CN103098367A - 用于放大来自传送器的信号的装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种放大信号的方法，该方法包括：接收开始传送的命令；逐渐增加用于放大传送的启用信号的值；和间歇地向用于允许放大传送的信号的启用晶体管传送启用信号的值。

Description

用于放大来自传送器的信号的装置和方法

技术领域

本发明一般涉及放大信号，特别是涉及通过使用斜坡调整放大信号。

背景技术

高质量的射频（RF）信号必须迅速地从最小输出功率的条件斜坡调整（ramp）到规定输出功率下的信息承载调制的条件并恢复到最小输出功率的条件。许多时分多址（TDMA）通信系统中的传送器和其它的传送器需要这种功率斜坡调整能力。这种TDMA系统的例子包括由DECT、GSM和ansi-136标准以及它们的组合规定的那些。

这些传送器的基本要求是，斜坡上调和斜坡下调的作用不得违反对于远离分配的RF信道的谱带中的峰值功率规定的限制。这种频带会被分配给其它的传送器。相关的措施是被称为一些系统中的瞬态频谱或其它系统中的瞬态相邻信道功率（瞬态ACP）。

在许多情况下，E类放大器包括串联连接的两个晶体管，以形成广泛使用的射地-基地放大器单元。在许多情况下，放大器输入信号使得AC振幅比DC振幅高，这使得难以禁用传送。为了实现禁用，DC的电压值应为负，这需要诸如负电压产生器的额外的硬件模块。

图1A表示根据现有技术的传送器的示例性实施例的向放大单元提供的电压的示图。正常操作DC电压110为0.5～0.7伏特，并且，AC电压120具有1伏特或更高的范围。放大器的标准阈值电压为约0.5～0.7V，这意味着，为了禁用放大，要求DC电压必须为负，诸如负DC电压130。

希望提供具有避免要求负功率的放大单元的传送器。

发明内容

主题公开一种放大信号的方法，该方法包括接收开始传送的命令和逐渐增加用于放大传送的启用信号的值。方法还包括间歇地向用于允许放大传送的信号的启用晶体管传送启用信号的值。

在一些情况下，方法还包括产生用于逐渐增加值的梯形波信号的步骤。

在一些情况下，方法还包括将矩形波信号转换成梯形波信号的步骤。在一些情况下，在启用晶体管上接收梯形波信号。在一些情况下，传送值是阻抗值。

主题的另一目的是，公开一种传送单元，该传送单元包括放大模块。放大模块包含共用源晶体管和用于允许从传送单元传送信号的启用晶体管。启用晶体管以间歇的方式接收逐渐增加的信号。

在一些情况下，传送单元还包括用于产生用于逐渐增加信号的梯形波信号的机构。

在一些情况下，传送单元还包括用于将矩形波信号转换成梯形波信号的机构。

在一些情况下，机构包括用于检测从控制单元接收的信号的可逆计数器和用于合计检测的信号的数量的累加器。在一些情况下，检测信号选自包含启用信号和禁用信号的组。

附图说明

结合附图参照实施例的以下描述，描述公开的主题的示例性的非限制性实施例。这些附图一般没有按比例绘制，并且，任何尺寸仅是示例性的而未必是限制性的。相应或类似的要素任选地由相同的附图标记或字母表示。

图1A表示根据现有技术的传送器的示例性实施例的向放大单元提供的电压的示图；

图1B表示根据主题的示例性实施例的使用斜坡调整技术的传送器；

图2表示根据主题的示例性实施例的使用斜坡调整技术的放大模块；

图3表示根据主题的示例性实施例的使用逐渐调整阻抗的传送器；

图4表示根据主题的示例性实施例的用于产生逐渐调整的阻抗的机构；

图5表示根据主题的示例性实施例的逐渐放大信号的示图；

图6表示根据主题的示例性实施例的逐渐放大信号的方法。

具体实施方式

在主题中公开的一种技术挑战是，在不需要向放大单元发送负电压信号的情况下禁用放大单元。另一技术问题是，减少当传送的信号增加太快时所需要的带宽的量。

公开的主题的一种技术方案是，通过使用斜坡调整技术，提供对于传送器的逐渐放大。可通过向放大单元提供来自用于启用传送的传送器的启用模块的梯形波信号，实现这一点。

图1B表示根据主题的示例性实施例的使用斜坡调整技术的传送器。传送器140包含诸如150、152和154的一个或多个放大模块。一个或多个放大模块可被并联连接。在一些示例性的情况下，一个或多个放大模块中的每一个包含三个晶体管。例如，放大模块150包含共用源晶体管160、共用栅晶体管168和启用晶体管164。

共用源晶体管160用作电压放大器，其中，输入电压调制流过晶体管的电流的量，并根据欧姆定律改变输出电阻两端的电压。共用源晶体管160和共用栅晶体管168的组合形成射地-基地放大器单元。射地-基地放大器单元具有几个公知的优点并被广泛使用。共用栅晶体管168在放大模块150中是任选的，并且不是所述放大模块150内的一体化模块。

现有技术的启用晶体管提供用于启用放大器中的信号的二元控制，这导致传送的立即开始。公开的主题的启用晶体管提供逐渐增加的信号，该逐渐增加的信号在诸如150的从放大模块输出的增加和减小功率的步幅上提供精确的控制。如后面详述的那样，可以通过多种技术提供逐渐增加的电压。

图2表示根据主题的示例性实施例的使用斜坡调整技术的放大模块。放大模块200包含操作以放大要传送的信号的共用栅晶体管210和共用源晶体管220。放大模块200还包含根据信号改变其阻抗的启用晶体管230。以非二元的方式提供由启用晶体管230提供给共用源晶体管220的阻抗，例如，包含零和最大水平以外的中间值的梯形波信号。共用源晶体管220可通过电容器接收AC信号，并通过电阻器接收DC偏压信号。

由启用晶体管230给出的梯形阻抗提供随提供给启用晶体管230的电压而变的共用源晶体管220的渐变的电导率。例如，在0.1秒的周期中，从启用晶体管230提供给共用源晶体管220的阻抗从0Ω逐渐增加到2.5Ω。这种逐渐的增加可以是0.05Ω的中间值，从而例如提供0.05Ω、0.1Ω和0.15Ω等。向共用源晶体管220提供中间水平的阻抗导致从传送器输出的放大信号的逐渐增加。例如，当提供基本上为零的阻抗水平时，由于不提供电阻，因此启用晶体管启用放大信号。当电阻增加时，例如，当增加到100kΩ时，随着启用晶体管上的电压接近零，通过使用共用源晶体管220放大信号被禁用。并且，由来自启用晶体管230的渐变阻抗提供的关于是否应开始传送的逐变指示需要比当发送在现有技术传送器中提供的YES/NO指示时需要的带宽小的带宽。

在公开的主题的一些示例性实施例中，启用晶体管230从诸如图1B的170的控制单元接收命令。控制单元可发送用于逐渐增加从启用晶体管230输出的阻抗的脉冲。作为替代方案，可在用于作为对于启用晶体管230的梯形电压或逐渐增加电压转换来自控制单元的数据的诸如234的斜坡调整单元上接收来自控制单元的数据。作为替代方案，斜坡调整单元可驻留于启用晶体管230内。在这种情况下，启用晶体管230接收诸如信号232的矩形波信号，并输出诸如信号236的梯形阻抗。

在一些情况下，传送器可包含几个共用源晶体管；每个共用源晶体管与特定的启用晶体管连接。诸如220的几个共用源晶体管可与一个共用栅晶体管并联连接。

图3表示根据主题的示例性实施例的使用逐渐调整阻抗的传送器。传送器提供特定的启用晶体管不与在图1B中描述的特定的放大单元有关的配置。传送器300包含诸如310、312和314的多个启用晶体管。启用晶体管中的每一个从控制单元接收信号。在一些实施例中，各启用晶体管从不同的控制单元接收信号。作为替代方案，几个启用晶体管从同一控制单元接收信号。来自控制单元的信号可以是0或1，或另一矩形波实现。可通过连接控制单元322和启用晶体管312的斜坡调整单元，将信号转换成梯形阻抗。

传送器300还包含诸如340、342和344的一个或多个共用源晶体管。在一些示例性的情况下，各共用源晶体管与特定的启用晶体管连接，并从特定的启用晶体管接收启用指示，该指示是控制从传送器300传送的数据的放大的指示。一系列的共用源晶体管和启用晶体管被串联连接。各对的共用源晶体管和启用晶体管与另一对并联连接。虽然现有技术的传送器使用从启用晶体管到控制放大的晶体管的矩形波指示，但是，主题提供具有两个或更多个电平的信号的指示阻抗。这种阻抗可以是诸如10欧姆、20欧姆、30欧姆的电阻值，使得阻抗在从启用晶体管向共用源晶体管提供一系列的阻抗值的时间周期中逐渐增加。这一系列的阻抗值可以是放大传送的渐变指示或关于传送的开始的指示。传送器300还可包含与多对共用源晶体管和启用晶体管的并联阵列串联连接的一个或多个共用栅晶体管352。例如，第一对包含启用晶体管310和共用源晶体管340，并且，第二对包含启用晶体管312和共用源晶体管342。共用栅晶体管352与第一对和第二对的并联连接串联连接。

图4表示根据主题的示例性实施例的用于产生逐渐放大的电压的机构。该机构接收矩形波信号并产生用于逐渐放大来自诸如传送器300的传送器的传送的梯形电压。机构400通过启用晶体管从控制一个或多个放大单元的控制单元接收信号。该机构可驻留于控制单元与启用晶体管之间，从控制单元接收信号，并且向一个或多个启用晶体管发送逐渐增加的电压值。作为替代方案，机构400可驻留于控制单元或启用晶体管自身内。

