CN209419611U - 放大电路、近场通信控制器和近场通信收发器电路 - Google Patents

放大电路、近场通信控制器和近场通信收发器电路 Download PDF

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Abstract

本公开的实施例涉及放大电路、近场通信控制器和近场通信收发器电路。一种放大电路，包括：包括N个第一放大器的第一组放大器，被耦合到N个第一放大器的每个输出的第一端子，以及包括N个第二放大器的第二组放大器。N个第一放大器中的每个第一放大器和N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出。第二组放大器被划分成放大器的第一子组件和放大器的第二子组件。第一子组件包括第二组中的M个第二放大器，并且第二子组件包括第二组中的N‑M个剩余的第二放大器。放大电路还包括第二端子和第三端子。第二端子被耦合到M个第二放大器的每个输出，并且第三端子被耦合到N‑M个第二剩余的放大器的每个输出。

Description

放大电路、近场通信控制器和近场通信收发器电路
技术领域
本公开一般涉及集成近场通信电路(NFC)的电子设备。
背景技术
近场通信系统越来越普遍，并且可以在许多应用中被找到。
这种系统使用由设备(终端或读取器)发射的射频电磁场与另一设备(卡)通信。
根据应用，NFC设备仅以卡模式通信，或者同一NFC设备可以以卡模式或者以读取器模式操作(例如，在两个蜂窝电话之间的近场通信的情况下)。
当其以读取器模式操作时，设备生成射频电磁场，该射频电磁场旨在由在其范围内存在的设备(以卡模式操作的)检测到。
当其以卡模式操作时，NFC设备检测由以读取器模式操作的设备生成的射频电磁场。某些设备(本质上所谓的无源负载调制设备)从由读取器(使设备在其范围内)辐射的场中对设备操作所需的功率进行采样，并且对终端的场进行逆向调制。其他设备(具有有源负载调制)具有它们自己的电源，以便能够以同步的方式传送信号以响应读取器。
实用新型内容
在第一方面，提供了一种放大电路，其包括：第一组放大器，其包括N个第一放大器，N个第一放大器中的每个第一放大器包括输出；第一端子，其被耦合到N个第一放大器的每个输出；第二组放大器，其包括N个第二放大器，N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出，其中第二组放大器被划分成：放大器的第一子组件，第一子组件包括第二组中的M个第二放大器，以及放大器的第二子组件，第二子组件包括第二组中的剩余的N-M个第二放大器；第二端子，其被耦合到M个第二放大器的每个输出；以及第三端子，其被耦合到剩余的N-M个第二放大器的每个输出。
根据一个实施例，N个第一放大器与N个第二放大器相同。
根据一个实施例，N个第一放大器中的每个第一放大器包括供应的功率；N个第一放大器中的每个第一放大器的所供应的功率与剩余的N个第一放大器的每个供应的功率不同；N个第二放大器中的每个第二放大器供应功率；并且N个第二放大器中的每个第二放大器的所供应的功率与剩余的N个第二放大器的每个供应的功率不同。
根据一个实施例，第一子组件包括第一供应的功率；并且第二子组件包括第二供应的功率，第二供应的功率与第一供应的功率不同。
根据一个实施例，放大电路还包括：输入电路，其包括：第一输出，其被耦合到第一组放大器的N个第一放大器中的每个第一放大器，第二输出，其被耦合到第二组放大器的M个第二放大器中的每个第二放大器，以及第三输出，其被耦合到第二组放大器的N-M个第二放大器中的每个第二放大器；其中输入电路被配置为：使用第一输出来同时控制第一组放大器；使用第二输出和第三输出来同时控制第二组放大器；以及使用第一输出和第二输出来同时控制第一组放大器和放大器的第一子组件，而使用第三输出来分离地控制放大器的第二子组件。
根据一个实施例，第一组放大器中的每个放大器是D类放大器，并且其中第二组放大器中的每个放大器是D类放大器。
在第二方面，提供了一种近场通信控制器，其包括在第一方面所述的放大电路。
根据一个实施例，近场通信控制器还包括：第一控制器输出，其被耦合到第一端子；以及第二控制器输出，其被耦合到第二端子和第三端子两者，其中由第一控制器输出供应的第一功率与由第二控制器输出供应的第二功率的比率约为1。
根据一个实施例，近场通信控制器还包括：第一控制器输出，其被耦合到第一端子和第二端子两者；以及第二控制器输出，其被耦合到第三端子，其中由第一控制器输出供应的第一功率与由第二控制器输出供应的第二功率的比率与1不同。
