[发明专利]具有线性预失真器的射频功率放大器

说明书

背景技术

射频(RF)发送器、诸如在移动无线电话手持机(也称为蜂窝电话机)和其他便携式无线电收发器中包括的那些发送器通常包括功率放大器。该功率放大器通常是发送器电路的最后级。在一些类型的发送器中，实现线性功率放大是很重要的。但是，各种因素可能妨碍线性操作。例如，在一些类型的移动无线电话手持机中通常包括的该类发送器中，其中，该功率放大器接收上变频混频器的输出，这种混频器通常输出的相对大的信号可以将功率放大器驱动到非线性操作中。增加功率放大器电流是用于促进在这种发送器中的线性操作的一个技术，但是其并非在所有情况下都工作得很好。

如图1-2所示，在一些类型的移动无线电话手持机中通常包括的该类发送器中，功率放大器10通常包括若干放大器驱动级或部分12、14、16等，这些中的至少一个、诸如放大器驱动级14包括响应于RF输入电压信号20(V_IN)而输出射频(RF)电流信号18(I_OUT)的跨导(Gm)放大器。可以控制经由RF扼流圈24提供的偏置电压信号22(V_BIAS)来控制功率放大器10的增益。(虽然为了清楚而未在图1-2中所示，但是在移动无线电话手持机中的电路响应于需要调整发送器输出功率的各种操作条件来生成偏置电压信号22。)如图2所示，跨导放大器晶体管26通常是在以共源配置的电路中布置的金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。RF输入电压信号20经由耦合电容器28耦接于晶体管26的栅极。为了清楚而未示出耦接于晶体管26的电流源电路，但用省略号(″...″)符号来指示该电流源电路。这种MOSFET当由相对大的信号驱动时产生非线性电流信号18，作为诸如迁移率降低、速度饱和和输入电容的非线性的晶体管效应的结果。已知设计跨导放大器来以增加的电流电平操作，以试图满足噪声性能需求并一定程度上促进线性操作。但是，单独增加电流通常不能在栅极源极结处提供足够的过驱动电压，以呈现线性输出电流信号18。已知为退化的技术可以与上述增加的电流技术组合，以进一步促进线性，但该退化阻碍了作为放大器增益控制的偏置电压信号22的使用。而且，在移动无线电话手持机功率放大器中的增加的电流趋于更快地耗尽电池。

将期望以不消耗过多电流、降级放大器噪声性能或牺牲偏置电压增益可控性的方式促进跨导放大器线性。

发明内容

本发明的实施例涉及一种功率放大器电路，包括放大器MOSFET和预失真器MOSFET。该放大器MOSFET具有经由线性耦合电容器耦接于第一偏置电压且耦接于输入电压信号的栅极端。(在此使用的术语″耦接″意思是经由零个或更多中间元件连接。)提供放大器输出电流信号的放大器MOSFET源极和漏极端耦接于诸如地或电源电压的参考电压以及电流源或宿(sink)。所述预失真器MOSFET被连接在放大器MOSFET的栅极端和第二偏置电压信号之间。所述预失真器MOSFET的源极和漏极端被连接在一起，使得其在放大器MOSFET的栅极端处提供非线性电容。

放大器MOSFET的栅极-源极电压是在输入线性耦合电容和放大器MOSFET和预失真器MOSFET的组合非线性电容之间电容地划分的输入电压信号。因此，放大器MOSFET的栅极-源极电压是非线性的或预失真的。该预失真促进消除由放大器MOSFET造成的失真或非线性。

基于浏览以下附图和详细描述，本发明的其他系统、方法、特征和优点将是或变得对本领域技术人员明显。

附图说明

可以参考附图来更好地理解本发明。附图内的组件不一定是成比例的，而是强调为了清楚地图示本发明的原理来放置。另外，在图中，类似附图标记在不同视图中指定对应的部分。

图1是具有至少一个跨导级的已知功率放大器系统的框图。

图2是图1的功率放大器系统的跨导级的一部分的示意图。

图3是根据本发明的示例实施例的功率放大器系统的跨导级的一部分的示意图。

图4是根据本发明的另一示例实施例的功率放大器系统的跨导级的一部分的示意图。

图5是根据本发明的另一示例实施例的功率放大器系统的跨导级的一部分的示意图。

图6是根据本发明的另一示例实施例的功率放大器系统的跨导级的一部分的示意图。

图7是示出在跨导放大器线性中的改进的图。

图8是具有根据本发明的示例实施例的功率放大器系统的移动无线电话手持机的方框图。

图9是图7的移动无线电话手持机的发送器部分的方框图。

具体实施方式