CN110611489A - 偏压电路 - Google Patents

偏压电路 Download PDF

Info

Publication number
CN110611489A
CN110611489A CN201910513829.4A CN201910513829A CN110611489A CN 110611489 A CN110611489 A CN 110611489A CN 201910513829 A CN201910513829 A CN 201910513829A CN 110611489 A CN110611489 A CN 110611489A
Authority
CN
China
Prior art keywords
terminal
coupled
transistor
control
reference voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910513829.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110611489B (zh
Inventor
王一峰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Richwave Technology Corp
Original Assignee
Richwave Technology Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Richwave Technology Corp filed Critical Richwave Technology Corp
Publication of CN110611489A publication Critical patent/CN110611489A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110611489B publication Critical patent/CN110611489B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/302—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

偏压电路包含电流传感器、晶体管及低通滤波电路。电流传感器具第一端及第二端，电流传感器的第一端耦接于电压端。晶体管具有第一端、第二端及控制端，晶体管的第一端耦接于电流传感器的第二端，晶体管的第二端耦接于射频信号路径以提供偏压信号，而晶体管的控制端接收参考电压。低通滤波电路耦接于电流传感器的第二端及晶体管的控制端之间。

Description

偏压电路
技术领域
本发明是有关于一种偏压电路，特别是指一种具有反馈(feedback)路径以减少偏压信号波动的偏压电路。
背景技术
在无线通信中，放大器常被用来在发送信号及接收信号时，将信号放大，以提升通信信号的质量。
然而，由于无线通信所处的环境可能随时改变，因此射频(Radio Frequency，RF)信号的功率也可能相应地改变。当射频信号路径上的调制射频信号(modulated RFsignal)的功率在瞬时间超过特定的功率值时，偏压电路提供至射频信号路径的偏压信号也将产生波动，从而降低偏压信号的稳定度，亦会使得设置在射频信号路径上的放大器的线性度(linearity)和性能降低。
此外，由于放大器自我加热(self-heating)所造成的温度变化也会影响偏压信号的稳定度，导致放大器的性能表现改变，甚至导致放大器的损坏及/或放大器中晶体管的热失控(thermal runaway)。鉴于偏压电路在提升放大器的线性度及性能表现方面扮演着相当重要的作用，因此偏压电路的设计也引起了相关工作者的关注。
发明内容
本发明的一实施例提供一种偏压电路，偏压电路包含电流传感器、晶体管及低通滤波电路。
电流传感器具有第一端及第二端，电流传感器的第一端耦接于电压端。晶体管具有第一端、第二端及控制端，晶体管的第一端耦接于电流传感器的第二端，晶体管的第二端耦接于射频信号路径，用以提供偏压信号，而晶体管的控制端接收参考电压。低通滤波电路耦接于电流传感器的第二端及晶体管的控制端之间。
附图说明
图1是本发明一实施例的偏压电路的示意图。
图2是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
图3是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
图4是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
图5是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
图6是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
