TW201547188A - 與多模多頻段功率放大器之低功率效能改進有關之系統、電路及方法 - Google Patents

與多模多頻段功率放大器之低功率效能改進有關之系統、電路及方法 Download PDF

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Abstract

本發明揭示與多模多頻段功率放大器之低功率效能改進有關之系統、電路及方法。在某些實施例中，一功率放大器(PA)系統可包含具有一或多個PA之一第一放大路徑，該一或多個PA經組態以在一高功率模式中時自一輸入射頻(RF)信號產生一高功率RF信號。該PA系統可進一步包含具有一或多個PA之一第二放大路徑，該一或多個PA經組態以在一低功率模式中時自該輸入RF信號產生一低功率RF信號。該PA系統可進一步包含經耦合至該第一放大路徑及該第二放大路徑之一切換電路。該切換電路可經組態以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。

Description

與多模多頻段功率放大器之低功率效能改進有關之系統、電路及方法 相關申請案之交叉參考
本申請案主張2014年5月6日提出申請之標題為「SYSTEMS,CIRCUITS AND METHODS RELATED TO LOW POWER EFFICIENCY IMPROVEMENT IN MULTI-MODE MULTI-BAND POWER AMPLIFIERS」之第61/989,439號美國臨時申請案之優先權，該美國臨時申請案之揭示內容藉此以其全文引用方式明確地併入本文中。
本發明係關於多模多頻段功率放大器。
一多模多頻段(MMMB)功率放大器(PA)系統可經組態以放大與複數個頻段相關聯之射頻(RF)信號。針對此等RF信號中之某些或所有RF信號，該PA系統可經組態以提供複數個放大位準，諸如高功率位準及低功率位準。
根據若干個實施方案，本發明係關於一種功率放大器(PA)系統，其包含具有一或多個PA之一第一放大路徑，該一或多個PA經組態以當在一高功率模式中時自一輸入射頻(RF)信號產生一高功率RF信號。 該PA系統進一步包含具有一或多個PA之一第二放大路徑，該一或多個PA經組態以當在一低功率模式中時自該輸入RF信號產生一低功率RF信號。該PA系統進一步包含耦合至該第一放大路徑及該第二放大路徑之一切換電路。該切換電路經組態以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。
在某些實施例中，該切換電路可包含耦合至該第一放大路徑以接收該高功率RF信號之一第一刀端，及耦合至該第二放大路徑以接收該低功率RF信號之一第二刀端。該切換電路可進一步包含一或多個輸出路徑。該切換電路可經組態以當在該高功率模式中時允許該第一刀端連接至該一或多個輸出路徑中之一選定者，且當在該低功率模式中時允許該第二刀端連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。該一或多個輸出路徑可包含對應於複數個操作頻段之複數個輸出路徑。舉例而言，該複數個操作頻段可包含3G頻段I、頻段II及頻段IV中之某些或所有頻段。
在某些實施例中，該PA系統可進一步包含沿著該第一放大路徑及該第二放大路徑中之每一者實施之一匹配電路，其中該匹配電路處於該一或多個PA與該切換電路之間。該第一放大路徑可包含串聯配置之一驅動器級及一末級，其中該驅動器級經組態以部分地放大該輸入RF信號，且該末級經組態以進一步放大該經部分放大之RF信號以產生該高功率RF信號。可在該末級與該切換電路之間實施沿著該第一放大路徑之該匹配電路。該匹配電路可經組態以提供一寬頻段匹配功能性。
在某些實施例中，該第二放大路徑可包含該第一放大路徑之一共同級，使得在該高功率模式及該低功率模式兩者中啟用該共同級。該共同級可包含該驅動器級或該第一放大路徑。該第二放大路徑可包 含該驅動器級及在該驅動器級之一輸出與該切換電路之間的一旁路路徑，使得該低功率RF信號實質上係來自該驅動器級之該經部分放大之RF信號。該PA系統可進一步包含沿著該旁路路徑之一阻抗反相器電路。該阻抗反相器電路可經組態以當在該高功率模式中時針對該經部分放大之RF信號在該旁路路徑中提供一高阻抗，且當在該低功率模式中時在該旁路路徑中提供一所要阻抗。
該切換電路可經組態以當在該高功率模式中時將該第二刀端連接至一AC接地路徑。該AC接地路徑可連接至該切換電路中之一接地刀端。該AC接地路徑可連接至該切換電路中之一接地擲端。
該切換電路可經組態以當在該低功率模式中時透過一對應擲端將該第二刀端連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。該切換電路可經組態使得當在該低功率模式中時該第一刀端處於一斷開狀態。
該切換電路可經組態以當在該低功率模式中時透過該第一刀端將該第二刀端連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。該第一放大路徑之該匹配電路可經組態以當在該低功率模式中時針對該低功率RF信號在該第一刀端處提供一高阻抗。當在該低功率模式中時可停用該第一放大路徑之該末級。
在某些實施例中，該第二放大路徑不與該第一放大路徑共用一共同級。該第二放大路徑可包含一單獨放大路徑，該單獨放大路徑具有經組態以放大該輸入RF信號以產生該低功率RF信號之一放大級。
該切換電路可經組態以當在該高功率模式中時透過一對應擲端將該第一刀端連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。該切換電路可經組態使得當在該高功率模式中時該第二刀端處於一斷開狀態。該第二放大路徑之該放大級可經組態以在該高功率模式中停用。
該切換電路可經組態以當在該低功率模式中時透過一對應擲端將該第二刀端連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。該切換電路 可經組態使得當在該低功率模式中時該第一刀端處於一斷開狀態。該第一放大路徑之該驅動器級及該末級中之每一者可經組態以在該低功率模式中停用。
根據某些教示，本發明係關於一種用於放大一射頻(RF)信號之方法。該方法包含當在一高功率模式中時使一輸入RF信號路由穿過具有一或多個PA之一第一放大路徑以產生一高功率RF信號。該方法進一步包含當在一低功率模式中時使該輸入RF信號路由穿過具有一或多個PA之一第二放大路徑以產生一低功率RF信號。該方法進一步包含執行一切換操作以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。
