具有升壓轉(zhuǎn)換器和電荷泵的電壓供電系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】具有升壓轉(zhuǎn)換器和電荷泵的電壓供電系統(tǒng)。一種電壓供電系統(tǒng)可以包括升壓轉(zhuǎn)換器，可被控制為接收輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在輸出電壓大于或等于所述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述電壓供電系統(tǒng)可以包括電荷泵，可被控制為接收所述輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在所述輸出電壓小于所述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述電壓供電系統(tǒng)還可以包括控制器，被配置為接收控制信號(hào)，并且基于所述控制信號(hào)來(lái)控制所述升壓轉(zhuǎn)換器或所述電荷泵在輸出節(jié)點(diǎn)處生成所述輸出電壓。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
具有升壓轉(zhuǎn)換器和電荷泵的電壓供電系統(tǒng)
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002] 本申請(qǐng)要求2015年2月15日提交的、發(fā)明名稱(chēng)為"DEVICES AND METHODS RELATED TO MULTI-MODE POWER MANAGEMENT (與多模式功率管理相關(guān)的器件和方法）"的美國(guó)臨時(shí)申 請(qǐng)第62/116, 458號(hào)的優(yōu)先權(quán)，特此通過(guò)引用而將其公開(kāi)內(nèi)容明確地全部合并于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本申請(qǐng)一般涉及電壓供電系統(tǒng)（voltage supply system)。
【背景技術(shù)】
[0004] 功率放大系統(tǒng)可以由用于提供（來(lái)源于電池電壓的）供電電壓的電壓供電系統(tǒng)來(lái) 供電?？梢宰兏╇婋妷?，以減小功率放大器所使用的功率量。理想地，功率放大器供電 電壓應(yīng)該在例如從大致10伏特（V)下至IV的20dB窗上跟蹤平均輸出功率。在給定近似 3.8V的標(biāo)稱(chēng)電池電壓（Vbatt)的情況下，可以利用升壓功能來(lái)生成大于Vbatt的供電電壓， 并且可以利用降壓功能來(lái)生成小于Vbatt的供電電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 根據(jù)一些實(shí)施方式，本申請(qǐng)涉及一種電壓供電系統(tǒng)。所述電壓供電系統(tǒng)包括升壓 轉(zhuǎn)換器，可被控制為接收輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在輸出電壓大于或等于所述輸入電 壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述電壓供電系統(tǒng)包括電荷栗，可被控制為接收所述輸入節(jié)點(diǎn)處 的輸入電壓，并且在所述輸出電壓小于所述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述電壓供電 系統(tǒng)包括控制器，被配置為接收控制信號(hào)，并且基于所述控制信號(hào)來(lái)控制所述升壓轉(zhuǎn)換器 或所述電荷栗在輸出節(jié)點(diǎn)處生成所述輸出電壓。
[0006] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第一模式，所述控制器可以被配置為 控制所述電荷栗生成小于所述輸入電壓的輸出電壓。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控制信 號(hào)指示所述第一模式，所述控制器可以被配置為控制所述電荷栗生成所述輸入電壓近似一 半的輸出電壓。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示所述第一模式，所述控制器可以 被配置為控制電荷栗旁路電路將所述輸出電壓傳遞到所述輸出節(jié)點(diǎn)。
[0007] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第二模式，所述控制器可以被配置為 控制所述升壓轉(zhuǎn)換器生成等于所述輸入電壓的輸出電壓。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控 制信號(hào)指示所述第二模式，所述控制器可以被配置為操作所述升壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)開(kāi) 關(guān)，以將所述輸入電壓作為所述輸出電壓傳遞到所述輸出節(jié)點(diǎn)。
[0008] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第三模式，所述控制器可以被配置為 控制所述升壓轉(zhuǎn)換器生成大于所述輸入電壓的輸出電壓。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控 制信號(hào)指示所述第三模式，所述控制器可以被配置為周期性地操作所述升壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè) 或多個(gè)開(kāi)關(guān)，以對(duì)所述輸入電壓進(jìn)行升壓，從而在所述輸出節(jié)點(diǎn)生成所述輸出電壓。
[0009] 在一些實(shí)施例中，所述升壓轉(zhuǎn)換器可以包括電感器和一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)。在一些實(shí) 施例中，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)可以包括：第一開(kāi)關(guān)；耦接在所述電感器與地電壓之間；以及 第二開(kāi)關(guān)，耦接在所述電感器與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間。在一些實(shí)施例中，所述升壓轉(zhuǎn)換器不包 括在所述電感器與所述輸入節(jié)點(diǎn)之間耦接的開(kāi)關(guān)。
