TWI434511B - 可調增益放大器、自動化測試設備及用以調整放大器增益之方法 - Google Patents

可調增益放大器、自動化測試設備及用以調整放大器增益之方法 Download PDF

Info

Publication number
TWI434511B
TWI434511B TW099126736A TW99126736A TWI434511B TW I434511 B TWI434511 B TW I434511B TW 099126736 A TW099126736 A TW 099126736A TW 99126736 A TW99126736 A TW 99126736A TW I434511 B TWI434511 B TW I434511B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
amplifier
variable impedance
adjustable gain
transistor
signal
Prior art date
Application number
TW099126736A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201119214A (en
Inventor
Kyle David Holzer
Original Assignee
Advantest Singapore Pte Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Advantest Singapore Pte Ltd filed Critical Advantest Singapore Pte Ltd
Publication of TW201119214A publication Critical patent/TW201119214A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI434511B publication Critical patent/TWI434511B/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Description

可調增益放大器、自動化測試設備及用以調整放大器增益之方法
本發明係有關於可調增益放大器、自動化測試設備及用以調整放大器增益之方法。
 發明背景
依據本發明的實施例有關於一可調增益放大器、一自動化測試設備及用以調整一放大器的增益之一方法。依據本發明的一進一步實施例有關於一自動化測試設備射頻場效應電晶體(ATE RF FET)放大器的一可調增益回饋。
在許多情況下，期望提供具有一大的動態範圍之信號。在一些情況下，一原始信號可包含一預定振幅。經常期望的是獲得源自原始信號的一輸出信號，使得輸出信號的振幅是可調的。具有可調增益或放大率的一信號通路可為此目的使用。
下面將描述一自動化測試設備中習知信號通路的一些範例。自動化測試設備(ATE)測試參數通常需要發送器(source)及接收器之一大的瞬時動態範圍。
第1a圖繪示一第一習知信號通路的一方塊示意圖。第1a圖中繪示的信號通路100包含一功率放大器110及一步進式衰減器112。步進式衰減器112安排於功率放大器110之後，如第1a圖可見。舉例而言，經整合步進式衰減器112置於一最後功率放大器110之後來抑制一信號雜訊層。經整合步進式衰減器112通常引入失真及變成一刺激最大功率的一限制器。詳情參考第1a圖。
第1b圖繪示另一習知信號通路的一方塊示意圖。第1b圖的信號通路包含一功率放大器120及一固定式衰減器122。固定式衰減器122安排於功率放大器120之後。舉例而言，固定式衰減器122置於一最後功率放大器120之後來抑制一信號雜訊層。一刺激最大功率降低衰減器122的一值。詳情參考第1b圖。
第1c圖繪示一第三習知信號通路的一方塊示意圖。第1c圖的信號通路包含一放大器130及一數位至類比轉換器132。在第1c圖的信號通路中，藉由直接調整一閘極電壓(或一閘極源極間電壓VGS)來改變一放大器增益是可能的。舉例而言，閘極電壓(或一閘極源極間電壓VGS)可透過可以是一外部數位至類比轉換器之一數位至類比轉換器(DAC)調整。(換言之，一DAC控制調整VGS)
然而，放大器(或其放大器電晶體)容易移入一「二極體區」(舉例而言，在放大器電晶體的輸出特性中)，及引入失真。此外，在第1c圖的信號通路中一安定時間通常欠佳。詳情參考第1c圖。
綜上所述，參考第1a至1c圖已描述了不同的習知功率放大器輸出通路以及相對應的不足。
鑑於上述內容，本發明的目的是建立一放大器概念，其在一大的動態範圍上提供改進的特性。
 發明概要
此問題由如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器、如申請專利範圍第13項或14項所述之自動化測試設備及如申請專利範圍第15項所述用以調整放大器增益之方法解決。
依據本發明的一實施例建立一種可調增益放大器。可調增益放大器包含一放大器電晶體，其包括一控制端及一可控負載通路。可調增益放大器亦包含一可變阻抗電路，其組態成依一增益調整資訊提供一可變阻抗。放大器電晶體的負載通路及可變阻抗電路在一第一供應電位饋送點與一第二供應電位饋送點之間串聯成電路。可調增益放大器亦包含一主動回饋電路，其組態成使放大器電晶體的一負載通路偏置電壓穩定。
