TWI713304B - 用於射頻電子之可程式化低壓差調節器之設備及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供用於射頻(RF)電子之可程式化低壓差(LDO)調節器的設備及方法。在某些組態中，一種用於產生一可程式化輸出電壓之一LDO調節器包括：一調節場效電晶體(FET)，其具有經電連接至該LDO調節器之輸出之一汲極；一誤差放大器，其控制該調節FET之一閘極；一回饋電路，其將一回饋信號提供至該誤差放大器之一反相輸入；一輸出電容器，其經電連接至該LDO調節器之輸出；及一交變放電電路。當該LDO調節器之該輸出電壓自一高電壓位準經程式化至一低電壓位準時，該交變放電電路啟動以使該輸出電容器放電，從而改良該LDO調節器之瞬態回應。

Description

用於射頻電子之可程式化低壓差調節器之設備及方法
本發明之實施例係關於電子系統，且詳言之，係關於用於射頻(RF)電子之可程式化低壓差調節器。
功率放大器可包括於行動裝置中，以放大RF信號以供經由天線傳輸。管理RF信號傳輸之功率以延長電池壽命及/或提供適合之傳輸功率位準可為重要的。 用於改良功率放大器之效率的一種技術為平均功率追蹤(APT)，其中DC轉DC轉換器用以基於功率放大器之平均輸出功率而產生用於功率放大器之供電電壓。用於改良功率放大器之效率的另一技術為包絡追蹤，其中相對於RF信號之包絡而控制功率放大器之供電電壓。因此，當RF信號之包絡的電壓位準增大時，可增大功率放大器供電電壓之電壓位準。同樣，當RF信號之包絡的電壓位準減小時，可減小功率放大器供電電壓之電壓位準以減小功率消耗。
在某些實施例中，本發明係關於一種可程式化低壓差調節器。該可程式化低壓差調節器包括一誤差放大器、一調節場效電晶體、一回饋電路、一輸出電容器及一交變放電電路。該誤差放大器包括一輸出及一第一輸入。該調節場效電晶體包括：一閘極，其電連接至該誤差放大器之該輸出；及一汲極，其電連接至經組態以提供可程式化之一輸出電壓的一輸出節點。該回饋電路電連接於該輸出節點與一第一電壓之間，且經組態以將一回饋信號提供至該誤差放大器之該第一輸入。該輸出電容器電連接至該輸出節點，且該交變放電電路組態以回應於將該輸出電壓自一高電壓位準程式化至一低電壓位準而使該輸出電容器放電。 在一些實施例中，該交變放電電路包括一比較器，該比較器經組態以比較該輸出電壓與一觸發電壓，且基於該比較而選擇性地啟動自該輸出節點至該第一電壓之一電路徑。在數個實施例中，該交變放電電路進一步包括一放電場效電晶體，該放電場效電晶體包括電連接至該第一電壓之一源極及電連接至該比較器之一輸出的一閘極。在各種實施例中，該交變放電電路進一步包括一放電控制電路，該放電控制電路電連接於該輸出節點與該調節場效電晶體之該汲極之間。根據一些實施例，該交變放電電路進一步包括經組態以產生該觸發電壓之一觸發電壓產生電路，且該觸發電壓產生電路包括一或多個電阻器及一電流源，該電流源提供流過該一或多個電阻器以產生該觸發電壓之一電流。根據若干實施例，該低壓差調節器經組態以接收可操作以控制該輸出電壓之一電壓位準的一控制信號，且該交變放電電路經組態以基於該控制信號而調整該觸發電壓之一電壓位準。 根據各種實施例，該回饋電路包括一第一電阻器及一第二電阻器，該等電阻器串聯地電連接於該輸出節點與該第一電壓之間，且該第一電阻器具有可操作以改變該輸出電壓之一電壓位準的一可程式化電阻。 在數個實施例中，該可程式化低壓差調節器進一步包括一參考電壓產生器，該參考電壓產生器經組態以將一參考電壓提供至該誤差放大器之一第二輸入。 在某些實施例中，本發明係關於一種功率放大器系統。該功率放大器系統包括包含一驅動器級之一多級功率放大器及包含藉由一可程式化輸出電壓為該驅動器級供電之一輸出的一可程式化低壓差調節器。