具有切换模式的无线发射器制造技术

本发明专利技术实施例揭露一种具有切换模式的无线发射器。具体而言，本发明专利技术实施例提供一种无线发射器，其包含：放大器；及可切换变压器，其耦合到所述放大器，其中所述放大器经配置以在第一配置及第二配置中耦合到所述可切换变压器，其中所述第一配置引起所述放大器将第一输出阻抗提供到所述可切换变压器，且其中所述第二配置引起所述放大器将第二输出阻抗提供到所述可切换变压器，所述第一输出阻抗及所述第二输出阻抗彼此不同。

【技术实现步骤摘要】
具有切换模式的无线发射器
本专利技术实施例涉及一种具有切换模式的无线发射器。
技术介绍
蓝牙(BT)是旨在替换连接便携式电子装置及固定电子装置的电缆的短程无线电标准。所述标准(其在未授权工业科学医学(“ISM”)频带中依2.4GHz操作)聚焦于稳健性、低复杂性、低功率及低成本。一般来说，BT用于连续流式数据应用。近年来，提出将蓝牙低功耗(BLE)用于期望更低功率消耗的应用。与连续发射数据的BT装置(例如BT发射器)相比，BLE装置(例如BLE发射器)通常始终保持在休眠模式中，除非检测到至BLE装置的连接。因而，一般来说，BT发射器经设计以具有用于发射数据的高线性度且相应地消耗更多功率，而BLE发射器经设计以具有较好功率效率且相应地消耗更少功率。随着对物联网(IoT)及机器对机器(M2M)应用的需求不断增加，同样期望优化BT发射器及BLE发射器用于达成各自性能目标。
技术实现思路
根据本专利技术的一实施例，一种无线发射器包括：放大器；及可切换变压器，其耦合到所述放大器，其中所述放大器经配置以在第一配置及第二配置中耦合到所述可切换变压器，其中所述第一配置引起所述放大器将第一输出阻抗提供到所述可切换变压器，且其中所述第二配置引起所述放大器将第二输出阻抗提供到所述可切换变压器，所述第一输出阻抗及所述第二输出阻抗彼此不同。根据本专利技术的一实施例，一种无线发射器包括：放大器；及可切换变压器，其耦合到所述放大器，其中所述放大器经配置以在第一配置及第二配置中耦合到所述可切换变压器，其中所述第一配置引起所述放大器将第一输出阻抗提供到所述可切换变压器，且其中所述第二配置引起所述放大器将第二输出阻抗提供到所述可切换变压器，且其中所述第二输出阻抗实质上高于所述第一输出阻抗。根据本专利技术的一实施例，一种无线发射器包括：放大器电路，其包括第一对子放大器电路及第二对子放大器电路；及可切换变压器，其耦合到所述第一对子放大器电路及所述第二对子放大器电路，其中所述第一对子放大器电路及所述第二对子放大器电路经互补地激活，其中当激活所述第一对子放大器电路时，形成到所述可切换变压器的第一输出阻抗，且当激活所述第二对子放大器电路时，形成到可切换变压器的第二输出阻抗，且其中所述第二输出阻抗实质上高于所述第一输出阻抗。附图说明自结合附图来阅读的[实施方式]最好理解本揭露的方面。应注意，各种构件未必按比例绘制。事实上，为使讨论清楚，可任意增大或减小各种构件的尺寸。图1绘示根据一些实施例的无线发射器的例示性框图。图2A绘示根据一些实施例的图1的无线发射器的放大器电路及变压器电路的例示性电路图。图2B绘示根据一些实施例的图2A的放大器电路的部分的另一例示性电路图。图3A绘示根据一些实施例的图2A的变压器电路的例示性布局设计。图3B绘示根据一些实施例的图2A的变压器电路的另一例示性布局设计。图3C绘示根据一些实施例的图2A的变压器电路的又一例示性布局设计。具体实施方式以下揭露描述用于实施目标的不同特征的各种例示性实施例。下文将描述组件及布置的特定实例以简化本揭露。当然，这些仅为实例且不旨在限制。例如，在以下描述中，使第一构件形成在第二构件上方或形成在第二构件上可包含其中形成直接接触的所述第一构件及所述第二构件的实施例，且还可包含其中额外构件可形成在所述第一构件与所述第二构件之间使得所述第一构件及所述第二构件可不直接接触的实施例。此外，为便于描述，空间相对术语(诸如“底下”、“下方”、“下”、“上方”、“上”及其类似者)可在本文中用于描述一组件或构件与另外(若干)组件或(若干)构件的关系，如图中所绘示。空间相对术语除涵盖图中所描绘的定向之外，还旨在涵盖装置在使用或操作中的不同定向。可依其它方式定向设备(旋转90度或依其它定向)，且还可相应地解译本文中所使用的空间相对描述词。