具有噪聲拆分的放大器的制造方法
【專利說明】具有噪聲拆分的放大器
【背景技術】
[0001] 領域
[0002] 本公開一般涉及電子器件，尤其涉及放大器。
[0003] 背景
[0004] 無線通信系統中的無線設備（例如，蜂窩電話或智能電話）可以發射和接收數據 以用于雙向通信。無線設備可包括用于數據傳輸的發射機以及用于數據接收的接收機。對 于數據傳輸，發射機可以用數據來調制射頻（RF)載波信號以獲得經調制RF信號，放大經調 制RF信號以獲得具有恰當輸出功率電平的經放大RF信號，并經由天線將該經放大的RF信 號發射到基站。對于數據接收，接收機可經由天線獲得收到RF信號并且可放大和處理該收 到RF信號以恢復由基站發送的數據。
[0005] 無線設備可支持載波聚集，其是多個載波上的同時操作。載波可指被用于通信的 頻率范圍并且可與某些特性相關聯。例如，載波可與描述該載波上的操作的系統信息相關 聯。載波也可被稱為分量載波（CC)、頻率信道、蜂窩小區等。期望無線設備高效地支持載波 聚集。
[0006] 附圖簡述
[0007] 圖1示出了無線設備與無線系統通信。
[0008] 圖2A到2D示出了載波聚集（CA)的四個示例。
[0009] 圖3示出了圖1中的無線設備的框圖。
[0010] 圖4示出了沒有噪聲拆分的單輸入多輸出（SIMO)低噪聲放大器（LNA)。
[0011] 圖5示出了在電流緩沖器輸出端處具有噪聲拆分的SMO LNA。
[0012] 圖6A到7C示出了在電流緩沖器輸出端處具有噪聲拆分的SMO LNA的一些示例 性設計。
[0013] 圖8示出了在增益電路輸出端處具有噪聲拆分的SMO LNA。
[0014] 圖9A到9C示出了在增益電路輸出端處具有噪聲拆分的SMO LNA的一些示例性 設計。
[0015] 圖10示出了用于執行信號放大的過程。
[0016] 詳細描述
[0017] 以下闡述的詳細描述旨在作為本公開的示例性設計的描述，而無意表示可在其中 實踐本公開的僅有設計。術語"示例性"在本文中用于表示"用作示例、實例或解說"。本文 中描述為"示例性"的任何設計不必被解釋為優于或勝過其他設計。本詳細描述包括具體 細節以提供對本公開的示例性設計的透徹理解。對于本領域技術人員將明顯的是，沒有這 些具體細節也可實踐本文描述的示例性設計。在一些實例中，公知的結構和器件以框圖形 式示出以免湮沒本文中給出的示例性設計的新穎性。
[0018] 本文公開了具有噪聲拆分且具有良好性能和其它期望特性的放大器。這些放大器 可包括支持多個所發射信號的同時接收的SMO LNA。這些放大器可被用于各種類型的電子 設備，諸如無線通信設備。
[0019] 圖1示出了無線設備110正與無線通信系統120通信。無線系統120可以是長 期演進（LTE)系統、碼分多址（CDMA)系統、全球移動通信（GSM)系統、無線局域網（WLAN) 系統或其他某個無線系統。CDMA系統可實現寬帶CDMA(WCDMA)、CDMA IX、演進數據最佳化 (EVDO)、時分同步CDMA(TD-SCDMA)、或其他某個版本的CDMA。為簡明起見，圖1示出了無線 系統120包括兩個基站130和132以及一個系統控制器140。一般而言，無線系統可包括任 何數目的基站以及任何網絡實體集合。
[0020] 無線設備110還可以指用戶裝備（UE)、移動站、終端、接入終端、訂戶單元、站 等。無線設備110可以是蜂窩電話、智能電話、平板設備、無線調制解調器、個人數字助理 (PDA)、手持式設備、膝上型計算機、智能本、上網本、無繩電話、無線本地環路（WLL)站、藍 牙設備、等等。無線設備110可與無線系統120通信。無線設備110還可接收來自廣播站 (例如廣播站134)的信號、來自一個或多個全球導航衛星系統（GNSS)中的衛星（例如，衛 星150)的信號等。無線設備110可以支持用于無線通信的一種或多種無線電技術，諸如 LTE、WCDMA、CDMA 1X、EVD0、TD-SCDMA、GSM、802. 11 等等。
[0021] 無線設備110可以支持載波聚集，其是多個載波上的操作。載波聚集也可被稱為 多載波操作。無線設備110可以能夠在從698兆赫茲（MHz)到960MHz的低頻帶、從1475MHz 到2170MHz的中頻帶、和/或從2300MHz到2690MHz以及從3400MHz到3800MHz的高頻帶 中操作。低頻帶、中頻帶和高頻帶指的是三群頻帶（或頻帶群），其中每個頻帶群包括數個 頻帶（或簡稱為"帶"）。每個頻帶可以覆蓋至多達200MHz并且可以包括一個或多個載波。 在LTE中每個載波可以覆蓋至多達20MHz。LTE版本11支持35個頻帶，這些頻帶被稱為 LTE/UMTS頻帶并且在3GPP TS 36. 101中列出。在LTE版本11中，無線設備110可以配置 成具有在一個或兩個頻帶中的至多達5個載波。
[0022] 一般而言，載波聚集（CA)可以被分類為兩種類型一一帶內CA和帶間CA。帶內CA 是指同一頻帶內的多個載波上的操作。帶間CA是指不同頻帶中的多個載波上的操作。
[0023] 圖2A示出了毗連帶內CA的示例。在圖2A中示出的示例中，無線設備110配置有 在低頻帶中的一個頻帶中的四個毗連載波。無線設備110可在同一頻帶內的多個毗連載波 上發送和/或接收傳輸。
[0024] 圖2B示出了非毗連帶內CA的示例。在圖2B中示出的示例中，無線設備110配置 有在低頻帶中的一個頻帶中的四個非毗連載波。各載波可分隔5MHz、10MHz或者其他某個 量。無線設備110可在同一頻帶內的多個非毗連載波上發送和/或接收傳輸。
[0025] 圖2C示出了在同一頻帶群中的帶間CA的示例。在圖2C中所示的示例中，無線設 備110配置成具有在低頻帶中的兩個頻帶中的四個載波。無線設備110可在同一頻帶群中 的不同頻帶中的多個載波上發送和/或接收傳輸。
[0026] 圖2D示出了不同頻帶群中的帶間CA的示例。在圖2D中示出的示例中，無線設備 110配置成具有在不同頻帶群中的兩個頻帶中的四個載波，其包括在低頻帶中的一個頻帶 中的兩個載波以及在中頻帶中的另一頻帶中的兩個載波。無線設備110可在不同頻帶群中 的不同頻帶中的多個載波上發送和/或接收傳輸。
[0027]圖2A到2D示出了載波聚集的四個示例。對于頻帶和頻帶群的其他組合也可支持 載波聚集。
[0028] 圖3示出了圖1中的無線設備110的示例性設計的框圖。在這一示例性設計中， 無線設備110包括耦合至主天線310的收發機320、耦合至副天線312的收發機322、以及 數據處理器/控制器380。收發機320包括多個（K個）接收機330pa至330pk和多個（K 個）發射機350pa至350pk以支持多個頻帶、多種無線電技術、載波聚集等等。收發機322 包括L個接收機330sa到330sl以及L個發射機350sa到350sl以支持多個頻帶、多種無線 電技術、載波聚集、接收分集、從多個發射天線到多個接收天線的多輸入多輸出（MIMO)傳 輸等等。
[0029] 在圖3示出的示例性設計中，每個接收機330包括接收LNA 340和接收電路342。 對于數據接收，天線310接收來自基站和/或其他發射機站的信號并且提供收到RF信號， 該收到RF信號被路由通過天線接口電路324并作為輸入RF信號呈現給所選接收機。天線 接口電路324可包括開關、雙工器、發射濾波器、接收濾波器、匹配電路等。以下描述假定接 收機330pa是所選接收機。在接收機330pa內，LNA 340pa放大輸入RF信號并提供輸出RF 信號。接收電路342pa將輸出RF信號從RF下變頻到基帶，對經下變頻的信號進行放大和 濾波，并且將模擬輸入信號提供給數據處理器380。接收電路342pa可包括混頻器、濾波器、 放大器、匹配電路、振蕩器、本地振蕩器（LO)生成器、鎖相環（PLL)等。收發機320和322 中的每個其余接收機330可按與接收機330pa類似的方式來操作。
[0030] 在圖3中示出的示例性設計中，每個發射機350包括發射電路352和功率放大器 (PA) 354。對于數據傳輸，數據處理器380處理（例如，編碼和調制）要傳送的數據，并且將 模擬輸出信號提供給所選發射機。以下描述假定發射機350pa是所選發射機。在發射機 350pa內，發射電路352pa對模擬輸出信號進行放大、濾波并將其從基帶上變頻至RF，并且 提供經調制的RF信號。發射電路352a可包括放大器、濾波器、混頻器、匹配電路、振蕩器、 LO生成器、PLL等等。PA 354pa接收并且放大經調制RF信號，并且提供具有恰當輸出功率 電平的發射RF信號。發射RF信號被路由通過天線接口電路324并經由天線310來發射。 收發機320和322中的每個其余發射機350可按與發射機350pa類似的方式來操作。
[0031]圖3不出了接收機330和發射機350的不例性設計。接收機和發射機還可包括圖 3中未示出的其他電路，諸如濾波器、匹配電路等。收發機320和322的全部或部分可實現 在一個或多個模擬集成電路（IC)、RF IC(RFIC)、混合信號1C等上。例如，LNA 340、以及接 收電路342可實現在一個模塊上，該模塊可以是RFIC等等。收發機320和322中的這些電 路也可按其他方式來實現。
[0032] 數據處理器/控制器380可為無線設備110執行各種功能。例如，數據處理器380 可對經由接收機330接收到的數據以及經由發射機350傳送的數據執行處理。控制器380 可以控制收發機320和322中的各種電路的操作。存儲器382可存儲供數據處理器/控制 器380使用的程序代碼和數據。數據處理器/控制器380可以實現在一個或多個專用集成 電路（ASIC)和/或其他1C上。
[0033] 無線設備110可包括一個或多個SMO LNA。SMO LNA包括單個輸入端和多個（M 個）輸出端并且可以在其輸入端處接收單個輸入RF信號并且提供來自多達M個輸出端的 多達M個輸出RF信號。SMO LNA可被用于同時接收（i)在用于帶內CA的同一頻帶中的多 個載波上發送的多個傳輸或者（ii)來自不同的無線系統（例如，LTE和WCDMA)的多個已 傳送信號。
[0034] 圖4示出了沒有噪聲拆分的SMO LNA 440的示例性設計的框圖。SMO LNA 440 包括分別耦合至M個負載電路490a到4