CN115811288A - 具有增益调整和输入匹配的放大器电路 - Google Patents

具有增益调整和输入匹配的放大器电路 Download PDF

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CN115811288A CN202211073919.4A CN202211073919A CN115811288A CN 115811288 A CN115811288 A CN 115811288A CN 202211073919 A CN202211073919 A CN 202211073919A CN 115811288 A CN115811288 A CN 115811288A
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Abstract

提供了一种具有增益调整和输入匹配的放大器电路。一种电子设备可以包括具有处理器电路、收发器电路、前端模块和天线的无线电路。该前端模块可以包括放大器电路，诸如用于放大所接收的射频信号的低噪声放大器电路。该放大器电路可以包括具有输入端和输出端的放大器、耦合到该输入端的可调负载部件以及跨该输入端和该输出端耦合的可调反馈部件。控制电路可以同时调整该负载部件和该反馈部件以调谐该放大器电路的增益，同时使输入电阻保持在期望目标水平处。该负载部件和该反馈部件可以是相同或不同类型的可调无源部件。

Description

具有增益调整和输入匹配的放大器电路
本专利申请要求2022年5月23日提交的美国专利申请第17/750,909号以及2021年9月13日提交的美国临时专利申请第63/243,613号的优先权，这些专利申请据此全文以引用方式并入本文。
技术领域
本公开整体涉及电子设备，并且更具体地涉及具有无线通信电路的电子设备。
背景技术
电子设备常具备无线通信能力。具备无线通信能力的电子设备具有无线通信电路，该无线通信电路具有一个或多个天线。该无线通信电路中的无线接收器电路使用天线来接收射频信号。
由该天线接收的信号通过射频前端模块馈送，该射频前端模块通常包括用于放大所接收的射频信号的低噪声放大器。设计用于电子设备的令人满意的低噪声放大器电路可能是具有挑战性的。
发明内容
电子设备可包括无线通信电路，该无线通信电路被配置为从一个或多个基站接收射频信号。该无线通信电路可以包括天线；收发器电路，该收发器电路被配置为从该天线接收射频信号以及生成对应的基带信号；以及处理器，该处理器被配置为从该收发器电路接收该基带信号。该无线通信电路还可以包括放大器电路，该放大器电路设置在该天线和该收发器电路之间的射频传输线路径上。该放大器电路可包括低噪声放大器电路，该低噪声放大器电路被配置为放大从该天线接收的射频信号。
本公开的一个方面提供了放大器电路，该放大器电路包括：放大器，该放大器具有耦合到天线的输入端并且具有输出端；可调负载部件，该可调负载部件具有耦合到该放大器的该输出端的第一端子和具有耦合到接地电源线的第二端子；可调反馈部件，该可调反馈部件具有耦合到该放大器的该输出端的第一端子并且具有耦合到该放大器的该输入端的第二端子；以及增益和阻抗匹配控制电路，该增益和阻抗匹配控制电路具有耦合到该可调负载部件和该可调反馈部件的输出端。该可调负载部件和该可调反馈部件可以是相同类型或不同类型的电气部件。该可调负载部件可以是可调负载电容、可调负载电感或可调负载电阻。该可调反馈部件可以是可调反馈电容、可调反馈电感或可调反馈电阻。该增益和阻抗匹配控制电路可以被配置为：通过调整该可调负载部件来控制该放大器电路的增益，同时通过调整该可调反馈部件使该放大器电路的输入电阻保持在目标水平处。该增益和阻抗匹配控制电路可以被配置为：在其输出端处生成控制信号，以用于在不改变流过该放大器的电流的量的情况下调整该放大器电路的增益。该增益和阻抗匹配控制电路可以被配置为：将该可调负载部件的值与该可调反馈部件的值的比率(或乘积)设置为跨不同增益模式的预定常数。该放大器可以具有输出阻抗，该输出阻抗是该可调负载部件的阻抗的至少两倍。该放大器可以是跨导放大器，该跨导放大器具有输出阻抗，该输出阻抗是该可调负载部件的阻抗的至少五倍。
本公开的一个方面提供了一种操作放大器电路的方法。该方法可以包括：在放大器的输入端处接收射频信号；在放大器的输出端处向混频器输出放大信号；以及调整耦合到放大器的输出端的可调负载部件以调谐放大器电路的增益，同时调整跨放大器的输出端和输入端耦合的可调反馈部件以设置放大器电路的输入电阻。该方法可以包括：在不改变放大器的跨导的情况下调谐放大器电路的增益。该方法可以包括：当放大器电路跨不同的增益模式(设置)操作时，将可调负载部件的值与可调反馈部件的值的比率设置为预定常数。可调负载部件和可调反馈部件可以是相同类型或不同类型的可调电气部件。
本公开的一个方面提供了电子设备，该电子设备可以包括：天线，该天线被配置为接收射频信号；收发器，该收发器被配置为基于该射频信号生成基带信号；处理器，该处理器被配置为接收该基带信号；以及放大器电路，该放大器电路被配置为从该天线接收该射频信号并向该收发器输出对应的放大信号。该放大器电路可以包括：放大器，该放大器具有输入端和带有输出阻抗的输出端；可调节负载电容，该可调负载电容具有耦合到该放大器的该输出的第一端子并且具有耦合到接地线的第二端子，该可调负载电容具有小于该放大器的该输出阻抗的负载阻抗；可调反馈电容，该可调反馈电容具有耦合到该放大器的该输出端的第一端子并且具有耦合到该放大器的该输入端的第二端子；以及增益和阻抗匹配控制电路，该增益和阻抗匹配控制电路耦合到该可调负载电容和该可调反馈电容。
附图说明
图1是根据一些实施方案的具有无线通信电路的例示性电子设备的图示。
图2是根据一些实施方案的具有耦合在天线和收发器电路之间的前端模块的例示性无线通信电路的图示。
图3是根据一些实施方案的具有用于增益控制和输入匹配的可调电容网络的例示性放大器电路的图示。
图4是示出根据一些实施方案的对应于不同放大器增益设置的例示性电容器值的表。
图5是根据一些实施方案的例示性可调电容器电路的图示。
图6是根据一些实施方案的具有用于增益控制和输入匹配的可调电阻网络的例示性放大器电路的图示。
图7是根据一些实施方案的具有用于增益控制和输入匹配的可调电感网络的例示性放大器电路的图示。
图8是根据一些实施方案的具有用于增益控制和输入匹配的可调负载网络的例示性放大器电路的图示。
图9是根据一些实施方案的操作图3、图6、图7和图8所示类型的放大器电路的例示性步骤的流程图。
具体实施方式
