KR20190132920A - 충전펌프 트래커 회로 - Google Patents

충전펌프 트래커 회로 Download PDF

Info

Publication number
KR20190132920A
KR20190132920A KR1020190047859A KR20190047859A KR20190132920A KR 20190132920 A KR20190132920 A KR 20190132920A KR 1020190047859 A KR1020190047859 A KR 1020190047859A KR 20190047859 A KR20190047859 A KR 20190047859A KR 20190132920 A KR20190132920 A KR 20190132920A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
switch
terminal
amplifier
charge pump
coupled
Prior art date
Application number
KR1020190047859A
Other languages
English (en)
Inventor
나딤 클랏
마이클 알. 카이
Original Assignee
코르보 유에스, 인크.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 코르보 유에스, 인크. filed Critical 코르보 유에스, 인크.
Publication of KR20190132920A publication Critical patent/KR20190132920A/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/0043—Converters switched with a phase shift, i.e. interleaved
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
    • H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
    • H02M3/073—Charge pumps of the Schenkel-type
    • H02M3/076—Charge pumps of the Schenkel-type the clock signals being boosted to a value being higher than the input voltage value
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
    • H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
    • H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
    • H02M3/10—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode
    • H02M3/145—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal
    • H02M3/155—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only
    • H02M3/156—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators
    • H02M3/158—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using discharge tubes with control electrode or semiconductor devices with control electrode using devices of a triode or transistor type requiring continuous application of a control signal using semiconductor devices only with automatic control of output voltage or current, e.g. switching regulators including plural semiconductor devices as final control devices for a single load
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/102—A non-specified detector of a signal envelope being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/105—A non-specified detector of the power of a signal being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

제1 충전 단계 동안 전압 입력 단자와 접지 단자 사이에 제1 커패시터를 결합시키고 제1 방전 단계 동안 전압 입력 단자와 펌프 출력 단자 사이에 제1 커패시터를 결합시키도록 구성된 제1 스위치 네트워크를 구비하는 충전펌프 트래커 회로가 개시되어 있다. 제2 스위치 네트워크는 제2 충전 단계 동안 전압 입력 단자와 접지 단자 사이에 제2 커패시터를 결합시키고 제2 방전 단계 동안 전압 입력 단자와 펌프 출력 단자 사이에 제2 커패시터를 결합시키도록 구성된다. 스위치 제어기는 제1 방전 단계와 제2 방전 단계가 병렬 모드로 조화를 이루게끔 그리고 제1 방전 단계와 제2 방전 단계가 인터리브 모드로 교번되게끔 제1 스위치 네트워크와 제2 스위치 네트워크를 제어하도록 구성된다.