依據本發明的此實施例是基於此發現：可變阻抗電路之阻抗的變化允許一負載通路偏壓電流的重大改變，而將一負載通路偏置電壓實質上保持穩定仍是可能的。由主動回饋電路獲得穩定的負載通路偏置電壓，使得可實現高精度穩定及使得避免轉變到放大器電晶體之操作的一高度非線性區。
因此，本發明允許藉由可變調整一負載通路偏壓電流來改變可調增益放大器的增益，同時保持一負載通路偏置電壓的改變小。
依據本發明的另一實施例建立一種自動化測試設備。自動化測試設備包含一信號產生器，其組態成提供一產生器信號。自動化測試設備亦包含用以將一待測裝置信號提供至一待測裝置之一待測裝置埠。自動化測試設備亦包含如前所述的一可調增益放大器。可調增益放大器在信號產生器與待測裝置埠之間電路連接以依一增益資訊來可變放大產生器信號並基於產生器信號獲得待測裝置信號。
依據本發明的一進一步實施例建立另一自動化測試設備。自動化測試設備包含用以接收來自一待測裝置的一待測裝置信號之待測裝置埠。自動化測試設備亦包含用以分析一分析信號之一信號分析器及如上所述的一可調增益放大器。可調增益放大器在待測裝置埠與信號分析器之間電路連接以可變放大待測裝置埠所接收的一待測裝置信號並基於待測裝置信號提供分析信號。
依據本發明的另一實施例建立一種用以調整放大器增益的方法。
圖式簡單說明
參考附圖隨後將描述依據本發明的實施例。其中：第1a至1c圖繪示習知功率放大器輸出通路的方塊示意圖；第2圖繪示依據本發明之一第一實施例之一可調增益放大器的一方塊示意圖；第3圖繪示依據本發明之一第二實施例之一可調增益放大器的一方塊示意圖；第4圖繪示一場效應電晶體放大器的一組輸出特性曲線；第5圖繪示相交電晶體放大器之一組輸出特性曲線中一場效應電晶體放大器的不同偏壓點的一圖形表示型態；第6a圖繪示依據本發明之一實施例之一自動化測試設備的一方塊示意圖；第6b圖繪示依據本發明之另一實施例之一自動化測試設備的一方塊示意圖；第7圖繪示依據本發明之一實施例之用以調整放大器增益之一方法的一流程圖。
 實施例之詳細說明
第2圖繪示依據本發明之一實施例之一可調增益放大器200的一方塊示意圖。可調增益放大器200包含一放大器電晶體210。放大器電晶體210包含一控制端212及一可控負載通路214，可控負載通路214可舉例而言具有一第一負載通路端214a及一第二負載通路端214b。此外，可變增益放大器包含一可變阻抗電路220，其組態成依一增益調整資訊222提供一可變阻抗。可調增益放大器200進一步包含一第一供應電位饋送點230及一第二供應電位饋送點232。如在第2圖中可見，放大器電晶體210的負載通路214及可變阻抗電路220在第一供應電位饋送點230及第二供應電位饋送點232之間串聯成電路。
此外，可調增益放大器200亦包含一主動回饋電路240，其組態成，例如藉由適當調整在放大器電晶體210之控制端212的一偏壓(bias)，使一負載通路偏置電壓(亦即，放大器電晶體210之負載通路214兩端的一電壓)穩定。
關於可調增益放大器200的功能，應指出的是，放大器電晶體210可舉例而言為一場效應電晶體或一雙極電晶體。
在一場效應電晶體的情況中，控制端212可以是放大器電晶體的一閘極及負載通路214可以是一汲極-源極通路。因此，第一負載通路端214可以是一汲極及第二負載通路端214b可以是一源極。相比之下，如果放大器電晶體210是一雙極電晶體，控制端212可以是一基極。在此情況中，可控負載通路214可以是一集極-射極通路，其中第一可控通路端214a是一集極及第二可控通路端214b是一射極。
此外，供應電位饋送點230、232可組態成提供一供應電壓至可調增益放大器200，使得操作中在第一供應電位饋送點230與第二供應電位饋送點232之間有一供應電壓(=電位差)，該供應電壓通常是一經調節的dc電壓。因此，放大器電晶體210的可控負載通路214經由可變阻抗電路220被加偏壓，其中可變阻抗電路220通常組態成使dc電流通過。
因此，可變阻抗電路220的阻抗(該阻抗在第一供應電位饋送點230與第一可控負載通路端214a之間有效)的變化造成放大器電晶體210之可控負載通路214的一偏壓點改變。可控負載通路214的此偏壓點改變造成放大器電晶體210之一小信號跨導的改變及因而造成可調增益放大器200之增益的改變。然而，已發現的是，可變阻抗電路220之阻抗的變化在沒有任何對策的情況下通常會改變可控負載通路214兩端的偏置電壓及流經可控負載通路214的偏壓電流。此外，已發現的是，可變阻抗電路220之阻抗的變化(足以在一期望動態範圍上改變放大器200的增益)通常會有可控負載通路兩端的電壓達到一小值之效果。因此，信號失真會發生，因為放大器電晶體210會到達所謂的「二極體區」。
依據本發明，已發現的是，引入使可控負載通路214兩端的偏置電壓(亦指定為「負載通路偏置電壓」)穩定之主動回饋電路240有效減少或甚至抑制了，改變可變阻抗電路220的阻抗時信號失真的發生。因此，使負載通路偏置電壓穩定之主動回饋電路240的出現允許，藉由改變可變阻抗電路220的阻抗而在一大的動態範圍上改變放大器200的增益同時避免發生顯著失真。
