用于包络跟踪的装置和方法制造方法及图纸

公开一种用于包络跟踪的装置和方法。在一个实施例中，提供包括功率放大器（32）和包络跟踪器（30）的功率放大器系统。所述功率放大器被配置为放大射频（RF）信号，并且所述包络跟踪器被配置为使用所述RF信号的包络控制所述功率放大器的供应电压。所述包络跟踪器包括用于从电池电压生成降压电压的降压转换器（73）以及用于基于所述RF信号的包络调整所述降压电压以生成所述功率放大器的供应电压的数字到模拟转换（DAC）模块（78，79）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例涉及电子系统，并且具体地，涉及射频(RF)电子器件。
技术介绍
功率放大器可以用于提高具有相对低功率的RF信号的功率。其后，所提高的RF信号可以用于各种目的，包括驱动传送器的天线。在移动电话中可以包括功率放大器以放大RF信号用于传送。例如,在具有例如在全球移动通信系统(GSM)中找到的时分多址(TDMA)架构，码分多址(CDMA)和宽带码分多址(W-CDMA)系统的移动电话中，功率放大器可以用于RF信号放大。管理RF信号的放大是重要的，因为希望的传送功率电平可以取决于用户离基站和/或移动环境多远。还可以采用功率放大器以帮助随时间推移调节RF信号的功率电平，以便防止信号干扰在分配的接收时隙期间传送。功率放大器的功率消耗可以是重要的考虑，且因而效率也是重要的考虑。一种用于减小功率放大器的功率消耗的技术是包络跟踪，其中功率放大器的电源的电压电平关于RF信号的包络而变化或受控。因此，当RF信号的包络增大时，可以增大向功率放大器供应的电压。同样地，当RF信号的包络减小时，可以减小向功率放大器供应的电压以减少功率消耗。存在对改进的功率放大器系统的需要。此外，存在对用于控制功率放大器供应电压的改进的包络跟踪器的需要。
技术实现思路
在某些实施例中，本公开涉及功率放大器系统，其包括:功率放大器，其被配置为放大射频(RF)信号；以及包络跟踪器，其被配置为使用RF信号的包络生成功率放大器的功率放大器供应电压。包络跟踪器包括:降压转换器，其被配置为从电池电压生成降压电压，以及数字到模拟转换器(DAC)模块，其被配置为基于RF信号的包络调整降压电压的幅度以生成功率放大器供应电压。在各种实施例中，DAC模块包括推式(push) DAC和挽式(pull) DAC,推式DAC被配置为当RF信号的包络增大时增大功率放大器供应电压，并且挽式DAC被配置为当RF信号的包络减小时减小功率放大器供应电压。在许多实施例中，功率放大器系统还包括数字滤波器，其被配置为接收RF信号的包络和功率放大器供应电压，并且通过至少部分基于功率放大器供应电压滤波RF信号的包络而生成已滤波的包络信号。根据若干实施例，功率放大器系统还包括数字整形和延迟模块，其被配置为接收已滤波的包络信号，并且生成已整形的包络信号。在某些实施例中，功率放大器系统还包括温度计解码器，其被配置为接收已整形的包络信号，并且解码已整形的包络信号以生成多个推式DAC控制信号和多个挽式DAC控制信号，所述多个推式DAC控制信号和所述多个挽式DAC控制信号被以温度计编码来编码。根据许多实施例，挽式DAC包括多个NMOS电流源，并且推式DAC包括多个PMOS电流源。多个NMOS电流源被布置在功率放大器供应电压和功率低供应电压之间，并且多个PMOS电流源被布置在电池电压和功率放大器供应电压之间。多个NMOS电流源的栅极和多个PMOS电流源的栅极分别由多个挽式DAC控制信号和多个推式DAC控制信号控制。在各种实施例中，多个NMOS电流源的数目和多个PMOS电流源的数目每个大于或等于十六。在某些实施例中，功率放大器系统还包括波纹(ripple)控制模块，其被配置为接收已滤波的包络信号，并且使用已滤波的包络信号生成第一降压控制信号和第二降压控制信号。在许多实施例中，降压转换器包括NMOS晶体管和PMOS晶体管，其每个包括栅极、源极和漏极。NMOS和PMOS晶体管的栅极分别电连接到第一和第二降压控制信号，NMOS和PMOS晶体管的源极分别电连接到功率低供应电压和电池电压，并且NMOS和PMOS晶体管的漏极电连接在一起。根据若干实施例，降压转换器还包括电感器，其具有电连接到功率放大器的供应电压的第一端以及电连接到NMOS和PMOS晶体管的漏极的第二端。在各种实施例中，功率放大器系统还包括收发器，其用于向包络跟踪器提供RF信号的包络并且向功率放大器提供RF信号。在某些实施例中，功率放大器包括具有发射极、基极和集电极的双极晶体管，所述基极被配置为接收RF信号，所述发射极电连接到功率低供应电压，并且所述集电极被配置为生成RF信号的已放大版本。在某些实施例中，本公开涉及在功率放大器系统中的包络跟踪的方法。所述方法包括提供用于放大射频(RF)信号的功率放大器并且提供用于使用RF信号的包络生成功率放大器的供应电压的包络跟踪器，所述包络跟踪器包括降压转换器和数字到模拟(DAC)模块。所述方法还包括使用降压转换器从电池电压生成降压电压，并且使用DAC模块调整降压电压以生成供应电压，调整的电压幅度基于RF信号的包络。在各种实施例中，数字到模拟转换器包括推式DAC和挽式DAC。在某些实施例中，使用DAC模块调整降压电压包括:当RF信号的包络增大时使用推式DAC增大供应电压，以及当RF信号的包络减小时使用挽式DAC减小供应电压。在许多实施例中，所述方法还包括使用数字滤波器滤波RF信号的包络。