伪包络跟随功率管理系统技术方案

本发明专利技术所公开的实施例涉及一种用于管理向线性RF功率放大器递送的功率的伪包络跟随功率管理系统。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
在这里描述的实施例涉及一种用于将电流递送到还被称作线性RF功率放大器的线性功率放大器的功率管理系统。更加具体地，实施例涉及在移动通信设备的功率管理系统中的伪包络跟踪器的使用。
技术介绍
下一代移动装置正在从以语音为中心的电话过渡到提供吸引人的新特征的、基于消息和多媒体的“智能”电话。作为一个实例，智能电话提供强健的多媒体特征诸如网页浏览、音频和视频回放和流式传输、电子邮件访问和丰富的游戏环境。但是即使随着制造商争相递送越来越多特征的丰富移动装置，为它们供电的挑战也显得突出。特别地，用于无线电频率(RF)手持式装置的高带宽应用的给人深刻印象的增长已经导致对于用于增加电池寿命的高效节能技术的增加的要求。因为移动装置的功率放大器消耗移动装置的大百分比的总功率预算，所以已经提出了各种功率管理系统来增加功率放大器的总功率效率。作为一个实例，某些功率管理系统可以使用Vkamp功率控制电压来控制在线性RF功率放大器的功率放大器集电极上呈现的电压。线性RF功率放大器还可以被称作线性功率放大器。作为另一个实例，其它功率管理方案可以协同地使用降压转换器电源和AB类放大器以向线性RF功率放大器提供功率。即使这样也仍然需要进一步改进移动装置的功率效率以提供延长的电池寿命。结果，存在对改进移动装置的功率管理系统的需要。
技术实现思路
在详细说明中公开的实施例涉及一种用于管理递送给线性RF功率放大器的功率的伪包络跟随功率管理系统。伪包络跟随功率管理系统的示例性实施例可以包括被配置为协同地操作以产生用于线性RF功率放大器的功率放大器供应电压输出的多级电荷泵降压转换器和并联放大器。多级电荷泵降压转换器可以包括被配置为接收直流(DC)电压的供应输入和开关电压输出。开关电压输出被I禹合到由功率电感器输出的功率放大器供应电压，在此处功率电感器耦合到旁路电容器以形成用于多级电荷泵降压转换器的开关电压输出的输出滤波器。并联放大器可以包括被配置为接收直流(DC)电压的供应输入、放大器输出、被配置为接收Veamp信号的第一控制输入、和被配置为接收功率放大器供应电压的第二控制输入。放大器输出可以被耦合电路耦合到功率放大器供应电压。在伪包络跟随系统的某些实施例中，耦合电路可以是偏移电容器。在伪包络跟随系统的其它实施例中，耦合电路可以是线迹(wire trace)从而在放大器输出和功率放大器供应电压之间的偏移电压为零伏特。另外，多级电荷泵降压转换器可以产生被配置为向并联放大器提供开关电压输出的输出状态的指示的前馈控制信号。在某些实施例中，作为前馈控制信号提供开关电压输出。在其它实施例中，前馈控制信号由切换器控制电路产生并且基于切换器控制电路的状态提供开关电压输出的指示。并联放大器可以包括提供并联放大器的输出电流的估计的功率放大器输出电流估计信号。在伪包络跟随系统的某些实施例中，并联放大器还可以产生阈值偏移信号。阈值偏移信号可以被配置为估计越过耦合电路出现的偏移电压的幅度。多级降压转换器可以包括被配置为接收直流(DC)电压的供应输入、被耦合到功率电感器的开关电压输出、切换器控制电路、具有控制输入、被配置为接收DC电压的电荷泵供应输入的多级电荷泵电路、具有第一开关端子、第二开关端子和串联控制端子的串联开关和具有第一开关端子、第二开关端子和并联控制端子的并联开关。串联开关的第一端子可以被耦合到多级降压转换器的供应输入。串联开关的第二端子可以被耦合到串联开关的第一端子以形成开关电压输出。串联开关的第二端子可以被耦合到接地。升压电荷泵电路 可以包括电荷泵控制输入、被耦合到多级降压转换器的供应输入的电荷泵供应输入、和被耦合到多级降压转换器的供应输入的电荷泵输出。升压电荷泵包括提供三个操作模式的、多个开关和两个快速电容器(flying capacitor)。在充电操作模式中，快速电容器在电荷泵供应输入和接地之间串联耦合，其中快速电容器被以可切换方式从电荷泵输出断开。