专利名称：用于无线调制器装置中放大器的电源控制的制作方法
用于无线调制器装置中放大器的电源控制 首字母缩写词表EDGE 提高数椐率的GSM演进技术EGPRS 增强型通用分组无线业务GMSK 高斯最小频移键控GPRS 通用分组无线业务GSM 全球移动通信系统PCMCIA 个人计算机存储卡国际协会PSK 相移键控背景技术在GSM/GPRS/EGPRS蜂窝手机中使用的功率放大器设计为依赖 电池而工作，电池^l是供典型的3.6伏电源电压。不过，由于PC卡的 电源电压额定为3.3伏，因此在PC卡应用中，使用相同功率的放大 器就会出现问题。PC卡较低的工作电压使得在如GSM 05.05蜂窝电 话规范中定义的最大输出功率处，极其难以满足8-PSK发射调制频谱 的要求。此特定的问题通过设计DC-DC升压变换器以将功率放大器 的电压提升到3.6伏而得以解决。在EDGE模式操作时，将功率放大器电源电压提升到3.6伏所起 的效果很好，这是因为PC卡具有较低发射输出功率要求。然而，当 PC卡工作在类似GMSK调制才莫式所需的较高输出功率时，DC-DC升 压转换器(boostconverter)的低效率导致违反了 PCMCIA耗电规范。另 夕卜，GMSK调制是恒包络的，并且功率放大器运行于饱和状态。因此， 无需提升功率放大器电源电压。需要的是一种能够在较低电源电压PC卡应用中优化功率放大器性能的部件，以允许在诸如GPRS和EDGE等的GSM数据交换标准 中用于在8-PSK和GMSK调制模式中均实现高效运行。发明内容本文公开了用于较低电源电压的PC卡的旁路电路。在较低功率 8-PSK调制才莫式与较高功率GMSK调制才莫式之间切换时，旁路电路控 制馈入到功率放大器的电源电压。DC/DC升压变换器(step-up DC/DC converter)向功率放大器提供比原电源可供应的电压更高的电压。开关 控制逻辑控制升压开关(step-up switch)和电池开关。当工作在8-PSK 调制冲莫式时，升压开关闭合以向功率》文大器提供比原电源电压更高的 电压。当工作在GMSK调制模式时，电池开关闭合以向功率放大器提 供原电源电压。比较器电路延迟电池开关的启用，直至电容器的电压降到或低于 原电源电压，以防止电容器将电流馈入到原电源。另外，开关控制逻辑包括计数器，以跟踪8-PSK帧之间遇到的 GMSK帧的数量。在遇到最大数量的GMSK帧时，开关控制逻辑就 肯定地确定GMSK调制^f莫式已恢复工作。升压开关和电池开关随后可 相应地工作以防止EDGE性能的任何降级。
图1是描述本发明一个实施例的电路方框图； 图2是描述本发明另一实施例的电路方框图。
具体实施方式
本发明描述和公开了一种优化功率放大器性能的部件，其中，电 池可在高发射功率条件下使用，并且升压可用于较低TX功率条件。在图1所示的一个实施例中，<^开了可使用GSMK(高TX功率/ 高电流)和8-PSK(低TX功率/低电流)两种调制模式的PC卡。这通过 为GSM/GPRS/EGPRS PC卡设计升压电源而得以实现，其中该升压电源结合有用于工作在GMSK调制模式的旁路电路。旁路电路使得能够 满足8-PSK发射调制的频语要求，并保持最低可能的GMSK耗电。参照图1，旁路电路5包括开关控制逻辑、DC/DC升压变换器35、 升压开关15、电池开关20、基带电路30及比较器电路50。开关控制 逻辑10用于控制到功率放大器25的两个负荷开关升压开关15和 电池开关20。当基带电路30处于8-PSK模式时，DC/DC升压变换器 35用于向功率放大器25提供较高电压(~ 3.6 v)。当基带电路30处于 GMSK模式时，开关控制逻辑10通过接通电池开关20而将电流从电池(V" 40导引到功率^1大器25。电池电源(Vbat 40)通过到原电源(未示出)的PC卡连接而被接收。因此，术语Vbat 40指原电源供应的电压。 另外，电流限制开关60用于防止功率放大器25从原电源汲取所有电 流。本发明的旁路电路为正确工作解决了两个另外的问题。首先，在 DC/DC升压变换器升压开关15打开且电池开关20闭合时，在功率放 大器25处的电容器45将要向电池40馈电。其次，EDGE利用8-PSK 和GMSK两种帧。对于第一个问题，从8-PSK到GMSK调制模式的切换将使电容 器45立即从3.6v改变到电池电压(对于PC卡应用，额定为3.3v)。由 于电容器45在较高电压，因此，它将开始向电池40馈电。为防止这 种情况发生，比较器电路50用于延迟在图1实施例中电池负荷开关 20的启用。比较器电路50比较电容器电压和电池电压。比较器电路50被偏 置，以便产生两种状态。第一种状态是在电容器电压大于电源电压时， 而第二种状态是在电容器电压小于或等于电池电压时。使用比较器电路50时，升压开关15和电源开关20将在从8-PSK调制模式到GMSK 调制模式改变后打开，并且功率;^丈大器25将只从电容器45接收电流。 在接收此电流时，电容器电压将降低。电容器电压降低到电池电压或 低于电池电压时，开关控制逻辑10将闭合电池负荷开关20。对于第二个问题，EDGE标准中定义的某些编码方案使用8-PSK 和GMSK两种帧。这意味着电路可能会不断在3.3v与3.6v之间切换。 由于比较器电路50能够用于防止电容器45汇聚电流到电池40，因此 从电流角度而言这不是问题。然而，EDGE的整体性能将受到影响。 为防止EDGE降级，开关控制逻辑10中的计数器用于"过滤"出GMSK 帧。计数器经设置后，DC/DC升压变换器负荷开关15、 20在知道应 用实际上已切换到GMSK调制才莫式前是不会打开的。这通过使用来自基带电路30的传输使能信号(TX—EN)以在各帧 的模式中进行计时(clock)，且在遇到8-PSK帧重置计数器而实现。 8-PSK帧之间可能存在最大数量的GMSK帧。因此， 一旦统计到最大 数量的GMSK帧，开关控制逻辑10便确定应用恢复到了 GMSK模式。图1所示的比较器电路50以硬件形式实现。在图2的实施例中， 使用了替换比较器电路50的替代方案。在此实施例中，使用基带电 路30上可用的模数(A/D)转换器来检测输入电池Vbat 40和电容器45 上的电压。软件从A/D转换器读取电压并相应地配置负荷开关。例如， 在检测到用于电容器45的电压要大于Vbat40电容器45的电压时，升 压开关15和电池开关会保持打开。 一旦检测到用于电容器45的电压 要小于或等于用于Vbat 40电容器45的电压，基带电路将激活电池开 关20。本文公开了发明的特定实施例。本领域的技术人员将容易认识到 本发明在其它环境中可具有其它应用。实际上，许多实施例和实现都 是可能的。下面的权利要求项绝对无意将本发明的范围限制为上述特 定实施例。另夕卜，对"用于...的部件"的任何叙述旨在产生要素和权利 要求项的部件加功能的解释，而对于未明确使用"用于...的部件，，叙述 的任何要素，即使权利要求项以其它方式包括了单词"部件"，这些要 素也不得解释为部件加功能要素。
权利要求
1.一种与PC卡一起使用的旁路电路5，当在8-PSK调制模式和GMSK调制模式之间切换时，所述旁路电路5用于控制馈入到功率放大器25的电源电压，所述旁路电路5包括DC/DC升压变换器35，能够向所述功率放大器25提供比原电源可供给的电压更高的电压；升压开关15；电池开关20；以及开关控制逻辑10，用于控制所述升压开关15和所述电池开关20，使得当工作在所述8-PSK调制模式时，所述升压开关15闭合，以向所述功率放大器25提供比所述原电源电压40升高的更高电压，以及使得当工作在所述GMSK调制模式时，所述电池开关20闭合，以向所述功率放大器提供所述原电源电压40。
2. 如权利要求1所述的旁路电路5，其特征在于，还包括比较器 电路50以延迟所述电池开关20的启用，直至电容器45的电压降到 所述原电源电压40或低于所述原电源电压40，以防止所迷电容器45 将电流馈入到所述原电源。
3. 如权利要求1所述的旁路电路5，其特征在于，还包括 A/D转换器，用于检测电容器45和原电源上的电压，使得所述电池开关20的启用延迟，直至检测到所述电容器电压为所述原电源 电压40或低于所述原电源电压40，由此防止所述电容器45将电流馈 入到所述原电源。
4. 如权利要求1所述的旁路电路5，其特征在于，所述开关控制 逻辑10还包括计数器，以跟踪在8-PSK帧之间遇到的GMSK帧的数 量，使得在遇到最大数量的GMSK帧时，所述开关控制逻辑10能够 肯定地判定GMSK调制纟莫式已恢复工作，并且可相应地操作所述升压 开关15和电池开关20,以防止EDGE性能的任何降级。5. —种旁路电路5，当在根据PCMCIA规范能够提升到具有更 大电流容限的更高的功率放大器电压的应用，和无电流容限、但可允 许较低PA电压的应用之间切换时，所述旁路电路5用于控制馈入到 功率放大器25的电源电压，所述旁路电路5包括DC/DC升压变换器35,能够向所述功率放大器25提供比原电源 可供给的电压更高的电压；升压开关15;电池开关20;以及开关控制逻辑10，用于控制所述升压开关15和所述电池开关20， 使得所述升压开关15闭合，以向所述功率放大器25提供比所述原电 源电压40升高的更高电压，以及使得所述电池开关20闭合，以向所 述功率放大器25提供所述原电源电压40。
全文摘要
本文公开了一种和较低电源电压PC卡一起使用的旁路电路(5)。当在较低功率的8-PSK调制模式与较高功率的GMSK调制模式之间切换时，旁路电路(5)控制馈入到功率放大器(25)的电源电压。DC/DC升压变换器(35)向功率放大器(25)提供比原电源可供应的电压更高的电压。开关控制逻辑(10)控制升压开关(15)和电池开关(20)。当工作在8-PSK调制模式时，升压开关(15)闭合以向功率放大器(25)提供比原电源电压(40)更高的电压。当工作在GMSK调制模式时，电池开关(20)闭合以向功率放大器(25)提供原电源电压(40)。
文档编号H03F1/02GK101233682SQ200680028320
公开日2008年7月30日 申请日期2006年3月1日 优先权日2005年8月2日
发明者C·哈恩, P·伊尔 申请人:索尼爱立信移动通讯股份有限公司