CN107681982A - 用于生成功率源的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

描述了用于生成功率源的方法和装置。在一种设计中，一装置包括包络放大器和升压转换器。升压转换器生成具有高于第一供电电压(例如，电池电压)的电压的经推升的供电电压。包络放大器基于包络信号和经推升的供电电压(也可能还有第一供电电压)来生成第二供电电压。功率放大器基于第二供电电压来操作。在另一种设计中，一种装置包括切换器、包络放大器和功率放大器。切换器接收第一供电电压并提供第一供电电流。包络放大器基于包络信号来提供第二供电电流。功率放大器接收包括第一和第二供电电流的总供电电流。在一种设计中，切换器检测第二供电电流并且添加偏置以生成与没有该偏置的情形相比更大的第一供电电流。

Description

用于生成功率源的方法和装置
本申请是申请日为2012年6月24日、申请号为201280030998.9、题为“用于生成功率源的方法和装置”的申请的分案申请。
技术领域
本公开一般涉及电子设备，尤其涉及用于为放大器和/或其他电路生成供电的技术。
背景技术
在通信系统中，发射机可处理(例如，编码和调制)数据以生成输出采样。发射机可进一步调理(例如，转换到模拟、滤波、上变频、和放大)这些输出采样以生成输出射频(RF)信号。发射机随后可经由通信信道向接收机传送该输出RF信号。接收机可接收所传送的RF信号并对所接收到的RF信号执行互补处理以恢复所传送的数据。
发射机通常包括功率放大器(PA)以提供输出RF信号的高发射功率。功率放大器应当能够提供高输出功率并且具有高的功率附加效率(PAE)。此外，可能要求功率放大器即便在低电池电压的情况下也具有良好性能和高PAE。
发明内容
本文描述了用于高效地为功率放大器和/或其他电路生成供电的技术。在一示例性设计中，一装置(例如，集成电路、无线设备、电路模块等)可包括包络放大器和升压转换器。升压转换器可接收第一供电电压(例如，电池电压)并且生成具有高于第一供电电压的电压的经推升的供电电压。包络放大器可接收包络信号和经推升的供电电压，并且可基于该包络信号和经推升的供电电压来生成第二供电电压。该装置可进一步包括功率放大器，该功率放大器可基于来自包络放大器的第二供电电压来操作。在一种设计中，包络放大器可进一步接收第一供电电压，并且可基于第一供电电压或经推升的供电电压来生成第二供电电压。例如，包络放大器可(i)在包络信号超过第一阈值的情况下和/或在第一供电电压低于第二阈值的情况下基于经推升的供电电压来生成第二供电电压，或(ii)在其他情况下基于第一供电电压来生成第二供电电压。
在另一种示例性设计中，一种装置可包括切换器、包络放大器和功率放大器。切换器可接收第一供电电压(例如，电池电压)并提供第一供电电流。包络放大器可接收包络信号，并且基于该包络信号来提供第二供电电流。功率放大器可接收包括第一供电电流和第二供电电流的总供电电流。第一供电电流可包括直流(DC)和低频分量。第二供电电流可包括较高频分量。该装置可进一步包括升压转换器，该升压转换器可接收第一供电电压并提供经推升的供电电压。包络放大器随后可基于第一供电电压或经推升的供电电压来操作。
在又一示例性设计中，一装置可包括切换器，该切换器可感测输入电流并且生成切换信号以对提供供电电流的电感器进行充电和放电。该切换器可向输入电流添加偏置以生成比在没有偏置的情况下更大的供电电流。该装置可进一步包括包络放大器、升压转换器和功率放大器，它们可如上所述地那样进行操作。
以下更加详细地描述本公开的各种方面和特征。
附图说明
图1示出无线通信设备的框图。
图2A、2B和2C示出分别基于电池电压、平均功率跟踪器和包络跟踪器来操作功率放大器的图示。
图3示出切换器和包络放大器的示意图。
图4A、4B和4C示出对于切换器和包络放大器的不同供电电压而言，PA供电电流和电感器电流相对于时间的标绘。
