借助事件抖动的滞环电流控制的制作方法
【专利摘要】讨论了实施抖动滞环电流控制的系统和方法。一种系统可包括开关式电源、控制部件以及抖动部件。控制部件可检测与开关式电源的第一模式相关联的第一阈值的交叉，并且产生第一控制信号和第二控制信号，其中第一控制信号基于第一阈值的交叉。抖动部件可接收第一控制信号，将第一控制信号延迟第一随机时间段，以及将第一控制信号输出至开关式电源。开关式电源可接收第一控制信号和第二控制信号，基于第一控制信号从第一模式切换到第二模式，并且基于第二控制信号从第二模式切换到第一模式。
【专利说明】
借助事件抖动的滞环电流控制
技术领域
[0001 ] 本公开涉及与事件抖动(event dithering)相结合的(例如，开关式电源(例如AC-DC转换器或DC-DC转换器)等的)滞环(hysteretic)电流控制，以及涉及与包络跟踪DC-DC转换器有关的事件抖动相结合的滞环电流控制的应用。
【背景技术】
[0002]开关式电源的一个常见应用是在无线系统中，如在接入点(例如，E-nodeB(演进节点)等)或移动设备(例如，用户设备等)中的DC-DC转换器。在整个输出功率范围内优化无线系统中功率放大器(PA)的电流消耗的一种有效方法是使用DC-DC转换器以将可变的PA供电电压提供到PA ο根据RF输出功率，例如，调整DC-DC转换器到PA的输出电压。当输出功率减小时，作为结果，到PA的PA供电电压也减小。由于从电池电压下降到较低的PA供电电压的电压变换，电池电流减小。另选地，可基于在下一个时间段所预期的目标RF功率(平均RF功率)固定DC-DC转换器输出电压。这个过程有时被称为平均功率跟踪(APT)，其中恒定的电压被提供到PA。
[0003]包络跟踪DC-DC(ET DC-DC)转换器或包络跟踪调制器能够进行包络跟踪，从而进一步减小在各种情况下的电池电流。包络跟踪描述了 RF放大器操作的方法，例如，其中针对给定的瞬时输出功率要求，不断地调整施加于功率放大器的电源电压以确保放大器在最高效率下或接近最高效率操作。
[0004]包络跟踪的特征在于功率放大器的供电电压不是恒定的。功率放大器的供电电压取决于被输入到PA中的经调制的基带信号或射频(RF)输入信号的瞬时包络。例如，ET DC-DC转换器遵循RF信号的瞬时包络，其消除电压余量并进一步增加系统效率(功率放大器和DC-DC转换器的复合效率)AT DC-DC转换器相对于仅遵循平均功率或恒定的电源的标准DC-DC转换器，例如，在最大输出功率下，可将长期演进(LTE)信号的电池电流减少大约20+ %。
【附图说明】
[0005]图1是示出根据本文描述的各个方面的有助于抖动滞环控制的系统和设备的框图。
[0006]图2是示出根据本文描述的各个方面的促进直流(DC)-DC转换器的抖动滞环电流控制的系统和设备的框图。
[0007]图3A是示出可结合本文描述的各个方面使用的示例DC-DC转换器的框图。
[0008]图3B是示出根据本文描述的各个方面的作为DC-DC转换器中的时间的函数的电流的曲线图。
[0009]图4是示出根据本文描述的各个方面的促进抖动的滞环控制的方法的流程图。
[0010]图5是示出可结合本文描述的各个方面使用的示例用户设备的框图。
[0011]图6是示出结合本文描述的各个方面的能在ET模式下操作的功率放大器(PA)的框图。
【具体实施方式】
[0012]现在将参考附图描述本公开，其中相同参考标号始终用以指代相似的元件，并且其中示出的结构和设备未必按比例绘制。如本文所使用的，术语“部件”，“系统”，“接口”等旨在指代计算机相关的实体，硬件，软件(例如，执行中的)，和/或固件。例如，部件可为处理器(例如，微处理器，控制器，或其它处理设备)，在处理器上运行的进程，控制器，对象，可执行程序，程序，存储设备，计算机，具有处理设备的平板PC和/或移动电话。通过说明的方式，在服务器上运行的应用和该服务器也可为部件。一个或多个部件可驻留在进程内，并且部件可位于一个计算机上和/或在两个或更多计算机之间分布。本文可描述一组元件或一组其它部件，其中术语“设组”可以被解释为“一个或多个”。
[0013]此外，例如，这些部件可从上面存储有各种数据结构(如具有模块)的各种计算机可读存储介质来执行。这些部件可经由本地和/或远程进程进行通信，如根据具有一个或多个数据分组(例如，来自与在本地系统中、分布式系统中另一个部件交互的一个部件的数据，和/或经由信号通过网络，如、因特网、局域网、广域网、或类似的网络与其它系统交互的一个部件的数据)的信号。
[0014]作为另一实例，部件可以是具有通过电气或电子电路操作的机械构件所提供的特定功能的装置，其中，所述电气或电子电路可通过由一个或多个处理器执行的软件应用或固件应用进行操作。所述一个或多个处理器可在装置内部或外部，并且可执行该软件或固件应用的至少一部分。作为另一个实例，部件可为通过不具有机械零件的电子元件提供特定功能的装置;电子部件可在其中包括一个或多个处理器以执行赋予电子部件的至少部分功能的软件和/固件。
[0015]词语实施例的使用旨在以具体方式呈现概念。如在本申请中所使用的，术语“或”意在表示包括性的“或”而不是排他性的“或”。也就是说，除非另有指定或从上下文清楚可见，“X采用A或B”旨在表示自然的包括性排列中的任一个。也就是说，如果X采用A;X采用B;或者X采用A和B，则“X采用A或B”在任何前述实例下均满足。此外，用在本申请和所附权利要求书中的冠词一个/种(a/an) —般应被解释为表示“一个或多个”，除非另有指定或从上下文清楚看出是针对单数形式。此外，在某种程度上，在具体说明书和权利要求中使用术语“包含”、“包括”、“具有”、“有”、“带有”或其变体，这样的术语旨在以类似于术语的“包含”的方式是包括性的。
[0016]在包络跟踪(ET)应用中可使用滞环电流控制，且当信号变化足够强烈且足够快时，滞环电流控制在多个开关频率下不具有离散的杂波(spur)。但是，例如，对于恒定的包络信号，将存在依赖于负载的恒定的开关频率。根据本文描述的各个方面，滞环电流控制可为抖动的，打破极限环且使在低活动期间发生的杂波扩散。
