一种包络跟踪芯片电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种包络跟踪芯片电路，其内部电路包括信号指令模块和高频开关电路模块，对外接口包括第一调压信号输出端、第二调压信号输出端、第一电源输入端、第二电源输入端和电源输出端。其中，第一调压信号输出端电连接于一慢速调压开关电源的第一调压信号接收端，第二调压信号输出端电连接于一第一电压源的第二调压信号接收端，第一电源输入端电连接于第一电压源的正极，第二电源输入端电连接于第一电压源的负极和慢速调压开关电源的正极，电源输出端电连接于功率放大器的漏极。本实用新型专利技术的包络跟踪芯片电路，将信号指令模块和高频开关电路模块整合成芯片形式，从而缩小了电路体积和占用空间。

【技术实现步骤摘要】
一种包络跟踪芯片电路
本技术涉及通信
，特别涉及一种包络跟踪芯片电路。
技术介绍
包络跟踪(ET，EnvelopTracking)是提高现代通信系统中功率放大器(PA)效率的技术。伴随通信技术的发展，射频信号的频率越来越高，且峰均比越来越高，这就要求ET电源的包络电压调压范围越来越宽，调压速度越来越快，这些对于包络跟踪电源的设计提出了更大的挑战，如何有效的减小包络跟踪电源中开关器件的应力和开关器件的损耗是目前包络跟踪电源所面临的问题和挑战。现有的包络跟踪电源技术分为两种：第一种是传统的开关电源方式，常见形式为多相交错并联，从而来提高响应速度；第二种是开关电源加线性电源组合，这种方式可以充分的利用线性电源响应快，开关电源效率高的特点。其中第一种技术中，对于单纯的开关电源，由于调压范围较宽，开关器件需要选用耐压较高的器件，造成器件可靠性低，同时影响器件优化，导致最终整体效率不高；第二种技术中，对于开关电源与线性电源组合的方式，由于线性电源效率远低于开关电源，线性部分占比较大的情况下整体效率就会不高。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种包络跟踪芯片电路，以降低开关损耗和器件电压应力，提升包络跟踪电源的效率和可靠性，以提升最终合成的包络信号的质量。本技术的技术方案是这样实现的：一种包络跟踪芯片电路，所述包络跟踪芯片电路包括信号指令模块和高频开关电路模块，所述包络跟踪芯片电路具有射频包络信号接收端、第一调压信号输出端、第二调压信号输出端、第一电源输入端、第二电源输入端和电源输出端；在所述包络跟踪芯片电路中：所述信号指令模块连接于所述射频包络信号接收端、所述第一调压信号输出端、所述第二调压信号输出端和所述高频开关电路模块的脉冲宽度调制PWM信号输入端，以从所述射频包络信号接收端接收射频包络信号，根据所述射频包络信号产生PWM信号、第一调压信号指令和第二调压信号指令，并向所述高频开关电路模块的PWM信号输入端发送所述PWM信号，向所述第一调压信号输出端和第二调压信号输出端分别发送所述第一调压信号指令和所述第二调压信号指令；所述高频开关电路模块还具有第二正极端、第二负极端和输出端，其中，所述第二正极端连接于所述第一电源输入端，所述第二负极端连接于所述第二电源输入端，所述输出端连接于所述电源输出端，所述高频开关电路模块以所述第二正极端和所述第二负极端之间加载的电压作为输入电压，并根据所述PWM信号调整所述输出端的输出电压。进一步，所述第一调压信号输出端电连接于一慢速调压开关电源的第一调压信号接收端，所述第二调压信号输出端电连接于一第一电压源的第二调压信号接收端，所述第一电源输入端电连接于所述第一电压源的正极，所述第二电源输入端电连接于所述第一电压源的负极和所述慢速调压开关电源的正极，所述电源输出端通过滤波电路电连接于功率放大器的漏极，所述慢速调压开关电源的负极接地；其中，所述功率放大器为基站用射频功率放大器；所述慢速调压开关电源根据所述第一调压信号指令调整其正极和负极之间的电压；所述第一电压源根据所述第二调压信号指令调整其正极和负极之间的电压；所述慢速调压开关电源和所述第一电压源均为直流电压源。