功率输送电路监测制造技术

一种功率输送电路，包括：负载（ＺＴ）端子以及功率输送部件；检测器，用于测量所述功率输送电路的两个或更多个测量节点处的电压（Ｖ１，Ｖ３）；以及估计电路，用于使用上述测量值来估计由所述功率输送电路输送到负载的电流、电压或功率。所述检测器可以测量所述功率输送电路的晶体管开关的节点处的电压，尤其是栅极处的电压。所述功率输送电路可以具有多个串联开关，并且所述检测器测量所述开关的仅仅一个子集中的节点处的电压。在一个实例中，所述检测器测量开关电压，以及所述估计电路根据开关电压和该开关的两个节点之间的阻抗来估计输送到负载的功率。开关阻抗可以在校准期间，使用参考负载提供。估计电路可以是简单模拟电路，比如放大器（ＡＭＰ１）和乘法器（ＭＸ１）。对于测量输送到阻抗未知的负载（比如移动电话的天线）的功率，本发明专利技术特别有利。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对包括开关的电子电路的监测。
技术介绍
开关可以利用图1(a)和图1(b)来功能性地表示。在图1(a)中，开关被认为是打 开的，电信号不能从节点A流到节点B，而在图1(b)中，开关被认为是闭合的，电信号可以 从节点A流到节点B。在晶体管作为开关的实例中，在图2(a)中，通过将偏压Vuj施加到晶 体管的栅极而将晶体管偏置为“截止(OFF) ”，在这种方式下，晶体管的漏极和源极之间的沟 道闭合，并且在漏极和源极之间没有电流流过。按照这种方式，图2(a)在电气上等效于图 1(a)。类似地，在图2(b)中，通过将偏压Vhi施加到晶体管的栅极而将晶体管偏置为“导通 (ON) ”，在这种方式下，晶体管的漏极和源极之间的沟道打开，并且电流可以在漏极和源极 之间流过。按照这种方式，图2(b)在电气上等效于图1(b)。 图2中的电路示出了利用单个晶体管实现的开关。同样，所述开关可以使用一系 列级联或堆栈的晶体管来实现。例如，图3(a)示出了三个串联的晶体管，其中经由阻抗器 来利用电压Vm对每个栅极进行偏置，从而所有三个晶体管都截止，并且在节点A和节点B 之间没有电流流过。因此，图3 (a)在电气上等效于图1(a)。类似地，图3(b)示出了三个串 联的晶体管，其中经由阻抗器来利用电压Vhi对每个栅极进行偏置，从而所有三个晶体管都 导通，并且电流可以在节点A和节点B之间流过。因此，图3(b)在电气上等效于图1(b)。如上所述，当开关“导通”时，它允许电流从节点A流到节点B。节点B将具有端接 阻抗(terminating impedance)，在这里被定义为Zt并且在图4中示意性地示出，电流将流 入该端接阻抗。这个端接阻抗Zt可以是已知的，或者可以是未知的。在一些应用中，知道输送到该端接阻抗Zt的功率是有用的。所输送的功率(Pd)被 定义为Pd = (VT*IT)的实部，等式(1)其中，Vt是端接阻抗Zt两端的电压，以及It是流过该端接阻抗的电流，以及该电压 和电流是有效值。为了例示其它类型的开关功能元件，图5示出了单刀双掷(SPDT)开关的功能示意 图，该开关被称为单刀双掷开关，是因为该开关被用来将单个节点(在本例中为节点B)连 接到两个节点中的一个(在本例中为节点A或节点C中的一个)。在图5(a)中，示意图示 出了按照下述方式控制上述开关，即将节点A连接到节点B，而让节点B和节点C之间的连 接断开。在图5(b)中，示意图示出了按照下述方式控制上述开关，即将节点C连接到节点 B，而让节点B和节点A之间的连接断开。开关功能元件的另一实例是单刀四掷(SP4T)开 关。在图6中示出了这种开关的示意图，其中该开关的作用是将节点B连接到四个节点A、 C、D和E中的一个。如图所示，该开关被控制为将节点B连接到节点A。图7示出了开关功 能元件的另一实例。该实例是双刀双掷(DPDT)开关，该开关被称为双刀双掷开关，是因为 它的作用是将两个节点中的一个(这里为节点A或节点E)连接到两个节点中的一个(这里为节点C或节点D)。如图7中所示，该开关被控制为通过节点B将节点A连接到节点D。公知在端接阻抗已知时，如何计算通过开关输送到该端接阻抗的功率。然而，通常 的情况是，人们希望在端接阻抗未知时，获知输送到该端接阻抗的功率。这种情形例如在移 动电话中出现，在移动电话中，天线的阻抗根据移动电话的位置(例如，该移动电话靠在金 属上，处于开放的空间中，或靠近头部)而改变。 本专利技术解决了在开关的端接阻抗未知时确定被输送到该端接阻抗的功率的问题。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了一种功率输送电路，包括负载端子(load terminal)以及多 个功率输送部件；多个检测器，用于测量所述功率输送电路的两个或更多个测量节点上的 电压；以及估计电路，用于使用上述测量值来估计所述功率输送电路输送到负载的电流、电 压或功率。在一个实施例中，所述多个检测器中的至少一个用于测量所述功率输送电路的开 关中的节点处的电压。在一个实施例中，所述开关是晶体管，比如FET。在一个实施例中，至少一个检测器用于测量衰减器中的节点处的电压。在一个实 施例中，所述衰减器包括作为可变电阻器工作的晶体管。在一个实施例中，所述多个检测器中的至少一个用于测量截止晶体管的栅极处的 泄露电压。在一个实施例中，所述估计电路用来利用It = (Vs-Vt)/Z来平均估计(means estimate)负载电流It,其中Vs是一个节点处的电压，Vt是另一节点处的电压，Z是两个节点之间的阻抗。在一个实施例中，所述电路包括多个串联的开关，并且所述多个检测器用于测量 所述多个开关的仅仅一个子集中的多个节点处的电压。在一个实施例中，至少一些检测器用于测量开关电压，并且所述估计电路用于根 据开关电压和该开关的两个节点之间的阻抗来估计输送到所述负载的功率。在一个实施例中，所述功率输送电路包括多个串联的衰减器，并且所述多个检测 器用于测量所述多个衰减器的一个子集中的多个节点处的电压。在一个实施例中，所述功率输送电路包括单刀双掷(SPDT)开关。在一个实施例中，所述电路还包括用于将节点电压多路复用到检测器，从而允许 节点的数目大于检测器的数目的装置。在一个实施例中，所述估计电路是全模拟电路。在一个实施例中，所述模拟电路包括差分放大器，其被连接来接收两个或更多个 在节点处感测的电压作为输入，以及提供与输送到所述负载的电流成比例的电压作为输出ο在一个实施例中，所述模拟电路还包括乘法器，用于接收放大器输出和负载电压 信号，来提供指示负载功率的输出。在一个实施例中，至少一个节点不在所述功率输送电路的功率输送路径上。在一个实施例中，至少一个节点连接到处于功率输送路径上的晶体管的栅极处， 以测量泄露电压。在一个实施例中，至少一个节点经由包括电阻器的偏置电路，连接到处于功率输 送路径上的晶体管的栅极上。在一个实施例中，至少一个检测器包括电磁耦合器，测量节点经由该电磁耦合器 链接到所述功率输送路径上，并且该检测器用于测量该测量节点处的电压，该电压表示去 往所述负载的所述功率输送路径中的电流。在一个实施例中，另一检测器被布置来测量功率开关栅极处或通过偏置电路连接 到该栅极的节点处的电压，从而提供表示所述负载处的电压的电压。 在一个实施例中，所述估计电路用于通过将表示去往所述负载的所述功率输送路 径中的电流的电压与表示所述负载处的电压的电压相乘，来估计输出功率。在另一方面，本专利技术提供了通信设备，该通信设备包括如上任何实施例所述的用 于将功率输送到输出端的功率输送电路。在又一方面，所述通信设备是无线通信设备，比如移动电话或WLAN设备。 附图说明根据下面仅仅参照附图作为实例给出的关于本专利技术的一些实施例的描述，将更容 易理解本专利技术，在附图中图1到7是如上在
技术介绍
中提及的电路图；图8到16是本专利技术的电路的电路图；和图19到20是示出集成本专利技术的RF电路的电路图。具体实施例方式在本专利技术中，在功率输送电路的多个节点初测量电压，并且这些电压值被用来估 计输送到端接阻抗的电流、电压或功率，以及该端接阻抗两端的电压。在各个实施例中，通过检测开关晶体管中的两个不同测量节点上的电压或其电压 与所述晶体管上的电压成比例的节点处的电压，估本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率输送电路，包括：功率输送部件和负载端子；检测器，用于测量所述功率输送电路的两个或更多个测量节点处的电压；以及估计电路，用于使用所述测量的值来估计由所述功率输送电路输送到负载的电流、电压或功率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】IE 2007-11-20 2007/0846一种功率输送电路，包括功率输送部件和负载端子；检测器，用于测量所述功率输送电路的两个或更多个测量节点处的电压；以及估计电路，用于使用所述测量的值来估计由所述功率输送电路输送到负载的电流、电压或功率。2.如权利要求1所述的功率输送电路，其中，所述检测器中的至少一个用于测量所述 功率输送电路的开关中的节点处的电压。3.如权利要求2所述的功率输送电路，其中，所述开关是晶体管。4.如权利要求3所述的功率输送电路，其中，所述晶体管是FET。5.如前述权利要求中任一权利要求所述的功率输送电路，其中，至少一个检测器用于 测量衰减器中的节点处的电压。6.如权利要求5所述的功率输送电路，其中，所述衰减器包括作为可变电阻器工作的 晶体管。7.如权利要求3到6中任一权利要求所述的功率输送电路，其中，所述检测器中的至少 一个用于测量截止晶体管的栅极处的泄露电压。8.如前述权利要求中任一权利要求所述的功率输送电路，其中，所述估计电路用于利 用IT = (vs-vT)/z来平均估计负载电流IT，其中Vs是一个节点处的电压，\是另一节点处的电压，Z是所述节点之间的阻抗。9.如前述权利要求中任一权利要求所述的功率输送电路，包括多个串联的开关，并且 所述检测器用于测量所述开关的仅仅一个子集中的节点处的电压。10.如前述权利要求中任一权利要求所述的功率输送电路，其中，至少一些检测器用于 测量开关电压，以及所述估计电路用来根据开关电压和所述开关的两个节点之间的阻抗， 来估计输送到所述负载的功率。11.如前述权利要求中任一权利要求所述的功率输送电路，其中，所述功率输送电路 包括多个串联的衰减器，并且所述检测器用于测量所述衰减器的一个子集中的节点处的电 压。12.如前述权利要求中任一权利要求所述的功率输送电路，其中，所述功率输送电路包 括单刀双掷(SPDT)开关。13.如前述权利要求中任一权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：E希尼，
申请(专利权)人：费尔菲克斯有限公司，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]