[发明专利]带有并行功率放大器输出路径的集成电路装置

说明书

提供了一种集成电路装置(100)。在一些示例中，集成电路装置包括第一放大器路径(112)、与第一放大器路径(112)并联耦合的第二放大器路径(114)、耦合到第一放大器路径(112)和第二放大器路径(114)的匹配网络(124)，以及耦合到匹配网络(124)的天线(104)。在一些这样的示例中，第一放大器路径(112)包括耦合到匹配网络(124)的第一差分功率放大器(118)，并且第二放大器路径(114)包括耦合到匹配网络(124)的第二差分功率放大器(138)。集成电路装置(100)还可以包括控制器(110)，其被耦合以选择性地启用第一放大器路径(112)以提供在第一范围内的发射器输出功率并选择性地启用第二放大器路径(114)以提供在不同于第一范围的第二范围内的发射器输出功率。

背景技术

无线通信装置的发射器可以包括放大器电路系统，该放大器电路系统接收要传输的信号并放大该信号以供传输。在许多这样的装置中，发射器电路系统可能消耗总功率的很大一部分，并且在发射器内的放大器电路系统可能是主要贡献者之一。因此，在电池供电的应用中，放大器电路系统的功耗和效率可能会对电池寿命产生显著影响。

在利用功率放大器电路系统的一些示例装置中，当功率放大器处于饱和状态时，功率放大器电路系统最有效地运行。然而，为了避免有害干扰，可以指示发射器在可能的情况下降低其输出功率。降低的输出功率仍然足以与接收器通信，同时最大限度地减少对其他装置造成的干扰。可以通过减小功率放大器的偏置电流来降低发射器的输出功率，使得功率放大器在电流饱和模式下运行。然而，在电流饱和模式下，放大器电路系统的效率可能会随着偏置电流的减小而下降。这在输出功率大幅降低(例如，回退)时可能特别明显。除了效率低下之外，由于在有源电路系统中的过程变化，在放大器的输出功率的变化可能会随着偏置电流的减小而增加。

发明内容

在一些示例中，提供了一种集成电路，其包括用于无线发射器的放大器电路系统。发射器在给定的发射器输出功率范围内运行。放大器电路系统包括第一放大器路径和第二放大器路径，该第一放大器路径被配置成在输出功率范围的第一(例如，较高)部分传输，该第二放大器路径并联耦合并被配置成在功率范围的第二(例如，较低)部分传输。第一放大器路径被配置成在功率范围的第一部分中最有效地运行，而第二放大器路径被配置成在第二部分中最有效地运行。两条路径都可以包括差分功率放大器，并且都耦合到匹配网络，该匹配网络包括一组开关，这些开关根据启用哪条放大器路径来重新配置匹配网络。

在一些示例中，一种集成电路装置包括：第一放大器路径、与第一放大器路径并联耦合的第二放大器路径、耦合到第一放大器路径和第二放大器路径的匹配网络、以及耦合到匹配网络的天线。在一些这样的示例中，第一放大器路径包括耦合到匹配网络的第一差分功率放大器，并且第二放大器路径包括耦合到匹配网络的第二差分功率放大器。在一些这样的示例中，第二放大器路径还包括耦合到第二差分功率放大器的差分输入端的第三差分功率放大器。在一些这样的示例中，集成电路装置还包括控制器，该控制器被耦合以控制第一放大器路径、第二放大器路径和匹配网络。在一些这样的示例中，控制器被配置成选择性地启用第一放大器路径以提供在第一范围内的发射器输出功率，并且选择性地启用第二放大器路径以提供在小于第一范围的第二范围内的发射器输出功率。在一些这样的示例中，匹配网络包括开关，并且控制器被配置成基于第一放大器路径和第二放大器路径中的哪一个被选择性地启用来设置开关的状态。在一些这样的示例中，集成电路装置还包括驱动器元件，该驱动器元件被耦合以向第一放大器路径和第二放大器路径中的每一个提供输入信号。在一些这样的示例中，第二放大器路径包括第一级功率放大器和第二级功率放大器，该第一级功率放大器被耦合以从驱动器元件接收输入信号并响应于输入信号产生第二信号，该第二级功率放大器被耦合以从第一级功率放大器接收第二信号并响应于第二信号产生第三信号。在一些这样的示例中，匹配网络包括：耦合到第一放大器路径的平衡-不平衡转换器(balun)、与平衡-不平衡转换器并联耦合的第一电容器、以及与第一电容器并联耦合的第二电容器。第二级功率放大器包括耦合到平衡-不平衡转换器的第一差分输出端和耦合到第二电容器的第二差分输出端。在一些这样的示例中，匹配网络还包括：耦合到平衡-不平衡转换器的第一开关、耦合到第一电容器的第二开关和耦合到第二电容器的第三开关。