电源调制器制造技术

提供了电源调制器。所述电源调制器包括：多输出电压调节器(MOVR)：被配置为在离散电平包络跟踪模式(DLETM)下输出多个电压，所述多个电压具有与参考输出电压信号分别对应的彼此不同的电平；开关调节器，被配置为输出开关调节器电压，输出电压在DLETM下取决于所述多个电压之中的选择的电压和开关调节器电压，并且输出电压在平均功率跟踪模式下取决于开关调节器电压；开关调节器控制器，被配置为感测MOVR的输出电流以获得感测值，并且在DLETM下基于感测值来控制开关调节器；开关阵列，包括与所述多个电压分别对应的多个开关，并且被配置为通过执行切换操作来选择性地将选择的电压连接到功率放大器；开关控制器，被配置为控制切换操作。制切换操作。制切换操作。

【技术实现步骤摘要】
电源调制器
[0001]本申请基于并要求于2020年6月29日在韩国知识产权局提交的第10
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2020
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0079516号韩国专利申请和于2020年11月10日在韩国知识产权局提交的第10
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2020
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0149587号韩国专利申请的优先权，所述韩国专利申请的公开通过引用全部包含于此。


[0002]专利技术构思涉及具有改善的功率效率的电源调制器和包括该电源调制器的无线通信设备。

技术介绍

[0003]在无线通信设备(诸如，智能电话、平板电脑和物联网(IoT)设备)中，宽带码分多址(WCDMA)(3G)、长期演进(LTE)、高级LTE(4G)或新无线电(NR)(5G)技术被用于高速通信。然而，随着通信技术的发展，发送信号/接收信号的高峰均功率比(PAPR)和高带宽被使用，因此，功率放大器的效率被降低。具体地，当发送端的功率放大器的电源连接到电池时，功率放大器的效率降低是显著的。因此，平均功率跟踪(APT)技术或包络跟踪(ET)技术被用于提高功率放大器在高PAPR和高带宽下的功率效率。支持APT技术和ET技术的芯片或组件被称为电源调制器(SM)。