[0010] 在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第二模式，所述控制器可以被配置為 斷開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)和閉合所述第二開(kāi)關(guān)，以將所述輸入電壓作為所述輸出電壓傳遞到所述 輸出節(jié)點(diǎn)。在一些實(shí)施例中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第三模式，所述控制器可以被配置為 周期性地?cái)嚅_(kāi)和閉合所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)，以對(duì)所述輸入電壓進(jìn)行升壓，從而在 所述輸出節(jié)點(diǎn)生成所述輸出電壓。
[0011] 在一些實(shí)施例中，所述電荷栗可以包括一個(gè)或多個(gè)電容器。在一些實(shí)施方式中，所 述電荷栗不包括電感器。
[0012] 在一些實(shí)施方式中，所述輸入電壓基本上等于電池電壓。
[0013] 在一些實(shí)施方式中，本申請(qǐng)涉及一種射頻（RF)模塊，包括封裝襯底，被配置為容 納多個(gè)部件。所述RF模塊包括電壓供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在所述封裝襯底上。所述電壓供電系統(tǒng) 包括升壓轉(zhuǎn)換器，可被控制為接收輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在輸出電壓大于或等于所 述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述電壓供電系統(tǒng)包括電荷栗，可被控制為接收所述輸 入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在所述輸出電壓小于所述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述 電壓供電系統(tǒng)包括控制器，被配置為基于所接收到的控制信號(hào)來(lái)控制所述升壓轉(zhuǎn)換器或所 述電荷栗在輸出節(jié)點(diǎn)處生成所述輸出電壓。
[0014] 在一些實(shí)施例中，所述RF模塊可以是前端模塊（FEM)。
[0015] 在一些實(shí)施例中，所述電壓供電系統(tǒng)可以包括：供電器件；以及一個(gè)或多個(gè)無(wú)源 器件，處于所述供電器件外部并且電連接到所述供電器件。
[0016] 在一些實(shí)施方式中，本申請(qǐng)涉及一種無(wú)線(xiàn)裝置，包括：收發(fā)機(jī)，被配置為生成射頻 (RF)信號(hào)。所述無(wú)線(xiàn)裝置包括前端模塊（FEM)，與所述收發(fā)機(jī)進(jìn)行通信。所述FEM包括封 裝襯底，被配置為容納多個(gè)部件。所述FEM包括功率放大系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在所述封裝襯底上，并 且被配置為放大所述RF信號(hào)。所述功率放大系統(tǒng)包括電壓供電系統(tǒng)。所述電壓供電系統(tǒng) 包括升壓轉(zhuǎn)換器，可被控制為接收輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在輸出電壓大于或等于所 述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述電壓供電系統(tǒng)包括電荷栗，可被控制為接收所述輸 入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在所述輸出電壓小于所述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓。所述 電壓供電系統(tǒng)包括控制器，被配置為基于所接收到的控制信號(hào)來(lái)控制所述升壓轉(zhuǎn)換器或所 述電荷栗在輸出節(jié)點(diǎn)處生成所述輸出電壓。所述無(wú)線(xiàn)裝置包括天線(xiàn)，與所述FEM進(jìn)行通信。 所述天線(xiàn)被配置為發(fā)射放大后的RF信號(hào)。
[0017] 出于概述本公開(kāi)的目的，已經(jīng)在這里描述了本發(fā)明的某些方面、優(yōu)點(diǎn)和新穎特征。 應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)本發(fā)明的任何具體實(shí)施例，不一定要實(shí)現(xiàn)所有這些優(yōu)點(diǎn)。因而，可以按照實(shí) 現(xiàn)或優(yōu)化如在這里教導(dǎo)的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)的方式來(lái)實(shí)施或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，而不需要實(shí)現(xiàn) 如在這里可以教導(dǎo)或建議的其它優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0018] 圖1圖示了具有如在這里描述的一個(gè)或多個(gè)特征的電壓供電系統(tǒng)的框圖。
[0019] 圖2圖示了示例降壓升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖。
[0020] 圖3圖示了示例優(yōu)化的升壓轉(zhuǎn)換器的電路圖。
[0021] 圖4圖示了用于多模式功率管理的電壓供電系統(tǒng)的框圖。
[0022] 圖5圖示了包括升壓轉(zhuǎn)換器和電荷栗的電壓供電系統(tǒng)。
[0023] 圖6圖示了包括多個(gè)開(kāi)關(guān)的電壓供電系統(tǒng)。
[0024] 圖7圖示了接收供電電壓的功率放大器的供電電壓對(duì)輸出功率的曲線(xiàn)圖。
[0025] 圖8圖示了作為PA功率的函數(shù)的電池電流分布（profile)的曲線(xiàn)圖，并且還圖示 了 DG09分布。
[0026] 圖9圖示了操作電壓供電系統(tǒng)的方法的流程圖表現(xiàn)。
[0027] 圖10描繪了具有如在這里描述的一個(gè)或多個(gè)特征的模塊。
[0028] 圖11描繪了具有如在這里描述的一個(gè)或多個(gè)特征的無(wú)線(xiàn)裝置。
【具體實(shí)施方式】
[0029] 如果有的話(huà)，在這里提供的標(biāo)題僅僅為了方便起見(jiàn)，而不應(yīng)影響要求保護(hù)的發(fā)明 的范圍或含義。
[0030] 圖1圖示了具有如在這里描述的一個(gè)或多個(gè)特征的電壓供電系統(tǒng)100的框圖。電 壓供電系統(tǒng)100可以根據(jù)例如來(lái)自電池的輸入電壓（Vbatt)來(lái)生成一個(gè)或多個(gè)輸出電壓， 例如供電電壓（Vcc)。供電電壓系統(tǒng)100可以在輸入端處接收輸入電壓，并且在輸出端處提 供輸出電壓。電壓供電系統(tǒng)100還可以包括：使能端，用于接收使能信號(hào)；和基準(zhǔn)端，用于接 收基準(zhǔn)電壓（Vref)或指示基準(zhǔn)電壓的信號(hào)，其指示如何將輸入電壓轉(zhuǎn)換為輸出電壓。具體 地，鑒于輸入電壓可以是相對(duì)固定的，輸出電壓可以基于基準(zhǔn)電壓。
[0031] 在一些應(yīng)用中，圖1的電壓供電系統(tǒng)100可以用于在諸如無(wú)線(xiàn)裝置之類(lèi)的便攜式 電子裝置中提供功率放大器（PA)供電電壓。盡管在這樣的上下文中描述各種示例，但是將 理解，也可以在其它應(yīng)用中利用本申請(qǐng)的一個(gè)或多個(gè)特征。
[0032] 理想地，PA供電電壓應(yīng)該在例如從大致10V(伏特）下至IV的20dB窗上跟蹤平 均輸出功率。在給定近似3. 8V的標(biāo)稱(chēng)電池電壓（Vbatt)的情況下，可以利用（如由升壓轉(zhuǎn) 換器執(zhí)行的）升壓功能來(lái)生成大于Vbatt的供電電壓，并且可以利用（如由降壓轉(zhuǎn)換器執(zhí) 行的）降壓功能來(lái)生成小于Vbatt的供電電壓。
[0033] 在一些PA應(yīng)用中，重要的性能參數(shù)是高輸出功率處的（例如，近似9. 5V供電電壓 處的）系統(tǒng)電流耗用（current drain)。相應(yīng)地，升壓效率是重要的設(shè)計(jì)考慮因素。降壓升 壓轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)通常使升壓效率劣化大約3-5個(gè)點(diǎn)，并且在一些PA應(yīng)用中被認(rèn)為是不可接受 的。
[0034] 在這里描述的是與多模式功率管理相關(guān)的器件和方法，其中，升壓轉(zhuǎn)換器可以被 配置并且用于高功率范圍，旁路電路可以被配置并且用于中等功率范圍，而（例如，包括 Vbatt/2的輸出的）電荷栗可以被配置并且用于低功率范圍。如在這里描述的，這種多模式 功率管理系統(tǒng)可以利用系統(tǒng)的材料清單（Β0Μ)中的少量部件（例如，在用于低功率范圍的 降壓轉(zhuǎn)換器中與一個(gè)電感器相對(duì)的（opposed) -個(gè)電容器）來(lái)達(dá)到在基本上整個(gè)動(dòng)態(tài)范圍 上都可接受的性能。
[0035] 圖2圖示了示例降壓升壓轉(zhuǎn)換器200的電路圖。如一般理解的，（例如，由控制器 201進(jìn)行的）開(kāi)關(guān)211-214的受控操作可以導(dǎo)致與電感器221和電容器231相關(guān)聯(lián)的能量 的積累和轉(zhuǎn)移。這種操作可以導(dǎo)致比在輸入節(jié)點(diǎn)接收到的輸入電壓（Vbatt)更大或更小的 輸出節(jié)點(diǎn)處的輸出電壓（Vcc)。例如，Vbatt可以處于2. 5V到4. 8V的范圍中，而Vcc可以 處于1. 2V到1IV的范圍中。
[0036] 在圖2的降壓升壓轉(zhuǎn)換器200中，第一開(kāi)關(guān)211耦接在輸入節(jié)點(diǎn)和電感器211之 間，并且可以用于提供輸出電壓小于輸入電壓的降壓功能。然而，第一開(kāi)關(guān)211可能引入損 耗，其繼而使輸出電壓大于輸入電壓的升壓功能的性能劣化。
[0037] 圖3圖示了示例優(yōu)化的升壓轉(zhuǎn)換器300的電路圖。（例如，由控制器301進(jìn)行的） 開(kāi)關(guān)311-312的受控操作可以導(dǎo)致與電感器321和電容器331相關(guān)聯(lián)的能量的積累和轉(zhuǎn) 移。這種操作可以導(dǎo)致比在輸入節(jié)點(diǎn)接收到的輸入電壓（Vbatt)更大的輸出節(jié)點(diǎn)處的輸出 電壓（Vcc)。例如，Vbatt可以處于2. 5V到4. 8V的范圍中，并且Vout可以在10V左右。在 優(yōu)化的升壓轉(zhuǎn)換器300中，可以實(shí)現(xiàn)從輸出到控制器301的反饋，從而以期望值來(lái)調(diào)節(jié)輸出 電壓。
[0038] 因而，與圖2的降壓升壓轉(zhuǎn)換器200不同地，圖3的優(yōu)化的升壓轉(zhuǎn)換器300不包括 在電感器321與輸入節(jié)點(diǎn)之間耦接的開(kāi)關(guān)。然而，圖3的優(yōu)化的升壓轉(zhuǎn)換器300通常不支 持小于輸入電壓的輸出電壓。
[0039] 可以（例如，由控制器301)控制圖3的優(yōu)化的升壓轉(zhuǎn)換器，以提供旁路功能。鑒 于開(kāi)關(guān)311-312的操作可以導(dǎo)致與電感器321和電容器331相關(guān)聯(lián)的能量的積累和轉(zhuǎn)移以 提供升壓功能，斷開(kāi)第一開(kāi)關(guān)311和閉合第二開(kāi)關(guān)312可以提供旁路功能，其中輸出電壓 (Vcc)近似等于輸入電壓（Vbatt)。
[0040] 圖4圖示了用于多模式功率管理的電壓供電系統(tǒng)400的框圖。電壓供電系統(tǒng)在 輸入節(jié)點(diǎn)接收輸入電壓（Vbatt)，并且在輸出節(jié)點(diǎn)提供輸出電壓（Vcc)。電壓供電系統(tǒng)400 包括供電器件402 (例如，晶片（die)或模塊），具有：升壓電路404,用于生成大于輸入電 壓的輸出電壓；旁路（bypass)電路406,用于傳遞輸入電壓作為輸出電壓；以及電荷栗電路 408,用于生成小于輸入電壓的輸出電壓。
[0041] 電壓供電系統(tǒng)400還包括可以促進(jìn)與供電器件400相關(guān)聯(lián)的各種功能的一個(gè)或多 個(gè)無(wú)源器件410 (例如，電容器和/或電感器）。在一些實(shí)施例中，（各）無(wú)源器件可以處于 供電器件外部，并且電連接到該供電器件。作為示例，升壓電路404、無(wú)源器件410的電感 器、和無(wú)源器件410的電容器可以形成升壓轉(zhuǎn)換器，諸如，圖3的優(yōu)化的升壓轉(zhuǎn)換器300。作 為另一示例，電荷栗電路408和無(wú)源器件410的一個(gè)或多個(gè)電容器可以形成電荷栗。
[0042] 在一些實(shí)施方式中，升壓電路404和旁路電路406包括至少一些相同部件。具體 地，如下面進(jìn)一步討論的，升壓電路和旁路電路兩者可以包括相同的兩個(gè)開(kāi)關(guān)，其可被配置 為提供升壓功能或旁路功能。
[0043] 在圖4的示例中（并且貫穿本申請(qǐng)），將輸入電壓指示為由電池（Vbatt)進(jìn)行提 供。然而，將理解，也可以在輸入來(lái)自除了電池之外的來(lái)源的系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)本申請(qǐng)的一個(gè)或多 個(gè)特征。
[0044] 圖5圖示了包括升壓轉(zhuǎn)換器和電荷栗的電壓供電系統(tǒng)500。電壓供電系統(tǒng)包括 供電器件502 (例如，晶片或模塊），其包括輸入節(jié)點(diǎn)591，用于接收輸入電壓（Vbatt);以 及輸出節(jié)點(diǎn)592,用于提供輸出電壓（Vcc)。輸入節(jié)點(diǎn)經(jīng)由對(duì)輸入電壓上的變化進(jìn)行分路 (shunt)的第一電容器531而耦合到地電壓。輸出節(jié)點(diǎn)592經(jīng)由對(duì)輸出電壓上的變化進(jìn)行 分路并實(shí)現(xiàn)升壓轉(zhuǎn)換器的電容器的第二電容器532而親合到地電壓。
[0045] 供電器件502包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)593a_593b，其經(jīng)由電感器521而耦接到輸入電 壓。電感器521實(shí)現(xiàn)升壓轉(zhuǎn)換器的電感器。供電器件502包括兩個(gè)電荷栗節(jié)點(diǎn)594a-594b， 其經(jīng)由實(shí)現(xiàn)電荷栗的電容器的第三電容器532而耦合在一起。
[0046] 供電器件502包括升壓轉(zhuǎn)換器電路504,可被控制為生成大于（升壓功能）或等于 (旁路功能）輸入電壓的輸出電壓。例如，向高壓（HV)功率放大器（PA)提供輸出電壓，作 為供電電壓。例如，這種HVPA可以包括HV平均功率跟蹤（APT)PA。電壓供電系統(tǒng)500可 以包括升壓轉(zhuǎn)換器，其包括升壓轉(zhuǎn)換器電路504、電感器521、和第二電容器532。
[0047] 供電器件502還包括電荷栗電路508,可被控制為生成小于輸入電壓的輸出電壓。 電荷栗電路508可以被配置為生成低壓（LV)輸出，其被示出為經(jīng)過(guò)旁路電路510而提供到 輸出節(jié)點(diǎn)592。
[0048] 在一些實(shí)施例中，電荷栗電路508可以利用第三電容器533(例如，飛跨（flying) 電容器）進(jìn)行操作，以生成例如可以是輸入電壓兩倍或輸入電壓一半的期望輸出?？梢杂?作電荷栗的示例電荷栗描述在2015年2月15日提交的發(fā)明名稱(chēng)為"INTERLEAVED DUAL OUTPUT CHARGE PUMP(交錯(cuò)的雙輸出電荷栗）"的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)第62/116, 457號(hào)、和2015 年9月22日提交的發(fā)明名稱(chēng)為"INTERLEAVED DUAL OUTPUT CHARGE PUMP(交錯(cuò)的雙輸出 電荷栗）"的美國(guó)申請(qǐng)第14/861，058號(hào)中，特此通過(guò)引用而將其每一個(gè)的公開(kāi)內(nèi)容明確地 全部合并于此。
[0049] 圖6圖示了包括多個(gè)開(kāi)關(guān)611-613的電壓供電系統(tǒng)600。電壓供電系統(tǒng)600包括 供電器件602 (例如，晶片或模塊），其包括輸入節(jié)點(diǎn)691，用于接收輸入電壓（Vbatt);以及 輸出節(jié)點(diǎn)692,用于提供輸出電壓（Vcc)。輸入節(jié)點(diǎn)691經(jīng)由對(duì)輸入電壓上的變化進(jìn)行分路 (shunt)的第一電容器531而耦合到地電壓。輸出節(jié)點(diǎn)692經(jīng)由對(duì)輸出電壓上的變化進(jìn)行 分路并實(shí)現(xiàn)升壓轉(zhuǎn)換器的電容器的第二電容器632而親合到地電壓。
[0050] 供電器件602包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)693a-693b，其經(jīng)由電感器621而耦接到輸入電 壓。電感器621實(shí)現(xiàn)升壓轉(zhuǎn)換器的電感器。升壓轉(zhuǎn)換器還包括存在于供電器件602上的升 壓轉(zhuǎn)換器電路604,其包括在第一開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)693a與地電壓之間親接的第一開(kāi)關(guān)611和在第 二開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)693b與輸出節(jié)點(diǎn)692之間耦接的第二開(kāi)關(guān)612。
[0051] 第一開(kāi)關(guān)611和第二開(kāi)關(guān)612可被（例如，控制器601)控制用于與電感器621和 電容器632相關(guān)聯(lián)的能量的積累和轉(zhuǎn)移，以在輸出節(jié)點(diǎn)692處生成大于輸入節(jié)點(diǎn)691處的 輸入電壓的輸出電壓。因而，控制器601可以被配置為周期性地操作開(kāi)關(guān)611-612,以對(duì)輸 入電壓進(jìn)行升壓，從而在輸出節(jié)點(diǎn)692處生成輸出電壓。
[0052] 第一開(kāi)關(guān)611和第二開(kāi)關(guān)612還可被（例如，控制器601)控制為通過(guò)斷開(kāi)第一開(kāi) 關(guān)611和閉合第二開(kāi)關(guān)612來(lái)提供旁路功能，使得輸出節(jié)點(diǎn)692處的輸出電壓近似等于輸 入節(jié)點(diǎn)691處的輸入電壓。因而，控制器601可以被配置為操作開(kāi)關(guān)611-612,以將輸入電 壓作為輸出電壓傳遞到輸出節(jié)點(diǎn)。
[0053] 在一些實(shí)施方式中，供電器件602包括與升壓轉(zhuǎn)換器電路604分離的旁路電路 (未示出），用于將輸入電壓作為輸出電壓傳遞到輸出節(jié)點(diǎn)。例如，在一些實(shí)施方式中，可以 實(shí)現(xiàn)第一開(kāi)關(guān)611和第二開(kāi)關(guān)612,從而以較高的開(kāi)關(guān)損耗為代價(jià)來(lái)（在執(zhí)行升壓功能時(shí)） 快速地改變狀態(tài)。因而，供電器件602可以包括旁路電路，其包括（串聯(lián)地耦接在輸入節(jié)點(diǎn) 691與輸出節(jié)點(diǎn)692之間的）較慢開(kāi)關(guān)，該較慢開(kāi)關(guān)不像第二開(kāi)關(guān)612 -樣快速地改變狀 態(tài)，但是具有比第二開(kāi)關(guān)612更低的開(kāi)關(guān)損耗。
[0054] 供電器件602包括兩個(gè)電荷栗節(jié)點(diǎn)694a_694b，其經(jīng)由實(shí)現(xiàn)電荷栗的電容器的第 三電容器632而耦合在一起。供電器件602包括電荷栗電路608,可被（例如，控制器601) 控制為生成小于輸入電壓的輸出電壓。在一些實(shí)施例中，電荷栗電路608可以利用第三電 容器633 (例如，飛跨電容器）進(jìn)行操作，以生成例如可以是輸入電壓兩倍或輸入電壓一半 的期望輸出。電荷栗電路608的輸出可以通過(guò)包括控制器601可控的第三開(kāi)關(guān)613的旁路 電路610提供到輸出節(jié)點(diǎn)692。
[0055] 供電器件602可以包括一個(gè)或多個(gè)控制節(jié)點(diǎn)695,用于接收一個(gè)或多個(gè)控制信號(hào)。 控制節(jié)點(diǎn)695可以耦接到控制器601，其可以接收和處理控制信號(hào)。因而，電壓供電系統(tǒng)600 包括升壓轉(zhuǎn)換器，可被（控制器601)控制為接收輸入節(jié)點(diǎn)691處的輸入電壓，并且在輸出 電壓大于（升壓功能）或等于（旁路功能）輸入電壓時(shí)，生成輸出電壓。升壓轉(zhuǎn)換器可以 包括存在于供電器件602上的升壓控制電路604和處于供電器件602外部的一個(gè)或多個(gè)無(wú) 源器件（例如，電感器621和第二電容器632)。電壓供電系統(tǒng)600包括電荷栗，可被（控制 器601)控制為接收輸入節(jié)點(diǎn)691處的輸入電壓，并且在輸出電壓小于輸入電壓時(shí)，生成輸 出電壓。電荷栗可以包括存在于供電器件602上的電荷栗電路608和處于供電器件602外 部的一個(gè)或多個(gè)無(wú)源器件（例如，第三電容器633)。電壓供電系統(tǒng)600包括控制器601，被 配置為（例如，經(jīng)由控制節(jié)點(diǎn)695)接收控制信號(hào)，并且基于該控制信號(hào)來(lái)控制升壓轉(zhuǎn)換器 或電荷栗在輸出節(jié)點(diǎn)692處生成輸出電壓。
[0056] 在一些實(shí)施方式中，控制信號(hào)指示操作模式?？刂菩盘?hào)可以以多種方式來(lái)指示操 作模式。在一些實(shí)施方式中，控制信號(hào)直接指示多種模式之一。在一些實(shí)施方式中，控制信 號(hào)指示與多種模式之一對(duì)應(yīng)的目標(biāo)輸出功率。在一些實(shí)施方式中，控制信號(hào)指示與多種模 式之一對(duì)應(yīng)的目標(biāo)供電電壓。
[0057] 響應(yīng)于控制信號(hào)指不第一模式（例如，低壓模式、降壓模式、或電壓降低模式），控 制器601被配置為控制電荷栗（例如，電荷栗電路608或電荷栗電路中的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)） 生成小于輸入電壓的輸出電壓。在一些實(shí)施方式中，控制器601被配置為控制電荷栗生成 輸入電壓近似一半的輸出電壓。在一些實(shí)施方式中，當(dāng)控制信號(hào)指示第一模式時(shí)，控制器 601被配置為控制電荷栗旁路電路610,以將（來(lái)自電荷栗輸出的）輸出電壓傳遞到輸出節(jié) 點(diǎn)692。例如，控制器601可以被配置為響應(yīng)于控制信號(hào)指示第一模式來(lái)閉合第三開(kāi)關(guān)613。
[0058] 響應(yīng)于控制信號(hào)指示第二模式（例如，中壓模式、旁路模式、或電壓相等模式），控 制器601被配置為控制升壓轉(zhuǎn)換器生成等于輸入電壓的輸出電壓。在一些實(shí)施方式中，控 制器601被配置為操作升壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)，以將輸入電壓作為輸出電壓傳遞到 輸出節(jié)點(diǎn)692。例如，控制器601可以被配置為斷開(kāi)第一開(kāi)關(guān)611和閉合第二開(kāi)關(guān)612,以 將輸入電壓作為輸出電壓傳遞到輸出節(jié)點(diǎn)692。
[0059] 如上所述，在一些實(shí)施方式中，供電器件602包括旁路電路（未示出），與升壓轉(zhuǎn)換 器電路604分離。因而，在一些實(shí)施方式中，響應(yīng)于控制信號(hào)指示第二模式，控制器601被 配置為控制旁路電路，以將輸入電壓作為輸出電壓傳遞到輸出節(jié)點(diǎn)692。
[0060] 響應(yīng)于控制信號(hào)指示第三模式（例如，高壓模式、升壓模式、或電壓增加模式），控 制器被配置為控制升壓轉(zhuǎn)換器生成大于輸入電壓的輸出電壓。除了指示第三模式之外，控 制信號(hào)還可以指示目標(biāo)輸出電壓?？刂破?01可以控制升壓轉(zhuǎn)換器，以對(duì)輸入電壓升壓，從 而得到目標(biāo)輸出電壓。在一些實(shí)施方式中，控制器601被配置為周期性地操作升壓轉(zhuǎn)換器 的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)，以對(duì)輸入電壓進(jìn)行升壓，從而在輸出節(jié)點(diǎn)692處生成輸出電壓。例如， 控制器601可以被配置為周期性地?cái)嚅_(kāi)和閉合第一開(kāi)關(guān)611和第二開(kāi)關(guān)612,以對(duì)輸入電壓 進(jìn)行升壓，從而在輸出節(jié)點(diǎn)692處生成輸出電壓。
[0061] 如上所述，升壓轉(zhuǎn)換器可以包括電感器621和一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)（例如，在電感器 621與地電壓之間耦接的第一開(kāi)關(guān)611以及在電感器621與輸出節(jié)點(diǎn)692之間耦接的第二 開(kāi)關(guān)612)。在一些實(shí)施方式中，（與圖2的轉(zhuǎn)換器200不同地，）升壓轉(zhuǎn)換器不包括在電感 器621與輸入節(jié)點(diǎn)691之間耦接的開(kāi)關(guān)。具體地，電壓供電系統(tǒng)600不包括在電感器621 與輸入節(jié)點(diǎn)691之間耦接的開(kāi)關(guān)。
[0062] 電荷栗可以包括一個(gè)或多個(gè)電容器（例如，第三電容器633)。電荷栗還可以包括 一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)（例如，電荷栗電路608的開(kāi)關(guān)）。然而，在一些實(shí)施方式中，電荷栗不包括 電感器。
[0063] 表1列舉了響應(yīng)于指不模式的控制信號(hào)的第一開(kāi)關(guān)611 (S1)、第二開(kāi)關(guān)612 (S2)、 和第三開(kāi)關(guān)613 (S3)的狀態(tài)表。具體地，響應(yīng)于控制信號(hào)指示第一模式（例如，低壓模式）， 第一開(kāi)關(guān)611和第二開(kāi)關(guān)612關(guān)斷（例如，斷開(kāi)），而第三開(kāi)關(guān)613接通（例如，閉合）。響 應(yīng)于控制信號(hào)指示第二模式（例如，中壓模式），第一開(kāi)關(guān)611和第三開(kāi)關(guān)613關(guān)斷，而第二 開(kāi)關(guān)612接通。響應(yīng)于控制信號(hào)指示第三模式（例如，高壓模式），第三開(kāi)關(guān)613關(guān)斷，而第 一開(kāi)關(guān)611和第二開(kāi)關(guān)612以切換模式（switched mode)進(jìn)行操作。
[0064] 表 1
[0065]
