ES2637764T3 - Rastreador de envolvente de bajo consumo de energía y baja tensión - Google Patents
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Abstract
Un aparato (150) que comprende: un inductor (162) operativo para recibir una señal de conmutación y proporcionar una corriente de alimentación; un conmutador (160b) operativo para detectar una corriente de entrada (Isen) y generar la señal de conmutación para cargar y descargar el inductor para proporcionar la corriente de alimentación, el conmutador (160b) añadiendo un desfase a la corriente de entrada para generar una corriente de alimentación más grande mediante el inductor que sin el desfase un amplificador de envolvente (170a) operativo para recibir una señal de envolvente y proporcionar una segunda corriente de alimentación (Ienv) basada en la señal de envolvente, en la que una corriente de alimentación total (Ipa) comprende la corriente de alimentación desde el conmutador (160b) y la segunda corriente de alimentación desde el amplificador de envolvente (170a); y un convertidor de refuerzo (180) operativo para recibir una primera tensión de alimentación y proporcionar una tensión de alimentación reforzada que tiene una tensión más alta que la primera tensión de alimentación, en la que el amplificador de envolvente funciona selectivamente basándose en la primera tensión de alimentación o la tensión de alimentación reforzada.
Description
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DESCRIPCION
Rastreador de envolvente de bajo consumo de energia y baja tension ANTECEDENTES
I. Campo
La presente divulgacion se refiere en general a la electronica, y mas especificamente a las tecnicas para generar una fuente de alimentacion para un amplificador y/u otros circuitos.
II. Antecedentes
En un sistema de comunicacion, un transmisor puede procesar (por ejemplo, codificar y modular) datos para generar muestras de salida. El transmisor puede condicionar adicionalmente (por ejemplo, convertir a analogico, filtrar, aumentar la frecuencia y amplificar) las muestras de salida para generar una senal de radiofrecuencia (RF) de salida. El transmisor puede entonces transmitir la senal de RF de salida a traves de un canal de comunicacion a un receptor. El receptor puede recibir la senal de RF transmitida y realizar el procesamiento complementario en la senal de RF recibida para recuperar los datos transmitidos.
El transmisor tipicamente incluye un amplificador de potencia (PA) para proporcionar una alta potencia de transmision para la senal de RF de salida. El amplificador de potencia debe ser capaz de proporcionar una potencia de salida alta y tener una alta eficiencia de potencia anadida (PAE). Ademas, se puede requerir que el amplificador de potencia tenga un buen rendimiento y una alta PAE incluso con una tension de bateria baja.
Las alimentaciones de rastreo de envolvente conmutados / lineales compuestos para amplificadores de potencia RF se conocen a partir del documento IEEE "Calculo de Desvio Optimo para Reguladores Lineales de Conmutacion Hibridos en Paralelo", de Stauth y Sanders, 22.a Conferencia de Electronico de Potencia Aplicada, APEC 2007; y del documento US2005/215209.
RESUMEN
Las tecnicas para generar eficientemente una fuente de alimentacion para un amplificador de potencia y/u otros circuitos se describen en el presente documento. En un diseno a modo de ejemplo, un aparato (por ejemplo, un circuito integrado, un dispositivo inalambrico, un modulo de circuito, etc.) puede incluir un amplificador de envolvente y un convertidor de refuerzo. El convertidor de refuerzo puede recibir una primera tension de alimentacion (por ejemplo, una tension de bateria) y generar una tension de alimentacion reforzada que tiene una tension mas alta que la primera tension de alimentacion. El amplificador de envolvente puede recibir una senal de envolvente y la tension de alimentacion reforzada y puede generar una segunda tension de alimentacion basada en la senal de envolvente y la tension de alimentacion reforzada. El aparato puede incluir ademas un amplificador de potencia, que puede funcionar basandose en la segunda tension de alimentacion del amplificador de envolvente. En un diseno, el amplificador de envolvente puede recibir adicionalmente la primera tension de alimentacion y puede generar la segunda tension de alimentacion basada en la primera tension de alimentacion o la tension de alimentacion reforzada. Por ejemplo, el amplificador de envolvente puede generar la segunda tension de alimentacion (i) basandose en la tension de alimentacion reforzada si la senal de envolvente excede un primer umbral y/o si la primera tension de alimentacion esta por debajo de un segundo umbral o (ii) basandose en la primera tension de alimentacion en caso contrario.
De acuerdo con la invencion, un aparato incluye un conmutador, un amplificador de envolvente y un convertidor de refuerzo. El conmutador recibe una primera tension de alimentacion (por ejemplo, una tension de bateria) y proporciona una primera corriente de alimentacion. El amplificador de envolvente recibe una senal de envolvente y proporciona una segunda corriente de alimentacion basada en la senal de envolvente. Un amplificador de potencia puede recibir una corriente de alimentacion total que comprende la primera corriente de alimentacion y la segunda corriente de alimentacion. La primera corriente de alimentacion puede incluir componentes de corriente continua (CC) y de baja frecuencia. La segunda corriente de alimentacion puede incluir componentes de mayor frecuencia. El convertidor de refuerzo recibe la primera tension de alimentacion y proporciona una tension de alimentacion reforzada. El amplificador de envolvente funciona basandose en la primera tension de alimentacion o la tension de alimentacion reforzada.
El conmutador detecta una corriente de entrada y genera una senal de conmutacion para cargar y descargar un inductor que proporciona una corriente de alimentacion. El conmutador anade un desfase a la corriente de entrada para generar una corriente de alimentacion mayor que sin el desfase. Tambien se proporciona un procedimiento correspondiente.
Varios aspectos y caracteristicas de esta divulgacion se describen con mas detalle a continuacion.
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BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
La FIG. 1 muestra un diagrama de bloques de un dispositivo de comunicacion inalambrica.
Las FIGS. 2A, 2B y 2C muestran diagramas de funcionamiento de un amplificador de potencia basandose en una tension de bateria, un rastreador de potencia media y un rastreador de envolvente, respectivamente.
La FIG. 3 muestra un diagrama esquematico de un conmutador y un amplificador de envolvente.
Las FIGS. 4A, 4B y 4C muestran graficas de corriente de alimentacion de PA y corriente de inductor en funcion del tiempo para diferentes tensiones de alimentacion para el conmutador y el amplificador de envolvente.
La FIG. 5 muestra un diagrama esquematico de un conmutador con desfase en una trayectoria de deteccion de corriente.
La FIG. 6 muestra un diagrama esquematico de un convertidor de refuerzo.
DESCRIPCION DETALLADA
La expresion "a modo de ejemplo" se usa en el presente documento para significar "que sirve como ejemplo o como ilustracion". Cualquier diseno descrito en el presente documento como "a modo de ejemplo" no ha de interpretarse necesariamente como preferido o ventajoso sobre otros disenos.
Las tecnicas para generar una fuente de alimentacion para un amplificador y/u otros circuitos se describen en el presente documento. Las tecnicas pueden utilizarse tambien para diversos tipos de amplificadores tales como amplificadores de potencia, amplificadores de accionamiento, etc. Las tecnicas tambien pueden usarse para diversos dispositivos electronicos tales como dispositivos de comunicacion inalambrica, telefonos celulares, asistentes digitales personales (PDA), dispositivos portatiles, modems inalambricos, ordenadores portatiles, telefonos inalambricos, dispositivos Bluetooth, dispositivos electronicos de consumo, etc. Para mayor claridad, se describe a continuacion el uso de las tecnicas para generar una fuente de alimentacion para un amplificador de potencia en un dispositivo de comunicacion inalambrica.
La FIG. 1 muestra un diagrama de bloques de un diseno de un dispositivo de comunicacion inalambrica 100. Para mayor claridad, solo se muestra una porcion de transmisor de dispositivo inalambrico 100 en la FIG. 1, y no se muestra una porcion de receptor. Dentro del dispositivo inalambrico 100, un procesador de datos 110 puede recibir datos a transmitir, procesar (por ejemplo, codificar, intercalar, y asignar simbolos) los datos y proporcionar simbolos de datos. El procesador de datos 110 tambien puede procesar el piloto y proporcionar simbolos piloto. El procesador de datos 110 puede procesar tambien los simbolos de datos y simbolos piloto para acceso multiple por division de codigo (CDMA), acceso multiple por division de tiempo (TDMA), acceso multiple por division de frecuencia (FDMA), FDMA ortogonal (OFDMA), FDMA de una unica portadora (SC- FDMA), y/o algun otro esquema de multiplexacion y puede proporcionar simbolos de salida.
Un modulador 112 puede recibir los simbolos de salida del procesador de datos 110, realizar modulacion en cuadratura, modulacion polar o algun otro tipo de modulacion, y proporcionar muestras de salida. El modulador 112 tambien puede determinar la envolvente de las muestras de salida, por ejemplo, calculando la magnitud de cada muestra de salida y promediando la magnitud entre las muestras de salida. El modulador 112 puede proporcionar una senal de envolvente indicativa de la envolvente de las muestras de salida.
Un transmisor de RF 120 puede procesar (por ejemplo, convertir a analogico, amplificar, filtrar y aumentar la frecuencia) las muestras de salida del modulador 112 y proporcionar una senal de RF de entrada (RFin). Un amplificador de potencia (PA) 130 puede amplificar la senal de RF de entrada para obtener el nivel de potencia de salida deseado y proporcionar una senal de RF de salida (RFout), que puede transmitirse a traves de una antena (no mostrada en la FIG. 1). El transmisor de RF 120 tambien puede incluir circuitos para generar la senal de envolvente, en lugar de usar el modulador 112 para generar la senal de envolvente.
Un generador de alimentacion de PA 150 puede recibir la senal de envolvente del modulador 112 y puede generar una tension de fuente de alimentacion (Vpa) para el amplificador de potencia 130. El generador de alimentacion de PA 150 tambien puede denominarse rastreador de envolvente. En el diseno mostrado en la FIG. 1, el generador de alimentacion de PA 150 incluye un conmutador 160, un amplificador de envolvente (Amp. Env) 170, un convertidor de refuerzo 180 y un inductor 162. El conmutador 160 tambien puede denominarse fuente de alimentacion de modo de conmutacion (SMPS). El conmutador 160 recibe una tension de bateria (Vbat) y proporciona una primera corriente de alimentacion (Iind) que comprende componentes de CC y de baja frecuencia en el nodo A. El inductor 162 almacena corriente desde el conmutador 160 y proporciona la corriente almacenada al nodo A en ciclos alternos. El convertidor de refuerzo 180 recibe la tension Vbat y genera una tension de alimentacion reforzada (Vboost) que es superior a la tension Vbat. El amplificador de envolvente 170 recibe la senal de envolvente en su entrada de senal, recibe la tension Vbat y la tension Vboost en sus dos entradas de fuente de alimentacion, y proporciona una segunda corriente de alimentacion (Ienv) que comprende componentes de alta frecuencia en el nodo A. La corriente de alimentacion PA (lpa) proporcionada al amplificador de potencia 130 incluye la corriente Iind desde el conmutador 160 y la corriente Ienv del amplificador de envolvente 170. El amplificador de envolvente 170 tambien proporciona la tension de alimentacion de PA apropiada (Vpa) en el Nodo A para el amplificador de potencia 130. Los diferentes circuitos del generador de alimentacion de PA 150 se describen con mas detalle a continuacion.
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Un controlador 140 puede controlar el funcionamiento de varias unidades dentro del dispositivo inalambrico 100. Una memoria 142 puede almacenar codigos de programa y datos para el controlador 140 y/u otras unidades dentro del dispositivo inalambrico 100. El procesador de datos 110, el modulador 112, el controlador 140 y la memoria 142 pueden implementarse en uno o mas circuitos integrados especificos de aplicacion (ASIC) y/u otros IC.
La FIG. 1 muestra un ejemplo de diseno del dispositivo inalambrico 100. El dispositivo inalambrico 100 tambien puede implementarse de otras maneras y puede incluir circuitos diferentes a los mostrados en la FIG. 1. La totalidad o una parte del transmisor de RF 120, el amplificador de potencia 130 y el generador de alimentacion de PA 150 pueden implementarse en uno o mas circuitos integrados (IC) analogicos, IC de RF (RFIC), IC de senal mixta, etc.
Puede ser deseable operar el dispositivo inalambrico 100 con una tension de bateria baja para reducir el consumo de energia, prolongar la duracion de la bateria y/u obtener otras ventajas. La nueva tecnologia de baterias puede proporcionar energia hasta 2,5 voltios (V) y por debajo en un futuro proximo. Sin embargo, es posible que un amplificador de potencia tenga que funcionar con una tension de alimentacion de PA (por ejemplo, 3,2V) que sea mayor que la tension de la bateria. Se puede usar un convertidor de refuerzo para reforzar la tension de la bateria para generar la tension de alimentacion de PA mas alta. Sin embargo, el uso del convertidor de refuerzo para suministrar directamente la tension de alimentacion de PA puede aumentar el coste y el consumo de energia, ambos indeseables.
El generador de alimentacion de PA 150 puede generar eficientemente la tension de alimentacion de PA con un rastreo de envolvente para evitar las desventajas de usar un convertidor de refuerzo para proporcionar directamente la tension de alimentacion de PA. El conmutador 160 puede proporcionar la mayor parte de la potencia para el amplificador de potencia 130 y puede estar conectado directamente a la tension de la bateria. El convertidor de refuerzo 180 puede suministrar energia solamente al amplificador de envolvente 170. El generador de alimentacion de PA 150 puede generar la tension de alimentacion de PA para rastrear la envolvente de la senal de RFin proporcionada al amplificador de potencia 130, de manera que solo la cantidad apropiada de tension de alimentacion de PA es suministrada al amplificador de potencia 130.
La FIG. 2A muestra un diagrama de utilizacion de una tension de bateria para un amplificador de potencia 210. La senal de RFout (que sigue a la senal de RFin) tiene una envolvente que varia en el tiempo y se muestra mediante un grafico 250. La tension de la bateria se muestra mediante un grafico 260 y es mayor que la mayor amplitud de la envolvente para evitar el recorte de la senal de RFout del amplificador de potencia 210. La diferencia entre la tension de la bateria y la envolvente de la senal de RFout representa la energia desperdiciada que es disipada por el amplificador de potencia 210 en lugar de suministrada a una carga de salida.
La FIG. 2B muestra un diagrama de generacion de una tension de alimentacion de PA (Vpa) para el amplificador de potencia 210 con un rastreador de potencia media (APT) 220. El APT 220 recibe una senal de control de potencia que indica la mayor amplitud de la envolvente de la senal de RFout en cada intervalo de tiempo. El APT 220 genera la tension de alimentacion de PA (que se muestra mediante un grafico 270) para el amplificador de potencia 210 basandose en la senal de control de potencia. La diferencia entre la tension de alimentacion PA y la envolvente de la senal de RFout representa la perdida de potencia. El APT 220 puede reducir la potencia desperdiciada, ya que puede generar la tension de alimentacion del PA para rastrear la mayor amplitud de la envolvente en cada intervalo de tiempo.
La FIG. 2C muestra un diagrama de generacion de una tension de alimentacion de PA para el amplificador de potencia 210 con un rastreador de envolvente 230. El rastreador de envolvente 230 recibe una senal de envolvente indicativa de la envolvente de la senal de RFout y genera la tension de alimentacion de PA (que se muestra mediante un grafico 280) para el amplificador de potencia 210 basado en la senal de envolvente. La tension de alimentacion del PA rastrea de cerca la envolvente de la senal de RFout a lo largo del tiempo. Por lo tanto, la diferencia entre la tension de alimentacion de PA y la envolvente de la senal de RFout es pequena, lo cual da como resultado una menor perdida de potencia. El amplificador de potencia se hace funcionar en saturacion para todas las amplitudes de la envolvente con el fin de maximizar la eficiencia de la PA.
