CN110798156A - 阻抗电路及偏压电路 - Google Patents

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Abstract

阻抗电路包含第一阻抗端、第二阻抗端、第一晶体管、第二晶体管、低频信号阻隔元件及电流电压转换电路。第一晶体管的第一端耦接于第一阻抗端，而其控制端接收第一电压。第二晶体管的第一端接收第一参考电压，其第二端耦接于第一阻抗端，而其控制端接收第二电压。低频信号阻隔元件耦接于第一晶体管之第二端及第二阻抗端。电流电压转换电路耦接于第一阻抗端。电流电压转换电路根据流经电流电压转换电路之电流大小调整电流电压转换电路之第一端的端电压。阻抗电路在第一阻抗端及第二阻抗端之间根据端电压与第一电压提供阻抗。

Description

阻抗电路及偏压电路
技术领域
本发明是有关于一种阻抗电路，尤其是一种能够补偿工艺特性偏移的阻抗电路。
背景技术
在利用功率放大器放大并发送射频信号时，为了让功率放大器能够在所需的频段内维持线性度，同时在输出功率变化时，能够实时给予足够的电能供应，常常需要辅以适当的偏压以及对应的阻抗。也就是说，为了因应输出功率的变化，偏压电路中的阻抗也会需要对应的变化，以维持信号品质。因此设计者会根据整个射频系统的结构及特性，并透过精密的计算来设计出所需的阻抗电路。
然而，在电路工艺过程中，位于晶圆上不同位置的电路元件很可能会因为所处环境条件的些微差异或机具的些微误差，造成工艺参数的变化，如载子的参杂浓度变化，导致元件特性偏移。也就是说，同一块晶圆上所制造出的元件也可能有不一样的特性，例如晶体管可能会较预期的情况来得更加容易导通或更难以导通，亦即对应到不同的工艺角(process corner)。在此情况下，由于电路中的元件特性偏移，因此实际操作时所产生的阻抗就可能会与原先经过计算所预测的阻抗不同，导致功率放大器无法操作在预期的状态里，并降低了射频信号的品质。
发明内容
本发明的一实施例提供一种阻抗电路(impedance circuit)。阻抗电路包含第一阻抗端、第二阻抗端、第一晶体管、第二晶体管、低频信号阻隔元件及电流电压转换电路。
第一晶体管具有第一端、第二端及控制端，第一晶体管的第一端耦接于该第一阻抗端，而第一晶体管的控制端接收第一电压。第二晶体管具有第一端、第二端及控制端，第二晶体管的第一端接收第一参考电压，第二晶体管的第二端耦接于第一阻抗端，而第二晶体管的控制端接收第二电压。
低频信号阻隔元件具有第一端及第二端，低频信号阻隔元件的第一端耦接于第一晶体管的第二端，而低频信号阻隔元件的第二端耦接于第二阻抗端。电流电压转换电路具有第一端及第二端，电流电压转换电路的第一端耦接于第一阻抗端。电流电压转换电路用以根据流经电流电压转换电路的电流大小调整电流电压转换电路的第一端的端电压。阻抗电路用以根据端电压与第一电压在第一阻抗端及第二阻抗端之间提供阻抗。
本发明的另一实施例提供一种偏压电路，用以于射频信号路径上提供放大器所需的偏压。偏压电路包含阻抗电路及第三晶体管。
阻抗电路包含第一阻抗端、第二阻抗端、第一晶体管、第二晶体管、低频信号阻隔元件、电流电压转换电路及平衡电阻。
第一晶体管具有第一端、第二端及控制端，第一晶体管的第一端耦接于该第一阻抗端，而第一晶体管的控制端接收第一电压。第二晶体管具有第一端、第二端及控制端，第二晶体管的第一端接收第一参考电压，第二晶体管的第二端耦接于第一阻抗端，而第二晶体管的控制端接收第二电压。
低频信号阻隔元件具有第一端及第二端，低频信号阻隔元件的第一端耦接于第一晶体管的第二端，而低频信号阻隔元件的第二端耦接于第二阻抗端。电流电压转换电路具有第一端及第二端，电流电压转换电路的第一端耦接于第一阻抗端。电流电压转换电路用以根据流经电流电压转换电路的电流大小调整电流电压转换电路的第一端的端电压。阻抗电路用以根据端电压与第一电压在第一阻抗端及第二阻抗端之间提供阻抗。平衡电阻具有第一端及第二端，平衡电阻的第一端耦接于第一晶体管的第一端，而平衡电阻的第二端耦接于第一晶体管的第二端。
第三晶体管具有第一端、第二端及控制端，第三晶体管的第一端接收第三参考电压，第三晶体管的第二端提供偏压，而第三晶体管的控制端耦接第一阻抗端。
附图说明
图1为本发明所提供的一实施例的偏压电路的示意图。
图2为本发明所提供的一实施例的阻抗电路的示意图。
图3为本发明所提供的另一实施例的阻抗电路的示意图。
【符号说明】
10 偏压电路
12 电流源
14、D1、D2、D3 二极管
16 电容
PA 功率放大器
SIGRF 射频信号
100、200、300 阻抗电路
110 低频信号阻隔元件
120、220 电流电压转换电路
M1、M2、M3 晶体管
R1 电阻
TA、TB 阻抗端
VA 端电压
Vb 偏压
VG1、VG2 电压
V1、V2、V3 参考电压
TS 系统电压端
R2 平衡电阻
230、330、340 分压电路
232、234、236、332、334、
342、344 分压元件
RD1、RD2、RD3、RD4 分压电阻
330A、340A 分压电路的第一端
330B、340B 分压电路的第二端
330O、340O 分压电路的输出端
具体实施方式
图1为本发明所提供的一实施例的偏压电路10的示意图。在图1的实施例中，偏压电路10可耦接至功率放大器PA，并在射频信号SIGRF的传输路径上提供偏压Vb以提供功率放大器PA所需的操作条件。功率放大器PA可将射频信号SIGRF放大后输出。
偏压电路10包含阻抗电路(impedance circuit)100。阻抗电路100包含阻抗端TA、阻抗端TB、晶体管M1、晶体管M2、低频信号阻隔元件110及电流电压转换电路120。阻抗电路100可以根据电流电压转换电路120的第一端的端电压VA以及电压VG1在阻抗端TA及阻抗端TB之间提供系统所需的阻抗。
晶体管M1具有第一端、第二端及控制端，晶体管M1的第一端耦接于阻抗端TA，而晶体管M1的控制端可接收电压VG1。晶体管M2具有第一端、第二端及控制端，晶体管M2的第一端可接收参考电压V1，而晶体管M2的第二端可耦接于阻抗端TA，而晶体管M2的控制端可接收电压VG2。
低频信号阻隔元件110具有第一端及第二端，低频信号阻隔元件110的第一端耦接于晶体管M1的第二端，而低频信号阻隔元件110的第二端耦接于阻抗端TB。在本发明的部分实施例中，低频信号阻隔元件110可包含电容，而阻抗端TB可接收参考电压V2。此外，参考电压V1可高于参考电压，举例来说，参考电压V1可例如但不限于是系统中的操作电压，而参考电压V2可例如但不限于是系统中的接地电压或是共同电压。
在图1中，电流电压转换电路120具有第一端及第二端，电流电压转换电路120的第一端耦接于阻抗端TA，而电流电压转换电路120的第二端可耦接至晶体管M2的控制端。然而，在本发明的其他实施例中，电流电压转换电路120的第二端也可以接收其他适当的电压，例如参考电压V2。电流电压转换电路120可根据流经电流电压转换电路120的电流的大小调整电流电压转换电路120的第一端的端电压VA。
此外，在图1中，偏压电路10还可包含晶体管M3、电流源12、至少一二极管14及电容16。晶体管M3具有第一端、第二端及控制端，晶体管M3的第一端可接收参考电压V3，晶体管M3的第二端可提供偏压Vb至功率放大器PA，而晶体管M3的控制端可耦接阻抗端TA。
电流源12可耦接于晶体管M3的控制端，用以提供偏压电流。二极管14可耦接于晶体管M3的控制端及系统电压端TS之间，用以提供直流偏压电压至晶体管M3。电容16可耦接于晶体管M3的控制端及系统电压端TS之间，用以提供所需的匹配阻抗。系统电压端TS的电位可与参考电压V2相同。在一实施例中，电容16可用以与阻抗电路100共同提供系统所需的匹配阻抗，例如是由晶体管M3的控制端向外往阻抗端TA看的阻抗。
在图1的实施例中，晶体管M1及晶体管M2可以是相同种类的晶体管，例如皆为N型晶体管，且晶体管M1及晶体管M2可具有相近的偏移特性。在本实施例中，晶体管M1及晶体管M2可皆为耗尽型(depletion mode,D-mode)晶体管，例如是D-mode PHEMT(假晶高(速)电子迁移率晶体管)。在其他实施例中，晶体管M1及晶体管M2也可以皆为P型晶体管。一般而言，设置在相同电路的晶体管M1及晶体管M2会由相同的工艺制造。此外，由于两者在电路中的位置邻近，因此在工艺过程中所处的环境条件通常也十分接近，使得两者的偏移特性相当接近，例如是5％以内。也就是说，晶体管M1及晶体管M2可以由同一工艺所制造，并且具有相同的工艺角(process corner)。举例来说，在相同的温度变化条件下，晶体管M1的导通电阻偏移实质上会与晶体管M2的导通电阻偏移相同。
在此情况下，阻抗电路100就可以根据晶体管M2的特性偏移来补偿晶体管M1的特性偏移，使得在同一块晶圆上不同位置所制造出来的阻抗电路不易受到内部晶体管特性偏移的影响，而能够提供系统所需的阻抗。
