电源制造技术

本发明专利技术提供了用于向功率放大器供应调制电压的电源。该电源包括交流(AC)分量生成器、直流(DC)分量生成器和转变加速器。交流分量生成器根据包络跟踪信号产生该调制电压的交流分量。直流分量生成器根据功率放大器的操作电压范围产生调制电压的直流分量。转变加速器耦接到直流(DC)分量生成器的输出端，以加快调制电压的转变。

【技术实现步骤摘要】
电源相关申请的交叉引用本申请要求如下申请的优先权：2019年1月25日递交的申请号为62/796,609的美国临时案，以及，2019年4月30日递交的申请号为62/840,462的美国临时案，在此合并参考上述申请案的全部内容。
本专利技术通常涉及电源技术，以及更特别地，涉及一种具有包络跟踪调制(envelopetrackingmodulation)的电源(powersupply)，能够用于宽带率范围的应用。
技术介绍
图1A示出了基于固定的漏极偏置方法(Vdd)将电源电压(supplyvoltage)供应至功率放大器(poweramplifier，PA)11的框图。在图1A中，功率放大器11基于电源电压Vdd(为恒定的电压)进行操作。功率放大器11对输入信号Sin进行放大，以产生放大的输出信号Sout。图1B示出了基于固定的漏极偏置方法(Vdd)提供给功率放大器11以及由功率放大器11消耗的功率Ln1的示意图。水平线Ln1表示提供给功率放大器11的电源电压Vdd是恒定的。在图1B中，用斜线(obliqueline)(Ppa)所示的区域表示功率放大器11的实际功耗，以及，用虚线网点(dottedscreentone)(Pa1)所示的区域表示功率放大器11提供的但未被利用的功率。因此，用虚线网点(Pa1)所示的区域意味着功率放大器11中不必要的功率损耗。如图1B所示，固定的漏极偏置方法应用固定的电源电压Vdd至功率放大器11，但是功率放大器11所消耗的功率一直在变化。结果，固定的漏极偏置方法导致相当大的功率损耗并引起热问题。电源电压Vdd由电压源(通常为电池)提供。由于固定的漏极偏置方法效率不高，因此电池的寿命会缩短。因此，需要一种能够减少不必要功耗的有效方法。为了提高电池的使用寿命，一种包络跟踪(envelopetracking，以下称为ET)功率管理方法被提出。代替向功率放大器提供固定的电源电压Vdd，而是将调制电压(modulatedvoltage)Vpa(是被动态调整的)提供给功率放大器。由于调制电压Vpa因功率放大器的瞬时信号包络(instantaneoussignalenvelope)而变化，因此功率损耗可以大大降低。然而，在宽带率范围的应用中，难以跟踪功率放大器操作在高频带中时的瞬时信号包络。图2以5G新速率帧结构(参数numerology＝4)为例进行了描述。一帧为10ms，且包括10个子帧。一个子帧为1ms，且包括16个时隙。一个时隙为62.5μs，且包含14个符号。一个没有循环前缀(cyclicprefix，CP)的符号为4.16μs，而一个循环前缀(CP)为290ns，它们很短，从而给跟踪瞬时信号包络的电源带来了困难。
技术实现思路
根据本公开的示例性实施例示出了被配置为向功率放大器提供调制电压的电源。该电源包括交流(AC)分量生成器，直流(DC)分量生成器和转变加速器。交流分量生成器根据包络跟踪信号产生调制电压的交流分量。直流分量生成器根据功率放大器的操作电压范围产生调制电压的直流分量。转变加速器耦接到直流(DC)分量生成器的输出端，以加快调制电压的转变。转变加速器可以包括上拉电路和/或下拉电路。上拉电路被配置为加快直流分量的上升。下拉电路被配置为加快直流分量的下降。上拉电路在直流分量从低到高的转变间隔期间接通。下拉电路在直流分量从高到低的转变间隔期间接通。在一些示例中，上拉电路是源出电流源，下拉电路是汲入电流源。在另一些示例中，上拉电路和下拉电路是传输门。在一些实施例中，该电源还包括耦合电容器，该耦合电容器耦接在交流分量生成器的输出端和电源的输出节点之间。在一些实施例中，该电源还包括滤波器，该滤波器耦接在该直流分量生成器的输出端和该电源的输出节点之间。例如，该滤波器包括电感、开关、电容器和电阻器，其中，电感耦接在该直流分量生成器的输出端和该电源的输出节点之间；开关耦接在该直流分量生成器的输出端和该电源的输出节点之间；以及，电容器和电阻器，串联在该直流分量生成器的输出端和接地端之间。直流(DC)分量生成器包括升压转换器和第一降压转换器。升压转换器将第一电源电压转换为高于第一电源电压的第二电源电压。基于功率放大器的操作电压范围，第一降压转换器选择性地转换第一电源电压或第二电源电压，以产生直流分量。转变加速器可以由第一电源电压或第二电源电压供电。当该功率放大器的该操作电压范围低于阈值时，该第一降压转换器转换该第一电源电压，以产生该直流分量；以及，当该功率放大器的该操作电压范围不低于该阈值时，该第一降压转换器转换该第二电源电压，以产生该直流分量。交流分量生成器包括第二降压转换器和线性放大器。第二降压转换器将第一电源电压转换为低于第一电源电压的第三电源电压。线性放大器由第三电源电压供电，以基于包络跟踪信号生成调制电压的交流分量。在下面的详细描述中描述其它实施例和优点。本
技术实现思路
并非旨在限定本专利技术。本专利技术由权利要求书限定。附图说明通过阅读后续的详细描述和实施例可以更全面地理解本专利技术，该实施例参照附图给出。图1A是示出基于固定的漏极偏置方法(Vdd)将电源电压供应至功率放大器(PA)11的框图。图1B是示出基于固定的漏极偏置方式(Vdd)向功率放大器11提供和由功率放大器11消耗的功率Ln1的示意图。图2描绘了5G新速率帧结构(参数numerology＝4)。图3是根据本公开的示例性实施例示出的一种电源的框图，该电源包括能够向功率放大器302提供调制电压Vpa的调制电源电路300。图4是根据本公开的示例性实施例示出的基于包络跟踪偏置方法(Vpa)提供给功率放大器302并由功率放大器302消耗的功率的示意图。图5是根据本公开的示例性实施例示出的调制电源电路300的内部区块的电路细节的示意图。图6是根据本公开的另一示例性实施例示出的调制电源电路300的内部区块的电路细节的示意图。在下面的详细描述中，为了说明的目的，阐述了许多具体细节，以便所属
中具有通常知识者能够更透彻地理解本专利技术实施例。然而，显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施一个或复数个实施例，不同的实施例或不同实施例中披露的不同特征可根据需求相结合，而并不应当仅限于附图所列举的实施例。具体实施方式以下描述为本专利技术实施的较佳实施例，其仅用来例举阐释本专利技术的技术特征，而并非用来限制本专利技术的范畴。在通篇说明书及权利要求书当中使用了某些词汇来指称特定的元件，所属领域技术人员应当理解，制造商可能会使用不同的名称来称呼同样的元件。因此，本说明书及权利要求书并不以名称的差异作为区别元件的方式，而是以元件在功能上的差异作为区别的基准。本专利技术中使用的术语“元件”、“系统”和“装置”可以是与计算机相关的实体，其中，该计算机可以是硬件、软件、或硬件和软件的结合。在以下描述和权利要求书当中所提及的术语“包含”和“包括”为开放式用语，故应解释成“包含，但不限定于…”的意思。此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电源，用于向功率放大器提供调制电压，其中，该电源包括：/n交流分量生成器，用于根据包络跟踪信号生成该调制电压的交流分量，其中，该包络跟踪信号与该功率放大器的输入信号的幅度变化有关；/n直流分量生成器，用于根据该功率放大器的操作电压范围生成该调制电压的直流分量；以及，/n转变加速器，耦接该直流分量生成器的输出端，以加快该调制电压的转变。/n

