KR20140067135A - 전력 소비를 감소시키기 위한 회로 - Google Patents

전력 소비를 감소시키기 위한 회로 Download PDF

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비제이 케이. 첼라파
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Abstract

전력 소비를 감소시키기 위한 회로(102)가 설명된다. 회로(102)는 전력 증폭기(110)를 포함한다. 회로(102)는 또한, 전력 증폭기(110)에 커플링된 전치왜곡기(106)를 포함한다. 회로(102)는, 전력 증폭기(110)에 커플링된 전력 공급부(116)를 더 포함한다. 회로(106)는 부가적으로, 전력 증폭기(110), 전치왜곡기(106), 및 전력 공급부(116)에 커플링된 제어기(122)를 포함한다. 제어기(122)는, 송신 신호(104b) 및 피드백 신호(112)를 동시에 캡쳐하며, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정한다.

Description

전력 소비를 감소시키기 위한 회로{CIRCUITRY FOR REDUCING POWER CONSUMPTION}
본 출원은, "SUPER-APT"에 대해 2011년 9월 16일자로 출원된 미국 가특허출원 제 61/535,871호에 관한 것이고, 그로부터의 우선권을 주장하며, 그 가특허출원은 그로써 여기에 인용에 의해 명백히 포함된다.
본 발명은 일반적으로 전자 디바이스들에 관한 것이다. 더 상세하게, 본 발명은 전력 소비를 감소시키기 위한 회로에 관한 것이다.
지난 수 십년들에서, 전자 디바이스들의 사용은 일반적이게 되었다. 특히, 전자 기술에서의 진보들은 더욱 더 복잡하고 유용한 전자 디바이스들의 비용을 감소시켰다. 비용 감소 및 소비자 요구는 전자 디바이스들의 사용을 급증시켜서, 그 전자 디바이스들이 현대 사회에서 실용적으로 유비쿼터스(ubiquitous)가 되게 했다. 전자 디바이스들의 사용이 확대됨에 따라, 그것은 전자 디바이스들의 새롭고 개선된 특성들을 요구한다. 더 상세하게, 더 신속하고 더 효율적으로 또는 더 높은 품질을 이용하여 기능들을 수행하는 전자 디바이스들이 요구되고 있다.
전자 디바이스들은 기능하기 위해 하나 또는 그 초과의 에너지 소스들을 사용할 수도 있다. 몇몇 전자 디바이스들은 배터리들과 같은 휴대용 에너지 소스들을 사용한다. 더 길게 지속하는 배터리들에 대한 소망 및 에너지 낭비에 대한 관심은 더 에너지 효율적인 전자 디바이스들의 추구를 유도했다.
따라서, 전자 디바이스들에서 에너지 효율도를 증가시키는 것이 현재의 하나의 난제이다. 특히, 전자 디바이스들에서 에너지 효율도를 증가시킬 시의 하나의 어려움은, 증폭기들을 더 효율적으로 동작시키기 위한 방식들을 발견하는 것이다. 이러한 설명으로부터 관측될 수 있는 바와 같이, 에너지 사용 효율도를 개선시키는 시스템들 및 방법들이 유익할 수도 있다.
전력 소비를 감소시키기 위한 회로가 설명된다. 회로는, 전력 증폭기 및 전력 증폭기에 커플링된 전치왜곡기(predistorter)를 포함한다. 회로는 또한, 전력 증폭기에 커플링된 전력 공급부를 포함한다. 회로는, 전력 증폭기, 전치왜곡기 및 전력 공급부에 커플링된 제어기를 더 포함한다. 제어기는, 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐(capture)하며, 전력 증폭기가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정한다.
최소 바이어스 전압을 결정하는 것은, 현재의 바이어스 전압에 대응하는 전력 증폭기 특징을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 최소 바이어스 전압을 결정하는 것은 또한, 전압들의 세트 내의 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전치왜곡을 결정하는 것을 포함할 수도 있다. 다음의 바이어스 전압은 현재의 바이어스 전압보다 낮을 수도 있다. 최소 바이어스 전압을 결정하는 것은, 다음의 바이어스 전압에 대응하는 성능을 추정하는 것을 더 포함할 수도 있다. 제어기는, 다음의 전치왜곡을 결정하는 것 및 성능을 추정하는 것을 반복할 수도 있다.
다음의 전압에 대응하는 성능을 추정하는 것은, 다음의 바이어스 전압에 대응하는 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들을 추정하는 것을 포함할 수도 있다. 하나 또는 그 초과의 메트릭들은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 수신 대역 잡음(RxBN), 전체 송신 체인의 이득 및/또는 전체 송신 체인의 전력을 포함할 수도 있다. 요건은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 수신 대역 잡음(RxBN), 전체 송신 체인의 이득 및/또는 전체 송신 체인의 전력에 대한 특정한 값을 포함할 수도 있다.
제어기는, 다음의 바이어스 전압 및 다음의 전치왜곡이 전력 증폭기가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있는지를 결정할 수도 있다. 제어기는, 다음의 바이어스 전압 및 다음의 전치왜곡이 전력 증폭기가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하면, 현재의 바이어스 전압을 감소시킬 수도 있다. 제어기는 부가적으로, 다음의 바이어스 전압 및 다음의 전치왜곡이 전력 증폭기가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 없게 하면, 적어도 하나의 파라미터를 셋팅할 수도 있다.
적어도 하나의 파라미터를 셋팅하는 것은, 현재의 바이어스 전압을 표시하는 전력 공급부 제어 신호에서 파라미터를 전송하는 것을 포함할 수도 있다. 적어도 하나의 파라미터를 셋팅하는 것은 또한, 현재의 바이어스 전압에 대응하는 전치왜곡을 표시하는 전치왜곡 제어 신호에서 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 전송하는 것을 포함할 수도 있다.
제어기는, 재평가가 하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여 필요한지를 결정할 수도 있다. 제어기는 또한, 부족한 성능(deficient performance)이 발생하는지를 결정할 수도 있다. 제어기는, 부족한 성능이 발생하면, 평균 전력 추적(APT)에 기초하여 초기 전압으로 현재의 바이어스 전압을 셋팅할 수도 있다.
다음의 전치왜곡을 결정하는 것은, 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징을 결정하기 위해 전력 증폭기 특징을 스캐일링(scale)할 수도 있다. 다음의 전치왜곡을 결정하는 것은 또한, 다음의 전력 증폭기 특징을 인버팅(invert)하는 것을 포함할 수도 있다.
제어기는, 스위치 또는 듀플렉서 이전에 전력 증폭기의 출력으로부터 피드백 신호를 캡쳐할 수도 있다. 제어기는, 스위치 또는 듀플렉서 이후에 전력 증폭기의 출력으로부터 피드백 신호를 캡쳐할 수도 있다.
회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법이 또한 설명된다. 방법은 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하는 단계를 포함한다. 방법은 또한, 전력 증폭기가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하는 단계를 포함한다.
전력 소비를 감소시키기 위한 컴퓨터-프로그램 물건이 또한 설명된다. 컴퓨터-프로그램 물건은, 명령들을 갖는 비-일시적인(non-transitory) 유형의(tangible) 컴퓨터-판독가능 매체를 포함한다. 명령들은, 회로로 하여금 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하게 하기 위한 코드를 포함한다. 명령들은 또한, 회로로 하여금 전력 증폭기가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하게 하기 위한 코드를 포함한다.
전력 소비를 감소시키기 위한 장치가 또한 설명된다. 장치는 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하기 위한 수단을 포함한다. 장치는 또한, 전력 증폭기가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하기 위한 수단을 포함한다.
도 1은 전력 소비를 감소시키기 위한 회로의 일 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법의 일 구성을 도시한 흐름도이다.
도 3은 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법의 더 특정한 구성을 도시한 흐름도이다.
도 4는 전력 증폭기 특징의 일 예를 도시한 그래프이다.
도 5는 추정된 전력 증폭기 특징의 일 예를 도시한 그래프이다.
도 6은 디지털 전치왜곡 룩업 테이블의 예들을 도시한 그래프이다.
도 7은 전력 소비를 감소시키기 위한 전자 디바이스의 일 구성을 도시한 블록도이다.
도 8은, 전력 소비를 감소시키기 위한 시스템들 및 방법이 구현될 수도 있는 무선 통신 디바이스의 일 구성을 도시한 블록도이다.
도 9는 전자 디바이스에서 이용될 수도 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한다.
도 10은 무선 통신 디바이스 내에 포함될 수도 있는 특정한 컴포넌트들을 도시한다.
여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 회로에서 및/또는 전자 디바이스 상에서 구현될 수도 있다. 전자 디바이스들의 예들은 셀룰러 전화기들, 스마트폰들, 랩탑 컴퓨터들, 데스크탑 컴퓨터들, 넷북들, 태블릿 디바이스들, e-리더들, 개인 휴대 정보 단말(PDA)들, 기지국들, 무선 라우터들, 오디오 플레이어들(예를 들어, MPEG-1(Moving Picture Experts Group-1) 또는 MPEG-2 오디오 계층 3(MP3) 플레이어들), 게이밍 콘솔들, 휴대용 게이밍 디바이스들, 비디오 카메라들, 스틸 카메라들, 텔레비젼들, 집적 회로들 등을 포함한다. 여기에 기재된 시스템들 및 방법들의 몇몇 구성들에서, 전자 디바이스는, 3세대 파트너쉽 프로젝트(3GPP) 표준들, 3GPP 롱텀 에볼루션(LTE) 표준들, 모바일 통신들을 위한 글로벌 시스템(GSM), 유니버셜 모바일 원격통신 시스템(UMTS), IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11(예를 들어, "Wi-Fi") 표준들, IEEE 802.16(예를 들어, 마이크로파 액세스를 위한 전세계적 상호운영성 또는 "WiMAX") 등과 같은 하나 또는 그 초과의 산업 표준들에 따라 동작할 수도 있다. 여기에 기재된 시스템들 및 방법들 중 몇몇이 하나 또는 그 초과의 표준들의 관점들에서 설명될 수도 있지만, 시스템들 및 방법들이 많은 시스템들 및/또는 표준들에 적용가능할 수도 있으므로, 이것은 본 발명의 범위를 제한하지 않아야 한다.
여기에 사용된 바와 같이, 용어들 "회로", "회로소자" 및 용어 "회로"의 다른 변형들은 구조적 엘리먼트 또는 컴포넌트를 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 회로소자는, 프로세싱 및/또는 메모리 셀들, 유닛들, 블록들 및/또는 다른 컴포넌트들의 형태에서, 다수의 집적 회로 컴포넌트들과 같은 회로 컴포넌트들의 어그리게이트(aggregate)일 수 있다.
여기에 사용된 바와 같은 용어들 "커플", "커플링", "커플링된" 또는 단어 커플의 다른 변형들이 간접 접속 또는 직접 접속 중 어느 하나를 표시할 수도 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 제 1 컴포넌트가 제 2 컴포넌트에 "커플링" 되면, 제 1 컴포넌트는 제 2 컴포넌트에 (예를 들어, 다른 컴포넌트를 통해) 간접적으로 접속되거나 제 2 컴포넌트에 직접 접속될 수도 있다. 부가적으로, 여기에 사용된 바와 같이, 컴포넌트, 엘리먼트 또는 엔티티(예를 들어, 트랜지스터, 커패시터, 저항기, 전력 공급부, 회로, 블록/모듈 등)를 "제 1", "제 2", "제 3", 또는 "제 4" 컴포넌트로서 지정하는 것이 설명의 명확화를 위하여 컴포넌트들을 구별하기 위해 사용될 수도 있음을 유의해야 한다. 또한, "제 2", "제 3" 또는 "제 4" 등을 지정하기 위해 사용된 라벨들이, 선행하는 라벨들 "제 1", 제 2" 또는 "제 3" 등을 사용한 엘리먼트들이 포함되거나 사용된다는 것을 반드시 암시하지는 않음을 유의해야 한다. 예를 들어, 간단히 엘리먼트 또는 컴포넌트가 라벨링되기 때문에, "제 3" 컴포넌트는 "제 1" 및 "제 2" 엘리먼트들 또는 컴포넌트들이 존재하거나 사용된다는 것을 반드시 암시하지는 않는다. 즉, 수치 라벨들(예를 들어, 제 1, 제 2, 제 3, 제 4 등)은 설명의 용이함을 위해 사용된 라벨들이며, 엘리먼트들의 특정한 수, 특정한 순서 또는 특정한 구조를 반드시 암시하지는 않는다. 따라서, 엔티티들은 임의의 방식으로 라벨링되거나 넘버링될 수도 있다.
용어 "동시" 및 그의 변형들이, 2개의 이벤트들이 시간에서 중첩할 수도 있고 그리고/또는 시간에서 서로 인접하게 발생할 수도 있다는 것을 표시할 수도 있음을 유의해야 한다. 그러나, 용어 "동시" 및 그의 변형들은, 2개의 이벤트들이 정확히 동시에 발생한다는 것을 표시할 수도 있거나 표시하지 않을 수도 있다.
