DE102017119054A1

DE102017119054A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Bereitstellen einer Vorspannung in Sendeempfängern

Info

Publication number: DE102017119054A1
Application number: DE102017119054.6A
Authority: DE
Inventors: David Seebacher; Pantelis Sarais; Peter Singerl; Herwig Wappis
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2017-08-21
Filing date: 2017-08-21
Publication date: 2019-02-21
Also published as: US10958224B2; CN109428551A; CN109428551B; US20200313635A1; US10727793B2; US20190058448A1

Abstract

Es werden Vorrichtungen und Verfahren zum Erzeugen einer Vorspannung für einen im Zeitmultiplexbetrieb arbeitenden Sendeempfänger sowie entsprechende Sendeempfänger bereitgestellt. Dabei erfolgt eine Regelung der Vorspannung in Schutzintervallen zwischen dem Senden und Empfangen von Signalen durch den Sendeempfänger.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung betrifft Verfahren und Vorrichtungen zur Bereitstellung einer Vorspannung in Sendeempfängern (englisch: „transceiver“) sowie entsprechende Sendeempfänger.
HINTERGRUND
In Sendeempfängern wird eine Vorspannung zum Vorspannen von Transistoren benötigt, insbesondere für Hochfrequenz (RF, vom Englischen „radio frequency“)-Leistungsverstärker. Mit einer derartigen Vorspannung (oft auch als Bias-Spannung bezeichnet) kann beispielsweise ein Arbeitspunkt von Transistoren des Leistungsverstärkers gesetzt werden, um eine gute Linearität des Leistungsverstärkers zu gewährleisten. Dies kann zum Erhöhen eines Datendurchsatzes in einem Kommunikationskanal beitragen.
Ein Ziel hierbei ist, einen Drainstrom eines Hochfrequenzleistungsverstärkers, wenn kein Hochfrequenzsignal anliegt (auch als Ruhe-Drainstrom bezeichnet) möglichst konstant zu halten, was sicherstellt, dass der Leistungsverstärker mit gewünschten Eigenschaften arbeitet.
Da jedoch verschiedene Systemparameter während der Lebensdauer eines Sendeempfängers, insbesondere eines Leistungsverstärkers, variieren (beispielsweise eine Temperatur, unter der der Verstärker arbeitet, oder Änderungen aufgrund einer Drift von Bauelementen des Verstärkers) ist ein adaptives Vorspannen wünschenswert, um möglichst die gewünschten Eigenschaften des Verstärkers auch bei derartigen Änderungen von Systemparametern sicherzustellen.
Im Sendebetrieb des Leistungsverstärkers eines Sendeempfängers liegt an einem Eingang eines mit der Vorspannung vorgespannten Transistors nicht nur die Vorspannung an, sondern diese wird von einem zu sendenden Hochfrequenzsignal überlagert. Daher ist es in diesem Zustand schwierig, den Drain-Ruhestrom (d.h. den Drainstrom des Transistors aufgrund der Vorspannung ohne anliegendes Hochfrequenzsignal) zu messen und die Vorspannung auf Basis der Messung zu regeln. Bei herkömmlichen Sendeempfängern ist der Leistungsverstärker jedoch meist in Betrieb, so dass im Wesentlichen eine Einstellung oder Regelung der Vorspannung nur selten, beispielsweise beim Hochfahren des Leistungsverstärkers, stattfinden kann. Eine Regelung der Vorspannung während des laufenden Betriebs des Sendeempfängers wäre aber auf der anderen Seite wünschenswert, um fortlaufend die gewünschten Eigenschaften des Sendeempfängers, beispielsweise eines Leistungsverstärkers hiervon, gewährleisten zu können.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, entsprechende Verfahren zum Bereitstellen einer Vorspannung, Vorrichtungen zum Bereitstellen einer Vorspannung sowie entsprechende Sendeempfänger bereitzustellen, bei denen dieses Problem behoben oder zumindest abgemildert wird.
KURZFASSUNG
Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Vorspannung für einen in einem Zeitmultiplexbetrieb arbeitenden Sendeempfänger bereitgestellt, umfassend:

eine Vorspannungsregelschleife zum Regeln der Vorspannung, und
eine Schleifensteuerung, welche eingerichtet ist, die Vorspannungsregelschleife während eines Sendens und Empfangens von Signalen durch den Sendeempfänger zu deaktivieren und zumindest in einem Teil zumindest mancher Schutzintervalle zwischen Senden und Empfangen von Signalen des Sendeempfängers zu aktivieren.

Gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Erzeugen einer Vorspannung für einen in einem Zeitduplexverfahren arbeitenden Sendeempfänger bereitgestellt, umfassend:

Aktivieren einer Vorspannungsregelung in zumindest einem Teil mancher Schutzintervalle zwischen einem Senden und einem Empfangen von Signalen durch den Sendeempfänger, und Deaktivieren der Vorspannungsregelung beim Senden und Empfangen von Signalen, und
Regeln der Vorspannung, wenn die Vorspannungsregelung aktiviert ist.

Die obige Kurzfassung stellt nur einen Überblick über manche möglichen Ausführungsbeispiele dar und ist nicht als einschränkend auszulegen. Insbesondere können andere Ausführungsbeispiele andere Merkmale als die oben genannten aufweisen.
Figurenliste

1 ist ein schematisches Diagramm eines Sendeempfängers gemäß einem Ausführungsbeispiel.
2 ist ein Blockdiagramm einer Vorrichtung zur Vorspannungserzeugung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
3 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
4 ist ein Diagramm einer Regelschleife, welche als Grundlage für in einigen Ausführungsbeispielen verwendete Regelschleifen dienen kann.
5 ist ein Diagramm einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
6 zeigt schematische Beispiele für Signale in dem Ausführungsbeispiel der 5.
7 ist ein Diagramm einer Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
8 zeigt Beispiele für Signale in der Vorrichtung der 7.
9 und 10 sind Diagramme, welche Vorrichtungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen zeigen.
11 ist ein Diagramm einer Steuerung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
12 ist ein Diagramm, welches eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel zeigt.
13-15 zeigen Simulationen zur Veranschaulichung von Ausführungsbeispielen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand verschiedener Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es ist zu beachten, dass diese Ausführungsbeispiele lediglich der Veranschaulichung dienen und nicht als einschränkend auszulegen sind. So ist eine Beschreibung eines Ausführungsbeispiels mit einer Vielzahl von Merkmalen nicht dahingehend auszulegen, dass alle diese Merkmale zur Implementierung notwendig sind. Vielmehr können bei anderen Ausführungsbeispielen manche der dargestellten Elemente oder Komponenten weggelassen sein und/oder alternative Elemente oder Komponenten bereitgestellt sein. Des Weiteren können zusätzlich zu den explizit dargestellten Elementen oder Komponenten weitere Elemente oder Komponenten, beispielsweise in herkömmlichen Sendeempfängern und/oder Leistungsverstärkern verwendete Komponenten oder Elemente, bereitgestellt sein.