在某些實施方案中，本發明係關於一種功率放大器(PA)模組，其包含：一封裝基板，其經組態以接納複數個組件；及一功率放大器(PA)系統，其在該封裝基板上實施。該PA系統包含：一第一放大路徑，其具有經組態以當在一高功率模式中時自一輸入射頻(RF)信號產生一高功率RF信號之一或多個PA；及一第二放大路徑，其具有經組態以當在一低功率模式中時自該輸入RF信號產生一低功率RF信號之一或多個PA。該PA系統進一步包含耦合至該第一放大路徑及該第二放大路徑之一切換電路。該切換電路經組態以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。
在某些實施例中，可在一共同半導體晶粒上實施該第一放大路徑之該一或多個PA、該第二放大路徑之該一或多個PA及該切換電路。在某些實施例中，可在一第一半導體晶粒上實施該第一放大路徑之該一或多個PA及該第二放大路徑之該一或多個PA，且可在一第二半導體晶粒上實施該切換電路。
在若干個實施方案中，本發明係關於一種無線裝置，其包含： 一收發器，其經組態以處理RF信號，及一天線，其與該收發器通信且經組態以促進一經放大RF信號之傳輸。該無線裝置進一步包含與該收發器通信之一功率放大器(PA)系統。該PA系統經組態以產生一高功率RF信號或一低功率RF信號作為該經放大RF信號。該PA系統包含：一第一放大路徑，其具有經組態以當在一高功率模式中時自一輸入RF信號產生該高功率RF信號之一或多個PA；及一第二放大路徑，具有經組態以當在一低功率模式中時自該輸入RF信號產生該低功率RF信號之一或多個PA。該PA系統進一步包含耦合至該第一放大路徑及該第二放大路徑之一切換電路。該切換電路經組態以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。
出於概述本發明之目的，本文中已闡述本發明之某些態樣、優點及新穎特徵。應理解，可未必根據本發明之任何特定實施例來達成所有此等優點。因此，本發明可以達成或優化本文中所教示之一個優點或優點群組而未必達成如本文中可教示或提出之其他優點之方式體現或實施。
10‧‧‧習用多模多頻段功率放大器系統
12‧‧‧功率放大器電路/功率放大器
14‧‧‧驅動器級
16‧‧‧末級
22‧‧‧基極節點
30‧‧‧雙極接面電晶體/驅動器級雙極接面電晶體
32‧‧‧集極節點
34‧‧‧電路元件
38‧‧‧基極節點
50‧‧‧雙極接面電晶體/末級雙極接面電晶體
52‧‧‧集極節點
54‧‧‧電路元件
56‧‧‧經進一步放大之射頻信號/經放大射頻信號
60‧‧‧輸出匹配電路/匹配電路
70‧‧‧頻段選擇開關/實例性頻段選擇開關/開關
100‧‧‧功率放大器系統/第一實例性功率放大器系統/第二實例性功率放大器系統/第三實例性功率放大器系統
102‧‧‧功率放大器電路/功率放大器/實例性功率放大器
102a-102d‧‧‧功率放大器電路/功率放大器/實例性功率放大器
104‧‧‧低功率旁路電路/旁路電路/切換電路
114‧‧‧驅動器級
116‧‧‧末級
122‧‧‧基極節點
130‧‧‧雙極接面電晶體/驅動器級雙極接面電晶體/驅動器級/驅動器級電晶體
132‧‧‧集極節點/驅動器級集極節點
134‧‧‧電路元件
142‧‧‧基極節點
150‧‧‧末級雙極接面電晶體/末級電晶體
152‧‧‧集極節點
154‧‧‧電路元件
156‧‧‧射頻信號/高功率輸出
160‧‧‧匹配電路
162‧‧‧路徑
168‧‧‧旁路路徑
170‧‧‧電路/旁路路徑匹配網路/阻抗反相器/匹配電路
172‧‧‧路徑
176‧‧‧接地路徑
180‧‧‧開關電路/切換電路/開關
200‧‧‧匹配電路
202‧‧‧路徑
208‧‧‧旁路路徑
210‧‧‧電路/旁路路徑匹配網路/阻抗反相器/匹配電路
212‧‧‧路徑
220‧‧‧開關電路/切換電路/開關
222‧‧‧節點
234‧‧‧驅動器級
236‧‧‧末級
238‧‧‧低功率放大級/放大級
242‧‧‧路由電路
246‧‧‧基極節點
250‧‧‧雙極接面電晶體/驅動器級雙極接面電晶體/驅動器級電晶體
252‧‧‧集極節點
254‧‧‧電路元件
258‧‧‧基極節點
270‧‧‧末級雙極接面電晶體/末級/末級電晶體
272‧‧‧集極節點
274‧‧‧電路元件
276‧‧‧經進一步放大之射頻信號/高功率輸出
280‧‧‧匹配電路
282‧‧‧路徑
292‧‧‧基極節點
300‧‧‧雙極接面電晶體/放大級雙極接面電晶體/驅動器級雙極接面電晶體/放大級電晶體
302‧‧‧集極節點
304‧‧‧電路元件
310‧‧‧匹配網路/匹配電路
312‧‧‧路徑
320‧‧‧開關電路/切換電路/開關
400‧‧‧晶體
400a‧‧‧第一半導體晶粒/第一晶粒
400b‧‧‧第二半導體晶粒/第二晶粒
402‧‧‧半導體基板
500‧‧‧實例性模組/實例性經封裝模組/模組
502‧‧‧功率放大器晶粒/晶粒
550‧‧‧基板/封裝基板
552‧‧‧電接觸墊
554‧‧‧電連接
556‧‧‧接觸墊
560‧‧‧單獨晶粒/晶粒
562‧‧‧電接觸墊
564‧‧‧電連接
566‧‧‧接觸墊
570‧‧‧匹配電路
600‧‧‧實例性無線裝置/無線裝置
602‧‧‧使用者介面
604‧‧‧記憶體
606‧‧‧電力管理組件
608‧‧‧基頻段子系統
610‧‧‧收發器
612a-602d‧‧‧雙工器
614‧‧‧天線開關
616‧‧‧天線/共同天線
C1‧‧‧電容器
IN‧‧‧開關輸入
IN1‧‧‧輸入/第一開關輸入
IN2‧‧‧輸入/第二開關輸入
OUT1‧‧‧實例性開關輸出/第一開關輸出/輸出/開關輸出
OUT2‧‧‧實例性開關輸出/第二開關輸出/輸出/開關輸出
OUT3‧‧‧實例性開關輸出/第三開關輸出/輸出/開關輸出
OUT4‧‧‧輸出/第四開關輸出
RF_IN‧‧‧輸入射頻信號
RF_OUT‧‧‧經放大射頻信號/高功率輸出
RF_OUT_LP‧‧‧低功率輸出/輸出低功率射頻信號
VBD‧‧‧基極偏壓電壓
VBF‧‧‧基極偏壓電壓
VBS‧‧‧基極偏壓電壓
VCC‧‧‧供應電壓
ZB‧‧‧阻抗/高阻抗/正確負載阻抗
ZM1_OUT‧‧‧阻抗
圖1展示具有一PA電路及一低功率旁路電路的經組態以提供如本文中所闡述之一或多個有利功能性之一功率放大器(PA)系統之一方塊圖。
圖2展示包含經組態以接收一輸入RF信號且產生一經放大RF信號之一PA電路之一習用多模多頻段(MMMB)PA系統之一實例。
圖3A展示一第一實例性PA系統之一高功率組態。
圖3B展示圖3A之第一實例性PA系統之一低功率組態。
圖4A展示一第二實例性PA系統之一高功率組態。
圖4B展示圖4A之第二實例性PA系統之一低功率組態。
圖5A展示一第三實例性PA系統之一高功率組態。
圖5B展示圖5A之第三實例性PA系統之一低功率組態。
圖6A及圖6B展示可在一或多個晶粒上實施具有如本文中所闡述之一或多個特徵之一PA系統。
圖7繪示包含具有如本文中所闡述之一或多個特徵之一PA系統之一實例性模組。
圖8繪示具有本文中所闡述之一或多個有利特徵之一實例性無線裝置。
本文中所提供之標題(若存在)僅為了方便起見而未必影響所主張本發明之範疇或意義。