进一步，所述信号指令模块为现场可编程门阵列FPGA芯片。进一步，所述高频开关电路模块为多相交错并联BUCK电路；所述PWM信号为多相PWM信号，所述多相交错并联BUCK电路中的每一相电路均具有与所述多相PWM信号的每一相PWM信号一一对应的PWM信号输入端。进一步，所述多相交错并联BUCK电路中的每一相电路均包括第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一驱动电路、第二驱动电路；其中，所述第一开关晶体管的漏极为所述多相交错并联BUCK电路的所述第二正极端，所述第一开关晶体管的源极连接于所述输出端；所述第二开关晶体管的漏极电连接于所述第一开关晶体管的源极，所述第二开关晶体管的源极为所述多相交错并联BUCK电路的第二负极端；所述第一驱动电路连接于该相BUCK电路的PWM信号输入端和所述第一开关晶体管的栅极之间，以驱动所述第一开关晶体管的导通和截止；所述第二驱动电路连接于该相BUCK电路的PWM信号输入端和所述第二开关晶体管的栅极之间，以驱动所述第二开关晶体管的导通和截止；其中，当所述第一开关晶体管导通时所述第二开关晶体管截止，当所述第一开关晶体管截止时所述第二开关晶体管导通。进一步，所述第一驱动电路包括第一信号转换单元、第一电压适配器和第一栅极驱动器；其中，所述第一信号转换单元电连接于该相BUCK电路的PWM信号输入端，以接收对应于该相BUCK电路的PWM信号，并将所接收的PWM信号从低电压差分信号形式转换为晶体管-晶体管逻辑电平形式；所述第一电压适配器连接于所述第一信号转换单元，以将所述第一信号转换单元所转换后的信号进行电压调节；所述第一栅极驱动器电连接于所述第一电压适配器和所述第一开关晶体管的栅极之间，以根据所述第一电压适配器调解后的电压信号驱动所述第一开关晶体管的导通和截止。进一步，所述第二驱动电路包括第二信号转换单元、第二电压适配器和第二栅极驱动器；其中，所述第二信号转换单元电连接于该相BUCK电路的PWM信号输入端，以接收对应于该相BUCK电路的PWM信号，并将所接收的PWM信号从低电压差分信号形式转换为晶体管-晶体管逻辑电平形式；所述第二电压适配器连接于所述第二信号转换单元，以将所述第二信号转换单元所转换后的信号进行电压调节；所述第二栅极驱动器电连接于所述第二电压适配器和所述第二开关晶体管的栅极之间，以根据所述第二电压适配器调解后的电压信号驱动所述第二开关晶体管的导通和截止。进一步，所述PWM信号输入端通过一隔离器接收所述PWM信号。进一步，所述第一驱动电路和所述第二驱动电路由隔离电源供电。进一步，所述慢速调压开关电源的电压输出范围为11～18V；所述第一电压源的电压输出范围为36～48V；所述高频开关电路模块发出的包络跟踪电压的最高带宽为40MHz，最大摆幅为25V，包络跟踪电压范围为30～54V。从上述方案可以看出，本技术的包络跟踪芯片电路，将信号指令模块和高频开关电路模块整合成芯片形式，从而缩小了电路体积和占用空间。另外，利用本技术的包络跟踪芯片并根据包络波形，形成了使用两个开关电源的串联关系，其中一个慢速调节输出电压，提供可变的直流电压部分，另一个快速调节输出电压，提供高频部分能量，相比于现有的开关电源加线性电源组合方式来说，慢速调压部分效率比线性电源高，快速调压部分比现有技术需要的开关器件耐压小，这样具有整体效率提高和开关器件电压应力减小的优点。另外，通过本技术的结构，将其中的慢速调压开关电源和和高频开关电路进行芯片化集成设计，供电的第一电压源和慢速调压开关电源不包含在指令模块和高频开关电路模块组成的芯片内部，而是作为芯片外部输入，可以极大地缩小包络跟踪芯片电路的体积。