技术实现思路

[0004]专利技术构思提供了一种具有改善的功率效率的电源调制器和包括该电源调制器的无线通信设备。
[0005]根据专利技术构思的一个方面，提供了一种电源调制器，所述电源调制器被配置为在跟踪模式下被驱动并将输出电压提供给功率放大器，跟踪模式是平均功率跟踪模式或离散电平包络跟踪模式，电源调制器包括：多输出电压调节器，被配置为在离散电平包络跟踪模式下输出多个电压，所述多个电压具有彼此不同的电平，并且所述不同的电平与多个参考输出电压信号分别对应；开关调节器，被配置为输出开关调节器电压，输出电压在离散电平包络跟踪模式下取决于所述多个电压之中的选择的电压和开关调节器电压，输出电压在平均功率跟踪模式下取决于开关调节器电压；开关调节器控制器，被配置为：感测多输出电压调节器的输出电流以获得感测值，以及在离散电平包络跟踪模式下基于感测值来控制开关调节器；开关阵列，包括与所述多个电压分别对应的多个开关，开关阵列被配置为通过执行切换操作来选择性地将选择的电压连接到功率放大器；离散电平控制器，被配置为基于数字包络信号来生成电平控制信号；开关控制器，被配置为基于电平控制信号来控制开关阵列的切换操作；以及主控制器，被配置为：生成所述多个参考输出电压信号，从平均功率跟踪模式和离散电平包络跟踪模式之中确定跟踪模式，以及基于跟踪模式来控制多输出电压调节器、开关控制器、开关调节器控制器和离散电平控制器中的至少一个。
[0006]根据专利技术构思的一个方面，提供了一种电源调制器，所述电源调制器被配置为在跟踪模式下被驱动并将输出电压提供给功率放大器，跟踪模式是平均功率跟踪模式或离散
电平包络跟踪模式，电源调制器包括：多输出电压调节器，被配置为在离散电平包络跟踪模式下输出多个电压，所述多个电压具有彼此不同的电平，并且所述不同的电平与多个参考输出电压信号分别对应；开关调节器，被配置为输出开关调节器电压，输出电压在离散电平包络跟踪模式下取决于所述多个电压之中的选择的电压和开关调节器电压，输出电压在平均功率跟踪模式下取决于开关调节器电压；开关调节器控制器，被配置为：感测多输出电压调节器的输出电流以获得感测值，以及在离散电平包络跟踪模式下基于感测值来控制开关调节器；开关阵列，包括多个开关，开关阵列被配置为通过执行切换操作来选择性地将选择的电压连接到功率放大器，其中，所述多个开关之中的第一开关被连接到地电压，并且所述多个开关之中的开关子集被连接到多输出电压调节器，以分别对应于所述多个电压，开关子集不包括第一开关；离散电平控制器，被配置为基于数字包络信号生成电平控制信号；开关控制器，被配置为基于电平控制信号来控制开关阵列的切换操作；耦合电容器，具有连接到开关阵列的一端和连接到功率放大器的另一端；以及主控制器，被配置为：生成所述多个参考输出电压信号，生成耦合电容器的目标电压信号，从平均功率跟踪模式和离散电平包络跟踪模式之中确定跟踪模式，以及基于跟踪模式来控制多输出电压调节器、开关控制器、开关调节器控制器和离散电平控制器中的至少一个。
附图说明
[0007]根据以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解专利技术构思的实施例，在附图中：
[0008]图1是根据专利技术构思的实施例的无线通信设备的框图；
[0009]图2是示出图1中示出的数字发送处理器的信号处理操作的框图；
[0010]图3是根据专利技术构思的实施例的无线通信设备的框图；
[0011]图4是示出根据专利技术构思的实施例的包括在无线通信设备中的电源调制器的第一示例的电路图；
[0012]图5是示出图4的多输出电压调节器的示例的示图；
[0013]图6是示出图4的多输出电压调节器的另一示例的示图；
[0014]图7是示出图4的多输出电压调节器的另一示例的示图；
[0015]图8是示出根据跟踪模式的输出电压的波形特性的曲线图；
[0016]图9是示出包络跟踪模式下的输出电压生成机制的曲线图；
[0017]图10是示出图4的电源调制器的平均功率跟踪(APT)模式操作的示图；
[0018]图11是示出图4的电源调制器的离散电平包络跟踪(DL
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ET)模式操作的示图；
[0019]图12是示出图4的电源调制器的连续电平包络跟踪(CL
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ET)模式操作的示图；
[0020]图13是示出根据专利技术构思的实施例的包括在无线通信设备中的电源调制器的第二示例的电路图；
[0021]图14是示出图13的电源调制器的APT模式操作的示图；
[0022]图15是示出图13的电源调制器的DL
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ET模式操作的示图；
[0023]图16是示出根据专利技术构思的实施例的包括在无线通信设备中的电源调制器的第三示例的电路图；
[0024]图17是示出根据专利技术构思的实施例的包括在无线通信设备中的电源调制器的第四示例的电路图；
