CN105245191A - 放大模块的功率控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种放大模块的功率控制方法。放大模块包括一控制装置及一放大装置，其中控制装置电性连接放大装置，且控制装置用以提供一偏压电流及供电电压给放大装置。该方法包括以下步骤：选择或切换该放大装置的功率模式；及依据该放大装置的功率模式，调整该控制装置提供给该放大装置的该供电电压。此外控制装置可依据放大装置的功率模式，调整提供给放大装置的供电电压、偏压电流及/或偏压电压。

Description

放大模块的功率控制方法
技术领域
本发明有关于一种放大模块的功率控制方法，主要依据放大装置的功率模式，调整提供给放大装置的供电电压。
背景技术
请参阅图1，为现有技术放大模块的方块示意图。如图所示，放大模块10包括一第一放大区块11及一第二放大区块13，其中第一放大区块11及第二放大区块13分别具有不同的放大功率。
第一放大区块11包括一第一输入端111及一第一输出端113，其中第一输入端111及第一输出端113之间设置一放大单元115。第二放大区块13则包括一第二输入端131及一第二输出端133，其中第二输入端131及第二输出端133之间设置多个放大单元135。
具体来说第二放大区块13的放大功率大于第一放大区块11，因此当信号仅需要使用较低功率的放大模块10进行放大时，便可将信号输入第一放大区块11的第一输入端111，并以第一放大区块11内的放大单元115放大信号，而后再将经过放大的信号由第一输出端113输出。
反之，当信号需要使用较高功率的放大模块10进行放大时，则可将信号输入第二放大区块13的第二输入端131，并以第二放大区块13内的放大单元135放大信号，而后再将经过放大的信号由第二输出端133输出。
通过选择第一放大区块11及第二放大区块13放大信号，将可使得放大模块10具有多种放大模式。然而在实际应用时，由于放大模块10需要设置多个放大区块11/13及放大单元115/135，因而会导致放大模块10的设置面积及设置成本增加。
发明内容
本发明的一目的，在于提供一种放大模块的功率控制方法，其中放大模块包括一放大装置及一控制装置。控制装置可依据放大装置的功率模式，动态调整提供给放大装置的供电电压(Vcc)，借此以改善操作在中功率模式及/或低功率模式的放大装置的电源消耗及放大增益的线性度，也可改善操作在高功率模式的放大装置的效能。
本发明的一目的，在于提供一种射频切换模块的控制方法，其中放大模块包括一放大装置及一控制装置。控制装置可依据放大装置欲放大的信号的类型，调整提供给放大装置的供电电压(Vcc)及/或偏压电流(Ibias)或偏压电压(Vbias)，使得放大装置在放大各种类型的信号时，都能具有良好的效能。
为达到上述目的，本发明提供一种放大模块的功率控制方法，放大模块包括一控制装置及一放大装置，其中控制装置电性连接放大装置，并用以提供一供电电压给放大装置，并包括以下步骤：选择或切换放大装置的功率模式；及依据放大装置的功率模式，调整控制装置提供给放大装置的供电电压。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，包括以下步骤：放大装置操作在中功率模式或低功率模式；及控制装置降低提供给放大装置的供电电压。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，包括以下步骤：放大装置操作在高功率模式；及控制装置提高提供给放大装置的供电电压。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，包括以下步骤：放大装置用以放大一射频信号；及控制装置依据射频信号的类型或频率，调整提供给放大装置的供电电压。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，其中放大装置包括一个或多个放大单元，而控制装置则用以提供供电电压及一偏压电流给放大单元。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，其中放大单元包括一偏压单元及一放大器，放大器电性连接偏压单元及控制装置，且控制装置用以提供供电电压给放大器。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，其中控制装置依据放大装置、放大单元或放大器的功率模式，调整提供给放大器的供电电压。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，其中控制装置包括一偏压控制器及一供电电压控制器，偏压控制器用以调整提供给放大装置的偏压电流或偏压电压，而供电电压控制器则用以调整提供给放大装置的供电电压。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，其中控制装置提供一偏压电压或一偏压电流给放大装置。
在本发明放大模块的功率控制方法一实施例中，包括以下步骤：依据放大装置的功率模式，调整控制装置提供给放大装置的偏压电压或偏压电流。
有关本发明的特征、实作与功效，兹配合图式作最佳实施例详细说明如下。
附图说明
图1为现有技术放大模块的方块示意图。
图2为本发明放大模块一实施例的方块连接示意图。
图3为本发明放大模块的功率控制方法一实施例的步骤流程图。
图4为本发明放大模块又一实施例的方块连接示意图。
图5为本发明放大模块的放大单元一实施例的电路连接示意图。
其中，附图标记
10放大模块11第一放大区块
111第一输入端113第一输出端
115放大单元13第二放大区块
131第二输入端133第二输出端
135放大单元
20放大模块21放大装置
211输入端213输出端
215放大单元23控制装置
231偏压控制器233供电电压控制器
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
虽然已通过举例方式在图式中描述了本创作的具体实施方式，并在本文中对其作了详细的说明，但是本发明还允许有各种修改和替换形式。本发明的图式内容可为不等比例，图式及其详细的描述仅为特定型式的揭露，并不为本发明的限制，相反的，依据专利范围的精神和范围内进行修改、均等构件及其置换都为本发明所涵盖的范围。
请参阅图2及图3，分别为本发明放大模块一实施例的方块连接示意图及放大模块的功率控制方法一实施例的步骤流程图。如图所示，本发明所述的放大模块20包括一放大装置21及一控制装置23，其中控制装置23电性连接放大装置21，用以提供一供电电压Vcc、偏压电流Ibias及/或偏压电压Vbias给放大装置21，此外亦可用以调整或控制放大装置21的放大功率或功率模式。
本发明所述的放大装置21可包括多种功率模式，例如高功率模式(highpowermode)、中功率模式(midpowermode)及/或低功率模式(lowpowermode)，其中放大装置21可选择其中一种功率模式放大信号。请配合参阅图3，可依据信号或射频信号的需求，选择或切换放大装置21的功率模式，如步骤31所示。
具体来说放大装置21具有至少一输入端211及至少一输出端213，当信号由输入端211输入放大装置21，并由输出端213输出放大装置21时，信号将会被放大装置21内的放大单元215放大。当放大装置21操作在高功率模式时，放大装置21将会具有较高的增益，并可将通过放大装置21的信号进行较大幅度的放大。反之，当放大装置21操作在中功率模式或低功率模式时，放大装置21则会具有较低的增益，并可将通过放大装置21的信号进行较小幅度的放大。
一般来说，控制装置23可依据放大装置21预定切换或选择的功率模式，调整提供给放大装置21的偏压电流Ibias或偏压电压Vbias，使得放大装置21被切换到适当的功率或功率模式，如步骤33所示。具体来说，当放大装置21需要提供较高的增益时，控制装置23可提高提供给放大装置21的偏压电流Ibias或偏压电压Vbias，并将放大装置21切换为高功率模式。反之，当放大装置21仅需要提供较小的增益时，控制装置23可降低提供给放大装置21的偏压电流Ibias或偏压电压Vbias，并将放大装置21切换为中功率模式或低功率模式。当然通过偏压电流Ibias或偏压电压Vbias选择或切换放大装置21的功率模式仅为本发明一实施例，并不为本发明的限制。
通过上述的描述可得知，控制装置23可通过偏压电流Ibias或偏压电压Vbias切换或选择放大装置21的功率或功率模式。然而在实际应用时，若仅通过偏压电流Ibias或偏压电压Vbias切换或选择放大装置21的功率或功率模式，则可能会产生以下的问题。
首先当放大装置21被切换成中功率模式或低功率模式时，控制装置23仍旧会提供相同的供电电压Vcc给放大装置21，使得操作在中功率模式或低功率模式的放大装置21仍旧会消耗相当多的电源。反之，当放大装置21切换为高功率模式时，控制装置23还是提供相同的供电电压Vcc给放大装置21，往往会造成操作在高功率模式的放大装置21的放大效能不佳。
为了解决上述的问题，在本发明一实施例中，控制装置23可进一步依据放大装置21选择或切换的功率模式，调整提供给放大装置21的供电电压Vcc，如步骤35所示。控制装置23依据放大装置21的功率模式，调整提供给放大装置21的供电电压Vcc，将可有效改善放大装置21的幅度调制失真(AMtoAMdistortion)、相位调制失真(AMtoPMdistortion)、电流及/或电压的耗损。
具体来说，当放大装置21操作在中功率模式及/或低功率模式时，控制装置23会降低提供给放大装置21的供电电压Vcc，借此以改善操作在中功率模式及/或低功率模式的放大装置21的电源消耗及放大增益的线性度。
反之，当放大装置21操作在高功率模式时，控制装置23可提高提供给放大装置21的供电电压Vcc，借此将可进一步以改善操作在高功率模式的放大装置21的效能。
相较于图1所述的现有技术技术而言，本发明仅需要设置一组放大装置21，并通过控制装置23调整放大装置21的放大功率或功率模式，借此将可减少放大装置或放大区块的设置数量，并可降低放大模块的面积及制作成本。此外控制装置23或偏压控制器231亦可通过线性或数字的方式，调整提供给放大装置21的供电电压Vcc。
在本发明一实施例中，控制装置23可包括但不局限一偏压控制器231及一供电电压控制器233，其中偏压控制器231可用以调整提供给放大装置21的偏压电流Ibias或偏压电压Vbias，而供电电压控制器233则用以调整提供给放大装置21的供电电压(Vcc)。当然偏压控制器231及供电电压控制器233仅为本发明其中一个实施方式，并不为本发明权利范围的限制，在不同实施例中控制装置23亦可不设置偏压控制器231及供电电压控制器233。
在本发明一实施例中，放大装置21可包括一放大单元215，如图2所示，亦可包括多个串联的放大单元215，如图4所示，而控制装置23则用以提供供电电压Vcc及/或偏压电流Ibias(或偏压电压Vbias)给各个放大单元215。此外控制装置23更可依据各个放大单元215的功率模式，调整提供给各个放大单元215的供电电压Vcc及/或偏压电流Ibias(或偏压电压Vbias)的大小。例如偏压控制器231可用以调整提供给各个放大单元215的偏压电流Ibias或偏压电压Vbias，而供电电压控制器233则可用以调整提供给各个放大单元215的供电电压(Vcc)。
