CN104662793A - 降低ab类功率放大器中功耗的高频漏极电源 - Google Patents

降低ab类功率放大器中功耗的高频漏极电源 Download PDF

Info

Publication number
CN104662793A
CN104662793A CN201380046956.9A CN201380046956A CN104662793A CN 104662793 A CN104662793 A CN 104662793A CN 201380046956 A CN201380046956 A CN 201380046956A CN 104662793 A CN104662793 A CN 104662793A
Authority
CN
China
Prior art keywords
power
amplifier
signal
modulation
drain
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201380046956.9A
Other languages
English (en)
Inventor
阿米尔胡尚·法拉哈尼萨马尼
亚历山大·格雷贝尔
杰兰·赫扎维
阿里阿斯加尔·塔勒比
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innovaradio SA
Original Assignee
Innovaradio SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innovaradio SA filed Critical Innovaradio SA
Publication of CN104662793A publication Critical patent/CN104662793A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/217—Class D power amplifiers; Switching amplifiers
    • H03F3/2178—Class D power amplifiers; Switching amplifiers using more than one switch or switching amplifier in parallel or in series
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/102—A non-specified detector of a signal envelope being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/351—Pulse width modulation being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/20—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F2203/21—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F2203/211—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H03F2203/21112—A filter circuit being added at the input of a power amplifier stage

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

本发明涉及功率放大器的控制，通过追踪输入信号(DL)的包络并提供相同的包络到最后一级功率晶体管(PA)的漏极电压中，以提高放大器的效率。该发明可被用在每个无线通信发射器中，因为在天线之前的发射器的最后一部分中明确地具有功率放大器，并且每个功率放大器具有受限的功率性能，取决于调制的类型，由于它的输入-输出曲线。本发明的实施例提供漏极电源模块(DPSM)来驱动功率放大器(PA)的漏极，其中，取决于包络线，并联的放大器(AMP)的阵列被控制，以在不同的阶段开关。

