TWI770969B - 放大器偏壓補償電路 - Google Patents

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TWI770969B TW110115323A TW110115323A TWI770969B TW I770969 B TWI770969 B TW I770969B TW 110115323 A TW110115323 A TW 110115323A TW 110115323 A TW110115323 A TW 110115323A TW I770969 B TWI770969 B TW I770969B
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Abstract

一種偏壓補償電路，包含有一偵測電路，包含有一二極體形式電晶體電路，具有一第一端用來接收一第一電流，及一第二端；以及一第一二極體電路，具有一第一端用來接收一第二電流，及一第二端；其中該偵測電路根據該二極體形式電晶體電路提供一第一電壓準位，以及根據該第一二極體電路提供一第二電壓準位；一電壓-電流轉換電路，耦接於該偵測電路，用來根據該第一電壓準位及該第二電壓準位，產生一第一參考電流；以及一偏壓電路，耦接於該電壓-電流轉換電路，用來接收該第一參考電流，以根據該第一參考電流提供一偏壓準位。

Description

放大器偏壓補償電路
本發明相關於一種電路，尤指一種用於放大器的偏壓補償電路。
在先前技術中，功率放大器被廣泛實現各種電路，以提升電路的訊號品質。在此情形下，偏壓電路可被用來增加功率放大器的表現。然而，根據其製程參數(process corner)的不同，通過功率放大器的電流會產生偏移，使功率放大器具有不同的(不穩定)表現。此外，隨著功率放大器的輸入功率的不同，功率放大器具有不同的溫度，亦會影響通過功率放大器的電流。因此，如何補償上述因素對電流所造成的影響，以維持通過功率放大器的電流的穩定為一亟需解決的問題。
本發明提供了一種偏壓補償電路，以解決上述問題。
本發明揭露一種偏壓補償電路，包含有一偵測電路，包含有一二極體形式電晶體(diode-connected transistor)電路，具有一第一端用來接收一第一電流，及一第二端耦接於一第一參考電壓端；以及一第一二極體電路，具有一第一端用來接收一第二電流，及一第二端耦接於該第一參考電壓端；其中該偵 測電路根據該二極體形式電晶體電路提供一第一電壓準位，以及根據該第一二極體電路提供一第二電壓準位；一電壓-電流轉換電路，耦接於該偵測電路，用來根據該第一電壓準位及該第二電壓準位，產生一第一參考電流；以及一偏壓電路，耦接於該電壓-電流轉換電路，用來接收該第一參考電流，以根據該第一參考電流提供一偏壓準位。
本發明另揭露一種偏壓補償電路，用來提供一偏壓準位到一第一放大電晶體，包含有一偵測電路，包含有一二極體形式電晶體電路，具有一第一端用來接收一第一電流，及一第二端耦接於一第一參考電壓端；其中該偵測電路根據該二極體形式電晶體電路提供一第一電壓準位，該二極體形式電晶體電路包含有一二極體形式電晶體，以及該第一放大電晶體與該二極體形式電晶體具有一相同或接近的製程參數(process corner)；一電壓-電流轉換電路，耦接於該二極體形式電晶體電路，用來根據該第一電壓準位及一第二電壓準位，產生一第一參考電流；以及一偏壓電路，耦接於該電壓-電流轉換電路，用來接收該第一參考電流，以根據該第一參考電流提供該偏壓準位到該第一放大電晶體。
10,20,30,40,70:偏壓補償電路
100,200,300,400,700:偵測電路
102,202,402,702:二極體形式電晶體電路
104,204,306:二極體電路
110,210:電壓-電流轉換電路
120,50,60A,60B:偏壓電路
C1:電容
CS1,CS2,CS3,CS4:電流源
D1,D2:二極體
E_CPA1,E_C53,E_C65:電晶體控制端
E1~E20,E_P1,E_P2:端點
FC1,FC2:濾波電路
I1,I2,I3,Icc:電流
Iadp:可適性電流
Ibias:偏壓電流