在第三方面，提供了一种近场通信收发器电路，其包括在第二方面所述的近场通信控制器。
在第四方面，提供了一种放大电路，其包括：第一端子；第二端子；第三端子；第一组放大器，第一组中的放大器的输出被互连到第一端子，第一组放大器中的每个放大器所包括的供应的功率与第一组放大器中的剩余的放大器的每个供应的功率不同，其中第一组中的放大器是能够一起控制的；并且第二组放大器，其中第一组和第二组具有相同数目的放大器，第二组中的放大器的输出被分布到两个子组件中，两个子组件分别被互连到第二端子和第三端子，其中第一组放大器中的每个放大器所包括的供应的功率与第一组放大器中的剩余的放大器的每个供应的功率不同。
根据一个实施例，N个第一放大器与N个第二放大器相同。
根据一个实施例，第二组中的放大器是能够一起控制的。
根据一个实施例，第二组中的放大器是能够分离控制的。
根据一个实施例，第二组中的放大器中的一些放大器与第一组放大器中的放大器一起被控制。
在第五方面，提供了一种近场通信收发器电路，其包括：第一阻抗匹配电路，其被配置成被耦合到第一天线，第一天线包括第一非差分输入和第一接地端子，第一接地端子被耦合到接地节点；第二阻抗匹配电路，其被配置成被耦合到第二天线，第二天线包括第二非差分输入和第二接地端子，第二接地端子被耦合到接地节点；第一组放大器，其包括N个第一放大器，N个第一放大器中的每个第一放大器包括输出；第一端子，其被耦合到N个第一放大器的每个输出，第一端子被配置成被耦合到第一天线的第一非差分输入；第二组放大器，其包括N个第二放大器，N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出，其中第二组放大器被划分成放大器的第一子组件和放大器的第二子组件，第一子组件包括第二组中的M个第二放大器，第二子组件包括第二组中的剩余的N-M个第二放大器；第二端子，其被耦合到M个第二放大器的每个输出，第二端子被配置成被耦合到第一天线的第一非差分输入和第二天线的第二非差分输入；以及第三端子，其被耦合到剩余的N-M个第二放大器的每个输出，第三端子被配置成被耦合到第二天线的第二非差分输入。
根据一个实施例，近场通信收发器电路还包括第一天线和第二天线，其中第一阻抗匹配电路被耦合到第一天线，并且第二阻抗匹配电路被耦合到第二天线。
根据一个实施例，第二端子和第三端子被连接。
根据一个实施例，在第一非差分输入处供应的第一功率与在第二非差分输入处供应的第二功率的比率与1不同。
根据一个实施例，N个第一放大器与N个第二放大器相同。
根据一个实施例，N个第一放大器中的每个第一放大器包括供应的功率；N个第一放大器中的每个第一放大器的所供应的功率与剩余的N个第一放大器的每个供应的功率不同；N个第二放大器中的每个第二放大器供应功率；并且N个第二放大器中的每个第二放大器的所供应的功率与剩余的N个第二放大器的每个供应的功率不同。
在结合附图的特定实施例的以下非限制性描述中将详细讨论前述和其他特征和优点。
附图说明
图1是将被描述的实施例适用的类型的近场通信系统的一个示例的、以块的形式的非常简化的表示；
图2以块的形式非常示意性地示出了NFC控制器的一个实施例；
图3以块的形式非常示意性地示出了放大电路的一个实施例；
图4以块的形式非常示意性地示出了在包括分别专用于读取器模式和卡模式的两个天线的设备中的NFC控制器的耦合的一个示例；
图5以块的形式非常示意性地示出了在具有差分天线的设备中的NFC控制器的耦合的一个示例；以及
图6示出了包括多个基本放大器的放大电路的一个实施例。
具体实施方式
根据本实用新型的一个实施例，放大电路包括：包括N个第一放大器的第一组放大器；被耦合到N个第一放大器的每个输出的第一端子；以及包括N个第二放大器的第二组放大器。N个第一放大器中的每个第一放大器和N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出。第二组放大器被划分成放大器的第一子组件和放大器的第二子组件。第一子组件包括第二组中的M个第二放大器，并且第二子组件包括第二组中的N-M个剩余的第二放大器。放大电路还包括第二端子和第三端子。第二端子被耦合到M个第二放大器的每个输出，并且第三端子被耦合到N-M个剩余的第二放大器的每个输出。
