用于包络跟踪的升压转换器控制的制作方法
【专利说明】
【背景技术】
[0001]领域
[0002]本公开涉及用于功率放大器的包络跟踪。
[0003]背景
[0004]包络跟踪是一种用于提高功率放大器的效率的技术。在包络跟踪(ET)系统中，功率放大器的供电电压被动态地调整以使有足够净空操作的功率放大器维持线性度，而同时最小化DC功耗。功率放大器的供电电压可以使用跟踪功率放大器输出的包络的单独的线性放大器来生成。在某些实现中，线性放大器本身耦合到由升压转换器生成的放大器供电电压，该升压转换器能够生成用于线性放大器的、超过该系统原本可用的最大供电电压(例如，电池电压)的经提升的供电电压。以此方式，在必要时，功率放大器输出可以达到并且甚至超过电池电压。
[0005]为了提高效率，升压转换器可以只在必要时才生成用于线性放大器的经提升的供电电压，以向功率放大器提供足够的净空。在升压转换器未被打开时，可以提供旁路模式，在该旁路模式中电池电压被直接耦合到放大器作为放大器供电电压。
[0006]鉴于向ET系统提供提高的效率的期望，提供用于确定何时启用升压转换器以生成经提升的供电电压、并且进一步用于在启用升压转换器时确定经提升的供电电压应当被驱动到的目标电压的技术将是合乎需要的。
[0007]附图简述
[0008]图1解说包络跟踪(ET)系统的实现。
[0009]图2解说ET系统的实现，其中Ven和Vtarget (V目标)是使用Vamp作为输入来生成的。
[0010]图3解说根据本公开的启用生成块的示例性实施例。
[0011]图4解说从电压Pk_detect (Pk^1 )生成启用电压Ven的定时器逻辑块的示例性实施例。
[0012]图5解说与实现图4所示的方法的定时器逻辑块相对应的示例性信号时序图。
[0013]图6解说根据本公开的目标生成块的示例性实施例。
[0014]图7解说根据本公开的方法的示例性实施例。
[0015]图8解说本公开的替换示例性实施例，其中降压转换器被进一步耦合到Vamp。
[0016]详细描述
[0017]以下参照附图更全面地描述本公开的各个方面。然而，本公开可用许多不同形式来实施并且不应解释为被限定于本公开通篇给出的任何具体结构或功能。相反，提供这些方面是为了使得本公开将是透彻和完整的，并且其将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应领会，本公开的范围旨在覆盖本文中所披露的本公开的任何方面，不论其是与本公开的任何其他方面相独立地还是组合地实现的。例如，可以使用本文所阐述的任何数目的方面来实现装置或实践方法。另外，本公开的范围旨在覆盖使用作为本文中所阐述的本公开的各种方面的补充或者另外的其他结构、功能性、或者结构及功能性来实践的此类装置或方法。应当理解，本文中所披露的本公开的任何方面可由权利要求的一个或多个元素来实施。
[0018]下面结合附图阐述的详细描述旨在作为对本发明的示例性方面的描述，而非旨在代表可在其中实践本发明的仅有示例性方面。贯穿本描述使用的术语“示例性”意指“用作示例、实例或解说”，并且不应当一定要解释成优于或胜过其他示例性方面。本详细描述包括具体细节以用于提供对本发明的示例性方面的透彻理解。对于本领域技术人员将显而易见的是，没有这些具体细节也可实践本发明的示例性方面。在一些实例中，公知的结构和器件以框图形式示出以免煙没本文中给出的示例性方面的新颖性。在本说明书以及权利要求书中，术语“模块”和“块”可以可互换地使用以表示被配置成执行所描述操作的实体。
[0019]注意，在本说明书和权利要求书中，信号或电压的“高”或“低”指示可以指这样的信号或电压处于逻辑“高”或“低”状态，这可以(但不一定)与信号或电压的“真”(例如，=I)或“假”(例如，=0)状态相对应。将领会，本领域普通技术人员可容易地修改本文描述的逻辑惯例，例如用“高”替换“低”和/或用“低”替换“高”，以导出具有与本文所描述的功能基本上等效的功能的电路系统。此类替换示例性实施例被构想为落在本公开的范围之内。
[0020]图1解说包络跟踪(ET)系统100的实现。注意，图1仅是为解说目的而示出的，而不旨在将本公开的范围限定于ET系统的任何特定实现。例如，下文描述的技术可容易地应用于纳入图1中未示出的替换或附加模块的系统，诸如将Vbatt耦合到Vamp以生成用于功率放大器的步进下降供电电压的降压转换器。
[0021]在图1中，功率放大器(PA) 130接收输入电压IN并生成经放大的输出电压OUT。也被表示为“跟踪供电电压”的电压Vamp被提供给PA 130作为供电电压。Vamp至少部分地由放大器140生成。放大器140由电压VDD_amp供电，其也被表示为“放大器供电电压”。在ET系统的某些实现中，为了生成Vamp，放大器140可以对跟踪PA输出电压OUT的包络的电压Env进行放大。
[0022]注意，放大器140 —般可以是本领域已知的任何类型的放大器，例如A类、B类、AB类等等。构想了这样的示例性实施例是落在本公开的范围之内的。
[0023]提供给PA 130的跟踪供电电压Vamp可以被维持在足以确保PA 130的线性操作的电平，即提供有足够的“净空”，而同时降低不必要的DC功耗。注意，如上所述，在某些实现中，降压转换器(未示出)可并发被提供以对PA 130供电，例如在Vamp处耦合到PA 130以提高PA 130的功率驱动能力。
[0024]在某些操作情景中，为了维持PA的足够净空，将Vamp驱动到超过Vbatt的电平的电平可能是有必要的，Vbatt是该系统原来可用的最大供电电压，例如来自该系统的电池的供电电压。注意，Vbatt在本文中也可被表示为“升压供电电压”。为了允许放大器140生成高于Vbatt的输出Vamp，升压转换器110可被提供以生成VDD_Amp。升压转换器110可以根据图1中未示出但本领域已知的操作原理来将VDD_Amp提升到比Vbatt更高的电平，例如使用被交替地配置成对电感器充电和放电以生成经提升的输出电压的多个开关。
[0025]为了提高ET系统的效率，升压转换器110可仅在必要时被打开或启用，例如在确定VDD_Amp需要升高到Vbatt以上以维持PA 130的足够净空时。如此，升压转换器110可以接收指示VDD_Amp何时应当被提升到高于Vbatt的电平(即升压转换器100何时应当被启用或打开)的“启用”信号电压Ven作为输入。在本说明书和权利要求书中，与升压转换器110应当被启用的Ven信令相对应的事件也可被表示为“启用信号”被“打开”的事件。
[0026]升压转换器110也可被提供有指示在升压转换器110被启用时VDD_Amp应当被提升到的电平的目标电压Vtarget。将领会，在不必提供高于Vbatt的VDD_Amp时，升压转换器110可被关闭或禁用，或以其他方式按将Vbatt直接耦合到VDD_Amp的“旁路”模式来提供。
[0027]图2解说ET系统200的实现，其中Ven和Vtarget是使用Vamp作为输入来生成的。注意，图2仅是为解说目的而示出的，而不旨在将本公开的范围限定于用于生成Ven和/或Vtarget的任何特定技术。
[0028]在图2中，启用生成块210耦合到Vamp以生成启用电压Ven。目标生成块220耦合到Vamp以生成目标电压Vtarget。
[0029]注意，图2仅是为解说目的而示出的，而不旨在将本公开的范围限定于其中Ven和Vtarget必定如图所示地生成的ET系统。例如，在某些实现(未示出)中，Vtarget可以从图2中所示的Vamp生成，而Ven可以使用本领域已知的其他技术来生成(例如，独立于VampjP /或使用基于软件的事件驱动的技术)；类似地，Ven可以从Vamp生成，而Vtarget使用其他技术来生成。这样的替换实现被构想为落在本公开的范围之内。
[0030]图3解说了根据本公开的启用生成块210的示例性实施例210.1。注意，图3仅是为解说目的而示出的，而不旨在将本公开的范围限定于纳入所示技术的示例性实施例。
[0031]在图3中，Vamp耦合到峰值检测器320，该峰值检测器320被配置成检测Vamp在第一预定时间窗口(例如，TWIN1)上的峰值。检测到的Vamp的峰值被输出作为电压Pk_Vampl，在本文中也被表示为“启用峰值”。此外，可编程净空块310生成预定净空电压HR_1或“第一净空电压”。HR_1可以是静态值，或者它可以与可使用例如微处理器等(图3中未示出)来动态地写入的寄存器(未示出)的内容相对应。
[0032]加法器330将Pk_Vampl与HR_1相加以生成信号3