数字电压斜坡发生器的制造方法_2

文档序号:8284274阅读:来源:国知局
斜坡进行比较并且 输出是脉冲宽度调制信号。现在,能够数字地生成斜坡。
[0035] 另一应用是全数字DC到DC转换器,例如,用于数字到时间的转换。如果采用全数 字DC到DC转换,那么图10所示的命令字或输入电压就对构成加法网络42的电容器进行 预充电。预充电斜坡发生器60产生比较器62的输出。比较器还接收零,进行比较,并输出 PWM信号。
[0036] 接着,斜坡相对于输入是可用的,而且占空比取决于逆变器的零交叉。这如图9所 示。零交叉(图9中的顶部曲线)产生脉冲宽度调制输出中的脉冲(图9中的底部曲线)。 代替将输入电压馈送到比较器,电容器的加法网络中的电容器被预充电到正确电压。
[0037] 可以采用各种方式对加法网络中的电容器进行预充电。例如,可以采用二进制加 权方案对电容器加法网络中的电容器进行预充电。作为另一个实施例,可以采用单独的电 容性数模转换器对电容器进行预充电以产生Vin,如以上结合常规开关DC到DC转换器应用 所描述的。
[0038] 在二进制加权方案中,电容器可以具有相同的权重,但是可以利用组合网络中的 滤波来改变权重。波形通过延迟并接着通过表现得像有限脉冲响应(FIR)滤波器的加权组 合器。但是,例如,在模数转换器网络中,利用二进制加权电容器组,还能够将电容器输出和 二进制电容器组或缩放电容器组进行组合。
[0039] 第三个应用是用于模数转换器。对于单斜率模数转换器来说,几个二进制加权数 字斜坡发生器可以与阻止输入时钟到达每个组的控制环级联,这样输入被分解为如图11 所示。并联数字斜坡发生器组82,84和86变成调谐电路64。每个组包括接收输入电压 Vin和数模转换电压Vda。的比较器66。AND(与)电路68接收比较器输出并且将其与时钟 相"与"。输出被传到具有逆变器70, 72和74以及具有电容器76, 78和80的比较器加法网 络的延迟线。每个相继组都通过电容器耦合到下一个组。
[0040] 该电路对于数字DC到DC转换器的窗口模数转换器而言可能有用。在一个实施例 中,每组中的电容器的值可以是lx,2x和4x值。具有电容性组合器的延迟元件的三个网络 使它们的输出被组合。这在数据转换器或单斜率转换器中是有利的,其中提取最高有效位, 接着是次高有效位,如此直到获得最低有效位。由于在某一时刻提取一位,所以每一位都具 有相对于前一位和下一位的二进制权重。借助于二进制加权,这些组使得更容易执行位提 取。
[0041] 在一些实施例中,不需要每一组具有其应该具有的精确值。例如,由于处理误差或 限制,组可以具有没有如所指定的那样精确的电容器。例如,组82可以具有1皮法的电容 器,并且组84假定具有2皮法的电容器。但是假设他们实际是1.9皮法。可以采用内插进 行调整以补偿电容器偏差(variation)。作为另一个示例,可以对驱动所述组的信号之间 的时间延迟进行调整以补偿利用该调谐或调谐或校准电路64引起的误差,一旦知道需要 什么补偿,该电路64就改变输入值进行自我补偿。因此,校准方案可以用于补偿处理偏差。 校准方案可以利用已知技术在前台或后台中运行。
[0042] 现在参考图12,对根据一个或多个实施例的发射器的框图进行讨论,该发射器可 以采用功率放大器228和230中的斜坡发生器,功率放大器228和230利用了用于两路脉冲 位置和脉宽调制异相的子范围(sub-ranging)。典型的异相调制器具有西塔0分布,其是 诸如典型的正交频分复用(OFDM)调制信号之类的Raleigh分布。当到脉宽调制器的输入的 占空比由于谐波含量部分较低所以值较高时,典型的开关功率放大器具有较高的效率。作 为结果,传统脉宽调制器(PWM)开关功率放大器(PA)多数时间运行在较低效率区域,所以 降低了时间效率。图12的发射器200通过具有被驱动的多个功率放大器,例如主PA228和 从过载PA230,而克服了该问题。两个功率放大器的信号通过相位映射而产生,如下所述。
[0043] 如图12所示,发射器200包括用于生成提供到相位调制器212的较高频率本地振 荡器(LO)信号的合成器210。相位调制器212利用?作为控制信号对LO信号进行相位 调制以提供第一调制输出,该输出被分成四路并且提供给四个相位调制器214,216,218和 220。相位调制器214接收-Q1作为控制信号,相位调制器216接收+ 0 ^乍为控制信号, 相位调制器216接收_02作为控制信号,并且相位调制器220接收+ 0 2作为控制信号。相 位调制器214和相位调制器216的相位调制输出被提供到第一数字脉宽调制(PWM)组合 器222,并且相位调制器218和相位调制器220的相位调制输出被提供到第二数字脉宽调 制(PWM)组合器224。第一PWM组合器222的输出是提供到主PA228的位置和脉宽调制的 输出,并且第二PWM组合器224的输出是提供到过载PA230的脉冲位置和脉宽调制的输出。 主PA228和过载PA的输出通过加法元件232被组合,该加法元件耦合到阻抗匹配网络234 和用于作为OFDM信号进行传输的天线226。
[0044]图12的发射器200的架构图示出施加到传统两路脉冲位置和脉宽调制(PWM)异 相功率放大器方案的子范围技术,其中?和9被直接调制。9的整个范围,或者接近整个 范围被分成多于一个部分,使得每个功率放大器228和230都由具有相位0 :和0 2的单独 调制信号来驱动。在一个或多个实施例中,基带数据信号以下述方式被分解用于图12所示 的两个功率放大器实施例。基带数据信号表示为:
【主权项】
1. 一种装置,包括: 数字延迟线;和 禪合到所述延迟线W输出斜坡波形的数字电容器加法网络。
2. 根据权利要求1的装置,其中所述延迟线是环形振荡器。
3. 根据权利要求1的装置,其中所述延迟线是内插延迟线。
4. 根据权利要求1的装置,其中所述延迟线是锁相环或延迟锁定环的一部分。
5. 根据权利要求1的装置,其中所述延迟线包括具有多个逆变器的逆变器串和调谐延 迟的电路。
6. 根据权利要求5的装置,其中所述电路用于改变逆变器的数量。
7. 根据权利要求1的装置,包括至少两个并联连接的斜坡发生器和分数延迟单元。
8. 根据权利要求1的装置,包括禪合到所述电容器加法网络的比较器。
9. 根据权利要求1的装置,包括将输入禪合到所述延迟线的调谐电路,所述电路对该 输入进行适配W考虑所述网络中的处理偏差。
10. 根据权利要求1的装置,包括预充电网络。
11. 根据权利要求10的装置,包括二进制加权方案。
12. 根据权利要求1的装置,包括天线、触摸屏和应用程序处理器。
13. -种方法,包括; 生成多个延迟输出; 使用电容器加法网络对所述输出加和;W及 从所述加和的输出生成斜坡波形。
14. 根据权利要求13的方法,包括使用环形振荡器来生成所述输出。
15. 根据权利要求13的方法,包括使用内插延迟线来生成所述输出。
16. 根据权利要求13的方法,包括调谐该延迟。
17. 根据权利要求16的方法,包括通过改变内插延迟线中逆变器的数量来调谐延迟。
18. 根据权利要求16的方法,包括使用将输入禪合到所述延迟线的调谐电路对该输入 进行适配W考虑所述网络中的处理偏差。
19. 根据权利要求13的方法,包括使用至少两个并联连接的斜坡发生器和分数延迟单 yn 〇
20. 根据权利要求13的方法,包括对电容器加法网络进行预充电。
21. -种装置,包括: 包含内插延迟线或环形振荡器的器件,W及 禪合到所述器件的电容性加法网络。
22. 根据权利要求21的装置,其中所述延迟线是锁相环或延迟锁定环的一部分。
23. 根据权利要求21的装置,其中所述延迟线包括具有多个逆变器的逆变器串和调谐 延迟的电路。
24. 根据权利要求23的装置,所述电路改变逆变器的数量。
25. 根据权利要求21的装置,包括禪合到所述电容器加法网络的比较器。
【专利摘要】本发明涉及数字电压斜坡发生器。根据一些实施例,全数字斜坡发生器可以使用一串串联连接的延迟或基于数字到时间的电路来执行电压斜坡生成。因此,在一些实施例中,可以代替传统的运算放大器电路和弛张振荡器来生成用于DC到DC或直接时基DC到DC转换器的三角斜坡波形。延迟线的使用对于许多应用可以产生足够的分辨率。因此,在一些实施例中,时域技术可以提供更为数字的方法,该方法随处理技术而缩放并允许高速操作。基于逆变器和电容器的使用的设计可以随处理技术而缩放。在一些实施例中,解码器和驱动逻辑可以集成在电压斜坡生成中。
【IPC分类】H03K4-00
【公开号】CN104601148
【申请号】CN201410642308
【发明人】H·拉克达瓦拉, E·戈多, O·德加尼, A·拉维, T·W·布朗
【申请人】英特尔公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年9月26日
【公告号】EP2869468A1, US20150116012
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