TW557624B

TW557624B - Selectable diode bias for power amplifier control in a wireless telephone handset

Info

Publication number: TW557624B
Application number: TW090130157A
Authority: TW
Inventors: Carsten Hinrichsen; Lionel Pauc
Original assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 2000-12-04
Filing date: 2001-12-04
Publication date: 2003-10-11
Also published as: US20020084846A1; ATE324704T1; US6496063B2; DE60119069D1; DE60119069T2; EP1217727B1; EP1217727A1

Description

557624 A7 —--- —_ B7 五、發明説明^ ~ ---一一發明之背景本發明屬於無線電話之領域，特別是關於無線電話手機中功率放大器之控制。現代之進步移動計算裝置及無線電話手機從用於無線通 L之所明第二代（2G)技術正朝著提供所謂之第三代（3〇)無線服務 < 能力進化中。這些3(3服務預期會延伸目前之第二代浯音與資料服務而包括新的極高帶寬之娛樂服務，諸如視頻及光碟品質聲頻、交互作用訊息傳送，包括視頻與圖形、視訊會議、視訊即收即播及搖控與監控服務。 2G通^標準之舉例包括行動通信全球定位系統（gsm)。朝著3G服務進化之此等方法之延伸包括全球發展增強塹資料速率（Evolved Data f0r GSM Ev〇luti〇I1 ; E D G E )，這涉及200 KHz載波之8階相移鍵控（8-PSK)，及從 TIA IS-95分碼多向近接（CDMA)標準發展之CDMA 2000。預期3G行動電話技術會包括通用行動式電信系統 (Universal Mobile Telecommunications System ； ϋ Μ T S )及UTRA標準。對於無線週邊裝置與電腦工作站間之通信，除這些長途通信技術外，所謂之藍芽短距無線技術也在業界流行。延伸服務之另一例是通用封包無線電系統（GPRS)，這是一種允許在行動電話網路之間收發資訊的非語音加值服務，例如，操作為GSM或分時多向近接 (TDMA)服務，且包括諸如交談、本文及圖像通信、檔案傳輸、家庭自動化等功能。預期此等及其他無線標準均將實施於業界。 -4- ______ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公_ ~ 557624 五、發明説明（成功發送目前及未來無線服務所要求言火全視在相關頻率上之訊雜比而定。當然阿:料速率之能力提高之資料速率。但為限制無線通信:大&射功率可盔嗖帝服n η > + u 供線傳輸與其他用最大發射功率之規格。這些指定：::=_: 式，包括絕對功率位準，亦即GSM通信中所&二= 功率剖面及類似事項。為能保持無線電話裝置在適當功率規丁％伦平之運作以及對 -般操作敎性與電池#命之考慮，傳統式無線電話裝置包括有用於發射之功率放大電路閉環回授控制。一般說來，傳統式功率放大控制器接收一對應於來自裝置中=率放大器功率輸出電流位準之回授信號，且將此一經測量之功率輸出與欲有之功率位準信號加以比較而產生一誤差信號。然後使用該誤差信號來控制輸至功率放大器之輸入，而使得輸出功率最後與欲有之功率位準相匹配。各種應用習用之功率檢測電路（諸如視頻檢測器電路及視頻接收機電路）均已包括有半導體二極體檢測器，例如肖特基（Schottky)一極體電路。在應用註解969「零偏壓肖特基檢測器二極體」（Agilent技術公司，1999)、應用註解923 「肖特基能障二極體視頻檢測器」（Agilent技術公司，1999) 及「表面安裝零偏壓肖特基檢測器二極體：技術資料」 (Agilent技術公司，1999)中均舉出此種功率檢測器之例子。這些電路典型上是接收射頻信號輸入，而肖特基二極體檢測器有效地產生一與該輸入射頻信號功率成比例之電壓。