在任何的发送机架构中。
[0035]另外，虽然本发明实施例主要描述的是对振幅调制波形的传输，但是实际上本发明针对任何的波形结构，特别的，可针对大部分能量都集中在接近直流的频率部分的波形。
[0036]另外，由于效率的效益主要与具有特定性能(允许使用高效的开关模式电源提供更多的能量的效果得以实现)的宽频带系统有关，本发明实施例主要基于宽频带线性发送机架构进行描述，但是实际上本发明实施例也可实施在窄频带线性发送机架构中，例如，笛卡尔反馈(Cartesian feedback)或白适应预失真(adaptive pre-distort1n)。
[0037]在本发明的一些实施例中，提供一种或多个种控制机制用于优化线性放大器(例如，AB类放大器)输出的直流电平，该直流电平与开关模式电源一起供射频功率放大器使用。对于已知的包络调制/包络跟踪系统，包络波形的波峰因素(峰值平均比(peak toaverage rat1，PAR))可超过3dB，然而放大器输出电压的目标设定通常不会超过VDD/2。在本发明的一些实施例中，所采用的控制机制可能对线性放大器(例如，AB类)输出电流具有最小的额外开销或者没有额外开销。另外，在本发明的一些实施例中，所述控制机制对提供给射频功率放大器的开关模式电源具有最小影响或没有影响。
[0038]本发明描述的结构用于为射频功率放大器提供一种调制器电源，在本发明一个实施例中，该调制器电源为提供给射频功率放大器的复合/混合电源(composite/hybrid supply)，该复合/混合电源包括开关模式和/或低频部分和线性和/或高频部分。集成电路包括低频电源路径(low-frequency power supply path)和高频电源路径(high-frequency power supply path)，其中，所述低频电源路径包括开关稳压器(switching regulator)，其中，组合低频电源路径和高频电源路径来共同提供电源给所述集成电路的用于耦接负载的输出端，在一个实施例中，该输出端可为射频功率放大器的电源端(supply port)。在本发明的一些实施例中，该结构可包括一个或多个集成电路和/或组件，另外还包括一个放大器核心用于在高频电源路径驱动电源信号，其中，该放大器核心包括输入(input)，该输入包括来自所述输出端的电压反馈。在一些实施例中，开关模式电源作为一个被控的电流源，所述开关模式电源电压受电压反馈控制。另外，所述电压反馈回路确保所述负载(例如，所述射频功率放大器的电源端)的电压跟踪目标参考电压，其中，所述负载的电压是开关模式电源的瞬时电流和所述放大器的瞬时电流与所述负载的阻抗相互作用的合成物。所述放大器输出端交流耦合至所述电源路径。因此，在此情形且在本发明的一些实施例中，提供了一种集成电路，该集成电路可为功率放大器提供改善后的线性的和高效的电源，特别地，该集成电路可为功率放大器提供宽频带电源电压。
[0039]首先参考图4，其示出了本发明一个实施例的无线通信单元(有时候，也称之为蜂窝通信环境下的移动用户单元(Mobile Subscriber, MS)或3GPP?通信系统下的用户设备(User Equipment, UE))的框图。无线通信单元400包括天线402，天线402较优地親接于双工滤波器(duplex filter)或天线开关404，天线开关404用于隔离无线通信单元400内部的接收链路和发送链路。
[0040]接收链路410，如已知技术所述，包括接收机前端电路406 (有效地提供接收、滤波(filtering)和中频或基带频率的转换)。所述接收机前端电路406親接于信号处理功能408。信号处理功能408的输出提供给相应的用户接口 430 (可包括显示屏或平面直角显示器)。控制器414耦接于接收机前端电路406和信号处理功能408 (通常通过数字信号处理器来实现)，该控制器414对所有的用户单元进行控制。所述控制器还耦接于存储装置416，该存储装置416选择性地存储各种操作机制，例如解码/编码功能、同步模式、代码序列，以及类似的功能。
[0041]根据本发明实施例，所述存储装置416存储调制数据和电源数据，用于控制电源电压来跟踪所述无线通信单元400输出且被所述信号处理功能408处理的射频波形的包络。进一步，计时器(timer) 418可操作地親接至所述控制器414来控制各操作(依赖时间的信号的发送或接收，以及位于一个感知所述无线通信单元400中的功率放大器(漏极)电源电压的时间域变化的发送中)的时间。
[0042]关于发送链(transmit chain)，其本质上包括用户接口 430，该用户接口 430可包括按键或触摸屏，通过信号处理功能428串联耦接至发送机/调制电路422。所述发送机/调制电路422处理用于发送的输入信号并调制和上变频这些信号为射频信号，所述射频信号在功率放大器单元或集成电路424被放大。被所述功率放大器单元或集成电路424放大后的射频信号被传给天线402。所述发送机/调制电路422、所述功率放大器424和功率放大器电源电压单元425分别响应所述控制器414的操作，与此同时，所述功率放大器电源电压单元425还响应复制来自所述发送机/调制电路422的包络调制波。
[0043]发送链中的所述信号处理功能428与接收链中的所述处理器408可完全不同。可选择的，如图4所示，一个处理器可用于同时实施发送和接收信号的处理。简言之，所述无线通信单元400中的各种部件可通过分离形式或集成方式进行实现，因此最终的结构仅仅是一个特定应用或设计的选择。
[0044]另外，根据本发明的一些实施例，所述发送机/调制电路422、连同所述功率放大器424，所述功率放大器电源电压425，所述存储装置416，所述计时器418以及所述控制器414已经适用于产生电源电压并提供给所述功率放大器424。例如，产生一个电源电压，该电源电压适用于宽频带线性功率放大器，该电源电压还用于跟踪所述功率放大器424的包络波形。
[0045]现在参考图5，其描述了无线通信单元的发送链的电源电路500的一部分的大致实施例的方框图。所述无线通信单元例如为图4中的无线通信单元。图5中的电源电路500已用于和/或适用于支持包络跟踪。功率放大器424接收包络调制后的射频信号502作为将被放大的输入射频信号。所述功率放大器424放大所述射频信号并输出一个放大后的包络调制后的射频信号给天线402。如图所示，所述功率放大器424从电源集成电路520接收电源。一个能量源(power source)，例如电池508可选择地親接至所述电源集成电路520中的低频路径电源单元518，在一个实施例中，该低频路径电源单元518用于以高度有效的方式提供一个低频电流534作为给所述所述功率放大器424的一部分电源。
[0046]所述电池508还可选择地親接至高频路径电源单元506，在一个实施例中，该高频路径电源单元506用于以高度有效的方式提供一电源，例如一个开关模式电源，给所述线性放大器504。在一个可选的实施例中，所述高频路径电源单元506可被跳过(by-passed)，由此，所述线性放大器504可直接由所述能量源，例如，所述电池508供电。所述线性放大器504接收包络信号503作为第一输入，所述包络信号503用于跟踪输入至所述功率放大器424的所述射频信号502的包络。所述线性放大器504包括第二输入，接收提供给所述功率放大器的所述电压528的电压反馈510，所述第二输入用于控制负载的电压(例如，所述功率放大器424的电源端)。
[0047]所述低频路径电源单元518接收耦接自所述线性放大器504的输出512的电压反馈信号514作为输入。所述线性放大器504的输出512还通过电容器533耦接至所述功率放大器424的所述电源端的电压。在一个实施例中，所述线性放大器504为AB类配置，提供电压信号能量给不是由所述低频路径电源单元518供电的电源集成电路520的输出。
[0048]在一个实施例电路中，所述低频路径电源单元518内存在有误差放大器(erroramplifier) 529。所述误差放大器529将所述电压反馈信号514与一个参考电压530进行比较，并产生误差电压531。在一些实施例中，所述误差放大器529还包括频率补偿来确保所述反馈回路的稳定性。在一些可行的实施例中，所述频率补偿可具有积分特征(integrating characteristic)，以使所述参考电压530和所述感知电压514之间的时间均值差(time-averaged difference)趋于0。所述积分器(integrator)的单位增益带宽(unity-gain bandwidth)可被限制为在频率上低于所述反馈回路的其他动态元件，以便保证稳定性。在一个可选的实施例中，按照设想，其他的用于开关稳压器的频率补偿技术也可被本发明使用。如此一来，误差电压531作为脉冲宽度调制器532的一个输入，所述脉冲宽度调制器532提供一个低频电流534给电感器515。这样的设置被常用于开关稳压器。在一个实施例中，所述脉冲宽度调制器532将所述误差电压531和一个具有固定斜坡率(ramprate)的周期三角波进行比较。该比较的输出为一个脉冲宽度调制信号，其可用于产生所述低频电流534。
[0049]在稳态条件下，提供给所述功率放大器424的所述电源端的低频电流534可足以用来提供直流电流，同时所述线性放大器504提供交流电流。在此情形下，如前所述，使用电压感知设置，促进了对所述线性放大器504的输出电压512的监控(monitoring)。所述低频路径电源单元用于维持所述线性放大器的所述输出电压512在可使所述放大器运行在其期望的输出电压范围的电平。所述低频路径电源单元通过改变所述输出电流534的等级来实现对所述线性放大器的所述输出电压512的电平的维持。一些实施例中可使用电流感知来改善所述开关稳压器的响应。因此，所述线性放大器504由第二开关模式电源(即，高频路径电源单元506)供电(supply)，与此同时，所述线性放大器504的输出端交流親接至(通过高频路径耦接元件533)供给负载的输出(即，所述功率放大器424的电源端)。
[0050]有利地，使用所耦合电容器533将所述高频电源信号交流耦接至所述集成电路520的所述输出端允许所述线性放大器504的输出处的静止电压工作点(quiescentvoltage operating point)与所述功率放大器 424 的供电需求(supply requirement)去耦合(decouple)，从而利用所述线性放大器504和所述功率放大器424的电压合规要求(voltage compliance requirements)中的差异。
[0051]为了更好地理解图5的操作，可认为所述交流耦合电容器533存储有固定电荷(charge)，以致形成一个固定电压Vcap，并使所述低频路径处于非激活状态(inactive)。当所述线性放大器504具有输出电压Vamp，则给所述功率放大器的电源电压将为Vamp+Vcap。当所述线性放大器504的输出电压具有平均值Vampdc和随时间变化的值Vampac，则给所述功率放大器424的电源电压将为:Vampdc+Vampac+Vcap。
[0052]因此，给所述功率放大器424的电源电压的平均值将为Vcap+Vampdc，它的最大值将为Vcap+Vampdc加上所述Vampac的最大值，它的最小值将为Vcap+Vampdc加上所述Vampac的最小值。
[0053]通过为所述电平位移电压(level shifting voltage)Vcap选择合适的值，可减小给所述线性放大器504的电源电压，以致它仅仅是足够提供所述功率放大器电源上的所有的交流电压摆幅，以及允许所述电容器533增加足够的电压来提供所述功率放大器电源上的正确的(correct)平均电压。通过这种方式来最小化给所述线性放大器的电源电压，并将所述电源调制器520中的功率损耗降到了最低。为了将该机制适当地(properly)作用于真实电路，所述低频电源518应当配置为维持所述交流耦合电容器两端的适当的电压。更多的实施例在后续的附图中描述，这些附图详述如何实现这一手段。
[0054]图5的实施例使用了控制回路(control loop)感知所述线性放大器504的输出电压，来控制所述主SMPS的电流。在该实施例中，所述交流耦合电容两端的电压通过感知所述线性放大器504的输出的电压来确定，感知的电压随后与一个目标电压，以及与在所述功率放大器负载感知的电压进行比较，其中，所述功率放大器负载感知的电压被反馈给所述(差分)线性放大器504，并与所述包络参考信号503进行比较。
[0055]与SMPS直接耦合