高频功率放大电路的电源电路和电源的半导体集成电路及电源的电子器件制造技术

技术编号:3402083 阅读:135 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及一种用于高频功率放大电路的电源电路,其输出电压响应性能优异,可用于GSM或WCDMA便携式电话和能够在两种或以上通信系统(如GSM和CDMA)中进行通信的便携式电话,此外,具有较高的功率效率。用于高频功率放大电路的电源电路的构成为:第一直流电源电路,如串联调整器,其功率效率不高但能够快速变成高电平;以及第二直流电源电路,如开关调整器,其不能快速变成高电平但功率效率较高。当电源电压需要快速变成高电平时,串联调整器和开关调整器同时工作。当输出电源电压达到预定电平时,串联调整器停止工作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种能用于无线通信设备(如便携式电话)中的高频功率放大电路的电源电路以及一种功率可控制的电源电路,本专利技术尤其涉及一种能在多种通信系统如GSM(全球移动通信系统)和CDMA(码分多址)中进行通信的便携式电话中使用的电源电路。现在的CDMA系统中,将电压转换电路(如DC-DC转换器)和电源开关(如MOSFET)结合起来,作为便携式电话高频功率放大电路的电源电路。当输出功率低时,关掉电源开关,并使用DC-DC转换器降低的电压。当输出功率高时,关掉DC-DC转换器,打开电源开关,并将电池电压本身作为电源电压加到高频功率放大电路上。利用这种配置,可从整体上提高系统的功率效率。在GSM中,没有将DC-DC转换器用做电源电路,因为GSM的输出功率较CDMA系统高,并且由于GSM的专用控制系统要求电源电路的启动时间很短,故不能使用低响应的传统DC-DC转换器。例如,公开号为2003-189603的日本专利申请披露了一种关于CDMA系统和GSM中常用的一种电源电路的专利技术。在该专利技术中,将DC-DC转换器作为电源电路使用,但在GSM通信时间,关掉DC-DC转换器。公开号为2002-64339的日本专利申请披露了与本专利技术相似的专利技术,但其控制方法与本专利技术不同。
技术实现思路
现在,在窄带CDMA系统的便携式电话中,来自基带电路的一个启动信号或偏置信号启动高频功率放大电路工作。该信号在传输过程中被激活,并且在传输期间不会变为非激活。在CDMA标准中,由于启动信号被提供给高频功率放大电路,直到发送高频声音信号或数据信号,所以,有100微秒或更长的容差。在普通的开关调整器中,输出信号需要50微秒或更长时间。但是,在上述CDMA标准中,由于启动信号被提供给高频功率放大电路,直到传输真正开始,所以,给定100微秒或更长时间的容差。因此,可以使用开关调整器产生高频功率放大电路的电源电压。但是,我们期望由于启动信号被提供给高频功率放大电路,直到发送高频声音信号或数据信号为止的容差时间能缩短到窄带CDMA的容差时间的很小一部分,以增强该功能。因此,必须在很短时间内产生高频功率放大电路的电源电压,但可能无法使用普通的开关调整器及时产生该电源电压。另一方面,在GSM便携式电话系统中,需要在短时间内(如23微秒)将高频功率放大电路的输出功率从-25dBm或更低的电平增高到+33dBm。在传输操作期间,必须控制该高频功率放大电路,从而在一个频率(如277Hz)上与基带信号同步地重复接通/断开状态(接通状态的占空比为1/8)。高频功率放大电路处于接通状态时,呈现高阻抗,更具体地,电源电路处于无负载状态。因此,在该频率会重复出现负载状态和无负载状态。在GSM中,必须在几微秒内从无负载状态切换到负载状态。假设开关调整器被用作高频功率放大电路的电源电路,从无负载状态切换到负载状态时,输出端的一个平滑电容器突然放电,并且输出电源电压下降。通过反馈输出电源电压的变化,开关调整器工作,从而使输出电源电压变成初始电压。但是,普通开关调整器要花50微秒或更长的时间将输出电压增高到上述初始电平,从而无法响应启动信号迅速改变高频功率放大电路的电源电压,并且使电压降低一点需要几十微秒或更长时间。为了防止电压出现这样的降低,可以采用提高开关调整器的响应度的方法或增加平滑电容器的电容值的方法。但是,就目前的技术而言,很难设计一种在GSM标准所要求的短时间内做出响应的开关调整器。由于便携式电话需要尺寸更小、重量更轻,所以很难再增加平滑电容器的电容值,其是与尺寸更小和重量更轻相矛盾的。当增加平滑电容器的电容值时,首先会很不方便的,从而会提高增加电源电路输出所需要的时间。本专利技术的一个目的是提供一种输出电压的响应性能优异、并可用于GSM或WCDMA系统的便携式电话的高频功率放大电路的电源电路。本专利技术的另一个目的是提供一种可用于能在两个或更多通信系统(如GSM和CDMA)中进行通信的便携式电话、并且具有很高的功率效率的高频功率放大电路的电源电路。此外,本专利技术的又一个目的是提供一种有助于便携式电话尺寸更小、重量更轻的高频功率放大电路的电源电路。根据说明书的描述和附图,本专利技术的上述和其他目的以及新颖特征将变得很易于理解。下面将对说明书中所披露的本专利技术的典型示例进行简单描述。用于高频功率放大电路的电源电路的构成为第一直流电源电路,如串联调整器,其功率效率不高但能够快速变成高电平;和第二直流电源电路,如开关调整器,其不能快速变成高电平但功率效率较高。当电源电压需要快速变成高电平时,串联调整器和开关调整器同时工作。当输出电源电压达到预定电平时,串联调整器停止工作。上述装置可用于在需要快速启动高频功率放大电路的电源的GSM和WCDMA中进行通信的便携式电话。启动电源之后,串联调整器立即在极短的时间内导通,并且足以在传输操作期间只让开关调整器作为主要部分工作。所以,与只由串联调整器构成的电源电路相比,功率效率得到了大大的提高。将本专利技术的用于能在两个或更多通信系统(如GSM和CDMA)中进行通信的便携式电话的高频功率放大电路的电源电路中时,在GSM和CDMA工作模式下,都可以从一个通用电源电路提供工作电压,而不必提供大电容的平滑电容器。下面简单描述说明书中公开的本专利技术的典型示例的效果。根据本专利技术,使用两个具有不同特性的调整器,启动快的调整器一旦启动就立即工作,从而实现输出电压响应性能优异、并能用于GSM或WCDMA系统的便携式电话的高频功率放大电路的电源电路。根据本专利技术,除启动时间外,在传输操作期间只有开关调整器作为主要部分在工作,从而实现具有高功率效率的高频功率放大电路的电源电路。此外,根据本专利技术,可以从通用电源电路提供工作电压,并且不必提供大电容的平滑电容器,因此,实现有助于减小便携式电话大小和重量的高频功率放大电路的电源电路。附图说明图1是根据本专利技术的高频功率放大电路的电源电路的一个实施例的框图和使用该电源电路的CDMA系统的便携式电话的系统配置示意图; 图2是图1的实施例的系统中的电源电路的工作时间的示意图;图3是根据本专利技术的高频功率放大电路的电源电路的一个实施例的框图和使用该电源电路的GSM系统的便携式电话的系统配置示意图;图4是图3的实施例的系统中的电源电路的工作时间的示意图;图5是根据本专利技术的高频功率放大电路的电源电路的第二个实施例的框图;图6是使用图5实施例中的电源电路的系统中的电源电路的工作时间的示意图;图7是根据本专利技术的高频功率放大电路的电源电路的第三个实施例的框图;图8是作为实施例的电源电路的一个部件的开关调整器的配置实例的电路图;图9是作为实施例的电源电路的一个部件的串联调整器的修改的电路图;图10是可构建实施例的电源电路的串联调整器的另一个实例的电路图;图11是从实施例的电源电路提供电源电压到高频功率放大电路的具体实例的电路结构图。具体实施例方式下面结合附图详细描述本专利技术的实施例。在本专利技术实施例的所有附图中,相同的标号均表示相同功能的部件。第一实施例图1是电源电路的一个实施例以及将本专利技术用于能够在GSM和CDMA两种系统中发送/接收数据的便携式电话的高频功率放大电路的电源电路的系统的示意图。图1所示为CDMA系统的配置实例,后面还将描述GSM的系统配本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于高频功率放大电路的电源电路,包括:第一直流电源,具有第一功率效率和第一响应特性;以及第二直流电源,具有高于所述第一功率效率的第二功率效率和低于所述第一响应特性的第二响应特性;所述第一和第二直流电源并联设置有电 压输出端;电源电压被加到连接到该电压输出端的该高频功率放大电路;其中,当改变提供给所述高频功率放大电路的电源电压从而改变所述高频功率放大电路的输出功率时,所述第一和第二直流电源电路均被启动,并且经过预定的时间或输出电源电压达 到预定电平后,所述第一直流电源电路停止工作,或降低电源供应能力。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员:三木修布川康弘伴野秀司森山史人
申请(专利权)人:株式会社瑞萨科技
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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