(57)【要約】例示的な実施形態は、エンベロープトラッキング電力増幅器（３１０）に関する。デバイスは、無線周波数（ＲＦ）入力信号のエンベロープに伴って変動する電源電圧（ＶＤＤ）を受けるように構成された、スタック構造の複数のトランジスタのうちの第１のトランジスタ（ＭＮ）を含み得る。デバイスは、基準電圧に結合されており、電源電圧（ＶＤＤ）に反比例して変動する動的なバイアス電圧（ＶＧ１）を受けるように構成された、スタック構造の複数のうちの第２のトランジスタ（Ｍ１）をさらに含み得る。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
デバイスであって、
無線周波数（ＲＦ）入力信号のエンベロープに伴って変動する電源電圧を受けるように構成された、スタック構造の複数のトランジスタのうちの第１のトランジスタと、
基準電圧に結合され、前記電源電圧に反比例して変動する動的なバイアス電圧を受けるように構成された、前記スタック構造の前記複数のうちの第２のトランジスタと
を備えるデバイス。
【請求項２】
前記第１のトランジスタは、固定のバイアス電圧、及び、前記電源電圧に比例して変動する動的なバイアス電圧のうちの１つを受けるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記第１のトランジスタは、前記電源電圧を受けるように構成されたドレインを有し、前記第２のトランジスタは、接地電圧に結合されたソースを有する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項４】
前記第２のトランジスタのゲートは、前記動的なバイアス電圧及び前記ＲＦ入力信号を受けるように構成される、請求項１に記載のデバイス。
【請求項５】
前記動的なバイアス電圧は、前記ＲＦ入力信号の電力レベルに依存する、請求項１に記載のデバイス。
【請求項６】
前記電源電圧に反比例して変動する前記動的なバイアス電圧を生成するように構成されたバイアス回路をさらに備える、請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
デバイスであって、
基準電圧と電源電圧との間に結合された複数のカスコード構成されたスイッチング素子と、ここで、前記電源電圧は、前記複数のカスコード構成されたスイッチング素子のうちの１つのスイッチング素子において受ける無線周波数（ＲＦ）信号のエンベロープに伴って変動する、
前記スイッチング素子に動的なバイアス電圧を供給するように構成されたバイアス回路と、ここにおいて、前記動的なバイアス電圧は、前記電源電圧に反比例して変動する、
を備えるデバイス。
【請求項８】
前記スイッチング素子は、ゲートにおいて前記ＲＦ入力信号を受けるようにさらに構成される、請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記複数のカスコード構成されたスイッチング素子のうちの少なくとも１つの他のスイッチング素子は、固定のバイアス電圧、及び、前記電源電圧に比例して変動する動的なバイアス電圧のうちの１つを受けるように構成される、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記スイッチング素子は、前記基準電圧を受けるように構成されたソースを有する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記複数のカスコード構成されたスイッチング素子のうちの別のスイッチング素子は、前記電源電圧に結合されたドレインを有する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記動的なバイアス電圧は、前記ＲＦ信号の電力レベルの増加に伴って増加する、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１３】
クラスＡＢ増幅器、クラスＧ増幅器、及びクラスＨ増幅器のうちの１つとして動作するようにさらに構成された、請求項７に記載のデバイス。
【請求項１４】
方法であって、
スタック構造の複数のトランジスタのうちの第１のトランジスタにおいて電源電圧を受けることと、
前記複数のトランジスタのうちの第２のトランジスタにおいて、無線周波数（ＲＦ）入力信号を受けることと、
前記第２のトランジスタにおいて、前記電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を受けることと
を備える方法。
【請求項１５】
固定のバイアス電圧、及び、前記電源電圧に比例して変動する動的なバイアス電圧のうちの１つを前記第１のトランジスタにおいて受けることをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
電源電圧を受けることは、前記ＲＦ入力信号のエンベロープに伴って変動する電源電圧を受けることを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１７】
前記第２のトランジスタにおいて、前記電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を受けることは、接地電圧に結合されたソースを有する前記第２のトランジスタにおいて前記バイアス電圧を受けることを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１８】
前記第１のトランジスタにおいて電源電圧を受けることは、前記第１のトランジスタのドレインにおいて前記電源電圧を受けることを備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＲＦ入力信号の電力レベルが増加する場合に、前記バイアス電圧を増加させることをさらに備える、請求項１４に記載の方法。
【請求項２０】
方法であって、
スタック構造の複数のスイッチング素子のうちの第１のスイッチング素子に電源電圧を伝達することと、
スタック構造の前記複数のスイッチング素子のうちの第２のスイッチング素子に、前記電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を伝達することと
を備える方法。
【請求項２１】
前記第２のスイッチング素子に無線周波数（ＲＦ）入力信号を伝達することと、
前記第１のスイッチング素子のドレインから出力ＲＦ信号を伝達することと
をさらに備える、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
デバイスであって、
スタック構造の複数のトランジスタのうちの第１のトランジスタにおいて電源電圧を受けるための手段と、
前記複数のトランジスタのうちの第２のトランジスタにおいて無線周波数（ＲＦ）入力信号を受けるための手段と、
前記電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧で、前記第２のトランジスタをバイアスするための手段と
を備えるデバイス。
【請求項２３】
固定のバイアス電圧、及び、前記電源電圧に比例して変動する動的なバイアス電圧のうちの１つで、前記第１のトランジスタをバイアスするための手段をさらに備える、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２４】
電源電圧を受けるための前記手段は、前記ＲＦ入力信号のエンベロープに伴って変動する前記電源電圧を受けるための手段を備える、請求項２２に記載のデバイス。
【請求項２５】
デバイスであって、
スタック構造の複数のスイッチング素子のうちの第１のスイッチング素子に電源電圧を伝達するための手段と、
スタック構造の前記複数のスイッチング素子のうちの第２のスイッチング素子に、前記電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を伝達するための手段と
を備えるデバイス。
【請求項２６】
前記第２のスイッチング素子に無線周波数（ＲＦ）入力信号を伝達するための手段をさらに備える、請求項２５に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【関連出願への相互参照】
【０００１】
[0001]  本願は、参照により全体が本明細書に明確に組み込まれる２０１３年３月１４日に出願された「ADAPATIVE POWER AMPLIFIER」と題する米国非仮出願第１３／８２８，６４６号の優先権を主張する。
【技術分野】
【０００２】
[0002]  本発明は一般に電力増幅器に関する。より具体的には、本発明は、エンベロープトラッキング電力増幅器のゲイン変動を低減させるための実施形態に関する。
【背景技術】
【０００３】
[0003]  電力増幅器は、無線経由での送信に先立ち、無線周波数ＲＦ信号に増幅及び出力ドライブを供給するために、様々なワイヤレス通信システムにおいて広く使用される。例えば、電力増幅器は、モバイル通信のためのグローバルシステム（ＧＳＭ（登録商標））システム、広帯域符号分割多元接続（ＷＣＤＭＡ（登録商標））システム、等で使用される。電力増幅器はまた、基地局でも端末でも使用される。
【０００４】
[0004]  電力増幅器は、典型的に、スペクトルマスク、伝送時間マスク、高調波歪み、出力ノイズ、出力電力レベル、等のための様々なシステム規格を満たすことが必要とされる。ＧＳＭ及びＷＣＤＭＡシステムはまた、端末が、広範囲（例えば、ＧＳＭの場合には３０ｄＢ以上、ＷＣＤＭＡの場合には７０ｄＢよりも高い）にわたってその出力電力を調整することができることを必要とする。
【０００５】
[0005]  当技術分野で知られているエンベロープトラッキング電力増幅器は、ＲＦ信号のエンベロープに従って変動する電源電圧及びＲＦ信号を受信するように構成される。しかしながら、エンベロープトラッキング電力増幅器のゲインは、電源電圧が減少すると大幅に降下し得、その結果、振幅間（ＡＭ−ＡＭ：amplitude-to-amplitude）歪みを引き起こし、これは、エンベロープトラッキング電力増幅器の劣化した線形性能をもたらし得る。さらに、ゲイン変動（即ち、電源電圧にわたるゲインドループ）は、信頼性を高めるために使用され得るマルチスタック電力デバイスにより増加し得る。加えて、エンベロープトラッキング電力増幅器のゲイン変動により、電源電圧範囲が限られ、効率向上が減らされる。
【０００６】
[0006]  強化された電力増幅器が必要である。より具体的には、エンベロープトラッキング電力増幅器のゲイン変動を低減することに関連した実施形態が必要である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、エンベロープトラッキング電力増幅器を含むデバイスを例示する。
【図２】図２は、電力増幅器及びエンベロープトラッキング電力増幅器に関連付けられた信号を描写するプロットである。
【図３】図３は、エンベロープトラッキング電力増幅器に関連付けられた様々な信号を描写するプロットである。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の例示的な実施形態に係る、スタック構造の複数のスイッチを含むデバイスを例示する。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａに描写されたデバイスの別の例示である。
【図５】図５は、図４Ａ及び４Ｂに描写されたデバイスに関連付けられた様々な電圧を例示するプロットである。
【図６】図６は、本発明の例示的な実施形態に係る、スタック構造の複数のスイッチを含むエンベロープトラッキング電力増幅器を例示する。
【図７】図７は、図６に描写されたエンベロープトラッキング電力増幅器に関連付けられた様々な信号を例示する別のプロットである。
【図８】図８は、本発明の例示的な実施形態に係る、スタック構造の複数のスイッチを含む別のデバイスを例示する。
【図９】図９は、図８に例示されたデバイスに関連付けられた様々な信号を例示するプロットである。
【図１０】図１０は、図８に描写されたデバイスに関連付けられた様々な信号を例示する別のプロットである。
【図１１】図１１は、本発明の例示的な実施形態に係る、スタック構造の複数のスイッチを含む別のエンベロープトラッキング電力増幅器を例示する。
【図１２】図１２は、本発明の例示的な実施形態に係る、電力増幅器に結合されたバイアス回路を例示する。
【図１３】図１３は、様々なバイアス電圧に応じた電力増幅器に対する様々なゲインを例示するさらに別のプロットである。
【図１４】図１４は、本発明の例示的な実施形態に係る、別の方法を例示するフローチャートである。
【図１５】図１５は、本発明の例示的な実施形態に係る、別の方法を例示するフローチャートである。
【図１６】図１６は、本発明の例示的な実施形態に係る、１つ又は複数の電力増幅器を含むデバイスを例示する。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
[0024]  添付の図面に関連して以下に記載される詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態の説明であることが意図され、本発明が実現され得る唯一の実施形態を表すことを意図したものではない。本明細書全体にわたって用いられる「例示的な（exemplary）」という用語は、「実例、事例、又は例示となる」を意味し、必ずしも、他の例示的な実施形態より好ましい又は有利であると解釈されるべきではない。詳細な説明は、本発明の例示的な実施形態の完全な理解を提供することを目的とした特定の詳細を含む。本発明の例示的な実施形態がこれらの特定の詳細なしで実現され得ることは当業者に明らかになるであろう。いくつかの事例では、周知の構造及びデバイスが、本明細書で示される例示的な実施形態の新規性を曖昧にしないために、ブロック図形式で示される。
【０００９】
[0025]  図１は、エンベロープ増幅器１０４に結合されたエンベロープトラッキング電力増幅器（ＥＴＰＡ）１０２を含むデバイス１００を例示する。エンベロープトラッキング電力増幅器１０２は、スタック構造の複数の切替可能素子（例えば、トランジスタ）を含み得、ＲＦ入力信号（即ち、変調ＲＦ入力信号）１０６と、エンベロープ増幅器１０４からの電源電圧ＶＤＤとを受けるように構成される。さらに、デバイス１００は、出力信号（即ち、変調ＲＦ出力信号）１０８を伝達するように構成される。一般に、電力増幅器１０２の効率を最大化するために、電源電圧ＶＤＤは、ＲＦ入力信号１０６のエンベロープ（包絡線）をトラキングすることができる。図２に例示されるプロット１５０を参照すると、信号１５２は、従来の電力増幅器に対する電源電圧を表し、信号１５４は、エンベロープトラッキング電力増幅器１０２のようなエンベロープトラッキング電力増幅器のための電源電圧（例えば、電源電圧ＶＤＤ）を表す。プロット１５０で例示されるように、エンベロープトラッキング電力増幅器に対する電源電圧は、ＲＦ入力信号（即ち、「ＲＦ入力電力」）の電力レベルに伴って変化するが、従来の電力増幅器に対する電源電圧は、ＲＦ入力信号の電力レベルが変化しても一定のままである。
【００１０】
[0026]  当業者によって認識されるように、エンベロープトラッキング電力増幅器１０２の電源電圧ＶＤＤを調整することは、望ましくない性能結果をもたらし得る。より具体的には、エンベロープトラッキング電力増幅器１２０のゲインは、電源電圧ＶＤＤが減少すると降下し得、これは、ＡＭ−ＡＭ歪みを引き起こす可能性があり、エンベロープトラッキング電力増幅器１０２の劣化した線形性能をもたらし得る。
【００１１】
[0027]  図３は、エンベロープトラッキング電力増幅器を含むデバイス（例えば、デバイス１００）のゲイン変動を例示するプロット２００である。プロット２００において描写されるように、矢印２０２によって例示されるような、電源電圧にわたるゲイン変動は比較的大きく、これは、上述したように、ＡＭ−ＡＭ歪みを引き起こす可能性があり、そして、劣化した線形性能をもたらし得る。
【００１２】
[0028]  本明細書で説明されるように、例示的な実施形態は、適応型エンベロープトラッキング電力増幅器に関するデバイス、システム、及び方法に向けられる。１つの例示的な実施形態によれば、デバイスは、ＲＦ入力信号のエンベロープを変動させる、電源電圧を受けるように構成された、スタック構造の複数のトランジスタのうちの第１のトランジスタを含み得る。デバイスは、基準電圧に結合されており、電源電圧に反比例して変動する値を有する動的なバイアス電圧を受けるように構成されたスタック構造の複数のうちの第２のトランジスタをさらに含み得る。別の例示的な実施形態によれば、電力増幅器は、基準電圧と電源電圧との間に結合された複数のカスコード構成スイッチング素子を含み得、ここにおいて、電源電圧は、複数のカスコード構成スイッチング素子のうちの１つのスイッチング素子において受ける無線周波数（ＲＦ）信号のエンベロープに伴って変動する。電力増幅器はまた、スイッチング素子に動的なバイアス電圧を供給するように構成されたバイアス回路を含み得、ここにおいて、動的なバイアス電圧は、電源電圧に反比例して変動する。
【００１３】
[0029]  別の例示的な実施形態によると、本発明は、エンベロープトラッキング電力増幅器を動作させるための方法を含む。そのような方法の様々な実施形態は、スタック構造における複数のトランジスタのうちの第１のトランジスタにおいて電源電圧を受けることと、複数のトランジスタのうちの第２のトランジスタにおいて無線周波数入力信号を受けることとを含み得る。方法はまた、第２のトランジスタにおいて、電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を受けることを含み得る。本発明のさらに別の例示的な実施形態に従って、方法は、電源電圧を、スタック構造における複数のスイッチング素子のうちの第１のスイッチング素子に伝達することを含み得る。加えて、方法は、スタック構造の複数のスイッチング素子のうちの第２のスイッチング素子に、電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を伝達することを含み得る。
【００１４】
[0030]  本発明の他の態様並びに様々な態様の特徴及び利点は、次の説明、添付の図面、及び添付された特許請求の範囲の考慮を通じて当業者に明らかになるであろう。
【００１５】
[0031]  図４Ａは、本発明の例示的な実施形態に係る、複数のスイッチング素子を含むデバイス２５０を描写する。より具体的には、１つの例示的な実施形態に従って、デバイス２５０は、スタック構造の複数のトランジスタＭ１−ＭＮを含む。図４Ａに例示されるように、トランジスタＭＮ（即ち、スタックにおける最も上のトランジスタ）は、電源電圧ＶＤＤに結合されたドレインと、スタックの別のトランジスタのドレインに結合されたソースとを有する。さらに、トランジスタＭ１（即ち、スタックにおける最も下のトランジスタ）は、基準電圧（例えば、接地電圧ＧＲＮＤ）に結合されたソースと、スタックの別のトランジスタのソースに結合されたドレインとを含む。トランジスタＭＮのゲートは、抵抗器ＲＮを介してバイアス電圧ＶＧｎを受けるように構成され、トランジスタＭ１のゲートは、抵抗器Ｒ１を介してバイアス電圧ＶＧ１を受けるように構成される。
【００１６】
[0032]  本発明の１つの例示的な実施形態によれば、バイアス電圧ＶＧ１は、電源電圧ＶＤＤの変化に応答して、デバイス２５０ゲイン変動を補償するように調整され得る。より具体的には、バイアス電圧ＶＧ１は、電源電圧ＶＤＤに反比例してチューニングされ得るＤＣバイアス電圧を備え得る。従って、電源電圧ＶＤＤが減少されると、バイアス電圧ＶＧ１は、電源電圧ＶＤＤの減少によって引き起こされるゲイン降下を補償するために増加され得る。さらに、電源電圧ＶＤＤが増加されると、バイアス電圧ＶＧ１は減少され得る。デバイス２５０のＡＭ−ＡＭ変動を最小化するために、バイアス電圧ＶＧ１が、デバイス２５０のゲインを成形するように調整され得ることに留意されたい。動的なバイアス電圧（即ち、バイアス電圧ＶＧ１）を受けることに加えて、トランジスタＭ１のゲートもまた、ＲＦ入力信号（例えば、変調ＲＦ入力信号）を受けるように構成され得ることにさらに留意されたい。さらに、デバイス２５０の他のバイアス電圧（即ち、バイアス電圧ＶＧ２−ＶＧＮ）のうちの１つ又は複数は、電源電圧ＶＤＤに比例し得るか、又は固定であり得る。
【００１７】
[0033]  図４Ｂは、デバイス２５０の別の例示である。図４Ｂで例示されるように、バイアス回路２５２は、電圧ＶＧ１ｔｏｐを受け、トランジスタＭ１のゲートにおいて、動的なバイアス電圧ＶＧ１を伝達するように構成され得る。さらに、ＲＦ入力信号は、トランジスタＭ１のゲートに伝達され得る。従って、トランジスタＭ１のゲートは、電源電圧ＶＤＤに反比例して変動する、バイアス回路２５２からのバイアス電圧ＶＧ１及びＲＦ入力信号を受け得る。
【００１８】
[0034]  図５は、スタック構造のトランジスタのゲートにおける電圧に対する電源電圧レベルを例示するプロット３００である。より具体的には、プロット３００は、電源電圧ＶＤＤ（例えば、デバイス２５０の電源電圧ＶＤＤ、図４Ａ及び４Ｂ参照）を表す信号３０２を含む。さらに、信号３０４は、電源電圧に対する動的なバイアス電圧（例えば、バイアス電圧ＶＧ１；図４Ａ及び４Ｂ参照）を表し、これは、信号３０２によって表される。プロット３００で例示されるように、信号３０４（例えば、バイアス電圧ＶＧ１）は、信号３０２（例えば、電源電圧ＶＤＤ）に反比例する。
【００１９】
[0035]  例としてのみ、電源電圧ＶＤＤは、１．５ボルト〜３．５ボルトの範囲であり得、バイアス電圧ＶＧ１は、それぞれ、０．３８ボルト〜０．２６ボルトに変動し得る。より具体的には、電源電圧が１．５ボルトに略等しい場合、バイアス電圧ＶＧ１は、０．３８ボルトに略等しいだろう。さらに、電源電圧が２．５ボルトに略等しい場合、バイアス電圧ＶＧ１は、０．３２ボルトに略等しいだろう。加えて、電源電圧が３．５ボルトに略等しい場合、バイアス電圧ＶＧ１は、０．２６ボルトに略等しいだろう。
【００２０】
[0036]  図６は、本発明の例示的な実施形態に係る、エンベロープトラッキング電力増幅器３１０を例示する。エンベロープトラッキング電力増幅器３１０は、デバイス２５０（図４Ａ及び４Ｂ参照）を含み、変調ＲＦ入力信号を備え得るＲＦ入力信号３１２及び電源電圧ＶＤＤを受けるように構成される。さらに、エンベロープトラッキング電力増幅器３１０は、変調ＲＦ出力信号を備え得るＲＦ出力３１４を出力するように構成される。上述したように、ＲＦ入力信号３１２を受けることに加えて、トランジスタＭ１のゲートは、電源電圧ＶＤＤに反比例して変動するバイアス電圧ＶＧ１を受け得る。電力増幅器３１０が、クラスＡＢ電力増幅器、クラスＧ電力増幅器、又はクラスＨ電力増幅器のようなあらゆるタイプの適切な電力増幅器を備え得ることに留意されたい。
【００２１】
[0037]  図７は、スタック構造の複数のトランジスタを含むデバイス（例えば、デバイス２５０）のゲイン変動を描写するプロット３５０であり、ここにおいて、スタック構造の最も下のトランジスタは、スタックにおける最も上のトランジスタの端子（例えば、ドレイン）において受ける電源電圧に反比例して変動する動的なバイアス電圧を受けるように構成される。図３に例示されるプロット２００と比較すると、プロット３５０で示されるゲイン変動は大幅に低減される。より具体的には、プロット３５０に例示されるゲインカーブ３５２は、約−１３ｄＢｍから１０ｄＢｍの出力（Ｐｏｕｔ）の様々な電源電圧にわたって、ほぼ一定のままである。対照的に、プロット２００で例示されるゲインカーブは、異なる電源電圧に対して大幅に変動する（０ｄＢｍから１５ｄＢｍ）。従って、デバイス２５０のＡＭ−ＡＭ歪みは、図１に示されるデバイス１００に対して、大幅に改善される。
【００２２】
[0038]  図８は、本発明の例示的な実施形態に係る、別のデバイス４００を例示する。デバイス４００は、図４Ａ及び４Ｂのデバイス２５０に類似して、スタック構造の複数のトランジスタＭ１−ＭＮを含む。トランジスタＭＮのゲートは、抵抗器ＲＮを介してバイアス電圧ＶＧｎを受けるように構成される。１つの例示的な実施形態によれば、バイアス電圧ＶＧｎの値は、電源電圧ＶＤＤに比例し得る。別の例示的な実施形態によれば、バイアス電圧ＶＧｎの値は固定であり得る。
【００２３】
[0039]  さらに、トランジスタＭ１のゲートは、ＲＦ入力を受けるように構成される。さらに、トランジスタＭ１のゲートは、電圧ＶＧ１ｔｏｐを受け、バイアス電圧ＶＧ１′をトランジスタＭ１のゲートに伝達するように構成された適応バイアス４０２を介してバイアス電圧を受けるように構成される。電圧ＶＧ１ｔｏｐは、固定の電圧であるか、又は、電源電圧ＶＤＤに反比例する動的な電圧であり得る。ＲＦ入力信号の電力レベルから独立したバイアス電圧ＶＧ１（即ち、バイアス電圧ＶＧ１は、ＲＦ入力信号の電力レベルの増加の影響を受けない）を受けるトランジスタＭＮを含むデバイス２５０（図４Ａ及び４Ｂ参照）と比較すると、適応バイアス４０２は、ＲＦ入力信号の電力レベルの変化に応答して、トランジスタＭ１のゲートに伝達されるバイアス電圧ＶＧ１′を修正し得る。より具体的には、ある例として、ＲＦ入力信号の電力レベルが増加すると、バイアス電圧ＶＧ１′もまた増加され得る。より特定の例として、電圧ＶＧ１ｔｏｐ及び電源電圧ＶＤＤが固定であり、トランジスタＭ１のゲートに伝達される変調ＲＦ入力信号が増加すると、適応バイアス４０２は、ゲート電圧ＶＧ１′を増加させ得る。
【００２４】
[0040]  図９は、ＲＦ入力信号の電力レベルに対するデバイス４００の様々な電圧を例示するプロット４５０である。プロット４５０に例示されるように、信号４５２によって表される電源電圧ＶＤＤ及び信号４５４によって表される電圧ＶＧ１ｔｏｐが各々固定である場合、信号４５６によって表されるバイアス電圧ＶＧ１′は、ＲＦ入力信号の益々増加する（increasing）電力レベルに対して増加する。
【００２５】
[0041]  図１０は、ＲＦ入力信号の電力レベルに対するデバイス４００の様々な電圧を例示する別のプロット５００である。信号５０２は、ＲＦ入力信号の電力レベルの増加に伴って増加する電源電圧ＶＤＤを表す。さらに、信号５０４は、電圧ＶＧ１ｔｏｐが、電源電圧ＶＤＤに反比例して変化する動的な電圧であるある実施形態におけるバイアス電圧ＶＧ１′を表す。さらに、信号５０６は、電圧ＶＧ１ｔｏｐが固定の電圧である実施形態におけるバイアス電圧ＶＧ１′を表す。
【００２６】
[0042]  図１１は、本発明の例示的な実施形態に係る、エンベロープトラッキング電力増幅器５５０を例示する。エンベロープトラッキング電力増幅器５５０は、デバイス４００（図８参照）を含み、変調ＲＦ入力信号を備え得るＲＦ入力信号５５２及び電源電圧ＶＤＤを受けるように構成される。さらに、エンベロープトラッキング電力増幅器５５０は、変調ＲＦ出力信号を備え得るＲＦ出力信号５５４を出力するように構成される。上述したように、ＲＦ入力信号３１２を受けることに加えて、トランジスタＭ１のゲートは、電源電圧ＶＤＤに反比例して変動するバイアス電圧ＶＧ１′を受け得る。電力増幅器５５０が、クラスＡＢ電力増幅器、クラスＧ電力増幅器、又はクラスＨ電力増幅器のようなあらゆるタイプの適切な電力増幅器を備え得ることに留意されたい。
【００２７】
[0043]  図１２は、本発明の例示的な実施形態に係る、電力増幅器５７０に結合されたバイアス回路５６２を含むデバイス５６０を例示する。電力増幅器５７０は電力増幅器３１０及び５５０とは異なるが、デバイス５６０は、電力増幅器５７０というよりはむしろ、電力増幅器３１０又は電力増幅器５５０の何れかを含み得る。図１２に例示されるように、バイアス回路５６２は、増幅器レプリカ５６２、線形化回路レプリカ５６４、及び線形化回路５６６を含む。トランジスタＦｙ２及びＦｙ１を含むレプリカ線形化回路及びトランジスタＭｘ１−Ｍｘｎを含む増幅器レプリカは、プロセス／電圧／温度（ＰＶＴ）トラッキングを確かにするように構成され得る。さらに、線形化回路５６６は、ソースフォロア（Ｆ２）及びダイオード接続トランジスタ（Ｆ１）とを含む。
【００２８】
[0044]  さらに、デバイス５６０は、参照番号５７２によって例示されるような、電源電圧ＶＤＤ＿Ｌａｄｄｅｒのための再設定可能接続を含み得る。電源電圧ＶＤＤ＿Ｌａｄｄｅｒの接続は、望み通りに回路の挙動を変更するように再設定可能である。電源電圧ＶＤＤ＿ＬａｄｄｅｒがＶＤＤ＿Ｂｉａｓに接続されると、トランジスタＭ１のゲートバイアスは、ＰＡ電圧ＶＤＤ＿ＰＡから独立し得る。電源電圧ＶＤＤ＿ＬａｄｄｅｒがＶＤＤ＿ＰＡに接続されると、トランジスタＭ１のゲートバイアスは、ＰＡ電圧ＶＤＤ＿ＰＡに反比例し、よって、低電力でのゲインを改善する。これは、特に、エンベロープトラッキングアプリケーションにおいて有用であり得る。バイアス回路５６２が、電源電圧（例えば、電源電圧ＶＤＤ）に反比例して変動するバイアス電圧を生成するように構成されたバイアス回路の例として提供されること、及び、本発明はそれに限定されないことに留意されたい。むしろ、本発明は、電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を生成するように構成された任意の適切なバイアス回路を含み得る。
【００２９】
[0045]  当業者によって理解されるように、ゲイン変動を低減することを越えて、ゲイン形状を制御することは、ＡＭ−ＡＭ歪みが最小化されること、及び効率が改善されることを可能にし得る。図１３は、増幅器のゲインの変動を例示するプロット６００である。当業者によって理解されるように、増幅器（例えば、増幅器２５０）のゲイン形状は、電源電圧ＶＤＤにわたってバイアス電圧ＶＧ１のスロープによって制御され得る。より具体的には、信号６０４、６０６、及び６０８は、バイアス電圧（例えば、図４Ｂのバイアス電圧ＶＧ１）の様々な値に従って、増幅器（例えば、増幅器２５０）の様々なゲインを例示する。当業者によって認識されるように、増幅器のゲインの形状を制御することは、バックオフ効率を改善し、ＡＭ−ＡＭ変動を最小化し得る。
【００３０】
[0046]  図１４は、１つ又は複数の例示的な実施形態に係る、方法６５０を例示するフローチャートである。方法６５０は、スタック構造の複数のトランジスタのうちの第１のトランジスタにおいて電源電圧を受けることを含み得る（数字６５２で表される）。方法６５０はまた、複数のトランジスタのうちの第２のトランジスタにおいて無線周波数（ＲＦ）入力信号を受けることを含み得る（数字６５４によって表される）。さらに、方法６５０は、第２のトランジスタにおいて、電源電圧に反比例して変動するバイアス電圧を受けることを含み得る（数字６５６で表される）。
【００３１】
[0047]  図１５は、１つ又は複数の例示的な実施形態に係る、別の方法７００を例示するフローチャートである。方法７００は、スタック構造の複数のスイッチング素子のうちの第１のスイッチング素子に、電源電圧を伝達することを含み得る（数字７０２で表される）。方法７００はまた、スタック構造の複数のスイッチング素子のうちの第２のスイッチング素子に、電源電圧に反比例して変動する電圧を伝達することを含み得る（数字７０４で表される）。
【００３２】
[0048]  図１６は、本発明の例示的な実施形態に係る、デバイス８００のブロック図である。一例によれば、デバイス８００は、ワイヤレス通信デバイスを含み得る。この例では、ワイヤレス通信デバイス８００は、デジタルモジュール８０２及びＲＦモジュール８０４のような１つ又は複数のモジュールを含む。デジタルモジュール８０４は、メモリと１つ又は複数のプロセッサとを備え得る。無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ）を備え得るＲＦモジュール８０６は、送信機８０８と受信機８１０とを含むトランシーバ８０６を含み得、アンテナ８１２を介した双方向ワイヤレス通信のために構成され得る。概して、ワイヤレス通信デバイス８００は、任意の数のアンテナ、任意の数の周波数帯域、及び任意の数の通信システムのために任意の数の送信機及び任意の数の受信機を含み得る。さらに、ＲＦモジュール８０４内の１つ又は複数の送信機８０８は、電力増幅器３１０（図６参照）及び電力増幅器５５０（図１１参照）のような１つ又は複数の電力増幅器を含み得る。
【００３３】
[0049]  当業者は、情報及び信号が、多種多様な技術及び技法のいずれかを用いて表され得ることを理解するだろう。例えば、上記説明全体にわたって参照され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、及びチップは、電圧、電流、電磁波、磁場又は磁性粒子、光場又は光粒子、若しくはこれらの任意の組み合わせによって表され得る。
【００３４】
[0050]  当業者は、本明細書に開示された例示的な実施形態に関連して説明された実例となる様々な論理ブロック、モジュール、回路、及びアルゴリズムステップが、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又はその両方の組み合わせとして実現され得ることをさらに認識するであろう。このハードウェア及びソフトウェアの互換性を明確に例示するために、実例となる様々な構成要素、ブロック、モジュール、回路、及びステップは、概ね、それらの機能性の観点から上で説明されている。このような機能性がハードウェアとして実現されるかソフトウェアとして実現されるかは、特定の用途及びシステム全体に課せられる設計制約に依存する。当業者は、特定の用途ごとに様々な方法で、説明された機能性を実現することができるが、このような実現の決定は本発明の例示的な実施形態の適用範囲からの逸脱の原因になるとして解釈されるべきではない。
【００３５】
[0051]  本明細書で開示された例示的な実施形態に関連して説明された実例となる様々な論理ブロック、モジュール、及び回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）又は他のプログラマブル論理デバイス、ディスクリートゲート又はトランジスタ論理、ディスクリートハードウェア構成要素、或いは本明細書で説明された機能を行うように設計されたこれらの任意の組み合わせで実現され得るか又は行われ得る。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替的に、プロセッサは任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、又はステートマシンであり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組み合わせ、例えば、ＤＳＰと、１つのマイクロプロセッサ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアに連結した１つ又は複数のマイクロプロセッサ、又はその他のそのような構成との組み合わせとして実現され得る。
【００３６】
[0052]  １つ又は複数の例示的な実施形態では、説明される機能は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はこれらの任意の組み合わせで実現され得る。ソフトウェアで実現される場合、これら機能は、コンピュータ可読媒体において、１つ又は複数の命令又はコードとして、記憶又は送信されることができる。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体と、ある箇所から別の箇所へのコンピュータプログラム移送を容易にする任意の媒体を含む通信媒体とを両方含む。記憶媒体は、コンピュータがアクセス可能な任意の利用可能な媒体であり得る。限定ではなく例として、このようなコンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）、ＣＤ−ＲＯＭ又は他の光ディスク記憶装置、磁気ディスク記憶装置又は他の磁気記憶デバイス、或いは、データ構造又は命令の形式で所望のプログラムコードを記憶又は搬送するために使用されることができ、かつコンピュータがアクセス可能なその他の媒体を備え得る。また、任意の接続は厳密にはコンピュータ可読媒体と称され得る。例えば、ソフトウェアが、ウェブサイト、サーバ、又は他のリモートソースから、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、デジタル加入者回線（ＤＳＬ）、又は赤外線、無線、及びマイクロ波のようなワイヤレス技術を使用して送信される場合、同軸ケーブル、光ファイバーケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、又は赤外線、無線、及びマイクロ波のようなワイヤレス技術は、媒体の定義に含まれる。本明細書で使用される場合、ディスク（ｄｉｓｋ）及びディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザー（登録商標）ディスク、光ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピー（登録商標）ディスク、及びブルーレイ（登録商標）ディスクを含み、ここで、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常磁気的にデータを再生し、一方で、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザーを用いて光学的にデータを再生する。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の適用範囲内に含まれるべきである。
【００３７】
[0053]  開示された例示的な実施形態の先の説明は、任意の当業者が本発明の製造又は使用を可能にするために提供される。これらの例示的な実施形態に対する様々な変更は、当業者には容易に明らかであり、本明細書で定義された包括的な原理は、本発明の精神又は適用範囲から逸脱することなく、他の実施形態に適用され得る。従って、本発明は、本明細書に示された例示的な実施形態に限定されることが意図されず、本明細書で開示された原理及び新規な特徴と一致する最も広い適用範囲が与えられるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【国際調査報告】
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