本文中闡述與多模多頻段(MMMB)功率放大器(PA)之低功率效能改進有關之系統、電路及方法之非限制性實例。儘管在MMMB應用之內容脈絡中闡述，但將理解亦可在其他PA應用中實施本發明之一或多個特徵。
為了最小化或減小一線性PA(例如，3G及4G系統中所使用之一PA)中之總體電流損耗，以低輸出功率提供減小之功率耗散通常係有利的(例如，<10dB，低於一最大額定輸出功率)。可實施諸如級旁路之技術及使用一低功率PA之級旁路；然而，此等技術通常涉及額外電路複雜性(其通常涉及在PA之輸出處添加一開關功能)，且亦可導致折衷效能。
圖1展示具有一PA電路102及一低功率旁路電路104之經組態以提供如本文中所闡述之一或多個有利功能性之一PA系統100之一方塊圖。PA系統100經展示接收一輸入射頻(RF)信號(RF_IN)且產生一經放大RF信號(RF_OUT)。如本文中所闡述，此一輸出RF信號可包含至少部分由旁路電路104以一有效方式產生之一低功率RF信號。在本文中 所闡述之各種實例中，假定一旁路放大路徑係一低功率放大路徑。
圖2展示包含經組態以接收一輸入RF信號(RF_IN)且產生一經放大RF信號(RF_OUT)之一PA電路12之一習用多模多頻段(MMMB)PA系統10之一實例。PA電路12經展示包含一驅動器級14、一末級16及一輸出匹配電路60。儘管在此兩個級之實例性內容脈絡中闡述，但將理解亦可利用其他數目個級。
驅動器級14經展示包含諸如一異質接面雙極電晶體(HBT)之一雙極接面電晶體(BJT)30。輸入RF信號(RF_IN)經展示在基極節點22處被提供至驅動器級BJT 30之一基極。一經部分放大之RF信號經展示輸出穿過BJT 30之集極節點32且透過一電容器C1被提供至末級16。一基極偏壓電壓VBD經展示在基極節點22處被提供至驅動器級BJT 30之基極。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件34(例如，一扼流電感)及集極節點32被提供至驅動器級BJT 30之集極。
末級16經展示包含一BJT 50，諸如一HBT。來自驅動器級14之經部分放大之RF信號經展示透過電容器C1自驅動器級BJT 30之集極節點32被提供至末級BJT 50之基極節點38。一經進一步放大之RF信號56經展示輸出穿過BJT 50之一集極。一基極偏壓電壓VBF經展示在基極節點38處被提供至末級BJT 50之基極。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件54(例如，一扼流電感)及集極節點52被提供至末級BJT 50之集極。
在圖2之實例中，PA 12可進一步包含一匹配電路60；且此一匹配電路可經組態以提供一寬頻段匹配功能性，使得其提供對所有所關注頻段(在此實例中，蜂巢式頻段I、II及IV)之所要阻抗匹配。來自末級16之經放大RF信號56經展示透過匹配電路60被提供至一頻段選擇開關70。實例性頻段選擇開關70經展示具有一單刀三擲(SP3T)組態，其中開關輸入(IN)自匹配電路60接收經放大RF信號。三個實例性開關輸 出(OUT1、OUT2、OUT3)經展示為經耦合至分別與蜂巢式3G頻段I(1920MHz至1980MHz)、II(1850MHz至1910MHz)及IV(1710MHz至1755MHz)相關聯之頻段路徑。將理解，亦可利用其他頻段。亦將理解，可實施其他數目個頻段。
在圖2之實例中，開關70之操作可允許將一選定頻段連接至開關輸入(IN)，且因此自PA 12接收經放大RF信號。更特定而言，將開關輸入(IN)連接至第一開關輸出(OUT1)允許頻段I路徑接收經放大RF信號；將開關輸入(IN)連接至第二開關輸出(OUT2)允許頻段II路徑接收經放大RF信號；且將開關輸入(IN)連接至第三開關輸出(OUT3)允許頻段IV路徑接收經放大RF信號。
具有旁路電路之PA系統之實例：
圖3至圖5展示具有允許PA系統100以一有效方式在一低功率模式中操作之一旁路電路104之一PA系統100之實例。圖3A及圖3B展示一第一實例性PA系統100。圖3A展示第一實例性PA系統100之一高功率組態，且圖3B展示相同第一實例性PA系統100之一低功率組態。圖4A及圖4B展示一第二實例性PA系統100。圖4A展示第二實例性PA系統100之一高功率組態，且圖4B展示相同第二實例性PA系統100之一低功率組態。圖5A及圖5B展示一第三實例性PA系統100。圖5A展示第三實例性PA系統100之一高功率組態，且圖5B展示相同第三實例性PA系統100之一低功率組態。
實例1：
在圖3A及圖3B中所展示之第一實例中，一PA系統100經展示包含經組態以與一旁路電路104操作之一PA電路102。PA電路102可經組態以接收一輸入RF信號(RF_IN)且產生一經放大RF信號作為一高功率輸出RF_OUT(圖3A)或一低功率輸出RF_OUT_LP(圖3B)。PA電路102經展示包含一驅動器級114、一末級116、用於高功率操作之一匹配電 路160及用於低功率操作之一電路170。在圖3A之高功率組態中，可利用驅動器級114及末級116兩者；且在圖3B之低功率組態中，可如本文中所闡述停用且旁路末級116以產生低功率輸出。儘管就此兩個級之實例性內容來闡述，但將理解亦可利用其他數目個級。
驅動器級114經展示包含諸如一異質接面雙極電晶體(HBT)之一雙極接面電晶體(BJT)130。輸入RF信號(RF_IN)經展示被提供於驅動器級BJT 130之基極節點122處。一經部分放大之RF信號經展示在BJT 130之集極節點132處輸出。一基極偏壓電壓VBD經展示被提供至驅動器級BJT 130之基極節點122。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件134(例如，一扼流電感)及集極節點132被提供至驅動器級BJT 130之集極。
在高功率組態中(圖3A)，經部分放大之RF信號經展示透過一電容器C1自驅動器級130之集極節點132被提供至末級BJT 150之基極節點142。一經進一步放大之RF信號156經展示輸出穿過末級BJT 150之集極節點152。一基極偏壓電壓VBF經展示在基極節點142處被提供至末級BJT 150之基極。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件154(例如，一扼流電感)及集極節點152被提供至末級BJT 150之集極。
在高功率組態中(圖3A)，來自末級116之高功率輸出156經展示被提供至一匹配電路160；且此一匹配電路可經組態以提供一寬頻段匹配功能性，使得其提供對所有所關注頻段(在此實例中，蜂巢式頻段I、II及IV)之所要阻抗匹配。來自匹配電路160之高功率RF信號經展示被提供至一開關電路180。在本文中極詳細地闡述了可如何組態並操作開關電路180以促進高功率操作之實例。
在低功率組態中(圖3B)，經部分放大之RF信號可自驅動器級集極節點132被提供至一旁路路徑匹配網路170，以便產生一低功率RF信號作為一輸出(RF_OUT_LP)。