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱) 557624 A7 B7 五發明説明（但習用之肖特基二極體檢測器並不足以用為無線電話中功率放大器控制之檢測器，因為肖特基二極體檢測器電路之動悲範圍不夠做此種應用。例如在習用之GSM電話中，發射功率可在70 dB之動態範圍變化。習用之肖特基二極體檢測器不能準確檢測如此寬動態範圍内之功率位準。用於與無線電話相關檢測功率輸出之其他已知功率檢測器電路已在此一動態範圍限制方面致力，例如對數檢測器。美國專利第6,163,709號中揭露用於檢測無線電話中功率放大器輸出之對數檢測器。在該專利中揭露之對數檢測器包括有在不同電流位準飽和之一系列放大器。每個放大器之輸出均連接至一檢測器電路，該電路產生一對應於相關放大器功率之輸出信號。這些輸出信號被加在一起而產生該對數檢測器之輸出。雖然此種對數檢測器電路能感測寬動態範圍之功率位準’但此種電路及其他類似電路均十分複雜，通常均涉及若干放大器及檢測器級。因此，這種傳統式功率檢測電路消耗大量積體電路晶片面積及功率。尤其是當考慮到在諸如無線電話等以電池為電源之裝置中保存電源之重要性時’對數檢測器之成本相當可觀。另外一些为景資料，如「肖特基檢測器之動態範圍擴大」，應用註釋956-5(Hewlett Packard公司，1975)及後來重印之「肖特基檢測器之動態範圍擴大」應用註釋956_ 5(Agilent技術公司，…的年丨丨月）曾揭露增大偏置電流可增大肖特基二極體檢測器之動態範圍及增大偏置電流可減小該 -6 -

本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規袼(210X297公董) 557624 A7 B7 五發明説明（種檢測器之切線信號靈敏度（TSS)。本文亦揭露可用較高偏置電流來擴大肖特基檢測器之動態範圍。本發明之簡要說明、，此本發明目的之—即是提供—種在寬動態範園上操作之鬲效率功率檢測器。本發明之又-目的是提供可用傳統式之製造之該種電路。咬再本發明之另—目的是提供-種佔用較小積體電路晶片面積之該種電路。 #於此項技術者參考下面之說明連同附圖即可明白本發明之其他目的與優點。本發明可實施在用於諸如無線電話之射頻頻率裝置放大器控制功能中。該功率放大器控制功能包括：一肖特 f一極體功率檢測電路；及用於響應功率放大器操作功率，圍來控制犯加至肖特基二極體偏置電流之控制電路。調輸出功率位準來調整肖特基二極體偏置電流可為 ί 供—寬動態操作範圍而μ功率放大器控制功月匕° 附圖簡介圖1為按照本發明妨/去余塊圖。 S她例所建構無線電話之電路方圖2為按照本發明較佳實發#機之電路方塊圖。

一射頻收機内功率圖3為按照本發明較佳實施例圖1中無線電話内施例圖2中射頻收發信

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圖5a與5b為按照本發明施之電路原理圖。本發明之詳細說明放大控制器電路之電路方塊圖。圖4為用於本發明較佳實施例中肖特基二極體功率檢測器靈敏度與動態範圍相對於偏置電流之曲線圖。較佳實施例可控電流源另一種實現藉較佳實施例對本發明加以說明。尤其是當本發明用於無線電話中時預期會更為有利。因此本發明之較佳實施例將連同-個示範性架構之無線電話加以說明。但本發明可用於其他架構之無線電話中，尤其是欲有在寬動態範圍上功率檢測（無線電話。因此應瞭解對熟於此項技術者而言參考本文顯'然f有些料彳案與應用纟這些替代方案均在本發明申請專利範圍之内。圖1所示為按照本發明較佳實施例之無線電話1〇。無線私話10包括用於處理無線通信之數位與類比功能。本發明之較佳實施例用於先進無線服務會特別有用，亦即不但包括語音通信而且擴及諸如通用封包無線電系統（GPRS)標準所才疋供之u。此項擴展之服務包括交談、本文及圖像通 L、檔案傳輸、家庭自動化及類似事項。因這些擴展服務預期疋以數位方式執行，在無線電話10中提供有相當大之數位能力。如圖1所7F之無線電話1〇的數位基帶功能12被連接至各種功此，包括外部記憶體20、液晶顯示器24及小鍵盤26。數位基帶功能12也連接至程式記憶體22，該記憶體在本例 -8 - 本紙 ta a ^#^(cns7a4«(2i〇 x 297^ 裝訂

