调制功率装置制造方法及图纸

公开了一种调制功率装置，其包括跟踪放大器，该跟踪放大器具有联接至输出电压节点的放大器输出端子和被配置为接收射频信号的包络信号的包络输入端子。多电平电压转换器具有联接至输出电压节点的开关电压端子和被配置为接收转换器控制信号的转换器控制输入端子。控制信号多路复用器具有：联接至转换器控制输入端子的转换器控制输出端子，被配置为接收与较低包络调制带宽相对应的第一转换器控制信号的第一转换器信号输入端子，被配置为接收与较高包络调制带宽相对应的第二转换器控制信号的第二转换器信号输入端子，以及被配置为接收用于在第一转换器控制信号与第二转换器控制信号之间进行选择的控制选择器信号的转换器控制信号选择器端子。

【技术实现步骤摘要】
调制功率装置相关申请本申请要求于2019年2月18日提交的临时专利申请序列号62/807,095的权益，其公开内容以其全文通过引用并入于此。
本公开的技术总体上涉及无线通信设备中的功率管理。
技术介绍
在当今社会中，移动通信设备已经变得越来越普遍。这些移动通信设备的普及在一定程度上由现在在此类设备上实现的许多功能驱动。此类设备中处理能力的提高意味着移动通信设备已经从纯粹的通信工具发展成为能够增强用户体验的复杂移动多媒体中心。重新定义的用户体验需要无线通信技术提供更高数据速率，例如长期演进(LTE)。为了在移动通信设备中实现更高的数据速率，可以采用复杂的功率放大器来增加由移动通信设备传送的射频(RF)信号的输出功率(例如，保持每比特足够的能量)。然而，RF信号输出功率的增加可能导致移动通信设备的功耗和散热增加，从而损害整体性能和用户体验。包络跟踪和平均功率跟踪是功率管理技术，其被设计用来提高功率放大器的效率水平，从而帮助减少移动通信设备中的功耗和散热。包络跟踪采用了一种持续跟踪由移动通信设备传送的RF信号的幅度包络的系统。包络跟踪系统会不断地调节施加到功率放大器的电源电压，以确保针对RF信号的给定瞬时输出功率要求，RF功率放大器能够以更高的效率运行。就这一点而言，包络跟踪系统的效率可能影响移动通信设备的整体功耗和性能。相比之下，平均功率跟踪根据发射机的输出功率来调整RF功率放大器的电源电压。尽管平均功率跟踪具有相对较低的调制带宽要求，但现代LTE无线设备的包络跟踪要求需要相对较宽的电源调制带宽。因此，需要一种提供变化的电源调制带宽要求的调制功率管理装置。
技术实现思路
公开了一种装置，其包括跟踪放大器，该跟踪放大器具有：均联接至输出电压节点的放大器输出端子和反馈输入端子，以及被配置为接收射频信号的包络信号的包络输入端子。该装置进一步包括多电平电压转换器，该多电平电压转换器具有联接至输出电压节点的开关电压端子和被配置为接收转换器控制信号的转换器控制输入端子。多电平电压转换器被配置为接收电池电压并响应于转换器信号在开关电压端子处生成开关电压。还包括控制信号多路复用器，该控制信号多路复用器具有：联接至转换器控制输入端子的转换器控制输出端子，被配置为接收与低于调制带宽阈值的较低包络调制带宽相对应的第一转换器控制信号的第一转换器信号输入端子，被配置为接收与高于调制带宽阈值的较高包络调制带宽相对应的第二转换器控制信号的第二转换器信号输入端子，以及被配置为接收用于在第一转换器控制信号和第二转换器控制信号之间进行选择的控制信号选择器信号的转换器控制信号选择器端子。本领域技术人员可以在结合附图阅读对优选实施例的以下详细说明之后，理解本公开的范围并认识到本公开的其他方面。附图说明结合在本说明书中并成为本说明书的一部分的附图示出了本公开的几个方面，并且与描述一起用于解释本公开的原理。图1是采用包络跟踪集成电路形式的功率调制装置的第一实施例的示意图，该包络跟踪集成电路被配置为向诸如射频功率放大器的负载提供调制功率。图2是采用图1的包络跟踪集成电路的修改版本和分布式包络跟踪集成电路的形式的功率调制装置的第二实施例的示意图，该分布式包络跟踪集成电路被进一步配置为向诸如射频功率放大器的负载提供调制功率。图3是第一控制器的简化示意图，其在示例性实施例中是起停式控制器。图4是第二转换器控制器的简化示意图，其在示例性实施例中是脉冲宽度调制器型控制器。图5是多电平电压转换器的简化示意图，其在示例性实施例中是多电平电荷泵类型的。具体实施方式下面阐述的实施例表示使本领域技术人员能够实践实施例的必要信息，并且示出了实践实施例的最佳模式。在根据附图阅读以下描述时，本领域技术人员将理解本公开的概念，并且将认识到本文中未特别提出的这些概念的应用。应当理解，这些概念和应用落入本公开和所附权利要求的范围内。