描述一种电压调节器，用于一包络追踪电源系统中。所述电压调节器包括一电压调节模块，所述电压调节模块包括：至少一个储能元件，所述至少一个储能元件包括一第一端以及一第二端，所述第一端耦接至所述电压调节模块的一个第一节点，所述第二端耦接至所述电压调节模块的一个第二节点。所述电压调节模块进一步包括一个用于接收参考电压信号的输入端，所述输入端选择性地耦接于所述第一节点以及选择性地耦接于所述第二节点；一个输出端，其选择性地耦接于所述第一节点以及选择性地耦接于所述第二节点；以及一个接地面，其选择性地耦接于所述第二节点。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电压调节器、包络追踪电源系统、传输模块、及集成电路设备
技术介绍
本专利技术涉及一种电压调节器、一种包络追踪电源系统、传输模块、及集成电路设备。在无线发射器高端领域,一种名为包络追踪(envelope tracking)的技术通常用于提升电源效率。通过所述包络追踪技术，无线发射器的电源放大器的供给电压可大致追踪(approximately track)已传输的射频(RF)信号的包络(envelope)。同时，由于电源放大器的电源功耗与供给电压减去输出电压的差成正比，因此，使用所述包络追踪技术能够使得电源放大器在产生预期射频输出的同时，减少电源功耗以及电源消耗。如果用一个切换调节器(例如降压型变换器)向电源放大器有效地提供电源，则可能降低功耗。然而，很难获得一个能够将输出调制在足够快的速率上，以使得所述速率与一个调制解调器无线通信系统(modern wireless communication system)的包络相匹配的降压型变换器。研究表明，一个切换调节器包括并联于一 AB类放大器的降压型变换器，能够在足够快地追踪(包络)以支持高数据速率调制方式的同时实现省电。在此种方式中，所述AB类放大器的速率要求足够快且功率足够高，以消除从降压型变换器输出的电流纹波，而且还要求具有高频调制。然而，包括所述降压型变换器的所述切换调节器只能向电源放大器提供小于电源输入电压的电压。而对于高端的无线发射器，所述电源放大器在某些时候要求获得大于电源输入电压的电压，例如由锂一铁电池提供的电压。因此，需要提供一个高效的电压调节器，其能够调整电压大小，且与AB类放大器并联以足够快地追踪电压波动，从而支持包络追踪系统中的高数据速率调制方式。一种非反相升降压拓扑即不适合应用于上述设备，因为所述非反相升降压拓扑的输出电流(即整合在其输出电容中的电流)不连续。因此，所述AB类放大器需要借助一个大于所述负载电流的幅值以消除存在于切换频率中的大交流电流。而一个标准的单电感线圈直流转换器不具有在非反相方式中调节电压大小的能力，且不具有连续的电流输出。—个使用两个电感的反相式单端初级线圈转换器(SEPIC)具有连续的电流输出，且具有在非反相方式中调节电压大小的能力。然而，此种转换器具有一个显著的缺陷，即通过某些处于关闭状态的开关的电压为输入供给电压的两倍。对于一个电源管理集成电路(PMIC)来说,其额定电压(voltage tolerance)通常是被粗略地选择为等于输入供给电压，从而导致所述缺陷非常突出。因此，需要一种改进的电压调节器装置，以用于一包络追踪电源系统中。
技术实现思路
对应的，本专利技术期望单独或形成结合，来移除、减轻或消除上述的一个或多个缺陷。本专利技术的一些实施例中，无需使用高电压容差晶体管，仅需要一个额外的无源器件，即可提供电压提升能力与一连续输出电流的结合。根据本专利技术的第一实施例，提供一种电压调节器以用于一包络追踪电源系统中。所述电压调节器至少一个储能元件。所述至少一个储能元件包括一第一端以及一第二端，所述第一端耦接至所述电压调节模块的一个第一节点，所述第二端耦接至所述电压调节模块的一个第二节点。所述电压调节模块进一步包括一输入端，用于接收一参考电压信号，所述输入端选择性地耦接于所述第一节点以及选择性地耦接于第二节点。所述电压调节模块进一步包括一输出端，其选择性地耦接于所述第一节点以及选择性地耦接于第二节点；以及一个接地面，其选择性地耦接于所述第二节点。通过这种方式，在本专利技术的一实施例中，所述电压调节模块能够被设置(通过选择性耦接其中的第一和第二节点)在多个操作模式。每一种模式能够提供在所述输出端提供不同的电位。因此，通过触发所述电压调节模块在这些操作模式之间进行切换，可基于所述操作模式的不同电位以及不同操作模式的时间比来产生一时均(time-average)信号。特别的，所述储能元件使得在所述电压调节模块所接收到的参考电压信号提升，从而能够产生大于所述接收到的电压信号的一电位。如此，所述电压调节模块能够在其输出端提供一时均电压信号，该时均电压信号大于所述参考电压信号。根据本专利技术的一些可选实施例，所述电压调节器进一步包括一个控制模块，用于选择性地将所述电压调节模块设置在以下其中一个模式:一第一操作模式，在该模式下，所述电压调节模块的输出端以及所述接地面是耦接于所述电压调节模块的第二节点；以及至少一个第二操作模式，在该模式下，所述电压调节模块的输出端耦接于所述电压调节模块的第一节点，且所述电压调节模块的输入端耦接于所述电压调节模块的第二节点。