DE102015218903A1

DE102015218903A1 - Leistungsverstärkungssystem mit einstellbarer Basisschaltungsvorspannung

Info

Publication number: DE102015218903A1
Application number: DE102015218903.1A
Authority: DE
Inventors: Philip John Lehtola; Scott W Coffin
Original assignee: Skyworks Solutions Inc
Current assignee: Skyworks Solutions Inc
Priority date: 2015-02-15
Filing date: 2015-09-30
Publication date: 2016-08-18
Also published as: JP6255371B2; KR20160100795A; US20160241203A1; HK1225867B; US20200099346A1; TWI634737B; KR102354830B1; TW201633698A; CN105897175A; US9698734B2; KR20170069183A; US11545938B2; CN105897175B; US20170302230A1; KR101746572B1; JP2016149748A; US11942902B2; US20230261616A1; US10250202B2

Abstract

Leistungsverstärkungssystem mit einstellbarer Basisschaltungsvorspannung. Ein Leistungsverstärkungssystem kann einen ersten Transistor mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis aufweisen. Das Leistungsverstärkungssystem kann weiterhin einen zweiten Transistor umfassen, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist. Das Leistungsverstärkungssystem kann eine Vorspannungskomponente umfassen, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal an die Basis des ersten Transistors und ein einstellbares Vorspannungssignal an die Basis des zweiten Transistors anzulegen.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG(EN)
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 62/116,499, eingereicht am 15. Februar 2015 und betitelt mit EINSTELLBARE KASKODENVORSPANNUNG, deren Offenbarungsgehalt in dieser Anmeldung durch Bezugnahme explizit in seiner Gesamtheit aufgenommen wird.
TECHNISCHER HINTERGRUND
Gebiet
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich im Allgemeinen auf Leistungsverstärker.
Beschreibung bekannter Technik
Ein Leistungsverstärkungssystem kann einen Kaskodenleistungsverstärker aufweisen, der eine Basisschaltungsstufe und eine Emitterschaltungsstufe aufweist. Die Signale, die zur Vorspannung der Stufen genutzt werden, können konstante Spannungen sein, die so ausgewählt sind, dass sie eine Sättigung der Stufen auch unter Annahme schlechtester Bedingungen verhindern. Dies kann jedoch zu übermäßiger Reserve unter Betriebsbedingungen geringer Leistung führen, was wiederum die Effizienz des Leistungsverstärkungssystems verringert.
ZUSAMMENFASSUNG
In Übereinstimmung mit einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Leistungsverstärkungssystem. Das Leistungsverstärkungssystem umfasst einen ersten Transistor mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis und einem zweiten Transistor, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist. Das Leistungsverstärkungssystem umfasst weiterhin eine Vorspannungskomponente, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal an die Basis des ersten Transistors und ein einstellbares Vorspannungssignal an die Basis des zweiten Transistors anzulegen.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt sein, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis einer Temperatur des Leistungsverstärkungssystems anzulegen. In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt sein, ein höheres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine niedrigere Temperatur und ein niedrigeres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine höhere Temperatur anzulegen. In einigen Ausführungsformen kann das Leistungsverstärkungssystem weiterhin einen Temperatursensor umfassen, welcher dazu ausgelegt ist, die Temperatur zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt sein, ein Temperatursignal zu empfangen, welches die Temperatur angibt.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt sein, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis von Leistungsbedingungen des Leistungsverstärkungssystems anzulegen. In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt sein, ein höheres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine höhere Ausgangsleistung und ein niedrigeres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine niedrigere Ausgangsleistung anzulegen. In einigen Ausführungsformen kann das Leistungsverstärkungssystem weiterhin einen Leistungssensor umfassen, welcher dazu ausgelegt ist, die Ausgangsleistung zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Leistungssensor mit einer Versorgungsspannung gekoppelt sein und dazu ausgelegt sein, die Ausgangsleistung auf der Basis der Versorgungsspannung zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann der Kollektor des zweiten Transistors mit der Versorgungsspannung über eine Induktivität gekoppelt sein. In einigen Ausführungsformen kann der Leistungssensor mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelt sein und dazu ausgelegt sein, die Ausgangsleistung auf der Basis des Hochfrequenzausgangs zu bestimmen. In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt sein, ein Leistungssignal zu empfangen, welches die Leistungsbedingungen angibt.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt sein, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis eines Modulationsstandards des Hochfrequenzeingangs anzulegen.
In einigen Ausführungsformen kann das einstellbare Vorspannungssignal eine einstellbare Vorspannung sein.
In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente eine analoge Schaltung aufweisen, die das einstellbare Vorspannungssignal bereitstellt. In einigen Ausführungsformen kann die Vorspannungskomponente eine digitale Schaltung aufweisen, die eine Tabelle von Vorspannungswerten speichert, welche entsprechend einer Vielzahl von Temperaturwerten und/oder Leistungsbedingungen zugeordnet sind.
In einigen Ausführungsformen umfasst die Vorspannungskomponente einen dritten Transistor, welcher einen mit einer Batteriespannung gekoppelten Kollektor, einen mit der Basis des zweiten Transistors gekoppelten Emitter und eine mit dem Pufferverstärker gekoppelte Basis aufweist.
In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein Hochfrequenz-(HF)-Modul, das ein Gehäusesubstrat aufweist, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen. Das HF-Modul umfasst weiterhin ein auf dem Gehäusesubstrat implementiertes Leistungsverstärkungssystem. Das Leistungsverstärkungssystem umfasst einen ersten Transistor mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis und einem zweiten Transistor, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist. Das Leistungsverstärkungssystem umfasst weiterhin eine Vorspannungskomponente, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal an die Basis des ersten Transistors und ein einstellbares Vorspannungssignal an die Basis des zweiten Transistors anzulegen.
In einigen Ausführungsformen kann das HF-Modul ein Frontend-Modul (FEM) sein.
In einigen Ausführungsvarianten bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf ein drahtloses Gerät mit einem Sendeempfänger, welcher dazu ausgelegt ist, ein Hochfrequenz-(HF)-Signal zu erzeugen. Das drahtlose Gerät umfasst weiterhin ein in kommunikativer Verbindung mit dem Sendeempfänger stehendes Frontend-Modul (FEM). Das FEM umfasst ein Gehäusesubstrat, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen. Das FEM umfasst weiterhin ein auf dem Gehäusesubstrat implementiertes Leistungsverstärkungssystem. Das Leistungsverstärkungssystem umfasst einen ersten Transistor mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis und einen zweiten Transistor, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist. Das Leistungsverstärkungssystem umfasst weiterhin eine Vorspannungskomponente, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal an die Basis des ersten Transistors und ein einstellbares Vorspannungssignal an die Basis des zweiten Transistors anzulegen. Das drahtlose Gerät umfasst eine in kommunikativer Verbindung mit dem FEM stehende Antenne. Die Antenne ist dazu ausgelegt, eine verstärkte Version des von dem Hochfrequenzausgang empfangenen Hochfrequenzsignals zu übertragen.
Zu Zwecken der Zusammenfassung der Offenbarung sind bestimmte Aspekte, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindungen hierin beschrieben worden. Es sollte dabei klar sein, dass nicht notwendigerweise immer alle derartigen Vorteile in Übereinstimmung mit jeder der Ausführungsformen der Erfindung erzielt werden können. Daher kann die Erfindung in einer Art und Weise ausgestaltet oder ausgeführt werden, die einen Vorteil oder eine Gruppe von Vorteilen, wie sie hierin gelehrt werden, erzielen oder verbessern, ohne dass zwangsläufig andere hierin gelehrte oder vorgeschlagene Vorteile erreicht werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt ein beispielhaftes drahtloses System oder Architektur.
2 zeigt, dass ein Verstärkungssystem in einigen Ausführungsvarianten eine Hochfrequenz-(HF)-Verstärkeranordnung mit ein oder mehreren Leistungsverstärkern aufweisen kann.
3A bis 3E zeigt nicht einschränkende Beispiele für Leistungsverstärker.
4 zeigt, dass ein Verstärkungssystem in einigen Ausführungsvarianten als ein Hochspannungs-(HV)-Leistungsverstärkersystem implementiert werden kann.
5 zeigt, dass ein Leistungsverstärkersystem in einigen Ausführungsformen als ein Kaskodenverstärker mit einem einstellbaren Vorspannungssignal implementiert werden kann.
6 zeigt beispielhafte Diagramme der Verstärkung eines Leistungsverstärkersystems als Funktion der Versorgungsspannung (Vcc) für verschiedene Basisschaltungsvorspannungswerte.
7 zeigt beispielhafte Diagramme der Ausgangsleistung eines Leistungsverstärkersystems als Funktion der Versorgungsspannung (Vcc) für verschiedene Basisschaltungsvorspannungswerte.
8 zeigt ein beispielhaftes Diagramm der AMAM-Antwort (Amplitudenmodulation auf Amplitudenmodulation) eines Leistungsverstärkersystems für verschiedene Basisschaltungsvorspannungswerte.
9 stellt ein Modul mit ein oder mehreren hierin beschriebenen Merkmalen dar.
10 stellt ein drahtloses Gerät mit ein oder mehreren hierin beschriebenen Merkmalen dar.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG VON EINIGEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die hierin – falls überhaupt – verwendeten Überschriften dienen allein der Übersicht und beschränken nicht zwangsläufig den Schutzbereich oder die Bedeutung der beanspruchten Erfindung.
Unter Bezugnahme auf 1 beziehen sich ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung im Allgemeinen auf ein drahtloses System oder eine drahtlose Architektur 50 mit einem Verstärkungssystem 52. In einigen Ausführungsformen kann das Verstärkungssystem 52 in ein oder mehreren Vorrichtungen implementiert werden, und derartige Vorrichtungen können in dem drahtlosen System bzw. der drahtlosen Architektur 50 verwendet werden. In einigen Ausführungsformen kann das drahtlose System bzw. die drahtlose Architektur 50 beispielsweise in einem tragbaren drahtlosen Gerät eingesetzt werden. Beispiele für ein solches drahtloses Gerät werden hierin beschrieben.
2 zeigt, dass das Verstärkungssystem 52 der 1 üblicherweise eine Hochfrequenz-(HF)-Verstärkeranordnung 54 mit ein oder mehreren Leistungsverstärkern (PAs) aufweist. Im Beispiel der 2 sind drei PAs 60a bis 60c als die HF-Verstärkeranordnung 54 bildend dargestellt. Es sollte klar sein, dass eine andere Anzahl von PAs auch implementiert werden kann. Es sollte ebenfalls klar sein, dass ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung auch in HF-Verstärkeranordnungen mit anderen Typen von HF-Verstärkern eingesetzt werden können.
In einigen Ausführungsformen kann die HF-Verstärkeranordnung 54 auf einem oder mehreren Halbleiterchips implementiert werden, und ein derartiger Chip kann in einem gehäusten Modul wie etwa einem Leistungsverstärkermodul (PAM) oder einem Frontend-Modul (FEM) beinhaltet sein. Solch ein gehäustes Modul wird üblicherweise auf einer beispielsweise einem tragbaren drahtlosen Gerät zugehörigen Schaltplatine angeordnet.
Die PAs (z. B. 60a bis 60c) in dem Verstärkungssystem 52 werden üblicherweise durch ein Vorspannungssystem 56 vorgespannt. Weiterhin wird die Versorgungsspannung für die PAs üblicherweise durch ein Versorgungssystem 58 bereitgestellt. In einigen Ausführungsformen können das Vorspannungssystem 56 und/oder das Versorgungssystem 58 in dem vorstehend erwähnten gehäusten Modul mit der HF-Verstärkeranordnung 54 beinhaltet sein.
In einigen Ausführungsformen kann das Verstärkungssystem 52 ein Anpassungsnetzwerk 62 aufweisen. Ein derartiges Anpassungsnetzwerk 62 kann dazu ausgelegt sein, Aufgaben der Eingangs- und/oder Ausgangsanpassung für die HF-Verstärkeranordnung 54 zu übernehmen.
Zu Zwecken der Beschreibung sollte es klar sein, dass jeder PA (60a bis 60c) der 2 auf verschiedene Arten implementiert werden kann. 3A bis 3E zeigen nicht beschränkende Beispiele, wie solch ein PA ausgelegt werden kann. 3A zeigt einen beispielhaften PA mit einem verstärkenden Transistor 64, bei dem ein Eingangs-HF-Signal (RF_in) an eine Basis des Transistors 64 angelegt wird und ein verstärktes HF-Signal (RF_out) durch einen Kollektor des Transistors 64 ausgegeben wird.
3B zeigt einen beispielhaften PA mit einer Vielzahl von verstärkenden Transistoren (z. B. 64a, 64b), die in Stufen angeordnet sind. Ein Eingangs-HF-Signal (RF_in) wird an eine Basis des ersten Transistors 64a angelegt und ein verstärktes HF-Signal wird durch den Kollektor des ersten Transistors 64a ausgegeben. Das verstärkte HF-Signal von dem ersten Transistor 64a wird an eine Basis des zweiten Transistors 64b angelegt und ein verstärktes HF-Signal von dem zweiten Transistor 64b wird durch dessen Kollektor ausgegeben, so dass sich dadurch ein Ausgangs-HF-Signal (RF_out) des PA ergibt.
In einigen Ausführungsformen kann die vorstehend erläuterte PA-Konfiguration der 3B in zwei oder mehr Stufen abgebildet werden, wie in 3C gezeigt. Die erste Stufe 64a kann beispielsweise als Treiberstufe ausgelegt werden; und die zweite Stufe 64b beispielsweise als Ausgangsstufe.
3D zeigt, dass in einigen Ausführungsformen ein PA als Doherty-PA ausgelegt werden kann. Ein derartiger Doherty-PA kann verstärkende Transistoren 64a, 64b aufweisen, die dazu ausgelegt sind, für Trägerverstärkung und Spitzenverstärkung eines Eingangs-HF-Signals (RF_in) zu sorgen, so dass sich ein verstärktes Ausgangs-HF-Signal (RF_out) ergibt. Das Eingangs-HF-Signal kann durch einen Teiler in den Trägeranteil und den Spitzenanteil aufgeteilt werden. Die verstärkten Träger- und Spitzensignale können durch einen Kombinierer kombiniert werden, um das Ausgangs-HF-Signal zu erhalten.
3E zeigt, dass in einigen Ausführungsformen ein PA in Kaskodenkonfiguration implementiert werden kann. Ein Eingangs-HF-Signal (RF_in) kann an eine Basis des ersten verstärkenden Transistors 64a angelegt werden, welcher als Vorrichtung in Emitterschaltung betrieben wird. Der Ausgang des ersten verstärkenden Transistors 64a kann durch dessen Kollektor ausgegeben werden und an einen Emitter des zweiten verstärkenden Transistors 64b angelegt werden, welcher als Vorrichtung in Basisschaltung betrieben wird. Der Ausgang des zweiten verstärkenden Transistors 64b kann durch dessen Kollektor ausgegeben werden, so dass ein verstärktes Ausgangs-HF-Signal (RF_out) des PA erhalten wird.
In den verschiedenen Beispielen der 3A bis 3E werden die verstärkenden Transistoren als Bipolartransistoren (BJTs) wie etwa Heteroübergangs-Bipolartransistoren (HBTs) beschrieben. Es sollte klar sein, dass ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung auch in oder mit anderen Typen von Transistoren wie beispielsweise Feldeffekttransistoren (FETs) implementiert werden können.
4 zeigt, dass in einigen Ausführungsformen das Verstärkungssystem 52 der 2 als Hochspannungsleistungsverstärkungssystem (HV-Verstärkungssystem) 70 implementiert werden kann. Solch ein System kann eine HV-Leistungsverstärkeranordnung 54 aufweisen, die dazu ausgelegt ist, den HV-Verstärkungsbetrieb einiger oder aller der PAs (z. B. 60a bis 60c) durchzuführen. Wie hierin beschrieben können solche PAs durch ein Vorspannungssystem 56 vorgespannt werden. In einigen Ausführungsformen kann der vorstehend genannte HV-Verstärkungsbetrieb durch ein HV-Versorgungssystem 58 ermöglicht werden. In einigen Ausführungsformen kann ein Schnittstellensystem 72 implementiert werden, um Schnittstellenfunktionen zwischen der HV-Leistungsverstärkeranordnung 54 und dem Vorspannungssystem 56 und/oder dem HV-Versorgungssystem 58 bereitzustellen.
5 zeigt, dass ein Leistungsverstärkungssystem 500 in einigen Ausführungsformen als Kaskodenverstärker 510 mit einem einstellbaren Vorspannungssignal implementiert werden kann. Der Kaskodenverstärker 510 umfasst einen ersten Transistor 511 eine Emitterschaltungsstufe (CE, auch als HF-Stufe bezeichnet). Der Emitter des ersten Transistors 511 ist mit einem Massepotential gekoppelt. Die Basis des ersten Transistors 511 ist über einen Kondensator 561 und eine Eingangsanpassungskomponenten 581 mit einem HF-Eingang gekoppelt. Die Basis des ersten Transistors 511 ist auch mit einer Vorspannungskomponente 520 gekoppelt, welche die Emitterschaltungsstufe vorspannt.
Die Vorspannungskomponente 520 stellt ein CE-Vorspannungssignal bereit, z. B. eine Vorspannungsspannung oder einen Vorspannungsstrom, die bzw. der den ersten Transistor 511 vorspannt. Das CE-Vorspannungssignal kann über eine Spannung einer Batterie (Vbatt) betrieben werden, die zumindest teilweise in die Basis des ersten Transistors 511 eingespeist wird, wenn eine CE-Vorspannungskomponente 521 (unter Steuerung durch eine Vorspannungssteuereinrichtung 530) einen CE-Vorspannungstransistor 541 vorspannt. Das CE-Vorspannungssignal kann einen konstanten Wert aufweisen (z. B. eine Spannung oder einen Strom mit festem Pegel). Der Kollektor des ersten Transistors 511 ist mit dem Emitter eines zweiten Transistors 512 einer Basisschaltungsstufe gekoppelt.
Der Kaskodenverstärker 510 umfasst einen zweiten Transistor 512 einer Basisschaltungsstufe (CB, auch als Kaskodenstufe bezeichnet). Der Emitter des zweiten Transistors 512 ist mit dem Kollektor des ersten Transistors 511 gekoppelt. Der Kollektor des zweiten Transistors 512 ist über eine Induktivität 570 mit einer Versorgungsspannung (Vcc) gekoppelt. Ein HF-Ausgangssignal (eine verstärkte Version des HF-Eingangssignals) wird von dem Kollektor des zweiten Transistors 512 ausgegeben. Das HF-Ausgangssignal passiert eine Ausgangsanpassungskomponente 582 (die auch eine Bandpassfilterung vornehmen kann) und kann über eine Antenne 590 übertragen werden. Die Basis des zweiten Transistors 512 ist über einen Kondensator 562 auch mit der Vorspannungskomponente 520 gekoppelt, die die Basisschaltungsstufe vorspannt. Die Vorspannungskomponente 520 stellt ein CB-Vorspannungssignal bereit, z. B. eine Vorspannungsspannung oder einen Vorspannungsstrom, die bzw. der den zweiten Transistor 512 vorspannt. Das CB-Vorspannungssignal kann über eine Spannung einer Batterie (Vbatt) betrieben werden, die zumindest teilweise in die Basis des zweiten Transistors 512 eingespeist wird, wenn eine CB-Vorspannungskomponente 522 (unter Steuerung durch die Vorspannungssteuereinrichtung 530) einen CB-Vorspannungstransistor 542 vorspannt. Die Stärke des CB-Vorspannungssignals, das durch die CB-Vorspannungskomponente 522 bereitgestellt wird, kann variabel (oder einstellbar) sein, in Abhängigkeit einer Anzahl von Faktoren wie weiter unten erläutert.
Die Basisschaltungsstufe eines Kaskodenverstärkers in Bipolaraufbau kann eine Zunahme in der effektiven minimalen Vce oder Kniespannung der Verstärkungsvorrichtung bedingen. Die minimale Vce kann den Signalausschlag des Verstärkers verringern, was letztlich die Verstärkereffizienz verringert. Da der Sättigungspunkt des Verstärkers von den Basis-Emitter-(BE)- und Basis-Kollektor-(BC)-Übergängen innerhalb des zweiten Transistors 512 einerseits und von parasitären Widerstandsbeiträgen andererseits abhängen kann, kann die minimale Vce ebenfalls Anfälligkeit gegenüber Temperatur und Vorrichtungstrom zeigen. Der Einfluss dieser minimalen Vce kann bei geringeren Ausgangsleistungen ausgeprägter sein, wenn sich die Systemversorgungsspannung (Vcc) nach unten der minimalen Vce-Spannung annähert.
Wie oben erläutert kann daher die Vorspannungskomponente 520 das CB-Vorspannungssignal (z. B. einen Kaskodenvorspannungspegel) zur Verbesserung oder Optimierung der Leistungsfähigkeit des Leistungsverstärkungssystems 500 anpassen. Beispielsweise kann die Vorspannungskomponente 520 das CB-Vorspannungssignal so anpassen, dass die Temperatur- und Hochstromreserve bei geringerem Strom und anderen Temperaturbedingungen verringert wird.
In einer Ausführungsform ist das CB-Vorspannungssignal eine konstante Spannung, die unter der Annahme der schlechtest denkbaren Bedingungen ausgewählt wird. Dies kann jedoch in übermäßiger Reserve unter Normal- und Niedrigleistungsbedingungen resultieren, was die Effizienz des Leistungsverstärkungssystems 500 schmälert. Daher kann das durch die Vorspannungskomponente 520 bereitgestellt CB-Vorspannungssignal in anderen Ausführungsformen eine veränderliche Spannung sein.
In einigen Ausführungsvarianten erzeugt die Vorspannungssteuereinrichtung 530 eine Referenzspannung und speist die Referenzspannung in die CB-Vorspannungskomponente 522 ein. Auf der Basis der Referenzspannung erzeugt die CB-Vorspannungskomponente 522 unter Nutzung der Batteriespannung und des CB-Vorspannungstransistors 542 das CB-Vorspannungssignal und stellt das CB-Vorspannungssignal an der Basis des zweiten Transistors 512 bereit. In einigen Ausführungsvarianten ist die CB-Vorspannungskomponente 522 ein Pufferverstärker.
Durch die Vorspannungssteuereinrichtung 530 erzeugte Referenzspannung kann auf der Basis von Temperatur und Ausgangsleistung derart angepasst werden, dass die Schwankung der minimalen Vce zur Leistungsverbesserung kompensiert wird.
Beispielsweise kann die Spannung am BE-Übergang bei hoher Ausgangsleistung größer als bei niedriger Leistung sein, und die Vorspannungskomponente 520 kann ein CB-Vorspannungssignal mit höherer Spannung bereitstellen, um eine Sättigung der Emitterschaltungsstufe zu vermeiden. In einem anderen Beispiel kann die Spannung am BE-Übergang bei niedriger Ausgangsleistung kleiner sein als bei höherer Leistung, und die Vorspannungskomponente 520 kann ein CB-Vorspannungssignal mit niedrigerer Spannung bereitstellen. In ähnlicher Weise können die Spannung am BE-Übergang und die Sättigungsspannung im Hinblick auf die Temperatur bei niedrigerer Temperatur zunehmen, und die Vorspannungskomponente 520 kann bei Niedrigtemperaturbedingungen ein CB-Vorspannungssignal mit höherer Spannung bereitstellen als bei Hochtemperaturbedingungen.
Um den Kollektorstrom in einem Betriebsmodus geringer Leistung (”low power mode”, LPM) zu verringern, kann die Versorgungsspannung (Vcc) verringert werden. Allerdings kann die Basisschaltungsstufe in Sättigung geraten, falls die Versorgungsspannung zu niedrig wird, ohne dass die Spannung des CB-Vorspannungssignals ebenfalls verringert wird. Die Emitterschaltungsstufe des Kaskodenleistungsverstärkers kann jedoch in Sättigung gehen, wenn ein CB-Vorspannungssignal mit zu geringer Spannung angelegt wird. Daher kann die Vorspannungskomponente 520 wie oben beschrieben die Spannung des CB-Vorspannungssignals unter verschiedenen Leistungs- und Temperaturbedingungen anpassen.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorspannungskomponente 520 einen Temperatursensor 531, die Temperatur bestimmt. Beispielsweise kann die Vorspannungskomponente 520 einen Thermistor umfassen. In einigen Ausführungsvarianten – wie in 5 dargestellt – umfasst die Vorspannungssteuereinrichtung 530 einen Temperatursensor 531. In einigen Ausführungsvarianten empfängt die Vorspannungssteuereinrichtung 530 ein Temperatursignal (z. B. über einen Eingangsanschluss), welches die Temperatur des Leistungsverstärkungssystems 500 angibt.
In einer Ausführungsform umfasst die Vorspannungskomponente 520 einen Leistungssensor 532, welcher die Leistungsbedingungen des Leistungsverstärkungssystems 500 bestimmt. Die Leistungsbedingungen können ein Leistungsbetriebsmodus des Leistungsverstärkungssystems 500 sein, z. B. einen Normalmodus und einen Niedrigleistungsmodus. Die Leistungsbedingungen können eine Ausgangsleistung des Leistungsverstärkungssystems 500 umfassen. Die Leistungsbedingungen können die an den Kaskodenverstärker 510 angelegte Versorgungsspannung umfassen. Zum Beispiel kann die Vorspannungskomponente 520 mit einem HF-Ausgang (z. B. über einen Koppler) über mit der Versorgungsspannung (Vcc) gekoppelt sein, um den Leistungsbetriebsmodus, die Ausgangsleistung oder die Versorgungsspannung zu bestimmen. In einigen Ausführungsvarianten – wie in 5 dargestellt – umfasst die Vorspannungssteuereinrichtung 530 einen Leistungssensor 532. In einigen Ausführungsvarianten empfängt die Vorspannungssteuereinrichtung 530 ein Leistungssignal (z. B. über einen Eingangsanschluss), welches die Leistungsbedingungen des Leistungsverstärkungssystems 500 angibt.
In einigen Ausführungsvarianten bestimmt die Vorspannungskomponente 520 eine Spannung (oder einen anderen Parameter) des CB-Vorspannungssignals unter Nutzung einer analogen Schaltung, die einen bestimmten Vorspannungspegel bei bestimmten Temperaturen und/oder Leistungsbedingungen ausgibt. In einigen Ausführungsvarianten bestimmt die Vorspannungskomponente 520 eine Spannung (oder einen anderen Parameter) unter Nutzung einer digitalen Schaltung, die eine Tabelle 533 von Vorspannungswerten speichert, welche entsprechend einer Vielzahl von Temperaturwerten und/oder Leistungsbedingungskennzahlen zugeordnet sind.
Demgemäß zeigt 5 ein Leistungsverstärkungssystem 500, welches einen ersten Transistor 511 mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis und einen zweiten Transistor 512 aufweist, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors 511 gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist. Das Leistungsverstärkungssystem 500 umfasst weiterhin eine Vorspannungskomponente 520, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal (z. B. ein Vorspannungssignal mit konstanter Spannung) an die Basis des ersten Transistors 511 und ein einstellbares Vorspannungssignal (z. B. ein Vorspannungssignal mit anpassbarer Spannung) an die Basis des zweiten Transistors 512 anzulegen.
Wie oben beschrieben kann die Vorspannungskomponente 520 dazu ausgelegt sein, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis einer Temperatur des Leistungsverstärkungssystems 500 anzulegen. Die Vorspannungskomponente 520 kann dazu ausgelegt sein, ein höheres einstellbares Vorspannungssignal (z. B. ein Vorspannungssignal mit erhöhter Spannung) als Reaktion auf eine niedrigere Temperatur und ein niedrigeres einstellbares Vorspannungssignal (z. B. ein Vorspannungssignal mit verringerter Spannung) als Reaktion auf eine höhere Temperatur anzulegen.
Wie ebenfalls oben beschrieben kann die Vorspannungskomponente 520 dazu ausgelegt sein, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis von Leistungsbedingungen des Leistungsverstärkungssystems 500 anzulegen. Die Vorspannungskomponente 5200 kann ein höheres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine höhere Ausgangsleistung und ein niedrigeres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine niedrigere Ausgangsleistung anlegen.
6 zeigt beispielhafte Diagramme der Verstärkung eines Leistungsverstärkersystems (z. B. des Leistungsverstärkersystems 500 der 5) als Funktion der Versorgungsspannung (Vcc) für verschiedene Basisschaltungsvorspannungswerte. Die linke Hälfte von 6 zeigt das Ergebnis der Verringerung der Sättigungspunktspannung der Basisschaltungsstufe mit geringer werdendem Basisschaltungsvorspannungspegel. Die rechte Hälfte von 6 (besonders die niedrigsten Kurven) zeigt das Ergebnis der Sättigung der Emitterschaltungsstufe bei geringen Kaskodenvorspannungspegeln.
7 zeigt beispielhafte Diagramme der Ausgangsleistung eines Leistungsverstärkersystems (z. B. des Leistungsverstärkersystems 500 der 5) als Funktion der Versorgungsspannung (Vcc) für verschiedene Basisschaltungsvorspannungswerte. Die linke Hälfte von 7 zeigt, dass ein geringerer Basisschaltungsvorspannungspegel mit einer Verbesserung der Linearität mit der Leistung unter niedrigen Versorgungsspannungsbedingungen einhergeht. Die rechte Hälfte von 7 (besonders die zwei niedrigsten Kurven) zeigt, dass eine gesättigte Emitterschaltungsstufe die Leistung unabhängig von der Versorgungsspannung beschränkt.
8 zeigt ein beispielhaftes Diagramm der AMAM-Antwort (Amplitudenmodulation auf Amplitudenmodulation) eines Leistungsverstärkersystems (z. B. des Leistungsverstärkersystems 500 der 5) für verschiedene Basisschaltungsvorspannungswerte. Das beispielhafte Diagramm zeigt die berechnete Verstärkung aufgetragen gegenüber der gemessenen Ausgangsleistung. Da sich das Kompressionsverhalten eines Kaskodenverstärkers aus einer Kombination des Kompressionsverhaltens der Basisschaltungsstufe (z. B. aufgrund von Sättigung) und des Kompressionsverhaltens der Emitterschaltungsstufe (z. B. aufgrund von Sättigung) zusammensetzt, kann das Verstärkungsverhalten des Verstärkers durch den Basisschaltungsvorspannungspegel beeinflusst werden, der an den Kaskodenverstärker angelegt wird. Verschiedene Modulationsstandards können bei unterschiedlichen Kompressionsparametern optimiert werden, und der Basisschaltungsvorspannungspegel kann so angepasst werden, dass die Leistungsfähigkeit für einen vorgegebenen Modulationsstandard verbessert und kompensiert werden kann und zwischen mehreren Modulationsstandards umgeschaltet werden kann. Daher ist die Vorspannungskomponente 520 der 5 in einigen Ausführungsvarianten dazu ausgelegt, das einstellbare Vorspannungssignal (z. B. an den zweiten Transistor 512) auf der Basis eines Modulationsstandards des Hochfrequenzeingangs anzulegen.
9 zeigt, dass in einigen Ausführungsformen einige oder alle Teile des Leistungsverstärkungssystems (z. B. das in 5 gezeigte) in einem Modul implementiert werden können. Ein derartiges Modul kann zum Beispiel ein Frontend-Modul (FEM) sein. Im Beispiel der 9 kann ein Modul 300 ein Gehäusesubstrat 302 aufweisen, und eine Anzahl von Komponenten kann auf solch einem Gehäusesubstrat 302 aufgebracht werden. Zum Beispiel können eine Frontend-Energieverwaltungskomponente (FE-PMIC) 304, eine Leistungsverstärkeranordnung 306, eine Anpassungskomponente 308 und eine Duplexeranordnung 310 auf dem Gehäusesubstrat 302 aufgebracht und/oder auf und/oder in dem Gehäusesubstrat 302 implementiert werden. Die Leistungsverstärkeranordnung 306 kann beispielsweise ein Kaskodensystem 307 wie beispielsweise das in 5 gezeigte aufweisen. Andere Komponenten wie etwa eine Anzahl von Vorrichtungen 314 in Oberflächenmontagetechnik (”surface mount technology”, SMT) und ein Antennenschaltmodul (ASM) 312 können ebenfalls auf dem Gehäusesubstrat 302 aufgebracht werden. Obwohl alle der verschiedenen Komponenten als über das Gehäusesubstrat 302 verteilt dargestellt werden, sollte es klar sein, dass einige Komponenten auf oder über anderen Komponenten implementiert werden können.
In einigen Ausführungsvarianten können ein Gerät und/oder eine Schaltung mit einem oder mehreren hierin beschriebenen Merkmalen in einen HF-Gerät wie etwa einem drahtlosen Gerät umfasst sein. Solch ein Gerät und/oder eine Schaltung kann direkt in das drahtlose Gerät eingebaut sein, entweder in ein oder mehreren wie hierin beschriebenen modularen Formen, oder in Kombinationen solcher. In einigen Ausführungsformen kann solch ein drahtloses Gerät zum Beispiel ein Mobiltelefon, ein Smartphone, ein tragbares drahtloses Gerät mit oder ohne Funktionsumfang eines Telefons, ein drahtloses Tablet oder ähnliches umfassen.
10 zeigt ein beispielhaftes drahtloses Gerät 400 mit ein oder mehreren der hierin beschriebenen vorteilhaften Merkmale. Im Zusammenhang mit einem ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale aufweisenden Modul kann solch ein Modul im Allgemeinen durch einen gestrichelten Kasten 300 angedeutet werden, und kann beispielsweise als Frontend-Modul (FEM) implementiert werden.
Bezugnehmend auf 10 können Leistungsverstärker (PAs) 420 ihre jeweiligen HF-Signale von einem Sendeempfänger 410 beziehen, der dazu ausgelegt ist und betrieben werden kann, zu verstärkende und zu sendende HF-Signale zu erzeugen und empfangene Signale zu verarbeiten. Der Sendeempfänger 410 interagiert – wie dargestellt – mit einem Basisband-Subsystem 408, welches dazu ausgelegt ist, eine für einen Nutzer geeignete Wandlung von Daten- und/oder Sprachsignalen in für den Sendeempfänger 410 nutzbare HF-Signale und umgekehrt durchzuführen. Der Sendeempfänger 410 wird auch als mit einer Energieverwaltungskomponente 406 verbunden dargestellt, die dazu ausgelegt ist, die für den Betrieb des drahtlosen Geräts 400 notwendige Leistung einzuteilen. Eine derartige Energieverwaltung kann ebenso auch den Betrieb des Basisband-Subsystems 408 und des Moduls 300 steuern.
Das Basisband-Subsystem 408 wird als mit einer Nutzerschnittstelle 402 verbunden dargestellt, um verschiedentliche Eingaben und Ausgaben von Sprache und/oder Daten von dem und für den Nutzer zu ermöglichen. Das Basisband-Subsystem 408 kann auch mit einem Speicher 404 verbunden werden, der dazu ausgelegt ist, Daten und/oder Befehle zu speichern, die einen Betrieb des drahtlosen Geräts ermöglichen, und/oder einen Informationsspeicher für den Nutzer bereitzuhalten.
In dem beispielhaften drahtlosen Gerät 400 können Ausgangssignale der PAs 420 wie dargestellt (über entsprechende Anpassungsschaltungen 422) angepasst werden und an jeweils zugeordnete Duplexer 424 weitergeleitet werden. Jeder der Leistungsverstärker 420 kann dem Leistungsverstärker der 5 entsprechen und/oder Teil eines Kaskodensystems 307 sein, wie beispielsweise demjenigen, welches in 5 dargestellt ist. Solche verstärkten und gefilterten Signale, welche gesendet werden sollen, können durch einen Antennenschalter 414 an eine Antenne 416 geleitet werden. In einigen Ausführungsformen können die Duplexer 424 einen gleichzeitigen Betrieb von Sende- und Empfangsoperationen unter Nutzung einer gemeinsamen Antenne (z. B. 416) ermöglichen. In 10 werden die empfangenen Signale als an (nicht dargestellte) ”Rx”-Pfade weitergeleitet dargestellt, welche zum Beispiel einen rauscharmen Verstärker (LNA) aufweisen können.
Eine Anzahl von anderen Konfigurationen drahtloser Geräte kann ein oder mehrere der hierin beschriebenen Merkmale nutzen. Beispielsweise muss das drahtlose Gerät nicht unbedingt ein Mehrfachbandgerät sein. In einem anderen Beispiel kann das drahtlose Gerät zusätzliche Antennen wie etwa Diversitätsantennen und zusätzliche Merkmale für Vernetzungsmöglichkeiten aufweisen, wie etwa WiFi, Bluetooth und GPS.
Wie hierin beschrieben können ein oder mehrere Merkmale der vorliegenden Offenbarung eine Anzahl von Vorteile bieten, wenn sie in Systemen wie etwa denen im Zusammenhang mit dem drahtlosen Gerät der 10 implementiert werden. Zum Beispiel können die Merkmale den Vorteil der verbesserten und/oder optimierten Leistungseffizienz über den gesamten Leistungs- und Temperaturbetriebsbereich eines Leistungsverstärkers bieten. Zusätzlich dazu beeinflusst die Vorspannung des Kaskodenverstärkers das AMAM-Verhalten (Amplitudenmodulation zu Amplitudenmodulation) der Emitterschaltungsstufe. Als ein weiteres Beispiel kann die Einstellbarkeit des Kaskodenvorspannungssignals zu einer Verbesserung der Linearität in dem Leistungsverstärker führen.
Solange es der Zusammenhang nicht eindeutig anders ergibt, sollen in der Beschreibung und den Ansprüchen die Wörter „umfassen”, „umfassend” und dergleichen im einschließenden Sinne und nicht im ausschließlichen oder erschöpfenden Sinne verstanden werden, das heißt, im Sinne von „einschließlich, aber nicht darauf beschränkt”. Das Wort „gekoppelt”, wie es generell hierin verwendet wird, bezieht sich auf zwei oder mehr Elemente die entweder direkt verbunden sind und unter Einbeziehung ein oder mehrerer dazwischen liegender Elemente verbunden sind. Außerdem sollen sich die Wörter „hierin”, „darüber”, „darunter” und Wörter ähnlichen Bedeutungsgehalts, sofern sie in dieser Beschreibung verwendet werden, auf die Beschreibung im Gesamten und nicht auf spezielle Teile dieser Beschreibung beziehen. Wenn es der Zusammenhang erlaubt, sollen Wörter in der oben stehenden ausführlichen Beschreibung im Singular oder Plural auch den jeweiligen Plural bzw. Singular miteinschließen. Das Wort „oder” in Bezug auf eine Liste zweier oder mehr Elemente schließt alle folgenden Interpretationsmöglichkeiten mit ein: beliebige Elemente in der Liste, alle Elemente in der Liste, und jede Kombination von Elementen in der Liste.
Die obige detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung ist nicht als abschließend oder die Erfindung auf die exakte oben offenbarte Form einschränkend zu verstehen. Während bestimmte Ausführungsformen und Beispiele für die Erfindung oben zu veranschaulichenden Zwecken beschrieben worden sind, sind verschiedene äquivalente Modifizierungen im Rahmen des Schutzbereichs der Erfindung möglich, wie es sich einem Fachmann des relevanten technischen Gebiets erschließen wird. Während beispielsweise Verfahren oder Blöcke in einer bestimmten Reihenfolge dargestellt sind, können alternative Ausführungsformen Prozesse durchführen oder ein System verwenden, die Schritte bzw. Blöcke in einer anderen Reihenfolge bzw. Anordnung aufweisen, oder bei denen Schritte bzw. Blöcke entfernt, hinzugefügt, unterteilt, kombiniert und/oder modifiziert worden sind. Jeder der Prozesse oder Blöcke kann in eine Vielfalt unterschiedlicher Arten implementiert werden. Ferner können Prozesse oder Blöcke gleichzeitig oder zu verschiedenen Zeitpunkten durchgeführt werden, auch wenn diese Prozesse oder Blöcke manchmal als hintereinander durchgeführt dargestellt werden.
Die Lehren der hierin dargestellten Erfindung können auf andere Systeme übertragen werden, die nicht notwendigerweise den oben beschriebenen Systemen entsprechen. Die Elemente und Handlungen der verschiedenen oben beschriebenen Ausführungsformen können kombiniert werden, um zu weiteren Ausführungsformen zu gelangen.
Während einige Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, sind diese Ausführungsformen nur beispielhafter Natur und nicht zur Einschränkung des Offenbarungsgehalts gedacht. Tatsächlich können die hierin beschriebenen neuen Verfahren und Systeme in einer Vielzahl anderer Arten implementiert werden; darüber hinaus können verschiedentliche Auslassungen, Ersetzungen und Änderungen in der Art der hierin beschriebenen Verfahren und Systeme vorgenommen werden, ohne die Grundkonzeption der Erfindung zu verlassen. Die beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente sollen derartige Ausprägungen und Modifikationen, die von der Grundidee der Erfindung umfasst werden, mit einschließen.

Claims

Ein Leistungsverstärkungssystem umfassend: einen ersten Transistor mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis; einen zweiten Transistor, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist; und eine Vorspannungskomponente, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal an die Basis des ersten Transistors und ein einstellbares Vorspannungssignal an die Basis des zweiten Transistors anzulegen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt ist, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis einer Temperatur des Leistungsverstärkungssystems anzulegen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß Anspruch 2, wobei die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt ist, ein höheres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine niedrigere Temperatur und ein niedrigeres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine höhere Temperatur anzulegen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 2 und 3, weiterhin umfassend: einen Temperatursensor, welcher dazu ausgelegt ist, die Temperatur zu bestimmen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt ist, ein Temperatursignal zu empfangen, welches die Temperatur angibt.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt ist, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis von Leistungsbedingungen des Leistungsverstärkungssystems anzulegen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß Anspruch 6, wobei die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt ist, ein höheres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine höhere Ausgangsleistung und ein niedrigeres einstellbares Vorspannungssignal als Reaktion auf eine niedrigere Ausgangsleistung anzulegen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 6 und 7, weiterhin umfassend: einen Leistungssensor, welcher dazu ausgelegt ist, die Ausgangsleistung zu bestimmen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß Anspruch 8, wobei der Leistungssensor mit einer Versorgungsspannung gekoppelt und dazu ausgelegt ist, die Ausgangsleistung auf der Basis der Versorgungsspannung zu bestimmen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß Anspruch 9, wobei der Kollektor des zweiten Transistors mit der Versorgungsspannung über eine Induktivität gekoppelt ist.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß Anspruch 8, wobei der Leistungssensor mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelt und dazu ausgelegt ist, die Ausgangsleistung auf der Basis des Hochfrequenzausgangs zu bestimmen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß Anspruch 8, wobei die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt ist, ein Leistungssignal zu empfangen, welches die Leistungsbedingungen angibt.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die Vorspannungskomponente dazu ausgelegt ist, das einstellbare Vorspannungssignal auf der Basis eines Modulationsstandards des Hochfrequenzeingangs anzulegen.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das einstellbare Vorspannungssignal eine einstellbare Vorspannung ist.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Vorspannungskomponente eine analoge Schaltung aufweist, die das einstellbare Vorspannungssignal bereitstellt.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Vorspannungskomponente eine digitale Schaltung aufweist, die eine Tabelle von Vorspannungswerten speichert, welche entsprechend einer Vielzahl von Temperaturwerten und/oder Leistungsbedingungen zugeordnet sind.
Das Leistungsverstärkungssystem gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei die Vorspannungskomponente einen dritten Transistor aufweist, welcher einen mit einer Batteriespannung gekoppelten Kollektor, einen mit der Basis des zweiten Transistors gekoppelten Emitter und eine mit dem Pufferverstärker gekoppelte Basis aufweist.
Ein Hochfrequenzmodul, HF-Modul, umfassend: ein Gehäusesubstrat, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen; und ein auf dem Gehäusesubstrat implementiertes Leistungsverstärkungssystem, welches einen ersten Transistor mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis, einen zweiten Transistor, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist, und eine Vorspannungskomponente aufweist, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal an die Basis des ersten Transistors und ein einstellbares Vorspannungssignal an die Basis des zweiten Transistors anzulegen.
Das HF-Modul gemäß Anspruch 18, wobei das HF-Modul ein Frontend-Modul, FEM, ist.
Ein drahtloses Gerät, umfassend: einen Sendeempfänger, welcher dazu ausgelegt ist, ein Hochfrequenzsignal zu erzeugen; ein in kommunikativer Verbindung mit dem Sendeempfänger stehendes Frontend-Modul, FEM, welches ein Gehäusesubstrat aufweist, welches dazu ausgelegt ist, eine Vielzahl von Komponenten aufzunehmen, und welches weiterhin ein auf dem Gehäusesubstrat implementiertes Leistungsverstärkungssystem umfasst, welches einen ersten Transistor mit einer mit einem Hochfrequenzeingang gekoppelten Basis, einen zweiten Transistor, welcher einen mit einem Kollektor des ersten Transistors gekoppelten Emitter und einem mit einem Hochfrequenzausgang gekoppelten Kollektor aufweist, und eine Vorspannungskomponente aufweist, welche dazu ausgelegt ist, ein konstantes Vorspannungssignal an die Basis des ersten Transistors und ein einstellbares Vorspannungssignal an die Basis des zweiten Transistors anzulegen; und eine in kommunikativer Verbindung mit dem FEM stehende Antenne, welche dazu ausgelegt ist, eine verstärkte Version des von dem Hochfrequenzausgang empfangenen Hochfrequenzsignals zu übertragen.