图5示出在电流感测路径中具有偏置的切换器的示意图。
图6示出升压转换器的示意图。
具体实施方式
措辞“示例性”在本文中用于表示“用作示例、实例或解说”。本文中描述为“示例性”的任何设计不必被解释为优于或胜过其他设计。
本文描述了用于为放大器和/或其他电路生成供电的技术。这些技术可被用于各种类型的放大器，诸如功率放大器、激励放大器等。这些技术还可被用于各种电子设备，诸如无线通信设备、蜂窝电话、个人数字助理(PDA)、手持式设备、无线调制解调器、膝上型计算机、无绳电话、蓝牙设备、消费者电子设备等。为了清楚起见，以下描述使用这些技术来为无线通信设备中的功率放大器生成供电。
图1示出了无线通信设备100的设计的框图。为了清楚起见，图1中示出无线设备100的仅发射机部分，而接收机部分未示出。在无线设备100内，数据处理器110可接收要传送的数据，处理(例如，编码、交织、和码元映射)该数据，并提供数据码元。数据处理器110还可处理导频并提供导频码元。数据处理器110还可针对码分多址(CDMA)、时分多址(TDMA)、频分多址(FDMA)、正交FDMA(OFDMA)、单载波FDMA(SC-FDMA)和/或某一其他复用方案来处理数据码元和导频码元，并且可提供输出码元。
调制器112可接收来自数据处理器110的输出码元，执行正交调制、极化调制、或某一其他类型的调制，并提供输出采样。调制器112还可确定输出采样的包络，例如通过计算每个输出采样的幅值并跨输出采样对幅值取平均。调制器112可提供指示输出采样的包络的包络信号。
RF发射机120可处理(例如，转换到模拟、放大、滤波、和上变频)来自调制器112的输出采样并提供输入RF信号(RFin)。功率放大器(PA)130可放大该输入RF信号以获得期望输出功率电平并提供输出RF信号(RFout)，该输出RF信号可经由天线(图1中未示出)传送。RF发射机120还可包括用于生成包络信号的电路，而不是使用调制器112来生成包络信号。
PA供电发生器150可接收来自调制器112的包络信号并且可为功率放大器130生成供电电压(Vpa)。PA供电发生器150也可被称为包络跟踪器。在图1中所示的设计中，PA供电发生器150包括切换器160、包络放大器(Env Amp)170、升压转换器180以及电感器162。切换器160也可以被称为开关模式电源(SMPS)。切换器160接收电池电压(Vbat)并且在节点A提供包括DC和低频分量的第一供电电流(Iind)。电感器162存储来自切换器160的电流并在交替的周期上将所存储的电流提供给节点A。升压转换器180接收Vbat电压，并且生成高于Vbat电压的经推升的供电电压(Vboost)。包络放大器170在其信号输入端接收包络信号，在其两个供电电压输入端接收Vbat电压和Vboost电压，并且在节点A处提供包括高频分量的第二供电电流(Ienv)。提供给功率放大器130的PA供电电流(Ipa)包括来自切换器160的Iind电流和来自包络放大器170的Ienv电流。包络放大器170还在节点A处为功率放大器130提供恰当的PA供电电压(Vpa)。PA供电发生器150中的各个电路在下文中更详细地描述。
控制器140可控制无线设备100内各种单元的操作。存储器142可存储供控制器140和/或无线设备100内的其他单元使用的程序代码和数据。数据处理器110、调制器112、控制器140和存储器142可实现在一个或多个专用集成电路(ASIC)和/或其他IC上。
图1示出了无线设备100的示例性设计。无线设备100还可以其他方式实现并且可包括与图1中所示的那些电路不同的电路。RF发射机120、功率放大器130、和PA供电发生器150的全部或一部分可被实现在一个或多个模拟集成电路(IC)、射频IC(RFIC)、混合信号IC等上。
