一種gsm射頻功率放大器的制造方法
【專利摘要】本申請?zhí)峁┮环NGSM射頻功率放大器，通過功率控制曲線斜率調(diào)整電路根據(jù)功率控制器輸出的功率控制信號Vramp和第一開關(guān)控制信號生成并輸出第一電壓V1；通過功率控制曲線截距調(diào)整電路根據(jù)第一電壓V1及所述功率控制器輸出的參考電壓Vbg和第二開關(guān)控制信號，生成第二偏置電壓Vg2和第三電壓V3；再由功率放大電路根據(jù)第三電壓V3、第二偏置電壓Vg2及所述功率控制器輸出的第一偏置電壓Vg1，將接收到的輸入信號RFin進(jìn)行功率放大，生成輸出信號RFout；所述功率放大電路的工作電壓由電源提供，無需現(xiàn)有技術(shù)中的PMOS晶體管，避免了GSM射頻功率放大器的芯片面積大且成本高的問題。
【專利說明】
一種GSM射頻功率放大器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及無線通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種GSM射頻功率放大器。
【背景技術(shù)】
[0002] 射頻功率放大器是各種無線通信應(yīng)用中必不可少的關(guān)鍵部件，用于將收發(fā)信機(jī)輸 出的已調(diào)制射頻信號進(jìn)行功率放大，以滿足無線通信所需的射頻信號的功率要求。作為部 署最廣泛和應(yīng)用最成熟的移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)，2G GSM是所有移動(dòng)終端都需要支持的通信模式。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中GSM射頻功率放大器的功率控制方案采用如圖1所示的GSM射頻功率放 大器芯片，包括:功率放大器管芯101及功率控制器管芯102。功率控制器管芯202接收功率 控制信號Vramp，通過控制PM0S晶體管P1漏極輸出的直流電壓大小，亦即功率放大器管芯 101的工作電壓大小，再經(jīng)由功率放大器管芯101和輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的工作，實(shí)現(xiàn)對于GSM射頻 功率放大器芯片輸出功率大小的控制。
[0004] 在這種控制方式中，功率放大器管芯101所需的所有工作電流都由PM0S晶體管P1 提供，因此在通常PM0S晶體管P1的總柵寬高達(dá)20毫米以上的情況下，使得功率控制器管芯 102的芯片面積較大且成本較高，進(jìn)而使得現(xiàn)有技術(shù)中GSM射頻功率放大器的芯片面積大且 成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 有鑒于此，本發(fā)明提供了一種GSM射頻功率放大器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中芯片面積大 且成本高的問題。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案如下：
[0007] -種GSM射頻功率放大器，與功率控制器相連，所述GSM射頻功率放大器包括:功率 控制曲線斜率調(diào)整電路、功率控制曲線截距調(diào)整電路及功率放大電路;其中：
[0008] 所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路與所述功率控制器相連，用于根據(jù)所述功率控制 器輸出的功率控制信號Vramp和第一開關(guān)控制信號生成并輸出第一電壓VI;
[0009] 所述功率控制曲線截距調(diào)整電路分別與所述功率控制器及所述功率控制曲線斜 率調(diào)整電路相連，用于根據(jù)第一電壓VI及所述功率控制器輸出的參考電壓Vbg和第二開關(guān) 控制信號，生成第二偏置電壓Vg2和第三電壓V3;
[0010] 所述功率放大電路分別與電源、所述功率控制器及所述功率控制曲線截距調(diào)整電 路相連，用于根據(jù)第三電壓V3、第二偏置電壓Vg2及所述功率控制器輸出的第一偏置電壓 Vgl，將接收到的輸入信號RFin進(jìn)行功率放大，生成輸出信號RFout。
[0011] 優(yōu)選的，所述功率控制曲線截距調(diào)整電路包括:第二晶體管Q2、第十六晶體管Q16、 第二運(yùn)算放大器0P2、第三運(yùn)算放大器0P3、第六電阻R6、第七電阻R7及電流比例可調(diào)的鏡像 電流源模塊;其中：
[0012] 第二運(yùn)算放大器0P2的正端接收參考電壓Vbg;第二運(yùn)算放大器0P2的負(fù)端、第十六 晶體管Q16的源極及第六電阻R6的一端相連;第二運(yùn)算放大器0P2的輸出端與第十六晶體管 Q16的柵極相連；
[0013]第六電阻R6的另一端接地；
[0014]第十六晶體管Q16的漏極、第二晶體管Q2的漏極和柵極均與所述鏡像電流源模塊 的輸入端相連，輸出導(dǎo)通信號；
[0015] 所述鏡像電流源模塊的控制端接收所述第二開關(guān)控制信號；
[0016] 第二晶體管Q2的源極與所述電源相連；
[0017]第三運(yùn)算放大器0P3的正端接收第一電壓VI;第三運(yùn)算放大器0P3的輸出端輸出第 二偏置電壓Vg2;
[0018] 所述鏡像電流源模塊的輸出端分別與第三運(yùn)算放大器0P3的負(fù)端和第七電阻R7的 一端相連，輸出第二電壓V2;
[0019] 第七電阻R7的另一端輸出第三電壓V3。
[0020]優(yōu)選的，所述鏡像電流源模塊包括:第三晶體管Q3、第四晶體管Q4、第五晶體管Q5、 第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7;其中：
[0021]第三晶體管Q3、第四晶體管Q4及第五晶體管Q5的柵極相連，連接點(diǎn)為所述鏡像電 流源模塊的輸入端，接收所述導(dǎo)通信號；
[0022]第三晶體管Q3、第四晶體管Q4及第五晶體管Q5的源極均與所述電源相連；
[0023]第三晶體管Q3的漏極與第五開關(guān)SW5的輸入端相連；
[0024]第四晶體管Q4的漏極與第六開關(guān)SW6的輸入端相連；
[0025]第五晶體管Q5的漏極與第七開關(guān)SW7的輸入端相連；
[0026]第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7的控制端為所述鏡像電流源模塊的控 制端，接收所述第二開關(guān)控制信號；
[0027]第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7的輸出端相連，連接點(diǎn)為所述鏡像電流 源模塊的輸出端，輸出第二電壓V2。
[0028]優(yōu)選的，所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路包括:低通濾波器、第一運(yùn)算放大器0P1、 第一晶體管Q1及電阻可調(diào)的分壓模塊;其中：
[0029]所述低通濾波器的輸入端接收功率控制信號Vramp;所述低通濾波器的輸出端與 第一運(yùn)算放大器0P1的負(fù)端相連；
[0030]第一運(yùn)算放大器0P1的正端與所述分壓模塊的第一輸出端相連；
[0031 ]第一運(yùn)算放大器0P1的輸出端與第一晶體管Q1的柵極相連；
[0032]第一晶體管Q1的源極與所述電源相連;第一晶體管Q1的漏極與所述分壓模塊的輸 入端相連；
[0033]所述分壓模塊的第二輸出端輸出第一電壓VI。
[0034] 優(yōu)選的，所述分壓模塊包括:第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、 第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4;其中：
[0035]第二電阻R2的一端與第一開關(guān)SW1的輸入端相連，連接點(diǎn)為所述分壓模塊的輸入 端；
[0036]第二電阻R2的另一端與第三電阻R3的一端及第二開關(guān)SW2的輸入端相連，連接點(diǎn) 為所述分壓模塊的第一輸出端；
[0037]第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端及第三開關(guān)SW3的輸入端相連；
[0038]第四電阻R4的另一端與第五電阻R5的一端及第四開關(guān)SW4的輸入端相連；
[0039] 第五電阻R5的另一端接地；
[0040]第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4的輸出端相連，連接點(diǎn)為 所述分壓模塊的第二輸出端；