電路170可經組態以包含一阻抗反相器電路及一匹配電路。該匹配電路可經組態以提供對所有所關注頻段(在此實例中，蜂巢式頻段I、II及IV)之所要阻抗匹配。在某些實施例中，電路170亦可經組態以提供具有/不具有一匹配電路之一簡單直接連接。來自阻抗反相器/匹配電路170之低功率RF信號經展示被提供至開關電路180。在本文中極詳細地闡釋了可如何組態並操作開關電路180以促進低功率操作之實例。
如圖3A及圖3B中所展示，開關電路180可包含兩個輸入(IN1、IN2)及四個輸出(OUT1、OUT2、OUT3、OUT4)。第一開關輸入(IN1)經展示耦合至路徑162，以便當PA 102在高功率模式中操作時自匹配電路160接收高功率RF信號。切換電路180可經組態以當在高功率模式中時(圖3A)將第一開關輸入(IN1)連接至三個開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者，且當在低功率模式中時(圖3B)斷開。三個實例性開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)經展示耦合至分別與蜂巢式3G頻段I(1920MHz至1980MHz)、II(1850MHz至1910MHz)及IV(1710MHz至1755MHz)相關聯之頻段路徑。將理解，亦可利用其他頻段。亦將理解，可實施其他數目個頻段。
在圖3A之實例性高功率組態中，開關180之操作可允許一選定頻段連接至第一開關輸入(IN1)，且因此自匹配電路160接收高功率RF信號。更特定而言，將第一開關輸入(IN1)連接至第一開關輸出(OUT1)允許頻段I路徑接收高功率RF信號；將第一開關輸入(IN1)連接至第二開關輸出(OUT2)允許頻段II路徑接收高功率RF信號；且將第一開關輸入(IN1)連接至第三開關輸出(OUT3)允許頻段IV路徑接收高功率RF信號。
第二開關輸入(IN2)經展示耦合至路徑172，以便當PA 102在低功率模式中操作時自阻抗反相器/匹配電路170接收低功率RF信號 RF_OUT_LP。切換電路180可經組態以當在低功率模式中時(圖3B)將第二開關輸入(IN2)連接至三個開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者，且當在高功率模式中時(圖3A)連接至第四開關輸出(OUT4)。應注意，第四開關輸出(OUT4)可為選用的，或可經組態為當在高功率模式中操作時耦合至路徑172之一分流終止阻抗(例如，具有或不具有一電容器)。舉例而言，在於假晶高電子遷移率電晶體(PHEMT)程序技術中實施該開關之情況下，可需要或期望此一電容器，且對於一絕緣體上矽(SOI)開關可不需要或期望此一電晶體。
在圖3B之實例性低功率組態中，切換電路180之操作可允許一選定頻段連接至第二開關輸入(IN2)，且因此自電路170接收低功率RF信號。更特定而言，將第二開關輸入(IN2)連接至第一開關輸出(OUT1)允許頻段I路徑接收低功率RF信號；將第二開關輸入(IN2)連接至第二開關輸出(OUT2)允許頻段II路徑接收低功率RF信號；且將第二開關輸入(IN2)連接至第三開關輸出(OUT3)允許頻段IV路徑接收低功率RF信號。
如圖3A及圖3B中所展示，旁路路徑168可具有由驅動器級集極節點132處之經部分放大之RF信號所見之一阻抗ZB。當PA 102在一高功率模式中操作時(圖3A)，阻抗ZB可經選擇為高以最小化或減小驅動器級130之所要負載。在某些實施例中，此一高阻抗ZB可由阻抗反相器/匹配電路170提供。當PA 102在一低功率模式中操作時(圖3B)，阻抗ZB可經選擇以呈現一正確負載阻抗以促進驅動器級130對信號之放大。在某些實施例中，此一正確負載阻抗ZB可由阻抗反相器/匹配電路170提供。
當PA 102在一高功率模式中操作時(圖3A)，切換電路180之第二開關輸入(IN2)可連接至第四開關輸出(OUT4)，該第四開關輸出又可連接至接地路徑176。此一接地路徑可允許任何殘餘RF信號被分流至 接地。如本文中所闡述，第四開關輸出(OUT4)可為選用的，或可經組態為當在高功率模式中操作時耦合至路徑172之一分流終止阻抗。
如圖3A中進一步所展示，當PA 102在高功率模式中操作時，驅動器級電晶體130及末級電晶體150中之每一者之基極偏壓電壓可處於一操作值。舉例而言，驅動器級電晶體130之VBD可為一非零操作值。類似地，末級電晶體150之VBF可為一非零操作值。
當PA 102在一低功率模式中操作時(圖3B)，切換電路180之第一開關輸入(IN1)可與任何其他端子斷開連接。此外，舉例而言，可藉由將VBF設定為一關斷值而關斷末級電晶體150。舉例而言，末級電晶體150之VBF可設定為大約零V。在某些實施例中，當在低功率模式中操作時，被關斷之末級電晶體150可減小驅動器級之不期望負載。
實例2：
在圖4A及圖4B中所展示之第二實例中，一PA系統100經展示包含經組態以與一旁路電路104操作之一PA電路102。PA電路102可經組態以接收一輸入RF信號(RF_IN)且產生一經放大RF信號作為一高功率輸出RF_OUT(圖4A)或一低功率輸出RF_OUT_LP(圖4B)。PA電路102經展示包含一驅動器級114、一末級116、用於高功率操作之一匹配電路200及用於低功率操作之一電路210。在圖4A之高功率組態中，可利用驅動器級114及末級116兩者；且在圖4B之低功率組態中，可如本文中所闡述停用並旁路末級116以產生低功率輸出。儘管在此兩個級之實例性內容脈絡中闡述，但將理解亦可利用其他數目個級。
驅動器級114經展示包含諸如一異質接面雙極電晶體(HBT)之一雙極接面電晶體(BJT)130。輸入RF信號(RF_IN)經展示被提供於驅動器級BJT 130之基極節點122處。一經部分放大之RF信號經展示在BJT 130之集極節點132處輸出。一基極偏壓電壓VBD經展示被提供至驅動器級BJT 130之基極節點122。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件 134(例如，一扼流電感)及集極節點132被提供至驅動器級BJT 130之集極。
在高功率組態中(圖4A)，經部分放大之RF信號經展示透過一電容器C1自驅動器級130之集極節點132被提供至末級BJT 150之基極節點142。一經進一步放大之RF信號156經展示輸出穿過末級BJT 150之集極節點152。一基極偏壓電壓VBF經展示在基極節點142處被提供至末級BJT 150之基極。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件154(例如，一扼流電感)及集極節點152被提供至末級BJT 150之集極。
