JP6530080B2 - 再構成可能なインダクタンスをもつスイッチングレギュレータ回路および方法 - Google Patents
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Description
[0001]本出願は、その内容全体がすべての目的のために参照により本明細書に組み込まれる、2015年3月31日に出願された米国出願第14/675,354号の優先権を主張する。
[0030]以下は、上記で説明された技法の1つの例示的な実装形態の説明である。図4Bは、電力増幅器へのエンベロープトラッキング電源を発生するための例示的な回路を示す。この例では、線形増幅器(LinAmp)410は、差動入力DACPおよびDACN上で、たとえば、デジタルアナログ変換器の出力であり得るエンベロープトラッキング信号を受信する。LinAmp410は、出力電圧VAMPと出力電流Iampとを発生する。Iampは検知され、ヒステリシスを有する比較器411の1つの入力に与えられる。検知は、たとえば、直列検知抵抗器、または他の電流検知技法を使用して実装され得る。したがって、Iampが正であり、第1のヒステリシスレベルよりも大きい大きさを有するとき、比較器出力、スイッチング信号ETDRVは、高に切り替わる。Iampが負であり、第2のヒステリシスレベルよりも小さい大きさを有するとき、比較器出力、スイッチング信号ETDRVは、低に切り替わる。スイッチング信号ETDRVは、インバータ412および414を通して、高側スイッチとして働くPMOSトランジスタMpのゲートに結合される。同様に、スイッチング信号ETDRVは、インバータ412とバッファ413とを通して、低側スイッチとして働くNMOSトランジスタMnのゲートに結合される。高側スイッチは、たとえば、バッテリーであり得る電源端子、VBATTに結合されたソース端子を有し得、低側スイッチは、接地に結合されたソース端子を有し得る。MpおよびMnのドレインは、電圧VSWを有するスイッチングノードを形成するために互いに結合される。スイッチングノードは再構成可能なインダクタンス491の入力端子に結合される。再構成可能なインダクタンス491の出力端子は、線形増幅器410の出力と、電力増幅器450の電源端子とに結合される。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
回路であって、前記回路は下記を備える、
スイッチングレギュレータ、ここで、前記スイッチングレギュレータは、スイッチング周波数を有するスイッチング信号を受信する、と、
前記スイッチング周波数を監視するためのモニタ回路と、
前記スイッチングレギュレータの出力における再構成可能なインダクタンス、ここにおいて、前記モニタ回路が、前記スイッチング周波数に基づいて複数のインダクタンス値間で前記再構成可能なインダクタンスを変更する。
[C2]
前記再構成可能なインダクタンスが複数のインダクタと複数のスイッチとを備える、C1に記載の回路。
[C3]
前記スイッチング周波数が第1の周波数であるとき、前記再構成可能なインダクタンスが第1のインダクタンス値を有し、前記スイッチング周波数が、前記第1の周波数よりも大きい第2の周波数であるとき、前記再構成可能なインダクタンスが、前記第1のインダクタンス値よりも小さい第2のインダクタンス値を有する、C1に記載の回路。
[C4]
第1の構成では、前記再構成可能なインダクタンスが複数のインダクタを並列に備え、第2の構成では、前記再構成可能なインダクタンスが複数のインダクタを直列に備える、C1に記載の回路。
[C5]
前記第1の構成では、前記再構成可能なインダクタンスが2つのインダクタを並列に備え、第2の構成では、前記再構成可能なインダクタンスが前記2つのインダクタを直列に備える、C4に記載の回路。
[C6]
エンベロープトラッキング信号を受信するための増幅器、ここにおいて、前記増幅器の出力が、電源電圧を与えるように前記スイッチングレギュレータの出力に結合される、と、
前記エンベロープトラッキング信号に基づいて前記スイッチング信号を生成するためのスイッチング発生器回路と、
をさらに備え、
前記モニタ回路が、前記エンベロープトラッキング信号の周波数を前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数と比較し、それに従って、前記再構成可能なインダクタンスを変更する、
C1に記載の回路。
[C7]
前記推定器回路は、平均インダクタンスを生成するために、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数が前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数よりも小さいとき、複数の離散インダクタンス値間で前記再構成可能なインダクタンスを交互に変更し、ここにおいて、前記平均インダクタンスは、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数が増加するとき減少させられる、C6に記載の回路。
[C8]
前記推定器回路が、
前記エンベロープトラッキング信号中のピークと前記エンベロープトラッキング信号中の谷との間の時間差に基づいて第1のクロック信号を生成するための第1の検出器回路と、
前記スイッチング信号のエッジに基づいて第2のクロック信号を生成するための第2の検出器回路と、
前記第1のクロック信号の周波数を前記第2のクロック信号の周波数と比較し、それに従って、前記再構成可能なインダクタンスを変更するための論理信号を生成するための周波数比較回路と、
を備える、C6に記載の回路。
[C9]
スイッチングレギュレータのスイッチング周波数を監視することと、
前記スイッチング周波数に基づいて複数のインダクタンス値間で前記スイッチングレギュレータの出力におけるインダクタンスを再構成することと、
を備える方法。
[C10]
前記インダクタンスは、前記スイッチング周波数が増加するとき低減される、C9に記載の方法。
[C11]
前記インダクタンスを再構成することが、平均インダクタンスを生成するために複数の離散インダクタンス値間で前記インダクタンスを交互に変更することを備える、C9に記載の方法。
[C12]
前記インダクタンスが、複数のスイッチによって互いに結合された複数のインダクタを備え、ここにおいて、前記インダクタンスを再構成することが、1つまたは複数のスイッチをオンにすることと、1つまたは複数の他のスイッチをオフにすることとを備える、C9に記載の方法。
[C13]
第1の構成では、前記インダクタンスが、並列に構成された複数のインダクタを備え、第2の構成では、前記インダクタンスが、直列に構成された複数のインダクタを備える、C9に記載の方法。
[C14]
前記第1の構成では、前記再構成可能なインダクタンスが2つのインダクタを並列に備え、第2の構成では、前記再構成可能なインダクタンスが前記2つのインダクタを直列に備える、C13に記載の方法。
[C15]
増幅器の入力においてエンベロープトラッキング信号を受信すること、ここにおいて、前記増幅器の出力が、電源電圧を与えるように前記スイッチングレギュレータの出力に結合される、と、
前記エンベロープトラッキング信号に基づいて前記スイッチング信号を発生することと、
前記エンベロープトラッキング信号の周波数を前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数と比較し、それに従って、前記インダクタンスを変更することと、
をさらに備える、C9に記載の方法。
[C16]
第1のクロック信号を生成するために前記エンベロープトラッキング信号中のピークと前記エンベロープトラッキング信号中の谷との間の時間差を検出することと、
第2のクロック信号を生成するために前記スイッチング信号のエッジを検出することと、
前記第1のクロック信号の周波数を前記第2のクロック信号の周波数と比較し、それに従って、前記インダクタンスを再構成するための信号を生成することと、
をさらに備える、C15に記載の方法。
[C17]
スイッチングレギュレータと、前記スイッチングレギュレータが、スイッチング周波数を有するスイッチング信号を受信する、
前記スイッチングレギュレータの出力における再構成可能なインダクタンス手段と、
スイッチング周波数を監視し、前記スイッチング周波数に基づいて複数のインダクタンス値間で前記再構成可能なインダクタンス手段を変更するための手段と、
を備える回路。
[C18]
前記インダクタンスは、前記スイッチング周波数が増加するとき低減される、C17に記載の回路。
[C19]
エンベロープトラッキング信号を受信するための増幅器、ここにおいて、前記増幅器の出力が、電源電圧を与えるように前記スイッチングレギュレータの出力に結合される、と、
前記エンベロープトラッキング信号に基づいて前記スイッチング信号を発生するための手段と、
前記エンベロープトラッキング信号の周波数を前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数と比較し、それに従って、前記再構成可能なインダクタンスを変更するための手段と、
をさらに備える、C17に記載の回路。
[C20]
第1の構成では、前記再構成可能なインダクタンス手段が複数のインダクタを並列に備え、第2の構成では、前記再構成可能なインダクタンス手段が複数のインダクタを直列に備える、C17に記載の回路。