[0041]第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4的控制端接收所述第一 開關(guān)控制信號。
[0042] 優(yōu)選的，所述低通濾波器包括:第一電阻R1和第一電容C1;
[0043]第一電阻R1的一端為所述低通濾波器的輸入端；
[0044] 第一電阻R1的另一端與第一電容C1的一端相連，連接點(diǎn)為所述低通濾波器的輸出 端；
[0045] 第一電容C1的另一端接地。
[0046] 優(yōu)選的，所述功率放大電路采用GaAs pHEMT工藝制造；
[0047] 所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路和所述功率控制曲線截距調(diào)整電路采用CMOS工 藝或者SOI工藝制造；
[0048] 所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路的管芯、所述功率控制曲線截距調(diào)整電路的管芯 及所述功率放大電路的管芯，通過系統(tǒng)級封裝SIP封裝于同一芯片中。
[0049] 優(yōu)選的，所述功率放大電路包括:第六晶體管Q6、第七晶體管Q7、第八晶體管Q8、第 九晶體管Q9、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻 R10、第一電感L1、第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò);其中：
[0050] 第七晶體管Q7的柵極與第二電容C2的一端、第八電阻R8的一端相連，連接點(diǎn)接收 第二偏置電壓Vg2;
[0051 ]第七晶體管Q7的漏極與第四電容C4的一端及第一電感L1的一端相連，連接點(diǎn)與所 述電源相連；
[0052]第七晶體管Q7的源極與第六晶體管Q6的漏極相連，連接點(diǎn)接收第三電壓V3;
[0053]第六晶體管Q6的柵極與第九電阻R9的一端相連；
[0054]第九電阻R9的另一端與第十電阻R10的一端相連，連接點(diǎn)接收第一偏置電壓Vgl;
[0055] 第十電阻R10的另一端與所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第八晶體管Q8的柵極 相連；
[0056] 所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收輸入信號RFin;
[0057] 第八晶體管Q8的漏極與第九晶體管Q9的源極相連；
[0058]第九晶體管Q9的柵極與第三電容C3的一端及第八電阻R8的另一端相連；
[0059]第九晶體管Q9的漏極與第一電感L1的另一端及所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端 相連；
[0060]所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出輸出信號RFout;
[0061 ]第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第六晶體管Q6 的源極及第八晶體管Q8的源極均接地。
[0062]優(yōu)選的，所述功率放大電路還包括:第十晶體管Q10、第^^一晶體管Q11、第十二晶 體管Q12、第十一電阻R11、第十二電阻R12、第二電感L2、第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第二輸出匹配 網(wǎng)絡(luò);其中：
[0063]第二電感L2的一端與所述電源相連；
[0064]第十二晶體管Q12的漏極與第七晶體管Q7的源極及第六晶體管Q6的漏極相連，連 接點(diǎn)接收第三電壓V3;
[0065]第十二晶體管Q12的柵極與第十二電阻R12的一端相連；
[0066]第十二電阻R12的另一端與第^^一電阻R11的一端相連，連接點(diǎn)接收低頻的第一偏 置電壓Vgl-LB;
[0067] 第九電阻R9與第十電阻R10的連接點(diǎn)接收高頻的第一偏置電壓Vgl-HB;
[0068] 所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收高頻的輸入信號RFin-HB;
[0069] 第十一晶體管Q11的柵極與第九晶體管Q9的柵極相連；
[0070]所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出高頻的輸出信號RFout-HB;
[0071]第十一電阻R11的另一端與所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第十晶體管Q10的 柵極相連；
[0072]所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收低頻的輸入信號RFin-LB;
[0073]第十晶體管Q10的漏極與第^^一晶體管Q11的源極相連；
[0074] 第十一晶體管Q11的漏極與第二電感L2的另一端及所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入 端相連；
[0075] 所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出低頻的輸出信號RFout-LB;
[0076]第十晶體管Q10的源極及第十二晶體管Q12的源極均接地。
[0077]優(yōu)選的，所述功率放大電路、所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路和所述功率控制曲 線截距調(diào)整電路均采用CMOS工藝或者SOI工藝制造于同一管芯中。
[0078]優(yōu)選的，其特征在于，所述功率放大電路還接收所述功率控制器輸出的第三偏置 電壓Vg3;所述功率放大電路包括:第六晶體管Q6、第七晶體管Q7、第八晶體管Q8、第九晶體 管Q9、第十晶體管Q10、第^^一晶體管Q11、第十二晶體管Q12、第十三晶體管Q13、第十四晶體 管Q14、第十五晶體管Q15、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、 第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、 第十四電阻R14、第十五電阻R15、第一電感L1、第二電感L2、第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第一輸出 匹配網(wǎng)絡(luò)、第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò);其中：
[0079]第七晶體管Q7的柵極與第二電容C2的一端、第八電阻R8的一端相連，連接點(diǎn)接收 第二偏置電壓Vg2;
[0080]第七晶體管Q7的漏極與第十三晶體管Q13的源極相連；
[0081 ]第十三晶體管Q13的漏極與第四電容C4的一端、第一電感L1的一端及第二電感L2 的一端相連，連接點(diǎn)與所述電源相連；
[0082]第七晶體管Q7的源極與第六晶體管Q6的漏極及第十二晶體管Q12的漏極相連，連 接點(diǎn)接收第三電壓V3;
[0083]第十二晶體管Q12的柵極與第十二電阻R12的一端相連；
[0084]第十二電阻R12的另一端與第^^一電阻R11的一端相連，連接點(diǎn)接收低頻的第一偏 置電壓Vgl-LB;
[0085]第六晶體管Q6的柵極與第九電阻R9的一端相連；
[0086]第九電阻R9的另一端與第十電阻R10的一端相連，連接點(diǎn)接收高頻的第一偏置電 壓Vg卜HB;
[0087]第十電阻R10的另一端與所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第八晶體管Q8的柵極 相連；
[0088]所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收高頻的輸入信號RFin-HB;
[0089]第八晶體管Q8的漏極與第九晶體管Q9的源極相連；
[0090]第九晶體管Q9的柵極與第三電容C3的一端、第八電阻R8的另一端及第^^一晶體管 Q11的柵極相連；
[0091] 第九晶體管Q9的漏極與第十四晶體管Q14的源極相連；
[0092] 第十四晶體管Q14的漏極與第一電感L1的另一端及所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入 端相連；
[0093]所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出高頻的輸出信號RFout-HB;
[0094]第十四晶體管Q14的柵極與第六電容C6的一端及第十四電阻R14的一端相連；
[0095] 第十四電阻R14的另一端與第十三電阻R13的一端、第十五電阻R15的一端及第十 三晶體管Q13的柵極相連；
[0096]第十三電阻R13的另一端接收第三偏置電壓Vg3;
[0097]第十五電阻R15的另一端與第五電容C5的一端及第十五晶體管Q15的柵極相連； [0098]第十一電阻R11的另一端與所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第十晶體管Q10的 柵極相連；
[0099]所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收低頻的輸入信號RFin-LB;
[0100]第十晶體管Q10的漏極與第^^一晶體管Q11的源極相連；
[0101]第^一晶體管Q11的漏極與第十五晶體管Q15的源極相連；
[0102] 第十五晶體管Q15的漏極與第二電感L2的另一端及所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入 端相連；
[0103] 所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出低頻的輸出信號RFout-LB;
[0104] 第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第五電容C5的 另一端、第六電容C6的另一端、第六晶體管Q6的源極、第八晶體管Q8的源極、第十晶體管Q10 的源極及第十二晶體管Q12的源極均接地。
[0105] 本申請?zhí)峁┮环NGSM射頻功率放大器，通過功率控制曲線斜率調(diào)整電路根據(jù)功率 控制器輸出的功率控制信號Vramp和第一開關(guān)控制信號生成并輸出第一電壓VI;通過功率 控制曲線截距調(diào)整電路根據(jù)第一電壓VI及所述功率控制器輸出的參考電壓Vbg和第二開關(guān) 控制信號，生成第二偏置電壓Vg2和第三電壓V3;再由功率放大電路根據(jù)第三電壓V3、第二 偏置電壓Vg2及所述功率控制器輸出的第一偏置電壓Vgl，將接收到的輸入信號RFin進(jìn)行功 率放大，生成輸出信號RFout;所述功率放大電路的工作電壓由電源提供，無需現(xiàn)有技術(shù)中 的PM0S晶體管，避免了GSM射頻功率放大器的芯片面積大且成本高的問題。
【附圖說明】
[0106] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù) 提供的附圖獲得其他的附圖。
[0107] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種GSM射頻功率放大器的電路示意圖；
[0108] 圖2為本申請實(shí)施例提供的一種GSM射頻功率放大器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0109] 圖3為本申請另一實(shí)施例提供的GSM射頻功率放大器的電路圖；
[0110] 圖4為本申請另一實(shí)施例提供的GSM射頻功率放大器的另一電路圖；
[0111] 圖5為本申請另一實(shí)施例提供的GSM射頻功率放大器的另一電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0112] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0113]本發(fā)明提供了一種GSM射頻功率放大器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中芯片面積大且成本高 的問題。
[0114] 具體的，所述GSM射頻功率放大器，與功率控制器相連，所述GSM射頻功率放大器如 圖2所示，包括:功率控制曲線斜率調(diào)整電路201、功率控制曲線截距調(diào)整電路202及功率放 大電路203;其中：
[0115] 功率控制曲線斜率調(diào)整電路201與所述功率控制器相連；
[0116] 功率控制曲線截距調(diào)整電路202分別與所述功率控制器及功率控制曲線斜率調(diào)整 電路201相連；
[0117] 功率放大電路203分別與電源、所述功率控制器及功率控制曲線截距調(diào)整電路202 相連。
[0118] 具體的工作原理為：
[0119] 功率控制曲線斜率調(diào)整電路201用于根據(jù)所述功率控制器輸出的功率控制信號 Vramp和第一開關(guān)控制信號生成并輸出第一電壓VI;
[0120]功率控制曲線截距調(diào)整電路202用于根據(jù)第一電壓VI及所述功率控制器輸出的參 考電壓Vbg和第二開關(guān)控制信號，生成第二偏置電壓Vg2和第三電壓V3;
[0121]功率放大電路203用于根據(jù)第三電壓V3、第二偏置電壓Vg2及所述功率控制器輸出 的第一偏置電壓Vgl，將接收到的輸入信號RFin進(jìn)行功率放大，生成輸出信號RFout。
[0122] 本實(shí)施例提供的所述GSM射頻功率放大器，通過上述過程將接收到的輸入信號 RFin進(jìn)行功率放大，最終生成輸出信號RFout;功率放大電路203的工作電壓由電源提供，無 需現(xiàn)有技術(shù)中的PM0S晶體管，避免了 GSM射頻功率放大器的芯片面積大且成本高的問題。
[0123] 本申請另外一種實(shí)施例還提供了另外一種GSM射頻功率放大器，如圖3、圖4或者圖 5所示，包括:功率控制曲線斜率調(diào)整電路201、功率控制曲線截距調(diào)整電路202及功率放大 電路203;其中：
[0124] 功率控制曲線截距調(diào)整電路202包括:第二晶體管Q2、第十六晶體管Q16、第二運(yùn)算 放大器0P2、第三運(yùn)算放大器0P3、第六電阻R6、第七電阻R7及電流比例可調(diào)的鏡像電流源模 塊301;其中：
[0125] 第二運(yùn)算放大器0P2的正端接收參考電壓Vbg;第二運(yùn)算放大器0P2的負(fù)端、第十六 晶體管Q16的源極及第六電阻R6的一端相連;第二運(yùn)算放大器0P2的輸出端與第十六晶體管 Q16的柵極相連；
[0126] 第六電阻R6的另一端接地；
[0127] 第十六晶體管Q16的漏極、第二晶體管Q2的漏極和柵極均與鏡像電流源模塊301的 輸入端相連，輸出導(dǎo)通信號；
[0128] 鏡像電流源模塊301的控制端接收所述第二開關(guān)控制信號；
[0129] 第二晶體管Q2的源極與所述電源相連；
[0130]第三運(yùn)算放大器0P3的正端接收第一電壓VI;第三運(yùn)算放大器0P3的輸出端輸出第 二偏置電壓Vg2;
[0131] 鏡像電流源模塊301的輸出端分別與第三運(yùn)算放大器0P3的負(fù)端和第七電阻R7的 一端相連，輸出第二電壓V2;
[0132] 第七電阻R7的另一端輸出第三電壓V3。
[0133] 優(yōu)選的，如圖3、圖4或者圖5所示，鏡像電流源模塊301包括:第三晶體管Q3、第四晶 體管Q4、第五晶體管Q5、第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7;其中：
[0134] 第三晶體管Q3、第四晶體管Q4及第五晶體管Q5的柵極相連，連接點(diǎn)為鏡像電流源 模塊301的輸入端，接收所述導(dǎo)通信號；
[0135] 第三晶體管Q3、第四晶體管Q4及第五晶體管Q5的源極均與所述電源相連；
[0136] 第三晶體管Q3的漏極與第五開關(guān)SW5的輸入端相連；
[0137] 第四晶體管Q4的漏極與第六開關(guān)SW6的輸入端相連；
[0138] 第五晶體管Q5的漏極與第七開關(guān)SW7的輸入端相連；
[0139] 第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7的控制端為鏡像電流源模塊301的控制 端，接收所述第二開關(guān)控制信號；
[0140]第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7的輸出端相連，連接點(diǎn)為鏡像電流源模 塊301的輸出端，輸出第二電壓V2。
[0141] 另外，如圖3、圖4或者圖5所示，功率控制曲線斜率調(diào)整電路201包括:低通濾波器 401、第一運(yùn)算放大器0P1、第一晶體管Q1及電阻可調(diào)的分壓模塊501;其中：
[0142] 低通濾波器401的輸入端接收功率控制信號Vramp;低通濾波器401的輸出端與第 一運(yùn)算放大器0P1的負(fù)端相連；
[0143]第一運(yùn)算放大器0P1的正端與分壓模塊501的第一輸出端相連；
[0144]第一運(yùn)算放大器0P1的輸出端與第一晶體管Q1的柵極相連；
[0M5]第一晶體管Q1的源極與所述電源相連;第一晶體管Q1的漏極與分壓模塊501的輸 入端相連；
[0146]分壓模塊501的第二輸出端輸出第一電壓VI。
[0147]優(yōu)選的，如圖3、圖4或者圖5所示，分壓模塊501包括:第二電阻R2、第三電阻R3、第 四電阻R4、第五電阻R5、第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4;其中： [0148]第二電阻R2的一端與第一開關(guān)SW1的輸入端相連，連接點(diǎn)為分壓模塊501的輸入 端；
[0149]第二電阻R2的另一端與第三電阻R3的一端及第二開關(guān)SW2的輸入端相連，連接點(diǎn) 為分壓模塊501的第一輸出端；
[0150] 第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端及第三開關(guān)SW3的輸入端相連；
[0151] 第四電阻R4的另一端與第五電阻R5的一端及第四開關(guān)SW4的輸入端相連；
[0152] 第五電阻R5的另一端接地；
[0153] 第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4的輸出端相連，連接點(diǎn)為 分壓模塊501的第二輸出端；
[0154] 第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4的控制端接收所述第一 開關(guān)控制信號。
[0155] 優(yōu)選的，如圖3、圖4或者圖5所示，低通濾波器401包括:第一電阻R1和第一電容C1;
[0156] 第一電阻R1的一端為低通濾波器401的輸入端；
[0157] 第一電阻R1的另一端與第一電容C1的一端相連，連接點(diǎn)為低通濾波器401的輸出 端；
[0158] 第一電容C1的另一端接地。
[0159] 具體的工作原理為：
[0160]在功率控制曲線截距調(diào)整電路202中，第二晶體管Q2、第三晶體管Q3、第四晶體管 Q4、第五晶體管Q5以及第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6、第七開關(guān)SW7組成了比例可調(diào)的鏡像電 流源模塊301，其電流比例由第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6、第七開關(guān)SW7的工作狀態(tài)組合決 定；而第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6、第七開關(guān)SW7的工作狀態(tài)組合由所述功率控制器中相應(yīng) 寄存器的狀態(tài)決定；因此，可以通過對所述功率控制器中相應(yīng)寄存器進(jìn)行寫入操作，來控制 第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6、第七開關(guān)SW7的工作狀態(tài)組合，從而控制鏡像電流源模塊301的 電流比例。
[0161] 在功率控制曲線斜率調(diào)整電路201中，第二電阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五 電阻R5以及第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4組成了可調(diào)電阻的分壓 模塊501，其分壓系數(shù)由第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4的工作狀態(tài) 組合決定;第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4的工作狀態(tài)組合由所述 功率控制器中相應(yīng)寄存器的狀態(tài)決定；因此，可以通過對所述功率控制器中相應(yīng)寄存器進(jìn) 行寫入操作，來控制第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4的工作狀態(tài)組 合，從而控制所述分壓模塊501的分壓系數(shù)。
[0162] 另外，需要說明的是，如圖3、圖4或圖5中所述的分壓模塊501以及鏡像電流源模塊 301中的開關(guān)數(shù)目是可以根據(jù)實(shí)際需要來設(shè)計(jì)的，本發(fā)明中所舉的開關(guān)數(shù)目僅為說明而非 限制，這也是易于理解的。
[0163] 本申請另外一種實(shí)施例還提供了另外一種GSM射頻功率放大器，如圖3所示，包括： 功率控制曲線斜率調(diào)整電路201、功率控制曲線截距調(diào)整電路202及功率放大電路203;其 中，功率控制曲線斜率調(diào)整電路201、功率控制曲線截距調(diào)整電路202如上述實(shí)施例所述，此 處不再一一贅述。
[0164] 優(yōu)選的，功率放大電路203采用GaAs pHEMT工藝制造；
[0165] 功率控制曲線斜率調(diào)整電路201和功率控制曲線截距調(diào)整電路202采用CMOS工藝 或者SOI工藝制造；
[0166] 功率控制曲線斜率調(diào)整電路201的管芯、功率控制曲線截距調(diào)整電路202的管芯及 功率放大電路203的管芯，通過SIP(System Integration Package，系統(tǒng)級封裝)封裝于同 一芯片中。
[0167]在具體的實(shí)際應(yīng)用中，第二晶體管Q2、第三晶體管Q3、第四晶體管Q4、第五晶體管 Q5可以均為PMOS晶體管。
[0168]其中，功率放大電路203可以采用如圖3所示的結(jié)構(gòu)，包括:第六晶體管Q6、第七晶 體管Q7、第八晶體管Q8、第九晶體管Q9、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第八電阻R8、 第九電阻R9、第十電阻R10、第一電感L1、第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò);其中：
[0169] 第七晶體管Q7的柵極與第二電容C2的一端、第八電阻R8的一端相連，連接點(diǎn)接收 第二偏置電壓Vg2;
[0170] 第七晶體管Q7的漏極與第四電容C4的一端及第一電感L1的一端相連，連接點(diǎn)與所 述電源相連；
[0171]第七晶體管Q7的源極與第六晶體管Q6的漏極相連，連接點(diǎn)接收第三電壓V3;
[0172]第六晶體管Q6的柵極與第九電阻R9的一端相連；
[0173]第九電阻R9的另一端與第十電阻R10的一端相連，連接點(diǎn)接收第一偏置電壓Vgl;
[0174] 第十電阻R10的另一端與所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第八晶體管Q8的柵極 相連；
[0175] 所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收輸入信號RFin;
[0176] 第八晶體管Q8的漏極與第九晶體管Q9的源極相連；
[0177] 第九晶體管Q9的柵極與第三電容C3的一端及第八電阻R8的另一端相連；
[0178] 第九晶體管Q9的漏極與第一電感L1的另一端及所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端 相連；
[0179]所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出輸出信號RFout;
[0180] 第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第六晶體管Q6 的源極及第八晶體管Q8的源極均接地。
[0181] 具體的，在圖3所示的功率放大電路203中，第八晶體管Q8和第九晶體管Q9組成了 共源共柵晶體管結(jié)構(gòu)，是所述GSM射頻功率放大器的功率放大器件;第一電感L1為扼流電 感，第四電容C4為第一電感L1的去耦電容;VCC為所述電源的電壓;第三電容C3為第九晶體 管Q9的去耦電容。
[0182] 第六晶體管Q6和第七晶體管Q7也組成了共源共柵晶體管結(jié)構(gòu)，是射頻功率放大器 件(第八晶體管Q8和第九晶體管Q9)所對應(yīng)的直流感應(yīng)器件;在具體的應(yīng)用中，第六晶體管 Q6和第七晶體管Q7的器件尺寸遠(yuǎn)小于第八晶體管Q8和第九晶體管Q9的器件尺寸，譬如在典 型的GSM低頻段射頻功率放大器應(yīng)用中，第八晶體管Q8和第九晶體管Q9的器件尺寸為25mm 總柵寬，而第六晶體管Q6和第七晶體管Q7的器件尺寸為100um總柵寬。
[0183] 第二電容C2為第七晶體管Q7柵極的去耦電容；因此，晶體管對Q6/Q7可以感應(yīng)晶體 管對Q8/Q9的直流工作點(diǎn)電壓，且"Q6/Q7的直流工作電流與Q8/Q9的直流工作電流之比"和 "Q6/Q7器件尺寸與Q8/Q9器件尺寸之比"保持一致，這對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員是易于理解的。
[0184] 或者，功率放大電路203也可以采用如圖4所示的結(jié)構(gòu)，功率放大電路203在圖3的 基礎(chǔ)上還包括:第十晶體管Q10、第^^一晶體管Q11、第十二晶體管Q12、第^^一電阻R11、第十 二電阻R12、第二電感L2、第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò);其中：
[0185]第七晶體管Q7的柵極與第二電容C2的一端、第八電阻R8的一端相連，連接點(diǎn)接收 第二偏置電壓Vg2;
[0186] 第七晶體管Q7的漏極與第四電容C4的一端、第一電感L1的一端及第二電感L2的一 端相連，連接點(diǎn)與所述電源相連；
[0187] 第七晶體管Q7的源極與第六晶體管Q6的漏極及第十二晶體管Q12的漏極相連，連 接點(diǎn)接收第三電壓V3;
[0188]第十二晶體管Q12的柵極與第十二電阻R12的一端相連；
[0189] 第十二電阻R12的另一端與第^^一電阻R11的一端相連，連接點(diǎn)接收低頻的第一偏 置電壓Vgl-LB;
[0190] 第六晶體管Q6的柵極與第九電阻R9的一端相連；
[0191]第九電阻R9的另一端與第十電阻R10的一端相連，連接點(diǎn)接收高頻的第一偏置電 壓Vg卜HB;
[0192]第十電阻R10的另一端與所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第八晶體管Q8的柵極 相連；
[0193]所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收高頻的輸入信號RFin-HB;
[0194] 第八晶體管Q8的漏極與第九晶體管Q9的源極相連；
[0195] 第九晶體管Q9的柵極與第三電容C3的一端、第八電阻R8的另一端及第^^一晶體管 Q11的柵極相連；
[0196] 第九晶體管Q9的漏極與第一電感L1的另一端及所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端 相連；
[0197] 所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出高頻的輸出信號RFout-HB;
[0198] 第十一電阻R11的另一端與所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第十晶體管Q10的 柵極相連；
[0199]所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收低頻的輸入信號RFin-LB;
[0200]第十晶體管Q10的漏極與第^^一晶體管Q11的源極相連；
[0201] 第十一晶體管Q11的漏極與第二電感L2的另一端及所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入 端相連；
[0202] 所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出低頻的輸出信號RFout-LB;
[0203] 第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第六晶體管Q6 的源極、第八晶體管Q8的源極、第十晶體管Q10的源極及第十二晶體管Q12的源極均接地。
[0204] 具體的，由于GSM通信包括高頻段及低頻段兩個(gè)不同頻段，并且通常在一顆芯片中 同時(shí)支持兩個(gè)頻段的射頻功率放大。圖4所示為實(shí)現(xiàn)GSM雙頻(高頻段與低頻段)射頻功率放 大器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0205]如圖4所示，在功率放大電路203中，第八晶體管Q8和第九晶體管Q9組成了共源共 柵晶體管結(jié)構(gòu)，是GSM高頻段的功率放大器件;第一電感L1為扼流電感，第四電容C4為去耦 電容;第三電容C3為第九晶體管Q9的去耦電容。在功率放大電路203中，第十晶體管Q10和第 十一晶體管Ql 1組成了共源共柵晶體管結(jié)構(gòu)，是GSM低頻段的功率放大器件;第二電感L2為 扼流電感；第六晶體管Q6/第十二晶體管Q12與第七晶體管Q7也組成了共源共柵晶體管結(jié) 構(gòu)，是GSM高頻段的射頻功率放大器件第八晶體管Q8和第九晶體管Q9以及GSM低頻段的射頻 功率放大器件第十晶體管如〇和第^^一晶體管Q11所對應(yīng)的直流感應(yīng)器件。
[0206]第六晶體管Q6/第十二晶體管Q12、第七晶體管Q7的器件尺寸遠(yuǎn)小于第八晶體管Q8 和第九晶體管Q9、第十晶體管Q10和第十一晶體管Q11的器件尺寸，譬如在典型的GSM低頻段 射頻功率放大器應(yīng)用中，第十晶體管Q10和第十一晶體管Q11的器件尺寸為25mm總柵寬，典 型的GSM高頻段射頻功率放大器應(yīng)用中，第八晶體管Q8和第九晶體管Q9的器件尺寸為16mm 總柵寬，而第六晶體管Q6/第十二晶體管Q12、第七晶體管Q7的器件尺寸為lOOum總柵寬。 [0207]第二電容C2為第七晶體管Q7柵極的去耦電容，第三電容C3為第九晶體管Q9和第十 一晶體管Q11的去耦電容；因此，晶體管對Q6/Q7可以感應(yīng)晶體管對Q8/Q9的直流工作點(diǎn)電 壓，且"Q6/Q7的直流工作電流與Q8/Q9的直流工作電流之比"和"Q6/Q7器件尺寸與Q8/Q9器 件尺寸之比"保持一致；晶體管對Q12/Q7可以感應(yīng)晶體管對Q10/Q11的直流工作點(diǎn)電壓，且 "Q12/Q7的直流工作電流與Q10/Q11的直流工作電流之比"和"Q12/Q7器件尺寸與Q10/Q11器 件尺寸之比"保持一致;這對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員是易于理解的。
[0208] 對比圖3與圖4可知，如圖4所示的GSM雙頻射頻功率放大器，其高頻段和低頻段的 功率放大電路203可以共享同一套射頻功率控制電路(功率控制曲線斜率調(diào)整電路201和功 率控制曲線截距調(diào)整電路202)，而無需單獨(dú)為每一個(gè)頻段的功率放大電路設(shè)置單獨(dú)的功率 控制電路，簡化了系統(tǒng)架構(gòu)也優(yōu)化了最終產(chǎn)品成本。
[0209] 另外，在具體實(shí)施中，分壓模塊501中開關(guān)的工作狀態(tài)組合以及鏡像電流源模塊 301中比例調(diào)整開關(guān)的工作狀態(tài)組合，均可在不同頻段下由寫入不同的寄存器值來調(diào)整，即 實(shí)現(xiàn)了不同頻段下功率控制曲線的可編程調(diào)整。
[0210]另外，功率放大電路203、功率控制曲線斜率調(diào)整電路201和功率控制曲線截距調(diào) 整電路202也可以均采用CMOS工藝或者SOI工藝制造于同一管芯中。
[0211]此時(shí)，功率放大電路203還接收所述功率控制器輸出的第三偏置電壓Vg3;功率放 大電路203如圖5所示，包括:第六晶體管Q6、第七晶體管Q7、第八晶體管Q8、第九晶體管Q9、 第十晶體管Q10、第^^一晶體管Q11、第十二晶體管Q12、第十三晶體管Q13、第十四晶體管 Q14、第十五晶體管Q15、第二電容C2、第三電容C3、第四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第 八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第 十四電阻R14、第十五電阻R15、第一電感L1、第二電感L2、第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第一輸出匹 配網(wǎng)絡(luò)、第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò);其中：
[0212]第七晶體管Q7的柵極與第二電容C2的一端、第八電阻R8的一端相連，連接點(diǎn)接收 第二偏置電壓Vg2;
[0213] 第七晶體管Q7的漏極與第十三晶體管Q13的源極相連；
[0214] 第十三晶體管Q13的漏極與第四電容C4的一端、第一電感L1的一端及第二電感L2 的一端相連，連接點(diǎn)與所述電源相連；
[0215]第七晶體管Q7的源極與第六晶體管Q6的漏極及第十二晶體管Q12的漏極相連，連 接點(diǎn)接收第三電壓V3;
[0216]第十二晶體管Q12的柵極與第十二電阻R12的一端相連；
[0217] 第十二電阻R12的另一端與第^^一電阻R11的一端相連，連接點(diǎn)接收低頻的第一偏 置電壓Vgl-LB;
[0218] 第六晶體管Q6的柵極與第九電阻R9的一端相連；
[0219]第九電阻R9的另一端與第十電阻R10的一端相連，連接點(diǎn)接收高頻的第一偏置電 壓Vg卜HB;
[0220]第十電阻R10的另一端與所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第八晶體管Q8的柵極 相連；
[0221 ]所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收高頻的輸入信號RFin-HB;
[0222]第八晶體管Q8的漏極與第九晶體管Q9的源極相連；
[0223]第九晶體管Q9的柵極與第三電容C3的一端、第八電阻R8的另一端及第^^一晶體管 Q11的柵極相連；
[0224]第九晶體管Q9的漏極與第十四晶體管Q14的源極相連；
[0225] 第十四晶體管Q14的漏極與第一電感L1的另一端及所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入 端相連；
[0226] 所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出高頻的輸出信號RFout-HB;
[0227] 第十四晶體管Q14的柵極與第六電容C6的一端及第十四電阻R14的一端相連；
[0228] 第十四電阻R14的另一端與第十三電阻R13的一端、第十五電阻R15的一端及第十 三晶體管Q13的柵極相連；
[0229]第十三電阻R13的另一端接收第三偏置電壓Vg3;
[0230]第十五電阻R15的另一端與第五電容C5的一端及第十五晶體管Q15的柵極相連； [0231]第十一電阻R11的另一端與所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第十晶體管Q10的 柵極相連；
[0232]所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收低頻的輸入信號RFin-LB;
[0233]第十晶體管Q10的漏極與第^^一晶體管Q11的源極相連；
[0234]第^一晶體管Q11的漏極與第十五晶體管Q15的源極相連；
[0235] 第十五晶體管Q15的漏極與第二電感L2的另一端及所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入 端相連；
[0236] 所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出低頻的輸出信號RFout-LB;
[0237] 第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第五電容C5的 另一端、第六電容C6的另一端、第六晶體管Q6的源極、第八晶體管Q8的源極、第十晶體管Q10 的源極及第十二晶體管Q12的源極均接地。
[0238]如圖5所示，第八晶體管Q8和第九晶體管Q9組成了共源共柵晶體管結(jié)構(gòu)，第十四晶 體管Q14是所述共源共柵晶體管結(jié)構(gòu)之上的疊層晶體管，是GSM高頻段的功率放大器件;第 十晶體管Q10和第十一晶體管Q11組成了共源共柵晶體管結(jié)構(gòu)，第十五晶體管Q15是所述共 源共柵晶體管結(jié)構(gòu)之上的疊層晶體管，是GSM低頻段的功率放大器件;第六晶體管Q6/第十 二晶體管Q12、第七晶體管Q7也組成了共源共柵晶體管結(jié)構(gòu)，第十三晶體管Q13是所述共源 共柵晶體管結(jié)構(gòu)之上的疊層晶體管；晶體管組合Q6/Q12、Q7、Q13是GSM高頻段的功率放大器 件Q8、Q9、Q14以及GSM低頻段的功率放大器件Q10、Q11、Q15所對應(yīng)的直流感應(yīng)器件。
[0239]晶體管組合Q6/Q12、Q7、Q13的器件尺寸遠(yuǎn)小于GSM高頻段的功率放大器件Q8、Q9、 Q14、GSM低頻段的功率放大器件以0、011、015的器件尺寸，譬如在典型的631低頻段射頻功 率放大器應(yīng)用中，第十晶體管Q10、第十一晶體管Q11、第十五晶體管Q15的器件尺寸為25mm 總柵寬，典型的GSM高頻段射頻功率放大器應(yīng)用中，第八晶體管Q8、第九晶體管Q9、第十四晶 體管Q14的器件尺寸為16mm總柵寬，而第六晶體管Q6/第十二晶體管Q12、第七晶體管Q7、第 十三晶體管Q13的器件尺寸為lOOum總柵寬。
[0240]晶體管對Q6/Q7/Q13可以感應(yīng)晶體管對Q8/Q9/Q14的直流工作點(diǎn)電壓，且"Q6/Q7/ Q13的直流工作電流與Q8/Q9/Q14的直流工作電流之比"和"Q6/Q7/Q13器件尺寸與Q8/Q9/ Q14器件尺寸之比"保持一致；晶體管對Q12/Q7/Q13可以感應(yīng)晶體管對Q10/Q11/Q15的直流 工作點(diǎn)電壓，且"Q12/Q7/Q13的直流工作電流與Q10/Q11/Q15的直流工作電流之比"和"Q12/ Q7/Q13器件尺寸與Q10/Q11/Q15器件尺寸之比"保持一致;這對于本領(lǐng)域?qū)I(yè)人員是易于理 解的。
[0241]第十三晶體管Q13、第十四晶體管Q14及第十五晶體管Q15作為相應(yīng)共源共柵晶體 管結(jié)構(gòu)的疊層晶體管，保障了所有CMOS或SOI晶體管工作在安全電壓范圍內(nèi)；在實(shí)際應(yīng)用 中，根據(jù)所采用的CMOS或SOI工藝的晶體管擊穿電壓高低，可以為各個(gè)相應(yīng)共源共柵晶體管 結(jié)構(gòu)采用更多層疊層晶體管，以保障所有CMOS或SOI晶體管工作在安全電壓范圍內(nèi)，此處不 再一一贅述，均在本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0242]根據(jù)如圖3、圖4或者圖5所示的功率放大電路203的工作原理，電路中各個(gè)重要節(jié) 點(diǎn)的電壓滿足如下關(guān)系：
[0243] Vg2 = V3+Vgs,
[0244]
[0245] V2 = Vi,
[0246] Vi = KXV5,
[0247] v5 = v4，
[0248] V4 = Vramp,
[0249] 其中，系數(shù)N為、功率控制曲線截距調(diào)整電路202中鏡像電流源模塊301的電流比例 系數(shù)，系數(shù)K為、功率控制曲線斜率調(diào)整電路201中分壓模塊501的分壓系數(shù);Vgs為GaAs pHEMT晶體管的柵極-源極壓降；由以上關(guān)系，可以得出：
[0250]
[0251] 可以看到第二偏置電壓Vg2與功率控制信號的電壓值Vramp是線性關(guān)系，該線性關(guān) 系的斜率K由功率控制曲線斜率調(diào)整電路201中分壓模塊501的第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、 第三開關(guān)SW3、第四開關(guān)SW4的工作狀態(tài)組合決定;該線性關(guān)系的截距D由功率控制曲線截距 調(diào)整電路202的第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6、第七開關(guān)SW7的工作狀態(tài)組合決定;并且最終都 可以通過對所述功率控制器中相應(yīng)寄存器進(jìn)行寫入操作來控制。從而，通過對所述功率控 制器中相應(yīng)寄存器進(jìn)行寫入操作，可以非常容易地調(diào)節(jié)所述GSM射頻功率放大器的功率控 制曲線的斜率及截距，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)靈活、精確的GSM功率控制。
[0252] 另外，需要說明的是，本發(fā)明所提出的上述GSM射頻功率放大器及其功率控制方 法，還可以通過所述功率控制器對參考電壓Vbg的控制，實(shí)現(xiàn)對溫度變化及電源電壓變化的 自動(dòng)補(bǔ)償。具體的，所述功率控制器可以通過其溫度測試電路、電壓測試電路測試得到所述 GSM射頻功率放大器的芯片的溫度以及電源電壓，相應(yīng)地調(diào)整其產(chǎn)生的參考電壓Vbg的電壓 值，從而相應(yīng)地對功率控制曲線進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，達(dá)到溫度補(bǔ)償和電源電壓補(bǔ)償?shù)哪康摹?br>[0253] 值得說明的是，本發(fā)明所提出的上述GSM射頻功率放大器及其功率控制方法，同樣 也適用于雙頻以上更多頻段的射頻功率放大器及其功率控制。根據(jù)本發(fā)明所提出的技術(shù)方 案之精神，所述射頻功率放大器及其功率控制方法，同樣也適用于多級功率放大器，而非僅 適用于單級功率放大器;在實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)具體的輸出功率及增益的需求，可以采用多級 功率放大器結(jié)構(gòu)并在各級電路中應(yīng)用本發(fā)明所提出的技術(shù)方案，此處不再一一贅述，均在 本申請的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0254] 在上述實(shí)施例中，所述GSM射頻功率放大器采用了單端輸入、單端輸出的結(jié)構(gòu)；而 在實(shí)際應(yīng)用中，還可以基于本發(fā)明所述的GSM射頻功率放大器結(jié)構(gòu)擴(kuò)展到采用差分結(jié)構(gòu)、90 度功率合成等多端輸入、多端輸出的結(jié)構(gòu)，屬于本發(fā)明所述技術(shù)方案的簡單擴(kuò)展，此處不再 一一贅述，也在本發(fā)明所保護(hù)的范圍之內(nèi)。
[0255] 本發(fā)明中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí) 施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實(shí)施例公開的裝置而 言，由于其與實(shí)施例公開的方法相對應(yīng)，所以描述的比較簡單，相關(guān)之處參見方法部分說明 即可。
[0256]以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對 這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原 理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì) 被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最 寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種GSM射頻功率放大器，其特征在于，與功率控制器相連，所述GSM射頻功率放大器 包括:功率控制曲線斜率調(diào)整電路、功率控制曲線截距調(diào)整電路及功率放大電路;其中： 所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路與所述功率控制器相連，用于根據(jù)所述功率控制器輸 出的功率控制信號Vramp和第一開關(guān)控制信號生成并輸出第一電壓VI; 所述功率控制曲線截距調(diào)整電路分別與所述功率控制器及所述功率控制曲線斜率調(diào) 整電路相連，用于根據(jù)第一電壓Vl及所述功率控制器輸出的參考電壓Vbg和第二開關(guān)控制 信號，生成第二偏置電壓Vg2和第三電壓V3; 所述功率放大電路分別與電源、所述功率控制器及所述功率控制曲線截距調(diào)整電路相 連，用于根據(jù)第三電壓V3、第二偏置電壓Vg2及所述功率控制器輸出的第一偏置電壓VgM^ 接收到的輸入信號RFin進(jìn)行功率放大，生成輸出信號RFout。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述功率控制曲線截距調(diào) 整電路包括:第二晶體管Q2、第十六晶體管Q16、第二運(yùn)算放大器0P2、第三運(yùn)算放大器0P3、 第六電阻R6、第七電阻R7及電流比例可調(diào)的鏡像電流源模塊;其中： 第二運(yùn)算放大器0P2的正端接收參考電壓Vbg;第二運(yùn)算放大器0P2的負(fù)端、第十六晶體 管Q16的源極及第六電阻R6的一端相連;第二運(yùn)算放大器0P2的輸出端與第十六晶體管Q16 的柵極相連； 第六電阻R6的另一端接地； 第十六晶體管Q16的漏極、第二晶體管Q2的漏極和柵極均與所述鏡像電流源模塊的輸 入端相連，輸出導(dǎo)通信號； 所述鏡像電流源模塊的控制端接收所述第二開關(guān)控制信號； 第二晶體管Q2的源極與所述電源相連； 第三運(yùn)算放大器0P3的正端接收第一電壓VI;第三運(yùn)算放大器0P3的輸出端輸出第二偏 置電壓Vg2; 所述鏡像電流源模塊的輸出端分別與第三運(yùn)算放大器0P3的負(fù)端和第七電阻R7的一端 相連，輸出第二電壓V2; 第七電阻R7的另一端輸出第三電壓V3。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述鏡像電流源模塊包括： 第三晶體管Q3、第四晶體管Q4、第五晶體管Q5、第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7; 其中： 第三晶體管Q3、第四晶體管Q4及第五晶體管Q5的柵極相連，連接點(diǎn)為所述鏡像電流源 模塊的輸入端，接收所述導(dǎo)通信號； 第三晶體管Q3、第四晶體管Q4及第五晶體管Q5的源極均與所述電源相連； 第三晶體管Q3的漏極與第五開關(guān)SW5的輸入端相連； 第四晶體管Q4的漏極與第六開關(guān)SW6的輸入端相連； 第五晶體管Q5的漏極與第七開關(guān)SW7的輸入端相連； 第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7的控制端為所述鏡像電流源模塊的控制端， 接收所述第二開關(guān)控制信號； 第五開關(guān)SW5、第六開關(guān)SW6及第七開關(guān)SW7的輸出端相連，連接點(diǎn)為所述鏡像電流源模 塊的輸出端，輸出第二電壓V2。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述功率控制曲線斜率調(diào) 整電路包括：低通濾波器、第一運(yùn)算放大器0P1、第一晶體管Ql及電阻可調(diào)的分壓模塊；其 中： 所述低通濾波器的輸入端接收功率控制信號Vramp;所述低通濾波器的輸出端與第一 運(yùn)算放大器OPl的負(fù)端相連； 第一運(yùn)算放大器OPl的正端與所述分壓模塊的第一輸出端相連； 第一運(yùn)算放大器OPl的輸出端與第一晶體管Ql的柵極相連； 第一晶體管Ql的源極與所述電源相連;第一晶體管Ql的漏極與所述分壓模塊的輸入端 相連； 所述分壓模塊的第二輸出端輸出第一電壓Vl。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述分壓模塊包括:第二電 阻R2、第三電阻R3、第四電阻R4、第五電阻R5、第一開關(guān)SW1、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第 四開關(guān)SW4;其中： 第二電阻R2的一端與第一開關(guān)SWl的輸入端相連，連接點(diǎn)為所述分壓模塊的輸入端； 第二電阻R2的另一端與第三電阻R3的一端及第二開關(guān)SW2的輸入端相連，連接點(diǎn)為所 述分壓模塊的第一輸出端； 第三電阻R3的另一端與第四電阻R4的一端及第三開關(guān)SW3的輸入端相連； 第四電阻R4的另一端與第五電阻R5的一端及第四開關(guān)SW4的輸入端相連； 第五電阻R5的另一端接地； 第一開關(guān)SWl、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4的輸出端相連，連接點(diǎn)為所述 分壓模塊的第二輸出端； 第一開關(guān)SWl、第二開關(guān)SW2、第三開關(guān)SW3及第四開關(guān)SW4的控制端接收所述第一開關(guān) 控制信號。6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述低通濾波器包括:第一 電阻Rl和第一電容Cl; 第一電阻Rl的一端為所述低通濾波器的輸入端； 第一電阻Rl的另一端與第一電容Cl的一端相連，連接點(diǎn)為所述低通濾波器的輸出端； 第一電容Cl的另一端接地。7. 根據(jù)權(quán)利要求2至6任一所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述功率放大電路 采用GaAs pHEMT工藝制造； 所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路和所述功率控制曲線截距調(diào)整電路采用CMOS工藝或 者SOI工藝制造； 所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路的管芯、所述功率控制曲線截距調(diào)整電路的管芯及所 述功率放大電路的管芯，通過系統(tǒng)級封裝SIP封裝于同一芯片中。8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述功率放大電路包括:第 六晶體管Q6、第七晶體管Q7、第八晶體管Q8、第九晶體管Q9、第二電容C2、第三電容C3、第四 電容C4、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第一電感LU第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第一輸 出匹配網(wǎng)絡(luò);其中： 第七晶體管Q7的柵極與第二電容C2的一端、第八電阻R8的一端相連，連接點(diǎn)接收第二 偏置電壓Vg2; 第七晶體管Q7的漏極與第四電容C4的一端及第一電感LI的一端相連，連接點(diǎn)與所述電 源相連； 第七晶體管Q7的源極與第六晶體管Q6的漏極相連，連接點(diǎn)接收第三電壓V3; 第六晶體管Q6的柵極與第九電阻R9的一端相連； 第九電阻R9的另一端與第十電阻RlO的一端相連，連接點(diǎn)接收第一偏置電壓Vgl; 第十電阻RlO的另一端與所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第八晶體管Q8的柵極相 連； 所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收輸入信號RFin; 第八晶體管Q8的漏極與第九晶體管Q9的源極相連； 第九晶體管Q9的柵極與第三電容C3的一端及第八電阻R8的另一端相連； 第九晶體管Q9的漏極與第一電感Ll的另一端及所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端相連； 所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出輸出信號RFout; 第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第六晶體管Q6的源 極及第八晶體管Q8的源極均接地。9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述功率放大電路還包括： 第十晶體管QlO、第^^一晶體管Qll、第十二晶體管Q12、第^^一電阻R11、第十二電阻R12、第 二電感L2、第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò);其中： 第二電感L2的一端與所述電源相連； 第十二晶體管Q12的漏極與第七晶體管Q7的源極及第六晶體管Q6的漏極相連，連接點(diǎn) 接收第三電壓V3; 第十二晶體管Q12的柵極與第十二電阻R12的一端相連； 第十二電阻R12的另一端與第十一電阻Rll的一端相連，連接點(diǎn)接收低頻的第一偏置電 壓Vgl-LB; 第九電阻R9與第十電阻RlO的連接點(diǎn)接收高頻的第一偏置電壓Vgl-HB; 所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收高頻的輸入信號RFin-HB; 第十一晶體管Qll的柵極與第九晶體管Q9的柵極相連； 所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出高頻的輸出信號RFout-HB; 第十一電阻Rll的另一端與所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第十晶體管QlO的柵極 相連； 所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收低頻的輸入信號RFin-LB; 第十晶體管QlO的漏極與第^^一晶體管Qll的源極相連； 第十一晶體管Qll的漏極與第二電感L2的另一端及所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端相 連； 所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出低頻的輸出信號RFout-LB; 第十晶體管QlO的源極及第十二晶體管Q12的源極均接地。10. 根據(jù)權(quán)利要求2至6任一所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述功率放大電 路、所述功率控制曲線斜率調(diào)整電路和所述功率控制曲線截距調(diào)整電路均采用CMOS工藝或 者SOI工藝制造于同一管芯中。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的GSM射頻功率放大器，其特征在于，所述功率放大電路還接 收所述功率控制器輸出的第三偏置電壓Vg3;所述功率放大電路包括:第六晶體管Q6、第七 晶體管Q7、第八晶體管Q8、第九晶體管Q9、第十晶體管QlO、第^^一晶體管Ql 1、第十二晶體管 Q12、第十三晶體管Q13、第十四晶體管Q14、第十五晶體管Q15、第二電容C2、第三電容C3、第 四電容C4、第五電容C5、第六電容C6、第八電阻R8、第九電阻R9、第十電阻R10、第^^一電阻 R11、第十二電阻R12、第十三電阻R13、第十四電阻R14、第十五電阻R15、第一電感LU第二電 感L2、第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)、第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)及第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò);其 中： 第七晶體管Q7的柵極與第二電容C2的一端、第八電阻R8的一端相連，連接點(diǎn)接收第二 偏置電壓Vg2; 第七晶體管Q7的漏極與第十三晶體管Q13的源極相連； 第十三晶體管Q13的漏極與第四電容C4的一端、第一電感Ll的一端及第二電感L2的一 端相連，連接點(diǎn)與所述電源相連； 第七晶體管Q7的源極與第六晶體管Q6的漏極及第十二晶體管Q12的漏極相連，連接點(diǎn) 接收第三電壓V3; 第十二晶體管Q12的柵極與第十二電阻R12的一端相連； 第十二電阻R12的另一端與第十一電阻Rll的一端相連，連接點(diǎn)接收低頻的第一偏置電 壓Vgl-LB; 第六晶體管Q6的柵極與第九電阻R9的一端相連； 第九電阻R9的另一端與第十電阻RlO的一端相連，連接點(diǎn)接收高頻的第一偏置電壓 Vgl-HB； 第十電阻RlO的另一端與所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第八晶體管Q8的柵極相 連； 所述第一輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收高頻的輸入信號RFin-HB; 第八晶體管Q8的漏極與第九晶體管Q9的源極相連； 第九晶體管Q9的柵極與第三電容C3的一端、第八電阻R8的另一端及第^^一晶體管Qll 的柵極相連； 第九晶體管Q9的漏極與第十四晶體管Q14的源極相連； 第十四晶體管Q14的漏極與第一電感Ll的另一端及所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端相 連； 所述第一輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出高頻的輸出信號RFout-HB; 第十四晶體管Q14的柵極與第六電容C6的一端及第十四電阻R14的一端相連； 第十四電阻RH的另一端與第十三電阻R13的一端、第十五電阻R15的一端及第十三晶 體管Q13的柵極相連； 第十三電阻R13的另一端接收第三偏置電壓Vg3; 第十五電阻R15的另一端與第五電容C5的一端及第十五晶體管Q15的柵極相連； 第十一電阻Rll的另一端與所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端及第十晶體管QlO的柵極 相連； 所述第二輸入匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端接收低頻的輸入信號RFin-LB; 第十晶體管QlO的漏極與第^^一晶體管Qll的源極相連； 第十一晶體管Qll的漏極與第十五晶體管Q15的源極相連； 第十五晶體管Q15的漏極與第二電感L2的另一端及所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端相 連； 所述第二輸出匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端輸出低頻的輸出信號RFout-LB; 第二電容C2的另一端、第三電容C3的另一端、第四電容C4的另一端、第五電容C5的另一 端、第六電容C6的另一端、第六晶體管Q6的源極、第八晶體管Q8的源極、第十晶體管QlO的源 極及第十二晶體管Q12的源極均接地。
【文檔編號】H03F3/19GK105897201SQ201610201923
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】黃清華, 路寧, 劉磊, 張連星, 陳高鵬, 郭亞煒
【申請人】宜確半導(dǎo)體（蘇州）有限公司