[发明专利]射频放大器

说明书

根据一个方面，提出了一种包括射频放大器的集成电路，包括‑至少两个放大器级(DS、PS)，‑在所述射频放大器的两个放大器级(DS、PS)之间的阻抗适配装置(DAI)，所述适配装置包括通过电磁感应耦联的两条线路(L1、L2)，第一线路(L1)连接到所述第一放大器级(DS)的输出并且第二线路(L2)连接到所述第二放大器级(PS)的输入。

技术领域

实施例和实现方式涉及射频放大器，例如CMOS射频放大器。更具体地，实施例涉及多级射频放大器。

背景技术

射频放大器允许放大射频信号。

多级射频放大器通常用于在到达射频放大器输入处的信号与在射频放大器输出处的信号之间获得高增益。尤其，多级射频放大器可以包括驱动级和功率级。

例如，多级放大器可以用于旨在用于物联网(也被简称为IOT)的装置中。

每个放大器级可以是例如CMOS放大器。还可能的是，使用其他技术来构成放大器级。例如，放大器级可以由双极晶体管构成。

多级射频放大器通常包括在射频放大器的每级之间的阻抗适配装置(“级间适配网络”)。

两级之间的阻抗适配装置具有连接到这两级中最上游的第一级的输出的输入以及连接到这两级中最下游的第二级的输入的输出。阻抗适配装置允许相对于第二级的输入阻抗来适配第一级的输出阻抗。

尤其，如图1所示，功率级PS0及其相关偏置电路(未示出)具有输入阻抗，该输入阻抗在给定频率可以由彼此并联且与功率级相关的电阻器Rp_psin和电容器Cp_psin表示。因此，电阻器Rp_psin是功率级的输入导纳的实部，并且电容器Cp_psin是功率级的输入导纳的虚部。例如，功率级的输入阻抗可以由与10pF电容器并联的50Ω范围内的电阻表示。

此外，如图2所示，驱动级DS0及其相关偏置电路(未示出)具有输出阻抗，该输出阻抗在给定频率可表示为彼此并联并且与驱动级DS0相关的电阻器Rp_dsout和电容器Cp_dsout。例如，电容Cp_dsout具有在0与5pF之间的值。

此外，如图3所示，期望在驱动级DS0处具有最佳负载，该最佳负载可以由彼此并联且与驱动级DS0相关的电阻器Rp_load_DS和电感器Lp_load_ds表示。

期望驱动级的期望负载的电感Lp_load_ds在所述给定频率与驱动级的输出阻抗的电容Cp_dsout谐振，以最小化功率损耗。出于相同的原因，重要的是，适配装置在功率级处具有阻抗，该阻抗具有等于与功率级的输入阻抗的电容Cp_psin谐振的电感的虚部。

优选地，阻抗适配装置尽可能小，阻抗适配装置最小化两级之间的损耗，并且阻抗适配装置以最大可能的带宽工作。例如，有利的是，阻抗适配装置可以在663MHz和915MHz之间的带宽范围内工作，尤其是对于蜂窝电话。

此外，阻抗适配装置主要包括无源组件。

通常，两个放大器级之间的阻抗适配装置是包括电感元件和电容元件的电路。这种阻抗适配装置允许对驱动级供电并且执行对驱动级和功率级之间的直流的阻断。

例如，图4示出第一放大器级DS1和第二放大器级PS1之间的阻抗适配装置。阻抗适配装置DAI1包括串联的电感元件IND1和电容元件CAP1。

阻抗适配装置DAI1具有在电感元件IND1的第一端子与电容元件CAP1的第一端子之间的输入。阻抗适配装置DAI1的这个输入连接到驱动级DS1的输出。

阻抗适配装置DAI1还具有输出，该输出连接到适配装置的电容元件CAP1的第二端子并连接到功率级PS1的输入。

电容器CAP1允许驱动级和功率级的直流隔离，并且使得能够为功率级施加偏置电压VGPS。