[发明专利]具有可切换电流偏置电路的放大器

说明书

一种电路，其具有：(A)晶体管；(B)用于为晶体管设置偏置电流的偏置电路，该偏置电流具有根据馈送到该偏置电路的参考电流的电流电平；以及(C)偏置电流电平控制器，其包括：(i)多个开关，所述开关中的每一个包括：以共源共栅配置连接的MOS FET和GaN FET；以及(ii)电流源电路，其包括多个电流源，所述电流源中的每一个连接在电压源与多个开关中的对应一个之间，该电流源电路响应于馈送到MOS FET的栅极的二进制控制信号而将由电流源产生的电流组合，组合电流提供馈送到偏置电路的参考电流。

技术领域

本公开总体上涉及可切换电流偏置电路，并且更具体地涉及用于具有相对高的隔离电压并且可使用相对低的电压互补金属氧化物半导体(CMOS)控制电路来控制的氮化镓(GaN)放大器的可切换电流偏置电路。

背景技术

如本领域中已知的，GaN异质结电子迁移率晶体管(HEMT)器件正以数十伏至数百伏的范围内的隔离(漏极供电)电压进入许多射频(RF)放大器和功率电子应用。在这些应用中，可能需要将HEMT的静态偏置状况设置为若干状况之一；例如，在放大应用中，可能需要在A、A/B、B类与待机(关)偏置状况之间切换。同样有必要在存在HEMT工艺变化的情况下实现偏置分类或静态电流状况。另外，在多偏置场景中，期望用于设置高电压HEMT的偏置点的电压命令信号来自接口电路，例如低电压CMOS电路。典型地，这些信号为2.5伏或更低，并且底层电路无法承受GaN HEMT的高供电电压。

发明内容

根据本公开，提供了一种电路，其具有：(A)晶体管；(B)用于为晶体管设置偏置电流的偏置电路，该偏置电流具有根据馈送到该偏置电路的参考电流的电流电平；以及(C)偏置电流电平控制器，其包括：(i)多个开关，所述开关中的每一个包括：以共源共栅配置连接的MOS FET和GaN FET；以及(ii)电流源电路，其包括多个电流源，所述电流源中的每一个连接在电压源与多个开关中的对应一个之间，该电流源电路响应于馈送到MOS FET的栅极的二进制控制信号而将由电流源产生的电流组合，组合电流提供馈送到偏置电路的参考电流。

在一个实施例中，多个电流源中的每一个产生不同的电流电平。

在一个实施例中，二进制控制信号具有低电压电平或高电压电平中的选定一个，并且其中，电压供应具有大于高电压电平的电压。

在一个实施例中，二进制控制信号在第一电压范围R1之间变化，并且开关的输出处的电压在第二电压范围R2之间变化，其中R2大于R1。

在一个实施例中，放大器的晶体管是GaN耗尽模式HEMT FET。

在一个实施例中，提供了一种电路，该电路具有：放大器，其包括：具有源极电极和漏极电极的晶体管，源极电极和漏极电极中的一个耦合至参考电位；源极电极和漏极电极中的另一个耦合到比参考电位更正的电位；以及栅极电极，其用于耦合到输入信号。该电路包括用于为放大器设置偏置电流的偏置电路，该偏置电流在放大器的源极电极和漏极电极之间传递，该偏置电流具有根据馈送到偏置电路的参考电流的电流电平。提供了一种偏置电流电平控制器，其包括：多个开关，所述开关中的每一个包括：以共源共栅配置连接的MOSFET和GaN FET，MOS FET和GaN FET耦合至参考电位；以及电流切换电路，其包括多个电流源，所述电流源中的每一个连接在电压源与多个开关中的对应一个之间，该电流切换电路响应于馈送到多个电流源中的对应一个的MOS FET的栅极的数字字的多个位中的对应一个而将由多个电流源产生的电流组合，组合电流提供馈送到偏置电路的参考电流。