CN109756194B - 放大器电路及相关的接收器 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种放大器电路，其包含有一第一增益调整电路、一第二增益调整电路、一负载电路及一开关模组。当该放大器电路操作在一第一模式时，该第一增益调整电路接收一第一输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第一输出讯号传送至该放大器电路的该第二输出端点；以及当该放大器电路操作在一第二模式时，该第二增益调整电路接收一第二输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第二输出讯号传送至该放大器电路的该第一输出端点。

Description

放大器电路及相关的接收器

技术领域

本发明是有关于放大器电路，尤指一种具有多个讯号传输路径且共用负载的放大器电路。

背景技术

在以往具有多个讯号传输路径的放大器电路中，由于每一个讯号路径上的增益调整电路(例如，放大器)的输出讯号的极性可能会不同，亦即这些增益调整电路中可能有部分增益调整电路的输出与输入的极性/相位相同，而另一部分增益调整电路的输出与输入的极性/相位相反，因此在路径切换时可能会发生输出讯号极性/相位不一致的问题，而造成后续电路处理上的负担。

另一方面，若是上述的多个讯号传输路径共用负载时，这些讯号传输路径会连接到负载的同一个端点，但这种连接方式会对电路布局时走线的设计造成限制。

发明内容

因此，本发明的目的之一在于提出一种具有多个讯号传输路径且共用负载的放大器电路，其可以确保放大器电路的输出讯号的极性不会因为讯号传输路径切换而改变，且具有较灵活的电路布局走线设计，以解决先前技术中所提到的问题。

在本发明的一个实施例中，揭露了一种放大器电路，其中该放大器电路包含一第一输出端点以及一第二输出端点，且该放大器电路包含有一第一增益调整电路、一第二增益调整电路、一负载电路以及一开关模组，其中该开关模组耦接于该第一增益调整电路、该第二增益调整电路、该负载电路以及该放大器电路的该第一输出端点与该第二输出端点之间。在该放大器电路的操作中，当该放大器电路操作在一第一模式时，该第一增益调整电路接收一第一输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第一输出讯号传送至该放大器电路的该第二输出端点，且此时该第一输出讯号不会传送至该第一输出端点；以及当该放大器电路操作在一第二模式时，该第二增益调整电路接收一第二输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第二输出讯号传送至该放大器电路的该第一输出端点，且此时该第二输出讯号不会传送至该第二输出端点。

在本发明的另一个实施例中，揭露了一种接收器，其包含有一匹配电路、一低杂讯放大器以及一变压器。该低杂讯放大器是耦接于该匹配电路且包含一第一输出端点以及一第二输出端点，且包含有一第一增益调整电路、一第二增益调整电路、一负载电路以及一开关模组，其中该开关模组耦接于该第一增益调整电路、该第二增益调整电路、该负载电路以及该放大器电路的该第一输出端点与该第二输出端点之间；其中当该低杂讯放大器操作在一第一模式时，该第一增益调整电路透过该匹配电路自一天线接收一第一输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第一输出讯号传送至该放大器电路的该第二输出端点，且此时该第一输出讯号不会传送至该第一输出端点；以及当该低杂讯放大器操作在一第二模式时，该第二增益调整电路透过该匹配电路自该天线接收一第二输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第二输出讯号传送至该放大器电路的该第一输出端点，且此时该第二输出讯号不会传送至该第二输出端点。此外，该变压器的其中一侧线圈的两个端点分别连接至该低杂讯放大器的该第一输出端点以及该第二输出端点。