下面參考第3圖將更詳細描述依據本發明之另一實施例。第3圖繪示依據本發明之另一實施例之一可調增益放大器的一方塊示意圖。第3圖中所示的可調增益放大器整個地用300指定。可調增益放大器300包含一放大器輸入302(「輸入」)及一放大器輸出304(「輸出」)。可調增益放大器300包含一放大器電晶體310，其舉例而言為一n通道接面場效應電晶體。放大器電晶體310的一閘極312經由充當一隔直電容(de-block)的一輸入電容CIN 而耦接至放大器300的輸入端302。放大器電晶體310的一汲極314a(可視作一第一可控負載通路端)經過一輸出電容COUT 耦接至放大器輸出304。此外，放大器電晶體310的一源極314b(可視作一第二可控負載通路端)耦接至可視作一第二供應電位之一參考電位GND。
此外，可調增益放大器300包含一可變阻抗電路320，其在一第一供應電位饋送點330與放大器電晶體310的汲極314a之間電路連接。此外，放大器電晶體310的汲極314a可經由一可取捨的分流電阻器338與參考電位GND耦接。較佳地，一RF扼流電感339在電晶體放大器的汲極輸出使用而不論可變阻抗元件。舉例而言，RF扼流電感在放大器電晶體314的汲極314a與可變阻抗電路320之間電路連接。可變增益放大器300亦包含一主動回饋電路340，主動回饋電路340的輸入耦接至放大器電晶體310的汲極314a(或至放大器電晶體310的汲極314a與可變阻抗電路320之間的一節點)。主動回饋電路340的一輸出344耦接至放大器電晶體310的閘極312以向閘極312提供一閘極偏置電壓VGS。較佳地，在放大器電晶體閘極輸入包括一RF扼流電感345，其舉例而言在主動回饋電路340的輸出344與放大器電晶體310的閘極312之間電路連接。
下面將描述可變阻抗電路320與主動回饋電路340的詳情。
可變阻抗電路320包含複數可切換電阻器通路332a、332b、332c。可切換電阻器通路332a、332b、332c中的每個包含一電阻器與一相對應開關的一串聯電路。舉例而言，可切換電阻器通路332a包含一電阻器RDA與一開關SWA的一串聯電路。類似地，第二可切換電阻器通路包含一電阻器RDB與一開關SWB的一串聯電路。第三可切換電阻器通路332c包含一電阻器RDC與一開關SWC的一串聯電路。因此，藉由開啟及關閉開關SWA、SWB、SWC，可選擇電阻器RDA、RDB、RDC中的一單一電阻器。可選擇地，藉由同時關閉複數開關SWA、SWB、SWC，可能同時啟用複數可切換電阻器通路，藉此建立複數電阻器RDA、RDB、RDC的一並聯電路。因此，如果可變阻抗電路320包含N個並聯可切換電阻器通路332a、332b、323c...(它們都包含不同值的電阻器)，可能獲得總共2N -1個不同的有限電阻器設定(及此外，可變阻抗電路的一關閉狀態)。現在假定，可切換阻抗電路320的不同有效阻抗對應於可變增益放大器300的不同增益值，可見的是，藉由使用可變阻抗電路320之可切換電阻器通路332a、332b、332c之開關SWA、SWB、SWC的2N 個不同切換組合可獲得總共2N -1個不同增益設定(及此外，放大器電晶體310的一關閉狀態)。
主動回饋電路340包含一差動放大器346，舉例而言，一運算放大器，且通常包含高於可變阻抗電路所呈現的阻抗之一高輸入阻抗。此外，主動回饋電路340包含一參考值提供器(provider)，其組態成，為差動放大器346提供一回饋參考值。參考值提供器可舉例而言採用包含電阻器348a、348b之一分壓器的形式。分壓器可舉例而言在參考電位GND及一供應電位Vdd(在第一供應電位饋送點330呈現)之間耦接，以向差動放大器346的第一輸入提供一回饋參考電壓VREF。因此，回饋參考電位VREF位於第一供應電位Vdd與參考電位GND之間。差動放大器346的第二輸入耦接至放大器電晶體310的汲極314a，使得汲極電位VDS在差動放大器346的第二輸入呈現。差動放大器346可組態成調整(單獨或結合額外調節電路)施於放大器電晶體310的閘極312之閘極電位VGS，使得在放大器電晶體310的汲極314a之汲極電位被調為取(或近似)參考電位VREF。因此，主動回饋電路340組態成，獨立於可變阻抗電路320的一阻抗設定將汲極電位調向回饋參考電位VREF。舉例而言，主動回饋電路340可被設計使得放大器電晶體310的汲極電位(或汲極-源極電壓)VDS對於可變阻抗電路320的不同設定，改變不超過一伏(可變阻抗電路320的一關閉狀態除外)。在一些實施例中，主動回饋電路340亦可組態成調節放大器電晶體310的汲極電位(或汲極源極間電壓)，使得汲極源極間電壓對於可變阻抗電路320的不同設定，改變不超過20%，或甚至不超過10%(關閉狀態除外)。
下面參考第4及5圖將簡要討論當前電路的操作。
第4圖繪示FET放大器的一輸出特性的一圖形表示型態。一橫座標描述放大器電晶體310的汲極-源極電壓VDS，及一縱座標412描述電晶體310的一汲極電流VDS。RF FET放大器之一組所謂的「可調增益回饋IV曲線」420a、420b、420c、420d描述對於不同閘極源極間電壓(舉例而言VGS1、VGS2、VGS3)電晶體310之負載通路的表現。如可見，有汲極電流IDS很小的閘極-源極電壓。閘極-源極電壓太小而不能開啟電阻器之輸出特性的一區指定為「截止」。此外，應指出的是，電晶體310的輸出特性包含一飽和區，在該飽和區中對於一指定閘極-源極電壓，汲極電流IDS僅微弱依賴於汲極-源極間電壓，及其中此依賴性近似為線性。相反，有一所謂的「三極區」，在該三極區中，對於一指定閘極源極間電壓，汲極電流包含對汲極源極間電壓的一強及非線性的依賴性。在輸出特性中用一抛物線430估計三極區與飽和區之間的一邊界。應指出的是，場效應電晶體310的不同操作區之間的轉變對於熟於此技者而言是習知的。
現在參考第5圖將詳細討論放大器電路300的操作。第5圖繪示放大器電晶體310之一輸出特性的另一圖形表示型態。一橫座標510描述放大器電晶體310的一汲極-源極電壓VDS，一縱座標512描述場效應電晶體310的一汲極電流IDS。一組曲線520a、520b、520c、520d、520e描述對於場效應電晶體310的不同閘極源極間電壓VGS1、VGS2、VGS3、VGS4，汲極-源極電壓VDS與汲極電流IDS之間的關係。此外，負載線530a、530b、530c、530d表示可變阻抗電路320依供應電壓Vdd(參照參考電位GND)及可變阻抗電路320呈現的電阻而提供的目前電流IDS。如可見，負載線的斜率依可變阻抗電路320所呈現的阻抗而變化。
如自第5圖的圖形表示型態500可見，一負載通路操作點由一目前負載線(其由供應電壓Vdd及可變阻抗電路所呈現的阻抗(舉例而言，RD1、RD2、RD3、RD4、或RDA、ROB、RDE、或其等的任一組合)決定)和與目前所施加閘極-源極電壓VGS相關聯之場效應電晶體負載通路特性線520a、520b、520c、520d、520e中的目前特性線的一交點確定。
依據本發明，主動回饋電路340組態成使場效應電晶體310的汲極-源極電壓穩定。因此，透過主動回饋電路340可確保的是，對於可變阻抗電路320之阻抗的改變，場效應電晶體310之汲極源極間電壓的變化仍小於一預定限制。
對這裡指定的範例，假定，在第一供應電位饋送點330與第二供應電位饋送點或參考電位饋送點GND之間呈現的施加電壓Vdd是一調節電壓，其在放大器操作期間保持至少近似恒定(舉例而言，在+/-5%或+/-10%的一限制內)。此外，假定，可變阻抗電路320組態成提供在第一電位饋送330與電晶體310的汲極314a之間的複數(例如，四)不同阻抗值RD1、RD2、RD3、RD4，舉例而言，RD1＜RD2＜RD3＜RD4。因此，如果可變阻抗電路320呈現阻抗RD1及主動回饋電路340將場效應電晶體310的閘極源極間電壓調整或調節為一值VGS1，獲得一汲極-源極偏壓點540a。如果可變阻抗電路320所呈現的阻抗變為一值RD2，將達到場效應電晶體310的一輸出偏壓點540b，其中主動回饋電路240將場效應電晶體310的閘極-源極電壓VGS調節為值VGS2。類似地，對於阻抗值RD3及RD4將分別達到負載通路操作點540c、540d，其中閘極-源極電壓VGS3、VGS4將由活動回饋電路340調整。
綜上所述，參考圖形表示型態500所示之RF FET放大器的可調增益回饋IV曲線已描述了可調增益放大器300的操作。如第5圖可見，回饋(其通常由主動回饋電路340提供)保持汲極-源極電壓恒定(或至少近似恒定)。因此，藉由透過主動回饋方法將FET放大器保持在操作的飽和區中來最小化一小信號失真。
放大器的增益是透過將放大器電晶體引至不同負載通路偏壓點540a、540b、540c、540d來調整，電晶體在不同的負載通路偏壓點540a、540b、540c、540d包含不同的跨導值。此外，可變阻抗電路320呈現的阻抗亦可包含對射頻(RF)信號之一小單一增益的一影響，除非有一射頻解耦(舉例而言，汲極314a與可變阻抗電路320之間電路連接的一扼流電感)。
如果可變阻抗元件220是一電阻器網路(例如，如第3圖中所示的電阻器網路320)，顯然將有甚至在DC可見的一阻抗改變。如果可變阻抗元件220是一可變偏壓FET，將僅在頻率響應，特別是在更高GHz範圍頻率響應中(視「殘段(stub)」長度而定)可見阻抗變化。
為進一步總結本發明，本發明建立一ATE RF FET放大器的一可調增益回饋。本發明建立一種藉由改變一RD電阻(例如，可變阻抗電路220的一電阻)及透過一汲極-源極電壓VDS的主動回饋直接調整一閘極-源極電壓VGS以調整一ATE RF FET放大器增益的方法。在發明裝置中，依據汲極電流IDS之通路中一感測電阻RD(例如，可變阻抗電路320呈現的阻抗)兩端的一電壓降來直接調整閘極電壓(或閘極-源極電壓)VGS。藉由重新路由安排電流IDS經過並聯電阻器(舉例而言，RDA、RDB、RDC)的變化組合來改變感測電阻值。詳情可舉例而言在第3圖中可見。
此外，此電阻變化能可取捨地透過一主動可變衰減器來實現，諸如在三極區中運作的一串聯場效應電晶體(FET)。換言之，在一些實施例中，可變阻抗電路320可用一場響應電晶體代替，其操作充當一可變電晶體。
依據本發明的實施例藉加入放大器的一衰減器帶來避免場效應電晶體放大器高功率性能降級的優點。依據本發明的實施例亦帶來，藉由透過主動回饋方法將場效應電晶體放大器保持於操作的飽和區中來最小化一小的信號失真之優點。在第4及5圖中可見詳情。依據本發明的實施例亦帶來，透過主動回饋方法加速對FET放大器之穩定狀態增益的一安定響應之優點。
此外，應指出的是，可能的增益設定數(Gp)隨RD電阻器選擇數(RDn)二元增加：
Gp=2RDn
下面將描述包含依據第2圖的放大器200或依據第3圖的放大器300之一自動化測試設備。第6a圖繪示依據本發明之一實施例之一第一自動化測試設備的一方塊示意圖。自動化測試設備600包含一信號產生器610，其可舉例而言為一射頻信號產生器且其可組態成提供具有300 kHz與300 GHz間的一載波頻率之射頻信號。信號產生器610可舉例而言組態成提供具有可調特性及/或調變內容的一經調變射頻信號。信號產生器610提供的信號指定為一「產生器信號」。自動化測試設備612包含一可調增益放大器620，其在其輸入(“IN”或“INPUT”)接收來自信號產生器610的產生器信號。可調增益放大器620在其輸出(“OUT”,“OUTPUT”)進一步提供路由安排至一待測裝置埠630的一待測裝置信號。因此，可調增益放大器620電路連接於信號產生器610與待測裝置埠630之間的信號通路中以延伸待測裝置信號的動態範圍(較之信號產生器610提供的產生器信號)。特別地，可有一測試控制器，其組態成發送一增益資訊至可調增益放大器以調整可變阻抗電路220、320提供的阻抗。
第6b圖繪示依據本發明之另一實施例之一自動化測試設備650的一方塊示意圖。自動化測試設備650包含一信號分析器660，其組態成接收一分析信號並自該分析信號擷取參數(舉例而言，有關分析信號的一頻率、分析信號的一頻譜、分析信號的一功率、及/或分析信號的一調變內容之資訊)。可選擇地，信號分析器660可組態成決定分析信號是否滿足一預定要求(舉例而言，一預定功率、一預定相位雜訊要求、等等)。自動化測試設備650進一步包含一可調增益放大器670，其可與第2圖的可調增益放大器或第3圖的可調增益放大器相同。可調增益放大器670可舉例而言，將分析信號提供至信號分析器660。自動化測試設備650進一步包含一待測裝置埠680，其組態成耦接至一待測裝置以接受該待測裝置的一待測裝置信號。待測裝置埠680可舉例而言耦接至可調增益放大器670的一輸入。因此，可調增益放大器670電路連接於待測裝置埠680與信號分析器660之間的信號通路中。藉由向待測裝置信號提供一可調放大，可調增益放大器670可用來增加信號分析器的一有效可用動態範圍。為此目的，可調增益放大器670的可調增益可依據測試程式由一測試控制電路調整。可選擇地，如果發現分析信號太強或弱，信號分析器660可提供一增益調整資訊至可調增益放大器670。
第7圖繪示用以調整包含一放大器電晶體及一可變阻抗電路之一放大器的一增益之一方法的一流程圖，其中放大器電晶體的負載通路與可變阻抗電路在一第一供應電位饋送點與一第二供應電位饋送點之間串聯成電路。方法包含一步驟710：改變可變阻抗電路的一阻抗。方法700亦包含一步驟720：驅動放大器電晶體的一控制端以使放大器電晶體的一負載通路偏置電壓穩定。
自然地，方法700可由本文所述亦關於發明的可調增益放大器之任一特徵及功能來補充。
綜上所述，本發明建立一種針對一自動化測試設備射頻放大器的可調增益回饋。在不嚴重折衷信號完整性的情況下用一中等的電路努力可調整一增益。此外，在一些其它實施例中透過使用主動回饋可提高增益調整期間的一安定時間。
100．．．信號通路
110、120．．．功率放大器
112．．．步進式衰減器
122．．．固定式衰減器
130．．．放大器
132．．．數位至類比轉換器
200、300．．．可調增益放大器
210．．．放大器電晶體
212．．．控制端
214．．．可控負載通路、負載通路
214a．．．第一負載通路端
214b．．．第二負載通路端
220、320．．．可變阻抗電路
222．．．增益調整資訊
230、330．．．第一供應電位饋送點
232．．．第二供應電位饋送點
240、340．．．主動回饋電路
302．．．放大器輸入、輸入端
304．．．放大器輸出
310．．．放大器電晶體、電晶體、場效應電晶體
312．．．閘極
314a．．．汲極
314b．．．源極
332a、332b．．．可切換電阻器通路
332c．．．可切換電阻器通路、第三可切換電阻器通路
338．．．分流電阻器
339．．．RF扼流電感
344．．．輸出
345．．．RF扼流電感
346．．．差動放大器
348a、348b．．．電阻器
410、510．．．橫座標
412、512．．．縱座標
420a、420b、420c、420d．．．可調增益回饋IV曲線
430．．．抛物線
520a、520b、520c、520d、520e．．．曲線
530a、530b、530c、530d．．．負載線
540a、540b、540c、540d．．．負載通路偏壓點
600、650．．．自動化測試設備
610．．．信號產生器
620、670．．．可調增益放大器
630、680．．．待測裝置埠
660．．．信號分析器
700．．．方法
710、720．．．步驟
SWA、SWB、SWC．．．開關
RDA、RDB、RDC、RDE．．．電阻器
VGS1~VGS4．．．閘極源極電壓
VDS．．．汲極源極電壓
IDS．．．汲極電流
VREF．．．回饋參考電位
GND．．．參考電位
RD1~RD4．．．阻抗值
VDD．．．供應電位
第1a至1c圖繪示習知功率放大器輸出通路的方塊示意圖；
第2圖繪示依據本發明之一第一實施例之一可調增益放大器的一方塊示意圖；
第3圖繪示依據本發明之一第二實施例之一可調增益放大器的一方塊示意圖；
第4圖繪示一場效應電晶體放大器的一組輸出特性曲線；
第5圖繪示相交電晶體放大器之一組輸出特性曲線中一場效應電晶體放大器的不同偏壓點的一圖形表示型態；
第6a圖繪示依據本發明之一實施例之一自動化測試設備的一方塊示意圖；
第6b圖繪示依據本發明之另一實施例之一自動化測試設備的一方塊示意圖；
第7圖繪示依據本發明之一實施例之用以調整放大器增益之一方法的一流程圖。
200．．．可調增益放大器
210．．．放大器電晶體
212．．．控制端
214．．．可控負載通路、負載通路
214a．．．第一負載通路端
214b．．．第二負載通路端
220．．．可變阻抗電路
222．．．增益調整資訊
230．．．第一供應電位饋送點
232．．．第二供應電位饋送點
240．．．主動回饋電路

Claims (15)

  1. 一種可調增益放大器，該可調增益放大器包含：一放大器電晶體，其包含一控制端及一可控負載通路；一可變阻抗電路，其組態成依一增益調整資訊提供一可變阻抗，其中該放大器電晶體的該負載通路及該可變阻抗電路在一第一供應電位饋送點與一第二供應電位饋送點之間串聯成電路；及一主動回饋電路，其組態成穩定該放大器電晶體的一負載通路偏壓。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器，其中該可變阻抗電路包含複數電阻器，它們經由相對應的開關與該放大器電晶體的該可控負載通路相連接，使得一或多個該等電阻器的一或多個電阻器之不同組合係可切換的，而在該第一供應電位饋送點與該第二供應電位饋送點之間與該放大器電晶體的該負載通路串聯。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之可調增益放大器，其中該可變阻抗電路包含並聯連接成複數切換式電阻器通路。其中各該切換式電阻器通路包含一電阻器與一開關的一串聯連接；及其中該可變阻抗電路包含一開關控制器，其組態成依一增益控制資訊啟用該等開關的不同組合，以允許啟用與該電晶體的該負載通路串聯之該等電阻器中的一 或多個電阻器的不同組合。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之可調增益放大器，其中該可變阻抗電路包含並聯連接成N個切換式電阻器通路，其中N2；其中該等不同的切換式電阻器通路包含不同的導通電阻；及其中該開關控制器組態成依該增益控制資訊啟用開關的2N -1個不同組合或該等開關的2N 個不同組合。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器，其中該可變阻抗電路組態成，充當用以感測經過該放大器電晶體的該負載通路的一直流(dc)偏壓電流之一dc電流感測阻抗及充當用以調整該放大器的一交流(ac)增益之一ac負載阻抗。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器，其中該可變阻抗電路包含一可變半導體電阻，其允許調整由該可變阻抗電路所呈現之一阻抗。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之可調增益放大器，其中該可變阻抗電路包含一阻抗變化場效應電晶體；其中該可變阻抗電路組態成選擇性施偏壓於該阻抗變化場效應電晶體以在其輸出特性之一個三極區中的不同偏壓點操作。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器，其中該主動回饋電路組態成依該可變阻抗電路兩端的一電壓降調整該放大器電晶體之該控制端的一偏壓。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器，其中該主動回饋電路組態成調整該放大器電晶體之該控制端的一偏壓以獨立於該可變阻抗電路的一阻抗設定將該放大器電晶體保持在一飽和區中。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器，其中該主動回饋電路組態成將該放大器電晶體之該負載通路兩端的一電壓調節為一預定值。
  11. 如申請專利範圍第10項中所述之可調增益放大器，其中該主動回饋電路包含一差動放大器，其組態成調整該放大器電晶體之該控制端的一偏壓以將該可變阻抗電路兩端的一電壓降或該負載通路的一偏壓調節為一預定值；其中該可變阻抗電路被電路連接為用以感測經過該放大器電晶體的該負載通路的一電流之一電流感測阻抗。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之可調增益放大器，其中該主動回饋電路組態成使該可調增益放大器的一安定響應加速。
  13. 一種自動化測試設備，其包含：一信號產生器，其組態成提供一產生器信號；一待測裝置埠，其用以將一待測裝置信號提供至一待測裝置；及如申請專利範圍第1項所述之一可調增益放大器，其中該可調增益放大器在該信號產生器與該待測裝置 埠之間電路連接以依一增益資訊可變放大該產生器信號，並基於該產生器信號獲得該待測裝置信號。
  14. 一種自動化測試設備，其包含：一待測裝置埠，其用以接收來自一待測裝置的一待測裝置信號；一信號分析器，其用以分析一分析信號；及如申請專利範圍第1項所述之一可調增益放大器，其中該可調增益放大器在該待測裝置埠與該信號分析器之間電路連接以可變放大經由該待測裝置埠接收的一待測信號並基於該待測裝置信號提供該分析信號。
  15. 一種用以調整包含一放大器電晶體及一可變阻抗電路之一放大器的一增益之方法，其中該放大器電晶體的一負載通路與該可變負載通路在一第一供應電位饋送點與一第二供應電位饋送點之間串聯成電路，該方法包含以下步驟：改變該可變阻抗電路的一阻抗；及調節該放大器電晶體之一控制端的一偏壓以在該可變阻抗電路之兩不同阻抗狀態之間轉變時，穩定該放大器電晶體之一負載通路偏壓。
TW099126736A 2009-08-27 2010-08-11 可調增益放大器、自動化測試設備及用以調整放大器增益之方法 TWI434511B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2009/006227 WO2011023210A1 (en) 2009-08-27 2009-08-27 Adjustable gain amplifier, automated test equipment and method for adjusting a gain of an amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201119214A TW201119214A (en) 2011-06-01
TWI434511B true TWI434511B (zh) 2014-04-11

Family

ID=41351522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW099126736A TWI434511B (zh) 2009-08-27 2010-08-11 可調增益放大器、自動化測試設備及用以調整放大器增益之方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20120206150A1 (zh)
TW (1) TWI434511B (zh)
WO (1) WO2011023210A1 (zh)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9417649B2 (en) * 2013-10-04 2016-08-16 Omron Management Center Of America, Inc. Method and apparatus for a floating current source
US10014767B2 (en) * 2016-03-25 2018-07-03 Intel Corporation Bi-directional multi-mode charge pump
GB2570229B (en) * 2016-08-31 2021-09-15 Skyworks Solutions Inc Multi-input amplifier with degeneration switching block and low loss bypass function
EP3641656A4 (en) 2017-06-20 2021-03-17 Butterfly Network, Inc. AMPLIFIER WITH INTEGRATED TIME GAIN COMPENSATION FOR ULTRASOUND APPLICATIONS
CN108133685B (zh) * 2018-01-03 2021-03-26 京东方科技集团股份有限公司 幅值控制单元、电压提供模组，显示装置和幅值控制方法
TWI801560B (zh) * 2018-04-17 2023-05-11 美商歐柏西迪恩感應器公司 讀出電路及方法
CN110768637B (zh) * 2018-07-27 2023-08-01 宏碁股份有限公司 信号增益控制方法与电子装置
US11067629B2 (en) * 2019-06-03 2021-07-20 Teradyne, Inc. Automated test equipment for testing high-power electronic components

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4344043A (en) * 1980-04-23 1982-08-10 Rca Corporation Variable load impedance gain-controlled amplifier
US4896118A (en) * 1988-10-26 1990-01-23 Westinghouse Electric Corp. Variable gain current-to-voltage amplifier with gain independent test mode operation
US5930735A (en) * 1997-04-30 1999-07-27 Credence Systems Corporation Integrated circuit tester including at least one quasi-autonomous test instrument