557624 A7 一· 丨丨.丨丨丨一 B7 五、發明説明（e ) ^~- 中為-電可抹除之可程式化唯讀記憶體（EEpR〇M)。數位基帶功能12為一高性能數位次系統且最好包括有重要計算能力之可&n結合諸如記憶體、直接記憶存取（dma) &制4 Jil A執行;^送'作業之硬體加速電路、通用同步接收機/發射機（UART)等等其他功能。總而言之，數位基帶功月匕12執灯之功此有語音頻帶及射頻編碼/解碼器功能’用於將數位資料加以編碼及解碼而成為在發射邊調變所需要之形式並輸出至接收邊之使用者。外部記憶體2〇在必要時提供額外元憶給數位基帶功能12且程式記憶體2〇提供可被數位基帶功能12執行之軟體常式的可程式化儲存區。類比基帶功能14之一邊雙向耦合至數位基帶功能12而另一邊雙向搞合至射頻收發信機16。類比基帶功能14執行無線電話10之許多類比處理需求。這些功能包括從麥克風32 接收輸入類比信號，並且在類比轉數位轉換前執行必要之濾波及類比信號處理，以及將數位結果轉送至數位基帶功能12以便編碼。此外，類比基帶功能μ也執行對接收自數位基帶功能12信號之類比濾波與處理而透過揚聲器34及蜂鳴器36輸出。在本例中，類比基帶功能Η亦負責對從數位基帶功能12轉送至射頻收發信機16(反之亦然）信號之類比濾波、調變與解調。類比基帶功能14亦為無線電話10執行功率管理功能，且為此功能而耦合至電池30以便監控與再充電。SIM卡28也耦合至類比基帶14而提供額外記憶能力。數位基帶功能12之舉例為德州儀器公司之TBB2100數位 -9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 557624

基帶積體電路。在本例中，數位基帶功能包括兩個可程式化核〜’其中一個是諸如德州儀器公司之tmS32〇c54x dsp 數位信號處理器（DSP)。類比功能14之舉例為德州儀器公司之TWL3014類比基帶積體電路。執行無線電話10中全部射頻信號產生與處理之射頻收發信機16是雙向搞合在自比基帶功能14與功率放大器及接收機方塊18之間。功率放大器及接收機方塊i8將來自射頻收發信機16之射頻信號放大以便從天線a發出，並接收來自天、’泉A之傳入仏號並將收到之信號轉送至射頻收發信機 16。現參看圖2，將詳細說明射頻收發信機16之建構及其與功率放大器及接收機方塊18發射邊之相互連接。在本例中，射頻收發信機16包括雙頻帶類比驅動器4〇，用來接收代表雙頻帶類比驅動器40所產生調相與調幅信號之同相與正叉成分I，Q之數位資料流。雙頻帶類比驅動器4〇產生對應類比信號以在兩個發射頻帶（例如藍芽與通用封包無線電系統頻帶）之-調變欲有之載波頻率。雙頻帶類比驅動器最好包括一個用於產生欲有類比信號之N分數合成器。如圖2所示雙頻帶類比驅動器4〇之雙頻帶輸出被轉送至功率放大器與接收機方塊18中之雙頻帶電壓控制振盪器 (VCO)48。雙頻帶VC0 48包括振量於兩個個別發射頻率頻帶中欲有之標的載波頻率的兩個職。來自雙頻帶類比驅動器40之類比信號按照收自類比基帶功能14之調變俨號^卩對雙頻帶彻财之以調變。㈣雙頻帶彻做 -10- 本紙張尺度適财關家標準x 297/Acjy

裝町

557624 A7 B7 五、發明説明（8 ) 對應於各頻帶中正交調幅（QAM)信號之兩個輸出信號被功率放大器50加以放大並透過切換器52施加至天線A。在接收邊，收自天線A之信號被切換器52轉送至雙頻帶類比接收機42。在本示範性實施中，雙頻帶類比接收機42 為一直接轉換接收機，其可操作於諸如藍芽及通用封包無線電系統頻帶之多個頻帶，而產生所收到之調相與調幅信號的同相與正交成分I，Q之數位資料流。這些成分I，Q 被轉送至類比基帶功能14及數位基帶功能12(圖1 )，以便處理並輸出至無線電話10之使用者。如圖2所示射頻收發信機16包括功率放大器控制器45。功率放大器控制器45在節點DetFWD及DetRV處有控制輸入，該等節點處將功率放大器50之輸出分別耦合至肖特基二極體60F，60R之陽極。功率放大器控制器45從這些控制輸入檢測功率放大器50目前產生之輸出功率，並用檢測到之功率位準產生控制信號，而且在控制信號（VAPC)線路上施加至功率放大器50來調整輸出功率。於是功率放大器控制器45對功率放大器50進行閉環控制。現參照圖3，將對本發明較佳實施例功率放大器控制器 45之建構與運作加以說明。如前對圖2所述者，功率放大器控制器45可在分別連接至肖特基二極體60F，60R陽極之兩個節點DetFWD及DetRV上檢測功率輸入。