【技术特征摘要】
20190125 US 62/796,609;20190430 US 62/840,462;20191.一种电源，用于向功率放大器提供调制电压，其中，该电源包括：
交流分量生成器，用于根据包络跟踪信号生成该调制电压的交流分量，其中，该包络跟踪信号与该功率放大器的输入信号的幅度变化有关；
直流分量生成器，用于根据该功率放大器的操作电压范围生成该调制电压的直流分量；以及，
转变加速器，耦接该直流分量生成器的输出端，以加快该调制电压的转变。


2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，该转变加速器包括上拉电路，该上拉电路被选择性地接通，以在接通时加快该直流分量的上升；
其中，该上拉电路在该直流分量从低到高的转变间隔期间被接通。


3.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，该转变加速器包括下拉电路，该下拉电路被选择性地接通，以在接通时加快该直流分量的下降；
其中，该下拉电路在该直流分量从高到低的转变间隔期间被接通。


4.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，该转变加速器包括上拉电路和下拉电路，该上拉电路被选择性地接通，以在接通时加快该直流分量的上升，以及，该下拉电路被选择性地接通，以在接通时加快该直流分量的下降；
其中，该上拉电路在该直流分量从低到高的转变间隔期间被接通，以及，该下拉电路在该直流分量从高到低的转变间隔期间被接通。


5.根据权利要求4所述的电源，其特征在于，该上拉电路是源出电流源，而该下拉电路是汲入电流源；或者，该上拉电路和该下拉电路是传输门。


6.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，该电源还包括：
耦合电容器，耦接在该交流分量生成器的输出端和该电源的输出节点之间。


7.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，该电源还包括：
滤波器，耦接在该直流分量生成器的输出端和该电源的输出节点之间。


8....

【专利技术属性】
技术研发人员：林诗梅，管建葳，孟哲浩，何丞谚，
申请(专利权)人：联发科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71