여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 전력 소비를 감소시키기 위해 구현될 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 알려진 평균 전력 추적(APT) 방식들보다 전력 소비를 감소시킬 수도 있다. 예를 들어, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은, 알려진 평균 전력 추적(APT) 방식들에 의해 제공된 것보다 바이어스 전압을 감소시키기 위해 전치왜곡을 이용할 수도 있다. 이러한 접근법은, "슈퍼 APT" 또는 "SAPT"로서 지칭될 수도 있다.
평균 전력 추적(APT)은, 효율도를 개선시키기 위해 전력 증폭기(PA) 전력 공급 바이어스 전압을 낮출 수도 있다. 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은, 바이어스 전압을 훨씬 더 낮추기 위해 전치왜곡과 결합하여 평균 전력 추적(APT)을 이용할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 다음의 절차를 구현할 수도 있다.
절차는 초기 전압에서 시작할 수도 있다. 몇몇 구성들 및/또는 예시들에서, 초기 바이어스 전압은 평균 전력 추적에 기초한 Vcc(0)일 수도 있다. 이러한 경우, 초기 전압(예를 들어, Vcc(0))은, 예를 들어, 평균 전력 추적(APT)에 기초하여 결정된 "안전한(safe)" 바이어스 전압일 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 초기 전압은, 예측된 성능 요건들(예를 들어, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 수신 대역 잡음(RxBN), 이득 등)의 관점들에서 "안전한" 것으로 간주되는 임의의 다른 바이어스 전압일 수도 있다. 초기 전압은, 몇몇 구성들 및/또는 예시들에서 업데이트되거나 조정될 수도 있다.
절차는, (예를 들어, 전력 증폭기로부터) 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐할 수도 있다. 단계 "i"에서, 절차는 현재의 전압 Vcc(i)에서 전력 증폭기(PA) 특징을 계산할 수도 있다. 절차는, 더 낮은 Vcc(i+1)에 대한 새로운 전치왜곡을 설계할 수도 있다. 절차는, 전력 증폭기(PA) 출력에서 성능을 예측할 수도 있다. 그 후, 절차는, 성능 요건이 가장 낮은 Vcc(i+1)에서 충족될 때까지 2개의 상술한 단계들을 반복할 수도 있다. 절차는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 셋팅할 수도 있다. 예를 들어, 절차는 진폭 변조-진폭 변조(AMAM) 및 진폭 변조-위상 변조(AMAM/AMPM) 룩업 테이블(LUT), 베이스밴드 이득들, 라디오 트랜시버(RTR) 이득들 및 Vcc(i+1)을 셋팅할 수도 있다. (예를 들어, 하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여) 필요하다면, 절차는 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하도록 리턴할 수도 있다. 또한, 수용가능하지 않은 성능이 검출되면, 절차는 초기 전압 Vcc(0)으로부터 시작하도록 리턴할 수도 있다.
절차 내의 더 상세한 단계들이 다음과 같이 주어진다. 먼저, 절차는 초기 전압(예를 들어, 평균 전력 추적(APT) 또는 "안전한" 것으로 간주된 임의의 다른 바이어스 전압에 기초하여 Vcc(0))에서 시작할 수도 있다. Vcc(0)는, 기본적인 평균 전력 추적(APT)에 의해 설정된 안전한 전압일 수도 있다. 예를 들어, 기본적인 평균 전력 추적은, 전력 증폭기 성능이 가변 주파수, 온도 및 부분들에 걸쳐 하나 또는 그 초과의 요건들을 충족시킬 수 있게 하는 전압을 설정할 수도 있다. 따라서, Vcc(0)는, 이러한 절차에서 안전한 시작 포인트 및 안전한 폴백(fallback) 포인트일 수도 있다. 전력 증폭기 성능이 가변 주파수, 온도 및 부분들에 걸쳐 하나 또는 그 초과의 요건들(예를 들어, 성능 요건들)을 충족시킬 수 있게 하는 전압을 기본적인 평균 전력 추적(APT)이 설정할 수도 있지만, 기본적인 평균 전력 추적(APT)은, 설정된 전압과 최소 전압 사이에서 몇몇 마진(margin)을 허용할 수도 있으며, 여기서, 하나 또는 그 초과의 요건들이 여전히 충족될 수도 있다. 따라서, 기본적인 평균 전력 추적(APT) 단독으로는 모든 경우들에서 최적이지는 않을 수도 있으며, 효율도의 개선을 위한 몇몇 여지(room)를 남겨둘 수도 있다.
절차는, 송신 신호 및 피드백 신호(예를 들어, 전력 증폭기(PA) 피드백 신호)를 동시에 캡쳐할 수도 있다. 송신 신호는, 전치왜곡 전에 또는 후에 캡쳐될 수도 있다. 피드백 신호(예를 들어, "수신" 신호)는, 전력 증폭기(PA) 이후, 듀플렉서 및 스위치 이전 또는 이후에 캡쳐될 수도 있다. 송신 신호 및 피드백 신호 캡쳐들 양자는 거의 동일한 시간에 트리거링될 수도 있다.
절차는 현재의 전압 Vcc(i)에서 전력 증폭기 특징을 계산할 수도 있다. 예를 들어, 송신 신호 및 피드백 신호(예를 들어, Tx/Rx 신호들)의 매칭 부분들이 추출된다. 몇몇 구성들에서, 예를 들어, 주파수 에러 정정, 코오스 매칭, 정밀 매칭 및/또는 등화(equalization)는, 송신 신호 및 피드백 신호의 매칭 부분들을 추출하도록 수행될 수도 있다. 위상 정정 및 선택적인 비닝(binning)이 또한 수행될 수도 있다. 절차는, 전력 증폭기의 AMAM/AMPM 특징을 추출하기 위해 커브 피팅(curve fitting)을 이용할 수도 있다.
절차는, 더 낮은 Vcc(i+1)에 대한 새로운 전치왜곡을 설계할 수도 있다. 예를 들어, 새로운 전치왜곡은 데이터 피드백(예를 들어, 원-샷(one-shot) 데이터 피드백 및/또는 적응적 데이터 피드백)에 기초하여 더 낮은 Vcc(i+1)에 대해 설계될 수도 있다. 이러한 맥락에서, 원-샷 데이터 피드백은, 전력 증폭기(예를 들어, 송신기)로부터 커플링된 동위상 및 직교위상(IQ) 데이터의 일 레코드, 또는 피크-투-평균 전력 비율(PAR) 또는 루트 평균 제곱(RMS) 전력 등과 같은, 이러한 데이터에 의존하는 다른 파라미터(들)의 일 레코드를 의미할 수도 있다. 적응적 데이터 피드백은 상술한 것들 중 임의의 것의 계속 업데이트된 세트를 의미할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 새로운 전치왜곡은, 사전-저장된 공장 교정(factory calibration)에 기초하여 더 낮은 Vcc(i+1)에 대해 설계될 수도 있다.
일 예에서, 전력 증폭기 특징은 감소된 Vcc(i+1)에서 예측될 수도 있다. 특히, 이는, 하나의 샷에서 전력 증폭기 AMAM을 예측하는 일 예이다. 이러한 예에서, 다양한 Vcc에서의 전력 증폭기 포화 전압(예를 들어, Vosat) 및 이득들의 정보는, Vcc(i+1)에서 전력 증폭기 특징을 예측하기 위해 AMAM 커브를 스캐일링하도록 이용될 수도 있다. 예측된 전력 증폭기 특징은 종종, 측정된 특징에 다소 양호하게 매칭할 수도 있다. 그 후, 몇몇 구성들에서, 전치왜곡 AMAM/AMPM 룩업 테이블(LUT)이 (예를 들어, 예측된 전력 증폭기 특징에 기초하여) 설계될 수도 있다. (예를 들어, 전치왜곡 AMAM/AMPM LUT의 일부일 수도 있는) 전치왜곡 AMAM 룩업 테이블(LUT)을 설계하는 일 예는, 아래의 도 6과 관련하여 설명된다 (여기서, AMAM 출력은, (그 특정한 디지털 신호의 진폭의 최하위 비트(LSB)들에서) 최대 레벨인 값 2000에서 클리핑(clip)된다고 가정됨).
절차는 전력 증폭기 출력에서의 성능을 예측할 수도 있다. 예를 들어, (예를 들어, 설계된 전치왜곡에 대응하는) 하나 또는 그 초과의 성능 측정들이 예측될 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 다음의 성능 메트릭들 중 하나 또는 그 초과가 추정(예를 들어, 예측)될 수도 있다: 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 출력 전력(예를 들어, Pout), 수신 대역 잡음(RxBN), (전체 송신 체인의) 이득 및 (전체 송신 체인의) 전력. 예를 들어, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들의 일 시뮬레이션에서, ACLR은, 대략 -43dB 데시벨(dB)이고, PAR = 3.7dB (이는 비-전치왜곡된 것으로부터 약간 증가되었음)이고, EVM = 1.8%이며, Pout = 28.33dBm(decibels referenced to a milliwatt)이다. 이러한 경우, 예측된 Pout는 실제 Pout의 ±0.1dBm 내에 있는 것으로 도시되었다. 또한, 45메가헤르츠(MHz)에서의 RxBN은 규격들보다 더 낮았다.
절차는, 하나 또는 그 초과의 성능 요건들이 가장 낮은 Vcc(i+1)에 대해 충족될 때까지 2개의 전술한 단계들(예를 들어, 새로운 전치왜곡을 설계하는 단계 및 성능을 예측하는 단계)을 반복할 수도 있다. 이들 반복 단계들은 소프트웨어 및/또는 펌웨어에서 수행(예를 들어, 계산)될 수도 있다. 일 예에서, 타겟 ACLR이 충족될 때까지, Vcc(i+1) = 3.5볼트(V)이다. 예를 들어, ACLR = -40dB가 에러들에 대해 몇몇 헤드룸을 남기지만, ACLR = -36dB는 에러들에 대해 헤드룸을 거의 남기지 않을 수도 있다. Vcc(i)에서의 성능이 피드백을 통해 측정될 수도 있기 때문에, 전치왜곡을 위해 남겨진 헤드룸의 양이 알려질 수도 있다. 많은 경우들에서, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 하나의 반복에서 타겟 ACLR을 달성할 수 있다.
절차는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 셋팅할 수도 있다. 예를 들어, AMAM/AMPM 룩업 테이블(LUT), 베이스밴드 이득들, 라디오 트랜시버(RTR) 이득들 및/또는 Vcc(i+1)이 셋팅될 수도 있다 예측된 Pout가 타겟 Pout로부터 약간 벗어나 있다면, 정밀한 조정이 베이스밴드 이득들에 대해 행해질 수도 있다.
몇몇 경우들에서, 절차는 더 이전의 단계로부터 진행하도록 리턴할 수도 있다. 예를 들어, 절차는 필요한 바와 같이, 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하도록 리턴할 수도 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 특징은 온도 및 다른 변수들에 걸쳐 변할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 절차는, 하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여 임의의 전력 증폭기 변화들을 추적하기 위해, 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하도록 리턴할 수도 있다. 예를 들어, 절차는, 최종 송신 신호 및 피드백 신호 캡쳐 이후에, 주기적 기반으로, 경과된 시간에 기초하여 그리고/또는 온도 변화(예를 들어, 증가)에 기초하여 리턴할 수도 있다.
다른 예에서, 절차는, 수용가능하지 않은 성능이 검출되면, 초기 전압(예를 들어, 기본적인 평균 전력 추적(APT)로부터의 Vcc(0) 또는 "안전한" 것으로 간주된 임의의 다른 바이어스 전압)에서 시작하도록 리턴할 수도 있다. 예를 들어, 하나 또는 그 초과의 성능 요건들이 충족되지 않으면, 절차는 절차의 시작부로 폴백할 수도 있다(예를 들어, 절차는 재시작할 수도 있음). 특히, Vcc(0)는, 하나 또는 그 초과의 성능 요건들이 심지어 주파수, 온도 및/또는 부분 변화들에 걸쳐서도 충족될 수도 있는 전압일 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 초기 바이어스 전압은, 전압이 (예를 들어, Vcc(i)로부터 Vcc(i+1)로) 감소하는 동안 알고리즘이 결정한 임의의 다른 바이어스 전압일 수도 있다. 그들 단계들 중 임의의 단계에서, 하나 또는 그 초과의 계산들은, 예측된 성능 요건(들)(예를 들어, ACLR, RxBN, 이득 등)에서 충분한 마진을 갖는다는 관점들에서 바이어스 전압을 "안전한" 것으로 간주할 수도 있다. 따라서, 그 단계 동안 이용되는 바이어스 전압(예를 들어, Vcc)은, 다음의 "안전한" 폴백 포인트가 될 수도 있다. 예를 들어, 초기 전압은 "안전한" 것으로 간주된 임의의 바이어스 전압으로 셋팅될 수도 있으며, 여기서, "안전한" 바이어스 전압은 하나 또는 그 초과의 성능 요건들에서 임계량의 마진을 갖는다.
시스템들 및 방법들의 몇몇 특성들이 다음과 같이 주어진다. 시스템들 및 방법들은, 제조한 이후 일회의 교정으로서 적용될 수도 있고 그리고/또는 (예를 들어, 제조/교정 이후, 디바이스가 사용중인 경우) 필드(field)에서 적용될 수도 있다. 예를 들어, 몇몇 경우들에서, 여기에 설명된 시스템들 및 방법들은 동적으로 적용될 수도 있다.
평균 전력 추적(APT)은, 효율도를 개선시키기 위해 전력 증폭기 바이어스 전압(예를 들어, Vcc)을 낮출 수도 있다. 그러나, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 바이어스 전압(예를 들어, Vcc)을 훨씬 더 낮추기 위해 전치왜곡과 함께 평균 전력 추적을 적용할 수도 있다. 따라서, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은, 전력 증폭기 효율도를 개선시키기 위해 전력 증폭기 바이어스 전압을 점차 낮추면서, 완전한 시작 포인트 및 안전한 폴백 포인트로서 기본적인 평균 전력 추적(APT)을 이용할 수도 있다. 따라서, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은, 기본적인 APT의 전압보다 더 낮게 전력 증폭기 바이어스 전압을 감소시키고 전치왜곡을 적용함으로써 전력 증폭기 효율도를 개선시킬 수도 있다. 예를 들어, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 기본적인 평균 전력 추적(APT)보다 4% 더 많이 증폭기(예를 들어, PA) 효율도를 개선시킬 수도 있다. 결과로서, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은 전력 소비 및 열을 감소시킬 수도 있다.
몇몇 알려진 전치왜곡 방식들이 공장 교정에 기초함을 유의해야 한다. 그러나, 이들 방식들은, 온도 및/또는 주파수 변화들로 인해 전력 증폭기 특성에서의 변화들을 추적할 수 없는 정적인 전치왜곡을 제공한다. 이와 대조적으로, 여기에 기재된 시스템들 및 방법들은, 피드백을 통해 전력 증폭기 특징을 동적으로 추적할 수도 있으며, 전력 증폭기 효율도를 더 적극적으로(aggressively) 개선시킬 수도 있다.
다양한 구성들이 도면들을 참조하여 이제 설명되며, 여기서, 유사한 참조 번호들은 기능적으로 유사한 엘리먼트들을 표시할 수도 있다. 여기에서의 도면들에서 일반적으로 설명되고 도시된 바와 같은 시스템들 및 방법들은 광범위하게 다양한 상이한 구성들에서 배열 및 설계될 수 있다. 따라서, 도면에 표현된 바와 같이, 수 개의 구성들의 다음의 더 상세한 설명은 청구된 바와 같은 범위를 제한하도록 의도되는 것이 아니라, 단지 시스템들 및 방법들을 대표할 뿐이다.
도 1은 전력 소비를 감소시키기 위한 회로(102)의 일 구성을 도시한 블록도이다. 회로(102)는 전력 증폭기(110), 전치왜곡기(106), 제어기(122) 및 전력 공급부(116)를 포함한다. 회로(102)에 포함된 엘리먼트들 또는 컴포넌트들(전치왜곡기(106), 제어기(122), 전력 증폭기(110) 및/또는 전력 공급부(116)) 중 하나 또는 그 초과는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이 둘의 결합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 회로(102)에 포함된 엘리먼트들 또는 컴포넌트들 중 하나 또는 그 초과는 회로, 회로 컴포넌트들(예를 들어, 저항기들, 트랜지스터들, 커패시터들, 인덕터들 등), 메모리 블록들, 레지스터들, 프로세싱 블록들 및/또는 프로세서 상에서 실행되는 메모리에 저장된 명령들(예를 들어, 소프트웨어 코드)로 구현될 수도 있다.
전력 증폭기(110)는 송신 신호(104)를 증폭시킬 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 전력 증폭기(110)는 무선 송신을 위해 송신 신호(104)의 진폭을 증가시킬 수도 있다. 전력 증폭기(110)는 전력 공급부(116)에 커플링된다. 전력 증폭기(110)의 성능은, 전력 공급부(116)에 의해 제공된 바이어스 전압(118)에 기초하여 변할 수도 있다. 예를 들어, 전력 증폭기(110)에 의해 제공된 증폭의 크기 및/또는 전력 증폭기(110)의 선형도는, 제공된 바이어스 전압(118)에 기초하여 변할 수도 있다.
전력 공급부(116)는, 소스 전압(114), 및 제어기(122)에 의해 제공된 전력 공급부 제어 신호(120)에 기초하여 바이어스 전압(118)을 생성한다. 전력 공급부(116)의 일 예는 스위칭 모드 전력 공급부(SMPS)이다. 예를 들어, 전력 공급부(116)는 직류-투-직류(DC-투-DC) 변환기일 수도 있다. 전력 공급부(116)는 소스 전압(114)을 더 낮은 바이어스 전압(118)으로 감소시킬 수도 있다. 소스 전압(114)은, 예를 들어, 배터리, 전력 어댑터 및/또는 몇몇 다른 소스에 의해 제공될 수도 있다.
제어기(122)는 전력 증폭기(110), 전력 공급부(116) 및 전치왜곡기(106)에 커플링된다. 제어기(122)는, 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)에 기초하여 전력 공급부(116) 및 전치왜곡기(106)를 제어한다. 특히, 제어기(122)는, 전력 증폭기(110)가 요건(예를 들어, 성능 요건)에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압(118) 및 전치왜곡을 결정한다. 예를 들어, 제어기(122)는, 전력 증폭기(110)가 아래의 도 2-3과 관련하여 설명된 방법들(200, 300) 중 하나 또는 그 초과에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 최소 바이어스 전압(118)을 결정한다.
제어기(122)는 전력 공급부 제어 신호(120)를 전력 공급부(116)에 제공한다. 전력 공급부 제어 신호(120)는 전력 공급부(116)로 하여금 특정한 바이어스 전압(118)을 생성하게 할 수도 있다. 예를 들어, 전력 공급부 제어 신호(120)는, 특정한 바이어스 전압(118)에 대응하거나 특정한 바이어스 전압(118)을 표시하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 포함할 수도 있다.
제어기(122)는 전력 공급부(116)로 하여금 전압들의 세트로부터 바이어스 전압(118)을 생성하게 할 수도 있다. 전압들의 세트는 하나 또는 그 초과의 전압들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 전압들의 세트는, 제어기(122)가 전력 공급부(116)로 하여금 생성하게 할 수도 있는 별개의 전압들의 유한한 세트를 포함할 수도 있다. 몇몇 경우들에서, 전압들의 세트는 제어기(122), 전력 공급부(116) 또는 그 둘의 레졸루션(resolution)에 의해 제한될 수도 있다. 예를 들어, 전력 공급부 제어 신호(120)는, 유한한 수의 비트들, 표시자들 또는 파라미터들을 이용하여 표현될 수도 있다. 따라서, 제어기(122)는 유한한 수의 단계들 또는 유한한 수의 값들에 기초하여 바이어스 전압들(118)을 표시할 수도 있다. 따라서, 전력 증폭기(110)가 하나 또는 그 초과의 요건들에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압(118)은, 전압들의 세트에서 가장 낮은 가능한 전압일 수도 있으며, 여기서, 요건(들)이 여전히 충족된다. 따라서, (하나가 존재한다면) 전압들의 세트 내의 이러한 최소 바이어스 전압(118)에 관련된 다음의 바이어스 전압은, 전력 증폭기(110)가 요건(들)에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하지 않을 것이다.
제어기(122)는 또한, 전치왜곡 제어 신호(124)를 전치왜곡기(106)에 제공한다. 전치왜곡 제어 신호(124)는 전치왜곡기(106)로 하여금 특정한 전치왜곡을 송신 신호(104a)에 적용하게 할 수도 있다. 예를 들어, 전치왜곡 제어 신호(124)는 특정한 전치왜곡을 표시하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 포함할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 전치왜곡 제어 신호(124)는, 전치왜곡을 정의하는 AMAM/AMPM 룩업 테이블(LUT)을 표시할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전치왜곡 제어 신호(124)는, (예를 들어, 다항식 함수, 볼테라(volterra) 모델, 구분적 함수(piecewise function) 등 중 하나 또는 그 초과에 기초하여) 전치왜곡을 기능적으로 정의하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 포함할 수도 있다.
전치왜곡기(106)는 제어기(122) 및 전력 증폭기(110)에 커플링된다. 전치왜곡기(106)는 전치왜곡을 송신 신호(104a)에 적용할 수도 있다. 예를 들어, 전치왜곡기(106)는 전치왜곡 제어 신호(124)에 의해 특정된 전치왜곡을 적용할 수도 있다. 전치왜곡을 송신 신호(104)에 적용하는 것은, 전력 증폭기(110)가, 하나 또는 그 초과의 요건들을 충족시키는 증폭된 송신 신호(108)를 여전히 생성하면서, 더 낮은 바이어스 전압(118)으로 동작할 수 있게 할 수도 있다. 하나 또는 그 초과의 요건들의 예들은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 출력 전력(예를 들어, Pout), 수신 대역 잡음(RxBN), 전체 송신(Tx) 체인의 이득 및/또는 전체 송신(Tx) 체인의 전력에 대한 하나 또는 그 초과의 특정된 값들을 포함한다. 예를 들어, 이득 또는 전력은 송신 관점으로부터 동등할 수도 있다. 예를 들어, 이득이 알려지면, 베이스밴드 송신기가 생성하는 송신 신호(예를 들어, 송신 신호(104))를 아는 것은, 디바이스(예를 들어, 회로(102))의 출력 전력의 예측을 가능하게 할 수도 있다.
도 2는 회로(102)에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법(200)의 일 구성을 도시한 흐름도이다. 회로(102)는, 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)를 동시에 캡쳐할 수도 있다(202). 일 예에서, 제어기(122)는 중첩한 시간 기간들에서 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)를 갭쳐한다.
회로(102)는, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 최소 바이어스 전압(118)을 전압들의 세트로부터 결정할 수도 있다(204). 예를 들어, 제어기(122)는 현재의 전압에 대응하는 전력 증폭기 특징을 결정한다. 제어기(122)는 또한, 전압들의 세트 내의 다음의 (예를 들어, 더 낮은) 전압에 대한 전치왜곡을 결정하고, 이러한 다음의 전압에 대응하는 성능을 추정한다. 제어기(122)는 추가적으로, 전압 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 최소 바이어스 전압(118)을 전압들의 세트로부터 결정하려고 시도할 시에, 전치왜곡을 결정하는 것 및 성능을 추정하는 것을 반복할 수도 있다.
회로(102)는 적어도 하나의 파라미터를 셋팅할 수도 있다(206). 예를 들어, 제어기(122)는, 전치왜곡기(106)에 의해 송신 신호(104)에 적용될 전치왜곡을 표시하거나 정의하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 전치왜곡 제어 신호(124)에서 전송한다. 예를 들어, 전치왜곡 제어 신호(124)는, 전치왜곡을 정의하는 AMAM/AMPM 룩업 테이블(LUT)을 표시할 수도 있다. 제어기(122)는 또한, 결정된 최소 바이어스 전압(118)(204)을 표시하는 파라미터를 전력 공급부 제어 신호(120)에서 전송할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 하나 또는 그 초과의 베이스밴드 이득들 및/또는 하나 또는 그 초과의 라디오 트랜시버(RTR) 이득들과 같은 하나 또는 그 초과의 부가적인 파라미터들을 셋팅할 수도 있다.
회로(102)는 셋팅된(206) 파라미터(들)에 따라 송신 신호(104)를 전치왜곡 및 증폭시킬 수도 있다. 회로(102)는 또한, 결과적인 증폭된 송신 신호(108)를 송신할 수도 있다.
도 3은 회로(102)에 의해 전력 소비를 감소시키기 위한 방법(300)의 더 특정한 구성을 도시한 흐름도이다. 회로(102)는, 현재의 바이어스 전압(118)(예를 들어, Vcc(i))을 초기 전압(예를 들어, Vcc(0))으로 셋팅할 수도 있다(302). 일 예에서, 회로(102)는 전력 공급부(116)로 하여금 이러한 초기 전압으로 현재의 바이어스 전압(118)을 생성하게 한다.
몇몇 구성들에서, 회로(102)는 초기 전압을 결정하기 위해 기본적인 평균 전력 추적(APT)을 수행할 수도 있다. 상술된 바와 같이, 이러한 초기 전압은 회로(102)(예를 들어, 전력 증폭기(110))가 온도, 주파수 및/또는 부분들에서의 변화들에 걸쳐 하나 또는 그 초과의 요건들에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 할 수도 있다. 그러나, 몇몇 경우들에서, 이러한 초기 전압은, 전력 증폭기(110)가 하나 또는 그 초과의 요건들에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트 내의 최소 전압보다 더 높을 수도 있다. 따라서, 초기 전압은 덜 효율적일 수도 있으며, 전력을 낭비할 수도 있다.
회로(102)는, 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)를 동시에 캡쳐할 수도 있다(304). 예를 들어, 제어기(122)는, 중첩한 시간 기간들에서 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)를 캡쳐한다(304). 더 상세하게, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 거의 동일한 시간에서의 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)의 캡쳐(304)를 트리거링할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 전치왜곡기(106)(의 출력) 이후에 송신 신호(104b)를 캡쳐한다(304). 다른 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 전치왜곡기(106)(의 입력) 이전에 송신 신호(104a)를 캡쳐한다(304).
피드백 신호(112)는 전력 증폭기(110) 이후에 캡쳐된다(304). 몇몇 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는 듀플렉서 및 스위치(도 1에 도시되지 않음) 이전에 피드백 신호(112)를 캡쳐할 수도 있다(304). 다른 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는 듀플렉서 및 스위치(도 1에 도시되지 않음) 이후에 피드백 신호(112)를 캡쳐할 수도 있다(304).
회로(102)는, 현재의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i), 여기서, i는 현재의 바이어스 전압을 표시하는 인덱스임)에 대응하는 전력 증폭기 특징을 결정할 수도 있다(306). 예를 들어, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 현재의 바이어스 전압에 대응하는 갭쳐된(304) 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)에 기초하여 전력 증폭기 특징을 결정한다(306). 전력 증폭기 특징은, 현재의 바이어스 전압에서의 전력 증폭기의 응답(예를 들어, 출력 전압(예를 들어, Vout) 대 입력 전압(예를 들어, Vin))을 표시할 수도 있다. 응답은, 전력 증폭기의 선형도(예를 들어, 전력 증폭기 특징이 대략적으로 선형인 전압들의 범위)를 예시할 수도 있다.
몇몇 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는 다음과 같이 전력 증폭기 특징을 결정한다(306). 제어기(122)는, 캡쳐된(304) 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)로부터 매칭 신호들을 추출한다. 예를 들어, 제어기(122)는 매칭 신호들을 추출하기 위해, 주파수 에러 정정, 위상 정정 코오스 매칭, 정밀한 매칭 및 등화 중 하나 또는 그 초과를 수행한다. 제어기(122)는 또한, 전력 증폭기 특징(예를 들어, 전력 증폭기(110)의 AMAM/AMPM 특징)을 결정(306)하기 위해, 위상 정정을 수행하고, 비닝 및 평균, 커브-피팅 및/또는 데이터 감소의 임의의 다른 등가 방법을 선택적으로 수행한다.
회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 전압들의 세트에서 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))에 대응하는 다음의 전치왜곡을 결정할 수도 있다(308). 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))은 전압들의 세트에서 (현재의 바이어스 전압보다) 더 낮은 전압일 수도 있다. 이러한 다음의 전치왜곡은, 데이터 피드백 및/또는 사전-저장된 교정에 기초하여 결정된다(308). 몇몇 구성들에서, 예를 들어, (전력 증폭기(110)의) Vosat 대 바이어스(예를 들어, 공급) 전압 Vcc의 관계를 결정하는 교정이 사전에 수행될 수도 있다. 교정 결과들은 디바이스 상에 사전-저장될 수도 있다. 데이터 피드백은 원-샷일 수도 있거나 적응적일 수도 있다.
원 샷에서 전치왜곡을 결정(308)(예를 들어, 예측)하는 일 예가 다음과 같이 설명된다. 제어기(122)는, 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징을 결정(예를 들어, 예측)하기 위해, 포화 전압(예를 들어, Vosat) 및 다양한 바이어스 전압들(예를 들어, Vcc)에서의 이득들에 기초하여, 결정된(306) 전력 증폭기 특징(예를 들어, 현재의 전압 Vcc(i)에 대응하는 AMAM 커브)을 스캐일링한다. 그 후, 제어기(122)는 전치왜곡을 결정(308)하기 위해, 다음의 전압에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징을 인버팅(invert)한다.
회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))에 대응하는 성능을 추정할 수도 있다(310). 예를 들어, 제어기(122)는 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))에 대응하는 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들을 추정한다. 성능(예를 들어, 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들)을 추정하는 것(310)은 또한, 다음의 전압에 대응하는 결정된(308) 다음의 전치왜곡에 기초할 수도 있다. 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들의 예들은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 출력 전력(예를 들어, Pout), 수신 대역 잡음(RxBN) 및 이득을 포함한다.
회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 전압 증폭기가 하나 또는 그 초과의 요건들에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하려고 시도할 시에, 전압들의 세트에서 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전치왜곡을 결정하는 것(308) 및, 다음의 바이어스 전압에 대응하는 성능을 추정하는 것(310)을 반복할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 반복하는 것은 다음과 같이 수행될 수도 있다.
회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1)) 및 대응하는 전치왜곡이, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는지를 결정할 수도 있다(312). 예를 들어, 제어기(122)는, 다음의 전압(예를 들어, Vcc(i+1)) 및 대응하는 전치왜곡이 하나 또는 그 초과의 성능 요건들을 충족시키는 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는지를 결정한다. 몇몇 구성들에서, 이러한 결정(312)은, 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))에 대응하는 추정된(310) 성능을 하나 또는 그 초과의 성능 타겟들과 비교함으로써 행해질 수도 있다. 예를 들어, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 출력 전력(예를 들어, Pout), 수신 대역 잡음(RxBN) 및/또는 이득에 대한 하나 또는 그 초과의 성능 타겟들에 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들을 비교할 수도 있다. 이들 구성들에서, 추정된(310) 성능 메트릭(들)이 성능 타겟(들)을 충족시키면, 다음의 바이어스 전압 및 대응하는 전치왜곡은, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 한다. 그렇지 않으면, 다음의 바이어스 전압 및 대응하는 전치왜곡은, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호를 생성할 수 없게 한다.
전압들의 세트 내의 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1)) 및 대응하는 전치왜곡이, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하면, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 전치왜곡을 결정하고(308) 전압들의 세트에서 하나 또는 그 초과의 후속(예를 들어, 더 낮은) 전압들에 대응하는 성능을 추정하기 위해(310), 다음의 반복 또는 리턴으로 진행할 수도 있다. 예를 들어, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는 현재의 바이어스 전압을 감소시키며(318), 전압들의 세트 내의 다음의 바이어스 전압에 대응하는 전치왜곡을 결정(308)하는 것으로 리턴할 수도 있다. 예를 들어, 인덱스 i는 증분될 수도 있다(예를 들어, i=i+1). 즉, 예를 들어, 인덱스 i는, 바이어스 전압 Vcc(i+1)＜Vcc(i) 동안 증분될 수도 있다. 현재의 바이어스 전압을 감소(318)시키는 것이 바이어스 전압(118)을 실제로 셋팅하거나 업데이트하지는 않을 수도 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 제어기(122)는, 그것이 셋팅(314)될 때까지 바이어스 전압(118)을 셋팅하기 위해 전력 공급부 제어 신호(120)에서 파라미터를 전송하지 않을 수도 있다.
명확화를 위해, 현재의 바이어스 전압을 감소(318)시키는 것은, 다음의 예에 따라 수행될 수도 있다. "새로운" 현재의 전압(예를 들어, Vcc(i))은 이전의 반복으로부터 "오래된(old)" 다음의 전압(예를 들어, 이전의 Vcc(i+1))으로 감소(예를 들어, 셋팅)될 수도 있다. 이러한 경우, "새로운" 다음의 전압(예를 들어, 새로운 Vcc(i+1))은 (예를 들어, 세트 내의 후속 전압이 존재하면) 전압들의 세트에서 후속(예를 들어, 더 낮은) 전압이다. 따라서, 회로(102)는, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트 내의 최소 바이어스 전압(118) 및 대응하는 전치왜곡이 (가능하면) 결정될 때까지, 전치왜곡을 결정(308)할 수도 있고, 다음의 전압(예를 들어, Vcc(i+1))에 대응하는 성능을 추정(310)할 수도 있으며, 기타 등을 수행할 수도 있다. 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))이 (현재의 바이어스 전압을 감소(318)시킨 이후) 전압들의 세트에 존재하지 않는 이러한 경우, 회로(102)의 동작이 적어도 하나의 파라미터를 셋팅(314)하는 것으로 진행할 수도 있음을 유의해야 한다.
전압들의 세트 내의 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1)) 및 대응하는 전치왜곡이, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 없게 하면, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는 적어도 하나의 파라미터를 셋팅할 수도 있다(314). 예를 들어, 제어기(122)는, 현재의 바이어스 전압(118)(예를 들어, Vcc(i))을 표시하는 파라미터를 전력 공급부 제어 신호(120)에서 전송할 수도 있다. 예를 들어, 현재의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i))은, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 최소 바이어스 전압일 수도 있으므로, 그것은, 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))이 요건의 충족을 가능하게 하지 않는 것으로 결정(312)되었기 전의 그러한 최종 바이어스 전압이었을 수도 있다.
부가적으로 또는 대안적으로, 제어기(122)는, 전치왜곡기(106)에 의해 송신 신호(104)에 적용될 (현재의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i)에 대응하는) 전치왜곡을 표시 또는 정의하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 전치왜곡 제어 신호(124)에서 전송한다. 예를 들어, 전치왜곡 제어 신호(124)는, 전치왜곡을 정의하는 AMAM/AMPM 룩업 테이블(LUT)을 표시할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 하나 또는 그 초과의 베이스밴드 이득들 및/또는 하나 또는 그 초과의 라디오 트랜시버(RTR) 이득들과 같은 하나 또는 그 초과의 부가적인 파라미터들을 셋팅할 수도 있다.
회로(102)는 셋팅된(314) 파라미터(들)에 따라 송신 신호(104)를 전치왜곡 및 증폭시킬 수도 있다. 회로(102)는 또한, 결과적인 증폭된 송신 신호(108)를 송신할 수도 있다.
회로(102)는, 하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여 재평가가 필요한지를 결정할 수도 있다(316). 하나 또는 그 초과의 기준들은, 예를 들어, 주기적인 트리거, 시간의 양이 (예를 들어, 최종 캡쳐(304) 또는 최종 셋팅(314) 이후에) 경과되었는지 여부 및 온도가 (예를 들어, 최종 캡쳐(304) 또는 최종 셋팅(314) 이후에) 변했는지(예를 들어, 증가했는지) 여부를 포함할 수도 있다. 재평가가 필요하다고 회로(102)가 결정(316)하면, 회로(102)는 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)를 캡쳐(304)하는 것으로 리턴할 수도 있다.
회로(102)는 부가적으로 또는 대안적으로, 부족한 성능이 발생하는지를 결정할 수도 있다(316). 부족한 성능은, 하나 또는 그 초과의 요건들이 충족되지 않은 경우 발생할 수도 있다. 예를 들어, 회로(102)는, 하나 또는 그 초과의 요건들이 충족되지 않았는지를 결정한다(316). 하나 또는 그 초과의 요건들의 예들은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 출력 전력(예를 들어, Pout), 수신 대역 잡음(RxBN) 및/또는 이득에 대한 요건들을 포함한다.
부족한 성능이 발생하면, 회로(102)는, 초기 전압(예를 들어, Vcc(0) 또는 "안전한" 것으로 간주된 임의의 다른 바이어스 전압)으로 현재의 바이어스 전압을 셋팅(302)하는 것으로 리턴(예를 들어, 폴백)할 수도 있다. 예를 들어, 인덱스 i는 0으로 리셋될 수도 있다. 예를 들어, 회로(102)는, 평균 전력 추적(APT)에 기초하여 현재의 바이어스 전압을 초기 전압으로 셋팅할 수도 있다(302). 부가적으로 또는 대안적으로, 초기 바이어스 전압은, 전압을 (예를 들어, Vcc(i)로부터 Vcc(i+1)로) 감소시키는 동안 알고리즘이 결정한 임의의 다른 바이어스 전압일 수도 있다. 그들 단계들 중 임의의 단계에서, 하나 또는 그 초과의 계산들은, 예측된 성능 요건(들)(예를 들어, ACLR, RxBN, 이득 등)에서 충분한 마진을 갖는다는 관점들에서, 바이어스 전압을 "안전한' 것으로 간주할 수도 있다. 따라서, 그 단계 동안 이용된 바이어스 전압(예를 들어, Vcc)은 다음의 "안전한" 폴백 포인트가 될 수도 있다. 그러나, 재평가가 필요하지 않고 그리고/또는 부족한 성능이 발생하지 않으면, 회로(102)는, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트 내의 최소 전압인 현재의 바이어스 전압(118)(예를 들어, Vcc(i))에 기초하여 현재의 셋팅들에 따라 계속 동작할 수도 있다.