肖特基二極體 60F，60R之陰極則通地。按照本發明較佳實施例，分別以可切換型電流源56，58分別透過電阻器57，59對肖特基二極體60F，60R施加偏置電流。 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 557624 五、發明説明（9 =發明的此項實施例中，如圖2與3所示肖特基二極體 :’：Γ-定向僅是舉例而已。業界已知有其他實施方式心—極體功率檢測器均可用來替代圖2與3所示之配置。例如在某些實施中肖特基二極體之定向可能與圖2與3 所不者相反或將檢測電路修改成使肖特基二極體60F，60R 與檢測功率串聯。在任—情形下均可如本文所述方式施加由肖特基二極體傳導之可選擇偏置電流。這些及其他替代方案均在本發明申請專利範圍之内。按照圖2與3所示之本發明較佳實兩種功率位準可符合各種功能。例如，若在二二：驅動方向㈣合器之情形下，-個被感測到之功率位準（例如在DetFWD；^子上）可為被功率放大器5〇所驅動之功率，在此情形下另一被感測到之功率位準（例如在…汉乂端子上者）則是天線A反射之功率。在正常操作中，在以鮮感測到足反射功率接近零，但若負荷狀況極不平衡而有相當大功率反射至無線電話10中時，對反射功率之感測可用來減小功率放大器45所驅動之功率而防止無線電話仞之損壞。另一種情形是感測到之功率位準可能符合多個發射頻帶之每個頻帶之被驅動功率，在雙頻帶無線電話1〇中則有用。熟於此項技術者參照本文立即能將這些多種功率感測輸入用於功率放大器控制器45而達到廣大應用目的。在任何情形下（參看圖3 )可控電流源56，58均分別透過電阻器57，59供應可選擇偏置電流至肖特基二極體6〇ρ，6〇R。按照本發明較佳實施例，可控電流源56，58均包括·· 一電 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 557624 A7 B7 五、發明説明（1〇) 麵流源偏置電流II ; 一電流源偏置電流12 ;及開關SW1，SW2，用以選擇性地將偏置電流II或12耦合至對應之肖特基二極體 60F，60R。這些電流源最好以傳統方式建構，例如一經直流電源供應54偏壓之金氧半導體（MOS)電晶體而其閘極則由諸如以帶隙參考電路或類似電路所產生經調節之參考電壓來控制。如下文中之詳細說明，開關SW1，SW2被定時器與控制電路62所控制以響應在欲有之功率位準信號（DESPWR) 線路上的數位輸入信號，DESPWR顯示出無線電話10欲有之功率放大器45之功率位準。欲有之功率位準輸入DESPWR被無線電話10中之適當控制電路（無論是否當做數位基帶12 或類比基帶14之一部分）所驅動。位於可控電流源56與電阻器57間接合點上之感測節點N1 被加權電容器C1以電容方式耦合至總和節點SN (位於總和加法器65之一輸入處）；同樣地，位於可控電流源58與電阻器 59間接合點上之感測節點N2被加權電容器C2以電容方式耦合至總和節點SN。參考電壓VDAC被加權電容器C3也以電容方式耦合至總和節點S N。在此一肖特基二極體60F， 60R、電阻器57，59及可控電流源56，58之配置中，肖特基二極體60F，60R之操作是在該等對應之感測節點Nl，N2呈現一電壓，該電壓係分別在節點DetFWD與DetRV處對應之功率放大器50所產生功率位準之負數。另一方面，參考電壓VDAC為功率放大器50欲有之電壓位準。總和加法器65之構態為一差動式運算放大器，有一反相 -13- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 557624 A7 _____B7 五、發明説明（11 ) 輸入連接至總和節點SN及一非反向輸入耦合至定時器與控制電路62來接收一補償位準；總和加法器&亦包括必要之切換回授網路，用以進行加法運算。總和加法器65之輸出被施加至放大器68，此一放大器68將來自總和加法器65之誤差信號輸出加以統合並放大成要在控制信號（VApc)線路上施加至功率放大器50之適當功率位準控制信號。在操作時’總和加法器65在其輸出上呈現一對應於在其非反相輸入處（在此情形下為總和節點SN)電容耦合輸入加權總和之電壓，該電壓是關於用於指示出位於總和節點 SN上之加權總和匹配於欲有功率位準之空值位準（^以η 1 e v e 1)之來自定時器與控制電路62之補償位準。