逆電流防止的制作方法
【專利說(shuō)明】逆電流防止
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本國(guó)際申請(qǐng)要求于2013年I月28日提交的題為“REVERSE CURRENTPREVENT1N(逆電流防止)”的美國(guó)非臨時(shí)申請(qǐng)S/N.13/752，241的權(quán)益，其通過(guò)援引全部明確納入于此。
[0003]背景
[0004]領(lǐng)域
[0005]本公開涉及用于功率放大器的包絡(luò)跟蹤。
【背景技術(shù)】
[0006]包絡(luò)跟蹤是一種用于提高功率放大器的效率的技術(shù)。在包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)中，功率放大器的供電電壓被動(dòng)態(tài)地調(diào)整以保持該功率放大器以足以維持線性性的凈空來(lái)操作，而即便如此還使DC功耗最小化。功率放大器的供電電壓(或“跟蹤供電電壓”)可以使用跟蹤功率放大器輸出的包絡(luò)的單獨(dú)的線性放大器來(lái)生成。在某些實(shí)現(xiàn)中，線性放大器本身被耦合到由升壓轉(zhuǎn)換器生成的放大器供電電壓，該升壓轉(zhuǎn)換器能夠?yàn)樵摼€性放大器生成超過(guò)該系統(tǒng)原本可用(例如，來(lái)自該系統(tǒng)的電池)的最大供電電壓的經(jīng)推升供電電壓。以此方式，在必要時(shí)，功率放大器輸出能達(dá)到并且甚至超過(guò)電池供電電壓。跟蹤供電電壓可以進(jìn)一步被耦合到開關(guān)功率級(jí)以便向該功率放大器提供更大的激勵(lì)能力。
[0007]在其中電池供電電壓較低且功率放大器被要求遞送高尖峰功率電平的某些情形中，跟蹤供電電壓可能會(huì)超過(guò)電池供電電壓。這可能會(huì)導(dǎo)致稱為“逆電流流動(dòng)”的狀況，其中電流從跟蹤供電電壓經(jīng)過(guò)開關(guān)功率級(jí)的高側(cè)開關(guān)回流至電池供電電壓。逆電流流動(dòng)不合乎需要地使系統(tǒng)效率降級(jí)，并且要求升壓轉(zhuǎn)換器被顯著地超裕度設(shè)計(jì)。此外，逆電流流動(dòng)可能會(huì)將畸變引入功率放大器輸出中，從而引起輸出波形潛在可能違背線性性和RX頻帶噪聲規(guī)范。
[0008]提供用于檢測(cè)和防止包絡(luò)跟蹤系統(tǒng)中的逆電流流動(dòng)的技術(shù)將會(huì)是合乎需要的。
[0009]附圖簡(jiǎn)述
[0010]圖1解說(shuō)包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。
[0011]圖2解說(shuō)了示出ET系統(tǒng)的正常操作的操作場(chǎng)景。
[0012]圖3解說(shuō)了其中在ET系統(tǒng)中呈現(xiàn)有“逆電流”或“逆電流流動(dòng)”的操作場(chǎng)景。
[0013]圖4解說(shuō)了根據(jù)本公開的ET系統(tǒng)的示例性實(shí)施例。
[0014]圖5解說(shuō)了根據(jù)本公開的ET系統(tǒng)的替換示例性實(shí)施例。
[0015]圖6解說(shuō)了根據(jù)本公開的ET系統(tǒng)的替換示例性實(shí)施例，其中提供電壓傳感器以檢測(cè)負(fù)電流流動(dòng)。
[0016]圖7和7A解說(shuō)了本公開的替換示例性實(shí)施例，其中應(yīng)用了進(jìn)一步的技術(shù)來(lái)防止ET系統(tǒng)中的逆電流流動(dòng)。
[0017]圖8解說(shuō)了根據(jù)本公開的原理的ET系統(tǒng)的示例性實(shí)施例800。
[0018]圖9解說(shuō)根據(jù)本公開的方法的示例性實(shí)施例。
[0019]詳細(xì)描述
[0020]以下參照附圖更全面地描述本公開的各個(gè)方面。然而，本公開可用許多不同形式來(lái)實(shí)施并且不應(yīng)解釋為被限定于本公開通篇給出的任何具體結(jié)構(gòu)或功能。確切而言，提供這些方面是為了使得本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領(lǐng)域技術(shù)人員完全傳達(dá)本公開的范圍。基于本文中的教導(dǎo)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)領(lǐng)會(huì)，本公開的范圍旨在覆蓋本文中所披露的本公開的任何方面，不論其是與本公開的任何其他方面相獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)還是組合地實(shí)現(xiàn)的。例如，可以使用本文所闡述的任何數(shù)目的方面來(lái)實(shí)現(xiàn)裝置或?qū)嵺`方法。另外，本公開的范圍旨在覆蓋使用作為本文中所闡述的本公開的各種方面的補(bǔ)充或者另外的其他結(jié)構(gòu)、功能性、或者結(jié)構(gòu)及功能性來(lái)實(shí)踐的此類裝置或方法。應(yīng)當(dāng)理解，本文中所披露的本公開的任何方面可由權(quán)利要求的一個(gè)或多個(gè)元素來(lái)實(shí)施。
