焊盘(410)和放大器输入(450)隔离。该放大器(460)可以是低噪声放大器LNA或者某种其他类型的放大器。在一示例性设计中，该分路开关(430)是藉由串联开关来与I/O焊盘(410)隔离的。该串联开关和该分路开关(430)可以在该放大器(460)被禁用时被闭合，并且可以在该放大器(460)被启用时被断开(460)。

Description

具有分路开关的放大器
背景
领域
本公开一般涉及电子器件，尤其涉及放大器。
背景
放大器常常被使用在各种电子设备中以提供信号放大。不同类型的放大器可供不同用途使用。例如，无线通信设备(诸如，蜂窝电话)可包括用于双向通信的发射机和接收机。接收机可包括低噪声放大器(LNA)，发射机可以包括激励放大器(DA)和功率放大器(PA)，并且接收机和发射机可包括可变增益放大器(VGA)。
无线设备可包括数个LNA以支持不同频带、不同无线电技术等等。在给定的时刻，这些LNA可以仅有一子集被启用，并且剩余的LNA可以被禁用以节省电池功率。被禁用的LNA不应不利地影响该无线设备的性能。
附图简述
图1示出无线设备与无线系统通信。
图2示出了图1中的无线设备的框图。
图3示出了由于接收机之间交叠的频带和不充分的隔离而导致的干扰。
图4A到4D示出了用于具有分路开关的LNA的四个电路拓扑。
图5至8B示出了具有分路开关的LNA的一些示例性设计。
图9A到9B示出了载波聚集的两个示例。
图10A到10C示出有了分路开关的情况下性能上的改进。
图11示出用于控制放大器的过程。
详细描述
以下阐述的详细描述旨在作为本公开的示例性设计的描述，而无意表示可在其中实践本公开的仅有设计。术语“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何设计不必被解释为优于或胜过其他设计。本详细描述包括具体细节以提供对本公开的示例性设计的透彻理解。对于本领域技术人员将明显的是，没有这些具体细节也可实践本文描述的示例性设计。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免湮没本文中给出的示例性设计的新颖性。
本文中公开了具有分路开关的放大器。这些放大器可被用于各种电子设备，诸如无线通信设备(例如，蜂窝电话、智能电话等)、平板计算机、个人数字助理(PDA)、手持式设备、无线调制解调器、膝上型计算机、智能本、上网本、无绳电话、无线本地环路(WLL)站、蓝牙设备、消费电子设备、等等。为了清楚起见，以下描述了将具有分路开关的放大器用于无线通信设备。
图1示出能够与不同无线通信系统120和122通信的无线设备110。无线系统120和122可以各自是码分多址(CDMA)系统、全球移动通信系统(GSM)系统、长期演进(LTE)系统、无线局域网(WLAN)系统、或某一其他无线系统。CDMA系统可实现宽带CDMA(WCDMA)、CDMA 1X、时分同步CDMA(TD-SCDMA)、或其他某个版本的CDMA。出于简化起见，图1示出了无线系统120包括一个基站130和一个系统控制器140，而无线系统122包括一个基站132和一个系统控制器142。一般而言，每个无线系统可包括任何数目的基站以及任何网络实体集合。
无线设备110也可被称为用户装备(UE)、移动站、终端、接入终端、订户单元、站等。无线设备110可以是蜂窝电话、智能电话、平板设备、无线调制解调器、个人数字助理(PDA)、手持式设备、膝上型计算机、智能本、上网本、无绳电话、无线本地环路(WLL)站、蓝牙设备、消费电子设备等。无线设备110可以能够与无线系统120和/或122通信。无线设备110还可以能够接收来自广播站(例如广播站134)的信号、来自一个或多个全球导航卫星系统(GNSS)中的卫星(例如，卫星150)的信号等。无线设备110可以支持用于无线通信的一种或多种无线电技术，诸如LTE、WCDMA、CDMA 1X、TD-SCDMA、GSM、IEEE 802.11等等。
图2示出了图1中的无线设备110的示例性设计的框图。在这一示例性设计中，无线设备110包括耦合至主天线210的收发机220、耦合至副天线212的收发机222、以及数据处理器/控制器280。收发机220包括多个(K个)发射机230pa至230pk和多个(K个)接收机240pa至240pk以支持多个频带、多种无线电技术、载波聚集等等。收发机222包括M个发射机230sa到230sm以及M个接收机240sa到240sm以支持多个频带、多种无线电技术、载波聚集、接收分集、从多个发射天线到多个接收天线的多输入多输出(MIMO)传输等等。
在图2中示出的示例性设计中，每个发射机230包括发射电路248和功率放大器(PA)250。对于数据传输，数据处理器280处理(例如，编码和调制)要传送的数据，并且将模拟输出信号提供给所选发射机。以下描述假定发射机230pa是所选发射机。在发射机230pa内，发射电路248pa对该模拟输出信号进行放大、滤波并将其从基带上变频到射频(RF)，并且提供经调制RF信号。发射电路248pa可包括放大器、滤波器、混频器、匹配电路、振荡器、本地振荡器(LO)发生器、锁相环(PLL)等。PA 250pa接收并且放大经调制RF信号，并且提供具有恰当输出功率电平的发射RF信号。该发射RF信号被路由通过天线接口电路224并经由天线210来发射。天线接口电路224可包括开关、双工器、共用器、发射滤波器、接收滤波器、匹配电路、定向耦合器等。收发机220和222中的每个其余发射机230可按与发射机230pa类似的方式来操作。
在图2所示的示例性设计中，每个接收机240包括LNA 260和接收电路262。对于数据接收，天线210接收来自基站和/或其他发射机站的信号并且提供收到RF信号，该收到RF信号被路由通过天线接口电路224并被提供给所选接收机。以下描述假定接收机240pa是所选接收机。在接收机240pa内，LNA260pa放大收到RF信号并提供输出RF信号。接收电路262pa将输出RF信号从RF下变频到基带，对经下变频的信号进行放大和滤波，并且将模拟输入信号提供给数据处理器280。接收电路262pa可包括混频器、滤波器、放大器、匹配电路、振荡器、LO发生器、PLL等等。收发机220和222中的每个剩余接收机240可按与接收机240pa类似的方式来操作。
图2示出了发射机230和接收机240的示例性设计。发射机和接收机还可包括图2中未示出的其他电路，诸如滤波器、匹配电路等。收发机220和222的全部或部分可实现在一个或多个模拟集成电路(IC)、RF IC(RFIC)、混合信号IC等上。例如，发射电路248、LNA 260、以及接收电路262可实现在一个模块上，该模块可以是RFIC等等。天线接口电路224和226可实现在另一模块上，该另一模块可以是混合模块等等。PA 250可以实现在具有LNA 260的RFIC上或者具有天线接口电路224和226的模块上。收发机220和222中的这些电路也可按其他方式来实现。
数据处理器/控制器280可为无线设备110执行各种功能。例如，数据处理器280可对经由发射机230传送的数据以及经由接收机240接收的数据执行处理。控制器280可以控制收发机220和222中的各种电路的操作。存储器282可存储供数据处理器/控制器280使用的程序代码和数据。数据处理器/控制器280可以实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或其他IC上。
无线设备110可以能够在从698兆赫兹(MHz)到960MHz的低频带、从1475MHz到2170MHz的中频带、和/或从2300MHz到2690MHz以及从3400MHz到3800MHz的高频带中操作。低频带、中频带和高频带指的是三群频带(或频带群)，其中每个频带群包括数个频带(或简称为“带”)。
无线设备110可以支持数个频带。每个频带可以被用于频分双工(FDD)或者时分双工(TDD)。用于FDD的每个频带与以下两者相关联：(i)用于从无线设备到基站的上行链路上的传输的第一频率范围，其可以被称为发射范围；以及(ii)用于从基站到无线设备的下行链路上的传输的第二频率范围，其可以被称为接收范围。发射范围和接收范围是从无线设备的角度来看的。
