逆电流防止的制作方法
【专利说明】逆电流防止
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本国际申请要求于2013年I月28日提交的题为“REVERSE CURRENTPREVENT1N(逆电流防止)”的美国非临时申请S/N.13/752，241的权益，其通过援引全部明确纳入于此。
[0003]背景
[0004]领域
[0005]本公开涉及用于功率放大器的包络跟踪。
【背景技术】
[0006]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保持该功率放大器以足以维持线性性的净空来操作，而即便如此还使DC功耗最小化。功率放大器的供电电压(或“跟踪供电电压”)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，线性放大器本身被耦合到由升压转换器生成的放大器供电电压，该升压转换器能够为该线性放大器生成超过该系统原本可用(例如，来自该系统的电池)的最大供电电压的经推升供电电压。以此方式，在必要时，功率放大器输出能达到并且甚至超过电池供电电压。跟踪供电电压可以进一步被耦合到开关功率级以便向该功率放大器提供更大的激励能力。
[0007]在其中电池供电电压较低且功率放大器被要求递送高尖峰功率电平的某些情形中，跟踪供电电压可能会超过电池供电电压。这可能会导致称为“逆电流流动”的状况，其中电流从跟踪供电电压经过开关功率级的高侧开关回流至电池供电电压。逆电流流动不合乎需要地使系统效率降级，并且要求升压转换器被显著地超裕度设计。此外，逆电流流动可能会将畸变引入功率放大器输出中，从而引起输出波形潜在可能违背线性性和RX频带噪声规范。
[0008]提供用于检测和防止包络跟踪系统中的逆电流流动的技术将会是合乎需要的。
[0009]附图简述
[0010]图1解说包络跟踪(ET)系统的实现。
[0011]图2解说了示出ET系统的正常操作的操作场景。
[0012]图3解说了其中在ET系统中呈现有“逆电流”或“逆电流流动”的操作场景。
[0013]图4解说了根据本公开的ET系统的示例性实施例。
[0014]图5解说了根据本公开的ET系统的替换示例性实施例。
[0015]图6解说了根据本公开的ET系统的替换示例性实施例，其中提供电压传感器以检测负电流流动。
[0016]图7和7A解说了本公开的替换示例性实施例，其中应用了进一步的技术来防止ET系统中的逆电流流动。
[0017]图8解说了根据本公开的原理的ET系统的示例性实施例800。
[0018]图9解说根据本公开的方法的示例性实施例。
[0019]详细描述
[0020]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。确切而言，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实现还是组合地实现的。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。
[0021]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。
[0022]注意，在本说明书中并且在权利要求书中，信号或电压为“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)与该信号或电压的“真”(例如，=I)或“假”(例如，=O)状态相对应。将领会，本领域普通技术人员可现成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”，以推导出具有与本文所描述的功能性基本上等效的功能性的电路系统。此类替换示例性实施例被构想为落在本公开的范围之内。
[0023]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，本文以下描述的技术可被现成地应用于纳入图1中未示出的替换或附加模块的系统。
[0024]在图1中，功率放大器(PA) 130接收一个或多个输入电压IN并生成一个或多个经放大输出电压OUT。注意，一般而言，IN和/或OUT各自可包括多个电压，例如同相⑴和正交(Q)信号电压等。PA 130还可具有用以改变PA 130的增益设置的数字接口(未在图1中示出)。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(Amp) 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”或“经推升供电电压”。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。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。这样的示例性实施例被构想为是落在本公开的范围之内的。
[0025]在某些操作情景中，为了维持PA的足够净空，将Vamp激励到超过Vbatt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。Vbatt在此也可被称为“电池供电电压”，且此类电池供电电压一般可由任何类型的用于供电的设备(例如锂离子电池、其他线性或开关电压调节器、直连AC线等)来供给。为了允许放大器140生成高于Vbatt的输出Vamp，可提供升压转换器110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(例如使用被交替地配置成对升压电感器(未不出)充电和放电以生成经推升电压的多个开关)来将VDD_Amp推升到比Vbatt高的电平。
[0026]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(即提供有足够的“净空”)而同时又降低不必要的DC功耗的电平。在图1中，开关功率级120被进一步耦合到处于Vamp的PA 130以提高PA 130的功率激励能力。开关功率级120包括分别耦合到栅极控制电压PCTRL、NCTRL的晶体管开关P1、NI，其中开关P1、NI被配置成交替地将电感器L親合到Vbatt或接地。
[0027]注意，虽然开关P1、NI在本说明书中被示为晶体管实现，但将领会一般而言，可使用本公开的技术来配置其它类型的开关，例如中继器等。具体而言，Pl和NI —般也可被表示为分别对应于“高侧开关”和“低侧开关”。此外，注意在某些示例性实施例中，高侧开关无需使用PMOS晶体管来实现，且可改为使用NMOS晶体管来实现。此类替换示例性实施例被构想为落在本公开的范围之内。
[0028]图2和3解说了 ET系统100的操作场景，这些操作场景描绘了根据本公开的某些原理。注意，图2和3仅是出于解说目的而示出的，并且并不旨在限定本公开的范围。
[0029]具体而言，图2解说了示出ET系统100的正常操