在高功率組態中(圖4A)，來自末級116之高功率輸出156經展示被提供至一匹配電路200；且此一匹配電路可經組態以提供一寬頻段匹配功能性，使得其提供對所有所關注頻段(在此實例中，蜂巢式頻段I、II及IV)之所要阻抗匹配。來自匹配電路200之高功率RF信號經展示被提供至一開關電路220。在本文中極詳細地闡述了可如何組態並操作開關電路220以促進高功率操作之實例。
在低功率組態中(圖4B)，經部分放大之RF信號可自驅動器級集極節點132提供至一旁路路徑匹配網路210，以便產生一低功率RF信號作為一輸出(RF_OUT_LP)。
電路210可經組態以包含一阻抗反相器電路及一匹配電路。該匹配電路可經組態以提供對所有所關注頻段(在此實例中，蜂巢式頻段I、II及IV)之所要阻抗匹配。在某些實施例中，電路210亦可經組態以提供具有/不具有一匹配電路之一簡單直接連接。來自阻抗反相器/匹配電路210之低功率RF信號經展示被提供至開關電路220。在本文中極詳細地闡釋了可如何組態並操作開關電路220以促進低功率操作之實例。
如圖4A及圖4B中所展示，開關電路220可包含兩個輸入(IN1、IN2)及四個輸出(OUT1、OUT2、OUT3、OUT4)。第一開關輸入(IN1) 經展示耦合至路徑202，以便當PA 102在高功率模式中操作時自匹配電路200接收高功率RF信號。切換電路220可經組態以當在高功率模式中時(圖4A)將第一開關輸入(IN1)連接至開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者，且當在低功率模式中時(圖4B)透過一節點222及第一開關輸入(IN1)將第二開關輸入(IN2)連接至開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者。三個實例性開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)經展示耦合至分別與蜂巢式3G頻段I(1920MHz至1980MHz)、II(1850MHz至1910MHz)及IV(1710MHz至1755MHz)相關聯之頻段路徑。將理解，亦可利用其他頻段。亦將理解，可實施其他數目個頻段。
在圖4A之實例性高功率組態中，開關220之操作可允許一選定頻段連接至第一開關輸入(IN1)，且因此自匹配電路200接收高功率RF信號。更特定而言，將第一開關輸入(IN1)連接至第一開關輸出(OUT1)允許頻段I路徑接收高功率RF信號；將第一開關輸入(IN1)連接至第二開關輸出(OUT2)允許頻段II路徑接收高功率RF信號；且將第一開關輸入(IN1)連接至第三開關輸出(OUT3)允許頻段IV路徑接收高功率RF信號。
第二開關輸入(IN2)經展示耦合至路徑212，以便當PA 102在低功率模式中操作時自阻抗反相器/匹配電路210接收低功率RF信號RF_OUT_LP。切換電路220可經組態以當在高功率模式中時(圖4A)將第二開關輸入(IN2)連接至第四開關輸出(OUT4)，且當在低功率模式中時(圖4B)透過節點222連接至第一開關輸入(IN1)。
當在低功率模式中時(圖4B)，第二開關輸入(IN2)與第一開關輸入(IN1)之間的前述連接連同第一開關輸入(IN1)與三個實例性開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者之間的一連接可允許第二開關輸入(IN2)連接至實例性頻段路徑(例如，分別為蜂巢式3G頻段I(1920 MHz至1980MHz)、II(1850MHz至1910MHz)及IV(1710MHz至1755MHz))中之對應者。將理解，亦可利用其他頻段。亦將理解，可實施其他數目個頻段。
在圖4B之實例性低功率組態中，切換電路220之操作可允許透過節點222及第一開關輸入(IN1)將一選定頻段連接至第二開關輸入(IN2)，且因此自路徑212接收低功率RF信號。更特定而言，將第一開關輸入(IN1)連接至第一開關輸出(OUT1)允許頻段I路徑接收低功率RF信號；將第一開關輸入(IN1)連接至第二開關輸出(OUT2)允許頻段II路徑接收低功率RF信號；且將第一開關輸入(IN1)連接至第三開關輸出(OUT3)允許頻段IV路徑接收低功率RF信號。
如圖4A及圖4B中所展示，旁路路徑208可具有由驅動器級集極節點132處之經部分放大之RF信號所見之一阻抗ZB。當PA 102在一高功率模式中操作時(圖4A)，阻抗ZB可經選擇為高以最小化或減小驅動器級130之不期望負載。在某些實施例中，此一高阻抗ZB可由阻抗反相器/匹配電路210提供。當PA 102在一低功率模式中操作時(圖4B)，阻抗ZB可經選擇以呈現一正確負載阻抗以促進驅動器級130對信號之放大。在某些實施例中，此一正確負載阻抗ZB可由阻抗反相器/匹配電路210提供。
當PA 102在一高功率模式中操作時(圖4A)，切換電路220之第二開關輸入(IN1)可被連接至第四開關輸出(OUT4)，該第四開關輸出又可被連接至接地。此一接地路徑可允許任何殘餘RF信號被分流至接地。在某些實施例中，第四開關輸出(OUT4)可為選用的，或可經組態為在高功率模式中操作時經耦合至路徑212之一分流終止阻抗。此一分流終止阻抗可或可不包含一電容器。舉例而言，在PHEMT中實施該開關之情況下，可能需要或期望此一電容器，且對於一SOI開關可能不需要或期望此一電容器。
如圖4A中進一步所展示，當PA 102在高功率模式中操作時，驅動器級電晶體130及末級電晶體150中之每一者之基極偏壓電壓可係處於一操作值。舉例而言，驅動器級電晶體130之VBD可為一非零操作值。類似地，末級電晶體150之VBF可為一非零操作值。
當PA 102在一低功率模式中操作時(圖4B)，第二開關輸入(IN2)可係透過節點222及第一開關輸入(IN1)連接至三個開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者。此外，舉例而言，可藉由將VBF設定為一關斷值而關斷末級電晶體150。舉例而言，末級電晶體150之VBF可設定為大約零V。
在某些實施例中，匹配電路200可經組態使得當末級電晶體150在低功率模式中停用時(圖4B)，其針對由第一開關輸入(IN1)處之低功率RF信號所見之一阻抗ZM1_OUT提供一足夠高阻抗。在某些實施例中，將末級電晶體150關斷(為了當在低功率模式中操作時減小驅動器級之非期望負載)及匹配電路200針對ZM1_OUT提供高阻抗可抑制低功率RF信號自旁路節點138進入末級116，以及抑制低功率RF信號自第一開關輸入(IN1)進入路徑202。
實例3：
在本文中參考圖3及圖4所闡述之實例中，低功率組態涉及在一驅動器級之後開始之一旁路路徑。圖5A及圖5B展示在某些實施例中，一單獨放大路徑可提供一低功率放大路徑。在圖5A及圖5B中所展示之第三實例中，一PA系統100經展示包含經組態以與一旁路電路104操作之一PA電路102。PA電路102可經組態以接收一輸入RF信號(RF_IN)且產生一經放大RF信號作為一高功率輸出RF_OUT(圖5A)或一低功率輸出RF_OUT_LP(圖5B)。PA電路102經展示包含實質上單獨放大路徑，包含一高功率放大路徑及一低功率放大路徑。高放大路徑經展示包含一驅動器級234、一末級236及一匹配電路280。低放大路 徑經展示包含一低功率放大級238及一匹配網路310。輸入RF信號(RF_IN)經展示透過一共同輸入接收，且此一RF信號可藉由一路由電路242路由至高路徑放大路徑或低功率放大路徑。舉例而言，對輸入RF信號之此路由可係由一開關達成。
