工藝補(bǔ)償?shù)膆bt功率放大器偏置電路和方法
【專利摘要】本公開涉及用于偏置功率放大器的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括第一裸芯，所述第一裸芯包括功率放大器電路以及具有取決于第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的電氣性質(zhì)的無源組件。此外所述系統(tǒng)可以包括第二裸芯，所述第二裸芯包含偏置信號(hào)產(chǎn)生電路，所述偏置信號(hào)產(chǎn)生電路被配置為至少部分基于第一裸芯的無源組件的電氣性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏置信號(hào)。
【專利說明】工藝補(bǔ)償?shù)腍BT功率放大器偏置電路和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)
[0002] 本公開要求于2012年6月14日提交的名稱為"PROCESS-COMPENSATED HBT POWER AMPLIFIER BIAS CIRCUITS AND METHODS (工藝補(bǔ)償?shù)腍BT功率放大器偏置電路和 方法）"的美國(guó)61/659, 701號(hào)臨時(shí)申請(qǐng)以及于2012年6月14日提交的名稱為"RF POWER AMPLIFIERS HAVING SEMICONDUCTOR RESISTORS (具有半導(dǎo)體電阻器的RF功率放大器）"的 美國(guó)61/659, 834號(hào)臨時(shí)申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi)容通過引用而被明確地整體結(jié)合于此。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開一般地涉及功率放大器。更具體地，本公開涉及異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管（HBT) 功率放大器偏置電路。

【背景技術(shù)】
[0004] 功率放大器通常是可以放大輸入信號(hào)以產(chǎn)生顯著地大于所述輸入信號(hào)的輸出信 號(hào)的有源元件。存在許多類型的功率放大器以及存在許多制造功率放大器的方式。例如， 一些功率放大器可以利用異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管（HBT)制造。
[0005] 許多HBT功率放大器利用二極管堆棧偏置配置。在一些這樣的配置中，二極管堆 棧偏置配置表現(xiàn)出對(duì)器件0 (beta)的敏感性，這可能導(dǎo)致放大器的顯著的靜態(tài)電流變化。 此外，靜態(tài)電流的變化可能影響性能參數(shù)并且可能使產(chǎn)品良率劣化。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 根據(jù)一些實(shí)施例，本公開涉及用于偏置功率放大器的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)可以包括第 一裸芯，所述第一裸芯包括功率放大器電路以及具有取決于第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的 電氣性質(zhì)的無源組件。此外，所述系統(tǒng)可以包括第二裸芯，所述第二裸芯包含偏置信號(hào)產(chǎn)生 電路，所述偏置信號(hào)產(chǎn)生電路被配置為至少部分基于第一裸芯的無源組件的電氣性質(zhì)的測(cè) 量結(jié)果（measurement)產(chǎn)生偏置信號(hào)。
[0007] 在一些情況中，所述第一裸芯包括異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管（HBT)裸芯，并且所述第 二裸芯包括硅裸芯。此外，所述無源組件可以包括由HBT裸芯的一部分形成的電阻器。此 夕卜，所述無源組件的電氣性質(zhì)可以包括電氣電阻。