Komponenten oder Elemente verschiedener Ausführungsbeispiele können miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsbeispiele zu bilden. Variationen oder Abwandlungen, die in Bezug auf eines der Ausführungsbeispiele beschrieben sind, sind auch auf andere Ausführungsbeispiele anwendbar.
In den dargestellten und diskutierten Ausführungsbeispielen können direkte elektrische Verbindungen zwischen Komponenten, d.h. Verbindungen ohne zusätzliche dazwischenliegende Elemente (beispielsweise einfache Metallbahnen oder Drähte) durch indirekte Verbindungen, d.h. Verbindungen mit einem oder mehreren zusätzlichen dazwischenliegenden Elementen, ersetzt werden, und umgekehrt, solange die grundsätzliche Funktion der Verbindung, beispielsweise Übertragung eines Signals, Übertragung einer Information oder Bewirken einer Steuerung, im Wesentlichen beibehalten wird. In anderen Worten können dargestellte elektrische Verbindungen modifiziert werden, solange die grundsätzliche Funktion der jeweiligen Verbindung im Wesentlichen unverändert bleibt.
Hier diskutierte Ausführungsbeispiele beziehen sich auf Vorrichtungen zum Erzeugen einer Vorspannung für Sendeempfänger, entsprechende Sendeempfänger und entsprechende Verfahren.
Ein Sendeempfänger ist dabei eine Kommunikationseinrichtung, die Signale sowohl senden als auch empfangen kann. Derartige Sendeempfänger können drahtlose Sendeempfänger, wie sie beispielsweise in Mobiltelefonen zum Einsatz kommen, oder auch drahtgebundene Sendeempfänger sein. Die bei Ausführungsformen verwendeten Sendeempfänger sind dabei insbesondere Sendeempfänger, die nach einem Zeitmultiplexverfahren (TDD, vom Englischen „time division duplexing“) arbeiten. Bei derartigen Zeitmultiplexverfahren erfolgt ein Senden und Empfangen von Signalen alternierend, d.h. der Sendeempfänger ist entweder im Sendebetrieb oder im Empfangsbetrieb, aber nicht beides gleichzeitig. In Ausführungsbeispielen wird ein Schutzintervall (englisch „guard interval“) zwischen dem Senden und dem Empfangen und/oder zwischen dem Empfangen und dem Senden von Signalen in einem derartigen Zeitmultiplexbetrieb verwendet, um eine Vorspannung für den Sendeempfänger zu regeln. Derartige Schutzintervalle werden üblicherweise vorgesehen, um einen Überlapp zwischen Senden und Empfangen von Signalen im Zeitmultiplexbetrieb sicher zu vermeiden. Auf diese Weise kann bei verschiedenen Ausführungsbeispielen eine Regelung der Vorspannung während des laufenden Betriebs erreicht werden. So können bei manchen Ausführungsformen Veränderungen von Systemparametern wie Temperatur- oder Drift-verursachte Veränderungen kontinuierlich kompensiert werden.
Die 1 zeigt ein Blockdiagramm eines Sendeempfängers 10 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Der Sendeempfänger 10 umfasst eine Sendeschaltung 13 und eine Empfangsschaltung 14. Die Sendeschaltung 13 und die Empfangsschaltung 14 können herkömmliche Komponenten derartiger Sende- oder Empfangsschaltungen wie Verstärker oder Filter umfassen. Insbesondere kann die Sendeschaltung 13 einen Leistungsverstärker umfassen, der eine Vorspannung empfängt, beispielsweise um einen Steueranschluss eines Transistors des Leistungsverstärkers vorzuspannen. Bei einem Feldeffekttransistor (FET) oder einem Bipolartransistor mit isoliertem Gate (IGBT) entspricht der Steueranschluss dem Gateanschluss, bei einem Bipolartransistor entspricht der Steueranschluss einem Basisanschluss. Beispiele hierfür werden später noch erläutert. Auch andere Komponenten des Sendeempfängers 10 können eine Vorspannung empfangen.
Die Sendeschaltung 13 empfängt ein zu sendendes Signal TX_in, welches beispielsweise zu sendende Daten repräsentieren kann, filtert und/oder verstärkt dieses und gibt dieses über eine Trennkomponente 11 (Zirkulator) an eine Antenne 12 aus. Die Empfangsschaltung 14 empfängt ein Signal von der Antenne 12 über die Trennkomponente 11 und verarbeitet das empfangene Signal und gibt ein entsprechendes Empfangssignal RX_out aus. Eine Zeitsteuerung 15 aktiviert und deaktiviert die Sendeschaltung 13 und die Empfangsschaltung 14 mittels Signalen TX_enable , RX_enable wie dargestellt, um einen Betrieb im Zeitmultiplexverfahren zu gewährleisten. Die Zeitsteuerung 15 kann hierzu ein Auswahlsignal RX/TX_Auswahl empfangen, welches beispielsweise eine Länge von Sende- und Empfangsintervallen festlegt. Zwischen Zeiten, in denen die Sendeschaltung 13 aktiv ist (Sendezeiträume oder Sendeintervalle genannt), und Zeiten, in denen die Empfangsschaltung 14 aktiv ist (Empfangszeiträume oder Empfangsintervalle genannt), wird von der Zeitsteuerung 15 bei dem Ausführungsbeispiel der 1 ein Schutzintervall eingefügt. Der Sendeempfänger der 1 ist dann eingerichtet, eine Vorspannung für den Sendeempfänger während dieser Schutzintervalle oder eines Teils dieser Schutzintervalle zu regeln, um so Änderungen von Systemparametern kompensieren zu können. Beispiele für Techniken, die hierfür zum Einsatz kommen können, werden später näher erläutert.
Abgesehen von dem Regeln einer Vorspannung in den Schutzintervallen kann der Sendeempfänger 10 der 1 auf jegliche herkömmliche Art ausgestaltet sein.
Die 2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm, welches eine derartige Regelung der Vorspannung während Schutzintervallen veranschaulicht. Die Vorspannung wird dabei mittels einer Vorspannungsregelschleife 21 auf einen gewünschten Wert geregelt.