該可程式化低壓差調節器包括：一誤差放大器；一調節場效電晶體，其包括電連接至該誤差放大器之一輸出的一閘極及電連接至該可程式化低壓差調節器之該輸出的一汲極；一回饋電路，其經組態以基於該輸出電壓之一電壓位準而向該誤差放大器之一第一輸入提供回饋；一輸出電容器，其電連接至該可程式化低壓差調節器之該輸出；及一交變放電電路，其經組態以回應於將該輸出電壓自一高電壓位準程式化至一低電壓位準而使該輸出電容器放電。 在一些實施例中，該功率放大器系統進一步包括一收發器，該收發器經組態以產生可操作以控制該輸出電壓之該電壓位準的一控制信號。根據若干實施例，該可程式化低壓差調節器進一步包括一參考電壓產生器，該參考電壓產生器經組態以產生用於該誤差放大器之一第二輸入的一參考電壓，且該參考電壓產生器經組態以接收該控制信號。在各種實施例中，該回饋電路包括具有由該控制信號控制之一可程式化電阻的一電阻器。 根據數個實施例，該交變放電電路包括一比較器，該比較器經組態以比較該輸出電壓與一觸發電壓，且基於該比較而選擇性地啟動自該可程式化低壓差調節器之該輸出至一第一電壓之一電路徑。在各種實施例中，該電路徑包括一放電控制電路及一放電場效電晶體，該放電控制電路與放電場效電晶體串聯地電連接於該可程式化低壓差調節器之該輸出與該第一電壓之間。 在一些實施例中，該多級功率放大器進一步包括一輸出級，該功率放大器系統進一步包括為該輸出級供電之一DC轉DC轉換器。 在各種實施例中，該多級功率放大器進一步包括一輸出級，該功率放大器系統進一步包括為該輸出級供電之一包絡追蹤器。 在某些實施例中，本發明係關於一種在一可程式化低壓差調節器中之電壓調節方法。該方法包括：使用一誤差放大器控制一調節場效電晶體之一閘極；使用該調節場效電晶體調節在一輸出節點處所提供之一輸出電壓；使用一回饋電路來基於該輸出電壓之一電壓位準而產生該誤差放大器之一第一輸入的一回饋信號；使用一輸出電容器穩定該輸出電壓；及回應於將該輸出電壓自一高電壓位準程式化至一低電壓位準而使用一交變放電電路使該輸出電容器放電。 在一些實施例中，該方法進一步包括使用該輸出電壓為一功率放大器之一驅動器級供電。 在各種實施例中，該方法進一步包括比較該低壓差調節器之該輸出電壓與一觸發電壓，及基於該比較而經由該交變放電電路選擇性地啟動自該輸出節點至一第一電壓之一電路徑。根據若干實施例，該方法進一步包括使用一控制信號程式化該輸出電壓之該電壓位準，及基於該控制信號而調整該觸發電壓之一電壓位準。
本文中所提供之標題(若存在)僅係為方便起見，且未必影響所主張發明之範疇或含義。 功率管理系統可用以產生具有可程式化電壓位準之供電電壓。舉例而言，功率管理系統可用以產生用於功率放大器之可程式化供電電壓。另外，可隨時間推移改變功率放大器供電電壓之電壓位準以改良功率放大器之功率附加效率(PAE)。 功率管理系統之瞬態回應可為重要的。舉例而言，在無線裝置應用中，可指定由功率管理系統產生之供電電壓以在小於特定量時間(例如，約5 μs)中穩定至一經程式化電壓位準。 可程式化低壓差(LDO)調節器可用以產生用於功率放大器之一或多個級(諸如輸入級或驅動器級)的功率放大器供電電壓。在此等組態中，需要LDO調節器具有低靜態電流以延長無線裝置之電池壽命。 LDO調節器可包括：誤差放大器；參考電壓產生器，其產生用於錯誤放大器之非反相輸入的參考電壓；調節場效電晶體(FET)，其具有由錯誤放大器之輸出控制的閘極及向LDO調節器之輸出提供電壓調節的汲極；輸出電容器，其電連接至LDO調節器之輸出；及回饋電路，其將回饋自LDO調節器之輸出提供至錯誤放大器之反相輸入。為了達成低靜態電流，可藉由相對高電阻(例如，100 kΩ或更多)實施回饋電路。為了提供穩定性，LDO調節器亦可包括相對大輸出電容器，例如，0.1 μF或更多。 