[0008] 對(duì)于一些實(shí)施例，所述電阻器由HBT裸芯的基極材料形成。此外，所述第一裸芯的 一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)可以包括所述HBT裸芯的溫度。此外，所述電阻器可以具有與第一裸芯的 溫度近似成比例的電阻值。在一些實(shí)施例中，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)可以包括HBT裸芯的工 藝變化?？商鎿Q地或額外地，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)可以包括與HBT裸芯相關(guān)聯(lián)的0參數(shù)。
[0009] 此外，在一些情況中，所述偏置信號(hào)產(chǎn)生電路包括被配置為將參考電流提供到所 述電阻器的V-I電路。所述參考電流可以具有取決于所述電阻器的電阻的值。此外，在一 些情況中，所述V-I電路基于PTAT參考電壓提供所述參考電流，所述PTAT參考電壓基本上 獨(dú)立于所述第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)。此外，在一些情況中，所述V-I電路還被配置為基 于所述電阻器所吸收的參考電流產(chǎn)生所述偏置信號(hào)。
[0010] 這里所述的某些實(shí)施例涉及功率放大器模塊。所述功率放大器模塊可以包括被配 置為容納多個(gè)組件的封裝基板，此外，所述功率放大器模塊可以包括安裝在所述封裝基板 上的第一裸芯。所述第一裸芯可以包括功率放大器電路以及具有取決于第一裸芯的一個(gè)或 多個(gè)狀態(tài)的電氣性質(zhì)的無源組件。此外，所述功率放大器可以包括安裝在所述封裝基板上 并且與所述第一裸芯互連的第二裸芯。所述第二裸芯可以包括偏置信號(hào)產(chǎn)生電路，所述偏 置信號(hào)產(chǎn)生電路被配置為至少部分基于第一裸芯的無源組件的電氣性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生 偏置信號(hào)。
[0011] 在一些實(shí)例中，所述第一裸芯包括安裝在所述封裝基板上的III-V半導(dǎo)體裸芯。 此外，所述第一裸芯可以包括具有在子集電極層之上的所選擇的層的HBT。所述第一裸芯還 可以包括半導(dǎo)體電阻器，該半導(dǎo)體電阻器具有相對(duì)于所選擇的層橫向布置并且與所選擇的 層電隔離的電阻層的半導(dǎo)體電阻器。所述電阻層和所選擇的層可以由基本上相同的材料形 成。此外，所述無源組件可以包括所述半導(dǎo)體電阻器。
[0012] 在一些實(shí)施例中，所選擇的層包括基極層。此外，在一些情況中，所選擇的層包括 子集電極層。所述半導(dǎo)體電阻器還可以包括布置在所述電阻層上以產(chǎn)生所述半導(dǎo)體電阻器 的電阻值的電接觸墊。在一些實(shí)例中，所述半導(dǎo)體電阻器連接到位于所述第一裸芯外部的 電路。此外，所述半導(dǎo)體電阻器可以被配置為對(duì)與所述HBT的所選擇的層相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或 多個(gè)狀態(tài)的改變敏感。
[0013] 這里所述的額外的實(shí)施例涉及無線裝置。所述無線裝置可以包括被配置為處理RF 信號(hào)的收發(fā)器。此外，所述無線裝置可以包括與所述收發(fā)器通信的天線，所述天線被配置為 促成放大的RF信號(hào)的發(fā)送。此外，所述無線裝置可以包括被布置在第一裸芯上并且連接到 所述收發(fā)器的功率放大器，并且所述功率放大器被配置為產(chǎn)生所述放大的RF信號(hào)。所述第 一裸芯可以包括具有取決于第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的電氣性質(zhì)的無源組件。此外，所 述無線裝置可以包括被布置在第二裸芯上并且互連到所述功率放大器的偏置電路。所述偏 置電路可以被配置為至少部分基于第一裸芯的無源組件的電氣性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生用于 所述功率放大器的偏置信號(hào)。