Die Vorspannungsregelschleife 21 wird von einer Schleifensteuerung 20 aktiviert und deaktiviert. Die Schleifensteuerung 20 empfängt beispielsweise die Signale TX_enable und RX_enable von der Zeitsteuerung 15 der 1 und aktiviert die Vorspannungsregelschleife 21 in Schutzintervallen, wenn weder eine Sendeschaltung wie die Sendeschaltung 13 durch das Signal TX_enable noch eine Empfangsschaltung wie die Empfangsschaltung 14 durch das Signal RX_enable aktiviert sind. Zu bemerken ist, dass bei anderen Ausführungsbeispielen die Schleifensteuerung 20 auch direkt in die Zeitsteuerung 15 der 1 integriert sein kann. In wieder anderen Ausführungsbeispielen kann die Schleifensteuerung 20 von einer Zeitsteuerung ein separates Signal erhalten, welches ein Schutzintervall anzeigt. Weiter zu bemerken ist, dass die Schleifensteuerung 20 bei manchen Ausführungsbeispielen, wie später noch näher erläutert werden wird, die Vorspannungsregelschleife 21 verzögert nach Beginn des Schutzintervalls aktivieren kann, um beispielsweise eine Einschwingzeit der Vorspannung abzuwarten.
Die 3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel, welches beispielsweise in den Vorrichtungen der 1 und 2 implementiert sein kann, aber nicht hierauf beschränkt ist. Bei 30 in 3 werden bei einem Zeitmultiplexverfahren Signale empfangen. Nach dem Empfangen der Signale folgt ein Schutzintervall, während dem bei 31 in 3 eine Vorspannungsregelung erfolgt. Darauf folgend werden bei 32 Signale gesendet. Es ist zu bemerken, dass 30 und 32 in 3 zusätzlich und/oder alternativ auch vertauscht sein können, d.h. bei anderen Ausführungsbeispielen kann eine Vorspannungsregelung zusätzlich oder alternativ auch nach dem Senden von Signalen und vor dem Empfangen von Signalen stattfinden. Zudem kann die Vorspannungsregelung während jedes Schutzintervalls zwischen Empfangen von Signalen und Senden von Signalen und/oder zwischen Senden von Signalen und Empfangen von Signalen stattfinden, kann aber auch nur in manchen Schutzintervallen, beispielsweise in jedem m-ten Schutzintervall oder in bestimmten Zeitabständen, stattfinden. Wie bereits unter Bezugnahme auf die 2 erwähnt kann die Vorspannungsregelung bei 31 zudem verzögert nach dem Beginn des Schutzintervalls starten.
Die 4 zeigt eine Regelschleifenschaltung für einen Leistungsverstärker, welcher ein Beispiel für eine Vorspannungsregelschleife wie die Regelschleife 21 der 2 darstellt. Die Regelschleifenschaltung der 4 dient zudem als Grundlage für später unter Bezugnahme auf die 5-10 sowie 12 diskutierte Ausführungsbeispiele. Elemente der 5-10 sowie 12, welche Komponenten der 4 entsprechen, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 4 dient ein Leistungstransistor 49, in diesem Fall ein Leistungs-MOSFET, als Leistungsverstärker in einer Sendeschaltung, beispielsweise der Sendeschaltung 13 der 1. Ein Gate-Anschluss des Transistors 49 ist mit einem Hochfrequenzeingang 45 verbunden, an welchem ein Hochfrequenzsignal RF_in (beispielsweise das Signal TX_in der 1 oder ein daraus abgeleitetes Signal) anzulegen ist. Ein Source-Anschluss des Transistors 49 ist mit Masse verbunden. Ein Drain-Anschluss des Transistors 49 ist mit einem Ausgangsanschluss 48 verbunden, welcher ein verstärktes Hochfrequenzsignal RF_out ausgibt, beispielsweise zur Ausgabe an die Antenne 12 der 1 oder zur Ausgabe an weitere Komponenten wie weitere Verstärker oder Filter. Der Ausgangsanschluss 48 und der Drain-Anschluss des Transistors 49 sind weiter wie in 4 dargestellt über eine Induktivität 47 mit einer Versorgungsgleichspannung V_DC verbunden.
Des Weiteren ist der Gate-Anschluss des Transistors 49 über eine Induktivität 44 mit einer steuerbaren Vorspannung V_G verbunden. Die Vorspannung V_G legt einen Arbeitspunkt des Transistors 49 fest. Insbesondere wird dieser Arbeitspunkt bei manchen Ausführungsbeispielen so festgelegt, dass sich das Ausgangssignal RF_out linear zu dem Eingangssignal RF_in verhält. Das Eingangssignal RF_in moduliert gleichsam die Gate-Spannung an dem Gate-Anschluss des Transistors 49, was eine Änderung der Leitfähigkeit des Kanals des Transistors 49 und somit eine entsprechende Änderung des Ausgangssignals RF_out verursacht.
Die Regelung erfolgt bei der Ausführungsform der 4 insbesondere so, dass ein Drainstrom I_D des Transistors 49 in einem Zustand, in dem kein Signal RF_in , sondern nur die Vorspannung V_G an dem Gate-Anschluss des Transistors 49 anliegt, auf Basis eines Referenzstroms I_REF geregelt wird. Der Referenzstrom I_REF kann auf irgendeine herkömmliche Weise, beispielsweise mittels Bandlückenschaltungen, erzeugt werden oder im Falle einer digitalen Implementierung des Reglers als Digitalwert bereitgestellt werden. Bei der Regelschleifenschaltung der 4 wird mit einer Strommesseinrichtung 46 der Strom I_D gemessen, wie durch Bezugszeichen 42 symbolisiert, und an einen Regler 41 gegeben. Zudem wird dem Regler 41 auch der Referenzstrom I_REF , wie durch das Bezugszeichen 40 symbolisiert, zugeführt. Der Regler 41 regelt dann die einstellbare Vorspannung 43 auf Basis des Referenzstroms I_REF und des gemessenen Drainstroms I_D , beispielsweise auf Basis eines Unterschieds zwischen I_REF und I_D . Der Regler 41 kann auf verschiedene Weise ausgestaltet sein, beispielsweise mittels Zählern, als PID (Proportional-Integral-Ableitung („Derivative“))-Regler, als PI-Regler, als P-Regler oder irgendeine andere Art geeigneter Regler.
Auf diese Weise wird die Vorspannung V_G eingestellt, so dass der Drainstrom I_D gleich dem Referenzstrom I_REF ist. Es ist zu bemerken, dass die Regelschleifenanordnung der 4 den Strom I_D nicht unbedingt auf den Referenzstrom I_REF regeln muss, sondern ihn auch auf einen von dem Referenzstrom I_REF abgeleiteten Strom, beispielsweise ein Vielfaches oder einen Teil des Stroms I_REF , regeln kann. Diese Regelung erfolgt wie oben erläutert während Schutzintervallen, in denen das Signal RF_in 0 ist, d.h. außerhalb insbesondere des Sendens von Daten. Daher liegt in diesem Fall nur die Vorspannung V_G an dem Gate-Anschluss des Transistors 49 an, und der Drainstrom I_D kann auf den Wert I_REF geregelt werden, ohne dass Schwankungen aufgrund des Signals RF_in auftreten.
Zu bemerken ist, dass während des Empfangens von Daten üblicherweise der Transistor 49 ganz ausgeschaltet wird (beispielsweise indem eine Gate-Spannung des Transistors 49 auf einen Wert gesetzt wird, so dass der Transistor 49 sperrt), um Störungen des Empfangens von Daten auf Basis eines verbleibenden Signals RF_out zu vermeiden.
Die 5 zeigt, basierend auf der Regelschleife der 4, ein Ausführungsbeispiel, welches wiederum ein Beispiel für einen Leistungsverstärker mit dem Transistor 49 und einer entsprechenden Regelschleife zeigt. Der Regler 41 wird in diesem Fall von einem Signal cntrl_enable aktiviert und deaktiviert. Insbesondere wird der Regler 41 während allen oder manchen Schutzintervallen oder Teilen hiervon (beispielsweise verzögert nur in einem Teil eines Schutzintervalls) aktiviert, so dass eine Regelung der Vorspannung nur während der Schutzintervalle stattfindet. Zudem wird die steuerbare Vorspannung 43 in Abhängigkeit von dem Signal TX_enable aktiviert, so dass die Vorspannung nur während dem Senden und während den dem Senden vorhergehendenSchutzintervallen aktiviert ist und ansonsten der Transistor 49 ausgeschaltet ist.
Zur Veranschaulichung zeigt die 6 schematische Beispiele für Signale in dem Ausführungsbeispiel der 5. Es ist zu bemerken, dass die Signale der 6 und andere Signalwellenformen, die in der vorliegenden Anmeldung dargestellt und erläutert werden, lediglich der Veranschaulichung dienen, und nicht als einschränkend auszulegen sind. Insbesondere kann die genaue Form von Signalen von der jeweiligen spezifischen Implementierung einer Schaltung abhängen.
Die 6 zeigt ein Signal TX_enable 60, welches angibt, wann die Vorspannung aktiviert ist und somit die Schaltung für das Senden von Signalen bereit ist, ein Signal RX_enable 61, welches angibt, wann das Empfangen von Signalen aktiviert ist, und ein Signal cntrl_enable 62, welches angibt, wann eine Regelung einer Vorspannung wie in 5 erläutert aktiv ist. Ein Signal RF ON 64 gibt die Zeiträume an, während denen tatsächlich ein Hochfrequenzsignal gesendet wird, also die Sendeintervalle. Wie zu sehen, ist in Schutzintervalle GI weder das Senden noch das Empfangen von Signalen aktiviert, und während dieser Zeit aktiviert das Signal cntrl_enable 62 die Regelung der Vorspannung. Mit 63 ist schematisch ein Signal RF_in an dem Eingang 45 angedeutet, welches in den durch das Signal RF ON definierten Sendeintervallen anliegt. Wie bereits erläutert moduliert dieses Signal die dem Gate-Anschluss des Transistors 49 zugeführte Vorspannung während des Sendebetriebs, so dass sich hier der Drainstrom I_D ebenfalls entsprechend verändert. Auf der anderen Seite ist während des Empfangens von Daten die Vorspannung V_G ausgeschaltet bzw. auf einen Wert gesetzt, der den Transistor 49 ausschaltet, so dass hier kein Drainstrom (abgesehen gegebenenfalls von unerwünschtem Leckstrom) fließt. Während der Schutzintervalle GI kann hingegen die Vorspannung V_G eingeschaltet werden und wird nicht durch das Signal RF_in beeinflusst, so dass hier eine Regelung der Vorspannung V_G , um den Drainstrom I_D auf den Strom I_REF oder einen hiervon abgeleiteten Wert zu bringen, möglich ist.
Bei manchen Ausführungsformen kann das Signal TX_enable auch bereits während des Schutzintervalls GI einen Wert annehmen, der die Vorspannung V_G aktiviert, während das Signal RF_in erst nach Ablauf des Schutzintervalls aktiv wird.
Wie bereits erwähnt kann es nach dem Aktivieren der Vorspannung nach einem Empfangszeitraum dauern, bis die Vorspannung und der Drainstrom I_D einen stationären Wert erreicht haben. Daher kann, um diesen Effekt zu berücksichtigen, bei manchen Ausführungsformen eine Regelung der Vorspannung verzögert erfolgen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 7 erläutert.
Das Ausführungsbeispiel der 7 umfasst eine Vorspannungserzeugungsvorrichtung 70. In der 7 wird das Signal TX_enable einer Zeitsteuerung 76 zugeführt. Das Signal TX_enable hat dabei sowohl während des Schutzintervalls als auch während des eigentlichen Sendens einen Wert, der ein Aktivieren der Vorspannung anzeigt. Ein tatsächliches Senden von Daten erfolgt dann nur während des Sendezeitraums.
Wenn das Signal TX_enable eine Aktivierung der Vorspannung anzeigt (beispielsweise auf einem logisch hohen Pegel ist), schließt die Zeitsteuerung 76 einen Schalter 74 und öffnet einen Schalter 75. Hierdurch wird eine steuerbare Vorspannungserzeugung 71 über die Induktivität 44 mit dem Gate des Transistors 49 verbunden. Die steuerbare Vorspannungseinrichtung 71 entspricht dabei der steuerbaren Vorspannungseinrichtung 43 der 4, d.h. sie erzeugt eine Vorspannung, um einen Arbeitspunkt des Transistors 49 festzulegen. Wenn das Signal TX_enable keinen aktiven Zustand anzeigt (was bei manchen Ausführungsbeispielen gleichbedeutend damit ist, dass ein Signal RX_enable einen Empfangszustand anzeigt), schließt die Zeitsteuerung 76 den Schalter 75 und öffnet den Schalter 74. Hierdurch wird eine Spannung V_G,clamp welche unterhalb einer Transistorschwelle des Transistors 49 liegt, mit dem Gate des Transistors 49 verbunden und versetzt somit den Transistor 49 in einen sperrenden Zustand. Die Spannung V_G,clamp kann bei Galliumnitrid (GaN)-basierten HEMTs (High electron mobility transistor) beispielsweise bei -5 V oder einem anderen bezüglich Masse negativen Wert liegen, ist aber nicht hierauf beschränkt und kann insbesondere abhängig von der Implementierung des Transistors 49 so gewählt werden, dass der Transistor 49 bei Anlegen der Spannung V_G,clamp an sein Gate sperrt.
Des Weiteren erzeugt die Zeitsteuerung 76 ein Signal cntrl_enable zum Aktivieren des Reglers 41 und somit der Regelschleife, welche den Drainstrom I_D auf einen von einem Referenzstrom I_REF abhängigen Wert regelt. Der Regler 41 regelt dann die Vorspannung V_G,bias wie oben beschrieben.
