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公開番号2025084770
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-03
出願番号2025017597,2021087386
出願日2025-02-05,2021-05-25
発明の名称携帯デバイス、包絡線追跡システム、及び携帯デバイスにおける無線周波数信号増幅の方法
出願人スカイワークスソリューションズ,インコーポレイテッド,SKYWORKS SOLUTIONS,INC.
代理人個人,個人,個人
主分類H03F 1/02 20060101AFI20250527BHJP(基本電子回路)
要約【課題】包絡線追跡から生じる電力増幅器供給電圧の変化が補償される包絡線追跡システムを提供する。
【解決手段】包絡線追跡システムにおいて、電力増幅器供給電圧V_PAから電力を受け、無線周波数(RF)信号RF_INを増幅する電力増幅器250は、RF信号の包絡線に基づいて電力増幅器供給電圧を発生させる包絡線追跡器と、ウィルソン・カレントミラー232と、RF信号を増幅する電界効果トランジスタNFET231と、を含む。ウィルソン・カレントミラーは、基準電流源236から基準電流I_REFを受信する入力部と、電力増幅器供給電圧に接続される出力部と、を有する。NFETは、RF入力信号を増幅してRF出力信号RF_OUTを発生させる。付加的に、NFETのゲートは、ウィルソン・カレントミラーの内部電圧によるバイアスを受け、ソースが接地電圧を受ける一方、ドレインは、チョークインダクタ235から電力増幅器供給電圧を受ける。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
携帯デバイスであって、
無線周波数信号を発生させるべく構成される送受信器と、
前記無線周波数信号の包絡線に関連して変化する電力増幅器供給電圧を発生させるべく構
成される包絡線追跡器を含む電力管理システムと、
前記無線周波数信号を増幅するとともに前記電力増幅器供給電圧から電力を受けるべく構
成される電力増幅器を含むフロントエンドシステムと
を含み、
前記電力増幅器は、
基準電流を受けるべく構成される入力部、及び前記電力増幅器供給電圧に電気的に接続さ
れる出力部を含むカレントミラーと、
前記無線周波数信号を増幅するべく構成されるとともに前記カレントミラーの内部電圧に
基づいてバイアスがかけられるゲートを有する電界効果トランジスタと
を含む、携帯デバイス。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記カレントミラーの内部電圧は、前記電力増幅器供給電圧の減少に応答して増加し、前
記電力増幅器供給電圧の増加に応答して減少する、請求項１の携帯デバイス。
【請求項３】
前記電界効果トランジスタは短チャネル金属酸化膜半導体トランジスタである、請求項１
の携帯デバイス。
【請求項４】
前記電力増幅器はさらに、電力増幅器供給電圧部と前記電界効果トランジスタのドレイン
との間に電気的に接続されるチョークインダクタを含む、請求項１の携帯デバイス。
【請求項５】
前記カレントミラーはウィルソン・カレントミラーである、請求項１の携帯デバイス。
【請求項６】
前記電力増幅器はさらに、前記カレントミラーの内部電圧をバッファリングして前記電界
効果トランジスタのゲートバイアス電圧を発生させるべく構成されるバッファを含む、請
求項１の携帯デバイス。
【請求項７】
前記バッファは、バッファリングにゼロシフトを与えるべく構成される第１ディプリーシ
ョンモードトランジスタ及び第２ディプリーションモードトランジスタを含む、請求項６
の携帯デバイス。
【請求項８】
前記カレントミラーは、
前記内部電圧を出力するべく構成されるドレインを有する第１ミラートランジスタと、
第２ミラートランジスタと、
第３ミラートランジスタと、
第４ミラートランジスタと
を含み、
前記第３ミラートランジスタ及び前記第１ミラートランジスタは前記カレントミラーの入
力部と接地電圧部との間に直列に接続され、
前記第４ミラートランジスタ及び前記第２ミラートランジスタは前記カレントミラーの出
力部と前記接地電圧部との間に直列に接続される、請求項１の携帯デバイス。
【請求項９】
前記第１ミラートランジスタのゲートが前記第２ミラートランジスタのゲートに接続され
、
前記第３ミラートランジスタのゲートが前記第４ミラートランジスタのゲートに接続され
る、請求項８の携帯デバイス。
【請求項１０】
