CN111293998B - 电容切换芯片及射频功率放大电路 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电容切换芯片及射频功率放大电路，所述电容切换芯片包括：接口模块、第一开关模块、内接电容和第二开关模块；在接收到包含供电模式的开关控制信号时，接口模块对开关控制信号进行信号转换，得到切换信号；第一开关模块根据第一信号令内接电容的第二内接端口与接口模块的输出端之间处于断开状态，或令内接电容的第二内接端口与接口模块的输出端之间通过第一开关模块导通；第二开关模块根据第二信号令外接电容的第二外接端口与接口模块的输出端之间处于断开状态，或令外接电容的第二外接端口与接口模块的输出端之间通过第二开关模块导通。本发明实现了不同供电模式自动切换电容，增加了电路设计的灵活性，降低了设计和布线成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体芯片技术，尤其涉及一种电容切换芯片及射频功率放大电路。
背景技术
目前，在射频通信系统中使用的电子终端、移动终端、手机等设备里常常存在射频功率放大器，由于射频功率放大器可以输出较高的射频输出功率，所以射频功率放大器是射频连接的重要组成部分，为了保证射频功率放大器的工作效率更佳，就要求提供给射频功率放大器的工作电压得到保证。在现有技术中，提供工作电压的供电电路输出的电压往往需要进行实时调节，常用的调节方式有平均功率追踪（Average Power Tracking，APT）技术和包络跟踪(Envelope Tracking，ET)技术，随着第五代移动通信技术（5G）的传输速率相比第四代移动通信技术（4G）有大幅度的提高，就对工作电压提出更严苛的要求，需要在供电电路上加载电容保证输出的电压平稳以减少射频功率放大器的线性损失，但是由于不同的调节方式需要加载的电容不相同，以及不同输出的电压需要加载的电容不相同，所以在5G使用过程中会不断切换调节方式或者工作电压，以致需要根据不同的调节方式及工作电压分别设计不同的电容及布线加载至供电电路，就会出现占用空间多、布线多的情况，导致线路板占用空间大，增加了成本，而且无法调节加载的电容的容值，不存在灵活性。
发明内容
本发明提供一种电容切换芯片及射频功率放大电路，本发明实现了自动切换射频功率放大电路中加载至供电电路的电容，满足射频功率放大器的工作电压的多样性、灵活性和可控制性，减少了线路板的布线空间，降低了电路成本，并减少了射频功率放大器的线性损失，提升了射频功率放大器的工作效率。
一种电容切换芯片，包括接口模块、第一开关模块、内接电容和第二开关模块；
所述接口模块包括输入端、输出端和信号端；所述接口模块的输入端连接所述内接电容的第一内接端口、所述第一开关模块和所述第二开关模块；所述接口模块的输出端连接所述第一开关模块和所述第二开关模块；所述接口模块的信号端连接所述第一开关模块和所述第二开关模块；所述内接电容的第二内接端口连接所述第一开关模块；所述接口模块的输入端设有用于连接外接电容的第一外接端口的第一端口，所述第二开关模块上设有用于连接所述外接电容的第二外接端口的第二端口；
在接收到包含供电模式的开关控制信号时，所述接口模块根据所述供电模式对所述开关控制信号进行信号转换，将转换之后得到的切换信号通过所述信号端输出； 所述切换信号包括第一信号和第二信号；
所述第一开关模块接收所述第一信号，并根据所述第一信号令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态，或令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间通过第一开关模块导通；
所述第二开关模块接收所述第二信号，并根据所述第二信号令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态，或令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间通过第二开关模块导通。
一种射频功率放大电路，包括供电电路、射频功率放大器、控制器、外接电容以及上述的电容切换芯片；所述接口模块的输入端连接在位于所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上，所述接口模块的输出端接地，所述控制器连接所述供电电路、所述射频功率放大器以及所述接口模块的信号端；
所述控制器根据输入至所述射频功率放大器的射频信号确定所述供电电路需要向射频功率放大器提供的与供电模式关联的工作电压，并根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号；
根据所述开关控制信号，所述电容切换芯片控制所述内接电容或/和所述外接电容是否接入所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上，并通过被接入的所述内接电容或/和所述外接电容对所述供电电路向所述射频功率放大器输出的电压进行滤波，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器。
