封包追踪电源供应调控器制造技术

封包追踪电源供应调控器，用于根据一基频封包信号供电至一射频电路的射频功率放大器。该封包追踪电源供应调控器包含线性放大器、电容、单电感多输出切换式能源转换电路以及控制器。线性放大器接收该基频封包信号，且其输出端耦接该射频功率放大器的电源输入端。电容的第一端耦接至参考电压，电容的第二端耦接线性放大器的电源输入端。单电感多输出切换式能源转换电路具有二输出端，第一输出端耦接该电容及该线性放大器的电源输入端，第二输出端耦接线性放大器的输出端及射频功率放大器的电源输入端。控制器控制该单电感多输出切换式能源转换电路。

Packet Tracking Power Supply Controller

Packet tracking power supply regulator is used to supply a RF power amplifier to a RF circuit according to a fundamental frequency packet signal. The packet tracking power supply regulator consists of a linear amplifier, a capacitor, a single inductance multi-output switching energy conversion circuit and a controller. The linear amplifier receives the fundamental frequency packet signal, and its output terminal is coupled to the power input of the RF power amplifier. The first end of the capacitor is coupled to the reference voltage, and the second end of the capacitor is coupled to the power input of the linear amplifier. The single inductance multi-output switching energy conversion circuit has two output terminals. The first output terminal is coupled with the capacitor and the power input of the linear amplifier, and the second output terminal is coupled with the output terminal of the linear amplifier and the power input of the radio frequency power amplifier. The controller controls the single inductor multi-output switching energy conversion circuit.

【技术实现步骤摘要】
封包追踪电源供应调控器
本案是关于动态电源供应技术，尤其是关于封包追踪电源供应调控器。
技术介绍
为了提高无线通信频带的效率，调变的技术趋向对封包本身进行振幅调变，导致其峰值对平均值的比例(peak-to-averageratio,PAPR)大幅地提升。为此，原本供应固定电压的电源管理电路必须跟着动态的调整其输出电压，以避免无线通信系统发射端所使用的射频功率放大器(radiofrequencypoweramplifier,RFPA)的输出电压与电源管理电路的输出电压差距过大而产生不必要的功率耗损。此类的电源管理电路称之为复合式封包追踪电源供应调控器(envelope-trackingpowersupplymodulator,ETSM)。由于复合式ETSM与射频功率放大器主要是使用于可携式电子装置(例如智能型手机)上，所以其能量必须由可携式电子装置的电源(例如锂电池)提供，但复合式ETSM内的线性放大器所适合的工作电压可能与可携式电子装置所提供的电压有一段相当大的差距，因此通常以另一个独立的切换式能源转换电路(switch-modeconverter)来专门供电给线性放大器。图1为公知的采迟滞控制(hysteresiscontrol)的复合式ETSM与切换式能源转换电路结合的电路图。采迟滞控制的复合式ETSM110提供平均能量给射频功率放大器120，切换式能源转换电路130提供一个稳定的电压给采迟滞控制的复合式ETSM110的线性放大器112。采迟滞控制的复合式ETSM110及切换式能源转换电路130的工作原理为本
普通技术人员所熟知，故不再赘述。图1电路的缺点之一为使用两个电感(L1及L2)，造成电路整体的成本及面积增加。
技术实现思路
鉴于先前技术之不足，本案之一目的在于提供一种封包追踪电源供应调控器，以降低硬件成本、节省电路面积及提高电路效能。本案公开一种封包追踪电源供应调控器，用于根据一基频封包信号供电至一射频电路的一射频功率放大器。该封包追踪电源供应调控器包含一线性放大器、一电容、一单电感多输出切换式能源转换电路以及一控制器。线性放大器具有一输入端及一输出端，该输入端接收该基频封包信号，该输出端耦接该射频功率放大器的一电源输入端。电容具有一第一端及一第二端，该第一端耦接至一参考电压，该第二端耦接该线性放大器的一电源输入端。单电感多输出切换式能源转换电路具有一第一输出端及一第二输出端，该第一输出端耦接该电容及该线性放大器的该电源输入端，该第二输出端耦接该线性放大器的该输出端及该射频功率放大器的该电源输入端。控制器耦接该线性放大器、该电容以及该单电感多输出切换式能源转换电路，用来控制该单电感多输出切换式能源转换电路。本案另公开一种封包追踪电源供应调控器，用于根据一基频封包信号供电至一射频电路的一射频功率放大器。该封包追踪电源供应调控器包含一线性放大器、一电感、一电容、一第一开关、一第二开关、一第三开关、一第四开关、一电流检测器以及一控制器。线性放大器具有一输入端及一输出端，该输入端接收该基频封包信号，该输出端耦接该射频功率放大器的一电源输入端。电容具有一第一端及一第二端，该第一端耦接至参考电压，该第二端耦接该线性放大器的一电源输入端。第一开关耦接该电感，第二开关耦接该电感，第三开关耦接于该电感及该电容的该第二端之间，第四开关耦接于该电感及该线性放大器的该输出端之间。电流检测器耦接该电感，用来检测流经该电感的电流。控制器耦接该线性放大器、该电容、该第一开关、该第二开关、该第三开关、该第四开关以及该电流检测器。该控制器通过控制该第一开关及该第二开关的占空周期以控制流经该电感的电流。本案的封包追踪电源供应调控器只需要一个电感即可实现对线性放大器及射频功率放大器的供电控制，因此能降低硬件成本。此外，利用单电感多输出切换式能源转换电路的交互调节特性，本案相较于现有技术能更有效地追踪基频封包信号，还可避免能量的浪费。有关本案的特征、实作与功效，兹配合图式作实施例详细说明如下。附图说明图1为现有的采迟滞控制的复合式ETSM与切换式能源转换电路结合的电路图；图2为本案的封包追踪电源供应调控器的一实施例的电路图；图3为图2的控制器的细部电路图；图4为当图2的晶体管MREG导通且晶体管MAVG不导通时的电路图；图5为当图2的晶体管MREG不导通且晶体管MAVG导通时的电路图；以及图6为本案的封包追踪电源供应调控器中数个电压信号及数个电流信号的关系图。具体实施方式以下说明内容的技术用语为参照本
的习惯用语，如本说明书对部分用语有加以说明或定义，该部分用语的解释以本说明书的说明或定义为准。本案的公开内容包含封包追踪电源供应调控器。由于本案的封包追踪电源供应调控器所包含的部分组件单独而言可能为已知组件，因此在不影响该本案的充分揭露及可实施性的前提下，以下说明对于已知组件的细节将予以节略。图2为本案的封包追踪电源供应调控器的一实施例的电路图。封包追踪电源供应调控器200包含单电感多输出(singleinductormultipleoutput,SIMO)切换式能源转换电路210、控制器220、电容CREG以及线性放大器LA。「单电感多输出」指包含两个或两个以上的输出，而单电感双输出(singleinductordualoutput,SIDO)切换式能源转换电路属于单电感多输出切换式能源转换电路的其中一种。本案利用「多输出」的其中的两个(分别为输出端211及输出端212)，因此，在不同的实施例中，本案亦可使用单电感双输出切换式能源转换电路来实施。电容CREG一端耦接参考电压(例如接地)，另一端耦接单电感多输出切换式能源转换电路210的其中一输出端211。线性放大器LA的其中一输入端接收基频封包信号VENV,I，输出端耦接单电感多输出切换式能源转换电路210的另一输出端212以及封包追踪电源供应调控器200的输出端230。线性放大器LA的电源输入端耦接输出端211及电容CREG。输出端230耦接射频功率放大器(图未示)的电源输入端，提供电压VENV,LA给射频功率放大器。单电感多输出切换式能源转换电路210主要包含一个电感L及四个开关(分别由晶体管MP、MN、MREG及MAVG实施)，在一些实施例中，晶体管MP及MN耦接于电源电压与接地端之间。通过调整晶体管MP及MN的导通时间，可控制感电感L的电流IL的大小。通过调整晶体管MREG及MAVG的导通时间，可控制电流IL由输出端211或输出端212输出。详言之，在晶体管MREG及MAVG的一个切换周期内，如果晶体管MREG的导通时间大于晶体管MAVG的导通时间，则表示在该周期中输出端211比输出端212输出较多的能量，如果晶体管MREG的导通时间小于晶体管MAVG的导通时间，则表示在该周期中输出端212比输出端211输出较多的能量。四个开关的导通与否分别受控制器220所输出的四个控制信号VGP、VGN、VGAVG及VGREG控制。控制器220根据输出端211的电压VREG、输出端212的电压VENV,LA、基频封包信号VENV,I、参考电压VREF,REG、参考电压VREF,LA、及电感电流IL控制该四个控制信号。控制器220的细部电路将于之后详述。封包追踪电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种封包追踪电源供应调控器，用于根据一基频封包信号供电至一射频电路的一射频功率放大器，包含：一线性放大器，具有一输入端及一输出端，其中该输入端接收该基频封包信号，该输出端耦接该射频功率放大器的一电源输入端；一电容，具有一第一端及一第二端，其中该第一端耦接至一参考电压，该第二端耦接该线性放大器的一电源输入端；一单电感多输出切换式能源转换电路，具有一第一输出端及一第二输出端，其中该第一输出端耦接该电容及该线性放大器的该电源输入端，该第二输出端耦接该线性放大器的该输出端及该射频功率放大器的该电源输入端；以及一控制器，耦接该线性放大器、该电容以及该单电感多输出切换式能源转换电路，用来控制该单电感多输出切换式能源转换电路。