Description

충전펌프 트래커 회로{CHARGE-PUMP TRACKER CIRCUITRY}
관련 출원
본 출원은 2018년 5월 21일자로 출원된 가특허 출원 제62/674,308호의 유익을 주장하며, 이 기초출원은 그의 전문이 참고로 본 명세서에 원용된다.
개시내용의 분야
본 명세서에 개시된 실시형태는 무선주파수 증폭기에 전력을 공급하기 위한 전력 관리 시스템에 관한 것이다.
제5 세대 뉴 라디오(fifth-generation New Radio: 5G-NR) 무선 통신 시스템은 현재의 제3 세대(3G) 통신 표준을 능가하는 차세대의 무선 통신 표준, 예컨대, 광대역 부호 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA), 및 제4 세대(4G) 통신 표준, 예컨대, 미래 장기 진화(Long-Term Evolution: LTE)로서 널리 간주되어 왔다. 5G-NR 무선 통신 시스템은, 3G 및 4G 통신 표준에 기초한 무선 통신 시스템에 비해서, 상당히 더 높은 데이터율, 개선된 커버리지 범위, 증대된 신호전달 효율, 및 저감된 대기시간을 제공할 것으로 예상된다.
이와 관련하여, 5G-NR 전송 무선 디바이스는 전력 부류 2 요건 내에서 100㎒ 이상의 비교적 큰 변조 대역폭으로 작동할 때 평균 전력 트래킹 모드로 무선주파수 증폭기에 전력을 공급할 필요가 있다. 대안적으로, 5G-NR 전송 무선 디바이스는 더 낮은 변조 대역폭에 대해서 엔벨로프 트래킹 모드(envelope tracking mode)로 무선주파수 증폭기에 전력을 공급하는 것이 바람직하다. 그와 같이, 평균 전력 트래킹에 의해 요구되는 비교적 더 높은 전압 및 전류를 전달하면서 또한 엔벨로프 트래킹 모드로 전력의 더욱 효율적인 전달을 제공하도록 재구성 가능한 충전펌프 트래커 회로에 대한 필요가 있다.
제1 충전 단계 동안 전압 입력 단자와 접지 단자 사이에 제1 커패시터를 결합시키고 제1 방전 단계 동안 전압 입력 단자와 펌프 출력 단자 사이에 제1 커패시터를 결합시키도록 구성된 제1 스위치 네트워크를 구비하는 충전펌프 트래커 회로가 개시되어 있다. 제2 스위치 네트워크는 제2 충전 단계 동안 전압 입력 단자와 접지 단자 사이에 제2 커패시터를 결합시키고 제2 방전 단계 동안 전압 입력 단자와 펌프 출력 단자 사이에 제2 커패시터를 결합시키도록 구성된다. 스위치 제어기는 제1 방전 단계와 제2 방전 단계가 병렬 모드로 일치하게끔, 즉, 조화를 이루게끔(in unison) 그리고 제1 방전 단계와 제2 방전 단계가 인터리브 모드(interleaved mode)로 교번되게끔 제1 스위치 네트워크와 제2 스위치 네트워크를 제어하도록 구성된다.
당업자라면 본 개시내용의 범위를 이해할 것이고 첨부 도면과 관련하여 바람직한 실시형태의 이하의 상세한 설명을 읽은 후에 추가의 양상들을 실현할 것이다.
본 명세서의 일부에 편입되고 본 명세서의 일부를 형성하는 첨부 도면은 본 개시내용의 몇몇 양상을 예시하며, 그 설명과 함께, 본 개시내용의 원리를 설명하도록 제공된다.
도 1은 본 개시내용에 따라서 엔벨로프 트래킹 작동을 위하여 병렬 모드를 제공하도록 재구성 가능한 충전펌프 트래커 회로의 개략도이다.
도 2는 병렬 모드 및 인터리브 모드 둘 다로 작동하는 충전펌프 트래커 회로의 개방 상태와 폐쇄 상태에 대한 예시적인 타이밍 다이어그램이다.
도 3은 75%의 듀티 사이클에서 작동하는 관련 기술의 단일-부스트 충전펌프에 대한 공급 전압(VCC) 대 직류(DC) 부하 전류의 그래프이다.
도 4는 100%의 듀티 사이클에서 인터리브 모드로 작동되는 도 1의 실시형태에 대한 공급 전압(VCC) 대 DC 부하 전류의 그래프이다.
도 5는 평균 전력 트래킹 작동에 대해서 인터리브 모드 및 엔벨로프 트래킹 작동에 대해서 병렬 모드로 듀얼-부스트 충전펌프를 작동시키도록 구성되는 제어기와 듀얼-부스트 충전펌프를 구비한 트윈 충전펌프 트래커 시스템의 개략도이다.
이하에 제시된 실시형태는 당업자가 실시형태를 시행하고 실시형태를 시행하는 최상의 모드를 예시하는 것을 가능하게 하는 필요한 정보를 나타낸다. 첨부 도면을 감안해서 이하의 설명을 읽을 때, 당업자라면 본 개시내용의 개념을 이해할 것이고 본 명세서에서 특별히 다루지 않은 이들 개념의 응용을 인식할 것이다. 이러한 개념 및 응용이 본 개시내용 및 첨부된 청구범위의 범주 내인 것임이 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같은 용어가 본 명세서에서 각종 요소를 기술하기 위하여 이용될 수 있지만, 이들 요소는 이들 용어에 의해 제한되지 않아야 함이 이해될 것이다. 이들 용어는 하나의 요소를 다른 요소와 구별하기 위하여 사용될 뿐이다. 예를 들어, 본 개시내용의 범위로부터 벗어나는 일 없이, 제1 요소는 제2 요소라고 지칭될 수도 있고, 마찬가지로, 제2 요소는 제1 요소라고 지칭될 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "및/또는"은 관련된 열거된 항목 중 하나 이상 중 어느 하나 및 모든 조합을 포함한다.
층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "상에" 있거나 "위에" 연장되는 것으로 언급될 경우, 다른 요소 상에 직접 있을 수 있거나 또는 위에 직접 연장될 수 있거나, 또는 개입 요소가 존재할 수도 있음이 이해될 것이다. 이와 대조적으로, 요소가 다른 요소 "상에 직접" 있거나 "위에 직접" 연장되는 것으로 언급될 경우, 존재하는 개입 요소가 없다. 마찬가지로, 층, 영역 또는 기판과 같은 요소가 다른 요소 "위쪽에" 있거나 "위쪽에" 연장되는 것으로 언급될 경우, 다른 요소 위에 직접 있을 수 있거나 위에 직접 연장될 수 있거나, 또는 개입 요소가 또한 존재할 수도 있음이 이해될 것이다. 이와 대조적으로, 요소가 다른 요소 "위쪽에 직접" 있거나 "위쪽에 직접" 연장되는 것으로 언급될 경우, 존재하는 개입 요소가 없다. 또한, 요소가 다른 요소에 "연결" 또는 "결합"되는 것으로 언급될 경우, 다른 요소에 직접 연결 또는 결합될 수 있거나, 또는 개입 요소가 존재할 수도 있음이 이해될 것이다. 이와 대조적으로, 요소가 다른 요소에 "직접 연결" 또는 "직접 결합"되는 것으로 언급될 경우, 존재하는 개입 요소가 없다.
"보다 아래에" 또는 "보다 위에", 또는 "상부" 또는 "하부" 또는 "수평" 또는 "수직"과 같은 상대적인 용어는 도면에 예시된 바와 같이 하나의 요소, 층 또는 영역의 다른 요소, 층 또는 영역에 대한 관계를 기술하는 것으로 본 명세서에서 사용될 수 있다. 이들 용어 및 위에서 논의된 것들은 도면에 묘사된 배향과 부가해서 디바이스의 상이한 배향을 포괄하도록 의도된 것으로 이해될 것이다.