[0014] 這里所述的一些實(shí)施例涉及半導(dǎo)體裸芯。所述半導(dǎo)體裸芯可以包括被配置為容納 多個(gè)組件的基板。此外，所述半導(dǎo)體裸芯可以包括被布置在基板上的異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管 (HBT)。所述HBT可以包括由基極材料形成的基極。此外，所述半導(dǎo)體裸芯可以包括被布置 在所述基板上并由所述基極材料形成的電阻器。在一些實(shí)施例中，所述基極材料的電阻率 取決于HBT的至少一個(gè)狀態(tài)。此外，所述半導(dǎo)體裸芯可以包括形成在電阻器上的電觸點(diǎn)，使 得電觸點(diǎn)之間的電阻基本上跟隨HBT的所述至少一個(gè)狀態(tài)。
[0015] 根據(jù)一些實(shí)施例，本公開涉及III-V半導(dǎo)體裸芯。所述III-V半導(dǎo)體裸芯可以包 括基板以及形成在所述基板上的HBT。此外，所述HBT可以包括在子集電極層之上的所選擇 的層。此外，III-V半導(dǎo)體裸芯可以包括被布置在所述基板上方的半導(dǎo)體電阻器。所述半 導(dǎo)體電阻器可以包括相對(duì)于所選擇的層橫向布置并且與所選擇的層電隔離的電阻層。所述 電阻層和所選擇的層可以由基本上相同的材料形成。
[0016] 在一些情況中，所述基板包括GaAs。此外，所選擇的層可以包括發(fā)射極層。此外， 所選擇的層可以包括基極層。在一些情況中，所選擇的層可以包括離子注入的基極層。
[0017] 在某些實(shí)施例中，所述半導(dǎo)體電阻器連接到所述HBT。此外，所述半導(dǎo)體電阻器可 以被配置成提供用于HBT的鎮(zhèn)流電阻。在一些情況中，所述半導(dǎo)體電阻器連接到位于所述 裸芯外部的電路。此外，所述半導(dǎo)體電阻器可以被配置為對(duì)與所述HBT的所選擇的層相關(guān) 聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的改變敏感。
[0018] 對(duì)于一些情況，所述半導(dǎo)體電阻器還包括布置在所述電阻層上以產(chǎn)生所述半導(dǎo)體 電阻器的電阻值的電接觸墊。在一些實(shí)例中，所選擇的層和所述電阻層在相同的處理步驟 期間形成。此外，在一些情況中，在所選擇的層和所述電阻層之下的層結(jié)構(gòu)基本上相同。此 夕卜，在一些實(shí)施例中，所述裸芯基本上沒有薄膜電阻器。
[0019] 這里所述的一些實(shí)施例涉及III-V半導(dǎo)體裸芯，所述III-V半導(dǎo)體裸芯可以包括 基板以及形成在所述基板上的堆棧結(jié)構(gòu)。所述堆棧結(jié)構(gòu)可以包括所選擇的層。此外，所述m-v半導(dǎo)體裸芯可以包括被布置在所述基板上方的半導(dǎo)體電阻器。所述半導(dǎo)體電阻器可 以包括相對(duì)于所述堆棧結(jié)構(gòu)橫向布置并且與所述堆棧結(jié)構(gòu)電隔離的電阻層。此外，所述電 阻層和所選擇的層可以由基本上相同的材料形成。
[0020] 在一些實(shí)施例中，所述III-V半導(dǎo)體裸芯還包括被布置在所述電阻層上并被配置 用于所述半導(dǎo)體電阻器的外部連接的電接觸墊。此外，所述堆棧結(jié)構(gòu)可以包括HBT。在一些 情況中，所選擇的層包括基極層。此外，在一些情況中，所選擇的層包括子集電極層。
[0021] 這里所述的某些實(shí)施例涉及功率放大器模塊。所述功率放大器模塊可以包括被配 置為容納多個(gè)組件的封裝基板。此外，所述功率放大器模塊可以包括安裝在所述封裝基板 上的rn-v半導(dǎo)體裸芯。在一些情況中，所述裸芯包括具有在子集電極層之上的所選擇的 層的HBT。所述裸芯還可以包括半導(dǎo)體電阻器，所述半導(dǎo)體電阻器具有相對(duì)于所選擇的層橫 向布置并且與所選擇的層電隔離的電阻層。此外，所述電阻層和所選擇的層可以由基本上 相同的材料形成。