根据本实用新型的另一实施例，NFC控制器包括至少一个放大电路，该至少一个放大电路包括：包括N个第一放大器的第一组放大器；被耦合到N个第一放大器的每个输出的第一端子；以及包括N个第二放大器的第二组放大器。N个第一放大器中的每个第一放大器和N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出。第二组放大器被划分成放大器的第一子组件和放大器的第二子组件。第一子组件包括第二组中的M个第二放大器，并且第二子组件包括第二组中的N-M个剩余的第二放大器。放大电路还包括第二端子和第三端子。第二端子被耦合到M个第二放大器的每个输出，并且第三端子被耦合到N-M个剩余的第二放大器的每个输出。
根据本实用新型的又一实施例，NFC收发器电路包括控制器，控制器包括至少一个放大电路，至少一个放大电路包括：包括N个第一放大器的第一组放大器；被耦合到N个第一放大器的每个输出的第一端子；以及包括N个第二放大器的第二组放大器。N个第一放大器中的每个第一放大器和N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出。第二组放大器被划分成放大器的第一子组件和放大器的第二子组件。第一子组件包括第二组中的M个第二放大器，并且第二子组件包括第二组中的N-M个剩余的第二放大器。放大电路还包括第二端子和第三端子。第二端子被耦合到M个第二放大器的每个输出，并且第三端子被耦合到N-M个剩余的第二放大器的每个输出。
在不同附图中，相同的元件已经利用相同的附图标记来指定。特别地，不同实施例的共同的结构和/或功能元件可以利用相同的附图标记来指定，并且可以具有相同的结构、尺寸和材料特性。
为清楚起见，仅示出了并且详细描述了对理解所描述的实施例有用的那些步骤和元件。特别地，没有详细描述射频信号的生成及其解译(interpretation)，所描述的实施例与这些信号的生成和解译的常用技术兼容。
在整个本公开中，术语“连接”被用来指定电路元件之间的直接电连接，而术语“耦合”被用来指定电路元件之间的电连接，该电连接可以是直接的，或者可以是经由一个或多个中间元件的。除非另有说明，否则当使用术语“耦合”时，可以通过直接连接来实现连接。
术语“近似”、“大约”和“约”在本文中被用来指定所讨论的值的正或负10％的公差，优选地正或负5％的公差。
本公开特别地针对有源调制NFC控制器。配备有这种控制器的NFC设备包括一个或多个天线。
本公开的实施例针对有源调制NFC控制器。配备有这种控制器的NFC设备包括一个或多个天线。
本实用新型的各种实施例可以克服常用的NFC设备的全部或部分缺点。
实施例提供了被适配于两个天线的NFC控制器。
实施例提供了被适配于能够以卡模式和读取器模式操作的NFC设备的解决方案。
实施例提供了一种包括两组相同数目的放大器的放大电路。第一组的放大器输出被互连到第一端子，并且第二组的放大器输出被分布在两个子组件中，该两个子组件分别被互连到第二端子和第三端子。
根据实施例，每组放大器是相同的。
根据实施例，相同的组中的放大器具有不同的功率。
根据实施例，第二组中的放大器的两个子组件具有不同的功率。
根据实施例，第一组中的放大器是能够一起控制的，第二组中的两个子组件中的放大器是能够一起控制的或者是能够分离控制的。然后子组件中的一个放大器可以与第一组放大器一起被控制。
根据实施例，每个放大器是D类放大器。
实施例提供了一种包括至少一个放大电路的NFC控制器。
根据实施例，控制器包括两个输出，其中如果放大电路的第二端子和第三端子被互连，则由两个输出供应的相应的功率之间的比率为1，并且如果放大电路的第一端子和第二端子被互连，则该比率与1不同。
实施例提供了一种包括控制器的NFC收发器电路。
根据实施例，NFC收发器电路包括阻抗匹配电路和具有差分输入的天线。
根据实施例，放大电路的第二端子和第三端子被互连。
根据实施例，NFC收发器电路包括两个阻抗匹配电路和两个天线，每个天线具有非差分输入和被耦合到接地的端子。
根据实施例，放大电路的第一端子和第二端子被互连。
实施例提供了一种包括至少一个NFC收发器电路的NFC设备。
在结合附图的具体实施例的以下非限制性描述中将更详细地讨论前述和其他特征和优点。
图1是将被描述的实施例适用的类型的近场通信系统的一个示例的、以块的形式的非常简化的表示。
尽管假设两个类似的电子设备(例如，两个蜂窝电话)的情况，但是将描述的所有情况更一般地应用于其中应答器(transponder)检测由读取器或终端辐射的电磁场的任何系统。为了简化，将参考NFC设备来指定集成近场通信电路的电子设备。
两个NFC设备1(DEV1)和2(DEV2)能够通过近场电磁耦合进行通信。根据应用，对于通信，设备中的一个设备以所谓的读取器模式操作而另一设备以所谓的卡模式操作，或者两个设备以对等模式(P2P)进行通信。每个设备包括各种电子电路以用于生成借助于一个或多个天线传送的射频信号。由设备中的一个设备生成的射频场由另一设备检测，该另一设备位于其范围内并且还包括一个或多个天线。
