用于包絡(luò)跟蹤的動(dòng)態(tài)凈空的制作方法
【專利說明】用于包絡(luò)跟蹤的動(dòng)態(tài)凈空
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本國際申請(qǐng)要求于2013年I月28日提交的題為“DYNAMIC HEADROOM FORENVELOPE TRACKING(用于包絡(luò)跟蹤的動(dòng)態(tài)凈空)”的美國非臨時(shí)申請(qǐng)S/N.13/752，287的權(quán)益，其通過援引全部明確納入于此。
【背景技術(shù)】
[0003]領(lǐng)域
[0004]本公開涉及用于功率放大器的包絡(luò)跟蹤。
【背景技術(shù)】
[0005]
[0006]包絡(luò)跟蹤是一種用于提高功率放大器的效率的技術(shù)。在包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)中，功率放大器的供電電壓被動(dòng)態(tài)地調(diào)整以使有足夠凈空操作的功率放大器維持線性度，而同時(shí)最小化DC功耗。功率放大器的供電電壓通常使用跟蹤功率放大器輸出的包絡(luò)的單獨(dú)的線性放大器來生成。在某些現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)中，線性放大器本身耦合到由升壓轉(zhuǎn)換器生成的放大器供電電壓，該升壓轉(zhuǎn)換器能夠生成用于線性放大器的、超過該系統(tǒng)原本可用的最大供電電壓(例如，電池電壓)的經(jīng)提升的供電電壓。以此方式，在必要時(shí)，功率放大器輸出可以達(dá)到并且甚至超過電池電壓。
[0007]放大器供電電壓通常被設(shè)置成高于峰值所要求的功率放大器輸出加上某一附加凈空電壓。在某些現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)中，這一凈空電壓是被預(yù)先編程且不隨著時(shí)間被更新的靜態(tài)值。然而，由于偏好的凈空電壓可能跨不同的操作情景(例如，跨不同的工藝、溫度、負(fù)載條件等)而極大地變化，凈空電壓的單個(gè)靜態(tài)值可能不在所有情形中是最優(yōu)的。此外，被選擇過低的凈空電壓可能不合期望地導(dǎo)致升壓轉(zhuǎn)換器中的啟動(dòng)失敗，這可能犧牲系統(tǒng)的線性度。
[0008]期望提供用于根據(jù)特定操作情景來動(dòng)態(tài)確定ET系統(tǒng)的最優(yōu)凈空電壓以及進(jìn)一步用于阻止ET系統(tǒng)中的升壓轉(zhuǎn)換器的啟動(dòng)失敗的技術(shù)。
[0009]附圖簡(jiǎn)述
[0010]圖1解說包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。
[0011]圖2解說ET系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，其中Ven和Vtarget (V目標(biāo))是按照所示的特定方式來生成的。
[0012]圖3解說ET系統(tǒng)的替換實(shí)現(xiàn)。
[0013]圖4解說了根據(jù)本公開的ET系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
[0014]圖5解說了可以通過動(dòng)態(tài)凈空生成塊來實(shí)現(xiàn)的方法的示例性實(shí)施例。
[0015]圖6和7解說了根據(jù)以上描述的本公開的技術(shù)的示例性操作情景。
[0016]圖8解說了根據(jù)本公開的ET系統(tǒng)的示例性實(shí)施例，其中示出了動(dòng)態(tài)凈空生成塊的具體示例性實(shí)施例。
[0017]圖9解說根據(jù)本公開的方法的示例性實(shí)施例。
[0018]詳細(xì)描述
[0019]以下參照附圖更全面地描述本公開的各個(gè)方面。然而，本公開可用許多不同形式來實(shí)施并且不應(yīng)解釋為被限定于本公開通篇給出的任何具體結(jié)構(gòu)或功能。相反，提供這些方面是為了使得本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達(dá)本公開的范圍?；诒疚闹械慕虒?dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會(huì)，本公開的范圍旨在覆蓋本文中所披露的本公開的任何方面，不論其是與本公開的任何其他方面相獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)還是組合地實(shí)現(xiàn)的。例如，可以使用本文所闡述的任何數(shù)目的方面來實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本公開的范圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的本公開的各種方面的補(bǔ)充或者另外的其他結(jié)構(gòu)、功能性、或者結(jié)構(gòu)及功能性來實(shí)踐的此類裝置或方法。應(yīng)當(dāng)理解，本文中所披露的本公開的任何方面可由權(quán)利要求的一個(gè)或多個(gè)元素來實(shí)施。
[0020]下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為對(duì)本發(fā)明的示例性方面的描述，而非旨在代表可在其中實(shí)踐本發(fā)明的僅有示例性方面。貫穿本描述使用的術(shù)語“示例性”意指“用作示例、實(shí)例或解說”，并且不應(yīng)當(dāng)一定要解釋成優(yōu)于或勝過其他示例性方面。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以用于提供對(duì)本發(fā)明的示例性方面的透徹理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐本發(fā)明的示例性方面。在一些實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形式示出以免煙沒本文中給出的示例性方面的新穎性。在本說明書以及權(quán)利要求書中，術(shù)語“模塊”和“塊”可以可互換地使用以表示被配置成執(zhí)行所描述操作的實(shí)體。
[0021]注意，在本說明書和權(quán)利要求書中，信號(hào)或電壓的“高”或“低”指示可以指這樣的信號(hào)或電壓處于邏輯“高”或“低”狀態(tài)，這可以(但不一定)與信號(hào)或電壓的“真”(例如，=I)或“假”(例如，=0)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。將領(lǐng)會(huì)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可容易地修改本文描述的邏輯慣例，例如用“高”替換“低”和/或用“低”替換“高”，以導(dǎo)出具有與本文所描述的功能基本上等效的功能的電路系統(tǒng)。此類替換示例性實(shí)施例被構(gòu)想為落在本公開的范圍之內(nèi)。
[0022]圖1解說包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)100的現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)。注意，圖1僅是為解說目的而示出的，而不旨在將本公開的范圍限定于ET系統(tǒng)的任何特定實(shí)現(xiàn)。例如，下文描述的技術(shù)可容易地應(yīng)用于納入未示出的替換或附加模塊的系統(tǒng)，諸如將Vbatt (V電池)耦合到Vamp (V放大器)以同時(shí)生成用于功率放大器的步進(jìn)下降供電電壓的降壓轉(zhuǎn)換器。
[0023]在圖1中，功率放大器(PA) 130接收輸入電壓IN(輸入)并生成經(jīng)放大的輸出電壓OUT(輸出)。也被表示為“跟蹤供電電壓”的電壓Vamp被提供給PA 130作為供電電壓。Vamp至少部分地由放大器140生成，放大器140可以是線性放大器。放大器140由電壓VDD_amp供電，其也被表示為“放大器供電電壓”。在ET系統(tǒng)的某些實(shí)現(xiàn)中，為了生成Vamp，放大器140可以對(duì)跟蹤PA輸出電壓OUT的包絡(luò)的電壓Env進(jìn)行放大。
[0024]提供給PA 130的跟蹤供電電壓Vamp可以被維持在足以確保PA 130的線性操作的電平，即提供有足夠的“凈空”，而同時(shí)降低不必要的DC功耗。注意，如上所述，在某些實(shí)現(xiàn)中，可并發(fā)提供降壓轉(zhuǎn)換器(未示出)以對(duì)PA 130供電，例如在Vamp處耦合到PA 130以提高PA 130的功率驅(qū)動(dòng)能力。
[0025]在某些操作情景中，為了維持PA的足夠凈空，將Vamp驅(qū)動(dòng)到超過Vbatt (也被稱為“升壓供電電壓”)的電平的電平可能是有必要的，Vbatt是該系統(tǒng)原來可用的最大供電電壓，例如來自該系統(tǒng)的電池的供電電壓。為了允許放大器140生成高于Vbatt的輸出Vamp，可提供升壓轉(zhuǎn)換器110以生成VDD_Amp。升壓轉(zhuǎn)換器110可以根據(jù)圖1中未示出但本領(lǐng)域已知的操作原理來將VDD_Amp提升到比Vbatt更高的電平，例如使用被交替地配置成對(duì)電感器充電和放電以生成經(jīng)提升的輸出電壓的多個(gè)開關(guān)。
[0026]為了提高ET系統(tǒng)的效率，升壓轉(zhuǎn)換器110可僅在必要時(shí)被打開或啟用，例如在確定VDD_Amp需要升高到Vbatt以上以維持PA 130的足夠凈空時(shí)。由此，升壓轉(zhuǎn)換器110可以接收“啟用”信號(hào)電壓Ven作為輸入以指示VDD_Amp何時(shí)應(yīng)當(dāng)被提升到高于VBatt的電平。也可向升壓轉(zhuǎn)換器110提供在升壓轉(zhuǎn)換器110被啟用時(shí)VDD_Amp應(yīng)當(dāng)被提升到的目標(biāo)電壓Vtarget。將領(lǐng)會(huì)，在不必提供高于Vbatt的VDD_Amp時(shí)，升壓轉(zhuǎn)換器110可被關(guān)閉或禁用，或以其他方式按將Vbatt直接耦合到VDD_Amp的“旁路”模式來提供。
[0027]圖2解說ET系統(tǒng)200的實(shí)現(xiàn)，其中Ven和Vtarget是用所示的特定方式來生成的。注意，圖2僅是為解說目的而示出的，而不旨在將本公開的范圍限定于用于生成Ven和/或Vtarget的任何特定技術(shù)。
[0028]在圖2中，PA 130的具體實(shí)現(xiàn)130.1生成電壓HR_reach (HR_抵達(dá))(也被稱為“凈空抵達(dá)信號(hào)”)以指示PA 130.1的電壓凈空何時(shí)不足以(或接近不足以)維持PA線性度。例如，只要PA 130.1中的一個(gè)或多個(gè)晶體管(未示出)變?yōu)轱柡停琀R_reach可以被斷言為高。例如，在示例性實(shí)施例中，可提供電壓放大器以感測(cè)跨PA 130.1的晶體管的漏極和源極的壓降，并且所感測(cè)的壓降可以由電壓比較器與預(yù)定閾值電壓作比較。如果跨晶體管的壓降低于或等于預(yù)定閾值電壓，則HR_reaCh可以被斷言為高。在此情形中，預(yù)定閾值電壓可以與對(duì)應(yīng)的晶體管被預(yù)期飽和的值相對(duì)應(yīng)。
[0029]在圖2中，HR_reach直接耦合到升壓轉(zhuǎn)換器110作為Ven。以此方式，只要HR_reach指示PA 130.1的電壓凈空不足，就也能啟用升壓轉(zhuǎn)換器110。注意到在替換實(shí)現(xiàn)中，可提供鎖存器或其他存儲(chǔ)器元件以在將HR_reach供應(yīng)給升壓轉(zhuǎn)換器110之前處理HR_reach，以鑒于HR_reach的值中的潛在瞬時(shí)翻轉(zhuǎn)而保持Ven的值達(dá)例如預(yù)定時(shí)間量。
[0030]圖