集成电路、无线通信单元及电源供应方法_2

文档序号:9526620阅读:来源:国知局
据本发明一实施例的应用包络追踪的无线通讯单元的传送链中的电源电路的时序不意图;
[0027]图8为本发明中支持上述包络追踪的无线通讯单元的传送链中的部分电源电路的再一实施例的结构示意图;
[0028]图9为本发明中支持上述包络追踪的无线通讯单元的传送链中的部分电源电路的又一实施例的结构示意图;
[0029]图10为本发明中支持上述包络追踪的无线通讯单元的传送链中的PA的部分电源电路的还一实施例的结构不意图;
[0030]图11为本发明中支持上述包络追踪的无线通讯单元的传送链中的PA的部分电源电路的另一实施例的结构不意图;
[0031]图12为本发明一实施例的传送链的包络追踪的简化流程图;
[0032]图13为本发明实现信号处理功能的一实施例的计算机系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0033]本发明实施例描述了一种或多种用于无线通信单元的集成电路,例如第三代合作伙伴计划(3rd generat1n partnership project, 3GPPTM)中的用户设备(userequipment)。但是本领域技术人员需要了解的是,本文所描述的发明概念还可以通过可对线性度及效率加以改善的任何类型的集成电路、无线通信单元或者无线传送器予以实现。在本发明的一些实施例中,一用于功率放大器中的电源,例如一线性传送器中的部分电路,可用于提供带宽电源,该带宽电源可为一 RF PA提供一改善后的线性度及改善后效率。虽然本发明描述的实施例仅涉及一包络追踪设计,但是可以想象的是,本发明可以实作于任何的传送器结构中。
[0034]此外,虽然本发明描述的实施例仅涉及到主要振幅的调制后波形的传送,但是可以想象的是,本发明还可以应用于任何的波形结构中,尤其是那些大部分能量位于接近DC的频率的波形结构中。
[0035]此外,虽然本发明描述的实施例仅涉及到带宽线性传送器结构,例如效率能够得到优化的带宽系统,这些带宽系统具有具体的特性,即允许使用有效开关模式的电源从而可以提供较多的能量,但是可以想象的是,本发明同样可以实作于一窄频传送器结构中,例如笛卡尔反馈(Cartesian feedback)、前置反馈或者适应性的预失真结构中。
[0036]在本发明的一些实施例中,一些控制机制被用于优化一线性放大器(例如,AB类放大器)输出的一DC电平,该线性放大器的输出用以与一开关模式电源联合以应用于一RF功率放大器中。在已知的包络调制/包络追踪系统中,包络波形的波峰因子(峰值与平均值之比(peak to average rat1,PAR))可以超出3dB,但是一目标放大器输出电压必须设置为低于VDD/2。在本发明的一些实施例中,上述控制机制可以对提供给上述线性放大器(例如,AB类放大器)输出的电流具有最小的影响或者无影响。此外,在本发明的一些实施例中,上述控制机制同样可以对RF功率放大器的开关模式电源具有很小的影响或者不具备影响。
[0037]在本发明的一实施例中,提供了一种调制器电源的结构,该调制器电源为一混合电源,包含一开关模式和/或低频部分,以及一线性和/或高频部分,以应用于一 RF功率放大器中。该集成电路包含一低频电源路径与一高频电源路径,其中该低频电源路径包含一开关式稳压器,透过组合该低频率电源路径与高频率电源路径,可以为该集成电路的一输出端提供一电源,以输出给一负载,例如在一实施例中,作为上述RF功率放大器的电源端。在一些实施例中,该开关稳压器可以通过将一电容器运作为一积分器,以控制该放大器的平均输出电压。在一些实施例中,上述结构可以包含一个或多个集成电路和/或元件,更可以包含一放大器用于施加一电源信号至上述高频电源路径中,其中该放大器包含一输入,可接收一来自上述输出端输出的反馈电压。在一些实施例中,一开关模式电源(SMPS)可作为一可控电流源,其中的反馈电压用于提供对该SMPS的电压的控制。同时该电压反馈回路还能确保负载(例如RF PA的电源端)的电压能够追踪目标参考电压,其中该负载电压为上述开关模式电源与放大器的瞬时电流与负载阻抗相互作用的乘积。该放大器输出交流耦接于上述电源路径。因此,在此方式下以及在本发明的某些实施例中,描述了一种用于为一功率放大器提供一线性及效率得以改善的电源电压的集成电路,以及尤其描述了一种用于功率放大器中的带宽电源电压。
[0038]请参照图4,图4为依据本发明一实施例的一无线通信单元的结构示意图,该无线通信单元可以为3GPP?通信系统中的一用户设备(UE)或者蜂窝式通信系统中的一移动用户单元(mobile subscriber unit,MS)。该无线通信单元400包含一天线402,可选地親接于一双重滤波器/天线开关404,该双重滤波器/天线开关用于在无线通信单元400的接收链与传送链之间提供隔离。
[0039]如图所示,该接收链410包括一接收器前端电路406 (有效地提供接收、过滤以及中频或者基带频率的转换功能)。该接收器前端电路406耦接于一信号处理功能模块408。该信号处理功能模块408的一输出被提供给一用户接口 430,该用户接口 430可以为一屏幕或者一平板显示器。一控制器414包含对总用户单元的控制及耦接于该接收器前端电路406与该信号处理功能模块408 (通常通过一数字信号处理器(digital signalprocessor, DSP)予以实现)。该控制器414还耦接与一存储器设备416,该存储器设备416用于可选地储存各种操作指令,例如编码/解码功能、格式同步、码排序功能,以及等等。
[0040]依据本发明的一些实施例,该存储器设备416可储存调制数据以及电源数据,该电源数据用于电源电压控制中,以对无线通信单元400输出以及通过信号处理功能模块408处理后的射频波形的包络进行追踪。此外,一计时器418可与上述控制器414耦接,以用于控制各操作指令的时序(依时间变化的各信号的传送或接收,以及在一传送间隙内无线通信单元400中的电源电压的时间域的变化)。
[0041]至于传送链420,该传送链420包含上述用户接口 430,该用户接口 430通过信号处理功能模块428串连于传送器/调制电路422,且该用户接口 430可以为一数字键盘或者触式屏幕。该传送器/调制电路422用于处理输入信号,以及用于对该些输入信号进行调制及升频处理,以将其转换为一射频信号,该射频信号被送至PA模块或集成电路424中进行放大处理。经由PA模块或者PA集成电路424放大处理后的射频信号被送至天线402。上述传送器/调制电路422、功率放大器424以及PA电源电压模块425均响应于上述控制器414,其中该PA电源电压模块425还能对传送器/调制电路422输出的包络调制后波形的产生作出响应。
[0042]上述传送链中的信号处理功能模块428可以与接收链410中的处理器408分开予以实现。可选地,还可以通过一信号处理器同时对传送信号以及接收信号予以处理,如同图4所示。可见,无线通信单元400中的各种元件既可以通过分立设置的形式予以实现,还可以通过集成于一个元件的形式予以实现,因此其在电路中的最终结构仅仅是一种具体的应用或者一种设计选择。
[0043]此外,在本发明的一些实施例中,上述传送器/调制电路422,连同上述功率放大器424,PA电源电压模块425,存储器设备416,计时器418以及控制器414 一起,可用于产生一电源,以应用于功率放大器424中。例如,该产生的电源可适用于一带宽线性功率放大器中,以及用于追踪应用于功率放大器424的包络波形。
[0044]现在请参照图5,图5为依据本发明一实施例的无线通信单元,例如第4图所示的无线通信单元400中的传送链中的电源电路500的部分模块示意图。如图5中所示的该电源电路500被配置为和/或用于提供包络追踪。一 PA 424接收一包络调制后RF信号502以作为一将被放大的输入RF信号。PA 424放大该RF信号并输出一放大后包络调制RF信号至天线402。该PA 424同时从一电源集成电路520(如图所示)中接收一电源信号528。一功率源,例如一电池508,可选地耦接至电源集成电路520中的一低频路径电源(low-frequency-path supply, LF Supply)模块518。在一实施例中,该低频路径电源模块518可用于提供一低频电流534,以在一高效率工作模式中作为提供给PA 424的电源的一部分。
[0045]上述电池508还可以可选地親接至一高频路径电源(high-frequency-pathsupply,HF Supply)模块506。在一实施例中,该高频路径电源模块506可用于在一高效率工作模式下,提供一电压源(例如一开关模式电源)至一线性放大器504中。在一可选实施例中,该高频路径电源模块506可以为一分路,从而该线性放大器504可以直接由该功率源(例如电池508)予以供应。该线性放大器504在第一输入⑴接收一包络信号(ENV) 503,该包络信号(ENV) 503用于追踪输入至PA 424的RF信号502的包络。该线性放大器504还包含一第二输入(_),用于接收应用至PA 424的电压528的反馈电压510,该反馈电压510用于对负载(例如PA 424的电源端)的电压进行控制。
[0046]上述低频路径电源模块518在一输入端接收一经由线性放大器504的输出512所输出的电压反馈信号514。该线性放大器504的输出512还通过一电容器533耦接至PA424的电源端的电压。在该线性放大器504被配置为AB类放大器的一实施例中,电源集成电路520的电源信号的能量由该线性放大器504予以提供,而并非由该低频路径电源模块518予以提供。在一实施例的电路中,低频路径电源模块518中存在一误差放大器529。该误差放大器529将具有一感测电压Vsense的该电压反馈信号514与具有参考电压Vref的参考信号(REF)530进行对比,以产生一误差电压(Verr)531。在本发明的一些实施例中,该误差放大器529还具有频率补偿功能以确保该反馈回路的稳定性。在一可行的实施例中,该频率补偿可以具有一整合特性,从而参考电压Vref与感测电压Vsense之间的平均时间差值能够被降至零。该稳压器的总增益带宽可以被约束在比反馈回路的其他动态元件更低的频率内,从而以确保稳定性。可以想象的是,用于开关式稳压器的其他的频率补偿技术同样可应用于本发明其他可选的实施例中。在此方式下,该误差电压531作为一脉宽调制器(pulse-width modulator,PWM) 532的输入,能够提供一低频率电流534至电感515中。这种配置通常应用于开关式稳压器中。在一示范例中,上述脉宽调制器532可以通过将该误差电压531与一具有固定斜率的循
当前第2页1 2 3 4 5 6 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1