[0017]在DC-DC转换器的滞环电流控制中，线圈电流在电流上限和电流下限之间振荡。为了使电流发生抖动，两个电流极限可随机地增大或减小。但是，抖动信号的模拟产生和注入是困难的，从而使电流的抖动复杂化。另外，在实际功率和面积的约束下，抖动信号(例如，Σ-Δ (sigma delta)抖动)的成形不可行。
[0018]但是，根据本文描述的各方面，电流上限和电流下限根本不需要修改。相反，当指示达到电流上限或下限的事件发生时(例如，阈值交叉(threshold(s)crossed))，改变DC-DC转换器模式(例如，从P模式到N模式或反之亦然)的控制信号可被随机地延迟。因此，代替电流域中的抖动的是，本文描述的实施例可使用时域中的抖动(事件抖动)。但是，因为线圈电流在所涉及的时间范围内有效地线性变化，因此电流和时域之间存在一对一关系。因此，如本文所讨论的时域抖动具有与电流域抖动等同的效果。
[0019]参考图1，其示出根据本文描述的各个方面的有助于抖动滞环控制的系统和设备100。系统100可包括控制部件110和抖动部件120。控制部件110可配置成监控至少一个信号(例如，开关式电源，如DC-DC转换器等的输出电压)的至少一个属性，并检测与至少一个监控的信号相关联的第一阈值的交叉。第一阈值的交叉可包括与被监控的至少一个信号相关联的电压、电流、时钟频率等上升高于或下降低于第一阈值的值(例如，电流上限阈值以上或电流下限阈值以下等)的。基于第一阈值的交叉，控制部件110可产生第一控制信号。
[0020]抖动部件120配置成接收来自控制部件110的第一控制信号。抖动部件120可将第一控制信号延迟第一随机时间段，然后可输出第一控制信号。随机函数发生器122和一个或多个延迟元件124可包括在抖动部件120中，从而将第一控制信号延迟第一随机时间段(例如，第一随机数量的基准时钟的时钟周期等)。随机函数发生器122(例如，其可包括各种随机化部件中的任一个，如线性移位寄存器等)可产生随机的(其可包括本文所使用的伪随机的)数、信号等以输出至一个或多个延迟元件124。基于从随机函数发生器122接收的随机数、信号等，一个或多个延迟元件中的至少一个可被选择，并且第一信号可通过所选择的至少一个延迟元件。在一些实施例中，一个或多个延迟元件可以各提供可比较的延迟，在这种情况下，第一随机时间段可基于多个选择的延迟元件变化。在其他实施例中，一个或多个延迟元件可提供多个延迟(例如，一些较短，一些较长等)，在这种情况下，第一随机时间段可取决于哪些延迟元件被选择和/或被选择的延迟元件的数量。例如，抖动部件120可通过从多个预定义延迟中选择(例如，随机地)一个来提供随机延迟。在相同的或其它实施例中，延迟元件中的至少一个可具有可被随机地调谐的延迟。被延迟第一随机时间段后，输出的第一控制信号可通过一些电路、设备、部件等接收，然后其可开始在第二模式下操作(例如，开关式电源，如DC-DC转换器可从其中线圈在充电的第一模式切换到其中线圈在放电的第二模式，反之亦然等)。根据本文描述的方面，其中抖动部件120可包括数字-时间转换器(DTC)(例如，在一个或多个延迟元件124内)，其可基于DTC输入信号产生可变延迟，例如，DTC输入信号可以是随机的或伪随机的(例如，由随机函数发生器122产生)、与之前的延迟相关(例如，成比例)等。
[0021]控制部件110可另外产生第二控制信号。在一些方面，第二控制信号可以类似于第一控制信号的方法产生，例如，基于检测的第二阈值的交叉。另选地，在产生第一控制信号后的第二时间段内，控制部件110可产生第二控制信号(另选地，控制部件110可在产生第一控制信号后立即产生第二控制信号，且抖动部件120可将第二控制信号延迟(固定的或可变的)第二时间段)。在一些方面，第二控制信号可由控制部件直接输出至电路、设备、部件等，但是在其它方面，第二控制信号可被输出至抖动部件120，如本文所述抖动部件120可在将第二控制信号延迟后输出第二控制信号。
[0022]在其中第二控制信号被输出至抖动部件120的一些方面，抖动部件120可将第二控制信号延迟第二随机时间段(例如，其可类似于第一随机时间段等被确定)。在其中第二控制信号被输出至抖动部件120的其他方面，抖动部件120可将第二控制信号延迟另外的时间段，例如，基于第一随机时间段的另外的时间段(例如，以一些方式与其相关，如与其成比例等)，另外的随机时间段等。在第二控制信号的任何延迟后，抖动部件120可输出延迟的第二控制信号。
[0023]除了具有第一(例如，上限或下限)阈值和任选的第二(例如，下限或上限)阈值的一个或两个阈值情形之外，本文所描述的方面可在更复杂的滞环控制情形中使用。例如，对于两个或更多变量的滞环控制，可在所产生的二维或更多维空间中定义一个或多个区域(例如，允许的行为或禁止的行为的区域等)，并且可类似于以上所描述的阈值使用另外的阈值。另选地，可基于一个或多个变量的函数定义阈值(以及可选地，定义控制信号)，例如，包含两个变量(例如信号的I和Q分量等)的矢量的最大幅度的阈值，具有指示足够的信息(例如，方向等)以将信号返回到允许区域的内部或禁止区域的外部的控制信号。
[0024]如果电流直接地抖动，则随机变化可为阈值的正偏差或负偏差。因为抖动在时域中进行，因此负偏差(例如，负延迟)不是直接可实现的。但是，可通过基于延迟从预定义值偏移阈值(例如，基于第一随机时间段的均值而从预定义的第一阈值调整第一阈值等)实现同样的效果。例如，不是允许一些阈值的±5%的变化的抖动(例如，具有阈值I和范围1+x，其中X是从[-0.05，0.05 ]的范围内的数字中随机选择的，给出在0.95和1.05之间的值)，阈值和随机变化的范围可被调整以具有相同的输出值(例如，通过将预定义阈值从I调整为
0.95且具有范围Ι+y，其中y是从[0，0.1]的范围内的数字中随机选择的，再次给出在0.95和1.05之间的值)。
