CN1307791C - 可切换功率放大器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有第一级放大器和第二级放大器的功率放大器，该功率放大器的每一级根据希望的功率输出配置为至少两个功率状态的一个状态。当第一和第二级被配置在第一状态时，该功率放大器提供在第一输出功率范围内的有效放大，当第一和第二级被配置在第二状态时，该功率放大器提供在第二输出功率范围内的有效放大。通过配置每一级在至少两个状态中的一个状态，可以为宽范围的功率级获得高水平的功率效率。

Description

可切换功率放大器
技术领域
本发明涉及一种放大器，尤其涉及在宽范围的输出功率级上有高效率的可切换功率放大器。
背景技术
普遍使用诸如晶体管的放大器来增加电信号的强度。为增大电信号的强度，典型地使用电信号控制来自能源例如电池的能量流通过放大器产生一个输出信号，其与原来的电信号的变化方式相同，但是具有较大的幅度。例如，通常希望使用最小量的功率有效地放大电信号以减少能量消耗和增加电池寿命。
放大器的效率随运行条件变化。例如，设计为在一个输出功率级的功率效率的放大器可能在另一输出功率级效率较低。许多设备，诸如无线通信设备，需要放大器在多种输出功率级运行。典型的是调节放大器来实现在单个输出功率级的峰值效率，例如最大输出功率级。如果放大器设计为在最大输出功率级的效率，则该放大器趋向于在较低输出功率级时低效运行。因此，在较低输出功率级上将比如果该放大器设计为在较低输出功率级的效率时消耗更多的能量。
指定给King等人的美国专利No.6,181,208中公开了一种用于解决在多于一个输出功率级时高效功率放大的技术，所述专利的名称为“具有肖特基二极管组合电路的可切换路径功率放大器”，这里通过完全参考加以结合。在美国专利No.6,181,208中，使用两个单独的功率装置。一个功率装置为在第一输出功率级的效率设计，并且只用于提供为第一功率输出范围的功率，另一个功率装置为在第二输出功率级的效率设计，并且只用于提供为第二功率输出范围的功率。使用为在两个不同的功率级的效率设计的两个功率装置互斥安排，允许在更宽功率级的范围上提高效率。然而，使用互斥的功率装置来实现在两个不同的输出功率级的效率导致系统部件的效率低下，因为，在任何给定的时间，只使用一个功率装置。
因此，需要一种放大器，它能在多于一个的输出功率级高效提供功率，同时有效地使用系统部件。本发明正满足了这一点。
发明内容
本发明提供放大器装置和方法，用于在两个或者两个以上输出功率级上高效放大电信号。通过使用一个可以配置在至少两种功率状态的第一级放大器、一个可以配置在至少两种功率状态的第二级放大器和一个用于根据输出功率配置第一和第二级放大器的状态决定电路，该放大器装置和方法克服了上述问题。为在一个输出功率级上高效提供功率，该电路选择性地配置第一和第二级放大器使每一级运行在它们其中的一个输出状态。为在另一输出功率级下高效提供电源，该电路选择性地配置第一和第二级放大器使每一级在它们的另一个输出功率状态下运行。
本发明的一个方面是一种放大器，包括：具有至少两种功率状态的第一级，包括第一功率装置和与所述第一功率装置并联的第二功率装置，所述第一级具有用于接收数据信号的输入端、控制端口和输出端；具有至少两种功率状态的第二级，包括第三功率装置和与所述第三功率装置并联的第四功率装置，所述第三功率装置和所述第四功率装置都具有一输出端，所述第二级具有连接到所述第一级的输出端的输入端、控制端口以及包括所述第三功率装置和所述第四功率装置的所述输出端的组合的第二级输出端；输出阻抗匹配电路，具有至少两种阻抗匹配状态，所述输出阻抗匹配电路具有与第二级输出端连接的输入端、控制端口以及用于连接负载的输出端；和状态决定电路，连接到所述第一级的控制端口，用于将所述第一级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述第二级的控制端口，用于将所述第二级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述输出阻抗匹配电路的控制端口，用于将所述输出阻抗匹配电路选择性地配置在至少两种阻抗匹配状态中的一种。