본 명세서에서 사용되는 기술은 특정 실시형태만을 기술할 목적일 뿐 본 개시내용을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 단수 용어는, 문맥이 명확하게 달리 표시하지 않는 한, 복수의 형태도 포함하도록 의도된다. "포함하다", "포함하는", "포함한다" 및/또는 "포함하여"란 용어가 본 명세서에서 사용될 경우 기술된 특징, 정수, 단계, 작동, 요소 및/또는 성분의 존재를 특정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작동, 요소, 성분 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 부가를 배제하는 것은 아니다.
달리 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술적 용어 및 과학적 용어를 포함)는 본 개시내용이 속하는 기술 분야의 당업자에 의해 통상적으로 이해되는 바와 동일한 의미를 갖는다. 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 명세서 및 관련 기술의 맥락에서 그들의 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하는 것이 또한 이해될 것이고, 본 명세서에서 명백하게 그렇게 정의되지 않는 한 이상적인 또는 과도한 형식적인 의미로 해석되어서는 안 될 것이다.
도 1은 평균 전력 트래킹(APT) 작동을 위하여 인터리브 모드 및 엔벨로프 트래킹(ET) 작동을 위하여 병렬 모드를 제공하도록 본 개시내용에 따라서 재구성 가능한 충전펌프 트래커 회로(10)의 예시적인 실시형태의 개략도이다. 충전펌프 트래커 회로(10)는 제1 플라잉 노드(flying node)(16)와 제2 플라잉 노드(18) 사이에 결합되는 제1 커패시터(C1)를 포함하는 제1 스위치 네트워크(14)를 구비하는 듀얼-부스트 충전펌프(12)를 포함한다. 제1 스위치(S1)는 전압원 단자(20)와 제1 플라잉 노드(16) 사이에 결합된다. 제2 스위치(S2)는 펌프 출력 단자(22)와 제1 플라잉 노드(16) 사이에 결합된다. 제3 스위치(S3)는 제2 플라잉 노드(18)와 전압원 단자(20) 사이에 결합되고, 제4 스위치(S4)는 고정된 전압 단자(24)와 제2 플라잉 노드(18) 사이에 결합된다. 배터리(VBAT)는 전형적으로 전압원 단자(20)에 결합되고, 고정된 전압 단자(24)는 전형적으로 접지에 결합된다.
듀얼-부스트 충전펌프(12)는 제3 플라잉 노드(28)와 제4 플라잉 노드(30) 사이에 결합된 제1 커패시터(C2)를 포함하는 제2 스위치 네트워크(26)를 더 포함한다. 제5 스위치(S5)는 전압원 단자(20)와 제3 플라잉 노드(28) 사이에 결합된다. 제6 스위치(S6)는 펌프 출력 단자(22)와 제3 플라잉 노드(28) 사이에 결합된다. 제7 스위치(S7)는 제4 플라잉 노드(30)와 전압원 단자(20) 사이에 결합되고, 제8 스위치(S8)는 고정된 전압 단자(24) 및 제4 플라잉 노드(30) 사이에 결합된다.
충전펌프 트래커 회로(10)는 제1 스위치 네트워크(14) 및 제2 스위치 네트워크(26)의 각각의 제1 내지 제8 스위치(S1 내지 S8)의 개폐를 제어하도록 구성된 스위치 제어기(32)를 더 포함한다. 특히, 스위치 제어기(32)는 제1 내지 제8 스위치(S1 내지 S8)의 제어 단자에 통신 가능하게 결합된 제어 버스(34)를 구비한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 제1 내지 제8 스위치(S1 내지 S8)는 전계 효과 트랜지스터인데, 여기서 제어 단자는 스위치 제어기(32)의 제어 버스(34)에 결합된 전계 효과 트랜지스터 게이트 단자이다. 다른 실시형태에 있어서, 제1 내지 제8 스위치(S1 내지 S8)는 마이크로전자기계 시스템 스위치인데, 여기서 제어 단자는 제어 버스(34)에 결합된 마이크로전자기계 시스템 게이트 단자이다.
제1 커패시터(C1)를 충전하기 위하여, 스위치 제어기(32)는, 제1 충전 전류가 제1 커패시터(C1)로 흐르게끔 제1 스위치(S1) 및 제4 스위치(S4)를 폐쇄하고 제3 스위치(S3) 및 제4 스위치(S4)를 개방하도록 명령함으로써 제1 충전 단계를 개시시킨다. 이어서, 스위치 제어기(32)는 제1 스위치(S1) 및 제4 스위치(S4)를 개방하고 제2 스위치(S2) 및 제3 스위치(S3)를 폐쇄하도록 명령하여 제1 방전 단계을 개시시켜서, 제1 방전 전류가 제1 커패시터(C1)로부터 펌프 출력 단자(22)를 통해서 흐를 수 있게 한다.
제2 커패시터(C2)를 충전하기 위하여, 스위치 제어기(32)는 제2 충전 전류가 제1 커패시터(C2)로 흐르게끔 제5 스위치(S5) 및 제6 스위치(S6)를 폐쇄하고 제7 스위치(S7) 및 제8 스위치(S8)를 개방하도록 명령함으로써 제1 충전 단계를 개시시킨다. 이어서, 스위치 제어기(32)는 제5 스위치(S5) 및 제8 스위치(S8)를 개방하고 제6 스위치(S6) 및 제7 스위치(S7)를 폐쇄하도록 명령하여 제2 방전 단계을 개시시켜서, 제2 방전 전류가 제2 커패시터(C2)로부터 펌프 출력 단자(22)를 통해서 흐를 수 있게 한다.
스위치 제어기(32)는, 제1 방전 단계와 제2 방전 단계가 일치하게끔 제1 내지 제4 스위치(S1 내지 S4)로 이루어진 제1 스위치 네트워크(14) 및 제5 내지 제8 스위치(S5 내지 S8)로 이루어진 제2 스위치 네트워크(26)를 제어함으로써 병렬 모드를 제공하도록 더 구성된다. 그와 같이, 병렬 모드는 펌프 출력 단자(22)에서 제1 방전 전류와 제2 방전 전류의 합산치를 제공하여, ET에 대해서 더 높은 효율을 수득한다.
스위치 제어기(32)는, 제1 방전 단계와 제2 방전 단계가 교번되어서 제1 방전 전류와 제2 방전 전류가 펌프 출력 단자(22)에서 합산되지 않고 대신에 펌프 출력 단자(22)를 통해서 순차로 흐르게끔 제1 내지 제4 스위치(S1 내지 S4)로 이루어진 제1 스위치 네트워크(14) 및 제5 내지 제8 스위치(S5 내지 S8)로 이루어진 제2 스위치 네트워크(26)를 제어함으로써 인터리브 모드를 제공하도록 더욱더 구성된다. 이와 같이, 인터리브 모드는 더 높은 연속 전력을 제공하고 APT에 대해서 선호된다.
충전펌프 트래커 회로(10)는 펌프 출력 단자(22)와 (VCC)로 표기된 RF 증폭기 공급 단자(36) 사이에 결합된 전력 유도기(L1)를 더 포함한다. 전력 유도기(L1)는 듀얼-부스트 충전펌프(12)에 의해 발생된 전력의 필터링을 제공한다. 특히, 전력 유도기는 펌프 출력 단자(22)와 RF 증폭기 공급 단자(36) 사이에 흐르는 전력을 필터링하도록 구성된다.
제9 스위치(S9)는 전압원 단자(20)와 펌프 출력 단자(22) 사이에 결합되고, 제10 스위치(S10)는 펌프 출력 단자(22)와 고정된 전압 단자(24) 사이에 결합된다. 예시적인 실시형태에 있어서, 고정된 전압 단자(24)는 접지에 결합된다. 제9 스위치(S9)의 제어 단자 및 제10 스위치(S10)의 제어 단자는, 몇몇 실시형태에 있어서, 제2 스위치(S2) 및 제6 스위치(S6)가 개방된 경우 전력 유도기(L1)를 통해서 전류 흐름을 유지하게끔 교번 수순으로 제9 스위치(S9) 및 제10 스위치(S10)를 잠시 선택적으로 폐쇄하도록 구성되는 스위치 제어기(32)의 제어 버스(34)에 결합된다.
피드백 입력 단자(38)는 RF 증폭기 공급 단자(36)에 결합되어 피드백 신호(VCC_FB)를 스위치 제어기(32)에 반송하고, 이것은 몇몇 실시형태에 있어서 미리 결정된 피드백 신호 설정점에 기초하여 병렬 모드와 인터리브 모드 사이에 자동적으로 전환되도록 더 구성된다.
충전펌프 트래커 회로(10)는 피드백 신호(VCC _ FB)를 수신하도록 RF 증폭기 공급 단자(36)에 결합된 제1 증폭기 입력 단자(42)를 갖는 병렬 증폭기(40)를 더 포함한다. 병렬 증폭기(40)는 목표 전압 파형(V목표)을 수신하기 위한 목표 전압 입력 단자(44), 및 증폭기 출력 단자(46)를 더 포함하되, 이 증폭기 출력 단자를 통해서 피드백 신호(VCC _ FB)와 목표 전압 파형(V목표) 간의 스케일링된 차이인 증폭된 전압 파형(VAMP)이 제공된다. 증폭기 출력 단자(46)는 병렬 증폭기(40)에 공급되는데 필요한 최대 전압을 저감시키고, 이에 따라서 효율을 더 증가시키기 위하여, 증폭된 전압 파형(VAMP)의 동적 범위를 증가시키도록 오프셋 전압을 제공하는 제3 커패시터(C3)를 통해서 RF 증폭기 공급 단자(36)에 결합된다.
제11 스위치(S11)는 증폭기 출력 단자(46)와 이 예시적인 실시형태에서 접지에 결합된 고정된 전압 단자(24) 사이에 결합된다. 제11 스위치(S11)의 제어 단자는 제어 버스(34)에 결합된다. 스위치 제어기(32)는 병렬 증폭기(40)가 디스에이블되는(disabled) 경우 제11 스위치(S11)를 폐쇄하고, 병렬 증폭기(40)가 인에이블되는(enabled) 경우 제11 스위치(S11)를 개방하도록 구성된다. 병렬 증폭기(40)는 전형적으로 (APT)와 같은 고전력 요구 작동 동안 인에이블되고 (ET)와 같은 저전력 요구 작동 동안 디스에이블된다.
도 2는 병렬 모드와 인터리브 모드 둘 다로 제1 내지 제8 스위치(S1 내지 S8)의 개폐 상태를 위한 예시적인 타이밍 다이어그램이다. 예시적인 타이밍 다이어그램은 병렬 모드의 50% 듀티 사이클과 인터리브 모드의 100% 듀티 사이클을 도시하지만, 상이한 듀티 사이클을 갖는 다른 실시형태가 작동될 수 있다. 시간 기간(T0 내지 T8)은 병렬 모드를 위하여 필요한 제1 내지 제8 스위치(S1 내지 S8)의 개폐 상태를 도시하지만, 시간 기간(T8 내지 T16)은 인터리브 모드를 위하여 필요한 제1 내지 제8 스위치(S1 내지 S8)의 개폐 상태를 도시한다. 도 1의 충전펌프 트래커 회로(10)의 예시적인 실시형태의 개략도 및 도 2의 타이밍 다이어그램 둘 다를 참조하면, 스위치 제어기(32)는 병렬 모드로 작동하는 한편 제2 스위치(S2) 및 제6 스위치(S6) 둘 다를 일치시켜 폐쇄하는 것에 유의해야 한다. 이와 대조적으로, 스위치 제어기(32)는 제2 스위치(S2)를 개방하는 한편 제6 스위치(S6)를 폐쇄하고 제2 스위치(S2)를 폐쇄하면서 제6 스위치(S6)를 인터리브 모드로 개방하는 것에 유의해야 한다. 병렬 모드에서, 제9 스위치(S9)는 제1 스위치(S1), 제4 스위치(S4), 제5 스위치(S5) 및 제8 스위치(S8)의 개폐를 매칭시킨다. 게다가, 병렬 모드에서, 제10 스위치(S10)는 전압원(VBAT)을 부스팅하면서 개방한다. 몇몇 실시형태에 있어서, 전압원(VBAT)을 부킹(bucking)하는 동안, 제10 스위치는 폐쇄된다. 또한, 병렬 모드에서, 제11 스위치(S11)는 APT 작동 동안 폐쇄되고 ET 작동 동안 개방된다.
인터리브 모드에서, 제9 스위치(S9)는 도 2의 예시적인 타이밍 다이어그램에 도시된 바와 같이 100% 듀티 사이클 작동 동안 개방 상태로 유지된다. 그러나, 100% 듀티 사이클 이외에서 작동하는 다른 실시형태에 있어서, 제9 스위치(S9)는 제2 스위치(S2) 또는 제6 스위치(S6) 중 하나가 폐쇄될 경우 개방된다. 제10 스위치(S10)는 전압원(VBAT)을 부스팅하면서 개방된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 전압원(VBAT)을 부킹하는 동안, 제10 스위치는 폐쇄된다. 제11 스위치(S11)는 인터리브 모드에서 APT 작동 동안 폐쇄된다. 그러나, ET 작동은 전형적으로 인터리브 모드에서 사용되지 않는다. 따라서, 제11 스위치(S11)는 인터리브 모드에서 개방되지 않는다.
도 1의 듀얼-부스트 충전펌프(12)는, 모든 스위치인 제1 스위치(S1) 내지 제8 스위치(S8)가 동시에 개방되는 경우, HiZ 상태라고도 지칭되는 고-임피던스 상태에 있는 것으로 간주된다. 몇몇 실시형태에 있어서, 전압원(VBAT)을 부킹하는 동안, 제9 스위치(S9) 및 제10 스위치(S10)는 전압원(VBAT)과 접지 사이의 펌프 출력 단자(22)의 폐쇄를 토글링하도록 교번하여 개폐된다. 나아가, 병렬 모드에서 작동하면서 부스팅 작동 동안, 펌프 출력 노드는 (VBAT)와 동등한 전압과 2배 VBAT 간에 교번된다. 또한, 인터리브 모드에서 작동하면서 부스팅 작동 동안, 펌프 출력 노드 단자(22)에서의 전압은 제1 상 및 제2 상 동안 (VBAT)와 동등한 전압과 2배 VBAT 간에 교번된다. 단, 100% 듀티 사이클에서 인터리브 모드로 부스팅하는 동안, 펌프 출력 노드 단자(22)는 VBAT로 토클링되지 않음에 유의한다. 대신에, 100% 듀티 사이클에서 인터리브 모드의 제1 상 및 제2 상은 VBAT 전압에서가 아니라 2배 VBAT 전압에서 시간을 소비한다.
도 3은 75%의 듀티 사이클에서 작동하는 관련 기술의 단일-부스트 충전펌프에 대한 공급 전압(VCC) 대 직류(DC) 부하 전류에 대한 그래프이다. 파선은 전형적인 부하 경사를 나타내는 한편, 일점쇄선은 최악의 경우의 부하 경사를 나타낸다. 특히, 도 3의 그래프는, 커패시터(C1)가 크기가 두배이고, 제1 스위치 네트워크(14)는 75% 듀티 사이클에서 작동되며, 제2 스위치 네트워크(26)는 존재하지 않는 것으로 가정하여, 도 1의 실시형태의 회로 구조와 유사한 회로 구조의 관련된 기술의 유형 성능을 도시한다. 그래프는 5.5V의 최대치가 0.7A의 최대 DC 부하 전류에 대해서 3.4V 전압원에 대해서 발생될 수 있는 것을 도시한다. 따라서, 관련 기술의 단일-부스트 충전펌프는 75% 듀티 사이클에서 작동하는 한편 700mΩ의 부하에 대해서 3.8W의 전력 및 530mΩ의 부하에 대해서 4.9W의 전력을 전달한다.
비교로서, 도 4는 인터리브 모드에서 작동되는 도 1의 실시형태에 대한 공급 전압(VCC) 대 DC 부하 전류의 그래프이다. 도 3에서와 같이, 파선은 전형적인 부하 기울기를 나타내는 한편, 일점쇄선은 최악의 사례의 부하 기울기를 나타낸다. 그래프는, 5.5V의 최대치가 1.6A의 최대 DC 부하 전류에 대해서 3.4V 전압원에 대해서 발생될 수 있는 것을 도시한다. 따라서, 도 1의 듀얼-부스트 충전펌프(12)는, 100% 듀티 사이클에서 작동하는 한편 800mΩ의 부하에 대해서 8.8W의 전력 그리고 600mΩ의 부하에 대해서 12W의 전력을 전달한다.