表1列出了可以由无线设备110支持的一些频带，并且还为每个频带提供了发射范围(上行链路/TX)和接收范围(下行链路/RX)。如表1中所示，一个频带的发射范围可能与另一频带的接收范围交叠。例如，IMT-2000频带的发射范围1920到1980MHz与PCS频带的接收范围1930到1990MHz有交叠。若一个频带的发射范围与另一频带的接收范围交叠，则这两个频带可以被认为是交叠的频带。在这种情境中，因为接收机之间不充分的隔离(如以下所描述的)，一个频带的来自发射机的发射RF信号可能就该频带而言对接收机引起干扰。
表1
图3示出了由于接收机之间交叠的频带和不充分的隔离而导致干扰的示例。在这一示例中，无线设备300包括(i)天线310、(ii)开关复用器320，(iii)用于IMT-2000频带的双工器330、PA 350以及LNA 360，以及(iv)用于PCS频带的双工器332、PA 352以及LNA 362。开关复用器320包括(i)耦合在节点A和双工器330之间的开关322，以及(ii)耦合在节点A和双工器332之间的开关324。天线310耦合到节点A。双工器330包括用于IMT-2000频带的发射(TX)滤波器334和接收(RX)滤波器335.双工器332包括用于PCS频带的发射滤波器336和接收滤波器337PA 350和LNA 360分别耦合到用于IMT-2000频带的双工器330内的发射滤波器334和接收滤波器335。PA 352和LNA 362分别耦合到用于PCS频带的双工器332内的发射滤波器336和接收滤波器337。PA 350和352以及LNA 360和362实现在IC芯片340上，并且分别耦合到IC芯片340上的输入/输出(I/O)焊盘370、372、380和382。I/O焊盘370到382可以耦合到IC封装的焊球或者外部引脚，在焊球或外部引脚之间可具有有限的隔离(例如，40分贝(dB)或者更少的隔离)。
在图3中所示的示例中，用于IMT-2000频带的PA 350和LNA 360被启用，而用于PCS频带的PA 352和LNA 362被禁用。PA 350提供了+28dBm的发射RF信号，从而在天线310处获取最高所要求的+25dBm的输出功率。dBm是所测得的功率与1毫瓦特的以分贝计的比值。发射RF信号因为发射滤波器334有2dB的插入损耗故而在双工器330之后是在+26dBm，并且因为闭合的开关322有1dB的插入损耗故而在天线310处是在+25dBm。
开关324在被断开时具有30dB的抑制，并且发射RF信号的一部分通过开关324泄漏。因为开关324有30dB的抑制，泄漏的发射RF信号在双工器332的输入处是在-5dBm。如表1中所示，用于PCS频带的接收滤波器337的通带与用于IMT-2000频带的发射滤波器334的通带交叠。因此，泄漏的发射RF信号通过用于PCS频带的接收滤波器337，并且因为接收滤波器337有2dB的插入损耗故而泄漏的发射RF信号在LNA 362的输入处是在-7dBm。I/O焊盘380和382之间的隔离可以是20到40dB。泄漏的发射RF信号在LNA 362的输入处的一部分接着将会泄漏到LNA 360的输入，并且在LNA 360的输入处，该泄漏的RF信号可以是在-27到-47dBm。
在发射滤波器334和接收滤波器335之间，双工器330具有55dB的抑制。发射RF信号的一部分从发射滤波器334泄漏到接收滤波器335，并且泄漏的发射RF信号在LNA 360的输入处是在-27dBm。
如图3中所示，在LNA 362的输入处的泄漏的发射RF信号可以相对较高(例如，-7dBm)，这是因为(i)开关324的有限隔离以及(ii)PCS频带的接收范围与IMT-2000频带的发射范围交叠。即使LNA 362被关闭，相对强的扰乱也可能被耦合在I/O焊盘380和382之间，并且可能导致用于IMT-2000频带的接收路径的减敏。扰乱是大的非期望信号。
在本公开的一方面，可以使用分路开关来衰减在被禁用的第一LNA处的非期望信号，以便减小这些非期望信号从此被禁用的第一LNA向启用的第二LNA的耦合。第一LNA可以被耦合到I/O焊盘。在示例性设计中，该分路开关可以经由第一电路来与该I/O焊盘隔离，第一电路可以包括串联开关和/或其他电路组件。在示例性设计中，该分路开关可以经由第二电路来与第一LNA的输入隔离。分路开关在被关断时具有寄生电容。若该分路开关和第一LNA输入二者都被直接耦合到该I/O焊盘，则该寄生电容起到电容性负载的作用，该电容性负载可能使第一LNA灵敏度降级。经由第一电路将该分路开关与该I/O焊盘隔离并且经由第二电路将该分路开关与第一LNA隔离可以减轻由于该分路开关的寄生电容而引起的第一LNA的灵敏度的降级。
图4A示出了用于实现用于LNA 460的分路开关430的第一电路拓扑400。在图4A中所示的示例性设计中，电路420被耦合在I/O焊盘410和节点X之间。分路开关430被耦合在节点X与电路接地之间。电路440被耦合在节点X和LNA 460的LNA输入450之间。如以下所描述的，电路420和440可以各自用各种方式来实现。分路开关430经由电路420来与I/O焊盘410隔离，并且经由电路440来与LNA输入450隔离。
图4B示出了用于实现用于LNA 460的分路开关430的第二电路拓扑402。在图4B中所示的示例性设计中，电路420被耦合在I/O焊盘410和节点X之间。分路开关430被耦合在节点X与电路接地之间。LNA 460使其输入直接耦合到I/O焊盘410。分路开关430经由电路420来与I/O焊盘410隔离，并且还经由电路420来与LNA输入450隔离。
图4C示出了用于实现用于LNA 460的分路开关430的第三电路拓扑404。在图4C中所示的示例性设计中，电路420被耦合在I/O焊盘410和节点X之间。分路开关430被耦合在节点X与电路接地之间。电路470被耦合在节点X和LNA 460的输出之间。电路470可以包括另一LNA、反馈电路、和/或其他某个电路。该反馈电路可包括电阻器、电容器、晶体管、其他某个电路组件、或其组合。LNA 460使其输入直接耦合到I/O焊盘410。分路开关430经由电路420来与I/O焊盘410隔离，并且也经由电路420来与LNA输入450隔离。
图4D示出了用于实现用于LNA 460的分路开关430的第四电路拓扑406。在图4D中所示的示例性设计中。LNA 460使其输入直接耦合到I/O焊盘410。分路开关430被耦合在LNA 460的内部节点和电路接地之间。分路开关430经由LNA 460与I/O焊盘410隔离，并且还经由LNA 460与LNA输入450隔离。
图4A到4D示出了分路开关经由第一电路与I/O焊盘隔离并且经由第二电路与LNA输入隔离的四个示例性设计。第二电路可以不同于第一电路(例如，如图4A中所示)或者可以是与第一电路相同的电路(例如，如图4B、4C和4D中所示)。分路开关也可以用其他方式来与I/O焊盘和LNA输入隔离。
图5示出了实现图4A中第一电路拓扑的接收机500的示例性设计。在图5中所示的示例性设计中，包括N沟道金属氧化物半导体(NMOS)晶体管522的电路520被耦合在I/O焊盘510和节点X之间。NMOS晶体管522操作为串联开关，并且使其源极耦合到I/O焊盘510，其漏极耦合到节点X，并且其栅极接收S1控制信号。用NMOS晶体管532实现的分路开关530被耦合在节点X和电路接地之间。NMOS晶体管532使其源极耦合到电路接地，其漏极耦合至节点X，并且其栅极接收S2控制信号。
电路540被耦合在节点X和LNA输入550之间。在图5中所示的示例性设计中，电路540包括(i)耦合在节点X和节点B之间的可变电阻器542，(ii)耦合在节点B和电路接地之间的可变电阻器544，以及(iii)耦合在节点B和LNA输入550之间的交流(AC)耦合电容器546。电阻器542和544可以使其值被调节以获得对经由I/O焊盘510接收到的输入RF信号的期望衰减。电路540也可以仅包括耦合在节点X和LNA输入550之间的AC耦合电容器546，和/或包括其他电路组件。分路开关530经由电路520与I/O焊盘510隔离，并且也经由电路540与LNA输入550隔离。