[0025]另外，在各个方面，第一阈值、第二阈值以及各个时间段(例如，第一随机时间段、第二随机时间段等)中的一些或所有可被调整，以消除在由系统100控制的任何电路、设备、部件等中的任何偏差。例如，当系统100将滞环电流控制应用到开关式电源如DC-DC转换器时，第一阈值可为电流上限，且当被使用时第二阈值可为电流下限(另选地，可使用第二时间段)。基于第一阈值的值、第一随机时间段的均值、第二阈值的值和第二随机时间段的均值，平均电流值可作为开关式电源的偏差来确定。阈值或时间段的均值中的一些或全部可被调整，以消除开关式电源的确定偏差。另选地，可结合第一阈值的值、第一随机时间段的均值、第二时间段的值来使用类似的技术(如通过任何另外的时间段(随机的或不随机的)等调整)。
[0026]参考图2，其示出根据本文描述的各个方面的有助于DC-DC转换器230的抖动滞环电流控制的系统或设备200(在各种实施例中，可以类似于结合图2的DC-DC转换器230描述的方式采用AC-DC转换器)。控制部件110和抖动部件120可如本文别处所述操作。
[0027]控制部件110可监控DC-DC转换器230的电压、电流等，确定第一(以及可选地，确定第二)阈值的交叉，且当监控的电压、电流等高于(或低于)第一阈值时可产生第一控制信号。在具有第二阈值的各个方面，当监控的电压、电流等低于(或高于)第二阈值时，控制部件110可产生第二控制信号。在其它方面，在第二时间段后，控制部件110可产生第二控制信号。在各个方面，控制部件110可通过监控DC-DC转换器230的输出电压，确定第一(以及可选地，确定第二)阈值的交叉。
[0028]根据本文所描述的各个方面，抖动部件120可接收第一控制信号并将其延迟第一随机时间段，且可任选地将第二控制信号延迟。在任何延迟后，由抖动部件120接收的每个控制信号可被输出至DC-DC转换器230。
[0029]DC-DC转换器230可至少部分地基于根据第一模式(例如，P模式，其中电感器在充电，或N模式，其中电感器在放电)的操作与根据第二模式(例如，P模式或N模式中无论哪个都不对应于第一模式)的操作之间的切换，接收输入电压并产生输出电压。一旦接收第一控制信号，DC-DC转换器230可从第一模式切换到第二模式，且一旦接收第二控制信号，DC-DC转换器230从第二模式切换到第一模式。因此，控制部件110可通过滞环控制(或结合第一阈值的滞环控制和在第二模式下操作第二时间段的组合)切换DC-DC转换器230。在各种应用中，例如，当DC-DC转换器230是包络跟踪(ET)DC-DC转换器时(或在其它射频(RF)应用等中)，抖动部件120可提供时域中的抖动，从而消除DC-DC转换器230的不期望的周期性行为(例如，在低活动时期期间)。在其中DC-DC转换器230是ET DC-DC转换器的实施例中，DC-DC转换器230可提供如输出电压一样取决于RF信号的包络的供电电压。在一些方面，这可包括跟踪RF信号的瞬时包络的供电电压，但是其也可包括其中不仅仅考虑瞬时包络的方面(例如，为了抑制记忆效应，供电电压可取决于先前的或后来的包络样本)，且不需要直接跟踪包络(例如，仅向下跟踪至最低水平，例如，以避免非线性行为或因为功率消耗已经足够低)。
[0030]参考图3A，其示出可结合本文所描述的各个方面采用的示例DC-DC转换器300的框图(例如，如DC-DC转换器130等)ο仅出于说明的目的提供DC-DC转换器300，其为可结合本文所讨论的实施例的使用的同步降压转换器，且应该理解，本文所讨论的实施例可提供用于各种电路、设备、部件等(包括除了 DC-DC转换器300之外的各种类型的开关式电源)的抖动滞环控制。
[0031]图3A中未示出的控制部件110可监控通过电感器310的电流，例如，通过测量DC-DC转换器300的开关设备(例如，一个或多个P模式开关320，一个或多个N模式开关330等)的电压降。另选地，可通过感测在感测电阻器中的电压降低来测量电流。在另选的实施示例中，可通过使用具有强制电流(forced current)的复制(replica)设备和感测电压降低感测来检测电流阈值。在P模式下(其在本文被称为第一模式，但在各个方面，N模式可为第一模式且P模式可为第二模式)，P模式开关320可打开，横跨电感器310将输入(Vin)连接到输出(V-)，从而向电感器310充电。当检测到第一阈值的交叉时(例如，当P模式是第一模式时，达到电流上限Iupper,但在其它实施例中，可达到电流下限Ii_r等)，控制部件110可产生第一控制信号，抖动部件120可将第一控制信号延迟，并将其输出至DC-DC转换器300。作为响应，DC-DC转换器300可切换为在第二模式(例如，N模式，其中电感器310在放电等)下的操作，如通过关断P模式开关320，以及接通N模式开关330。在第二模式(例如，N模式)下，N模式开关330处于接通状态，从而在地面和输出端(Vciut)之间连接线圈310。当通过DC-DC转换器300接收第二控制信号时(例如，在第二时间段后发出，或基于第二阈值(例如，Iimrer)的交叉，其中通过抖动部件120进行任何延迟)，DC-DC转换器300可切换为第一模式(例如，P模式)下的操作，如通过关断N模式开关330，以及接通P模式开关320，且该过程可借助DC-DC转换器300在第一模式和第二模式之间切换而重复。
[0032]图3B示出根据本文所描述的各个方面的作为DC-DC转换器中的时间的函数的电流的曲线图。在图3B的左边，示出没有抖动的滞环控制，而在图3B的中间和右边，示出抖动滞环控制。在曲线图的左边，DC-DC转换器可根据P模式(例如，第一模式)操作，其中线圈在充电，且通过线圈的电流增大。在340处，检测到第一阈值(Iupper)的交叉，且第一控制信号被发送，这引起DC-DC转换器切换到N模式(例如，第二模式)，其中线圈放电且通过线圈的电流减小。上述过程可继续，直到在350处达到第二阈值(或持续第二时间段)为止，此时产生第二控制信号且DC-DC转换器切换回到P模式(例如，第一模式)下的操作。图3B的左侧340至350示出没有抖动的滞环控制。