应当理解，尽管术语第一、第二等在本文中可用于描述各种元件，但是这些元件不应被这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件和另一元件进行区分。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件可以被称为第一元件。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合。应当理解，当诸如层、区域或衬底的元件被称为在另一元件“上”或延伸到另一元件“上”时，其可以直接在另一元件上或直接延伸到另一元件上，或者还可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”或“直接”延伸到另一元件“上”时，则不存在中间元件。同样，将理解的是，当诸如层、区域或衬底之类的元件被称为在另一元件“上方”或在另一元件“上方”延伸时，其可以直接在另一元件上方或直接在另一元件“上方”延伸，或者也可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接”在另一元件“上方”或“直接”延伸到另一元件“上方”时，则不存在中间元件。还应当理解，当元件被称为“连接”或“联接”至另一元件时，其可以直接连接或联接至另一元件，或者可以存在中间元件。相反，当元件被称为“直接连接”或“直接联接”至另一元件时，则不存在中间元件。在本文中可以使用诸如“在……下方”或“在……上方”或“上”或“下”或“水平”或“垂直”之类的相对性术语来描述附图中所示的一个元件、层或区域与另一元件、层或区域的关系。应当理解，这些术语以及以上讨论的那些术语旨在涵盖除附图中描绘的方位之外的设备的不同方位。在本文中所使用的术语仅是为了描述特定实施例的目的而并不旨在限制本公开。如本文中所使用的，单数形式的“一”、“一个”以及“该”旨在也包括复数形式，除非上下文以其他方式明确指出。应当进一步理解的是，当在本文中使用时，术语“包含(comprises)”、“包含(comprising)”，“包括(includes)”和/或“包括(including)”指定存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或增加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的群组。除非另有定义，否则本文中所使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有和本公开所属
的普通技术人员所通常理解的含义相同的含义。应当进一步理解的是，除非在本文中明确地定义，否则在本文中使用的术语应被解释为具有与本说明书和相关领域的背景中的含义一致的含义，并且不应以理想化或过于正式的意义来解释。图1是采用包络跟踪集成电路(ETIC)10形式的功率调制装置的第一实施例的示意图，该包络跟踪集成电路被配置为向诸如射频功率放大器12的负载提供调制功率。用来操作射频功率放大器12的功率通过联接至ETIC10的电源电压输出端子16的电源端子14来提供。在操作期间，诸如在图1中描绘为调制正弦曲线的射频信号被施加到射频功率放大器12的RF输入端子18。射频功率放大器12放大从RF输出端子20输出的射频信号。为了使射频功率放大器有效地工作，电源电压VCC由ETIC10调本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包含：/n跟踪放大器，所述跟踪放大器具有均联接至输出电压节点的跟踪输出端子和反馈输入端子，以及被配置为接收射频信号的包络信号的包络输入端子；/n多电平电压转换器，所述多电平电压转换器具有联接至所述输出电压节点的开关电压端子和被配置为接收转换器控制信号的转换器控制输入端子；以及/n控制信号多路复用器，所述控制信号多路复用器具有：联接至所述转换器控制输入端子的转换器控制输出端子，被配置为接收所述转换器控制信号中与低于调制带宽阈值的较低包络调制带宽相对应的第一转换器控制信号的第一转换器信号输入端子，被配置为接收所述转换器控制信号中与高于所述调制带宽阈值的较高包络调制带宽相对应的第二转换器控制信号的第二转换器信号输入端子，以及被配置为接收用于在所述转换器控制信号中的所述第一转换器控制信号与所述转换器控制信号中的所述第二转换器控制信号之间进行选择的控制信号选择器信号的转换器控制信号选择器端子。/n