在图5中所示的示例性设计中，LNA 560包括增益NMOS晶体管564、共源共栅NMOS晶体管566、和负载电路568。增益晶体管564使其源极耦合到电路接地并且其栅极耦合到LNA输入550。共源共栅晶体管566使其源极耦合到增益晶体管564的漏极，其栅极接收Vb偏置电压，且其漏极提供输出RF信号(RFout)。负载电路568被耦合在电源电压和共源共栅晶体管566的漏极之间。AC耦合电容器546使得增益晶体管564能以合适的偏置电压来被偏置，并且允许分路开关530被闭合而不影响LNA 560的DC操作。
当LNA 560被启用时，串联开关520可以被闭合，并且分路开关530可以被断开。LNA 560可以接着放大经由I/O焊盘510接收到的输入RF信号，并且提供输出RF信号。当LNA 560被禁用时，串联开关520和分路开关530可以两者都被闭合。该输入RF信号可以接着经由开关520和530被短接到电路接地，这可以减小对被启用的另一LNA的干扰。
图6示出了实现图4B中的第二电路拓扑和图4C中的第三电路拓扑的接收机600的示例性设计。在图6中所示的示例性设计中，包括NMOS晶体管622的电路620被耦合在I/O焊盘610和节点X之间。以NMOS晶体管632实现的分路开关630被耦合在节点X和电路接地之间。高增益LNA 660使其LNA输入650被直接耦合到I/O焊盘610，且使其输出耦合到节点D。低增益LNA 622使其输入被耦合到节点X，且使其输出耦合到节点D。低增益LNA 662可以用图5中的电路540和LNA 560或者用其他LNA电路设计来实现。高增益LNA 660可以用LNA 560的经修改版本来实现，其包括耦合在NMOS晶体管564的源极和电路接地之间的源极退化电感器。高增益LNA 660也可以用LNA 560或者用其他某个LNA电路设计来实现。
高增益LNA 660和低增益LNA 662可以被用于特定频带K(例如，PCS频带)，并且在任何给定时刻可以在三种模式之一中操作。在第一模式中，当选择了频带K且输入RF信号足够小时，例如当该输入RF信号的收到功率低于低阈值时，高增益LNA 660可以被启用并且低增益LNA 662可以被禁用。在第一模式中，串联开关620可以被断开，并且分路开关630可以被闭合。在第二模式中，在选择了频带K且输入RF信号并不小时，低增益LNA 662可以被启用并且高增益LNA 660可以被禁用。在第二模式中，串联开关620和分路开关630可以两者都被断开。在第三模式中，在没有选择频带K时，高增益LNA 660和低增益LNA 662可以两者都被禁用。在第三模式中，串联开关620和分路开关630可以两者都被闭合。为频带K使用高增益LNA 660和低增益LNA 662可以改善性能并且降低跨不同输入RF信号电平的功耗。
若分路开关630被直接耦合在高增益LNA 660的输入处，那么当分路开关630被断开时，LNA 660的灵敏度可能会被降级。因此，分路开关630可以被放置在串联开关620之后，低增益LNA 662的输入处。分路开关630经由串联开关620与I/O焊盘610隔离，并且还经由串联开关620与LNA输入650隔离。
将分路开关630与I/O焊盘610和LNA输入650隔离可以提供各种优势。首先，串联开关620可以具有相对大的尺寸，以便在串联开关620被闭合时获得低的导通电阻。因此，可以经由开关620和630(当这两个开关都被闭合时)来获得从I/O焊盘610到电路接地的低电阻路径。该去往电路接地的低电阻路径可以在频带K没有被选择时有效地衰减不期望的信号并且滤除TX扰乱。其次，分路开关630在其被断开时在节点X处具有寄生电感，但是该寄生电容对被启用的LNA 660或662的性能可具有可忽略的影响。低增益LNA 662具有较低灵敏度要求，因为其是在输入RF信号电平足够强时被启用的。因为分路开关630的寄生电容对灵敏度的降级是可忽略的，低增益LNA 662可以由此能够处置附加的电容性负载，并且能够满足其灵敏度要求。分路开关630的附加电容性负载经由串联开关620来与LNA输入650隔离，并且可以由此对高增益LNA 660的性能具有可忽略的影响。
图7示出了实现图4D中第四电路拓扑的接收机700的示例性设计。在图7中示出的示例性设计中，LNA 760使得其LNA输入750直接耦合到I/O焊盘710，且其输出提供输出RF信号。LNA 760包括如图7中所示地耦合的源极退化电感器762、增益NMOS晶体管764、共源共栅NMOS晶体管766、以及负载电路768。用NMOS晶体管732实现的分路开关730被耦合在增益晶体管764的漏极和电路接地之间。分路开关730经由LNA 760来与I/O焊盘710隔离，并且还经由LNA 760来与LNA输入750隔离。
在图7中所示的示例性设计中，分路开关730被耦合到增益晶体管764的漏极。若源退化电感器762没有被覆盖两个交叠频带的两个LNA所共享(例如，没有被图3中的用于IMT-2000频带和PCS频带的LNA 360和362所共享)，则该示例性设计可以被使用。在LNA 760被启用时，分路开关730可以被断开，而当LNA 760被禁用时，分路开关730可以被闭合。分路开关730在被关断时具有寄生电容，并且该寄生电容在LNA 760被启用时可能影响LNA 760的性能。由于分路开关730的寄生电容造成的该影响在较高频率处可能增加。因此，LNA 760可被设计为考虑到分路开关730的寄生电容。
在示例性设计中，可以用分别的电路来实现用于不同频带的的LNA，例如，如图3中所示。那么，这些LNA之间的隔离可以取决于这些LNA之间的耦合，例如，如图3中所示的诸LNA的I/O焊盘之间的耦合。在另一个示例性设计中，用于不同频带的LNA可以共享一个或多个电路组件(例如，源极退化电感器)，从而减小组件数目、电路面积、和成本。这些LNA之间的隔离可以取决于经由(诸)共享的电路组件的耦合。
图8A示出了具有共享源极退化电感器862和负载电路868的两个LNA860a和860b的接收机800的示例性设计。LNA 860a覆盖了频带A(例如，IMT-2000频带)并且包括如图8中所示的那样耦合的增益NMOS晶体管864a和共源共栅NMOS晶体管866a。LNA 860b覆盖了频带B(例如，PCS频带)并且包括如图8A中所示的那样耦合的增益NMOS晶体管864b和共源共栅NMOS晶体管866b。电感器862使其一端耦合到增益晶体管864a和864b的源极，并且使另一端耦合到电路接地。负载电路868被耦合到共源共栅晶体管866a和866b的漏极。增益晶体管864a的栅极对应于LNA 860a的LNA输入850a并且耦合到I/O焊盘810a。增益晶体管864b的栅极对应于LNA 860b的LNA输入850b并且耦合到I/O焊盘810b。共源共栅晶体管866a和866b的漏极被耦合在一起，并且为LNA 860a或860b提供输出RF信号(RFout)。
LNA 860a或860b可以在任何给定时刻被启用。若频带A被选择，那么LNA 860a被启用，并且LNA 860b被禁用。LNA 860a接着经由I/O焊盘810a接收第一输入RF信号(RFin1)并且提供输出RF信号(RFout)。即使LNA 860b被禁用(例如，通过关断晶体管864b和866b)，来自I/O焊盘810b的第二输入RF信号(RFin2)也可以经由增益晶体管864b来耦合，并且由此会出现在电感器862处并作为对于第一输入RF信号的干扰。相反，若频带B被选择，那么LNA 860b被启用，且LNA 860a被禁用。LNA 860b接着经由I/O焊盘810b接收第二输入RF信号并且提供输出RF信号。即使LNA 860a被禁用(例如，通过关断晶体管864a和866a)，来自I/O焊盘810a的第一输入RF信号也可以经由增益晶体管864a来耦合，并且由此会出现在电感器862处并作为对于第二输入RF信号的干扰。