Iref,Iref1,Iref2:參考電流
K1,K2,K3:參數
M_PA1,M_PA2:放大電晶體
M1,M2,M3,M51,M52,M64:二極體形式電晶體
M53,M65:電晶體
R1,R2,R3,R5:電阻
R4:電阻電路
RFin:輸入訊號
RFout:輸出訊號
S_in:訊號輸入端
S_out:訊號輸出端
V_REF1,V_REF2:參考電壓端
VDD:系統電壓端
VGS,V_D1,V_D2:導通電壓
VBG1,VF,VBE,VBG:電壓準位
VGG:偏壓準位
VOUT:輸出電壓準位
第1圖為本發明實施例一偏壓補償電路的示意圖。
第2圖為本發明實施例一偏壓補償電路的示意圖。
第3圖為本發明實施例一偏壓補償電路的示意圖。
第4圖為本發明實施例一偏壓補償電路的示意圖。
第5圖為本發明實施例一偏壓電路的示意圖。
第6A圖、第6B圖為本發明實施例一偏壓電路的示意圖。
第7圖為本發明實施例一偏壓補償電路的示意圖。
第1圖為本發明實施例一偏壓補償電路10的示意圖。偏壓補償電路10可被用於一放大器(例如，一功率放大器)。偏壓補償電路10包含有偵測電路100、電壓-電流轉換電路110及偏壓電路120。偵測電路100包含有二極體形式電晶體電路102及二極體電路104。二極體形式電晶體電路102具有第一端E1及第二端E2。二極體形式電晶體電路102的第一端E1可用來接收電流I1，以及二極體形式電晶體電路102的第二端E2可耦接於參考電壓端V_REF1。二極體電路104具有第一端E3及第二端E4。二極體電路104的第一端E3可用來接收電流I2，以及二極體電路104的第二端E4可耦接於參考電壓端V_REF1。電壓-電流轉換電路110耦接於二極體形式電晶體電路102及二極體電路104。偏壓電路120耦接於電壓-電流轉換電路110。詳細來說，根據二極體形式電晶體電路102，偵測電路100可提供電壓準位VBG1，以及根據二極體電路104，偵測電路100可提供電壓準位VF。根據電壓準位VBG1及電壓準位VF，電壓-電流轉換電路110可產生參考電流Iref。偏壓電路120接收參考電流Iref，以根據參考電流Iref提供偏壓準位VGG。
需注意的是，根據電壓或溫度等因素的影響，電晶體會具有不同的表現。因此，電晶體會因為不同的製程參數而具有不同的特性。電晶體的製程參數(process corner)的類別可分為TT、FF及SS。當兩個電晶體分別具有相同或接近的製程參數時，兩個電晶體之間的製程變異不大。反之，當兩個電晶體具有差異較大的製程參數時，兩個電晶體之間的製程變異較大。
在一實施例中，電流源CS1可耦接於二極體形式電晶體電路102的第一端E1，以及電流源CS1可被用來提供電流I1。在一實施例中，電流源CS2可耦接於二極體電路104的第一端E3，以及電流源CS2可被用來提供電流I2。在一實施例中，參考電壓端V_REF1可為一接地電壓或一共同電壓，而不限於此。
在一實施例中，偏壓準位VGG可被提供到一放大器(例如，一放大電晶體)。在一實施例中，二極體形式電晶體電路102可包含有至少一二極體形式電晶體，以及該至少一二極體形式電晶體與放大電晶體具有相同或接近的製程參數。在一實施例中，電壓準位VF可為不易受製程影響的電壓準位(例如，與製程變異無關的電壓準位)VBE或不易受溫度變化而改變的電壓準位(例如，與溫度變化無關的電壓準位)VBG中其中一者。在一實施例中，若電壓準位VF為電壓準位VBE，二極體形式電晶體電路102可被用來偵測製程參數。在一實施例中，二極體電路104與放大電晶體之間的距離大於二極體形式電晶體電路102與放大電晶體之間的距離。在此情形下，若電壓準位VF為電壓準位VBG，二極體形式電晶體電路102可被用來偵測放大電晶體的溫度。
根據前述說明，本發明提供了一種偏壓補償電路，可用來調整參考電流的大小。根據參考電流，偏壓電路可提供偏壓準位，以調整通過放大器的電流。因此，通過放大器的該電流可被調整，放大器的製程變異及溫度對該電流所造成的影響可被減少。
第2圖為本發明實施例一偏壓補償電路20的示意圖。偏壓補償電路20包含有偵測電路200、電壓-電流轉換電路210及偏壓電路120。偵測電路200可被用來實現偵測電路100，以及電壓-電流轉換電路210可被用來實現電壓-電 流轉換電路110。偵測電路200包含有二極體形式電晶體電路202及二極體電路204。二極體形式電晶體電路202可包含有二極體形式電晶體M1及二極體形式電晶體M2。二極體形式電晶體電路202具有第一端E1及第二端E2。二極體形式電晶體M1耦接於二極體形式電晶體電路202的第一端E1，以及二極體形式電晶體M2耦接於二極體形式電晶體M1及二極體形式電晶體電路202的第二端E2之間。二極體電路204具有第一端E3及第二端E4。二極體電路204可包含有二極體D1。詳細來說，根據二極體形式電晶體電路202，偵測電路200可提供電壓準位VBG1，以及根據二極體電路204，偵測電路200可提供電壓準位VBE。根據電壓準位VBG1及電壓準位VBE，電壓-電流轉換電路210可產生參考電流Iref。在偏壓電路120接收參考電流Iref後，根據參考電流Iref，偏壓電路120可提供偏壓準位VGG至放大器，放大器可具有放大電晶體M_PA1。
在一實施例中，電壓-電流轉換電路210可包含有加法器212及電壓-電流轉換器214。加法器212可耦接於偵測電路200，以及電壓-電流轉換器214可耦接於加法器212。在一實施例中，根據電壓準位VBG1及電壓準位VBE，加法器212可產生輸出電壓準位VOUT。在一實施例中，根據輸出電壓準位VOUT，電壓-電流轉換器214可產生參考電流Iref。
在一實施例中，偵測電路200可包含有電阻R1及電阻R2中至少一者。也就是說，在滿足在製程參數為TT的情形下，電壓準位VBG1與電壓準位VBE兩者相等，則電阻R1及電阻R2兩者可同時存在或僅存在其中一者。在一實施例中，電阻R1可耦接於二極體形式電晶體電路202的第一端E1。在一實施例中，電阻R2可耦接於二極體電路204的第一端E3。在一實施例中，電流源CS1可耦接於電阻R1。在一實施例中，電流源CS2可耦接於電阻R2。在一實施例中， 根據二極體形式電晶體電路202及電阻R1，偵測電路200可提供電壓準位VBG1。在一實施例中，根據二極體電路204及電阻R2，偵測電路200可提供電壓準位VBE。也就是說，電阻R1可被用來調整電壓準位VBG1，以及電阻R2可被用來調整電壓準位VBE。在一實施例中，電壓準位VBG1及電壓準位VBE可分別根據以下方程式被產生：VBG1=I1*R1+N*VGS (式1)
VBE=I2*R2+V_D1 (式2)
其中N為二極體形式電晶體電路202所包含的二極體形式電晶體的串聯數量，VGS為二極體形式電晶體的導通電壓，以及V_D1為二極體D1的導通電壓。
在一實施例中，二極體形式電晶體電路202可包含有二極體形式電晶體M1及二極體形式電晶體M2中至少一者。在一實施例中，二極體形式電晶體電路202中的至少一二極體形式電晶體M1、M2與放大電晶體M_PA1具有相同或接近的製程參數。
在一實施例中，偏壓電路120可提供偏壓準位VGG到放大電晶體M_PA1。在一實施例中，輸入訊號RFin可由訊號輸入端S_in被輸入，以及輸入訊號RFin可被輸入到放大電晶體M_PA1的控制端E_CPA1。根據偏壓準位VGG，可適性電流Iadp可根據輸入訊號RFin的功率而被產生。需注意的是，根據放大電晶體M_PA1的製程參數，可適性電流Iadp會由於偏移而具有不同的大小。此外，在沒有輸入訊號RFin的情形下，可適性電流Iadp的大小為0。在一實施例中，輸出訊號RFout可透過訊號輸出端S_out被輸出，其中電流Icc為流經放大電晶體 M_PA1的工作電流，以及訊號輸出端S_out可位於放大電晶體M_PA1的第一端E_P1。在一實施例中，放大電晶體M_PA1的第二端E_P2可耦接於參考電壓端V_REF1。
由於二極體形式電晶體M1、M2與放大電晶體M_PA1具有相同或接近的製程參數，故電壓準位VBG1會隨著放大電晶體M_PA1的製程變異而改變，而電壓準位VBE不易隨著放大電晶體M_PA1的製程變異而改變，因此偵測電路200可根據電壓準位VBG1來偵測放大電晶體M_PA1的製程變異並產生對應的參考電流Iref，以補償製程變異。也就是說，二極體形式電晶體電路202可被用來偵測製程參數，使得以不同的製程參數而被製造的放大電晶體M_PA1，在不同功率的輸入訊號RFin的條件下，仍可具有相同或接近的可適性電流Iadp，進而使流經放大電晶體M_PA1的工作電流Icc相同或接近，以使放大電晶體M_PA1在不同的製程參數下仍有相同或接近的線性度。舉例來說，偵測電路200可使得以不同的製程參數而被製造的放大電晶體M_PA1具有相同或接近的輸入訊號RFin的功率-可適性電流Iadp關係變化曲線。
第3圖為本發明實施例一偏壓補償電路30的示意圖。偏壓補償電路30包含有偵測電路300、電壓-電流轉換電路210及偏壓電路120。相較於偏壓補償電路20，偵測電路300另包含有二極體電路306。二極體電路306具有第一端E5及第二端E6。二極體電路306的第一端E5可用來接收電流I3，以及二極體電路306的第二端E6可耦接於參考電壓端V_REF1。二極體電路306可包含有二極體D2。根據二極體電路306，偵測電路200可提供電壓準位VBG。
在一實施例中，偵測電路300可包含有電阻R3，以及電阻R3耦接於 二極體電路306的第一端E5。在一實施例中，電流源CS3可耦接於電阻R3，以及電流源S3可被用來提供電流I3。在一實施例中，根據二極體電路306及電阻R3，偵測電路300可提供電壓準位VBG。也就是說，電阻R3可被用來調整電壓準位VBG。在一實施例中，電壓準位VBG可根據以下方程式被產生：VBG=I3*R3+V_D2 (式3)
其中V_D2為二極體D2的導通電壓。在一實施例中，根據電壓準位VBG1、電壓準位VBE及電壓準位VBG，加法器212可產生輸出電壓準位VOUT。根據輸出電壓準位VOUT，電壓一電流轉換器214可產生參考電流Iref。根據參考電流Iref，偏壓電路120可提供偏壓準位VGG。
其他電路元件的運作方式及功能可參考前述段落，在此不贅述。
在一實施例中，二極體形式電晶體電路202可包含有二極體形式電晶體M1及二極體形式電晶體M2中至少一者。在一實施例中，二極體形式電晶體電路202中的至少一二極體形式電晶體M1、M2與放大電晶體M_PA1具有相同或接近的製程參數。在此情形下，當電壓準位VBE及電壓準位VBG存在時，由於二極體形式電晶體電路202與放大電晶體M_PA1具有相同或接近的製程參數，二極體形式電晶體電路202可被用來偵測製程參數，其原理及功能可參考前述段落，在此不贅述。
在一實施例中，二極體電路204與放大電晶體M_PA1之間的距離大於二極體電路306與放大電晶體M_PA1之間的距離。舉例來說，二極體電路306與放大電晶體M_PA1可被設置於同一個晶片(die)，而二極體電路204可被設置於 另一個晶片。在此情形下，二極體電路306可被用來偵測放大電晶體M_PA1的溫度，使得不同溫度的放大電晶體M_PA1，在不同功率的輸入訊號RFin的條件下，仍可具有相同或接近的可適性電流Iadp，進而使流經放大電晶體M_PA1的工作電流Icc相同或接近，以使放大電晶體M_PA1在不同的溫度下仍有相同或接近的線性度。舉例來說，偵測電路200可使得以不同的溫度的放大電晶體M_PA1具有相同或接近的輸入訊號RFin的功率-可適性電流Iadp關係變化曲線。
在一實施例中，輸出電壓準位VOUT可根據以下方程式被產生：VOUT=K1*VBG+K2*(VBG-VBE)+K3*(VBG1-VBE) (式4)
其中K1為基礎參數，K2為溫度補償參數，以及K3為製程補償參數。詳細來說，電壓準位VBE會隨著放大電晶體M_PA1的溫度變化而改變，而電壓準位VBG不易隨著放大電晶體M_PA1的溫度變化而改變。因此，偵測電路300可根據電壓準位VBE與電壓準位VBG來偵測放大電晶體M_PA1的溫度變化，並用來補償放大電晶體M_PA1的溫度變化所造成的影響。另一方面，電壓準位VBG1會隨著放大電晶體M_PA1的製程變異而改變，而電壓準位VBE不易隨著放大電晶體M_PA1的製程變異而改變。因此，偵測電路300可根據電壓準位VBG1與電壓準位VBE來偵測放大電晶體M_PA1的製程變異，並用來補償放大電晶體M_PA1的製程變異所造成的影響。需注意的是，根據被提供到加法器212的電壓準位的數量，(式4)可適當地被調整。在一實施例中，K1、K2、K3可根據設計需求而被設置為0或非0的適當數值，且K1、K2、K3不會同時為0。
第4圖為本發明實施例一偏壓補償電路40的示意圖。偏壓補償電路40包含有偵測電路400、電壓-電流轉換電路210及偏壓電路120。偵測電路400包 含有二極體形式電晶體電路402、二極體電路204及二極體電路306。相較於偏壓補償電路20，電阻可被全部或部分省略，或是二極體形式電晶體電路402可僅包含有一二極體形式電晶體M3。二極體形式電晶體M3可為二極體形式電晶體M1或二極體形式電晶體M2，而不限於此。用於偏壓補償電路20或偏壓補償電路30的運作可被應用於偏壓補償電路40，在此不贅述。
第5圖為本發明實施例一偏壓電路50的示意圖。偏壓電路50可被用來實現偏壓電路120。偏壓電路50可包含有二極體形式電晶體M51、二極體形式電晶體M52、電晶體M53及電容C1。二極體形式電晶體M51具有第一端E7及第二端E8，以及二極體形式電晶體M52具有第一端E9及第二端E10。電晶體M53具有第一端E11、第二端E12及控制端E_C53。電容C1具有第一端E13及第二端E14。二極體形式電晶體M51的第一端E7可用來接收參考電流Iref。參考電流Iref可由前述的電壓-電流轉換電路210提供。二極體形式電晶體M52的第一端E9可耦接於二極體形式電晶體M51的第二端E8，以及二極體形式電晶體M52的第二端E10可耦接於參考電壓端V_REF1。電晶體M53的第一端E11可耦接於系統電壓端VDD，以及電晶體M53的控制端E_C53可耦接於二極體形式電晶體M51的第一端E7。電容C1的第一端E13可耦接於二極體形式電晶體M51的第一端E7及電晶體M53的控制端E_C53，以及電容C1的第二端E14可耦接於參考電壓端V_REF1。
在一實施例中，偏壓電路50在電晶體M53的第二端E12提供偏壓準位VGG到放大電晶體M_PA1。根據偏壓準位VGG，輸入訊號RFin具有可適性電流Iadp。在一實施例中，偏壓電路50另包含有濾波電路FC1，以及濾波電路FC1可耦接於系統電壓端VDD與電晶體M53之間。在一實施例中，濾波電路FC1可為一低通濾波電路，而不限於此。
需注意的是，電容C1可被用來調整可適性電流Iadp的電流曲線。也就是說，透過調整電容C1，可適性電流Iadp的電流曲線可被調整，以進一步調整電流Icc的電流曲線。
其他電路元件的運作方式及功能可參考前述內容，在此不贅述。
第6A圖為本發明實施例一偏壓電路60A的示意圖。偏壓電路60A可被用來實現偏壓電路120。偏壓電路60A包含有二極體形式電晶體M51、二極體形式電晶體M52、電晶體M53、電容C1、二極體形式電晶體M64及電阻電路R4。二極體形式電晶體M51、二極體形式電晶體M52、電晶體M53及電容C1的耦接方式可參考前述內容，在此不贅述。相較於偏壓電路50，二極體形式電晶體M51的第一端E7可用來接收參考電流Iref1。參考電流Iref1可為前述電壓-電流轉換電路210所提供的參考電流Iref。此外，在偏壓電路60A中，二極體形式電晶體M64具有第一端E15及第二端E16。二極體形式電晶體M64的第一端E15可用來接收偏壓電流Ibias，二極體形式電晶體M64的第二端E16可耦接於參考電壓端V_REF1，以及二極體形式電晶體M64的控制端可耦接於二極體形式電晶體M64的第一端E15。電阻電路R4可耦接於二極體形式電晶體M64的控制端及電晶體M53的第二端E12之間。
第6B圖為本發明實施例一偏壓電路60B的示意圖。偏壓電路60B可被用來實現偏壓電路120。相較於偏壓電路60A，二極體形式電晶體M64的控制端可不耦接於二極體形式電晶體M64的第一端E15。在一實施例中，偏壓電路60B可另包含有電晶體M65。電晶體M65具有第一端E17、第二端E18及控制端 E_C65。在一實施例中，電晶體M65的第一端E17可被用來接收參考電流Iref2，電晶體M65的第二端E18可耦接於電流源CS4，以及電晶體M65的控制端E_C65可耦接於參考電壓端V_REF2。在一實施例中，偏壓電路60B可另包含有運算放大器OP。運算放大器OP具有第一端(即運算放大器OP的非反相輸入端，以“+”表示)、第二端(即運算放大器OP的反相輸入端，以“-”表示)及一輸出端。在一實施例中，運算放大器OP的第一端可耦接於電晶體M65的第二端E18，以及運算放大器OP的輸出端可耦接於二極體形式電晶體M64的控制端。在一實施例中，偏壓電路60B可另包含有電阻R5。電阻R5可耦接於運算放大器OP的第二端及二極體形式電晶體M64的第一端E15之間。在一實施例中，偏壓電路60B可另包含有濾波電路FC2，以及濾波電路FC2可耦接於參考電壓端V_REF2及電晶體M65的控制端E_C65之間。在一實施例中，濾波電路FC2可為一低通濾波電路，而不限於此。
在一實施例中，電阻電路R4可包含有彼此串聯的複數個電阻。與電容C1類似，電阻電路R4可被用來調整可適性電流Iadp的電流曲線，以進一步調整電流Icc的電流曲線。因此，透過調整電流Iadp的電流曲線，電流Icc可被穩定維持，使放大電晶體M_PA1可維持良好的線性表現。
在一實施例中，放大電晶體M_PA1的第一端E_P1可具有電壓準位VDS1，二極體形式電晶體M64的第一端E15可具有電壓準位VDS2，電晶體M65的第二端E18可具有電壓準位VDS3，運算放大器OP可被用來維持電壓準位VDS2及電壓準位VDS3彼此相等。也就是說，運算放大器OP可被用來維持電晶體M65中第二端E18的電壓準位VDS3與二極體形式電晶體M64中第一端E15的電壓準位VDS2兩者相等。透過維持電壓準位VDS3與電壓準位VDS2兩者相等，電壓準 位VDS1可具有接近或相同於電壓準位VDS3的大小，參考電流Iref2可被穩定地鏡射及放大為流經放大電晶體M_PA1的工作電流Icc。因此，即使放大電晶體M_PA1是以不同的製程參數而被製造的，參考電流Iref2仍可穩定地被鏡射及放大為電流Icc，以維持功率放大器的線性表現。
在一實施例中，偏壓電路60A及偏壓電路60B可提供偏壓準位VGG到放大電晶體M_PA1。相較於偏壓電路50，放大電晶體M_PA1與放大電晶體M_PA2疊接(cascode)。在一實施例中，電晶體M65匹配(match)於放大電晶體M_PA2。也就是說，電晶體M65與放大電晶體M_PA2的佈局可為相同方向，以及電晶體M65與放大電晶體M_PA2可被設置於彼此附近，可使參考電流Iref2與電流Icc具有較佳的鏡射。
第7圖為本發明實施例一偏壓補償電路70的示意圖。偏壓補償電路70可被用於一放大器(例如，功率放大器)。偏壓補償電路70包含有偵測電路700、電壓-電流轉換電路110、偏壓電路120。偵測電路700包含有二極體形式電晶體電路702。二極體形式電晶體電路102具有第一端E19及第二端E20。二極體形式電晶體電路702的第一端E19可用來接收電流I1，以及二極體形式電晶體電路702的第二端E20可耦接於參考電壓端V_REF1。電流I1可由電流源CS1所提供。二極體形式電晶體電路702可包含有至少一二極體形式電晶體，以及該至少一二極體形式電晶體與放大電晶體M_PA1具有相同或接近的製程參數。相較於偏壓補償電路20，電阻R1可視設計需求選擇性地省略，二極體電路204、電阻R2及電流源CS2可省略。不易受製程影響的電壓準位(例如，不易隨著製程變異而改變的固定電壓準位)VBE可由外部電路被提供到電壓-電流轉換電路110。根據電壓準位VBG1及電壓準位VBE，電壓-電流轉換電路110可產生參考電流Iref。偏壓電 路120接收參考電流Iref，以根據參考電流Iref提供偏壓準位VGG到放大電晶體M_PA1。其本發明實施例的運作方式及功能可參考前述內容，在此不贅述。
根據以上所述，本發明提供了一種偏壓補償電路，可用來調整參考電流的大小。根據參考電流，偏壓電路可產生偏壓準位，以調整通過放大器的工作電流。因此，由於放大器的製程變異對該工作電流所造成的影響可被減少。
用於偏壓補償電路20的運作可被應用於偏壓補償電路70，在此不贅述。
綜上所述，本發明提供一種偏壓補償電路，用來調整參考電流的大小。根據參考電流，偏壓電路可產生偏壓準位，以調整通過放大器的工作電流。因此，通過放大器的該工作電流可被調整，即使放大器是以不同的製程參數被製造的、或放大器是操作在不同的溫度下，放大器仍有相同或接近的線性度，使放大器的該工作電流可維持穩定。此外，即使輸入訊號的功率不同，具有偏壓補償電路的放大器仍可維持線性程度的穩定表現。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
10:偏壓補償電路
100:偵測電路
102:二極體形式電晶體電路
104:二極體電路
110:電壓-電流轉換電路
120:偏壓電路
CS1,CS2:電流源
E1~E4:端點
I1,I2:電流
Iref:參考電流
V_REF1:參考電壓端
VBG1,VF:電壓準位
VGG:偏壓準位

Claims (19)

  1. 一種偏壓補償電路，包含有：一偵測電路，包含有：一二極體形式電晶體(diode-connected transistor)電路，具有一第一端用來接收一第一電流，及一第二端耦接於一第一參考電壓端；以及一第一二極體電路，具有一第一端用來接收一第二電流，及一第二端耦接於該第一參考電壓端；其中該偵測電路根據該二極體形式電晶體電路提供一第一電壓準位，以及根據該第一二極體電路提供一第二電壓準位；一電壓-電流轉換電路，耦接於該偵測電路，用來根據該第一電壓準位及該第二電壓準位，產生一第一參考電流；以及一偏壓電路，耦接於該電壓-電流轉換電路，用來接收該第一參考電流，以根據該第一參考電流提供一偏壓準位。
  2. 如請求項1所述的偏壓補償電路，其中該二極體形式電晶體電路包含有：一第一二極體形式電晶體，耦接於該二極體形式電晶體電路的該第一端；以及一第二二極體形式電晶體，耦接於該第一二極體形式電晶體及該二極體形式電晶體電路的該第二端之間。
  3. 如請求項1所述的偏壓補償電路，其中該電壓-電流轉換電路包含有：一加法器，耦接於該偵測電路，用來根據該第一電壓準位及該第二電壓準 位，產生一輸出電壓準位；以及一電壓-電流轉換器，耦接於該加法器，用來根據該輸出電壓準位，產生該第一參考電流。
  4. 如請求項1所述的偏壓補償電路，其中該偵測電路另包含有：一第一電阻，耦接於該二極體形式電晶體電路的該第一端；以及一第二電阻，耦接於該第一二極體電路的該第一端；其中根據該二極體形式電晶體電路及該第一電阻，該偵測電路提供該第一電壓準位，以及根據該第一二極體電路及該第二電阻，提供該第二電壓準位。
  5. 如請求項1所述的偏壓補償電路，其中該偵測電路另包含有：一第二二極體電路，具有一第一端用來接收一第三電流，及一第二端耦接於該第一參考電壓端；其中該偵測電路根據該第二二極體電路提供一第三電壓準位，以及根據該第一電壓準位、該第二電壓準位及該第三電壓準位，該電壓-電流轉換電路產生該第一參考電流。
  6. 如請求項5所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路提供該偏壓準位到一第一放大電晶體，該二極體形式電晶體電路包含有至少一二極體形式電晶體，以及該第一放大電晶體及該至少一二極體形式電晶體具有一相同或接近的製程參數(process corner)。
  7. 如請求項6所述的偏壓補償電路，其中該第一二極體電路及該第 一放大電晶體之間的一距離大於該第二二極體電路及該第一放大電晶體之間的一距離。
  8. 如請求項1所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路包含有：一第三二極體形式電晶體，具有一第一端用來接收該第一參考電流，及一第二端；一第四二極體形式電晶體，具有一第一端耦接於該第三二極體形式電晶體的該第二端，及一第二端耦接於該第一參考電壓端；一第一電晶體，具有一第一端耦接於一系統電壓端，一第二端，以及一控制端耦接於該第三二極體形式電晶體的該第一端；以及一電容，具有一第一端耦接於該第三二極體形式電晶體的該第一端及該第一電晶體的該控制端，及一第二端耦接於該第一參考電壓端。
  9. 如請求項8所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路在該第一電晶體的該第二端提供該偏壓準位。
  10. 如請求項8所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路另包含有：一第一濾波電路，耦接於該系統電壓端及該第一電晶體之間。
  11. 如請求項8所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路另包含有：一第五二極體形式電晶體，具有一第一端用來接收一偏壓電流，一第二端耦接於該第一參考電壓端，及一控制端耦接於該第一端；以及一電阻電路，耦接於該第五二極體形式電晶體的該控制端及該第一電晶體的該第二端之間。
  12. 如請求項8所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路另包含有：一第五二極體形式電晶體，具有一第一端用來接收一偏壓電流，及一第二端耦接於該第一參考電壓端；一電阻電路，耦接於該第五二極體形式電晶體的一控制端及該第一電晶體的該第二端之間；一第二電晶體，具有一第一端用來接收一第二參考電流，一第二端耦接於一電流源，及一控制端；一運算放大器，具有一第一端耦接於該第二電晶體的該第二端，一第二端，及一輸出端耦接於該第五二極體形式電晶體的該第一端；以及一第三電阻，耦接於該運算放大器的該第二端及該第五二極體形式電晶體的該第一端之間。
  13. 如請求項12所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路另包含有：一第二濾波電路，耦接於一第二參考電壓端與該第二電晶體的該控制端之間。
  14. 如請求項12所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路提供該偏壓準位到一第一放大電晶體，該第一放大電晶體疊接(cascode)一第二放大電晶體，以及該第二電晶體匹配(match)於該第二放大電晶體。
  15. 如請求項1所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路提供該偏壓準位到一第一放大電晶體，該二極體形式電晶體電路包含有至少一二極體形式電晶體，以及該第一放大電晶體及該至少一二極體形式電晶體具有一相同或 接近的製程參數。
  16. 如請求項1所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路提供該偏壓準位到一第一放大電晶體，該第一二極體電路及該第一放大電晶體之間的一距離大於該二極體形式電晶體電路及該第一放大電晶體之間的一距離。
  17. 一種偏壓補償電路，用來提供一偏壓準位到一第一放大電晶體，包含有：一偵測電路，包含有：一二極體形式電晶體(diode-connected transistor)電路，具有一第一端用來接收一第一電流，及一第二端耦接於一第一參考電壓端；其中該偵測電路根據該二極體形式電晶體電路提供一第一電壓準位，該二極體形式電晶體電路包含有一二極體形式電晶體，以及該第一放大電晶體與該二極體形式電晶體具有一相同或接近的製程參數(Process Corner)；一電壓-電流轉換電路，耦接於該二極體形式電晶體電路，用來根據該第一電壓準位及一第二電壓準位，產生一第一參考電流，其中該電壓-電流轉換電路包含有：一加法器，耦接於該偵測電路，用來根據該第一電壓準位及該第二電壓準位，產生一輸出電壓準位；以及一電壓-電流轉換器，耦接於該加法器，用來根據該輸出電壓準位，產生該第一參考電流；以及一偏壓電路，耦接於該電壓-電流轉換電路，用來接收該第一參考電流，以根據該第一參考電流提供該偏壓準位到該第一放大電晶體。
  18. 如請求項17所述的偏壓補償電路，其中該偵測電路另包含有：一第一電阻，耦接於該二極體形式電晶體電路的該第一端；其中根據該二極體形式電晶體電路及該電阻，該偵測電路提供該第一電壓準位。
  19. 如請求項17所述的偏壓補償電路，其中該偏壓電路包含有：一第一二極體形式電晶體，具有一第一端用來接收該第一參考電流，及一第二端；一第二二極體形式電晶體，具有一第一端耦接於該第一二極體形式電晶體的該第二端，及一第二端耦接於該第一參考電壓端；一第一電晶體，具有一第一端耦接於一系統電壓端，一第二端，及一控制端耦接於該第一二極體形式電晶體的該第一端；以及一電容，具有一第一端耦接於該第一二極體形式電晶體的該第一端及該第一電晶體的該控制端，及一第二端耦接於該第一參考電壓端。
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