[0033]从350，DC_DC转换器在P模式下操作，电流可上升，直到在360处再次达到第一阈值为止，此时可产生第一控制信号(例如，通过控制部件110)。但是，在364处，在被DC-DC转换器接收前，第一控制信号被延迟第一随机时间段362。在第一随机时间段362期间，如图3B所示，线圈电流继续上升，直到在364处控制信号被DC-DC转换器接收且DC-DC转换器切换到N模式为止。当线圈电流降低时，其达到第二阈值370，此时产生第二控制信号。但是，在被DC-DC转换器374接收之前，第二控制信号被延迟(在图3B示出的示例中)第二随机时间段372，作为响应，DC-DC转换器374切换到P模式(在其它实施例中，第二控制信号可在第二时间段后通过DC-DC转换器产生或接收，而不是基于第二阈值的交叉产生)。如图3B所示，通过随机地延迟第一(以及可选地，延迟第二)控制信号，电流上限可随机地增大且电流下限可随机地减小，从而有助于与电流域抖动(第一阈值以上或第二阈值以下)相同的效果。通过调整第一阈值和第二阈值或第二时间段，也可有助于在其它方向的抖动。例如，通过将第一阈值调整为低于第一预定义阈值，可实现切换为针对高于或低于第一预定义阈值的随机值的N模式，并且通过将第二阈值调整为高于第二预定义阈值，可实现切换到针对高于或低于第二预定义阈值的随机值的P模式(或通过将第二时间段调整为短于第二预定义时间段，可实现在第二预定义时间段之前切换)。
[0034]参考图4，其示出根据本文描述的各个方面的有助于抖动滞环控制的方法400的流程图。方法400可包括，在402处，在第一模式下操作诸如DC-DC转换器的开关式电源。为了便于讨论，开关式电源是DC-DC转换器且如在方法400的论述中使用的第一模式是指P模式，其中DC-DC转换器的电感器充电，但在各种实施例中，可使用各种类型的开关式电源，并且第一模式可指不同模式(例如，N模式)。在404处，检测到与第一模式相关联的第一阈值的交叉(例如，线圈电流达到电流上限Iupper)。基于检测到的第一阈值的交叉，在406处产生第一控制信号。在408处，第一控制信号被随机地延迟第一随机时间段(例如，通过随机地选择较长或较短延迟的延迟元件和/或随机地选择更多或更少的延迟元件等)。在410处，开关式电源接收第一控制信号，且响应于第一控制信号而开始根据第二操作模式(例如，N模式)操作。在一些方面，在412处检测到与第二模式(例如，线圈电流达到较低的电流阈值Ilmrer)相关联的第二阈值的交叉，从而在414处至少部分地基于第二阈值的交叉致使第二控制信号产生。在其它方面，第二控制信号可在第二时间段后在414处产生，或立即产生并延迟(例如，通过抖动部件120)第二时间段。当开关式电源接收第二控制信号时(例如，其可被延迟，但不是必要的等)，方法400可回到402，其中响应于第二控制信号，开关式电源可恢复根据第一模式(例如，P模式)的操作。
[0035]如本文所描述的抖动滞环电流控制具有多种应用和优点。如本文所讨论的，抖动可用于在诸如包络跟踪的应用中的诸如DC-DC转换器的开关式电源(例如，以避免低活动期间的杂波等)。另外，如本文所讨论的事件(例如，事件域)抖动可作为微分器使用。本文所讨论的实施例可以低面积和功率要求容易地实现，并且可在宽范围内调谐。在用于误差反馈的数字控制算法中，可考虑本文所讨论的通过抖动引入的误差。本文所讨论的抖动可为白色或噪声成形的，因为在数字域中可容易地实现噪声成形。另外，本文所讨论的实施例可容纳宽的调谐范围、可编程性，且可适应一系列操作条件。
[0036]参考图5，其示出根据各个方面的可与本文所描述的有助于包络跟踪的系统、方法或设备的一个或多个方面一起使用的示例性用户设备或移动通信设备500。例如，用户设备500包括可耦合到数据存储器或存储器503的数字基带处理器502、前端504(例如，RF前端、声学前端、或其他类似的前端)，以及用于连接到多个天线506dlj506k(k为正整数)的多个天线端口 507。天线506jlj506k可向和从可在无线电接入网或通过网络设备产生的其它通信网内操作的一个或多个无线设备，诸如接入点、接入终端、无线端口、路由器等传送和接收信号。用户设备500可以是用于传输RF信号的射频(RF)设备，用于传输声频信号的声学设备，或可操作以根据一种或多种不同的通信协议或标准与网络或其它设备进行通信的任何其它信号传输设备，诸如计算机、个人数字助理、移动电话或智能电话、平板PC、调制解调器、笔记本计算机、路由器、开关、重发器、PC、网络设备、基站或类似设备。
[0037]前端504可包括包含电子部件和相关联电路的通信平台，其中提供电子部件和相关联电路以用于通过一个或多个接收器或发射器508、复用器/解复用器部件512以及调制/解调部件514所接收或传送的信号的处理、操作或成形。例如，前端504耦合到数字基带处理器502和天线端口组507，其中天线端口组506jlj506k可以是前端的一部分。在一个方面，用户设备500可以包括PA系统510，其借助延迟部件操作，所述延迟部件用于提供主信号处理路径和PA的包络跟踪路径之间的延迟。例如，可根据来自PA输出的反馈路径而动态地(重新)校准延迟。在各方面，PA系统510可包括DC-DC转换器或如本文所述的采用滞环电流控制的系统，其可有助于与至少一个阈值相关的至少一个延迟的抖动。
[0038]用户设备500也可包括处理器502或控制器，所述控制器能操作以提供或控制用户设备500的一个或多个部件。例如，根据本公开的各方面，处理器502可至少部分地对用户设备500内的基本上任何电子部件赋予功能性。作为示例，处理器可配置成至少部分地执行控制PA系统500的各种模式的可执行指令，以作为在天线端口 507、输入终端或基于输入信号的一个或多个特性的其它终端处提供用于输入信号的不同功率产生操作的多模式操作芯片组。
[0039]处理器502可操作以使移动通信设备500能够处理数据(例如，符号，比特或码片)以用于借助多路复用器/解复用器部件512进行多路复用/多路解复用或通过调制/解调部件514进行调制/解调，如实现直接或反向快速傅里叶变换、调制速率的选择、数据包格式的选择、分组间时间等。存储器503可存储数据结构(例如，元数据)，代码结构(例如，模块、对象、类、程序等)或指令，网络或设备信息如策略和规格，附加协议，用于加扰、扩散的代码序列和导频(例如，参考信号)传送，频率偏移，小区ID，或用于在功率产生期间检测和识别与RF输入信号，功率输出或其它信号分量有关的各种特性的其它数据。
[0040]处理器502功能地和/或通信地耦合(例如，通过存储器总线)到存储器503，以便存储或检索对于至少部分地操作通信平台或前端504、PA系统510以及PA系统510的基本上任何其它操作方面并对上述各项赋予功能性所必要的信息。PA系统510包括在RF前端504中的至少一个功率放大器，其可采用操作的包络跟踪模式以便提高用户设备500的效率或电池寿命。虽然图5中的部件在用户设备的背景下示出，但该例证并不限于用户设备，也扩展到其它无线通信设备，诸如基站、小的小区、毫微微小区、宏小区、微小区等。
[0041]参考图6，其示出具有功率放大器616的包络跟踪系统600的示意性框图，其中所述功率放大器616具有构成包络跟踪路径603的一部分的输入终端602和构成信号产生路径610的一部分的输入终端604。待处理或传送的输入终端605或输入信号605 (例如，差分信号、单端信号、RF信号、声音信号、或其它类似的通信信号)可包括例如同相分量1預和正交分量Qin。另选地或另外地，输入信号605可包括与单一或差分信号不同的格式。输入信号605由信号产生路径610接收，该信号产生路径610包括RF信号产生部件612，可变增益元件614，功率放大器(PA)616，以及双工器618。信号产生部件612可配置成执行频率上转换，例如，从基带(BB)的频率范围转换为无线电频率范围，或产生不同的转换操作，如输入信号605的数字-模拟转换。可变增益元件614配置成将信号产生部件612的输出与可变增益(例如，krf)相乘，所述可变增益用来实现作为功率放大器系统600的一部分的整个信号产生路径614的所需增益设置。功率放大器616放大由可变增益元件614提供的信号，其中功率放大器PA 616的输入功率是Pin，而输出功率是Pciut。然后，放大的放大器输出信号(Pciut)被馈送到双工器618，其将在频域中的传送的和接收的信号分离。在双工器618的天线端口处，与功率放大器616的输出功率Pciut相比，输出信号通常稍微衰减到天线功率Pant。
[0042]在系统水平上的一个包络跟踪特定设计目标是PA 616的平坦AMPM-和AMAM相位响应对PA供电电压Vcc和两端输出功率(在这种情况下，PA供电电压Vcc是指受包络跟踪操作影响的电压，例如，第二PA阶段的供电电压)。缩写AMPM代表“振幅-相位失真”且缩写AMAM代表“振幅-振幅失真”。
[0043]查找表644可以是包络跟踪路径603或供电电压处理路径的一部分，其是上述的主信号产生路径610。供电电压处理路径603也被认为是包络跟踪系统600的一部分。供电电压处理路径603可包括矢量-幅值转换器632(例如，实施ORDIC算法等)。输入信号605的瞬时幅值可表示为m(I，Q) =幅值(I+jQ)，其被转发到可变延迟元件634，该延迟元件634配置成通过延迟Tet延迟幅值信号，从而有助于在信号产生路径610中将Vcc的变化与RF信号的包络同步。供电电压处理路径603还包括具有可变增益kET的可变增益元件636。可将可变增益kET与发射器(在图6中没有明确示出)的可变增益krf同步。在信号被提供到查找表(LUT)644之前，在求和元件642处添加输入信号偏移Lffseta。查找表644实现非线性传递函数或至少非线性传递函数的基本形式。供电电压处理路径603还包括用于将可变增益kvcc应用到查找表644的输出信号的另一可变增益元件646。在信号由包络跟踪数字-模拟转换器(ET-DAC)652进行数字-模拟转换前，在另一求和元件648处添加输出信号偏移Lffse3tpAT-DAC 652的模拟输出信号作为可变或动态控制信号被提供到ET调制器654(例如，ET DC-DC电压供应器)，并且致使ET调制器654提供相应的供电电压Vcc到包络跟踪功率放大器616，以用于以最大效率提供输出电压或输出功率信号。可通过控制部件656经由滞环电流控制来控制ET调制器654的开关频率，其可基于ET调制器654的输出电压检测第一和/或第二电流阈值(例如，电流上限和/或下限阈值)。基于检测的阈值的交叉，控制部件656可产生可由抖动部件658接收的相关联的控制信号。抖动部件658可将随机等的延迟应用于至少一个控制信号(例如，第一控制信号和/或第二控制信号)，且可将延迟的控制信号提供到ET调制器654，其可切换模式(例如，从P模式到N模式，反之亦然等)以响应接收延迟的控制信号。
[0044]例如，延迟部件634的延迟可对沿主信号处理路径610和包络跟踪路径603的部分到部分变化以及老化和PVT依赖性敏感。因此，在功率放大器系统600或包括功率放大器系统600的通信设备/发射器/接收器/收发器的产生期间，延迟被校准。在一个方面，重新校准是动态的，并且可在即时产生之后或在主动传输期间实时地或在主动传输模式或主动操作模式期间的现场设备的主动通信期间通过功率系统600来促进，以便补偿老化效应、PVT依赖性或其它变化。