在節點，N2處及參考電壓VDAC線路上電壓之加權是以業界所熟知輕合電容器C1，C2，C3之相對尺寸來實現。因此若功率放大器50目前正施加相當於參考電壓VDAC線路上所指示經電容器C1，C2，C3加權之欲有功率位準之功率位準時，在總和節點SN處之電壓將與總和加法器65非反相輸入上呈現之電壓相同。總和加法器65之輸出被施加至放大器68 ’放大器68再以相當於將被功率放大器45所驅動之欲有功率位準之電壓來驅動控制信號（VAPC)線路。當然’也可用響應檢測到之功率輸出之其他電路來控制功率放大器50之輸出。例如一差動放大器可取代總和加法器65。此外可用對檢測到之功率取樣並以數位方式產生功率控制信號之數位技術。熟於此項技術者參考本文立即能在本發明範圍内實施此等及其他替代方式。 L_ _14_ 本紙張尺i適用—家標準(CNS) Α4規格(2ι〇χ297公釐） ~~— 557624 A7 ___ B7_ 五、發明説明（12 ) 現參考圖4，圖中所示為用做功率檢測器之肖特基二極體60之靈敏度及動態範圍相對於偏置電流之曲線。圖4中之曲線對應於圖2應用註釋956-5「肖特基檢測器動態範圍之擴大」（Hewlett Packard公司，1975)。如圖4所示，曲線7〇顯示諸如肖特基二極體60所代表之肖特基二極體檢測器之動態範圍在偏置電流從〇增至1000 # A時則從約39 dB增至約 47 dB。同樣地定義為正切信號靈敏度（TSS)之肖特基二極體檢測器之靈敏度當偏置電流從〇增至1000 // A時則從約_62 dBm降至約·44 dBm。曲線70，72清楚顯示在肖特基二極體功率檢測器電路作業中存在靈敏度與動態範圍間之選替。按照本發明較佳實施例，如圖3所示偏置電流II，12可藉開關SW1，SW2之操作而取自可控電流源56，58。在本例中，偏置電流II約為30/zA，而偏置電流12約為300 #A。當然視特別應用而定可從可變電流源56，58取得高於II，12之偏置電流。如圖4所示，30 # A之偏置電流I 1可造成約42 dB 之較低動態範圍但有約-60 dBm之較高靈敏度。反之，約 300 // A之偏置電流12提供約45 dB較高之動態範圍但靈敏度減至約-47 dBm。肖特基二極體功率檢測器60F，60R之此一行為被有利地用於功率放大器控制器45中，此點將參考圖3詳加說明。定時器與控制電路62在DESPWR線上接收一數位字組，用以指出功率放大器50將在控制信號（VAPC)線路上信號之控制下欲驅動之功率位準。定時與控制電路62向總和加法器65 提出一個對應信號而開始將控制信號（VAPC)線路驅動至欲 -15- 本紙張尺度適用中國國家檩準(CNS) A4規格(21〇X297公釐） 557624 A7 B7 五、發明説明（13) 有之功率位準。在預期有DESPWR線路上所指示將來之功率位準，定時器與控制電路6 2控制可控電流源5 6，5 8之開關SW1，SW2，將肖特基二極體6〇偏壓至該功率位準之最理想操作點。例如，若DESPWR線路上之信號指示一功率放大器5q 將驅動之較低功率位準時，定時器與控制電路62會發出控制信號以關閉開關SW1並打開開關SW2。因此，偏置電^ II將被施加而使肖特基二極體6〇F，6〇R偏壓。在此情形中，功率放大器控制器4 5進行之功率位準檢測將會是有高里敏度但動態範圍減小，如此非常適於低功率作業。反之，若DESPWR線路顯示一將被功率放大器5〇驅動之較咼功率位準時，定時器與控制電路6 2將發出控制信號以打開開關S W 1而關閉S W 2，而對肖特基二極體6〇F，6〇R施加較咼之偏置電流I 2。有此一較高偏置電流，功率放大器控制器45進行之功率位準檢測將會有高動態範圍但靈敏度減低，如此非常適於高功率位準作業。此一調整肖特基偏置電流之能力為功率放大器控制器45 提供最理想之動態範圍及靈敏度，而不必在二者中選一。在低功率情形中’動態範圍對小的信號變動不會像靈敏度那樣重要；較低之偏置電流（在圖3與4中之U)即能進行此一級之作業。在高功率情形中，靈敏度對小的信號變動不似動態範圍那樣重要，在此情形下較高之偏置電流（圖3與 4中之12)即能進行此種作業。所以這些偏置電流之可控制性避免在靈敏度與動態範圍間二者選一。 -16- 本紙張尺度適财―家鮮(CNS) ~— 557624 A7 --------------B7 五、發明説明（14^ "" " ---- Η此本發明㈣在諸如無線手機之高動態範圍&高靈敏度應用中使用肖特基二極體功率檢測電路。