电子设备，诸如图1的电子设备10可具备无线电路。无线电路可以包括放大器，诸如低噪声放大器电路，其被配置为在接收(下行链路)路径中放大射频信号。低噪声放大器(LNA)电路可以包括：放大器，该放大器具有耦合到天线的输入端和耦合到混频器的输出端；可调负载电容，该可调负载电容耦合到该LNA电路的该输出端；跨该LNA电路的该输入端和输出端耦合的可调反馈电容；以及用于调整该可调负载电容和该可调反馈电容的相关联的控制电路。控制电路可以被配置为：调整负载电容以调谐LNA电路的增益，同时调整反馈电容以保持针对LNA电路的输入阻抗匹配。不需要改变放大器中的操作电流或操作电压即可调谐LNA电路的增益。可调负载电容可以另选地实现为可调负载电感或可调负载电阻。可调反馈电容可以另选地实现为可调反馈电感或可调反馈电阻。以这种方式配置和操作，可以调整LNA电路的增益，同时保持输入电阻而不会负面影响LNA电路的总体噪声系数。
图1的电子设备10可以是：计算设备，诸如膝上型计算机、台式计算机、包含嵌入式计算机的计算机监视器、平板电脑、蜂窝电话、媒体播放器或者其他手持式或便携式电子设备；较小的设备，诸如腕表设备、挂式设备、耳机或听筒设备、嵌入在眼镜中的设备；或者佩戴在用户头部上的其他装备；或者其他可佩戴式或微型设备、电视机、不包含嵌入式计算机的计算机显示器、游戏设备、导航设备、嵌入式系统(诸如其中具有显示器的电子装备安装在信息亭或汽车中的系统)、连接无线互联网的语音控制的扬声器、家庭娱乐设备、遥控设备、游戏控制器、外围用户输入设备、无线基站或接入点、实现这些设备中的两个或更多个设备的功能的装备；或者其他电子装备。
如图1中的示意图所示，设备10可包括位于电子设备外壳诸如外壳12上或其内的部件。外壳12(有时可以称为壳体)可由塑料、玻璃、陶瓷、纤维复合材料、金属(例如，不锈钢、铝、金属合金等)、其他合适的材料、或这些材料的组合形成。在一些情况下，外壳12的部分或全部可由介电或其他低电导率材料(例如，玻璃、陶瓷、塑料、蓝宝石等)形成。在其他情况下，外壳12或构成外壳12的结构中的至少一些结构可由金属元件形成。
设备10可包括控制电路14。控制电路14可包括存储装置，诸如存储电路16。存储电路16可包括硬盘驱动器存储装置、非易失性存储器(例如，被配置为形成固态驱动器的闪存存储器或其他电可编程只读存储器)、易失性存储器(例如，静态随机存取存储器或动态随机存取存储器)等。存储电路16可包括集成在设备10内的存储装置和/或可移动存储介质。
控制电路14可包括处理电路，诸如处理电路18。处理电路18可用于控制设备10的操作。处理电路18可包括一个或多个微处理器、微控制器、数字信号处理器、主机处理器、基带处理器集成电路、应用处理器、专用集成电路、中央处理单元(CPU)等。控制电路14可被配置为使用硬件(例如，专用硬件或电路)、固件和/或软件在设备10中执行操作。用于在设备10中执行操作的软件代码可以存储在存储电路16(例如，存储电路16可以包括存储软件代码的非暂态(有形)计算机可读存储介质)上。该软件代码可有时被称为程序指令、软件、数据、指令、或代码。存储在存储电路16上的软件代码可由处理电路18来执行。
控制电路14可用于运行设备10上的软件，诸如卫星导航应用程序、互联网浏览应用程序、互联网语音协议(VOIP)电话呼叫应用程序、电子邮件应用程序、媒体回放应用程序、操作系统功能等。为了支持与外部装备进行交互，控制电路14可用于实现通信协议。可使用控制电路14实现的通信协议包括：互联网协议、无线局域网(WLAN)协议(例如，IEEE802.11协议——有时被称为
Figure BDA0003830622480000051
)、用于其他短距离无线通信链路的协议诸如
Figure BDA0003830622480000052
协议或其他无线个人区域网(WPAN)协议、IEEE 802.11ad协议(例如，超宽带协议)、蜂窝电话协议(例如，3G协议、4G(LTE)协议、5G新空口(NR)协议等)、MIMO协议、天线分集协议、卫星导航系统协议(例如，全球定位系统(GPS)协议、全球卫星导航系统(GLONASS)协议等)、基于天线的空间测距协议(例如，在毫米和厘米波频率下传送的信号的无线电探测与测距(RADAR)协议或其他期望的距离检测协议)或任何其他期望的通信协议。每种通信协议可与对应的无线电接入技术(RAT)相关联，该无线电接入技术指定用于实现该协议的物理连接方法。
设备10可包括输入-输出电路20。输入-输出电路20可包括输入-输出设备22。输入-输出设备22可用于允许将数据供应给设备10并且允许将数据从设备10提供给外部设备。输入-输出设备22可包括用户接口设备、数据端口设备和其他输入-输出部件。例如，输入-输出设备22可包括触摸传感器、显示器、发光部件诸如没有触摸传感器能力的显示器、按钮(机械式、电容式、光学式等)、滚轮、触摸板、小键盘、键盘、麦克风、相机、按钮、扬声器、状态指示器、音频插孔和其他音频端口部件、数字数据端口设备、运动传感器(检测运动的加速度计、陀螺仪和/或罗盘)、电容传感器、接近传感器、磁传感器、力传感器(例如，耦合到显示器以检测施加到显示器的压力的力传感器)等。在一些配置中，键盘、耳机、显示器、指向设备诸如触控板、鼠标，电子笔(例如，触控笔)和操纵杆以及其他输入-输出设备可使用有线或无线连接来耦合到设备10(例如，输入-输出设备22中的一些可以是经由有线或无线链路耦合到设备10的主处理单元或其他部分的外围设备)。
输入-输出电路24可包括用于无线地传送射频信号的无线通信电路，诸如无线通信电路34(有时在本文中称为无线电路24)。虽然为了清楚起见，控制电路14被示出为与无线通信电路24分开，但是无线通信电路24可包括处理电路和/或存储电路，该处理电路形成处理电路18的一部分，该存储电路形成控制电路14的存储电路16的一部分(例如，控制电路14的各部分可在无线通信电路24上实现)。例如，控制电路14(例如，处理电路18)可包括基带处理器电路或形成无线通信电路24的一部分的其他控制部件。
无线通信电路24可包括由一个或多个集成电路形成的射频(RF)收发器电路、被配置为放大上行链路射频信号(例如，由设备10发射到外部设备的射频信号)的功率放大器电路、被配置为放大下行链路射频信号(例如，由设备10从外部设备接收的射频信号)的低噪声放大器、无源射频部件、一个或多个天线、传输线和用于处理射频无线信号的其他电路。也可使用光(例如，使用红外通信)来发送无线信号。
无线电路24可包括用于处理各种射频通信频带中的射频信号的传输和/或接收的射频收发器电路。例如，射频收发器电路可处理无线局域网(WLAN)通信频带诸如2.4GHz和5GHz
Figure BDA0003830622480000061
(IEEE 802.11)频带、无线个人局域网(WPAN)通信频带诸如2.4GHz
Figure BDA0003830622480000062
