專利名稱：校正功率放大器的中心頻率的方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一功率放大器，特別是涉及一種用來(lái)校正功率放大器的中心頻率的方法及裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)今的集成電路當(dāng)中，功率放大器已被廣泛地應(yīng)用在各種有線及無(wú)線的通訊裝置當(dāng)中。請(qǐng)參閱圖1及圖2，其中圖1為一典型的功率放大器100的電路示意圖，而圖2為圖1所示的功率放大器100的頻率響應(yīng)圖。功率放大器100包含有一負(fù)載電路120與一放大電路140，而功率放大器100用來(lái)依據(jù)一輸入訊號(hào)Vin產(chǎn)生一輸出訊號(hào)Vout。由功率放大器100的頻率響應(yīng)可知，功率放大器100的增益是由其中心頻率所控制，而該中心頻率通常是由負(fù)載電路120中的電容值及電感值所決定，如圖1所示，負(fù)載電路120是由一電容122(其電容值為C0)與一電感124(其電感值為L(zhǎng)0)并聯(lián)所構(gòu)成，而電容值C0與電感值L0決定了圖2所示的頻率響應(yīng)的中心頻率Fc，其算式可表示為Fc=12πL0xC0]]>方程式(1)如本領(lǐng)域所已知的，負(fù)載電路120中的電容120及電感124會(huì)因?yàn)橹圃爝^(guò)程中的不確定因素而造成其電容值C0與電感值L0偏離預(yù)定值，因此由方程式(1)可知中心頻率Fc會(huì)隨之偏離其預(yù)定頻率，此外，功率放大器100的工作溫度等等諸多因素亦會(huì)造成中心頻率Fc的偏移，請(qǐng)參閱圖2，假設(shè)功率放大器100的理想中心頻率為Fc，因此當(dāng)一輸入訊號(hào)Vin的頻率為Fc時(shí)，功率放大器100會(huì)放大輸入訊號(hào)Vin來(lái)產(chǎn)生輸出訊號(hào)Vout，且輸出訊號(hào)Vout與輸入訊號(hào)Vin之間于頻率Fc之處會(huì)對(duì)應(yīng)一增益A，然而，當(dāng)負(fù)載電路120的組件特性產(chǎn)生變動(dòng)時(shí)，原中心頻率Fc會(huì)偏移至另一中心頻率Fc’，因此當(dāng)輸入訊號(hào)Vin的頻率為Fc時(shí)，功率放大器100會(huì)依據(jù)另一增益A’來(lái)放大輸入訊號(hào)Vin以產(chǎn)生輸出訊號(hào)Vout，明顯地，增益A’小于增益A，所以，由于功率放大器100的中心頻率Fc產(chǎn)生偏移，因此便會(huì)造成輸出功率的下降，而隨著輸出功率的下降，不僅是訊號(hào)的傳輸品質(zhì)下降，訊號(hào)所傳輸?shù)木嚯x也會(huì)跟著縮短，這對(duì)于訊號(hào)的傳輸是相當(dāng)嚴(yán)重的影響。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的主要目的之一在于提供一種利用調(diào)整電容值或電感值來(lái)校正功率放大器的中心頻率的方法及裝置。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，披露了一種功率放大器，其包含有一功率放大模塊，用來(lái)接收一輸入訊號(hào)，并放大該輸入訊號(hào)的功率值以產(chǎn)生一輸出訊號(hào)；一控制邏輯單元，用來(lái)產(chǎn)生一控制訊號(hào)，以設(shè)定該功率放大模塊的中心頻率值；以及一輸出訊號(hào)檢測(cè)單元，用來(lái)分別檢測(cè)并記錄當(dāng)該控制訊號(hào)為多個(gè)不同數(shù)值的情形下時(shí)，該輸出訊號(hào)的相對(duì)應(yīng)的特性值。
依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，披露了一種用來(lái)校正一功率放大器的方法，其包含有產(chǎn)生一控制訊號(hào)以設(shè)定該功率放大器的中心頻率值；檢測(cè)該功率放大器的輸出訊號(hào)的特性值；記錄當(dāng)該控制訊號(hào)為多個(gè)不同數(shù)值的情形下，所分別檢測(cè)出該輸出訊號(hào)的特性值；以及依據(jù)所記錄的這些特性值，選取一特定的控制訊號(hào)數(shù)值。