Claims (14)
- 回路であって、前記回路は下記を備える、
スイッチングレギュレータ、ここで、前記スイッチングレギュレータは、スイッチング周波数を有するスイッチング信号を受信する、と、
前記スイッチング周波数を監視するように構成されたモニタ回路と、
前記スイッチングレギュレータの出力に結合された再構成可能なインダクタンス、ここにおいて、前記モニタ回路が、前記スイッチング周波数に少なくとも基づいて複数のインダクタンス値間で前記再構成可能なインダクタンスを変更するように構成される、と、
エンベロープトラッキング信号を受信するように構成された増幅器、ここにおいて、前記増幅器の出力が、電源電圧を与えるように前記スイッチングレギュレータの出力に結合される、と、
前記エンベロープトラッキング信号に基づいて前記スイッチング信号を生成するように構成されたスイッチング発生器回路、
ここにおいて、前記モニタ回路が、前記エンベロープトラッキング信号の周波数を前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数と比較し、それに従って、前記再構成可能なインダクタンスを変更するようにさらに構成される、ここにおいて、前記再構成可能なインダクタンスを変更することは、前記モニタ回路が、前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数が、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数よりも大きいとき、より高いインダクタンス値を有するように前記再構成可能なインダクタンスをシグナリングし、前記モニタ回路が、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数が前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数まで増加するとき、より低いインダクタンス値を有するようにインダクタンスを変更するように前記再構成可能なインダクタンスをシグナリングすることを備える。 - 前記再構成可能なインダクタンスが複数のインダクタと複数のスイッチとを備える、請求項1に記載の回路。
- 前記再構成可能なインダクタンスは、複数のインダクタと、閉じられたとき前記複数のインダクタが並列に構成されるように接続された第1のスイッチと、閉じられたとき前記複数のインダクタが直列に構成されるように接続された第2のスイッチとを備える、請求項1に記載の回路。
- 前記再構成可能なインダクタンスは、2つのインダクタと、閉じられたとき前記2つのインダクタが並列に構成されるように接続された第1のスイッチと、閉じられたとき前記2つのインダクタが直列に構成されるように接続された第2のスイッチとを備える、請求項3に記載の回路。
- 前記モニタ回路は、推定器回路であり、前記推定器回路は、平均インダクタンスを生成するために、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数が前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数よりも小さいとき、複数の離散インダクタンス値間で前記再構成可能なインダクタンスを交互に変更し、ここにおいて、前記平均インダクタンスは、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数が増加するとき減少させられる、請求項1に記載の回路。
- 前記推定器回路が、
前記エンベロープトラッキング信号中の各ピークまたは谷でのパルスを含む第1のクロック信号を生成するための第1の検出器回路と、
前記スイッチング信号のエッジに基づいて第2のクロック信号を生成するための第2の検出器回路と、
前記第1のクロック信号の周波数を前記第2のクロック信号の周波数と比較し、それに従って、前記再構成可能なインダクタンスを変更するための論理信号を生成するための周波数比較回路と、
を備える、請求項5に記載の回路。 - スイッチングレギュレータによって、スイッチング周波数を有するスイッチング信号を受信することと、
前記スイッチング周波数を監視することと、
前記スイッチング周波数に少なくとも基づいて複数のインダクタンス値間で前記スイッチングレギュレータの出力に結合されたインダクタンスを再構成することと、
増幅器の入力においてエンベロープトラッキング信号を受信すること、ここにおいて、前記増幅器の出力が、電源電圧を与えるように前記スイッチングレギュレータの出力に結合される、と、
前記エンベロープトラッキング信号に基づいて前記スイッチング信号を発生することと、
前記エンベロープトラッキング信号の周波数を前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数と比較し、それに従って、前記インダクタンスを再構成することによって前記インダクタンスを変更すること、ここにおいて、前記インダクタンスを再構成することによって前記インダクタンスを変更することは、前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数が、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数よりも大きいとき、より高いインダクタンス値を有するように前記インダクタンスをシグナリングし、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数が前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数まで増加するとき、より低いインダクタンス値を有するように前記インダクタンスを変更するように前記インダクタンスをシグナリングすることを備える、と、
を備える方法。 - 前記インダクタンスを再構成することが、平均インダクタンスを生成するために複数の離散インダクタンス値間で前記インダクタンスを交互に変更することを備える、請求項7に記載の方法。
- 前記インダクタンスが、複数のスイッチによって互いに結合された複数のインダクタを備え、ここにおいて、前記インダクタンスを再構成することが、1つまたは複数のスイッチをオンにすることと、1つまたは複数の他のスイッチをオフにすることとを備える、請求項7に記載の方法。
- 前記インダクタンスは、複数のインダクタと、閉じられたとき前記複数のインダクタが並列に構成されるように接続された第1のスイッチと、閉じられたとき前記複数のインダクタが直列に構成されるように接続された第2のスイッチとを備える、請求項7に記載の方法。
- 前記インダクタンスは、2つのインダクタと、閉じられたとき前記2つのインダクタが並列に構成されるように接続された第1のスイッチと、閉じられたとき前記2つのインダクタが直列に構成されるように接続された第2のスイッチとを備える、請求項10に記載の方法。
- 第1のクロック信号を生成するために前記エンベロープトラッキング信号波形中の各ピークまたは谷を検出することと、
第2のクロック信号を生成するために前記スイッチング信号のエッジを検出することと、
前記第1のクロック信号の周波数を前記第2のクロック信号の周波数と比較し、それに従って、前記インダクタンスを再構成するための信号を生成することと、
をさらに備える、請求項7に記載の方法。 - スイッチングレギュレータ、ここで、前記スイッチングレギュレータが、スイッチング周波数を有するスイッチング信号を受信する、と、
前記スイッチングレギュレータの出力に結合された再構成可能なインダクタンスと、
前記スイッチング周波数を監視し、前記スイッチング周波数に少なくとも基づいて複数のインダクタンス値間で前記再構成可能なインダクタンスを変更するための手段と、
エンベロープトラッキング信号を受信するための増幅器、ここにおいて、前記増幅器の出力が、電源電圧を与えるように前記スイッチングレギュレータの出力に結合される、と、
前記エンベロープトラッキング信号に基づいて前記スイッチング信号を発生するための手段と、
前記エンベロープトラッキング信号の周波数を前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数と比較し、それに従って、前記再構成可能なインダクタンスを変更するための手段、ここにおいて、前記再構成可能なインダクタンスを前記変更するための手段は、前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数が、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数よりも大きいとき、より高いインダクタンス値を有するように前記再構成可能なインダクタンスをシグナリングし、前記エンベロープトラッキング信号の前記周波数が前記スイッチング信号の前記スイッチング周波数まで増加するとき、より低いインダクタンス値を有するようにインダクタンスを変更するように前記再構成可能なインダクタンスをシグナリングする、と、
を備える回路。 - 前記再構成可能なインダクタンスは、複数のインダクタと、閉じられたとき前記複数のインダクタが並列に構成されるように接続された第1のスイッチと、閉じられたとき前記複数のインダクタが直列に構成されるように接続された第2のスイッチとを備える、請求項13に記載の回路。
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