[0022] 這里所述的一些實(shí)施例涉及無線裝置。所述無線裝置可以包括被配置為處理RF 信號(hào)的收發(fā)器。此外，所述無線裝置可以包括與所述收發(fā)器通信的天線，所述天線被配置為 促成放大的RF信號(hào)的發(fā)送。此外，所述無線裝置可以包括被布置在III-V半導(dǎo)體裸芯上并 且連接到所述收發(fā)器的功率放大器，并且所述功率放大器被配置為產(chǎn)生所述放大的RF信 號(hào)。所述裸芯還可以包括具有在子集電極層之上的所選擇的層的HBT。此外，所述裸芯可以 包括半導(dǎo)體電阻器，所述半導(dǎo)體電阻器具有相對(duì)于所選擇的層橫向布置并且與所選擇的層 電隔離的電阻層。此外，所述電阻層和所選擇的層可以由基本上相同的材料形成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023] 貫穿附圖，參考標(biāo)號(hào)被重復(fù)使用以表示所指代的元件之間的對(duì)應(yīng)性。附圖被提供 以說明這里所述的發(fā)明主題的實(shí)施例而并非限制其范圍。
[0024] 圖1示出了包括形成在半導(dǎo)體裸芯上的集成電路（1C)的射頻（RF)配置的實(shí)施 例。
[0025] 圖2示出了 RF配置的實(shí)施例，其中圖1的1C和與裸芯相關(guān)的組件形成在第一半 導(dǎo)體裸芯上，并且圖1的偏置電路形成在第二半導(dǎo)體裸芯上。
[0026] 圖3示出了圖2所示的RF配置的另一實(shí)施例。
[0027] 圖4示出了具有標(biāo)準(zhǔn)〃二極管堆?！ㄆ门渲玫木€性HBT PA裸芯的實(shí)施例。
[0028] 圖5示出了 HBT PA裸芯包括電阻器的RF配置的另一實(shí)施例，所述電阻器的電阻 Rb是與工藝相關(guān)的。
[0029] 圖6顯示了形成在不同的晶片（W2到W10)上的HBT裸芯的1/Rb值的示例曲線圖。 [0030] 圖7顯示了形成在示例晶片W2-W10上的相同的HBT裸芯的0值的示例曲線圖。
[0031] 圖8顯示了對(duì)于HBT PA的不同的功率輸出設(shè)置（以dBM為單位），參考電阻（Rref) 相對(duì)于操作溫度的示例曲線圖。
[0032] 圖9示出了可以產(chǎn)生補(bǔ)償?shù)目刂菩盘?hào)的V-I電路的實(shí)施例。
[0033] 圖10顯示了對(duì)于不同的Vbatt設(shè)置（2. 9V、3. 4V、3. 9V、4. 4V)，來自V-I電路的測(cè) 量的輸出電壓相對(duì)于溫度的示例圖。
[0034] 圖11A和11B顯示了不補(bǔ)償?shù)腜A示例的第一和第二級(jí)的靜態(tài)電流相對(duì)于溫度的 示例曲線圖。
[0035] 圖12A和12B顯示了補(bǔ)償?shù)腜A示例的第一和第二級(jí)的靜態(tài)電流相對(duì)于溫度的示 例曲線圖。
[0036] 圖13示出了在三個(gè)示例溫度（_20°C、25°C、85°C )處，計(jì)算的增益（dB)相對(duì)于功 率輸出（dBm)的示例圖。
[0037] 圖14示出了對(duì)于參考圖12所述的變化的參數(shù)的不同組合，增益相對(duì)于功率輸出 的示例圖。
[0038] 圖15示出了具有集成電路（1C)的半導(dǎo)體裸芯的實(shí)施例。
[0039] 圖16示出了具有形成在半導(dǎo)體基板（例如，半絕緣GaAs)上的層的堆棧的HBT的 實(shí)施例。
[0040] 圖17A-17G示出了可以利用與圖16的示例HBT相關(guān)聯(lián)的各種層形成的半導(dǎo)體電 阻器的實(shí)施例。圖17A1-17G-1分別是圖17A-17G的半導(dǎo)體電阻器的電氣示意圖。
[0041] 圖18A和18B示出了可以具有與堆棧的所選擇的層的厚度基本上相同的厚度"t"、 以及橫向尺寸（lateral dimension) "dl"和"d2"的半導(dǎo)體電阻器的實(shí)施例。
[0042] 圖18C示出了參考圖18A和18B所述的半導(dǎo)體電阻器的實(shí)施例可以被表示為具有 電阻"R"的電阻器。