[0066] 圖7圖示了接收供電電壓的功率放大器的供電電壓對(duì)輸出功率的曲線(xiàn)圖。指示為 732的曲線(xiàn)是可以用于產(chǎn)生PA輸出功率的范圍的示例理想供電電壓分布。指示為731的曲 線(xiàn)是可以從例如圖6的電壓供電系統(tǒng)600的電壓供電系統(tǒng)獲得的多個(gè)輸出電壓的示例。出 于描述的目的，將假設(shè)輸入電壓基本上等于3. 8V的電池電壓。
[0067] 當(dāng)期望低功率PA輸出（例如，第一閾值741以下的目標(biāo)輸出功率）并且控 制信號(hào)指示第一模式時(shí)，電壓供電系統(tǒng)600可以利用電荷栗來(lái)生成低壓輸出（例如， Vbatt/2~1.9V)。當(dāng)期望中等功率PA輸出（例如，第一閾值741與第二閾值742之間的 目標(biāo)輸出功率）并且控制信號(hào)指示第二模式時(shí)，電壓供電系統(tǒng)600可以利用升壓轉(zhuǎn)換器作 為旁路電路（或通過(guò)利用單獨(dú)的旁路電路）來(lái)生成中壓輸出（例如，Vbatt)。當(dāng)期望高功 率PA輸出（例如，第二閾值742以上的目標(biāo)輸出功率）并且控制信號(hào)指示第三模式時(shí)，電 壓供電系統(tǒng)600可以利用升壓轉(zhuǎn)換器來(lái)生成高壓輸出。
[0068] 圖8圖示了作為PA功率的函數(shù)的電池電流分布801-803的曲線(xiàn)圖，并且還圖示了 DG09分布811。DG09分布811指示在特定PA功率處使用的可能性。因而，通常的電池使用 是通過(guò)DG09分布811加權(quán)且在PA功率上積分的汲取電流（current drawn)的函數(shù)。
[0069] 第一電池電流分布801圖示了（例如，使用圖3的轉(zhuǎn)換器300的）升壓/旁路組 合，電流分布802圖示了（例如，使用圖6的電壓供電系統(tǒng)600的）升壓/電荷栗（除以2， divide-by-2)組合，而電流分布803圖示了（例如，使用圖2的轉(zhuǎn)換器200的）升壓/降壓 組合。在28dBm條件的顯著額定的功率條件，可以看出如在這里描述的升壓/電荷栗（除 以2)組合導(dǎo)致大約20mA的電流節(jié)省，同時(shí)使DG09僅僅劣化大約1. 7mA。
[0070] 電流分布802圖示了升壓/電荷栗組合在高PA功率處勝過(guò)升壓/降壓組合（這 是由于缺少了來(lái)自在輸入節(jié)點(diǎn)與電感器之間耦接的開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)損耗）。電流分布802圖示 了升壓/電荷栗組合在較低PA功率處勝過(guò)升壓/旁路組合（這是由于使用電荷栗來(lái)降低 輸入電壓）。
[0071] 圖9圖示了操作電壓供電系統(tǒng)的方法的流程圖表現(xiàn)。在一些實(shí)施方式中（并且如 下面作為示例所詳述的），方法900至少部分地由諸如圖6的控制器601之類(lèi)的控制器來(lái) 執(zhí)行。在一些實(shí)施方式中，該方法900至少部分地由包括硬件、固件、軟件、或其組合的處理 邏輯來(lái)執(zhí)行。在一些實(shí)施方式中，方法900至少部分地由執(zhí)行在非暫時(shí)性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì) (例如，存儲(chǔ)器）中存儲(chǔ)的代碼的處理器來(lái)執(zhí)行。
[0072] 方法900在塊910處開(kāi)始，其中控制器接收指示電壓供電系統(tǒng)中的一個(gè)或多個(gè)模 式的控制信號(hào)。取決于判決塊922(第一模式？）、924(第二模式？）或926(第三模式？） 的結(jié)果，可以恰當(dāng)?shù)嘏渲秒妷汗╇娤到y(tǒng)。如果控制信號(hào)指示第一模式，則控制器在塊932中 可以控制電荷栗生成小于輸入電壓的輸出電壓?？刂破鬟€可以控制電荷栗旁路電路將輸出 電壓耦接到輸出節(jié)點(diǎn)。如果控制信號(hào)指示第二模式，則控制器在塊934中可以控制旁路電 路將輸入電壓作為輸出電壓傳遞到輸出節(jié)點(diǎn)。如果控制信號(hào)指示第三模式，則控制器在塊 936中可以控制升壓轉(zhuǎn)換器生成大于輸入電壓的輸出電壓。在一些實(shí)施方式中，旁路電路是 升壓控制器的一部分。在一些實(shí)施方式中，控制信號(hào)指示目標(biāo)輸出電壓，并且控制信號(hào)控制 升壓轉(zhuǎn)換器生成目標(biāo)輸出電壓。
[0073] 在塊940處，控制器940可以控制電壓供電系統(tǒng)向功率放大器提供輸出電壓。
[0074] 圖10示出了在一些實(shí)施例中，可以在一模塊中實(shí)現(xiàn)具有如在這里描述的一個(gè)或 多個(gè)特征的電壓供電系統(tǒng)（例如，圖2-6的配置）的一些或全部。這種模塊例如可以是前 端模塊（FEM)。在圖10的示例中，模塊1000可以包括封裝襯底1002,并且多個(gè)部件可以安 裝在這種封裝襯底上。例如，前端功率管理集成電路（FE-PMIC)部件1004、功率放大器組件 1006、匹配部件1008、和雙工器組件1010可以安裝和/或?qū)崿F(xiàn)在封裝襯底1002上和/或該 封裝襯底1002內(nèi)。諸如多個(gè)SMT器件1014 (諸如，圖4的無(wú)源器件410和/或圖5和6的 電感器和/或電容器）和天線(xiàn)開(kāi)關(guān)模塊（ASM) 1012之類(lèi)的其它部件也可以安裝在封裝襯底 1002上。盡管將所有的各個(gè)部件都描繪為部署在封裝襯底1002上，但是將理解，可以在一 些部件上實(shí)現(xiàn)其它部件。在一些實(shí)施例中，可以將具有如在這里描述的一個(gè)或多個(gè)特征的 電壓供電系統(tǒng)1007實(shí)現(xiàn)為FE-PMIC部件1004的一部分。
[0075] 在一些實(shí)施方式中，具有在這里描述的一個(gè)或多個(gè)特征的器件和/或電路可以包 括在諸如無(wú)線(xiàn)裝置之類(lèi)的RF裝置中。可以直接地在無(wú)線(xiàn)裝置、如在這里描述的模塊形式、 或其一些組合中實(shí)現(xiàn)這種器件和/或電路。在一些實(shí)施例中，這種無(wú)線(xiàn)裝置例如可以包括 蜂窩電話(huà)、智能電話(huà)、具有或沒(méi)有電話(huà)功能的手持無(wú)線(xiàn)裝置、無(wú)線(xiàn)平板電腦等。
[0076] 圖11描繪了具有在這里描述的一個(gè)或多個(gè)有利特征的示例無(wú)線(xiàn)裝置1100。在具 有如在這里描述的一個(gè)或多個(gè)特征的模塊的上下文中，可以通過(guò)虛線(xiàn)框1000來(lái)一般地描 繪這種模塊，并且例如可以將這種模塊實(shí)現(xiàn)為前端模塊（FEM)。
[0077] 參考圖11，功率放大器（PA) 1120可以從收發(fā)機(jī)1110接收它們相應(yīng)的RF信號(hào)，該 收發(fā)機(jī)1110可以按照已知的方式進(jìn)行配置和操作，以生成要放大和發(fā)射的RF信號(hào)，并且處 理所接收的信號(hào)。將收發(fā)機(jī)1110示出為與基帶子系統(tǒng)1108進(jìn)行交互，該基帶子系統(tǒng)1108 被配置為提供合適于用戶(hù)的數(shù)據(jù)和/或話(huà)音信號(hào)與合適于收發(fā)機(jī)1110的RF信號(hào)之間的轉(zhuǎn) 換。收發(fā)機(jī)1110還可以與功率管理部件1106進(jìn)行通信，該功率管理部件1106被配置為管 理用于操作無(wú)線(xiàn)裝置1100的功率。這種功率管理還可以控制基帶子系統(tǒng)1108和模塊1000 的操作。
[0078] 將基帶子系統(tǒng)1108示出為連接到用戶(hù)接口 1102,以進(jìn)行向用戶(hù)提供和從用戶(hù)接 收的話(huà)音和/或數(shù)據(jù)的各種輸入和輸出。基帶子系統(tǒng)1108還可以連接到存儲(chǔ)器1104,該存 儲(chǔ)器1104被配置為存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和/或指令，以促進(jìn)無(wú)線(xiàn)裝置的操作，和/或向用戶(hù)提供信息 的存儲(chǔ)。
[0079] 在示例無(wú)線(xiàn)裝置1100中，將各PA 1120的輸出示出為（經(jīng)由相應(yīng)的匹配電路 1112)進(jìn)行匹配，并且路由到它們相應(yīng)的雙工器1122?？梢酝ㄟ^(guò)天線(xiàn)開(kāi)關(guān)1114將這種放大 且濾波后的信號(hào)路由到天線(xiàn)1116,以用于發(fā)射。在一些實(shí)施例中，雙工器1122可以允許使 用公共天線(xiàn)（例如，1116)來(lái)同時(shí)地執(zhí)行發(fā)射和接收操作。在圖11中，將所接收的信號(hào)示出 為路由到例如可以包括低噪聲放大器（LNA)的"接收（Rx)"路徑（未示出）。
[0080] 在一些實(shí)施例中，可以將如在這里描述的電壓供電系統(tǒng)1007實(shí)現(xiàn)為該模塊1000 的一部分。
[0081] 多個(gè)其它無(wú)線(xiàn)裝置配置可以利用在這里所描述的一個(gè)或多個(gè)特征。例如，無(wú)線(xiàn)裝 置不必是多頻帶裝置。在另一示例中，無(wú)線(xiàn)裝置可以包括諸如分集天線(xiàn)之類(lèi)的附加天線(xiàn)、和 諸如Wi-Fi、藍(lán)牙、和GPS之類(lèi)的附加連接特征。
[0082] 除非上下文清楚地另有要求，否則貫穿說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)，要按照與排他性或 窮盡性的意義相反的包括性的意義，也就是說(shuō)，按照"包括但不限于"的意義來(lái)闡釋術(shù)語(yǔ)"包 括（comprise)"，包含（comprising)"等。如在這里一般使用的詞語(yǔ)"耦接"是指兩個(gè)或更 多元件可以直接地連接、或者借助于一個(gè)或多個(gè)中間元件來(lái)連接。另外，當(dāng)在本申請(qǐng)中使用 時(shí)，術(shù)語(yǔ)"在這里"、"上面"、"下面"和相似含義的術(shù)語(yǔ)應(yīng)該是指作為整體的本申請(qǐng)，而不是 本申請(qǐng)的任何具體部分。在上下文允許時(shí)，使用單數(shù)或復(fù)數(shù)的以上描述中的術(shù)語(yǔ)也可以分 別包括復(fù)數(shù)或單數(shù)。提及兩個(gè)或更多項(xiàng)目的列表時(shí)的術(shù)語(yǔ)"或"，這個(gè)術(shù)語(yǔ)涵蓋該術(shù)語(yǔ)的以 下解釋中的全部：列表中的任何項(xiàng)目、列表中的所有項(xiàng)目、和列表中項(xiàng)目的任何組合。
[0083] 本發(fā)明實(shí)施例的以上詳細(xì)描述不意欲是窮盡性的，或是將本發(fā)明限于上面所公開(kāi) 的精確形式。盡管上面出于說(shuō)明的目的描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例和用于本發(fā)明的示例， 但是如本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到的，在本發(fā)明范圍內(nèi)的各種等效修改是可能的。例如，盡管 按照給定順序呈現(xiàn)了處理或塊，但是替換的實(shí)施例可以執(zhí)行具有不同順序的步驟的處理， 或采用具有不同順序的塊的系統(tǒng)，并且一些處理或塊可以被刪除、移動(dòng)、添加、減去、組合和 /或修改?？梢园凑崭鞣N不同的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這些處理或塊中的每一個(gè)。同樣地，盡管有時(shí)將 處理或塊示出為串行地執(zhí)行，但是相反地，這些處理或塊也可以并行地執(zhí)行，或者可以在不 同時(shí)間進(jìn)行執(zhí)行。
[0084] 可以將在這里提供的本發(fā)明的教導(dǎo)應(yīng)用于其他系統(tǒng)，而不必是上述的系統(tǒng)?？梢?對(duì)上述的各個(gè)實(shí)施例的元素和動(dòng)作進(jìn)行組合，以提供進(jìn)一步的實(shí)施例。
[0085] 盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的一些實(shí)施例，但是已經(jīng)僅僅借助于示例呈現(xiàn)了這些實(shí)施 例，并且所述實(shí)施例不意欲限制本申請(qǐng)的范圍。其實(shí)，可以按照多種其他形式來(lái)實(shí)施在這里 描述的新穎方法和系統(tǒng)；此外，可以做出在這里描述的方法和系統(tǒng)的形式上的各種省略、替 換和改變，而沒(méi)有脫離本申請(qǐng)的精神。附圖和它們的等效物意欲涵蓋如將落入本申請(qǐng)的范 圍和精神內(nèi)的這種形式或修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電壓供電系統(tǒng)，包括： 升壓轉(zhuǎn)換器，可被控制為接收輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在輸出電壓大于或等于所 述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓； 電荷栗，可被控制為接收所述輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在所述輸出電壓小于所述 輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓；以及 控制器，被配置為接收控制信號(hào)，并且基于所述控制信號(hào)來(lái)控制所述升壓轉(zhuǎn)換器或所 述電荷栗在輸出節(jié)點(diǎn)處生成所述輸出電壓。