图8B示出了具有共享源极退化电感器862和负载电路868的两个LNA860a和860b并且实现图4B中的第二电路拓扑的接收机802的示例性设计。如以上针对图8A所描述的，接收机802包括用于频带A的LNA 860a和用于频带B的LNA 860b。接收机802进一步包括(i)耦合在I/O焊盘810b和节点X之间的电路820，以及(ii)耦合在节点X和电路接地之间的分路开关830。电路820包括作为串联开关来操作并且耦合在I/O焊盘810b和节点X之间的NMOS晶体管822。分路开关830包括耦合在节点X和电路接地之间的NMOS晶体管832。
图8B中的示例性设计包括能够为减轻来自用于频带A(例如，IMT-2000频带)的发射机的TX扰乱的串联开关820和分路开关830，该频带A与频带B(例如PCS频带)交叠。串联开关和分路开关可以被用来减轻来自用于频带B的发射机的TX扰乱，并且可以用与串联开关820和分路开关830耦合到I/O焊盘810b类似的方式来被耦合到I/O焊盘810a。
接收机802如下操作。当选择了频带A时，LNA 860a被启用，LNA 860b被禁用，并且串联开关820和分路开关830二者都被闭合。LNA 860a经由I/O焊盘810a接收第一输入RF信号，并且提供输出RF信号。因为串联开关820和分路开关830被闭合，所以来自I/O焊盘810b的第二输入RF信号被短接到电路接地，并且对第一输入RF信号几乎不引起干扰。相反地，当选择了频带B时，LNA 860b被启用，LNA 860a被禁用，并且串联开关820和分路开关830二者都被断开。LNA 860b经由I/O焊盘810b接收第二输入RF信号，并且提供输出RF信号。
在一个示例性设计中，LNA 860b可以是用于频带B的高增益LNA。接收机802可以包括用于频带B的低增益LNA，该低增益LNA使得其输入耦合到节点X(如图6中所示)。该高增益LNA可以用与图7中的LNA 760相似的方式实现。该低增益LNA可以用图5中的电路540和LNA 560来实现。该高增益LNA和低增益LNA也可以用其他方式来实现。
如以上所描述的，低频带、中频带和高频带可以各自包括数个频带。每个频带可以覆盖至多达200MHz并且可以包括一个或多个载波。在LTE中每个载波可以覆盖至多达20MHz。LTE版本11支持35个频带，这些频带被称为LTE/UMTS频带并且在3GPP TS 36.101中列出。
无线设备可支持载波聚集，其为多个载波上的操作。载波聚集也可被称为多载波操作。在LTE版本11中，该无线设备可以配置成具有在一个或两个频带中的至多达5个载波以用于载波聚集。
一般而言，载波聚集(CA)可以被分类为两种类型——带内CA和带间CA。带内CA是指同一频带内的多个载波上的操作。带间CA是指不同频带中的多个载波上的操作。
图9A示出了带内CA的示例。在图9A中所示的示例中，无线设备配置有相同频带(其为频带2或者PCS频带)中的两个载波CA1和CA2。对于FDD，每个载波与发射频率信道和接收频率信道相关联，发射频率信道和接收频率信道被为该载波所属的频带定义的固定双工间隔所分隔。该无线设备可以在相同频带内的载波CA1和CA2上发送和接收传输。
图9B示出了带间CA的示例。在图9B中所示的示例中，无线设备配置有不同频带中的两个载波，包括频带2中的载波CA1和频带4中的载波CA2。该无线设备可以在处于不同频带中的载波CA1和CA2上发送和接收传输。
图9A和9B示出了带内CA和带间CA的两个示例。带内CA和带间CA也可以由频带和频带群的其他组合来支持。
对于带内CA，若给定载波C的发射频率信道与无线设备所支持的频带Q的接收频率信道交叠，那么载波C的发射RF信号可能会出现在用于频带Q的被禁用LNA的输入处。例如，如图3中所示，发射RF信号可以泄漏到载波C的接收路径中，并且泄漏的发射RF信号可以显现为TX扰乱。
对于带间CA，一个载波CA1的发射RF信号可以表现为对用于另一个载波CA2的接收机的干扰，并且可以使得用于载波CA2的接收机减敏。对于带内CA和带间CA二者，载波CA1的第一发射RF信号和/或载波CA2的第二发射RF信号可以使得三阶互调乘积(IMD3)落在载波CA1的接收频率信道上。IMD3可以表现为对用于载波CA1的被启用的LNA的干扰。如果通过禁用的LNA的泄漏路径没有充分地与启用的LNA隔离，那么由泄漏的发射RF信号引起的干扰可能更成问题。可以支持针对大量频带的载波聚集，并且要考虑所有可能的减敏和互调失真情景是有挑战的。由此，分路开关可以被用于所有LNA，或者仅用于被认为在耦合干扰方面更成问题的那些LNA，以便改善那些启用的LNA的性能。
支持带内CA和带间CA的LNA可以用各种方式实现。在示例性设计中，图8B中的LNA 860a和860b可以被用以接收两个频带的两个输入RF信号。LNA 860a或860b可以被启用以放大其输入RF信号并提供输出RF信号。在另一示例性设计中，图6中的LNA 660和662可以被用来支持用于带内CA和带间CA的一个或多个频带。高增益LNA 660或低增益LNA 662可以被启用来放大输入RF信号并提供输出RF信号。带内CA和带间CA也可以用以其他方式实现的LNA来支持。分路开关可被用于LNA以减轻来自被禁用的LNA的干扰向被启用的LNA的耦合。
与I/O焊盘和第一LNA的LNA输入两者均隔离的分路开关可以被用于减轻对于第二LNA的干扰。第一LNA可以用于第一频带(例如，PCS频带)并且第二LNA可以用于第二频带(例如，IMT-2000频带)。当选择了第二频带时，分路开关可以在第二频带中存在TX扰乱的情况下，通过在第一LNA处短接该TX扰乱来改善第二LNA的灵敏度。当选择了第一频带时，该分路开关对第一LNA的性能所具有的不利影响可以是可忽略的，因为其与第一LNA的I/O焊盘和LNA输入隔离。
具有用于两个交叠频带(例如，IMT-2000和PCS频带)的两个LNA的接收机的性能在具有以及不具有分路开关的情况下被模拟。该模拟指示了该接收机的性能可以通过使用该分路开关来得到改善。
图10A示出了启用的LNA(例如，图3中用于IMT-2000的启用的LNA360)的噪声指数(NF)相对于禁用的LNA(例如，图3中用于PCS频带的禁用的LNA 362)处的发射功率。纵轴示出了以dB为单位的噪声指数，其中噪声指数越低越好。横轴示出了禁用的LNA的输入处的以dBm为单位的发射功率。标绘1010示出了在分路开关被用于禁用的LNA并且被闭合时，启用的LNA的噪声指数相对于禁用的LNA处的发射功率。标绘1012示出了在分路开关不被用于禁用的LNA时，启用的LNA的噪声指数相对于禁用的LNA处的发射功率。标绘1010和1012示出了在使用了分路开关时，启用的LNA在较高发射功率电平处(例如，大于-5dBm)具有显著更好的噪声指数。
图10B示出了启用的LNA的增益压缩相对于禁用的LNA处发射功率。在启用的LNA处的强TX扰乱可以引起该LNA的饱和，这可能接着减小该LNA的增益并且导致增益压缩。纵轴示出了以dB为单位的增益压缩，其中增益压缩越小越好。横轴示出了禁用的LNA的输入处的以dBm为单位的发射功率。标绘1020示出了在分路开关被用于禁用的LNA并且被闭合时，启用的LNA的增益压缩相对于禁用的LNA处的发射功率。标绘1022示出了在分路开关不被用于禁用的LNA时，启用的LNA的增益压缩相对于禁用的LNA处的发射功率。标绘1020和1022示出了在使用了分路开关时，启用的LNA在较高发射功率电平处(例如，大于-5dBm)具有显著更小的增益压缩。
图10C示出了启用的LNA的三次拍频输入推断式三阶截点(TB-IIP3)相对于禁用的LNA处的发射功率。TB-IIP3涉及两个TX扰乱和一个RX扰乱之间的交叉互调，并且是放大器的线性度的衡量。纵轴示出了以dBm为单位的TB-IIP3，其中TB-IIP3越高越好。横轴示出了禁用的LNA的输入处的以dBm为单位的发射功率。标绘1030示出了在分路开关被用于禁用的LNA并且被闭合时，启用的LNA的TB-IIP3相对于禁用的LNA处的发射功率。标绘1032示出了在分路开关不被用于禁用的LNA时，启用的LNA的TB-IIP3相对于禁用的LNA处的发射功率。标绘1030和1032示出了在使用分路开关时，启用的LNA具有更好的TB-IIP3。
