自适应参量功率放大器保护电路

1.一种包括经配置以用于驱动射频RF功率放大器PA的功率级的装置，所述装置包含：
增益控制元件；及
自适应参量PA保护电路，其用以接至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级漏极-源极电流参数值，且包括：
用于处理参数值的第一区段，及
用于产生增益校正信号以将增益控制元件调整到所要功率附加效率PAE而不达到所述自适应参量PA保护电路的晶体管击穿阈值的第二区段，所述晶体管击穿阈值根据操作温度、操作频率及操作模式而被可变地设定。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述功率级漏极-源极电流参数值通过连接到所述功率级的至少一个电流镜而耦合到所述自适应参量PA保护电路。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述射频RF功率放大器PA用RF互补金属氧化物硅RF-CMOS晶体管实施于集成电路IC中。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述功率级包含多个RF-CMOS晶体管，所述多个RF-CMOS晶体管经堆叠以在所述功率级中的多个RF-CMOS晶体管上划分所述功率级漏极-源极电压参数值，且在对应的CMOS晶体管击穿阈值的倍数内操作所述功率级。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述功率级包含多个RF-CMOS晶体管，所述多个RF-CMOS晶体管并联以在所述功率级中的多个RF-CMOS晶体管上划分所述功率级漏极-源极电流参数值，且在对应的CMOS晶体管击穿阈值的倍数内操作所述功率级。
6.根据权利要求1所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路调整所述增益校正信号以将跨功率级漏极-源极及功率级漏极-栅极的RF电压摆动限制在对应的CMOS晶体管击穿阈值内。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路被实施为模拟控制回路。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路与所述功率级一起嵌入于共同射频RF功率放大器PA集成电路IC中。
9.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置是并入有具有射频RF功率放大器PA控制信号的基带处理器的无线通信装置，所述射频RF功率放大器PA控制信号更改所述晶体管击穿阈值中的至少一者以用于所述自适应参量PA保护电路的操作。
10.根据权利要求1所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路包括数/模转换器，所述数/模转换器用于将所述射频RF功率放大器PA控制信号转换为至少一个模拟晶体管击穿阈值以用于所述自适应参量PA保护电路的所述操作。
11.根据权利要求1所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路包括模/数转换器，所述模/数转换器用于测量作为去往自适应参量PA保护电路的数字输入的至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级偏置电流参数值。
12.根据权利要求11所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路被实施为嵌入于射频RF功率放大器PA IC内的硬件状态机，所述射频RF功率放大器PA IC包括所述射频RF功率放大器PA。
13.根据权利要求11所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路为基带处理器的部分。
14.根据权利要求11所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路被实施为在基带处理器的控制下的硬件状态机。
15.根据权利要求11所述的装置，其中所述自适应参量PA保护电路是以在基带处理器的控制下执行的软件来实施。
16.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括在所述射频RF功率放大器PA的所述功率级之前的至少一个驱动器级。
17.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括在所述射频RF功率放大器PA的所述功率级之前的至少一个可变RF衰减器。
18.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括至少一个可变增益RF混频器。
19.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括至少一个可变模拟基带放大器。
20.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括至少一个可变模拟基带衰减器。
21.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括至少一个可变数字基带乘法器。
22.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括至少一个可变数字基带除法器。
23.根据权利要求1所述的装置，其中所述增益控制元件包括用于在所述射频RF功率放大器PA之前的至少一个其它发射电路元件的增益调整的至少一个可变偏置信号。
24.一种无线通信装置，其包含：
用于从在射频RF功率电平下进行发射的射频RF功率放大器PA的功率级获得至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级漏极-源极电流参数值的装置；
用于将所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值与对应的晶体管击穿阈值进行比较的装置；
用于在所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值或所述功率级漏极-源极电流参数值中的至少一者大于对应的晶体管击穿阈值时断言射频RF功率放大器PA状态信号的装置；及
用于响应于所述断言的射频RF功率放大器PA状态信号而降低所述RF功率电平直到所有所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值均小于所述晶体管击穿阈值为止从而维持所要功率级PAE的装置，其中晶体管击穿阈值根据操作温度、操作频率及操作模式而被可变地设定。
25.根据权利要求24所述的装置，其进一步包含用于经由基带处理器控制进行自适应参量PA保护的装置。
26.根据权利要求24所述的装置，其进一步包含用于经由硬件状态机控制进行自适应参量PA保护的装置。
27.一种在无线通信装置内的方法，其包含：
从在射频RF功率电平下进行发射的射频RF功率放大器PA的功率级获得至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级漏极-源极电流参数值的装置；
将所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值与对应的晶体管击穿阈值进行比较设定晶体管击穿阈值；
在所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值或所述功率级漏极-源极电流参数值中的至少一者入大于对应的晶体管击穿阈值时断言射频RF功率放大器PA状态信号；及
响应于所述断言的射频RF功率放大器PA状态信号而降低所述RF功率电平，直到所有所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值均小于所述晶体管击穿阈值为止，从而维持所要功率级PAE，其中晶体管击穿阈值根据操作温度、操作频率及操作模式而被可变地设定。
28.根据权利要求27所述的方法，其进一步包含经由基带处理器控制进行自适应参量PA保护。
29.根据权利要求27所述的方法，其进一步包含经由硬件状态机控制进行自适应参量PA保护。

自适应参量功率放大器保护电路\n技术领域\n[0001] 本发明大体上涉及电子设备，且更具体地说，涉及自适应参量功率放大器保护电路。\n背景技术\n[0002] 在经设计以发射信号的通信装置(例如蜂窝式装置)中，功率放大器电路通常用以放大所要信号以允许恰当发射。举例来说，功率放大器电路可用互补金属氧化物半导体(CMOS)技术或双极结晶体管(BJT)技术加以实施。举例来说，功率放大器电路可包含两个或两个以上级联增益级、一个驱动器级及一个功率级。功率级可包括CMOS晶体管或BJT晶体管。CMOS晶体管及BJT晶体管两者均具有击穿电压，击穿电压在被超过的情况下可能导致晶体管损坏。击穿电压为最大电压，其在跨晶体管的任何两个端子施加时可能导致晶体管损坏。举例来说，存在可跨CMOS晶体管的漏极端子与源极端子施加或可跨BJT晶体管的集电极端子与发射极端子施加的最大电压。当超过击穿电压时，可能在晶体管中产生雪崩电流，所述雪崩电流导致较大电流流过晶体管，且因此导致热量显著增加，所述热量显著增加可能损坏晶体管且使晶体管性能降级。如果最大安全操作电压跨任何其它对晶体管端子(例如栅极到漏极电压或栅极到源极电压)，则也可发生晶体管击穿。如果栅极到漏极电压或栅极到源极电压超过相应击穿电压，则发生栅极氧化物击穿方式。当从阳极经由晶体管的栅极氧化物层到阴极产生传导路径时，发生氧化物击穿。当用于功率放大器电路中的晶体管被损坏时，晶体管可能以不可预测的方式进行操作或根本中断操作。因此，在功率级中发生晶体管击穿电压会严重损害功率放大器电路可靠性。因此，在设计晶体管电路时，设计电路以使得跨晶体管的端子的电压不超过晶体管的击穿电压极为重要。\n[0003] 然而，为了最大化功率放大器电路效率，功率放大器电路的输出需要能够产生从负电压供应值到正电压供应值的输出电压摆动。在许多实施例中，例如，输出电压摆动可能大于电池电压的两倍。举例来说，如果装置电池具有4.2伏的电压电平，则功率放大器电路将需要能够产生8.4伏或8.4伏以上的输出电压摆动。然而，举例来说，典型的晶体管可在其到达击穿区域之前仅能够跨其端子耐受至多3伏。为了降低跨功率放大器电路晶体管的端子施加的电压，可以共源共栅配置耦合多个晶体管。举例来说，共源共栅配置可包含以共源共栅配置耦合的三个晶体管，因此减少跨每一晶体管施加的电压。尽管这可防止每一晶体管达到击穿电压，但顶部晶体管的漏极到栅极电压可能在输出电压达到峰值时导致损坏。此外，如果功率放大器电路的输出附接到天线，则天线的电压驻波比(VSWR)的变化可能导致功率放大器电路的输出电压增加到甚至更大的电压电平。最后，由装置电池所提供的电压可(例如)在3.2伏到4.2伏之间变化。\n[0004] 因此，需要一种功率放大器电路设计，其提供完全输出电压摆动能力，且因此提供最大效率，同时阻止功率放大器电路晶体管达到击穿电压。\n发明内容\n[0005] 本发明的一个方面涉及一种一种包括经配置以用于驱动射频RF功率放大器PA的功率级的装置，所述装置包含：增益控制元件；及自适应参量PA保护电路，其用以接至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级漏极-源极电流参数值，且包括：用于处理参数值的第一区段，及用于产生增益校正信号以将增益控制元件调整到所要功率附加效率PAE而不达到所述自适应参量PA保护电路的晶体管击穿阈值的第二区段，所述晶体管击穿阈值根据操作温度、操作频率及操作模式而被可变地设定。\n[0006] 进一步地，所述功率级漏极-源极电流参数值通过连接到所述功率级的至少一个电流镜而耦合到所述自适应参量PA保护电路。\n[0007] 进一步地，所述增益控制元件包括用于在所述射频RF功率放大器PA之前的至少一个其它发射电路元件的增益调整的至少一个可变偏置信号。\n[0008] 本发明的另一方面涉及一种包括计算机可读媒体的计算机程序产品，所述计算机可读媒体包含用于致使计算机进行以下操作的代码：从位于在RF功率电平下进行发射的无线通信装置内的射频功率放大器(RF PA)的功率级获得至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级漏极-源极电流参数值的输入；将所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值与对应晶体管击穿阈值进行比较；在所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值或所述功率级漏极-源极电流参数值中的至少一者大于所述对应晶体管击穿阈值时断言RF PA状态信号；及响应于所述断言的RF PA状态信号而降低所述无线通信装置发射功率电平，直到所有所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值均小于所述对应晶体管击穿阈值为止，同时维持最佳功率级PAE。\n[0009] 本发明的再一方面涉及一种无线通信装置，其包含：用于从在射频RF功率电平下进行发射的射频RF功率放大器PA的功率级获得至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级漏极-源极电流参数值的装置；\n用于将所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值与对应的晶体管击穿阈值进行比较的装置；用于在所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值或所述功率级漏极-源极电流参数值中的至少一者大于对应的晶体管击穿阈值时断言射频RF功率放大器PA状态信号的装置；及用于响应于所述断言的射频RF功率放大器PA状态信号而降低所述RF功率电平直到所有所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值均小于所述晶体管击穿阈值为止从而维持所要功率级PAE的装置，其中晶体管击穿阈值根据操作温度、操作频率及操作模式而被可变地设定。。\n[0010] 本发明的又一方面涉及一种在无线通信装置内的方法，其包含：从在射频RF功率电平下进行发射的射频RF功率放大器PA的功率级获得至少一个功率级漏极-源极电压参数值、至少一个功率级漏极-栅极电压参数值及至少一个功率级漏极-源极电流参数值的装置；将所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值与对应的晶体管击穿阈值进行比较设定晶体管击穿阈值；在所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值或所述功率级漏极-源极电流参数值中的至少一者入大于对应的晶体管击穿阈值时断言射频RF功率放大器PA状态信号；及响应于所述断言的射频RF功率放大器PA状态信号而降低所述RF功率电平，直到所有所述功率级漏极-源极电压参数值、所述功率级漏极-栅极电压参数值及所述功率级漏极-源极电流参数值均小于所述晶体管击穿阈值为止，从而维持所要功率级PAE，其中晶体管击穿阈值根据操作温度、操作频率及操作模式而被可变地设定。。\n附图说明\n[0011] 图1为能够发射及接收通信信号的常规收发器装置的框图。\n[0012] 图2为根据第一示范性实施例的图1所示的射频(RF)功率放大器装置的低阶框图，所述射频(RF)功率放大器装置包括功率放大器保护电路，所述功率放大器保护电路监视功率级电流、输出电压、温度及功率放大器控制信号，接着调整驱动器级增益。\n[0013] 图3为根据第二示范性实施例的图1所示的RF功率放大器装置30的低阶框图，RF功率放大器装置30包括功率放大器保护电路，所述功率放大器保护电路监视功率级电流、跨每一功率级晶体管施加的电压、顶部晶体管的栅极到漏极电压、温度及功率放大器控制信号，接着调整驱动器级增益、施加于每一功率级晶体管的偏置电压、数字增益控制及功率放大器状态信号。\n[0014] 图4为根据第二示范性实施例的图3所示的功率级的详细示意图，所述功率级包含以共源共栅配置耦合的三个晶体管。\n[0015] 图5为展示收发器逻辑电路的操作流程的流程图，所述流程由图3所示的功率放大器保护电路来执行。\n具体实施方式\n[0016] 词“示范性”在本文中用以意指“充当实例、例子或说明”。不必将本文中描述为“示范性”的任何实施例解释为比其它实施例优选或有利。\n[0017] 下文结合附图所阐述的具体实施方式既定作为对本发明的示范性实施例的描述，且不希望表示可实践本发明的仅有实施例。贯穿此描述所使用的术语“示范性”意指“充当实例、例子或说明”，且不必被解释为比其它示范性实施例优选或有利。具体实施方式包括特定细节以便实现提供对本发明的示范性实施例的透彻理解的目的。所属领域的技术人员将容易明白，可在没有这些特定细节的情况下实践本发明的示范性实施例。在一些例子中，以框图形式展示众所周知的结构及装置，以免使本文中所呈现的示范性实施例的新颖性模糊不清。\n[0018] 所提议的解决方案利用具有驱动器级及功率级的RF CMOS PA，所述RF CMOS PA包括自适应参量PA保护电路，其接收Vds3(功率级漏极到源极电压值)、Vdg3(功率级漏极到栅极电压值)及Ids(功率级漏极到源极电流值)。PA保护电路接着作为响应而产生驱动器状态的直流(DC)偏置电流以优化RF-CMOS PA效率，而不达到对应CMOS晶体管击穿电压。\n[0019] PA保护电路可实施为(例如)嵌入于RF-CMOS PA内的模拟控制回路控制。自适应参量PA保护电路可用Vds3、Vdg3及Ids的可变数字阈值加以配置，所述可变数字阈值随RF-CMOS PA操作模式、操作射频、操作温度及操作DC电压而变。用由基带数字控制器或处理器提供的控制信号设定所述可变数字阈值。PA保护电路可以数字硬件或软件来实施，且用模/数转换器收集参数(Vds3、Vdg3、Ids、温度)且用数字控制信号直接控制驱动器级的DC偏置电流。可通过利用数/模转换器以产生模拟控制信号的数字硬件或软件来控制驱动器级的DC偏置电流。\n[0020] 请注意，即使以下描述及对应图式描述CMOS晶体管电路的使用，所属领域的技术人员也将清楚地理解，本文中所解释的原理还可应用于BJT晶体管电路以提供本文中所论述的相同益处。\n[0021] 图1为能够发射及接收通信信号的常规收发器装置10的框图。天线12耦合到射频(RF)前端16。耦合于天线12与RF前端16之间的信号为RF I/O 14。RF前端16的输出端耦合到收发器22的RX RF输入端子。耦合于RF前端16与收发器22的RX RF输入端子之间的信号为RX In 18。收发器22的TX/RX信号及控制状态端子耦合到基带处理器24。\n基带处理器24的编程及存储端子耦合到存储器子系统26的编程及存储端子。电池28耦合到RF功率放大器30。耦合于电池28与RF功率放大器30之间的直流(DC)信号为Vbatt72。\n收发器22的TX RF输出端子耦合到RF功率放大器30的输入端子。耦合于收发器22的TX RF输出端子与RF功率放大器30的输入端子之间的信号为PA In32。RF PA控制信号20及RF PA状态信号21耦合于RF功率放大器30与基带处理器24之间。RF功率放大器30的输出端耦合到RF前端16。耦合于RF功率放大器30的输出端子与RF前端16之间的信号为PA out 34。\n[0022] 当在接收模式中操作时，天线12接收输入信号，所述输入信号耦合到RF前端16。\n所接收的信号接着耦合到收发器22的RX RF输入端子。收发器22接着执行对所接收的信号的RF解调。收发器22接着将控制状态设定为接收模式，且将经解调的基带RX信号发送到基带处理器24。基带处理器24接着对基带RX信号进行数字解调，且将结果存储于存储器子系统26中。\n[0023] 当在发射模式中操作时，基带处理器24从存储器子系统26接收发射信息。接着由基带处理器24对发射信息进行数字调制。基带处理器24接着将控制状态设定为发射模式，且将经数字调制的发射信号发送到收发器22。收发器22接着执行对发射信号的RF调制。接着将发射信号从收发器22的TX RF输出端子耦合到RF功率放大器30的输入端子。\nRF功率放大器30接着放大发射信号，因此增加发射信号的功率电平。接着将发射信号耦合到RF前端16的输入端子。接着将发射信号耦合到天线12。接着由天线12将发射信号辐射于周围空间中。\n[0024] 图2为根据第一示范性实施例的图1所示的RF功率放大器装置30的低阶框图，RF功率放大器装置30包含功率放大器保护电路110，功率放大器保护电路110监视功率级电流62、输出电压64、温度102及功率放大器控制信号，接着调整驱动器级增益360。\n[0025] 功率放大器输入(PA In)信号32耦合到RF输入匹配网络40的输入端子。RF输入匹配网络40的输出端耦合到驱动器级50的第一输入端子。驱动器级50的输出端子耦合到功率级60的输入端子。功率级60的输出端子耦合到RF输出匹配网络80的输入端子、RF功率检测器90的输入端子及电感器70的第二端子。电感器70的第一端子耦合到电压供应Vbatt72。RF输出匹配网络80的输出端子提供功率放大器输出信号34。RF功率检测器\n90的输出提供输出信号Vout，输出信号Vout耦合到PA保护电路110的第一输入端子。功率级提供漏极到源极电流值Ids62，漏极到源极电流值Ids62耦合到PA保护电路110的第二输入端子。Ids值为流过在功率级60中以共源共栅配置耦合的晶体管的电流量。温度传感器\n100提供输出信号Temp，输出信号Temp耦合到PA保护电路110的第三输入端子。RF PA控制信号20耦合到数/模转换器(DAC)118的输入端子。DAC 118的第一输出端子、第二输出端子及第三输出端子分别耦合到PA保护电路110的第四输入端子、第五输入端子及第六输入端子。DAC 118的第一输出端子提供信号Idsmax，信号Idsmax表示允许流过功率级60晶体管的最大漏极到源极电流。DAC 118的第二输出端子提供信号Vmax，信号Vmax表示所允许的最大功率级60输出电压。DAC118的第三输出端子提供信号Tmax，信号Tmax表示所允许的最大操作温度。PA保护电路110提供输出驱动器增益控制信号360，输出驱动器增益控制信号360耦合到驱动器级50的第二输入端。\n[0026] RF输入匹配网络40提供从收发器块22的最大能量转移。驱动器级50提供对发射信号的放大。功率级60提供对发射信号的进一步放大。RF输出匹配网络80提供从功率级60到RF前端16的最大能量转移。电感器70提供电池电压源72与功率级60输出端子64之间的扼流圈。扼流圈提供DC信号的短路连接，同时提供RF信号的开路连接，因此仅允许DC信号在电池电压源72与功率级输出端子64之间流动。RF功率检测器90测量存在于功率级输出端子64上的输出功率，且提供存在于功率级输出端子64上的对应电压值。\n温度传感器100测量装置温度，且提供对应于所测量的温度的信号102。温度传感器100可提供电压、电流、电阻或数字值，其与所测量的温度相关。\n[0027] RF PA控制信号20将最大漏极到源极晶体管电流电平112、最大功率级60输出电压电平114及最大温度值116提供给PA保护电路110。请注意，RF PA控制信号20可为耦合到PA保护电路110的多个模拟信号，或可为耦合到DAC 118的数字信号，DAC118接着将数字信号转换成三个单独模拟信号。\n[0028] PA保护电路100接着将所测量的输入与相应RF PA控制输入进行比较。如果所测量的输入中的任一者等于或大于对应RF PA控制输入，则通过调整驱动器增益控制信号\n360来减少驱动器级50增益。如果所测量的输入中的任一者均不等于或大于对应RF PA控制输入，则不调整驱动器级50增益。\n[0029] 此第一实施例通过监视功率级60 Ids电流62、输出电压92及操作温度102且将所监视的值与RF PA控制值进行比较以确定最佳驱动器级50增益设定来确保功率放大器电路的可靠性能。\n[0030] 图3为根据第二示范性实施例的图1所示的RF功率放大器装置30的低阶框图，RF功率放大器装置30包含自适应参量功率放大器(PA)保护电路110a，自适应参量功率放大器(PA)保护电路110a监视功率级电流62、跨每一功率级晶体管施加的电压66a、66b、\n66c、顶部晶体管的栅极到漏极电压68a、温度102及RF功率放大器控制信号Vdsmax114a、Idsmax112a、Tmax_x116a、Vdgmax144b，接着调整驱动器级增益360a、施加于每一功率级晶体管的偏置电压70a、70b、70c、数字增益控制360b及功率放大器状态信号21。\n[0031] 功率放大器输入(PA In)信号32耦合到射频(RF)输入匹配网络40的输入端子。\nRF输入匹配网络40的输出端耦合到驱动器级50的第一输入端子。驱动器级50的输出端子耦合到功率级60a的输入端子。功率级60a的输出端子耦合到RF输出匹配网络80的输入端子及电感器70的第二端子。电感器70的第一端子耦合到电压供应Vbatt72。RF输出匹配网络80的输出端子提供功率放大器输出信号34。功率级60a提供漏极到源极电流值Ids62，漏极到源极电流值Ids62耦合到PA保护电路110a的第一输入端子。功率级60a提供(以共源共栅配置耦合的顶部晶体管的)漏极到栅极晶体管电压Vdg368a，漏极到栅极晶体管电压Vdg368a耦合到PA保护电路110a的第二输入端子。Ids值为流过在功率级60a中以共源共栅配置耦合的晶体管的电流量。功率级60a提供(以共源共栅配置耦合的顶部晶体管的)漏极到源极电压Vds366a，漏极到源极电压Vds366a耦合到PA保护电路110a的第三输入端子。功率级60a还可提供(分别为以共源共栅配置耦合的中间晶体管及底部晶体管的)漏极到源极电压Vds266b及Vdsl 66c，漏极到源极电压Vds266b及Vds166c可分别耦合到PA保护电路110a的第四输入端子及第五输入端子。温度传感器100a提供输出信号Temp_V 102a，输出信号Temp_V 102a耦合到PA保护电路100a的第六输入端子。RF PA控制信号20耦合到数/模转换器(DAC)118的输入端子。DAC 118的第一输出端子、第二输出端子及第三输出端子分别耦合到PA保护电路110的第七输入端子、第八输入端子及第九输入端子。DAC 118的第一输出端子提供信号Idsmax，信号Idsmax表示允许流过功率级60a晶体管的最大漏极到源极电流。DAC 118的第二输出端子提供信号Vdsmax，信号Vdsmax表示针对用于功率级60a中的晶体管所允许的最大漏极到源极电压。DAC 118的第三输出端子提供信号Vdgmax，信号Vdgmax表示针对用于功率级60a中的顶部晶体管所允许的最大漏极到栅极电压。DAC 118的第四输出端子提供信号Tmax，信号Tmax表示所允许的最大操作温度。PA保护电路110a提供第一输出驱动器增益控制信号360a，第一输出驱动器增益控制信号360a耦合到驱动器级50的第二输入。PA保护电路110a提供第二输出增益控制信号360b。PA保护电路110提供第三输出RF PA状态信号。\n[0032] RF输入匹配网络40提供从收发器块22的最大能量转移。驱动器级50提供对发射信号的放大。功率级60a提供对发射信号的进一步放大。RF输出匹配网络80提供从功率级60a到RF前端16的最大能量转移。电感器70提供电池电压源72与功率级60a输出端子64之间的扼流圈。扼流圈提供DC信号的短路连接，同时提供RF信号的开路连接，因此仅允许DC信号在电池电压源72与功率级输出端子64之间流动。由PA保护电路110a测量漏极到栅极电压68a及漏极到源极电压66a/66b/66c。温度传感器100测量装置温度，且提供对应于所测量的温度的信号。温度传感器可提供电压、电流、电阻或数字值，其与所测量的温度相关。\n[0033] RF PA控制信号20将最大漏极到源极晶体管电流电平112a、最大功率级60a晶体管漏极到源极电压114a及漏极到栅极电压114b以及最大温度值116a提供给PA保护电路\n110a。请注意，RF PA控制信号可为耦合到PA保护电路110a的多个模拟信号，或可为耦合到DAC 118的数字信号，DAC 118接着将数字信号转换成四个单独模拟信号。\n[0034] PA保护电路110a提供三个输出信号。PA保护电路110a提供第一输出增益控制信号360a。增益控制信号360a调整驱动器级50的增益。PA保护电路110a提供第二输出增益控制信号360b。增益控制信号360b可用以调整应用于收发器块22或基带处理块24中的增益。PA保护电路110a提供第三输出RF PA状态信号21。可由基带处理器24监视RF PA状态信号21以计算对提供到PA保护电路110a的RF PA控制信号20的调整。PA保护电路接着将所测量的输入与相应RF PA控制输入进行比较。如果所测量的输入中的任一者等于或大于对应RF PA控制输入，则通过调整驱动器增益控制信号360a来减少驱动器级\n50增益。如果所测量的输入中的任一者均不等于或大于对应RF PA控制输入，则不调整驱动器级50增益。\n[0035] 此第二实施例通过监视功率级60a Ids电流62a、顶部晶体管漏极到栅极电压68a、晶体管漏极到源极电压66a/66b/66c及操作温度102a且将所监视的值与相应RF PA控制值进行比较以确定最佳驱动器级50增益设定来确保功率放大器电路的可靠性能。\n[0036] 图4为根据第二示范性实施例的图3所示的功率级60a的详细示意图，功率级60a包含以共源共栅配置耦合的三个晶体管175、170、160。\n[0037] 晶体管175、170及160以共源共栅配置耦合。晶体管175的漏极耦合到功率级输出端64。晶体管175的源极耦合到晶体管170的漏极。晶体管170的源极耦合到晶体管\n160的漏极。晶体管160的源极耦合到接地。\n[0038] 每一晶体管160、160a、170、175的栅极均耦合到电阻电容网络。晶体管160及160a的栅极耦合到电容器110的第二端子及电阻器100的第二端子。驱动器级输出52耦合到电容器110的第一端子。偏置电压Vbias1耦合到电阻器100的第一端子。偏置电压Vbias2耦合到电阻器130的第一端子。电阻器130的第二端子耦合到晶体管170的栅极及电容器\n120的第一端子。电容器120的第二端子耦合到接地。偏置电压Vbias3耦合到电阻器150的第一端子。电阻器150的第二端子耦合到晶体管175的栅极端子及电容器140的第一端子。电容器140的第二端子耦合到接地。\n[0039] 运算放大器180测量晶体管175的漏极到栅极电压。晶体管175的漏极及功率级输出端64耦合到运算放大器180的第一输入端。晶体管175的栅极耦合到运算放大器180的第二输入端。运算放大器180的输出端子提供漏极到栅极电压68a。此处请注意，还可利用耦合到运算放大器的差分检测器或一对单端检测器来实施图4所示的运算放大器180。\n[0040] 运算放大器190a测量晶体管175的漏极到源极电压。晶体管175的漏极耦合到运算放大器190a的第一输入端子。晶体管175的源极耦合到运算放大器190a的第二输入端子。运算放大器190a的输出端提供漏极到源极电压66a。此处请注意，还可利用耦合到运算放大器的差分检测器或一对单端检测器来实施图4所示的运算放大器190a。\n[0041] 运算放大器190b可用以测量晶体管170的漏极到源极电压。晶体管170的漏极耦合到运算放大器190b的第一输入端子。晶体管170的源极耦合到运算放大器190b的第二输入端子。运算放大器190b的输出端提供漏极到源极电压66b。此处请注意，还可利用耦合到运算放大器的差分检测器或一对单端检测器来实施图4所示的运算放大器190b。\n[0042] 运算放大器190c可用以测量晶体管160的漏极到源极电压。晶体管160的漏极耦合到运算放大器190c的第一输入端子。晶体管160的源极耦合到运算放大器190c的第二输入端子。运算放大器190c的输出端提供漏极到源极电压66c。此处请注意，还可利用耦合到运算放大器的差分检测器或一对单端检测器来实施图4所示的运算放大器190c。\n[0043] 请注意，可针对各种操作要求来调整上文所描述的晶体管端子电压测量的组合。\n所属领域的技术人员将从以上描述理解利用此晶体管端子电压监视方案的益处。\n[0044] 图5为展示收发器逻辑电路的操作流程的流程图，所述流程是由图3所示的功率放大器保护电路110a来执行的。在步骤402中，基带处理器24激活收发器22及RF PA \n30a，接着配置PA保护电路110a。在步骤404中，针对最佳PAE、装置可靠性来设定PA保护电路110a晶体管击穿电压值(112a、114a、114b、116a)，且清除RF PA状态21(＝0)。在步骤406中，PA保护电路110a检测功率级漏极到源极电压参数值(Vds3 66a、Vds2 66b(任选)、Vds1 66c(任选))。在步骤408中，PA保护电路110a检测功率状态漏极到栅极电压参数值Vdg368a。在步骤410中，PA保护电路110a检测功率级漏极到源极电流参数值Ids62a。\n在步骤412中，PA保护电路检测RF功率放大器30a操作温度参数值Temp_V 102a。在步骤\n414中，PA保护电路110a确定所测量的参数值是否小于对应晶体管击穿阈值。如果所测量的参数值小于对应晶体管击穿阈值电压，则返回到步骤404。如果所测量的参数值不小于对应晶体管击穿阈值电压，则去往步骤416。在步骤416中，PA保护电路110a与对应所测量的参数值与晶体管击穿阈值之间的最大差值成比例地降低增益控制(1或2)360a或360b信号，且设定RF PA状态21(＝1)。\n[0045] 上文所描述的自适应参量功率放大器电路的示范性实施例可用以提供高效率，同时防止功率级超过CMOS晶体管击穿电压。导致增加的集成度，因此减小装置大小及成本，同时仍满足各种通信技术的性能要求。\n[0046] 所属领域的技术人员将理解，可使用多种不同技艺及技术中的任一者来表示信息及信号。举例来说，可通过电压、电流、电磁波、磁场或磁性粒子、光场或光学粒子或其任何组合来表示可贯穿以上描述所提及的数据、指令、命令、信息、信号、位、符号及码片。\n[0047] 所属领域的技术人员将进一步了解，结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块、电路及算法步骤可实施为电子硬件、计算机软件或所述两者的组合。为了清楚地说明硬件与软件的此互换性，上文已大体上在其功能性方面描述了各种说明性组件、块、模块、电路及步骤。将此功能性实施为硬件还是软件取决于特定应用及强加于整个系统的设计约束。熟练的技术人员可针对每一特定应用以变化的方式来实施所描述的功能性，但不应将所述实施方案决策解释为导致脱离本发明的示范性实施例的范围。\n[0048] 结合本文中所揭示的实施例而描述的各种说明性逻辑块、模块及电路可用经设计以执行本文中所描述的功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可为微处理器，但在替代方案中，处理器可为任何常规处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合，例如，DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。\n[0049] 结合本文中所揭示的实施例而描述的方法或算法的步骤可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以所述两者的组合来体现。软件模块可驻留于随机存取存储器(RAM)、快闪存储器、只读存储器(ROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、寄存器、硬盘、可装卸式盘、CD-ROM或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息及将信息写入到存储媒体。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。处理器及存储媒体可驻留于ASIC中。ASIC可驻留于用户终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件驻留于用户终端中。\n[0050] 在一个或一个以上示范性实施例中，可以硬件、软件、固件或其任何组合来实施所描述的功能。如果以软件来实施，则所述功能可作为一个或一个以上指令或代码而存储于计算机可读媒体上或经由计算机可读媒体传输。计算机可读媒体包括计算机存储媒体及通信媒体两者，通信媒体包括促进将计算机程序从一处传送到另一处的任何媒体。存储媒体可为可由计算机存取的任何可用媒体。借助于实例而非限制，所述计算机可读媒体可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置，或可用以载运或存储呈指令或数据结构形式的所要程序代码且可由计算机存取的任何其它媒体。\n而且，将任何连接恰当地称为计算机可读媒体。举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电及微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输软件，则同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL或例如红外线、无线电及微波等无线技术包括于媒体的定义中。如本文中所使用，磁盘及光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字通用光盘(DVD)、软性磁盘及蓝光光盘，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘借助激光以光学方式再生数据。上述各项的组合也应包括于计算机可读媒体的范围内。\n[0051] 提供对所揭示的示范性实施例的先前描述以使所属领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将容易明白对这些示范性实施例的各种修改，且在不脱离本发明的精神或范围的情况下，本文中所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此，本发明不希望限于本文中所展示的实施例，而是应被赋予与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广范围。