前記第２ミラートランジスタのドレインが前記第２ミラートランジスタのゲートに接続さ
れ、
前記第３ミラートランジスタのドレインが前記第３ミラートランジスタのゲートに接続さ
れる、請求項９の携帯デバイス。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は電子システムに関し、詳しくは無線周波数（ＲＦ）電子機器におい
て使用するための電力増幅器に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
電力増幅器は、無線周波数（ＲＦ）通信システムにおいて、アンテナを介した送信のた
めにＲＦ信号を増幅するべく使用される。電池寿命を延ばし及び／又は適切な送信電力レ
ベルを与えるようにＲＦ信号送信の電力を管理することが重要である。
【０００３】
一以上の電力増幅器を有するＲＦ通信システムの例は、携帯電話機、タブレット、基地
局、ネットワークアクセスポイント、顧客構内設備（ＣＰＥ）、ラップトップ及びウェア
ラブル電子機器を含むがこれらに限られない。例えば、セルラー規格、無線ローカルエリ
アネットワーク（ＷＬＡＮ）規格、及び／又は任意の他の適切な通信規格を使用して通信
する無線デバイスにおいて、電力増幅器は、ＲＦ信号増幅のために使用することができる
。ＲＦ信号は、例えば、周波数レンジ１（ＦＲ１）における第５世代（５Ｇ）セルラー通
信の約４１０ＭＨｚ～約７．１２５ＧＨｚの範囲、又は５Ｇ通信規格の周波数レンジ２（
ＦＲ２）の約２４．２５０ＧＨｚ～約５２．６００ＧＨｚの範囲のような、約３０ｋＨｚ
～３００ＧＨｚの範囲にある周波数を有し得る。
【発明の概要】
【０００４】
所定の実施形態において、本開示は、携帯デバイスに関する。携帯デバイスは、無線周
波数信号を発生させるべく構成される送受信器と、当該無線周波数信号の包絡線に関連し
て変化する電力増幅器供給電圧を発生させるべく構成される包絡線追跡器を含む電力管理
システムと、当該無線周波数信号を増幅するとともに当該電力増幅器供給電圧から電力を
受けるべく構成される電力増幅器を含むフロントエンドシステムとを含む。電力増幅器は
、基準電流を受けるべく構成される入力部、及び電力増幅器供給電圧に電気的に接続され
る出力部を有するカレントミラーと、無線周波数信号を増幅するべく構成される電界効果
トランジスタであって、当該カレントミラーの内部電圧に基づいてバイアスがかけられる
ゲートを有する電界効果トランジスタとを含む。
【０００５】
様々な実施形態において、カレントミラーの内部電圧は、電力増幅器供給電圧の減少に
応答して増加し、電力増幅器供給電圧の増加に応答して減少する。
【０００６】
一定数の実施形態において、電界効果トランジスタは、短チャネル金属酸化膜半導体ト
ランジスタである。
【０００７】
いくつかの実施形態において、電力増幅器はさらに、電力増幅器供給電圧部と電界効果
トランジスタのドレインとの間に電気的に接続されるチョークインダクタを含む。
【０００８】
いくつかの実施形態において、カレントミラーはウィルソン・カレントミラーである。
【０００９】
様々な実施形態において、電力増幅器はさらに、電界効果トランジスタのゲートバイア
ス電圧を発生させるためにカレントミラーの内部電圧をバッファリングするべく構成され
るバッファを含む。一定数の実施形態によれば、バッファは、バッファリングにゼロシフ
トを与えるべく構成される第１ディプリーションモードトランジスタ及び第２ディプリー
ションモードトランジスタを含む。
【００１０】
いくつかの実施形態において、カレントミラーは、内部電圧を出力するべく構成される
ドレインを有する第１ミラートランジスタと、第２ミラートランジスタと、第３ミラート
ランジスタと、第４ミラートランジスタとを含み、第３ミラートランジスタ及び第１ミラ
ートランジスタは当該カレントミラーの入力部と接地電圧部との間に直列に接続され、第
４ミラートランジスタ及び第２ミラートランジスタは当該カレントミラーの出力部と接地
電圧部との間に直列に接続される。一定数の実施形態によれば、第１ミラートランジスタ
のゲートが第２ミラートランジスタのゲートに接続され、第３ミラートランジスタのゲー
トが第４ミラートランジスタのゲートに接続される。様々な実施形態によれば、第２ミラ
ートランジスタのドレインが第２ミラートランジスタのゲートに接続され、第３ミラート
ランジスタのドレインが第３ミラートランジスタのゲートに接続される。
（【００１１】以降は省略されています）

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