【技术特征摘要】
20190218 US 62/807,095;20200129 US 16/775,5541.一种装置，包含：
跟踪放大器，所述跟踪放大器具有均联接至输出电压节点的跟踪输出端子和反馈输入端子，以及被配置为接收射频信号的包络信号的包络输入端子；
多电平电压转换器，所述多电平电压转换器具有联接至所述输出电压节点的开关电压端子和被配置为接收转换器控制信号的转换器控制输入端子；以及
控制信号多路复用器，所述控制信号多路复用器具有：联接至所述转换器控制输入端子的转换器控制输出端子，被配置为接收所述转换器控制信号中与低于调制带宽阈值的较低包络调制带宽相对应的第一转换器控制信号的第一转换器信号输入端子，被配置为接收所述转换器控制信号中与高于所述调制带宽阈值的较高包络调制带宽相对应的第二转换器控制信号的第二转换器信号输入端子，以及被配置为接收用于在所述转换器控制信号中的所述第一转换器控制信号与所述转换器控制信号中的所述第二转换器控制信号之间进行选择的控制信号选择器信号的转换器控制信号选择器端子。


2.根据权利要求1所述的装置，其进一步包含：
第一转换器控制器，所述第一转换器控制器被配置为在与低于所述调制带宽阈值的所述较低包络调制带宽相对应的第一包络跟踪模式期间生成所述转换器控制信号中的所述第一转换器控制信号；以及
第二转换器控制器，所述第二转换器控制器被配置为在与高于所述调制带宽阈值的所述较高包络调制带宽相对应的第二包络跟踪模式期间生成所述转换器控制信号中的所述第二转换器控制信号。


3.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二转换器控制器被配置为在平均功率跟踪模式期间生成所述转换器控制信号中的第三转换器控制信号。


4.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一转换器控制器是起停式控制器。


5.根据权利要求2所述的装置，其中所述第二转换器控制器是脉冲宽度调制型控制器。


6.根据权利要求2所述的装置，其中所述第一转换器控制器是起停式控制器，并且所述第二转换器控制器是脉冲宽度调制型转换器。


7.根据权利要求2所述的装置，其进一步包含电流-电压转换器，所述电流-电压转换器联接在所述跟踪放大器的所述跟踪输出端子与第一求和节点之间，所述第一求和节点具有联接至所述第一转换器控制器的第一模式反馈端子，其中所述电流-电压转换器被配置为将与流经所述跟踪输出端子的电流成比例的电流感测信号转换为电压感测信号。


8.根据权利要求7所述的装置，其进一步包括联接在所述第一求和节点与第二求和节点的输出之间的回路滤波器，其中所述回路滤波器被配置为输出在所述第二求和节点的所述输出处生成的第一差分信号的滤波版本。


9.根据权利要求8所述的装置，其中输出到所述第一转换器控制器的第一包络跟踪反馈信号是所述电压感测信号和所述第一差分信号的所述滤波版本的总和。


10.根据权利要求8所述的装置，其中所述第二转换器控制器被配置为在所述第二包络跟踪模式期间接收所述第一差分信号的所述滤波版本并生成所述转换器控制信号中的所述第二转换器控制信号。


11.根据权利要求10所述的装置，其进一步包含补偿电容器，所述补偿电容器联接在所述跟踪输出端子与所述输出电压节点之间，以提供与所述输出电压节点处的输出电压相加的补偿电压。


12.根据权利要求11所述的装置，其进一步包含接地开关，所述接地开关联接在所述跟踪输出端子与接地之间，其中所述接地开关被配置为当以平均功率跟踪模式操作时选择性地将联接至所述跟踪输出端子的所述补偿电容器的极板接地。


13.根据权利要求11所述的装置，其进一步包含反馈信号多路复用器，所述反馈信号多路复用器具有：

【专利技术属性】
技术研发人员：纳迪姆·赫拉特，迈克尔·R·卡伊，
申请(专利权)人：QORVO美国公司，
类型：发明
国别省市：美国;US