[发明专利]晶体管放大器级内信号采样的集成

说明书

技术领域

本发明的各实施例一般涉及电子器件领域，并且尤其涉及晶体管放大器级内信号采样的集成。

背景技术

各种器件或组件利用信号波形来测量信号值或以其它方式开发与信号有关的数据。例如，诸如RF(射频)功率检测器之类的功率检测器监视信号波形并且提供对应于该信号的功率的DC(直流)输出电压。功率检测器被广泛地用于测量和控制无线系统中的RF信号强度。在发射机中，发射功率控制对于确保符合监管指导以及维持无线电链路的范围和质量而言是关键的。在接收机中，所接收的信号强度被用于RF/IF链中的增益控制以维持适用于模数转换和解调的恒定信号电平。

用于获得要被功率检测器监视的RF功率的样本的常规技术包括：

(1)使用复制RF信号路径但最终负载或天线被功率检测器代替的专用信号链。然而，用于复制信号路径的专用信号链的实现浪费了操作中的功率以及RF放大器的硅面积两者。

(2)经由定向耦合器或电容耦合线来对来自RF信号路径的输出的小部分采样并且将此经采样的信号发送至专用的功率检测器。然而，此方法同样消耗器件中的显著的面积以用于耦合线并且限制耦合段在多级放大器的布局内的布置。进一步，该耦合可对主信号路径的阻抗匹配敏感和/或影响该阻抗匹配。

在这两种常规方法中，在获得RF信号的样本或副本之后，这种样本或副本通常被馈送至专用的功率检测器电路以便转换至DC电压。甚至在简单实现中，这需要附加的功率检测器器件(诸如简易二极管整流器检测器或NMOS(N型金属氧化物半导体)功率检测器)以及滤波电路。

附图说明

本发明的各实施例在各附图中作为示例而非限制方式示出的，在附图中相似的附图标记指代相似的要素。

图1示出了根据实施例的集成在功率晶体管放大器级内的功率检测器；

图2示出了分接的信号采样的实施例的布局实现；

图3是根据实施例的具有集成信号采样的多指RF功率器件布局的图示；以及

图4是在功率放大器级中包括集成信号采样的装置或系统的图示。

发明内容

本发明的各实施例一般针对晶体管放大器级内的信号采样的集成。

在本发明的第一方面中，装置的实施例包括放大器级，该放大器级包括用于接收源信号并产生输出信号的晶体管，其中该晶体管包括该晶体管的至少第一电极的多个指状物(finger)。该放大器级使用到第一电极的多个指状物的第一子集的连接以用于输出信号的产生，并且使用晶体管的多个指状物的第二子集(包括第一电极的一个或多个其它指状物)以用于与输出信号的产生不同的功能。

在本发明的第二方面中，方法包括：在放大器级处接收信号源，该放大器级包括晶体管，该晶体管具有包括第一电极的多个电极；从放大器级中产生输出信号，其中产生输出信号包括从第一电极的多个指状物中的第一指状物子集中获得信号；以及执行与输出信号的产生不同的功能，其中执行该功能包括从第一电极的多个指状物中的第二指状物子集中获得信号。

详细描述

本发明的各实施例一般针对晶体管放大器级内信号采样的集成。

在某些实施例中，装置包括放大器级，该放大器级包括用于接收源信号并且产生输出信号的晶体管，其中该晶体管包括该晶体管的至少第一电极的多个指状物，并且其中该放大器级使用到第一电极的指状物中的一些(第一子集)的连接以用于输出信号的产生，并且使用晶体管的第一电极的指状物中的一个或多个(第二子集)以用于与输出信号的产生不同的功能。在某些实施例中，可分接(tap)晶体管的多个电极以影响在这些电极处的信号。

在某些实施例中，功率放大器晶体管(诸如RF功率级的功率放大器)的一部分被用于获得RF信号的样本。在某些实施例中，功率晶体管同时用作功率放大器以及功率检测器电路的一部分。

功率晶体管可包括NMOS、CMOS(互补金属氧化物半导体)或类似技术器件。在晶体管中，信号链器件可包括梳状或指状物结构以用于提供信号输出的输出电极，其中多个指状物可例如允许减少需要电流流过的多晶硅的长度。

在某些实施例中，通过分接出信号链器件的一小部分来将功率检测器器件集成在功率晶体管(诸如CMOS或NMOS RF功率晶体管放大器级)内。在某些实施例中，分接出来自多指状物晶体管布局的相对小量的指状物以用于功率检测器电路的目的，该功率检测器电路可进一步整流和/或滤波输出信号，诸如RF输出信号。尽管本文中所描述的实现一般涉及RF功率晶体管放大器和RF信号路径，然而各实施例不限于RF频率。