[发明专利]高频功率放大器及其工作方法

权利要求书

1.一种高频功率放大器，在半导体芯片上具有：被进行了电流镜连接的偏置场效应晶体管和功率放大场效应晶体管；和偏置控制电路，所述高频功率放大器的特征在于，

上述功率放大场效应晶体管具有：

能够与接地电位连接的源极端子；

能够供给高频输入信号的栅极端子；以及

能够生成高频放大输出信号的漏极端子，

能够向上述偏置场效应晶体管供给从上述偏置控制电路生成的偏置电流，上述偏置场效应晶体管的栅极-源极间电压能够被供给到上述功率放大场效应晶体管的上述栅极端子与上述源极端子之间，

在上述半导体芯片上还具有包括放大器复制晶体管的栅极长度监视电路，

在上述半导体芯片上用相同的半导体制造过程来形成上述放大器复制晶体管、上述偏置场效应晶体管以及上述功率放大场效应晶体管，上述放大器复制晶体管、上述偏置场效应晶体管以及上述功率放大场效应晶体管具有大致相同的栅极长度偏差，

上述栅极长度监视电路生成通过上述放大器复制晶体管来检测的依赖于上述栅极长度的检测电压，

由上述栅极长度监视电路生成的上述检测电压控制上述偏置控制电路，当上述栅极长度具有偏差时，通过上述偏置控制电路根据上述检测电压控制上述偏置电流的值来补偿上述功率放大场效应晶体管的跨导对上述栅极长度的依赖性。

2.根据权利要求1所述的高频功率放大器，其特征在于，

当上述栅极长度减少时，上述偏置控制电路根据上述检测电压的增加来减少上述偏置电流的上述值，从而补偿上述功率放大场效应晶体管的上述跨导的增大。

3.根据权利要求2所述的高频功率放大器，其特征在于，

上述功率放大场效应晶体管是构成上述高频功率放大器的多级放大器的多个功率放大场效应晶体管，

上述偏置场效应晶体管是分别与上述高频功率放大器的上述多级放大器的上述多个功率放大场效应晶体管进行了电流镜连接的多个偏置场效应晶体管，

上述偏置控制电路的上述偏置电流是能够被提供给上述多个偏置场效应晶体管的多个偏置电流。

4.根据权利要求3所述的高频功率放大器，其特征在于，

上述高频功率放大器的上述多级放大器在各级间包含匹配电路。

5.根据权利要求4所述的高频功率放大器，其特征在于，

由上述栅极长度监视电路生成的上述检测电压通过在向上述放大器复制晶体管的漏极端子供给不同电压电平的漏极电压时将流过上述放大器复制晶体管的不同漏极电流的差转换成电压来得到。

6.根据权利要求5所述的高频功率放大器，其特征在于，

由上述栅极长度监视电路生成的上述检测电压能够被提供给AD转换器的输入端子，并能够在上述AD转换器的输出端子生成转换数字值，

上述转换数字值能够被提供给转换表的输入端子，并能够在上述转换表的输出端子生成偏置数字信息，

上述偏置数字信息能够被提供给上述偏置控制电路。

7.根据权利要求6所述的高频功率放大器，其特征在于，

在上述半导体芯片上还具有上述AD转换器和上述转换表。

8.根据权利要求6所述的高频功率放大器，其特征在于，

在上述半导体芯片上还具有温度监视电路和电源电压监视电路，

上述温度监视电路通过监视上述半导体芯片的芯片温度来生成芯片温度监视输出信号，

上述电源电压监视电路通过监视被提供给上述多级放大器的电源电压来生成电源电压监视输出信号，

上述AD转换器以时分方式来分别将由上述栅极长度监视电路生成的上述检测电压、上述芯片温度监视输出信号以及上述电源电压监视输出信号转换成数字信号。

9.根据权利要求6所述的高频功率放大器，其特征在于，

在上述半导体芯片上还具有上述AD转换器和控制逻辑电路，

上述控制逻辑电路能够通过数字接口与上述半导体芯片外部的射频半导体集成电路相连接，

上述控制逻辑电路能够通过上述数字接口向内置于上述射频半导体集成电路的半导体芯片中的上述转换表的上述输入端子供给上述AD转换器的上述转换数字值，

上述控制逻辑电路能够通过上述数字接口将上述转换表的上述偏置数字信息提供给上述偏置控制电路。