机构400可包含接收单元450、可逆计数器410和传送单元430。该机构还可包括时钟440。接收单元450从控制单元接收信号。信号是矩形波，并且可具有“1”或“0”的值或“启用”信号或“禁用”信号的另一实现。可逆计数器410合计在接收单元450上从控制单元接收“启用”信号的次数。可逆计数器410从“启用”信号的数量减去“禁用”信号的数量。在对于例如75ms的预定时间周期不存在从控制单元接收的“启用”信号的情况下，可逆计数器410还可从向启用晶体管提供的电压值减去某一单位。对于以上公开的实施例，使用时钟440以提供指示。使用传送单元430以向启用晶体管提供由可逆计数器410确定的电压值。梯形波信号可以是由可逆计数器410或由机构400中的处理单元确定的一系列的电压值。这一系列的值包含三个或更多个值，使得存在“启用”和“禁用”以外的在启用晶体管上接收的中间电压值。传送器还可包含用于将从控制单元接收的值或来自时钟单元的值转换成要被转送到放大单元的电压值的数模转换器420。

由机构400执行的逐渐增加使得从传送器300输出的信号的放大是逐渐的。这导致在传送器中需要的较小的带宽，并防止需要使用负电压。另一结果是减小传送器中的电气设施上的负载。

图5表示根据主题的示例性实施例的逐渐放大的电压的示图。该示图表示转送到启用晶体管的电压的逐渐增加和逐渐降低。当从控制单元指示时，例如，当从控制单元接收“启用”信号时，该值增加。当接收“启用”信号时，或者在对于诸如10ms的预定持续期接收“启用”信号的情况下，该值增加1或者增加另一预定的数。该值可在接收“禁用”信号时或者在缺少或接收“启用”信号时以逐渐的方式减小。根据传送器或传送器内的任何模块的规格，在梯形波信号内传送到启用晶体管的值可限于预定的值。

图6表示根据主题的示例性实施例的逐渐放大信号的方法。在步骤610中，从控制单元接收信号。接收的信号具有矩形波的特性，例如，仅具有两个值“启用”和“禁用”。在步骤620中，从控制单元接收的信号被转换成梯形波信号。梯形波信号包含传送到启用晶体管的一系列的值。例如，一系列的值可以是[0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.4,0.5,0.6,0.7,0.7,0.5,0.3,0]。在步骤630中，例如通过斜坡调整单元或者通过驻留于启用晶体管内的单元产生梯形波信号。在这种情况下，梯形波信号从启用晶体管被传送到共用栅晶体管或放大器中的另一模块。在步骤640中，梯形波信号从产生信号的单元被传送。梯形波信号可从斜坡调整单元被传送到启用晶体管，或者从启用晶体管被传送到放大器。在步骤650中，由于以逐渐增加的值在放大器上接收信号，因此，逐渐执行放大。在一些示例性的情况下，当从启用晶体管提供的阻抗值基本上为零时，放大单元和共用栅晶体管中的电压被启用并且传送被启用。当阻抗增加时，传送被禁用。

虽然参照示例性实施例描述了本公开，但是，本领域技术人员可以理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以提出各种改变并可对于其要素替代等同物。另外，在不背离其基本范围的情况下，可以提出许多修改，以使特定的情况或材料适于教导。因此，公开的主题不限于作为为了实施本发明而设想的最佳方式公开的特定的实施例，而仅由以下的权利要求限制。

Claims (10)

1.一种放大信号的方法，该方法包括：

接收开始传送的命令；

逐渐增加用于放大传送的启用信号的值；

间歇地向用于允许放大传送的信号的启用晶体管传送启用信号的值。

2.根据权利要求1的方法，还包括产生用于逐渐增加值的梯形波信号的步骤。

3.根据权利要求2的方法，还包括将矩形波信号转换成梯形波信号的步骤。

4.根据权利要求2的方法，其中，在启用晶体管上接收梯形波信号。

5.根据权利要求1的方法，其中，传送的值是阻抗值。

6.一种传送单元，包括：

放大模块，该放大模块包含：

共用源晶体管；

用于允许从传送单元传送信号的启用晶体管；

其中，启用晶体管以间歇的方式接收逐渐增加的信号。

7.根据权利要求6的传送单元，还包括用于产生用于逐渐增加信号的梯形波信号的机构。

8.根据权利要求6的传送单元，还包括用于将矩形波信号转换成梯形波信号的机构。

9.根据权利要求6的传送单元，其中，机构包括用于检测从控制单元接收的信号的可逆计数器和用于合计检测的信号的数量的累加器。

10.根据权利要求6的传送单元，其中，检测信号选自包含启用信号和禁用信号的组。

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