[0045]在一些实例中，可变延迟仅可在50欧姆终端的工厂校准期间被校准一次。但是，工厂校准具有如下不同的限制:(I)延迟可能随着时间改变，以及(2)工厂校准过程不充分反映移动设备的现实生活使用情况(例如，天线阻抗确实根据移动通信设备相对于移动设备用户的的位置发生变化)。天线阻抗变化也可影响PA行为(例如，对于一些天线阻抗，PA的供电Vcc必须增加以保持天线输出功率，且对于其它天线阻抗，PA的供电Vcc需要减少以达到相同的输出功率)。因此，延迟元件634的实际延迟或实际延迟函数经受从目标延迟偏差，所述目标延迟是在校准模式下在工厂校准期间确定的，例如，所述校准模式不同于在现场或其后的主动传送模式。如此，例如，这些变化可引起相邻信道泄漏比(ACLR)的降低或误差矢量幅度(EVM)性能的降低。根据所述各方面，通过动态地重新调整延迟部件Tet 634的延迟或延迟函数，可减轻或避免以上所讨论的情况。
[0046]可进行几个措施以补偿可能的延迟变化。根据I)在操作期间，在主动传送或功率放大器的主动功率产生模式期间的重新校准，2)在不干扰接收的输入信号605中固有信息的情况下的即时重新校准(例如，RF信号，声音信号等)，3)不违反输入信号605的频谱屏蔽的即时的重新校准，功率放大器系统600可执行动态校准或包络跟踪路径603中延迟部件634的设置。在各方面，本发明可在每个(或一些，在其它方面)频带上提供这样的模式，从而在一个或多个频带中结合同时传送而促进ET模式。
[0047]本文的实例包括主题如方法、用于执行方法的行为或块的装置、包括可执行指令的至少一个机器可读介质，其中根据所述实施例和示例，当由机器(例如，具有存储器的处理器等)执行所述可执行指令时，致使机器执行用于使用多种通信技术进行并行通信的方法或装置或系统的操作。
[0048]实例I是促进抖动滞环电流控制的系统，其包括开关式电源、控制部件以及抖动部件。开关式电源配置成至少部分基于根据第一模式的第一操作和根据第二模式的第二操作之间的切换，接收输入电压并由此产生输出电压。控制部件配置成检测与第一模式相关联的第一阈值的交叉，并至少部分地基于第一阈值的交叉产生第一控制信号，以及产生第二控制信号。抖动部件配置成接收第一控制信号，将第一控制信号延迟第一随机时间段，并将第一控制信号输出至开关式电源。另外，开关式电源配置成接收第一控制信号和第二控制信号，以及至少部分地基于第一控制信号从第一模式切换到第二模式，且至少部分地基于第二控制信号从第二模式切换到第一模式。
[0049]实例2包括实例I的主题，其中控制部件配置成检测与第二模式相关联的第二阈值的交叉，并且其中控制部件配置成至少部分地基于检测的第二阈值的交叉产生第二控制信号。
[0050]实例3包括实例2的主题，其中抖动部件配置成接收第二控制信号，将第二控制信号延迟第二随机时间段，以及将第二控制信号输出至开关式电源。
[0051]实例4包括实例3的主题，其中第一随机时间段和第二随机时间段相关。
[0052]实例5包括实例2至4中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中第一阈值的值、第二阈值的值和第一随机时间段的均值消除开关式电源的平均偏差。
[0053]实例6包括实例I的主题，其中控制部件配置成在控制部件产生第一控制信号后的第二时间段内产生第二控制信号。
[0054]实例7包括实例6的主题，其中抖动部件配置成接收第二控制信号，至少部分地基于第一随机时间段将第二控制信号延迟另外的时间段，以及将第二控制信号输出至开关式电源。
[0055]实例8包括实例6至7中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中抖动部件配置成接收第二控制信号，将第二控制信号延迟第二随机时间段，以及将第二控制信号输出至开关式电源。
[0056]实例9包括实例I至8中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中抖动部件包括多个延迟元件，其中抖动部件配置成至少部分地基于使第一控制信号通过多个延迟元件中随机选择数量的延迟元件，从而将第一控制信号延迟第一随机时间段。
[0057]实例10包括实例I至9中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中多个延迟元件中的至少一个的延迟配置成被随机地调谐。
[0058]实例11包括实例I至10中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中抖动部件包括数字-时间转换器，其配置成将第一控制信号延迟第二随机时间段。
[0059]实例12包括实例I至11中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中抖动部件从多个预定义的延迟中随机地选择一个，从而将第一控制信号延迟第一随机时间段。
[0060]实例13包括实例I至12中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中开关式电源包括配置成基于射频(RF)信号接收包络跟踪(ET)控制信号的DC-DC转换器，并且其中DC-DC转换器配置成产生取决于RF信号的包络的供电电压作为输出电压。
[0061]实例14包括实例2的主题，其中第一阈值的值，第二阈值的值，以及第一随机时间段的均值消除开关式电源的平均偏差。
[0062]实例15包括实例I的主题，其中控制部件配置成在控制部件产生第一控制信号后的第二时间段内产生第二控制信号。
[0063]实例16包括实例15的主题，其中抖动部件配置成接收第二控制信号，至少部分地基于第一随机时间段将第二控制信号延迟另外的时间段，以及输出第二控制信号至开关式电源。
[0064]实例17包括实例15的主题，其中抖动部件配置成接收第二控制信号，将第二控制信号延迟第二随机时间段，以及将第二控制信号输出至开关式电源。
[0065]实例18包括实例I的主题，其中抖动部件包括多个延迟元件，其中抖动部件配置成至少部分地基于使第一控制信号通过多个延迟元件中随机选择数量的延迟元件，从而将第一控制信号延迟第一随机时间段。
[0066]实例19包括实例18的主题，其中多个延迟元件中至少一个的延迟配置成被随机地调谐。
[0067]实例20包括实例I的主题，其中抖动部件包括数字-时间转换器，其配置成将第一控制信号延迟第一随机时间段。