[0021]下面結(jié)合附圖闡述的詳細(xì)描述旨在作為對(duì)本發(fā)明的示例性方面的描述，而非旨在代表可在其中實(shí)踐本發(fā)明的僅有示例性方面。貫穿本描述使用的術(shù)語(yǔ)“示例性”意指“用作示例、實(shí)例或解說(shuō)”，并且不應(yīng)當(dāng)一定要解釋成優(yōu)于或勝過(guò)其他示例性方面。本詳細(xì)描述包括具體細(xì)節(jié)以用于提供對(duì)本發(fā)明的示例性方面的透徹理解。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員將顯而易見的是，沒有這些具體細(xì)節(jié)也可實(shí)踐本發(fā)明的示例性方面。在一些實(shí)例中，公知的結(jié)構(gòu)和器件以框圖形式示出以免煙沒本文中給出的示例性方面的新穎性。在本說(shuō)明書以及權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“模塊”和“塊”可以可互換地使用以表示被配置成執(zhí)行所描述操作的實(shí)體。
[0022]注意，在本說(shuō)明書中并且在權(quán)利要求書中，信號(hào)或電壓為“高”或“低”指示可以指這樣的信號(hào)或電壓處于邏輯“高”或“低”狀態(tài)，這可以(但不一定)與該信號(hào)或電壓的“真”(例如，=I)或“假”(例如，=O)狀態(tài)相對(duì)應(yīng)。將領(lǐng)會(huì)，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可現(xiàn)成地修改本文描述的邏輯慣例，例如用“高”替換“低”和/或用“低”替換“高”，以推導(dǎo)出具有與本文所描述的功能性基本上等效的功能性的電路系統(tǒng)。此類替換示例性實(shí)施例被構(gòu)想為落在本公開的范圍之內(nèi)。
[0023]圖1解說(shuō)包絡(luò)跟蹤(ET)系統(tǒng)100的實(shí)現(xiàn)。注意，圖1僅是為解說(shuō)目的而示出的，而不旨在將本公開的范圍限定于ET系統(tǒng)的任何特定實(shí)現(xiàn)。例如，本文以下描述的技術(shù)可被現(xiàn)成地應(yīng)用于納入圖1中未示出的替換或附加模塊的系統(tǒng)。
[0024]在圖1中，功率放大器(PA) 130接收一個(gè)或多個(gè)輸入電壓IN并生成一個(gè)或多個(gè)經(jīng)放大輸出電壓OUT。注意，一般而言，IN和/或OUT各自可包括多個(gè)電壓，例如同相⑴和正交(Q)信號(hào)電壓等。PA 130還可具有用以改變PA 130的增益設(shè)置的數(shù)字接口(未在圖1中示出)。也被表示為“跟蹤供電電壓”的電壓Vamp被提供給PA 130作為供電電壓。Vamp至少部分地由放大器(Amp) 140生成。放大器140由電壓VDD_Amp供電，其也被表示為“放大器供電電壓”或“經(jīng)推升供電電壓”。在ET系統(tǒng)的某些實(shí)現(xiàn)中，為了生成Vamp，放大器140可以對(duì)跟蹤PA輸出電壓OUT的包絡(luò)的電壓Env進(jìn)行放大。注意，放大器140 —般可以是本領(lǐng)域已知的任何類型的放大器，例如A類、B類、AB類等等。這樣的示例性實(shí)施例被構(gòu)想為是落在本公開的范圍之內(nèi)的。
[0025]在某些操作情景中，為了維持PA的足夠凈空，將Vamp激勵(lì)到超過(guò)Vbatt電平的電平可能是有必要的，Vbatt是該系統(tǒng)原來(lái)可用的最大供電電壓，例如來(lái)自該系統(tǒng)的電池的供電電壓。Vbatt在此也可被稱為“電池供電電壓”，且此類電池供電電壓一般可由任何類型的用于供電的設(shè)備(例如鋰離子電池、其他線性或開關(guān)電壓調(diào)節(jié)器、直連AC線等)來(lái)供給。為了允許放大器140生成高于Vbatt的輸出Vamp，可提供升壓轉(zhuǎn)換器110以生成VDD_Amp。升壓轉(zhuǎn)換器110可以根據(jù)圖1中未示出但本領(lǐng)域已知的操作原理(例如使用被交替地配置成對(duì)升壓電感器(未不出)充電和放電以生成經(jīng)推升電壓的多個(gè)開關(guān))來(lái)將VDD_Amp推升到比Vbatt高的電平。
[0026]提供給PA 130的跟蹤供電電壓Vamp可以被維持在足以確保PA 130的線性操作(即提供有足夠的“凈空”)而同時(shí)又降低不必要的DC功耗的電平。在圖1中，開關(guān)功率級(jí)120被進(jìn)一步耦合到處于Vamp的PA 130以提高PA 130的功率激勵(lì)能力。開關(guān)功率級(jí)120包括分別耦合到柵極控制電壓PCTRL、NCTRL的晶體管開關(guān)P1、NI，其中開關(guān)P1、NI被配置成交替地將電感器L親合到Vbatt或接地。
[0027]注意，雖然開關(guān)P1、NI在本說(shuō)明書中被示為晶體管實(shí)現(xiàn)，但將領(lǐng)會(huì)一般而言，可使用本公開的技術(shù)來(lái)配置其它類型的開關(guān)，例如中繼器等。具體而言，Pl和NI —般也可被表示為分別對(duì)應(yīng)于“高側(cè)開關(guān)”和“低側(cè)開關(guān)”。此外，注意在某些示例性實(shí)施例中，高側(cè)開關(guān)無(wú)需使用PMOS晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)，且可改為使用NMOS晶體管來(lái)實(shí)現(xiàn)。此類替換示例性實(shí)施例被構(gòu)想為落在本公開的范圍之內(nèi)。
[0028]圖2和3解說(shuō)了 ET系統(tǒng)100的操作場(chǎng)景，這些操作場(chǎng)景描繪了根據(jù)本公開的某些原理。注意，圖2和3僅是出于解說(shuō)目的而示出的，并且并不旨在限定本公開的范圍。
[0029]具體而言，圖2解說(shuō)了示出ET系統(tǒng)100的正常操