도 5는 제1 듀얼-부스트 충전펌프(12A)를 포함하는 제1 충전펌프 트래커 회로(10A) 및 제2 듀얼-부스트 충전펌프(12B)를 포함하는 제2 충전펌프 트래커 회로(10B)를 구비하는 충전펌프 트래커 시스템(48)의 예시적인 실시형태의 개략도이다. 제1 스위치 제어기(32A)는 제1 제어 버스(34A)를 거쳐서 제1 듀얼-부스트 충전펌프(12A)를 제어하고, 제2 스위치 제어기(32B)는 제2 제어 버스(34B)를 거쳐서 제2 듀얼-부스트 충전펌프(12B)를 제어한다. 제1 스위치 제어기(32A) 및 제2 스위치 제어기(32B)는 둘 다, 각각, APT 작동에 대해서 인터리브 모드로 그리고 ET 작동에 대해서 병렬모드로 제1 듀얼-부스트 충전펌프(12A) 및 제2 듀얼-부스트 충전펌프(12B)를 작동시키도록 구성된다. 게다가, 적어도 몇몇 실시형태에 있어서, 제1 스위치 제어기(32A) 및 제2 스위치 제어기(32B)는 데이터 및 작동 모드 상태를 공유하도록 통신 링크(50)를 거쳐서 통신하도록 구성된다. 제1 듀얼-부스트 충전펌프(12A) 및 제2 듀얼-부스트 충전펌프(12B)는 충전펌프 트래커 회로(10)(도 1)에 포함된 듀얼-부스트 충전펌프(12)에 구조적으로 동일하다.
또한, 제1 충전펌프 트래커 회로(10A)는 피드백 신호(VCCA _ FB)를 수신하는 제1 병렬 증폭기(40A)를 더 포함한다. 제1 병렬 증폭기(40A)는 목표 전압 파형(V목표)을 수신한다. 제3 커패시터(C3A)는 오프셋 전압을 피드백 신호(VCCA _ FB)와 목표 전압 파형(V목표) 간의 증폭된 차이에 제공한다.
제1의 제11 스위치(S11A)는 제1 병렬 증폭기(40A)의 출력과 접지 사이에 결합된다. 제1의 제11 스위치(S11A)의 제어 단자는 제1 제어 버스(34A)에 결합된다. 제1 스위치 제어기(32A)는, 제1 병렬 증폭기(40A)가 디스에이블되는 경우 제1의 제11 스위치(S11A)를 폐쇄하고, 제1 병렬 증폭기(40A)가 인에이블되는 경우 제1의 제11 스위치(S11A)를 개방하도록 구성된다. 제1 병렬 증폭기(40A)는 전형적으로 (APT)와 같은 고전력 요구 작동 동안 인에이블되고 (ET)와 같은 저전력 요구 작동 동안 디스에이블된다.
제1 충전펌프 트래커 회로(10A)는 제1 펌프 출력 단자(22A)와 (VCCA)로 표기된 제1 RF 증폭기 공급 단자(36A) 사이에 결합된 제1 전력 유도기(L1A)를 더 포함한다. 제1 전력 유도기(L1A)는 제1 듀얼-부스트 충전펌프(12A)에 의해 발생된 전압의 필터링을 제공한다. 제1의 제9 스위치(S9A)는 전압원(VBAT)과 제1 펌프 출력 단자(22A) 사이에 결합되고, 제1의 제10 스위치(S10A)는 제1 펌프 출력 단자(22A)와 접지 사이에 결합된다. 제1의 제9 스위치(S9A)의 제어 단자와 제1의 제10 스위치(S10A)의 제어 단자는, 몇몇 실시형태에서, 제1 듀얼-부스트 충전펌프(12A)로부터의 전류가 제1 펌프 출력 단자(22A)에 흐르지 않을 경우 제1 전력 유도기(L1A)를 통해서 전류 흐름을 유지하게끔 교번 수순으로 제1의 제9 스위치(S9A) 및 제1의 제10 스위치(S10A)를 잠시 선택적으로 폐쇄하도록 구성되는 제1 스위치 제어기(32A)의 제1 제어 버스(34A)에 결합된다.
또한, 제2 충전펌프 트래커 회로(10B)는 피드백 신호(VCCB _ FB)를 수신하는 제2 병렬 증폭기(40B)를 더 포함한다. 제2 병렬 증폭기(40B)는 목표 전압 파형(V목표)을 수신한다. 제3 커패시터(C3B)는 오프셋 전압을 피드백 신호(VCCB _ FB)와 목표 전압 파형(V목표) 간의 증폭된 차이에 제공한다.
제2의 제11 스위치(S11B)는 제2 병렬 증폭기(40B)의 출력과 접지 사이에 결합된다. 제2의 제11 스위치(S11B)의 제어 단자는 제2 제어 버스(34B)에 결합된다. 제2 스위치 제어기(32B)는 제2 병렬 증폭기(40B)가 디스에이블되는 경우 제2의 제11 스위치(S11B)를 폐쇄하고 제2 병렬 증폭기(40B)가 인에이블되는 경우 제2의 제11 스위치(S11B)를 개방하도록 구성된다. 제2 병렬 증폭기(40B)는 전형적으로 (APT)와 같은 고전력 요구 작동 동안 인에이블되고 (ET)와 같은 저전력 요구 작동 동안 디스에이블된다.
제2 충전펌프 트래커 회로(10B)는 제2 펌프 출력 단자(22B)와 (VCCB)로 표기된 제2 RF 증폭기 공급 단자(36B) 사이에서 결합된 제2 전력 유도기(L1B)를 더 포함한다. 제2 전력 유도기(L1B)는 제2 듀얼-부스트 충전펌프(12B)에 의해 발생된 전압의 필터링을 제공한다. 제2의 제9 스위치(S9B)는 전압원(VBAT)과 제2 펌프 출력 단자(22B) 사이에 결합되고, 제2의 제10 스위치(S10B)는 제2 펌프 출력 단자(22B)와 접지 사이에 결합된다. 제2의 제9 스위치(S9B)의 제어 단자 및 제2의 제10 스위치(S10B)의 제어 단자는 제2 스위치 제어기(32B)의 제2 제어 버스(34B)에 결합되고, 이는, 몇몇 실시형태에서는, 제2 듀얼-부스트 충전펌프(12B)로부터의 전류가 제2 펌프 출력 단자(22B)에 흐르지 않을 경우 제2 전력 유도기(L1B)를 통한 전류 흐름을 유지시키게끔 교번 수순으로 제2의 제9 스위치(S9B) 및 제2의 제10 스위치(S10B)를 잠시 선택적으로 폐쇄하도록 구성된다.
도 5에 도시된 바와 같이, 충전펌프 트래커 시스템(48)의 예시적인 실시형태는 제1 RF 입력(RFI1), 제1 RF 출력(RFO1), 제2 RF 입력(RFI2), 제2 RF 출력(RFO2), 제3 RF 입력(RFI3), 제3 RF 출력(RFO3), 제4 RF 입력(RFI4) 및 제4 RF 출력(RFO4)을 각각 갖는 복수의 RF 전력 증폭기(PA1, PA2, PA3 및 PA4)를 포함한다. 제1 충전펌프 트래커 회로(10A) 및 제2 충전펌프 트래커 회로(10B)로부터의 전력은 복수의 전력 증폭기(PA1, PA2, PA3 및 PA4)에 공급하기 위하여 개별적으로 또는 조합하여 복수의 보조 스위치(AS1, AS2, AS3 및 AS4) 중 하나를 통해서 라우팅될 수 있다. 예를 들어, 복수의 보조 스위치(AS1, AS2, AS3 및 AS4)의 각각은 복수의 RF 증폭기(PA1, PA2, PA3 및 PA4) 중 적어도 일부의 RF 증폭기의 공급 입력 단자(52)를 제1 RF 증폭기 공급 단자(36A) 및 제2 RF 증폭기 공급 단자(36B)에 선택적으로 결합하도록 구성된다. 복수의 보조 스위치(AS1, AS2, AS3 및 AS4)용의 보조 제어 단자(54)는 베이스밴드 제어기(도시 생략)의 제어 출력에 결합될 수도 있다.
당업자라면 본 개시내용의 바람직한 실시형태에 대한 개선 및 변형을 인식할 것이다. 이러한 모든 개선 및 변형은 본 명세서에 개시된 개념 및 후술하는 청구범위의 범주 내인 것으로 간주된다.