圖1為已知功率放大器的電路示意圖。
圖2為圖1所示的功率放大器的頻率響應(yīng)圖。
圖3為本發(fā)明功率放大器的一實(shí)施例的示意圖。
圖4為圖3所示的功率放大模塊的一實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。
圖5為圖3所示的功率放大器校正其功率放大模塊的中心頻率的流程圖。
圖6為圖3所示的功率放大模塊的另一實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。
附圖符號(hào)說(shuō)明


具體實(shí)施方式
請(qǐng)參閱圖3與圖4，圖3為本發(fā)明功率放大器300的一實(shí)施例的示意圖，而圖4則為圖3所示的功率放大模塊310的一實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。如圖3所示，功率放大器300包含有一功率放大模塊310，一功率檢測(cè)單元320，以及一控制邏輯單元340。功率放大模塊310用來(lái)放大一輸入訊號(hào)Vin以產(chǎn)生一輸出訊號(hào)Vout，功率檢測(cè)單元320用來(lái)檢測(cè)輸出訊號(hào)Vout的功率大小，控制邏輯單元340用來(lái)于校正過(guò)程中輸出多個(gè)控制訊號(hào)Si至功率放大模塊310來(lái)調(diào)整其組件特性參數(shù)，并比較輸出訊號(hào)Vout在校正過(guò)程中所對(duì)應(yīng)的多個(gè)功率大小來(lái)決定功率放大模塊310的最佳組件特性參數(shù)。功率放大模塊310的校正說(shuō)明如下，如圖4所示，功率放大模塊310包含有一負(fù)載電路410與一功率放大單元460，其中負(fù)載電路410是由一電感單元420與一電容單元440構(gòu)成。在本實(shí)施例中，電感單元420包含有一電感L11，而電容單元440則包含有n個(gè)電容C11、C12、、、C1n，以及分別對(duì)應(yīng)該n個(gè)電容的n個(gè)開(kāi)關(guān)S11、S12、、、S1n，而功率放大單元460用來(lái)將輸入訊號(hào)Vin放大后產(chǎn)生輸出訊號(hào)Vout。圖3所示的控制邏輯單元340所輸出的控制訊號(hào)Si用來(lái)控制圖4所示的電容單元440中對(duì)應(yīng)各電容C11、C12、、、C1n的開(kāi)關(guān)S11、S12、、、S1n是否導(dǎo)通，換句話說(shuō)，開(kāi)關(guān)S11、S12、、、S1n是否導(dǎo)通會(huì)影響電容C11、C12、、、C1n之間的并聯(lián)，因此會(huì)進(jìn)一步地改變電容單元440所對(duì)應(yīng)的電容值，如前所述的方程式(1)可知，中心頻率Fc與電容單元440所對(duì)應(yīng)的電容值有關(guān)，所以，本實(shí)施例便利用電容單元440的電容值的調(diào)整來(lái)設(shè)定功率放大模塊310的中心頻率對(duì)應(yīng)所要的數(shù)值。
請(qǐng)參閱圖5，圖5為圖3所示的功率放大器300校正其功率放大模塊310的中心頻率的流程圖。本實(shí)施例的校正功率放大模塊310的中心頻率的方法包含有下列步驟步驟500控制邏輯單元340發(fā)出控制訊號(hào)Si至電容單元440；
步驟502電容單元440中的各開(kāi)關(guān)依據(jù)控制訊號(hào)Si，分別調(diào)整多個(gè)開(kāi)關(guān)S11、S12、、、S1n；步驟504輸入一對(duì)應(yīng)預(yù)定中心頻率Fc的輸入訊號(hào)Vin至功率放大器300；步驟506功率檢測(cè)單元320檢測(cè)并記錄對(duì)應(yīng)于控制訊號(hào)Si的一輸出訊號(hào)Vout的功率；步驟508控制邏輯單元340檢查控制訊號(hào)Si所發(fā)出的次數(shù)，若控制訊號(hào)Si發(fā)出的次數(shù)超過(guò)一臨界值，則執(zhí)行步驟512；否則，執(zhí)行步驟510；步驟510控制邏輯單元340重新設(shè)定控制訊號(hào)Si，回到步驟500；步驟512控制邏輯單元340比較已記錄的多個(gè)輸出訊號(hào)Vout所對(duì)應(yīng)功率及相對(duì)應(yīng)的控制訊號(hào)Si，并選取對(duì)應(yīng)一最大輸出功率的控制訊號(hào)Si來(lái)控制開(kāi)關(guān)S11、S12、、、S1n對(duì)應(yīng)一最佳開(kāi)關(guān)組合。