本发明的另一个方面是一种包括放大器的无线设备，所述无线设备能够建立与基站的通信，所述放大器包括：具有至少两种功率状态的第一级，包括第一功率装置和与所述第一功率装置并联的第二功率装置，所述第一级具有用于接收数据信号的输入端、控制端口和输出端；具有至少两种功率状态的第二级，包括第三功率装置和与所述第三功率装置并联的第四功率装置，所述第三功率装置和所述第四功率装置都具有一输出端，所述第二级具有连接到所述第一级的输出端的输入端、控制端口以及包括所述第三功率装置和所述第四功率装置的所述输出端的组合的第二级输出端，所述第二级输出端能够传送由所述第一和第二级放大的所述信号；输出电路，具有至少两种阻抗匹配状态，所述输出电路具有与第二级输出端连接的输入端、控制端口以及用于连接负载的输出端；和状态决定电路，连接到所述第一级的控制端口，用于将所述第一级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述第二级的控制端口，用于将所述第二级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述输出电路的控制端口，用于将所述输出电路选择性地配置在至少两种阻抗匹配状态中的一种。
本发明的再一方面是一种放大从信号源传送到负载的信号的方法，所述方法包括步骤：决定放大器的输出功率级；根据所述决定的输出功率级将放大器的第一级放大器配置在至少两种状态的一种，所述第一级放大器放大所述信号；根据所述决定的输出功率级将放大器的第二级放大器配置在至少两种状态的一种，所述第二级放大器放大由所述第一级放大器放大的所述信号，以及根据所述决定的级，将输出匹配电路配置在至少两种阻抗状态的一种，所述输出匹配电路匹配所述第二级放大器的阻抗和负载的阻抗。
附图说明
图1是根据本发明的一个放大器的原理图；
图2A-H是适合的静态阻抗匹配电路的电路图，用于图1的放大器；
图3A和3B是适合的有源输出阻抗匹配电路的电路图，用于图1的放大器。
具体实施方式
图1表示根据本发明的一个实施方式的放大器100。放大器100对放大下述设备中的信号特别有用，但不只用于这些设备：蜂窝电话、无绳电话、双路寻呼机、无线LAN设备和AM和FM模拟发送器。本领域的技术人员理解，取决于设备的复杂程度和/或费用，放大器100可以只用作驱动放大器，或可以用作设备的完整的放大器。
在图示实施方式的概要中，放大器100包括第一级放大器102，它具有至少两个功率状态，用于放大在放大器输入端口104上接收的信号，第二级放大器106，它具有至少两个功率状态，用于放大由第一级放大器放大的信号，在放大器输出端口108上产生一个放大的信号，和状态决定电路110，用于配置第一和第二级放大器102和106的状态。将级放大器102和106设计成：当每一级放大器102和106被配置在一个状态时在放大器100的一个输出功率级上高效提供功率，而当每一级放大器102和106被配置在另一个状态时在另一个输出功率级上高效提供功率。
图1的状态决定电路110根据一个例如在放大器输出108上的放大器100的输出功率级的判据，选择性地配置两个级放大器102和106。通过根据放大器的输出功率级选择性地配置两个级放大器102和106，可以在宽范围的输出功率级上获得很高的效率。在一个实施方式中，将第一和第二级放大器102和106设计成一起操作，以便在两个不同的输出功率级上有效提供输出功率。例如，可以这样设计第一和第二级放大器102和106，使得当每一个被配置在两个状态中的一个时，它们以该放大器的最大输出功率级有效提供输出功率，而当每一个配置在两个状态中的另一个时，它们以放大器100极可能操作的级提供输出功率。在一个备选实施方式中，第一和第二级放大器102和106可以这样设计，使得每一个可以单独配置在几个状态中的一个，以多于两个输出功率级有效提供输出功率。现在详细说明图1的放大器100。
参考图1，第一级放大器102放大在放大器100的输入端口104上接收的信号。该信号通过输入匹配电路112接收，输入匹配电路112将第一级放大器102的输入114上的阻抗与信号源的阻抗匹配，下面参考图2A-H和3A-B说明。第一级放大器102至少可以在两个状态中配置，而放大量取决于第一级放大器102配置在哪一个状态。可以通过在第一级放大器102的控制端口116上接收的配置信号来配置第一级放大器102的状态。在图示实施方式中，第一级放大器102包括第一功率装置118和第二功率装置120，而通过选择性地启动/禁用这些功率装置118和120决定第一级放大器102的状态。