本发明的电容切换芯片，通过在接收到包含供电模式的开关控制信号时，所述接口模块根据所述供电模式对所述开关控制信号进行信号转换，将转换之后得到的切换信号通过所述信号端输出； 所述切换信号包括第一信号和第二信号；所述第一开关模块接收所述第一信号，并根据所述第一信号令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态，或令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间通过第一开关模块导通；所述第二开关模块接收所述第二信号，并根据所述第二信号令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态，或令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间通过第二开关模块导通，如此，实现了根据含有工作模式的开关控制信号，切换内接电容或/和外接电容，达到不同的供电模式自动切换电容的效果，增加了电路设计的灵活性，降低了设计和布线成本。
本发明的射频功率放大电路，通过所述控制器根据输入至所述射频功率放大器的射频信号确定所述供电电路需要向射频功率放大器提供的与供电模式关联的工作电压，并根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号；根据所述开关控制信号，所述电容切换芯片控制所述内接电容或/和所述外接电容是否接入所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上，并通过被接入的所述内接电容或/和所述外接电容对所述供电电路向所述射频功率放大器输出的电压进行滤波，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器，如此，实现了根据工作电压的供电模式生成开关控制信号，再根据开关控制信号，通过电容切换芯片控制加载的内接电容或/和外接电容，达到根据供电模式自动切换加载的电容以达到最佳的滤波效果，减少了线路板的布线空间，降低了电路成本，并且减少了射频功率放大器的线性损失，提升了射频功率放大器的工作效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中电容切换芯片的原理框图；
图2是本发明一实施例中电容切换芯片的流程图；
图3是本发明另一实施例中电容切换芯片的流程图；
图4是本发明一实施例中射频功率放大电路的流程图；
图5是本发明另一实施例中射频功率放大电路的流程图；
图6是本发明又一实施例中射频功率放大电路的流程图；
图7是本发明一实施例中射频功率放大电路的原理框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供一种电容切换芯片1，实现了根据含有工作模式的开关控制信号，切换内接电容C1或/和外接电容C2，达到不同的供电模式自动切换电容的效果，降低了设计和布线成本。
在一实施例中，如图1和图2所示，本发明的电容切换芯片1包括接口模块、第一开关模块10、内接电容C1和第二开关模块20；所述接口模块包括输入端A、输出端B和信号端C；所述接口模块的输入端A连接所述内接电容C1的第一内接端口、所述第一开关模块10和所述第二开关模块20；所述接口模块的输出端B连接所述第一开关模块10和所述第二开关模块20；所述接口模块的信号端C连接所述第一开关模块10和所述第二开关模块20；所述内接电容C1的第二内接端口连接所述第一开关模块10；所述接口模块的输入端A设有用于连接外接电容C2的第一外接端口的第一端口D，所述第二开关模块20上设有用于连接所述外接电容C2的第二外接端口的第二端口E。该电容切换芯片1包括以下步骤S10-S30：
S10，在接收到包含供电模式的开关控制信号时，所述接口模块根据所述供电模式对所述开关控制信号进行信号转换，将转换之后得到的切换信号通过所述信号端C输出；所述切换信号包括第一信号和第二信号。
其中，所述接口模块包括输入端A、输出端B和信号端C；所述输入端A为所述电容切换芯片1连接外围电路输入的端口，所述输入端A可以根据电路设计要求连接入电路中，所述输出端B为所述电容切换芯片1连接外围电路输出的端口，所述输出端B可以根据电路设计要求连接入电路中，比如所述输入端A可以接入电路中的供电路径上，则所述输出端B就接地，或者所述输入端A也可以接入电源电压（VCC，Volt Current Condenser），则所述输出端B就接入电路中的供电路径上，所述信号端C为输出给所述第一开关模块10和所述第二开关模块20的端口，所述第一开关模块10为根据所述第一信号切换所述内接电容C1是否加载入所述输入端A和所述输出端B的模块，所述第一开关模块10可以根据需求进行设定，所述第二开关模块20为根据所述第二信号切换所述外接电容C2是否加载入所述输入端A和所述输出端B的模块，所述第二开关模块20可以根据需求进行设定，所述外接电容C2为所述电容切换芯片1外的电容，所述外接电容C2与所述电容切换芯片1连接，所述电容切换芯片1通过第一端口D和第二端口E连接所述外接电容C2，所述内接电容C1的第一内接端口为所述内接电容C1的一个端口，所述内接电容C1的第二内接端口为所述内接电容C1的另一个端口，例如：内接电容C1为极性电容，内接电容C1的第一内接端口为极性电容的正极，内接电容C1的第二内接端口为极性电容的负极，所述外接电容C2的第一外接端口为所述外接电容C2的一个端口，所述外接电容C2的第二外接端口为所述外接电容C2的另一个端口，例如：外接电容C2为极性电容，外接电容C2的第一外接端口为极性电容的正极，外接电容C2的第二外接端口为极性电容的负极。
可理解地，所述供电模式可以根据需求进行设定，比如所述供电模式包括平均功率追踪工作模式和包络追踪工作模式等等，其中，所述平均功率追踪工作模式为应用平均功率追踪(Average Power Tracking, APT)技术的工作模式，所述平均功率追踪技术为根据射频功率放大器的输出功率结合射频功率放大器的参数来自动调整射频功率放大器的工作电压的技术，所述包络追踪工作模式为应用包络跟踪(Envelope Tracking, ET)技术的工作模式，所述包络追踪技术为在射频功率放大器的工作电压与输入的射频信号之间建立联系使之实时互相跟随，从而提高射频功率放大器的工作效率的技术，所述开关控制信号为若干位基本逻辑电平的信息，也即由多个基本逻辑“0”或“1”构成的信息，其中逻辑“0”代表低电平，逻辑“1”代表高电平，所述开关控制信号的位数可以根据需求进行设定，比如所述开关控制信号为两位基本逻辑电平，所述接口模块根据所述供电模式对所述开关控制信号进行信号转换，得到所述切换信号，所述接口模块还包括控制端，所述接口模块通过所述控制端接收所述开关控制信号，所述接口模块管理所述电容切换芯片1的信号输入或信号输出的端口，所述切换信号包括所述第一信号和所述第二信号，通过所述信号端C输出所述切换信号，所述第一信号和所述第二信号均为一位基本逻辑电平的信息，在一实施例中，将所述开关控制信号输入所述接口模块中的解码器，所述解码器为一路输入转换成两路输出的元器件，通过所述解码器将所述开关控制信号解码出所述第一信号和所述第二信号，例如：所述开关控制信号为“01”，经过解码器之后得到第一信号为“0”和第二信号为“1”。
S20，所述第一开关模块10接收所述第一信号，并根据所述第一信号令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第一开关模块10导通。
可理解地，所述内接电容C1为所述电容切换芯片1内固定的电容，所述内接电容C1的容值可以根据需求进行设定，所述内接电容C1也可以由多个电容组成，比如0.1pF、100μF等等，所述第一开关模块10根据所述第一信号切换所述内接电容C1是否加载入所述输入端A和所述输出端B。
在一实施例中，所述第一开关模块10包括第一PNP型三极管和第一NPN型三极管；所述第一PNP型三极管的基极和所述第一NPN型三极管的基极均与所述信号端C连接，所述第一PNP型三极管的发射极和所述第一NPN型三极管的集电极均与所述内接电容C1的第二内接端口连接，所述第一PNP型三极管的集电极与所述输入端A连接，所述第一NPN型三极管的发射极与所述输出端B连接；所述第一开关模块10接收所述第一信号之后，检测所述第一信号是否为低电平；在第一信号为低电平时，第一PNP型三极管导通且所述第一NPN型三极管截止，令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态；在第一信号为高电平时，所述第一PNP型三极管截止且所述第一NPN型三极管导通，令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第一NPN型三极管导通。
在一实施例中，如图1和图3所示，所述第一开关模块10包括第一P型场效应晶体管P1和第一N型场效应晶体管N1；所述第一P型场效应晶体管P1的栅极和所述第一N型场效应晶体管N1的栅极均与所述信号端C连接，所述第一P型场效应晶体管P1的源极和所述第一N型场效应晶体管N1的漏极均与所述内接电容C1的第二内接端口连接，所述第一P型场效应晶体管P1的漏极与所述输入端A连接，所述第一N型场效应晶体管N1的源极与所述输出端B连接；所述步骤S20中，即所述第一开关模块10接收所述第一信号，并根据所述第一信号令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第一开关模块10导通，包括：
S201，所述第一开关模块10接收所述第一信号之后，检测所述第一信号是否为低电平。
S202，在第一信号为低电平时，所述第一P型场效应晶体管P1导通且所述第一N型场效应晶体管N1截止，令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态。
可理解地，在所述第一信号为低电平时，所述第一P型场效应晶体管P1导通且所述第一N型场效应晶体管N1截止，令所述内接电容C1不加载入所述输入端A和所述输出端B，即所述内接电容C1未有电流经过，也未令所述内接电容C1的第二内接端口悬浮状态而所述内接电容C1出现不稳定的抖动现象。
S203，在第一信号为高电平时，所述第一P型场效应晶体管P1截止且所述第一N型场效应晶体管N1导通，令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间通过所述第一N型场效应晶体管N1导通。
可理解地，在所述第一信号为高电平时，所述第一P型场效应晶体管P1截止且所述第一N型场效应晶体管N1导通，令所述内接电容C1加载入所述输入端A和所述输出端B，即所述内接电容C1有电流经过。
S30，所述第二开关模块20接收所述第二信号，并根据所述第二信号令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第二开关模块20导通。
可理解地，所述外接电容C2的容值可以根据需求进行设定，所述外接电容C2也可以由多个电容组成，比如0.1pF、100μF等等，所述第二开关模块20根据所述第二信号切换所述外接电容C2是否加载入所述输入端A和所述输出端B，由于所述外接电容C2为芯片外的电容，所以可以在后续的开发中灵活设定，增加了设计的灵活性。
在一实施例中，所述第二开关模块20包括第二PNP型三极管和第二NPN型三极管；所述第二PNP型三极管的基极和所述第二NPN型三极管的基极均与所述信号端C连接，所述第二PNP型三极管的发射极和所述第二NPN型三极管的集电极均与所述外接电容C2的第二外接端口连接，所述第二PNP型三极管的集电极与所述输入端A连接，所述第二NPN型三极管的发射极与所述输出端B连接；所述第二开关模块20接收所述第二信号之后，检测所述第二信号是否为低电平；在第二信号为低电平时，第二PNP型三极管导通且所述第二NPN型三极管截止，令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态；在第二信号为高电平时，所述第二PNP型三极管截止且所述第二NPN型三极管导通，令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第二NPN型三极管导通。
在一实施例中，所述第二开关模块20包括第二P型场效应晶体管P2和第二N型场效应晶体管N2；所述第二P型场效应晶体管P2的栅极和所述第二N型场效应晶体管N2的栅极均与所述信号端C连接，所述第二P型场效应晶体管P2的源极和所述第二N型场效应晶体管N2的漏极均与所述外接电容C2的第二外接端口连接，所述第二P型场效应晶体管P2的漏极与所述输入端A连接，所述第二N型场效应晶体管N2的源极与所述输出端B连接；所述步骤S30中，即所述第二开关模块20接收所述第二信号，并根据所述第二信号令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第二开关模块20导通，包括：
S301，所述第二开关模块20接收所述第二信号之后，检测所述第二信号是否为低电平。
S302，在第二信号为低电平时，所述第二P型场效应晶体管P2导通且所述第二N型场效应晶体管N2截止，令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态。
可理解地，在所述第二信号为低电平时，所述第二P型场效应晶体管P2导通且所述第二N型场效应晶体管N2截止，令所述外接电容C2不加载入所述输入端A和所述输出端B，即所述外接电容C2未有电流经过，也未令所述外接电容C2的第二外接端口处于悬浮状态，避免所述外接电容C2出现不稳定的抖动现象。
S303，在第二信号为高电平时，所述第二P型场效应晶体管P2截止且所述第二N型场效应晶体管N2导通，令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间通过所述第二N型场效应晶体管N2导通。
可理解地，在所述第二信号为高电平时，所述第二P型场效应晶体管P2截止且所述第二N型场效应晶体管N2导通，令所述外接电容C2加载入所述输入端A和所述输出端B，即所述外接电容C2有电流经过。
在一实施例中，所述接口模块还包括用于连接扩充电容组的第一扩充端口的第一扩容端和用于连接所述扩充电容组的第二扩充端口的第二扩容端，连接至所述第一扩容端和所述第二扩容端的所述扩充电容组与所述外接电容C2，并联的所述扩充电容组以及所述外接电容C2形成外接扩容组；所述步骤S30之后，即所述第二开关模块20接收所述第二信号之后，包括：
S304，根据所述第二信号令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端B之间通过第二开关模块20导通。
可理解地，所述外接扩容组包括所述扩充电容组和所述外接电容C2，所述扩充电容组包括多个电容，所述扩充电容组中的电容相互并联，扩充电容组的第一扩充端口为并联后的多个电容的一个端口，扩充电容组的第二扩充端口为与所述扩充电容组的第一扩充端口相对的另一个端口，根据所述第二信号切换所述外接扩容组是否加载入所述输入端A和所述输出端B，由于所述外接扩容组为芯片外的增减电容容值的电容组，所以可以在后续的开发中灵活调节电容，增加了设计的灵活性。
在一实施例中，所述第二开关模块20包括第二P型场效应晶体管P2和第二N型场效应晶体管N2；所述第二P型场效应晶体管P2的栅极和所述第二N型场效应晶体管N2的栅极均与所述信号端C连接，所述第二P型场效应晶体管P2的源极和所述第二N型场效应晶体管N2的漏极均与所述外接扩容组的第二外接扩容端口连接，所述第二P型场效应晶体管P2的漏极与所述输入端A连接，所述第二N型场效应晶体管N2的源极与所述输出端B连接；所述步骤S304中，即根据所述第二信号令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端B之间通过第二开关模块20导通，包括：
S3041，所述第二开关模块20接收所述第二信号之后，检测所述第二信号是否为低电平。
S3042，在第二信号为低电平时，所述第二P型场效应晶体管P2导通且所述第二N型场效应晶体管N2截止，令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态。
可理解地，在所述第二信号为低电平时，所述第二P型场效应晶体管P2导通且所述第二N型场效应晶体管N2截止，令所述外接扩容组不加载入所述输入端A和所述输出端B，即所述外接扩容组未有电流经过，也未令所述外接扩容组的第二外接扩容端口处于悬浮状态，避免所述外接扩容组出现不稳定的抖动现象。
S3043，在第二信号为高电平时，所述第二P型场效应晶体管P2截止且所述第二N型场效应晶体管N2导通，令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端B之间通过所述第二N型场效应晶体管N2导通。
可理解地，在所述第二信号为低电平时，所述第二P型场效应晶体管P2截止且所述第二N型场效应晶体管N2导通，令所述外接扩容组加载入所述输入端A和所述输出端B，即所述外接扩容组有电流经过。
本发明的电容切换芯片1，通过在接收到包含供电模式的开关控制信号时，所述接口模块根据所述供电模式对所述开关控制信号进行信号转换，将转换之后得到的切换信号通过所述信号端C输出； 所述切换信号包括第一信号和第二信号；所述第一开关模块10接收所述第一信号，并根据所述第一信号令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述内接电容C1的第二内接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第一开关模块10导通；所述第二开关模块20接收所述第二信号，并根据所述第二信号令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间处于断开状态，或令所述外接电容C2的第二外接端口与所述接口模块的输出端B之间通过第二开关模块20导通，如此，实现了根据含有工作模式的开关控制信号，切换内接电容C1或/和外接电容C2，达到不同的供电模式自动切换电容的效果，增加了电路设计的灵活性，降低了设计和布线成本。
本发明提供一种射频功率放大电路2，实现了根据工作电压的供电模式生成开关控制信号，再根据开关控制信号，通过电容切换芯片1控制加载的内接电容C1或/和外接电容C2，达到根据供电模式自动切换加载的电容以达到最佳的滤波效果，减少了线路板的布线空间，降低了电路成本，并且减少了射频功率放大器22的线性损失，提升了射频功率放大器22的工作效率。
在一实施例中，如图4和图7所示，本发明的射频功率放大电路2包括供电电路21、射频功率放大器22、控制器23、外接电容C2以及上述的电容切换芯片1；所述接口模块的输入端A连接在位于所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上，所述接口模块的输出端B接地，所述控制器23连接所述供电电路21、所述射频功率放大器22以及所述接口模块的信号端C。该射频功率放大电路2包括以下步骤S100-S200：
S100，所述控制器23根据输入至所述射频功率放大器22的射频信号确定所述供电电路21需要向射频功率放大器22提供的与供电模式关联的工作电压，并根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号。
可理解地，所述控制器23连接所述供电电路21、所述射频功率放大器22以及所述接口模块的信号端C，所述供电电路21为所述射频功率放大电路2中的电压源，所述射频功率放大器22为对输入的射频信号进行功率放大的元器件，所述供电电路21包括多个所述供电模式，所述供电模式包括平均功率追踪工作模式和包络追踪工作模式，不同的所述供电模式对应不同的电压信号，同时不同的所述供电模式关联不同的所述工作电压，所述电压信号为所述供电电路21输出的电压值，所述工作电压为所述射频功率放大器22需要在关联的所述供电模式下工作的电压，所述控制器23根据所述工作电压的供电模式生成所述开关控制信号，比如供电模式为平均功率追踪工作模式，所述控制器23生成的所述开关控制信号为 “11”。
其中，所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径为所述供电电路21供电给所述射频功率放大器22的电路连接的路径。
在一实施例中，所述步骤S100之后，即所述根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号之后，还包括：
S1001，在所述开关控制信号中的供电模式为平均功率追踪工作模式时，所述电容切换芯片1根据所述平均功率追踪工作模式将所述内接电容C1和所述外接电容C2均接入所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上，通过被接入的所述内接电容C1和所述外接电容C2对所述供电电路21向所述射频功率放大器22输出的电压进行滤波之后，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器22，以令所述射频功率放大器22在所述平均功率追踪工作模式下控制功率变化。
可理解地，在所述开关控制信号中的供电模式为平均功率追踪工作模式时，所述电容切换芯片1将所述内接电容C1和所述外接电容C2均接入所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上，通过所述内接电容C1和所述外接电容C2对所述供电电路21向所述射频功率放大器22输出的电压进行滤波之后，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器22，以令所述射频功率放大器22在所述平均功率追踪工作模式下应用平均功率追踪技术控制功率变化。
在一实施例中，所述步骤S100之后，即所述根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号之后，还包括：
S1002，在所述开关控制信号中的供电模式为包络追踪工作模式时，在所述电容切换芯片1根据所述开关控制信号令所述内接电容C1和所述外接电容C2均不接入所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上，将所述供电电路21输出的电压直接输入至所述射频功率放大器22，以令所述射频功率放大器22在所述包络追踪工作模式下控制功率变化。
可理解地，在所述开关控制信号中的供电模式为包络追踪工作模式时，所述电容切换芯片1将所述内接电容C1和所述外接电容C2均不接入所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上，将所述供电电路21输出的电压直接输入至所述射频功率放大器22，以令所述射频功率放大器22在所述包络追踪工作模式下应用包络追踪技术控制功率变化。
S200，根据所述开关控制信号，所述电容切换芯片1控制所述内接电容C1或/和所述外接电容C2是否接入所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上，并通过被接入的所述内接电容C1或/和所述外接电容C2对所述供电电路21向所述射频功率放大器22输出的电压进行滤波，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器22。
本发明的射频功率放大电路2，通过所述控制器23根据输入至所述射频功率放大器22的射频信号确定所述供电电路21需要向射频功率放大器22提供的与供电模式关联的工作电压，并根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号；根据所述开关控制信号，所述电容切换芯片1控制所述内接电容C1或/和所述外接电容C2是否接入所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上，并通过被接入的所述内接电容C1或/和所述外接电容C2对所述供电电路21向所述射频功率放大器22输出的电压进行滤波，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器22，如此，实现了根据工作电压的供电模式生成开关控制信号，再根据开关控制信号，通过电容切换芯片1控制加载的内接电容C1或/和外接电容C2，达到根据供电模式自动切换加载的电容以达到最佳的滤波效果，减少了线路板的布线空间，降低了电路成本，并且减少了射频功率放大器22的线性损失，提升了射频功率放大器22的工作效率。
在一实施例中，如图5和图7所示，所述射频功率放大电路2中包含至少两个所述电容切换芯片1；每一个所述电容切换芯片1均通过第一端口D和第二端口E连接一个不同的外接电容C2；所有所述电容切换芯片1中的所述接口模块的输入端A连接在公共节点上，所述公共节点位于所述供电电路21与所述射频功率放大器22之间的供电路径上；该射频功率放大电路2包括以下步骤S110-S120：
S110，所述控制器23根据所述供电电路21输出的电压信号，生成芯片控制信号；所述芯片控制信号用于确定在所述电压信号下需要选择可接收开关控制信号的所述电容切换芯片1的数量。
可理解地，所述电压信号为所述供电电路21输出的电压，所述芯片控制信号为所述控制器23根据所述电压信号生成与所述电压信号对应的信号，所述芯片控制信号由多个基本逻辑电平组成，所述芯片控制信号的位数可以根据所述电容切换芯片1的数量进行确定。
在一实施例中，如图6和图7所示，所述步骤S110中，即所述控制器23根据所述供电电路21输出的电压信号，生成芯片控制信号，包括：
S1101，所述控制器23定时对所述电压信号进行采集，获取采集时间点之前预设时间段内的采集电压值。
可理解地，所述控制器23定时对所述电压信号进行采集，所述采集方式可以根据需求进行设定，所述定时可以根据需求进行设定时间间隔的长短，所述采集时间点为输出所述采集电压值的时间点，所述预设时间段可以根据需求进行设定，比如采集方式为定时采集多个所述预设时间段内的电压值，对采集到的电压值进行取平均值得到所述采集电压值，或者对采集到的电压值进行去除最大值和最小值再进行取平均值得到所述采集电压值。
S1102，根据所述采集电压值，生成与所述采集电压值相对应的所述芯片控制信号。