举例来说，若晶体管M1及晶体管M2的偏移特性为开关速度较快的工艺角(fastcorner)，则在接收到相同的偏压时，相较于具有典型工艺角(typical corner)的晶体管，晶体管M1及晶体管M2就会有比较小的导通电阻。在阻抗电路100中，当晶体管M2接收到电压VG2时，相较于典型工艺角的晶体管，晶体管M2将会导通更多的电流。此时电流电压转换电路120会对应产生较大的压降，使得电流电压转换电路120的第一端的端电压VA较高(亦即阻抗端TA的电压会较高)。
在本发明的部分实施例中，电流电压转换电路120可包含电阻R1。电阻R1可耦接于电流电压转换电路120的第一端及第二端之间。因此当流经电阻R1的电流较大时，电阻R1的跨压也将随着提升，进而提升电流电压转换电路120的第一端的端电压VA。在晶体管M1的控制端所接收到的电压VG1并未改变的情况下，由于晶体管M1的第一端的电压(即端电压VA)较高，因此晶体管M1的栅极-漏极的电压差值将会较大(绝对值较大的负电压)，使得晶体管M1的导通电阻增加。如此一来，晶体管M1具有较小导通电阻的偏移特性就能够得到补偿。
相对地，若晶体管M1及晶体管M2的偏移特性为开关速度较慢的工艺角(slowcorner)，则在接收到相同的偏压时，相较于具有典型工艺角的晶体管，晶体管M1及晶体管M2就会有比较大的导通电阻。在阻抗电路100中，当晶体管M2接收到电压VG2时，相较于典型工艺角(typical corner)的晶体管，晶体管M2也将会导通较小的电流。此时电流电压转换电路120会对应产生较小的压降，使得电流电压转换电路120的第一端的端电压VA较低(亦即阻抗端TA的电压会降低)。在此情况下，晶体管M1的栅极-漏极的电压差值会减少(呈绝对值较小的负电压)，进而使得晶体管M1的导通电阻减少。如此一来，晶体管M1具有较大导通电阻的偏移特性就能够得到补偿。
也就是说，不论阻抗电路100中晶体管M1及晶体管M2特性偏移的状况如何，阻抗电路100都能够根据相同的电路设计以及预定数值的电压VG1及电压VG2，在阻抗端TA及阻抗端TB之间透过晶体管M1产生十分相近的阻抗。由于阻抗电路100能够自行补偿在工艺过程中所产生的特性偏移，因此能够大幅提升产品的优良率。
在图1的实施例中，阻抗电路100还可包含平衡电阻R2。平衡电阻R2具有第一端及第二端，平衡电阻R2的第一端耦接于晶体管M1的第一端，而平衡电阻R2的第二端耦接于晶体管M1的第二端。平衡电阻R2可以在阻抗电路100启动时，先将晶体管M1的第一端及第二端的电位迅速拉至接近的电位，以利后续的补偿动作。然而，在本发明的部分实施例中，倘若系统的实际操作条件许可，则阻抗电路100也可将平衡电阻R2省略。
此外，在图1的实施例中，电压VG1及电压VG2可以由固定的电压源产生，而在本发明的部分实施例中，电压VG1也可以是由可变电压源所产生，透过调整晶体管M1的控制端所接收的电压VG1，就可以调整阻抗电路100所需的阻抗。此外，在本发明的部分实施例中，阻抗电路100也可利用分压电路来自行产生电压VG1及电压VG2。
图2为本发明所提供的一实施例的阻抗电路200的示意图。阻抗电路100及200具有相似的结构，并可以根据相似的原理操作。在本发明的部分实施例中，阻抗电路200可以取代阻抗电路100并应用于偏压电路10中。然而，阻抗电路200还包含分压电路230，以提供电压VG1及电压VG2，且电流电压转换电路220的第二端可接收参考电压V2。
分压电路230可包含分压元件232、分压元件234及分压元件236。分压元件232具有第一端及第二端，第一端可接收参考电压V1，而第二端可提供电压VG2。分压元件234具有第一端及第二端，第一端耦接于分压元件232的第二端，而第二端可提供电压VG1。分压元件236具有第一端及第二端，第一端耦接于分压元件234的第二端，而第二端可接收参考电压V2。由于分压元件232的两端具有第一压差，分压元件234的两端具有第二压差，而分压元件236的两端具有第三压差，因此透过在参考电压V1及参考电压V2之间的分压元件232、234及236，分压电路230就能够提供阻抗电路200所需的电压VG1及电压VG2。
举例来说，分压元件232可包括分压电阻RD1，分压元件234可包括分压电阻RD2，而分压元件236可包括分压电阻RD3。在此情况下，透过选择适当的分压电阻RD1、分压电阻RD2及分压电阻RD3的电阻值，就能够根据分压电阻RD1、分压电阻RD2及分压电阻RD3的电阻值的比例产生所需的电压VG1及电压VG2。
此外，为了减少分压电路230所提供的电压受温度变化的影响，因此可使分压元件232两端的第一压差，分压元件234两端的第二压差，及分压元件236两端的第三压差三者之间的比例大致上不会随着温度变化。