在一个实施方式中，配置信号启动/禁用其中一个功率装置118或120以配置第一级放大器102。例如，如果启动第一功率装置118和通过控制端口122可以启动/禁用第二功率装置120的话，则可以通过启动第二功率装置120将第一级放大器102配置在一个状态，使得功率装118和120都被启动。相似地，可以通过禁用第二功率装置120将第一级放大器102配置在另一个状态，使得只有第一功率装置118被启动。通过给每一功率装置118和120施加一个相对高的正电压例如2.7V可以启动第一和第二功率装置118和120的每一个，而通过施加一个相对低的电压例如0.1V禁用它们。电压可以直接施加在功率装置118和120上，或例如通过公知的偏置电路间接施加。本领域的技术人员十分了解启动/禁用功率装置118和120的各种备选方法，它们被认为在本发明的精神和范围之内。
功率装置118和120的实际实现根据应用、部件费用、速度要求等变化。在一个实施方式中，每一功率装置118和120包括晶体管，诸如NPN晶体管124和126。每一功率装置118和120另外通常包括DC偏置电路，它将晶体管124和126保持在一个初始状态，使得在“正常”运行条件下，输入信号控制晶体管124和126的输出，即，晶体管124和126处于一个“有效”区域中。本领域的技术人员十分了解各种其它适合的功率装置118和120的设计和结构。
第二级放大器106放大由第一级放大器102放大的信号。由第一级放大器102放大的信号通过级间匹配电路128接收，后者将第一级放大器102的输出130上的阻抗与第二级放大器106的输入132匹配，下面参考图2A-H和3A-B说明。第二级放大器106可以配置在至少两个状态，放大量依赖于第二级放大器106配置在哪一个状态。通过在第二级放大器106的控制端口134上接收的信号配置第二级放大器106的状态。在图示实施方式中，第二级放大器106包括第三功率装置136和第四功率装置138，并通过选择性地启动/禁用这些功率装置136和138决定第二级放大器106的状态。
如同上面参考第一级放大器102所说明的，配置信号可以启动/禁用功率装置136或138来配置第二级放大器106。例如，如果第三功率装置136被启动而可以通过控制端口140启动/禁用第四功率装置138，则可以通过启动第四功率装置138将第二级放大器106配置在一个状态，使得两个功率装置136和138都被启动，而且可以通过禁用第四功率装置138配置在另一个状态，使得只有第三功率装置136被启动。功率装置136和138的实现可以如上面参考功率装置118和120描述一样。
在一个实施方式中，第一级放大器102及其状态和第二级放大器106及其状态这样设计：使得第一级放大器102和第二级放大器106的每一个被配置在第一状态时一起有效运行在放大器100的第一输出功率级，而当每一个被配置在第二状态时一起有效运行在放大器100的第二输出功率级。电子技术领域的技术人员十分了解对某个确定功率级具有最优功率效率的多级功率放大器的设计和构造。
输入匹配电路112、级间匹配电路128和输出匹配电路142分别匹配放大器输入104的信号源和第一级放大器102的输入114、第一级放大器102的输出130和第二级放大器106的输入132、第二级放大器的输出144和连接到负载上的放大器输出108之间的阻抗级。如果在各阻抗级之间的比率低，则可以为输入、级间和/或输出匹配电路112、128和142分别使用如在图2A和2B中表示的包括电容C和电感L的常规低通和高通L型静态匹配电路。连接到匹配电路一侧的阻抗用R1表示，而连接到匹配电路的另一侧的阻抗用R2表示。于是阻抗比用R1/R2表示。
对于较大的阻抗比，可以将能用B型和T型变压器表示的静态匹配电路用于阻抗匹配，诸如图2C-2E(它们表示三个不同的公知的B型变压器)和图2F-2H(它们表示三个不同的公知的T型变压器)分别表示的那样。对于微波，或者相似的高频信号，以公知方式使用传输线代替图2A-H中表示的电路的电感。对于本领域的技术人员十分显然，为匹配阻抗级有各种备选电路，它们被认为在本发明的精神和范围之内。
在一个备选的实施方式中，一个或者多个匹配电路112、128和142，如图示输出匹配电路142，是动态匹配电路，其可以被配置在至少两个阻抗级状态，诸如在图3A和3B中指示的匹配电路。输出匹配电路142的阻抗级可以由状态决定电路110产生的并在输出匹配电路142的控制端口143上接收的阻抗控制信号145控制。