根据若干实施例，所述方法还包括在向DAC模块提供已滤波的包络信号之前延迟已滤波的包络信号。在某些实施例中，所述方法还包括在向DAC模块提供已滤波的包络信号之前延迟已滤波的包络信号，包括基于DAC模块和降压转换器之间的延迟的差来确定延迟的持续时间。在某些实施例中，所述方法还包括整形已滤波的包络信号以生成已整形的包络信号。在各种实施例中，所述方法还包括将已整形的包络信号转换为推式DAC控制信号和挽式DAC控制信号，所述推式DAC控制信号和挽式DAC被以温度计编码来编码。【附图说明】图1是用于放大射频(RF)信号的功率放大器模块的示意图。图2是可以包括图1的功率放大器模块中的一个或多个的示例无线设备的示意性框图。图3A是包括包络跟踪系统的功率放大器系统的一个示例的示意性框图。图3B是包括包络跟踪系统的功率放大器系统的另一示例的示意性框图。图4A-图4C示出电源电压对时间的三个示例。图5是包括包络跟踪系统的功率放大器系统的另一示例的示意性框图。图6是包络跟踪系统的一个实施例的示意图。图7是包络跟踪系统的另一实施例的示意图。图8是图示根据一个实施例的用于生成功率放大器供应电压的方法的流程图。图9是挽式数字到模拟转换器(DAC)的一个实施例的示意图。图10是对于各种功率放大器供应电压的输入功率对效率的一个示例的曲线图。图11是输入包络信号对已整形的包络信号的一个示例的曲线图。图12是对于包络跟踪器的功率对频率的一个示例的曲线图。【具体实施方式】这里提供的标题(如有)仅为了方便并且不一定影响请求保护的专利技术的范围或含义。这里公开。在某些实现方式中，提供包络跟踪器用于基于由功率放大器放大的RF信号的包络来生成功率放大器的供应电压。包络跟踪器包括降压转换器，以及推挽式数字到模拟转换器(DAC)。降压转换器可以基于包络信号的低频分量生成降压或步降(st印-down)电压，而推挽式DAC可以基于包络信号的高频分量调整DC电压以生成供应电压。例如，可以通过使用通过滤波、整形和/或延迟包络信号而生成的数字信号控制推挽式DAC。相对于采用DC到DC转换器和AB类放大器的方案(其通常需要模拟带通滤波器用于噪声减少和/或模拟延迟元件用于输出对准)，采用降压转换器和推挽式DAC的组合可以减少设计复杂度和/或改进包络跟踪系统的整体功率效率。功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器系统，包括：功率放大器，被配置为放大射频（RF）信号；以及包络跟踪器，被配置为使用所述RF信号的包络生成所述功率放大器的功率放大器供应电压，所述包络跟踪器包含被配置为从电池电压生成降压电压的降压转换器以及被配置为基于所述RF信号的包络调整所述降压电压的幅度以生成所述功率放大器供应电压的数字到模拟转换器（DAC）模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.25 US 61/478,7691.一种功率放大器系统，包括: 功率放大器，被配置为放大射频(RF)信号；以及 包络跟踪器，被配置为使用所述RF信号的包络生成所述功率放大器的功率放大器供应电压，所述包络跟踪器包含被配置为从电池电压生成降压电压的降压转换器以及被配置为基于所述RF信号的包络调整所述降压电压的幅度以生成所述功率放大器供应电压的数字到模拟转换器(DAC)模块。2.如权利要求1所述的功率放大器系统，其中所述DAC模块包含推式DAC和挽式DAC，所述推式DAC被配置为当所述RF信号的包络增大时增大所述功率放大器供应电压，并且所述挽式DAC被配置为当所述RF信号的包络减小时减小所述功率放大器供应电压。3.如权利要求2所述的功率放大器系统，还包括数字滤波器，被配置为接收所述RF信号的包络和所述功率放大器供应电压，并通过至少部分基于所述功率放大器供应电压滤波所述RF信号的包络而生成已滤波的包络信号。4.如权利要求3所述的功率放大器系统，还包括数字整形和延迟模块，被配置为接收所述已滤波的包络信号并生成已整形的包络信号。5.如权利要求4所述的功率放大器系统，还包括温度计解码器，被配置为接收所述已整形的包络信号并解码所述已整形的包络信号以生成多个推式DAC控制信号和多个挽式DAC控制信号，所述多个推式DAC控制信号和所述多个挽式DAC控制信号被以温度计编码来编码。6.如权利要求5所述的功率放大器系统，其中所述挽式DAC包含多个NMOS电流源，并且所述推式DAC包括多个PMOS电流源，所述多个NMOS电流源被布置在所述功率放大器供应电压和功率低供应电压之间，并且所述多个PMOS电流源被布置在所述电池电压和所述功率放大器供应电压之 间，所述多个NMOS电流源的栅极和所述多个PMOS电流源的栅极分别由多个所述挽式DAC控制信号和所述多个推式DAC控制信号控制。7.如权利要求6所述的功率放大器系统，其中所述多个匪OS电流源的数目和所述多个PMOS电流源的数目中的每个大于或等于十六。8.如权利要求3所述的功率放大器系统，还包括波纹控制模块，被配置为接收所述已滤波的包络信号并使用所述已滤波的包络信号生成第一降压控制信号和第二降压控制信号。9.如权利要求8所述的功率放大器系统，其中所述降压转换器包含NMOS晶体管和PMOS晶体管，其每个包含栅极、源极和漏极，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：FG巴尔特亚努，S克斯巴克，YA特卡申科，RJ汤普森，DS利普里，
申请(专利权)人：天工方案公司，
类型：
国别省市：