System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 利用实现高功率操作的偏置方案的功率放大器制造技术_技高网

利用实现高功率操作的偏置方案的功率放大器制造技术

技术编号:44862915 阅读:4 留言:0更新日期:2025-04-08 00:07
本公开涉及利用实现高功率操作的偏置方案的功率放大器。所公开的结构包括用于实施实现高功率操作的偏置方案的功率放大器和电路。功率放大器包括连接到输入和输出变压器的并联晶体管链。每个链包括具有前栅和背栅的串联地连接的第一、第二和第三n型场效应晶体管NFET。输出变压器接收使用平均功率跟踪产生的可变正电源电压。每个第三NFET的前栅和背栅分别接收大于或等于可变正电源电压的正偏置电压和负偏置电压。通过负背偏置第三NFET,其阈值电压升高,因此高的正偏置电压可以被施加到前栅,以在不违反可靠性规范的情况下提高功率输出。可选地,通过使负偏置电压与温度相关,第三NFET的源极区处的电压保持恒定。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及功率放大器,更具体地涉及包括利用实现高功率操作的偏置方案的功率放大器的电路结构的实施例。


技术介绍

1、射频集成电路(rfic)是一种集成电路(ic),其包括被配置为在无线电频谱内的频率下操作的rf设备和/或电路,并且可选地包括其他非rf设备。无线电频谱包括具有范围从3hz至300ghz之间的频率的rf信号。rfic应用包括但不限于无线通信应用(例如,移动电话、wi-fi设备、蓝牙设备、卫星收发器等)、雷达系统应用、军事应用、成像应用等。正在开发的rfic应用被设计为以更快的速度并在包括但不限于7-24ghz范围内的新频带中操作。在新频带中操作的rfic将需要具有相对高的饱和功率(psat)的功率放大器。例如,当前可用的在28ghz频带中操作的rfic需要表现出约22dbm的psat的功率放大器,而在13ghz频带中操作的rfic则需要表现出约28dbm的更高psat的功率放大器。然而,当前可用的功率放大器通常无法可靠地实现这样的操作参数。


技术实现思路

1、本文公开了一种包括功率放大器的电路结构的实施例。所述功率放大器可以包括输出变压器(output transformer),其被连接以接收正电源电压并具有输入端子。所述功率放大器还可以包括并联晶体管链,其分别连接到所述输出变压器的所述输入端子。每个晶体管链可以包括n型场效应晶体管(nfet),所述n型场效应晶体管具有被连接以接收正偏置电压的前栅和被连接以接收负偏置电压的背栅。

2、本文公开的电路结构的一些实施例可以包括功率放大器和多个电压发生器。所述电压发生器可以输出正电源电压、负偏置电压、第一正偏置电压和第二正偏置电压。所述正电源电压可以高于(即,处于较高的正电压电平)所述第一正偏置电压且低于(即,处于较低的正电压电平)所述第二正偏置电压。所述功率放大器可以包括输入变压器,其具有输出端子。所述功率放大器还可以包括输出变压器,其被连接以接收所述正电源电压并且具有输入端子。所述功率放大器还可以包括并联晶体管链,其连接在所述输入变压器和所述输出变压器之间。每个晶体管链可以包括串联地连接在地和所述输出变压器的输入端子之间的第一n型场效应晶体管nfet、第二nfet和第三nfet。此外,每个晶体管链中的所述第一nfet可以具有连接到地的第一背栅和连接到所述输入变压器的输出端子的第一前栅。每个晶体管链中的所述第二nfet具有连接到地的第二背栅和被连接以接收所述第一正偏置电压的第二前栅。每个晶体管链中的所述第三nfet具有被连接以接收所述负偏置电压的第三背栅和被连接以接收所述第二正偏置电压的第三前栅。

3、本文公开的电路结构的其他实施例可以包括功率放大器和多个电压发生器。所述电压发生器可以输出正电源电压、负偏置电压、第一正偏置电压和第二正偏置电压。所述正电源电压可以高于所述第一正偏置电压且低于所述第二正偏置电压。所述功率放大器可以包括输入变压器,其具有输出端子;以及输出变压器,其被连接以接收所述正电源电压并且具有输入端子。所述功率放大器还可以包括并联晶体管链,其连接在所述输入变压器和所述输出变压器之间。每个晶体管链可以包括串联地连接在地和所述输出变压器的输入端子之间的第一n型场效应晶体管nfet、第二nfet和第三nfet。另外,每个晶体管链中的所述第一nfet和所述第二nfet可以具有比所述第三nfet低的阈值电压。此外,所述第一nfet具有连接到地的第一背栅和连接到所述输入变压器的输出端子的第一前栅。所述第二nfet具有连接到地的第二背栅和被连接以接收所述第一正偏置电压的第二前栅。所述第三nfet具有被连接以接收所述负偏置电压的第三背栅和被连接以接收所述第二正偏置电压的第三前栅。

4、应当注意,以上
技术实现思路
中提到的公开实施例的所有方面、示例和特征可以以任何技术上可能的方式进行组合。也就是说,任何公开实施例的两个或更多个方面,包括在本
技术实现思路
部分中描述的那些方面,可以被组合以形成在此未具体描述的实施方式。一个或多个实施方式的细节在附图和下面的描述中阐述。其他特征、目的和优点将从说明书和附图以及权利要求中显而易见。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种结构,包括:

2.根据权利要求1所述的结构,其中,所述负偏置电压与温度相关。

3.根据权利要求1所述的结构,其中,所述正电源电压与功率输出相关。

4.根据权利要求1所述的结构,其中,所述正偏置电压高于所述正电源电压。

5.根据权利要求1所述的结构,

6.根据权利要求5所述的结构,

7.根据权利要求5所述的结构,其中,所述第一NFET和所述第二NFET具有比所述第三NFET低的阈值电压。

8.一种结构,包括:

9.根据权利要求8所述的结构,其中,所述正电源电压、所述负偏置电压、所述第一正偏置电压和所述第二正偏置电压与模式相关。

10.根据权利要求8所述的结构,其中,所述电压发生器包括负偏置电压发生器,所述负偏置电压发生器生成温度相关负偏置电压并将其输出到每个所述晶体管链中的所述第三NFET的所述第三背栅。

11.根据权利要求10所述的结构,其中,所述温度相关负偏置电压确保每个晶体管链中的所述第二NFET和所述第三NFET之间的结处的电压在变化的温度下保持基本恒定。

12.根据权利要求8所述的结构,其中,所述电压发生器还包括平均功率跟踪电压发生器,所述平均功率跟踪电压发生器监视所述放大器的功率输出,生成功率输出相关正电源电压并将其输出到所述输出变压器。

13.根据权利要求8所述的结构,其中,所述电压发生器还包括电压调节器,所述电压调节器生成并输出处于高于所述正电源电压的电压电平的所述第二正偏置电压,以避免违反所述第三NFET的时间相关电介质击穿关断状态可靠性等级的栅极到漏极电压。

14.根据权利要求8所述的结构,其中,所述第一NFET和所述第二NFET具有比所述第三NFET低的阈值电压。

15.一种结构,包括:

16.根据权利要求15所述的结构,还包括:

17.根据权利要求15所述的结构,其中,所述正电源电压、所述负偏置电压、所述第一正偏置电压和所述第二正偏置电压与模式相关。

18.根据权利要求15所述的结构,

19.根据权利要求15所述的结构,其中,所述电压发生器还包括平均功率跟踪电压发生器,所述平均功率跟踪电压发生器监视所述放大器的功率输出,并生成功率输出相关正电源电压并将其输出到所述输出变压器。

20.根据权利要求15所述的结构,其中,所述电压发生器还包括电压调节器,所述电压调节器生成并输出处于高于所述正电源电压的电压电平的所述第二正偏置电压,以避免违反所述第三NFET的时间相关电介质击穿关断状态可靠性等级的栅极到漏极电压。

...

【技术特征摘要】

1.一种结构,包括:

2.根据权利要求1所述的结构,其中,所述负偏置电压与温度相关。

3.根据权利要求1所述的结构,其中,所述正电源电压与功率输出相关。

4.根据权利要求1所述的结构,其中,所述正偏置电压高于所述正电源电压。

5.根据权利要求1所述的结构,

6.根据权利要求5所述的结构,

7.根据权利要求5所述的结构,其中,所述第一nfet和所述第二nfet具有比所述第三nfet低的阈值电压。

8.一种结构,包括:

9.根据权利要求8所述的结构,其中,所述正电源电压、所述负偏置电压、所述第一正偏置电压和所述第二正偏置电压与模式相关。

10.根据权利要求8所述的结构,其中,所述电压发生器包括负偏置电压发生器,所述负偏置电压发生器生成温度相关负偏置电压并将其输出到每个所述晶体管链中的所述第三nfet的所述第三背栅。

11.根据权利要求10所述的结构,其中,所述温度相关负偏置电压确保每个晶体管链中的所述第二nfet和所述第三nfet之间的结处的电压在变化的温度下保持基本恒定。

12.根据权利要求8所述的结构,其中,所述电压发生器还包括平均功率跟踪电压发生器,所述平均功率跟踪电压发生器监视所述放大器的功率输出,...

【专利技术属性】
技术研发人员:A·贝拉沃尔S·赛伊德
申请(专利权)人:格芯美国集成电路科技有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1