图7是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
图8是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
图9是本发明另一实施例的偏压电路的示意图。
【符号说明】
100、200、300、400、500、600、 偏压电路
700、800、900
110 电流传感器
112 电流电压转换器
120、420、520 低通滤波电路
M1A、M2B、M3D、M4D、M5D、 晶体管
M6D、M1F、M7F
A1、A2 放大器
NV1、NV2、NV3 电压端
V1、V2、V3 电压
SIGRF 射频信号
SIGBIAS、SIGBIAS1、SIGBIAS2 偏压信号
Vref、Vref1、Vref2 参考电压
230、330、430、930A、930B 参考电压产生器
R1A、R1B、R2D、R2E1、R2E2、 电阻
R3D、R4D、R5D
D1A、D2A、D1C、D2C 二极管
422、524 低通滤波单元
440、640、740 电压跟随器
650、750 控制信号产生器
SIGctrl 控制信号
860 数字致能电路
862 反相器
864 开关
SIGDE 数字致能信号
具体实施方式
图1是本发明一实施例的偏压电路100的示意图。在有些实施例中，偏压电路100可用来提供偏压信号SIGBIAS至射频信号路径，使得设置在射频信号路径上的放大器A1能够操作在适当的偏压并放大射频信号SIGRF。在有些实施例中，射频信号SIGRF可以是交流信号。然而，在有些其他实施例中，偏压电路100也可以根据需求应用在其他类型的电路，用以提供偏压信号SIGBIAS。偏压电路100包含电流传感器(current sensor)110、晶体管M1A及低通滤波电路120。
电流传感器110具有第一端及第二端，电流传感器110的第一端耦接至电压端NV1以接收电压V1。
晶体管M1A具有第一端、第二端及控制端，晶体管M1A的第一端耦接于电流传感器110的第二端，晶体管M1A的第二端耦接于射频信号路径以提供偏压信号SIGBIAS，而晶体管M1A的控制端可接收参考电压Vref。在有些实施例中，偏压信号SIGBIAS可以是直流电压。
低通滤波电路120可耦接于电流传感器110的第二端及晶体管M1A的控制端之间。在图1中，低通滤波电路120可以是电阻-电容滤波器(resistor-capacitor filter，RCfilter)。然而在有些其他实施例中，低通滤波电路120也可包含电感-电容滤波器(inductor-capacitor filter，LC filter)及/或电阻-电容滤波器。
在有些实施例中，电流传感器110可以根据流过电流传感器110的电流来调整电流传感器110的第二端的电压。举例来说，电流传感器110可包含电流电压转换器112。在此情况下，当流过电流传感器110的电流增加时，电流传感器110会降低电流传感器110的第二端的电压。
电流传感器110所造成的压降可以经由低通滤波电路120传送至晶体管M1A的控制端作为反馈信号。如此一来，晶体管M1A的控制端所接收的参考电压Vref就会降低，因此会抑制流入放大器A1的电流。同时，耦合至电流传感器110的第二端的射频信号SIGRF会被低通滤波电路120滤除。也就是说，当射频信号SIGRF的强度增强时，将有越多的射频信号SIGRF会泄漏(leakage)至电流传感器110的第二端，然而低通滤波电路120可以将此部分滤除，以免干扰晶体管M1A的操作。因此，当射频信号SIGRF的波动造成放大器A1汲取较大的电流时，偏压信号SIGBIAS仍然可以保持稳定，也使得放大器A1的线性度及性能表现能够维持稳定。此外，在有些实施例中，射频信号SIGRF例如是调制射频信号，当调制射频信号的功率在瞬时间超过特定的功率值时，将会导致流过晶体管M1A的电流过大，稳定的偏压信号SIGBIAS还可以保护晶体管M1A不易因过大的电流而损坏。
在图1中，电流电压转换器112可以利用电阻来实作，然而，在有些实施例中，电流电压转换器112也可以利用电阻、晶体管及/或二极管来实作。此外，在有些实施例中，电流电压转换器112可以是设置在芯片上(on-chip)的组件，然而在有些其他实施例中，电流电压转换器112可以是设置在芯片外部的组件，以便于调整。
此外，在图1中，参考电压Vref可以由低通滤波电路120来产生。然而，在有些其他实施例中，参考电压Vref可以由参考电压产生器来产生，以产生更稳定的参考电压Vref。
图2是本发明另一实施例的偏压电路200的示意图。在图2中，偏压电路200还可以包含参考电压产生器230以产生参考电压Vref，进而控制晶体管M1A以输出更加稳定的偏压信号SIGBIAS。参考电压产生器230具有第一端、第二端及第三端，参考电压产生器230的第一端可耦接至低通滤波电路120，参考电压产生器230的第二端可耦接至电压端NV2以接收电压V2，而参考电压产生器230的第三端可耦接至晶体管M1A的控制端。在有些实施例中，电压V1可大于电压V2。举例来说，电压V1可以是系统中的操作电压，而电压V2可以是系统参考电压或接地电压。