通信频带、蜂窝电话通信频带诸如蜂窝低频带(LB)(例如，600MHz至960MHz)、蜂窝低中频带(LMB)(例如，1400MHz至1550MHz)、蜂窝中频带(MB)(例如，1700MHz至2200MHz)、蜂窝高频带(HB)(例如，2300MHz至2700MHz)、蜂窝超高频带(UHB)(例如，3300MHz至5000MHz)或在约600MHz和约5000MHz之间的其他蜂窝通信频带(例如，3G频带、4G LTE频带、低于10GHz的5G新空口频率范围1(FR1)频带、处于在20GHz和60GHz之间的毫米波长和厘米波长的5G新空口频率范围2(FR2)频带等)、近场通信(NFC)频带(例如，13.56MHz)、卫星导航频带(例如，1575MHz的L1全球定位系统(GPS)频带、1176MHz的L5 GPS频带、全球卫星导航系统(GLONASS)频带、北斗卫星导航系统(BDS)频带等)、由IEEE 802.15.4协议和/或其他UWB通信协议支持的超宽带(UWB)通信频带(例如，6.5GHz的第一UWB通信频带和/或8.0GHz的第二UWB通信频带)和/或任何其他期望的通信频带。由此类射频收发器电路处理的通信频带在本文中有时可被称为频率带或简称为“频带”，并且可跨越对应的频率范围。一般来讲，无线电路24中的射频收发器电路可覆盖(处理)任何感兴趣的期望频率带。
图2是示出无线电路24内的例示性部件的示意图。如图2所示，无线电路24可包括基带处理器诸如基带处理器26、射频(RF)收发器电路诸如射频收发器28、射频前端电路诸如射频前端模块(FEM)40以及天线42。基带处理器26可通过基带路径34耦合到收发器28。收发器28可经由射频传输线路径36耦合到天线42。射频前端模块40可设置在收发器28与天线42之间的射频传输线路径36上。
在图2的示例中，为了清楚起见，无线电路24被示出为仅包括单个基带处理器26、单个收发器28、单个前端模块40和单个天线42。一般来讲，无线电路24可包括任何期望数量的基带处理器26、任何期望数量的收发器36、任何期望数量的前端模块40以及任何期望数量的天线42。每个基带处理器26可通过相应基带路径34耦合到一个或多个收发器28。每个收发器28可包括被配置为将上行链路信号输出到天线42的发射器电路30，可包括被配置为从天线42接收下行链路信号的接收器电路32，并且可通过相应射频传输线路径36耦合到一个或多个天线42。每个射频传输线路径36可具有设置在其上的相应前端模块40。如果需要，两个或更多个前端模块40可设置在相同射频传输线路径36上。如果需要，可在其上没有设置任何前端模块的情况下实现无线电路24中的射频传输线路径36中的一个或多个射频传输线路径。
射频传输线路径36可耦合到天线42上的天线馈电部。天线馈电部可例如包括正天线馈电端子和接地天线馈电端子。射频传输线路径36可具有正传输线信号路径，该正传输线信号路径耦合到天线42上的正天线馈电端子。射频传输线路径36可具有接地传输线信号路径，该接地传输线信号路径耦合到天线42上的接地天线馈电端子。该示例仅仅是例示性的，并且一般来讲，天线42可使用任何期望的天线馈电方案来馈电。如果需要，天线42可具有耦合到一个或多个射频传输线路径36的多个天线馈电部。
射频传输线路径36可包括用于路由设备10(图1)内的射频天线信号的传输线。设备10中的传输线可包括同轴电缆、微带传输线、带状线传输线、边缘耦合的微带传输线、边缘耦合的带状线传输线、由这些类型的传输线的组合形成的传输线等。设备10中的传输线诸如射频传输线路径36中的传输线可集成到刚性和/或柔性印刷电路板中。在一个实施方案中，射频传输线路径诸如射频传输线路径36还可包括传输线导体，这些传输线导体集成在多层层压结构(例如，在没有介入粘合剂的情况下层压在一起的导电材料(诸如铜)和介电材料(诸如树脂)层)内。如果需要，多层层压结构可在多个维度(例如，二维或三维)上折叠或弯曲，并且可在弯曲之后保持弯曲或折叠形状(例如，多层层压结构可被折叠成特定的三维结构形状以围绕其他设备部件布线并且可为足够刚性的以在折叠之后保持其形状而不用加强件或其他结构保持在适当的位置)。层压结构的所有多个层可以在没有粘合剂的情况下分批层压在一起(例如，在单个压制过程中)(例如，与进行多个压制过程以将多个层用粘合剂层压在一起相反)。
在执行无线传输时，基带处理器26可通过基带路径34向收发器28提供基带信号。收发器28还可包括用于将从基带处理器26接收的基带信号转换为对应射频信号的电路。例如，收发器电路28可包括用于在通过天线42传输之前将基带信号上变频(或调制)为射频的混频器电路。其中基带处理器26与收发器28通信的图2的示例仅为例示性的。一般来讲，收发器28可以与基带处理器、应用处理器、微控制器、微处理器或电路18内的一个或多个处理器通信。收发器电路28还可包括用于在数字域与模拟域之间转换信号的数模转换器(DAC)电路和/或模数转换器(ADC)电路。收发器28可使用发射器30经由射频传输线路径42和前端模块40通过天线36传输射频信号。天线42可通过将射频信号辐射到自由空间中来将射频信号传输到外部无线装备。
在执行无线接收时，天线42可从外部无线装备接收射频信号。可将所接收的射频信号经由射频传输线路径36和前端模块40传送到收发器28。收发器28可包括用于将所接收的射频信号转换为对应基带信号的电路。例如，收发器28可包括用于在将所接收的信号通过基带路径34传送到基带处理器26之前将所接收的射频信号下变频(或解调)为基带频率的混频器电路。
前端模块(FEM)40可包括对通过射频传输线路径36传送(发射和/或接收)的射频信号操作的射频前端电路。例如，FEM 40可包括前端模块(FEM)部件，诸如射频滤波器电路44(例如，低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器、带通滤波器、复用电路、双工器电路、天线共用器电路、三工器电路等)、切换电路46(例如，一个或多个射频开关)、射频放大器电路48(例如，一个或多个功率放大器电路50和/或一个或多个低噪声放大器电路52)、阻抗匹配电路(例如，帮助匹配天线42的阻抗与射频传输线36的阻抗的电路)、天线调谐电路(例如，调节天线42的频率响应的电容器、电阻器、电感器和/或开关的网络)、射频耦合器电路、电荷泵电路、电源管理电路、数字控制和接口电路，和/或对由天线42发射和/或接收的射频信号进行操作的任何其他期望的电路。可将前端模块部件中的每一者安装到公共(共享)衬底，诸如刚性印刷电路板衬底或柔性印刷电路衬底。如果需要，各种前端模块部件还可以集成到单个集成电路芯片中。
滤波器电路44、切换电路46、放大器电路48和其他电路可以沿射频传输线路径36设置，可以结合到FEM 40中，和/或可以结合到天线42中(例如，以支持天线调谐、以支持在期望频带中的操作等)。可(例如，使用控制电路14)调节这些部件(在本文中有时被称为天线调谐部件)以随时间调节天线42的频率响应和无线性能。
收发器28可与前端模块40分开。例如，可在另一个衬底诸如设备10的主逻辑板、刚性印刷电路板或并非前端模块40的一部分的柔性印刷电路上形成收发器28。虽然为了清楚起见，在图1的示例中，控制电路14被示出为与无线电路24分开，但是无线电路24可包括处理电路和/或存储电路，该处理电路形成处理电路18的一部分，该存储电路形成控制电路14的存储电路16的一部分(例如，控制电路14的各部分可在无线电路24上实现)。作为一个示例，基带处理器26和/或收发器28的部分(例如，收发器28上的主机处理器)可形成控制电路14的一部分。控制电路14(例如，基带处理器26上形成的控制电路14的部分、收发器28上形成的控制电路14的部分和/或与无线电路24分开的控制电路14的部分)可提供控制前端模块40的操作的控制信号(例如，通过设备10中的一个或多个控制路径)。
收发器电路28可包括处理WLAN通信频带(例如，
Figure BDA0003830622480000091
(IEEE 802.11)或其他WLAN通信频带)诸如2.4GHz WLAN频带(例如，2400MHz至2480MHz)、5GHz WLAN频带(例如，5180MHz至5825MHz)、
Figure BDA0003830622480000101
6E频带(例如，5925MHz至7125MHz)和/或其他
Figure BDA0003830622480000102
频带(例如，1875MHz至5160MHz)的无线局域网收发器电路；处理2.4GHz
Figure BDA0003830622480000103
频带或其他WPAN通信频带的无线个人区域网收发器电路；处理蜂窝电话频带(例如，约600MHz至约5GHz的频带、3G频带、4G LTE频带、低于10GHz的5G新空口频率范围1(FR1)频带、在20GHz和60GHz之间的5G新空口频率范围2(FR2)频带等)的蜂窝电话收发器电路；处理近场通信频带(例如，13.56MHz)的近场通信(NFC)收发器电路；处理卫星导航频带(例如，1565MHz至1610MHz的GPS频带、全球卫星导航系统(GLONASS)频带、北斗卫星导航系统(BDS)频带等)的卫星导航接收器电路；使用IEEE802.15.4协议和/或其他超宽带通信协议来处理通信的超宽带(UWB)收发器电路；和/或用于覆盖任何其他期望的感兴趣通信频带的任何其他期望的射频收发器电路。
无线电路24可包括一个或多个天线，诸如天线42。可使用任何期望的天线结构来形成天线42。例如，天线42可以是具有谐振元件的天线，该天线由环形天线结构、贴片天线结构、倒F形天线结构、隙缝天线结构、平面倒F形天线结构、螺旋天线结构、单极天线、偶极、这些设计的混合等形成。两个或更多个天线42可被布置成一个或多个相控天线阵列(例如，用于在毫米波频率下传送射频信号)。寄生元件可包括在天线42中以调节天线性能。天线42可设置有导电腔，该导电腔支撑天线42的天线谐振元件(例如，天线42可以是背腔天线，诸如背腔隙缝天线)。
如上所述，前端模块40可包括接收(下行链路)路径中的一个或多个低噪声放大器(LNA)电路52。低噪声放大器52(有时被称为低噪声放大器电路或放大器电路)可被配置为放大所接收的射频信号，而不会显著降低放大信号的信噪比(SNR)。例如，低噪声放大器52可用于提供2dB的电压增益、3dB的电压增益、4dB的电压增益、5dB的电压增益、6dB的电压增益、3dB至4dB的电压增益、2dB至5dB的电压增益、5dB至10dB的电压增益或其他合适量的电压增益。
图3是接收路径中的例示性低噪声放大器电路52的图示。如图3所示，低噪声放大器电路52可以包括放大器，诸如放大器50，其具有经由射频传输线路径36耦合到一个或多个天线42的输入端和耦合到混频器电路(诸如混频器66)的输出端。如上文结合图3所述，一个或多个附加前端模块部件(诸如射频滤波器电路44(例如，低通滤波器、高通滤波器、陷波滤波器、带通滤波器、多路复用电路、双工器电路、双讯器电路、三工器电路等)、开关电路46(例如，一个或多个射频开关)、阻抗匹配电路、天线调谐电路(例如，调整天线42的频率响应的电容器、电阻器、电感器和/或开关的网络)、射频耦合器电路、充电泵电路、电源管理电路、数字控制电路和接口电路和/或任何其他期望的前端模块电路可以任选地沿着射频传输线路径36耦合在天线42与放大器70的输入端之间。
混频器66有时可以被认为是收发器电路28的一部分。混频器66可以从低噪声放大器电路52接收信号并且可以接收本地振荡器信号LO。混频器66可以使用本地振荡器信号LO将射频信号降频转换(或解调)到基带频率，并且随后向基带处理器26输出对应的基带信号。基带处理器26有时可以被认为是无线通信电路24的一部分或控制电路14中的处理电路18的一部分。低噪声放大器电路52的输出端可以或可以不直接耦合到混频器66。在一些实施方案中，一个或多个附加射频放大器可以插置在LNA电路52的输出端与混频器66的输入端之间。
常规低噪声放大器可以包括平行耦合在一起的多个放大器单元(片)和跨该多个放大器单元耦合的可调反馈电阻器。为了改变此类低噪声放大器的增益设置，可以激活或去活多个放大器单元。例如，在高增益模式下，可以启用更大数量的放大器单元以增加低噪声放大器的总增益。在低增益模式下，可以启用较小数量的放大器单元以减少低噪声放大器的总增益。可以调整反馈电阻器以在不同的增益模式下针对低噪声放大器提供期望的输入电阻。然而，在低增益模式下，反馈电阻器和低噪声放大器的总电流必须很小以保持期望的输入电阻，这降低了低噪声放大器的噪声系数。因此，期望提供具有可调增益的改进的低噪声放大器电路，同时能够在不同增益设置下保持输入阻抗匹配而不会不利影响总体噪声系数。
根据实施方案，LNA电路52还可以包括可调负载电容电路(诸如在放大器70的输出端处分流的可调负载电容CL)和可调反馈电容电路(诸如跨放大器70的输入端和输出端耦合的可调反馈电容CF)。具体地，可调负载电容CL具有耦合到放大器70的输出端的第一端子和耦合到接地电源线62(有时被称为接地线或接地端子)的第二端子。可调反馈电容CF具有到放大器70的输出端的第一输出端子和耦合到放大器70的输入端的第二端子。
可以使用诸如放大器控制器72的放大器控制电路来调谐可调电容CL和可调电容CF。电容CL通常比电容CF大得多，使得放大器电路52的输出阻抗由CL主导。控制器72可以具有经由路径74耦合到电容CL和电容CF的输出端。控制器72可以在路径74上输出控制信号以单独调整电容CL和电容CF。控制器72有时可以被认为是基带处理器26的一部分、收发器电路28的一部分或控制电路14中的一个或多个处理器的一部分(参见图1)。控制器72可以用于同时调整放大器电路52的增益和输入阻抗。如图3所示的使用电容负载和反馈网络进行配置，在假设CL比CF大得多的情况下放大器电路52的增益可以表示如下：
Figure BDA0003830622480000121
如等式1所示，放大器电路52的增益与放大器70的跨导(有时缩写为gm)成正比，并且与负载电容CL和本地振荡器信号的频率的乘积成反比，其中ωLO等于本地振荡器信号的频率的2π倍。跨导是设备的输出电流相对于其输入电压的量度。因此，跨导可以表示由特定设备消耗的电流的量。在此，假定通过电容CF输送的正向电流相对较小，因此总增益可以大致由放大器70的跨导限定。
为了调整放大器电路52的增益，控制电路72可以简单调整负载电容CL。例如，控制电路72可以发送增益控制位以加倍负载电容CL的值，这有效地将放大器电路52的增益减少了一半。作为另一个示例，控制电路72可以发送增益控制位以四倍于负载电容CL的值，这有效地将放大器电路52的增益减少到其先前增益设置的四分之一。作为另一个示例，控制电路72可以发送增益控制位以减半负载电容CL的值，这有效地使放大器电路52的增益加倍。
在各种增益水平下针对放大器电路52提供适当的输入阻抗匹配也是重要的。在感兴趣的频率范围内并且假设放大器70的输出阻抗由负载电容CL主导，放大器70的输入阻抗或输入电阻的实际值可以表示如下：
Figure BDA0003830622480000131
如等式2所示，放大器70的输入电阻(即，Rinreal)可以是放大器跨导gm的倒数乘以电容CF的值和电容CL的值的和除以CF的值的结果。如上文结合等式1所述，控制电路72可以发送增益控制位到CL，以调整放大器电路52的增益。因此，为了保持输入电阻的值，需要连同电容CL一起更新电容CF的值。换句话说，只要CL与CF的比率在不同的增益设置下保持相对恒定，就可以保持输入电阻。控制电路72可以发送控制位以更新电容CF的值，以保持负载与反馈电容比率恒定，以使放大器电路52的输入电阻保持在某个目标值处。因此，控制电路72有时被称为增益和阻抗匹配控制电路。
作为示例，放大器70可以是跨导放大器。如等式1所示，可以在不改变放大器70的跨导的情况下通过控制CL来调整放大器电路52的增益。如等式2所示，可以在不改变放大器70的跨导的情况下通过保持CL与CF比率来同样维持放大器电路52的输入电阻。换句话说，可以调整放大器电路52的增益，同时保持其输入电阻而不必改变放大器70的电流消耗。以这种方式配置和操作，放大器电路52可以以对总体噪声系数的最小影响来提供可调增益控制。
其中放大器70被描述为跨导放大器的此示例仅是例示性的。通常，可以在低噪声放大器电路52内使用具有输出阻抗的任何类型的放大器，该输出阻抗在感兴趣的操作频率下基本上大于电容CL的阻抗。换句话说，放大器70应具有输出阻抗，该输出阻抗是CL的阻抗的至少两倍、是CL的阻抗的至少三倍、是CL-的阻抗的至少四倍、是CL-的阻抗的四至十倍、是CL的阻抗的至少十倍、是CL的阻抗的10-20倍、是CL的阻抗的20-50倍、是CL的阻抗的50-100倍或是CL的阻抗的多于100倍。其中电路52包括跨导放大器70的设备配置有时可以在本文中被描述为示例。
图4是示出对应于不同放大器增益设置的例示性电容值的表80。增益设置“1”可以对应于低增益设置(模式)，其中负载电容被设置为CL1的高电容值，并且其中反馈电容被设置为CF1的值。为了确保输入电阻Rin等于目标电阻水平Rin_target，可以将CL1与CF1的比率设置为某一预定值。作为示例，目标电阻水平可以等于50Ω。然而，这仅为例示性的。在其他合适的实施方案中，目标电阻水平可以等于60Ω、70Ω、80Ω、50-90Ω、小于50Ω、大于50Ω、小于70Ω、大于70Ω、数百欧姆或其他电阻水平。例如，CL1与CF1的比率可以例如等于6:1。此预定比率也仅是例示性的。在其他实施方案中，可以设定CL1与CF1的比率等于3:1、4:1、5:1、5.5:1、6.1:1、6.5:1、7:1、8:1、9:1或大体上为m:1，其中，m可以是任何合适的整数或小数。因此，当负载部件和反馈部件是相同类型的电气部件时(例如，当负载部件和反馈部件两者是可调电容时)，则控制器72可以被配置为保持两个部件的比率。
增益设置“2”可以对应于相对较高的增益设置，其中负载电容被设置为CL2的较小电容值(例如，CL2小于CL1)，并且其中反馈电容被设置为CF2的值。为了确保输入电阻Rin保持在目标电阻水平Rin_target处，可以通过同样减小反馈电容的值使CL2与CF2的比率维持在预定值6:1(作为示例)。因此，负载电容和反馈电容的值通常在相同方向上进行调整。
增益设置“3”可以对应于更高的增益设置，其中负载电容被设置为CL3的甚至更小电容值(例如，CL3小于CL2)，并且其中反馈电容被设置为CF3的值。为了确保输入电阻Rin保持在目标电阻水平Rin_target处，可以通过同样减小反馈电容的值使CL3与CF3的比率维持在预定值6:1(作为示例)。在相同方向上再次调整负载电容和反馈电容的值。
增益设置“4”可以对应于高增益设置(模式)，其中负载电容被设置为CL4的小电容值(例如，CL4小于CL3)，并且反馈电容被设置为CF4的值。为了确保输入电阻Rin保持在目标电阻水平Rin_target处，可以通过同样减小反馈电容的值使CL4与CF4的比率维持在预定值6:1(作为示例)。在相同方向上再次调整负载电容和反馈电容的值。示出四种可能增益设置(模式)的图4的示例仅是例示性的，并非旨在限制本实施方案的范围。如果需要，低噪声放大器电路52可以以多于四种增益模式、4-10种不同增益模式、多于10种不同增益模式、10-20种增益模式、多于20种增益模式、少于四种增益模式等操作。
为了支持不同增益模式，负载电容CL和反馈电容CF可以实现为可调电容器(或电容)电路。图5是例示性可调电容电路82的电路图。如图5所示，电路82可以包括第一端子84、第二端子86和可切换地耦合在端子84与端子86之间的多个电容器C1-Cn。例如，电容器C1可以与端子84和端子86之间的开关S1串联耦合；电容器C2可以与端子84和端子86之间的开关S2串联耦合；…；并且电容器Cn可以与端子84和端子86之间的开关Sn串联耦合。电路82中的可切换电容器串(分支)的数量n可以等于2、3、4、2-8、8-16、16-32、32-64或其他整数值。开关S1-Sn的状态可以由控制电路72控制。增益和阻抗匹配控制电路72可以输出控制信号以选择性地激活和去活不同的开关组，使得电路82可以提供必要的电容值，该电容值将产生针对放大器电路52的期望增益和/或输入阻抗(电阻)。
其中负载电容和/或反馈电容可以实现为可切换电容器的阵列或组的图5的示例仅是例示性的。这种类型的电容组可以提供具有良好线性的离散电容值，尤其是当开关S1-Sn的大小相对较大时。在其他实施方案中，负载电容和/或反馈电容可以实现为金属氧化物半导体电容器(MOSCAP)，其可以提供非线性电容。在其他实施方案中，负载电容和/或反馈电容可以实现为变抗器或可变电容器，其可以提供针对改善的调谐能力的连续电容值(例如，以提供精细增益调整)。
其中负载电容CL和反馈电容CF被实现为可调电容电路的图3的实施方案仅是例示性的。图6示出了具有可调电阻网络的低噪声放大器电路52的另一个实施方案。如图6所示，LNA电路52可以包括可调负载电阻电路(诸如在放大器70的输出端处分流的可调负载电阻RL)和可调反馈电阻电路(诸如跨放大器70的输入端和输出端耦合的可调反馈电阻RF)。具体地，可调负载电阻RL具有耦合到放大器70的输出端的第一端子和耦合到接地线62的第二端子。可调反馈电阻RF具有到放大器70的输出端的第一输出端子和耦合到放大器70的输入端的第二端子。
可以使用诸如放大器控制器72的放大器控制电路来调谐可调电阻RL和可调电阻RF。控制器72可以在路径74上输出控制信号以单独调整电阻RL和电阻RF。与其中增益与电容CL成反比的等式1不同，图6中的放大器电路的增益52可以与电阻RL成正比。因此，控制器72可以增加电阻RL的值以增强放大器电路52的增益，并且可以减小电阻RL的值，以减少放大器电路52的增益。为了在不同增益设置(模式)下保持放大器电路52的输入电阻匹配行为，控制器72同样可以调整RF，使得RF与RL的比率保持在某个预定恒定值。RF与RL的比率可以设置为等于3:1、4:1、5:1、5.5:1、6:1、6.1:1、6.5:1、7:1、8:1、9:1或通常为m:1，其中m可以是任何合适的整数或小数。因此，当负载部件和反馈部件是相同类型的电气部件时(例如，当负载部件和反馈部件两者是可调电阻时)，则控制器72可以被配置为保持两个电阻的比率。可调电阻RL和可调电阻RF各自可以被实现为可切换电阻器的阵列或组、用于提供连续电阻调谐的可变电阻器或其他类型的电阻元件。
其中负载电阻RL和反馈电阻RF被实现为可调电阻电路的图6的实施方案仅是例示性的。图7示出了具有可调电感网络的低噪声放大器电路52的另一个实施方案。如图7所示，LNA电路52可以包括可调负载电感电路(诸如在放大器70的输出端处分流的可调负载电感LL)和可调反馈电感电路(诸如跨放大器70的输入端和输出端耦合的可调反馈电感LF)。具体地，可调负载电感LL具有耦合到放大器70的输出端的第一端子和耦合到接地线62的第二端子。可调反馈电感LF具有到放大器70的输出端的第一输出端子和耦合到放大器70的输入端的第二端子。
可以使用诸如放大器控制器72的放大器控制电路来调谐可调电感LL和可调电感LF。控制器72可以在路径74上输出控制信号以单独调整电感LL和电感LF。与其中增益与电容CL成反比的等式1不同，图6中的放大器电路的增益52可以与电感LL成正比。因此，控制器72可以增加电感LL的值以增强放大器电路52的增益，并且可以减小电感LL的值，以减少放大器电路52的增益。为了在不同增益设置(模式)下保持放大器电路52的输入电阻匹配行为，控制器72同样可以调整LF，使得LF与LL的比率保持在某个预定的恒定值。LF与LL的比率可以设置为等于3:1、4:1、5:1、5.5:1、6:1、6.1:1、6.5:1、7:1、8:1、9:1或通常为m:1，其中m可以是任何合适的整数或小数。因此，当负载部件和反馈部件是相同类型的电气部件时(例如，当负载部件和反馈部件两者是可调电感时)，则控制器72可以被配置为保持两个电感的比率。可调电感LL和可调电感LF各自可以被实现为可切换电感器的阵列或组、用于提供连续电感调谐的可变电感器或其他类型的电感元件。
其中可调负载部件和可调反馈部件是相同类型的部件的图3、图6和图7的实施方案仅是例示性的。图8示出了具有可调混合阻抗网络的低噪声放大器电路52的另一个实施方案。如图8所示，LNA电路52可以包括可调负载部件(诸如在放大器70的输出端处分流的可调负载部件ZL)和可调反馈部件(诸如跨放大器70的输入端和输出端耦合的可调反馈部件ZF)。具体地，可调负载部件ZL具有耦合到放大器70的输出端的第一端子和耦合到接地线62的第二端子。可调反馈部件ZF具有到放大器70的输出端的第一输出端子和耦合到放大器70的输入端的第二端子。
可调负载部件ZL和可调反馈部件ZF可以是不同类型的无源部件。在一个示例中，负载部件ZL可以是可调负载电容，同时反馈部件ZF可以是可调反馈电感。作为另一个示例，负载部件ZL可以是可调负载电感，同时反馈部件ZF可以是可调反馈电容。如上文结合图3、图6和图7所述，当负载部件和反馈部件是相同类型的电气部件时，则控制器72可以被配置为跨不同增益模式保持两个部件值的比率。然而，当负载部件和反馈部件是不同类型的部件时，诸如当可调部件和负载部件是可调电感和可调电容时，或反之亦然，控制器72可以被配置为跨不同增益模式保持两个部件值的乘积(例如，以将两个部件值的乘积设置为预定恒定值，而不管增益设置如何)。在这些示例中，控制器72可以调整负载部件ZL的阻抗，以调整放大器电路52的增益，同时调整反馈部件ZF的阻抗，以使放大器电路52的输入电阻保持在目标电阻水平处。如果需要，控制器72可以调整ZL和ZF两者，同时确保ZL与ZF的比率保持在大于一或小于一的某个预定值。
图9是用于操作图3、图6、图7和图8中所示类型的低噪声放大器电路52的例示性步骤的流程图。在框90的操作期间，诸如天线42的天线可以接收射频输入信号。可以使接收到的射频信号通过前端模块40，使用收发器电路28解调该射频信号并将其转换为数字基带信号，并且随后使用基带处理器26(或电路18内的其他处理器)进行处理。前端模块40可以包括用于在射频信号到达收发器电路28之前对其进行放大的LNA电路52。放大器电路52可以配置有适合于放大当前在天线42处被接收的射频信号的初始增益设置。
在框92的操作期间，无线通信电路可以检测射频信号的变化。例如，无线通信电路可以检测对更改针对放大器电路52的增益设置的需求。当射频信号的功率水平减小时，无线电路可以通过增加放大器电路52的增益来补偿功率水平的此类减少，使得在收发器28处接收到的信号具有足够的信号摆动。当射频信号的功率水平增加时，无线电路可以补偿功率水平的此类增加，从而抵消放大器电路52的增益，使得在收发器28处接收到的信号不被过度削波。
在框94的操作期间，无线通信电路可以确定合适的增益设置以适应检测到的变化。选择的增益模式应在不会消耗过量的功率的情况下提供足够的信号增益。例如，控制器72可以获得用于调整负载部件和反馈部件以实现新增益模式的新增益代码。
在框96的操作期间，控制器72可以调整负载部件ZL(例如，可调电容、可调电感、可调电阻等)以实现新增益设置，同时调整反馈部件ZF(例如，可调电容、可调电感、可调电阻等)以使放大器电路52的输入电阻保持在目标水平处。放大器电路52可以在不改变通过放大器70的电流的量(例如，不改变放大器跨导gm)的情况下在不同的增益模式下操作。以这种方式操作，放大器电路52可以提供粗略或精细增益步长以适应不同信号输入水平，同时在最小噪声惩罚内跨不同增益步长保持输入阻抗匹配。
图9的操作仅是例示性的。可修改或省略所描述的操作中的至少一些操作；可并行执行所描述的操作中的一些操作；可在所描述的操作之间添加或插入附加过程；某些操作的顺序可颠倒或改变；可调整所描述的操作的时序，使得它们在略微不同的时间发生，或者所描述的操作可分布在系统中。
以上结合图1至图7描述的方法和操作可由设备10的部件使用软件、固件和/或硬件(例如，专用电路或硬件)来执行。用于执行这些操作的软件代码可存储在非暂态计算机可读存储介质(例如，有形计算机可读存储介质)上，该非暂态计算机可读存储介质存储在设备10的部件中的一个或多个部件上(例如，图1的存储电路16和/或无线通信电路24)。该软件代码有时可被称为软件、数据、指令、程序指令或代码。非暂态计算机可读存储介质可包括驱动器、非易失性存储器诸如非易失性随机存取存储器(NVRAM)、可移动闪存驱动器或其他可移动介质、其他类型的随机存取存储器等。存储在非暂态计算机可读存储介质上的软件可由设备10的部件中的一个或多个部件上的处理电路(例如，无线通信电路24中的处理电路、图1的处理电路18等)来执行。处理电路可包括微处理器、应用处理器、数字信号处理器、中央处理单元(CPU)、具有处理电路的专用集成电路或其他处理电路。
根据实施方案，提供了放大器电路，该放大器电路包括：放大器，该放大器具有耦合到天线的输入端并且具有输出端；可调负载部件，该可调负载部件具有耦合到该放大器的该输出端的第一端子和具有耦合到接地电源线的第二端子；可调反馈部件，该可调反馈部件具有耦合到该放大器的该输出端的第一端子并且具有耦合到该放大器的该输入端的第二端子；以及增益和阻抗匹配控制电路，该增益和阻抗匹配控制电路具有耦合到该可调负载部件和该可调反馈部件的输出端。
根据另一个实施方案，可调负载部件包括可调负载电容，该可调负载电容耦合在放大器的输出端与接地电源线之间，并且可调反馈部件包括可调反馈电容，该可调反馈电容耦合在放大器的输出端与输入端之间。
根据另一个实施方案，可调负载部件包括可调负载电感，该可调负载电感耦合在放大器的输出端与接地电源线之间，并且可调反馈部件包括可调反馈电感，该可调反馈电感耦合在放大器的输出端与输入端之间。
根据另一个实施方案，可调负载部件包括可调负载电阻，该可调负载电阻耦合在放大器的输出端与接地电源线之间，并且可调反馈部件包括可调反馈电阻，该可调反馈电阻耦合在放大器的输出端与输入端之间。
根据另一个实施方案，可调负载部件包括可调负载电容，该可调负载电容耦合在放大器的输出端与接地电源线之间，并且可调反馈部件包括可调反馈电感，该可调反馈电感耦合在放大器的输出端与输入端之间。
根据另一个实施方案，可调负载部件包括可调负载电感，该可调负载电感耦合在放大器的输出端与接地电源线之间，并且可调反馈部件包括可调反馈电容，该可调反馈电容耦合在放大器的输出端与输入端之间。
根据另一个实施方案，增益和阻抗匹配控制电路被配置为：通过调整可调负载部件来控制放大器电路的增益，同时通过调整可调反馈部件使放大器电路的输入电阻保持在目标水平处。
根据另一个实施方案，增益和阻抗匹配控制电路被配置为：在其输出端处生成控制信号，以用于在不改变流过该放大器的电流的量情况下调整放大器电路的增益。
根据另一个实施方案，可调负载部件和可调反馈部件是相同类型的部件，并且增益和阻抗匹配控制电路被配置为：当放大器电路在第一增益模式下操作时，将可调负载部件的值与可调反馈部件的值的比率设置为预定常数；并且当放大器电路在不同于第一增益模式的第二增益模式下操作时，将该比率设置为该预定常数。
根据另一个实施方案，可调负载部件和可调反馈部件是不同类型的部件，并且增益和阻抗匹配控制电路被配置为：当放大器电路在第一增益模式下操作时，将可调负载部件的值与可调反馈部件的值的乘积设置为预定常数；并且当放大器电路在不同于第一增益模式的第二增益模式下操作时，将该乘积设置为预定常数。
根据另一个实施方案，放大器具有输出阻抗，该输出阻抗是可调负载部件的阻抗的至少两倍。
根据另一个实施方案，放大器包括跨导放大器，该跨导放大器具有输出阻抗，该输出阻抗是可调负载部件的阻抗的至少五倍。
根据实施方案的一种操作放大器电路的方法，该方法包括：在放大器的输入端处接收射频信号；在放大器的输出端处向混频器输出放大信号；以及调整耦合到放大器的输出端的可调负载部件以调谐放大器电路的增益，同时调整跨放大器的输出端和输入端耦合的可调反馈部件以设置放大器电路的输入电阻。
根据另一个实施方案，该方法包括：在不改变放大器的跨导的情况下调谐放大器电路的增益。
根据另一个实施方案，可调负载部件和可调反馈部件是相同类型的可调电气部件。
根据另一个实施方案，该方法包括：当放大器电路在第一增益模式下操作时，将可调负载部件的值与可调反馈部件的值的比率设置为预定常数；当放大器电路在不同于该第一增益模式的第二增益模式下操作时，将该比率设置为该预定常数；以及当放大器电路在不同于该第一增益模式和该第二增益模式的第三增益模式下操作时，将该比率设置为该预定常数。
根据另一个实施方案，可调负载部件和可调反馈部件是不同类型的可调电气部件。
根据另一个实施方案，该方法包括：当放大器电路在第一增益模式下操作时，将可调负载部件的值与可调反馈部件的值的乘积设置为预定常数；当放大器电路在不同于该第一增益模式的第二增益模式下操作时，将该乘积设置为该预定常数；以及当放大器电路在不同于该第一增益模式和该第二增益模式的第三增益模式下操作时，将该乘积设置为该预定常数。
根据实施方案，提供了一种电子设备，该电子设备包括：天线，该天线被配置为接收射频信号；收发器，该收发器被配置为基于该射频信号生成基带信号；一个或多个处理器，该一个或多个处理器被配置为接收该基带信号；以及放大器电路，该放大器电路被配置为从该天线接收该基带信号并且向该收发器输出相应的放大信号。该放大器电路包括：放大器，该放大器具有输入端和带有输出阻抗的输出端；可调节负载电容，该可调负载电容具有耦合到该放大器的该输出端的第一端子并且具有耦合到接地线的第二端子，该可调负载电容具有小于该放大器的该输出阻抗的负载阻抗；可调反馈电容，该可调反馈电容具有耦合到该放大器的该输出端的第一端子并且具有耦合到该放大器的该输入端的第二端子；以及增益和阻抗匹配控制电路，该增益和阻抗匹配控制电路耦合到该可调负载电容和该可调反馈电容。
根据另一个实施方案，增益和阻抗匹配控制电路被配置为：当放大器电路在第一增益模式下操作时，将可调负载电容的值与可调反馈电容的值的比例设置为预定常数，并且当放大器电路在不同于该第一增益模式的第二增益模式下操作时，将该比率设置为该预定常数。
前述内容仅为示例性的并且可对所述实施方案作出各种修改。前述实施方案可独立实施或可以任意组合实施。

Claims (20)

1.一种放大器电路，包括：
放大器，所述放大器具有耦合到天线的输入端并且具有输出端；
可调负载部件，所述可调负载部件具有耦合到所述放大器的所述输出端的第一端子并且具有耦合到接地电源线的第二端子；
可调反馈部件，所述可调反馈部件具有耦合到所述放大器的所述输出端的第一端子并且具有耦合到所述放大器的所述输入端的第二端子；和
增益和阻抗匹配控制电路，所述增益和阻抗匹配控制电路具有耦合到所述可调负载部件和所述可调反馈部件的输出端。
2.根据权利要求1所述的放大器电路，其中：
所述可调负载部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述接地电源线之间的可调负载电容；并且
所述可调反馈部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述输入端之间的可调反馈电容。
3.根据权利要求1所述的放大器电路，其中：
所述可调负载部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述接地电源线之间的可调负载电感；并且
所述可调反馈部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述输入端之间的可调反馈电感。
4.根据权利要求1所述的放大器电路，其中：
所述可调负载部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述接地电源线之间的可调负载电阻；并且
所述可调反馈部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述输入端之间的可调反馈电阻。
5.根据权利要求1所述的放大器电路，其中：
所述可调负载部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述接地电源线之间的可调负载电容；并且
所述可调反馈部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述输入端之间的可调反馈电感。
6.根据权利要求1所述的放大器电路，其中：
所述可调负载部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述接地电源线之间的可调负载电感；并且
所述可调反馈部件包括耦合在所述放大器的所述输出端与所述输入端之间的可调反馈电容。
7.根据权利要求1所述的放大器电路，其中所述增益和阻抗匹配控制电路被配置为：
通过调整所述可调负载部件来控制所述放大器电路的增益；以及
通过调整所述可调反馈部件使所述放大器电路的输入电阻保持在目标水平处。
8.根据权利要求1所述的放大器电路，其中所述增益和阻抗匹配控制电路被配置为：在所述增益和阻抗匹配控制电路的输出端处生成控制信号，以用于在不改变流过所述放大器的电流的量的情况下调整所述放大器电路的增益。
9.根据权利要求1所述的放大器电路，其中所述可调负载部件和所述可调反馈部件是相同类型的部件，并且其中所述增益和阻抗匹配控制电路被配置为：
当所述放大器电路在第一增益模式下操作时，将所述可调负载部件的值与所述可调反馈部件的值的比率设置为预定常数；以及
当所述放大器电路在不同于所述第一增益模式的第二增益模式下操作时，将所述比率设置为所述预定常数。
10.根据权利要求1所述的放大器电路，其中所述可调负载部件和所述可调反馈部件是不同类型的部件，并且其中所述增益和阻抗匹配控制电路被配置为：
当所述放大器电路在第一增益模式下操作时，将所述可调负载部件的值和所述可调反馈部件的值的乘积设置为预定常数；以及
当所述放大器电路在不同于所述第一增益模式的第二增益模式下操作时，将所述乘积设置为所述预定常数。
11.根据权利要求1所述的放大器电路，其中所述放大器具有输出阻抗，所述输出阻抗是所述可调负载部件的阻抗的至少两倍。
12.根据权利要求11所述的放大器电路，其中所述放大器包括具有输出阻抗的跨导放大器，所述输出阻抗是所述可调负载部件的所述阻抗的至少五倍。
13.一种操作放大器电路的方法，所述方法包括：
在放大器的输入端处接收射频信号；
在所述放大器的输出端处向混频器输出放大信号；以及
调整耦合到所述放大器的所述输出端的可调负载部件以调谐所述放大器电路的增益，同时调整跨所述放大器的所述输出端和所述输入端耦合的可调反馈部件以设置所述放大器电路的输入电阻。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
在不改变所述放大器的跨导的情况下调谐所述放大器电路的所述增益。
15.根据权利要求13所述的方法，其中所述可调负载部件和所述可调反馈部件是相同类型的可调电气部件。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括：
当所述放大器电路在第一增益模式下操作时，将所述可调负载部件的值与所述可调反馈部件的值的比率设置为预定常数；
当所述放大器电路在不同于所述第一增益模式的第二增益模式下操作时，将所述比率设置为所述预定常数；以及
当所述放大器电路在不同于所述第一增益模式和所述第二增益模式的第三增益模式下操作时，将所述比率设置为所述预定常数。
17.根据权利要求13所述的方法，其中所述可调负载部件和所述可调反馈部件是不同类型的可调电气部件。
18.根据权利要求17所述的方法，还包括：
当所述放大器电路在第一增益模式下操作时，将所述可调负载部件的值和所述可调反馈部件的值的乘积设置为预定常数；
当所述放大器电路在不同于所述第一增益模式的第二增益模式下操作时，将所述乘积设置为所述预定常数；以及
当所述放大器电路在不同于所述第一增益模式和所述第二增益模式的第三增益模式下操作时，将所述乘积设置为所述预定常数。
19.一种电子设备，包括：
天线，所述天线被配置为接收射频信号；
收发器，所述收发器被配置为基于所述射频信号生成基带信号；
一个或多个处理器，所述一个或多个处理器被配置为接收所述基带信号；和
放大器电路，所述放大器电路被配置为：从所述天线接收所述射频信号并且向所述收发器输出对应的放大信号，所述放大器电路包括：
放大器，所述放大器具有输入端和带有输出阻抗的输出端，可调负载电容，所述可调负载电容具有耦合到所述放大器的所述输出端的第一端子并且具有耦合到接地线的第二端子，所述可调负载电容具有小于所述放大器的所述输出阻抗的负载阻抗，可调反馈电容，所述可调反馈电容具有耦合到所述放大器的所述输出端的第一端子并且具有耦合到所述放大器的所述输入端的第二端子，和
增益和阻抗匹配控制电路，所述增益和阻抗匹配控制电路耦合到所述可调负载电容和所述可调反馈电容。
20.根据权利要求19所述的电子设备，其中所述增益和阻抗匹配控制电路被配置为：
当所述放大器电路在第一增益模式下操作时，将所述可调负载电容的值与所述可调反馈电容的值的比率设置为预定常数；以及
当所述放大器电路在不同于所述第一增益模式的第二增益模式下操作时，将所述比率设置为所述预定常数。
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