另外，应了解，当一组件涉及“连接”或“耦合”到另一组件时，其可直接连接或耦合到所述另一组件，或可存在一或多个介入组件。归因于BT发射器及BLE发射器的各自及不同需求/特性，如上文所描述，期望用于BT应用及BLE应用中的单一发射器会遇到各种权衡问题。本揭露提供无线发射器的各种实施例，根据一些实施例，所述无线发射器可通过将BT放大器或BLE放大器选择性地耦合到可切换变压器来用于BT应用及BLE应用两者中。更明确地说，当所述无线发射器旨在用于BT应用中时，所述BT放大器可耦合到所述可切换变压器的第一对端口以引起所述无线发射器提供用于发射数据的较高线性度；当所述无线发射器旨在用于BLE应用中时，所述BLE放大器可耦合到所述可切换变压器的第二对端口以引起所述无线发射器提供较好功率效率。图1绘示根据各种实施例的可选择性地用于BT应用及BLE应用中的无线发射器100的例示性框图。一般来说，无线发射器100经配置以在(例如)用于BT应用中时连续发射数据或在(例如)用于BLE应用中时周期性发射数据。用于BT应用中的装置的实例包含无线耳机、无线键盘/鼠标、无线扬声器等等。用于BLE应用中的装置的实例包含健康状况监视器、工业监视传感器、基于地理的目标促销(例如iBeacon)等等。更明确地说，在一些实施例中，无线发射器100包含数据处理电路102、放大器电路104、变压器电路106及天线108，其中上述组件彼此串联耦合，如图1中所展示。在一些实施例中，数据处理电路102可包含诸如(例如)基频调制器、数模转换器、(低通)滤波器、一或多个电压转换器、频率合成器等等的一或多个电路。数据处理电路102可经配置以产生及处理数据且将这经处理数据提供到放大器电路104。根据本揭露的各种实施例，放大器电路104经配置以依指定输出功率放大经处理数据，且串联耦合的变压器电路106经配置以使放大器电路104的输出阻抗(由107指定)与变压器电路106的输入阻抗109匹配来优化功率发射效率，如下文将进一步讨论。根据一些实施例，变压器电路106的输入阻抗通常为约50奥姆(Ω)。如将参考图3A、3B及3C来进一步描述，变压器电路106包含彼此物理交错且彼此可操作地互动的至少两个导电线圈。更明确地说，变压器电路106的两个导电线圈经配置以在将信号(例如电流或电压信号)提供到导电线圈的至少一者时彼此电磁耦合。在一些实施例中，第一导电线圈耦合到放大器电路104，且第二导电线圈耦合到天线108。特定地说，两个导电线圈各包含各自导电线/导电循环匝数，即，第一导电线圈包含第一匝数且第二导电线圈包含第二匝数。在一些实施例中，变压器电路106使用匝数比(即，第一匝数与第二匝数的比率)来使阻抗107与109匹配。更明确地说，匝数比的平方等于阻抗107与阻抗109的比率。一般来说，107的阻抗值确定无线发射器100的各种性能特性。例如，当无线发射器100旨在用于BT应用中时，可使用107的较低阻抗值来达成较高输出发射功率及较高线性度。当无线发射器100旨在用于BLE应用中时，可使用107的较高阻抗值来达成较高功率转换效率及较低输出发射功率。根据本揭露的各种实施例，将变压器电路106实施为提供可切换匝数比的可切换变压器。如上文所描述，109的阻抗值通常经选择为约50Ω。相应地，当将匝数比切换成较低值时，阻抗107由于较低匝数比而呈现较低阻抗值；且当将匝数比切换成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线发射器，其包括：放大器；及可切换变压器，其耦合到所述放大器，其中所述放大器经配置以在第一配置及第二配置中耦合到所述可切换变压器，其中所述第一配置引起所述放大器将第一输出阻抗提供到所述可切换变压器，且其中所述第二配置引起所述放大器将第二输出阻抗提供到所述可切换变压器，所述第一输出阻抗及所述第二输出阻抗彼此不同。

【技术特征摘要】
2016.10.20 US 15/299,0531.一种无线发射器，其包括：放大器；及可切换变压器，其耦合到所述放大器，其中所述放大器经配置以在第一配置及第二配...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈文生，罗安训，叶恩祥，叶子祯，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71