Dabei erzeugt die Zeitsteuerung 76 das Signal cntrl_enable mit einer Verzögerung zu einem aktiven Zustand des Signals TX_enable (d.h. eines Zustands, welcher bewirkt, dass die Zeitsteuerung 76 den Schalter 74 schließt und den Schalter 75 öffnet), verzögert erzeugt. Hierdurch kann bewirkt werden, dass die Regelung erst dann startet, wenn die Spannung V_G,bias und der Drainstrom I_D nach dem Schließen des Schalters 74 einen stationären Wert angenommen haben.
Dies wird nunmehr unter Bezugnahme auf die 8 veranschaulicht, welche schematische Beispiele für Signale in dem Ausführungsbeispiel der 7 über der Zeit zeigt.
In der 8 zeigt eine Kurve 80 den Drainstrom I_D , eine Kurve 81 die Spannung V_G am Gate des Transistors 49 (je nach Stellung der Schalter 74, 75 bestimmt durch V_G,bias oder V_G,clamp ), eine Kurve 83 zeigt das Signal TX_enable und eine Kurve 84 zeigt das Signal cntrl_enable. Eine Kurve 82 zeigt ein Signal RF_on , welches angibt, wann tatsächlich ein Sendebetrieb stattfindet, d.h. ein Signal RF_in an dem Eingang 45 angelegt wird. Kurven 85 deuten das Signal RF_in an, welches im Sendebetrieb der Gate-Spannung des Transistors 49 überlagert wird.
In einer Phase (1) der 8 ist die Vorrichtung im Empfangsbetrieb. Mit dem Ansteigen des Signals TX_enable auf einen aktiven Pegel beginnt das Schutzintervall. Am Anfang des Schutzintervalls wird beim Ansteigen des Signals TX_enable (Kurve 83) der Schalter 74 geschlossen, und der Schalter 75 wird geöffnet. Daher steigt die Gate-Spannung V_G am Gate des Transistors 49 wie in Kurve 81 dargestellt von dem Wert V_G,clamp auf den Wert V_G,bias an. Entsprechend diesem Anstieg der Gate-Spannung steigt auch der Drainstrom I_D von 0 auf einen stationären Wert an.
Wenn V_G und I_D stationäre Werte erreicht haben, wird die Regelung der Bias-Spannung, d.h. der Regler 41, in einer Phase (2) durch das Signal cntrl_enable entsprechend der Kurve 84 aktiviert. Hier wird dann die Gate-Spannung so geregelt, dass der Drainstrom I_D einen durch den Referenzstrom I_REF vorgegebenen Wert annimmt. Nach der Phase (2) folgt dann in Phase (3) das tatsächliche Senden eines Signals, mit einem entsprechend durch das Eingangssignal RF_in modulierten Drainstrom. Am Ende der Phase (3) erfolgt ein Schutzintervall, in dem nach dem Schließen des Schalters 75 und dem Öffnen des Schalters 74 die Gate-Spannung V_G auf V_G,clamp abfällt und entsprechend der Drainstrom I_D auf 0 abfällt. Dann folgt in Phase (1) wieder ein Empfangen von Signalen. Bei der Ausführungsform der 8 wird also nur in dem Schutzintervall im Übergang von Empfangen zum Senden die Vorspannung geregelt, nicht jedoch im Schutzintervall zwischen dem Senden und Empfangen. In anderen Ausführungsformen kann auch in diesem Intervall die Vorspannung oder auch eine andere Vorspannung in dem Sendeempfänger geregelt werden.
Die 9 und 10 zeigen detailliertere Implementierungsmöglichkeiten des Ausführungsbeispiels der 7. Komponenten, die bereits unter Bezugnahme auf die 7 (oder vorher unter Bezugnahme auf die 4) erläutert wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 9 wird der gemessene Drainstrom I_D entsprechend dem Bezugszeichen 42 durch einen Analog-Digital-Wandler (ADC, vom Englischen „Analog to Digital Converter“) 90 in einen digitalen Wert gewandelt, welcher dem Regler 41 zugeführt wird. Sowohl der Analog-Digital-Wandler 90 als auch der Regler 41 werden von der Zeitsteuerung 76 während des Schutzintervalls (beispielsweise entsprechend dem Signal cntrl_enable der Kurve 84 der 8) aktiviert, sodass sowohl der Analog-Digital-Wandler 90 als auch der Regler 41 nur während des entsprechenden Teils des Schutzintervalls aktiviert sind. Die Regelschleife kann dann mit den vom Analog-Digital-Wandler bereitgestellten Werten getaktet sein. In diesem Fall liegt der Referenzstrom I_REF ebenfalls als Digitalwert vor. Es kann zur Bereitstellung des Digitalwerts beispielsweise ein tatsächlicher Referenzstrom digitalisiert werden. Der Regler 41 stellt dann einen Digitalwert 71 für die Vorspannung V_G,bias ein. Dieser Digitalwert wird von einem Digital-Analog-Wandler 91 in einen entsprechenden analogen Spannungswert übertragen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 9 wird also zwischen einem von dem Digital-Analog-Wandler 91 ausgegebenen Spannungswert entsprechend V_G,bias und einem von einer Spannungsquelle 72 ausgegebenen Wert für die Spannung V_G,clamp mittels der Schalter 74, 75 gewechselt.
Eine Variante hiervon ist in 10 gezeigt. Bei dem Ausführungsbeispiel der 10 wird wiederum der Drainstrom I_D mittels des Analog-Digital-Wandlers 90 digitalisiert und dem Regler 41 zugeführt, welcher einen Digitalwert 71 für die Spannung V_G,bias einstellt. Im Unterschied zu der 9 liegt bei der 10 auch die Spannung V_G,clamp bei dem Bezugszeichen 72 als Digitalwert vor. Ein Digital-Analog-Wandler 101 ist bereitgestellt, um je nach Stellung der Schalter 74, 75 den Digitalwert für V_G,bias oder den Digitalwert für V_G,clamp in eine analoge Spannung zu wandeln und dem Transistor 49 als Gate-Spannung V_G zuzuführen. Die Schalter 74, 75 können in diesem Fall mittels einer entsprechenden digitalen Logik implementiert sein, die beispielsweise entweder den Inhalt eines ersten Registers, welches den Wert V_G,bias enthält, oder eines zweiten Registers, welches den Wert V_G,clamp enthält, dem Digital-Analog-Wandler 101 zuführt. In anderen Worten müssen die Schalter 74 und 75 nicht als diskrete Schalter implementiert sein (beispielsweise Transistorschalter), sondern es können auch andere Komponenten verwendet werden, welche die Funktion der Schalter 74, 75 erfüllen.
Die 11 zeigt ein Beispiel für eine Zeitsteuerung 110 gemäß einem Ausführungsbeispiel, welche als Zeitsteuerung 76 verwendbar ist. Die Zeitsteuerung 110 der 11 empfängt das Signal TX_enable , welches wie in 8 dargestellt eine Zeit angibt, in welcher die Vorspannung V_G,bias aktiv ist, einschließlich eines Schutzintervalls beim Übergang vom Empfangen zum Senden von Signalen und dem Sendezeitraum. Das Signal TX_enable wird einem ersten Verzögerungsglied 111 und einem zweiten Verzögerungsglied 112 zugeführt. Das erste Verzögerungsglied 111 verzögert das Signal TX_enable um eine Zeit t1, und das zweite Verzögerungsglied 112 verzögert das Signal TX_enable um eine Zeit t2. Die Zeit t1 gibt eine Verzögerung zwischen dem Signal TX_enable und dem Beginn des Signals cntrl_enable an (in 8 eine Zeit zwischen der ansteigenden Flanke des Signals TX_enable und der ansteigenden Flanke des Signals cntrl_enable), und die Zeit t2 gibt eine Verzögerungszeit zwischen dem Signal TX_enable und dem Ende des Signals cntrl_enable an (in 8 eine Zeit zwischen der steigenden Flanke des Signals TX_enable und einer fallenden Flanke des Signals cntrl_enable).
Die Zeit t2 ist dabei so gewählt, dass das Signal cntrl_enable vor Beginn des Sendens von Signalen (vor dem Zeitraum (3) der 8 endet).
Der Ausgang des Verzögerungsgliedes 111 ist mit einem Setzeingang eines Rücksetz-Flip-Flops (Reset-Set Flip-Flop, RS-FF) verbunden, und ein Ausgang des Verzögerungsgliedes 112 ist mit einem Rücksetzeingang des Setz-Rücksetz-Flip-Flops 113 verbunden. Hierdurch wird an einem Ausgang des Setz-Rücksetz-Flip-Flops 113 das entsprechende Signal cntrl_enable ausgegeben, welches wie in 8 in Kurve 84 gezeigt den Regler 41 und, soweit vorhanden, den Analog-Digital-Wandler 90 entsprechend aktiviert.
Die 12 zeigt ein Schaltungsdiagramm eines Teils eines Sendeempfängers, insbesondere eines Leistungsverstärkers, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. In dem Ausführungsbeispiel der 12 werden insbesondere Beispiele für Implementierungsdetails gegeben. Elemente, die bereits vorstehend beschrieben wurden, tragen die gleichen Bezugszeichen und werden nicht nochmals erläutert.
Das Ausführungsbeispiel der 12 umfasst eine Vorspannungserzeugungsvorrichtung 120.
Bei dem Ausführungsbeispiel der 12 erfolgt eine Messung des Drainstroms I_D des Transistors 49 mittels eines Messwiderstandes 127, der zu der Induktivität 47 in Reihe geschaltet ist. Der Messwiderstand 127 ist dabei bei Ausführungsbeispielen niederohmig, um Verluste durch die Strommessung zu begrenzen. Beispielsweise kann der Widerstandswert R_sense des Messwiderstandes 127 kleiner als 5 Ω, beispielsweise kleiner als 1 Ω sein. Anschlüsse des Messwiderstandes 127 sind mit Eingängen eines Differenzverstärkers 125 verbunden, welcher einen Verstärkungsfaktor G aufweist. Eine Ausgabe des Verstärkers 125 stellt ein Maß für den Drainstrom I_D dar. Die Ausgabe wird einem negativen Eingang eines Komparators 126 zugeführt.
Zudem wird der Referenzstrom I_ref mittels eines Digital-Analog-Wandlers 123 einem positiven Eingang des Komparators 126 bereitgestellt. Hier wird also ein tatsächlicher Referenzstrom erzeugt und digitalisiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann auch direkt ein digitaler Wert, beispielsweise in einem Register, als Referenzstromwert bereitgestellt werden. Die Ausgabe des Komparators 126 zeigt dann an, ob der Referenzstrom I_ref größer oder kleiner ist als der Drainstrom I_D .
Der Ausgang des Komparators 126 ist mit einem Zähler 124 verbunden. Der Zähler 124 wird mit dem Signal TX_enable verzögert durch ein Verzögerungsglied 123 um die Zeit t1 getaktet. Die Zeit t1 ist wie in 11 eine Verzögerung nach einem Annehmen eines aktiven Signalpegels des Signals TX_enable , beispielsweise in der 8 nach der steigenden Flanke.
In dieser Konfiguration zählt der Zähler 124 in jedem Sende/Empfangszyklus, insbesondere in jedem Schutzintervall beim Übergang vom Empfangen von Signalen zum Senden von Signalen, um 1 hoch, wenn der Referenzstrom I_ref größer ist als der gemessene Drainstrom I_D , und zählt um 1 herunter, wenn dies nicht der Fall ist. Die höherwertigen Bits (MSB) werden zum Festlegen eines Digitalwertes 121 für V_G,bias benutzt. Beispielsweise kann ein Bitwert, der direkt durch die höherwertigen Bits gebildet wird, dem Wert V_G,bias entsprechen, oder es kann noch eine Umwandlung, beispielsweise eine Skalierung, vorgenommen werden. Die niederwertigsten Bits (LSBs, vom englischen „least significant bits“) werden hingegen verworfen. Die Anzahl der Bits, die verworfen werden, kann von der Implementierung abhängen und kann beispielsweise 1 oder 2 betragen. Durch dieses Verwerfen der niederwertigsten Bits wird eine Filterung bewirkt.
Diese Filterung bewirkt insbesondere, dass sich die Spannung V_G,bias nicht schon bei sehr kleinen Schwankungen des Drainstroms I_D ändert, beispielsweise bei Schwankungen, die abwechselnd ein Hoch- und Herunterzählen des Zählers 124 bewirken würden, sondern nur, wenn ein Trend der Änderung von I_D dahingehend vorliegt, dass der Zähler 124 über mehrere Messzyklen, d.h. mehrere Sende/Empfangszyklen, hauptsächlich nach oben oder hauptsächlich nach unten zählt. Somit ergibt sich durch die Filterung eine Änderung der Spannung V_G,bias nur nach 2ⁿ Zählereignissen in der gleichen Richtung netto (d.h. Zählereignisse in dieser Richtung minus Zählereignisse in der anderen Richtung) über einen Zeitraum, wobei n die Anzahl niederwertigster Bits ist, die zum Zwecke der Filterung verworfen werden. Bei anderen Ausführungsbeispielen kann eine derartige Filterung jedoch auch weggelassen oder mittels anderen Implementierungen realisiert werden.
Der so eingestellte Digitalwert V_G,bias bei 121 wird dann von dem Digital-Analog-Wandler 91 wie unter Bezugnahme auf die 9 erläutert in einen Analogwert gewandelt. Anstelle des Digital-Analog-Wandlers 91 kann auch ein Digital-Analog-Wandler nach dem Schalter 74 wie der Digital-Analog-Wandler 101 der 10 bereitgestellt sein.
Die Funktionsweise der diskutierten Vorrichtungen soll nunmehr noch anhand von Simulationsergebnissen, wie sie in den 13-15 dargestellt sind, erläutert werden.
In der 13A zeigt eine Kurve 130 einen Verlauf der Gate-Spannung des Transistors 49 über eine Vielzahl von Sende- und Empfangszyklen. Bereiche 131 der Kurve 130 liegen in einem Senden von Signalen, bei denen die Gate-Spannung durch das Hochfrequenzsignal RF_in moduliert wird. Eine Kurve 132 zeigt den Verlauf der Bias-Spannung V_G ,bias. Die Spannung V_G,clamp beträgt bei dieser Simulation -5,0 V, d.h. insbesondere während des Empfangens von Signalen fällt die Gate-Spannung gemäß der Kurve 130 auf -5,0 V ab.
Die 13B zeigt eine Vergrößerung der 13A für einen Sende-Empfangszyklus.
In der 14A zeigt eine Kurve 140 einen entsprechenden Verlauf des Drainstroms I_D . Bereiche 141 entsprechen wiederum einem Senden von Signalen, in welchem sich der Drainstrom entsprechend der Modulation der Gate-Spannung durch das Hochfrequenzeingangssignal RF_in ändert.
Die 14B zeigt einen Vergrößerung für einen Zeitabschnitt entsprechend der 13B des Verlaufs des Drainstroms I_D .
In der 15A ist in einer Kurve 150 ein entsprechender Verlauf des Signals TX_enable gezeigt, und eine Kurve 151 zeigt den Verlauf des Signals CNTRL_enable, mit welchem beispielsweise in der 9 der Analog-Digital-Wandler sowie 90 der Regler 41 aktiviert werden. Die 15B zeigt wiederum eine Vergrößerung der 15A.
Bei dem Beispiel der 13-15 beträgt I_ref 200 mA. Wie zu sehen ist, wird die Vorspannung V_G,bias so geregelt, dass nach mehreren Sende/Empfangszyklen der Drainstrom I_D auf den entsprechenden Wert von 200 mA in dem Zustand, in dem nur die Vorspannung V_G ,bias, aber kein Hochfrequenzsignal RF_in anliegt, geregelt, wobei vor jedem Senden von Daten ein Anpassungsschritt erfolgt.
Die in den 13-15 gezeigten Kurven dienen lediglich der weiteren Veranschaulichung, und tatsächliche Kurven können je nach Implementierung von diesen Simulationskurven abweichen.
Zumindest einige Ausführungsbeispiele sind in den folgenden Beispielen definiert:

Beispiel 1. Vorrichtung zum Erzeugen einer Vorspannung für einen in einem Zeitmultiplexbetrieb arbeitenden Sendeempfänger, umfassend:
- eine Vorspannungsregelschleife zum Regeln der Vorspannung, und
- eine Schleifensteuerung, welche eingerichtet ist, die Vorspannungsregelschleife während eines Sendens und Empfangens von Signalen durch den Sendeempfänger zu deaktivieren und zumindest in einem Teil zumindest mancher Schutzintervalle zwischen Senden und Empfangen von Signalen des Sendeempfängers zu aktivieren.
Beispiel 2. Vorrichtung nach Beispiel 1, wobei die Schleifensteuerung eingerichtet ist, die Vorspannungsregelschleife in zumindest manchen Schutzintervallen beim Übergang von einem Empfangen von Daten zu einem Senden von Daten zu aktivieren.
Beispiel 3. Vorrichtung nach Beispiel 2, wobei die Schleifensteuerung eingerichtet ist, die Vorspannungsregelschleife verzögert nach dem Beginn der zumindest manchen Schutzintervalle zu aktivieren.
Beispiel 4. Vorrichtung nach Beispiel 1, wobei die Vorspannung eine Steuerspannung für einen Transistor des Sendeempfängers ist, und wobei die Vorspannungsregelschleife eingerichtet ist, die Vorspannung basierend auf einem Laststrom des Transistors und einem Referenzstrom zu regeln.
Beispiel 5. Vorrichtung nach Beispiel 4, wobei die Steuerspannung eine Gate-Spannung und der Laststrom ein Drainstrom ist.
Beispiel 6. Vorrichtung nach Beispiel 5, wobei die Schleifensteuerung eingerichtet ist, die Vorspannung außerhalb eines Empfangens von Signalen des Sendeempfängers zu aktivieren und während des Empfangens von Signalen zu deaktivieren und während des Empfangens von Daten eine Klemmspannung als Steuerspannung an den Transistor auszugeben, welche bewirkt, dass der Transistor sperrt.
Beispiel 7. Vorrichtung nach Beispiel 4, wobei die Vorspannungsregelschleife einen Analog-Digital-Wandler, um den Laststrom zu digitalisieren, einen Regler, um einen Digitalwert für die Vorspannung einzustellen, und einen Digital-Analog-Wandler, um den Digitalwert der Vorspannung in eine analoge Vorspannung zu wandeln, umfasst.
Beispiel 8. Vorrichtung nach Beispiel 1, wobei die Vorspannungsregelschleife einen Zähler umfasst, wobei eine Ausgabe des Zählers die Vorspannung bestimmt.
Beispiel 9. Vorrichtung nach Beispiel 8, wobei die Vorspannung von höherwertigsten Bits des Zählers bestimmt wird, wobei niederwertigste Bits des Zählers verworfen werden.
Beispiel 10. Sendeempfänger, umfassend:
- eine Sendeschaltung,
- eine Empfangsschaltung, und
- eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Vorspannung nach Beispiel 1.
Beispiel 11. Sendeempfänger nach Beispiel 8, wobei die Vorrichtung zum Erzeugen einer Vorspannung nach Beispiel 4 eingerichtet ist, wobei der Transistor ein Transistor eines Leistungsverstärkers der Sendeschaltung ist.
Beispiel 12. Verfahren zum Erzeugen einer Vorspannung für einen in einem Zeitduplexverfahren arbeitenden Sendeempfänger, umfassend:
- Aktivieren einer Vorspannungsregelung in zumindest einem Teil mancher Schutzintervalle zwischen einem Senden und einem Empfangen von Signalen durch den Sendeempfänger, und
- Deaktivieren der Vorspannungsregelung beim Senden und Empfangen von Signalen, und
- Regeln der Vorspannung, wenn die Vorspannungsregelung aktiviert ist.
Beispiel 13. Verfahren nach Beispiel 12, wobei das Aktivieren der Vorspannungsregelung ein Aktivieren einer Vorspannungsregelung in Schutzintervallen beim Übergang zwischen einem Empfangen von Signalen und Senden von Signalen mit einer Zeitverzögerung bezüglich eines Beginns des Schutzintervalls umfasst.
