DE112018001714T5 - Feed-forward-hüllkurvenverfolgung - Google Patents

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Abstract

Ein Hüllkurvenverfolgungssystem zum Steuern einer Leistungsverstärkerversorgungsspannung umfasst eine Hüllkurvenschaltungsanordnung und eine Feed-Forward-Digital-zu-Analog-Wandler (DAC) -Schaltungsanordnung. Die Hüllkurvenschaltungsanordnung ist ausgebildet, um ein Ziel-Hüllkurvensignal basierend auf einer ausgewählten Leistungsverstärkerversorgungsspannung zu erzeugen. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung umfasst eine Spannungsquellenschaltungsanordnung und eine Selektorschaltungsanordnung. Die Spannungsquellenschaltungsanordnung ist ausgebildet, um eine Mehrzahl von Spannungen zu erzeugen. Die Selektorschaltungsanordnung ist ausgebildet, um eine der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ist ausgebildet, um die ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers bereitzustellen, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.

Description

  • BEZUGNAHME AUF VERWANDTE ANMELDUNG
  • Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 15/474,186 , eingereicht am 30. März 2017, deren Inhalte hierin durch Bezugnahme vollständig aufgenommen sind.
  • GEBIET
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf das Gebiet der drahtlosen Sender und insbesondere auf Verfahren und Vorrichtungen zum Durchführen von Hüllkurvenverfolgung, um die Effizienz eines Leistungsverstärkers in einer Sendekette eines Senders zu verbessern.
  • HINTERGRUND
  • Hüllkurvenverfolgung ist eine Technik, bei der die Vor- oder Versorgungsspannung (z.B. Vcc) und ein Strom eines Leistungsverstärkers (PA; power amplifier) in einer Sendekette eines Senders basierend auf der RF-Signalhüllkurve des Sendesignals gesteuert wird, das durch den Leistungsverstärker verstärkt wird. Die Idee besteht darin, den Leistungsverstärker nahe an oder leicht in einer Kompression zu betreiben und die PA-Versorgungsspannung zu senken, wenn die momentane Signalamplitude niedrig ist, um so die Effizienz des Leistungsverstärkers und seiner Versorgungserzeugung zu erhöhen.
  • Figurenliste
  • Einige Beispiele von Schaltungen, Vorrichtungen und/oder Verfahren werden nachfolgend nur beispielhaft beschrieben. In diesem Zusammenhang wird auf die beiliegenden Figuren verwiesen.
    • 1 stellt eine beispielhafte Senderarchitektur dar, die eine Feed-Forward-Digital-zu-Analog-Wandler (DAC; digital to analog converter)-Schaltungsanordnung umfasst, die einem Leistungsverstärker Spannung liefert.
    • 1A stellt ein beispielhaftes Radiofrequenz (RF; radio frequency) -Sendesignal, eine Hüllkurve des RF-Sendesignals und eine PA-Versorgungsspannung, die dem PA von der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung gemäß 1 bereitgestellt wird, dar.
    • 2 stellt eine beispielhafte Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung dar.
    • 3 stellt eine beispielhafte Spannungsquellenschaltungsanordnung zur Verwendung in einer Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung dar.
    • 4 stellt eine beispielhafte Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung dar, die ausgebildet ist, um Spannung an zwei unterschiedliche Leistungsverstärker zu liefern.
    • 5 stellt ein beispielhaftes Verfahren für ein Bereitstellen von Versorgungsspannung an einen Leistungsverstärker dar.
    • 6 stellt eine beispielhafte Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung dar, die Niedrig-Einschaltwiderstand-Schalter in der Selektorschaltungsanordnung umfasst.
    • 7 stellt eine beispielhafte Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung dar, die eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung in der Selektorschaltungsanordnung umfasst.
    • 8 stellt die Spannungsverläufe einer Versorgungsspannung, wenn die Versorgungsspannung geschaltet wird, dar.
    • 9 stellt einen beispielhaften Feed-Forward-DAC dar, der eine Ladungspumpe umfasst.
    • 9A stellt eine beispielhafte Ladungspumpe dar.
    • 9B stellt schematisch eine Auswahl von Versorgungsspannungen dar, die eine gleiche Beabstandung aufweisen.
    • 9C stellt schematisch eine Auswahl von Versorgungsspannungen dar, die eine ungleiche Beabstandung aufweisen.
    • 9D stellt eine beispielhafte Ladungspumpe dar.
    • 10 stellt eine beispielhafte Benutzerendgerät-Vorrichtung dar, die ein Sender-Front-End umfasst, das eine frequenzabhängige Hüllkurvenverfolgungsschaltungsanordnung gemäß verschiedenen beschriebenen Aspekten umfasst.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Einige Sender, die Hüllkurvenverfolgungstechniken verwenden, erzeugen die Versorgungsspannung für den Leistungsverstärker unter Verwendung eines analogen Regelkreises. Innerhalb des Kreises wird die Leistungsverstärkerversorgungsspannung erfasst, verglichen mit einer Ziel-Versorgungsspannung, die die Hüllkurve des Signals, das verstärkt wird, verfolgt, und der Unterschied wird verwendet, um einen durchgehenden Aktuator, wie beispielsweise einen Verstärker zu steuern, um die Leistungsverstärkerversorgungsspannung zu korrigieren. Diese Lösung leidet unter mehreren Problemen. Beispielsweise wird die Realisierung des analogen Regelkreises schwierig für ein Erhöhen der Hüllkurvensignalbandbreite, während eine angemessenen Systemeffizienz erhalten wird. Ferner sind der Wechselstrom-(AC; alternating current)-Signalpfad, der verwendet wird, um die Versorgungsspannung zu erzeugen und zu steuern, um gleich zu der Ziel-Versorgungsspannung zu sein, und der Gleichstrom-(DC; direct current) -Signalpfad, der verwendet wird, um die Ziel-Versorgungsspannung zu bestimmen, normalerweise in zwei Lieferketten zerlegt, was einen unattraktiv großen Lösungsbereich auf der gedruckten Schaltungsplatine (PCB; printed circuit board) ergibt. Der analoge Regelkreis zur Versorgungsspannungssteuerung ist für 2x oder möglicherweise 3x Trägeraggregation in dem zellulären Kontext machbar. Für höhere Level von Trägeraggregation in zellulären Anwendungen und für WLAN/WiFi-Anwendungen skaliert die analoge Regelkreislösung nicht.
  • Die hierin beschriebenen Systeme, Vorrichtungen und Verfahren führen eine „Feed-Forward“-Hüllkurvenverfolgung durch, die die Leistungsverstärkerversorgungsspannung auf eine Feed-Forward-Weise erzeugt. Eine Feed-Forward-Digital-zu-Analog-Wandler (DAC) - Schaltungsanordnung gibt einen Satz von Versorgungsspannungen aus, aus denen eine ausgewählt wird, um den Leistungsverstärker mit Leistung zu versorgen. Auf diese Weise verlassen sich die beschriebenen Feed-Forward-Hüllkurvenverfolgungstechniken und -Systeme nicht auf einen analogen Regelkreis und die Versorgungsspannung. Zusätzlich ist die beschriebene Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung genauer und weniger lastabhängig als ein analoger Regelkreis, insbesondere bei hohen Frequenzen.
  • Die vorliegende Offenbarung wird nun Bezug nehmend auf die beiliegenden Figuren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um durchgehend auf gleiche Elemente Bezug zu nehmen, und wobei die dargestellten Strukturen und Vorrichtungen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Gemäß der hiesigen Verwendung sollen sich die Begriffe „Modul“, „Komponente“, „System“, „Schaltung“, „Element“, „Scheibe“ „Schaltungsanordnung“ und dergleichen auf einen Satz von einer oder mehreren elektronischen Komponenten, eine computerbezogene Entität, Hardware, Software (z. B. in Ausführung) und/oder Firmware beziehen. Zum Beispiel kann eine Schaltungsanordnung oder ein ähnlicher Begriff ein Prozessor, ein auf einem Prozessor laufender Prozess, eine Steuerung, ein Objekt, ein ausführbares Programm, eine Speichervorrichtung und/oder ein Computer mit einer Verarbeitungsvorrichtung sein. Zur Veranschaulichung können eine Anwendung, die auf einem Server läuft, und der Server auch Schaltungsanordnungen sein. Eine oder mehrere Schaltungen können innerhalb derselben Schaltungsanordnung vorliegen, und eine Schaltungsanordnung kann auf einem Computer positioniert sein und/oder zwischen zwei oder mehr Computern verteilt sein. Ein Satz von Elementen oder ein Satz von anderen Schaltungen kann hierin beschrieben sein, wobei der Begriff „Satz“ als „ein oder mehrere“ ausgelegt werden kann.
  • Als ein anderes Beispiel kann eine Schaltungsanordnung oder ein ähnlicher Begriff eine Vorrichtung mit einer spezifischen Funktionalität sein, die durch mechanische Teile bereitgestellt wird, die durch eine elektrische oder elektronische Schaltungsanordnung betrieben werden, wobei die elektrische oder elektronische Schaltungsanordnung durch eine Software-Anwendung oder eine Firmware-Anwendung betrieben werden kann, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt wird. Der eine oder die mehreren Prozessoren können intern oder extern zu der Vorrichtung sein und können zumindest einen Teil der Software- oder Firmware-Anwendung ausführen. Als wiederum ein anderes Beispiel kann eine Schaltungsanordnung eine Vorrichtung sein, die eine spezifische Funktionalität durch elektronische Komponenten ohne mechanische Teile bereitstellt; die elektronischen Komponenten können einen oder mehrere Prozessoren darin umfassen, um Software und/oder Firmware auszuführen, die zumindest teilweise die Funktionalität der elektronischen Komponenten verleiht/en.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn ein Element als „elektrisch verbunden“ oder „elektrisch gekoppelt“ mit einem anderen Element bezeichnet wird, es mit dem anderen Element derart physisch verbunden oder gekoppelt sein kann, dass Strom und/oder elektromagnetische Strahlung (z.B. ein Signal) entlang eines leitfähigen Pfades fließen kann, der durch die Elemente gebildet wird. Dazwischenliegende, leitfähige, induktive oder kapazitive Elemente können zwischen dem Element und dem anderen Element vorliegen, wenn die Elemente als elektrisch gekoppelt oder miteinander verbunden beschrieben sind. Ferner ist ein Element, wenn es elektrisch gekoppelt oder miteinander verbunden ist, möglicherweise in der Lage, einen Spannungs- oder Stromfluss oder eine Ausbreitung einer elektromagnetischen Welle in dem anderen Element ohne physischen Kontakt oder Zwischenkomponenten zu induzieren. Ferner, wenn eine Spannung, ein Strom oder ein Signal als „angewendet“ an ein Element bezeichnet wird, kann die Spannung, der Strom oder das Signal mittels einer physischen Verbindung oder mittels einer kapazitiven, elektromagnetischen oder induktiven Kopplung, die keine physische Verbindung umfasst, an das Element geleitet werden.
  • Eine Verwendung des Wortes beispielhaft soll Konzepte auf eine konkrete Weise darlegen. Die hierin verwendete Terminologie ist nur zum Zweck des Beschreibens bestimmter Beispiele und soll nicht einschränkend für Beispiele sein. Nach hiesigem Gebrauch sollen die Singularformen „ein, eine“ und „das, der, die“ auch die Pluralformen umfassen, sofern aus dem Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes hervorgeht. Es versteht sich weiterhin, dass die Begriffe „umfasst“, „umfassend“, „aufweist“ und/oder „aufweisend“ bei Gebrauch hierin das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente und/oder Komponenten präzisieren, aber nicht das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Operationen, Elemente, Komponenten und/oder einer Gruppe derselben ausschließen.
  • In der nachfolgenden Beschreibung wird eine Mehrzahl von Details erörtert, um eine ausführlichere Erklärung der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung bereitzustellen. Für einen Fachmann auf dem Gebiet ist es jedoch offensichtlich, dass Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Details ausgeführt werden können. In anderen Fällen sind bekannte Strukturen und Vorrichtungen in Blockdiagrammform und nicht im Detail gezeigt, um ein Verunklaren der Ausführungsbeispiele der vorliegenden Offenbarung zu vermeiden. Zusätzlich können Merkmale der verschiedenen hierin nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombiniert werden können, außer dies ist spezifisch anderweitig angegeben.
  • 1 stellt eine Senderarchitektur 100 dar, die eine Senderkette 110 und ein beispielhaftes Hüllkurvenverfolgungssystem 140 umfasst. Die Senderkette verarbeitet ein digitales Basisband-Sendesignal, um ein Radiofrequenz (RF; radio frequency) -Sendesignal zu erzeugen. Das RF-Sendesignal ist durch einen PA verstärkt, um ein Uplink-Signal zu erzeugen, das von einer Antenne oder einem Kabel (nicht gezeigt) gesendet wird. Die beispielhafte Sendekette 110 umfasst eine Sende-Digital-Verarbeitungsschaltungsanordnung 120, die auf einem digitalen Basisband-Sendesignal arbeitet, um das Signal in Amplituden- und Phasenkomponenten umzuwandeln. Die Amplituden- und Phasenkomponenten werden durch eine Sende-Analog-Verarbeitungsschaltungsanordnung 130 in das analoge RF-Sendesignal umgewandelt.
  • Das Hüllkurvenverfolgungssystem 140 umfasst eine Hüllkurvenschaltungsanordnung 150, die ein Ziel-Hüllkurvensignal erzeugt, das verwendet wird, um eine Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 zu steuern, um eine ausgewählte Versorgungsspannung an den PA zu liefern. Die Hüllkurvenschaltungsanordnung 150 tastet das Basisbandsendesignal ab, um eine Hüllkurve des RF-Sendesignals zu projizieren, das von dem PA verstärkt wird, um das Uplink-Signal zu erzeugen. 1A stellt ein beispielhaftes RF-Sendesignal 190 und eine Hüllkurve dar, die das RF-Sendesignal begrenzt. Die Hüllkurvenschaltungsanordnung 150 bestimmt die Hüllkurve des RF-Sendesignals und erzeugt das Ziel-Hüllkurvensignal, um die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 zu steuern, um eine PA-Versorgungsspannung bereitzustellen, die weitgehend der Hüllkurve entspricht.
  • Das Ziel-Hüllkurvensignal umfasst Spannungsbereichsinformationen, die ein Steuerwort oder eine Spannung, die die gewünschte Versorgungsspannung oder eine Auswahleinstellung von der Mehrzahl von Spannungspegeln zu der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 kommuniziert, sein können. Zusätzlich kann das Ziel-Hüllkurvensignal Zeitbereichsinformationen umfassen, die eine Zeit kommunizieren, während der die gewünschte Versorgungsspannung dem PA bereitgestellt werden sollte. Beispielsweise kann das Ziel-Hüllkurvensignal Spannungsbereichsinformationen VS2 und Zeitbereichsinformationen stn angeben, um die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 zu veranlassen, die PA-Versorgungsspannung von VS1 auf VS2 bei der Schaltzeit stn zu ändern, wie in 1A gezeigt ist. Die Zeitbereichsinformationen können auch eine Dauer einer Zeit bis zu einem nächsten Spannungspegel umfassen und eine Schaltzeit wird kommuniziert. Um Rauschen zu reduzieren, kann die Hüllkurvenschaltungsanordnung 150 eine Schaltzeit bestimmen, die mit einem relativ niedrigen RF-Sendesignal (z.B., wenn das RF-Sendesignal die Frequenzachse überschreitet, wie in 1A gezeigt ist) übereinstimmt. Bei einem Beispiel bedeutet „relativ niedrig“, dass das RF-Sendesignal niedriger oder gleich einem vorbestimmten Schwellenwert ist. Bei einer alternativen Implementierung kann die Hüllkurvenschaltungsanordnung 150 eine Schaltzeit wählen, wenn das momentane Hüllkurvensignal niedrig ist, d.h. wenn die momentane Signalleistung niedrig ist. In diesem Fall ist die nächste gewählte Spannung eine obere Grenze aller momentanen Hüllkurvensignalspannungen, die auftreten, bis eine andere niedrige Phase erreicht ist. Bei der nächsten niedrigen Phase wird eine andere Spannung ausgewählt und so weiter. Somit kann die Schaltzeit basierend auf entweder einem Nulldurchgang des RF-Signals oder einem Nahe-Null-Zustand des Hüllkurvensignals ausgewählt werden.
  • Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 umfasst eine Spannungsquellenschaltungsanordnung 170 und eine Selektorschaltungsanordnung 180. Das Prinzip der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 ist es, den analogen Regelkreis früherer Hüllkurvenverfolgungssysteme zu entfernen und stattdessen die PA-Versorgungsspannung auf eine Feed-Forward-Weise von der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 zu erzeugen. Die Spannungsquellenschaltungsanordnung 170 ist eine analoge Schaltung, die ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Versorgungsspannungen, die sich unterscheidende Pegel aufweisen, zu erzeugen. Die Selektorschaltungsanordnung 180 ist ein Schaltkreis, der eine dieser Versorgungsspannungen mit dem Ausgang der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 verbindet. Der Ausgang der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 ist mit einem Versorgungseingang (nicht gezeigt) des PA verbunden.
  • In 1A ist ersichtlich, dass die PA-Versorgungsspannung, die durch die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 bereitgestellt ist, auf eine stufenartige Weise variiert, um sich der Hüllkurve zu nähern. Zwar sind analoge Hüllkurvenverfolgungs-PA-Leistungsversorgungslösungen möglicherweise in der Lage, der Hüllkurve genauer zu folgen, doch es wird erneut darauf hingewiesen, dass analoge Lösungen bedingte Anwendbarkeit in Hochfrequenzanwendungen aufweisen und auch die anderen vorangehend erörterten Nachteile aufweisen. Die hierin beschriebene Feed-Forward-Hüllkurvenverfolgung stellt eine effektive Hüllkurvenverfolgung auf eine Weise bereit, die für höhere Frequenzen skaliert und eine kleine Package-Größe darstellt.
  • Die Spannungsquellenschaltungsanordnung 170 ist in der Lage, irgendeine Anzahl von Spannungspegeln zu erzeugen (siehe 3). Um diese Eigenschaft der Spannungsquellenschaltungsanordnung 170 auszunutzen, gibt die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 Senderbetriebsparameter ein, die beispielsweise einen Sendeleistungspegel und einen Betriebsmodus umfassen. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 160 kann diese Informationen verwenden, um zu steuern, welche Spannungspegel von der Spannungsquellenschaltungsanordnung 170 erzeugt werden. Beispielsweise, wenn der Sendeleistungspegel relativ klein ist, kann der Satz von Spannungen einen kleineren Bereich überspannen, sodass die PA-Versorgungsspannung der Hüllkurve genauer folgen kann, oder die Anzahl der Spannungen kann auf einen kleineren Satz reduziert werden. Im Gegensatz dazu, wenn der Sendeleistungspegel groß ist, kann der Satz von Spannungen einen größeren Bereich überspannen, um die Schwankung in der Hüllkurve abzudecken.
  • 2 stellt eine beispielhafte Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 260 dar. Es wird darauf hingewiesen, dass in den Figuren Komponenten, die eine analoge Komponente in einer anderen Figur aufweisen, ein Bezugszeichen zugeordnet ist, das die gleiche Nummer in der Zehner- und Einerziffer aufweist, wie die Komponente in der anderen Figur. Um eine hohe Effizienz (>90%) zu erreichen, erzeugt eine Spannungsquellenschaltungsanordnung 270 den Satz von Spannungen mit einer Induktivität 272 und einem Einzel-Induktivität-Mehrfach-Ausgang- (SIMO; single-inductor-multiple-output) DCDC-Wandler 274. Eine beispielhafte Implementierung der Spannungsquellenschaltungsanordnung ist in 3 dargestellt. Der SIMO DCDC-Wandler 274 gibt auf eine zeitmultiplexte Weise eine Mehrzahl von PA-Versorgungsspannungen VS1 , VS2 , VS3 , und VS4 aus.
  • Eine Selektorschaltungsanordnung 280 ist als ein Multiplexer ausgebildet, der durch das Ziel-Hüllkurvensignal gesteuert wird, um eine der Versorgungsspannungen, die von dem SIMO DCDC-Wandler 274 erzeugt werden, zum Ausgeben durch die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 260 auszuwählen. Die Selektorschaltungsanordnung 280 kann irgendein geeigneter Schalter sein, der in der Lage ist, einen der SIMO DCDC-Wandler 274 -Ausgänge mit dem PA zu verbinden. Obwohl in der dargestellten Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung das Ziel-Hüllkurvensignal ein digitales Signal ist, kann das Ziel-Hüllkurvensignal ein analoges Signal sein, in welchem Fall die Selektorschaltungsanordnung 280 in der Lage ist, durch ein analoges Signal gesteuert zu werden.
  • Wenn die Hüllkurvenschaltungsanordnung die Ziel-Hüllkurvensignalspannung von einem ersten Spannungspegel zu einen zweiten Spannungspegel schaltet, schaltet bei einem Beispiel die Selektorschaltungsanordnung direkt von dem ersten zu den zweiten Spannungspegel. Bei einem anderen Beispiel kann die Selektorschaltungsanordnung einer Folge von Schaltereignissen folgen, wie beispielsweise ein mehrmaliges Hin- und Herschalten zwischen dem ersten Spannungspegel und dem zweiten Spannungspegel oder ein vorübergehendes Schalten zu einem dritten Spannungspegel. Das kann Spannungspegel interpolieren oder die Stufenantwort formen, indem die Spannungswelle, die sich von der Selektorschaltungsanordnung zu dem Eingangsanschluss des PA bewegt, vorverzerrt wird.
  • Aus 2 ist ersichtlich, dass bei der Erzeugung der PA-Versorgungsspannung kein Regelkreis vorhanden ist. Die Ausgangs-PA-Versorgungsspannung wird aus reinen Spannungsquellen anstatt einer geregelten Stufe geliefert. Somit kann die PA-Versorgungsspannung genauer und weniger lastabhängig sein, besonders bei hohen Frequenzen und während schnellem Schalten. Schnell schaltende Multiplexer oder andere Schalter stehen zur Verfügung, um für die Selektorschaltungsanordnung 280 verwendet zu werden. Dies ist vorteilhaft, da die höheren Signalbandbreiten moderner Vorrichtungen zu einer Notwendigkeit für schnelleres Schalten zwischen den unterschiedlichen Spannungspegeln führen. Das schnelle Schalten, das durch die Selektorschaltungsanordnung 280 bereitgestellt ist, passt somit gut zu modernen, digital dominierten Technologien. Die dargestellte Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung trennt die analoge Aufgabe der Spannungspegelerzeugung von der Steuerung der Spannungsauswahl, die digital ist.
  • 3 stellt eine beispielhafte Implementierung einer Spannungsquellenschaltungsanordnung 170 dar. Ein SIMO DCDC-Wandler 374 erzeugt auf eine zeitmultiplexte Weise mehrere Spannungspegel mit einer einzigen Spule 372. Der SIMO DCDC-Wandler 374 erzeugt die Spannungen unter Verwendung der Induktivität 372, eines Satzes von Kondensatoren C1-C4 und Schaltern S1, S2, S3 und S4. Die Schalter S1 und S2 sind jeweils mit einer Batteriespannung und Masse verbunden. Der SIMO DCDC-Wandler 374 umfasst eine Steuerschaltungsanordnung (nicht gezeigt), die S1 und S2 steuert, um die Induktivität 372 entweder mit der Batteriespannung oder Masse zu verbinden, um einen vorbestimmten Betrag von Strom, der in der Induktivität 372 gespeichert ist, aufrechtzuerhalten. S3 und S4 werden durch die Steuerschaltungsanordnung gesteuert, um einen der Kondensatoren C1-C4 selektiv mit entweder der Stromquelleninduktivität 372 oder der Masse zu verbinden, um den Spannungsbetrag, der in dem Kondensator gespeichert ist, auf seinem designierten Versorgungsspannungspegel zu halten. Es ist ersichtlich, dass durch ein Steuern der Schalter S1-S4 irgendeine Anzahl von Versorgungsspannungen von der Spannungsquelle 370 erzeugt werden kann. Es wird erneut darauf hingewiesen, dass der Feed-Forward-DAC 160 die Versorgungsspannungen auswählt, die von der Spannungsquelle 370 erzeugt werden sollen, basierend zumindest auf Betriebsparametern des Senders, wie beispielsweise Sendeleistung. Obwohl vier Versorgungsspannungen dargestellt sind, kann die Anzahl der Versorgungsspannungen, die durch den Feed-Forward-DAC erzeugt werden, mehr oder weniger als vier sein. Die Steuerung, die die Schalter S1, S2 und S3 steuert, kann die Nah-Zukunfts-Schalterauswahl von S4 berücksichtigen, d.h. die beabsichtigte Spannungsauswahl in naher Zukunft, um den Spulenstrom auf einen am besten geeigneten Strompegel zu bringen. Diese vorbeugende Steuerung der SIMO-Schalter ist möglich, da die Hüllkurvenschaltungsanordnung 150 und die Sende-Digital-Verarbeitungsschaltungsanordnung das gesendete Signal im Voraus kennen.
  • Wie in 2 und 3 dargestellt ist, kann die Feed-Forward-DAC-Architektur sehr klein sein. Die größte Komponente, die nicht gut skaliert, ist die Spule 272. Daher ist es vorteilhaft, nur eine Spule in dem System zu haben. Einige andere Leistungsverstärker-Versorgungsspannungssysteme weisen zwei Spulen auf und diese Spulen können unter unterschiedlichen Kanälen nicht gemeinsam verwendet werden. Während der Feed-Forward-DAC mehrere Kondensatoren C1-C4 umfasst, um die Spannungspegel zu stabilisieren, skalieren Kondensatoren viel besser und sind bereits in viel kleineren Package-Größen als Induktivitäten erhältlich.
  • 4 stellt einen Feed-Forward-DAC 460 dar, die ausgebildet ist, Versorgungsspannungen für zwei unterschiedliche Leistungsverstärker zu erzeugen. Sobald ein Satz von Spannungen durch eine Spannungsquellenschaltungsanordnung 470 erzeugt wird, kann auf die Spannungen durch mehrere unabhängige Selektorschaltungsanordnungen 480 und 485 zugegriffen werden, um zwei (oder mehr) Leistungsverstärker zu versorgen. Das macht den Feed-Forward-DAC noch attraktiver, da die inkrementelle Vergrößerung bei einer Fläche, die für eine Leistungsversorgung eines zusätzlichen Leistungsverstärkers genutzt wird, nur die Selektorschaltungsanordnung 485 (z.B. Schalter) ist, die eine sehr kleine Package-Größe aufweisen kann. Somit können noch mehr Spannungspegel als aktive parallele Kanäle realisiert werden. Das ist attraktiv, da die kapazitive Last der Leistungsverstärker auf mehrere parallele Kanäle verteilt werden kann, was eine Effizienz bei hoher Bandbreite verbessert.
  • Wenn der RF-DAC und der Leistungsverstärker zu einer einzigen Vorrichtung zusammengeschlossen werden, kann auch der Feed-Forward-DAC verwendet werden. Dann ist der Feed-Forward-DAC Teil dieses kombinierten DAC und kann die MSBs der Ausgangsleistungsversorgungsspannung auf entweder eine additive oder multiplikative Weise beitragen.
  • Während die Verfahren nachfolgend als eine Reihe von Schritten oder Ereignissen dargestellt und beschrieben sind, wird darauf hingewiesen, dass die dargestellte Reihenfolge solcher Schritte oder Ereignisse nicht in einem einschränkenden Sinn interpretiert werden soll. Zum Beispiel können einige Schritte in unterschiedlichen Reihenfolgen und/oder gleichzeitig mit anderen Schritten oder Ereignissen abgesehen von jenen auftreten, die hierin dargestellt und/oder beschrieben sind. Zusätzlich dazu sind möglicherweise nicht alle dargestellten Schritte erforderlich, um einen oder mehrere Aspekte oder Ausführungsbeispiele der Offenbarung hierin zu implementieren. Ferner können einer oder mehrere der hierin gezeigten Schritte in einem oder mehreren separaten Schritten und/oder Phasen ausgeführt werden.
  • 5 stellt ein Flussdiagramm dar, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens 500 zum Bereitstellen einer Versorgungsspannung an einen Leistungsverstärker darstellt. Das Verfahren 500 kann durch die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung von 1 und/oder 2 durchgeführt werden. Das Verfahren umfasst bei 510 ein Erzeugen einer Mehrzahl von Spannungen. Bei 520 wird ein Ziel-Hüllkurvensignal, basierend auf oder basierend auf einer ausgewählten Leistungsverstärkerversorgungsspannung empfangen. Das Verfahren umfasst bei 530, ein Auswählen einer der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal. Bei 540 wird die ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers, der ein Radiofrequenz (RF) - Sendesignal verstärkt, bereitgestellt oder mit diesem verbunden.
  • Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren eine effektive Hüllkurvenverfolgung über einen weiten Bereich von Frequenzen bereitstellen, unter Verwendung eines Feed-Forward-Ansatzes zum Erzeugen von Lei stungsverstärker-Versorgungsspannungen.
  • 6 stellt eine beispielhafte Feed-Forward-DAC 660 dar, die eine Spannungsquellenschaltungsanordnung 670 und eine Selektorschaltungsanordnung 680 umfasst, wie sie Bezug nehmend auf die 1-5 beschrieben ist. Die Spannungsquellenschaltungsanordnung 670 erzeugt eine Mehrzahl von Versorgungsspannungen und die Selektorschaltungsanordnung 680 umfasst Schalter, die eine ausgewählte der Versorgungsspannungen mit dem Ausgang des Feed-Forward-DAC 660 verbinden. Die Last für den Feed-Forward-DAC 660 kann irgendeine elektrische Last (z.B. ein Leistungsverstärker, eine Stromsenke, eine Kapazität oder irgendeine beliebige Kombination dieser Elemente) sein. Die Last wird mit der Feed-Forward-DAC 660 durch einen Draht verbunden, der eine Drahtinduktivität Lwire und eine Drahtkapazität Cwire beiträgt. Effektiv ergibt diese Anordnung die äquivalente Schaltung, die in 6 (und 7) dargestellt ist, d.h. eine LC-Tiefpassschaltung mit einem Ausgangswiderstand.
  • Da der Feed-Forward-DAC 660 hohe Leistung (hohen Strom) an den PA (gezeigt als Rload) bereitstellt, sollten irgendwelche Schalter in der Selektorschaltungsanordnung 680 einen niedrigen Einschaltwiderstand aufweisen. Niedrig-Einschaltwiderstand-Schalter ergeben geringen Stromverbrauch und somit hohe Effizienz, verursachen aber auch ein schlechtes Einschwingen bei einem Schalten von einer Spannung zu einer anderen. Wenn der Schaltwiderstand der Selektorschaltungsanordnung 680, die die Last mit einer ausgewählten Versorgungsspannung verbindet, einen niedrigen Einschaltwiderstand aufweist, entsteht ein Resonator mit hohem Gütefaktor (high-Q), der schwingt, sobald die Spannung von einem Pegel auf einen anderen geschaltet wird. Das liegt daran, dass die Lastschaltung (z.B. Leistungsverstärker), die als LC-Netzwerk beschrieben werden kann, resoniert, wenn ein Stufensignal über einen Niedrig-Widerstands-Pfad angewendet wird.
  • 8 stellt Spannungsverläufe dar, die in dem Moment erfasst wurden, in dem der PA-Versorgungsspannungsausgang durch die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 660 auf VS1 geschaltet wird. Insbesondere stellt der Verlauf 810 ein Steuersignal A dar, das einen ersten Schalter in der Selektorschaltungsanordnung 680 steuert, um die Spannung Vsi mit dem Leistungsverstärker zu verbinden. In Verlauf 830 ist ersichtlich, dass Vsi ein Schwingen und schlechtes Einschwingen aufweist. Die Schwingfrequenz und die Dämpfung hängen von der Last selbst sowie von den Verdrahtungsparasitäreffekten ab. Somit ist das Einschwingverhalten nicht gut definiert. Ein relativ bekanntes Einschwingverhalten ist jedoch eine wichtige Überlegung für DAC-basierte Hüllkurvenverfolgung, da das Einschwingverhalten für die RF-Signalvorverzerrung bekannt sein muss.
  • Um eine akzeptable RF-Performance zu erreichen, sollte die resonierende Einschwingung unterdrückt werden. Eine Unterdrückung einer resonierenden Einschwingung (oder Schwingung) kann entweder durch einen hochohmigen Treiber (der die Systemeffizienz herabsetzt) oder durch einen ableitenden Ausgangsfilter (der den PCB-Bereich und die Materialliste vergrößert, sowie die Systemeffizienz verschlechtert) erfolgen. 7 stellt einen beispielhaften Feed-Forward-DAC 760, dar, bei dem eine Selektorschaltungsanordnung 780 eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790 umfasst, die keinen dieser Nachteile aufweist. Der Einfachheit halber ist nur ein erster Abschnitt der Selektorschaltungsanordnung 780a, der der ersten Versorgungsspannung zugeordnet ist, sowie ein entsprechender Abschnitt der Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790a, der dem ersten Abschnitt der Selektorschaltungsanordnung 780a zugeordnet ist, dargestellt. Zusätzliche Abschnitte der Selektorschaltungsanordnung 780 und der Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790, die den anderen drei (oder mehr oder weniger) Versorgungsspannungen zugeordnet sind, sind nicht dargestellt.
  • Es wird erneut darauf hingewiesen, dass aus einer Effizienzperspektive der Einschaltwiderstand der Selektorschaltungsanordnungsschalter klein sein sollte. Aus einer Einschwing- und RF-Qualitätsperspektive sollte der Schalter-Einschaltwiderstand die Leitung zwischen dem Feed-Forward-DAC 760 und dem PA so abschließen, dass die Stufenantwort aperiodisch gedämpft wird. Die Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790a schließt zuerst einen ersten Schalter 793, der die Versorgungsspannung mit einem Pfad 792 mit hoher Impedanz, der einen relativ großen Widerstand 794 umfasst, verbindet. Diese erste Betriebsstufe der Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790a kann ansprechend auf ein Empfangen des Steuersignals A (das basierend auf den Zeitbereichsinformationen in dem Ziel-Hüllkurvensignal erzeugt werden kann) durchgeführt werden.
  • Sobald sich die Spannung aperiodisch auf ihren neuen Wert eingeschwungen hat, schließt die Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790a einen zweiten Schalter 798, der die Versorgungsspannung mit einem Pfad 797 mit einer niedrigen Impedanz verbindet, der einen kleinen Widerstand umfasst und somit eine niederohmige Verbindung für den Starkstrom bereitstellt, der zu dem Leistungsverstärker geliefert wird. Diese zweite Betriebsphase der Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790a wird durch ein Steuersignal B ausgelöst.
  • Um das Steuersignal B zu erzeugen, umfasst die Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790a ein Verzögerungselement oder eine Schaltungsanordnung 795, die das Steuersignal A verzögert. Eine UND-Gatter-Schaltungsanordnung 796 führt eine logische UND-Operation an dem Steuersignal A und an dem Ausgang des Verzögerungselements 795 durch, um das Steuersignal B zu erzeugen. Somit geht das Steuersignal B nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode (die von dem Verzögerungselement 795 gesteuert wird) „hoch“. Das Steuersignal B ist in dem Verlauf 820 von 8 dargestellt.
  • Für eine optimale Leistungseffizienz soll die Verzögerung, die durch das Verzögerungselement 795 eingeführt wird, so gering wie möglich gewählt werden. Wenn die Verzögerung jedoch zu gering ist, wird das Schwingen nicht vollständig unterdrückt. Somit kann eine adaptive Verzögerungsauswahl verwendet werden, damit die Verzögerung kalibriert werden kann, wenn die tatsächliche Last und die Drahtbedingungen bekannt sind. Um die Verzögerung zu kalibrieren, kann ein Peak-Detektor mit dem Ausgangsknoten des Feed-Forward-DAC 760 verbunden werden. Basierend auf den Messergebnissen dieses Peak-Detektors kann die Verzögerung erhöht werden, bis kein Peaking auftritt oder das Peaking unter einem akzeptablen Pegel ist. Der Verzögerungsbetrag, der für jede mögliche Versorgungsspannung geeignet ist, kann gespeichert werden, um verwendet zu werden, wenn Änderungen im Senderbetrieb veranlassen, dass unterschiedliche Versorgungsspannungen verwendet werden.
  • Die Dual-Impedanzschaltungsanordnung 790a verursacht, dass jedes Schaltereignis, das von der Selektorschaltungsanordnung 780a ausgeführt wird, zwei Schritte umfasst: Zuerst wird ein „kleiner“ Schalter 793 mit einem Source-Seiten-Abschlusswiderstand 794 verwendet und dann wird nach der vorbestimmten Verzögerungszeit ein „großer“ und niederohmiger Schalter 798 parallel zu dem Source-Seiten-Abschlusswiderstand geschaltet. Das gleiche Prinzip kann angewendet werden, wenn die Verbindung nicht konzentriert, sondern z.B. eine Mikrostreifenleitung ist. In diesem Fall ist der Widerstand 794 in Reihe zu dem ersten Schalter die charakteristische Impedanz des Drahtes oder eine Funktion dieser charakteristischen Impedanz.
  • 8-Verlauf 830 zeigt die Versorgungsspannung VS1', die von der Feed-Forward-DAC 760 ausgegeben wird. Es ist ersichtlich, dass, wenn das Schalter-Steuersignal A hoch geht, sich der erste Schalter 793 schließt. In Reihe mit diesem Schalter 793 ist ein Dämpfungswiderstand 794 positioniert, der ein Schwingen während der Stufenantwort verhindert. Nach einer Verzögerung wird der zweite Schalter 798 geschlossen. Der zweite Schalter weist kein Reihenwiderstandselement auf und stellt somit eine niederohmige Verbindung zwischen dem Versorgungsspannungsausgang durch den Feed-Forward-DAC und der Last bereit. Der Effekt ist in dem Verlauf 830 ersichtlich. Wenn die Verzögerung ordnungsgemäß gewählt ist, wird eine Stufenantwort ohne Schwingen realisiert: Wenn das Steuersignal A niedrig wird, werden beide Schalter 793 und 798 sofort geöffnet.
  • Aus der vorangehenden Beschreibung ist ersichtlich, dass die offenbarten Systeme, Vorrichtungen und Verfahren ein aperiodisches Einschwingen der Versorgungsspannung zu einem Leistungsverstärker, zusammen mit geringem Schaltwiderstand, erreichen können. Herkömmliche Schalter können nur einen dieser Aspekte optimieren. Somit sind sie nicht gut für Hochgeschwindigkeitsleistungsanwendungen geeignet.
  • 9 stellt eine beispielhafte Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 960 dar, die eine Spannungsquellenschaltungsanordnung 970 mit einem SIMO DCDC-Wandler 974 umfasst, der eine einzelne Spule 972 verwendet, um einen Satz von Versorgungsspannungen über eine Bank von Kondensatoren 975 (C1-C4) zu erzeugen, wie vorangehend Bezug nehmend auf die 1-5 beschrieben ist. Ein typischer SIMO DCDC-Wandler kann Spannungen mit einer (kleinen) endlichen Bandbreite, z.B. 10 MHz, regeln. Die Leistungsverstärkerlast auf der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung 960 schwankt jedoch schnell mit der Sende-RF-Signal-Hüllkurvenbandbreite. Somit können die Versorgungsspannungen VS1 -VS4 , die von dem SIMO DCDC-Wandler 974 über die Kondensatorbank 975 erzeugt werden, durch den Laststrom gestört werden. Eine Art, stabile Versorgungsspannungen zu erzeugen, die durch die Laststromschwankung nicht stark gestört würden, ist sehr große Kondensatoren in der Kondensatorbank 975 zu verwenden. Dies würde jedoch bedeuten, große Komponenten zu verwenden, die zu einem unattraktiv großen PCB-Bereich führen. Die Kondensatoren in der Bank 975 sind bewusst mit einer relativ kleinen Kapazität gewählt, um eine kleinere Grundfläche anzubieten.
  • Um die Verwendung von kleinen Kondensatoren zu kompensieren, umfasst die Spannungsquellenschaltung 970 eine Ladungspumpe 976, die parallel zu dem SIMO DCDC-Wandler 974 angeordnet ist, um Feinanpassungen an den Spannungen durch die Kondensatoren 975 auszuführen, um Spannungsfehler aufgrund von Störungen zu kompensieren. Die Verwendung der Ladungspumpe 976 in Kombination mit dem SIMO DCDC-Wandler 974 bedeutet, dass sehr stabile Spannungspegel selbst mit kleinen Kondensatoren erreicht werden können. Spannungsfehler, die durch die Tatsache entstehen, dass kleine Kondensatoren verwendet werden, werden von der Ladungspumpe 976 schnell und mit hoher Leistungseffizienz kompensiert.
  • Die Ladungspumpe 976 kann als adiabatische Ladungspumpe charakterisiert sein, die in der Lage ist, die Ladung (und somit die Spannung) der Kondensatoren 975 zu verändern. Die Ladungspumpe 976 arbeitet quasi adiabatisch, was bedeutet, dass die Ladungspumpe eine Ladung mit geringen Verlusten, d.h. hoher Effizienz, auf und von den Kondensatoren 975 überträgt. Der größte Anteil der Ladungsbereitstellung auf den Kondensatoren 975 wird durch den relativ langsamen SIMO DCDC-Wandler 974 ausgeführt und die adiabatische Ladungspumpe 976 ist für kleinere, aber sehr schnelle Korrekturarbeiten verantwortlich. Die Ladungspumpe 976 umfasst mehrere Merkmale, die ihre Betriebseffizienz verbessern, wie nun beschrieben wird.
  • Wenn ein Kondensator C auf eine Spannung V geladen wird, umfasst er die Energie 1/2xCxV^2 und andere 1/2xCxV^2 werden während des Ladeprozesses abgeleitet. Anders ausgedrückt, die Hälfte der Energie geht immer verloren. Für ein Laden und Entladen mit niedrigen Verlusten ist es daher wichtig, einen kleinen Spannungsunterschied zu haben. Die Kondensatoren 975 sind auf unterschiedliche Nennspannungen geladen und die tatsächlichen Spannungen können gelegentlich von diesen Nennspannungen durch eine Störung abweichen.
  • Bezug nehmend auf 9A ist eine Ladungspumpe 976' dargestellt, die einen Pumpenkondensator 977 (bei einigen Beispielen kann eine Mehrzahl von Kondensatoren verwendet werden) umfasst, der mit der Bank 975 verbunden ist und mittels eines Schalter 978 eine Ladung selektiv von einem Kondensator in der Bank 975 auf einen anderen Kondensator in der Bank überträgt, um die Störungen zu korrigieren. Die Verluste, die durch eine solche Leistungsübertragung verursacht werden, sind proportional zu dem Quadrat des Spannungsunterschieds über den Pumpenkondensator 977. Da in der Ladungspumpe 976' der Pumpkondensator 977 zwischen Masse und die Bankkondensatoren 975 geschaltet ist, kann abhängig von den Versorgungsspannungen auf den Kondensatoren eine inakzeptabel große Energieableitung für eine Hüllkurvenverfolgung resultieren. Beispielsweise, wenn die Nennversorgungsspannungen über die Kondensatoren etwa 1,1, 2,2, 3,3 und 4,4V sind, wenn der Pumpenkondensator 977 zwischen zwei benachbarten Bankkondensatoren 975 schaltet, um die Ladung von einem Bankkondensator zum anderen zu übertragen, ist der Spannungsunterschied, der die Verluste verursacht, immer etwa 1,1V.
  • 9D stellt eine beispielhafte Ladungspumpe 976" dar, bei der der Pumpenkondensator 977 über die Schalter 978a, 978b selektiv geschaltet ist, zwischen zwei der Bankkondensatoren anstatt zwischen einem Bankkondensator und Masse wie in 9A. Diese Anordnung sollte zu einem geringeren Spannungsunterschied über den Pumpenkondensator führen. Wie in 9B schematisch gezeigt ist, wäre der Spannungsunterschied zwischen Kondensatoren, der zu den Verlusten führt, klein, wenn die unterschiedlichen Versorgungsspannungen VS1 to VS4 im Hinblick auf Spannung gleich beabstandet wären. Dies würde zu relativ geringen Verlusten führen. Der Nachteil daran, gleichmäßig beabstandete Versorgungsspannungen zu haben, ist jedoch, dass der Betrag der Ladung, die übertragen werden kann, auch sehr klein ist, was bedeutet, dass der Pumpeneffekt ist sehr klein ist, es sei denn, es wird ein großer Pumpenkondensator oder eine sehr hohe Schaltfrequenz verwendet.
  • Um eine effiziente Ladungspumpe zu ermöglichen, werden die Versorgungsspannungen VS1 - VS2 derart gewählt, dass die Spannungspegel nicht gleichmäßig beabstandet sind, sondern sich die Spannungsbeabstandung von Pegel zu Pegel leicht ändert. Bei dieser Anordnung sind die Spannungsunterschiede so klein, dass keine bedeutende Leistungsableitung geschieht, wenn sie abwechselnd zwischen zwei Spannungsstufen geschaltet sind. Andererseits ist der Nennspannungsunterschied nicht Null (z. B. für gleichmäßig beabstandete Spannungen), und so ist eine bedeutende Ladungsübertragung auch mit einem relativ kleinen Pumpenkondensator 977 und einer Schaltfrequenz möglich. 9C stellt das Konzept eines Verwendens von ungleicher Beabstandung zwischen den Versorgungsspannungen dar. Zum Beispiel, wenn die Versorgungsspannungspegel VS1 bis VS4 jeweils 1,0V, 2,1V, 3,3V und 4,6V sind, ist die Differenz zwischen zwei benachbarten Spannungsunterschieden (z.B. Dreieck über den Pumpenkondensator, wenn er zwischen C1 und C2 geschaltet ist, im Vergleich zu dem Dreieck über den Pumpenkondensator, wenn er zwischen C2 und C3 geschaltet ist) immer 0,1V. Das ist die Spannung, die die Verluste definiert, die relativ niedrig sein werden. Dieses Prinzip ist unabhängig von der tatsächlichen Verbindung der Kondensatoren, solange der Spannungsunterschied über den Pumpenkondensator 977 klein, aber nicht Null gehalten wird.
  • Wie aus der vorangehenden Beschreibung ersichtlich ist, kann eine adiabatische Ladungspumpe, die selektiv einen Pumpkondensator zwischen zwei Bankkondensatoren schaltet, um die Ladung auf den Bankkondensatoren zu regeln, eine effiziente Art bereitstellen, die Versorgungsspannungen, die von der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung erzeugt werden, aufrechtzuerhalten, insbesondere wenn die Versorgungsspannungen nicht gleichmäßig beabstandet sind.
  • Um einen weiteren Kontext für verschiedene Aspekte des offenbarten Gegenstands bereitzustellen, stellt 10 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Benutzerendgeräts 1000 (z.B. eine mobile Vorrichtung, eine Kommunikationsvorrichtung, einen Personaldigitalassistenten etc.) dar, das sich auf Zugang eines Netzwerks (z.B. Basisstation, drahtloser Zugangspunkt, Femtozellenzugangspunkt und so weiter) bezieht, das Merkmale oder Aspekte der offenbarten Aspekte ermöglichen und/oder nutzen kann.
  • Das Benutzerendgerät oder die mobile Kommunikationsvorrichtung 1000 kann mit einem oder mehreren Aspekten der hierin gemäß verschiedenen Aspekten beschriebenen Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung verwendet werden. Das Benutzerendgerät 1000, zum Beispiel, umfasst einen digitalen Basisbandprozessor 1002, der mit einem Datenspeicher (store) oder Speicher (memory) 1003 gekoppelt werden kann, ein Frontend 1004 (z.B. ein RF-Frontend, ein akustisches Frontend oder das andere ähnliche Frontend) und eine Mehrzahl von Antennenports 1007 zum Verbinden mit einer Mehrzahl von Antennen 10061 bis 1006k (wobei k eine positive ganze Zahl ist). Die Antennen 10061 bis 1006k können Signale zu und von einer oder mehreren drahtlosen Vorrichtungen wie beispielsweise Zugangspunkten, Zugangsanschlüssen, drahtlosen Ports, Routern und so weiter empfangen und senden, die innerhalb eines Funkzugangsnetzwerks oder eines anderen Kommunikationsnetzwerks arbeiten können, das über eine Netzwerkvorrichtung (nicht gezeigt) erzeugt wird.
  • Die Benutzerendgerät 1000 kann eine Radiofrequenz (RF)-Vorrichtung zum Kommunizieren von RF-Signalen, eine akustische Vorrichtung zum Kommunizieren von akustischen Signalen oder irgendeine andere Signalkommunikationsvorrichtung sein, wie beispielsweise ein Computer, ein Personaldigitalassistent, ein Mobiltelefon oder Smartphone, ein Tablet-PC, ein Modem, ein Notebook, ein Router, ein Schalter, ein Repeater, ein PC, eine Netzwerkvorrichtung, eine Basisstation oder eine ähnliche Vorrichtung, die arbeiten kann, um mit einem Netzwerk oder einer anderen Vorrichtung gemäß einem oder mehreren unterschiedlichen Kommunikationsprotokollen oder Standards zu kommunizieren.
  • Das Frontend 1004 kann eine Kommunikationsplattform umfassen, die elektronische Komponenten und zugeordnete Schaltungsanordnungen umfasst, die eine Verarbeitung, Manipulation oder Formgebung der empfangenen oder gesendeten Signale über einen oder mehrere Empfänger oder Sender (z.B. Sendeempfänger) 1008, eine Mux/Demux-Komponente 1012 und eine Mod/Demod-Komponente 1014 bereitstellen. Das Frontend 1004 ist mit dem digitalen Basisbandprozessor 1002 und dem Satz von Antennenports 1007 gekoppelt, bei dem der Satz von Antennen 10061 bis 1006k Teil des Frontends sein kann. Bei einem Aspekt kann die Benutzerendgerät-Vorrichtung 1000 ein Phasenregelschleifensystem 1010 umfassen.
  • Der Prozessor 1002 kann im Wesentlichen irgendeiner elektronischen Komponente innerhalb der Mobilkommunikationsvorrichtung 1000 gemäß Aspekten der Offenbarung zumindest teilweise Funktionalität verleihen. Als ein Beispiel kann der Prozessor 1000 ausgebildet sein, um zumindest teilweise ausführbare Anweisungen, die Senderbetriebsparameter bestimmen, auszuführen, und die unterschiedlichen zu erzeugenden Versorgungsspannungen wie in den 1-5 beschrieben auszuwählen. Der Prozessor 1000 kann verschiedene Aspekte der Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung, und so weiter, von 1-9 als einen Multi-Modus-Betriebs-Chipsatz verkörpern, der eine Feed-Forward-Herangehensweise an das Erzeugen von PA-Versorgungsspannungen leistet.
  • Der Prozessor 1002 ist funktionell und/oder kommunikativ mit dem Speicher 1003 gekoppelt (z.B. durch einen Speicherbus), um Informationen zu speichern oder abzurufen, die notwendig sind, um zu arbeiten und der Kommunikationsplattform oder dem Frontend 1004, dem Phasenregelschleifensystem 1010 und im Wesentlichen irgendwelchen anderen betrieblichen Aspekten des Phasenregelschleifensystems 1010 zumindest teilweise Funktionalität zu verleihen. Das Phasenregelschleifensystem 1010 umfasst zumindest einen Oszillator (z.B. einen VCO, DCO oder Ähnliches), der über Kernspannung, einen Grobabstimmungswert, Signal, Wort oder Auswahlprozess gemäß den verschiedenen hier beschriebenen Aspekten kalibriert werden kann.
  • Der Prozessor 1002 kann so arbeiten, dass die Mobilkommunikationsvorrichtung 1000 Daten (z.B. Symbole, Bits oder Chips) zum Multiplexen/Demultiplexen mit der Mux/Demux-Komponente 1012 oder zur Modulation/Demodulation über die Mod/Demod-Komponente 1014 verarbeiten kann, wie beispielsweise ein Implementieren von direkten und inversen Fast-Fourier-Transformationen, eine Auswahl von Modulationsraten, eine Auswahl von Datenpaketformaten, Inter-Paketzeiten etc. Der Speicher 1003 kann Datenstrukturen (z.B. Metadaten), Codestruktur(en) (z.B. Module, Objekte, Klassen, Prozeduren oder Ähnliches) oder Anweisungen, Netzwerk- oder Vorrichtungsinformationen, wie beispielsweise Richtlinien und Spezifikationen, Verbindungsprotokolle, Codesequenzen zum Zerhacken, Verteilen und Pilot (z.B. Referenzsignal(e)) -Übertragung, Frequenzversätze, Zell-IDs und andere Daten zum Erfassen und Identifizieren verschiedener Charakteristika, die sich auf RF-Eingangssignale beziehen, einen Leistungsausgang oder anderen Signalkomponenten während einer Leistungszeugung speichern.
  • Obwohl diese Erfindung im Hinblick auf eine oder mehrere Implementierungen dargestellt und beschrieben worden ist, können Abänderungen und/oder Modifikationen an den dargestellten Beispielen vorgenommen werden, ohne von dem Sinn und Schutzbereich der beigefügten Ansprüche abzuweichen. Insbesondere im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen ausgeführt werden (Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme, etc.) sollen die Ausdrücke (einschließlich einer Bezugnahme auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, außer anderweitig angegeben, jeglicher Komponente oder Struktur entsprechen, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z.B. die funktional äquivalent ist), obwohl sie strukturell nicht äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion bei den hierin dargestellten beispielhaften Implementierungen der Erfindung ausführt.
  • Beispiele können Gegenstände wie beispielsweise ein Verfahren, Mittel zum Ausführen von Handlungen oder Blöcken des Verfahrens, zumindest ein maschinenlesbares Medium, das Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einer Maschine ausgeführt werden, die Maschine veranlassen, Handlungen des Verfahrens oder einer Vorrichtung oder eines Systems für gleichzeitige Kommunikation unter Verwendung mehrerer Kommunikationstechnologien gemäß hierin beschriebenen Ausführungsbeispielen und Beispielen auszuführen.
  • Beispiel 1 ist ein Hüllkurvenverfolgungssystem zum Steuern einer Leistungsverstärkerversorgungsspannung, umfassend eine Hüllkurvenschaltungsanordnung und eine Feed-Forward-Digital-zu-Analog (DAC) -Schaltungsanordnung. Die Hüllkurvenschaltungsanordnung ist ausgebildet, um ein Ziel-Hüllkurvensignal basierend auf einer ausgewählten Leistungsverstärkerversorgungsspannung zu erzeugen. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung umfasst eine Spannungsquellenschaltungsanordnung und eine Selektorschaltungsanordnung. Die Spannungsquellenschaltungsanordnung ist ausgebildet, um eine Mehrzahl von Spannungen zu erzeugen. Die Selektorschaltungsanordnung ist ausgebildet, um eine der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ist ausgebildet, um die ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers bereitzustellen, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.
  • Beispiel 2 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 1, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei die Hüllkurvenschaltungsanordnung ausgebildet ist, um das Ziel-Hüllkurvensignal zu erzeugen, umfassend Spannungsbereichsinformationen, die identifizieren, welche der Mehrzahl von Spannungen auszuwählen ist; und Zeitbereichsinformationen, die eine Zeit identifizieren, während der die ausgewählte Spannung dem Leistungsverstärker bereitzustellen ist.
  • Beispiel 3 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 1, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei die Hüllkurvenschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist zum: Bestimmen einer Zeit, während der das RF-Sendesignal auf einem relativen Tiefstand sein wird; und Erzeugen eines Ziel-Hüllkurvensignals, das Zeitbereichsinformationen umfasst, die die bestimmte Zeit angeben.
  • Beispiel 4 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 1, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, die Spannungsquellenschaltungsanordnung umfassend: eine Induktivität, aufweisend einen Eingang, der ausgebildet ist, um entweder mit einer Versorgungsspannung oder Masse verbunden zu werden; und eine Mehrzahl von Kondensatoren, die jeweils mit einem Ausgang der Induktivität gekoppelt sind. Die Spannungsquellenschaltungsanordnung ist ausgebildet, um einen oder mehrere Schalter zu steuern, um jeden Kondensator mit Strom aus der Induktivität auf eine der Mehrzahl von Spannungen zu laden.
  • Beispiel 5 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 1, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei die Selektorschaltungsanordnung einen Multiplexer umfasst, der das Zielhüllkurvensignal empfängt und eine der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Zielhüllkurvensignal auswählt.
  • Beispiel 6 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-5, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung eine zweite Selektorschaltungsanordnung umfasst, die ausgebildet ist, um eine zweite der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf einem zweiten Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen, und ferner wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung die zweite ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines zweiten Leistungsverstärkers, unterschiedlich zu dem ersten Leistungsverstärker, bereitstellt.
  • Beispiel 7 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-5, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ausgebildet ist zum: Analysieren eines oder mehrerer Senderbetriebsparameter; und Bestimmen der Mehrzahl von Spannungen, die durch die Spannungsquellenschaltungsanordnung erzeugt werden sollen, basierend zumindest auf dem einem oder den mehreren Senderbetriebsparametern.
  • Beispiel 8 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-5, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung umfasst, die in Reihe zu einem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist, wobei die Dual-Impedanzschaltungsanordnung ausgebildet ist, um einen Pfad mit einer relativ hohen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang bereitzustellen, wenn die Selektorschaltungsanordnung anfänglich mit dem Versorgungseingang verbunden ist, und um einen Pfad mit einer relativ niedrigen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode bereitzustellen.
  • Beispiel 9 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-5, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung umfasst, die in Reihe zu einem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist. Die Dual-Impedanzschaltungsanordnung umfasst einen ersten Signalpfad mit einer relativ hohen Impedanz, der einen ersten Schalter und ein Widerstandselement umfasst; einen zweiten Signalpfad mit einer relativ niedrigen Impedanz, der einen zweiten Schalter umfasst, wobei der zweite Signalpfad parallel zum ersten Signalpfad ist, sodass, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, der zweite Signalpfad parallel zwischen dem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist; und eine Steuerschaltungsanordnung. Die Steuerschaltungsanordnung ist ausgebildet, um ansprechend auf ein Bestimmen, dass der Ausgang der Selektorschaltungsanordnung mit dem Versorgungseingang verbunden werden soll: den ersten Schalter zu schließen; und nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode den zweiten Schalter zu schließen.
  • Beispiel 10 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 1-5, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung umfassend eine erste Mehrzahl von Bankkondensatoren, die mit einem Ausgang einer Induktivität gekoppelt sind; wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ausgebildet ist, um jeden Bankkondensator durch Strom aus der Induktivität auf eine vorgesehene der Mehrzahl von Spannungen zu laden; und eine Ladungspumpenschaltungsanordnung. Die Ladungspumpenschaltungsanordnung umfasst einen Pumpenkondensator und Schalter, die ausgebildet sind, um den Pumpenkondensator selektiv zwischen zwei ausgewählten Bankkondensatoren zu verbinden, um einen der zwei Bankkondensatoren zu laden oder zu entladen, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der vorgesehenen Spannung für den Kondensator zu halten.
  • Beispiel 11 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 10, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei der Feed-Forward-DAC ausgebildet ist, um Werte für die Mehrzahl von Spannungen derart auszuwählen, dass ein Unterschied zwischen allen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich ist.
  • Beispiel 12 ist Verfahren, das ausgebildet ist, um eine Versorgungsspannung einem Leistungsverstärker bereitzustellen. Das Verfahren umfasst ein Erzeugen einer Mehrzahl von Spannungen; und Empfangen eines Ziel-Hüllkurvensignals, basierend auf einer ausgewählten Leistungsverstärkerversorgungsspannung; Auswählen einer der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal, und Bereitstellen der ausgewählten Spannung an einen Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.
  • Beispiel 13 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 12, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend ein Erzeugen des Ziel-Hüllkurvensignals, das Folgendes kommuniziert: Spannungsbereichsinformationen, die identifizieren, welche der Mehrzahl von Spannungen auszuwählen ist; und Zeitbereichsinformationen, die eine Zeit identifizieren, während der die ausgewählte Spannung dem Leistungsverstärker bereitzustellen ist.
  • Beispiel 14 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 13, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend ein Bestimmen einer Zeit, während der das RF-Sendesignal auf einem relativen Tiefstand sein wird; und Erzeugen eines Ziel-Hüllkurvensignals, das Zeitbereichsinformationen umfasst, die die bestimmte Zeit angeben.
  • Beispiel 15 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 12-14, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend ein Auswählen einer zweiten der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf einem zweiten Ziel-Hüllkurvensignal, und Bereitstellen der zweiten ausgewählten Spannung an einen Versorgungsspannungseingang eines zweiten Leistungsverstärkers, unterschiedlich zu dem ersten Leistungsverstärker, der ein zweites RF-Sendesignal verstärkt.
  • Beispiel 16 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 12-14, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend ein Empfangen eines oder mehrerer Senderbetriebsparameter; und Bestimmen einer neuen Mehrzahl von Spannungen, die basierend zumindest auf dem einen oder den mehreren Senderbetriebsparametern erzeugt werden sollen.
  • Beispiel 17 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 12-14, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend ein Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ hohen Impedanz für die Versorgungsspannung, wenn eine Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang des Leistungsverstärkers verbunden wird; und Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ niedrigen Impedanz für die Versorgungsspannung bei einem Ende einer vorbestimmten Verzögerungsperiode, nachdem die Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang verbunden wird.
  • Beispiel 18 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 12-14, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend ein Erzeugen der Mehrzahl von Spannungen durch: Laden jedes einer ersten Mehrzahl von Bankkondensatoren auf eine vorgesehene aus der Mehrzahl von Spannungen durch ein Koppeln der Bankkondensatoren wiederum an eine Induktivität; und selektives Koppeln eines Pumpenkondensators zwischen ein Paar von Bankkondensatoren, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der für den Bankkondensator vorgesehenen Spannung zu halten.
  • Beispiel 19 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 18, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, wobei ein Unterschied zwischen irgendeinem Paar von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich zu allen anderen Unterschieden zwischen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen ist.
  • Beispiel 20 ist eine Feed-Forward-Digital-zu-Analog-Wandler (DAC) -Schaltungsanordnung, umfassend eine Spannungsquellenschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Spannungen zu erzeugen; und eine Selektorschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf einem Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ist ausgebildet, um die ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers bereitzustellen, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.
  • Beispiel 21 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 20, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, das Ziel-Hüllkurvensignal umfassend: Spannungsbereichsinformationen, die identifizieren, welche der Mehrzahl von Spannungen auszuwählen ist; und Zeitbereichsinformationen, die eine Zeit identifizieren, während der die ausgewählte Spannung dem Leistungsverstärker bereitzustellen ist.
  • Beispiel 22 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 20, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, die Spannungsquellenschaltungsanordnung umfassend: eine Induktivität, aufweisend einen Eingang, der ausgebildet ist, um entweder mit einer Versorgungsspannung oder Masse verbunden zu werden, und eine Mehrzahl von Kondensatoren, die jeweils mit einem Ausgang der Induktivität gekoppelt sind. Die Spannungsquellenschaltungsanordnung ist ausgebildet, um einen oder mehrere Schalter zu steuern, um jeden Kondensator mit Strom aus der Induktivität auf eine der Mehrzahl von Spannungen zu laden.
  • Beispiel 23 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 20-22, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend eine zweite Selektorschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine zweite der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf einem zweiten Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen, und ferner wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung die zweite ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines zweiten Leistungsverstärkers, unterschiedlich zu dem ersten Leistungsverstärker, bereitstellt.
  • Beispiel 24 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 20-22, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung, die in Reihe zu einem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist, wobei die Dual-Impedanzschaltungsanordnung ausgebildet ist, um einen Pfad mit einer relativ hohen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang bereitzustellen, wenn die Selektorschaltungsanordnung anfänglich mit dem Versorgungseingang verbunden ist, und um einen Pfad mit einer relativ niedrigen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode bereitzustellen.
  • Beispiel 25 umfasst den Gegenstand gemäß einem der Beispiele 20-22, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend eine erste Mehrzahl von Bankkondensatoren, die mit einem Ausgang einer Induktivität gekoppelt sind. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ist ausgebildet, um jeden Bankkondensator durch Strom aus der Induktivität auf eine vorgesehene der Mehrzahl von Spannungen zu laden, sodass ein Unterschied zwischen allen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich ist. Eine Ladungspumpenschaltungsanordnung umfasst einen Pumpenkondensator und Schalter, die ausgebildet sind, um den Pumpenkondensator selektiv zwischen zwei ausgewählten Bankkondensatoren zu verbinden, um einen der zwei Bankkondensatoren zu laden oder zu entladen, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der vorgesehenen Spannung für den Kondensator zu halten.
  • Beispiel 26 ist eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, einem Spannungsverstärker eine Versorgungsspannung bereitzustellen, umfassend Mittel für ein Erzeugen einer Mehrzahl von Spannungen; und Mittel für ein Empfangen eines Ziel-Hüllkurvensignals, basierend auf einer ausgewählten Leistungsverstärkerversorgungsspannung; Mittel für ein Auswählen einer der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal, und Mittel für ein Bereitstellen der ausgewählten Spannung an einen Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.
  • Beispiel 27 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 26, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend Mittel zum Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ hohen Impedanz für die Versorgungsspannung, wenn eine Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang des Leistungsverstärkers verbunden ist und Mittel zum Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ niedrigen Impedanz für die Versorgungsspannung bei einem Ende einer vorbestimmten Verzögerungsperiode, nachdem die Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang verbunden ist.
  • Beispiel 28 umfasst den Gegenstand gemäß Beispiel 26, umfassend oder nicht umfassend optionale Elemente, umfassend eine erste Mehrzahl von Bankkondensatoren, die mit einem Ausgang einer Induktivität gekoppelt sind, und Mittel für ein Laden jedes Bankkondensators auf eine vorbestimmte der Mehrzahl von Spannungen, durch Strom aus der Induktivität, sodass ein Unterschied zwischen allen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich ist. Eine Ladungspumpenschaltungsanordnung umfasst einen Pumpenkondensator und Schalter, die ausgebildet sind, um den Pumpenkondensator selektiv zwischen zwei ausgewählten Bankkondensatoren zu verbinden, um einen der zwei Bankkondensatoren zu laden oder zu entladen, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der vorgesehenen Spannung für den Kondensator zu halten.
  • Verschiedene veranschaulichende Logiken, Logikblöcke, Module und Schaltungen, die hier in Verbindung mit offenbarten Aspekten beschrieben sind, können mit einem Allzweckprozessor, einem Digitalsignalprozessor (DSP; digital signal processor) einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC; application specific integrated circuit), einem feldprogrammierbaren Gate-Array (FPGA = field programmable gate array) oder einer anderen programmierbaren Logikvorrichtung, einer diskreten Gate- oder Transistor-Logik, diskreten Hardwarekomponenten oder jeglicher Kombination derselben, entworfen, um die hier beschriebenen Funktionen durchzuführen, implementiert oder durchgeführt werden. Ein Allzweckprozessor kann ein Mikroprozessor sein, aber alternativ kann der Prozessor auch irgendein konventionelle Prozessor, Steuerung, Mikrokontroller oder Zustandsmaschine sein.
  • Die obige Beschreibung von dargestellten Ausführungsbeispielen der Gegenstandsoffenbarung, umfassend was in der Zusammenfassung beschrieben ist, soll nicht erschöpfend sein oder die offenbarten Ausführungsbeispiele auf die offenbarten genauen Formen begrenzen. Obwohl spezifische Ausführungsbeispiele und Beispiele hierin zu darstellenden Zwecken beschrieben sind, sind verschiedene Modifikationen möglich, die als innerhalb des Rahmens solcher Ausführungsbeispiele und Beispiele gelten, wie Fachleute auf dem relevanten Gebiet erkennen können.
  • In dieser Hinsicht versteht es sich, dass, obwohl der offenbarte Gegenstand in Verbindung mit verschiedenen Ausführungsbeispielen und gegebenenfalls entsprechenden Figuren beschrieben worden ist, andere ähnliche Ausführungsbeispiele verwendet werden können oder Modifikationen an und Zufügungen zu den beschriebenen Ausführungsbeispielen vorgenommen werden können zum Ausführen der gleichen, ähnlichen, alternativen oder ersetzenden Funktion des offenbarten Gegenstandes ohne von demselben abzuweichen. Daher soll der offenbarte Gegenstand nicht auf irgendein einzelnes, hierin beschriebenes Ausführungsbeispiel begrenzt sein, sondern soll stattdessen hinsichtlich Breite und Rahmen gemäß den nachfolgend angehängten Ansprüchen ausgelegt werden.
  • Insbesondere in Bezug auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten (Zusammensetzungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme etc.) ausgeführt werden, sollen die Begriffe (umfassend einen Bezug auf ein „Mittel“), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschrieben, sofern nicht anderweitig angezeigt, irgendeiner Komponente oder Struktur entsprechen, welche die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z. B. die funktional äquivalent ist),obwohl sie strukturell nicht äquivalent zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion bei den hierin dargestellten beispielhaften Implementierungen der Offenbarung ausführt. Zusätzlich dazu, obwohl ein bestimmtes Merkmal möglicherweise im Hinblick auf nur eine von mehreren Implementierungen offenbart wurde, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für irgendeine gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 15474186 [0001]

Claims (25)

  1. Ein Hüllkurvenverfolgungssystem zum Steuern einer Leistungsverstärkerversorgungsspannung, umfassend: eine Hüllkurvenschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um ein Ziel-Hüllkurvensignal basierend auf einer ausgewählten Leistungsverstärkerversorgungsspannung zu erzeugen; und eine Feed-Forward-Digital-zu-Analog-Wandler (DAC) -Schaltungsanordnung, umfassend: eine Spannungsquellenschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Spannungen zu erzeugen; und eine Selektorschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ausgebildet ist, um die ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers bereitzustellen, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.
  2. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Hüllkurvenschaltungsanordnung ausgebildet ist, um das Ziel-Hüllkurvensignal zu erzeugen, umfassend: Spannungsbereichsinformationen, die identifizieren, welche der Mehrzahl von Spannungen auszuwählen ist; und Zeitbereichsinformationen, die eine Zeit identifizieren, während der die ausgewählte Spannung dem Leistungsverstärker bereitzustellen ist.
  3. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 2, wobei die Hüllkurvenschaltungsanordnung ferner ausgebildet ist zum: Bestimmen einer Zeit, während der das RF-Sendesignal auf einem relativen Tiefstand sein wird, und Erzeugen eines Ziel-Hüllkurvensignals, das Zeitbereichsinformationen umfasst, die die bestimmte Zeit angeben.
  4. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 1, die Spannungsquellenschaltungsanordnung umfassend: eine Induktivität, aufweisend einen Eingang, der ausgebildet ist, um entweder mit einer Versorgungsspannung oder Masse verbunden zu werden; und eine Mehrzahl von Kondensatoren, die jeweils mit einem Ausgang der Induktivität gekoppelt sind; wobei die Spannungsquellenschaltungsanordnung ausgebildet ist, um einen oder mehrere Schalter zu steuern, um jeden Kondensator mit Strom aus der Induktivität auf eine der Mehrzahl von Spannungen zu laden.
  5. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 1, wobei die Selektorschaltungsanordnung einen Multiplexer umfasst, der das Zielhüllkurvensignal empfängt und eine der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Zielhüllkurvensignal auswählt.
  6. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung eine zweite Selektorschaltungsanordnung umfasst, die ausgebildet ist, um eine zweite der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf einem zweiten Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen, und ferner wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung die zweite ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines zweiten Leistungsverstärkers, unterschiedlich zu dem ersten Leistungsverstärker, bereitstellt.
  7. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ausgebildet ist zum: Analysieren eines oder mehrerer Senderbetriebsparameter; und Bestimmen der Mehrzahl von Spannungen, die durch die Spannungsquellenschaltungsanordnung erzeugt werden sollen, basierend zumindest auf dem einem oder den mehreren Senderbetriebsparametern.
  8. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung umfasst, die in Reihe zu einem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist, wobei die Dual-Impedanzschaltungsanordnung ausgebildet ist, um einen Pfad mit einer relativ hohen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang bereitzustellen, wenn die Selektorschaltungsanordnung anfänglich mit dem Versorgungseingang verbunden ist, und um einen Pfad mit einer relativ niedrigen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode bereitzustellen.
  9. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-5, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung umfasst, die in Reihe zu einem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist, die Dual-Impedanzschaltungsanordnung umfassend: einen ersten Signalpfad mit einer relativ hohen Impedanz, der einen ersten Schalter und ein Widerstandselement umfasst; einen zweiten Signalpfad mit einer relativ niedrigen Impedanz, der einen zweiten Schalter umfasst, wobei der zweite Signalpfad parallel zum ersten Signalpfad ist, sodass, wenn der zweite Schalter geschlossen ist, der zweite Signalpfad parallel zwischen dem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist; und eine Steuerschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um ansprechend auf ein Bestimmen, dass der Ausgang der Selektorschaltungsanordnung mit dem Versorgungseingang verbunden werden soll: den ersten Schalter zu schließen; und nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode den zweiten Schalter zu schließen.
  10. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß einem der Ansprüche 1-5, die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung umfassend: eine erste Mehrzahl von Bankkondensatoren, die mit einem Ausgang einer Induktivität gekoppelt sind; wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ausgebildet ist, um jeden Bankkondensator durch Strom aus der Induktivität auf eine vorgesehene der Mehrzahl von Spannungen zu laden; eine Ladungspumpenschaltungsanordnung, umfassend: einen Pumpenkondensator; und Schalter, die ausgebildet sind, um den Pumpenkondensator selektiv zwischen zwei ausgewählten Bankkondensatoren zu verbinden, um einen der zwei Bankkondensatoren zu laden oder zu entladen, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der vorgesehenen Spannung für den Kondensator zu halten.
  11. Das Hüllkurvenverfolgungssystem gemäß Anspruch 10, wobei der Feed-Forward-DAC ausgebildet ist, um Werte für die Mehrzahl von Spannungen derart auszuwählen, dass ein Unterschied zwischen allen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich ist.
  12. Ein Verfahren, das ausgebildet ist, um eine Versorgungsspannung einem Leistungsverstärker bereitzustellen, das Verfahren umfassend: Erzeugen einer Mehrzahl von Spannungen; und Empfangen eines Ziel-Hüllkurvensignals, basierend auf einer ausgewählten Lei stungsverstärkerversorgungsspannung; Auswählen einer der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal, und Bereitstellen der ausgewählten Spannung an einen Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.
  13. Das Verfahren gemäß Anspruch 12, umfassend ein Erzeugen des Ziel-Hüllkurvensignals, das Folgendes kommuniziert: Spannungsbereichsinformationen, die identifizieren, welche der Mehrzahl von Spannungen auszuwählen ist; und Zeitbereichsinformationen, die eine Zeit identifizieren, während der die ausgewählte Spannung dem Leistungsverstärker bereitzustellen ist.
  14. Das Verfahren gemäß Anspruch 13, ferner umfassend: Bestimmen einer Zeit, während der das RF-Sendesignal auf einem relativen Tiefstand sein wird, und Erzeugen eines Ziel-Hüllkurvensignals, das Zeitbereichsinformationen umfasst, die die bestimmte Zeit angeben.
  15. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12-14, ferner umfassend: Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ hohen Impedanz für die Versorgungsspannung, wenn eine Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang des Leistungsverstärkers verbunden wird; und Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ niedrigen Impedanz für die Versorgungsspannung bei einem Ende einer vorbestimmten Verzögerungsperiode, nachdem die Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang verbunden wird.
  16. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12-14, ferner umfassend ein Erzeugen der Mehrzahl von Spannungen durch: Laden jedes einer ersten Mehrzahl von Bankkondensatoren auf eine vorgesehene aus der Mehrzahl von Spannungen durch ein Koppeln der Bankkondensatoren wiederum an eine Induktivität; selektives Koppeln eines Pumpenkondensators zwischen ein Paar von Bankkondensatoren, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der für den Bankkondensator vorgesehenen Spannung zu halten, wobei ein Unterschied zwischen irgendeinem Paar von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich zu allen anderen Unterschieden zwischen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen ist.
  17. Eine Feed-Forward-Digital-zu-Analog-Wandler (DAC) -Schaltungsanordnung, umfassend: eine Spannungsquellenschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine Mehrzahl von Spannungen zu erzeugen; und eine Selektorschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf einem Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen, wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ausgebildet ist, um die ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers bereitzustellen, der ein Radiofrequenz (RF) -Sendesignal verstärkt.
  18. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 17, das Ziel-Hüllkurvensignal umfassend: Spannungsbereichsinformationen, die identifizieren, welche der Mehrzahl von Spannungen auszuwählen ist; und Zeitbereichsinformationen, die eine Zeit identifizieren, während der die ausgewählte Spannung dem Leistungsverstärker bereitzustellen ist.
  19. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 17, die Spannungsquellenschaltungsanordnung umfassend: eine Induktivität aufweisend einen Eingang, der ausgebildet ist, um entweder mit einer Versorgungsspannung oder Masse verbunden zu werden; und eine Mehrzahl von Kondensatoren, die jeweils mit einem Ausgang der Induktivität gekoppelt sind; wobei die Spannungsquellenschaltungsanordnung ausgebildet ist, um einen oder mehrere Schalter zu steuern, um jeden Kondensator mit Strom aus der Induktivität auf eine der Mehrzahl von Spannungen zu laden.
  20. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 17-19, umfassend eine zweite Selektorschaltungsanordnung, die ausgebildet ist, um eine zweite der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf einem zweiten Ziel-Hüllkurvensignal auszuwählen, und wobei ferner die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung die zweite ausgewählte Spannung einem Versorgungsspannungseingang eines zweiten Leistungsverstärkers, unterschiedlich zu dem ersten Leistungsverstärker, bereitstellt.
  21. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 17-19, umfassend eine Dual-Impedanzschaltungsanordnung, die in Reihe zu einem Ausgang der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang geschaltet ist, wobei die Dual-Impedanzschaltungsanordnung ausgebildet ist, um einen Pfad mit einer relativ hohen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang bereitzustellen, wenn die Selektorschaltungsanordnung anfänglich mit dem Versorgungseingang verbunden ist, und um einen Pfad mit einer relativ niedrigen Impedanz zwischen der Selektorschaltungsanordnung und dem Versorgungseingang nach einer vorbestimmten Verzögerungsperiode bereitzustellen.
  22. Die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung gemäß einem der Ansprüche 17-19, umfassend: eine erste Mehrzahl von Bankkondensatoren, die mit einem Ausgang einer Induktivität gekoppelt ist; wobei die Feed-Forward-DAC-Schaltungsanordnung ausgebildet ist, um jeden Bankkondensator durch Strom aus der Induktivität auf eine vorgesehene der Mehrzahl von Spannungen zu laden, sodass ein Unterschied zwischen allen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich ist; eine Ladungspumpenschaltungsanordnung, umfassend: einen Pumpenkondensator; und Schalter, die ausgebildet sind, um den Pumpenkondensator selektiv zwischen zwei ausgewählten Bankkondensatoren zu verbinden, um einen der zwei Bankkondensatoren zu laden oder zu entladen, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der vorgesehenen Spannung für den Kondensator zu halten.
  23. Eine Vorrichtung, die ausgebildet ist, um eine Versorgungsspannung einem Leistungsverstärker bereitzustellen, die Vorrichtung umfassend: Mittel zum Erzeugen einer Mehrzahl von Spannungen; und Mittel zum Empfangen eines Ziel-Hüllkurvensignals, basierend auf einer ausgewählten Leistungsverstärkerversorgungsspannung; und Mittel zum Auswählen einer der Mehrzahl von Spannungen basierend zumindest auf dem Ziel-Hüllkurvensignal, und Mittel zum Bereitstellen der ausgewählten Spannung an einen Versorgungsspannungseingang eines Leistungsverstärkers, der ein Radiofrequenz (RF) - Sendesignal verstärkt.
  24. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 23, ferner umfassend: Mittel zum Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ hohen Impedanz für die Versorgungsspannung, wenn eine Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang des Leistungsverstärkers verbunden ist; und Mittel zum Bereitstellen eines Pfads mit einer relativ niedrigen Impedanz für die Versorgungsspannung bei einem Ende einer vorbestimmten Verzögerungsperiode, nachdem die Versorgungsspannung zuerst mit dem Versorgungsspannungseingang verbunden ist.
  25. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 23, ferner umfassend: eine erste Mehrzahl von Bankkondensatoren, die mit einem Ausgang einer Induktivität gekoppelt ist; Mittel zum Laden jedes Bankkondensators durch Strom aus der Induktivität auf eine vorgesehene der Mehrzahl von Spannungen, sodass ein Unterschied zwischen allen Paaren von Spannungen in der Mehrzahl von Spannungen unterschiedlich ist; und eine Ladungspumpenschaltungsanordnung, umfassend: einen Pumpenkondensator; und Schalter, die ausgebildet sind, um den Pumpenkondensator selektiv zwischen zwei ausgewählten Bankkondensatoren zu verbinden, um einen der zwei Bankkondensatoren zu laden oder zu entladen, um die Spannung jedes der Bankkondensatoren auf der vorgesehenen Spannung für den Kondensator zu halten.
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