下文将参考有源负载调制设备，即，以读取器模式和卡模式传送射频信号。然而，应当注意的是，在读取器模式中，每个设备1或2还可以与无源负载调制卡(电阻性逆向调制或电容性逆向调制)通信。
NFC设备包括一个或多个振荡电路，每个振荡电路由天线(电感性元件)和电容性元件形成以检测或发射电磁场。在读取器或终端模式中，(多个)振荡电路通过由设备的电子电路(NFC控制器)生成的射频信号进行激励，以生成场并且根据要被传送的信息来调制场。在卡模式中，NFC控制器从其检测到的并且源自读取器的电磁场中提取载波频率(通常13.56MHz)和由读取器传送的数据，并且通过传送与读取器的信号同步的信号以及通过以子载波的速率调制信号来以同步的方式向该读取器传送处于有源负载调制中的数据。
以集成电路的形式制作NFC控制器，该集成电路以差分模式生成射频信号并且能够接收差分射频信号。
在振荡电路方面，这通常需要根据设备的架构在NFC控制器和(多个)天线之间插入各种电路。特别地，如果某些设备使用被差分信号攻击的单个天线，则其他设备使用框架天线或非差分(单端)天线。在该后一种情况下，有时期望根据操作模式(卡或读取器)使用不同的天线，以能够根据相关模式来优化所使用的天线的尺寸。更具体地，功率需求在卡模式和读取器模式中通常是不同的。在卡模式中，具有相对较小尺寸的天线(与在读取器模式中所使用的天线相比)是足够的，因为当在卡模式中发生传输时，这意味着天线处于读取器的场中并且因此功率需求较低。然而，在读取器模式中，通常期望更大的范围，这产生了对更大天线的需求和更高功率需求(以便还能够远程供应无源负载调制卡)。通常，在配备有NFC控制器的移动电话的情况下，对于卡模式，在用于GSM通信的电话中所使用的类型的具有(相对)较小尺寸的天线是足够的。然而，对于需要更大的天线的读取器模式，这种天线是不足的。对还被用于电话通信的天线进行重新使用具有不需要附加的天线的优点。
因此，除了阻抗匹配电路之外，经常需要在NFC控制器和(多个)天线之间插入各种平衡-不平衡转换器(balun)、分路器、开关等，因为它们至少部分地由分立部件形成，因此它们体积巨大。
所描述的实施例提供了与不同的振荡电路架构兼容的NFC控制器的新颖方法，而无需使用平衡-不平衡转换器或天线分路器和开关。
更特别地，本实用新型的各种实施例提供了一种NFC控制器，其能够被组装在以读取器模式和卡模式使用相同的差分天线(在传送模式中被差分信号攻击，并且在接收模式中接收差分信号)的设备中，或者能够被组装在使用两个不同的天线的设备中，其中一个天线用于卡模式，并且另一个天线用于读取器模式(每个天线在传送模式中被非差分信号攻击，并且在接收模式中接收非差分信号)。
图2以块的形式非常示意性地示出了NFC控制器3(NFCC)的一个实施例。
控制器3包括各种数字处理电路32(核)，其旨在接收源自设备的其他电路的要被传送的信息，并且向这些其他电路传送源自其他设备的信息。控制器3包括两个输入端子RFI1和RFI2以及两个输出端子RFO1和RFO2，旨在根据其被组装所在的设备来被耦合到(多个)天线。端子RFI1和端子RFI2被耦合到接收电路34，接收电路34除了包括将所接收的信号放大的电路之外，还包括所接收的信号的解调器。电路34将一个或多个经解调的信号Rx供应给数字核32。端子RFO1和端子RFO2从传送电路4接收射频信号，传送电路4根据其从数字核32接收的数据Tx来调制射频载波f。电路4包括将待传送的信号放大的放大器(驱动器)。为简化起见，图2中未示出控制器3的其他常用的电路和不同电路的供电信号。
在读取器模式中，端子RFO1和端子RFO2将功率和数据传送到处于卡模式的设备。该设备可以是有源负载调制设备或无源负载调制设备。端子RFI1和端子RFI2接收源自处于卡模式的设备的数据。
在卡模式中，端子RFI1和端子RFI2使得能够恢复读取器的载波的时钟及其传送的数据。端子RFO1和端子RFO2使得能够通过有源负载调制从卡到读卡器方向传送数据。
控制器3可以被组装在设备中，其中两个端子RFO1和RFO2被耦合到要被差分信号(信号相位相反)攻击的天线，或者被耦合到被非差分信号攻击的两个天线。
为此目的，提供了电路4的放大器以及它们耦合到端子RFO1和端子RFO2的特定结构。
图3以块的形式非常示意性地示出了放大电路4及其耦合到端子RFO1和端子RFO2的一个实施例。