Generador de alimentacion de PA 150 en la FIG. 1 puede implementar el rastreador de envolvente 230 en la FIG. 2C con alta eficiencia. Esto se consigue mediante una combinacion de (i) un conmutador eficiente 160 para generar una primera corriente de alimentacion (Iind) con una fuente de alimentacion de modo conmutado y (ii) un amplificador de envolvente lineal 170 para generar una segunda corriente de alimentacion (Ienv).
La FIG. 3 muestra un diagrama esquematico de un conmutador 160a y un amplificador de envolvente 170a, que son un diseno del conmutador 160 y amplificador de envolvente 170, respectivamente, en la FIG. 1. Dentro del amplificador de envolvente 170a, un amplificador operacional (op-amp) 310 tiene su entrada no inversora que recibe la senal de envolvente, su entrada inversora acoplada a una salida del amplificador de envolvente 170a (que es el nodo E) y su salida acoplada a una entrada de un controlador AB de clase 312. El controlador 312 tiene su primera salida (R1) acoplada a la puerta de un transistor de semiconductor de oxido metalico de canal P (PMOS) 314 y su segunda salida (R2) acoplada a la puerta de un transistor MOS 316 de N canales (NMOS). El transistor NMOS 316
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tiene su drenaje acoplado al nodo E y su fuente acoplada a masa de circuito. El transistor PMOS 314 tiene su drenaje acoplado al nodo E y su fuente acoplada a los drenajes de los transistores PMOS 318 y 320. El transistor PMOS 318 tiene su puerta que recibe una senal de control de IC y su fuente que recibe la tension de Vboost. El transistor PMOS 320 tiene su puerta que recibe una senal de control C2 y su fuente que recibe la tension Vbat.
Un sensor de corriente 164 esta acoplado entre el nodo E y el nodo A y detecta la corriente lenv proporcionada por el amplificador de envolvente 170a. El sensor 164 pasa la mayor parte de la corriente lenv al nodo A y proporciona una corriente pequena detectada (Isen) al conmutador 160a. La corriente Isen es una pequena fraccion de la corriente lenv del amplificador de envolvente 170a.
Dentro del conmutador 160a, un amplificador de deteccion de corriente 330 tiene su entrada acoplada al sensor de corriente 164 y su salida acoplada a una entrada de un controlador de conmutacion 332. El controlador 332 tiene su primera salida (S1) acoplada a la puerta de un transistor PMOS 334 y su segunda salida (S2) acoplada a la puerta de un transistor NMOS 336. El transistor NMOS 336 tiene su drenaje acoplado a una salida del conmutador 160a (que es el nodo B) y su fuente acoplada a masa de circuito. El transistor PMOS 334 tiene su drenaje acoplado al nodo B y su fuente que recibe la tension Vbat. El inductor 162 esta acoplado entre los nodos A y B.
El conmutador 160a funciona de la forma siguiente. El conmutador 160a esta en un estado de encendido cuando el sensor de corriente 164 detecta una corriente de salida alta del amplificador de envolvente 170a y proporciona una tension de baja deteccion al controlador 332. El controlador 332 proporciona entonces una baja tension a la puerta del transistor PMOS 334 y una baja tension a la puerta del transistor NMOS 336. El transistor PMOS 334 se enciende y acopla la tension Vbat al inductor 162, que almacena energia desde la tension Vbat. El inductor de corriente 162 sube durante el estado On, siendo la velocidad del aumento dependiente de (i) la diferencia entre la tension Vbat y la tension Vpa en el nodo A y (ii) la inductancia del inductor 162. Por el contrario, el conmutador 160a esta en estado de apagado cuando el sensor de corriente 164 detecta una corriente de salida baja del amplificador de envolvente 170a y proporciona una tension de alta sensibilidad al controlador 332. El controlador 332 proporciona entonces una alta tension a la puerta del transistor PMOS 334 y una alta tension a la puerta del transistor NMOS 336. El transistor NMOS 336 se activa, y el inductor 162 se acopla entre el nodo A y la masa del circuito. El inductor de corriente 162 cae durante el estado Off, siendo la velocidad de la caida dependiente de la tension Vpa en el nodo A y de la inductancia del inductor 162. La tension Vbat proporciona asi corriente al amplificador de potencia 130 a traves del inductor 162 durante el estado On, y el inductor 120 proporciona su energia almacenada al amplificador de potencia 130 durante el estado Off.
En un diseno, el amplificador de envolvente 170a funciona basandose en la tension Vboost solo cuando es necesario y basandose en la tension Vbat el tiempo restante con el fin de mejorar la eficiencia. Por ejemplo, el amplificador de envolvente 170a puede proporcionar aproximadamente el 85 % de la potencia basada en la tension de Vbat y solo aproximadamente el 15 % de la potencia basada en la tension de Vboost. Cuando se necesita una alta tension Vpa para el amplificador de potencia 130 debido a una gran envolvente en la senal de RFout, la senal de control C1 esta en logica baja, y la senal de control C2 esta en logica alta. En este caso, el convertidor de refuerzo 180 esta habilitado y genera la tension Vboost, el transistor PMOS 318 se activa y proporciona la tension Vboost a la fuente del transistor PMOS 314 y el transistor PMOS 320 se apaga. A la inversa, cuando no se necesita una tension Vpa alta para el amplificador de potencia 130, la senal de control C1 esta en logica alta y la senal de control C2 esta en la logica baja. En este caso, se desactiva el convertidor de refuerzo 180, el transistor PMOS 318 se apaga y el transistor PMOS 320 se enciende y proporciona la tension Vbat a la fuente del transistor PMOS 314.
El amplificador de envolvente 170a funciona de la forma siguiente. Cuando la senal de envolvente aumenta, la salida del amplificador op 310 aumenta, la salida R1 del controlador 312 se reduce y la salida R2 del controlador 312 se reduce hasta que el transistor NMOS 316 esta casi apagado, y la salida del amplificador de envolvente 170a aumenta. La inversa es verdadera cuando la senal de envolvente se reduce. La retroalimentacion negativa desde la salida del amplificador de envolvente 170a a la entrada inversora del amplificador operacional 310 da como resultado que el amplificador de envolvente 170a tenga ganancia unitaria. Por lo tanto, la salida del amplificador de envolvente 170a sigue la senal de envolvente, y la tension de Vpa es aproximadamente igual a la senal de envolvente. El controlador 312 se puede implementar con un amplificador de clase AB para mejorar la eficiencia, de manera que se pueden suministrar grandes corrientes de salida aunque la corriente de polarizacion en los transistores 314 y 316 es muy baja.
Un generador de senal de control 190 recibe la senal de envolvente y la tension Vbat y genera las senales de control C1 y C2. La senal de control C1 es complementaria a la senal de control C2. En un diseno, el generador 190 genera las senales de control C1 y C2 para seleccionar la tension de Vboost para el amplificador de envolvente 170 cuando la magnitud de la senal de envolvente excede un primer umbral. El primer umbral puede ser un umbral fijo o puede determinarse basandose en la tension Vbat. En otro diseno, el generador 190 genera las senales de control C1 y C2 para seleccionar la tension de Vboost para el amplificador de envolvente 170 cuando la magnitud de la senal de envolvente excede el primer umbral y la tension de Vbat esta por debajo de un segundo umbral. El generador 190 tambien puede generar las senales C1 y C2 basadas en otras senales, otras tensiones y/u otros criterios.
La FIG. 3 muestra un ejemplo de diseno del conmutador 160 y del amplificador de envolvente 170 en la FIG. 1. El
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conmutador 160 y el amplificador de envolvente 170 tambien pueden implementarse de otras maneras. Por ejemplo, el amplificador de envolvente 170 puede ser implementado como se describe en la Patente de Estados Unidos N.° 6 300 826, titulada "Aparato y Procedimiento para Ampliar Eficazmente Senales de Envolvente de Banda Ancha", publicada el 9 de octubre de 2001.
El conmutador 160a tiene una alta eficiencia y proporciona la mayor parte de la corriente de alimentacion para el amplificador de potencia 130. El amplificador de envolvente 170a funciona como una etapa lineal y tiene un ancho de banda relativamente alto (por ejemplo, en el intervalo de MHz). El conmutador 160a funciona para reducir la corriente de salida del amplificador de envolvente 170a, lo cual mejora la eficiencia global.
Puede ser deseable soportar el funcionamiento del dispositivo inalambrico 100 con una tension de bateria baja (por ejemplo, por debajo de 2,5 V). Esto puede lograrse accionando el conmutador 160 basado en la tension Vbat y el amplificador de envolvente de funcionamiento 170 basado en la tension Vboost mas alta. Sin embargo, la eficiencia puede mejorarse haciendo funcionar el amplificador de envolvente 170 basandose en la tension de Vboost solo cuando sea necesario para una envolvente de gran amplitud y basandose en la tension Vbat el tiempo restante, como se muestra en la FIG. 3 y se ha descrito anteriormente.
La FIG. 4A muestra graficas de un ejemplo de la corriente de alimentacion PA (Ipa) y de la corriente inductora (lind) del inductor 162 frente al tiempo para un caso en el que el conmutador 160a tiene una tension de alimentacion (Vsw) de 3,7 V y el amplificador de envolvente 170a tiene una tension de alimentacion (Venv) de 3,7 V. La corriente lind es la corriente que pasa por el inductor 162 y esta representada por una trama 410. La corriente Ipa es la corriente suministrada al amplificador de potencia 130 y esta representada por un grafico 420. La corriente Ipa incluye la corriente Iind asi como la corriente Ienv del amplificador de envolvente 170a. El amplificador de envolvente 170a proporciona corriente de salida siempre que la corriente Ipa sea mayor que la corriente Iind. La eficiencia del conmutador 160a y del amplificador de envolvente 170a es de aproximadamente 80 % en un diseno a modo de ejemplo.
La FIG. 4B muestra graficas de la corriente de alimentacion PA (Ipa) y la corriente del inductor (Iind) frente al tiempo para un caso en el que el conmutador 160a tiene una tension de alimentacion de 2,3 V y el amplificador de envolvente 170a tiene una tension de alimentacion de 3,7 V. La corriente Iind se muestra mediante una trama 412, y la corriente Ipa se muestra mediante la trama 420. Cuando la tension de alimentacion del conmutador 160a se reduce a 2,3 V, el inductor 162 se carga mas lentamente, lo cual da como resultado una corriente de lind media mas baja en comparacion con el caso en el que la tension de alimentacion del conmutador 160a esta a 3,7 V en la FIG. 4A. La corriente de lind hace que el amplificador de envolvente 170a proporcione mas de la corriente Ipa. Esto reduce el rendimiento total a aproximadamente el 65 % en un diseno a modo de ejemplo porque el amplificador de envolvente 170a es menos eficiente que el conmutador 160a. La reduccion de la eficiencia puede mejorarse aumentando la corriente de lind desde el conmutador.
La FIG. 5 muestra un diagrama esquematico de un conmutador 160b, que es otro diseno del conmutador 160 en la FIG. 1. El conmutador 160b incluye amplificador de deteccion de corriente 330, controlador 332 y transistores MOS 334 y 336, que estan acoplados como se ha descrito anteriormente para el conmutador 160a en la FIG. 3. El conmutador 160b incluye ademas un sumador de corriente 328 que tiene una primera entrada acoplada al sensor de corriente 164, una segunda entrada que recibe un desfase (por ejemplo, una corriente compensadora) y una salida acoplada a la entrada del amplificador de deteccion de corriente 330. El sumador 328 se puede implementar con un circuito sumador (por ejemplo, un amplificador), un nodo de suma, etc.
El conmutador 160b funciona de la forma siguiente. El sumador 328 recibe la corriente Isen del sensor de corriente 164, anade una corriente compensadora y proporciona una corriente sumada que es inferior a la corriente Isen en la corriente compensadora. Los circuitos restantes dentro del conmutador 160b funcionan como se ha descrito anteriormente para el conmutador 160a en la FIG. 3. El sumador 328 reduce intencionalmente la corriente Isen proporcionada al amplificador de deteccion de corriente 330, de manera que el conmutador 160 se enciende durante un periodo de tiempo mas largo y puede proporcionar una corriente Iind mas grande, que es parte de la corriente Ipa proporcionada al amplificador de potencia 130. El desfase proporcionado al sumador 328 determina la cantidad en la cual la corriente Iind es aumentada por el conmutador 160b con respecto a la corriente Iind proporcionada por el conmutador 160a en la FIG. 3.
En general, se puede utilizar un desfase progresivamente mayor para generar una corriente de inductor progresivamente mayor que sin el desfase. En un diseno, el desfase puede ser un valor fijo seleccionado para proporcionar un buen rendimiento, por ejemplo, una buena eficiencia. En otro diseno, el desfase puede determinarse basandose en la tension de la bateria. Por ejemplo, se puede utilizar un desfase progresivamente mayor para una tension de bateria progresivamente mas baja. El desfase tambien se puede determinar basandose en la senal de envolvente y/u otra informacion.
Se puede anadir un desfase para aumentar la corriente del inductor a traves del sumador 328, como se muestra en la FIG. 5. Tambien se puede anadir un desfase aumentando la anchura de impulso de una senal de salida desde el amplificador de deteccion de corriente a traves de cualquier mecanismo adecuado.
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La FIG. 4C muestra graficas de la corriente de alimentacion PA (Ipa) y de la corriente del inductor (lind) en funcion del tiempo para un caso en el que el conmutador 160b en la FIG. 5 tiene una tension de alimentacion de 2,3 V y el amplificador de envolvente 170a tiene una tension de alimentacion de 3,7 V. La corriente lind se muestra mediante una trama 414, y la corriente Ipa se muestra mediante la trama 420. Cuando la tension de alimentacion del conmutador 160b se reduce a 2,3 V, el inductor 162 se carga mas lentamente, lo cual da lugar a una corriente lind inferior como se muestra en la FIG. 4B. El desfase sumado por el sumador 328 en la FIG. 5 reduce la corriente detectada proporcionada al amplificador de deteccion de corriente 330 y da como resultado que el conmutador 160b se encienda durante mas rato. Por lo tanto, el conmutador 160b con desfase en la FIG. 5 puede proporcionar una corriente Iind mas alta que el conmutador 160a sin desfase en la FIG. 3. La eficacia global para el conmutador 160b y el amplificador de envolvente 170a se mejora hasta aproximadamente un 78 % en un diseno a modo de ejemplo.
La FIG. 6 muestra un diagrama esquematico de un diseno del convertidor de refuerzo 180 en las FIGs. 1, 3 y 5. Dentro del convertidor de refuerzo 180, un inductor 612 tiene un extremo que recibe la tension Vbat y el otro extremo acoplado al nodo D. Un transistor NMOS 614 tiene su fuente acoplada a masa de circuito, recibiendo su puerta una senal de control Cb y su drenaje acoplado al nodo D. Un diodo 616 tiene su anodo acoplado al nodo D y su catodo acoplado a la salida del convertidor de refuerzo 180. Un condensador 618 tiene un extremo acoplado a masa de circuito y el otro extremo acoplado a la salida del convertidor de refuerzo 180.
El convertidor de refuerzo 180 funciona de la siguiente manera. En un estado On, el transistor NMOS 614 esta cerrado, el inductor 612 esta acoplado entre la tension Vbat y la masa del circuito, y la corriente a traves del inductor 612 aumenta. En un estado Off, se abre el transistor NMOS 614 y la corriente desde el inductor 612 fluye a traves del diodo 616 hasta el condensador 618 y una carga en la salida del convertidor de refuerzo 180 (no mostrado en la FIG. 6). La tension de Vboost puede expresarse como:
Vboost = Vbat--------------------------, Ec (1)
1 - Duty_Cycle
donde Duty_Cycle es el ciclo de trabajo en el que se activa el transistor NMOS 614. El ciclo de trabajo puede seleccionarse para obtener la tension deseada de Vboost y para asegurar el funcionamiento correcto del convertidor de refuerzo 180.
Las tecnicas descritas en el presente documento permiten que un rastreador de envolvente funcione a una tension de bateria mas baja (por ejemplo, 2,5 V o inferior). El rastreador de envolvente incluye el conmutador 160 y el amplificador de envolvente 170 para el diseno mostrado en la FIG. 1. En un diseno de funcionamiento de soporte con una tension de bateria mas baja, como se muestra en la FIG. 3, el conmutador 160 esta conectado a la tension Vbat y el amplificador de envolvente 170 esta conectado a la tension Vbat o la tension Vboost. El conmutador 160 proporciona energia la mayor parte del tiempo, y el amplificador de envolvente 170 proporciona energia durante los picos en la envolvente de la senal de RFout. La eficacia global del rastreador de envolvente se reduce mediante la eficiencia del convertidor de refuerzo 180 (que puede ser aproximadamente un 85 %) solo durante el tiempo en que el amplificador de envolvente 170 proporciona potencia.
En otro diseno de funcionamiento de soporte con una tension de bateria mas baja, todo el rastreador de envolvente se acciona basandose en la tension Vboost del convertidor de refuerzo 180. En este diseno, el convertidor de refuerzo 180 proporciona una corriente alta requerida por el amplificador de potencia 130 (que puede ser mas de un Amperio), y la eficiencia se reduce por el rendimiento del convertidor de refuerzo 180 (que puede ser aproximadamente un 85 %).
En otro diseno de funcionamiento de soporte con una tension de bateria mas baja, se utiliza un conmutador de transistor de efecto de campo (FET) para conectar el rastreador de envolvente a (i) la tension de Vbat cuando la tension de Vbat es mayor que una tension de Vthresh o (ii) la tension Vboost cuando la tension Vbat es menor que la tension Vthresh. La eficiencia seria entonces reducida por las perdidas en el interruptor FET. Sin embargo, se puede obtener una mejor eficiencia para el amplificador de envolvente 170 debido a una tension de entrada mas baja.
En un ejemplo de diseno, un aparato (por ejemplo, un circuito integrado, un dispositivo inalambrico, un modulo de circuito, etc.) puede comprender un amplificador de envolvente y un convertidor de refuerzo, por ejemplo, como se muestra en las FIGS. 1 y 3. El convertidor de refuerzo puede recibir una primera tension de alimentacion y generar una tension de alimentacion reforzada que tiene una tension mas alta que la primera tension de alimentacion. La primera tension de alimentacion puede ser una tension de bateria, una tension de entrada de linea o alguna otra tension disponible para el aparato. El amplificador de envolvente puede recibir una senal de envolvente y la tension de alimentacion reforzada y puede generar una segunda tension de alimentacion (por ejemplo, la tension Vpa de la FIG. 3) basandose en la senal de envolvente y la tension de alimentacion reforzada. El aparato puede comprender ademas un amplificador de potencia, que puede funcionar basandose en la segunda tension de alimentacion del amplificador de envolvente. El amplificador de potencia puede recibir y amplificar una senal de RF de entrada y proporcionar una senal de RF de salida.
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En un diseno, el amplificador de envolvente puede recibir adicionalmente la primera tension de alimentacion y puede generar la segunda tension de alimentacion basandose en la primera tension de alimentacion o la tension de alimentacion reforzada. Por ejemplo, el amplificador de envolvente puede generar la segunda tension de alimentacion (i) basandose en la tension de alimentacion reforzada si la senal de envolvente excede un primer umbral o si la primera tension de alimentacion esta por debajo de un segundo umbral o ambas o (ii) basandose en la primera tension de alimentacion de otra manera.
En un diseno, el amplificador de envolvente puede incluir un amplificador operacional, un controlador, un transistor PMOS y un transistor NMOS, por ejemplo, el amplificador op. 310, el controlador 312, el transistor PMOS 314 y el transistor NMOS 316 en la FIG. 3. El amplificador operacional puede recibir la senal de envolvente y proporcionar una senal amplificada. El controlador puede recibir la senal amplificada y proporcionar una primera senal de control (R1) y una segunda senal de control (R2). El transistor PMOS puede tener una puerta que recibe la primera senal de control, una fuente que recibe la tension de alimentacion reforzada o la primera tension de alimentacion y un drenaje que proporciona la segunda tension de alimentacion. El transistor NMOS puede tener una puerta que recibe la segunda senal de control, un drenaje que proporciona la segunda tension de alimentacion y una fuente acoplada a la masa del circuito. El amplificador de envolvente puede comprender ademas el segundo y tercer transistores PMOS (por ejemplo, transistores PMOS 318 y 320). El segundo transistor PMOS puede tener una puerta que recibe una tercera senal de control (C1), una fuente que recibe la tension de alimentacion reforzada y un drenaje acoplado a la fuente del transistor PMOS. El tercer transistor PMOS puede tener una puerta que recibe una cuarta senal de control (C2), una fuente que recibe la primera tension de alimentacion y un drenaje acoplado a la fuente del transistor PMOS.
En otro ejemplo de diseno, un aparato (por ejemplo, un circuito integrado, un dispositivo inalambrico, un modulo de circuito, etc.) puede comprender un conmutador, un amplificador de envolvente y un amplificador de potencia, por ejemplo, como se muestra en las FIGs. 1 y 3. El conmutador puede recibir una primera tension de alimentacion (por ejemplo, una tension de bateria) y proporcionar una primera corriente de alimentacion (por ejemplo, la corriente lind en la FIG. 3). El amplificador de envolvente puede recibir una senal de envolvente y proporcionar una segunda corriente de alimentacion (por ejemplo, la corriente lenv) basada en la senal de envolvente. El amplificador de potencia puede recibir una corriente de alimentacion total (por ejemplo, la corriente Ipa) que comprende la primera corriente de alimentacion y la segunda corriente de alimentacion. La primera corriente de alimentacion puede comprender componentes de CC y baja frecuencia. La segunda corriente de alimentacion puede comprender componentes de frecuencia mas alta. El aparato puede comprender ademas un convertidor de refuerzo, que puede recibir la primera tension de alimentacion y proporcionar una tension de alimentacion reforzada que tiene una tension mas alta que la primera tension de alimentacion. El amplificador de envolvente puede funcionar basandose en la primera tension de alimentacion o la tension de alimentacion reforzada.
En un diseno, el conmutador puede comprender un amplificador de deteccion de corriente, un controlador, un transistor PMOS y un transistor NMOS, por ejemplo, un amplificador de deteccion de corriente 330, un controlador 332, un transistor PMOS 334 y un transistor NMOS 336 en la FIG. 3. El amplificador de deteccion de corriente puede detectar la primera corriente de alimentacion, o la segunda corriente de alimentacion (por ejemplo, como se muestra en la FIG. 3), o la corriente de alimentacion total y puede proporcionar una senal detectada. El controlador puede recibir la senal detectada y proporcionar una primera senal de control (S1) y una segunda senal de control (S2). El transistor PMOS puede tener una puerta que recibe la primera senal de control, una fuente que recibe la primera tension de alimentacion y un drenaje que proporciona una senal de conmutacion para un inductor que proporciona la primera corriente de alimentacion. El transistor NMOS puede tener una puerta que reciba la segunda senal de control, un drenaje que proporciona la senal de conmutacion y una fuente acoplada a la masa del circuito. El inductor (por ejemplo, el inductor 162) puede acoplarse a los drenajes del transistor PMOS y el transistor NMOS puede recibir la senal de conmutacion en un extremo y puede proporcionar la primera corriente de alimentacion en el otro extremo.
En otro diseno a modo de ejemplo, un aparato (por ejemplo, un circuito integrado, un dispositivo inalambrico, un modulo de circuito, etc.) puede comprender un conmutador, por ejemplo, el conmutador 160b en la FIG. 5. El conmutador puede detectar una corriente de entrada (por ejemplo, la corriente Ienv en la FIG. 5) y generar una senal de conmutacion para cargar y descargar un inductor que proporciona una corriente de alimentacion (por ejemplo, la corriente Iind). El conmutador puede anadir un desfase a la corriente de entrada para generar una corriente de alimentacion mayor que sin el desfase. El conmutador puede funcionar basandose en una primera tension de alimentacion (por ejemplo, una tension de bateria). En un diseno, el desfase puede determinarse basandose en la primera tension de alimentacion. Por ejemplo, se puede usar un desfase mayor para una primera tension de alimentacion mas pequena, y viceversa.
En un diseno, el conmutador puede comprender un sumador, un amplificador de deteccion de corriente y un controlador, por ejemplo, el sumador 328, el amplificador de deteccion de corriente 330 y el controlador 332 en la FIG. 5. El sumador puede sumar la corriente de entrada y una corriente compensadora y proporcionar una corriente sumada. El amplificador de deteccion de corriente puede recibir la corriente sumada y proporcionar una senal detectada. El conductor puede recibir la senal detectada y proporcionar al menos una senal de control utilizada para
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generar la senal de conmutacion. En un diseno, la al menos una senal de control puede comprender una primera senal de control (S1) y una segunda senal de control (S2), y el conmutador puede comprender ademas un transistor PMOS y un transistor NMOS, por ejemplo, un transistor PMOS 334 y un transistor NMOS 336 en la FIG. 5. El transistor PMOS puede tener una puerta que recibe la primera senal de control, una fuente que recibe la primera tension de alimentacion y un drenaje que proporciona la senal de conmutacion. El transistor NMOS puede tener una puerta que reciba la segunda senal de control, un drenaje que proporciona la senal de conmutacion y una fuente acoplada a la masa del circuito.
En un diseno, el aparato puede comprender ademas un amplificador de envolvente, un convertidor de refuerzo y un amplificador de potencia. El amplificador de envolvente puede recibir una senal de envolvente y proporcionar una segunda corriente de alimentacion (por ejemplo, la corriente lenv en la FIG. 5) basandose en la senal de envolvente. El convertidor de refuerzo puede recibir la primera tension de alimentacion y proporcionar una tension de alimentacion reforzada. El amplificador de envolvente puede funcionar basandose en la primera tension de alimentacion o la tension de alimentacion reforzada. El amplificador de potencia puede recibir una corriente de alimentacion total (por ejemplo, la corriente Ipa) que comprende la corriente de alimentacion del conmutador y la segunda corriente de alimentacion del amplificador de envolvente.
Los circuitos (por ejemplo, el amplificador de envolvente, el conmutador, el convertidor de refuerzo, etc.) descritos en el presente documento pueden implementarse en un IC, un IC analogico, un RF IC (RFIC), un IC de senal mixta, un ASIC, una placa de circuitos impresos (PCB), un dispositivo electronico, etc. Los circuitos puede estar fabricados con diversas tecnologias de procesos de IC como semiconductor de oxido metalico complementario (CMOS), NMOS, PMOS, transistor de union bipolar (BJT), CMOS bipolar (BiCMOS), silicio germanio (SiGe), arseniuro de galio (GaAs), etc.
Un aparato que implementa cualquiera de los circuitos descritos en el presente documento puede ser un dispositivo autonomo o puede ser parte de un dispositivo mas grande. Un dispositivo puede ser (i) un IC autonomo, (ii) un conjunto de uno o mas IC que pueden incluir circuitos integrados de memoria para almacenar datos y/o instrucciones, (iii) un RFIC tal como un receptor de RF (RFR) o Un transmisor / receptor RF (RTR), (iv) un ASIC tal como un modem de estacion movil (MSM), (v) un modulo que puede estar embebido dentro de otros dispositivos, (vi) un receptor, telefono celular, dispositivo inalambrico, o unidad movil, (vii), etc.
La descripcion anterior de la divulgacion se proporciona para permitir que cualquier experto en la tecnica haga o use la presente divulgacion. Varias modificaciones de la divulgacion resultaran facilmente evidentes para los expertos en la tecnica, y los principios genericos definidos en el presente documento pueden aplicarse a otras variaciones sin apartarse del alcance de la divulgacion. La invencion se define por las reivindicaciones.
Claims (6)
- 51015202530354045505560REIVINDICACIONES1. Un aparato (150) que comprende:un inductor (162) operativo para recibir una senal de conmutacion y proporcionar una corriente de alimentacion;un conmutador (160b) operativo para detectar una corriente de entrada (Isen) y generar la senal de conmutacion para cargar y descargar el inductor para proporcionar la corriente de alimentacion, el conmutador (160b) anadiendo un desfase a la corriente de entrada para generar una corriente de alimentacion mas grande mediante el inductor que sin el desfaseun amplificador de envolvente (170a) operativo para recibir una senal de envolvente y proporcionar una segunda corriente de alimentacion (lenv) basada en la senal de envolvente, en la que una corriente de alimentacion total (Ipa) comprende la corriente de alimentacion desde el conmutador (160b) y la segunda corriente de alimentacion desde el amplificador de envolvente (170a); yun convertidor de refuerzo (180) operativo para recibir una primera tension de alimentacion y proporcionar una tension de alimentacion reforzada que tiene una tension mas alta que la primera tension de alimentacion, en la que el amplificador de envolvente funciona selectivamente basandose en la primera tension de alimentacion o la tension de alimentacion reforzada.
- 2. El aparato (150) de la reivindicacion 1, en el que el conmutador (160b) funciona basandose en la primera tension de alimentacion, y en el que el desfase se determina basandose en la primera tension de alimentacion.
- 3. El aparato (150) de la reivindicacion 1, en el que el conmutador comprendeun sumador (328) operativo para sumar la corriente de entrada y una corriente compensadora y proporcionar una corriente sumada,un amplificador de deteccion de corriente (330) operativo para recibir la corriente sumada y proporcionar una senal detectada, yun controlador (332) operativo para recibir la senal detectada y proporcionar al menos una senal de control utilizada para generar la senal de conmutacion para el inductor.
- 4. El aparato (150) de la reivindicacion 3, en el que la al menos una senal de control comprende una primera senal de control y una segunda senal de control, y en el que el conmutador (160b) comprende ademasun semiconductor de oxido metalico de P canales, PMOS, un transistor (334) que tiene una puerta que recibe la primera senal de control, una fuente que recibe una primera tension de alimentacion y un drenaje que proporciona la senal de conmutacion, yun semiconductor de oxido metalico de N canales, NMOS, un transistor (336) que tiene una puerta que recibe la segunda senal de control, un drenaje que proporciona la senal de conmutacion y una fuente acoplada a masa de circuito.
- 5. El aparato (150) de la reivindicacion 1, que comprende ademas:un amplificador de potencia (130) que funciona para recibir la corriente de alimentacion desde el inductor y para recibir y amplificar una senal de radiofrecuencia, RF, de entrada y proporcionar una senal de RF de salida.
- 6. Un procedimiento para generar tensiones de alimentacion, que comprende:recibir una senal de conmutacion en un inductor (162) y proporcionar una corriente de alimentacion (lind); detectar una corriente de entrada (Isen) en un conmutador (160b) y generar la senal de conmutacion para cargar y descargar el inductor para proporcionar la corriente de alimentacion (lind), en el que el conmutador (160b) anade un desfase a la corriente de entrada para generar una corriente de alimentacion mas grande a traves del inductor que sin el desfase;recibir una senal de envolvente en un amplificador de envolvente (170a) y proporcionar una segunda corriente de alimentacion (lenv) basada en la senal de envolvente, en la que una corriente de alimentacion total (Ipa) comprende la corriente de alimentacion desde el conmutador (160b) y la segunda corriente de alimentacion (lenv) del amplificador de envolvente (170a); yrecibir una primera tension de alimentacion en un convertidor de refuerzo (180) y proporcionar una tension de alimentacion reforzada que tiene una tension mas alta que la primera tension de alimentacion, en la que el amplificador de envolvente funciona selectivamente basandose en la primera tension de alimentacion o la tension de alimentacion reforzada.
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| KR101350731B1 (ko) * | 2012-02-24 | 2014-01-13 | 한국과학기술원 | 이중 스위칭증폭기를 이용한 효율 향상된 포락선 증폭기 및 그 설계방법 |
| US9225302B2 (en) * | 2012-12-03 | 2015-12-29 | Broadcom Corporation | Controlled power boost for envelope tracker |
| US9372492B2 (en) * | 2013-01-11 | 2016-06-21 | Qualcomm Incorporated | Programmable frequency range for boost converter clocks |
| US9300252B2 (en) | 2013-01-24 | 2016-03-29 | Rf Micro Devices, Inc. | Communications based adjustments of a parallel amplifier power supply |
| US8866547B2 (en) * | 2013-01-28 | 2014-10-21 | Qualcomm Incorporated | Dynamic headroom for envelope tracking |
| US20140210549A1 (en) * | 2013-01-28 | 2014-07-31 | Qualcomm Incorporated | Method and apparatus for using a processor controlled switcher with a power amplifier |
| US9306520B2 (en) * | 2013-01-28 | 2016-04-05 | Qualcomm Incorporated | Reverse current prevention |
| GB2510393A (en) * | 2013-02-01 | 2014-08-06 | Nujira Ltd | An envelope-tracking amplifier with a linear amplifier having an output offset current for improved efficiency |
| US9608675B2 (en) | 2013-02-11 | 2017-03-28 | Qualcomm Incorporated | Power tracker for multiple transmit signals sent simultaneously |
| US9363071B2 (en) | 2013-03-07 | 2016-06-07 | Qualcomm Incorporated | Circuit to recover a clock signal from multiple wire data signals that changes state every state cycle and is immune to data inter-lane skew as well as data state transition glitches |
| US9374216B2 (en) * | 2013-03-20 | 2016-06-21 | Qualcomm Incorporated | Multi-wire open-drain link with data symbol transition based clocking |
| CN107404226B (zh) * | 2013-03-14 | 2019-07-19 | 匡坦斯公司 | 射频功率放大器系统、电源和供电方法 |
| EP2797075B1 (de) * | 2013-04-26 | 2018-09-12 | Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG | System zur Beeinflussung von Abgasgeräuschen, Motorgeräuschen und/oder Ansauggeräuschen |
| KR101515930B1 (ko) * | 2013-06-04 | 2015-05-04 | 포항공과대학교 산학협력단 | 스위치 전류의 조절을 이용한 고효율 포락선 증폭기를 위한 장치 및 방법. |
| US9837962B2 (en) * | 2013-06-06 | 2017-12-05 | Qualcomm Incorporated | Envelope tracker with variable boosted supply voltage |
| US9583618B2 (en) * | 2013-06-27 | 2017-02-28 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Metal oxide semiconductor field effect transistor having asymmetric lightly doped drain regions |
| US9917168B2 (en) | 2013-06-27 | 2018-03-13 | Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. | Metal oxide semiconductor field effect transistor having variable thickness gate dielectric |
| WO2015010328A1 (en) * | 2013-07-26 | 2015-01-29 | Nokia Siemens Networks Oy | Method, apparatus and system for envelope tracking |
| CN104426558B (zh) * | 2013-09-06 | 2017-02-01 | 联想(北京)有限公司 | 一种射频发射器及电子设备 |
| US9735948B2 (en) | 2013-10-03 | 2017-08-15 | Qualcomm Incorporated | Multi-lane N-factorial (N!) and other multi-wire communication systems |
| US9203599B2 (en) | 2014-04-10 | 2015-12-01 | Qualcomm Incorporated | Multi-lane N-factorial (N!) and other multi-wire communication systems |
| US9755818B2 (en) | 2013-10-03 | 2017-09-05 | Qualcomm Incorporated | Method to enhance MIPI D-PHY link rate with minimal PHY changes and no protocol changes |
| KR101467230B1 (ko) * | 2014-02-14 | 2014-12-01 | 성균관대학교산학협력단 | 멀티 모드 바이어스 변조기 및 이를 이용한 포락선 추적 전력 증폭 장치 |
| KR101467231B1 (ko) * | 2014-02-19 | 2014-12-01 | 성균관대학교산학협력단 | 포락선 추적 모드 또는 평균 전력 추적 모드로 동작하는 멀티 모드 바이어스 변조기 및 이를 이용한 포락선 추적 전력 증폭 장치 |
| US9530719B2 (en) | 2014-06-13 | 2016-12-27 | Skyworks Solutions, Inc. | Direct die solder of gallium arsenide integrated circuit dies and methods of manufacturing gallium arsenide wafers |
| WO2016019334A1 (en) * | 2014-08-01 | 2016-02-04 | CoolStar Technology, Inc. | Adaptive envelope tracking for biasing radio frequency power amplifiers |
| US9445371B2 (en) | 2014-08-13 | 2016-09-13 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods for wideband envelope tracking systems |
| US9692304B1 (en) * | 2015-01-30 | 2017-06-27 | Fairchild Semiconductor Corporation | Integrated power stage device with offset monitor current for sensing a switch node output current |
| JP2016149743A (ja) * | 2015-02-15 | 2016-08-18 | スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. | 整合ネットワークの排除によりサイズが低減された電力増幅器 |
| EP3070842A1 (en) | 2015-03-17 | 2016-09-21 | Nokia Technologies OY | Method and apparatus for supplying power to an amplifier |
| US9596110B2 (en) | 2015-04-02 | 2017-03-14 | Futurewei Technologies, Inc. | Open loop digital PWM envelope tracking system with dynamic boosting |
| CN104779922B (zh) * | 2015-05-08 | 2018-05-22 | 宜确半导体（苏州）有限公司 | 用于优化射频功率放大器性能的高电压包络跟踪器 |
| US9899970B2 (en) * | 2015-06-18 | 2018-02-20 | Eridan Communications, Inc. | Current enhanced driver for high-power solid-state radio frequency power amplifiers |
| US9948240B2 (en) | 2015-07-01 | 2018-04-17 | Qorvo Us, Inc. | Dual-output asynchronous power converter circuitry |
| US9912297B2 (en) | 2015-07-01 | 2018-03-06 | Qorvo Us, Inc. | Envelope tracking power converter circuitry |
| US10103693B2 (en) | 2015-09-30 | 2018-10-16 | Skyworks Solutions, Inc. | Power amplifier linearization system and method |
| US9614477B1 (en) * | 2016-01-12 | 2017-04-04 | Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Envelope tracking supply modulators for multiple power amplifiers |
| US9973147B2 (en) * | 2016-05-10 | 2018-05-15 | Qorvo Us, Inc. | Envelope tracking power management circuit |
| US10340854B2 (en) | 2016-07-29 | 2019-07-02 | Qualcomm Incorporated | Selecting between boosted supply and battery supply |
| US10110169B2 (en) | 2016-09-14 | 2018-10-23 | Skyworks Solutions, Inc. | Apparatus and methods for envelope tracking systems with automatic mode selection |
| KR101922880B1 (ko) * | 2017-05-10 | 2018-11-28 | 삼성전기 주식회사 | 부스트 기능을 갖는 전력 증폭 장치 |
| US10236831B2 (en) | 2017-05-12 | 2019-03-19 | Skyworks Solutions, Inc. | Envelope trackers providing compensation for power amplifier output load variation |
| US10615757B2 (en) | 2017-06-21 | 2020-04-07 | Skyworks Solutions, Inc. | Wide bandwidth envelope trackers |
| US10516368B2 (en) | 2017-06-21 | 2019-12-24 | Skyworks Solutions, Inc. | Fast envelope tracking systems for power amplifiers |
| US10673385B2 (en) | 2017-11-08 | 2020-06-02 | Mediatek Inc. | Supply modulator, modulated power supply circuit, and associated control method |
| US10673400B2 (en) * | 2017-11-14 | 2020-06-02 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body | Gain stabilization for supply modulated RF and microwave integrated circuits |
| US10476437B2 (en) | 2018-03-15 | 2019-11-12 | Qorvo Us, Inc. | Multimode voltage tracker circuit |
| US11218122B2 (en) * | 2018-06-07 | 2022-01-04 | Nanyang Technological University | Supply modulator, power amplifier having the same, method for controlling the same, and method for controlling the power amplifier |
| KR102466465B1 (ko) * | 2018-10-26 | 2022-11-11 | 삼성전자 주식회사 | 스위칭 레귤레이터를 이용하여 복수의 증폭기들에 선택적으로 전압을 공급하는 방법 및 장치 |
| KR102226814B1 (ko) * | 2018-10-26 | 2021-03-11 | 삼성전자 주식회사 | 스위칭 레귤레이터를 이용하여 복수의 증폭기들에 선택적으로 전압을 공급하는 방법 및 장치 |
| GB2578926B (en) * | 2018-11-14 | 2021-11-24 | Iceye Oy | Power supply and method of operating a power amplifier |
| US11088660B2 (en) | 2019-01-25 | 2021-08-10 | Mediatek Inc. | Power supply with envelope tracking modulation |
| CN110138343A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-08-16 | 陕西亚成微电子股份有限公司 | 一种基于反馈的用于射频功率放大器的电源 |
| WO2020106360A2 (en) * | 2019-09-20 | 2020-05-28 | Futurewei Technologies, Inc. | Low noise power conversion system and method |
| CN112653400B (zh) * | 2020-12-10 | 2023-04-14 | Oppo（重庆）智能科技有限公司 | 放大电路及其控制方法、电子设备、存储介质 |
| KR102534030B1 (ko) * | 2021-03-05 | 2023-05-26 | 삼성전자 주식회사 | 스위칭 레귤레이터를 이용하여 복수의 증폭기들에 선택적으로 전압을 공급하는 방법 및 장치 |
| CN117728782B (zh) * | 2023-12-15 | 2024-06-21 | 芯朗半导体(深圳)有限公司 | 一种匹配外置升压自适应音频功率放大电路及芯片 |
Family Cites Families (40)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04192196A (ja) * | 1990-11-26 | 1992-07-10 | Mitsubishi Electric Corp | 不揮発性半導体記憶装置 |
| US5905407A (en) * | 1997-07-30 | 1999-05-18 | Motorola, Inc. | High efficiency power amplifier using combined linear and switching techniques with novel feedback system |
| US6084468A (en) * | 1997-10-06 | 2000-07-04 | Motorola, Inc. | Method and apparatus for high efficiency wideband power amplification |
| JPH10313587A (ja) * | 1998-04-20 | 1998-11-24 | Nec Corp | 増幅回路 |
| JP2000306393A (ja) * | 1999-02-15 | 2000-11-02 | Seiko Instruments Inc | メモリ回路 |
| US7061313B2 (en) | 2000-05-05 | 2006-06-13 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Dual feedback linear amplifier |
| US6300826B1 (en) | 2000-05-05 | 2001-10-09 | Ericsson Telefon Ab L M | Apparatus and method for efficiently amplifying wideband envelope signals |
| US7068984B2 (en) | 2001-06-15 | 2006-06-27 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Systems and methods for amplification of a communication signal |
| US6661217B2 (en) | 2001-12-21 | 2003-12-09 | Telefonaktiebolaget L.M. Ericsson | Wideband precision current sensor |
| US6792252B2 (en) | 2002-02-06 | 2004-09-14 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Wideband error amplifier |
| EP1557955A1 (en) * | 2002-10-28 | 2005-07-27 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Transmitter |
| JP2004173249A (ja) * | 2002-10-28 | 2004-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 送信機 |
| US6801082B2 (en) * | 2002-12-31 | 2004-10-05 | Motorola, Inc. | Power amplifier circuit and method using bandlimited signal component estimates |
| EP1499011A1 (en) * | 2003-07-18 | 2005-01-19 | Stichting Voor De Technische Wetenschappen | Amplifying circuit comprising an envelope modulated limit cycles modulator circuit |
| JP4589665B2 (ja) * | 2003-08-29 | 2010-12-01 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 増幅器及びそれを用いた高周波電力増幅器 |
| JP4012165B2 (ja) | 2004-03-23 | 2007-11-21 | 松下電器産業株式会社 | 送信機 |
| US7113039B2 (en) * | 2004-08-04 | 2006-09-26 | Texas Instruments Incorporated | Gain-boosted opamp with capacitor bridge connection |
| JP4497470B2 (ja) | 2004-09-17 | 2010-07-07 | ソニー・エリクソン・モバイルコミュニケーションズ株式会社 | 高周波電力増幅装置および送信装置 |
| GB2440702B (en) * | 2005-05-20 | 2009-07-08 | Paragon Comm Ltd | Method for implementation and parameter settings of a voltage enhancement circuit for amplifiers as an integrated circuit (IC) |
| JP2007060616A (ja) * | 2005-07-29 | 2007-03-08 | Mitsubishi Electric Corp | 高周波電力増幅器 |
| GB2440772B (en) * | 2006-08-08 | 2011-11-30 | Asahi Chemical Micro Syst | Envelope modulator |
| WO2008072134A1 (en) | 2006-12-12 | 2008-06-19 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | A high efficiency modulating rf amplifier |
| FI20065865A0 (fi) * | 2006-12-29 | 2006-12-29 | Nokia Corp | Usean toimitilan amplitudimodulaattorin ohjausmenetelmä |
| US7679433B1 (en) | 2007-02-02 | 2010-03-16 | National Semiconductor Corporation | Circuit and method for RF power amplifier power regulation and modulation envelope tracking |
| FI20075322A0 (fi) | 2007-05-07 | 2007-05-07 | Nokia Corp | Teholähteitä RF-tehovahvistimelle |
| US8552803B2 (en) * | 2007-12-18 | 2013-10-08 | Qualcomm Incorporated | Amplifier with dynamic bias |
| KR101618119B1 (ko) * | 2007-12-24 | 2016-05-09 | 삼성전자주식회사 | 포락선 제거 및 복원 기법 기반의 전력 증폭 장치 |
| JP5131540B2 (ja) | 2008-05-20 | 2013-01-30 | 株式会社村田製作所 | Ｒｆ電力増幅器およびｒｆ電力増幅装置 |
| US8213142B2 (en) * | 2008-10-29 | 2012-07-03 | Qualcomm, Incorporated | Amplifier with improved ESD protection circuitry |
| US8030995B2 (en) * | 2008-12-25 | 2011-10-04 | Hitachi Kokusai Electric Inc. | Power circuit used for an amplifier |
| KR101580183B1 (ko) * | 2008-12-29 | 2015-12-24 | 테세라 어드밴스드 테크놀로지스, 인크. | 부스트 연산 증폭기 |
| WO2010089971A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器及び電力増幅方法 |
| US8847689B2 (en) * | 2009-08-19 | 2014-09-30 | Qualcomm Incorporated | Stacked amplifier with diode-based biasing |
| US8509714B2 (en) | 2009-09-04 | 2013-08-13 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Bias modulation apparatus, and apparatus and method for transmitting signal for wideband mobile communication using the same |
| KR101559183B1 (ko) | 2009-11-10 | 2015-10-13 | 삼성전자주식회사 | 고주파 신호의 포락선 변조를 위한 전력 증폭 장치 및 그 제어 방법 |
| CN201623839U (zh) * | 2010-01-06 | 2010-11-03 | 刘晓刚 | 功率放大器 |
| EP3376667B1 (en) * | 2010-04-19 | 2021-07-28 | Qorvo US, Inc. | Pseudo-envelope following power management system |
| US8237499B2 (en) * | 2010-05-07 | 2012-08-07 | Industrial Technology Research Institute | Feedforward controlled envelope modulator and feedforward control circuit thereof |
| CN101867284B (zh) | 2010-05-31 | 2012-11-21 | 华为技术有限公司 | 快速跟踪电源的控制方法、快速跟踪电源及系统 |
| CN103477557B (zh) * | 2010-12-09 | 2016-07-06 | 射频小型装置公司 | 具有高频波纹电流补偿的伪包络线跟随器功率管理系统 |
-
2011
- 2011-06-23 US US13/167,659 patent/US8698558B2/en active Active
-
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