[0043] 圖19示出了形成在裸芯上并且具有這里所述的一個(gè)或多個(gè)特征的半導(dǎo)體電阻器 的實(shí)施例，該半導(dǎo)體電阻器可以與在相同裸芯上的諸如晶體管（例如，HBT)的堆棧器件耦 接。
[0044] 圖20A - 20C示出了圖19的半導(dǎo)體電阻器和堆棧器件組合的配置的實(shí)施例。
[0045] 圖21示出了當(dāng)半導(dǎo)體電阻器形成在裸芯上時(shí)的實(shí)施例。
[0046] 圖22A和22B示出了可以包括具有這里所述的一個(gè)或多個(gè)特征的偏置裸芯和PA 的封裝的模塊的實(shí)施例。
[0047] 圖23示出了具有這里所述的一個(gè)或多個(gè)有利特征的無線裝置的實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0048] 這里所提供的標(biāo)題（如果有）僅是為了方便，而不一定影響所要求保護(hù)的發(fā)明的 范圍或含義。
[0049] 圖1示出了射頻（RF)配置100,其包括形成在半導(dǎo)體裸芯102上的集成電路 (IC) 104。可以通過位于裸芯102外部的偏置電路110促成IC 104的至少一部分的操作。 在如這里所述的一些實(shí)現(xiàn)方式中，裸芯102可以包括與裸芯相關(guān)的組件106,所述與裸芯相 關(guān)的組件106具有取決于與裸芯102相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。將 更加詳細(xì)地在這里描述這樣的與裸芯相關(guān)的組件的非限制性示例。
[0050] 如圖1進(jìn)一步所示，與裸芯相關(guān)的組件106可以耦接到偏置電路110使得偏置電 路110可以至少部分根據(jù)與裸芯相關(guān)的組件106的狀態(tài)而操作。因?yàn)榕c裸芯相關(guān)的組件 106的這樣的狀態(tài)代表裸芯102的狀態(tài)，以前述方式操作偏置電路可以允許1C 104以改善 的方式操作。將更加詳細(xì)地在這里描述這樣的與裸芯相關(guān)的操作的各種示例。
[0051] 圖2示出了在一些實(shí)現(xiàn)方式中，圖1的1C 102和與裸芯相關(guān)的組件106可以形成 在第一半導(dǎo)體裸芯102上，并且偏置電路110 (圖1的）可以形成在第二半導(dǎo)體裸芯120上。 將更加詳細(xì)地在這里描述第一和第二裸芯102、120的種類的示例。
[0052] 圖3示出了圖2的兩個(gè)分開的裸芯102、120的示例。第一裸芯102可以是基于異 質(zhì)結(jié)雙極型晶體管（HBT)工藝技術(shù)的裸芯130。如圖3進(jìn)一步所示，形成在這樣的裸芯上的 1C可以包括功率放大器（PA)電路104。如圖3進(jìn)一步所示，與工藝相關(guān)的組件可以包括組 件 106〇
[0053] 圖3進(jìn)一步示出第二裸芯120可以是基于硅工藝技術(shù)的裸芯140。偏置電路110 被示出為形成在這樣的裸芯上。盡管在這里在HBT和硅裸芯的上下文中描述各種示例，但 是應(yīng)理解的是，本公開的一個(gè)或多個(gè)特征也可以應(yīng)用到裸芯類型的其它組合中。還應(yīng)理解 的是，盡管在PA操作以及這樣的PA的偏置的上下文中描述，本公開的一個(gè)或多個(gè)特征也可 以應(yīng)用于其它類型的1C和這樣的1C的控制。
[0054] 在基于HBT的PA裸芯以及在分開的硅裸芯上的偏置電路的上下文中，用在許多線 性HBT功率放大器設(shè)計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)的"二極管堆棧"偏置配置通常表現(xiàn)出對(duì)器件0的敏感性， 導(dǎo)致放大器的顯著的靜態(tài)電流的變化。靜態(tài)電流的變化可能影響諸如增益、線性和耗用電 流的性能參數(shù)。產(chǎn)品良率也可能因?yàn)檫@些參數(shù)的變化而劣化。
[0055] 處理這樣的0敏感性的能力的缺乏或下降可以導(dǎo)致需要參考電路的增大的偏置 的操作配置，這通常增加產(chǎn)品的耗用電流。在一些情況中，更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)可以被應(yīng)用于 二極管堆棧偏置手段（approach)，這通常增加電路面積和耗用電流。除了二極管堆棧拓?fù)?以外，可以使用替換偏置手段；然而，這些手段常常損害帶寬、劣化噪聲和/或需要外部無 源組件。
[0056] 圖4示出了具有前述標(biāo)準(zhǔn)的"二極管堆棧"偏置配置的示例線性HBT PA裸芯10。 為了說明的目的，示例PA裸芯10被示出為包括兩級(jí)12a、12b。應(yīng)理解的是，級(jí)的數(shù)目可以 多于或少于2。第一級(jí)12a被示出為通過輸入匹配電路16從RFIN節(jié)點(diǎn)14接收將被放大的 RF信號(hào)。第一級(jí)12a的輸出被示出為通過級(jí)間電路18被傳送到第二級(jí)12b，所述級(jí)間電路 18提供匹配和諧波終止。第二級(jí)12b的輸出被示出為通過輸出匹配和諧波終止電路20被 傳送到RF0UT節(jié)點(diǎn)22。
[0057] 在圖4所示出的示例中，每個(gè)PA級(jí)被示出為通過輸入24從CMOS偏置電路（未示 出）接收DC偏置電流。偏置電流被示出為被提供給具有二極管堆棧的2xVbe二極管鏡以 產(chǎn)生偏置信號(hào)。這樣設(shè)計(jì)拓?fù)浔砻鲗?duì)工藝0的敏感性，所述對(duì)工藝0的敏感性可以導(dǎo)致 靜態(tài)電流的增大的部件到部件變化，從而影響增益、效率和線性。
[0058] 在一些實(shí)現(xiàn)方式中，本公開涉及一種PA配置，該P(yáng)A配置利用在放大器裸芯上的無 源器件，以有效地感測(cè)與裸芯相關(guān)的參數(shù)（諸如0)并補(bǔ)償相關(guān)聯(lián)的效應(yīng)（諸如靜態(tài)電流 的變化），從而提高性能和/或減少產(chǎn)品的部件到部件變化。在一些實(shí)施例中，這樣的PA 配置可以包括硅偏置裸芯和HBT放大器裸芯。傳統(tǒng)上，硅裸芯會(huì)產(chǎn)生用于PA裸芯的參考電 流，所述參考電流相對(duì)于PA裸芯的溫度基本上恒定并且實(shí)質(zhì)上僅因?yàn)榉至㈦娮杵鞯娜莶?變化。
[0059] 在本公開的一些實(shí)現(xiàn)方式中，這樣的分立參考電阻器可以被在HBT裸芯上的集成 的電阻器替代。在一些實(shí)施例中，該集成的電阻器可以用HBT器件基極材料形成，并且可以 展現(xiàn)出跟隨工藝0的薄層電阻（sheet resistance)特性?；谶@樣的電阻，參考電流可 以被配置為跟隨0并消除或減小對(duì)0的"二極管堆棧"敏感性。
[0060] 在一些實(shí)施例中，前述基極電阻器（Rb)類型可以被配置為產(chǎn)生高溫系數(shù)，所述高 溫系數(shù)可以通過在硅控制裸芯中的偏置產(chǎn)生電路補(bǔ)償，使得在參考電阻器上施加的電壓隨 著周圍溫度增加。提供給放大器的所得到的參考電流可以在周圍溫度的所選擇的范圍上基 本恒定并且基本上跟隨HBT工藝0。
[0061] 圖5示出了 HBT PA裸芯130包括電阻器106的示例配置100,所述電阻器106的電 阻Rb是與工藝相關(guān)的。這樣的電阻器可以被用作用于產(chǎn)生用于兩個(gè)示例PA級(jí)104a、104b 的偏置信號(hào)的參考電阻。應(yīng)理解的是，與參考電阻以及基于這樣的參考電阻的偏置信號(hào)的 產(chǎn)生相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)特征可以被應(yīng)用于具有更多或更少數(shù)目的級(jí)的PA配置。
[0062] 在示例配置100中，參考電阻器106的一端被示出為連接到V-I電路144 ;并且另 一端被示出為連接到地。V-I電路144被描述為在硅裸芯140上，并且被示出為促成電流源 146a、146b為第一和第二級(jí)104a、104b提供偏置信號(hào)。如這里所述，可以針對(duì)HBT PA裸芯 130的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的變化而補(bǔ)償這樣的偏置信號(hào)。在這里更加詳細(xì)地描述可以如何結(jié) 合與絕對(duì)溫度成比例（PTAT)的電壓參考142和參考電阻器106而配置和操作V-I電路144 的示例。
[0063] 圖6-8示出了與參考電阻器106相關(guān)聯(lián)的電阻（Rref，并且也被稱為Rb)的測(cè)量結(jié) 果（measurement)如何可以檢測(cè)|3參數(shù)和溫度的變化。圖6示出了形成在不同的晶片（W2 到W10)上的HBT裸芯的1/Rb值的圖。圖7示出了形成在示例晶片W2-W10上的相同的HBT 裸芯的e值的圖?？梢宰龀龆鄠€(gè)觀察結(jié)果。人們可以在圖7中看到在給定晶片中的0參 數(shù)中，可以有裸芯到裸芯的變化。在不同的晶片之間，也可以有0參數(shù)的顯著的變化。類 似地，人們可以在圖6中看到在1/Rb中，可以有顯著的裸芯到裸芯和晶片到晶片的變化。
[0064] 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，人們也可以在圖6和7中看到1/Rb的晶片到晶片的值與M直相關(guān)。例 如，晶片W2到W5的平均0值的下降對(duì)應(yīng)于相同晶片的平均1/Rb值的上升（hump)。當(dāng)0 減小/增大時(shí)1/Rb的增大/減小的這種趨勢(shì)貫穿晶片的示例樣本而繼續(xù)。
[0065] 盡管不期望或不意欲受到任何特定的理論限制，但是可以考慮與基極電阻Rb和 0參數(shù)相關(guān)聯(lián)的一些理論。基極電阻Rb可以被表示為薄層電阻Rbsh，所述薄層電阻Rbsh繼 而可以被表示為

【權(quán)利要求】
1. 一種用于偏置功率放大器的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括： 第一裸芯，包含功率放大器電路以及具有取決于第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的電氣性 質(zhì)的無源組件；以及 第二裸芯，包含偏置信號(hào)產(chǎn)生電路，所述偏置信號(hào)產(chǎn)生電路被配置為至少部分基于第 一裸芯的無源組件的電氣性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏置信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述第一裸芯包含異質(zhì)結(jié)雙極型晶體管（HBT)裸 芯，并且所述第二裸芯包含硅裸芯。
3. 如權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其中，所述無源組件包含由HBT裸芯的一部分形成的電阻 器，并且所述電氣性質(zhì)包含電氣電阻。
4. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述電阻器由HBT裸芯的基極材料形成。
5. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)包含HBT裸芯的溫度。
6. 如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，所述電阻器具有與第一裸芯的溫度近似成比例的 電阻值。
7. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)包含HBT裸芯的工藝變化。
8. 如權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)包含與HBT裸芯相關(guān)聯(lián)的0 參數(shù)。
9. 如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其中，所述偏置信號(hào)產(chǎn)生電路包含被配置為將參考電流 提供到所述電阻器的V-I電路，所述參考電流具有取決于所述電阻器的電阻的值。
10. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述V-I電路基于PTAT參考電壓提供所述參考電 流，所述PTAT參考電壓基本上獨(dú)立于所述第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)。
11. 如權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其中，所述V-I電路還被配置為基于所述電阻器所吸收 的參考電流產(chǎn)生所述偏置信號(hào)。
12. -種功率放大器模塊，包括： 封裝基板，被配置為容納多個(gè)組件； 第一裸芯，被安裝在所述封裝基板上，所述第一裸芯包含功率放大器電路以及具有取 決于第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的電氣性質(zhì)的無源組件；以及 第二裸芯，被安裝在所述封裝基板上并且與所述第一裸芯互連，所述第二裸芯包含偏 置信號(hào)產(chǎn)生電路，所述偏置信號(hào)產(chǎn)生電路被配置為至少部分基于第一裸芯的無源組件的電 氣性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生偏置信號(hào)。
13. 如權(quán)利要求12所述的功率放大器模塊，其中，所述第一裸芯包含安裝在所述封裝 基板上的III-V半導(dǎo)體裸芯，所述第一裸芯包含在子集電極層之上具有所選擇的層的HBT， 所述第一裸芯還包含半導(dǎo)體電阻器，所述半導(dǎo)體電阻器具有相對(duì)于所選擇的層橫向布置并 且與所選擇的層電隔離的電阻層，所述電阻層和所選擇的層由基本上相同的材料形成。
14. 如權(quán)利要求13所述的功率放大器模塊，其中，所述無源組件包含所述半導(dǎo)體電阻 器。
15. 如權(quán)利要求13所述的功率放大器模塊，其中，所選擇的層包含基極層。
16. 如權(quán)利要求13所述的功率放大器模塊，其中，所選擇的層包含子集電極層。
17. 如權(quán)利要求13所述的功率放大器模塊，其中，所述半導(dǎo)體電阻器還包含布置在所 述電阻層上以產(chǎn)生所述半導(dǎo)體電阻器的電阻值的電接觸墊。
18. 如權(quán)利要求13所述的功率放大器模塊，其中，所述半導(dǎo)體電阻器連接到位于所述 第一裸芯外部的電路。
19. 如權(quán)利要求13所述的功率放大器模塊，其中，所述半導(dǎo)體電阻器被配置為對(duì)與所 述HBT的所選擇的層相關(guān)聯(lián)的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)的改變敏感。
20. -種無線裝置，包括： 收發(fā)器，被配置為處理RF信號(hào)； 天線，與所述收發(fā)器通信，所述天線被配置為促成放大的RF信號(hào)的發(fā)送； 功率放大器，被布置在第一裸芯上并且連接到所述收發(fā)器，并且所述功率放大器被配 置為產(chǎn)生所述放大的RF信號(hào)，所述第一裸芯包含具有取決于第一裸芯的一個(gè)或多個(gè)狀態(tài) 的電氣性質(zhì)的無源組件；以及 偏置電路，被布置在第二裸芯上并且互連到所述功率放大器，所述偏置電路被配置為 至少部分基于第一裸芯的無源組件的電氣性質(zhì)的測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生用于所述功率放大器的偏 置信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H03F1/30GK104508975SQ201380037566
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2013年6月13日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月14日
【發(fā)明者】D.S.里普利, P.J.萊托拉, P.J.贊帕迪, H.邵, T.M.科, M.T.奧扎拉斯 申請(qǐng)人:天工方案公司