一般而言，当温度上升时，晶体管M1的导通电阻也会上升，而当温度降低时，晶体管M1的导通电阻也会降低。为了补偿因温度变化而产生的导通电阻变化，在图2中，电流电压转换电路220还可包含二极管D1。
二极管D1可与电阻R1串联于电流电压转换电路220的第一端及第二端之间。一般而言，二极管D1的导通电压(或障壁电压)受温度变化影响较为明显。举例来说，当温度较高时，二极管D1的导通电压会变小，而当温度较低时，二极管D1的导通电压会变大。
在此情况下，当温度较高时，阻抗端TA的电压也会随着二极管D1的导通电压变小而降低，使得晶体管M1的栅极-漏极电压差值缩小，进而降低晶体管M1的导通电阻。如此一来，就可以弥补在高温环境下，晶体管M1的导通电阻变大的情况。相对地，当温度较低时，阻抗端TA的电压也会随着二极管D1的导通电压变大而升高，使得晶体管M1的栅极-漏极电压差值变大，进而提升晶体管M1的导通电阻。如此一来，就可以弥补在低温环境下，晶体管M1的导通电阻变小的情况。
也就是说，透过在电流电压转换电路220中的二极管D1，就能够进一步对于因为温度变化所造成的阻抗变化进行补偿，增加阻抗电路200对于环境的适应力。在本发明的部分实施例中，设计者可以根据晶体管M1的特性，在电流电压转换电路220中设置适当数量的二极管D1，而不限定于包含一个二极管D1。此外，二极管D1也可以利用以二极管形式连接(diode-connected)的晶体管来取代。
除了透过电流电压转换电路220来对温度变化所造成的影响进行补偿外，在本发明的其他实施例中，阻抗电路200也可以利用分压电路来对温度变化所造成的影响来进行补偿。
图3为本发明所提供的一实施例的阻抗电路300的示意图。阻抗电路300及100具有相似的结构，并可以根据相似的原理操作。在本发明的部分实施例中，阻抗电路300可以取代阻抗电路100并应用于偏压电路10中。然而，阻抗电路300还可包含分压电路330及分压电路340。分压电路330可以提供电压VG1，而分压电路340可提供电压VG2。
分压电路330包含输出端330O、电压端330A、电压端330B、分压元件332及分压元件334。分压电路330的输出端330O可提供电压VG1。电压端330A可接收参考电压V1，而电压端330B可接收参考电压V2。分压元件332耦接于分压电路330的电压端330A及分压电路330的输出端330O之间。分压元件334具有第一端及第二端，第一端耦接于分压电路330的输出端330O，而第二端耦接于分压电路330的电压端330B。
在图3的实施例中，分压元件332可包括分压电阻RD1，而分压元件334可包括分压电阻RD2。分压元件332的两端具有一第一压差，分压元件334的两端具有第二压差，由于分压元件332及分压元件334主要是利用电阻来达到分压，且为了减少分压电路330所提供的电压受温度变化的影响，因此可使第一压差与第二压差的比例大致上不随温度变化。
然而为了补偿晶体管M1的导通电阻随温度变化的情况，分压电路330还可包含至少一二极管D2。二极管D2与分压元件332串联在分压电路330的电压端330A及输出端330O之间。
在此情况下，当温度较高时，电压VG1会随着二极管D2的导通电压变小而提升，使得晶体管M1的栅极-漏极电压差值缩小，进而降低晶体管M1的导通电阻。如此一来，就可以弥补在高温环境下，晶体管M1的导通电阻变大的情况。
相对地，当温度较低时，电压VG1会随着二极管D2的导通电压变大而降低，使得晶体管M1的栅极-漏极电压差值变大，进而提升晶体管M1的导通电阻。如此一来，就可以弥补在低温环境下，晶体管M1的导通电阻变小的情况。
也就是说，透过在分压电路330中的二极管D2，就能够进一步对于因为温度变化所造成的阻抗变化进行补偿，增加阻抗电路300对于环境的适应力。在本发明的部分实施例中，二极管D2也可以利用以二极管形式连接(diode-connected)的晶体管来取代。
分压电路340包含输出端340O、电压端340A、电压端340B、分压元件342及分压元件344。分压电路340的输出端340O可提供电压VG2，分压电路340的电压端340A可接收参考电压V1，而分压电路340的电压端340B可接收参考电压V2。分压元件342具有第一端及第二端，第一端耦接于分压电路340的第一电压端340A，而第二端耦接于分压电路340的输出端340O。分压元件344具有第一端及第二端，第一端耦接于分压电路340的输出端340O，而第二端耦接于分压电路340的电压端340B。
在图3的实施例中，分压元件342可包括分压电阻RD3，而分压元件344可包括分压电阻RD4。分压元件342的两端具有一第三压差，分压元件344的两端具有第四压差。在本实施例中，由于分压元件342及分压元件344主要是利用电阻来达到分压，且为了减少分压电路340所提供的电压受温度变化的影响，因此可使第三压差与第四压差的比例大致上不会随温度变化。
然而为了补偿晶体管M1的导通电阻随温度变化的情况，分压电路340还可包含至少一二极管D3。二极管D3与分压电路340的分压元件344串联在分压电路340的输出端340O及电压端340B之间。
在此情况下，当温度较高时，电压VG2会随着二极管D3的导通电压变小而降低，使得端电压VA也随着降低，因此晶体管M1的栅极-漏极电压差值缩小，进而降低晶体管M1的导通电阻。如此一来，就可以弥补在高温环境下，晶体管M1的导通电阻变大的情况。
相对地，当温度较低时，电压VG2会随着二极管D3的导通电压变大而提高，使得端电压VA也随着提高，因此晶体管M1的栅极-漏极电压差值变大，进而提升晶体管M1的导通电阻。如此一来，就可以弥补在低温环境下，晶体管M1的导通电阻变小的情况。
也就是说，透过在分压电路340中的二极管D3，就能够进一步对于因为温度变化所造成的阻抗变化进行补偿，增加阻抗电路300对于环境的适应力。在本发明的部分实施例中，二极管D3也可以利用以二极管形式连接(diode-connected)的晶体管来取代。
此外，在本发明的部分实施例中，设计者也可根据整体的需求选择仅在分压电路330中设置二极管D2或者仅在分压电路340中设置二极管D3，并可调整适当的二极管数量，而不限定在分压电路330及分压电路340中皆设置二极管。
综上所述，本发明的实施例所提供的阻抗电路和偏压电路可以自行补偿内部晶体管在工艺过程中所产生的特性偏移，因此能够以统一的电路设计及电压规格产生所需的阻抗，进而提升产品的优良率。此外，本发明的实施例所提供的阻抗电路和偏压电路还可以利用二极管来对温度变化所造成的阻抗变化进行补偿，增加阻抗电路及偏压电路对于环境的适应力。
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同等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (20)

1.一种阻抗电路，其特征在于，该阻抗电路包含：
一第一阻抗端；
一第二阻抗端；
一第一晶体管，具有一第一端耦接于该第一阻抗端，一第二端，及一控制端用以接收一第一电压；
一第二晶体管，具有一第一端用以接收一第一参考电压，一第二端耦接于该第一阻抗端，及一控制端用以接收一第二电压；
一低频信号阻隔元件，具有一第一端耦接于该第一晶体管之该第二端，及一第二端耦接于该第二阻抗端；及
一电流电压转换电路，具有一第一端耦接于该第一阻抗端，及一第二端，该电流电压转换电路用以根据流经该电流电压转换电路的一电流大小调整该电流电压转换电路的该第一端的一端电压；
其中该阻抗电路用以根据该端电压与该第一电压在该第一阻抗端及该第二阻抗端之间提供一阻抗。
2.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第二阻抗端用以接收一第二参考电压。
3.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第一晶体管及该第二晶体管具有相近的偏移特性。
4.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第一晶体管及该第二晶体管为相同种类的晶体管。
5.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第一电压是为一可变电压，用以调整该阻抗。
6.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，其中该电流电压转换电路的该第二端是耦接至该第二晶体管的该控制端。
7.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，其中该电流电压转换电路的该第二端用以接收一第二参考电压。
8.如权利要求1至7任一项所述的阻抗电路，其特征在于，其中该电流电压转换电路包含一第一电阻，耦接于该电流电压转换电路的该第一端及该第二端之间。
9.如权利要求8所述的阻抗电路，其特征在于，其中该电流电压转换电路另包含一二极管或一以二极管形式连接(diode-connected)的晶体管，与该第一电阻串联于该电流电压转换电路的该第一端及该第二端之间。
10.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，另包含一第一分压电路，用以提供该第一电压及该第二电压，其中该第一分压电路包含：
一第一分压元件，具有一第一端用以接收该第一参考电压，及一第二端用以提供该第二电压；
一第二分压元件，具有一第一端耦接于该第一分压元件的该第二端，及一第二端用以提供该第一电压；及
一第三分压元件，具有一第一端耦接于该第二分压元件的该第二端，及一第二端用以接收该第二参考电压。
11.如权利要求10所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第一分压元件的两端具有一第一压差，该第二分压元件的两端具有一第二压差，该第三分压元件的两端具有一第三压差，其中该第一压差、该第二压差及该第三压差的一比例大致上不随温度变化。
12.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，另包含一第一分压电路，用以提供该第一电压，其中该第一分压电路包含：
一输出端，用以提供该第一电压；
一第一电压端，用以接收该第一参考电压；
一第二电压端，用以接收该第二参考电压；
一第一分压元件，耦接于该第一分压电路的该第一电压端及该第一分压电路的该输出端之间；及
一第二分压元件，具有一第一端耦接于该第一分压电路的该输出端，及一第二端耦接于该第一分压电路的该第二电压端。
13.如权利要求12所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第一分压元件的两端具有一第一压差，该第二分压元件的两端具有一第二压差，其中该第一压差与该第二压差的一比例大致上不随温度变化。
14.如权利要求12所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第一分压电路另包含：至少一二极管或至少一以二极管形式连接的晶体管，与该第一分压电路的该第一分压元件串联在该第一分压电路的该第一电压端及该输出端之间。
15.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，另包含一第二分压电路，用以提供该第二电压，其中该第二分压电路包含：
一输出端，用以提供该第二电压；
一第一电压端，用以接收该第一参考电压；
一第二电压端，用以接收该第二参考电压；
一第三分压元件，具有一第一端耦接于该第二分压电路的该第一电压端，及一第二端耦接于该第二分压电路的该输出端；及
一第四分压元件，耦接于该第二分压电路的该输出端及该第二分压电路的该第二电压端之间。
16.如权利要求15所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第三分压元件的两端具有一第三压差，该第四分压元件的两端具有一第四压差，其中该第三压差与该第四压差的一比例大致上不随温度变化。
17.如权利要求15所述的阻抗电路，其特征在于，其中该第二分压电路另包含：至少一二极管或至少一以二极管形式连接的晶体管，与该第二分压电路的该第二分压元件串联在该第二分压电路的该输出端及该第二电压端之间。
18.如权利要求1所述的阻抗电路，其特征在于，另包含：
一第二电阻，具有一第一端耦接于该第一晶体管的该第一端，及一第二端耦接于该第一晶体管的该第二端。
19.一种偏压电路，用以于一射频信号路径上提供一放大器一偏压，其特征在于，包含：
一阻抗电路，包含：
一第一阻抗端；
一第二阻抗端；
一第一晶体管，具有一第一端耦接于该第一阻抗端，一第二端，及一控制端用以接收一第一电压；
一第二晶体管，具有一第一端用以接收一第一参考电压，一第二端耦接于该第一阻抗端，及一控制端用以接收一第二电压；
一低频信号阻隔元件，具有一第一端耦接于该第一晶体管的该第二端，及一第二端耦接于该第二阻抗端；
一电流电压转换电路，具有一第一端耦接于该第一阻抗端，及一第二端，该电流电压转换电路用以根据流经该电流电压转换电路的一电流大小调整该电流电压转换电路的该第一端的一端电压；以及
一平衡电阻，具有一第一端耦接于该第一晶体管的该第一端，及一第二端耦接于该第一晶体管的该第二端；以及
一第三晶体管，具有一第一端用以接收一第三参考电压，一第二端用以提供该偏压，及一控制端耦接该第一阻抗端。
20.如权利要求19所述的偏压电路，其特征在于，另包含：
一电流源，耦接于该第三晶体管的该控制端；
至少一二极管，耦接于该第三晶体管的该控制端及一系统电压端之间；及一电容，耦接于该第三晶体管的该控制端及一系统电压端之间。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113779916A (zh) * 2021-09-16 2021-12-10 西北工业大学 电荷灵敏前置放大器结构及设计方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130027135A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-31 Samsung Electro-Mechanics Company Systems and methods for adaptive bias circuits for a power amplifier
CN103684381A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 立积电子股份有限公司 具有适应性漏极与源极电压的射频切换器
CN103916087A (zh) * 2013-01-04 2014-07-09 日月光半导体制造股份有限公司 电子系统、射频功率放大器及其偏压点动态调整方法
US20180191308A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Richwave Technology Corp. Amplifier device

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5903178A (en) * 1994-12-16 1999-05-11 Matsushita Electronics Corporation Semiconductor integrated circuit
US7504677B2 (en) * 2005-03-28 2009-03-17 Freescale Semiconductor, Inc. Multi-gate enhancement mode RF switch and bias arrangement
TWI324439B (en) * 2006-12-29 2010-05-01 Richwave Technology Corp Mixer having filtering module to filter out low-frequency components to minimize noise figure
KR101320146B1 (ko) * 2011-09-23 2013-10-23 삼성전기주식회사 바이어스 회로를 갖는 전력 증폭기 모듈

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130027135A1 (en) * 2011-07-29 2013-01-31 Samsung Electro-Mechanics Company Systems and methods for adaptive bias circuits for a power amplifier
CN103684381A (zh) * 2012-08-29 2014-03-26 立积电子股份有限公司 具有适应性漏极与源极电压的射频切换器
CN103916087A (zh) * 2013-01-04 2014-07-09 日月光半导体制造股份有限公司 电子系统、射频功率放大器及其偏压点动态调整方法
US20180191308A1 (en) * 2016-12-30 2018-07-05 Richwave Technology Corp. Amplifier device
CN108270401A (zh) * 2016-12-30 2018-07-10 立积电子股份有限公司 放大器装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
韩伟等: "超短波频段线性功率放大器的设计与实现" *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113779916A (zh) * 2021-09-16 2021-12-10 西北工业大学 电荷灵敏前置放大器结构及设计方法

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