도 4는 전력 증폭기 특징(426)의 일 예를 도시한 그래프이다. 특히, 도 4는, 3.35볼트(V)의 현재의 바이어스 전압(418)에 대응하는 전력 증폭기 특징(426)의 일 예를 도시한다. 전력 증폭기 특징(426)은, 증폭기 입력 전압(430) 대 증폭기 출력 전압(428)의 절대값에 걸쳐 도시되어 있다. 도 4에서, 수평(예를 들어, x)축은 송신 신호(예를 들어, 상향변환되고, 전력 증폭기(110)로의 입력이 될 송신 신호(104b))의 진폭의 최하위 비트(LSB)들에서 마킹(mark)되어 있다. 또한, 수직(예를 들어, y)축은 피드백 수신기(예를 들어, 제어기(122))의 진폭의 최하위 비트(LSB)들에 있으며, 이는, 하향변환 피드백 경로, 및 피드백 신호(예를 들어, 피드백 신호(112))를 디지털화하는데 사용되는 아날로그-투-디지털 변환기(ADC)의 구현에 의존하여 임의의 이득 스캐일링을 가질 수도 있다.
예를 들어, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는, 3.35V의 현재의 바이어스 전압(418)에 대응하는, 캡쳐된 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)에 기초하여 전력 증폭기 특징(426)을 결정한다. 전력 증폭기 특징(426)은, 현재의 바이어스 전압(418)에서의 전력 증폭기(110)의 응답(예를 들어, 출력 전압(예를 들어, Vout)(428) 대 입력 전압(예를 들어, Vin)(430))을 표시할 수도 있다. 응답은, 전력 증폭기(110)의 선형도(예를 들어, 전력 증폭기 특징(426)이 대략적으로 선형인 전압들의 범위)를 예시할 수도 있다.
몇몇 구성들에서, 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는 전력 증폭기 특징을 다음과 같이 결정한다. 제어기(122)는, 캡쳐된 송신 신호(104) 및 피드백 신호(112)로부터 매칭 신호들을 추출한다. 예를 들어, 제어기(122)는 매칭 신호들을 추출하기 위해, 주파수 에러 정정, 코오스 매칭, 정밀한 매칭 및 등화 중 하나 또는 그 초과를 수행한다. 제어기(122)는 또한, 위상 정정을 수행하고, 비닝을 선택적으로 수행한다. 제어기(122)는 전력 증폭기 특징(426)(예를 들어, 전력 증폭기(110)의 AMAM/AMPM 특징)을 결정하기 위해 커브 피팅을 추가적으로 수행한다.
도 5는 추정된 전력 증폭기 특징(532)의 일 예를 도시한 그래프이다. 특히, 도 5는, 3.35V의 현재의 바이어스 전압(418)에 대응하는 (측정된) 전력 증폭기 특징(526)의 일 예, 및 3.05V의 다음의 바이어스 전압에 대응하는 (추정된) 전력 증폭기 특징(532)의 일 예를 도시한다. (추정된) 전력 증폭기 특징(532)은, 증폭기 입력 전압(530) 대 증폭기 출력 전압(528)의 절대값에 걸쳐 도시되어 있다. 도 5에서, 축들은 상기 도 4와 관련하여 유사하게 상세히 설명된 바와 같은 단위들을 가질 수도 있다.
회로(102)(예를 들어, 제어기(122))는 전압들의 세트 내의 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1) = 3.05V)에 대응하는 전치왜곡을 결정할 수도 있다. 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1))은 전압들의 세트 내의 현재의 전압(예를 들어, Vcc(i) = 3.35V)와 비교하여 더 낮은 전압일 수도 있다. 전치왜곡은, 데이터 피드백 및/또는 사전-저장된 교정에 기초하여 결정된다.
특히, 도 5는 원 샷으로 전치왜곡을 결정(예를 들어, 예측)하는 일 예의 일 부분을 도시한다. 제어기(122)는, 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1) = 3.05V)에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징(532)을 결정(예를 들어, 예측)하기 위해, 포화 전압(예를 들어, Vosat) 및 다양한 바이어스 전압들(예를 들어, Vcc)에서의 이득들에 기초하여, 결정된(예를 들어, 측정된) 전력 증폭기 특징(526)(예를 들어, 현재의 전압 Vcc(i) = 3.35V에 대응하는 AMAM 커브)를 스캐일링한다.
도 6은 디지털 전치왜곡 룩업 테이블(638)의 예들을 도시한 그래프이다. 특히, 전치왜곡(640, 642)의 예들은 디지털 전치왜곡 입력(634) 대 디지털 전치왜곡 출력(636)을 걸쳐 도시되어 있다. 수평 및 수직축들은, 전치왜곡되는 디지털 송신 신호(예를 들어, 송신 신호(104)) 상의 진폭의 최하위 비트(LSB)들로 표현될 수도 있다. 도시된 전치왜곡들(640, 642)은, 디지털 전치왜곡 AMAM 룩업 테이블(LUT)(638)에서 구현될 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 전치왜곡이 AMAM LUT에 부가하여 AMPM LUT에서 구현될 수도 있고 그리고/또는 AMAM LUT가 AMPM LUT와 동일한 테이블로 통합될 수도 있음을 유의해야 한다.
도 6에서, 현재의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i) = 3.35V)에 대응하는 제 1 전치왜곡(640)이 도시되어 있다. 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1) = 3.05V)에 대응하는 제 2 전치왜곡(642)이 또한 도시되어 있다. 제 2 전치왜곡(642)은, 도 5에 도시된 다음의 바이어스 전압(예를 들어, Vcc(i+1) = 3.05V)에 대응하는 (추정된) 다음의 전력 증폭기 특징(532)에 기초하여 회로(102)(예를 들어, 제어기(122))에 의해 결정될 수도 있다. 즉, 도 6은 도 5에 설명된 예의 후속 부분을 도시하며, 여기서, 제어기(122)는, 제 2 전치왜곡(642)을 결정하기 위해 다음의 전압(예를 들어, Vcc(i+1) = 3.05V)에 대응하는 전력 증폭기 특징(532)을 인버팅한다. 이러한 예에서, 제어기(122)는, 전력 증폭기(110)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(108)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트 내의 최소 바이어스 전압에 제 2 전치왜곡(642)이 대응하는 경우, 디지털 전치왜곡 AMAM LUT(638)를 셋팅하기 위해 전치왜곡 제어 신호(124)에서 파라미터들을 전치왜곡기(106)에 전송할 수도 있다.
도 7은, 전력 소비를 감소시키기 위한 전자 디바이스(702)의 일 구성을 도시한 블록도이다. 전자 디바이스(702)는 도 1과 관련하여 설명된 회로(102)의 일 예일 수도 있다. 전자 디바이스(702)는, 전력 증폭기(710), 전치왜곡기(706), 제어기(722), 전력 공급부(716), 변조기(746), 컨디셔너(748), 디지털-투-아날로그 변환기(750)(DAC), 상향변환기(752), 하향변환기(754) 및 아날로그-투-디지털 변환기(756)(ADC)를 포함한다. 전자 디바이스(702)에 포함된 엘리먼트들 또는 컴포넌트들 중 하나 또는 그 초과는 하드웨어, 소프트웨어 또는 이 둘의 결합으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 전자 디바이스(702)에 포함된 엘리먼트들 또는 컴포넌트들 중 하나 또는 그 초과는 회로, 회로 컴포넌트들(예를 들어, 저항기들, 트랜지스터들, 커패시터들, 인덕터들 등), 메모리 블록들, 레지스터들, 프로세싱 블록들 및/또는 프로세서 상에서 실행되는 메모리에 저장된 명령들(예를 들어, 소프트웨어 코드)로 구현될 수도 있다.
전력 증폭기(710)는 송신 신호(704)를 증폭시킬 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 전력 증폭기(710)는 무선 송신을 위해 송신 신호(704)의 진폭을 증가시킬 수도 있다. 전력 증폭기(710)는 전력 공급부(716)에 커플링된다. 전력 증폭기(710)의 성능은, 전력 공급부(716)에 의해 제공된 바이어스 전압(718)에 기초하여 변할 수도 있다. 예를 들어, 전력 증폭기(710)에 의해 제공된 증폭의 크기 및/또는 전력 증폭기(710)의 선형도는, 제공된 바이어스 전압(718)에 기초하여 변할 수도 있다.
전력 공급부(716)는, 소스 전압(714), 및 제어기(722)에 의해 제공된 전력 공급부 제어 신호(720)에 기초하여 바이어스 전압(718)을 생성한다. 전력 공급부(716)의 일 예는 스위칭 모드 전력 공급부(SMPS)이다. 예를 들어, 전력 공급부(716)는 직류-투-직류(DC-투-DC) 변환기일 수도 있다. 전력 공급부(716)는 소스 전압(714)을 더 낮은 바이어스 전압(718)으로 감소시킬 수도 있다. 소스 전압(714)은, 예를 들어, 배터리, 전력 어댑터 및/또는 몇몇 다른 소스에 의해 제공될 수도 있다.
변조기(746)는, 제어기(722) 및 컨디셔너(748)에 커플링되는 전치왜곡기(706)에 커플링된다. 송신 정보(744)는 변조기(746)에 제공된다. 변조기(746)는, 전치왜곡기(706)에 제공되는 변조된 송신 신호(704a)를 생성하기 위해, 변조 방식(예를 들어, 위상-시프트 키잉(PSK), 직교위상 진폭 변조(QAM) 등)에 따라 송신 정보(744)를 변조한다. 전치왜곡기(706)는 변조된 송신 신호(704a)에 전치왜곡을 적용할 수도 있다. 그러나, 전치왜곡기(706)는, (예를 들어, 전치왜곡이 증폭된 송신 신호(708)를 선형화시키도록 요구되지 않는 경우) 변조된 송신 신호(704a)에 전치왜곡을 항상 적용하지는 않을 수도 있다. 결과적인(전치왜곡된) 송신 신호(704b)는 컨디셔너(748)에 제공된다. 컨디셔너(748)는, 컨디셔닝된 송신 신호(704c)를 생성하기 위해, (전치왜곡된) 송신 신호(704b)에 대한 하나 또는 그 초과의 동작들을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 컨디셔너(748)는 (전치왜곡된) 송신 신호(704b)에 대해 업샘플링, 필터링 등을 수행할 수도 있다.
컨디셔너(748)는, 제어기(722) 및 디지털-투-아날로그 변환기(750)에 커플링된다. 컨디셔닝된 송신 신호(704c)는 제어기(722) 및 디지털-투-아날로그 변환기(750)에 제공된다. 디지털-투-아날로그 변환기(750)는 컨디셔닝된 송신 신호(704c)를 아날로그 송신 신호(704d)로 변환한다. 디지털-투-아날로그 변환기(750)는 상향변환기(752)에 커플링된다. 아날로그 송신 신호(704d)는, 전력 증폭기(710)에 제공되는 상향변환된 송신 신호(704e)를 생성하기 위해 아날로그 송신 신호(704d)를 (예를 들어, 라디오 주파수(RF) 범위로) 상향변환하는 상향변환기(752)에 제공된다.
전력 증폭기(710)는 스위치/듀플렉서(도 7에 도시되지 않음)에 커플링될 수도 있고, 스위치/듀플렉서는 차례로 안테나(도 7에 도시되지 않음)에 커플링될 수도 있다. 전력 증폭기(710)는 하향변환기(754)에 커플링된다. 전력 증폭기(710)는 증폭된 송신 신호(708)를 생성할 수도 있다. 피드백 신호(712a)는 증폭된 송신 신호(708)로부터 하향변환기(754)에 제공될 수도 있다. 피드백 신호(712a)가 스위치 또는 듀플렉서 전에 또는 이후에 제어기(722)에 의해 캡쳐될 수도 있음을 유의해야 한다.
하향변환기(754)는, 하향변환된 피드백 신호(712b)를 생성하기 위해 피드백 신호(712a)를 (예를 들어, 베이스밴드 주파수 범위로) 하향변환한다. 몇몇 구성들에서, 하향변환기(754)는, 상향변환기(752)보다 더 작은 동적 범위를 변환할 수 있을 수도 있다. 예를 들어, 하향변환기(754)는, 전력의 70-80dB의 전력 범위에 있을 수도 있는 아날로그 송신 신호(704d)를 변환할 수도 있는 상향변환기(752)와 비교하여, 전력의 20-30dB의 전력 범위에 있을 수도 있는 피드백 신호(712a)를 변환할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 상향변환기(752) 및 하향변환기(754)는 동일한 회로(예를 들어, 라디오 트랜시버(RTR))로 구현될 수도 있는 반면, 다른 구성들에서, 상향변환기(752) 및 하향변환기(754)는 별개의 회로들(예를 들어, 라디오 트랜시버(RTR)들)로 구현될 수도 있다. 하향변환기(754)는 아날로그-투-디지털 변환기(756)에 커플링된다. 하향변환된 피드백 신호(712b)는 아날로그-투-디지털 변환기(756)에 제공된다.
아날로그-투-디지털 변환기(756)는 하향변환된 피드백 신호(712b)를 디지털 피드백 신호(712c)로 변환한다. 아날로그-투-디지털 변환기(756)는 제어기(7220에 커플링된다. 디지털 피드백 신호(712c)는 제어기(722)에 제공된다.
몇몇 구성들에서, 피드백 신호(712)(예를 들어, 피드백 신호(712a), 하향변환된 피드백 신호(712b) 및 디지털 피드백 신호(712c))는 4개의 신호들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 피드백 신호(712)는 차동 동위상 컴포넌트들(예를 들어, I+ 및 I-) 및 차동 직교위상 컴포넌트들(예를 들어, Q+ 및 Q-)을 포함할 수도 있다. 이들 구성들에서, 하향변환기(754), 아날로그-투-디지털 변환기(756) 및 제어기(722)는 이들 4개의 신호들을 이용하도록 구현될 수도 있다.
제어기(722)는, 아날로그-투-디지털 변환기(756), 전력 공급부(716), 전치왜곡기(706), 컨디셔너(748) 및 디지털-투-아날로그 변환기(750)에 커플링된다. 제어기(722)는, 컨디셔닝된 송신 신호(704c) 및 디지털 피드백 신호(712c)에 기초하여 전력공급부(716) 및 전치왜곡기(706)를 제어한다. 특히, 제어기(722)는, 전력 증폭기(710)가 요건에 따라 증폭된 송신 신호(708)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압(718) 및 전치왜곡으로부터 결정한다. 예를 들어, 제어기(722)는, 전력 증폭기(710)가 상기 도 2-3과 관련하여 설명된 방법들(200, 300) 중 하나 또는 그 초과에 따라 증폭된 송신 신호(708)를 생성할 수 있게 하는 최소 바이어스 전압(718) 및 전치왜곡을 결정한다.
제어기(722)는 전력 공급부(716)에 전력 공급부 제어 신호(720)를 제공한다. 전력 공급부 제어 신호(720)는 전력 공급부(716)로 하여금 특정한 바이어스 전압(718)을 생성하게 할 수도 있다. 예를 들어, 전력 공급부 제어 신호(720)는, 특정한 바이어스 전압(718)에 대응하거나 특정한 바이어스 전압(718)을 표시하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 포함할 수도 있다.
제어기(722)는 전력 공급부(716)로 하여금 전압들의 세트로부터 바이어스 전압(718)을 생성하게 할 수도 있다. 전압들의 세트는 하나 또는 그 초과의 전압들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 전압들의 세트는, 제어기(722)가 전력 공급부(716)로 하여금 생성하게 할 수도 있는 별개의 전압들의 유한한 세트를 포함할 수도 있다. 몇몇 경우들에서, 전압들의 세트는 제어기(722), 전력 공급부(716) 또는 그 둘의 레졸루션에 의해 제한될 수도 있다. 예를 들어, 전력 공급부 제어 신호(720)는, 유한한 수의 비트들, 표시자들 또는 파라미터들을 이용하여 표현될 수도 있다. 따라서, 제어기(722)는 유한한 수의 단계들 또는 유한한 수의 값들에 기초하여 바이어스 전압들(718)을 표시할 수도 있다. 따라서, 전력 증폭기(710)가 하나 또는 그 초과의 요건들에 따라 증폭된 송신 신호(708)를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압(718)은, 전압들의 세트에서 가장 낮은 가능한 전압일 수도 있으며, 여기서, 요건(들)이 여전히 충족된다. 따라서, (하나가 존재한다면) 전압들의 세트 내의 이러한 최소 바이어스 전압(718)에 관련된 다음의 더 낮은 전압은, 전력 증폭기(710)가 요건(들)에 따라 증폭된 송신 신호(708)를 생성할 수 있게 하지 않을 것이다.
제어기(122)는 또한, 전치왜곡 제어 신호(724)를 전치왜곡기(706)에 제공한다. 전치왜곡 제어 신호(724)는 전치왜곡기(706)로 하여금 특정한 전치왜곡을 송신 신호(704a)에 적용하게 할 수도 있다. 예를 들어, 전치왜곡 제어 신호(724)는 특정한 전치왜곡을 표시하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 포함할 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 전치왜곡 제어 신호(724)는, 전치왜곡을 정의하는 AMAM/AMPM 룩업 테이블(LUT)을 표시할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전치왜곡 제어 신호(724)는, (예를 들어, 다항식 함수, 볼테라 모델, 구분적 함수 등 중 하나 또는 그 초과에 기초하여) 전치왜곡을 기능적으로 정의하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 포함할 수도 있다. 전치왜곡기(706)아 디지털 전치왜곡 또는 아날로그 전치왜곡을 제공하도록 구현될 수도 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 몇몇 구성들에서, 전치왜곡기(706)는 디지털 신호 프로세서(DSP)를 이용하여 구현될 수도 있다.
전치왜곡기(706)는 제어기(722), 변조기(746) 및 컨디셔너(748)에 커플링된다. 전치왜곡기(706)는 전치왜곡을 변조된 송신 신호(704a)에 적용할 수도 있다. 예를 들어, 전치왜곡기(706)는 전치왜곡 제어 신호(724)에 의해 특정된 전치왜곡을 적용한다. 전치왜곡을 변조된 송신 신호(704a)에 적용하는 것은, 전력 증폭기(110)가, 하나 또는 그 초과의 요건들을 충족시키는 증폭된 송신 신호(708)를 여전히 생성하면서, 더 낮은 바이어스 전압(718)으로 동작할 수 있게 할 수도 있다. 하나 또는 그 초과의 요건들의 예들은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 출력 전력(예를 들어, Pout), 수신 대역 잡음(RxBN) 및/또는 이득에 대한 하나 또는 그 초과의 특정된 값들을 포함한다.
도 8은, 전력 소비를 감소시키기 위한 시스템들 및 방법이 구현될 수도 있는 무선 통신 디바이스(802)의 일 구성을 도시한 블록도이다. 무선 통신 디바이스(802)는 애플리케이션 프로세서(868)를 포함할 수도 있다. 애플리케이션 프로세서(868)는 일반적으로, 무선 통신 디바이스(802) 상에서 기능들을 수행하기 위해 명령들을 프로세싱(예를 들어, 프로그램들을 구동)한다. 애플리케이션 프로세서(868)는 오디오 코더/디코더(코덱)(866)에 커플링될 수도 있다.
오디오 코덱(866)은 오디오 신호들을 코딩 및/또는 디코딩하기 위해 사용되는 회로일 수도 있다. 오디오 코덱(866)은, 하나 또는 그 초과의 스피커들(858), 이어피스(860), 출력 잭(862) 및/또는 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(864)에 커플링될 수도 있다. 스피커들(858)은, 전기 또는 전자 신호들을 음향 신호들로 변환하는 하나 또는 그 초과의 전자-음향 트랜스듀서들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 스피커들(858)은, 뮤직을 재생하거나 스피커폰 대화를 출력하는 등을 위해 사용될 수도 있다. 이어피스(860)는, 음향 신호들(예를 들어, 스피치 신호들)을 사용자에게 출력하기 위해 사용될 수 있는 다른 스피커 또는 전자-음향 트랜스듀서일 수도 있다. 예를 들어, 이어피스(860)는, 사용자만이 이어피스(860)로부터 출력된 음향 신호를 신뢰가능하게 청취할 수도 있도록 설계될 수도 있다. 출력 잭(862)은, 헤드폰들과 같이, 오디오를 출력하기 위해 다른 디바이스들을 무선 통신 디바이스(802)에 커플링시키기 위해 사용될 수도 있다. 스피커들(858), 이어피스(860) 및/또는 출력 잭(862)은 일반적으로, 오디오 코덱(866)으로부터 오디오 신호를 출력하기 위해 사용될 수도 있다. 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(864)은, 오디오 코덱(866)에 제공된 전기 또는 전자 신호들로 (사용자의 음성과 같은) 음향 신호로 변환하는 음향-전기 트랜스듀서일 수도 있다.
애플리케이션 프로세서(868)는 또한 전력 관리 회로(876)에 커플링될 수도 있다. 전력 관리 회로(876)의 일 예는, 무선 통신 디바이스(802)의 전기 전력 소비를 관리하는데 사용될 수도 있는 전력 관리 집적 회로(PMIC)이다. 전력 관리 회로(876)는 배터리(878)에 커플링될 수도 있다. 배터리(878)는 일반적으로, 무선 통신 디바이스(802)에 전기 전력을 제공할 수도 있다. 기능하기 위해 전기 전력을 요구하는 무선 통신 디바이스(802) 내에 포함된 컴포넌트들 중 하나 또는 그 초과가 배터리(878) 및/또는 전력 관리 회로(876)에 (예를 들어, 직접적으로 및/또는 간접적으로) 커플링될 수도 있음을 유의해야 한다.
애플리케이션 프로세서(868)는 입력을 수신하기 위해 하나 또는 그 초과의 입력 디바이스들(880)에 커플링될 수도 있다. 입력 디바이스들(880)의 예들은, 적외선 센서들, 이미지 센서들, 가속계들, 터치 센서들, 키패드들 등을 포함한다. 입력 디바이스(880)는 무선 통신 디바이스(802)와의 사용자 상호작용을 허용할 수도 있다. 애플리케이션 프로세서(868)는 또한, 하나 또는 그 초과의 출력 디바이스들(882)에 커플링될 수도 있다. 출력 디바이스들(882)의 예들은 프린터들, 프로젝터들, 스크린들, 햅틱 디바이스들 등을 포함한다. 출력 디바이스들(882)은 무선 통신 디바이스(802)가, 사용자에 의해 경험될 수도 있는 출력을 생성하게 할 수도 있다.
애플리케이션 프로세서(868)는 애플리케이션 메모리(884)에 커플링될 수도 있다. 애플리케이션 메모리(884)는, 전자 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자 디바이스일 수도 있다. 애플리케이션 메모리(884)의 예들은, 더블 데이터 레이트 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(DDRAM), 동기식 동적 랜덤 액세스 메모리(SDRAM), 플래시 메모리 등을 포함한다. 애플리케이션 메모리(884)는 애플리케이션 프로세서(868)에 대한 저장부를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 애플리케이션 메모리(884)는, 애플리케이션 프로세서(868) 상에서 구동되는 프로그램들의 기능을 위한 데이터 및/또는 명령들을 저장할 수도 있다.
애플리케이션 프로세서(868)는 디스플레이 제어기(886)에 커플링될 수도 있으며, 디스플레이 제어기(886)는 차례로 디스플레이(888)에 커플링될 수도 있다. 디스플레이 제어기(886)는, 디스플레이(888) 상에서 이미지들을 생성하는데 사용되는 하드웨어 블록일 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 제어기(886)는, 디스플레이(888) 상에서 제시될 수 있는 이미지들로 애플리케이션 프로세서(868)로부터의 명령들 및/또는 데이터를 변환할 수도 있다. 디스플레이(888)의 예들은 액정 디스플레이(LCD) 패널들, 발광 다이오드(LED) 패널들, 음극선 튜브(CRT) 디스플레이들, 플라즈마 디스플레이들 등을 포함한다.
애플리케이션 프로세서(868)는 베이스밴드 프로세서(870)에 커플링될 수도 있다. 베이스밴드 프로세서(870)는 일반적으로 통신 신호들을 프로세싱한다. 예를 들어, 베이스밴드 프로세서(870)는 수신 신호들을 복조 및/또는 디코딩할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 베이스밴드 프로세서(870)는, 송신을 위한 준비로 신호들을 인코딩 및/또는 변조할 수도 있다.
베이스밴드 프로세서(870)는 제어기(822) 및 전치왜곡기(806)를 포함할 수도 있다. 제어기(822)는 상술된 제어기들(122, 722) 중 하나 또는 그 초과와 유사할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전치왜곡기(806)는 상술된 전치왜곡기들(106, 706) 중 하나 또는 그 초과와 유사할 수도 있다.
베이스밴드 프로세서(870)는 베이스밴드 메모리(890)에 커플링될 수도 있다. 베이스밴드 메모리(890)는, SDRAM, DDRAM, 플래시 메모리 등과 같이, 전자 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자 디바이스일 수도 있다. 베이스밴드 프로세서(870)는 베이스밴드 메모리(890)로부터 정보(예를 들어, 명령들 및/또는 데이터)를 판독할 수도 있고 그리고/또는 베이스밴드 메모리(890)에 정보를 기입할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 베이스밴드 프로세서(870)는 통신 동작들을 수행하기 위해 베이스밴드 메모리(890)에 저장된 명령들 및/또는 데이터를 사용할 수도 있다.