可能期望以低的电池电压来操作无线设备100以便降低功耗、延长电池寿命、和/或获得其他优点。新的电池技术在不久的将来可以能够提供低至2.5伏特(V)及以下的能量。然而，功率放大器可能需要以高于电池电压的PA供电电压(例如，3.2V)操作。升压转换器可被用来推升电池电压以生成较高的PA供电电压。然而，使用升压转换器来直接供应PA供电电压可能增加成本和功耗，这两者均是不期望的。
PA供电发生器150可以用包络跟踪高效地生成PA供电电压，以避免使用升压转换器来直接提供PA供电电压的缺点。切换器160可向功率放大器130提供大部分功率并且可被直接连接到电池电压。升压转换器180可仅向包络放大器170提供功率。PA供电发生器150可生成PA供电电压以跟踪提供给功率放大器130的RFin信号的包络，从而正好将恰当量的PA供电电压供应给功率放大器130。
图2A示出对功率放大器210使用电池电压的图示。RFout信号(其追随RFin信号)具有时变包络并且由标绘250示出。电池电压由标绘260示出，并且高于该包络的最大振幅以便避免来自功率放大器210的RFout信号被削波。电池电压与RFout信号的包络之差表示被功率放大器210耗散而不是递送到输出负载的被浪费的功率。
图2B示出用平均功率跟踪器(APT)220为功率放大器210生成PA供电电压(Vpa)的图示。APT 220接收指示RFout信号的包络在每个时间区间中的最大振幅的功率控制信号。APT 220基于该功率控制信号为功率放大器210生成PA供电电压(由标绘270示出)。PA供电电压与RFout信号的包络之差表示浪费的功率。APT 220可减少浪费的功率，因为它可生成PA供电电压以跟踪该包络在每个时间区间中的最大振幅。
图2C示出用包络跟踪器230为功率放大器210生成PA供电电压的图示。包络跟踪器230接收指示RFout信号的包络的包络信号并基于该包络信号为功率放大器210生成PA供电电压(由标绘280示出)。PA供电电压紧密地跟踪RFout信号随时间的包络。因此，PA供电电压与RFout信号的包络之差很小，这导致浪费的功率更少。功率放大器对于所有包络振幅在饱和状态中操作以使PA效率最大化。
图1中的PA供电发生器150可以高效率实现图2C中的包络跟踪器230。这通过以下的组合来达成：(i)用开关模式电源来生成第一供电电流(Iind)的高效切换器160和(ii)生成第二供电电流(Ienv)的线性包络放大器170。
图3示出切换器160a和包络放大器170a的示意图，它们分别是图1中的切换器160和包络放大器170的一种设计。在包络放大器170a内，运算放大器(op-amp)310使其非反相输入端接收包络信号、使其反相输入端耦合至包络放大器170a的输出端(即节点E)、并使其输出端耦合至AB类激励器312的输入端。激励器312使其第一输出端(R1)耦合至P沟道金属氧化物半导体(PMOS)晶体管314的栅极并使其第二输出端(R2)耦合至N沟道MOS(NMOS)晶体管316的栅极。NMOS晶体管316使其漏极耦合至节点E并使其源极耦合至电路接地。PMOS晶体管314使其漏极耦合到节点E并使其源极耦合到PMOS晶体管318和320的漏极。PMOS晶体管318使其栅极接收C1控制信号并使其源极接收Vboost电压。PMOS晶体管320使其栅极接收C2控制信号并使其源极接收Vbat电压。
电流传感器164耦合在节点E与节点A之间，并且感测由包络放大器170a提供的Ienv电流。传感器164将Ienv电流的大部分传递给节点A并且将较小的感测电流(Isen)提供给切换器160a。Isen电流是来自包络放大器170a的Ienv电流的一小部分。
在切换器160a内，电流感测放大器330使其输入端耦合到电流传感器164并使其输出端耦合到切换器激励器332的输入端。激励器332使其第一输出端(S1)耦合到PMOS晶体管334的栅极并使其第二输出端(S2)耦合到NMOS晶体管336的栅极。NMOS晶体管336使其漏极耦合到切换器160a的输出端(其为节点B)并且使其源极耦合到电路接地。PMOS晶体管334使其漏极耦合至节点B并使其源极接收Vbat电压。电感器162耦合在节点A与节点B之间。
切换器160a如下操作。当电流传感器164感测到来自包络放大器170a的高输出电流并且将低感测电压提供给激励器332时，切换器160a处于开启(On)状态。激励器332随后向PMOS晶体管334的栅极提供低电压并向NMOS晶体管336的栅极提供低电压。PMOS晶体管334导通并将Vbat电压耦合至电感器162，电感器162存储来自Vbat电压的能量。流过电感器162的电流在该开启状态期间上升，其中上升的速率取决于(i)Vbat电压与节点A处的Vpa电压之差以及(ii)电感器162的电感。相反地，当电流传感器164感测到来自包络放大器170a的低输出电流并且将高感测电压提供给激励器332时，切换器160a处于关闭(Off)状态。激励器332随后向PMOS晶体管334的栅极提供高电压并向NMOS晶体管336的栅极提供高电压。NMOS晶体管336导通，并且电感器162被耦合在节点A与电路接地之间。流过电感器162的电流在该关闭状态期间下降，其中下降的速率取决于节点A处的Vpa电压以及电感器162的电感。从而，在开启状态期间，Vbat电压经由电感器162向功率放大器130提供电流，而在关闭状态期间，电感器162将其存储的能量提供给功率放大器130。
在一种设计中，包络放大器170a仅在需要时基于Vboost电压来操作而在其余时间基于Vbat电压来操作以便提高效率。例如，包络放大器170a可基于Vbat电压来提供约85％的功率而基于Vboost电压来提供仅约15％的功率。当由于RFout信号上的大包络导致需要高Vpa电压用于功率放大器130时，C1控制信号处于逻辑低，而C2控制信号处于逻辑高。在这种情形中，升压转换器180被启用并生成Vboost电压，PMOS晶体管318导通并将Vboost电压提供给PMOS晶体管314的源极，而PMOS晶体管320截止。相反，当不需要高Vpa电压用于功率放大器130时，C1控制信号处于逻辑高，而C2控制信号处于逻辑低。在这种情形中，升压转换器180被禁用，PMOS晶体管318截止，而PMOS晶体管320导通并将Vbat电压提供给PMOS晶体管314的源极。
包络放大器170a如下操作。当包络信号增大时，op-amp 310的输出增大，激励器312的R1输出减小并且激励器312的R2输出减小，直至NMOS晶体管316几乎截止，并且包络放大器170a的输出增大。当包络信号减小时，相反的情况成立。从包络放大器170a的输出端到op-amp 310的反相输入端的负反馈导致包络放大器170a具有单位增益。因此，包络放大器170a的输出追随包络信号，并且Vpa电压大致等于包络信号。激励器312可用AB类放大器来实现以提高效率，从而即使晶体管314和316中的偏置电流非常低，还是可以供应大的输出电流。
控制信号发生器190接收包络信号和Vbat电压，并且生成C1和C2控制信号。C1控制信号与C2控制信号互补。在一种设计中，当包络信号的幅值超过第一阈值时，发生器190生成C1和C2控制信号以选择Vboost电压用于包络放大器170。第一阈值可以是固定阈值或者可基于Vbat电压来确定。在另一种设计中，当包络信号的幅值超过第一阈值并且Vbat电压低于第二阈值时，发生器190生成C1和C2控制信号以选择Vboost电压用于包络放大器170。发生器190也可基于其他信号、其他电压和/或其他准则来生成C1和C2信号。
图3示出了图1中的切换器160和包络放大器170的示例性设计。切换器160和包络放大器170也可用其他方式来实现。例如，包络放大器170可如于2001年10月9日授权的、题为“Apparatus and Method for Efficiently Amplifying Wideband Envelope Signals(用于高效地放大宽带包络信号的装置和方法)”的美国专利No.6,300,826中所描述的那样来实现。
切换器160a具有高效率并为功率放大器130递送大部分供电电流。包络放大器170a作为线性级来操作并且具有相对较高的带宽(例如，在MHz范围内)。切换器160a操作用于减小来自包络放大器170a的输出电流，这提高了总效率。
可能期望以低电池电压(例如，低于2.5V)来支持无线设备100的操作。这可通过基于Vbat电压操作切换器160并且基于较高的Vboost电压操作包络放大器170来达成。然而，可以通过仅在对于大振幅包络需要时基于Vboost电压操作包络放大器170而在其余时间基于Vbat电压操作包络放大器170来提高效率，如图3中所示以及上文所描述的。
图4A针对其中切换器160a具有3.7V的供电电压(Vsw)且包络放大器170a具有3.7V的供电电压(Venv)的情形示出了PA供电电流(Ipa)和来自电感器162的电感器电流(Iind)相对于时间的示例的标绘。Iind电流是流过电感器162的电流并且由标绘410示出。Ipa电流是提供给功率放大器130的电流并且由标绘420示出。Ipa电流包括Iind电流以及来自包络放大器170a的Ienv电流。每当Ipa电流高于Iind电流时，包络放大器170a就提供输出电流。在一示例性设计中，切换器160a和包络放大器170a的效率约为80％。
图4B针对其中切换器160a具有2.3V的供电电压且包络放大器170a具有3.7V的供电电压的情形示出了PA供电电流(Ipa)和电感器电流(Iind)相对于时间的标绘。Iind电流由标绘412示出，并且Ipa电流由标绘420示出。当切换器160a的供电电压降低至2.3V时，电感器162更慢地充电，这导致与图4A中切换器160a的供电电压是3.7V的情形相比更低的平均Iind电流。更低的Iind电流致使包络放大器170a提供Ipa电流的更大部分。在一示例性设计中，这使总效率降低至约65％，因为包络放大器170a不如切换器160a效率高。效率下降可通过增大来自切换器的Iind电流来改良。
图5示出切换器160b的示意图，其是图1中的切换器160的另一种设计。切换器160b包括电流感测放大器330、激励器332、以及MOS晶体管334和336，它们如以上针对图3中的切换器160a所述的那样被耦合。切换器160b进一步包括电流加法器328，电流加法器328的第一输入端耦合到电流传感器164，第二输入端接收偏置(例如，偏置电流)，且输出端耦合到电流感测放大器330的输入端。加法器328可用加法电路(例如，放大器)、加法节点等来实现。
切换器160b如下操作。加法器328接收来自电流传感器164的Isen电流，添加偏置电流，并且提供比Isen电流低该偏置电流的累加电流。切换器160b内的其余电路如以上针对图3中的切换器160a所述的那样来操作。加法器328有意地减小提供给电流感测放大器330的Isen电流，从而切换器160b开启达更长一段时间，并且能提供更大的Iind电流，该Iind电流是提供给功率放大器130的Ipa电流的一部分。提供给加法器328的偏置决定相对于图3中的切换器160a提供的Iind电流而言Iind电流被切换器160b增大的量。
一般地，逐渐变大的偏置可用于生成与没有偏置的情况相比逐渐变大的电感器电流。在一种设计中，该偏置可以是被选为提供良好性能(例如，良好效率)的固定值。在另一种设计中，该偏置可基于电池电压来确定。例如，逐渐变大的偏置可用于逐渐变低的电池电压。该偏置还可基于包络信号和/或其他信息来确定。
可经由加法器328来添加用于增大电感器电流的偏置，如图5中所示。还可通过经由任何合适的机制增大来自电流感测放大器的输出信号的脉冲宽度来添加偏置。