其被设置为以两组A和B的形式来制造传输放大电路4，每组分别包括相同数目的N个(至少两个)基本放大器A(i)、B(i)(i在从1到N的范围内)。优选地，每组的N个基本放大器是不同的，即，一组的N个放大器各自具有不同的电阻，并且因此每个供应不同的功率。优选地，提供二进制加权，即，排序i的放大器的电阻表示排序i-1的放大器的电阻的两倍，并且是排序i+1的放大器的电阻的一半。换句话说，放大器的排序i越低，它对传输中的重要的功率的贡献就越大。
其进一步被设置为根据控制器3是被连接到具有差分天线的系统还是被连接到具有两个单端天线的系统来不同地互连放大器输出。
对于到差分天线的连接，期望天线的每个端子从端子RFO1和端子RFO2接收相同的功率，实际上，信号具有相同的振幅但是相反的相位。相应地，被耦合到每个天线的基本放大器的数目必须相同，并且每个组必须包括基本功率的相同的分布。由此，使用偶数总数2N个放大器，并且组A和组B在它们包括的不同的基本放大器的加权分布方面是相同的。在图3的示例中，数目N也是偶数，但是作为变型，它可以是奇数。
组A的N个放大器A(i)的输出被互连到焊盘PAD1。另外，组B的N个放大器B(i)的输出被互连在子组件中。在图3的示例中，提供了按照分成两半的互连(N是偶数)，但是在两个子组件之间的放大器的分布可以是不同的。然而，每个子组件包括连续排序的放大器，使得子组件聚集组中最强的放大器，而另一子组件聚集组中最弱的放大器。
假设图3的分成两半中的分布，放大器B(1)至B(N/2)的输出被互连到焊盘PAD2，并且放大器B(N/2+1)至B(N)的输出被互连到焊盘PAD3。
这种配置使得能够使用传送(或放大)电路4，以或者用于其中端子RFO1和端子RFO2被耦合到从电路4的放大器接收差分信号的天线(差分)的两个端子的组件，或者用于其中端子RFO1和端子RFO2被耦合到不同的单端天线或框架天线的端子(使其另一端子被耦合(优选地被连接)到接地)的组件。在组装集成电路以形成控制器3和集成电路4时，将焊盘PAD1和PAD3分别焊接到端子RFO1和端子RFO2，并且将PAD2焊接到端子RFO1或焊接到端子RFO2就足够了。因此，放大器或者以提供不同的放大增益的端子RFO1和端子RFO2操作，或者与在两个端子RFO1和RFO2上提供相同的放大增益(比率1)的端子操作。
更具体地，对于具有差分天线的组件，焊盘PAD1被焊接到端子RFO1，并且焊盘PAD2和PAD3被焊接到端子RFO2。因此，每个端子接收相同的功率。
然而，对于具有两个不同的单端天线的组件(例如，电话的GSM天线和在电话背侧上的较大的天线)，焊盘PAD1和PAD2可以被连接到端子RFO1，并且焊盘PAD3可以被连接到端子RFO2。因此，旨在用于卡模式的相对较小尺寸的天线(其仅需要接收相对较小的功率以用于有源负载调制传输)由组B中的最弱放大器供电，而旨在用于读取器模式的另一较大的天线(需要更强的功率)不仅使用组A中的所有放大器，而且还使用组B中的最强的放大器。
放大器A(i)和B(i)的输入通常由源自电路4的输入级42(输入级)的信号单独控制，输入级42接收要被传送的信号Tx和载波f。然而，在图3的示例中，这里还可以被设置为将放大器A(i)的所有输入互连，并且按照分成两半将放大器B(i)的输入互连(放大器B(1)至B(N/2)的输入被互连，并且放大器B(N/2+1)至B(N)的输入被互连)。在这种情况下，输入级42集成选择器，选择器将放大器B(1)至B(N/2)的输入或者与组A中的放大器A(i)的输入互连，或者与放大器B(N/2+1)至B(N)的输入互连。
这相当于使2N个放大器的一半放大器能够一起控制，剩余的放大器或者能够一起控制，或者通过子组件能够分离控制，然后子组件中的一个子组件与放大器的一半(前半部分)放大器一起被控制。
在子组件中的组B中的放大器的分布不同(不是分成两半)的情况下，输入的互连当然应当与输出的互连一致。
因此，根据其中组装有NFC控制器3的设备中所提供的天线结构，足以按照适合的方式将焊盘PAD1、PAD2和PAD3连接到端子RFO1和端子RFO2(根据情况，表示控制器3和(多个)天线之间的一个阻抗匹配电路或者两个阻抗匹配电路的输入端子)。
在每个组A或组B中从一个放大器到下一个放大器的电阻比率(或功率比率)的选择可以以不同的方式来执行，并且取决于应用中所需的功率。
例如，可以从以一种模式以及以具有不同的可能的天线尺寸的另一种模式执行的模拟来获得分布。
根据另一示例，使用以差分模式和以非差分模式的操作的等效模型来确定基本放大器的电阻的影响。
根据又一示例，可以认为在第一阶，在具有差分组件的天线中的电流Irms(组A在天线的输入上，并且组B在天线的另一输入上)可以被写为：
其中VDD_RF表示放大器的供电电压，RRFO1表示被耦合到端子RFO1的放大器的等效串联电阻，RRFO2表示被耦合到端子RFO2的放大器的等效串联电阻，并且RLOAD表示被连接到端子RFO1和端子RFO2的电路(匹配网络和天线)的等效电阻。
被供应给负载(并且因此被供应给天线)的功率Pload可以被写为：
类似地，可以认为，在第一阶，在具有非差分组件的单端天线中的电流Irms1和Irms2(在端子RFO1上的组A和组B的一部分以及在端子RFO2上的组B的剩余部分)可以被写为：
以及
被供应给天线的功率Pload1和Pload2可以被写为：
以及
因此，基于这些公式并且考虑相同的组中的不同放大器之间的电阻比率，可以将组B中的放大器分布到被适配于非差分模式的两个子组件中。对于差分模式，利用两个组A和B相同的事实，保持组A在一个路径上并且组B在另一路径上的分布。
作为具体实施例，在图3中所示类型的结构由组A和组B形成，每组具有8个放大器(N＝8)，每个放大器或放大段具有在前放大器的串联电阻的两倍的串联电阻(二进制加权)。在其中电阻具有1.4欧姆、2.8欧姆、5.4欧姆、11欧姆、21欧姆、41欧姆、82欧姆和162欧姆的相应的近似值，组的所有放大器被使用的情况下，可以认为该组的等效电阻近似等于最小电阻的一半，或近似0.7欧姆。现在，在非差分组件中的卡模式中，不需要这种功率。
因此，可以减少被分配给卡模式(即，被耦合到端子RFO2)的放大器的数目。例如，然后仅使用放大器B(i)的一半，即提供最低增益的那些放大器(放大器B(N/2+1)至B(N)，图4)。因此，最强放大器(B(1)至B(N/2))可以通过被耦合到端子RFO1而被分配给读取器模式，这进一步降低了串联电阻。利用上述数值示例，路径RFO1的等效电阻近似为11欧姆(放大器B(5)的串联电阻的一半)，而由于放大器B(1)的贡献，路径RFO2的等效电阻近似为0.4欧姆。
当然，其他的分布是可能的。
另外，尽管已经描述了具有二进制加权的基本放大器的分布(从一个放大器到下一个放大器，增益近似加倍)，但是可以提供其他分布，甚至是彼此全部相同的基本放大器。在该情况下，非差分模式下读取器模式和卡模式之间的串联电阻差异不那么显著。
图4以块的形式非常示意性地示出了在具有分别专用于读取器模式和卡模式的两个天线LR和LC的设备中的NFC控制器3的耦合的一个示例。
每个天线LR、LC与将其耦合到控制器3的阻抗匹配电路6R、6C(MC)相关联。更具体地，天线LR的第一端子61R通过阻抗匹配电路6R被耦合到端子RFI1和RFO1，天线LR的第二端子63R被耦合(优选地被连接)到接地M。天线LC的第一端子61C通过阻抗匹配电路6C被耦合到端子RFO2和RFI2，天线LC的第二端子63C被耦合(优选地被连接)到接地M。图4示出了图3的示例，其中按照分成两半将组B划分成两个子组件，最强的基本放大器被耦合到端子RFO1。因此，端子RFO1被耦合(优选地被连接)到控制器3的端子或焊盘PAD1和PAD2，而端子RFO2被耦合(优选地被连接)到控制器3的端子或焊盘PAD3。
图4还图示了阻抗匹配电路6R和6C(MC)的示例，突出显示了它们的类似的结构。这仅是以虚线图示的一个示例，并且任何阻抗匹配电路可以是合适的。每个电路6R、6C包括在对应天线上并联的电容器Cp，即，分别被耦合(优选地被连接)到端子61R(相应地61C)以及63R(相应地63C)。端子61R和63R(相应地61C和63C)各自通过电容器Cs被耦合到公共节点65R(相应地65C)。节点65R(相应地65C)通过电感性元件Ls被耦合到端子RFO1(相应地RFO2)，并且通过电阻性元件Rs被耦合到端子RFI1(相应地RFI2)。阻抗匹配电路的操作本身是常用的。
图5以块的形式示意性地示出了在具有差分天线L的设备中的NFC控制器3的耦合的一个示例。
天线L与将其耦合到控制器3的阻抗匹配电路6(MC)相关联。更具体地，天线L的第一端子61通过电路6被耦合到端子RFI1和RFO1，并且天线L的第二端子63通过电路6被耦合到端子RFO2和RFI2。为了使在传送模式(比率1)中的每个差分路径上的信号放大功率相同，端子RFO1被耦合(优选地被连接)到控制器3的端子或焊盘PAD1，而端子RFO2被耦合(优选地被连接)到控制器3的端子或者焊盘PAD2和PAD3。
图5还图示了匹配电路6(MC)的一个示例，突出显示了在每个差分路径上的其类似的结构。这仅是以虚线图示的一个示例，并且任何阻抗匹配电路可以是合适的。电路6包括在天线L上并联的电容器Cp，即，被耦合(优选地被连接)到端子61和端子63。端子61和端子63各自通过电容器Cs分别被耦合到节点651、652。每个节点651、652通过电感性元件LS分别被耦合到端子RFO1、RFO2，并且通过电阻性元件Rs分别被耦合到端子RFI1、RFI2。另外，节点651和节点652各自通过电容器Cemi被耦合到接地M。阻抗匹配电路的操作本身在这里也是常用的。
在NFC控制器的制造时(例如，在封装期间)执行焊盘PAD1、PAD2和PAD3与端子RFO1和端子RFO2的连接。实际上，根据控制器3旨在用于的NFC设备，此时已经知道其旨在以差分模式还是非差分模式操作。作为变型，在NFC设备的电路的组装期间执行该连接。然而，这种连接是确定的，并且因此通过焊接来执行。实际上，目的之一是减少体积，并且因此避免开关。
图6示出了包括多个基本放大器的放大电路的一个实施例。
图6示出了能够形成图3的基本放大器的组A或组B的放大器8的一个示例。在该示例中，假设D类放大器，其中每个基本放大器(i)(i在从1到N的范围内)包括两个MOS晶体管Mp(i)和Mn(i)，该两个MOS晶体管Mp(i)和Mn(i)在施加以接地M(端子84)为基准的正电压Vdd的两个端子82和84之间串联。所有的基本放大器(i)在端子82和端子84之间并联。每个基本放大器(i)的每个晶体管的栅极被互连到控制端子Ctrl(i)，其被耦合到输入级(42，图3)。每个基本放大器(i)的晶体管Mp(i)和Mn(i)的结点被耦合(优选地被连接)到与它所属于的组A或组B中的半组相对应的输出焊盘PAD。因此，形成与以差分模式或以非差分模式的组件兼容的放大电路4特别简单。
所描述的实施例的优点在于它们使得能够在不需要模式切换变压器或天线开关的情况下，提供关于NFC控制器与(多个)天线的耦合与两种不同类型的操作兼容的NFC控制器。
所描述的实施例的优点在于它们因此使得能够减小NFC设备的传输电路的体积。
已经描述了各种实施例。本领域技术人员将想到各种修改。特别地，阻抗匹配电路的尺寸和NFC控制器的放大器的尺寸取决于应用。另外，通过使用上文给出的功能指示，已经被描述的实施例的实际实施方式在本领域技术人员的能力范围内。
这些更改、修改和改进旨在成为本公开的一部分，并且旨在落入本文所描述的本实用新型的实施例的范围内。相应地，前面的描述仅是以示例的方式，而不旨在进行限制。本说明书仅限于如随附的权利要求及其等同物中所限定的那样被限制。

Claims (21)

1.一种放大电路，其特征在于，包括：
第一组放大器，其包括N个第一放大器，所述N个第一放大器中的每个第一放大器包括输出；
第一端子，其被耦合到所述N个第一放大器的每个输出；
第二组放大器，其包括N个第二放大器，所述N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出，其中所述第二组放大器被划分成：
放大器的第一子组件，所述第一子组件包括所述第二组中的M个第二放大器，以及
放大器的第二子组件，所述第二子组件包括所述第二组中的剩余的N-M个第二放大器；
第二端子，其被耦合到所述M个第二放大器的每个输出；以及
第三端子，其被耦合到剩余的所述N-M个第二放大器的每个输出。
2.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述N个第一放大器与所述N个第二放大器相同。
3.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于：
所述N个第一放大器中的每个第一放大器包括供应的功率；
所述N个第一放大器中的每个第一放大器的所供应的功率与剩余的N个第一放大器的每个供应的功率不同；
所述N个第二放大器中的每个第二放大器供应功率；并且
所述N个第二放大器中的每个第二放大器的所供应的功率与剩余的N个第二放大器的每个供应的功率不同。
4.根据权利要求3所述的放大电路，其特征在于：
所述第一子组件包括第一供应的功率；并且
所述第二子组件包括第二供应的功率，所述第二供应的功率与所述第一供应的功率不同。
5.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，还包括：
输入电路，其包括：
第一输出，其被耦合到所述第一组放大器的所述N个第一放大器中的每个第一放大器，
第二输出，其被耦合到所述第二组放大器的所述M个第二放大器中的每个第二放大器，以及
第三输出，其被耦合到所述第二组放大器的所述N-M个第二放大器中的每个第二放大器；
其中所述输入电路被配置为：
使用所述第一输出来同时控制所述第一组放大器；
使用所述第二输出和所述第三输出来同时控制所述第二组放大器；以及
