[发明专利]功率放大器自发热补偿电路

说明书

用于调整功率放大器(PA)的一个或更多个电路参数以在脉冲操作期间随时间保持大致恒定的增益以足以基本上抵消PA的自发热的温度补偿电路和方法。一些实施方式使用采样保持(S&H)电路对由于自发热而引起的PA增益“下垂”进行补偿。S&H电路在脉冲的开始处对PA的初始温度进行采样并保持。此后，S&H电路生成与脉冲的剩余部分期间PA的温度对应的连续测量值。根据初始温度与由于PA在脉冲的持续时间内自发热而引起的PA的操作温度之间的差生成增益控制信号。该增益控制信号被施加至PA内的一个或更多个可调整或可调谐电路以抵消PA的增益下垂。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年2月28日提交的美国专利申请第15/445,811号的优先权，其全部内容通过引用并入本文。本申请可以与于2015年11月 3日公开的题为“MismatchDetection Using Replica Circuit”的美国专利第 9,178,493号和于2016年9月16日提交的题为“Cascode Amplifier Bias Circuits”的美国专利申请第15/268,229号有关，二者均转让给本发明的受让人，二者中的每一个的全部内容通过引用并入本文。

背景

(1)技术领域

本发明涉及电子电路，并且更具体地涉及电子功率放大器电路。

(2)背景技术

功率放大器(PA)用于多种电子系统，特别地用于诸如无线电、蜂窝电话、WiFi等的射频(RF)系统中。在许多无线电系统中，RF信号的通信基于时分双工(TDD)，其中多个无线电收发器利用频带内的指定时隙来发送或接收信号。当在这样的系统中发送信号时，RF收发器PA以脉冲模式操作，仅在每个指定时隙期间放大所施加的RF信号，并且在其他时间断电。

图1是典型的现有技术无线电发射器两级功率放大器100的框图。在所示的示例中，集成电路(IC)102包括若干子电路，所述若干子电路接受RF输入信号RFin并且生成放大的输出信号RFout至选择的目的地(例如一个或更多个带通滤波器和/或天线端口)；IC 102还可以称为“芯片”或“管芯(die)”。

在所示的示例中，输入阻抗匹配网络(IMN)104将输入信号RFin 与第一放大器级106(通常称为驱动器)进行阻抗匹配。级间IMN 108将第一放大器级106的输出耦接至第二放大器级110(在这种情况下为最终级)。第二放大器级110的放大的RF输出耦接至输出IMN112，输出IMN 112的输出为RFout。图1中所示的PA100示例具有两个放大器级，但是其他实施方式可以具有少于或多于两个放大器级。各种IMN电路104、 108、112中的一个或更多个可以以可调谐的配置实现，例如通过使用可调谐电感器和/或可调谐电容器实现；对于一些实施方式，IMN电路中的一些可以是可选的；并且在一些实施方式中，IMN电路中的一个或更多个可以是片外电路。

在所示的示例中，第一放大器级106和最终放大器级110各自具有对应的偏置电路114、116以用于控制它们相应的放大器级的增益。电压供应V_DD 118根据需要向IC 102中的特定电路提供电力，并且可以根据控制参数而变化以调节PA100的行为。电压供应V_DD可以从片外提供或者可以由外部电源在片上生成；通过示例的方式示出了片外配置。