베이스밴드 프로세서(870)는 라디오 주파수(RF) 트랜시버(872)에 커플링될 수도 있다. RF 트랜시버(872)는, 전력 증폭기(810) 및 하나 또는 그 초과의 안테나들(874)에 커플링될 수도 있다. RF 트랜시버(872)는 라디오 주파수 신호들을 송신 및/또는 수신할 수도 있다. 예를 들어, RF 트랜시버(872)는, 전력 증폭기(810) 및 하나 또는 그 초과의 안테나들(874)을 사용하여 RF 신호를 송신할 수도 있다. RF 트랜시버(872)는 또한, 하나 또는 그 초과의 안테나들(874)을 사용하여 RF 신호들을 수신할 수도 있다. 무선 통신 디바이스(802)의 예들은 셀룰러 전화기들, 스마트 폰들, 랩탑 컴퓨터들, 개인 휴대 정보 단말(PDA)들, 오디오 플레이어들, 무선 모뎀들, 게이밍 시스템들 등을 포함한다.
몇몇 구성들에서, 라디오 주파수 트랜시버(872)는 하나 또는 그 초과의 상향변환기들 및/또는 하향변환기들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 라디오 주파수 트랜시버(872)는, 도 7과 관련하여 설명된 상향변환기(752)와 유사한 상향변환기를 포함할 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 라디오 주파수 트랜시버(872)는 도 7과 관련하여 설명된 하향변환기(754)와 유사한 하향변환기를 포함할 수도 있다.
몇몇 구성들에서, 전력 증폭기(810)는 상술된 전력 증폭기들(110, 710) 중 하나 또는 그 초과와 유사할 수도 있다. 전력 증폭기(810)는 전력 공급부(816)에 커플링될 수도 있으며, 전력 공급부(816)는 차례로, 배터리(878) 및 베이스밴드 프로세서(870)에 커플링될 수도 있다. 몇몇 구성들에서, 전력 공급부(816)는 상술된 전력 공급부들(116, 716) 중 하나 또는 그 초과와 유사할 수도 있다.
도 9는 전자 디바이스(902)에서 이용될 수도 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한다. 도시된 컴포넌트들은, 동일한 물리적 구조 또는 별개의 하우징들 또는 구조들 내에 위치될 수도 있다. 여기에 설명된 회로(102) 및 전자 디바이스(702) 중 하나 또는 그 초과는, 도 9에 설명된 전자 디바이스(902)에 따라 구현될 수도 있다. 전자 디바이스(902)는 프로세서(998)를 포함한다. 프로세서(998)는 범용 단일- 또는 멀티-칩 마이크로프로세서(예를 들어, ARM), 특수 목적 마이크로프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서(DSP)), 마이크로제어기, 프로그래밍가능 게이트 어레이 등일 수도 있다. 프로세서(998)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)으로서 지칭될 수도 있다. 단지 하나의 프로세서(998)가 도 9의 전자 디바이스(902)에 도시되어 있지만, 대안적인 구성에서, 프로세서들(예를 들어, ARM 및 DSP)의 결합이 사용될 수 있다.
전자 디바이스(902)는 또한, 프로세서(998)와 전자 통신하는 메모리(992)를 포함한다. 즉, 프로세서(998)는 메모리(992)로부터 정보를 판독할 수 있고 그리고/또는 메모리(992)에 정보를 기입할 수 있다. 메모리(992)는 전자 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자 컴포넌트일 수도 있다. 메모리(992)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 자기 디스크 저장 매체들, 광학 저장 매체들, RAM 내의 플래시 메모리 디바이스들, 프로세서와 함께 포함된 온-보드 메모리, 프로그래밍가능 판독-전용 메모리(PROM), 소거가능한 프로그래밍가능 판독-전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능한 PROM(EEPROM), 레지스터들 등일 수도 있고, 이들의 결합들을 포함할 수도 있다.
데이터(996a) 및 명령들(994a)은 메모리(992)에 저장될 수도 있다. 명령들(994a)은 하나 또는 그 초과의 프로그램들, 루틴들, 서브-루틴들, 함수들, 절차들 등을 포함할 수도 있다. 명령들(994a)은 단일 컴퓨터-판독가능 스테이트먼트(statement) 또는 다수의 컴퓨터-판독가능 스테이트먼트들을 포함할 수도 있다. 명령들(994a)은, 상술된 방법들(200, 300) 중 하나 또는 그 초과를 구현하도록 프로세서(998)에 의해 실행가능할 수도 있다. 명령들(994a)을 실행하는 것은, 메모리(992)에 저장된 데이터(996a)의 사용을 수반할 수도 있다. 도 9는 프로세서(998)로 로딩되는 (명령들(994a) 및 데이터(996a)로부터 도래할 수도 있는) 몇몇 명령들(994b) 및 데이터(996b)를 도시한다.
전자 디바이스(902)는 또한, 다른 전자 디바이스들과 통신하기 위해 하나 또는 그 초과의 통신 인터페이스들(903)을 포함할 수도 있다. 통신 인터페이스들(903)은, 유선 통신 기술, 무선 통신 기술, 또는 그 둘에 기초할 수도 있다. 상이한 타입들의 통신 인터페이스들(903)의 예들은 직렬 포트, 병렬 포트, USB(Universal Serial Bus), 이더넷 어댑터, IEEE 1394 버스 인터페이스, 소형 컴퓨터 시스템 인터페이스(SCSI) 버스 인터페이스, 적외선(IR) 통신 포트, 블루투스 무선 통신 어댑터 등을 포함한다.
전자 디바이스(902)는 또한, 하나 또는 그 초과의 입력 디바이스들(905) 및 하나 또는 그 초과의 출력 디바이스들(909)을 포함할 수도 있다. 상이한 종류들의 입력 디바이스들(905)의 예들은 키보드, 마우스, 마이크로폰, 원격 제어 디바이스, 버튼, 조이스틱, 트랙볼, 터치패드, 라이트펜(lightpen) 등을 포함한다. 예를 들어, 전자 디바이스(902)는 음향 신호들을 캡쳐하기 위해 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(907)을 포함할 수도 있다. 일 구성에서, 마이크로폰(907)은, 음향 신호들(예를 들어, 음성, 스피치)을 전기 또는 전자 신호들로 변환하는 트랜스듀서일 수도 있다. 상이한 종류들의 출력 디바이스들(909)의 예들은 스피커, 프린터 등을 포함한다. 예를 들어, 전자 디바이스(902)는 하나 또는 그 초과의 스피커들(911)을 포함할 수도 있다. 일 구성에서, 스피커(911)는 전기 또는 전자 신호들을 음향 신호들로 변환하는 트랜스듀서일 수도 있다. 전자 디바이스(902)에 통상적으로 포함될 수도 있는 출력 디바이스의 일 특정한 타입은 디스플레이 디바이스(913)이다. 여기에 기재된 구성들과 함께 사용되는 디스플레이 디바이스들(913)은, 음극선 튜브(CRT), 액정 디스플레이(LCD), 발광 다이오드(LED), 가스 플라즈마, 전기루미네선스(electroluminescence) 등과 같은 임의의 적절한 이미지 투영 기술을 이용할 수도 있다. (적절한 바와 같이) 디스플레이 디바이스(913) 상에 나타낸 텍스트, 그래픽들, 및/또는 동영상으로 메모리(992)에 저장된 데이터를 변환하기 위해 디스플레이 제어기(915)가 또한 제공될 수도 있다.
전자 디바이스(902)의 다양한 컴포넌트들은, 전력 버스, 제어 신호 버스, 상태 신호 버스, 데이터 버스 등을 포함할 수도 있는 하나 또는 그 초과의 버스들에 의해 함께 커플링될 수도 있다. 간략화를 위해, 다양한 버스들은 버스 시스템(901)으로서 도 9에 도시되어 있다. 도 9가 전자 디바이스(902)의 하나의 가능한 구성만을 도시함을 유의해야 한다. 다양한 다른 아키텍처들 및 컴포넌트들이 이용될 수도 있다.
도 10은 무선 통신 디바이스(1002) 내에 포함될 수도 있는 특정한 컴포넌트들을 도시한다. 여기에 설명된 회로(102) 및 전자 디바이스(702) 중 하나 또는 그 초과는, 도 10에 설명된 무선 통신 디바이스(1002)에 따라 구현될 수도 있다.
무선 통신 디바이스(1002)는 프로세서(1037)를 포함한다. 프로세서(1037)는 범용 단일- 또는 멀티-칩 마이크로프로세서(예를 들어, ARM), 특수 목적 마이크로프로세서(예를 들어, 디지털 신호 프로세서(DSP)), 마이크로제어기, 프로그래밍가능 게이트 어레이 등일 수도 있다. 프로세서(1037)는 중앙 프로세싱 유닛(CPU)으로서 지칭될 수도 있다. 단지 하나의 프로세서(1037)가 도 10의 무선 통신 디바이스(1002)에 도시되어 있지만, 대안적인 구성에서, 프로세서들(예를 들어, ARM 및 DSP)의 결합이 사용될 수 있다.
무선 통신 디바이스(1002)는 또한, 프로세서(1037)와 전자 통신하는 메모리(1017)를 포함한다(즉, 프로세서(1037)는 메모리(1017)로부터 정보를 판독할 수 있고 그리고/또는 메모리(1017)에 정보를 기입할 수 있다). 메모리(1017)는 전자 정보를 저장할 수 있는 임의의 전자 컴포넌트일 수도 있다. 메모리(1017)는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독-전용 메모리(ROM), 자기 디스크 저장 매체들, 광학 저장 매체들, RAM 내의 플래시 메모리 디바이스들, 프로세서와 함께 포함된 온-보드 메모리, 프로그래밍가능 판독-전용 메모리(PROM), 소거가능한 프로그래밍가능 판독-전용 메모리(EPROM), 전기적으로 소거가능한 PROM(EEPROM), 레지스터들 등일 수도 있고, 이들의 결합들을 포함할 수도 있다.
데이터(1019) 및 명령들(1021)은 메모리(1017)에 저장될 수도 있다. 명령들(1021)은 하나 또는 그 초과의 프로그램들, 루틴들, 서브-루틴들, 함수들, 절차들, 코드 등을 포함할 수도 있다. 명령들(1021)은 단일 컴퓨터-판독가능 스테이트먼트 또는 다수의 컴퓨터-판독가능 스테이트먼트들을 포함할 수도 있다. 명령들(1021)은, 상술된 방법들(200, 300) 중 하나 또는 그 초과를 구현하도록 프로세서(1037)에 의해 실행가능할 수도 있다. 명령들(1021)을 실행하는 것은, 메모리(1017)에 저장된 데이터(1019)의 사용을 수반할 수도 있다. 도 10은 프로세서(1037)로 로딩되는 (명령들(1021) 및 데이터(1019)로부터 도래할 수도 있는) 몇몇 명령들(1021a) 및 데이터(1019a)를 도시한다.
무선 통신 디바이스(1002)는 또한, 무선 통신 디바이스(1002)와 원격 위치(예를 들어, 다른 전자 디바이스, 무선 통신 디바이스 등) 사이에서의 신호들의 송신 및 수신을 허용하기 위해 송신기(1033) 및 수신기(1035)를 포함할 수도 있다. 송신기(1033) 및 수신기(1035)는 트랜시버(1031)로서 집합적으로 지칭될 수도 있다. 안테나(1029)는 트랜시버(1031)에 전기적으로 커플링될 수도 있다. 무선 통신 디바이스(1002)는 또한, (도시되지 않은) 다수의 송신기들, 다수의 수신기들, 다수의 트랜시버들 및/또는 다수의 안테나를 포함할 수도 있다.
몇몇 구성들에서, 무선 통신 디바이스(1002)는 음향 신호들을 캡쳐하기 위해 하나 또는 그 초과의 마이크로폰들(1023)을 포함할 수도 있다. 일 구성에서, 마이크로폰(1023)은, 음향 신호들(예를 들어, 음성, 스피치)을 전기 또는 전자 신호들로 변환하는 트랜스듀서일 수도 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 무선 통신 디바이스(1002)는 하나 또는 그 초과의 스피커들(1025)을 포함할 수도 있다. 일 구성에서, 스피커(1025)는, 전기 또는 전자 신호들을 음향 신호들로 변환하는 트랜스듀서일 수도 있다.
무선 통신 디바이스(1002)의 다양한 컴포넌트들은, 전력 버스, 제어 신호 버스, 상태 신호 버스, 데이터 버스 등을 포함할 수도 있는 하나 또는 그 초과의 버스들에 의해 함께 커플링될 수도 있다. 간략화를 위해, 다양한 버스들은 버스 시스템(1027)으로서 도 10에 도시되어 있다.
상기 설명에서, 참조 번호들은 종종 다양한 용어들과 관련하여 사용되었다. 용어가 참조 번호와 관련하여 사용된 경우, 이는, 도면들 중 하나 또는 그 초과에 도시된 특정한 엘리먼트를 지칭하도록 의미될 수도 있다. 용어가 참조 번호 없이 사용된 경우, 이는, 임의의 특정한 도면으로의 제한없이 용어를 일반적으로 지칭하도록 의미될 수도 있다.
용어 "결정"은 광범위하게 다양한 동작들을 포함하며, 따라서, "결정"은 계산, 컴퓨팅, 프로세싱, 도출, 조사, 룩업(예를 들어, 표, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서의 룩업), 확인 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정"은 수신(예를 들어, 정보를 수신), 액세싱(예를 들어, 메모리 내의 데이터에 액세싱) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정"은 해결, 선정, 선택, 설정 등을 포함할 수 있다.
어구 "에 기초하는" 은, 달리 명백히 특정되지 않으면, "에만 기초하는" 을 의미하지 않는다. 즉, 어구 "에 기초하는" 은, "에만 기초하는" 및 "에 적어도 기초하는" 양자를 설명한다.
여기에 설명된 기능들은 프로세서-판독가능 또는 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 또는 그 초과의 명령들로서 저장될 수도 있다. 용어 "컴퓨터-판독가능 매체"는, 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체를 지칭한다. 제한이 아닌 예로서, 그러한 RAM, ROM, EEPROM, 플래시 메모리, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 여기에 사용된 바와 같이, 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(disc)(CD), 레이저 디스크(disc), 광학 디스크(disc), DVD(digital versatile disc), 플로피 디스크(disk) 및 블루-레이
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디스크(disc)를 포함하며, 여기서, 디스크(disk)들은 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크(disc)들은 레이저들을 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 컴퓨터-판독가능 매체가 유형 및 비-일시적일 수도 있음을 유의해야 한다. 용어 "컴퓨터-프로그램 물건"은, 컴퓨팅 디바이스 또는 프로세서에 의해 실행, 프로세싱 또는 컴퓨팅될 수도 있는 코드 또는 명령들(예를 들어, "프로그램")과 결합한 그 컴퓨팅 디바이스 또는 프로세서를 지칭한다. 여기에 사용된 바와 같이, 용어 "코드"는, 컴퓨팅 디바이스 또는 프로세서에 의해 실행가능한 소프트웨어, 명령들, 코드 또는 데이터를 지칭할 수도 있다.
소프트웨어 또는 명령들은 또한, 송신 매체를 통해 송신될 수도 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선(twisted pair), 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은) 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 (적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은) 무선 기술들은 송신 매체의 정의에 포함된다.
여기에 기재된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 또는 그 초과의 단계들 또는 동작들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 동작들은, 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 서로 교환될 수도 있다. 즉, 단계들 또는 동작들의 특정한 순서가 설명된 방법의 적절한 동작을 위해 요구되지 않으면, 특정한 단계들 및/또는 동작들의 순서 및/또는 사용은 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수도 있다.
청구항들이 상기 예시된 정밀한 구성 및 컴포넌트들로 제한되지 않음을 이해할 것이다. 다양한 변형들, 변화들 및 변경들이 청구항들의 범위를 벗어나지 않으면서 여기에 설명된 시스템들, 방법들, 및 장치의 배열, 동작 및 세부사항들에서 행해질 수도 있다.

Claims (34)

  1. 전력 소비를 감소시키기 위한 회로로서,
    전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기에 커플링된 전치왜곡기(predistorter);
    상기 전력 증폭기에 커플링된 전력 공급부; 및
    상기 전력 증폭기, 상기 전치왜곡기, 및 상기 전력 공급부에 커플링된 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는, 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하며, 상기 전력 증폭기가 요건에 따라, 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 최소 바이어스 전압을 결정하는 것은,
    현재의 바이어스 전압에 대응하는 전력 증폭기 특징을 결정하는 것;
    상기 전압들의 세트에서 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전치왜곡을 결정하는 것 － 상기 다음의 바이어스 전압은 상기 현재의 바이어스 전압보다 낮음 －; 및
    상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 성능을 추정하는 것을 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 다음의 전치왜곡을 결정하는 것 및 상기 성능을 추정하는 것을 추가적으로 반복하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 다음의 전압에 대응하는 성능을 추정하는 것은, 상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들을 추정하는 것을 포함하며,
    상기 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 수신 대역 잡음(RxBN), 전체 송신 체인의 이득 및 상기 전체 송신 체인의 전력으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 추가적으로,
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는지를 결정하고;
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하면, 상기 현재의 바이어스 전압을 감소시키며; 그리고,
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하지 않으면, 적어도 하나의 파라미터를 셋팅하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터를 셋팅하는 것은,
    상기 현재의 바이어스 전압을 표시하는 파라미터를 전력 공급부 제어 신호에서 전송하는 것; 및
    상기 현재의 바이어스 전압에 대응하는 전치왜곡을 표시하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 전치왜곡 제어 신호에서 전송하는 것을 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어기는 추가적으로,
    하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여 재평가가 필요한지를 결정하고; 그리고,
    부족한 성능(deficient performance)이 발생하는지를 결정하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어기는 추가적으로, 부족한 성능이 발생하면, 평균 전력 추적(APT)에 기초하여 초기 전압으로 상기 현재의 바이어스 전압을 셋팅하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 다음의 전치왜곡을 결정하는 것은,
    상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징을 결정하기 위해 상기 전력 증폭기 특징을 스캐일링하는 것; 및
    상기 다음의 전력 증폭기 특징을 인버팅(invert)하는 것을 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 요건은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 수신 대역 잡음(RxBN), 전체 송신 체인의 이득 및 상기 전체 송신 체인의 전력으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나에 대한 특정한 값을 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 스위치 또는 듀플렉서 이전에 상기 전력 증폭기의 출력으로부터 상기 피드백 신호를 캡쳐하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는, 스위치 또는 듀플렉서 이후에 상기 전력 증폭기의 출력으로부터 상기 피드백 신호를 캡쳐하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 회로.
  13. 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법으로서,
    송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하는 단계; 및
    전력 증폭기가 요건에 따라, 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하는 단계를 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 최소 바이어스 전압을 결정하는 단계는,
    현재의 바이어스 전압에 대응하는 전력 증폭기 특징을 결정하는 단계;
    상기 전압들의 세트에서 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전치왜곡을 결정하는 단계 － 상기 다음의 바이어스 전압은 상기 현재의 바이어스 전압보다 낮음 －; 및
    상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 성능을 추정하는 단계를 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 다음의 전치왜곡을 결정하는 단계 및 상기 성능을 추정하는 단계를 반복하는 단계를 더 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 다음의 전압에 대응하는 성능을 추정하는 단계는, 상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들을 추정하는 단계를 포함하며,
    상기 하나 또는 그 초과의 성능 메트릭들은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 수신 대역 잡음(RxBN), 전체 송신 체인의 이득 및 상기 전체 송신 체인의 전력으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나를 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는지를 결정하는 단계;
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하면, 상기 현재의 바이어스 전압을 감소시키는 단계; 및
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하지 않으면, 적어도 하나의 파라미터를 셋팅하는 단계를 더 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터를 셋팅하는 단계는,
    상기 현재의 바이어스 전압을 표시하는 파라미터를 전력 공급부 제어 신호에서 전송하는 단계; 및
    상기 현재의 바이어스 전압에 대응하는 전치왜곡을 표시하는 하나 또는 그 초과의 파라미터들을 전치왜곡 제어 신호에서 전송하는 단계를 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법
  19. 제 14 항에 있어서,
    하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여 재평가가 필요한지를 결정하는 단계; 및
    부족한 성능이 발생하는지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    부족한 성능이 발생하면, 평균 전력 추적(APT)에 기초하여 초기 전압으로 상기 현재의 바이어스 전압을 셋팅하는 단계를 더 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  21. 제 14 항에 있어서,
    상기 다음의 전치왜곡을 결정하는 단계는,
    상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징을 결정하기 위해 상기 전력 증폭기 특징을 스캐일링하는 단계; 및
    상기 다음의 전력 증폭기 특징을 인버팅하는 단계를 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  22. 제 13 항에 있어서,
    상기 요건은, 인접한 채널 누설 비율(ACLR), 인접한 채널 전력 비율(ACPR), 피크-투-평균 비율(PAR), 에러 벡터 크기(EVM), 수신 대역 잡음(RxBN), 전체 송신 체인의 이득 및 상기 전체 송신 체인의 전력으로 이루어진 그룹 중 적어도 하나에 대한 특정한 값을 포함하는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  23. 제 13 항에 있어서,
    상기 피드백 신호는, 스위치 또는 듀플렉서 이전에 상기 전력 증폭기의 출력으로부터 캡쳐되는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  24. 제 13 항에 있어서,
    상기 피드백 신호는, 스위치 또는 듀플렉서 이후에 상기 전력 증폭기의 출력으로부터 캡쳐되는, 회로에 의한 전력 소비를 감소시키기 위한 방법.
  25. 명령들을 포함하는 비-일시적인 유형의 컴퓨터-판독가능 매체를 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 컴퓨터-프로그램 물건으로서,
    상기 명령들은,
    회로로 하여금, 송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하게 하기 위한 코드; 및
    상기 회로로 하여금, 전력 증폭기가 요건에 따라, 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하게 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 회로로 하여금 최소 바이어스 전압을 결정하게 하기 위한 코드는,
    상기 회로로 하여금, 현재의 바이어스 전압에 대응하는 전력 증폭기 특징을 결정하게 하기 위한 코드;
    상기 회로로 하여금, 상기 전압들의 세트에서 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전치왜곡을 결정하게 하기 위한 코드 － 상기 다음의 바이어스 전압은 상기 현재의 바이어스 전압보다 낮음 －; 및
    상기 회로로 하여금, 상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 성능을 추정하게 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 명령들은,
    상기 회로로 하여금, 상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는지를 결정하게 하기 위한 코드;
    상기 회로로 하여금, 상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하면, 상기 현재의 바이어스 전압을 감소시키게 하기 위한 코드; 및
    상기 회로로 하여금, 상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하지 않으면, 적어도 하나의 파라미터를 셋팅하게 하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 명령들은,
    상기 회로로 하여금, 하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여 재평가가 필요한지를 결정하게 하기 위한 코드; 및
    상기 회로로 하여금, 부족한 성능이 발생하는지를 결정하게 하기 위한 코드를 더 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 회로로 하여금 다음의 전치왜곡을 결정하게 하기 위한 코드는,
    상기 회로로 하여금, 상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징을 결정하기 위해 상기 전력 증폭기 특징을 스캐일링하게 하기 위한 코드; 및
    상기 회로로 하여금, 상기 다음의 전력 증폭기 특징을 인버팅하게 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터 프로그램 물건.
  30. 전력 소비를 감소시키기 위한 장치로서,
    송신 신호 및 피드백 신호를 동시에 캡쳐하기 위한 수단; 및
    전력 증폭기가 요건에 따라, 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는 전압들의 세트로부터의 최소 바이어스 전압 및 전치왜곡을 결정하기 위한 수단을, 전력 소비를 감소시키기 위한 장치.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 최소 바이어스 전압을 결정하기 위한 수단은,
    현재의 바이어스 전압에 대응하는 전력 증폭기 특징을 결정하기 위한 수단;
    상기 전압들의 세트에서 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전치왜곡을 결정하기 위한 수단 － 상기 다음의 바이어스 전압은 상기 현재의 바이어스 전압보다 낮음 －; 및
    상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 성능을 추정하기 위한 수단을 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하는지를 결정하기 위한 수단;
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하면, 상기 현재의 바이어스 전압을 감소시키기 위한 수단; 및
    상기 다음의 바이어스 전압 및 상기 다음의 전치왜곡이 상기 전력 증폭기가 상기 요건에 따라 상기 증폭된 송신 신호를 생성할 수 있게 하지 않으면, 적어도 하나의 파라미터를 셋팅하기 위한 수단을 더 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 장치.
  33. 제 31 항에 있어서,
    하나 또는 그 초과의 기준들에 기초하여 재평가가 필요한지를 결정하기 위한 수단; 및
    부족한 성능이 발생하는지를 결정하기 위한 수단을 더 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 장치.
  34. 제 31 항에 있어서,
    상기 다음의 전치왜곡을 결정하기 위한 수단은,
    상기 다음의 바이어스 전압에 대응하는 다음의 전력 증폭기 특징을 결정하기 위해 상기 전력 증폭기 특징을 스캐일링하기 위한 수단; 및
    상기 다음의 전력 증폭기 특징을 인버팅하기 위한 수단을 포함하는, 전력 소비를 감소시키기 위한 장치.
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