参考电压产生器230可以根据其第一端及第二端的电压，产生参考电压Vref，并经由其第三端输出参考电压Vref。
在有些实施例中，如图2所示，参考电压产生器230可包含电阻R1A及二极管D1A及D2A。电阻R1A具有第一端及第二端，电阻R1A的第一端可耦接于参考电压产生器230的第一端，而电阻R1A的第二端可耦接至参考电压产生器230的第三端。二极管D1A具有第一端及第二端，二极管D1A的第一端可耦接至电阻R1A的第二端。二极管D2A具有第一端及第二端，二极管D2A的第一端可耦接至二极管D1A的第二端，而二极管D2A的第二端可耦接至参考电压产生器230的第二端。在有些实施例中，二极管D1A及D2A可以用以二极管形式连接的晶体管(diode-connected transistor)来实作。前述二极管D1A及D2A的第一端可以是阳极，而二极管D1A及D2A的第二端可以是阴极。
图3是本发明另一实施例的偏压电路300的示意图。偏压电路200及300具有相似的结构并可根据相似的原理操作。然而参考电压产生器330可包含电阻R1B及晶体管M2B。
电阻R1B具有第一端及第二端，电阻R1B的第一端耦接于参考电压产生器330的第一端，而电阻R1B的第二端可耦接于参考电压产生器330的第三端。晶体管M2B具有第一端、第二端及控制端，晶体管M2B的第一端可耦接于电阻R1B的第二端，晶体管M2B的第二端可耦接于参考电压产生器330的第二端，而晶体管M2B的控制端可耦接于晶体管M1A的第二端。透过图2及图3的结构，参考电压产生器230及330就可以产生更加稳定的参考电压Vref。
图4是本发明另一实施例的偏压电路400的示意图。偏压电路200及400具有相似的结构并可根据相似的原理操作。然而，偏压电路400还可包含电压跟随器(voltagefollower)440。
在图4中，参考电压产生器430与参考电压产生器230可具有相似的结构，然而，参考电压产生器430中的二极管D1C及D2C可以利用以二极管形式连接的晶体管来实作。
电压跟随器440具有第一端、第二端及控制端，电压跟随器440的第二端可耦接于参考电压产生器430的第一端，而电压跟随器440的控制端可耦接于低通滤波电路420。电压跟随器440可根据射频信号SIGRF的功率大小，以使参考电压产生器430产生适当的参考电压Vref。举例来说，当射频信号SIGRF的平均功率增加时，电压跟随器440的第二端的电压将会升高，因此参考电压产生器430产生的参考电压Vref也会升高，进而偏压信号SIGBIAS也将会升高，从而有助于维持放大器A1的线性度。
在图4中，低通滤波电路420可包含低通滤波单元422。低通滤波单元422具有第一端及第二端，低通滤波单元422的第一端可耦接于电流传感器110的第二端及电压跟随器440的第一端，而低通滤波单元422的第二端可耦接于电压跟随器440的控制端。低通滤波单元422可包含电感-电容滤波器及/或电阻-电容滤波器。
图5是本发明另一实施例的偏压电路500的示意图。偏压电路400及500具有相似的结构并可根据相似的原理操作。然而，偏压电路500的低通滤波电路520还可包含低通滤波单元524。低通滤波单元524可包含电感-电容滤波器及/或电阻-电容滤波器。
在有些实施例中，低通滤波单元524可以进一步滤除高频噪声(high frequencynoise)及/或耦合至电流传感器110的第二端的射频信号SIGRF。在有些其他实施例中，低通滤波单元524还可以滤除二次谐波(second harmonic)。低通滤波单元524具有第一端及第二端，低通滤波单元524的第一端可耦接于电流传感器110的第二端，而低通滤波单元524的第二端可耦接于低通滤波单元422的第一端及电压跟随器440的第一端。
然而，在有些实施例中，倘若操作条件允许，则低通滤波单元524也可以被省略，如图4所示。
在图4及图5中，电压跟随器440可以是射极跟随器(emitter follower)，然而在有些实施例中，电压跟随器440也可以是源极跟随器(source follower)。
图6是本发明另一实施例的偏压电路600的示意图。偏压电路500及600具有相似的结构并可根据相似的原理操作。然而，偏压电路600还可包含控制信号产生器650。控制信号产生器650可以产生控制信号SIGctrl以控制电压跟随器640。
控制信号产生器650具有第一端及第二端，控制信号产生器650的第一端耦接于低通滤波电路520，而控制信号产生器650的第二端可耦接于电压跟随器640的控制端以输出控制信号SIGctrl。
在图6中，电压跟随器640可以是由双极结型晶体管(bipolar junctiontransistor，BJT)所实作的射极跟随器，在此情况下，控制信号产生器650所产生的控制信号SIGctrl可以是电流信号。举例来说，控制信号产生器650可以包含晶体管M3D及电阻R2D。