图4C针对其中图5中的切换器160b具有2.3V的供电电压且包络放大器170a具有3.7V的供电电压的情形示出了PA供电电流(Ipa)和电感器电流(Iind)相对于时间的标绘。Iind电流由标绘414示出，并且Ipa电流由标绘420示出。当切换器160b的供电电压降低至2.3V时，电感器162更慢地充电，这导致如图4B中所示的更低的Iind电流。图5中由加法器328添加的偏置减小提供给电流感测放大器330的感测电流，并且导致切换器160b开启更久。因此，图5中具有偏置的切换器160b可提供与图3中没有偏置的切换器160a相比更高的Iind电流。在一示例性设计中，切换器160b和包络放大器170a的总效率提高至约78％。
图6示出图1、3和5中的升压转换器180的设计的示意图。在升压转换器180内，电感器612使其一端接收Vbat电压，并且使其另一端耦合至节点D。NMOS晶体管614使其源极耦合到电路接地，使其栅极接收Cb控制信号，并使其漏极耦合至节点D。二极管616使其阳极耦合至节点D，并使其阴极耦合至升压转换器180的输出端。电容器618使其一端耦合至电路接地并且使其另一端耦合至升压转换器180的输出端。
升压转换器180如下操作。在开启状态，NMOS晶体管614闭合，电感器612耦合在Vbat电压和电路接地之间，并且经由电感器612的电流增大。在关闭状态，NMOS晶体管614断开，并且来自电感器612的电流经由二极管616流向电容器618以及在升压转换器180的输出端处的负载(图6中未示出)。Vboost电压可表达为：
其中Duty_Cycle是其中NMOS晶体管614导通的占空比。占空比可被选为获得所期望的Vboost电压并且确保升压转换器180的正确操作。
本文所描述的技术使得包络跟踪器能够以较低的电池电压(例如，2.5V或更低)来操作。对于图1中所示的设计，包络跟踪器包括切换器160和包络放大器170。在支持以较低电池电压来操作的一种设计中，如图3中所示，切换器160被连接到Vbat电压，而包络放大器170被连接到Vbat电压或Vboost电压。切换器160提供大部分时间的功率，而包络放大器170在RFout信号的包络中的峰值期间提供功率。包络跟踪器的总效率仅在包络放大器170提供功率的时间期间因升压转换器180的效率(可约为85％)而降低。
在支持以较低电池电压来操作的另一种设计中，整个包络跟踪器基于来自升压转换器180的Vboost电压来操作。在此设计中，升压转换器180提供功率放大器130所需的高电流(可能大于1安培)，并且效率因升压转换器180的效率(可约为85％)而降低。
在支持以较低电池电压来操作的又一种设计中，场效应晶体管(FET)开关被用于将包络跟踪器连接至(i)Vbat电压(当Vbat电压大于Vthresh(V阈值)电压时)或者(ii)Vboost电压(当Vbat电压低于Vthresh电压时)。效率则将因FET开关中的损耗而降低。然而，包络放大器170可由于较低的输入电压而获得更好的效率。
在一示例性设计中，一装置(例如，集成电路、无线设备、电路模块等)可包括包络放大器和升压转换器，例如如图1和3中所示。升压转换器可接收第一供电电压并且生成具有高于第一供电电压的电压的经推升的供电电压。第一供电电压可以是电池电压、线路输入(line-in)电压、或该装置可用的某一其他电压。包络放大器可接收包络信号和经推升的供电电压，并且可基于该包络信号和经推升的供电电压来生成第二供电电压(例如，图3中的Vpa电压)。该装置可进一步包括功率放大器，该功率放大器可基于来自包络放大器的第二供电电压来操作。功率放大器可接收和放大输入RF信号，并且提供输出RF信号。
在一种设计中，包络放大器可进一步接收第一供电电压，并且可基于第一供电电压或经推升的供电电压来生成第二供电电压。例如，包络放大器可(i)在包络信号超过第一阈值的情况下、或在第一供电电压低于第二阈值的情况下、或在这两种情况下，基于经推升的供电电压来生成第二供电电压，或(ii)在其他情况下基于第一供电电压来生成第二供电电压。
在一种设计中，包络放大器可包括op-amp、激励器、PMOS晶体管、和NMOS晶体管，例如，图3中的op-amp 310、激励器312、PMOS晶体管314、和NMOS晶体管316。该op-amp可接收包络信号并提供经放大的信号。该激励器可接收经放大的信号，并提供第一控制信号(R1)和第二控制信号(R2)。PMOS晶体管可具有接收第一控制信号的栅极、接收经推升的供电电压或第一供电电压的源极、以及提供第二供电电压的漏极。NMOS晶体管可具有接收第二控制信号的栅极、提供第二供电电压的漏极、以及耦合到电路接地的源极。包络放大器可进一步包括第二和第三PMOS晶体管(例如，PMOS晶体管318和320)。第二PMOS晶体管可具有接收第三控制信号(C1)的栅极、接收经推升的供电电压的源极、以及耦合到PMOS晶体管的源极的漏极。第三PMOS晶体管可具有接收第四控制信号(C2)的栅极、接收第一供电电压的源极、以及耦合到PMOS晶体管的源极的漏极。
在另一示例性设计中，一装置(例如，集成电路、无线设备、电路模块等)可包括切换器、包络放大器和功率放大器，例如如图1和3中所示。切换器可接收第一供电电压(例如，电池电压)并提供第一供电电流(例如，图3中的Iind电流)。包络放大器可接收包络信号，并且基于该包络信号来提供第二供电电流(例如，Ienv电流)。功率放大器可接收包括第一供电电流和第二供电电流的总供电电流(例如，Ipa电流)。第一供电电流可包括DC和低频分量。第二供电电流可包括较高频分量。该装置可进一步包括升压转换器，该升压转换器可接收第一供电电压并且提供具有高于第一供电电压的电压的经推升的供电电压。包络放大器可基于第一供电电压或经推升的供电电压来操作。
在一种设计中，切换器可包括电流感测放大器、激励器、PMOS晶体管、和NMOS晶体管，例如，图3中的电流感测放大器330、激励器332、PMOS晶体管334、和NMOS晶体管336。电流感测放大器可感测第一供电电流、或第二供电电流(例如，如图3中所示)、或总供电电流，并且可提供感测信号。该激励器可接收感测信号，并提供第一控制信号(S1)和第二控制信号(S2)。PMOS晶体管可具有接收第一控制信号的栅极，接收第一供电电压的源极，以及为提供第一供电电流的电感器提供切换信号的漏极。NMOS晶体管可具有接收第二控制信号的栅极，提供切换信号的漏极，以及耦合到电路接地的源极。电感器(例如，电感器162)可耦合到PMOS晶体管和NMOS晶体管的漏极，可在一端接收切换信号，并且可在另一端提供第一供电电流。
在又一示例性设计中，一装置(例如，集成电路、无线设备、电路模块等)可包括切换器，例如图5中的切换器160b。切换器可感测输入电流(例如，图5中的Ienv电流)，并且生成切换信号以对提供供电电流(例如，Iind电流)的电感器进行充电和放电。该切换器可向输入电流添加偏置以生成比在没有偏置的情况下更大的供电电流。该切换器可基于第一供电电压(例如，电池电压)来操作。在一种设计中，该偏置可基于第一供电电压来确定。例如，较大的偏置可用于较小的第一供电电压，并且反之亦然。
在一种设计中，切换器可包括加法器、电流感测放大器和激励器，例如图5中的加法器328、电流感测放大器330和激励器332。加法器可对输入电流和偏置电流求和并且提供累加电流。电流感测放大器可接收该累加电流并提供感测信号。激励器可接收感测信号并且提供用于生成切换信号的至少一个控制信号。在一种设计中，该至少一个控制信号可包括第一控制信号(S1)和第二控制信号(S2)，并且该切换器可进一步包括PMOS晶体管和NMOS晶体管，例如图5中的PMOS晶体管334和NMOS晶体管336。PMOS晶体管可具有接收第一控制信号的栅极，接收第一供电电压的源极，以及提供切换信号的漏极。NMOS晶体管可具有接收第二控制信号的栅极，提供切换信号的漏极，以及耦合到电路接地的源极。
在一种设计中，该装置可进一步包括包络放大器、升压转换器和功率放大器。包络放大器可接收包络信号，并且基于该包络信号来提供第二供电电流(例如，图5中的Ienv电流)。升压转换器可接收第一供电电压并提供经推升的供电电压。包络放大器可基于第一供电电压或经推升的供电电压来操作。功率放大器可接收包括来自切换器的供电电流和来自包络放大器的第二供电电流的总供电电流(例如，Ipa电流)。