對現代化無線電 2設備可提供極佳之功率檢測性能且避免傳統式對數檢測器之鬲成本與高複雜性。熟於此項技術者參照本文即可明白功率放大器控制器電路特別構造之許多變化。例如可有兩個以上之偏置電流位準，邊如包括-中等功率位準偏置電流來提供中等靈敏度與中等動態範圍。另-舉例是可提供多於或少於兩個功率位準輸入，這全視欲有之控制功能而定。另外 < 替代万案是可用單一電流源電晶體來實施每一可控電流源，可響應未來之功率位準以切換方式施加不同偏壓。圖5a所π為-替代之可控電流源％，，纟中以金氧半導體電晶體80做為電流源。金氧半導體電晶體8〇以電源供應電壓54使其源極偏壓而其汲極則耦合至對應之肖特基二極體（未示出）。當然電晶體8〇可為p通道或η通道裝置，以傳統方式將其源極/汲極偏壓而用做電流源。在此一替代實施方案中，電晶體80之閘極透過開關SW1，，SW2，接收偏壓 BIAS1 ’ BIAS2中之-。開關SW1，，請2，之狀態由定時器與控制電路62(圖3 )控制而響應上述之欲有功率位準信號 DESPWR來選擇將要施加至其、肖特基二極體之偏i電流^ 位準。在又替代方案中，可用一類比控制電晶體來實施每一可控電流源而使偏置電流能設定在一連續範圍内之任何電泥位準而精確地使功率位準檢測功能最理想。圖5b所示為 -17- 本紙張尺度適用中ffl目家鮮(CNS) A4規格(21QX297^^f -^ 557624 A7 B7 五發明説明（15 ) 可控電流源5b’’之替代方案，其中用做電流源裝置之金氧半導體電晶體82以電源供應電壓54將其源極偏壓而其汲極則耦合至對應之肖特基二極體（未示出）。按照此一替代方案例如在定時器與控制電路62(圖3 )控制下以偏壓控制電路84 將一類比控制偏壓ABIAS施加至電晶體82之閘極。以此方式將一類比偏壓ABIAS施加至電晶體82之閘極而響應傳送至定時器與控制電路62之欲有功率位準信號DESPWR精確地設定肖特基偏置電流Ibias之位準。可控電流源與功率放大器控制器之建構以及這些功能均包含於其中之系統之上述及其他替代方案均在本發明申請專利範圍内。本發明雖已按照較佳實施例加以說明，但對此項技術有一般能力者參照本文及附圖對這些實例顯然仍可有變化及替代方案而獲得本發明之優點與利益。此等變化與替代方案均在所附本發明申請專利範圍内。 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims

557624 補充 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種功率放大器控制器電路（45)，含有：一第一端子（DetFWD)，其搞合至一功率放大器（50)之一輸出；及一第一肖特基（schottky)二極體（60F)，其耦合至該第一端子（DetFWD); 其特徵為：一第一可控電流源（56)，其耦合至電流源第一肖特基二極體（60F)，用以將多個可選擇偏置電流（II，12)之一施加至電流源第一肖特基二極體（60F);及一控制電路（62)，用於接收一欲有之功率信號 (DESPWR)，並控制電流源第一可控電流源（56)以響應欲有之功率信號（DESPWR)而施加該等多個偏置電流（II，12) 之一。 2 ·如申請專利範圍第1項之電路，其另外之特徵為該第一可控電流源含有：多個電流源，從該電源供應電壓（54)偏壓而成；及多個開關（SW1，SW2)，每個開關均串聯於該等多個電流源中一相關電流源與該肖特基二極體（60F)之間，該等多個開關（SW1，SW2)由該控制電路（62)控制。 3 .如申請專利範圍第1項之電路，其另外之特徵為該第一可控電流源含有：一電流源電晶體（80，82)，其且有一從電源供應電壓（54) 偏壓而成之傳導路徑和一控制電極；及一偏壓選擇電路（SWlf，SW2’ ； 84)，用於響應該控制電本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 六、申請專利範圍路（62)來施加一選定之偏壓至該電流源電晶體（80 ; 82)之該控制電極。 4 .如申請專利範圍第3項之電路，其中該選定之偏壓為一類比控制電壓（ABIAS)。 5 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之電路，更含有：一第二端子（DetRV)，其耦合至該功率放大器（50)之一輸出；及一第二肖特基二極體（60R)，其耦合至該第二端子 (DetRV)；其另外之特徵為：一第二可控電流源（58)，其耦合至該第二肖特基二極體（60R)及該控制電路（62)，用於響應施加至該控制電路 (62)之欲有功率信號（DESPWR)而將該等多個可選擇偏置電流（II，12)之一施加至該第二肖特基二極體（60R)。 6 .如申請專利範圍第1至4項中任一項之電路，更含有：一放大器（68)，其耦合至該第一肖特基二極體（60F)，用於響應在該第一肖特基二極體（60F)處檢測到之功率位準而產生一控制信號（VAPC)以便施加至該功率放大器 (5〇)。 7 .如申請專利範圍第6項之電路，更含有：一第二端子（DetRV)，其耦合至一功率放大器（50)之一輸出；及一第二肖特基二極體（60R)，其耦合至該第二端子 (DetRV)； -2 - _______ _ _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 557624 A8 B8 C8 D8 々、申請專利範圍其另外之特徵為：一第二可控電流源（58)，其耦合至該第二肖特基二極體（60R)及該控制電路（62)，用於響應施加至該控制電路 (62)之欲有功率信號（DESPWR)而將該等多個可選擇偏置電流（II，12)之一施加至該第二肖特基二極體（60R)。 8 .如申請專利範圍第7項之電路，更含有：一總和加法器（65)，其有一第一輸入搞合至一總和節點（SN)及一第二輸入耦合以接收一控制信號，並有一輸出耦合至該放大器（68)之一輸入；第一與第二電容器（Cl，C2)，用以將總和節點（SN)分別耦合至第一與第二肖特基二極體（60F，60R);及一第三電容器（C3)，用以將功率位準信號（VDAC)耦合至該總和節點（65)。 9. 一種無線通信裝置（10)，含有：一天線（A ); 功率放大器及接收機電路（18)，其耦合至該天線（A)，用於以發射信號來驅動天線（A)並從天線（A)接收信號；數位及類比電路（12，18)，用於處理將要被發射之信號及從天線（A)接收之信號；及一功率放大器控制器電路（45)，其有至少一輸入 (DetFWD ; DetRV)耦合至該功率放大器及接收機電路（18) 之至少一輸出，並有一輸出（VAPC)耦合至該功率放大器及接收機電路（18)，且含有：一第一肖特基二極體（60F)，其耦合至若干輸入 -3- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 557624 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (DetFWD)之第一輸入；及一放大器（68)，其耦合至該第一肖特基二極體（60F)，用以響應在該第一肖特基二極體（60F)處檢測到之功率位準而產生一控制信號（VAPC)以備施加至該功率放大器及接收機電路（18); 該功率放大器控制器電路（45)之特徵為更含有：一第一可控電流源（56)，其搞合至該第一肖特基二極體（60F)，用於將多個可選擇偏置電流（II，12)之一施加至該第一 '肖特基二極體（60F);及一控制電路（62)，用於接收一欲有功率信號（DESPWR) 並響應該欲有功率信號（DESPWR)來控制該第一可控電流源（56)施加多個偏置電流（II，12)之一。 10.如申請專利範圍第9項之裝置，其另外之特徵為該第一可控電流源含有：多個偏置電流，從電源供應電壓（54)偏壓而成；及多個開關（SW1，SW2)，每個均率聯於該等多個電流源中一相關電流源與該肖特基二極體（60F)之間，該等多個開關（SW1，SW2)由該控制電路（62)控制。 11·如申請專利範圍第9項之裝置，其另外之特徵為該第一可控電流源含有：一電流源電晶體（80 ; 82)，其有一從電源供應電壓（54) 偏壓而成之傳導路徑和一控制電極；及一偏壓選擇電路（SW1’，SW2’ ； 84)，用於響應該控制電路（62)而將該選定之偏壓施加至該電流源電晶體（80 ; 82) -4- ___________ — 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 557624 A B c D 六、申請專利範圍之該控制電極。 12.如申請專利範圍第11項之裝置，其中該選定偏壓為一類比控制電壓（ABIAS)。 13·如申請專利範圍第9至12項任何一項之裝置，更含有：一第二肖特基二極體（60R)，其耦合至若干輸入（DetRV) 之第二輸入；及其另外之特徵為：一第二可控電流源（58)，其耦合至該第二肖特基二極體（60R)及該控制電路（62)，用於響應施加至該控制電路 (62)之欲有功率信號（DESPWR)而將該等多個可選擇偏置電流（II，12)之一施加至第二肖特基二極體（60R)。 14. 如申請專利範圍第13項之裝置，其中該等若干輸入 (DetFWD)之第一輸入是耦合至該功率放大器及接收機電路（18)而接收一前向功率輸入；及其中該等若干輸入（DetRV)之第二輸入是耦合至該功率放大器及接收機電路（18)而接收一反射功率輸入。 15. 如申請專利範圍第13項之裝置，其中該功率放大器及接收機電路（18)可在多個頻帶内發射信號；其中該等若干輸入（DetFWD)之第一輸入被耦合至該功率放大器及接收機電路（18)而從該等多個頻帶之第一頻帶來接收功率輸入；及其中該等若干輸入（DetRV)之第二輸入被耦合至該功率放大器及接收機電路（18)而從該等多個頻帶之第二頻帶來接收功率輸入。 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐） 557624 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 16. 如申請專利範圍第9項之裝置，更含有：一第二肖特基二極體（60R)，其耦合至若干輸入（DetRV) 之第二輸入；一總和加法器（65)，其有一第一輸入搞合至一總和節點（SN)及一第二輸入耦合以接收一控制信號，並有一輸出耦合至該放大器（68)之一輸入；第一與第二電容器（Cl，C2)，用以將該總和節點（SN) 分別耦合至第一與第二肖特基二極體（60F，60R);及一第三電容器（C3)，用以將功率位準輸入信號（VDAC) 耦合至該總和節點（SN)。 17. —種控制通信裝置（10)中功率放大器（50)輸出之方法，包括：接收一指示將從功率放大器（50)被驅動之未來功率位準之欲有功率信號（DESPWR);及施加一控制信號（VAPC)至該功率放大器（50); 其特徵為：響應該欲有功率信號（DESPWR)而將多個偏置電流（II， 12)之一施加至耦合至該功率放大器（50)—輸出之至少一肖特基二極體（60F ; 60R); 將來自該至少一肖特基二極體（60F ; 60R)之一電壓，亦即相當於來自功率放大器（50)功率輸出之電壓，與一功率輸入信號（VADC)加以比較，而產生施加至該功率放大器（50)之控制信號（VAPC)。 18. 如申請專利範圍第17項之方法，其另外之特徵為該施加 _ 6 _ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 >< 297公釐） 557624 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍步驟包含：響應相當於低功率範圍之欲有功率信號（DESPWR)而施加第一偏置電流（II)至該至少一肖特基二極體（60F ; 60R)；響應相當於高功率範圍之欲有功率信號（DESPWR)而施加第二偏置電流（12)至該至少一肖特基二極體（60F ; 60R);該第二偏置電流（12)高於該第一偏置電流（II)。 19. 如申請專利範圍第17或18項之方法，其中之施加步驟將該等多個偏置電流（II，12)之一施加至耦合至該功率放大器（50)—輸出之第一與第二肖特基二極體（60F，60R)。 20. 如申請專利範圍第19項之方法，其另外之特徵為該比較步驟包含：將來自第一與第二肖特基二極體（60F，60R)之第一與第二電壓施加至該總和節點（SN)，該第一與第二電壓相當於該功率放大器（50)第一與第二功率輸出之負數；將功率輸入信號（VDAC)施加至該總和節點（SN);及將該總和節點（SN)耦合至該總和加法器（65)，該總和加法器（65)產生一相當於功率輸入信號（VDAC)與第一及第二電壓總和之輸出；及從該總和加法器（65)之輸出獲得控制信號（VAPC)。本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)