晶体管M3D具有第一端、第二端及控制端，晶体管M3D的第一端可耦接于控制信号产生器650的第一端。电阻R2D具有第一端及第二端，电阻R2D的第一端可耦接于晶体管M3D的第二端，而电阻R2D的第二端可耦接于晶体管M3D的控制端及控制信号产生器650的第二端。在有些实施例中，晶体管M3D可以是场效应晶体管(field effect transistor，FET)，例如但不限于耗尽型(depletion mode，D-mode)FET。此外，在有些实施例中，晶体管M3D可以由砷化镓(GaAs)工艺(process)来制造。
图7是本发明另一实施例的偏压电路700的示意图。偏压电路700及600具有相似的结构并可根据相似的原理操作。然而，偏压电路700的电压跟随器740可以是由FET来实作的源极跟随器，例如但不限于由耗尽型的FET来实作。在有些实施例中，FET可以利用GaAs工艺来制造。此外，由控制信号产生器750所产生的控制信号SIGctrl可以是电压信号。
在此情况下，控制信号产生器750可包含电阻R2E1及R2E2。电阻R2E1具有第一端及第二端，电阻R2E1的第一端可耦接于控制信号产生器750的第一端，而电阻R2E1的第二端可耦接于控制信号产生器750的第二端。电阻R2E2具有第一端及第二端，电阻R2E2的第一端可耦接于电阻R2E1的第二端，而电阻R2E2的第二端可耦接于电压端NV2。
图8是本发明另一实施例的偏压电路800的示意图。偏压电路800及600具有相似的结构并可根据相似的原理操作。然而，偏压电路800还可包含数字致能电路860。数字致能电路860及控制信号产生器650可以控制电压跟随器640及参考电压产生器430。
在图8中，数字致能电路860具有第一端、第二端、第三端及控制端。数字致能电路860的第一端可耦接于电压端NV3以接收电压V3，数字致能电路860的第二端可耦接于控制信号产生器650的第二端，数字致能电路860的第三端可耦接于电压端NV2，而数字致能电路860的控制端可接收数字致能信号SIGDE。在有些实施例中，电压V3可以实质上等于电压V1。
在图8中，数字致能电路860可包含反相器(inverter)862。反相器862可包含输入端、输出端及晶体管M4D、M5D及M6D以及电阻R3D及R4D。
反相器862的输入端可耦接于数字致能电路860的控制端以接收数字致能信号SIGDE。晶体管M4D具有第一端、第二端及控制端，晶体管M4D的第一端可耦接于数字致能电路860的第一端，而晶体管M4D控制端可耦接于反相器862的输入端。在有些实施例中，晶体管M4D可以是FET，例如但不限于增强型(enhancement mode，E-mode)FET。此外，在有些实施例中，晶体管M4D可以由GaAs工艺来制造。电阻R3D具有第一端及第二端，电阻R3D的第一端可耦接于晶体管M4D的第二端。
晶体管M5D具有第一端、第二端及控制端，晶体管M5D的第一端可耦接于晶体管M4D的第一端。在有些实施例中，晶体管M5D可以是FET，例如但不限于耗尽型FET。此外，在有些实施例中，晶体管M5D可以由GaAs工艺来制造。电阻R4D具有第一端及第二端，电阻R4D的第一端可耦接于晶体管M5D的第二端，而电阻R4D的第二端可耦接于晶体管M5D的控制端。晶体管M6D具有第一端、第二端及控制端，晶体管M6D的第一端可耦接于电阻R4D的第二端及反相器862的输出端，晶体管M6D的第二端可耦接于数字致能电路860的第三端，而晶体管M6D的控制端可耦接于电阻R3D的第二端。
此外，在图8中，数字致能电路860还可包含电阻R5D及开关864。电阻R5D具有第一端及第二端，电阻R5D的第一端可耦接于反相器862的输出端。开关864具有第一端、第二端及控制端，开关864的第一端可耦接于数字致能电路860的第二端，开关864的第二端可耦接于数字致能电路860的第三端，而开关864的控制端可耦接于电阻R5D的第二端。在有些实施例中，开关864可包含晶体管。
在此情况下，当数字致能信号SIGDE处在高电位以致能控制信号产生器650时，开关864将会被截止，使得开关864的第一端保持在高电压。因此，控制信号SIGctrl可以传递至电压跟随器640的控制端，并且导通电压跟随器640。如此一来，流经电压跟随器640的电流就可以将参考电压产生器430致能(enable)，以产生适当的参考电压Vref。相对地，当数字致能信号SIGDE处在低电位以使控制信号产生器650失能(disable)时，开关864将会被导通，而控制信号SIGctrl会处在低电压，使得电压跟随器640被截止，因此参考电压产生器430也将被失能，而不会产生参考电压Vref。
在有些实施例中，透过数字致能电路860，偏压电路800就可以利用数字信号，亦即数字致能信号SIGDE来控制。也就是说，数字致能电路860可以根据数字致能信号SIGDE来控制流过电压跟随器640的电流，使得参考电压产生器430所产生的参考电压Vref可以根据电流传感器110的第二端的电压来进行调整，进而对射频信号SIGRF的波动进行补偿。在有些实施例中，使用者可根据需求控制数字致能信号SIGDE处在高电位或低电位，因此可以减少不必要的耗电量。