在本发明一实施例中，如图5所示，放大单元215包括一偏压单元2151及一放大器2153，其中放大器2153包括输入端211及输出端213，分别对应到图2所示的放大模装置21的输入端211及输出端213。放大器2153电性连接偏压单元2151及供电电压Vcc，其中偏压单元2151用以提供偏压电压Vbias给放大器2153，并可调整偏压电压Vbias的大小。
控制装置23可电性连接放大器2153，并提供供电电压Vcc给放大器2153。具体来说控制装置23可依据放大装置21、放大单元215及/或放大器2153的功率模式，调整提供给放大器2153的供电电压Vcc。此外控制装置23亦可依据放大器2153准备切换或选择的功率模式，调整提供给偏压单元2151的偏压电流Ibias，以改变偏压单元2151提供给放大器2153的偏压电压Vbias。
在本发明一实施例中，偏压单元2151包括一电流镜，而放大器2153则包括一晶体管，例如偏压单元2151的电流镜可由多个双极性晶体管(BJT)连接而成，而放大器2153的晶体管则可以是双极性晶体管(BJT)。当然由双极性晶体管构成偏压单元2151及放大器2153仅为本发明一实施例，而不为本发明权利范围的限制，在不同的实施例中，亦可由金氧半晶体管(MOSFET)构成偏压单元2151及放大器2153。
在本发明上述实施例中，控制装置23主要依据放大装置21的功率模式，调整提供给放大装置21的供电电压Vcc。然而在不同实施例中，放大模块20可用以放大不同类型的射频信号，例如第二代行动通信系统(2G)、第三代行动通信系统(3G)、第四代行动通信系统(4G)、宽带分码多任务(WCDMA)或长期演算技术(LTE)。由于各种类型的信号分别具有不同的频率，且需要放大装置21提供的放大功率或功率模式亦可能不相同。因此控制装置23可依据放大装置21欲进行放大的射频信号的类型或频率，得知放大装置21需要切换或选择的功率模式，并调整提供给放大装置21供电电压Vcc及/或偏压电流Ibias(或偏压电压Vbias)的大小。
在本发明中所述的连接指的是一个或多个物体或构件之间的直接连接或者是间接连接，例如可在一个或多个物体或构件之间存在有一个或多个中间连接物。
说明书的系统中所描述的也许、必须及变化等字眼并非本发明的限制。说明书所使用的专业术语主要用以进行特定实施例的描述，并不为本发明的限制。说明书所使用的单数量值(如一个及该个)也可为多个，除非在说明书的内容有明确的说明。例如说明书所提及的一个装置可包括有两个或两个以上的装置的结合，而说明书所提的一物质则可包括有多种物质的混合。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种放大模块的功率控制方法，该放大模块包括一控制装置及一放大装置，该控制装置电性连接该放大装置，并用以提供一供电电压给该放大装置，其特征在于，包括以下步骤：
选择或切换该放大装置的功率模式；及
依据该放大装置的功率模式，调整该控制装置提供给该放大装置的该供电电压。
2.如权利要求1所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
该放大装置操作在中功率模式或低功率模式；及
该控制装置降低提供给该放大装置的供电电压。
3.如权利要求1所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
该放大装置操作在高功率模式；及
该控制装置提高提供给该放大装置的供电电压。
4.如权利要求1所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
该放大装置用以放大一射频信号；及
该控制装置依据该射频信号的类型或频率，调整提供给该放大装置的供电电压。
5.如权利要求1所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，该放大装置包括一个或多个放大单元，该控制装置用以提供该供电电压及一偏压电流给该放大单元。
6.如权利要求5所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，该放大单元包括一偏压单元及一放大器，该放大器电性连接该偏压单元及该控制装置，且该控制装置用以提供该供电电压给该放大器。
7.如权利要求6所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，该控制装置依据该放大装置、该放大单元或该放大器的功率模式，调整提供给该放大器的供电电压。
8.如权利要求1所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，该控制装置提供一偏压电压或一偏压电流给该放大装置。
9.如权利要求8所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，包括以下步骤：依据该放大装置的功率模式，调整该控制装置提供给该放大装置的该偏压电压或该偏压电流。
10.如权利要求8所述的放大模块的功率控制方法，其特征在于，该控制装置包括一偏压控制器及一供电电压控制器，该偏压控制器用以调整提供给该放大装置的该偏压电流或该偏压电压，而该供电电压控制器则用以调整提供给该放大装置的该供电电压。
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