在一示例性设计中，一种装置(例如，无线设备、IC芯片、电路模块等)可包括放大器和分路开关。放大器(例如，图4A到4D中的LNA 460)可以具有起效地(例如，直接或间接地)耦合到IC芯片I/O焊盘的放大器输入。该分路开关(例如，图4A到4D中的分路开关430)可以被耦合在节点和电路接地之间，并且可以在该分路开关被闭合时将该放大器接地。通过将该分路开关所耦合到的该节点短接到电路接地，该放大器被接地，这可以由此禁止该放大器对其他电路引起干扰。可以使该分路开关与I/O焊盘和放大器输入隔离。
该放大器可以对应于图4A到4D中的LNA 460。在该放大器被启用时，该放大器可以经由I/O焊盘接收输入RF信号，并且提供输出RF信号。该放大器也可以是其他某个类型的放大器。该分路开关可以藉由第一电路来与I/O焊盘隔离，该第一电路对应于图4A到4C中的电路420或者图4D中的LNA 460。该分路开关可以藉由第二电路来与该放大器隔离，该第二电路可对应于图4A中的电路440、图4B和4C中的电路420、或者图4D中的LNA 460。第一电路可与第二电路相同或可与第二电路不同。在示例性设计中，例如，如图4B到4D中所示的，放大器输入可以被直接耦合到I/O焊盘，并且分路开关可以藉由相同电路来与该I/O焊盘和放大器输入隔离。
在示例性设计中，串联开关(例如，图5中的开关520、图6中的开关620或者图8B中的开关820)可以被耦合在I/O焊盘和分路开关之间。该串联开关和该分路开关可以在该放大器被禁用时被闭合，并且可以在该放大器被启用时被断开。
在示例性设计中，例如，如图5中所示，电路可以被耦合在分路开关和放大器输入之间，并且可以包括电阻分压器网络和AC耦合电容器中的至少一者。在示例性设计中，该装置可以进一步包括耦合在分路开关和放大器的输出之间的反馈电路(例如，图4C中的电路470)。
在示例性设计中，该装置可以进一步包括具有耦合到该分路开关的输入的第二放大器。该放大器可以是高增益放大器(例如，图6中的高增益LNA 660)。第二放大器可以是具有小于该高增益放大器的增益的低增益放大器(例如，图6中的低增益LNA 662)。当第二放大器被启用时该分路开关可以被断开，而当该放大器和第二放大器被禁用时该分路开关可以被闭合。
在另一示例性设计中，该装置可以进一步包括第二放大器，该第二放大器具有起效地耦合到第二I/O焊盘的输入。该放大器(例如，图8B中的LNA 810b)和第二放大器(例如，图8B中的LNA 810a)可以共享源极退化电感器(例如，电感器862)。
在示例性设计中，该放大器可以包括增益晶体管(例如，图7中的增益晶体管764)。例如，如图7中所示，该分路开关可以被耦合在增益晶体管的漏极和地之间。
在一示例性设计中，该放大器可以覆盖与该装置所支持的第二频带(例如，IMT-2000频带)交叠的第一频带(例如，PCS频带)。在选择了第一频带并且该放大器被启用时，该分路开关可以被断开。在选择了第二频带并且该放大器被禁用时，该分路开关可以被闭合。
在示例性设计中，该装置可以支持载波聚集。该放大器可以接收包括在处于不同频率的多个载波上发送到该装置的传输的输入RF信号，并且可以提供输出RF信号。该放大器可以被用来为一个或多个正被接收的载波放大输入RF信号。当该放大器被禁用时，该分路开关可以被闭合。在另一示例性设计中，该放大器不被用来接收用于载波聚集的输入RF信号。当该放大器被禁用时，该分路开关可以被闭合，以减轻对被启用以接收用于载波聚集的一个或多个输入RF信号的一个或多个放大器的干扰。
在另一示例性设计中，一种装置(例如，无线设备、IC芯片、电路模块等)可包括放大器、串联开关、和分路开关。该放大器可以使其放大器输入被耦合到IC芯片的I/O焊盘。该放大器可以包括LNA或者某个其他类型的放大器。该串联开关可以被耦合在该I/O焊盘和节点之间。该分路开关可以被耦合在该节点和电路接地之间，并且可以藉由该串联开关来与该I/O焊盘和放大器输入隔离。
图11示出了用于控制放大器的过程1100的示例性设计。过程1100可由无线设备执行或由某个其他实体来执行。可以启用或者禁用具有起效地耦合到IC芯片的I/O焊盘的放大器输入的放大器(框1112)。当分路开关被闭合时，该分路开关可以将该放大器接地(框1114)。该分路开关可以与该I/O焊盘和放大器输入隔离。在示例性设计中，该分路开关可以藉由串联开关(当该放大器被禁用时该串联开关可被闭合)来与该I/O焊盘隔离(框1116)。
本文中描述的具有分路开关的放大器可实现在IC、模拟IC、RFIC、混合信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子设备等上。这些具有分路开关的放大器还可用各种IC工艺技术来制造，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)、NMOS、P沟道MOS(PMOS)、双极结型晶体管(BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)、异质结双极型晶体管(HBT)、高电子迁移率晶体管(HEMT)、绝缘体上覆硅(SOI)等。
实现本文中所描述的具有分路开关的放大器的装置可以是自立设备或者可以是较大设备的一部分。设备可以是(i)自立的IC，(ii)具有一个或多个IC的集合，其可包括用于存储数据和/或指令的存储器IC，(iii)RFIC，诸如RF接收机(RFR)或RF发射机/接收机(RTR)，(iv)ASIC，诸如移动站调制解调器(MSM)，(v)可嵌入在其他设备内的模块，(vi)接收机、蜂窝电话、无线设备、手持机、或者移动单元，(vii)其他等等。
在一个或多个示例性设计中，所描述的功能可以在硬件、软件、固件、或其任何组合中实现。如果在软件中实现，则各功能可以作为一条或多条指令或代码存储在计算机可读介质上或藉其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质两者，包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令或数据结构形式的期望程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘(disk)和碟(disc)包括压缩碟(CD)、激光碟、光碟、数字多用碟(DVD)、软盘和蓝光碟，其中盘(disk)往往以磁的方式再现数据，而碟(disc)用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质的范围内。
提供对本公开的先前描述是为使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (19)

1.一种装置，包括：
放大器，其具有起效地耦合到集成电路(IC)芯片的输入/输出(I/O)焊盘的放大器输入；以及
分路开关，其配置成在所述分路开关被闭合时将所述放大器接地，所述分路开关与所述I/O焊盘和所述放大器输入隔离。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
耦合在所述I/O焊盘和所述分路开关之间的串联开关。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，在所述放大器被禁用时，所述串联开关和所述分路开关被闭合，而当所述放大器被启用时，所述串联开关和所述分路开关被断开。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
耦合在所述分路开关和所述放大器输入之间的电路，并且所述电路包括电阻器分压网络或AC耦合电容器中的至少一者。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大器输入被直接耦合到所述I/O焊盘。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