[0068]实例21包括实例I的主题，其中抖动部件从多个预定义的延迟中随机地选择一个，以将第一控制信号延迟第一随机时间段。
[0069]实例22包括实例I的主题，其中抖动部件包括多个延迟元件，其中抖动部件配置成至少部分地基于使第一控制信号通过多个延迟元件中随机选择的延迟元件而将第一控制信号延迟第一随机时间段，其中多个延迟元件中的至少两个配置成将第一控制信号延迟不同的延迟时间。
[0070]实例23包括实例I的主题，其中开关式电源包括DC-DC转换器，其配置成接收基于射频(RF)信号的包络跟踪(ET)控制信号，并且其中DC-DC转换器配置成产生取决于RF信号的包络的供电电压作为输出信号。
[0071]实例24是有助于抖动滞环控制的系统，其包括控制部件和抖动部件。控制部件配置成检测第一阈值的交叉，以及至少部分地基于第一阈值的交叉产生第一控制信号。抖动部件配置成接收第一控制信号，将第一控制信号延迟第一随机时间段，以及输出第一控制信号。
[0072]实例25包括实例24的主题，其中控制部件还配置成产生第二控制信号。
[0073]实例26包括实例25的主题，其中控制部件配置成检测第二阈值的交叉，以及至少部分地基于检测的第二阈值的交叉产生第二控制信号。
[0074]实例27包括实例26的主题，其中抖动部件配置成接收控制信号，将第二控制信号延迟第二随机时间段，以及输出第二控制信号。
[0075]实例28包括实例25的主题，其中控制部件配置成在控制部件产生第一控制信号后的第二时间段内产生第二控制信号。
[0076]实例29包括实例28的主题，其中抖动部件配置成接收第二控制信号，至少部分地基于第一随机时间段将第二控制信号延迟另外的时间段，以及输出第二控制信号。
[0077]实例30包括实例24至29中任一个的主题，其包括或省略任选的特征，其中抖动部件包括多个延迟元件，其中抖动部件配置成至少部分地基于使第一控制信号通过多个延迟元件中随机选择的数量的延迟元件而将第一控制信号延迟第一随机时间段。
[0078]实例31包括实例24的主题，其中抖动部件包括多个延迟元件，其中抖动部件配置成至少部分地基于使第一控制信号通过多个延迟元件中随机选择数量的延迟元件而将第一控制信号延迟第一随机时间段。
[0079]实例32包括实例24的主题，其中抖动部件配置成将第一控制信号延迟随机数量的基准时钟的时钟周期。
[0080]实例33包括实例24的主题，其中抖动部件包括多个延迟元件，其中抖动部件配置成至少部分地基于使第一控制信号通过多个延迟元件中随机选择的延迟元件而将第一控制信号延迟第一随机时间段，其中多个延迟元件中的至少两个配置成将第一控制信号延迟不同的延迟时间。
[0081]实例34是在第一模式和第二模式之间抖动开关频率的方法。所述方法包括根据第一模式操作开关式电源;检测与第一模式相关联的第一阈值的交叉;至少部分地基于第一阈值的交叉，产生第一控制信号;将第一控制信号延迟第一随机时间段;响应于延迟的第一控制信号而根据第二模式操作开关式电源;产生第二控制信号；以及响应于第二控制信号而根据第一模式操作开关式电源。
[0082]实例35包括实例34的主题，其包括检测第二阈值的交叉，其中至少部分地基于检测的第二阈值的交叉产生第二控制信号。
[0083]实例36是促进抖动的滞环电流控制的系统，其包括:用于提供功率的装置，用于控制的装置，以及用于抖动的装置。用于提供功率的装置配置成至少部分地基于根据第一模式的第一操作和根据第二模式的第二操作之间的切换，接收输入电压并由此产生输出电压。用于控制的装置配置成检测与第一模式相关联的第一阈值的交叉，且至少部分地基于第一阈值的交叉产生第一控制信号，以及产生第二控制信号。用于抖动的装置配置成接收第一控制信号，将第一控制信号延迟第一随机时间段，以及将第一控制信号输出至用于提供功率的装置。另外，用于提供功率的装置配置成接收第一控制信号和第二控制信号，至少部分地基于第一控制信号将第一模式切换到第二模式，以及至少部分地基于第二控制信号将第二模式切换到第一模式。
[0084]实例37是有促进抖动滞环控制的系统，其包括用于控制的装置和用于抖动的装置。用于控制的装置配置成检测第一阈值的交叉，以及至少部分地基于第一阈值的交叉产生第一控制信号。用于抖动的装置配置成接收第一控制信号，将第一控制信号延迟第一随机时间段，且输出第一控制信号。
[0085]以上对于包括“摘要”中所述内容的主题公开的所示实施例的描述，并不旨在穷举本发明或者将公开的实施例限定于所公开的确切形式。虽然本文出于说明性目的描述了具体的实施例和实例，但是本领域技术人员应该意识到，被认为是在这些实施例和实例范围内的各种修改是可能的。
[0086]在这方面，虽然已经结合各种实施例和相应的附图描述了本公开的主题，但是在适用的情况下，应当理解，可使用其它类似实施例或者可对所述实施例进行修改和添加，从而在不偏离其的情况下，执行与所公开的主题的相同、类似、替代的或代用功能。因此，所公开的主题不应限于本文所述的任何单个实施例，而是应该在根据下面随附权利要求的广度和范围中进行解释。
[0087]尤其关于由上述部件或结构(组件、设备、电路、系统等)执行的各种功能，除非另有说明，否则用来描述这些部件的术语(包括提及的“装置”)旨在对应于执行所述部件(例如，功能上等效的)的指定功能的任何部件或结构，尽管其在结构上不等效于所公开的执行本文所示的示例性实施方式中的功能的结构。此外，虽然已经相对于几个实施方式中仅一个的特定特征，但是这些特征可与所需要的且有益于任何给定的或特定的应用的其它实施方式中的一个或多个其它特征结合起来。
【主权项】
1.一种促进抖动滞环电流控制的系统，其包括: 开关式电源，配置成接收输入电压，并至少部分基于根据第一模式的操作和根据第二模式的操作之间的切换，从输入电压产生输出电压； 控制部件，配置成检测与所述第一模式相关联的第一阈值的交叉，其中所述控制部件配置成至少部分地基于所述第一阈值的所述交叉而产生第一控制信号，并且其中所述控制部件还配置成产生第二控制信号；以及 抖动部件，配置成接收所述第一控制信号，将所述第一控制信号延迟第一随机时间段，以及将所述第一控制信号输出至所述开关式电源， 其中所述开关式电源配置成，接收所述第一控制信号和所述第二控制信号，至少部分地基于所述第一控制信号，从所述第一模式切换到所述第二模式，且至少部分地基于所述第二控制信号，从所述第二模式切换到所述第一模式。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制部件配置成检测与所述第二模式相关联的第二阈值的交叉，其中所述控制部件配置成至少部分地基于检测到的所述第二阈值的交叉，产生所述第二控制信号。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述抖动部件配置成接收所述第二控制信号，将所述第二控制信号延迟第二随机时间段，以及将所述第二控制信号输出至所述开关式电源。4.根据权利要求3所述的系统，其中所述第一随机时间段和所述第二随机时间段相关。5.根据权利要求2至4中任一项所述的系统，其中所述第一阈值的值，所述第二阈值的值，以及所述第一随机时间段的平均值消除所述开关式电源的平均偏差。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制部件配置成在所述控制部件产生所述第一控制信号后的第二时间段内产生所述第二控制信号。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述抖动部件配置成接收所述第二控制信号，至少部分地基于所述第一随机时间段将所述第二控制信号延迟另外的时间段，以及将所述第二控制信号输出至所述开关式电源。8.根据权利要求6所述的系统，其中所述抖动部件配置成接收所述第二控制信号，将所述第二控制信号延迟第二随机时间段，以及将所述第二控制信号输出至所述开关式电源。9.根据权利要求1所述的系统，其中所述抖动部件包括多个延迟元件，其中所述抖动部件配置成:至少部分地基于使所述第一控制信号通过所述多个延迟元件中随机选择的数量的延迟元件，而将所述第一控制信号延迟所述第一随机时间段。10.根据权利要求9所述的系统，其中所述多个延迟元件中至少一个的所述延迟配置成被随机地调谐。11.根据权利要求1所述的系统，其中所述抖动部件包括数字-时间转换器，所述数字-时间转换器配置成将所述第一控制信号延迟所述第一随机时间段。12.根据权利要求1所述的系统，其中所述抖动部件随机地从多个预定义延迟中选择一个，从而将所述第一控制信号延迟所述第一随机时间段。13.根据权利要求1所述的系统，其中所述抖动部件包括多个延迟元件，其中所述抖动部件配置成:至少部分地基于使第一控制信号通过所述多个延迟元件中随机选择的延迟元件，而将所述第一控制信号延迟所述第一随机时间段，其中所述多个延迟元件中的至少两个配置成将所述第一控制信号延迟不同的延迟时间。14.根据权利要求1所述的系统，其中所述开关式电源包括DC-DC转换器，所述DC-DC转换器配置成:基于射频(RF)信号接收包络跟踪(ET)控制信号，并且其中所述DC-DC转换器配置成产生供电电压作为所述输出电压，所述供电电压取决于所述RF信号的所述包络。15.一种促进抖动滞环控制的系统，其包括: 控制部件，其配置成检测第一阈值的交叉，其中所述控制部件配置成至少部分基于所述第一阈值的所述交叉而产生第一控制信号；以及 抖动部件，其配置成接收所述第一控制信号，将所述第一控制信号延迟第一随机时间段，以及输出所述第一控制信号。16.根据权利要求15所述的系统，其中所述控制部件还配置成产生第二控制信号。17.根据权利要求16所述的系统，其中所述控制部件配置成检测第二阈值的交叉，其中所述控制部件配置成至少部分地基于检测到的所述第二阈值的交叉而产生所述第二控制信号。18.根据权利要求17所述的系统，其中所述抖动部件配置成接收所述第二控制信号，将所述第二控制信号延迟第二随机时间段，以及输出所述第二控制信号。19.根据权利要求16所述的系统，其中所述控制部件配置成在所述控制部件产生所述第一控制信号后的第二时间段内产生所述第二控制信号。20.根据权利要求19所述的系统，其中所述抖动部件配置成接收所述第二控制信号，至少部分地基于所述第一随机时间段而将所述第二控制信号延迟另外的时间段，以及输出所述第二控制信号。21.根据权利要求15至20中任一项所述的系统，其中所述抖动部件包括多个延迟元件，其中所述抖动部件配置成:至少部分地基于使所述第一控制信号通过所述多个延迟元件中随机选择数量的延迟元件，将所述第一控制信号延迟所述第一随机时间段。22.根据权利要求15所述的系统，其中所述抖动部件配置成将所述第一控制信号延迟随机数量的基准时钟的时钟周期。23.根据权利要求15所述的系统，其中所述抖动部件包括多个延迟元件，其中所述抖动部件配置成:至少部分地基于使所述第一控制信号通过所述多个延迟元件中随机选择的延迟元件，而将所述第一控制信号延迟所述第一随机时间段，其中所述多个延迟元件中的至少两个配置成将所述第一控制信号延迟不同的延迟时间。24.—种使第一模式与第二模式之间的开关频率发生抖动的方法，其包括: 根据所述第一模式操作开关式电源； 检测与所述第一模式相关联的第一阈值的交叉； 至少部分地基于所述第一阈值的所述交叉，产生第一控制信号； 将所述第一控制信号延迟第一随机时间段； 响应于所述延迟的第一控制信号，根据所述第二模式操作所述开关式电源； 产生第二控制信号；以及 响应于所述第二控制信号，根据所述第一模式操作所述开关式电源。25.根据权利要求24所述的方法，还包括检测第二阈值的交叉，其中至少部分地基于检测到的所述第二阈值的交叉而产生所述第二控制信号。
【文档编号】H02M3/157GK105978331SQ201610075267
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月3日
【发明人】S·亨茨勒, C·克兰茨, M·哈梅斯
【申请人】英特尔Ip公司