在图1至图8中，偏压电路100至800可用来为设置在射频信号路径上的放大器A1提供偏压信号SIGBIAS，然而，在有些其他实施例中，偏压电路100至800还可用来为多个放大器提供偏压信号。
图9是本发明另一实施例的偏压电路900的示意图。偏压电路900及800具有相似的结构并可根据相似的原理操作。然而，偏压电路900除了包含晶体管M1F及参考电压产生器930A之外，还可包含晶体管M7F及参考电压产生器930B。
晶体管M1F具有第一端、第二端及控制端，晶体管M1F的第一端可耦接于电流传感器110的第二端，晶体管M1F的第二端可耦接于设置在射频信号路径上的放大器A1以提供偏压信号SIGBIAS1，而晶体管M1F的控制端可经由参考电压产生器930A耦接于低通滤波电路520。
此外，晶体管M7F的第一端可耦接于电流传感器110的第二端，晶体管M7F的第二端可耦接于设置在射频信号路径上的放大器A2以提供偏压信号SIGBIAS2，而晶体管M7F的控制端可经由参考电压产生器930B耦接于低通滤波电路520。
参考电压产生器930A具有第一端、第二端及第三端，参考电压产生器930A的第一端可耦接至低通滤波电路520，参考电压产生器930A的第二端可耦接至电压端NV2，而参考电压产生器930A的第三端可耦接于晶体管M1F的控制端。参考电压产生器930A可以根据其第一端及第二端的电压，产生参考电压Vref1，并经由其第三端输出参考电压Vref1。
参考电压产生器930B具有第一端、第二端及第三端，参考电压产生器930B的第一端耦接至低通滤波电路520，参考电压产生器930B的第二端可耦接至电压端NV2，而参考电压产生器930B的第三端可耦接于晶体管M7F的控制端。参考电压产生器930B可以根据其第一端及第二端的电压，产生参考电压Vref2，并经由其第三端输出参考电压Vref2。
在图9中，参考电压产生器930A的第一端及参考电压产生器930B的第一端可经由电压跟随器640耦接至低通滤波电路520，然而在有些实施例中，若电压跟随器640被省略，则参考电压产生器930A的第一端及参考电压产生器930B的第一端也可直接耦接至低通滤波电路520。
在此情况下，每当射频信号路径上的射频信号SIGRF在放大器A1的输入端或放大器A2的输入端产生波动时，偏压电路900就可以对应地调整偏压信号SIGBIAS1及SIGBIAS2，使得偏压信号SIGBIAS1及SIGBIAS2趋于稳定，并且能够更加有效地维持放大器A1及A2的线性度及性能表现。在有些实施例中，放大器A1及/或A2可以是功率放大器(power amplifier，PA)。
此外，在圖1至圖9中，當偏壓電路100至900中的晶体管M1A至M7F是BJT時，晶体管M1A的第一端可为集极，晶体管M1A的第二端可为射极，而晶体管M1A的控制端可为基极。當上述晶体管是FET時，晶体管M1A的第一端可为漏极，晶体管M1A的第二端可为源极，而晶体管M1A的控制端可为栅极。
综上所述，本发明的实施例所提供的偏压电路可以根据电流传感器及低通滤波电路所传送的反馈信号来稳定偏压信号，不仅有助于减轻因为放大器自我加热而导致性能下降的问题，还可改善放大器的振幅失真(amplitude distortion或称AM-AM Distortion)，因此能够维持放大器的线性度及性能表现。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求范围所做的等同变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种偏压电路，其特征在于，包含：
一电流传感器，具有一第一端耦接于一第一电压端，及一第二端；
一第一晶体管，具有一第一端耦接于该电流传感器的该第二端，一第二端耦接于一射频信号路径，用以提供一第一偏压信号，及一控制端用以接收一参考电压；及
一低通滤波电路，耦接于该电流传感器的该第二端及该第一晶体管的该控制端之间。
2.如权利要求1所述的偏压电路，其特征在于，其中该参考电压是由该低通滤波电路所产生。
3.如权利要求1所述的偏压电路，其特征在于，另包含：
一参考电压产生器，具有一第一端耦接于该低通滤波电路，一第二端耦接于一第二电压端，及一第三端耦接于该第一晶体管的该控制端，该参考电压产生器用以经由该参考电压产生器的该第三端输出该参考电压。
4.如权利要求3所述的偏压电路，其特征在于，其中该参考电压产生器包含：一第一电阻，具有一第一端耦接于该参考电压产生器的该第一端，及一第二端耦接于该参考电压产生器的该第三端；
一第一二极管，具有一第一端耦接于该第一电阻的该第二端，及一第二端；及
一第二二极管，具有一第一端耦接于该第一二极管的该第二端，及一第二端耦接于该参考电压产生器的该第二端。
5.如权利要求3所述的偏压电路，其特征在于，其中该参考电压产生器包含：一第一电阻，具有一第一端耦接于该参考电压产生器的该第一端，及一第二端耦接于该参考电压产生器的该第三端；及
一第二晶体管，具有一第一端耦接于该第一电阻的该第二端，一第二端耦接于该参考电压产生器的该第二端，及一控制端耦接于该第一晶体管的该第二端。
6.如权利要求1所述的偏压电路，其特征在于，另包含：
一参考电压产生器，具有一第一端，一第二端耦接于一第二电压端，及一第三端耦接于该第一晶体管的该控制端，该参考电压产生器用以经由该参考电压产生器的该第三端输出该参考电压；及
一电压跟随器，具有一第一端，一第二端耦接于该参考电压产生器的该第一端，及一控制端耦接于该低通滤波电路。
7.如权利要求6所述的偏压电路，其特征在于，其中该低通滤波电路包含：
一第一低通滤波单元，具有一第一端耦接于该电流传感器的该第二端及该电压跟随器的该第一端，及一第二端耦接于该电压跟随器的该控制端。
8.如权利要求6所述的偏压电路，其特征在于，其中该低通滤波电路包含：
一第一低通滤波单元，具有一第一端耦接于该电压跟随器的该第一端，及一第二端耦接于该电压跟随器的该控制端；及
一第二低通滤波单元，具有一第一端耦接于该电流传感器的该第二端，及一第二端耦接于该第一低通滤波单元的该第一端及该电压跟随器的该第一端。
9.如权利要求6所述的偏压电路，其特征在于，另包含一控制信号产生器，具有一第一端耦接于该低通滤波电路，及一第二端耦接于该电压跟随器的该控制端，该控制信号产生器用以产生一控制信号至该电压跟随器。
10.如权利要求9所述的偏压电路，其特征在于，其中该电压跟随器是一源极跟随器，且该控制信号产生器所产生的该控制信号是一电压信号。
11.如权利要求10所述的偏压电路，其特征在于，其中该控制信号产生器包含：
一第二电阻，具有一第一端耦接于该控制信号产生器的该第一端，及一第二端耦接于该控制信号产生器的该第二端；及
一第三电阻，具有一第一端耦接于该第二电阻的该第二端，及一第二端耦接于该第二电压端。
12.如权利要求9所述的偏压电路，其特征在于，其中该电压跟随器是一射极跟随器，且该控制信号产生器所产生的该控制信号是一电流信号。
13.如权利要求12所述的偏压电路，其特征在于，其中该控制信号产生器包含：
一第三晶体管，具有一第一端耦接于该控制信号产生器的该第一端，一第二端，及一控制端；及
一第二电阻，具有一第一端耦接于该第三晶体管的该第二端，及一第二端耦接于该第三晶体管的该控制端及该控制信号产生器的该第二端。
14.如权利要求9所述的偏压电路，其特征在于，另包含：
一数字致能电路，具有一第一端耦接于一第三电压端，一第二端耦接于该控制信号产生器的该第二端，一第三端耦接于该第二电压端，及一控制端用以接收一数字致能信号。
15.如权利要求14所述的偏压电路，其特征在于，其中该数字致能电路包含一反相器。
16.如权利要求15所述的偏压电路，其特征在于，其中：
该反相器包含：
一输入端，耦接于该数字致能电路的该控制端；
一输出端；
一第四晶体管，具有一第一端耦接于该数字致能电路的该第一端，一第二端，及一控制端耦接于该反相器的该输入端；
一第四电阻，具有一第一端耦接于该第四晶体管的该第二端，及一第二端；
一第五晶体管，具有一第一端耦接于该第四晶体管的该第一端，一第二端，及一控制端；
一第五电阻，具有一第一端耦接于该第五晶体管的该第二端，及一第二端耦接于该第五晶体管的该控制端；及
一第六晶体管，具有一第一端耦接于该第五电阻的该第二端及该反相器的该输出端，一第二端耦接于该数字致能电路的该第三端，及一控制端耦接于该第四电阻的该第二端；
其中该数字致能电路另包含：
一第六电阻，具有一第一端耦接于该反相器的该输出端，及一第二端；及
一开关，具有一第一端耦接于该数字致能电路的该第二端，一第二端耦接于该数字致能电路的该第三端，及一控制端耦接于该第六电阻的该第二端。
17.如权利要求1所述的偏压电路，其特征在于，其中该电流传感器包含一电流电压转换器，该电流电压转换器用以当流经该电流传感器的一电流增加时，降低该电流传感器的该第二端的电压。
18.如权利要求1所述的偏压电路，其特征在于，其中该第一晶体管的该第二端耦接于设置在该射频信号路径上的一第一放大器以提供该第一偏压信号。
19.如权利要求18所述的偏压电路，其特征在于，另包含：
一第七晶体管，具有一第一端耦接于该电流传感器的该第二端，一第二端耦接于设置在该射频信号路径上的一第二放大器以提供一第二偏压信号，及一控制端。
20.如权利要求19所述的偏压电路，其特征在于，另包含：
一第一参考电压产生器，具有一第一端耦接于该低通滤波电路，一第二端耦接于一第二电压端，及一第三端耦接于该第一晶体管的该控制端；及
一第二参考电压产生器，具有一第一端耦接于该低通滤波电路，一第二端耦接于该第二电压端，及一第三端耦接于该第七晶体管的该控制端。
CN201910513829.4A 2018-06-15 2019-06-14 偏压电路 Active CN110611489B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862685288P 2018-06-15 2018-06-15
US62/685,288 2018-06-15