本文中描述的电路(例如，包络放大器、切换器、升压转换器等)可在IC、模拟IC、射频IC(RFIC)、混合信号IC、ASIC、印刷电路板(PCB)、电子设备等上实现。这些电路可用各种IC工艺技术来制造，诸如互补金属氧化物半导体(CMOS)、NMOS、PMOS、双极结型晶体管(BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等。
实现本文中所描述的电路中的任一种电路的装置可以是独立设备或者可以是较大设备的一部分。设备可以是(i)独立的IC，(ii)可包括用于存储数据和/或指令的存储器IC的一个或多个IC的集合，(iii)RFIC，诸如RF接收机(RFR)或RF发射机/接收机(RTR)，(iv)ASIC，诸如移动站调制解调器(MSM)，(v)可嵌入在其他设备内的模块，(vi)接收机、蜂窝电话、无线设备、手持机或者移动单元，(vii)其他等等。
提供对本公开的先前描述是为了使得本领域任何技术人员皆能够制作或使用本公开。对本公开的各种修改对于本领域技术人员将是显而易见的，并且本文中定义的普适原理可被应用于其他变形而不会脱离本公开的范围。由此，本公开并非旨在被限定于本文中所描述的示例和设计，而是应被授予与本文中所公开的原理和新颖性特征相一致的最广范围。

Claims (5)

1.一种装备(150)，包括：
电感器(162)，用于接收切换信号并且提供供电电流；
切换器(160b)，用于感测输入电流(Isen)并且生成所述切换信号以向所述电感器充电以及使所述电感器放电以提供所述供电电流，所述切换器(160b)向所述输入电流增加偏置以生成与没有所述偏置相比更大的经由所述电感器的供电电流；
包络放大器(170a)，用于接收包络信号并且基于所述包络信号来提供第二供电电流(Ienv)，其中总供电电流(Ipa)包括来自所述切换器(160b)的供电电流以及来自所述包络放大器(170a)的第二供电电流，并且进一步其中所述包络放大器包括第一NMOS晶体管(316)和第一PMOS晶体管(314)，所述第一NMOS晶体管和所述第一PMOS晶体管相组合地基于所述包络信号来提供所述第二供电电流；以及
升压转换器(180)，用于接收第一供电电压并且提供具有比所述第一供电电压更高电压的经推升的供电电压，其中所述包络放大器基于所述第一供电电压或所述经推升的供电电压来选择性地操作。
2.如权利要求1所述的装置(150)，其特征在于，所述切换器(160b)基于所述第一供电电压来操作，并且其中所述偏置基于所述第一供电电压来确定。
3.如权利要求1所述的装置(150)，其特征在于，所述切换器包括：
加法器(328)，用于对所述输入电流和偏置电流进行相加并且提供经相加的电流，
电流感测放大器(330)，用于接收所述经相加的电流并且提供经感测的信号，以及
激励器(332)，用于接收所述经感测的信号并且提供用于生成用于所述电感器的切换信号的至少一个控制信号。
4.如权利要求3所述的装置(150)，其特征在于，所述至少一个控制信号包括第一控制信号和第二控制信号，并且其中所述切换器(160b)进一步包括：
第二PMOS晶体管(334)，所述第二PMOS晶体管具有接收所述第一控制信号的栅极，接收第一供电电压的源极，以及提供所述切换信号的漏极，以及
第二NMOS晶体管(336)，所述第二NMOS晶体管具有接收所述第二控制信号的栅极，提供所述切换信号的漏极，以及耦合至电路接地的源极。
5.如权利要求1所述的装置(150)，其特征在于，进一步包括：
功率放大器(130)，用于接收来自所述电感器的供电电流，以及接收和放大输入射频RF信号并且提供输出RF信号。
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