【技术特征摘要】
1.一种封包追踪电源供应调控器，用于根据一基频封包信号供电至一射频电路的一射频功率放大器，包含：一线性放大器，具有一输入端及一输出端，其中该输入端接收该基频封包信号，该输出端耦接该射频功率放大器的一电源输入端；一电容，具有一第一端及一第二端，其中该第一端耦接至一参考电压，该第二端耦接该线性放大器的一电源输入端；一单电感多输出切换式能源转换电路，具有一第一输出端及一第二输出端，其中该第一输出端耦接该电容及该线性放大器的该电源输入端，该第二输出端耦接该线性放大器的该输出端及该射频功率放大器的该电源输入端；以及一控制器，耦接该线性放大器、该电容以及该单电感多输出切换式能源转换电路，用来控制该单电感多输出切换式能源转换电路。2.如权利要求1所述的封包追踪电源供应调控器，其中该单电感多输出切换式能源转换电路包含一电感，该控制器根据该电容的该第二端的电压控制流经该电感的电流。3.如权利要求1所述的封包追踪电源供应调控器，其中该单电感多输出切换式能源转换电路包含一电感，该控制器根据该基频封包信号控制该电感上的电流流至该单电感多输出切换式能源转换电路的该第一输出端或该单电感多输出切换式能源转换电路的该第二输出端。4.如权利要求3所述的封包追踪电源供应调控器，其中该控制器将该基频封包信号与一目标电压比较以决定该电感上的电流流至该第一输出端或该第二输出端，且该控制器根据该电容的该第二端的电压决定是否调整该目标电压。5.如权利要求4所述的封包追踪电源供应调控器，其中当该电容的该第二端的电压大于一默认值时，该控制器决定暂时不调整该目标电压。6.如权利要求4所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈科宏，杨上贤，蔡宗谚，
申请(专利权)人：瑞昱半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71