Description

降低AB类功率放大器中功耗的高频漏极电源
技术领域
本发明涉及功率放大器的领域，特别是通过功率输出级的电源的调制以提高放大器效率的放大器的控制。本发明在无线发射器的领域中特别有用。
背景技术
在无线技术中，例如电信、数字广播、诸如3G和4G“通用基站”的高级移动应用、以及数字电视广播，诸如FETs、晶体管以及他们的组合的射频半导体被用于设置高功率放大器，或者称为功率放大器(PA)。这些组件用于将电压和电流放大到一定的水平。这样的功率放大器通常在A类、AB类或B类模式中操作。这些输出级展示出低电平的信号失真，但功耗的程度高。由于典型的传导损耗和开关损耗，以及控制单元的操作的损耗，需要额外的功率量。这个额外的功率，也称为耗散功率，最终转化为热。耗散功率基本上是由电源电压、电负载、可控性、信号振幅和输出频率所确定的。
作为耗散功率的结果，对于输出功率的所需量，需要一个多倍的供给功率量。RF输出功率和供给功率之间的比值称为功率放大器的效率(η)，其范围从0％到100％。功率放大器的效率取决于几个参数，最重要的参数是：调制的类型、偏置电路(放大器的类)和输出功率。在目前最先进的应用中，对于具有固定电源电压的功率放大器的效率的典型值是在15％和30％之间。这种低效率以电费的形式直接地转换成无线系统拥有者的高成本！
过去十年中已经研究了几种提高效率的技术，包括多尔蒂(Doherty)放大器，F类放大器，包络(envelope)消除和恢复/包络跟踪(EER/ET)和LINC放大器。虽然大多数的这些技术已经理论上存在多年，但是一直难以实现商业化，直到最近几年左右。它们之中，包络跟踪技术将成为最有前途的方式来在多数应用中实现效率从目前的约15％到高达60％。接下来的图显示了一个典型的包络跟踪功率放大器是如何工作的。
为了实现如这个图中预测的适当的跟踪波形，一个人在其电源模块的设计中(至少作为其设计的一部分)要使用线性放大器。这些线性放大器自身效率低，这导致典型的包络跟踪功率放大器的总效率较低。
我们提供用于在高效率功率放大器中使用的可变漏极电源的新颖方法和系统，在其中我们不使用任何线性放大器，因此可以比普通包络跟踪电源达到更高的效率。下图示出该原理。
功率放大器电路(输出级)被分类为用于模拟设计的A，B，AB和C类，以及用于开关设计的D和E类，基于通过放大装置的输入信号的导通角或““流通角””Θθ，即，在放大装置导通的期间的该输入信号周期中放大装置导通的部分。导通角的图像是从放大一个正弦信号获得的。(如果该设备始终导通，Θθ＝360°。)流通角与放大器的功率效率密切关联。功率放大器的各种分类在下面介绍。
A类
输入信号的100％被使用(导通角Θ＝360°或2π，即有源元件在其线性范围内工作的所有时间)。其中，效率不是一个考虑因素，多数小信号线性放大器被设计为A类，这意味着输出设备总是在导通区中。与其他类型相比，A类放大器通常更线性、更简单，但很低效。这种类型的放大器最常用在小信号级中或用在低功率应用(例如驱动耳机)中。
B类
输入信号的50％被使用(Θ＝180°或π，即有源元件工作在其线性范围的时间的一半，并且在其另一半或多或少被关闭)。在大多数B类中，有两个输出设备(或成套的输出设备)，其中每一个交替地导通输入信号的恰好180度(或半周期)；可选的射频(RF)放大器也可以使用单个有源元件来实现。
如果从一个有源元件到另一个的切换不理想，这些放大器会受到交叉失真，因为当两个互补型晶体管(即，一个PNP型，一个NPN型)被连接为两个发射极跟随器时，即它们的基极和发射极端子共用时，需要基极电压在两个设备都关闭的区域之间摆动。
AB类
这里的两个有源元件导通多于一半的时间，作为减少B类放大器的交叉失真的装置。在互补的发射极跟随器的例子中，偏置网络允许或多或少的静态电流，从而在A类和B类之间某处提供操作点。有时增加一个数字，如AB1或AB2，更高的数字意味着更高的静态电流，因此A类的性能更高。
D类
这些用途的切换，实现了非常高的功率效率(在现代设计中90％以上)。通过允许每个输出设备为完全开启或关闭，损耗被最小化。模拟输出由脉冲宽度调制(PWM)产生，即有源元件被接通为更短或更长的时间间隔，而不是改变其电阻。有更复杂的交换方案，如三角积分(sigma-delta)调制，以提高一些方面性能，如更低的失真或更佳的效率。
其他类
有几种其他的放大器分类，尽管它们主要是前述分类的变型。例如，H类和G类放大器是由跟随输入信号的供电轨迹的变化标记的(分别以离散的步骤或以连续的方式)。由于多余的电压被保持在最低量，被浪费在输出设备上的热量可被减少。被供给这些导轨的放大器本身可以是任何类。这些种类的放大器更复杂，并且主要用于专业应用，如非常高的功率单元。此外，E类和F类放大器在文献中通常被描述为无线电频率应用，其中传统类别的效率从它们的理想值大幅偏离。这些类使用其输出网络的谐波调谐以实现更高的效率，并且可以被认为是C类的一个子集，由于其导通角特性。
当输入信号功率达到接近PA的饱和电平时，每个RF功率放大器使输入信号失真。这些失真可作为AM/AM和AM/PM失真被调制，这在很多通信文献中有所描述。在一些应用中，例如在OFDM系统中，因为接收器对这些类型失真的灵敏度，整个通信系统的设计者使用PA在其饱和点具有足够的裕量(margin)，以确保输出信号的失真不超过可接受的阈值。使用不同的预失真方法，这种裕量可被减小并且PA的功率效用可被增加。
美国专利公开号7,482,869 B2公开了一种射频放大级，用于驱动RF放大器。本公开被指向随着时间的过去使用多个将被选择的预定电源电平，这取决于包络信号，其跟随将由RF放大器放大的信号的包络的变化。该电路使用线性放大器跟踪包络，并且其使用求和，以便在多个预定电源之间提供插入值。这两项特征都导致低效率。此外，不利地，求和电路通常包括一个大电感。
在美国专利申请公开号2012/0,309,333 A1中，描述了一个无线电发射机，其包括用于供电到功率放大器的漏极调制电源。如上面简要描述的在先公开，该公开的漏极调制电源也包括多个串行结构的电压源，以在几个步骤中改变输出电压。该电源控制器控制多个电流放大模块，以便基于所接收的发送基带信号的电压分布，精确地划分主电源电压。该电路的最大速度被限制在每个电流放大模块的最大开关频率。
发明内容
在现有技术的状态中描述的漏极调制电路和方法存在各种问题，这些问题被本发明的实施例所解决。为了精确地跟踪所讨论的RF信号的包络，需要实现非常快的开关速度。此外，具有足够电流的充足的电压电平需要被提供给功率放大器级。
为此，根据第一方面，本发明提供了一种用于向给功率放大器提供供给调制的功率信号的方法，所述该方法包括：
基于用于驱动功率放大器的输入信号的调制来接收包络信号；
驱动具有至少两个放大元件的阵列，放大元件被并联连接从而使得它们每个由基本上恒定的直流电源供电，每个放大元件在至少一个阶段期间被驱动，所述的至少一个阶段独立于任何其它放大元件，所述至少一个阶段基于所述包络信号和反馈信号，所述反馈信号基于所述调制的功率信号的至少一部分。
根据第二方面，提供了一种用于向功率放大器提供功率的漏极调制电源模块，所述漏极调制电源模块包括：
恒定功率输入，用于接收基本上恒定的直流电源；
数字输入，用于基于用于驱动功率放大器的输入信号来接收处理的数字包络信号；以及
控制电路，用于产生多个定时信号，以打开/关闭放大元件；
其特征在于：
所述漏极调制电源模块(DPSM)还包括具有彼此并联连接的放大元件(AMP)的阵列，所述阵列包括至少两个放大元件(AMP)，每个放大元件(AMP)由多个定时信号中的一个驱动，所述控制电路(CC)被进一步配置为取决于处理的数字包络信号来在逐个阶段(phase-by-phase)的基础上产生每个定时信号。
根据第三方面，提供了一种系统，包括：
根据本发明实施例的漏极调制电源模块，所述漏极调制电源模块用于向功率放大器提供调制的功率；以及
调制器；
其特征在于：
所述调制器被配置为处理用于驱动功率放大器的输入信号，所述输入信号的处理得到包络信号，并且所述调制器(MOD)还被配置为经由数字输入向漏极调制电源模块提供包络信号；并且
所述调制器进一步被配置为基于提供至放大器模块的调制功率来采集反馈信号，以提供包络信号。
附图说明
由于所附的特定实施例详细描述以及所附的附图，本发明和它的优点将被更好地理解，其中：
图1示出现有技术之后的漏极调制电源的主要原理；
图2示出离散时间漏极调制电源的我们的新颖主意之后的主要原理，这得益于基于设备的实施的总开关；
图3示出了无线发射机的一般实施例，其包括功率放大器电路和根据本发明实施例的漏极电源模块；
图4示出了根据本发明一个实施例的漏极调制电源模块，其使用数字处理的包络作为输入，并具有在其输出级的滤波器；以及
图5a，5b和5c示出了用于滤波器的几种可能的电路拓扑，其用于根据一个实施例的漏极电源模块的输出级，其防止潜在的不希望的振荡。
具体实施方式
功率放大器电路的实施例中的漏极电源模块(DPSM)被呈现在图3中。
该漏极电源模块可被实现为独立模块或功率放大器模块内的集成模块。
如图4中描绘的，“控制电路”(CC)通过数字链路(DL)接收经过数字处理的包络数据。然后，它驱动驱动电路(DVR)，从而使得它驱动几个高速MOSFET(AMP)(或FET或晶体管(AMP))以产生图2中描绘的信号。如这里描述的，高速MOSFET(AMP)是放大器(AMP)(或放大设备(AMP)或根据本发明的实施例的放大元件(AMP))的例子。
使用来自输出电压(VOUT)的反馈样本(FBK)，控制电路(CC)的将修正其输出，以保证输出电压将正确地跟踪信号的包络。
如图3中所示的，DPSM和功率放大器单元(PA)之间的连接，导致输出信号中的一些共振，并且现有的共振易被激励，劣化有用信号的质量。为了大大减少这些影响，发展并且采用了已知的如柔性印刷或Flex印刷(ETC)的特定连接类型。柔性印刷(ETC)是一种新颖的连接，其可被用在任何供电调制器和功率放大器之间。这种连接组成多层柔性印刷，并以以下优势为特征：
1.大大减小串联电感；
2.降低辐射的干扰；
3.充当类似额外的滤波器；以及
4.为了更好的系统集成允许柔性连接。
为了快速反应标称值的瞬态，并同时保持电压和电流波纹尽可能低，需要单级或多级输出滤波器(FLT)。为了获得最高的效率和最好的纹波抑制，有利的是，操作该滤波器(FLT)接近滤波器(FLT)的共振频率。为了减少根据本发明的功率放大器的组合中的任何可能的振荡，缓冲器(SNB)(衰减器组成的RC组合)被并联连接到滤波器扼流圈(CHK)，缓冲器然后形成滤波器的一部分。缓冲器(SNB)当然也可从线圈(CHK)输入或输出被连接到地或+V，所导致的衰减大致相同。与滤波器扼流圈(CHK)串联的电阻(RES)被插入用作扼流圈(CHK)铜电阻的占位符，并对于系统内的衰减中起到至关重要的作用。电阻(RES)也可被认为是用于衰减的额外改进的单个元件。用于滤波器和缓冲器(SNB)的组合的三种不同的电路拓扑被描绘在图5a，5b和5c中。