可理解地，根据所述采集电压值的大小，匹配出与所述采集电压值对应的所述芯片控制信号，并生成所述芯片控制信号，例如：采集电压值为3.3V，生成芯片控制信号为“0001”，采集电压值为5V，生成芯片控制型号为“0010”。
S120，在根据所述芯片控制信号选择所述电容切换芯片1之后，被选择的所述电容切换芯片1接收开关控制信号，并根据开关控制信号选择该所述电容切换芯片1中的所述内接电容C1和/或外接电容C2是否接入所述公共节点，并通过接入所述公共节点的所有所述内接电容C1和/或外接电容C2对所述供电电路21向所述射频功率放大器22输出的电压进行滤波，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器22。
可理解地，在根据所述芯片控制信号选择所述电容切换芯片1之后，被选择的所述电容切换芯片1接收开关控制信号，并根据开关控制信号选择该所述电容切换芯片1中的所述内接电容C1和/或外接电容C2是否接入所述公共节点，如此，可以在不对线路板进行加工的情况下，可以调节电容对所述供电电路21向所述射频功率放大器22输出的电压进行滤波的效果，满足了根据不同的工作电压，调节电容的容值对工作电压进行滤波，提高了电路设计的灵活性。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种电容切换芯片，其特征在于，包括接口模块、第一开关模块、内接电容和第二开关模块；
所述接口模块包括输入端、输出端和信号端；所述接口模块的输入端连接所述内接电容的第一内接端口、所述第一开关模块和所述第二开关模块；所述接口模块的输出端连接所述第一开关模块和所述第二开关模块；所述接口模块的信号端连接所述第一开关模块和所述第二开关模块；所述内接电容的第二内接端口连接所述第一开关模块；所述接口模块的输入端设有用于连接外接电容的第一外接端口的第一端口，所述第二开关模块上设有用于连接所述外接电容的第二外接端口的第二端口；
在接收到包含供电模式的开关控制信号时，所述接口模块根据所述供电模式对所述开关控制信号进行信号转换，将转换之后得到的切换信号通过所述信号端输出；所述切换信号包括第一信号和第二信号；
所述第一开关模块接收所述第一信号，并根据所述第一信号令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态，或令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间通过第一开关模块导通；
所述第二开关模块接收所述第二信号，并根据所述第二信号令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态，或令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间通过第二开关模块导通；
所述第一开关模块包括第一P型场效应晶体管和第一N型场效应晶体管；所述第一P型场效应晶体管的栅极和所述第一N型场效应晶体管的栅极均与所述信号端连接，所述第一P型场效应晶体管的源极和所述第一N型场效应晶体管的漏极均与所述内接电容的第二内接端口连接，所述第一P型场效应晶体管的漏极与所述输入端连接，所述第一N型场效应晶体管的源极与所述输出端连接。
2.如权利要求1所述的电容切换芯片，其特征在于，所述接口模块还包括用于连接扩充电容组的第一扩充端口的第一扩容端和用于连接所述扩充电容组的第二扩充端口的第二扩容端，连接至所述第一扩容端和所述第二扩容端的所述扩充电容组与所述外接电容，并联的所述扩充电容组以及所述外接电容形成外接扩容组；
所述第二开关模块接收所述第二信号之后，根据所述第二信号令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态，或令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端之间通过第二开关模块导通。
3.如权利要求1所述的电容切换芯片，其特征在于，
所述第一开关模块接收所述第一信号之后，检测所述第一信号是否为低电平；
在第一信号为低电平时，所述第一P型场效应晶体管导通且所述第一N型场效应晶体管截止，令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态；
在第一信号为高电平时，所述第一P型场效应晶体管截止且所述第一N型场效应晶体管导通，令所述内接电容的第二内接端口与所述接口模块的输出端之间通过所述第一N型场效应晶体管导通。
4.如权利要求1至3任一项所述的电容切换芯片，其特征在于，所述第二开关模块包括第二P型场效应晶体管和第二N型场效应晶体管；所述第二P型场效应晶体管的栅极和所述第二N型场效应晶体管的栅极均与所述信号端连接，所述第二P型场效应晶体管的源极和所述第二N型场效应晶体管的漏极均与所述外接电容的第二外接端口连接，所述第二P型场效应晶体管的漏极与所述输入端连接，所述第二N型场效应晶体管的源极与所述输出端连接；
所述第二开关模块接收所述第二信号之后，检测所述第二信号是否为低电平；
在第二信号为低电平时，所述第二P型场效应晶体管导通且所述第二N型场效应晶体管截止，令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态；
在第二信号为高电平时，所述第二P型场效应晶体管截止且所述第二N型场效应晶体管导通，令所述外接电容的第二外接端口与所述接口模块的输出端之间通过所述第二N型场效应晶体管导通。
5.如权利要求2所述的电容切换芯片，其特征在于，所述第二开关模块包括第二P型场效应晶体管和第二N型场效应晶体管；所述第二P型场效应晶体管的栅极和所述第二N型场效应晶体管的栅极均与所述信号端连接，所述第二P型场效应晶体管的源极和所述第二N型场效应晶体管的漏极均与所述外接扩容组的第二外接扩容端口连接，所述第二P型场效应晶体管的漏极与所述输入端连接，所述第二N型场效应晶体管的源极与所述输出端连接；
所述第二开关模块接收所述第二信号之后，检测所述第二信号是否为低电平；
在第二信号为低电平时，所述第二P型场效应晶体管导通且所述第二N型场效应晶体管截止，令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端之间处于断开状态；
在第二信号为高电平时，所述第二P型场效应晶体管截止且所述第二N型场效应晶体管导通，令所述外接扩容组的第二外接扩容端口与所述接口模块的输出端之间通过所述第二N型场效应晶体管导通。
6.一种射频功率放大电路，其特征在于，包括供电电路、射频功率放大器、控制器、外接电容以及权利要求1至5任一项所述的电容切换芯片；所述接口模块的输入端连接在位于所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上，所述接口模块的输出端接地，所述控制器连接所述供电电路、所述射频功率放大器以及所述接口模块的信号端；
所述控制器根据输入至所述射频功率放大器的射频信号确定所述供电电路需要向射频功率放大器提供的与供电模式关联的工作电压，并根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号；
根据所述开关控制信号，所述电容切换芯片控制所述内接电容或/和所述外接电容是否接入所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上，并通过被接入的所述内接电容或/和所述外接电容对所述供电电路向所述射频功率放大器输出的电压进行滤波，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器。
7.如权利要求6所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号之后，还包括：
在所述开关控制信号中的供电模式为平均功率追踪工作模式时，所述电容切换芯片根据所述平均功率追踪工作模式将所述内接电容和所述外接电容均接入所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上，通过被接入的所述内接电容和所述外接电容对所述供电电路向所述射频功率放大器输出的电压进行滤波之后，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器，以令所述射频功率放大器在所述平均功率追踪工作模式下控制功率变化。
8.如权利要求6所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述根据所述工作电压的供电模式生成开关控制信号之后，还包括：
在所述开关控制信号中的供电模式为包络追踪工作模式时，在所述电容切换芯片根据所述开关控制信号令所述内接电容和所述外接电容均不接入所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上，将所述供电电路输出的电压直接输入至所述射频功率放大器，以令所述射频功率放大器在所述包络追踪工作模式下控制功率变化。
9.如权利要求6所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述射频功率放大电路中包含至少两个所述电容切换芯片；每一个所述电容切换芯片均通过第一端口和第二端口连接一个不同的外接电容；
所有所述电容切换芯片中的所述接口模块的输入端连接在公共节点上，所述公共节点位于所述供电电路与所述射频功率放大器之间的供电路径上；
所述控制器根据所述供电电路输出的电压信号，生成芯片控制信号；所述芯片控制信号用于确定在所述电压信号下需要选择可接收开关控制信号的所述电容切换芯片的数量；
在根据所述芯片控制信号选择所述电容切换芯片之后，被选择的所述电容切换芯片接收开关控制信号，并根据开关控制信号选择该所述电容切换芯片中的所述内接电容和/或外接电容是否接入所述公共节点，并通过接入所述公共节点的所有所述内接电容和/或外接电容对所述供电电路向所述射频功率放大器输出的电压进行滤波，将滤波之后得到的工作电压输入至所述射频功率放大器。
10.如权利要求6所述的射频功率放大电路，其特征在于，所述控制器根据所述供电电路输出的电压信号，生成芯片控制信号，包括：
所述控制器定时对所述电压信号进行采集，获取采集时间点之前预设时间段内的采集电压值；
根据所述采集电压值，生成与所述采集电压值相对应的所述芯片控制信号。
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