校正功率放大模塊310的中心頻率的運(yùn)作詳細(xì)說(shuō)明如下。首先，控制邏輯單元340發(fā)出一具有n控制位的控制訊號(hào)Si，例如Si＝[S11，S12，S13...，S1n]＝[100...0] 方程式(2)其中，每一控制位S11～S1n分別用來(lái)控制相對(duì)應(yīng)開(kāi)關(guān)S11～S1n的導(dǎo)通與否，亦即，若一控制位的邏輯值為0，則表示所對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)為非導(dǎo)通(off)；相反地，若一控制位的邏輯值為1，則表示所對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)為導(dǎo)通(on)，如此一來(lái)，上述方程式(2)所代表的意函即為僅導(dǎo)通電容C11所連接的開(kāi)關(guān)S11而不導(dǎo)通其它電容C12～C1n的開(kāi)關(guān)S12～S1n，所以，若電容C11、C12、、、C1n的電容值分別為以C11、C12、、、C1n來(lái)表示，此時(shí)，電容單元440的電容值便等于C11。接著，對(duì)應(yīng)所要的中心頻率的輸入訊號(hào)Vin便輸入功率放大單元460，且當(dāng)輸入訊號(hào)Vin通過(guò)功率放大器300的處理后便產(chǎn)生輸出訊號(hào)Vout。功率檢測(cè)單元320便檢測(cè)對(duì)應(yīng)于控制訊號(hào)Si(亦即方程式(2)所定義的開(kāi)關(guān)組合)的輸出訊號(hào)Vout的功率，此外，控制邏輯單元340會(huì)將輸出訊號(hào)Vout的功率及其對(duì)應(yīng)的控制訊號(hào)Si(開(kāi)關(guān)組合)予以記錄。然后，控制邏輯單元340檢查發(fā)出控制訊號(hào)Si的次數(shù)來(lái)判斷是否已控制電容單元440對(duì)應(yīng)所有不同的開(kāi)關(guān)組合，假如發(fā)出控制訊號(hào)Si的次數(shù)不大于一臨界值，則控制邏輯單元340對(duì)控制訊號(hào)Si進(jìn)行調(diào)整，而調(diào)整的方式為依據(jù)不同開(kāi)關(guān)組合來(lái)設(shè)定控制訊號(hào)Si中每一控制位，意即不重復(fù)先前已測(cè)試過(guò)的開(kāi)關(guān)組合，例如Si＝[S11，S12，S13...，S1n]＝
方程式(3)
意即，僅導(dǎo)通電容C12的開(kāi)關(guān)S12，而不導(dǎo)通其它的電容C11、C13～C1n所對(duì)應(yīng)的開(kāi)關(guān)S11、S13～S1n，此時(shí)，電容單元440的電容值為C12，接著，再重復(fù)前述的運(yùn)作，最后，功率檢測(cè)單元320便檢測(cè)對(duì)應(yīng)于控制訊號(hào)Si(亦即方程式(3)所定義的開(kāi)關(guān)組合)的輸出訊號(hào)Vout的功率，此外，控制邏輯單元340會(huì)將輸出訊號(hào)Vout的功率及其對(duì)應(yīng)的控制訊號(hào)Si(開(kāi)關(guān)組合)予以記錄。以此類(lèi)推重復(fù)上述步驟，直到當(dāng)控制邏輯單元340所發(fā)出的不同控制訊號(hào)Si的次數(shù)達(dá)到該臨界值時(shí)，則停止發(fā)出控制訊號(hào)Si，并開(kāi)始依據(jù)所記錄的多個(gè)輸出訊號(hào)Vout的功率來(lái)選取一最大輸出功率及其對(duì)應(yīng)的控制訊號(hào)Si，并使用選取的控制訊號(hào)Si來(lái)設(shè)定電容單元440對(duì)應(yīng)一最佳開(kāi)關(guān)組合。綜合上述，在校正的過(guò)程中，由于輸入訊號(hào)Vin的頻率系固定于預(yù)定中心頻率Fc，因此，當(dāng)電容單元440中的開(kāi)關(guān)S11～S1n經(jīng)由上述選取出的控制訊號(hào)Si來(lái)設(shè)定其導(dǎo)通狀態(tài)時(shí)，功率放大模塊310的中心頻率便會(huì)趨近所要的預(yù)定中心頻率Fc。