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110611489A true CN110611489A (zh) 2019-12-24
CN110611489B CN110611489B (zh) 2023-04-07

Family

ID=68840761

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910513829.4A Active CN110611489B (zh) 2018-06-15 2019-06-14 偏压电路

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10958222B2 (zh)
CN (1) CN110611489B (zh)
TW (1) TWI699964B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114564065A (zh) * 2020-11-27 2022-05-31 立积电子股份有限公司 偏压电路及信号放大装置

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04105406A (ja) * 1990-08-24 1992-04-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 増幅装置
US6333677B1 (en) * 2000-10-10 2001-12-25 Rf Micro Devices, Inc. Linear power amplifier bias circuit
CN2631125Y (zh) * 2003-06-18 2004-08-04 台达电子工业股份有限公司 改良射频功率放大器的线性度的偏压电路
US20070052481A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-08 Newman David A Method and apparatus for protecting RF power amplifiers
CN101242165A (zh) * 2007-02-08 2008-08-13 联发科技股份有限公司 具低转角频率的高通滤波电路
CN101807852A (zh) * 2009-02-12 2010-08-18 瑞昱半导体股份有限公司 直流/直流转换器
US20140119573A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Infineon Technologies Ag System and Method for Capacitive Signal Source Amplifier
TW201545470A (zh) * 2014-05-28 2015-12-01 Skyworks Solutions Inc 具有並聯射極隨耦器的改良功率放大器偏壓電路
CN106505953A (zh) * 2016-07-05 2017-03-15 络达科技股份有限公司 运算放大器电路
CN106527571A (zh) * 2016-07-05 2017-03-22 络达科技股份有限公司 偏压电路
US9768743B1 (en) * 2014-06-16 2017-09-19 Marvell International Ltd. Memory effect reduction using low impedance cascode biasing
CN107241068A (zh) * 2016-03-28 2017-10-10 立积电子股份有限公司 一种放大器
CN108123688A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 立积电子股份有限公司 用于功率放大器的提升电路

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6456163B1 (en) 2001-03-08 2002-09-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. High-frequency amplifier circuit having a directly-connected bias circuit
US6417735B1 (en) 2001-12-07 2002-07-09 Koninklijke Philips Electronics N.V. Amplifier with bias compensation using a current mirror circuit
US6720831B2 (en) * 2002-04-26 2004-04-13 Rf Micro Devices, Inc. Power amplifier protection circuit
TWI261413B (en) 2003-06-11 2006-09-01 Delta Electronics Inc Bias circuit for improving linearity of a radio frequency power amplifier
US7768345B2 (en) 2004-01-05 2010-08-03 Nec Corporation Amplifier
KR100930200B1 (ko) 2007-03-29 2009-12-07 삼성전기주식회사 선형화기를 구비한 전력 증폭기
US8026767B2 (en) 2009-08-21 2011-09-27 Richwave Technology Corp. Adaptive bias circuit and system thereof
CN102006015B (zh) 2010-11-19 2012-11-07 东华大学 一种SiGe BiCMOS射频功率放大器
JP5939404B2 (ja) 2013-03-19 2016-06-22 株式会社村田製作所 無線周波数増幅回路及び電力増幅モジュール
US9429975B2 (en) 2014-06-16 2016-08-30 Skyworks Solutions, Inc. Band-gap reference circuit for biasing an RF device
JP6567655B2 (ja) 2014-09-10 2019-08-28 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. 無線周波数（ｒｆ）電力増幅器回路とｒｆ電力増幅器バイアス回路
US9667200B2 (en) 2014-12-23 2017-05-30 Skyworks Solutions, Inc. Peak detecting cascode for breakdown protection
TWI572134B (zh) 2015-05-22 2017-02-21 絡達科技股份有限公司 放大模組的功率控制方法
JP2017092526A (ja) 2015-11-02 2017-05-25 株式会社村田製作所 電力増幅回路
JP2017098892A (ja) 2015-11-27 2017-06-01 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
US10873296B2 (en) 2016-12-30 2020-12-22 Richwave Technology Corp. Amplifier device
JP2019057837A (ja) 2017-09-21 2019-04-11 株式会社村田製作所 電力増幅回路
US10277173B1 (en) 2017-11-17 2019-04-30 Qualcomm Incorporated Amplifier linearizer with wide bandwidth