Claims (20)

  1. 충전펌프 트래커 회로(charge-pump tracker circuitry)로서,
    Figure pat00001
    제1 커패시터;
    Figure pat00002
    제1 충전 단계(charging phase) 동안 전압 입력 단자와 접지 단자 사이에 상기 제1 커패시터를 결합시키고 제1 방전 단계(discharging phase) 동안 상기 전압 입력 단자와 펌프 출력 단자 사이에 상기 제1 커패시터를 결합시키도록 구성된 제1 스위치 네트워크;
    Figure pat00003
    제2 커패시터;
    Figure pat00004
    제2 충전 단계 동안 상기 전압 입력 단자와 상기 접지 단자 사이에 상기 제2 커패시터를 결합시키고 제2 방전 단계 동안 상기 전압 입력 단자와 상기 펌프 출력 단자 사이에 상기 제2 커패시터를 결합시키도록 구성된 제2 스위치 네트워크; 및
    Figure pat00005
    상기 제1 방전 단계와 상기 제2 방전 단계가 병렬 모드에서는 함께 있게끔(in unison) 그리고 상기 제1 방전 단계와 상기 제2 방전 단계가 인터리브 모드(interleaved mode)에서는 교대되게끔 상기 제1 스위치 네트워크와 상기 제2 스위치 네트워크를 제어하도록 구성된 스위치 제어기를 포함하는, 충전펌프 트래커 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 커패시터는 제1 플라잉 노드(flying node)와 제2 플라잉 노드 사이에 결합되고, 상기 제1 스위치 네트워크는,
    Figure pat00006
    상기 제1 플라잉 노드와 전압원 단자 사이에 결합된 제1 스위치 - 상기 제1 스위치가 폐쇄된 경우에 제1 충전 전류가 상기 전압원 단자를 통해서 상기 제1 커패시터 내로 흐름 -;
    Figure pat00007
    상기 제1 플라잉 노드와 제1 출력 단자 사이에 결합된 제2 스위치 - 상기 제2 스위치가 폐쇄된 경우에 상기 제1 출력 단자는 상기 제1 커패시터로부터 제1 방전 전류를 수신함 -;
    Figure pat00008
    상기 제2 플라잉 노드와 상기 전압원 단자 사이에 결합된 제3 스위치 - 상기 제3 스위치가 폐쇄된 경우에 상기 전압원 단자에서의 전압이 상기 전압원 단자를 통해서 상기 제2 플라잉 노드에 공급됨 -; 및
    Figure pat00009
    상기 제2 플라잉 노드와 제1 접지 노드 단자 사이에 결합된 제4 스위치 - 상기 제4 스위치가 폐쇄된 경우에 상기 제1 접지 노드는 상기 제2 플라잉 노드를 접지시킴 -
    를 포함하는, 충전펌프 트래커 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2 커패시터는 제3 플라잉 노드와 제4 플라잉 노드 사이에 결합되며, 상기 제2 스위치 네트워크는,
    Figure pat00010
    상기 제3 플라잉 노드와 상기 전압원 단자 사이에 결합된 제5 스위치 - 상기 제5 스위치가 폐쇄된 경우에 제2 충전 전류가 상기 전압원 단자를 통해서 상기 제2 커패시터로 흐름 -;
    Figure pat00011
    상기 제3 플라잉 노드와 상기 제1 출력 단자 사이에 결합된 제6 스위치 - 상기 제6 스위치가 폐쇄된 경우에 상기 제1 출력 단자는 상기 제2 커패시터로부터 제2 방전 전류를 수신함 -;
    Figure pat00012
    상기 제4 플라잉 노드와 상기 전압원 단자 사이에 결합된 제7 스위치 - 상기 제7 스위치가 폐쇄된 경우에 상기 전압원 단자에서의 전압이 상기 전압원 단자를 통해서 상기 제4 플라잉 노드로 공급됨 -; 및
    Figure pat00013
    상기 제4 플라잉 노드와 제2 접지 노드 단자 사이에 결합된 제8 스위치 - 상기 제8 스위치가 폐쇄된 경우에 상기 제2 접지 노드 단자는 상기 제4 플라잉 노드를 접지시킴 -
    를 포함하는, 충전펌프 트래커 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 스위치 제어기는 상기 제2 스위치와 상기 제6 스위치를 병렬 모드에서는 함께 개방 및 폐쇄시키고, 그리고 동시에 인터리브 모드에서는 상기 제2 스위치를 개방하고 상기 제6 스위치를 폐쇄시키도록 또는 그 반대로 되도록 구성된, 충전펌프 트래커 회로.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제1 방전 단계와 상기 제2 방전 단계는 상기 인터리브 모드 동안 100% 듀티 사이클을 제공하는, 충전펌프 트래커 회로.
  6. 제1항에 있어서, 상기 펌프 출력 단자와 무선주파수(RF) 증폭기 공급 단자 사이에 결합된 전력 유도기를 더 포함하며, 상기 전력 유도기는 상기 펌프 출력 단자와 상기 RF 증폭기 공급 단자 사이에 흐르는 전력을 필터링시키도록 구성된, 충전펌프 트래커 회로.
  7. 제6항에 있어서, 병렬 증폭기를 더 포함하되, 상기 병렬 증폭기는,
    Figure pat00014
    상기 RF 증폭기 공급 단자에 결합되어 피드백 신호를 수신하는 제1 증폭기 입력 단자;
    Figure pat00015
    목표 전압 파형을 수신하도록 구성된 제2 증폭기 입력 단자; 및
    Figure pat00016
    상기 펌프 출력 단자에 통신 가능하게 결합된 증폭기 출력 단자를 포함하며, 상기 병렬 증폭기는 상기 목표 전압 파형과 상기 피드백 신호 간의 차에 응답하여 증폭된 출력 파형을 제공하도록 구성된, 충전펌프 트래커 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 목표 전압 파형은 엔벨로프 트래킹 신호(tracking mode)인, 충전펌프 트래커 회로.
  9. 제7항에 있어서, 상기 목표 전압 파형은 평균 전력 트래킹 신호인, 충전펌프 트래커 회로.