請(qǐng)注意，本實(shí)施例中，所測(cè)試的開(kāi)關(guān)組合的總數(shù)可依據(jù)設(shè)計(jì)需求來(lái)加以調(diào)整，亦即可經(jīng)由控制位S11～S1n來(lái)選擇測(cè)試所有可能的開(kāi)關(guān)組合，或者僅測(cè)試部分的開(kāi)關(guān)組合，均可達(dá)到調(diào)整電容單元440的電容值的目的。舉例來(lái)說(shuō)，電容單元440中所有的電容數(shù)量為n，所以，當(dāng)欲測(cè)試所有所有可能的開(kāi)關(guān)組合時(shí)，由于所有的開(kāi)關(guān)組合一共有2n-1種，所以該臨界值即設(shè)定為2n-1。另外，在本實(shí)施例中，電容數(shù)量n并沒(méi)有限定特定的數(shù)值，可依據(jù)設(shè)計(jì)者需求作適當(dāng)調(diào)整。
在本實(shí)施例中，我們采用了多個(gè)電容來(lái)組合出多個(gè)電容值，并由控制邏輯單元340對(duì)電容單元440進(jìn)行控制，來(lái)對(duì)該功率放大器進(jìn)行調(diào)整，然而，本發(fā)明功率放大器可利用電感值的調(diào)整來(lái)達(dá)到校正中心頻率的目的。請(qǐng)參閱圖6，圖6為圖3所示的功率放大模塊310的另一實(shí)施例的詳細(xì)電路圖。本實(shí)施例中，功率放大模塊310中的負(fù)載電路410系具有不同的電路架構(gòu)，負(fù)載電路410在由一電感單元620與一電容單元640所構(gòu)成，其中電感單元620包含有n個(gè)電感L21～L2n以及分別對(duì)應(yīng)該n個(gè)電感的n個(gè)開(kāi)關(guān)S21～S2n，而電容單元440則包含有一電容C21。開(kāi)關(guān)S21～S2n用來(lái)控制相對(duì)應(yīng)的電感L21～L2n的電感值是否影響電感單元620的電感值，以開(kāi)關(guān)S21為例，當(dāng)開(kāi)關(guān)S21連接于端點(diǎn)SW1時(shí)，則電感L21為短路而不影響電感單元620的電感值，然而，當(dāng)開(kāi)關(guān)S21連接于端點(diǎn)SW2時(shí)，則電感L21可耦接于電容單元640而影響電感單元620的電感值，換句話說(shuō)，開(kāi)關(guān)S21～S2n會(huì)影響電感L21～L2n之間的串聯(lián)，因此會(huì)進(jìn)一步地改變電感單元620所對(duì)應(yīng)的電感值，如前所述的方程式(1)可知，中心頻率Fc與電感單元440所對(duì)應(yīng)的電感值有關(guān)，所以，本實(shí)施例便利用電感單元620的電感值的調(diào)整來(lái)設(shè)定功率放大模塊310的中心頻率對(duì)應(yīng)至所要的數(shù)值。而由于圖6中的功率放大模塊的操作方式與圖5中所表示相似，故不在此贅述。
此外，功率放大模塊310甚至可以同時(shí)整合上述兩實(shí)施例的技術(shù)特征，亦即使用圖4所示的電容單元440以及圖6所示的電感單元620，并經(jīng)由控制邏輯單元420來(lái)控制電感單元620及電容單元440中的連接以調(diào)整電感單元640的電感值及電容單元440的電容值，如此一來(lái)，亦可實(shí)現(xiàn)本發(fā)明校正功率放大器的中心頻率的目的，亦屬本發(fā)明的范疇。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明的權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種功率放大器，其包含有一功率放大模塊，用來(lái)接收一輸入訊號(hào)，并放大該輸入訊號(hào)的功率值以產(chǎn)生一輸出訊號(hào)；一控制邏輯單元，用來(lái)產(chǎn)生一控制訊號(hào)，以設(shè)定該功率放大模塊的中心頻率值；以及一輸出訊號(hào)檢測(cè)單元，用來(lái)分別檢測(cè)并記錄當(dāng)該控制訊號(hào)為多個(gè)不同數(shù)值的情形下時(shí)，該輸出訊號(hào)的相對(duì)應(yīng)的特性值。
2.如權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中該輸出訊號(hào)的特性值為該輸出訊號(hào)的功率值。
3.如權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中該控制邏輯單元選取相對(duì)應(yīng)于該輸出訊號(hào)檢測(cè)單元所記錄的特性值當(dāng)中最大的控制訊號(hào)數(shù)值，以設(shè)定該功率放大模塊的中心頻率值。
4.如權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中該功率放大模塊包含有一電容單元，該控制訊號(hào)控制該電容單元的電容值以設(shè)定該功率放大模塊的中心頻率值，該電容單元包含有多個(gè)電容；以及多個(gè)開(kāi)關(guān)，用來(lái)依據(jù)該控制訊號(hào)進(jìn)行切換操作以決定這些電容的連接狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的功率放大器，其中該功率放大模塊包含有一電感單元，該控制訊號(hào)控制該電感單元的電感值以設(shè)定該功率放大模塊的中心頻率值，該電感單元包含有多個(gè)電感；以及多個(gè)開(kāi)關(guān)，用來(lái)依據(jù)該控制訊號(hào)進(jìn)行切換操作以決定這些電感的連接狀態(tài)。
6.一種用來(lái)校正一功率放大器的方法，其包含有產(chǎn)生一控制訊號(hào)以設(shè)定該功率放大器的中心頻率值；檢測(cè)該功率放大器的輸出訊號(hào)的特性值；記錄當(dāng)該控制訊號(hào)為多個(gè)不同數(shù)值的情形下，所分別檢測(cè)出該輸出訊號(hào)的特性值；以及依據(jù)所記錄的這些特性值，選取一特定的控制訊號(hào)數(shù)值。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該輸出訊號(hào)的特性值為該輸出訊號(hào)的功率值。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該選取步驟選取相對(duì)應(yīng)于所記錄的特性值當(dāng)中最大的控制訊號(hào)數(shù)值，以作為該特定的控制訊號(hào)數(shù)值。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該控制訊號(hào)控制該功率放大器的一電容值以設(shè)定該功率放大器的中心頻率值。
10.如權(quán)利要求6所述的方法，其中該控制訊號(hào)控制該功率放大器的一電感值以設(shè)定該功率放大器的中心頻率值。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用來(lái)校正一功率放大器的中心頻率的方法與相關(guān)裝置。該功率放大器包含有一電容單元與一電感單元，該電容單元與該電感單元并聯(lián)來(lái)控制該功率放大器的中心頻率。該方法包含有(a)分別控制該電容單元對(duì)應(yīng)多個(gè)測(cè)試電容值；(b)輸入一具有該中心頻率的輸入訊號(hào)至該功率放大器，并記錄該功率放大器依據(jù)該多個(gè)測(cè)試電容值與該輸入訊號(hào)所分別產(chǎn)生的多個(gè)測(cè)試輸出功率；以及(c)選取該多個(gè)測(cè)試輸出功率中一預(yù)定功率，并使用對(duì)應(yīng)該預(yù)定功率的測(cè)試電容值來(lái)設(shè)定該電容單元的電容值。
文檔編號(hào)H03F3/20GK1741388SQ20041005790
公開(kāi)日2006年3月1日 申請(qǐng)日期2004年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月26日
發(fā)明者陳宗明 申請(qǐng)人:瑞昱半導(dǎo)體股份有限公司