Beispiel 14. Verfahren nach Beispiel 13, weiter umfassend ein Aktivieren der Vorspannung zu Beginn des Schutzintervalls, wobei die Zeitverzögerung derart gewählt ist, dass die Vorspannung nach der Zeitverzögerung einen stationären Wert aufweist.
Beispiel 15. Verfahren nach Beispiel 12, weiter umfassend ein Bereitstellen der Vorspannung für einen Steuereingang eines Transistors.
Beispiel 16. Verfahren nach Beispiel 15, wobei das Regeln der Vorspannung ein Regeln der Vorspannung basierend auf einem Laststrom des Transistors umfasst.
Beispiel 17. Verfahren nach Beispiel 15, wobei das Regeln der Vorspannung ein Hoch- oder Herunterzählen eines Zählers in Abhängigkeit von einem Vergleich des Laststroms mit einem Referenzstrom umfasst, wobei die Vorspannung basierend auf einem Zählerstand des Zählers bestimmt wird.
Beispiel 18. Verfahren nach Beispiel 17, weiter umfassend ein Verwerfen von einem oder mehreren niedrigwertigsten Bits des Zählers.
Beispiel 19. Verfahren nach Beispiel 16, weiter umfassend ein Aktivieren der Vorspannung in Schutzintervallen und während des Sendens von Signalen des Sendeempfängers, und ein Trennen der Vorspannung von dem Steuereingang des Transistors und Verbinden des Steuereingangs des Transistors mit einer Klemmspannung, die den Transistor in einen sperrenden Zustand versetzt, während des Empfangens von Signalen.

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen einer Vorspannung für einen in einem Zeitmultiplexbetrieb arbeitenden Sendeempfänger, umfassend: eine Vorspannungsregelschleife (21) zum Regeln der Vorspannung, und eine Schleifensteuerung (20; 76), welche eingerichtet ist, die Vorspannungsregelschleife (21) während eines Sendens und Empfangens von Signalen durch den Sendeempfänger zu deaktivieren und zumindest in einem Teil zumindest mancher Schutzintervalle (GI) zwischen Senden und Empfangen von Signalen des Sendeempfängers zu aktivieren.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Schleifensteuerung (20; 76) eingerichtet ist, die Vorspannungsregelschleife (21) in zumindest manchen Schutzintervallen (GI) beim Übergang von einem Empfangen von Daten zu einem Senden von Daten zu aktivieren.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei die Schleifensteuerung (20; 76) eingerichtet ist, die Vorspannungsregelschleife (21) verzögert nach dem Beginn der zumindest manchen Schutzintervalle zu aktivieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-3, wobei die Vorspannung eine Steuerspannung für einen Transistor (49) des Sendeempfängers ist, und wobei die Vorspannungsregelschleife (21) eingerichtet ist, die Vorspannung basierend auf einem Laststrom (I_D) des Transistors (49) und einem Referenzstrom (I_REF) zu regeln.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Steuerspannung eine Gate-Spannung und der Laststrom ein Drainstrom ist.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Schleifensteuerung (20; 76) eingerichtet ist, die Vorspannung außerhalb eines Empfangens von Signalen des Sendeempfängers zu aktivieren und während des Empfangens von Signalen zu deaktivieren und während des Empfangens von Daten eine Klemmspannung als Steuerspannung an den Transistor (49) auszugeben, welche bewirkt, dass der Transistor (49) sperrt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4-6, wobei die Vorspannungsregelschleife einen Analog-Digital-Wandler (90), um den Laststrom (I_D) zu digitalisieren, einen Regler (41), um einen Digitalwert für die Vorspannung einzustellen, und einen Digital-Analog-Wandler (91; 101), um den Digitalwert der Vorspannung in eine analoge Vorspannung zu wandeln, umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1-7, wobei die Vorspannungsregelschleife einen Zähler (124) umfasst, wobei eine Ausgabe des Zählers (124) die Vorspannung bestimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Vorspannung von höherwertigsten Bits des Zählers (124) bestimmt wird, wobei niederwertigste Bits des Zählers (124) verworfen werden.
Sendeempfänger (10), umfassend: eine Sendeschaltung (13), eine Empfangsschaltung (14), und eine Vorrichtung zum Erzeugen einer Vorspannung nach einem der Ansprüche 1-7.
Sendeempfänger nach Anspruch 8, wobei die Vorrichtung zum Erzeugen einer Vorspannung nach einem der Ansprüche 4-7 eingerichtet ist, wobei der Transistor (49) ein Transistor eines Leistungsverstärkers der Sendeschaltung (13) ist.
Verfahren zum Erzeugen einer Vorspannung für einen in einem Zeitduplexverfahren arbeitenden Sendeempfänger, umfassend: Aktivieren einer Vorspannungsregelung in zumindest einem Teil mancher Schutzintervalle zwischen einem Senden und einem Empfangen von Signalen durch den Sendeempfänger, und Deaktivieren der Vorspannungsregelung beim Senden und Empfangen von Signalen, und Regeln der Vorspannung, wenn die Vorspannungsregelung aktiviert ist.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Aktivieren der Vorspannungsregelung ein Aktivieren einer Vorspannungsregelung in Schutzintervallen beim Übergang zwischen einem Empfangen von Signalen und Senden von Signalen mit einer Zeitverzögerung bezüglich eines Beginns des Schutzintervalls umfasst.
Verfahren nach Anspruch 13, weiter umfassend ein Aktivieren der Vorspannung zu Beginn des Schutzintervalls, wobei die Zeitverzögerung derart gewählt ist, dass die Vorspannung nach der Zeitverzögerung einen stationären Wert aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 12-14, weiter umfassend ein Bereitstellen der Vorspannung für einen Steuereingang eines Transistors (49).
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Regeln der Vorspannung ein Regeln der Vorspannung basierend auf einem Laststrom (I_D) des Transistors (49) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Regeln der Vorspannung ein Hoch- oder Herunterzählen eines Zählers (124) in Abhängigkeit von einem Vergleich des Laststroms (I_D) mit einem Referenzstrom (I_REF) umfasst, wobei die Vorspannung basierend auf einem Zählerstand des Zählers (124) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 17, weiter umfassend ein Verwerfen von einem oder mehreren niedrigwertigsten Bits des Zählers (124).
Verfahren nach einem der Ansprüche 16-18, weiter umfassend ein Aktivieren der Vorspannung in Schutzintervallen (GI) und während des Sendens von Signalen des Sendeempfängers, und ein Trennen der Vorspannung von dem Steuereingang des Transistors (49) und Verbinden des Steuereingangs des Transistors (49) mit einer Klemmspannung, die den Transistor (49) in einen sperrenden Zustand versetzt, während des Empfangens von Signalen.