使用所述第一输出和所述第二输出来同时控制所述第一组放大器和放大器的所述第一子组件，而使用所述第三输出来分离地控制放大器的所述第二子组件。
6.根据权利要求1所述的放大电路，其特征在于，所述第一组放大器中的每个放大器是D类放大器，并且其中所述第二组放大器中的每个放大器是D类放大器。
7.一种近场通信控制器，其特征在于，包括根据权利要求1所述的放大电路。
8.根据权利要求7所述的近场通信控制器，其特征在于，还包括：
第一控制器输出，其被耦合到所述第一端子；以及
第二控制器输出，其被耦合到所述第二端子和所述第三端子两者，其中由所述第一控制器输出供应的第一功率与由所述第二控制器输出供应的第二功率的比率约为1。
9.根据权利要求7所述的近场通信控制器，其特征在于，还包括：
第一控制器输出，其被耦合到所述第一端子和所述第二端子两者；以及
第二控制器输出，其被耦合到所述第三端子，其中由所述第一控制器输出供应的第一功率与由所述第二控制器输出供应的第二功率的比率与1不同。
10.一种近场通信收发器电路，其特征在于，包括根据权利要求7所述的近场通信控制器。
11.一种放大电路，其特征在于，包括：
第一端子；
第二端子；
第三端子；
第一组放大器，第一组中的放大器的输出被互连到第一端子，所述第一组放大器中的每个放大器所包括的供应的功率与所述第一组放大器中的剩余的放大器的每个供应的功率不同，其中所述第一组中的所述放大器是能够一起控制的；并且
第二组放大器，其中所述第一组和所述第二组具有相同数目的放大器，所述第二组中的放大器的输出被分布到两个子组件中，所述两个子组件分别被互连到所述第二端子和所述第三端子，其中所述第一组放大器中的每个放大器所包括的供应的功率与所述第一组放大器中的剩余的放大器的每个供应的功率不同。
12.根据权利要求11所述的放大电路，其特征在于，所述第一组放大器与所述第二组放大器相同。
13.根据权利要求11所述的放大电路，其特征在于，所述第二组中的所述放大器是能够一起控制的。
14.根据权利要求11所述的放大电路，其特征在于，所述第二组中的所述放大器是能够分离控制的。
15.根据权利要求11所述的放大电路，其特征在于，所述第二组中的所述放大器中的一些放大器与所述第一组放大器中的放大器一起被控制。
16.一种近场通信收发器电路，其特征在于，包括：
第一阻抗匹配电路，其被配置成被耦合到第一天线，所述第一天线包括第一非差分输入和第一接地端子，所述第一接地端子被耦合到接地节点；
第二阻抗匹配电路，其被配置成被耦合到第二天线，所述第二天线包括第二非差分输入和第二接地端子，所述第二接地端子被耦合到所述接地节点；
第一组放大器，其包括N个第一放大器，所述N个第一放大器中的每个第一放大器包括输出；
第一端子，其被耦合到所述N个第一放大器的每个输出，所述第一端子被配置成被耦合到所述第一天线的所述第一非差分输入；
第二组放大器，其包括N个第二放大器，所述N个第二放大器中的每个第二放大器包括输出，其中所述第二组放大器被划分成放大器的第一子组件和放大器的第二子组件，所述第一子组件包括所述第二组中的M个第二放大器，所述第二子组件包括所述第二组中的剩余的N-M个第二放大器；
第二端子，其被耦合到所述M个第二放大器的每个输出，所述第二端子被配置成被耦合到所述第一天线的所述第一非差分输入和所述第二天线的所述第二非差分输入；以及
第三端子，其被耦合到剩余的所述N-M个第二放大器的每个输出，所述第三端子被配置成被耦合到所述第二天线的所述第二非差分输入。
17.根据权利要求16所述的近场通信收发器电路，其特征在于，还包括所述第一天线和所述第二天线，其中所述第一阻抗匹配电路被耦合到所述第一天线，并且所述第二阻抗匹配电路被耦合到第二天线。
18.根据权利要求16所述的近场通信收发器电路，其特征在于，所述第二端子和所述第三端子被连接。
19.根据权利要求16所述的近场通信收发器电路，其特征在于，在所述第一非差分输入处供应的第一功率与在所述第二非差分输入处供应的第二功率的比率与1不同。
20.根据权利要求16所述的近场通信收发器电路，其特征在于，所述N个第一放大器与所述N个第二放大器相同。
21.根据权利要求16所述的近场通信收发器电路，其特征在于：
所述N个第一放大器中的每个第一放大器包括供应的功率；
所述N个第一放大器中的每个第一放大器的所供应的功率与剩余的N个第一放大器的每个供应的功率不同；
所述N个第二放大器中的每个第二放大器供应功率；并且
所述N个第二放大器中的每个第二放大器的所供应的功率与剩余的N个第二放大器的每个供应的功率不同。
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