附图说明图1为本技术实施例的包络跟踪芯片电路结构示意图；图2为本技术实施例的包络跟踪芯片电路与外部电路连接示意图；图3为本技术实施例中的多相交错并联BUCK电路的连接关系示意图；图4为本技术实施例的包络跟踪芯片电路输出的电压分布示意图；图5为本技术实施例的一个具体应用场景下的高峰期电压分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种包络跟踪芯片电路，其特征在于：所述包络跟踪芯片电路包括信号指令模块和高频开关电路模块，所述包络跟踪芯片电路具有射频包络信号接收端、第一调压信号输出端、第二调压信号输出端、第一电源输入端、第二电源输入端和电源输出端；在所述包络跟踪芯片电路中：所述信号指令模块连接于所述射频包络信号接收端、所述第一调压信号输出端、所述第二调压信号输出端和所述高频开关电路模块的脉冲宽度调制PWM信号输入端，以从所述射频包络信号接收端接收射频包络信号，根据所述射频包络信号产生PWM信号、第一调压信号指令和第二调压信号指令，并向所述高频开关电路模块的PWM信号输入端发送所述PWM信号，向所述第一调压信号输出端和第二调压信号输出端分别发送所述第一调压信号指令和所述第二调压信号指令；所述高频开关电路模块还具有第二正极端、第二负极端和输出端，其中，所述第二正极端连接于所述第一电源输入端，所述第二负极端连接于所述第二电源输入端，所述输出端连接于所述电源输出端，所述高频开关电路模块以所述第二正极端和所述第二负极端之间加载的电压作为输入电压，并根据所述PWM信号调整所述输出端的输出电压。

【技术特征摘要】
1.一种包络跟踪芯片电路，其特征在于：所述包络跟踪芯片电路包括信号指令模块和高频开关电路模块，所述包络跟踪芯片电路具有射频包络信号接收端、第一调压信号输出端、第二调压信号输出端、第一电源输入端、第二电源输入端和电源输出端；在所述包络跟踪芯片电路中：所述信号指令模块连接于所述射频包络信号接收端、所述第一调压信号输出端、所述第二调压信号输出端和所述高频开关电路模块的脉冲宽度调制PWM信号输入端，以从所述射频包络信号接收端接收射频包络信号，根据所述射频包络信号产生PWM信号、第一调压信号指令和第二调压信号指令，并向所述高频开关电路模块的PWM信号输入端发送所述PWM信号，向所述第一调压信号输出端和第二调压信号输出端分别发送所述第一调压信号指令和所述第二调压信号指令；所述高频开关电路模块还具有第二正极端、第二负极端和输出端，其中，所述第二正极端连接于所述第一电源输入端，所述第二负极端连接于所述第二电源输入端，所述输出端连接于所述电源输出端，所述高频开关电路模块以所述第二正极端和所述第二负极端之间加载的电压作为输入电压，并根据所述PWM信号调整所述输出端的输出电压。2.根据权利要求1所述的包络跟踪芯片电路，其特征在于：所述第一调压信号输出端电连接于一慢速调压开关电源的第一调压信号接收端，所述第二调压信号输出端电连接于一第一电压源的第二调压信号接收端，所述第一电源输入端电连接于所述第一电压源的正极，所述第二电源输入端电连接于所述第一电压源的负极和所述慢速调压开关电源的正极，所述电源输出端通过滤波电路电连接于功率放大器的漏极，所述慢速调压开关电源的负极接地；其中，所述功率放大器为基站用射频功率放大器；所述慢速调压开关电源根据所述第一调压信号指令调整其正极和负极之间的电压；所述第一电压源根据所述第二调压信号指令调整其正极和负极之间的电压；所述慢速调压开关电源和所述第一电压源均为直流电压源。3.根据权利要求1所述的包络跟踪芯片电路，其特征在于：所述信号指令模块为现场可编程门阵列FPGA芯片。4.根据权利要求1所述的包络跟踪芯片电路，其特征在于：所述高频开关电路模块为多相交错并联BUCK电路；所述PWM信号为多相PWM信号，所述多相交错并联BUCK电路中的每一相电路均具有与所述多相PWM信号的每一相PWM信号一一对应的PWM信号输入端。5.根据权利要求4所述的包络跟踪芯片电路，其特征在于：所述多相交错并联BUCK电路中的每一相电路均包括第一开关晶体管、第二开关晶体管、第一驱动电路、第二驱动电路；其中，所述第一开关晶体管的漏极为所述多相交...

【专利技术属性】
技术研发人员：管成亮，杨博，杨泽亮，王强，林青春，陈忠厚，
申请(专利权)人：深圳三星通信技术研究有限公司，三星电子株式会社，
类型：新型
国别省市：广东,44