用于包絡(luò)跟蹤的升壓轉(zhuǎn)換器控制的制作方法
【專利說明】
【背景技術(shù)】
[0001]領(lǐng)域
[0002]本公開涉及用于功率放大器的包絡(luò)跟蹤。
[0003]背景
[0004]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可以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。
[0005]為了提高效率，升壓轉(zhuǎn)換器可以只在必要時(shí)才生成用于線性放大器的經(jīng)提升的供電電壓，以向功率放大器提供足夠的凈空。在升壓轉(zhuǎn)換器未被打開時(shí)，可以提供旁路模式，在該旁路模式中電池電壓被直接耦合到放大器作為放大器供電電壓。
[0006]鑒于向ET系統(tǒng)提供提高的效率的期望，提供用于確定何時(shí)啟用升壓轉(zhuǎn)換器以生成經(jīng)提升的供電電壓、并且進(jìn)一步用于在啟用升壓轉(zhuǎn)換器時(shí)確定經(jīng)提升的供電電壓應(yīng)當(dāng)被驅(qū)動(dòng)到的目標(biāo)電壓的技術(shù)將是合乎需要的。
[0007]附圖簡(jiǎn)述
[0008]圖1解說包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
[0009]圖2解說ET系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，其中Ven和Vtarget (V目標(biāo))是使用Vamp作為輸入來生成的。
[0010]圖3解說根據(jù)本公開的啟用生成塊的示例性實(shí)施例。
[0011]圖4解說從電壓Pk_detect (Pk^1 )生成啟用電壓Ven的定時(shí)器邏輯塊的示例性實(shí)施例。
[0012]圖5解說與實(shí)現(xiàn)圖4所示的方法的定時(shí)器邏輯塊相對(duì)應(yīng)的示例性信號(hào)時(shí)序圖。
[0013]圖6解說根據(jù)本公開的目標(biāo)生成塊的示例性實(shí)施例。
[0014]圖7解說根據(jù)本公開的方法的示例性實(shí)施例。
[0015]圖8解說本公開的替換示例性實(shí)施例，其中降壓轉(zhuǎn)換器被進(jìn)一步耦合到Vamp。
[0016]詳細(xì)描述
[0017]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。
[0018]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。
[0019]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)。
[0020]圖1解說包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)100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)用于納入圖1中未示出的替換或附加模塊的系統(tǒng)，諸如將Vbatt耦合到Vamp以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。
[0021]在圖1中，功率放大器(PA) 130接收輸入電壓IN并生成經(jīng)放大的輸出電壓OUT。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。
[0022]注意，放大器140 —般可以是本領(lǐng)域已知的任何類型的放大器，例如A類、B類、AB類等等。構(gòu)想了這樣的示例性實(shí)施例是落在本公開的范圍之內(nèi)的。
[0023]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，降壓轉(zhuǎn)換器(未示出)可并發(fā)被提供以對(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。
[0024]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。注意，Vbatt在本文中也可被表示為“升壓供電電壓”。為了允許放大器140生成高于Vbatt的輸出Vamp，升壓轉(zhuǎn)換器110可被提供以生成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)。
[0025]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)。如此，升壓轉(zhuǎn)換器110可以接收指示VDD_Amp何時(shí)應(yīng)當(dāng)被提升到高于Vbatt的電平(即升壓轉(zhuǎn)換器100何時(shí)應(yīng)當(dāng)被啟用或打開)的“啟用”信號(hào)電壓Ven作為輸入。在本說明書和權(quán)利要求書中，與升壓轉(zhuǎn)換器110應(yīng)當(dāng)被啟用的Ven信令相對(duì)應(yīng)的事件也可被表示為“啟用信號(hào)”被“打開”的事件。
[0026]升壓轉(zhuǎn)換器110也可被提供有指示在升壓轉(zhuǎn)換器110被啟用時(shí)VDD_Amp應(yīng)當(dāng)被提升到的電平的目標(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是使用Vamp作為輸入來生成的。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，啟用生成塊210耦合到Vamp以生成啟用電壓Ven。目標(biāo)生成塊220耦合到Vamp以生成目標(biāo)電壓Vtarget。
[0029]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其中Ven和Vtarget必定如圖所示地生成的ET系統(tǒng)。例如，在某些實(shí)現(xiàn)(未示出)中，Vtarget可以從圖2中所示的Vamp生成，而Ven可以使用本領(lǐng)域已知的其他技術(shù)來生成(例如，獨(dú)立于VampjP /或使用基于軟件的事件驅(qū)動(dòng)的技術(shù))；類似地，Ven可以從Vamp生成，而Vtarget使用其他技術(shù)來生成。這樣的替換實(shí)現(xiàn)被構(gòu)想為落在本公開的范圍之內(nèi)。
[0030]圖3解說了根據(jù)本公開的啟用生成塊210的示例性實(shí)施例210.1。注意，圖3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納入所示技術(shù)的示例性實(shí)施例。
[0031]在圖3中，Vamp耦合到峰值檢測(cè)器320，該峰值檢測(cè)器320被配置成檢測(cè)Vamp在第一預(yù)定時(shí)間窗口(例如，TWIN1)上的峰值。檢測(cè)到的Vamp的峰值被輸出作為電壓Pk_Vampl，在本文中也被表示為“啟用峰值”。此外，可編程凈空塊310生成預(yù)定凈空電壓HR_1或“第一凈空電壓”。HR_1可以是靜態(tài)值，或者它可以與可使用例如微處理器等(圖3中未示出)來動(dòng)態(tài)地寫入的寄存器(未示出)的內(nèi)容相對(duì)應(yīng)。
[0032]加法器330將Pk_Vampl與HR_1相加以生成信號(hào)3