第二放大器，其具有耦合到所述分路开关的输入。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述放大器对应于高增益放大器，并且所述第二放大器对应于具有小于所述高增益放大器的增益的低增益放大器。
8.如权利要求6所述的装置，其特征在于，当所述第二放大器被启用时，所述分路开关被断开，而当所述放大器和所述第二放大器被禁用时，所述分路开关被闭合。
9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
第二放大器，其具有起效地耦合到第二I/O焊盘的输入，所述放大器和所述第二放大器共享源极退化电感器。
10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大器包括增益晶体管，并且所述分路开关被耦合在所述增益晶体管的漏极和地之间。
11.如权利要求1所述的装置，其特征在于，进一步包括：
耦合在所述分路开关和所述放大器的输出之间的反馈电路。
12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大器覆盖与所述装置所支持的第二频带交叠的第一频带，在选择了所述第一频带并且启用了所述放大器时所述分路开关被断开，并且当选择了所述第二频带并且禁用所述放大器时所述分路开关被闭合。
13.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大器被配置成接收包括在处于不同频率的多个载波上发送到所述装置的传输的输入射频(RF)信号，并且提供输出RF信号。
14.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述放大器包括低噪声放大器(LNA)，其配置成在所述LNA被启用时经由所述I/O焊盘来接收输入射频(RF)信号并且提供输出RF信号。
15.一种装置，包括：
放大器，其具有耦合到集成电路(IC)芯片的输入/输出(I/O)焊盘的放大器输入；
耦合在所述I/O焊盘和节点之间的串联开关；以及
耦合在所述节点和电路接地之间的分路开关，所述分路开关藉由所述串联开关来与所述I/O焊盘和所述放大器输入隔离。
16.一种方法，包括：
启用或禁用放大器，所述放大器具有起效地耦合到集成电路(IC)芯片的输入/输出(I/O)焊盘的放大器输入；并且
闭合分路开关以在所述分路开关被闭合时将所述放大器接地，所述分路开关与所述I/O焊盘和所述放大器输入隔离。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，进一步包括：
当所述放大器被禁用时，闭合耦合在所述I/O焊盘和所述分路开关之间的串联开关。
18.一种设备，包括：
用于放大的装置，其配置成经由集成电路(IC)芯片的输入/输出(I/O)焊盘接收输入射频(RF)信号；以及
用于开关的装置，其配置成当所述用于开关的装置被闭合时将所述用于放大的装置接地，所述用于开关的装置与所述I/O焊盘和所述用于放大的装置的输入隔离。
19.如权利要求18所述的设备，其特征在于，进一步包括：
第二用于开关的装置，其配置成在所述第二用于开关的装置被闭合时将所述用于开关的装置短接到所述I/O焊盘。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109039291A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 三星电机株式会社 功率放大器系统的频带选择开关设备
CN111033274A (zh) * 2017-08-17 2020-04-17 高通股份有限公司 低功率低占空比开关电容器分压器

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9685928B2 (en) 2013-08-01 2017-06-20 Qorvo Us, Inc. Interference rejection RF filters
US9859863B2 (en) 2013-03-15 2018-01-02 Qorvo Us, Inc. RF filter structure for antenna diversity and beam forming
US9871499B2 (en) 2013-03-15 2018-01-16 Qorvo Us, Inc. Multi-band impedance tuners using weakly-coupled LC resonators
US9825656B2 (en) 2013-08-01 2017-11-21 Qorvo Us, Inc. Weakly coupled tunable RF transmitter architecture
US9628045B2 (en) 2013-08-01 2017-04-18 Qorvo Us, Inc. Cooperative tunable RF filters
US9755671B2 (en) 2013-08-01 2017-09-05 Qorvo Us, Inc. VSWR detector for a tunable filter structure
US9774311B2 (en) 2013-03-15 2017-09-26 Qorvo Us, Inc. Filtering characteristic adjustments of weakly coupled tunable RF filters
US9705478B2 (en) 2013-08-01 2017-07-11 Qorvo Us, Inc. Weakly coupled tunable RF receiver architecture
US9614490B2 (en) 2013-06-06 2017-04-04 Qorvo Us, Inc. Multi-band interference optimization
US9294046B2 (en) 2013-03-15 2016-03-22 Rf Micro Devices (Cayman Islands), Ltd. RF power amplifier with PM feedback linearization
US9780756B2 (en) 2013-08-01 2017-10-03 Qorvo Us, Inc. Calibration for a tunable RF filter structure
US9899133B2 (en) 2013-08-01 2018-02-20 Qorvo Us, Inc. Advanced 3D inductor structures with confined magnetic field
US20140328436A1 (en) * 2013-05-03 2014-11-06 Nvidia Corporation Receiver front-end architecture for carrier aggregation
US9705542B2 (en) 2013-06-06 2017-07-11 Qorvo Us, Inc. Reconfigurable RF filter
US9800282B2 (en) 2013-06-06 2017-10-24 Qorvo Us, Inc. Passive voltage-gain network
US9966981B2 (en) 2013-06-06 2018-05-08 Qorvo Us, Inc. Passive acoustic resonator based RF receiver
US9780817B2 (en) * 2013-06-06 2017-10-03 Qorvo Us, Inc. RX shunt switching element-based RF front-end circuit
US9530771B2 (en) * 2013-11-15 2016-12-27 Skyworks Solution, Inc. Feedback and impedance circuits, devices and methods for broadband radio-frequency amplifiers
US9270303B2 (en) * 2013-12-30 2016-02-23 Broadcom Corporation Configurable receiver architecture for carrier aggregation with multiple-input multiple-output
US9787258B2 (en) * 2014-07-14 2017-10-10 Skyworks Solutions, Inc. Circuits and devices related to fast turn-on of radio-frequency amplifiers
US9473081B2 (en) 2014-10-20 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Circuits and methods for reducing supply sensitivity in a power amplifier
US10009201B2 (en) 2015-01-13 2018-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd Receiver and wireless terminal for signal processing
US9843291B2 (en) * 2015-08-07 2017-12-12 Qualcomm Incorporated Cascaded switch between pluralities of LNAS
US10796835B2 (en) 2015-08-24 2020-10-06 Qorvo Us, Inc. Stacked laminate inductors for high module volume utilization and performance-cost-size-processing-time tradeoff
GB2605112B (en) * 2016-08-30 2023-01-11 Skyworks Solutions Inc Multi-input amplifier with programmable embedded attenuators
GB2570229B (en) 2016-08-31 2021-09-15 Skyworks Solutions Inc Multi-input amplifier with degeneration switching block and low loss bypass function
US11139238B2 (en) 2016-12-07 2021-10-05 Qorvo Us, Inc. High Q factor inductor structure
US10411658B2 (en) 2016-12-14 2019-09-10 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device
US10469122B2 (en) * 2017-01-17 2019-11-05 Qualcomm Incorporated Techniques for low-loss multi-band multiplexing
US10511335B2 (en) * 2017-05-19 2019-12-17 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for adjacent band RF signal reception
US10910714B2 (en) 2017-09-11 2021-02-02 Qualcomm Incorporated Configurable power combiner and splitter
CN111095804B (zh) 2017-09-15 2022-03-11 株式会社村田制作所 高频电路、前端电路以及通信装置
JP2019114906A (ja) * 2017-12-22 2019-07-11 ルネサスエレクトロニクス株式会社 半導体装置及び半導体システム
US10250251B1 (en) * 2018-02-07 2019-04-02 Infineon Technologies Ag RF sensor in stacked transistors
JP2020195033A (ja) * 2019-05-27 2020-12-03 株式会社東芝 高周波増幅回路及び半導体装置
US11658689B2 (en) * 2020-06-29 2023-05-23 Qualcomm Incorporated T-switch with shunt for improved receiver sensitivity
US11646277B2 (en) * 2020-12-10 2023-05-09 Qualcomm Incorporated Switch with electrostatic discharge (ESD) protection
US11277109B1 (en) * 2021-02-09 2022-03-15 Psemi Corporation Disabled input switch for LNA input attenuation
KR20230029413A (ko) 2021-08-24 2023-03-03 삼성전자주식회사 능동 소자를 사용하는 송수신기 및 이를 포함하는 안테나 모듈
KR102651883B1 (ko) * 2023-12-05 2024-03-28 한화시스템(주) 레이더 시스템 및 mmic 잡음지수 저감 장치

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784687A (en) * 1994-08-30 1998-07-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmitting-receiving circuit for radiocommunication apparatus, semiconductor integrated circuit device including the circuit, and radiocommunication apparatus including the same
US20030112065A1 (en) * 2001-12-13 2003-06-19 Edward Russel Brown Low noise amplifier circuit wih phase matched switch topology
CN1647401A (zh) * 2002-04-08 2005-07-27 诺基亚有限公司 用于多频段移动终端的通用射频前端
JP2006050074A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 New Japan Radio Co Ltd 利得可変型増幅器
US20080211582A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-04 Realtek Semiconductor Corp. Wide-band adjustable gain low-noise amplifier
CN102422529A (zh) * 2009-05-13 2012-04-18 高通股份有限公司 可切换输入对操作放大器