在第一升压操作模式中，快速电容器被并联布置在电荷泵输出和电荷泵供应输入之间以在电荷泵输出处产生I. 5xDC电压输出。在第二升压操作模式中，快速电容器被串联布置在电荷泵输出和电荷泵供应输入之间以在电荷泵输出处产生2xDC电压输出。多级降压转换器可以包括四个操作模式。在第一操作模式中，串联开关打开，升压电荷泵处于充电操作模式中，并且并联开关关闭以在开关电压输出处产生零伏特。在第二操作模式中，串联开关关闭，升压电荷泵处于充电操作模式中，并且并联开关打开以在开关电压输出处产生DC电压输出。在第三操作模式中，串联开关和并联开关这两者均打开并且升压电荷泵处于第一升压操作模式中以在开关模式输出处产生I. 5xDC电压输出。在第四操作模式中，串联开关和并联开关这两者均打开并且升压电荷泵处于第二升压操作模式中以在开关模式输出处产生2xDC电压输出。在与附图相关联地阅读随后的详细说明之后，本领域技术人员将会理解本公开的范围并且实现其另外的方面。附图说明在本说明书中并入并且形成其一个部分的附图示意本公开的几个方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。图IA描绘用于管理被供应到线性功率放大器的功率的伪包络跟随功率管理系统的实施例。图IB描绘用于管理被供应到线性功率放大器的功率的伪包络跟随功率管理系统的实施例。图2A进一步详细地描绘图IA的伪包络跟随功率管理系统的实施例。图2B进一步详细地描绘图IB的伪包络跟随功率管理系统的实施例。图3A描绘多级电荷泵降压转换器的一个部分的实施例。图3B描绘多级电荷泵降压转换器的一个部分的另一个实施例。图3B描绘多级电荷泵降压转换器的一个部分的另一个实施例。图3C描绘多级电荷泵降压转换器的一个部分的另一个实施例。图3D描绘多级电荷泵降压转换器的一个部分的另一个实施例。图4A描绘阈值检测器和控制电路的实施例。图4B描绘阈值检测器和控制电路的另一个实施例。图4C描绘阈值检测器和控制电路的另一个实施例。 图4D描绘阈值检测器和控制电路的另一个实施例。图5A描绘图4A的阈值检测器和控制电路的第一状态机的实施例。图5B描绘图4B的阈值检测器和控制电路的第一状态机的实施例。图5C描绘图4C的阈值检测器和控制电路的第一状态机的实施例。图描绘图D的阈值检测器和控制电路的第一状态机的实施例。图6A描绘图4A的阈值检测器和控制电路的第二状态机的实施例。图6B描绘图4B的阈值检测器和控制电路的第二状态机的实施例。图6C描绘图4C的阈值检测器和控制电路的第二状态机的实施例。图6D描绘图4D的阈值检测器和控制电路的第二状态机的实施例。图7描绘伪包络跟随功率管理系统的多级电荷泵电路的一个实施例。图8描绘伪包络跟随功率管理系统的并联放大器电路的Vcwset环形电路的一个实施例。图9A描绘伪包络跟随功率管理系统的并联放大器电路的开环辅助电路的实施例。图9A描绘伪包络跟随功率管理系统的并联放大器电路的开环辅助电路的实施例。图9D描绘伪包络跟随功率管理系统的并联放大器电路的开环辅助电路的另一个实施例。图IOA描绘伪包络跟随功率管理系统的并联放大器电路的并联放大器输出阻抗补偿电路的实施例。图IlA描绘由伪包络跟随功率管理系统中的多级电荷泵降压转换器产生的开关电压输出的指示的一个实施例。图IlB描绘由伪包络跟随功率管理系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.19 US 61/325,6591.一种用于RF功率放大器的功率管理系统，包括 并联放大器，所述并联放大器包括被配置为接收直流输入电压的供应输入和与功率放大器供应电压通信的放大器；和 多级电荷泵降压转换器，所述多级电荷泵降压转换器包括被配置为接收直流输入电压的供应输入和与功率放大器供应电压通信的开关电压输出，其中所述多级电荷泵降压转换器被配置为在第一操作状态中将开关电压输出分流到接地，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：N克拉特，MR凯，
申请(专利权)人：射频小型装置公司，
类型：
国别省市：