  10. 제7항에 있어서, 상기 증폭기 출력 단자와 상기 RF 증폭기 공급 단자 사이에 결합된 오프셋 커패시터를 더 포함하며, 상기 오프셋 커패시터는 상기 병렬 증폭기를 공급하는데 필요한 최대 전압을 저감시키기 위하여 증폭된 출력 파형의 동적 범위를 증가시키는 오프셋 전압을 제공하도록 구성되는, 충전펌프 트래커 회로.
  11. 충전펌프 트래커 시스템으로서,
    Figure pat00017
    제1 커패시터로부터의 제1 방전 전류를 그리고 제2 커패시터로부터의 제2 방전 전류를 제1 RF 증폭기 공급 단자를 통해서 선택적으로 제공하도록 구성된 제1 듀얼-부스트 충전펌프;
    Figure pat00018
    상기 제1 방전 전류와 상기 제2 방전 전류가 제1 병렬 모드에서는 상기 제1 RF 증폭기 공급 단자를 통해서 동시에 흐르게끔 그리고 상기 제1 방전 전류와 상기 제2 방전 전류가 제1 인터리브 모드에서는 상기 제1 RF 증폭기 공급 단자를 통해서 교대로 흐르게끔 상기 제1 듀얼-부스트 충전펌프를 제어하도록 구성된 제1 스위치 제어기;
    Figure pat00019
    제3 커패시터로부터의 제3 방전 전류를 그리고 제4 커패시터로부터의 제4 방전 전류를 제2 RF 증폭기 공급 단자를 통해서 선택적으로 제공하도록 구성된 제2 듀얼-부스트 충전펌프; 및
    Figure pat00020
    상기 제3 방전 전류와 상기 제4 방전 전류가 제2 병렬 모드에서는 상기 제2 RF 증폭기 공급 단자를 통해서 동시에 흐르게끔 그리고 상기 제3 방전 전류와 상기 제4 방전 전류가 제2 인터리브 모드에서는 상기 제2 RF 증폭기 공급 단자를 통해서 교대로 흐르게끔 상기 제2 듀얼-부스트 충전펌프를 제어하도록 구성된 제2 스위치 제어기를 포함하는, 충전펌프 트래커 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 RF 증폭기 공급 단자 및 상기 제2 RF 증폭기 공급 단자로부터 전력을 수신하도록 구성되는 복수의 RF 증폭기를 더 포함하는, 충전펌프 트래커 시스템.
  13. 제12항에 있어서, 상기 복수의 RF 증폭기 중 적어도 일부의 RF 증폭기의 공급 입력 단자를 상기 제1 RF 증폭기 공급 단자 및 상기 제2 RF 증폭기 공급 단자에 선택적으로 결합하도록 구성된 보조 스위치를 더 포함하는, 충전펌프 트래커 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 스위치 제어기와 상기 제2 스위치 제어기는 상기 제1 병렬 모드 및/또는 상기 제2 병렬 모드에 의해서 상기 복수의 RF 증폭기 중 일부의 RF 증폭기에 전력을 동시에 제공하고 상기 제1 인터리브 모드 및/또는 상기 제2 인터리브 모드에 의해서 상기 복수의 RF 증폭기 중 나머지 다른 RF 증폭기에 전력을 공급하도록 구성되는, 충전펌프 트래커 시스템.
  15. 제11항에 있어서,
    Figure pat00021
    제1 병렬 증폭기 - 상기 제1 병렬 증폭기는,
    Figure pat00022
    제1 피드백 신호를 수신하도록 상기 제1 RF 증폭기 공급 단자에 결합된 제1 증폭기 입력 단자;
    Figure pat00023
    목표 전압 파형을 수신하도록 구성된 제2 증폭기 입력 단자; 및
    Figure pat00024
    제1 펌프 출력 단자에 통신 가능하게 결합된 제1 증폭기 출력 단자를 포함하며, 상기 제1 병렬 증폭기는 상기 목표 전압 파형과 상기 제1 피드백 신호 간의 차이에 응답해서 제1의 증폭된 출력 파형을 제공하도록 구성됨 -; 및
    Figure pat00025
    제2 병렬 증폭기 - 상기 제2 병렬 증폭기는,
    Figure pat00026
    제2 피드백 신호를 수신하도록 상기 제2 RF 증폭기 공급 단자에 결합된 제1 증폭기 입력 단자;
    Figure pat00027
    목표 전압 파형을 수신하도록 구성된 제3 증폭기 입력 단자; 및
    Figure pat00028
    제2 펌프 출력 단자에 통신 가능하게 결합된 제4 증폭기 출력 단자를 포함하며, 상기 제2 병렬 증폭기는 상기 목표 전압 파형과 상기 제2 피드백 신호 간의 차이에 응답해서 제2의 증폭된 출력 파형을 제공하도록 구성됨 -
    를 더 포함하는, 충전펌프 트래커 시스템.
  16. 제15항에 있어서, 상기 목표 전압 파형은 엔벨로프 트래킹 신호인, 충전펌프 트래커 시스템.
  17. 제15항에 있어서, 상기 목표 전압 파형은 평균 전력 트래킹 신호인, 충전펌프 트래커 시스템.
  18. 제11항에 있어서, 상기 제1 방전 전류와 상기 제2 방전 전류는 상기 제1 인터리브 모드 동안 100% 듀티 사이클을 함께 제공하는 제1 방전 단계 및 제2 방전 단계에 의해 제공되는, 충전펌프 트래커 시스템.
  19. 제11항에 있어서, 상기 제1 펌프 출력 단자와 상기 제1 RF 증폭기 공급 단자 사이에 결합된 제1 전력 유도기를 더 포함하며, 상기 제1 전력 유도기는 상기 제1 펌프 출력 단자와 상기 제1 RF 증폭기 공급 단자 사이에 흐르는 전력을 필터링하도록 구성되는, 충전펌프 트래커 시스템.
  20. 제15항에 있어서, 상기 제2 펌프 출력 단자와 상기 제2 RF 증폭기 공급 단자 사이에 결합된 제2 전력 유도기를 더 포함하며, 상기 제2 전력 유도기는 상기 제2 펌프 출력 단자와 상기 제2 RF 증폭기 공급 단자 사이에 흐르는 전력을 필터링하도록 구성되는, 충전펌프 트래커 시스템.
KR1020190047859A 2018-05-21 2019-04-24 충전펌프 트래커 회로 KR20190132920A (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201862674308P 2018-05-21 2018-05-21
US62/674,308 2018-05-21
US16/237,141 2018-12-31
US16/237,141 US10833637B2 (en) 2018-05-21 2018-12-31 Charge-pump tracker circuitry