US8232850B2 (en) * 2008-04-30 2012-07-31 Broadcom Corporation Method and system for flip chip configurable RF front end with an off-chip balun

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2801563B2 (ja) * 1994-08-30 1998-09-21 松下電器産業株式会社 通信用無線機の送受信回路、半導体集積回路装置および通信用無線機
JP2002057599A (ja) * 2000-08-14 2002-02-22 Toshiba Corp 高周波送受信回路
JP3560232B2 (ja) * 2000-10-10 2004-09-02 松下電器産業株式会社 アンテナ用スイッチ付きアンプ
US6774684B2 (en) * 2001-01-17 2004-08-10 Cirrus Logic, Inc. Circuits and methods for controlling transients during audio device power-up and power-down, and systems using the same
US6864746B2 (en) 2002-01-18 2005-03-08 Microtune (Texas), L.P. Dual gain amplification low noise amplifier
US7801556B2 (en) 2005-08-26 2010-09-21 Qualcomm Incorporated Tunable dual-antenna system for multiple frequency band operation
US20070060066A1 (en) 2005-09-14 2007-03-15 Silicon Laboratories System and method for preventing performance degradation in communication circuitry
US7383024B2 (en) 2005-09-30 2008-06-03 Avago Technologies Wireless Ip Pte Ltd Multi-band handset architecture
US7756486B1 (en) 2005-11-16 2010-07-13 Marvell International Ltd. Transmitter and receiver impedance control using shunt switches
US7719352B2 (en) * 2007-03-13 2010-05-18 Qualcomm Incorporated Active circuits with isolation switches
US7486135B2 (en) 2007-05-29 2009-02-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Configurable, variable gain LNA for multi-band RF receiver
US7714657B2 (en) 2008-02-19 2010-05-11 Mediatek Inc. Low noise amplifier gain controlled scheme
US8022772B2 (en) * 2009-03-19 2011-09-20 Qualcomm Incorporated Cascode amplifier with protection circuitry
US8229367B2 (en) 2009-04-14 2012-07-24 Qualcomm, Incorporated Low noise amplifier with combined input matching, balun, and transmit/receive switch
US8427796B2 (en) * 2010-01-19 2013-04-23 Qualcomm, Incorporated High voltage, high frequency ESD protection circuit for RF ICs
US8120428B2 (en) 2010-05-18 2012-02-21 Analog Devices, Inc. Apparatus and method for low noise amplification

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5784687A (en) * 1994-08-30 1998-07-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmitting-receiving circuit for radiocommunication apparatus, semiconductor integrated circuit device including the circuit, and radiocommunication apparatus including the same
US20030112065A1 (en) * 2001-12-13 2003-06-19 Edward Russel Brown Low noise amplifier circuit wih phase matched switch topology
CN1647401A (zh) * 2002-04-08 2005-07-27 诺基亚有限公司 用于多频段移动终端的通用射频前端
JP2006050074A (ja) * 2004-08-02 2006-02-16 New Japan Radio Co Ltd 利得可変型増幅器
US20080211582A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-04 Realtek Semiconductor Corp. Wide-band adjustable gain low-noise amplifier
US8232850B2 (en) * 2008-04-30 2012-07-31 Broadcom Corporation Method and system for flip chip configurable RF front end with an off-chip balun
CN102422529A (zh) * 2009-05-13 2012-04-18 高通股份有限公司 可切换输入对操作放大器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109039291A (zh) * 2017-06-12 2018-12-18 三星电机株式会社 功率放大器系统的频带选择开关设备
CN109039291B (zh) * 2017-06-12 2021-11-02 三星电机株式会社 功率放大器系统的频带选择开关设备
CN111033274A (zh) * 2017-08-17 2020-04-17 高通股份有限公司 低功率低占空比开关电容器分压器

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Publication number Publication date
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US8913976B2 (en) 2014-12-16

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