[发明专利]具有匹配输出的运算跨导放大器

说明书

本发明涉及电子放大器电路，特别涉及具有多个输出端的电流放大器电路。

便携式由电池操作的产品如射频通信设备，希望具有可能的最小总电耗，以便延长电池寿命。还希望以可能的最小电压操作这种产品，以使它们的总功率消耗减至最小程度。

常规的射频通信设备可使用一个或几个应用特别的集成电路来实现诸如锁相环的功能以合成数字逻辑或射频电路所需的频率。为了节约功率，一个合成器或在应用特别的集成电路中实现的其它电路一般应该使用尽可能低的电压工作。此外，为了更加节省功率，这些电路可以以节电方式工作，在有效处理周期期间(如信号发送或接收，数据存储，检索或显示)一个或几个电路接通，而在“睡眠”或“休息”期间关断。以这种方式工作，便携式电池操作的产品可显著地增加可用的电池寿命，因此得到在射频通信设备如蜂窝电话等有更多的“讲话时间”。

在过去，在应用特别是的集成电路中实现的低电压电路一般由双极模拟或I²L(集成注入逻辑)逻辑电路构成。这些双极电路存在一些问题，如差的高速运算(每个门电路0.25μA工作的I²L一般只在50KH₂左右工作)，缺少动态范围(常规的低压双极性模拟电路的饱和点一般为20mV，从一伏电源得到小于600mV的范围)和它们的固有工作特性随温度极大的变化。

据此，现在需要低电压CMOS(互补金属氧化物半导体)工艺过程和合适的电路布局技术，设计者能使用在射频通信设备中的应用特别的集成电路取得模拟和数字两个功能。这样，低电压CMOS设计可工作在比可比较的双极设计明显地低的功率电平。此外，当以节电方式工作时，CMOS设计可以更有效地节省功率，同时提供改善的电路性能特性。

根据本发明的第一方面，多输出端集成电路放大器由第一主电流镜电路(current mirror)和多个辅助电流镜电路。第一主电流镜电路由在单片基底上实现的互补金属氧化物半导体场效应晶体管构成，具有一个第一主输入端。响应耦合在第一输入端的第一电流信号，第一主电流镜电路产生多个第一反向的主电流输出。多个辅助电流镜电路由在相同的单片基底上实现的互补金属氧化物半导体场效应晶体管构成，其每一个都有一个辅助输入端，该辅助输入端连接到第一主电流镜电路的多个主电流输出端的一个独特的输出端，所述多个辅助电流镜电路的每个电路都具有一个增益，而所述多个辅助电流镜电路的每个电路产生一个反向的辅助电流输出信号，其幅度基本上由耦合到多个主电流输出端的一个独特的输出及其增益确定。

图1示出适合与本发明一起使用的射频通信系统的方框图。

图2示出图1适合与本发明一起使用的图1所示系统中的无线电话机的方框图。

图3示出于适合与本发明一起使用的图1所示系统中的选呼接收机的方框图。

图4示出本发明的另一个实施例中用于无线通信设备中的多输出端运算跨导放大器的电方框图。

图5示出本发明的优选实施例中用于无线通信设备的多输出端运算跨导放大器的电方框图。

参见图1，无线通信系统的优选实施例包括一个电话机101，通过常规的公共交换电话网(PSTN)连接到一个系统控制器102，它可监视射频发射机/接收机103的操作，而且编码及解码入境和出境地址为与相应的陆线及蜂窝无线电话寻址要求兼容的格式。系统控制器102也可起着编码由射频发射机/接收机103用于传输的寻呼消息的作用。电话信号由连接到射频发射机/接收机的至少一个天线发送到和从无线电话机105接收。射频发射机/接收机103也可用于发送寻呼消息到一个任选的选呼接收机106。

应该指出，系统控制器102能够在分布传输控制环境中工作，该环境允许混合蜂窝的、同播、主/从或任何常规的宽域和局域覆盖方案。此外，本领域的技术人员可以认识到，该电话和寻呼功能可驻留在分开的系统控制器中，可以独立地或者以组网的方式工作。