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20190132920A true KR20190132920A (ko) 2019-11-29

Family

ID=68532427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190047859A KR20190132920A (ko) 2018-05-21 2019-04-24 충전펌프 트래커 회로

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10833637B2 (ko)
KR (1) KR20190132920A (ko)
CN (1) CN110518794B (ko)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10951175B2 (en) 2018-09-04 2021-03-16 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking circuit and related power amplifier apparatus
US11108359B2 (en) 2018-10-19 2021-08-31 Qorvo Us, Inc. Multi-amplifier envelope tracking circuit and related apparatus
US10819287B2 (en) 2018-10-19 2020-10-27 Qorvo Us, Inc. Multi-voltage generation circuit and related envelope tracking amplifier apparatus
US11146213B2 (en) 2019-01-15 2021-10-12 Qorvo Us, Inc. Multi-radio access technology envelope tracking amplifier apparatus
KR102678309B1 (ko) 2019-03-11 2024-06-25 삼성전자주식회사 스위칭 레귤레이터 및 이것의 동작 방법
US11088658B2 (en) * 2019-03-13 2021-08-10 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
US11139780B2 (en) 2019-04-24 2021-10-05 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking apparatus
US10879795B2 (en) 2019-05-30 2020-12-29 Qorvo Us, Inc. Power management circuit with dual charge pump structure
US11038464B2 (en) 2019-05-30 2021-06-15 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
US11323075B2 (en) 2019-05-30 2022-05-03 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
US11387789B2 (en) 2019-06-05 2022-07-12 Qorvo Us, Inc. Charge pump tracker circuitry
CN111181387A (zh) * 2020-01-26 2020-05-19 上海韦孜美电子科技有限公司 一种dc-dc转换器
US11558016B2 (en) 2020-03-12 2023-01-17 Qorvo Us, Inc. Fast-switching average power tracking power management integrated circuit
US11736076B2 (en) 2020-06-10 2023-08-22 Qorvo Us, Inc. Average power tracking power management circuit
US11579646B2 (en) 2020-06-11 2023-02-14 Qorvo Us, Inc. Power management circuit for fast average power tracking voltage switching
US11894767B2 (en) 2020-07-15 2024-02-06 Qorvo Us, Inc. Power management circuit operable to reduce rush current
US11539290B2 (en) * 2020-07-30 2022-12-27 Qorvo Us, Inc. Power management circuit operable with low battery
US11619957B2 (en) 2020-08-18 2023-04-04 Qorvo Us, Inc. Power management circuit operable to reduce energy loss
US11699950B2 (en) 2020-12-17 2023-07-11 Qorvo Us, Inc. Fast-switching power management circuit operable to prolong battery life
CN116941181A (zh) * 2021-04-30 2023-10-24 华为技术有限公司 用于功率放大器的供电电路和通信装置
US11942899B2 (en) 2021-06-18 2024-03-26 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking voltage correction in a transmission circuit
US11962338B2 (en) 2021-09-16 2024-04-16 Qorvo Us, Inc. Equalization filter calibration in a transceiver circuit
US11906992B2 (en) * 2021-09-16 2024-02-20 Qorvo Us, Inc. Distributed power management circuit

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7944277B1 (en) * 2008-01-04 2011-05-17 Marvell International Ltd. Circuit and methods of adaptive charge-pump regulation
TW201043049A (en) * 2008-12-15 2010-12-01 Mediatek Inc DC-coupled audio out unit
WO2011133542A1 (en) * 2010-04-19 2011-10-27 Rf Micro Devices, Inc. Pseudo-envelope following power management system
US8773102B2 (en) * 2011-01-03 2014-07-08 Eta Semiconductor Inc. Hysteretic CL power converter
US8624760B2 (en) * 2011-02-07 2014-01-07 Rf Micro Devices, Inc. Apparatuses and methods for rate conversion and fractional delay calculation using a coefficient look up table
US9374005B2 (en) * 2013-08-13 2016-06-21 Rf Micro Devices, Inc. Expanded range DC-DC converter
EP2963811B1 (en) * 2014-06-30 2018-11-14 Nxp B.V. Driver for switched capacitor circuits
CN105896959B (zh) * 2015-02-15 2019-03-08 天工方案公司 交错的双输出电荷泵
US9941844B2 (en) * 2015-07-01 2018-04-10 Qorvo Us, Inc. Dual-mode envelope tracking power converter circuitry

Also Published As

Publication number Publication date
US10833637B2 (en) 2020-11-10
CN110518794B (zh) 2023-09-22
US20190356285A1 (en) 2019-11-21
CN110518794A (zh) 2019-11-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110518794B (zh) 电荷泵跟踪器电路
US11742804B2 (en) Charge pump tracker circuitry
US11539289B2 (en) Multi-level charge pump circuit
US11677356B2 (en) Supply modulator and wireless communication apparatus including the same
US10128746B2 (en) Switched capacitor DC-DC power converter
US9590563B2 (en) 2G support for 2G and 3G/4G envelope tracking modulator
EP1671197B1 (en) Hybrid switched mode/linear power amplifier power supply for use in polar transmitter
EP2951911B1 (en) Improved voltage boost for et modulator
TWI603579B (zh) 用於加偏壓於射頻功率放大器之適應性包絡追蹤
US9088247B2 (en) Method and apparatus for a multi-standard, multi-mode, dynamic, DC-DC converter for radio frequency power amplifiers
US8519788B2 (en) Boost charge-pump with fractional ratio and offset loop for supply modulation
Paek et al. 15.1 An 88%-Efficiency Supply Modulator Achieving 1.08 μs/V Fast Transition and 100MHz Envelope-Tracking Bandwidth for 5G New Radio RF Power Amplifier
JP6315834B2 (ja) スイッチトモードアシストリニアレギュレータ
CN100559319C (zh) 用在极性发射器中的混合开关式/线性功率放大器电源
EP1756933A4 (en) TELEPHONE ENERGY MANAGEMENT FOR LOW BATTERY VOLTAGES
WO2014118344A2 (en) Low power modes for 3g/4g envelope tracking modulator
Kim et al. 33.9 A hybrid switching supply modulator achieving 130MHz envelope-tracking bandwidth and 10W output power for 2G/3G/LTE/NR RF power amplifiers
US11876488B2 (en) DC-DC boost converter
CN103023306A (zh) 用于dc-dc转换的设备、方法和系统

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal