具有寄生电容中和功能的放大器的制作方法

专利2025-05-04  12



背景技术:

1、本公开整体涉及无线通信,并且更具体地涉及放大用于发送或接收的信号。

2、在无线通信设备中,发送器和接收器可各自耦合到至少一个天线以使得该设备能够发送和接收无线(例如,射频(rf))信号。例如,发送器中的功率放大器(pa)可将低功率rf信号转换为较高功率rf信号以驱动至少一个天线。又如,接收器中的低噪声放大器(lna)可将低功率rf信号转换为较高功率rf信号而不添加过量噪声以便促成信号中数据的提取。

3、然而,并且尤其对于毫米波(mmwave)频率范围(例如,24.25千兆赫(ghz)至300ghz)应用,用于放大器中的晶体管可具有低增益。


技术实现思路

1、下面阐述了本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解,呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要,并且这些方面不旨在限制本公开的范围。实际上,本公开可以涵盖可能未在下面阐述的多个方面。

2、在一个实施方案中,一种电子设备包括:一个或多个天线;和耦合到该一个或多个天线的收发器。该收发器包括放大器,每个放大器具有第一晶体管和第二晶体管。每个放大器还具有第三晶体管,该第三晶体管的栅极耦合到该第一晶体管的栅极并且该第三晶体管的漏极耦合到该第二晶体管的漏极。每个放大器进一步具有第四晶体管,该第四晶体管的栅极耦合到该第二晶体管的栅极、该第四晶体管的漏极耦合到该第一晶体管的漏极,并且该第四晶体管的源极耦合到该第三晶体管的源极。该第三晶体管的源极和该第四晶体管的源极耦合到电阻性部件。

3、在另一个实施方案中,一种收发器包括多个放大器,每个放大器具有第一晶体管和第二晶体管。每个放大器还具有第一中和晶体管,该第一中和晶体管的栅极耦合到该第一晶体管的栅极并且该第一中和晶体管的漏极耦合到该第二晶体管的漏极。每个放大器进一步具有第二中和晶体管,该第二中和晶体管的栅极耦合到该第二晶体管的栅极、该第二中和晶体管的漏极耦合到该第一晶体管的漏极,并且该第二中和晶体管的源极耦合到该第一中和晶体管的源极。该第一中和晶体管的源极和该第二中和晶体管的源极耦合到电阻器。该收发器还包括通信地耦合到该多个放大器的多个匹配网络。

4、在又一个实施方案中,一种放大电路包括第一晶体管和第二晶体管。该放大电路还包括第一中和晶体管,该第一中和晶体管的栅极耦合到该第一晶体管的栅极并且该第一中和晶体管的漏极耦合到该第二晶体管的漏极。该放大电路进一步包括第二中和晶体管,该第二中和晶体管的栅极耦合到该第二晶体管的栅极、该第二中和晶体管的漏极耦合到该第一晶体管的漏极,并且该第二中和晶体管的源极耦合到该第一中和晶体管的源极。该第一中和晶体管的源极和该第二中和晶体管的源极耦合到电阻器。

5、关于本公开的各个方面,可以存在对上述特征的各种改进。其他特征也可被结合在这些各个方面中。这些改进和附加特征可以单独地或以任何组合存在。例如,下面关于所例示实施方案中的一个或多个实施方案所讨论的各种特征可单独地或以任何组合被结合到本公开的上述方面中的任何一个方面中。上面所呈现的简明概要仅旨在使读者熟悉本公开的实施方案的某些方面和上下文,而不限制所要求保护的主题。



技术特征:

1.一种电子设备,所述电子设备包括:

2.根据权利要求1所述的电子设备,其中相应放大器的所述第三晶体管被配置为当所述相应放大器的所述第一晶体管表现出第一寄生电容时,用所述第三晶体管的第二寄生电容来中和所述第一晶体管的所述第一寄生电容。

3.根据权利要求1所述的电子设备,其中相应放大器的所述第四晶体管被配置为当所述相应放大器的所述第二晶体管表现出第一寄生电容时,用所述第四晶体管的第二寄生电容来中和所述第二晶体管的所述第一寄生电容。

4.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述电阻性部件耦合到地电位。

5.根据权利要求4所述的电子设备,其中所述电阻性部件被配置为阻止电流从所述第三晶体管的所述源极和所述第四晶体管的所述源极流向所述地电位。

6.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述电阻性部件耦合到所述第一晶体管的所述源极和所述第二晶体管的源极。

7.根据权利要求1所述的电子设备,其中所述电阻性部件、所述第一晶体管的所述源极和所述第二晶体管的源极耦合到开关,其中所述开关被配置为启用具有所述开关的相应放大器以放大输入信号。

8.一种收发器,所述收发器包括:

9.根据权利要求8所述的收发器,其中在工作中,所述第一中和晶体管在所述第一中和晶体管的所述栅极与所述第一中和晶体管的所述漏极之间表现出第一寄生电容、在所述第一中和晶体管的所述栅极与所述第一中和晶体管的所述源极之间表现出第二寄生电容,并且在所述第一中和晶体管的所述漏极与所述第一中和晶体管的所述源极之间表现出第三寄生电容。

10.根据权利要求9所述的收发器,其中所述多个匹配网络中通信地耦合到所述多个放大器中的放大器的第一匹配网络被配置为吸收所述第二寄生电容,并且所述多个匹配网络中通信地耦合到所述放大器的第二匹配网络被配置为吸收所述第三寄生电容。

11.根据权利要求10所述的收发器,其中每个放大器被配置为利用所述第一寄生电容来中和所述第一放大晶体管的寄生电容。

12.根据权利要求8所述的收发器,其中所述电阻器包括可变电阻器。

13.一种放大电路,所述放大电路包括:

14.根据权利要求13所述的放大电路,其中所述放大电路被配置为用在所述第二晶体管或所述第四晶体管的所述源极处接收的电压摆动来抵消在所述第一晶体管或所述第三晶体管的所述源极处接收的电压摆动。

15.根据权利要求13所述的放大电路,其中所述放大电路被配置为利用所述第三晶体管的寄生电容来中和所述第一晶体管的寄生电容。

16.根据权利要求15所述的放大电路,其中所述第一晶体管的所述寄生电容表现在所述第一晶体管的所述栅极与所述第一晶体管的所述漏极之间,并且所述第三晶体管的所述寄生电容表现在所述第三晶体管的所述栅极与所述第三晶体管的所述漏极之间。

17.根据权利要求13所述的放大电路,其中所述放大电路被配置为利用所述第四晶体管的寄生电容来中和所述第二晶体管的寄生电容。

18.根据权利要求17所述的放大电路,其中所述第二晶体管的所述寄生电容表现在所述第二晶体管的所述栅极与所述第二晶体管的所述漏极之间,并且所述第三晶体管的所述寄生电容表现在所述第三晶体管的所述栅极与所述第三晶体管的所述漏极之间。

19.根据权利要求13所述的放大电路,其中所述放大电路被配置为放大具有24千兆赫或更高频率的信号。

20.根据权利要求19所述的放大电路,其中由所述放大电路放大的所述信号的增益为17分贝或更大。

21.一种电子设备,所述电子设备包括:

22.根据权利要求21所述的电子设备,其中所述多个放大器中的每个放大器包括:

23.根据权利要求22所述的电子设备,其中所述第二晶体管包括:

24.根据权利要求22所述的电子设备,其中所述第四晶体管包括:

25.根据权利要求21所述的电子设备,其中所述电阻性元件耦合到地电位。

26.根据权利要求25所述的电子设备,其中所述电阻性元件被配置为阻止电流从所述第二晶体管的所述源极和第三晶体管的源极流向所述地电位,其中所述第三晶体管被配置为中和第二寄生电容。

27.根据权利要求21所述的电子设备,其中所述电阻性元件耦合到所述第一晶体管的源极。

28.根据权利要求27所述的电子设备,其中所述多个放大器中的每个放大器包括开关,所述电阻性元件和所述第一晶体管的所述源极耦合到所述开关,并且所述开关被配置为使得相应放大器能够放大所述信号。

29.根据权利要求28所述的电子设备,其中所述开关包括金属氧化物半导体场效应晶体管(mosfet)。

30.一种放大电路,所述放大电路包括:

31.根据权利要求30所述的放大电路,其中所述放大电路被配置为:经由在所述多个放大晶体管中的第二放大晶体管的第三源极、所述多个中和晶体管中的第二中和晶体管的第四源极或所述第二放大晶体管的第三源极和所述第二中和晶体管的第四源极两者处接收的第二电压摆动,抵消在所述多个放大晶体管中的第一放大晶体管的第一源极、所述多个中和晶体管中的第一中和晶体管的第二源极或所述第一放大晶体管的第一源极和所述第一中和晶体管的第二源极两者处接收的第一电压摆动。

32.根据权利要求31所述的放大电路,其中所述第一中和晶体管包括:

33.根据权利要求32所述的放大电路,其中所述第二中和晶体管包括:

34.根据权利要求33所述的放大电路,其中与所述第一放大晶体管相关联的第一寄生电容表现在所述第一放大晶体管的所述第二栅极与所述第一放大晶体管的所述第四漏极之间,并且与所述第一中和晶体管相关联的第二寄生电容表现在所述第一中和晶体管的所述第一栅极与所述第一中和晶体管的所述第一漏极之间。

35.根据权利要求33所述的放大电路,其中所述第二放大晶体管的第一寄生电容表现在所述第一放大晶体管的所述第一栅极与所述第二放大晶体管的所述第二漏极之间,并且与所述第二中和晶体管相关联的第二寄生电容表现在所述第二中和晶体管的第三栅极与所述第二中和晶体管的所述第三漏极之间。

36.一种收发器,所述收发器包括:

37.根据权利要求36所述的收发器,其中在工作中,所述第二晶体管在所述第二晶体管的栅极与所述第二晶体管的漏极之间表现出第二寄生电容、在所述第二晶体管的所述栅极与所述第二晶体管的源极之间表现出第三寄生电容,并且在所述第二晶体管的所述漏极与所述第二晶体管的所述源极之间表现出第四寄生电容。

38.根据权利要求37所述的收发器,其中所述多个匹配网络中通信地耦合到所述多个放大器中的放大器的第一匹配网络被配置为吸收所述第三寄生电容,并且所述多个匹配网络中通信地耦合到所述放大器的第二匹配网络被配置为吸收所述第四寄生电容。

39.根据权利要求38所述的收发器,其中每个放大器被配置为经由所述第二寄生电容来中和与所述第一晶体管相关联的所述第一寄生电容。

40.根据权利要求39所述的收发器,其中所述电阻性元件包括可变电阻器。


技术总结
公开了一种放大电路,该放大电路将中和晶体管耦合到放大晶体管以中和该放大晶体管的寄生电容。第一放大晶体管和第一中和晶体管的栅极耦合在一起,并且第二放大晶体管和第二中和晶体管的栅极也耦合在一起。该第一放大晶体管和该第二中和晶体管的漏极耦合在一起,并且该第二放大晶体管和该第一中和晶体管的漏极也耦合在一起。中和晶体管的源极在节点处耦合在一起,使得该第一中和晶体管中的第一信号的电压摆动可被该第二中和晶体管中的第二信号的电压摆动所抵消。该节点还耦合到电阻器,该电阻器防止电荷积聚在中和晶体管中。

技术研发人员:M·阿德南,关翔
受保护的技术使用者:苹果公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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