[0025]图18是示出根据专利技术构思的实施例的包括在无线通信设备中的电源调制器的第五示例的电路图；
[0026]图19是示出图18的多输出电压调节器的示例的示图；
[0027]图20是示出图18的多输出电压调节器的另一示例的示图；
[0028]图21是示出图18的多输出电压调节器的另一示例的示图；
[0029]图22是示出通过耦合电容器提高多输出电压调节器的输出电压的机制的示图；
[0030]图23是示出图18的电源调制器的APT模式操作的示图；
[0031]图24是示出图18的电源调制器的DL
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ET模式操作的示图；
[0032]图25是示出图18的电源调制器的CL
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ET模式操作的示图；
[0033]图26是示出根据发本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电源调制器，所述电源调制器被配置为：在跟踪模式下被驱动并将输出电压提供给功率放大器，跟踪模式是平均功率跟踪模式或离散电平包络跟踪模式，电源调制器包括：多输出电压调节器，被配置为在离散电平包络跟踪模式下输出多个电压，所述多个电压具有彼此不同的电平，并且所述不同的电平与多个参考输出电压信号分别对应；开关调节器，被配置为输出开关调节器电压，输出电压在离散电平包络跟踪模式下取决于所述多个电压之中的选择的电压和开关调节器电压，输出电压在平均功率跟踪模式下取决于开关调节器电压；开关调节器控制器，被配置为：感测多输出电压调节器的输出电流以获得感测值，以及在离散电平包络跟踪模式下基于感测值来控制开关调节器；开关阵列，包括与所述多个电压分别对应的多个开关，开关阵列被配置为通过执行切换操作来选择性地将选择的电压连接到功率放大器；离散电平控制器，被配置为基于数字包络信号来生成电平控制信号；开关控制器，被配置为基于电平控制信号来控制开关阵列的切换操作；以及主控制器，被配置为：生成所述多个参考输出电压信号，从平均功率跟踪模式和离散电平包络跟踪模式之中确定跟踪模式，以及基于跟踪模式来控制多输出电压调节器、开关控制器、开关调节器控制器和离散电平控制器中的至少一个。2.如权利要求1所述的电源调制器，其中，开关调节器控制器包括：多个跨导运算放大器，被配置为通过将所述多个电压与所述多个参考输出电压信号进行比较来输出多个差值；第一复用器，被配置为基于电平控制信号来输出所述多个差值之中的选择的差值；求和器，被配置为将选择的差值与感测值进行求和以获得补偿值；补偿比较器，被配置为将补偿值与参考值进行比较以获得第一比较值；数模转换器，被配置为将平均功率信号转换为参考电压信号；输出比较器，被配置为将参考电压信号与输出电压进行比较，以获得第二比较值；以及第二复用器，被配置为：将第一比较值和第二比较值之中的一个比较值作为开关调节器控制信号输出到开关调节器。3.如权利要求2所述的电源调制器，其中，第二复用器被配置为：基于跟踪模式是离散电平包络跟踪模式来输出第一比较值。4.如权利要求2所述的电源调制器，其中，第二复用器被配置为：基于跟踪模式是平均功率跟踪模式来输出第二比较值。5.如权利要求2所述的电源调制器，其中，电源调制器被配置为：在离散电平包络跟踪模式下将和电流提供给功率放大器，和电流是开关调节器的输出电流与多输出电压调节器的输出电流之和，并且开关调节器被配置为：基于开关调节器控制信号来控制开关调节器的输出电流，使得多输出电压调节器的输出电流的平均值近似为零。
6.如权利要求5所述的电源调制器，其中，开关调节器的输出电流包括低频电流，并且多输出电压调节器的输出电流包括高频电流。7.如权利要求1所述的电源调制器，其中，多输出电压调节器包括与所述多个电压分别对应的多个电容器，并且开关阵列被配置为：通过执行切换操作来选择性地将所述多个电容器中的至少一个电容器连接到功率放大器。8.如权利要求7所述的电源调制器，其中，开关控制器被配置为：控制切换操作以使开关阵列在平均功率跟踪模式下经由所述多个开关中的一个开关将所述多个电容器中的一个电容器连接到功率放大器。9.如权利要求1至权利要求8中的任一项所述的电源调制器，其中，多输出电压调节器包括被配置为输出所述多个电压的多个单输出电压调节器。10.如权利要求1至权利要求8中的任一项所述的电源调制器，其中，多输出电压调节器包括单电感器多输出直流
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直流转换器或单电感器多输出降压
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升压转换器。11.如权利要求1至权利要求8中的任一项所述的电源调制器，其中，多...

【专利技术属性】
技术研发人员：方俊锡，金东秀，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：