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04105406A (ja) * 1990-08-24 1992-04-07 Sumitomo Electric Ind Ltd 増幅装置
US6333677B1 (en) * 2000-10-10 2001-12-25 Rf Micro Devices, Inc. Linear power amplifier bias circuit
CN2631125Y (zh) * 2003-06-18 2004-08-04 台达电子工业股份有限公司 改良射频功率放大器的线性度的偏压电路
US20070052481A1 (en) * 2005-09-08 2007-03-08 Newman David A Method and apparatus for protecting RF power amplifiers
CN101242165A (zh) * 2007-02-08 2008-08-13 联发科技股份有限公司 具低转角频率的高通滤波电路
CN101807852A (zh) * 2009-02-12 2010-08-18 瑞昱半导体股份有限公司 直流/直流转换器
US20140119573A1 (en) * 2012-10-31 2014-05-01 Infineon Technologies Ag System and Method for Capacitive Signal Source Amplifier
TW201545470A (zh) * 2014-05-28 2015-12-01 Skyworks Solutions Inc 具有並聯射極隨耦器的改良功率放大器偏壓電路
US9768743B1 (en) * 2014-06-16 2017-09-19 Marvell International Ltd. Memory effect reduction using low impedance cascode biasing
CN107241068A (zh) * 2016-03-28 2017-10-10 立积电子股份有限公司 一种放大器
CN106505953A (zh) * 2016-07-05 2017-03-15 络达科技股份有限公司 运算放大器电路
CN106527571A (zh) * 2016-07-05 2017-03-22 络达科技股份有限公司 偏压电路
CN108123688A (zh) * 2016-11-28 2018-06-05 立积电子股份有限公司 用于功率放大器的提升电路

Also Published As

Publication number Publication date
TWI699964B (zh) 2020-07-21
TW202002505A (zh) 2020-01-01
US10958222B2 (en) 2021-03-23
US20190386620A1 (en) 2019-12-19
CN110611489B (zh) 2023-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101101575B1 (ko) 전력 증폭기용 셀프 믹싱 적응형 바이어스 회로 시스템 및 방법
US10892720B2 (en) Control circuit for power amplifier
JP3942007B2 (ja) 高周波電力増幅回路
US7869775B2 (en) Circuit and method for biasing a gallium arsenide (GaAs) power amplifier
JP2015149519A (ja) 電力増幅モジュール
JP2004343244A (ja) 高周波増幅回路
US10498291B2 (en) Bias circuit and power amplifier circuit
US20060220590A1 (en) Operational amplifier, and amplitude modulator and transmitter using the same
US20200266763A1 (en) Bias circuit
WO2022007744A1 (zh) 一种功率放大器的温度补偿电路及温度补偿方法
CN107425815B (zh) 一种功率控制电路及功率放大电路
US7057462B2 (en) Temperature compensated on-chip bias circuit for linear RF HBT power amplifiers
US20140070890A1 (en) Power amplifier
CN110611489B (zh) 偏压电路
US20070213026A1 (en) Semiconductor integrated circuit
US7038542B2 (en) Variable gain amplifier
JP3999184B2 (ja) 光信号受信装置及びｄｃオフセット調整回路
JP2011155497A (ja) レベルシフト回路
JP7501648B2 (ja) 電流制御回路、バイアス供給回路及び増幅装置
JP2010273284A (ja) 高周波増幅器
US11539332B2 (en) Amplification circuit with over power protection
US11309851B2 (en) Power supply circuitry and radio communication apparatus
JP2004534471A (ja) 通信システムおよびかかる通信システムを備える装置
JP4772707B2 (ja) ミクサ回路
US20210167738A1 (en) Amplifier circuit

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant