KR20170117534A - 퀵-스타트 고전압 부스트 - Google Patents

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Abstract

한 구현에서, 출력에 배열된 용량성 요소, 및 전원에 접속가능한 유도성 요소를 갖는 부스트 컨버터를 포함하는 전압 부스트 어셈블리가 제공된다. 전압 부스트 어셈블리는 또한 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하도록 제공되는 센서 어셈블리를 포함한다. 전압 부스트 어셈블리는, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하고, 비교적 높은 듀티 사이클에서 부스트 컨버터를 구동하여, 부스트 컨버터가 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하게 하도록 구성되는 퀵-스타트 모듈을 추가로 포함한다.

Description

퀵-스타트 고전압 부스트
관련 출원에 대한 상호참조
본 출원은, 그 개시내용이 전체적으로 본 명세서에 참조로 명시적으로 포함되는, 2015년 2월 14일 출원된 명칭이 QUICK-START HIGH-VOLTAGE BOOST인 미국 가출원 제62/116,415호에 대한 우선권을 주장한다.
분야
본 개시내용은 무선 주파수(RF) 응용에서의 전력 증폭기에 관한 것이다.
전력 증폭기(PA)는 하나의 디바이스에 의해 다른 디바이스로 전송되는 정보-보유 신호의 전송 전력 레벨을 설정하기 위해 다양한 통신 네트워크에서 널리 이용된다. 예를 들어, 전력 증폭기는 광통신 네트워크에서 펄스 레이저에 의해 방출되는 펄스 에너지를 설정하는데 이용된다. 전력 증폭기는 또한, 안테나를 통해 전송되는 무선 신호의 전력 레벨을 설정하기 위해, 기지국, 리피터, 및 모바일 클라이언트 디바이스(예를 들어, 모바일 전화, 스마트폰, 태블릿 컴퓨터 등) 등의, 무선 캐리어 네트워크 디바이스의 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 컴포넌트(front-end component)에도 이용된다. PA들은 또한, 서버들, 컴퓨터들, 랩톱들, 및 복사기들과 프린터들과 같은 주변 디바이스들의 유선과 무선 둘다의 접속을 지원하기 위해 가정과 사무실의 근거리 통신망들에서도 이용된다.
일부 구현에서, PA는, PA 출력 전압이 그 입력 전압보다 커야할 때 DC-대-DC 전력 변환을 위해 부스트 컨버터(boost converter)를 이용한다. 통상적으로, 보상된 에러-증폭기를 갖춘 부스트 컨버터는 고유의 소프트-스타트 피쳐(soft-start feature)를 갖고 있다. 에러-증폭기 출력에 있는 커패시터가 천천히 충전됨에 따라, 부스트의 듀티 사이클이 천천히 증가되어, 부스트 출력 전압의 느린 증가로 이어진다. 일부 구현에서, 고전압 PA에 전력을 공급하는 부스트 컨버터를 이용하기 위하여, 부스트 컨버터는 PA의 출력에서 신호 왜곡을 피하도록 570 mV/㎲의 속도로 램프업(ramp up)하도록 규정되어 있다. 부스트 출력 전압의 빠른 램프업 속도는 출력 커패시터의 값을 제한할 뿐만 아니라, 에러 증폭기의 느린 소프트-스타트 성향에 맞서 동작하기 위한 회로 설계 및 아키텍쳐에 관해 문제를 제기한다.
다수의 구현에 따르면, 본 개시내용은, 출력에 배열된 용량성 요소(capacitive element), 및 전원에 접속가능한 유도성 요소(inductive element)를 갖는 부스트 컨버터를 포함하는 전압 부스트 어셈블리에 관한 것이다. 전압 부스트 어셈블리는 또한, 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하도록 제공되는 센서 어셈블리를 포함한다. 전압 부스트 어셈블리는, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 비교적 높은 듀티 사이클에서 부스트 컨버터를 구동하도록 구성되고, 부스트 컨버터가 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하게 하도록 구성되는 퀵-스타트 모듈을 추가로 포함한다.
일부 구현에서, 유도성 요소는 출력 전류 레벨을 설정하도록 제공된다.
일부 구현에서, 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했음을 검출하는 것은, 기준 전압이 부스트 컨버터의 현재의 전기적 출력보다 적어도 10% 더 높은 전기적 출력(예를 들어, 출력 전압)에 대한 요구를 나타내고 있음을 검출하는 것을 포함한다.
일부 구현에서, 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했음을 검출하는 것은, 기준 전압이 부스트 컨버터의 현재의 전기적 출력보다 적어도 20% 더 높은 전기적 출력(예를 들어, 출력 전압)에 대한 요구를 나타내고 있음을 검출하는 것을 포함한다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 연관된 에러 증폭기의 전기적 출력(예를 들어, 출력 전압)이 제3 임계값을 충족하게끔 용량성 요소를 충전하도록 제공되는 충전 회로(charging circuit)를 포함한다. 일부 구현에서, 제3 임계값은, 에러 증폭기의 출력에서 유지될 수 있는 고전압 레벨에 관련하여 특성규정된다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 출력 전류를 설정하기 위해 유도성 요소를 통한 전류를 제한하도록 제공되는 포화 제한 회로(saturation limiting circuit)를 포함한다. 일부 구현에서, 유도성 요소를 통한 전류는 유도성 요소의 포화 상태에 의해 특정규정되는 레벨로 제한된다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 스위칭 주파수의 조정에 의해 출력 전류 레벨에서의 전류 리플을 감소시키도록 제공되는 리플 제어 모듈(ripple control module)을 포함한다. 일부 구현에서, 리플 제어 모듈은 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 증가되는 스위칭 주파수를 제공하는 발진기를 포함한다.
일부 구현들에서, 제2 임계값은 용량성 요소를 충전하기 위해 이용가능한 전류 레벨에 의해 특성규정된다.
일부 구현에서, 센서 어셈블리는, 부스트 컨버터의 전기적 출력이 제4 임계값을 충족했다는 결정에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 오프하도록 구성된다. 일부 구현에서, 제4 임계값은 설정점(set-point) 출력 레벨의 약 95%이다.
일부 구현에서, 본 개시내용은 복수의 컴포넌트를 수용하도록 구성되는 패키징 기판을 포함하는 모듈에 관한 것이다. 이 모듈은 전력 증폭기를 포함한다. 이 모듈은, 기판의 적어도 일부에 포함된 전력 증폭기용으로 구성된 부스트 컨버터를 포함하는 전압 부스트 어셈블리를 더 포함하고, 부스트 컨버터는 출력에 배열된 용량성 요소 및 전원에 접속가능한 유도성 요소를 갖는다. 전압 부스트 어셈블리는 또한, 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하도록 제공되는 센서 어셈블리를 포함한다. 전압 부스트 어셈블리는, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 비교적 높은 듀티 사이클에서 부스트 컨버터를 구동하도록 구성되고, 부스트 컨버터가 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하게 하도록 구성되는 퀵-스타트 모듈을 추가로 포함한다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 연관된 에러 증폭기의 출력이 제3 임계값을 충족하게끔 용량성 요소를 충전하도록 제공되는 충전 회로를 포함한다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 출력 전류 레벨을 설정하도록 결합된 유도성 요소를 통한 전류를 제한하도록 제공되는 포화 제한 회로를 포함한다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 스위칭 주파수의 조정에 의해 출력 전류 레벨에서의 전류 리플을 감소시키도록 제공되는 리플 제어 모듈을 포함한다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈은, 부스트 컨버터의 전기적 출력이 제3 임계값을 충족했다는 결정에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 오프하도록 구성된다.
일부 구현에서, 이 모듈은 전력 증폭기 모듈(PAM) 또는 프론트 엔드 모듈(FEM) 중 적어도 하나이다. 일부 구현에 따르면, 이 모듈의 전압 부스트 어셈블리는 여기서 설명된 전압 부스트 어셈블리 중 임의의 것의 기능 및/또는 피쳐를 포함한다.
일부 교시에 따르면, 본 개시내용은 RF 신호를 생성하는 트랜시버를 포함하는 무선 주파수(RF) 디바이스에 관한 것이다. RF 디바이스는 또한, 트랜시버와 통신하는 프론트 엔드 모듈(FEM)을 포함하고, FEM은 복수의 컴포넌트를 수용하도록 구성되는 패키징 기판을 포함하고, FEM은 패키징 기판 상에 전압 부스트 어셈블리를 더 포함하고, 전압 부스트 어셈블리는 출력에 배열된 용량성 요소와 전원에 접속가능한 유도성 요소를 갖는 부스트 컨버터를 포함하고, 전압 부스트 어셈블리는 또한 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하도록 제공되는 센서 어셈블리를 포함하고, 전압 부스트 어셈블리는 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 비교적 높은 듀티 사이클에서 부스트 컨버터를 구동하도록 구성되고, 부스트 컨버터가 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하게 하도록 구성되는 퀵-스타트 모듈을 추가로 포함한다. RF 디바이스는 FEM과 통신하는 안테나를 더 포함하고, 안테나는 증폭된 RF 신호를 전송하도록 구성된다.
일부 구현에서, RF 디바이스는 무선 디바이스를 포함한다. 일부 구현에서, 무선 디바이스는, 기지국, 리피터, 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 랩톱, 태블릿 컴퓨터, 및 주변 디바이스 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 구현에 따르면, FEM 모듈의 전압 부스트 어셈블리는 여기서 설명된 전압 부스트 어셈블리 중 임의의 것의 기능 및/또는 피쳐를 포함한다.
일부 교시에 따르면, 본 개시내용은 부스트 컨버터의 출력을 램프업하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했다는 것을 감지하는 단계를 포함한다. 이 방법은 또한, 제1 임계값을 위반했음을 감지하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하는 단계를 더 포함한다. 이 방법은, 연관된 에러 증폭기의 출력이 제3 임계값을 충족하도록 용량성 요소를 충전함으로써 부스트 컨버터의 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하도록 부스트 컨버터를 구동하는 단계, 전원에 결합된 유도성 요소를 통한 전류를 제한하는 단계, 및 리플을 감소시키기 위해 스위칭 주파수를 증가시키는 단계를 더 포함한다.
본 개시내용을 요약하기 위한 목적을 위해, 본 발명의 소정의 양태, 이점 및 신규한 피쳐들이 여기서 설명되었다. 반드시 이러한 이점들 모두가 본 발명의 임의의 특정 실시예에 따라 달성될 필요는 없다는 것을 이해해야 한다. 따라서, 본 발명은 여기서 교시된 하나의 이점 또는 한 그룹의 이점들을, 여기서 교시되거나 암시된 다른 이점들을 반드시 달성할 필요없이 달성하거나 최적화하는 방식으로 구현되거나 실행될 수 있다.
본 개시내용이 더 상세히 이해될 수 있도록, 첨부된 도면에 일부 구현이 예시되어 있는 다양한 구현들의 피쳐들을 참조하여 더 특정한 설명이 이루어질 것이다. 그러나, 첨부된 도면은 본 개시내용의 더욱 관련있는 피쳐들만을 예시할 뿐이고, 따라서, 본 설명에 대해 다른 유효한 피쳐들의 허용을 제한하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
도 1은 일부 구현에 따른 전압 부스트 어셈블리의 블록도이다.
도 2는 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리의 개략도이다.
도 3은 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리의 일부의 개략도이다.
도 4는 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리의 예시적인 성능 플롯을 도시한다.
도 5는 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리를 동작시키는 방법의 플로차트 표현이다.
도 6a 내지 도 6c는 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리의 상이한 집적 회로(IC) 구현의 블록도이다.
도 7은 일부 구현에 따른 예시적인 모듈의 블록도이다.
도 8은 일부 구현에 따른 예시적인 무선 주파수(RF) 디바이스의 블록도이다.
일반적 관행에 따라, 도면들에 나타낸 다양한 피쳐들은 축적비율대로 그려지지 않을 수도 있다. 따라서, 다양한 피쳐들의 치수는 명료성을 위해 임의로 확대되거나 축소될 수 있다. 추가로, 도면들 중 일부는 주어진 시스템, 방법 또는 디바이스의 컴포넌트들 모두를 도시하지 않을 수도 있다. 마지막으로, 유사한 참조 번호는 명세서와 도면 전체에 걸쳐 유사한 피쳐를 나타내는데 이용될 수 있다.
여기서 제공된 서두는, 있다면, 단지 편의를 위한 것이며, 반드시 청구된 발명의 범위 또는 의미에 영향을 미치는 것은 아니다.
앞서 논의된 바와 같이, 고전압 PA에 전력을 공급하는 부스트 컨버터를 이용하기 위하여, 부스트 컨버터는 PA의 출력에서 신호 왜곡을 피하도록 570 mV/㎲의 속도로 램프업(ramp up)하도록 규정되어 있다. 부스트 출력 전압을 신속하게 램프업하기 위하여, 예를 들어, 1㎌ 커패시터가 출력 커패시터로서 이용된다. 일부 구현에 따르면, 제어기 인터페이스(예를 들어, MIPI)로부터의 기준 전압(VREF)이 VOUT이 VIN보다 높고 현재의 출력 전압 값보다 20% 더 높을 것을 요구할 때, 부스트 컨버터는 퀵-스타트 모듈을 활성화시킨다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 회로 모듈은, 충전 회로, 포화 제한 회로 또는 리플 제어 모듈 중 적어도 하나를 포함한다. 일부 구현에서, 퀵-스타트 회로 모듈은, 에러 증폭기의 출력 전압이 미리 정의된 값(예를 들어, 1.1V 또는 1.2V)을 충족하도록 강제하기 위해 온으로 되는 전류 소스를 갖는 충전 회로를 포함한다. 다시 말해, 충전 회로는 부스트 컨버터가 최대 듀티 사이클에서 동작할 것을 요구한다. 일부 구현에서, 퀵-스타트 회로 모듈은 부스트 컨버터의 유도성 요소가 포화되는 것을 방지하기 위해 부스트 컨버터의 전류 제한을 미리 결정된 레벨(예를 들어, 2.5A)로 설정하는 포화 제한 회로를 포함한다. 즉, 포화 제한 회로는 출력으로의 충분한 전류를 허용한다. 일부 구현에서, 퀵-스타트 회로 모듈은, 유도성 요소를 통한 더 낮은 리플을 달성하기 위해 미리 결정된 스위칭 주파수(예를 들어, 2MHz 내지 2.5MHz) 이상으로 부스트 컨버터의 스위칭 주파수를 증가시키는 리플 제어 모듈을 포함한다.
일부 구현에서, 부스트 컨버터의 출력 전압이 설정점의 95%에 도달하는 것으로 감지되면, 퀵-스타트 모듈이 오프된다. 퀵-스타트 모듈은 부스트가 높은 듀티 사이클에서 동작하는 것이 허용되어, 최대량의 전류를 펌핑해 부스트 출력에서의 커패시터를 충전한다.
도 1은 일부 구현에 따른 전압 부스트 어셈블리(100)의 블록도이다. 관련된 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 이 목적을 위해, 일부 구현에서, 전압 부스트 어셈블리(100)는 퀵-스타트 어셈블리(115) 및 부스트 컨버터(130)를 포함한다. 일부 구현에 따르면, 퀵-스타트 어셈블리(115)는 센서 어셈블리(110) 및 퀵-스타트 모듈(120)을 포함한다.
일부 구현에서, 센서 어셈블리(110)는, 하나 이상의 미리 결정된 퀵-스타트 인에이블 조건이 충족될 때 인에이블 신호를 퀵-스타트 모듈(120)에 제공하도록 구성된다. 한 예에서, 퀵-스타트 인에이블 조건은, VIN(102) < VREF(104)이고 0.8 * VREF(104) > VOUT(106)일 때 충족된다. 일부 구현에서, 센서 어셈블리(110)는, 하나 이상의 미리 결정된 퀵-스타트 디스에이블 조건이 충족될 때 디스에이블 신호를 퀵-스타트 모듈(120)에 제공하도록 구성된다. 한 예에서, 퀵-스타트 디스에이블 조건은, 0.95*VREF(104) < VOUT(106) 또는 VIN(102) > VREF(104)일 때 충족된다.
일부 구현에서, 퀵-스타트 모듈(120)은, 충전 회로(122), 포화 제한 회로(124), 및 리플 제어 모듈(126)을 포함한다. 일부 구현에서, 부스트 컨버터(130)는, 용량성 요소(132), 유도성 요소(134), 및 에러 증폭기(136)를 포함한다. 일부 구현에서, 유도성 요소(134)는 출력 전류 레벨을 설정하기 위해 제공된다.
일부 구현에 따르면, 충전 회로(122)는 에러 증폭기(136)의 출력을 미리 정의된 값(예를 들어, 1.1V 또는 1.2V)을 충족하게끔 강제하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 구현에서, 이것은 에러 증폭기(136)가 미리 정의된 임계값(예를 들어, 100% 또는 최대 듀티 사이클)을 충족하는 듀티 사이클에서 동작하도록 강제한다. 일부 구현에 따르면, 포화 제한 회로(124)는 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류의 한계를 미리 결정된 출력 레벨(예를 들어, 2.5A)로 설정하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 구현에서, 이것은 유도성 요소(134)의 포화를 방지한다. 일부 구현에 따르면, 리플 제어 모듈(126)은 미리 결정된 스위칭 주파수(예를 들어, 2 MHz 내지 2.5 MHz) 이상으로 발진기(128)의 스위칭 주파수를 증가시키도록 구성된다. 예를 들어, 일부 구현에서, 이것은 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류의 리플을 감소시킨다.
도 2는 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리(100)의 개략도이다. 관련된 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 도 1 내지 도 2에 공통되는 요소들은 공통 참조 번호를 포함하고, 간결성을 위해 도 1과 도 2 사이의 차이점만이 본 명세서에서 설명된다. 이 목적을 위해, 일부 구현에서, 전압 부스트 어셈블리(100)는, 저항성 요소(246 및 248), VOUT 프리차지(204)(예를 들어 용량성 요소(132) 이전의 출력 전압), 및 VOUT(106)(예를 들어, 용량성 요소(132) 이후의 출력 전압)을 포함한다. 일부 구현에서, 전압 부스트 어셈블리(100)는, 전압 부스트 어셈블리(100)를 인에이블 및 디스에이블하는 스위치로서 역할하는, (예를 들어, Rds = 0.27Ω를 갖는) p-채널 전계 효과 트랜지스터(PFET)와 연관된 부스트 제어(202)를 포함한다. 일부 구현에 따르면, 유도성 요소(134)의 값은, 예를 들면, 1.5 μH이고, 용량성 요소(132)의 값은, 예를 들면, 1㎌이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, 퀵-스타트 어셈블리(115)는 에러 증폭기(136)의 출력과 결합된다. 예를 들어, 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 퀵-스타트 어셈블리(115) 또는 그 컴포넌트(예를 들어, 도 1의 충전 회로(122))는 에러 증폭기(136)의 출력을 미리 정의된 값(예를 들어, 1.1V 또는 1.2V)을 충족하게끔 강제하도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, 퀵-스타트 어셈블리(115)는 전류 제한 비교기(224)에 입력을 제공한다. 예를 들어, 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 퀵-스타트 어셈블리(115) 또는 그 컴포넌트 (예를 들어, 도 1의 포화 제한 회로(124))는 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류의 한계를 미리 결정된 출력 레벨(예를 들어, 2.5A)로 설정하도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, 퀵-스타트 어셈블리(115)는 발진기 경사(oscillator slope)를 보상하기 위해 합산 요소(236)에 입력을 제공한다. 예를 들어, 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 퀵-스타트 어셈블리(115) 또는 그 컴포넌트(예를 들어, 도 1의 리플 제어 모듈(126))는 미리 결정된 스위칭 주파수(예를 들어, 2 MHz 내지 2.5 MHz) 이상으로 스위칭 주파수를 증가시키도록 구성된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, 에러 증폭기(136)의 출력은 펄스-폭 변조(PWM) 비교기(222)에 입력을 제공한다. 에러 증폭기(136)의 출력은 또한, 접지에 직렬로 접속된, 션트 저항 요소(242)(예를 들어, 80 kΩ) 및 션트 커패시턴스 요소(244)(예를 들어, 100 pF)와 결합된다. PWM 비교기(222)의 출력은 OR 게이트(226)에 입력을 제공하고, 전류 제한 비교기(224)의 출력은 OR 게이트(226)에 또 다른 입력을 제공한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, OR 게이트(226)의 출력은 클록(CLK) 신호(예를 들어, S 입력)와 함께 SR 래치(228)에 입력(예를 들어, R 입력)을 제공한다. SR 래치(228)의 출력(예를 들어, Q 출력)은 구동기 증폭기(230)에 입력을 제공한다. 구동기 증폭기(230)의 출력은 (예를 들어, Rds = 0.15 Ω을 갖는) n-채널 전계 효과 트랜지스터(NFET)(230)의 게이트와 결합된다. NFET(230)의 소스는 유도성 요소(134)의 출력과 결합되고, NFET(230)의 드레인은 접지와 결합된다.