图3A表示用本发明的有源匹配电路146，它可以被配置在两个不同的状态以匹配为两个不同阻抗比的阻抗。匹配电路146包括第一传输线148和第二传输线150，它们每一个可以连接到第二级放大器106的输出144上(图1)。传输线148连接在第二级放大器的输出144和二极管154的正极152之间，而另一个传输线150连接在第二级放大器的输出144和二极管154的负极156之间。二极管的正极152通过第一电容器158接地并通过第二电容器160连接到放大器100(图1)的输出108。二极管154可以是常规p-i-n二极管，它在p和n型半导体层之间包括一个本征层。
为将第二级放大器106的输出144(图1)上的较高的阻抗级与连接到负载的输出108匹配，二极管154截止，从而阻止电流流过第二传输线150并增加匹配电路146的阻抗。为将第二级放大器106的输出144(图1)上的较低的阻抗级与连接到负载的输出108匹配，导通二极管154，从而允许电流流过第二传输线150和减小匹配电路146的阻抗。
输出匹配电路142的控制端口143(图1)例如可以用于根据从状态决定电路110接收的阻抗控制信号145选择性地在二极管154(图3A)上施加电压来截止和导通二极管。为截止二极管154，以公知方式在二极管154的负极156上施加一个相对高的电压例如2.7V，而在二极管154的正极152上施加一个相对低的电压例如0.1V。同样，为导通二极管154，在负极156上施加一个相对低的电压，而在二极管154的正极152上施加一个相对高的电压。
图3B表示一个备选的动态匹配电路162。匹配电路162包括连接到第二级放大器106的输出144(图1)的单个传输线164。传输线164连接在第二级放大器的输出144和二极管168的正极166之间。二极管168的正极166通过第一电容器170接地并通过第二电容器172连接到放大器100的输出108(图1)。二极管168的负极174通过第三电容器176连接到地。
为增加匹配电路162的阻抗，截止二极管168，如同上面参考图3A的二极管154所说明的，从而阻止电流流过第三电容器176。为减小匹配电路162的阻抗，打开二极管168，如同上面参考图3A的二极管154所说明的，从而允许电流流过第三电容器176。
根据本发明，对在图3A和3B中表示的动态匹配电路146和162的改变是显然的，它们被认为在本发明的精神和范围内。再次参考图1，可操作状态决定电路110来配置放大器100的功率级，这通过选择性地配置第一和第二级放大器102和106实现。另外，如果使用有源输出匹配电路的话，状态决定电路110也可以选择性地配置输出匹配电路142，如同在图3A和3B中所表示的。状态决定电路110可以接收指令端口180上的信息信号147，它可以由状态决定电路110使用来选择配置第一级放大器102、第二级放大器106以及可选的输出匹配电路142，以配置放大器100的功率级。信息信号147例如可以是由放大器110的输出108表现的当前输出功率级，如图1所示。
在图示实施方式中，状态决定电路110连接到第一级放大器102的控制端口116、第二级放大器106的控制端口134、输出匹配电路142的控制端口143。特别地，状态决定电路110分别连接到第二功率装置120的控制端口122和第四功率装置138的控制端口140，以便选择性地启动/禁用这些设备120和138，并连接到输出匹配电路142的输出端口143，以便选择性地配置它的阻抗级状态。另外，状态决定电路110连接到放大器100的输出108以接收信息信号147，用于选择性地配置第一级放大器102、第二级放大器106和输出匹配电路142。
在一个实施方式中，第二功率装置120和第四功率装置138可以由状态决定电路110选择性地启动/禁用。在这一特定的实施方式中，在放大器100的“正常”操作期间，第一功率装置118和第三功率装置136总是被启动。为将放大器100配置在第一功率级，状态决定电路110启动第二功率装置120和第四功率装置138，使得第一、第二、第三和第四功率装置118、120、136、和138都被启动，从而提供对放大器100最大的功率放大。为将放大器100配置在第二功率级，状态决定电路110禁用第二和第四功率装置120和138，使得只有第一和第三功率装置118和136被启动，从而提供在放大器100最大功率放大以下的功率放大。如上所述，状态决定电路110可以通过给第二和第四功率装置120和138施加一个相对高的电压例如2.7V来启动功率装置120和138和施加一个相对低的电压例如0.1V来禁用功率装置120和138。
在一个备选实施方式中，状态决定电路110可以连接到所有功率装置118、120、136和138以提供另外可能的配置。于是放大器100的功率级可以通过选择性地以各种组合启动/禁用功率装置118、120、136和138来配置。例如，可以通过启动第一、第三和第四功率装置118、136和138得到放大器100的一个功率级，使得只有第二功率装置120被禁用。类似地，当放大器100不起作用时可以由状态决定电路110禁用所有功率装置118、120、136和138。各种相似的实施方式对本领域的技术人员十分明显，它们被认为在本发明的精神和范围之内。
状态决定电路110可以通过选择性地给输出匹配电路142施加电压来配置输出匹配电路142。例如，为将图3A所示输出匹配电路146配置在一个相对高的阻抗状态，状态决定电路110可以使一个相对高的电压例如2.7V施加到二极管154的负极156和一个相对低的电压例如0.1V施加到二极管154的正极152上。相似地，为将输出匹配电路146配置在一个相对低的阻抗状态，状态决定电路110可以使一个相对低的电压施加到二极管154的负极156和一个相对高的电压例如0.1V施加到二极管154的正极152上。对本领域的技术人员显然，可以以相似的方式控制图3B表示的输出匹配电路162。
状态决定电路110(图1)根据预先决定的准则诸如在正常运行期间放大器100的输出功率选择性地配置第一级放大器102、第二级放大器106和可选地，输出匹配电路142。例如，如果放大器100的输出功率在某一范围内，例如接近放大器100的最大输出功率，状态决定电路110可设计成将放大器100选择性地配置在一个功率级，而如果放大器100的输出功率在另一范围内，例如低于放大器100的最大输出功率的某个地方，则将放大器100配置在另一个功率级。
也可以由状态决定电路110根据放大器100的输出功率配置输出匹配电路142。例如，在相对低的输出功率条件下，第二级放大器106的输出144上的阻抗将相对高。因此，匹配电路142将用较高阻抗配置。反之，在相对高的输出功率条件下，第二级放大器106的输出144上的阻抗将相对低。因此，匹配电路142将用较低阻抗配置。
在一个实施方式中，如果在一个与基站通信的无线设备中使用放大器100，则与该无线设备通信的基站可以给该无线设备发送一个信号，指示由基站从该无线设备接收的信号的强度。信号强度指示符可以由无线设备使用来设定无线设备的输出功率，它又可以用于配置放大器100。当不需要高输出功率时可以设定无线设备的输出功率以低输出功率运行，从而保存能量。例如，如果无线设备接近基站而该基站正从该无线设备接收一个强信号，则基站可以发送一个信号给该无线设备，无线设备可以使用该信号设定它在低输出功率运行，这又通过状态决定电路110将放大器100配置在低输出功率级，从而保存能量。同样，如果无线设备远离基站而基站正从该无线设备接收一个弱信号，则基站可以发送一个信号给该无线设备，可以使用该信号设定无线设备以高输出功率运行，这又将放大器100配置在高输出功率级，从而发送一个较强的信号。
状态决定电路110可以包括一个数字信号处理器、一个微控制器、一个功率级传感器、可编程逻辑诸如PLD或PAL和/或其它合适的电路。例如，当放大器100是CDMA蜂窝电话系统的一部分时，微控制器典型地操作该系统，尤其控制输出功率级。或者，状态决定电路110可以是连接到功率放大器输出108的功率级传感器，用于直接测量输出功率级。在一定的实施方式中，状态决定电路110包括数字处理器和功率级传感器电路两者，状态决定是根据直接测量的输出功率级和可用于数字处理器的其它信息进行的。
根据放大器100的某个实施方式，第一级放大器102、第二级放大器106和阻抗匹配电路112、128和142在单个设备上形成。这一单个设备在单个集成电路组件内形成。或者，这些部件可以分别封装，然后在某种适合的机构上诸如印刷电路板上连接到一起。
上面说明了使用为在不同输出功率级有效操作功率而设计的具有多个状态的级放大器。然而，该级放大器也可以设计用于相应于其它操作条件的功率高效操作，这些操作条件例如有信号波形(例如数字-模拟)、环境温度、电源波形等。在这些实施方式中，状态决定电路110将根据为这些运行条件中选择的一个条件的功率效率配置放大器级。同样，还考虑级放大器可以为其它目的而优化，诸如在一定运行范围内的线性，于是状态决定电路110会根据包括除功率效率以外的因素例如线性的判据将级放大器配置在最佳状态。
已经如此说明了本发明的几个特定的实施方式，对于本领域的技术人员来说，各种改变、修改和改进很容易做出。例如，在图示实施方式中，使用两个放大器级，每一级有两个功率状态。然而，可以考虑使用多于两个级和/或每一级多于两个状态的放大器。这些改变、修改和改进通过本公开将十分显然，它们意图成为本说明书的一部分，虽然未在这里清楚说明，但仍在本发明的精神和范围之内。因此，前述说明仅作为举例，并不是限制。本发明仅限制在权利要求和等价于这些权利要求定义的内容中。

Claims (16)

1.一种放大器，包括：
具有至少两种功率状态的第一级，包括第一功率装置和与所述第一功率装置并联的第二功率装置，所述第一级具有用于接收数据信号的输入端、控制端口和输出端；
具有至少两种功率状态的第二级，包括第三功率装置和与所述第三功率装置并联的第四功率装置，所述第三功率装置和所述第四功率装置都具有一输出端，所述第二级具有连接到所述第一级的输出端的输入端、控制端口以及包括所述第三功率装置和所述第四功率装置的所述输出端的组合的第二级输出端；
输出阻抗匹配电路，具有至少两种阻抗匹配状态，所述输出阻抗匹配电路具有与第二级输出端连接的输入端、控制端口以及用于连接负载的输出端；和
状态决定电路，连接到所述第一级的控制端口，用于将所述第一级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述第二级的控制端口，用于将所述第二级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述输出阻抗匹配电路的控制端口，用于将所述输出阻抗匹配电路选择性地配置在至少两种阻抗匹配状态中的一种。
2.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述状态决定电路选择性地配置所述第一级、所述第二级和所述输出阻抗匹配电路，使得所述放大器在输出功率级在第一范围内时运行在第一功率级，而在输出功率级在第二范围内时运行在第二功率级。
3.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述状态决定电路通过选择性地启动所述第二功率装置来选择性地配置所述第一级，当所述第一和第二功率装置被启动时所述第一级处在该至少两种功率状态中的第一状态，而当所述第一功率装置被启动而所述第二功率装置不被启动时所述第一级处在该至少两种功率状态中的第二状态；以及
其中，所述状态决定电路通过选择性地启动所述第四功率装置选择性地配置所述第二级，当所述第三和第四功率装置被启动时所述第二级处在该至少两种功率状态的第一状态，而当所述第三功率装置被启动而所述第四功率装置不被启动时所述第二级处在该至少两种功率状态的第二状态。
4.根据权利要求3所述的放大器，其中：
所述第一级的所述至少两种功率状态包括所述第一级的该至少两种功率状态中的所述第一和第二状态；
所述第二级的所述至少两种功率状态包括所述第二级的该至少两种功率状态中的所述第一和第二状态；
当所述第一和第二级处在它们的至少两种功率状态中的所述第一状态时，所述放大器处在第一功率级，当所述第一和第二级处在它们的至少两种功率状态中的所述第二状态时，所述放大器处在第二功率级。
5.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述第一、第二、第三和第四功率装置是晶体管。
6.根据权利要求1所述的放大器，还包括级间阻抗匹配电路，其连接在所述第一级的输出端和所述第二级的输入端之间。
7.根据权利要求1所述的放大器，还包括输入级阻抗匹配电路，其连接到所述第一级的输入端，所述信号正在通过所述输入级阻抗匹配电路被接收。
8.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述输出阻抗匹配电路包括：
第一传输线，具有连接到所述第二级的输出端的第一端，并且还具有第二端；
第二传输线，具有连接到所述第二级的输出端的第一端，并且还具有第二端；和
二极管，其具有连接到所述第一传输线的第二端的正极，以及连接到所述第二传输线的第二端的负极。
9.根据权利要求1所述的放大器，其中，所述输出阻抗匹配电路包括：
传输线，具有连接到所述第二级的输出端的第一端，并且还具有第二端；
电容器，具有连接到地的第一端，并且还具有第二端；
二极管，具有连接到所述传输线的第二端的正极，以及连接到所述电容器的第二端的负极。
10.一种包括放大器的无线设备，所述无线设备能够建立与基站的通信，所述放大器包括：
具有至少两种功率状态的第一级，包括第一功率装置和与所述第一功率装置并联的第二功率装置，所述第一级具有用于接收数据信号的输入端、控制端口和输出端；
具有至少两种功率状态的第二级，包括第三功率装置和与所述第三功率装置并联的第四功率装置，所述第三功率装置和所述第四功率装置都具有一输出端，所述第二级具有连接到所述第一级的输出端的输入端、控制端口以及包括所述第三功率装置和所述第四功率装置的所述输出端的组合的第二级输出端，所述第二级输出端能够传送由所述第一和第二级放大的所述信号；
输出电路，具有至少两种阻抗匹配状态，所述输出电路具有与第二级输出端连接的输入端、控制端口以及用于连接负载的输出端；和
状态决定电路，连接到所述第一级的控制端口，用于将所述第一级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述第二级的控制端口，用于将所述第二级选择性地配置在至少两种功率状态中的一种，该状态决定电路还连接到所述输出电路的控制端口，用于将所述输出电路选择性地配置在至少两种阻抗匹配状态中的一种。
11.根据权利要求10所述的无线设备，其中，当所述状态决定电路将所述第一级配置在该至少两种功率状态的第一状态，将所述第二级配置在至少两种功率状态的第二状态，而将所述输出电路配置在该至少两种阻抗匹配状态的第一状态时，所述放大器在第一功率效率级运行；以及
其中，当所述状态决定电路将所述第一级配置在该至少两种功率状态的第二状态，将所述第二级配置在该至少两种功率状态的第二状态，将所述输出电路配置在至少两种阻抗匹配状态的第二状态时，所述放大器在第二功率效率级运行。
12.根据权利要求11所述的无线设备，其中，所述状态决定电路根据由基站产生的信号强度指示符信号选择性地配置所述第一级、所述第二级和所述输出电路。
13.根据权利要求11所述的无线设备，其中，
所述状态决定电路通过选择性地启动所述第二功率装置选择性地配置所述第一级，当所述第一和第二功率装置被启动时所述第一级处于该至少两种功率状态的一种，而当所述第一功率装置被启动而所述第二功率装置不被启动时所述第一级处于该至少两种功率状态的另一状态；以及
其中，所述状态决定电路通过选择性地启动所述第四功率装置选择性地配置所述第二级，当所述第三和第四功率装置被启动时，所述第二级处于该至少两种功率状态的一种，而当所述第三功率装置被启动而所述第四功率装置不被启动时，所述第二级处于该至少两种功率状态的另一状态。
14.一种放大从信号源传送到负载的信号的方法，所述方法包括步骤：
决定放大器的输出功率级；
根据所述决定的输出功率级将放大器的第一级放大器配置在至少两种状态的一种，所述第一级放大器放大所述信号；
根据所述决定的输出功率级将放大器的第二级放大器配置在至少两种状态的一种，所述第二级放大器放大由所述第一级放大器放大的所述信号，以及
根据所述决定的级，将输出匹配电路配置在至少两种阻抗状态的一种，所述输出匹配电路匹配所述第二级放大器的阻抗和负载的阻抗。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，配置所述第一级放大器的所述步骤包括步骤：
当所述功率级在第一输出功率范围内时，启动所述第一级放大器的第一功率装置，所述第一级放大器至少包括所述第一功率装置和被启动的第二功率装置，使得所述第一功率装置和所述第二功率装置都被启动；以及
当所述功率级在第二输出功率范围内时禁用所述第一功率装置，使得只有所述第二功率装置被启动。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，配置所述第二级放大器的所述步骤包括步骤：
当所述功率级在所述第一输出功率范围内时，启动所述第二级放大器的第三功率装置，所述第二级放大器至少包括所述第三功率装置和被启动的第四功率装置，使得所述第三功率装置和所述第四功率装置都被启动；以及
当所述功率级在所述第二输出功率范围内时，禁用所述第三功率装置，使得只有所述第四功率装置被启动。
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