KR102162783B1 - 엔벨로프 트래킹 변조기에 대한 개선된 공진 억제 - Google Patents

엔벨로프 트래킹 변조기에 대한 개선된 공진 억제 Download PDF

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Abstract

레퍼런스 신호에 의존하여 변조된 서플라이 전압을 생성하도록 배열된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이는, 레퍼런스 신호에서의 저주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 1 경로 및 레퍼런스 신호에서의 고주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 2 경로를 포함하고, 그리고 제 1 경로에 있어서의 저주파수 결합 소자와 제 2 경로에 있어서의 고주파수 결합 소자를 갖는 결합기를 더 포함하고, 그리고 변조된 서플라이 전압을 생성하기 위한 것이며, 저주파수 또는 고주파수 결합 소자에서 공진 신호를 감지하기 위한 감지 회로부, 및 감지된 공진 신호에 의존하여 제 1 경로에서의 신호를 조절하기 위한 조절 회로부가 더 제공된다.

Description

엔벨로프 트래킹 변조기에 대한 개선된 공진 억제{IMPROVED RESONANCE SUPPRESSION FOR ENVELOPE TRACKING MODULATOR}
본 발명은 무선 주파수 전력 증폭기 애플리케이션들에 적합한 엔벨로프 트래킹 변조된 전력 서플라이들에 관련된다. 본 발명은 특히, 레퍼런스 신호가 저주파수 경로 및 고주파수 경로에 입력으로서 이용되고 각각의 경로가 서플라이 전압을 형성하도록 결합되는 별개의 출력들을 생성하는, 전력 서플라이들과 관련된다.
무선 주파수 전력 증폭기들에 대한 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이들은 업계에 주지되어 있다. 통상적으로, 레퍼런스 신호는 증폭될 입력 신호의 엔벨로프에 기초하여 생성된다. 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이는 레퍼런스 신호를 트래킹하는 전력 증폭기에 대한 서플라이 전압을 생성한다.
도 1 은, 주파수 스플릿터 (12) 가 라인 (10) 상의 인입하는 엔벨로프 레퍼런스 신호를 라인 (14) 상의 고주파수 (HF) 경로 신호와 라인 (16) 상의 저주파수 (LF) 경로 신호로 분할하는데 이용되는, 종래 기술의 엔벨로프 트래킹 (ET) 변조기 아키텍쳐를 도시한다. 주파수 스플릿터 (12) 는 저주파수 경로에 로우 패스 필터 (18) 를 그리고 고주파수 경로에 하이 패스 필터 (20) 를 포함시킬 수도 있다. 라인 (16) 상의 LF 경로에서의 신호는 효율적 스위칭 모드 증폭기 (22) 에 의해 증폭되고, 라인 (14) 상의 HF 경로에서의 신호는 광대역 선형 증폭기 (24) 에 의해 증폭된다. 주파수 선택적 결합기 (26) 는 LF 와 HF 경로들에서의 신호들을 그 각각의 증폭 이후에 결합하는데 이용된다. 도 1 에서, 결합기 (26) 는 저주파수 경로에 저주파수 결합 소자 (28) 를 그리고 고주파수 경로에 고주파수 결합 소자 (30) 를 포함시킨 것으로서 예시되어 있다. 라인 (32) 상의 결합기 (26) 로부터 결합된 신호는, 예를 위해서 저항기로 예시되는 부하 (34) 에 피드를 제공한다. 통상적인 애플리케이션에서, 부하는 전력 증폭기 (PA) 이고, 레퍼런스 신호는 전력 증폭기에 의해 증폭된 입력 신호로부터 유도된다.
도 1 에 예시된 바와 같은 서플라이 아키텍쳐를 통합한 전력 증폭기 시스템의 일례는 Yousefzadeh 등의 "Band Separation and Efficiency Optimisation in Linear-Assisted Switching Power Amplifiers"[IEEE Power Electronics Specialists Conference 2006] 에서 찾을 수 있다.
도 2 는, 주파수 선택적 결합기 (26) 가 인덕터-커패시터 (LC) 결합기인, 대안의 종래 기술의 배열을 도시한다. 저주파수 결합 소자는 인덕터 (28a) 이고 고주파수 결합 소자는 커패시터 (30a) 이다. 이 배열에서, 피드백 경로 (36) 는 라인 (32) 상의 결합기 (또는 변조기) 출력으로부터 선형 증폭기 (24) 의 입력으로 신호를 취한다. 피드백 경로 (36) 상의 신호는, 선형 증폭기 (24) 에 입력을 제공하기 위해서, 감산기 (38) 에 의해 라인 (14) 상의 고주파수 경로에서의 신호로부터 감산된다. 피드백 경로 (36) 의 포함은 도 1 의 배열에 비해 개선된 트래킹 정확도를 달성한다.
도 2 에 예시된 바와 같은 서플라이 아키텍쳐를 통합하는 전력 증폭기 시스템의 일례는 Yousefzadeh 등의 "Efficiency Optimisation in Linear-Assisted Switching Power Converters for Envelope Tracking in RF Power Amplifiers" [IEEE Symposium on Circuits and Systems 2005] 에서 찾을 수 있다.
도 1 에 예시된 것과 같은 종래 기술의 배열에서는, 예를 들어, 소정의 주파수에서 스위칭 모드 증폭기 및/또는 결합기의 출력에서 공진이 일어날 수 있고, 이것은 엔벨로프 트래킹 변조된 전력 서플라이의 이들 주파수에서의 효율성 및 트래킹 정확도를 감소시킬 수 있다는 문제를 일으킬 수도 있다.
본 발명의 목적은 종래에 비해 개선을 제공하는, 특히 공진 문제를 해결하는 엔벨로프 트래킹 변조된 전력 서플라이를 제공하는 것이다.
본 발명은, 레퍼런스 신호에 의존하여 변조된 서플라이 전압을 생성하도록 배열된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이로서, 레퍼런스 신호에서의 저주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 1 경로 및 레퍼런스 신호에서의 고주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 2 경로를 포함하고, 그리고 결합기를 더 포함하고, 그리고 변조된 서플라이 전압을 생성하기 위한 것이며, 결합기에서 공진 신호를 감지하기 위한 감지 회로부, 및 감지된 신호에 의존하여 공진을 제어하기 위해 제 1 경로에서의 신호를 조절하기 위한 조절 회로부가 더 제공되는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이를 제공한다.
감지 회로부는 제 1 또는 제 2 경로에서 공진을 감지하도록 구성될 수도 있다.
감지 회로부는 결합 소자의 양단에 전개되는 전압 또는 결합 소자에서 흐르는 전류를 감지하기 위한 회로부를 포함할 수도 있다.
감지 회로부는 결합 소자의 양단에 전개되는 전압을 감지하기 위한 것일 수도 있고, 그 회로부는 2개의 입력들을 갖는 차동 증폭기를 포함하고, 하나의 입력은 결합 소자의 각각의 단자에서 접속된다.
결합 소자는 하이 패스 결합 소자일 수도 있다. 결합 소자는 커패시터일 수도 있다. 결합 소자는 로우 패스 결합 소자일 수도 있다. 결합 소자는 인덕터일 수도 있다.
감지 회로부는 결합기의 로우 패스 결합 소자에서의 전류 감지 증폭기, 미분기, 및 미분기의 출력과 레퍼런스 신호 간의 차이을 증폭시키기 위한 차동 증폭기를 포함할 수도 있고, 제 1 경로에서의 제 1 신호는 차동 증폭기의 출력에 의존하여 조절된다.
조절 회로부는 제 1 경로에서의 제어 신호와 감지된 공진 신호를 결합하여 조절된 제어 신호를 생성하는 결합기를 포함할 수도 있다.
제 1 경로는 스위칭 모드 전압 출력을 생성하기 위한 스위치들을 제어하기 위한 펄스 폭 변조기를 포함하고, 펄스 폭 변조기는 조절된 제어 신호에 의존하여 달라진다.
엔벨로프 트래킹 전력 서플라이는 스위치들의 출력에서 전류를 감지하기 위한 전류 제어 피드백 루프를 더 포함할 수도 있고, 그 제어 신호는 상기 감지된 전류에 의존하여 생성된다.
엔벨로프 트래킹 전력 서플라이는, 하나의 입력이 조절된 제어 신호에 접속되고 하나의 입력이 감지된 전류에 접속되는, 펄스 폭 변조기를 제어하기 위한 차동 증폭기를 더 포함할 수도 있다.
엔벨로프 트래킹 전력 서플라이는 제어 신호를 생성하기 위해서 피드백된 전류 신호 및 레퍼런스 신호를 감산하기 위한 차동 결합기를 더 포함할 수도 있다.
엔벨로프 트래킹 전력 서플라이는 스위치들의 출력에서 전압을 감지하기 위한 전압 제어 피드백 루프를 더 포함할 수도 있고, 펄스 폭 생성기는 조절된 제어 신호와 피드백된 감지된 전압 간의 차이에 의존하여 달라진다.
피드백된 감지된 전압은 레퍼런스 파형과 결합될 수도 있다.
제 2 경로는 선형 증폭기를 포함할 수도 있고, 선형 증폭기의 출력을 선형 증폭기의 입력으로 접속하는 피드백 경로를 가져서, 선형 증폭기가 레퍼런스 신호와 선형 증폭기의 출력 간의 차이를 증폭시켜 결합기에서 결합하기 위한 출력 전압을 생성하게 한다.
제 1 경로에서의 선형 증폭기의 출력으로부터 선형 증폭기의 입력으로의 피드백 경로가 제공될 수도 있고, 그리고 선형 증폭기는 레퍼런스 신호의 주파수들의 전체 스펙트럼을 포함하는 신호를 증폭시킨다.
RF 증폭기가 제공될 수도 있다. 무선 통신 시스템이 제공될 수도 있다. 무선 모바일 디바이스가 제공될 수도 있다.
본 발명은 또한, 레퍼런스 신호에 의존하여 변조된 공급 전압을 생성하도록 배열된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이에서의 방법을 제공할 수도 있으며, 그 방법은 레퍼런스 신호에서의 저주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 1 경로를 제공하고 레퍼런스 신호에서의 고주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 2 경로를 제공하는 것을 포함하고, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이는 결합기를 더 포함하고, 변조된 서플라이 전압을 생성하기 위한 것이며, 그 방법은 결합기에서 공진 신호를 감지하고 감지된 공진 신호에 의존하여 제 1 경로에서 신호를 조절하는 것을 더 제공한다.
이하, 본 발명은 예로써 첨부된 도면들을 참조하여 설명된다.
도 1 은 저주파수 경로 및 고주파수 수정 경로를 포함하는 종래 기술의 엔벨로프 트래킹 변조된 서플라이를 나타낸다.
도 2 는 고주파수 수정 경로에서의 피드백을 통합하는 종래 기술의 엔벨로프 트래킹 변조된 서플라이를 나타낸다.
도 3 은 바람직한 스위칭 모드 증폭기의 세부사항들을 통합한 개선된 엔벨로프 트래킹 변조된 서플라이를 나타낸다.
도 4(a) 및 도 4(b) 는, 전력 증폭기 부하가 압축에서 또는 압축 외에서 동작되는 경우 도 3 의 엔벨로프 트래킹 변조기의 근사 회로 모델들을 나타낸다.
도 5 는 도 4(b) 의 모델에 기초하여 스위칭 모드 전력 증폭기의 출력에서의 공진의 효과를 나타낸다.
도 6 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 도 3 의 배열에 대한 개선을 나타낸다.
도 7 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 도 3 의 대안의 배열을 나타낸다.
도 8 은 본 발명의 바람직한 실시형태에 따른 분산된 아키텍쳐에서의 도 7 의 실시형태의 애플리케이션을 나타낸다.
하기 설명에서, 본 발명은 예시적인 실시형태들 및 구현예들을 참조하여 설명된다. 본 발명은 본 발명의 이해를 목적으로 제공되는 어떠한 배열들의 특정 세부 사항들로도 제한되지 않는다.
본 발명의 실시형태들은 고주파수 수정 경로에서의 선형 증폭기에 대해 바람직한 이로운 피드백 아키텍쳐들을 위한 애플리케이션의 내용으로 하기 설명에서 기술된다. 그러나, 본 발명 및 그 실시형태들은 고주파수 수정 경로에 있어서의 특정 피드백 배열들로 반드시 제한되는 것은 아니다.
도 3 을 참조하면, 바람직한 배열에 따른 이로운 엔벨로프 트래킹 변조기의 아키텍쳐가 예시되어 있으며, 이와 관련하여 본 발명이 해결하는 과제가 논의되고 이와 관련하여 본 발명의 바람직한 실시형태들이 설명된다. 도 3 은 또한 스위칭 모드 증폭기 (22) 의 바람직한 구현예를 예시한다.
유사 참조 부호가 도면들에서 사용되어, 비슷한 상이한 도면에서의 특징부들을 식별한다.
도 3 의 배열은 도 2 의 배열에 상응하지만, 선형 증폭기 (24) 로의 피드백 경로가 상이한 지점에서 취해지고, 하이 패스 필터 (20) 가 제거되며, 그리고 선택적 지연기 (19) 가 추가됨에 유의할 수 있다.
도 3 을 더욱 참조하면, 일반적으로 이로운 아키텍쳐는 레퍼런스 신호의 저주파수 변동을 트래킹하고, 스위칭 모드 전압을 생성하기 위한 스위칭 모드 전력 증폭기를 포함하는 저주파수 경로를 포함한다. 또한, 레퍼런스 신호의 고주파수 변동을 트래킹하고, 수정 전압을 생성하기 위한 선형 증폭기를 포함하는 고주파수 경로도 제공된다. 수정 전압은 스위칭 모드 증폭기의 출력과 결합되어 변조된 서플라이 전압을 제공한다. 피드백 경로는 (결합 스테이지 이전에) 선형 증폭기의 출력으로부터 선형 증폭기의 입력까지 제공된다.
도 3 에 예시된 이로운 배열에서는, 도 1 및 2 의 하이 패스 필터 (20) 가 제거되어, 라인 (14) 상의 신호를 포함하는 경로가 더 이상 고주파수 경로가 아니어서 단순히 수정 경로로 지칭될 수도 있도록 한다. 라인 (14) 상의 신호는 라인 (10) 상의 레퍼런스 신호의 전체 스펙트럼이고, 대안으로 필터링되지 않은 레퍼런스 신호로서 지칭될 수도 있다.
도 3 에 도시된 바와 같이, 피드백 경로 (40) 는 선형 증폭기 (24) 의 출력이 감산기 (38) 의 입력에 접속되어, 선형 증폭기 (24) 로의 입력이 피드백 상의 신호가 제거되어 있는 수정 경로에서의 라인 (14) 상의 신호가 되도록 한다. 선형 증폭기 (24) 의 출력으로부터 취해진, 피드백 경로 (40) 는 수정 신호를 도출하기 위해서 레퍼런스 신호로부터 감산된 신호를 제공한다.
감산기 (38) 의 출력에서의 2개의 신호들은, 경로들 (14 및 40) 상에서, 전체 스펙트럼 신호들을 포함한다. 선형 증폭기 (24) 의 출력에서의 신호는 전체 스펙트럼 신호이고, 선형 증폭기로의 서플라이 전압의 효율성은 최대화될 수 있다. 도 1 및 2 의 배열들에서, 선형 증폭기의 출력은 전체 스펙트럼 신호가 아니며, 선형 증폭기 (24) 에 의해 취급될 것이 요구되는 피크간 신호가 도 3 배열에서 취급될 것이 요구되는 피크간 신호보다 더 크다. 따라서, 결합기에 앞서 피드백이 선형 증폭기의 출력으로부터 취해지는 도 3 의 피드백 배열은 효율성이 개선되어 이롭다.
부가하여 도 3 의 배열은, 도 2 의 배열에서 스위칭 모드 증폭기 (22) 의 스위칭의 결과로서 결합기 (26) 의 인덕터 (28a) 에서 흐르는, 삼각형 리플 전류를 어드레싱하기 위한 변형예를 바람직하게 포함한다. 도 2 의 배열의 인덕터 (28a) 에서 흐르는 이 삼각형 리플 전류는, 결합기 (26) 출력에서 그리고 이에 따라 라인 (32) 상의 변조기 출력에서 원치않는 전압 에러들의 생성을 회피하기 위하여, 선형 증폭기 (24) 의 출력 스테이지를 거쳐 커패시터 (30a) 를 통하여 션트 (shunt) 되어야 한다. 선형 증폭기 (24) 의 출력을 통과하여 흐르는 결과적인 리플 전류는 그 효율성을 감소시킨다.
따라서, 도 3 은 도 2 의 주파수 결합기 (26) 가 추가적인 커패시터 (28c) 및 인덕터 (28b) 를 포함하도록 구성되는 바람직한 배열을 부가하여 도시한다. 인덕터들 (28a 및 28b) 사이의 커플링 팩터의 크기는 0 과 1 사이의 범위일 수도 있다. 인덕터 (28b) 는 스위칭 모드 증폭기 (22) 의 출력과 인덕터 (28a) 사이에 접속된다. 커패시터 (28c) 는 인덕터들 (28a 및 28b) 의 공통 접속부와 전기적 그라운드 사이에 접속된다.
이러한 변형된 배열에서, 스위칭 모드 증폭기 (22) 로 인한 리플 전류는 이제 인덕터 (28b) 에서 흐르고 이제 커패시터 (28c) 를 통하여 그라운드로 션트된다. 인덕터 (28a) 에서 흐르고 선형 출력 스테이지 (24) 를 관통하는 리플 전류와 연관된 손실이 이제 회피된다.
도 3 에서의 추가 변형예는 바람직하게 수정 경로 (14) 에서 지연 매칭 소자 (19) 를 포함하는 것이다. 이후 저주파수 경로에서의 스위칭 모드 증폭기 (22) 와 연관된 지연은 선형 증폭기 (24) 를 포함하는 수정 주파수 경로 (14) 에서 지연 매칭 소자 (19) 를 이용하여 바람직하게 보상될 수도 있다.
LF 경로 스위치 모드 증폭기 (22) 는, 도 3 에 도시된 바와 같이, 높은 대역폭 스위칭 모드 전력 서플라이들을 구현하기 위한 알려져 있는 종래 기술의 기법인, 피크-전류-모드 벅- 컨버터로서 바람직하게 구현된다.
이하, 도 3 에 예시된 스위칭 모드 증폭기 (22) 의 이로운 구현예를 설명한다.
도 3 에 나타낸 바와 같이, 스위칭 모드 증폭기 (22) 는, 라인 (56) 상에서 제어 신호를 수신하고 스위치들 (52a 및 52b) 의 페어를 제어하는 펄스 폭 변조기 (PWM)(50) 를 포함한다. 스위치 (52a) 는 서플라이 전압과 공통 노드 (54) 사이에 접속되고, 스위치 (52b) 는 공통 노드와 전기적 그라운드 사이에 접속된다. 서플라이 전압은 배터리에 의해 제공되며, Vbat 로 표기된다. 펄스 폭 변조기 (50) 는 스위치들 (52a 및 52b) 을 제어하여 라인 (56) 상에서의 제어 신호에 의존하여 결합기 (26) 에 저주파수 경로 출력을 제공한다. 펄스 폭 변조기 및 출력 스위치들의 배열은 당업계에 알려져 있다.
스위칭 모드 증폭기 (22) 는 내부 전류 제어 피드백 루프 및 외부 전압 제어 피드백 루프를 포함한다.
내부 전류 제어 피드백 루프는 스위치 (52a) 또는 스위치 (52b) 에서 전류를 감지하는 것에 의해 직접 또는 간접으로 인덕터 전류를 감지하고, 피드백 경로 (58) 를 결합기 (61) 에 제공한다. 결합기 (61) 는 라인 (63) 상에서의 보상 램프 신호와 피드백 경로 (58) 상에서의 피드백 신호를 결합한다. 결합기 (61) 의 출력은 증폭기 (59) 의 반전 입력에 입력을 제공한다. 증폭기 (59) 는 증폭기 (60) 로부터의 출력을 자신의 비반전 입력에서 수신한다. 증폭기 (59) 는 라인 (56) 상에서 제어 신호를 생성한다.
외부 전압 제어 피드백 루프는 인덕터 (28b) 의 제 2 단자로부터 전압 피드백 경로 (62) 를 제공하고, 여기에서 제 2 단자는 인덕터 (28a) 와 커패시터 (28c) 에 접속한다. 피드백 경로 (62) 는 증폭기 (60) 의 반전 입력에 피드백 신호를 제공한다. 증폭기 (60) 는 자신의 비반전 입력에서의 라인 (16) 상에서 저주파수 경로 신호를 수신한다.
인덕터 (28b) 는 피드백 경로 (58) 에 의해 제공되는 내부 전류 피드백 루프의 액션으로 인하여 전류 소스로서 거동한다. 보상 램프는 이 내부 전류 피드백 루프에서 라인 (63) 상에 제공되며, 높은 듀티 사이클들에서 주파수 이등분을 방지하는데 이용된다.
피드백 경로 (62) 에 의해 제공되는 외부 전압 제어 피드백 루프는 인덕터 (28b), 인덕터 (28a), 및 커패시터 (28c) 의 정션에서 전압을 제어하기 위해서 이용된다.
도 3 에 예시된 바와 같은 피크-전류-모드 벅-컨버터는 일반적으로 다음과 같이 동작한다.
로우 패스 필터 (18) 는 레퍼런스 신호에서 저주파수 변동을 나타내는 신호를 생성한다. 그 후, 라인 (16) 상에서의 이 신호는, 제어 신호에 의해 결정되는 듀티 사이클을 갖는, 스위치들 (52a 및 52b) 을 포함하는 벅 스위치기에 대한 펄스 신호에 대한 제어 신호를 포함하여, 벅 스위치기의 출력에서의 전압이 라인 (16) 상에서의 신호, 즉 레퍼런스 신호에서의 저주파수 변동을 트랙킹하도록 한다.
하지만, 부가하여, 라인 (16) 상에서의 이 제어 신호는 내부 피드백 전류 제어 루프 및 외부 피드백 전압 제어 루프에 의해 변조된다.
외부 피드백 전압 제어 루프는 먼저 증폭기 (60) 에서 제어 신호를 조절한다. 제어 신호 (즉, 저주파수 레퍼런스 신호) 는 피드백 경로 (62) 상의 피드백 신호가 제어 신호로부터 제거되게 한다. 피드백 경로 (62) 상의 피드백 전압은 저주파수 경로의 출력에서의 전압을 나타내며, 라인 (16) 상의 저주파수 레퍼런스 신호로부터의 이 전압의 제거는 출력 전압과 레퍼런스 전압 사이의 에러를 나타내는 신호를 제공한다.
내부 피드백 제어 루프는 두번째로 증폭기 (59) 에서 제어 신호를 조절한다. (증폭기 (59) 로부터 출력되는) 제 2 조절된 제어 신호는 피드백 경로 (58) 상의 신호가 이 제어 신호로부터 제거되게 한다. 피드백 경로 (58) 상의 신호는 출력 전류를 나타낸다.
이로써, 도 3 을 참조하면, 본 발명이 그 내부에서 구현될 수도 있는 이로운 아키텍쳐가 착수되었다.
인덕터 (28a) 로부터 커패시터 (28c) 및 인덕터 (28b) 를 향해 보면 도 3 의 피크-전류-모드 벅-컨버터 스위칭 모드 증폭기 (22) 의 출력 임피던스는 광 주파수를 가로질러 낮으며, 이로인해 피크-전류-모드 벅-컨버터 스위칭 모드 증폭기 (22) 는 전압원으로서 근사될 수도 있다. 이 임피던스는, 화살표 (71) 방향으로 보면, 점선 (70) 으로 표기된 위치에서 임피던스 (Z01) 로서 도 3 에서 나타내진다.
커패시터 (30a) 로부터 선형 증폭기 (24) 를 향해 보면, 도 3 의 선형 증폭기 (24) 의 출력 임피던스는 피드백으로 인해 선형 증폭기 (24) 의 광 주파수 범위를 가로질러 유사하게 낮다. 따라서, 선형 증폭기는 또한 전압으로서 근사될 수도 있다. 이 임피던스는, 화살표 (73) 방향으로 보면, 점선 (72) 으로 표기된 위치에서 임피던스 (Z02) 로서 도 3 에 나타내진다.
이로인해, 도 3 의 시스템은 2개의 전압원들, 및 부하 (34) 를 피딩하는 인덕터 (28a) 및 커패시터 (30a) 에 의해 제공되는 인덕터-커패시터 결합기로서 근사될 수도 있다.
도 4(a) 및 도 4(b) 를 참조하면, 도 3 의 선형 증폭기 (24) 및 스위칭 모드 증폭기 (22) 를 근사하는 전압원들이 예시된다. 스위칭 모드 증폭기 (22) 는 전압원 (76) 으로 나타내지며, 선형 증폭기 (24) 는 전압원 (78) 으로 나타내진다. 전압원 (76) 은 제어 신호로서 라인 (16) 상에서 로우 경로 신호를 수신하고, 스위칭된 전압을 결합기 (26) 로 생성해 보낸다. 전압원 (78) 은 제어 신호로서 라인 (14) 상에서 수정 경로 신호를 수신하고, 수정 전압을 결합기 (26) 로 생성해 보낸다.
도 4(a) 는 압축에서의 동작을 나타낸다. 도 4(a) 에 예시된 바와 같이, 부하를 형성하는 전력 증폭기가 압축에서 동작하는 경우, 그것은 도 3 의 저항식 부하 (34) 로서 근사될 수도 있다.
도 4(b) 는 압축 외에서의 동작을 나타낸다. 전력 증폭기가 압축 외에서 동작하는 경우, 그것은 도 4(b) 에 도시된 바와 같이 전류원 (76) 으로서 근사될 수도 있다.
압축에서 동작하는 경우, 저항기 (74) 로 나타낸 바와 같은 전력 증폭기와 함께 인덕터 (28a) 및 커패시터 (30a) 는 로우 Q 공진 회로를 형성한다. 압축 외에서 동작하는 경우, 전류원 (76) 으로 나타낸 바와 같은 전력 증폭기와 함께 인덕터 (28a) 및 커패시터 (30a) 는 하이 Q 공진 회로를 형성한다.
도 4(b) 의 경우, 동작이 압축 외에서 동작하면, 하이 Q 공진 회로의 이러한 공진은 공진 주파수에서 미스 트래킹 (mis- tracking) 을 야기시킬 수도 있다.
공진 주파수에서의 이러한 미스 트래킹의 결과는 도 5 에 나타내진다. 도 5 에 예시된 바와 같이, 파형은, 특히 신호의 기저선에서 가시할 수 있는 원치않는 로우 주파수 변조를 발휘한다. 이것은 공진으로부터 일어나는 미스 트래킹을 나타낸다. 본 발명의 목표는, 압축 외에서 동작하는 경우 공진을 감소시킴으로써 미스 트래킹을 감소시키는 것이다.
도 6 은 본 발명의 실시형태에 따른 도 3 의 배열에 대한 변형예를 나타내며, 이것는 공진을 제어하여 설명된 문제를 해결한다.
결합기 (26) 는 저주파수 결합 소자 (인덕터 (28a)) 및 고주파수 결합 소자 (커패시터 (30a)) 를 갖는다. 도 5(a) 및 5(b) 를 참조하여 상술한 바와 같이, 공진은 결합기 (26) 의 소자들 사이에서 일어난다. 그 공진을 결합기 (26) 에서 감지하기 위해서, 결합기 소자에서의 전류 또는 결합기의 소자 양단의 전압이 감지될 수 있다. 이 감지는 결합기 (26) 의 어느 절반에서, 즉 고주파수 결합 소자에서 또는 저주파수 결합 소자에서 실행될 수 있다. 일단 공진이 감지되면, 결합기로의 경로에서 공진을 제어하기 위해서 피드백 경로가 사용될 수 있다.
도 6 에 예시된 바와 같이, 하나의 실시형태에서, 차동 증폭기가 이로써 고주파수 결합 소자 (커패시터 (30a)) 양단에 접속되고, 레퍼런스 신호에서의 저주파수 변동을 트래킹하기 위해서 배열되는 경로에 수정 신호를 제공한다. 이것은 바람직한 구현예를 나타낸다.
이 방식으로, 커패시터 (30a) 양단에 형성된 전압이 감지된다. 다음 이러한 전압의 스케일링되고 오프셋된 복제물이 스위칭 모드 증폭기 (22) (피크-전류-모드 벅-컨버터) 의 전압 에러 증폭기 (60) 의 출력과 결합된다. 스케일링 및 오프셋은 증폭기 (80) 에서 구현된다.
이로써 도 6 을 참조하면, 차동 증폭기 (80) 에는 커패시터 (30a) 양단에 접속되는 입력들이 제공된다. 차동 증폭기 (80) 의 출력은 결합기 (82) 에 입력을 제공하고, 결합기는 그 다른 입력으로서 전압 에러 증폭기 (60) 의 출력을 수신한다. 결합기 (80) 는 차동 증폭기 (80) 의 출력을 증폭기 (60) 의 출력과 결합하여 증폭기 (58) 에 비반전 입력을 제공한다.
대안의 배열에서, 이 동작은 인덕터 (28a) 양단의 전압, 또는 인덕터 (28a) 에서의 전류를 감지하는 것에 기초할 수도 있다. 이것은 도 7 에 예시된다.
도 7 은, 저주파수 결합 소자의 인덕터에서 흐르는 전류를 감지하는 것에 의해 공진 제어가 달성되는, 특히 이로운 배열을 예시한다.
도 7 에 도시된 바와 같이, 이 실시형태에 따르면, 인덕터 (28a) 의 입력에서 참조 부호 (85) 로 표기되는 바와 같은, 저주파수 경로의 출력에서 검출되는 전류에서 동작하는 미분 증폭기 (81) 가 저주파수 경로에 제공된다.
또한 차동 증폭기 (83) 는 미분 증폭기 (81) 의 출력을 수신하고 , 미분 증폭기 (81) 의 출력을 증폭기 (18) 의 출력에서의 전압과 비교한다. 이로써 차동 증폭기 (83) 는 피드백 신호를 감산기 (82) 에 제공하여, 상술된 기술들에 따라 저주파수 경로에서 생성된 공진을 제거한다.
상이한 구현예들에서는, 감지 회로부가 전류 또는 전압을 감지하도록 배열될 수도 있고, 본원에 기재된 실시형태들은 예시적이다.
이로써 일반적으로 결합기의 소자 양단 또는 결합기의 소자에서 전개된 전압 또는 전류가 감지되며, 이것은 저주파수 결합 소자 또는 고주파수 결합 소자 중 어느 것이다.
도 6 내지 8 을 더욱 참조하면, 부가적이지만 선택적인 변형예가 도시된다. 예를 들어 효율성을 최대화하기 위해서, DC 오프셋이 바람직하게 선형 증폭기 (24) 의 입력 신호에 추가되어, 선형 증폭기 (24) 의 레일 투 레일 동작을 허용한다. 전압원 (44) 에 의해 제공된 DC 오프셋 전압 (Vos) 은 감산기 (42) 의 하나의 입력으로서 제공되며, 여기서 그것은 수정 경로 (14) 에서 라인 (14) 상의 신호로부터 감산된다. 감산기 (42) 의 출력은 오프셋 수정 경로 신호를 제공하며, 감산기 (38) 는 그 신호로부터 피드백 경로 (40) 상의 피드백 신호를 감산한다. DC 오프셋 전압의 값은 감산기 (42) 의 출력에서 DC 전압을 포지셔닝하도록 선택되어, 최저의 가능한 서플라이 전압이 선형 증폭기 (24) 에 이용되는 것을 허용한다.
선형 증폭기 (24) 는, 효율적인 스위칭 모드 서플라이에 의해 제공되는, 최소 가능한 서플라이 전압으로 바람직하게 항상 동작된다 (도 6 내지 8 의 배열들에서의 미도시).
저주파수 경로의 출력에서 전류 또는 전압을 감지함으로써 공진이 감소되는 배열은, 단일의 저주파수 경로가 다중의 고주파수 경로들 및 다중의 수정 증폭기들과 함께 제공되는, 분산된 아키텍쳐에서 특히 이롭다. 이러한 예시적인 실시형태는 도 9 에 도시되며, 아래에서 설명된다.
도 8 의 배열에서, 스위칭 모드 전력 서플라이 (22) 및 필터 (18) 를 포함하는 저주파수 경로는 도 7 에 제공된다. 스위칭 모드 전력 서플라이는 라인 (88) 상에 저주파수 전압을 제공하며, 이것은 후술될 바와 같이 복수의 증폭기들 (34a, 34b) 각각에 저주파수 수정을 제공한다.
분산된 아키텍쳐는 임의의 개수의 증폭기들을 제공할 수도 있지만, 간략화를 위해 2개의 증폭기들 (34a 및 34b) 이 도 8 에 도시된다. 증폭기들 (34a, 34b) 은 선행 도면들의 부하 (34) 의 예들이다.
각각의 증폭기들 (34a, 34b) 은, 선택적으로 인덕터 (22a) 와 결합될 수도 있는, 각각의 인덕터 (90a, 90b) 의 제 1 단자에서 라인 (88) 상의 저주파수 스위칭 서플라이를 수신하고, 그리고 이것을 라인 (92a, 92b) 상의 고주파수 수정 경로로부터 인덕터의 제 2 단자에서 수신된 고주파수 수정 전압과 결합시킨다. 인덕터들의 제 2 단자들은 증폭기들 (34a, 34b) 로의 서플라이 입력들을 형성한다.
기재된 것과 같은 분산된 아키텍쳐에서는, 유일하게 하나의 전력 증폭기만이 어느때나 능동이다. 따라서, 인덕터들 (28a 및 90a, 90b) 이 직렬인 경우, 인덕턴스 (28a) 는 선택적이며 요구되지 않을 수도 있다.
각각의 고주파수 수정 경로는 도 7 의 고주파수 수정 경로에 상응하며, 각각의 소자들은 첨자 a 또는 b 에 의해 구분되어 도시되고, 첨자 30a' 또는 30a" 로 표기되는 커패시터 (30a) 는 예외로 한다.
각각의 고주파수 수정 경로는 라인 (10) 상에서 레퍼런스 신호를 수신한다. 각각의 고주파수 수정 경로는 또한 공통의 저주파수 신호와의 결합을 위해 고주파수 수정 신호를, 각각의 전력 증폭기로의 그 서플라이로서의 인가 이전에 생성한다. 이러한 분산된 배열은 당업계에 알려져 있다.
본 발명 및 그 실시형태들은 무선 주파수 (RF) 전력 증폭기들에 대한 엔벨로프 트래킹 (ET) 의 애플리케이션에 관한 것이고, 고주파수들 내지 마이크로웨이브 주파수들에서 셀룰라 핸드셋들, 무선 인프라스트럭쳐, 및 군사용 전력 증폭기 애플리케이션들을 포함한 광범위한 구현예들에 적용가능하다.
본 발명은 예로써 실시형태들을 참조하여 본원에 기재되었다. 본 발명은 기재된 실시형태들에도 한정되지 않고, 실시형태들에서의 특징부들의 특정 결합들에도 한정되지 않는다. 본 발명의 범위 내에서 실시형태들에 대한 변형들이 이루어질 수도 있다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 정의된다.

Claims (22)

  1. 레퍼런스 신호에 의존하여 변조된 서플라이 전압을 생성하도록 배열된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이로서,
    상기 레퍼런스 신호에서의 저주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 1 경로;
    상기 레퍼런스 신호에서의 고주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 2 경로;
    상기 변조된 서플라이 전압을 생성하기 위한 결합기;
    상기 결합기에서 공진 신호를 감지하기 위한 감지 회로부; 및
    감지된 신호에 의존하여 공진을 제어하기 위해 상기 제 1 경로에서의 신호를 조절하기 위한 조절 회로부를 포함하고,
    상기 조절 회로부는 상기 제 1 경로에서의 제어 신호와 상기 감지된 공진 신호를 결합하여 조절된 제어 신호를 생성하는 다른 결합기를 포함하는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 회로부는 상기 제 1 경로 또는 상기 제 2 경로에서 상기 공진을 감지하도록 구성되는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 감지 회로부는 상기 결합기의 결합 소자의 양단에 전개되는 전압 또는 상기 결합 소자에서 흐르는 전류를 감지하기 위한 회로부를 포함하는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 감지 회로부는 상기 결합 소자의 양단에 전개되는 전압을 감지하기 위한 것이고, 상기 감지 회로부는 2개의 입력들을 갖는 차동 증폭기를 포함하고, 하나의 입력은 상기 결합 소자의 각각의 단자에서 접속되는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 결합 소자는 하이 패스 결합 소자인, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 결합 소자는 커패시터인, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  7. 제 3 항에 있어서,
    상기 결합 소자는 로우 패스 결합 소자인, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 결합 소자는 인덕터인, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 감지 회로부는 상기 결합기의 로우 패스 결합 소자에서의 전류 감지 증폭기, 미분기, 및 상기 미분기의 출력과 상기 레퍼런스 신호 간의 차이를 증폭시키기 위한 차동 증폭기를 포함하고, 상기 제 1 경로에서의 제 1 신호는 상기 차동 증폭기의 출력에 의존하여 조절되는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경로는 스위칭 모드 전압 출력을 생성하기 위한 스위치들을 제어하기 위한 펄스 폭 변조기를 포함하고, 상기 펄스 폭 변조기는 상기 조절된 제어 신호에 의존하여 달라지는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치들의 출력에서 전류를 감지하기 위한 전류 제어 피드백 루프를 더 포함하고, 상기 제어 신호는 상기 감지된 전류에 의존하여 생성되는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  13. 제 11 항에 있어서,
    하나의 입력이 상기 조절된 제어 신호에 접속되고 하나의 입력이 상기 감지된 전류에 접속되는, 상기 펄스 폭 변조기를 제어하기 위한 차동 증폭기를 더 포함하는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 제어 신호를 생성하기 위해서 피드백된 전류 신호 및 상기 레퍼런스 신호를 감산하기 위한 차동 결합기를 더 포함하는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 스위치들의 출력에서 전압을 감지하기 위한 전압 제어 피드백 루프를 더 포함하고, 펄스 폭 생성기는 상기 조절된 제어 신호와 피드백된 감지된 전압 간의 차이에 의존하여 달라지는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 피드백된 감지된 전압은 레퍼런스 파형과 결합되는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 경로는 선형 증폭기를 포함하고, 상기 선형 증폭기의 출력을 상기 선형 증폭기의 입력으로 접속하는 피드백 경로를 가져서, 상기 선형 증폭기가 상기 레퍼런스 신호와 상기 선형 증폭기의 출력 간의 차이를 증폭시켜 상기 결합기에서 결합하기 위한 출력 전압을 생성하게 하는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  18. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 경로에서의 선형 증폭기의 출력으로부터 상기 선형 증폭기의 입력으로의 피드백 경로가 제공되고, 그리고 상기 선형 증폭기는 상기 레퍼런스 신호의 주파수들의 전체 스펙트럼을 포함하는 신호를 증폭시키는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이.
  19. 제 1 항 내지 제 9 항 및 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이를 포함하는, RF 증폭기.
  20. 제 1 항 내지 제 9 항 및 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이를 포함하는, 무선 통신 시스템.
  21. 제 1 항 내지 제 9 항 및 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 기재된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이를 포함하는, 무선 모바일 디바이스.
  22. 레퍼런스 신호에 의존하여 변조된 공급 전압을 생성하도록 배열된 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이에서의 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이 방법으로서,
    상기 레퍼런스 신호에서의 저주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 1 경로를 제공하는 단계;
    상기 레퍼런스 신호에서의 고주파수 변동들을 트래킹하기 위한 제 2 경로를 제공하는 단계;
    결합기에서, 상기 변조된 공급 전압을 생성하는 단계;
    상기 결합기에서의 공진 신호를 감지하는 단계; 및
    조절 회로부에서, 상기 감지된 공진 신호에 의존하여 상기 제 1 경로에서의 신호를 조절하는 단계를 포함하고,
    상기 조절 회로부는 상기 제 1 경로에서의 제어 신호와 상기 감지된 공진 신호를 결합하여 조절된 제어 신호를 생성하는 다른 결합기를 포함하는, 엔벨로프 트래킹 전력 서플라이 방법.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012047738A1 (en) 2010-09-29 2012-04-12 Rf Micro Devices, Inc. SINGLE μC-BUCKBOOST CONVERTER WITH MULTIPLE REGULATED SUPPLY OUTPUTS
US9813036B2 (en) 2011-12-16 2017-11-07 Qorvo Us, Inc. Dynamic loadline power amplifier with baseband linearization
WO2014116933A2 (en) 2013-01-24 2014-07-31 Rf Micro Devices, Inc Communications based adjustments of an envelope tracking power supply
US9445371B2 (en) * 2014-08-13 2016-09-13 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for wideband envelope tracking systems
US9595869B2 (en) * 2015-02-27 2017-03-14 Qualcomm Incorporated Multi-level switching regulator circuits and methods with finite state machine control
GB2538782A (en) * 2015-05-28 2016-11-30 Snap Track Inc Improved tracking
US9941844B2 (en) 2015-07-01 2018-04-10 Qorvo Us, Inc. Dual-mode envelope tracking 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
US9973147B2 (en) 2016-05-10 2018-05-15 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking power management circuit
US10110169B2 (en) 2016-09-14 2018-10-23 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for envelope tracking systems with automatic mode selection
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
US10476437B2 (en) 2018-03-15 2019-11-12 Qorvo Us, Inc. Multimode voltage tracker circuit
US11387797B2 (en) 2019-03-15 2022-07-12 Skyworks Solutions, Inc. Envelope tracking systems for power amplifiers
US11374538B2 (en) 2019-04-09 2022-06-28 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for envelope tracking
CN110365296B (zh) * 2019-05-27 2024-02-13 陕西亚成微电子股份有限公司 一种用于射频功率放大器的电源

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2484475A (en) * 2010-10-11 2012-04-18 Toshiba Res Europ Ltd A power supply modulator for an RF amplifier, using a current-output class G amplifier

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5543753A (en) * 1994-06-22 1996-08-06 Carver Corporation Audio frequency power amplifiers with actively damped filter
KR101434604B1 (ko) * 2008-03-03 2014-08-26 삼성전자주식회사 제로 전류 스위칭을 이용한 바이어스 모듈레이터 장치 및 방법
JP5430438B2 (ja) * 2010-02-18 2014-02-26 パナソニック株式会社 デジタルアンプ
JP2011193054A (ja) * 2010-03-11 2011-09-29 Fujitsu Ltd 電源装置及び電源装置制御方法
JP5867501B2 (ja) * 2011-03-03 2016-02-24 日本電気株式会社 電源装置および制御方法
JP6115477B2 (ja) * 2012-02-03 2017-04-19 日本電気株式会社 電源装置及びこれを用いた送信装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2484475A (en) * 2010-10-11 2012-04-18 Toshiba Res Europ Ltd A power supply modulator for an RF amplifier, using a current-output class G amplifier

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