根据本发明的实施方式，提供了一种用于功率放大器电路(PA)产生漏极电压(VOUT)的方法，该方法使用可变的离散时间信号，其跟随去往功率放大器(PA)的输入RF信号(VIN)的包络。该方法包括以下步骤：
从处理模块(DSP)接收经过数字处理的包络信号(ENVPA)
从常规的恒定电压电源(PS)接收恒定电源电压(VPS)；
产生脉冲宽度调制(PWM)控制信号以接通和切断输出FET(放大器(AMP))，输出FET被并联以达到所需的输出电压及电流(VOUT)和非常高的开关频率，这是密切跟随包络所需要的；
从输出电压及电流(VOUT)接收反馈样本(FBK)，以相应地调整PWM控制信号；以及
对FET(放大器(AMP))的组合输出电压(VOUT)滤波，以防止不想要的振动以及与功率放大器等效电感的潜在的共振。
在上述方法中，没有用于跟踪包络的线性放大。其遵循在其中实现本发明的实施例的电路不需要一个线性放大器。本发明的漏极电源模块(DPSM)中的放大器(amp)可以是电流放大器，并且因此可用多个FET或晶体管实现。根据一些实施例，为了获得非常高的开关速度，可能有2至48个FET或晶体管并联。每个FET或晶体管可提供关于其自身所需的最大电压。通过在不同阶段开启和关闭N FET或晶体管，可以达到最终的开关速度，该开关速度为每个FET的最大开关速度的N倍，其中，FET的总数是N。放大器(或放大元件(AMP))被并联连接在地和基本上恒定的直流电源(VPS)之间，并且各自是通过在至少一个阶段被驱动而控制，该至少一个阶段是独立于任何其它放大元件的，所述至少一个阶段是基于包络信号和一个反馈信号(FBK)的，其中该反馈信号是基于所述调制的功率信号(VOUT)的至少一部分的。
所述包络信号(ENVPA)可衍生自使用任何在本领域中已知的技术的功率放大器(PA)的输入。
如示于图3中的，本发明的一个实施例可以被部署在一个系统中，该系统包括：电源(PS)，用于提供基本上恒定的直流功率(VPS)给本发明的漏极电源模块(DPSM)、调制器(MOD)，用于提供脉冲宽度调制数据(PWM)给包络数据，包络数据是从包络信号(ENVPA)获得的，包络信号是从输入RF信号(VIN)提取的，并且功率放大器将由输入信号VIN(或一个因此派生的信号)驱动。根据特定实施例，反馈信号可从漏极电源模块(DPSM)的输出(VOUT)被采集，并且在使用调制器(MOD)中的模拟到数字转换器(ADC)被转换之后，将在调制器(MOD)的信号处理器(DSP)中被处理。
输入信号(VIN)在通过数字链路(DL)被驱动器电源模块(DPSM)接收之前，可以在调制器(MOD)中被调制。根据不同的系统，其中本发明的一个实施例可被部署，该调制器可以包括：模拟到数字转换器(ADC)，以将输入信号(VIN)转换成数字形式、DSP，用来处理已转换的输入信号、以及数字到模拟转换器(DAC)，用来提供输入信号到功率放大器。
本发明的实施例提供一种漏极电源模块电路(DPSM)，其具有一个数字链路(DL)，用来接收来自处理模块(DSP)的数字包络数据，并与处理模块(DSP)进行通信，该漏极电源模块电路(DPSM)包括：
控制电路(CC)，以产生PWM控制信号，用于在它们的最大开关速度和不同的阶段接通和关断FET(放大器(AMP))；
驱动电路(DRV)，以驱动适当的信号来控制FET(放大器(AMP))；
FET(放大器(AMP))的阵列，其包括足够数量的FET(放大器(AMP))，以产生所需的电压，并提供足够的电流以供应功率放大器(PA)；
电容器组，其可被包括以从一个常规的电源(PS)接收一个恒定的电源电压，并在一个足够短的周期内，提供FET电路所需的足够高的电流；以及
滤波器(FLT)，其包括足够的元件来抑制不想要的振动和与该功率放大器电路(PA)的潜在共振。
根据本发明的一个实施例，上述FET的阵列中可以有2至48个FET。
已经描述了一种柔性印刷电路板(Flex印刷(ETC))，用于将漏极电源模块(DPSM)的输出级连接到功率放大器(PA)的输入漏极电源，以显著减少串行路径的电感，并简化系统集成过程。这种Flex印刷包括2个平行覆盖板，其中之一用于输出电压，一个用于接地。这种Flex印刷(ETC)还提供在到功率放大器的漏极电源的路径中安装RLC滤波器的能力。
图3示出了功率放大器(PA)，其可被用在本发明的一个实施例的系统中。所述功率放大器(PA)可以是选自SSPA(固态功率放大器)中的任何类型，SSPA可用任何半导体技术(横向扩散金属氧化物半导体(LDMOS)，氮化镓(GaN)，砷化镓(GaAs))设计，适于在任何射频波段进行操作，包括但不限于，VHF，UHF，4G移动/LTE，3G移动，C波段，X波段和任意的输出功率范围内。此外，调制器(MOD)和信号处理模块(DSP)可以被配置为产生选自以下类型中一个的RF电信信号：DVB-T/H、ISDB-T、LTE/LTE升级版、DMB-T、DVB-T2、WCDMA、CDMA2000以及WiMax标准。

Claims (11)

1.一种用于向功率放大器(PA)提供调制的功率信号(VOUT)的方法，所述方法包括：
基于用于驱动功率放大器(PA)的输入信号(VIN)的调制来接收包络信号；以及
驱动具有至少两个放大元件(AMP)的阵列，放大元件(AMP)被并联连接从而使得它们每个由基本上恒定的直流电源(VPS)供电，每个放大元件(AMP)在至少一个阶段期间被驱动，所述的至少一个阶段独立于任何其它放大元件，所述至少一个阶段基于所述包络信号和反馈信号(FBK)，所述反馈信号(FBK)基于所述调制的功率信号(VOUT)的至少一部分。
2.根据权利要求1的方法，其中所述包络信号进一步基于所述调制的功率信号(VOUT)的至少一部分。
3.一种用于向功率放大器(PA)提供调制的功率(VOUT)的漏极调制电源模块(DPSM)，所述漏极调制电源模块(DPSM)包括：
恒定功率输入(VPS)，用于接收基本上恒定的直流电源；
数字输入(DL)，用于基于用于驱动功率放大器(PA)的输入信号(VIN)来接收处理的数字包络信号；以及
控制电路(CC)，用于产生多个定时信号；
其特征在于：
所述漏极调制电源模块(DPSM)还包括具有彼此并联连接的放大元件(AMP)的阵列，所述阵列包括至少两个放大元件(AMP)，每个放大元件(AMP)由多个定时信号中的一个驱动，所述控制电路(CC)被进一步配置为取决于处理的数字包络信号来在逐个阶段的基础上产生每个定时信号。
4.根据权利要求3的漏极调制电源模块(DPSM)，其中，控制电路(CC)还进一步被配置为考虑基于提供至功率放大器(PA)的调制的功率(VOUT)的反馈信号(FBK)。
5.根据权利要求3或4中任一项的漏极调制电源模块(DPSM)，其中，所述漏极调制电源模块(DPSM)还包括连接到恒定功率输入(VPS)的电容器组。
6.根据权利要求3至5中任一项的漏极调制电源模块(DPSM)，其中，所述漏极调制电源模块(DPSM)还包括滤波器，用于抑制功率放大器电路内的振荡，所述滤波器被连接到向功率放大器(PA)提供调制的功率(VOUT)的输出。
7.一种系统，包括：
根据权利要求1的漏极调制电源模块(DPSM)，用于向功率放大器(PA)提供调制的功率(VOUT)；以及
调制器(MOD)；
其特征在于：
所述调制器(MOD)被配置为处理用于驱动功率放大器(PA)的输入信号，所述输入信号的处理得到包络信号，并且所述调制器(MOD)还被配置为经由数字输入(DL)向漏极调制电源模块(DPSM)提供包络信号；并且
所述调制器进一步被配置为基于提供至放大器模块的调制功率(VOUT)来采集反馈信号，以追踪包络信号。
8.根据权利要求7的系统，其中，所述调制的功率(VOUT)经由柔性印刷电路板Flex打印(ETC)被提供到功率放大器(PA)，所述柔性印刷电路板Flex打印(ETC)包括两个平行盖板。
9.根据权利要求8的系统，其中，所述印刷电路板Flex打印(ETC)被配置为允许至少一个RLC滤波器被安装在到功率放大器的漏极电源的路径中。
10.根据权利要求7至9中任一项的系统，其中，所述功率放大器(PA)是使用选自横向扩散金属氧化物半导体、氮化镓或砷化镓中的一种的半导体技术所设计的固态功率放大器类型(SSPA)。
11.根据权利要求7至10中任一项的系统，其中，所述调制器(MOD)还包括信号处理模块(DSP)，信号处理模块(DSP)至少用于处理包络信号以提供调制的信号，调制器(MOD)和信号处理模块(DSP)被配置为产生选自以下类型中一个的RF电信信号：DVB-T/H、ISDB-T、LTE/LTE升级版、DMB-T、DVB-T2、WCDMA、CDMA2000以及WiMax标准。
CN201380046956.9A 2012-09-10 2013-09-10 降低ab类功率放大器中功耗的高频漏极电源 Pending CN104662793A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261743670P 2012-09-10 2012-09-10
US61/743,670 2012-09-10
PCT/IB2013/058436 WO2014037926A2 (en) 2012-09-10 2013-09-10 High-frequency drain power supply to decrease power dissipation in class-ab power amplifiers

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104662793A true CN104662793A (zh) 2015-05-27

Family

ID=49681078

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201380046956.9A Pending CN104662793A (zh) 2012-09-10 2013-09-10 降低ab类功率放大器中功耗的高频漏极电源

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9490754B2 (zh)
EP (1) EP2893635A2 (zh)
KR (1) KR20150054792A (zh)
CN (1) CN104662793A (zh)
WO (1) WO2014037926A2 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106842902A (zh) * 2017-01-11 2017-06-13 宝鸡文理学院 比例放大器及其工作方法
CN111512544A (zh) * 2017-12-20 2020-08-07 杜比实验室特许公司 可配置模态放大器系统
CN116155316A (zh) * 2023-02-27 2023-05-23 优镓科技(苏州)有限公司 基于g类功放架构的射频前端

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014190505A1 (en) * 2013-05-29 2014-12-04 Nokia Corporation Amplification of a radio frequency signal
US9473081B2 (en) 2014-10-20 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Circuits and methods for reducing supply sensitivity in a power amplifier
FR3031851B1 (fr) 2015-01-15 2017-02-17 Amcad Eng Systeme de suivi de la puissance crete pour une amplification de puissance rf et procede de calcul de valeur de crete et de selection de tension d'alimentation associe
CN108732490B (zh) * 2018-08-31 2024-02-23 成都天箭科技股份有限公司 微波固态功率放大器全自动无人老炼试验和寿命试验系统
CN114400975B (zh) * 2021-12-15 2022-09-27 陕西亚成微电子股份有限公司 一种基于包络追踪技术的功率放大电路及设计方法
CN117424572B (zh) * 2023-12-18 2024-02-13 安徽矽磊电子科技有限公司 一种高压大电流驱动的GaN功率放大器漏极调制电路

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090111397A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Marnie Dunsmore Polar modulation transmitter with envelope modulator path switching
US20100109769A1 (en) * 2007-01-24 2010-05-06 Nec Corporation Power amplifier
CN102244500A (zh) * 2011-05-26 2011-11-16 新邮通信设备有限公司 控制发射通路中功耗器件供电电压的方法、装置及发射系统
US20120126893A1 (en) * 2009-07-31 2012-05-24 Shingo Yamanouchi Power amplifier, power amplification method, and storage medium
CN102640350A (zh) * 2009-02-18 2012-08-15 豪沃基金有限责任公司 超材料功率放大器系统

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2398648B (en) 2003-02-19 2005-11-09 Nujira Ltd Power supply stage for an amplifier
US7317352B2 (en) * 2004-11-05 2008-01-08 Zarbana Digital Fund Llc Power amplifier
US8600321B2 (en) 2011-06-03 2013-12-03 Hitachi, Ltd. Radio transmitter and envelope tracking power supply control method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100109769A1 (en) * 2007-01-24 2010-05-06 Nec Corporation Power amplifier
US20090111397A1 (en) * 2007-10-26 2009-04-30 Marnie Dunsmore Polar modulation transmitter with envelope modulator path switching
CN102640350A (zh) * 2009-02-18 2012-08-15 豪沃基金有限责任公司 超材料功率放大器系统
US20120126893A1 (en) * 2009-07-31 2012-05-24 Shingo Yamanouchi Power amplifier, power amplification method, and storage medium
CN102244500A (zh) * 2011-05-26 2011-11-16 新邮通信设备有限公司 控制发射通路中功耗器件供电电压的方法、装置及发射系统

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106842902A (zh) * 2017-01-11 2017-06-13 宝鸡文理学院 比例放大器及其工作方法
CN106842902B (zh) * 2017-01-11 2023-05-05 宝鸡文理学院 比例放大器及其工作方法
CN111512544A (zh) * 2017-12-20 2020-08-07 杜比实验室特许公司 可配置模态放大器系统
CN111512544B (zh) * 2017-12-20 2023-11-24 杜比实验室特许公司 可配置模态放大器系统
CN116155316A (zh) * 2023-02-27 2023-05-23 优镓科技(苏州)有限公司 基于g类功放架构的射频前端
CN116155316B (zh) * 2023-02-27 2023-10-17 优镓科技(苏州)有限公司 基于g类功放架构的射频前端

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150054792A (ko) 2015-05-20
US9490754B2 (en) 2016-11-08
WO2014037926A3 (en) 2014-05-01
EP2893635A2 (en) 2015-07-15
WO2014037926A2 (en) 2014-03-13
US20150249432A1 (en) 2015-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104662793A (zh) 降低ab类功率放大器中功耗的高频漏极电源
Asbeck et al. ET comes of age: Envelope tracking for higher-efficiency power amplifiers
US9490752B2 (en) RF amplifier having a transition shaping filter
Ghannouchi Power amplifier and transmitter architectures for software defined radio systems
Florian et al. Envelope tracking of an RF high power amplifier with an 8-level digitally controlled GaN-on-Si supply modulator
Raab et al. Power amplifiers and transmitters for RF and microwave
CN102265505B (zh) 功率放大装置
Wang Demystifying envelope tracking: Use for high-efficiency power amplifiers for 4G and beyond
US7714649B1 (en) High-efficiency linear amplifier using non linear circuits
Hsia et al. Wideband high efficiency digitally-assisted envelope amplifier with dual switching stages for radio base-station envelope tracking power amplifiers
US9813088B2 (en) Supply modulators with voltage and frequency partitioning
EP1346466A2 (en) Modulator using class-e stage
CN111656680B (zh) H桥功率放大器布置
CN105103440A (zh) 具有反馈的包络追踪调制器
US8417197B2 (en) Pre-distortion method and device to enhance the power utility of power amplifiers in wireless digital communication applications
CN102265504A (zh) 功率放大装置
Watkins et al. How not to rely on Moore's Law alone: low-complexity envelope-tracking amplifiers
US8542062B2 (en) Adaptive digital pre-distortion method and device to enhance the power utility of power amplifiers in wireless digital communication applications
EP1499011A1 (en) Amplifying circuit comprising an envelope modulated limit cycles modulator circuit
Dupuy et al. High efficiency power transmitter based on envelope delta-sigma modulation (EDSM)
Kim et al. High efficiency hybrid EER transmitter for WCDMA application using optimized power amplifier
Huhn et al. GaN-Based digital transmitter chain utilizing push-pull gate drivers for high switching speed and built-in DPD
CN111124023B (zh) 一种混合型电源调制器及调制电路
López et al. A high-efficiency linear polar transmitter for EDGE
Kimball et al. Analog & digital envelope tracking power amplifier reduced bandwidth techniques for 5G Nr

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20150527

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication