具有动态偏压的放大器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种放大器，尤其涉及一种能够改善输入三阶交调截点的放大器。
【背景技术】
[0002]—般射频电路的前端模块通常设置一放大器，利用放大器对于天线接收的信号进行放大，以使信号可以放大至一需求的功率或振幅而能够被基频电路所处理。
[0003]请参阅图1，为现有放大器的电路示意图。如图所示，放大器100包括一放大单元11、一功率检测单元13及一偏压控制器15。
[0004]放大单元11的输入端经由一第一电容121耦接一输入信号fin。功率检测单元13包括一 N型晶体管131，晶体管131的栅端经由一第二电容122耦接输入信号fin。第一电容121及第二电容122用以隔绝输入信号fin的直流电压部分，以使放大单元11及功率检测单元13只会接收到一交流电压部分的输入信号fin。偏压控制器15包括一是由两P型晶体管151、152所组成的电流镜、一连接成二极管形式的N型晶体管153及一电感器154。
[0005]当功率检测单元13的栅端接收输入信号fin时，检测输入信号fin的功率以在漏极端产生一半波型的电流信号。接着，由两P型晶体管151、152所组成的电流镜会将电流信号親合至N型晶体管153。电感器154根据电流信号以产生一偏压至放大电路11的输入端111。当输入信号fin的功率越大时，偏压相对拉升，以使得放大电路11流过较多的输出电流lout。反之，当输入信号fin的功率越小时，偏压相对拉降，以使得放大单元11流过较少的输出电流lout。如此，经由检测输入信号fin的功率大小以动态调整放大器100的输出电流1ut而改变其增益。
[0006]或者，请参阅图2，为现有又一放大器的电路示意图。如图所示，放大器200包括一放大单元21及一峰值检测反馈单元23。
[0007]放大单元21包括一负载电阻211及两晶体管213、215。负载电阻211连接在电压源VDD与放大电路200的输出端203间。两晶体管213、215连接成叠接结构，其中晶体管215的栅端连接放大电路200的输入端201接收一输入信号(in)，两晶体管213、215放大输入信号以在晶体管213的漏极端产生一输出信号(out)。
[0008]峰值检测反馈单元23包括一第一峰值检测器231、一第二峰值检测器233、一衰减器235及一差动放大器237 ο输入信号传送至第一峰值检测器231以检测输入信号的功率而产生一第一偏压信号，第一偏压信号传送至差动放大器237的正极端。输出信号传送至衰减器235以根据一比例系数衰减输出信号，例如:放大单元21具有A倍的增益，衰减器235将对于输出信号衰减1/A倍的增益。衰减后的输出信号传送至第二峰值检测器233以检测衰减后的输出信号的功率而产生一第二偏压信号，第二偏压信号传送至差动放大器237的负极端。
[0009]差动放大器237比较第一偏压信号及第二偏压信号间的差异以输出一偏压至晶体管215的栅端210，而决定放大单元21的增益。若输入信号的功率大于衰减后的输出信号的功率，差动放大器237将产生一较高的偏压至晶体管215的栅端210，以使放大单元21流过较多的输出电流lout。相反的，若输入信号的功率小于衰减后的输出信号的功率，差动放大器237将产生一较低的偏压至晶体管215的栅端210，以使放大单元21流过较少的输出电流lout。如此，经由比较输入信号与输出信号间的功率差异以动态调整放大电路200的输出电流1ut而改变增益。
[0010]又，在放大器的技术领域中，三阶交调截取点(third-order intercept point，IP3)为一衡量放大器的线性度或失真的重要指标。输入三阶交调截取点(inputthird-order intercept point，IIP3)越高，代表放大器的线性度越好，所接收的信号被三阶交调信号(third-order inter-modulat1n, IM3)干扰的程度就越低。
[0011]然而，传统放大器的电路设计在接收到较大功率的信号(例如:由天线所接收的输入信号)时，往往需要一段较长的检测运作时间才能检测到信号的功率大小，且即使检测到信号为一较大功率，其放大器的输出电流1ut第一时间也无法快速地进行拉升，导致无足够的输出功率放大信号，信号容易受到頂3信号干扰而形成失真，最终使得放大器的IIP3处在较低、线性度不佳的情况。
[0012]有鉴于此，本发明将提供一创新电路结构的放大器，其接收到信号时可以快速地拉升输出电流，藉以取得较高的IIP3而维持较佳的增益线性度，将会是本发明欲达到的目的。
【发明内容】
[0013]本发明的一目的在于提出一种具有动态偏压的放大器，其放大器可以接收一输入信号而放大产生有一输出信号，对于输出信号的检测以产生一偏压信号，并对于偏压信号升压，而后，利用升压后的偏压信号调整放大器的输出电流，如此，将可以改善放大器的输入三阶交调截取点以增加线性度，进而避免输出信号产生失真的情况。
[0014]本发明的又一目的在于提出一种具有动态偏压的放大器，以一跨导线性回路作为放大器的主要电路设计结构，可以避免放大器的偏压产生非线性改变，以提高输出电流1ut调整上的稳定性。
[0015]为达成上述目的，本发明提供一种具有动态偏压的放大器，其特征在于，包括:一供电单元，提供一供电信号；一放大单元，包括一第一晶体管，第一晶体管的第一端通过一第一负载连接一工作电压及产生有一输出信号，第二端接地，控制端经由一第一电容接收一输入信号，其中；及一输出功率检测单元，包括一第二晶体管及一第三晶体管，第二晶体管的第一端连接工作电压，控制端经由一第二电容连接第一晶体管的第一端以接收输出信号，而第三晶体管的第一端连接工作电压，第二端与第二晶体管的第二端共接且经由一第三负载元件连接至第一晶体管的控制端，控制端连接供电单元以接收供电信号以及经由一第二负载及第二电容连接第一晶体管的第一端以接收输出信号；其中输出功率检测单元检测输出信号的功率以在第三晶体管的第二端上反应出一偏压信号，利用偏压信号以调整放大单元上所流过的电流。
[0016]本发明一实施例中，输出信号经由第二负载以偏压至第三晶体管的控制端，输出功率检测单元根据输出信号与供电信号的比较以检测出输出信号的功率而在第三晶体管的第二端上反应出偏压信号。
[0017]本发明一实施例中，第二电容为一可变电容或一固定电容。
[0018]本发明一实施例中，输出功率检测单元更包括一第三电容器，第三电容器连接在第三晶体管的第二端与接地间，其为一可变电容或一固定电容。
[0019]本发明一实施例中，供电单元包括有至少两连接成二极管形成的供电晶体管，两供电晶体管串接成一叠接结构，最上方的供电晶体管的第一端及控制端连接至第三晶体管的控制端。
[0020]本发明一实施例中，两供电晶体管、第三晶体管及第一晶体管组成为一跨导线性回路。
[0021]本发明一实施例中，供电单元包括有一供电晶体管，供电晶体管的第一端连接第三晶体管的控制端，第二端接地，控制端连接第三晶体管的第二端。
[0022]本发明一实施例中，第二晶体管及第三晶体管的第二端经由一第四负载元件接地。
[0023]本发明一实施例中，放大器的各晶体管是采用砷化镓(GaAs)的异质接面双载子晶体管(HBT)工艺或假型高电子移动率晶体管(PHEMT)工艺进行制作。
[0024]本发明一实施例中，放大器为一低杂讯(噪声)放大器。
[0025]以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
【附图说明】
[0026]图1:现有放大器的电路不意图；
[0027]图2:现有又一放大器的电路示意图；
[0028]图3:本发明具有动态偏压的放大器一实施例的电路不意图；
[0029]图4:本发明具有动态偏压的放大器又一实施例的电路不意图。
[0030]主要组件符号说明:
[0031]100 放大器11 放大单元
[0032]111 输入端121 第一电容
[0033]122 第二电容13 功率检测单元
[0034]131 晶体管15 偏压控制器
[0035]151 晶体管152 晶体管
[0036]153 晶体管154 电感器
[0037]200 放大器201 输入端
[0038]203 输出端21 放大单元
[0039]210 栅端211 负载电阻
[0040]213 晶体管215 晶体管
[0041]23 峰值检测反馈单元231 第一峰值检测器
[0042]233 第二峰值检测器 235 衰减器
[0043]237 差动放大器300 放大器
[0044]301 放大器31 供电单元
[0045]311 供电晶体管313 供电晶体管
[0046]32 供电单元321 供电晶体管
[0047]33 放大单元331 第一晶体管
[0048]333第一负载35输出功率检测单元
[0049]351第二晶体管352第三晶体