US6429746B1 (en) * 1999-12-07 2002-08-06 Nokia Networks Oy System and method for auto-bias of an amplifier
US6424222B1 (en) * 2001-03-29 2002-07-23 Gct Semiconductor, Inc. Variable gain low noise amplifier for a wireless terminal
US6906594B2 (en) * 2003-06-04 2005-06-14 Microtune (Texas), L.P. Method and system for correcting non-linear response in amplifiers
JP2007067666A (ja) * 2005-08-30 2007-03-15 Alps Electric Co Ltd Ａｇｃ回路
KR100705326B1 (ko) * 2006-05-25 2007-04-10 삼성전자주식회사 피드백형 가변이득 증폭기 및 그 제어방법
US8754620B2 (en) * 2009-07-03 2014-06-17 Stmicroelectronics International N.V. Voltage regulator

Also Published As

Publication number Publication date
US20120206150A1 (en) 2012-08-16
WO2011023210A1 (en) 2011-03-03
TW201119214A (en) 2011-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI434511B (zh) 可調增益放大器、自動化測試設備及用以調整放大器增益之方法
US6392487B1 (en) Variable gain amplifier
US9118281B2 (en) Integrated start-up bias boost for dynamic error vector magnitude enhancement
US20100321113A1 (en) Low noise amplifier
CA2016001C (en) Low impedance buffer circuitry
EP1708361A2 (en) Low noise amplifier and differential amplifier with variable gain mode
US7095257B2 (en) Fast low drop out (LDO) PFET regulator circuit
EP2030319B1 (en) Digital attenuator circuits and methods for use thereof
GB2436952A (en) Switched gain low noise amplifier
JP2003234629A (ja) 自動利得調整回路及びそれを用いた増幅器
US8294523B2 (en) Low distortion cascode amplifier circuit
KR20100067934A (ko) 피드백 저항을 이용하여 성능을 조절하는 광대역 저잡음 증폭기
KR987001154A (ko) 증폭기
US20070188229A1 (en) Variable gain amplifier with constant input referred third order intercept
US6509798B2 (en) Variable gain amplifier
US6724251B1 (en) Apparatus and method for employing gain dependent biasing to reduce offset and noise in a current conveyor type amplifier
TW202020852A (zh) 用於單端型ａ級放大器的操縱電流源
US7737785B2 (en) Amplifier circuit with adjustable amplification
JP2005506791A (ja) 電力増幅器モジュール
US9099975B2 (en) Current divider based voltage controlled gain amplifier
US8502606B2 (en) Power amplifying apparatus with dual-current control mode
JPH04307804A (ja) 単位利得最終段
JP2008040696A (ja) 電源回路及びこの電源回路を用いた電力増幅装置
EP1429456A1 (en) Variable gain amplifier of low power consumption
JP3108712U (ja) 可変利得増幅回路