도 2에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, 유도성 요소(134)의 출력은 차동 증폭기(232)에 입력을 제공한다. NFET(234)의 소스는 차동 증폭기(232)에 또 다른 입력을 제공한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, NFET(234)의 게이트는 VOUT(106)과 결합되고, NFET(234)의 드레인은 접지와 결합된다. 차동 증폭기(232)의 출력은 전류 제한 비교기(224) 및 합산 요소(236)에 입력을 제공한다.
도 3은 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리(100)의 일부의 개략도이다. 관련된 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 도 1 내지 도 3에 공통되는 요소들은 공통 참조 번호를 포함하고, 간결성을 위해 도 1 내지 도 3 사이의 차이점만이 본 명세서에서 설명된다. 이 목적을 위해, 일부 구현에서, 퀵-스타트 어셈블리(115)는, 비교기(302, 304, 306); 차동 증폭기(308 및 310); SR 래치(314); AND 게이트(316); NFET(318); 및 전류 소스(320)를 포함한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, 비교기(304 및 306)는 SR 래치(314)에 입력들을 제공한다(예를 들어, 각각 S 및 R 입력). 도 3에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, 비교기(302) 및 SR 래치(314)(예를 들어, Q 출력)는 AND 게이트(316)에 입력을 제공한다. VIN(102) < VREF(104) 및 0.8*VREF(104) > VOUT(106)일 때, AND 게이트(316)의 출력은 논리 하이(예를 들어, 1)이고, 전압 부스트 어셈블리(100)는 퀵-스타트 파라미터 하에서 동작한다. 퀵-스타트 파라미터 하에서, (A) 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류는 미리 결정된 출력 레벨(예를 들어, 2.5A)로 설정되고, (B) 스위칭 주파수는 미리 결정된 스위칭 주파수(예를 들어, 2 MHz 내지 2.5 MHz) 이상으로 증가되며, (C) 전류 소스(320)는 에러 증폭기(136)의 출력이 미리 정의된 값(예를 들어, 1.1V 또는 1.2V)을 충족하도록 미리 정의된 전류(예를 들어, 10㎂)를 공급한다. VIN(102) > VREF(104) 및 0.95*VREF(104) < VOUT(106)일 때, AND 게이트(316)의 출력은 논리 로우(예를 들어, 0)이고, 전압 부스트 어셈블리(100)는 통상의 파라미터 하에서 동작한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 일부 구현에서, VREF(104) 및 VOUT(106)은 차동 증폭기(308)에 입력을 제공한다. 차동 증폭기(308)의 출력 및 Vbg(312)는 차동 증폭기(310)에 입력들을 제공한다. 차동 증폭기(310)의 출력은 NFET(318)의 게이트에 결합된다. 다시 말해, 한 예에서, NFET(318) 및 차동 증폭기들(308 및 310)은 1.2V에서 에러 증폭기(136)의 출력을 클램핑한다.
도 4는 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리(100)의 예시적인 성능 플롯을 도시한다. 관련된 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 이 목적을 위해, 일부 구현에서, 예시적인 성능 플롯(410)은 시간에 따른 VOUT(106)을 도시한다. 예를 들어, 예시적인 성능 플롯(410)에 도시된 바와 같이, VOUT(106)은 약 10㎲만에 약 3.8 V로부터 9.5 V로 증가한다.
일부 구현에 따르면, 예시적인 성능 플롯(420)은 VREF(104) 대 시간을 도시한다. 예를 들어, 예시적인 성능 플롯(420)에 도시된 바와 같이, VREF(104)는 약 0.5V로부터 2.0V로 증가한다.
일부 구현에 따르면, 예시적인 성능 플롯(430)은 에러 증폭기(136)의 출력 전압 대 시간을 도시한다. 예를 들어, 예시적인 성능 플롯(430)에 도시된 바와 같이, 에러 증폭기(136)의 출력 전압은 5 내지 10 ㎲의 퀵-스타트 기간 동안 1.2V에 클램핑된다.
일부 구현에 따르면, 예시적인 성능 플롯(440)은 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류 대 시간을 도시한다. 예를 들어, 예시적인 성능 플롯(440)에 도시된 바와 같이, 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류는 5 내지 10 ㎲의 퀵-스타트 기간 동안 2.5A로 제한된다.
도 5는 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리(100)를 동작시키는 방법(500)의 플로차트 표현이다. 일부 구현에서, 방법(500)은 도 1의 전압 부스트 어셈블리(100) 또는 이와 연관된 제어기에 의해 수행된다. 관련된 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 이 목적을 위해, 간략하게, 일부 상황에서, 방법(500)은, 전압 부스트 어셈블리에 전력을 공급하는 단계; 퀵-스타트 조건이 충족되는지를 결정하는 단계; 퀵-스타트 조건이 충족되지 않으면, 통상의 파라미터 하에서 전압 부스트 어셈블리를 동작시키는 단계; 및 퀵-스타트 조건이 충족되면, 퀵-스타트 파라미터 하에서 전압 부스트 어셈블리를 동작시키는 단계를 포함한다.
이를 위해, 블록 5-1로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 전압 부스트 어셈블리에 전력을 공급하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 전압 부스트 어셈블리(100)는 연관된 디바이스(예를 들어, 모바일 전화 등)의 전원이 켜질 때 동작을 개시한다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 전압 부스트 어셈블리(100)는, 유도성 요소(134)로부터 용량성 요소(132)로 전류가 흐르게 하는, 부스트 제어(202)와 연관된 PFET가 "온" 상태에 있을 때 전력이 공급된다.
블록 5-2로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 퀵-스타트 인에이블 조건들이 충족되는지를 결정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 센서 어셈블리(110)는, 부스트 컨버터의 전기적 출력(예를 들어, VOUT(106))에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했는지를 감지한다. 일부 구현에 따르면, 예를 들어, 퀵-스타트 인에이블 조건은, VIN(102) <VREF(104)이고 0.8 * VREF(104) > VOUT(106)일 때 충족된다.
퀵-스타트 인에이블 조건이 충족되지 않으면, 방법은 블록 5-3으로 계속된다. 퀵-스타트 인에이블 조건이 충족되면, 방법은 블록 5-4로 계속된다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 센서 어셈블리(110)는 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하고, 제1 임계값이 위반되었다는 것을 감지하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 퀵-스타트 모듈(120)에 제공한다. 일부 구현에 따르면, 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했음을 검출하는 단계는, 기준 전압이 현재의 출력 전압보다 적어도 10% 높은 출력 전압에 대한 요구를 나타낸다는 것을 검출하는 단계를 포함한다. 일부 구현에서, 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했음을 검출하는 단계는 기준 전압이 현재의 출력 전압보다 적어도 20% 높은 출력 전압에 대한 요구를 나타낸다는 것을 검출하는 단계를 포함한다. 또 다른 예에서, 도 3을 참조하면, VIN(102) < VREF(104) 및 0.8 * VREF(104) > VOUT(106)일 때, AND 게이트(316)의 출력은 논리 하이(예를 들어 1)이고, 전압 부스트 어셈블리(100)는 퀵-스타트 파라미터 하에서 동작한다.
블록 5-3으로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 통상의 파라미터 하에서 전압 부스트 어셈블리를 동작시키는 단계를 포함한다.
블록 5-4로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 퀵-스타트 파라미터 하에서 전압 부스트 어셈블리를 동작시키는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 퀵-스타트 모듈(120)은, 부스트 컨버터가 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하도록, 비교적 높은 듀티 사이클에서 부스트 컨버터를 구동하도록 구성된다. 일부 구현에 따르면, 제2 임계값은 용량성 요소를 충전하기 위해 이용가능한 전류 레벨에 의해 특성규정된다.
일부 구현에 따르면, 블록 5-4a로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 충전 회로를 인에이블하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 퀵-스타트 모듈(120)은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 연관된 에러 증폭기의 출력이 제3 임계값을 충족하게끔 용량성 요소(132)를 충전하도록 제공되는 충전 회로(122)를 포함한다. 일부 구현에 따르면, 제3 임계값은, 에러 증폭기의 출력에서 유지될 수 있는 고전압 레벨에 관련하여 특성규정된다. 일부 구현에서, 충전 회로(122)는 에러 증폭기(136)의 출력을 미리 정의된 값(예를 들어, 1.1V 또는 1.2V)을 충족하게끔 강제하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 구현에서, 이것은 에러 증폭기(136)가 미리 정의된 임계값(예를 들어, 100% 또는 최대 듀티 사이클)을 충족하는 듀티 사이클에서 동작하도록 강제한다.
일부 구현에 따르면, 블록 5-4b로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 포화 제한 회로를 인에이블하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 퀵-스타트 모듈(120)은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 출력 전류 레벨을 설정하기 위해 부스트 컨버터(130)의 유도성 요소(134)를 통한 전류를 제한하도록 제공되는 포화 제한 회로(124)를 포함한다. 일부 구현에 따르면, 유도성 요소(134)를 통한 전류는 유도성 요소(134)의 포화 상태에 의해 특성규정되는 레벨로 제한된다. 일부 구현에서, 포화 제한 회로(124)는 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류의 한계를 미리 결정된 출력 레벨(예를 들어, 2.5A)로 설정하도록 구성된다. 예를 들어, 일부 구현에서, 이것은 유도성 요소(134)의 포화를 방지한다.
일부 구현에 따르면, 블록 5-4c로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 리플 제어 모듈을 인에이블하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 퀵-스타트 모듈(120)은, 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 스위칭 주파수의 조정에 의해 출력 전류 레벨에서의 전류 리플을 감소시키도록 제공되는 리플 제어 모듈(136)을 포함한다. 일부 구현들에 따르면, 리플 제어 모듈(134)은 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 증가되는 스위칭 주파수를 제공하는 발진기(128)를 포함한다. 일부 구현에서, 리플 제어 모듈(126)은 미리 결정된 스위칭 주파수(예를 들어, 2 MHz 내지 2.5 MHz) 이상으로 발진기(128)의 스위칭 주파수를 증가시키도록 구성된다. 예를 들어, 일부 구현에서, 이것은 유도성 요소(134)를 통해 흐르는 전류의 리플을 감소시킨다.
블록 5-5로 나타낸 바와 같이, 방법(500)은 퀵-스타트 디스에이블 조건들이 충족되는지를 결정하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 도 1을 참조하면, 센서 어셈블리(110)는 부스트 컨버터(130)의 전기적 출력(예를 들어, VOUT(106))이 제4 임계값을 충족한다는 결정에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 오프하도록 구성된다. 일부 구현에서, 제4 임계값은 설정점 출력 레벨의 약 95%이다. 일부 구현에 따르면, 예를 들어, 퀵-스타트 디스에이블 조건은, 0.95*VREF(104) < VOUT(106) 또는 VIN(102) > VREF(104)일 때 충족된다. 예를 들어, 도 3을 참조하면, VIN(102) > VREF(104) 또는 0.95 * VREF(104) < VOUT(106)일 때, AND 게이트(316)의 출력은 논리 로우(예를 들어 0)이고, 전압 부스트 어셈블리(100)는 통상의 파라미터 하에서 동작한다.
퀵-스타트 디스에이블 조건이 충족되지 않으면, 방법은 블록 5-4로 계속된다. 퀵-스타트 디스에이블 조건이 충족되면, 방법은 블록 5-2로 계속된다.
