用于集成電路中的信號的功率放大的系統、方法及裝置制造方法及圖紙

在所描述的實例中，一組功率放大器放大用于發射的信號的功率。來自所述組功率放大器的所述信號功率耦合到一組初級繞組(710、720)，其共同耦合到次級繞組(730)，使得所述初級繞組(710、720)上的所述功率加入于所述次級繞組(730)中。針對在耦合到至少一個初級繞組(720)的功率放大器處于“斷開”狀態時在所述初級繞組(720)上所誘發的電流(790)的流動，提供所述初級側上的電流路徑。因此，防止所誘發的電流(790)流入到處于“接通”狀態的所述功率放大器中。此外，所述電流路徑使所述功率放大器彼此隔離以使所述功率放大器能夠以額定效率進行操作。在一個實施例中，使用電阻器網絡提供所述電流路徑。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
技術介紹
本專利技術大體上涉及放大電信號及電子信號，且更明確來說，涉及用于信號的功率放大的系統、方法及裝置。通常放大信號的功率以滿足集成電路的規范。舉例來說，在無線通信系統中，實施集成電路以放大射頻(RF)信號的功率以增大發射范圍。通常，制造較大尺寸的晶體管/裝置(例如，互補金屬氧化物半導體(CMOS))以支持較大的功率增益。在一種技術中，實施較小增益的多個功率放大器以減小晶體管的尺寸。接著，組合多個功率放大器的輸出以實現所要的信號功率電平。
技術實現思路
在所描述的實例中，一組功率放大器放大用于發射的信號的功率。來自一組功率放大器的信號功率耦合到一組初級繞組，其共同耦合到次級繞組，使得所述初級繞組上的所述功率加入于所述次級繞組中。針對在耦合到初級繞組的功率放大器處于“斷開”狀態時由所述次級繞組中流動的電流在至少一個初級繞組上所誘發的電流的流動，提供所述初級繞組側上的電流路徑。因此，防止所誘發的電流流入到處于“接通”狀態的所述功率放大器中。此外，所述電流路徑使所述功率放大器彼此隔離以使所述功率放大器能夠以額定效率進行操作。在一個實施例中，使用電阻器網絡提供所述電流路徑。附圖說明圖1是實例環境的框圖，其中實例實施例的各個方面是有用的。圖2是實例常規發射器裝置的框圖。圖3是實例集成電路的框圖，其展示實例實施例中的功率放大器的實施方案。圖4是實例實施例中的實例功率組合器的示意圖。圖5是描繪實例組合器的集成電路的布局部分。圖6是在一個實施例中使功率放大器彼此隔離的方式的框圖。圖7是在一個實施例中可將逆電流路徑引入于對功率放大器提供隔離的初級繞組側
上的方式的實例電路圖。圖8A是在一個實施例中可被連接到組合器400以在初級繞組中提供逆電流路徑的實例電阻器網絡。圖8B是一個實施例中的實例組合器。具體實施方式圖1展示實例環境，其中實例實施例的各個方面是有用的。圖1展示發射裝置110、通信網絡120、及接收裝置130，在下文中進一步詳細描述所述裝置。發射裝置110是經配置以發射信號(例如，射頻信號)的電子裝置/集成電路(IC)。發射裝置110包含(例如)倍頻器、數據編碼器、功率放大器、濾波器、匹配網絡及發射天線。調整發射裝置110中的各種參數(例如，操作頻率、調制類型、功率放大器的增益及阻抗匹配)以滿足/遵循所要的發射標準。通信網絡120啟用發射裝置110與接收裝置130之間的通信。通信網絡可包含射頻信道(例如，VHF、UHF、GSM、CDMA)及物理信道(例如，纜線、光纜)。接收裝置130是經配置以從通信網絡120接收信號的電子裝置/IC。接收器裝置130可經配置以結合發射器裝置110操作以接收及提取由發射器裝置110所發射的信號。因此，接收器裝置130可包含天線、調諧器、混合器、解碼器、射頻(RF)接收器、檢測器及一或多個經調諧的射頻放大器。接收裝置130可運用電子濾波器以將所要的信號(占用頻率范圍)與由天線從通信網絡120所接收到的其它信號分離。接收裝置130可運用功率放大器以增加所接收到的信號的功率以用于進一步處理。在下文描述在常規裝置中實施功率放大器及其它信號處理元件的方式。圖2是實例常規發射器裝置的框圖。如所展示，發射器/發射裝置201包含信號處理器230及功率放大器240。信號處理器230為使用對應制造技術實施有較小尺寸裝置(晶體管、二極管、電容器)的IC。信號處理器230經配置以在較低功率(信號電平)處理信號且可包含壓縮器、擴展器、限制器、編碼器及調制器上變頻器。將經處理的信號提供到功率放大器240。功率放大器240為經配置以放大從信號處理器230所接收到的信號的功率的IC。功率放大器240由能夠處理較大功率/電流的較大尺寸的裝置(例如，晶體管)構造而成。舉例來說，功率放大器240中的晶體管可實施有比信號處理器230中的晶體管大的信道寬度。因此，常規發射器201實施有使用不同制造技術所制造的兩個IC。因此，常規發射器不具成本效益，此歸因于多個IC/制造技術的使用。此外，可能不能大體上改變常規
功率放大器中的功率放大器的增益。下文描述可使用克服常規發射器中的至少部分缺點的較小尺寸的裝置實施功率放大器的方式。圖3是展示實例實施例中的功率放大器的實施的實例集成電路的框圖。如所展示，集成電路300包含信號處理器310、功率放大器單元330及天線370。在下文進一步詳細描述每一塊。信號處理器310經配置而以低功率(信號電平)處理信號，且可包含壓縮器、擴展器、限制器、編碼器及調制器上變頻器。在路徑313上將經處理的信號提供到功率放大器單元330。天線370將電功率轉換成電磁輻射。在一個實施例中，將天線370實施為集成電路300的部分。替代地，天線370可表示連接到功率組合器360的負載。功率放大器單元330按所要的增益因數(增益)放大路徑313上的信號的功率。將經放大的信號提供到天線370。如圖3中所展示，功率放大器單元330包含功率放大器340A到340D及功率組合器360。每一功率放大器340A到340D經配置以按總所要的放大(增益)的分數來放大功率。因此，每一功率放大器340A到340D經配置以處理路徑367上的總輸出功率或電流的分數。在一個實施例中，將功率放大器340A到340D實施為互補金屬氧化物半導體(CMOS)。因為每一功率放大器340A到340D僅處理所需總功率的分數，所以使用較小尺寸的裝置實施放大器340A到340D。因此，在一個IC中使用相同的制造技術將信號處理單元310及放大器單元330實施于單個襯底上。功率組合器360組合功率放大器340A到340D的輸出功率，借此將具有所要功率的信號傳遞到天線370。下文進一步描述可將組合器實施于集成電路300上的方式。圖4是實例實施例中的實例功率組合器的示意圖。如所展示，組合器400包含初級繞組410、420、430及440、及次級繞組490。初級繞組410、420、430及440及次級繞組490以電感方式/電磁方式經耦合(例如，在變壓器的實例中)以將初級繞組410、420、430及440中的能量(電流)轉移到次級繞組490。繞組經布置使得從每一初級繞組410、420、430及440所轉移的能量(電流)加入于次級繞組490中。在一個實施例中，每一功率放大器340A到340D的輸出相應地耦合到初級繞組410到440。因此，每一初級繞組上的電流(功率)與對應功率放大器340A到340D的輸出功率成比例。因此，次級繞組490上的功率是從每一初級繞組410到440轉移到次級繞組490的功率的總和(或累加)，借此在無需在功率放大器340A到340D中使用較大尺寸的晶體管的情況下獲得所需功率。圖5是描繪實例組合器的集成電路的布局部分。如所展示，方形軌道510、520、530及540為蝕刻于金屬層中的一者上(例如，金屬層6上)的導電軌道。方形軌道510、520、
530及540表示初級繞組410、420、430及440。每一方形軌道510、520、530及540具有經配置以接收功率放大器輸出的開口(標記為“+”及“-”)。方形軌道590為蝕刻于由方形軌道510、520、530及540所形成的外圍上的導電軌道。方形軌道5本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種集成電路，其包括：第一功率放大器及第二功率放大器；第一初級繞組，其經配置以從所述第一功率放大器接收第一功率，及第二初級繞組，其經配置以從所述第二功率放大器接收第二功率，其中所述第一初級繞組與所述第二初級繞組兩者共同耦合到次級繞組，使得從所述第一初級繞組及所述第二初級繞組轉移的所述功率加入于所述次級繞組上；及電流路徑，其被連接到所述第一初級繞組及第二初級繞組，從而在第一功率放大器及第二功率放大器中的一者處于“斷開”狀態時啟用第一初級繞組及第二初級繞組中的至少一者上所誘發的第一電流流動。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2014.01.27 US 14/165,2511.一種集成電路，其包括：第一功率放大器及第二功率放大器；第一初級繞組，其經配置以從所述第一功率放大器接收第一功率，及第二初級繞組，其經配置以從所述第二功率放大器接收第二功率，其中所述第一初級繞組與所述第二初級繞組兩者共同耦合到次級繞組，使得從所述第一初級繞組及所述第二初級繞組轉移的所述功率加入于所述次級繞組上；及電流路徑，其被連接到所述第一初級繞組及第二初級繞組，從而在第一功率放大器及第二功率放大器中的一者處于“斷開”狀態時啟用第一初級繞組及第二初級繞組中的至少一者上所誘發的第一電流流動。2.根據權利要求1所述的集成電路，其中所述第一電流由所述次級繞組中流動的電流誘發，且所述電流路徑在所述第一及第二功率放大器外。3.根據權利要求2所述的集成電路，其中所述電流路徑包含第一電阻器及第二電阻器，其中所述第一電阻器耦合于所述第一及第二初級繞組的正端子之間，且其中所述第二電阻器耦合于所述第一及第二初級繞組的負端子之間。4.根據權利要求2所述的集成電路，其中所述第一功率放大器及所述第二功率放大器經配置以放大用于在通信信道上發射的信號。5.根據權利要求4所述的集成電路，其中所述次級繞組經配置以以大體上與由所述第一及所述第二初級繞組所耦合的所述第一功率與所述第二功率的總和相等的發射功率發射所述信號。6.根據權利要求5所述的集成電路，其中通過將所述第一功率放大器轉變到所述“斷開”狀態以使所述第一功率等于零來減小所述發射功率。7.根據權利要求2所述的集成電路，其中將所述第一初級繞組及所述第二初級繞組蝕刻于金屬層上，且所述次級繞組形成于所述集成電路的再分布層上。8.根據權利要求7所述的集成電路，其中所述第一初級繞組及所述第二初級繞組以電磁方式耦合到所述次級繞組。9.根據權利要求7所述的集成電路，其進一步包括信號處理單元，其中運用相同制造技術制造第一功率放大器、第二功率放大器及所述信號處理單元的組件。10.一種方法，其包括：將來自一組功率放大器的功率耦合到對應組的初級繞組；將所述組的初級繞組上的功率耦合到次級繞組，使得所述初級繞組上的所述功率加入于所述次級繞組中；及將電流路徑提供于所述組的初級繞組上以用于在耦合到至少一個初級繞組的功率放大器處于“斷開”狀態時所述初級繞組上所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：阿普·西瓦達斯，阿洛克·喬希，克里希納斯瓦米·程加拉吉安，拉凱什·庫馬爾，
申請(專利權)人：德州儀器公司，
類型：發明
國別省市：美國;US