通过这种方式，在所述第一操作模式中，所述电压调节模块的输出端可(通过所述第二节点)耦接于所述接地面，从而在所述电压调节模块的输出端提供一 “低”电位(例如:本实施例中完全等于O)。值得注意的是，在所述第一操作模式中，由于所述输出端完全直接耦接于所述接地面，使得所述接地面提供一电流源给所述输出端，从而能够在第一操作模式中提供一连续电流至所述电压调节模块的输出端。此外，在所述至少又一个操作模式中，所述电压调节模块的输出端通过所述储能元件耦接于所述电压调节模块的输入端。特别的，所述储能元件的第一端耦接于所述输出端。类似的，所述储能元件的第二端耦接于所述输入端。对应的，提供到所述电压调节模块的输出端的所述电压包括位于所述输入端的电压，所述电压被横跨所述储能元件的“预存”电压而提升。此外，在所述至少又一个操作模式中，由于所述输出端通过所述储能元件耦接于所述输入端，所述输入端与所述储能元件一起提供一电流源给所述输出端，从而能够在所述至少又一个操作模式中提供一连续电流给所述输出端。根据本专利技术的一些可选实施例，当所述输入端耦接于所述第一节点时，所述控制模块用于将所述电压调节模块设置为操作在所述第一操作模式下。通过这种方式，在所述第一操作模式中，所述储能元件的第一端耦接于所述电压调节模块的输入端，而所述储能元件的第二端耦接于所述接地面。如此，一输入电压可从所述第一端到所述第二端而作用在所述储能元件上，从而允许电流流入(至少在起初)所述储能元件，以对所述储能元件充电。在本实施例中，所述储能元件的这种稱接方式能够使提升到所述参考电压信号的电压“储存”在所述储能元件中。因此，在所述至少又一个操作模式中提供到所述电压调节模块的输出端的所述电压可包括提升到所述输入电压的两倍的电压。对应的，通过在所述第一和至少又一个操作模式之间切换所述电压调节模式的操作，可获得包括一时均值的电压信号，所述时均值的范围从零伏(例如，基本上等于所述接地面的电位)上升至几乎为输入电压的两倍。根据本专利技术的一些可选实施例，所述控制模块进一步用于选择性将所述电压调节模块设置在一第三操作模式下工作，在所述第三操作模式下，所述电压调节模块的输出端以及所述电压调节模块的输入端均耦接于所述电压调节模块的第一节点。通过这种方式，所述电压调节模块的输出端可耦接于所述输入端，从而在所述电压调节模块的输出端提供所述输入电压。值得注意的是，在所述第三操作模式中，由于所述电压调节模块的输出端完全直接耦接于所述输入电压，使得所述输入电压提供一电流源给所述输出端，从而能够在第三操作模式中提供一连续电流至所述电压调节模块的输出端。根据本专利技术的一些可选实施例，当所述接地面耦接本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.29 US 61/387,6931.一种电压调节器，用于一包络追踪电源系统中，所述电压调节器包括一电压调节模块，所述电压调节模块包括: 至少一个储能元件，其包括一第一端以及一第二端，所述第一端耦接至所述电压调节模块的一个第一节点，所述第二端耦接至所述电压调节模块的一个第二节点； 一输入端，用于接收一参考电压信号，所述输入端选择性地耦接于所述第一节点以及选择性地耦接于第二节点； 一输出端，其选择性地耦接于所述第一节点以及选择性地耦接于第二节点；以及 一个接地面，其选择性地耦接于所述第二节点。2.如权利要求1所述的电压调节器，其特征在于，所述电压调节模块进一步包括一个控制模块，所述控制模块用于选择性地将所述电压调节模块设置在多个操作模式下工作。3.如权利要求2所述的电压调节器，其特征在于，所述控制模块用于选择性将所述电压调节模块设置在一第一操作模式下工作，在所述第一操作模式下，所述电压调节模块的第一输出端以及所述接地面均耦接于所述第二节点。4.如权利要求3所述的电压调节器，其特征在于，所述控制模块用于选择性将所述电压调节模块设置在至少一第二操作模式下工作，在所述第二操作模式下，所述电压调节模块的第一输出端耦接于所述电压调节模块的第一节点，且所述电压调节模块的第一输入端耦接于所述电压调节模块的第二节点。5.如权利要求2所述的电压调节器，其特征在于，所述控制模块用于选择性设置所述电压调节模块，以 使其操作于所述输入端耦接于所述第一节点的第一操作模式。6.如权利要求2所述的电压调节器，其特征在于，所述控制模块进一步用于选择性将所述电压调节模块设置在一第三操作模式下工作，在所述第三操作模式下，所述电压调节模块的第一输出端以及所述电压调节模块的第一输入端均耦接于所述电压调节模块的第一节点。7.如权利要求6所述的电压调节器，其特征在于，所述控制模块用于选择性将所述电压调节模块设置在所述第三操作模式下工作，所述接地面耦接于所述电压调节模块的第二节点。8.如权利要求2所述的电压调节器，其特征在于，所述控制模块进一步用于在一输入端...
【专利技术属性】
技术研发人员：派翠克·史丹利·里尔，
申请(专利权)人：联发科技新加坡私人有限公司，
类型：
国别省市：
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