附图说明

图1为根据本发明一实施例的放大器电路的示意图。

图2所示为两个增益调整电路的范例示意图。

图3为根据本发明一实施例的接收器的示意图。

图4为根据本发明另一实施例的放大器电路的示意图。

符号说明：

100、400：放大器电路

110、120、410、420：增益调整电路

130、430：负载电路

140、440：控制讯号产生电路

300：接收器

302：天线

310：匹配电路

320：低杂讯放大器

330：变压器

340：讯号处理电路

NF1、NF2：输出端点

SW1～SW4：开关

Vc1～Vc4：控制讯号

Vin、Vin1、Vin2：输入讯号

V_mode：模式讯号

具体实施方式

图1为根据本发明一实施例的放大器电路100的示意图。如图1所示，放大器电路100包含了两个增益调整电路110、120、一负载电路130、一控制讯号产生电路140以及一开关模组，其中该开关模组包含了四个开关SW1～SW4。在本实施例中，放大器电路100是具有两个讯号传输路径，亦即图示的增益调整电路110、120；此外，放大器电路100是接收一输入讯号Vin以产生一输出讯号至两个输出端点NF1、NF2之一，且后续的讯号处理电路是根据两个输出端点NF1、NF2的电压差来进行处理。

在本实施例中，增益调整电路110、120是具有不同输出极性/相位的电路，且增益调整电路110、120可以是使用电晶体来实作的放大器，或是仅使用被动电路来实作。在图2所示的实施例中，增益调整电路110是为一电容，而增益调整电路120是为一源极随耦器，其中该电容的输入及输出的极性/相位是相同的，而该源极随耦器的输入及输出的极性/相位则是相反的。需注意的是，图2所示仅是一范例说明，而非是本发明的限制。

在图1的实施例中，负载电路130包含了两个端点N1、N2，其中开关SW1是选择性地将该增益调整电路110所产生的输出讯号连接至负载电路130的端点N1、开关SW2是选择性地将负载电路130的端点N1连接至放大器电路100的输出端点NF1、开关SW3是选择性地将负载电路130端点N2连接至放大器电路100的输出端点NF2、以及开关SW4是选择性地将增益调整电路120所产生的输出讯号连接至负载电路130的端点N2。需注意的是，图示的负载电路130的组成元件仅是作为范例说明，在其他的实施例中，负载电路130可以为一电阻、一电容、或是并联设置的电阻与电容。

在本实施例中，两个输出端点NF1、NF2可以选择性地连接至任何适合的低阻抗点并接收适合的直流电压，例如供应电压VDD。

为了方面说明，以下有关于放大器电路100的操作是以图2所示的范例来作为说明。在放大器电路100的操作中，若是放大器电路100需要操作在一第一模式时，控制讯号产生电路140会根据所接收到的一模式讯号V_mode来产生四个控制讯号Vc1～Vc4，其中控制讯号Vc1及Vc3是分别用来将开关SW1、SW3导通，且控制讯号Vc2及Vc4是分别用来使开关SW2、SW4处于未导通状态，此时，增益控制电路110会接收一输入讯号Vin，并透过开关SW1、负载电路130及开关SW3将所产的输出讯号传送至输出端点NF2；而同时由于开关SW2、SW4是未导通，故增益控制电路120不会连接到负载电路130以及任何一个输出端点NF1、NF2，且输出端点NF1不会在放大器电路100内部中接收到来自增益控制电路110、120的输出讯号。此外，在本实施例中，该第一模式是为低增益或是负增益的模式。

另一方面，若是放大器电路100需要操作在一第二模式时，控制讯号产生电路140会根据所接收到的模式讯号V_mode来产生四个控制讯号Vc1～Vc4，其中控制讯号Vc2及Vc4是分别用来将开关SW2、SW4导通，且控制讯号Vc1及Vc3是分别用来使开关SW1、SW3处于未导通状态，此时，增益控制电路120会接收输入讯号Vin，并透过开关SW2、负载电路130及开关SW4将所产的输出讯号传送至输出端点NF2；而同时由于开关SW1、SW3是未导通，故增益控制电路110不会连接到负载电路130以及任何一个输出端点NF1、NF2，且输出端点NF1不会在放大器电路100内部中接收到来自增益控制电路110、120的输出讯号。

在上述实施例中，当放大器电路100操作在第一模式时，由于增益控制电路110是为一电容，故透过开关SW1、负载电路130及开关SW3产生至输出端点NF2的输出讯号的极性/相位与输入讯号的极性/相位相同；以及当放大器电路100操作在第二模式时，由于增益控制电路110是为源极随耦器，故透过开关SW4、负载电路130及开关SW2产生至输出端点NF1的输出讯号的极性/相位与输入讯号的极性/相位相反。因此，若是后续的讯号处理电路是根据两个输出端点NF1、NF2的电压差来进行处理，则不论放大器电路100操作在第一模式或是第二模式，后续的讯号处理电路都可以接收到相同极性的讯号，故不会造成处理上的错误。

另一方面，由于增益调整电路110、120是分别连接到负载电路130的不同端点N1、N2，因此，在电路布局走线设计上会比较灵活有弹性，降低设计者的负担。

在本实施例中，放大器电路100可以应用在一接收器中。具体来说，参考图3，其为根据本发明一实施例的接收器300的示意图，其中接收器300包含了一匹配电路310、一低杂讯放大器320、一变压器330以及一讯号处理电路340。在接收器300的操作中，匹配电路310是对来自一天线的302的讯号进行处理以产生输入讯号Vin；低杂讯放大器320在实作上相同于图1所示的放大器电路100，其用来接收输入讯号Vin并产生输出讯号至两个输出端点NF1、NF2之一；变压器330包含了两个彼此没有电性连接的线圈，且其中一个线圈的两个端点分别连接到低杂讯放大器320的两个输出端点NF1、NF2，而另一个线圈的两个端点则分别用来产生变压后讯号至讯号处理电路340；讯号处理电路340对所接收的讯号进行后续的处理。如以上的实施例所述，由于讯号处理电路340所接受到的讯号的极性/相位不会因为低杂讯放大器320中的模式切换所影响，因此可以避免其讯号处理上的错误。

图1所示的放大器电路100中的增益调整电路110、120是接收同一个输入讯号Vin，然而，在本发明的其他实施例中，增益调整电路110、120可以接收不同来源的输入讯号。图4为根据本发明另一实施例的放大器电路400的示意图。如图4所示，放大器电路400包含了两个增益调整电路410、420、一负载电路430、一控制讯号产生电路440以及一开关模组，其中该开关模组包含了四个开关SW1～SW4。在本实施例中，放大器电路400是具有两个讯号传输路径，亦即图示的增益调整电路410、420。

放大器电路400的操作与图1所示的放大器电路100的操作类似，其差异仅在于当放大器电路400操作在第一模式时，增益控制电路410会接收输入讯号Vin1，并透过开关SW1、负载电路430及开关SW3将所产的输出讯号传送至输出端点NF2，且输出端点NF1不会在放大器电路400内部中接收到来自增益控制电路410、420的输出讯号；以及当放大器电路400操作在第二模式时，增益控制电路420会接收输入讯号Vin2，并透过开关SW4、负载电路430及开关SW2将所产的输出讯号传送至输出端点NF1，且输出端点NF2不会在放大器电路400内部中接收到来自增益控制电路410、420的输出讯号。由于本发明所属技术领域者在阅读过图1所示的实施例后应能清楚地了解放大器电路400的操作，故相关细节在此不予赘述。

简要归纳本发明，在本发明的具有两个增益调整电路(两个讯号传输路径)的放大器电路中，在两个增益调整电路的输出极性不相同的情形下，透过开关模组的设计可以让不同增益调整电路的输出讯号传送到不同的输出端点，可以确保放大器电路的输出讯号的极性不会因为增益调整电路的切换而改变，以避免后续讯号处理上的错误。此外，两个增益调整电路是连接到负载电路的不同端点，故可以让电路布局走线设计更灵活。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种放大器电路，其中该放大器电路包含一第一输出端点以及一第二输出端点，且该放大器电路包含有：

一第一增益调整电路；

一第二增益调整电路；

一负载电路；以及

一开关模组，耦接于该第一增益调整电路、该第二增益调整电路、该负载电路以及该放大器电路的该第一输出端点与该第二输出端点之间；

其中当该放大器电路操作在一第一模式时，该第一增益调整电路接收一第一输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第一输出讯号传送至该放大器电路的该第二输出端点，且此时该第一输出讯号不会传送至该第一输出端点；以及当该放大器电路操作在一第二模式时，该第二增益调整电路接收一第二输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第二输出讯号传送至该放大器电路的该第一输出端点，且此时该第二输出讯号不会传送至该第二输出端点，

其中该负载电路包含一第一端点以及一第二端点，且该开关模组包含有：

一第一开关，用以选择性地将该第一增益调整电路所产生的该第一输出讯号连接至该负载电路的该第一端点；

一第二开关，用以选择性地将该负载电路的该第一端点连接至该放大器电路的该第一输出端点；

一第三开关，用以选择性地将该负载电路的该第二端点连接至该放大器电路的该第二输出端点；以及

一第四开关，用以选择性地将该第二增益调整电路所产生的该第二输出讯号连接至该负载电路的该第二端点。

2.根据权利要求1所述的放大器电路，其中该第一增益调整电路所产生的该第一输出讯号的相位与该第一输入讯号的相位相同，以及该第二增益调整电路所产生的该第二输出讯号的相位与该第二输入讯号的相位相反。

3.根据权利要求2所述的放大器电路，其中该第一增益调整电路为一电容，且该第二增益调整电路为一源极随耦器。

4.根据权利要求1所述的放大器电路，其中当该放大器电路操作在该第一模式时，该放大器电路的该第一输出端点与该第二输出端点不会接收来自该第二增益调整电路的该第二输出讯号；以及当该放大器电路操作在该第二模式时，该放大器电路的该第一输出端点与该第二输出端点不会接收来自该第一增益调整电路的该第一输出讯号。

5.根据权利要求1所述的放大器电路，其中当该放大器电路操作在该第一模式时，该第一开关与该第三开关系导通，且该第二开关与该第四开关系未导通；以及当该放大器电路操作在该第二模式时，该第二开关与该第四开关系导通，且该第一开关与该第三开关系未导通。

6.根据权利要求1所述的放大器电路，其中该放大器电路的该第一输出端点与该第二输出端点分别连接至一变压器的一侧线圈的两个端点。

7.根据权利要求1所述的放大器电路，其为设置在一接收器中的一低杂讯放大器。

8.一种接收器，包含有：

一匹配电路；

一低杂讯放大器，耦接于该匹配电路且包含一第一输出端点以及一第二输出端点，其包含有：

一第一增益调整电路；

一第二增益调整电路；

一负载电路，包含一第一端点以及一第二端点；以及

一开关模组，耦接于该第一增益调整电路、该第二增益调整电路、该负载电路以及放大器电路的第一输出端点与第二输出端点之间；其中该开关模组包含有：

一第一开关，用以选择性地将该第一增益调整电路所产生的第一输出讯号连接至该负载电路的该第一端点；

一第二开关，用以选择性地将该负载电路的该第一端点连接至该放大器电路的该第一输出端点；

一第三开关，用以选择性地将该负载电路的该第二端点连接至该放大器电路的该第二输出端点；以及

一第四开关，用以选择性地将该第二增益调整电路所产生的第二输出讯号连接至该负载电路的该第二端点；

其中当该低杂讯放大器操作在一第一模式时，该第一增益调整电路透过该匹配电路自一天线接收一第一输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第一输出讯号传送至该放大器电路的该第二输出端点，且此时该第一输出讯号不会传送至该第一输出端点；以及当该低杂讯放大器操作在一第二模式时，该第二增益调整电路透过该匹配电路自该天线接收一第二输入讯号，并透过该开关模组以及该负载电路将所产生的一第二输出讯号传送至该放大器电路的该第一输出端点，且此时该第二输出讯号不会传送至该第二输出端点；以及

一变压器，其中一侧线圈的两个端点分别连接至该低杂讯放大器的该第一输出端点以及该第二输出端点。

9.根据权利要求8所述的接收器，其中该第一增益调整电路所产生的该第一输出讯号的相位与该第一输入讯号的相位相同，以及该第二增益调整电路所产生的该第二输出讯号的相位与该第二输入讯号的相位相反。

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