도 6a 내지 도 6c는 일부 구현에 따른 다양한 집적 회로(IC)의 블록도이다. 일부 예시적인 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 이 목적을 위해, 예를 들어, 도 6a는, 일부 구현에서 퀵-스타트 조건이 충족될 때 퀵-스타트 파라미터 하에서 전압 부스트 어셈블리(100)를 동작시키는 퀵-스타트 어셈블리(115)의 일부 또는 전부가 반도체 다이(600)의 일부가 될 수 있다는 것을 도시한다. 예로서, 퀵-스타트 어셈블리(115)는 다이(600)의 기판(602) 상에 형성될 수 있다. 퀵-스타트 어셈블리(115)의 일부 또는 전부와 관련된 기능을 가능하게 하기 위해 기판(602) 상에 복수의 접속 패드(604)가 역시 형성될 수 있다.
도 6b는, 일부 구현에서, 기판(602)을 갖는 반도체 다이(600)는, 퀵-스타트 어셈블리(115)의 일부 또는 전부와, 종래의 부스트 컨버터 기술에 따라 동작하는 부스트 컨버터(130)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다는 것을 도시한다. 복수의 접속 패드(604)는 또한 퀵-스타트 어셈블리(115)의 일부 또는 전부 및 부스트 컨버터(130)의 일부 또는 전부와 연관된 기능을 가능하게 하기 위해 기판(602) 상에 형성될 수 있다.
도 6c는, 일부 구현에서, 기판(602)을 갖는 반도체 다이(600)가 퀵-스타트 어셈블리(115)의 일부 또는 전부 및 부스트 컨버터(130)의 일부 또는 전부와, 전력 증폭기(PA)(620)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다는 것을 도시한다. 복수의 접속 패드(604)는 또한 퀵-스타트 어셈블리(115)의 일부 또는 전부 및 부스트 컨버터(130)의 일부 또는 전부와 PA(620)의 일부 또는 전부와 연관된 기능을 가능하게 하기 위해 기판(602) 상에 형성될 수 있다.
일부 구현에서, 여기서 설명된 하나 이상의 피쳐가 모듈에 포함될 수 있다. 도 7은 일부 구현에 따른 도 1의 전압 부스트 어셈블리(100)를 포함하는 모듈(700)의 구현의 개략도이다. 일부 예시적인 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 모듈(700)은, 패키징 기판(752), 접속 패드(756), CMOS(상보형 금속 산화물 반도체) 다이(600), HBT(헤테로접합 바이폴라 트랜지스터) 다이(710), 정합 네트워크(720), 및 하나 이상의 표면 장착 디바이스(760)를 포함한다. 일부 구현에서, 모듈(700)은 전력 증폭기 모듈(PAM) 또는 프론트 엔드 모듈(FEM) 중 적어도 하나이다.
CMOS 다이(600)는, 바이어스 회로(200)의 일부 또는 전부와 바이어스 회로(610)의 일부 또는 전부를 포함하는 기판(602)을 포함한다. 복수의 접속 패드(604)는, 퀵-스타트 어셈블리(115)의 일부 또는 전부 및 부스트 컨버터(130)의 일부 또는 전부와 연관된 기능을 가능하게 하기 위해 기판(602) 상에 형성된다. 마찬가지로, HBT 다이(710)는 PA(620)의 일부 또는 전부를 포함하는 기판(702)을 포함한다. HBT 다이(710)는 또한, PA(620)의 일부 또는 전부와 연관된 기능을 가능하게 하기 위해 기판(702) 상에 형성된 복수의 접속 패드(704)를 포함한다.
패키징 기판(752) 상의 접속 패드(756)는, CMOS 다이(600) 및 HBT 다이(710) 각각으로의 및 각각으로부터의 전기적 접속을 가능하게 한다. 예를 들어, 접속 패드(756)는, CMOS 다이(600) 및 HBT 다이(710) 각각에 다양한 신호를 전달하고 전류 및/또는 전압을 공급하기 위한 와이어본드(754)의 이용을 가능하게 한다.
일부 구현에서, 패키징 기판(752) 상에 탑재되거나 패키징 기판(752) 상에 또는 패키징 기판(752) 내에 형성된 컴포넌트들은, 예를 들어, 하나 이상의 표면 장착 디바이스(SMD)(예를 들어, 760) 또는 하나 이상의 정합 네트워크(예를 들어, 720)을 더 포함할 수 있다. 일부 구현에서, 패키징 기판(752)은 라미네이트 기판(laminate substrate)을 포함할 수 있다.
일부 구현에서, 모듈(700)은 또한, 예를 들어, 모듈(700)의 보호를 제공하고 더 용이한 취급을 가능하게 하는 하나 이상의 패키징 구조물을 포함할 수 있다. 이러한 패키징 구조물은 패키징 기판(752) 위에 형성되고 다양한 회로들과 그 상의 컴포넌트들을 실질적으로 캡슐화하는 오버몰드(overmold)를 포함할 수 있다.
모듈(700)이 와이어본드-기반의 전기적 접속의 맥락에서 설명되고 있지만, 본 개시내용의 하나 이상의 피쳐들은 또한, 플립-플롭 구성을 포함한 다른 패키징 구성으로 구현될 수도 있다는 것을 이해할 것이다.
도 8은 여기서 설명된 하나 이상의 유익한 피쳐들을 갖는 예시적인 무선-주파수(RF) 디바이스(800)를 개략적으로 도시한다. 관련된 피쳐들이 도시되어 있지만, 본 기술분야의 통상의 기술자라면, 간결성을 위해 및 여기서 개시된 예시적인 구현의 더 관련있는 양태들을 모호하게 하지 않도록 다양한 다른 피쳐들이 도시되지 않았다는 것을 본 개시내용으로부터 이해할 것이다. 이 목적을 위해, 일부 구현에서, RF 디바이스(800)는 무선 디바이스이다. 일부 구현에서, 이러한 무선 디바이스는, 예를 들어, 셀룰러폰, 스마트폰, 전화 기능을 갖추거나 갖추지 않은 핸드헬드 무선 디바이스, 컴퓨터, 랩톱, 태블릿 컴퓨터, 주변 디바이스, 라우터, 리피터, 무선 액세스 포인트, 기지국 등을 포함할 수 있다.
일부 구현에서, RF 디바이스(800)는, 증폭되어 전송될 RF 신호를 생성하도록 공지된 방식으로 구성되고 동작할 수 있는 트랜시버(810)로부터 각각의 RF 신호를 수신하고 수신된 신호를 처리하도록 구성되는 PA 모듈(812) 내의 (예를 들어, 도 6c 및 도 7의 PA(620) 등의) 하나 이상의 전력 증폭기(PA)를 포함한다. 일부 구현에서, PA 모듈(812)은, 여기서 설명된 듀플렉싱 및/또는 스위칭 기능을 제공하도록 구성되는 하나 이상의 필터 및/또는 하나 이상의 대역/모드 선택 스위치를 포함할 수 있다. 일부 구현에 따르면, PA 모듈(812)은 도 1 내지 도 3을 참조하여 전술된 전압 부스트 어셈블리(100)를 포함한다. 예를 들어, 전압 부스트 어셈블리(100)는 퀵-스타트 인에이블 조건이 충족될 때 퀵-스타트 파라미터 하에서 동작하고(예를 들어, 퀵-스타트 모듈(120)이 인에이블됨), 전압 부스트 어셈블리(100)는 퀵-스타트 인에이블 조건이 충족되지 않을 때 통상의 파라미터들 하에서(즉, 종래의 부스트 컨버터 기술에 따라) 동작한다.
트랜시버(810)는 사용자에게 적합한 데이터 및/또는 음성 신호와 트랜시버(810)에 적합한 RF 신호 사이의 변환을 제공하도록 구성되는 기저대역 서브시스템(808)과 상호작용하는 것으로 도시되어 있다. 트랜시버(810)는 또한, RF 디바이스(800)의 동작을 위한 전력을 관리하도록 구성되는 전력 관리 컴포넌트(806)에 접속되는 것으로 도시되어 있다. 일부 구현에서, 이러한 전력 관리 컴포넌트(806)는 또한, 기저대역 서브시스템(808)과 RF 디바이스(800)의 기타의 컴포넌트들의 동작을 제어할 수 있다.
기저대역 서브시스템(808)은 사용자에게 제공되거나 사용자로부터 수신된 음성 및/또는 데이터의 다양한 입력 및 출력을 가능하게 하기 위해 사용자 인터페이스(802)에 접속되는 것으로 도시되어 있다. 기저대역 서브시스템(808)은 또한, 무선 디바이스의 동작을 가능하게 하는 데이터 및/또는 명령어를 저장하고 및/또는 사용자를 위한 정보의 저장을 제공하도록 구성되는 메모리(18804)에 접속될 수 있다.
일부 구현에서, PA 모듈(812)과 안테나 스위치 모듈(ASM)(816) 사이에 정합 네트워크(814)가 제공된다. 일부 구현에서, ASM(816)은 안테나(820)에 접속되고 어떤 신호가 안테나(820)를 통해 전송되는지를 제어하도록 구성된다.
도 8에 도시된 바와 같이, 안테나(820)를 통해 수신된 일부 신호는 ASM(816)으로부터 하나 이상의 저잡음 증폭기(LNA)(824)로 라우팅되는 것으로 도시되어 있다. 하나 이상의 LNA(824)로부터의 증폭된 신호는 트랜시버(810)에 라우팅되는 것으로 도시되어 있다.
다수의 다른 무선 디바이스 구성이 여기서 설명된 하나 이상의 피쳐를 이용할 수 있다. 예를 들어, RF 디바이스(800)는 다중-대역 디바이스일 필요는 없다. 또 다른 예에서, RF 디바이스(800)는, 다이버시티 안테나 등의 추가 안테나와, Wi-Fi, Bluetooth, 및 GPS 등의 추가적인 접속 피쳐를 포함할 수 있다.
상세한 설명 및 청구항을 통틀어 문맥상 명확하게 달리 요구하지 않는 한, 단어 "포함한다", "포함하는" 등은 배타적(exclusive) 또는 남김없이 철저히 드러낸(exhaustive)의 의미가 아니라 포함적 의미로 해석되어야 한다; 즉, "포함하지만, 이들로 제한되는 것은 아니다"라는 의미이다. 단어 "결합된"이란, 일반적으로 여기서 사용될 때, 직접 접속되거나, 하나 이상의 중간 요소를 통해 접속될 수 있는 2개 이상의 요소를 말한다. 추가로, 단어 "여기서", "전술된", "후술된", 및 유사한 의미의 단어들은, 본 출원에서 사용될 때, 본 출원의 임의의 특정한 부분이 아니라 전체로서의 본 출원을 말한다. 문맥상 허용된다면, 단수 또는 복수를 이용한 상기 상세한 설명의 단어들은 또한, 각각 복수 또는 단수를 포함할 수 있다. 2개 이상의 항목들의 목록의 참조시에 단어 "또는"은, 다음과 같은 해석들 모두를 포괄한다: 목록 내의 항목들 중 임의의 것, 목록 내의 항목들 모두, 및 목록 내의 항목들의 임의의 조합.
본 발명의 실시예의 상기 상세한 설명은 남김없이 철저히 드러내기 위한 것이거나 본 발명을 전술된 형태 그대로로 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 특정 실시예 및 예가 예시의 목적을 위해 전술되었지만, 관련 기술 분야의 통상의 기술자라면 인지하는 바와 같이, 본 발명의 범위 내에서 다양한 균등한 수정이 가능하다. 예를 들어, 프로세스와 블록들이 주어진 순서로 제시되었지만, 대안적 실시예는 상이한 순서의 단계들을 갖는 루틴을 수행하거나, 상이한 순서의 블록들을 갖는 시스템을 채택할 수 있고, 일부 프로세스 또는 블록들은 삭제, 이동, 추가, 세분, 결합 및/또는 수정될 수 있다. 이들 프로세스 또는 블록들 각각은 다양한 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세스 또는 블록들이 때때로 직렬로 수행되는 것으로 도시되었지만, 이들 프로세스 또는 블록들은 그 대신에 병렬로 수행되거나, 상이한 시간들에서 수행될 수도 있다.
여기서 제공된 본 발명의 교시는 반드시 전술된 시스템 뿐만 아니라, 기타의 시스템에도 적용될 수 있다. 전술된 다양한 실시예들의 요소들 및 작용들은 결합되어 추가의 실시예를 제공할 수 있다.
본 발명의 일부 구현들이 설명되었지만, 이들 실시예들은 단지 예시로서 제시되었고, 본 개시내용의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 사실상, 여기서 설명된 신규한 방법 및 시스템은 다양한 다른 형태로 구현될 수 있다: 또한, 본 개시내용의 사상으로부터 벗어나지 않고 여기서 설명된 방법 및 실시예들의 형태에서 다양한 생략, 대체, 및 변경이 이루어질 수 있다. 첨부된 청구항들 및 그들의 균등물들은 본 개시내용의 범위 및 사상에 드는 이러한 형태나 변형을 포괄하도록 의도되어 있다.

Claims (20)

  1. 전압 부스트 어셈블리(voltage boost assembly)로서,
    출력에 배열된 용량성 요소, 및 전원(electrical supply)에 접속가능한 유도성 요소를 갖는 부스트 컨버터(boost converter);
    상기 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태(electrical condition)가 제1 임계값을 위반(breach)했다는 것을 검출하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호(quick-start enable signal)를 생성하도록 제공되는 센서 어셈블리; 및
    상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 상기 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 비교적 높은 듀티 사이클(duty-cycle)에서 상기 부스트 컨버터를 구동하여 상기 부스트 컨버터가 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하도록 구성되는 퀵-스타트 모듈
    을 포함하는 전압 부스트 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 상기 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것은, 기준 전압이 상기 부스트 컨버터의 현재의 전기적 출력보다 적어도 10% 더 높은 전기적 출력에 대한 요구를 나타내고 있다는 것을 검출하는 것을 포함하는, 전압 부스트 어셈블리.
  3. 제1항에 있어서, 상기 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 상기 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것은, 기준 전압이 상기 부스트 컨버터의 전기적 출력보다 적어도 20% 더 높은 전기적 출력에 대한 요구를 나타내고 있다는 것을 검출하는 것을 포함하는, 전압 부스트 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서, 상기 퀵-스타트 모듈은, 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 연관된 에러 증폭기의 전기적 출력이 제3 임계값을 충족하게끔 상기 용량성 요소를 충전하도록 제공되는 충전 회로를 포함하는, 전압 부스트 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제3 임계값은, 상기 에러 증폭기의 출력에서 유지될 수 있는 고전압 레벨에 관련하여 특성규정되는(characterized), 전압 부스트 어셈블리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 퀵-스타트 모듈은, 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 상기 출력 전류를 설정하기 위해 상기 유도성 요소를 통한 전류를 제한하도록 제공되는 포화 제한 회로(saturation limiting circuit)를 포함하는, 전압 부스트 어셈블리.
  7. 제6항에 있어서, 상기 유도성 요소를 통한 전류는 상기 유도성 요소의 포화 상태에 의해 특성규정되는 레벨로 제한되는, 전압 부스트 어셈블리.
  8. 제1항에 있어서, 상기 퀵-스타트 모듈은, 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 스위칭 주파수를 조정함으로써 상기 출력 전류에서의 전류 리플을 감소시키도록 제공되는 리플 제어 모듈(ripple control module)을 포함하는, 전압 부스트 어셈블리.
  9. 제8항에 있어서, 상기 리플 제어 모듈은 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 증가되는 스위칭 주파수를 제공하는 발진기(oscillator)를 포함하는, 전압 부스트 어셈블리.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제2 임계값은 상기 용량성 요소를 충전하기 위해 이용가능한 전류 레벨에 의해 특성규정되는, 전압 부스트 어셈블리.
  11. 제1항에 있어서, 상기 센서 어셈블리는, 상기 부스트 컨버터의 전기적 출력이 제4 임계값을 충족했다는 결정에 응답하여 상기 퀵-스타트 인에이블 신호를 턴오프(turn off)하도록 구성되는, 전압 부스트 어셈블리.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제4 임계값은 설정점(set-point) 출력 레벨의 약 95%인, 전압 부스트 어셈블리.
  13. 모듈로서,
    복수의 컴포넌트를 수용하도록 구성되는 패키징 기판(packaging substrate);
    전력 증폭기; 및
    출력에 배열된 용량성 요소와 전원에 접속가능한 유도성 요소를 갖는 부스트 컨버터, 상기 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하도록 제공되는 센서 어셈블리, 및
    상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 상기 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 비교적 높은 듀티 사이클에서 상기 부스트 컨버터를 구동하여 상기 부스트 컨버터가 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하도록 구성되는 퀵-스타트 모듈을 포함하는 전압 부스트 어셈블리
    를 포함하는 모듈.
  14. 제13항에 있어서, 상기 모듈은 전력 증폭기 모듈(PAM) 또는 프론트 엔드 모듈(FEM) 중 적어도 하나인, 모듈.
  15. 제13항에 있어서, 상기 퀵-스타트 모듈은, 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 연관된 에러 증폭기의 전기적 출력이 제3 임계값을 충족하게끔 상기 용량성 요소를 충전하도록 제공되는 충전 회로를 포함하는, 모듈.
  16. 제13항에 있어서, 상기 퀵-스타트 모듈은, 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 상기 출력 전류를 설정하기 위해 상기 유도성 요소를 통한 전류를 제한하도록 제공되는 포화 제한 회로를 포함하는, 모듈.
  17. 제13항에 있어서, 상기 퀵-스타트 모듈은, 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 스위칭 주파수의 조정에 의해 상기 출력 전류 레벨에서의 전류 리플을 감소시키도록 제공되는 리플 제어 모듈을 포함하는, 모듈.
  18. 무선 주파수(RF) 디바이스로서,
    RF 신호를 처리하도록 구성되는 트랜시버;
    상기 트랜시버에 결합되고, 증폭된 RF 신호를 생성하도록 구성되는 전력 증폭기;
    상기 트랜시버와 통신하고, 상기 증폭된 RF 신호의 전송을 용이하게 하도록 구성되는 안테나; 및
    출력에 배열된 용량성 요소와 전원에 접속가능한 유도성 요소를 갖는 부스트 컨버터, 및 상기 부스트 컨버터의 전기적 출력에 관한 전기적 상태가 제1 임계값을 위반했다는 것을 검출하는 것에 응답하여 퀵-스타트 인에이블 신호를 생성하도록 제공되는 센서 어셈블리, 및 상기 퀵-스타트 인에이블 신호에 응답하여 상기 출력에 배열된 용량성 요소를 충전하기 위해 비교적 높은 듀티 사이클에서 상기 부스트 컨버터를 구동하여 상기 부스트 컨버터가 제2 임계값을 충족하는 출력 전류를 전달하도록 구성되는 퀵-스타트 모듈을 포함하는 전압 부스트 어셈블리
    를 포함하는 RF 디바이스.
  19. 제18항에 있어서, 상기 RF 디바이스는 무선 디바이스를 포함하는, RF 디바이스.
  20. 제19항에 있어서, 상기 무선 디바이스는, 기지국, 라우터, 리피터, 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 랩톱, 태블릿 컴퓨터, 또는 주변 디바이스 중 적어도 하나를 포함하는, RF 디바이스.
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