在圖5A及圖5B之實例性PA 102中，高功率放大路徑經展示包含耦合至一驅動器級234之路由電路242，該驅動器級又耦合至一末級236。在圖5A之高功率組態中，可利用驅動器級234及末級236兩者；且在圖5B之低功率組態中，可如本文中所闡述而停用並旁路驅動器級234及末級236兩者以自PA系統100產生一低功率輸出。儘管在此兩個級之實例性內容脈絡中闡述，但將理解亦可利用其他數目個級。
驅動器級234經展示包含諸如一異質接面雙極電晶體(HBT)之一雙極接面電晶體(BJT)250。輸入RF信號(RF_IN)經展示提供於驅動器級BJT 250之基極節點246處。一經部分放大之RF信號經展示在BJT 250之集極節點252處輸出。一基極偏壓電壓VBD經展示被提供至驅動器級BJT 250之基極節點246。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件254(例如，一扼流電感)及集極節點252被提供至驅動器級BJT 250之集極。
經部分放大之RF信號經展示透過一電容器C1自驅動器級250之集極節點252被提供至末級BJT 270之基極節點258。一經進一步放大之RF信號276經展示輸出穿過BJT 270之集極節點272。一基極偏壓電壓VBF經展示在基極節點258處被提供至末級BJT 270之基極。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件274(例如，一扼流電感)及集極節點272被提供至末級BJT 270之集極。
在高功率組態中(圖5A)，來自末級236之高功率輸出276經展示被提供至一匹配電路280；且此一匹配電路可經組態以提供一寬頻段匹配功能性，使得其提供對所有所關注頻段(在此實例中，蜂巢式頻段 I、II及IV)之所要阻抗匹配。來自匹配電路280之高功率RF信號經展示被提供至一開關電路320。在本文中極詳細地闡述了可如何組態並操作開關電路320以促進高功率操作之實例。
在圖5B之低功率組態中，可利用低功率放大級238，從而如本文中所闡述旁路高功率放大路徑，以產生低功率輸出。儘管在一個放大級之實例性內容脈絡中闡述低功率放大路徑，但將理解亦可利用其他數目個級。
放大級238經展示包含諸如一異質接面雙極電晶體(HBT)之一雙極接面電晶體(BJT)300。輸入RF信號(RF_IN)經展示提供於放大級BJT 300之基極節點292處。一經放大RF信號經展示在BJT 300之集極節點302處輸出。一基極偏壓電壓VBS經展示被提供至放大級BJT 300之基極節點292。一供應電壓VCC經展示透過一電路元件304(例如，一扼流電感)及集極節點302被提供至驅動器級BJT 300之集極。
在低功率組態中(圖5B)，來自放大級238之輸出可為低功率RF信號(RF_OUT_LP)。此一輸出信號經展示被提供至一匹配電路310。來自匹配電路310之低功率RF信號經展示被提供至開關電路320。在本文中極詳細地闡釋了可如何組態並操作開關電路320以促進低功率操作之實例。
如圖5A及圖5B中所展示，開關電路320可包含兩個輸入(IN1、IN2)及三個輸出(OUT1、OUT2、OUT3)。第一開關輸入(IN1)經展示耦合至路徑282，以便當PA 102在高功率模式中操作時自匹配電路280接收高功率RF信號。切換電路320可經組態以當在高功率模式中時(圖5A)將第一開關輸入(IN1)連接至三個開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者，且當在低功率模式中時(圖5B)斷開。三個實例性開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)經展示耦合至分別與蜂巢式3G頻段I(1920MHz至1980MHz)、II(1850MHz至1910MHz)及IV(1710MHz至1755 MHz)相關聯之頻段路徑。將理解，亦可利用其他頻段。亦將理解，可實施其他數目個頻段。
在圖5A之實例性高功率組態中，開關320之操作可允許一選定頻段連接至第一開關輸入(IN1)，且因此自匹配電路280接收高功率RF信號。更特定而言，將第一開關輸入(IN1)連接至第一開關輸出(OUT1)允許頻段I路徑接收高功率RF信號；將第一開關輸入(IN1)連接至第二開關輸出(OUT2)允許頻段II路徑接收高功率RF信號；且將第一開關輸入(IN1)連接至第三開關輸出(OUT3)允許頻段IV路徑接收高功率RF信號。
第二開關輸入(IN2)經展示耦合至路徑312，以便當PA 102在低功率模式中操作時自匹配電路310接收低功率RF信號RF_OUT_LP。切換電路320可經組態以當在低功率模式中時(圖5B)將第二開關輸入(IN2)連接至三個開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)中之一者，且當在高功率模式中時(圖5A)斷開。如本文中所闡述，三個實例性開關輸出(OUT1、OUT2、OUT3)連接至分別與蜂巢式3G頻段I(1920MHz至1980MHz)、II(1850MHz至1910MHz)及IV(1710MHz至1755MHz)相關聯之實例性頻段路徑。
在圖5B之實例性低功率組態中，開關320之操作可允許一選定頻段連接至第二開關輸入(IN2)，且因此自匹配電路310接收低功率RF信號RF_OUT_LP。更特定而言，將第二開關輸入(IN2)連接至第一開關輸出(OUT1)允許頻段I路徑接收低功率RF信號；將第二開關輸入(IN2)連接至第二開關輸出(OUT2)允許頻段II路徑接收低功率RF信號；且將第二開關輸入(IN2)連接至第三開關輸出(OUT3)允許頻段IV路徑接收低功率RF信號。
如圖5A之高功率模式中所展示，驅動器級電晶體250及末級電晶體270中之每一者之基極偏壓電壓可處於一操作值。舉例而言，驅動 器級電晶體250之VBD可為一非零操作值。類似地，末級電晶體270之VBF可為一非零操作值。
在圖5A之高功率模式中，舉例而言，可藉由將基極偏壓電壓VBS設定為一關斷值而關斷放大級電晶體300。舉例而言，放大級電晶體300之VBS可設定為大約零V。在某些實施例中，當PA 102在高功率模式中時，在路由電路242處執行路由中之某些或所有路由、關斷放大級電晶體300及斷開切換電路320之第二開關輸入(IN2)可抑制輸入RF信號通過低功率放大路徑。
如圖5B之低功率模式中所展示，放大級電晶體300之基極偏壓電壓可處於一操作值。舉例而言，放大級電晶體300之VBS可為一非零操作值。
在圖5B之低功率模式中，舉例而言，可藉由將基極偏壓電壓設定為一關斷值而關斷驅動器級電晶體250及末級電晶體270中之每一者。舉例而言，驅動器級電晶體250之VBD可設定為大約零V。類似地，末級電晶體270之VBF可設定為大約零V。在某些實施例中，當PA 102在低功率模式中時，在路由電路242處執行路由中之某些或所有路由、關斷驅動器級電晶體250、關斷末級電晶體270及斷開切換電路320之第一開關輸入(IN1)可抑制輸入RF信號穿過高功率放大路徑。
實例性實施方案：
在某些實施例中，可在不同產品中實施具有如本文中所闡述之一或多個特徵之一PA系統。圖6至圖8展示此等產品之非限制性實例。圖6A及圖6B展示一晶粒級之實施方案之實例。圖7展示一模組級之一實施方案之一實例。圖8展示一無線裝置級之一實施方案之一實例。
圖6A及圖6B展示可在一或多個晶粒上實施具有如本文中所闡述之一或多個特徵之一PA系統。圖6A展示在某些實施例中，一旁路電 路104中之某些或所有旁路電路可形成於亦包含一PA電路102之一晶粒400之一半導體基板402上。此一晶粒可包含(舉例而言)基於砷化鎵(GaAs)基板之一HBT晶粒。
圖6B展示在某些實施例中，可在一第一半導體晶粒400a上實施一旁路電路104中之某些或所有旁路電路，且可在一第二半導體晶粒400b上實施一PA電路102中之某些或所有PA電路。第一晶粒400a及第二晶粒400b可或可不基於相同半導體基板。
圖7示意性地繪示包含具有如本文中所闡述之一或多個特徵之一PA系統之一實例性模組500。實例性模組500經展示包含一PA晶粒502，該PA晶粒包含一PA電路102。在圖7之實例中，一旁路電路104繪示為在一單獨晶粒560上實施。然而，將理解，PA電路102及旁路電路104可以其他方式組態，包含呈其中在一共同晶粒上實施兩個電路中之某一或所有電路之一組態。
在圖7之實例性模組500中，晶粒502經展示安裝於一基板550上。可使用包含本文中所闡述之實例之若干種半導體程序技術來製作此一晶粒。晶粒502可包含經組態以允許電連接554(諸如形成於封裝基板550上之晶粒502與接觸墊556之間的線接合)之形成之複數個電接觸墊552。
在圖7中，如本文中所闡述之晶粒560經展示安裝於基板550上。可使用包含本文中所闡述之實例之若干種半導體程序技術來製作此一晶粒。晶粒560可包含經組態以允許電連接564(諸如形成於封裝基板550上之晶粒560與接觸墊566之間的線接合)之形成之複數個電接觸墊562。
封裝基板550可經組態以接納複數個組件，諸如晶粒502、560及一或多個SMD(例如，580)。在某些實施例中，封裝基板550可包含一層壓基板。
在實例性經封裝模組500中，可在基板550上或內實施一匹配電路570。此一匹配電路570可提供匹配功能性以匹配與PA電路102相關聯之網路。
在某些實施例中，模組500亦可包含一或多個封裝結構以(舉例而言)提供保護且促進對模組500之較容易處置。此一封裝結構可包含形成於封裝基板550上方且經定尺寸以在其上實質上囊封各種電路及組件之一外模製件。
將理解，儘管在基於線接合之電連接之內容脈絡中闡述模組500，但本發明之一或多個特徵亦可在包含覆晶組態之其他封裝組態中實施。
在某些實施方案中，具有本文中所闡述之一或多個特徵之一裝置及/或一電路可包含於諸如一無線裝置之一RF裝置中。此一裝置及/或一電路可以如本文中所闡述之一模組形式或以其某一組合直接實施於無線裝置中。在某些實施例中，舉例而言，此一無線裝置可包含一蜂巢式電話、一智慧型電話、具有或不具有電話功能性之一手持式無線裝置、一無線平板電腦等。
圖8繪示具有本文中所闡述之一或多個有利特徵之一實例性無線裝置600。在該實例中，一或多個PA 102經展示耦合至具有如本文中所闡述之一或多個特徵之一切換電路104。此等PA及切換電路可促進(舉例而言)無線裝置600之多頻段操作。在某些實施例中，由一虛線方塊繪示之一PA系統100可包含PA 102及切換電路104。
PA 102可自一收發器610(其可經組態且經操作以產生待放大及待傳輸之RF信號)接收其各別RF信號，且處理所接收信號。收發器610經展示與一基頻段子系統608互動，該基頻段子系統經組態以提供適合於一使用者之資料及/或語音信號與適合於收發器610之RF信號之間的轉換。收發器610亦經展示連接至一電力管理組件606，該電力管 理組件經組態以管理電力以供無線裝置600之操作。此電力管理亦可控制基頻段子系統608、PA系統100及切換電路104中之某些或全部之操作。
基頻段子系統608經展示連接至一使用者介面602以促進將語音及/或資料之各種輸入及輸出提供至使用者以及自使用者接收該各種輸入及輸出。基頻段子系統608亦可連接至一記憶體604，該記憶體經組態以儲存用以促進無線裝置600之操作之資料及/或指令，及/或為使用者提供資訊之儲存。
在實例性無線裝置600中，PA 102之輸出經展示如本文中所闡述由切換電路104切換且經由其各別雙工器612a至612d及一天線開關614而路由至一天線616。天線開關614可經組態以允許對(舉例而言)一操作頻段及/或傳輸/接收功能性之選擇。在某些實施例中，每一雙工器612可允許使用一共同天線(例如，616)來同時執行傳輸及接收操作。在圖8中，所接收信號經展示路由至可包含(舉例而言)一或多個低雜訊放大器(LNA)之「Rx」路徑(未展示)。
若干個其他無線裝置組態可利用本文中所闡述之一或多個特徵。舉例而言，一無線裝置不需要為一多頻段裝置。在另一實例中，一無線裝置可包含諸如分集式天線之額外天線及諸如Wi-Fi、藍芽及GPS之額外連接性特徵。
除非內容脈絡另外明確要求，否則在說明及申請專利範圍通篇中，措詞「包括(comprise)」、「包括(comprising)」及諸如此類應解釋為在與一排他性或窮盡性意義相反之一包含性意義上；亦即，在「包含但不限於」之意義上。如本文中通常所使用，措詞「經耦合(coupled)」係指可直接連接或藉助於一或多個中間元件連接之兩個或兩個以上元件。另外，當在本申請案中使用時，措辭「本文中」、「上文」、「下文」及類似含義之措辭應將本申請案視為一整體而非本申請 案之任何特定部分。在內容脈絡准許之情況下，使用單數或複數之上文說明中之措辭亦可分別包含複數或單數。參考兩個或兩個以上項目之一清單之措詞「或」，彼措詞涵蓋該措詞之以下解釋中之所有解釋：該清單中之該等項目中之任一者、該清單中之所有項目及該清單中之該等項目之任何組合。
上文對本發明之實施例之詳細說明並非意欲為窮盡性或將本發明限制於上文所揭示之精確形式。雖然上文出於說明性目的闡述本發明之具體實施例及實例，但如熟習相關技術者將辨識，可在本發明之範疇內做出各種等效修改。舉例而言，雖然按一既定次序來呈現程序或方塊，但替代實施例亦可按一不同次序來執行具有步驟之常式，或採用具有方塊之系統，且可刪除、移動、添加、再分、組合及/或修改某些程序或方塊。可以各種不同方式實施此等程序或方塊中之每一者。同樣，儘管程序或方塊有時展示為串行執行，但此等程序或方塊可改為並行執行，或可在不同時間執行。