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第一模式，所述控 制器被配置為控制所述電荷栗生成小于所述輸入電壓的輸出電壓。3. 根據(jù)權(quán)利要求2的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示所述第一模式，所 述控制器被配置為控制所述電荷栗生成所述輸入電壓近似一半的輸出電壓。4. 根據(jù)權(quán)利要求2的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示所述第一模式，所 述控制器被配置為控制電荷栗旁路電路將所述輸出電壓傳遞到所述輸出節(jié)點(diǎn)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第二模式，所述控 制器被配置為控制所述升壓轉(zhuǎn)換器生成等于所述輸入電壓的輸出電壓。6. 根據(jù)權(quán)利要求5的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示所述第二模式，所 述控制器被配置為操作所述升壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)，以將所述輸入電壓作為所述輸 出電壓傳遞到所述輸出節(jié)點(diǎn)。7. 根據(jù)權(quán)利要求1的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第三模式，所述控 制器被配置為控制所述升壓轉(zhuǎn)換器生成大于所述輸入電壓的輸出電壓。8. 根據(jù)權(quán)利要求7的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示所述第三模式，所 述控制器被配置為周期性地操作所述升壓轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)，以對(duì)所述輸入電壓進(jìn) 行升壓，從而在所述輸出節(jié)點(diǎn)生成所述輸出電壓。9. 根據(jù)權(quán)利要求1的電壓供電系統(tǒng)，其中，所述升壓轉(zhuǎn)換器包括電感器和一個(gè)或多個(gè) 開(kāi)關(guān)。10. 根據(jù)權(quán)利要求9的電壓供電系統(tǒng)，其中，所述一個(gè)或多個(gè)開(kāi)關(guān)包括：第一開(kāi)關(guān)；耦接 在所述電感器與地電壓之間；以及第二開(kāi)關(guān)，耦接在所述電感器與所述輸出節(jié)點(diǎn)之間。11. 根據(jù)權(quán)利要求9的電壓供電系統(tǒng)，其中，所述升壓轉(zhuǎn)換器不包括在所述電感器與所 述輸入節(jié)點(diǎn)之間耦接的開(kāi)關(guān)。12. 根據(jù)權(quán)利要求10的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第二模式，所述 控制器被配置為斷開(kāi)所述第一開(kāi)關(guān)和閉合所述第二開(kāi)關(guān)，以將所述輸入電壓作為所述輸出 電壓傳遞到所述輸出節(jié)點(diǎn)。13. 根據(jù)權(quán)利要求10的電壓供電系統(tǒng)，其中，響應(yīng)于所述控制信號(hào)指示第三模式，所述 控制器被配置為周期性地?cái)嚅_(kāi)和閉合所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)，以對(duì)所述輸入電壓進(jìn) 行升壓，從而在所述輸出節(jié)點(diǎn)生成所述輸出電壓。14. 根據(jù)權(quán)利要求1的電壓供電系統(tǒng)，其中，所述電荷栗包括一個(gè)或多個(gè)電容器。15. 根據(jù)權(quán)利要求14的電壓供電系統(tǒng)，其中，所述電荷栗不包括電感器。16. 根據(jù)權(quán)利要求1的電壓供電系統(tǒng)，其中，所述輸入電壓基本上等于電池電壓。17. -種射頻RF模塊，包括： 封裝襯底，被配置為容納多個(gè)部件；以及 電壓供電系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在所述封裝襯底上，所述電壓供電系統(tǒng)包括：升壓轉(zhuǎn)換器，可被控 制為接收輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在輸出電壓大于或等于所述輸入電壓時(shí)生成所述輸 出電壓；電荷栗，可被控制為接收所述輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在所述輸出電壓小于所 述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓；以及控制器，被配置為基于所接收到的控制信號(hào)來(lái)控制 所述升壓轉(zhuǎn)換器或所述電荷栗在輸出節(jié)點(diǎn)處生成所述輸出電壓。18. 根據(jù)權(quán)利要求17的RF模塊，其中，所述RF模塊是前端模塊FEM。19. 根據(jù)權(quán)利要求17的RF模塊，其中，所述電壓供電系統(tǒng)包括：供電器件；以及一個(gè)或 多個(gè)無(wú)源器件，處于所述供電器件外部并且電連接到所述供電器件。20. -種無(wú)線(xiàn)裝置，包括： 收發(fā)機(jī)，被配置為生成射頻RF信號(hào)； 前端模塊FEM，與所述收發(fā)機(jī)進(jìn)行通信，所述FEM包括：封裝襯底，被配置為容納多個(gè)部 件；以及功率放大系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在所述封裝襯底上，并且被配置為放大所述RF信號(hào)，所述功率 放大系統(tǒng)包括電壓供電系統(tǒng)，所述電壓供電系統(tǒng)包括：升壓轉(zhuǎn)換器，可被控制為接收輸入節(jié) 點(diǎn)處的輸入電壓，并且在輸出電壓大于或等于所述輸入電壓時(shí)生成所述輸出電壓；電荷栗， 可被控制為接收所述輸入節(jié)點(diǎn)處的輸入電壓，并且在所述輸出電壓小于所述輸入電壓時(shí)生 成所述輸出電壓；以及控制器，被配置為基于所接收到的控制信號(hào)來(lái)控制所述升壓轉(zhuǎn)換器 或所述電荷栗在輸出節(jié)點(diǎn)處生成所述輸出電壓；以及 天線(xiàn)，與所述FEM進(jìn)行通信，所述天線(xiàn)被配置為發(fā)射放大后的RF信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H02M3/10GK105896960SQ201510639370
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2015年9月30日
【發(fā)明人】D·S·里普利
【申請(qǐng)人】天工方案公司