本文中所提供之本發明之教示可應用於其他系統，未必上文所闡述之系統。可組合上文所闡述之各種實施例之元件及動作以提供其他實施例。
雖然已闡述了本發明之某些實施例，但此等實施例僅以實例方式呈現，且並非意欲限制本發明之範疇。實際上，本文中所闡述之新穎方法及系統可以各種其他形式體現；此外，可在不背離本發明之精神之情況下對本文中所闡述之方法及系統之形式做出各種省略、替換及改變。隨附申請專利範圍及其等效範圍意欲涵蓋如將歸屬於本發明之範疇及精神內之此等形式或修改。
100‧‧‧功率放大器系統/第一實例性功率放大器系統/第二實例性功率放大器系統/第三實例性功率放大器系統
104‧‧‧低功率旁路電路/旁路電路/切換電路
234‧‧‧驅動器級
236‧‧‧末級
238‧‧‧低功率放大級/放大級
242‧‧‧路由電路
246‧‧‧基極節點
250‧‧‧雙極接面電晶體/驅動器級雙極接面電晶體/驅動器級電晶體
252‧‧‧集極節點
254‧‧‧電路元件
258‧‧‧基極節點
270‧‧‧末級雙極接面電晶體/末級/末級電晶體
272‧‧‧集極節點
274‧‧‧電路元件
276‧‧‧經進一步放大之射頻信號/高功率輸出
280‧‧‧匹配電路
282‧‧‧路徑
292‧‧‧基極節點
300‧‧‧雙極接面電晶體/放大級雙極接面電晶體/驅動器級雙極接面電晶體/放大級電晶體
302‧‧‧集極節點
304‧‧‧電路元件
310‧‧‧匹配網路/匹配電路
312‧‧‧路徑
320‧‧‧開關電路/切換電路/開關
C1‧‧‧電容器
IN1‧‧‧輸入/第一開關輸入
IN2‧‧‧輸入/第二開關輸入
OUT1‧‧‧實例性開關輸出/第一開關輸出/輸出/開關輸出
OUT2‧‧‧實例性開關輸出/第二開關輸出/輸出/開關輸出
OUT3‧‧‧實例性開關輸出/第三開關輸出/輸出/開關輸出
RF_IN‧‧‧輸入射頻信號
RF_OUT_LP‧‧‧低功率輸出/輸出低功率射頻信號
VBD‧‧‧基極偏壓電壓
VBF‧‧‧基極偏壓電壓
VBS‧‧‧基極偏壓電壓
VCC‧‧‧供應電壓

Claims (20)

  1. 一種功率放大器(PA)系統，其包括：一第一放大路徑，其具有經組態以在一高功率模式中時自一輸入射頻(RF)信號產生一高功率RF信號之一或多個PA；一第二放大路徑，其具有經組態以在一低功率模式中時自該輸入RF信號產生一低功率RF信號之一或多個PA；及一切換電路，其經耦合至該第一放大路徑及該第二放大路徑，該切換電路經組態以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。
  2. 如請求項1之PA系統，其中該切換電路包含經耦合至該第一放大路徑以接收該高功率RF信號之一第一刀端，該切換電路進一步包含經耦合至該第二放大路徑以接收該低功率RF信號之一第二刀端。
  3. 如請求項2之PA系統，其中該切換電路進一步包含一或多個輸出路徑，該切換電路經組態以在該高功率模式中時允許該第一刀端被連接至該一或多個輸出路徑中之一選定者，該切換電路進一步經組態以在該低功率模式中時允許該第二刀端被連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。
  4. 如請求項3之PA系統，其中該一或多個輸出路徑包含對應於複數個操作頻段之複數個輸出路徑。
  5. 如請求項3之PA系統，進一步包括沿著該第一放大路徑及該第二放大路徑中之每一者實施之一匹配電路，該匹配電路係處於該一或多個PA與該切換電路之間。
  6. 如請求項5之PA系統，其中該第一放大路徑包含經串聯配置之一 驅動器級及一末級，該驅動器級經組態以部分地放大該輸入RF信號，該末級經組態以進一步放大該經部分放大之RF信號以產生該高功率RF信號。
  7. 如請求項6之PA系統，其中在該末級與該切換電路之間實施沿著該第一放大路徑之該匹配電路。
  8. 如請求項7之PA系統，其中該匹配電路經組態以提供一寬頻段匹配功能性。
  9. 如請求項6之PA系統，其中該第二放大路徑不與該第一放大路徑共用一共同級。
  10. 如請求項9之PA系統，其中該第二放大路徑包含一單獨放大路徑，該單獨放大路徑具有經組態以放大該輸入RF信號以產生該低功率RF信號之一放大級。
  11. 如請求項3之PA系統，其中該切換電路經組態以在該高功率模式中時透過一對應擲端將該第一刀端連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。
  12. 如請求項11之PA系統，其中該切換電路經組態使得在該高功率模式中時該第二刀端係處於一斷開狀態。
  13. 如請求項12之PA系統，其中該第二放大路徑之該放大級經組態以在該高功率模式中停用。
  14. 如請求項3之PA系統，其中該切換電路經組態以在該低功率模式中時透過一對應擲端將該第二刀端連接至該一或多個輸出路徑中之該選定者。
  15. 如請求項14之PA系統，其中該切換電路經組態使得在該低功率模式中時該第一刀端係處於一斷開狀態。
  16. 如請求項15之PA系統，其中該第一放大路徑之該驅動器級及該末級中之每一者經組態以在該低功率模式中停用。
  17. 一種用於放大一射頻(RF)信號之方法，該方法包括：在一高功率模式中時，使一輸入RF信號路由穿過具有一或多個PA之一第一放大路徑以產生一高功率RF信號；在一低功率模式中時，使該輸入RF信號路由穿過具有一或多個PA之一第二放大路徑以產生一低功率RF信號；及執行一切換操作以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。
  18. 一種功率放大器(PA)模組，其包括：一封裝基板，其經組態以接納複數個組件；及一功率放大器(PA)系統，其係在該封裝基板上實施，該PA系統包含具有一或多個PA之一第一放大路徑，該一或多個PA經組態以在一高功率模式中時自一輸入射頻(RF)信號產生一高功率RF信號，該PA系統進一步包含具有一或多個PA之一第二放大路徑，該一或多個PA經組態以在一低功率模式中時自該輸入RF信號產生一低功率RF信號，該PA系統進一步包含經耦合至該第一放大路徑及該第二放大路徑之一切換電路，該切換電路經組態以允許在該高功率模式中透過該第一放大路徑或在該低功率模式中透過該第二放大路徑將該輸入RF信號放大。
  19. 如請求項18之PA模組，其中在一共同半導體晶粒上實施該第一放大路徑之該一或多個PA、該第二放大路徑之該一或多個PA及該切換電路。
  20. 如請求項18之PA模組，其中在一第一半導體晶粒上實施該第一放大路徑之該一或多個PA及該第二放大路徑之該一或多個PA，且在一第二半導體晶粒上實施該切換電路。
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