當藉由相對高電阻回饋電路及相對大輸出電容器實施LDO調節器時，LDO調節器可遭受與將LDO調節器之可程式化輸出電壓自高電壓位準改變至低電壓位準相關聯之大電阻器-電容器(RC)時間常數。舉例而言，LDO調節器可在此等組態中具有10 μs至100 μs或更多之RC時間常數。然而，具有大RC時間常數之LDO調節器可能不適合用於經指定以使用經指定以相對快速地穩定至一經程式化電壓位準之可程式化供電電壓而操作的射頻(RF)系統。 LDO調節器之RC時間常數可進一步受限於LDO調節器之反饋迴路經受溫度、處理程序、供電電壓及/或負載條件的改變而維持穩定性的需要。舉例而言，LDO調節器之轉移函數的主要極點可隨著負載電流之改變而改變在頻率中之位置，且由此大輸出電容器可用以提供頻率補償。因此，輸出電容器可具有相對大電容值以達成迴路穩定性。 因此，LDO調節器可遭受(與大回饋電阻相關聯之)低功率消耗、(與大輸出電容相關聯之)穩健穩定性與(與小回饋電阻及小輸出電容相關聯之)快速瞬態回應之間的取捨。 本文中提供用於RF電子之可程式化LDO調節器的設備及方法。在某些組態中，一種用於產生一可程式化輸出電壓之一LDO調節器包括：一調節FET，其具有電連接至該LDO調節器之輸出的一汲極；一誤差放大器，其控制該調節FET之一閘極；一回饋電路，其將一回饋信號提供至該誤差放大器之一反相輸入；一輸出電容器，其電連接至該LDO調節器之輸出；及一交變放電電路。當該LDO調節器之該輸出電壓自一高電壓位準經程式化至一低電壓位準時，該交變放電電路啟動以使該輸出電容器放電，從而改良該LDO調節器之瞬態回應。 藉由以此方式對該LDO調節器進行組態，該LDO調節器可具有不受限於與該回饋電路之一電阻及該輸出電容器之一電容相關聯之一RC時間常數的自高輸出電壓至低輸出電壓之一瞬態回應。因此，該LDO調節器在自一高輸出電壓位準至一低輸出電壓位準經程式化時實現快速輸出電壓過渡，同時維持穩健穩定性及低靜態電流之益處。該LDO調節器亦在自一低輸出電壓位準經程式化至一高輸出電壓位準時實現快速輸出電壓過渡，此係因為調節FET可用以針對此過渡為該輸出電容器充電。 在某些組態中，該交變放電電路包括一偵測電路，諸如比較該LDO調節器之輸出電壓與一目標電壓的一比較器。在某些實施中，使用該LDO調節器之一部分的一複本，諸如該LDO調節器之回饋電路的全部或部分之一複本，而產生該目標電壓。另外，該偵測電路可選擇性地啟動該交變放電電路，以在該LDO調節器之輸出電壓與該目標電壓之間的一電壓差相對大時使該輸出電容器放電。然而，當該LDO調節器之輸出電壓與該目標電壓之間的電壓差相對小時，該偵測電路可撤銷啟動該交變放電電路以阻止該交變放電電路在該LDO調節器之輸出電壓中產生過峰、負尖峰及/或短時脈衝波形干擾。因此，該交變放電電路可撤銷啟動且向該LDO調節器之控制迴路提供對該輸出電壓之控制的順暢交遞。 圖1為用於放大RF信號之功率放大器模組(PAM) 10的示意圖。所說明功率放大器模組10放大RF信號(RF_IN)以產生經放大RF信號(RF_OUT)。功率放大器模組10可包括使用本發明之一或多個特徵所實施的一或多個LDO調節器。 圖2為實例無線或行動裝置11之示意性方塊圖。無線裝置11使用本發明之一或多個特徵所實施的一或多個LDO調節器。 圖2中所描繪之實例無線裝置11可表示多頻帶及/或多模式裝置，諸如多頻帶/多模式行動電話。作為實例，全球行動系統(GSM)通信標準為在全世界許多地區中所利用之數位蜂巢式通信的模式。GSM模式行動電話可在四個頻帶中之一或多者下操作：850 MHz (大約824至849 MHz用於Tx，869至894 MHz用於Rx)、900 MHz (大約880至915 MHz用於Tx，925至960 MHz用於Rx)、1800 MHz (大約1710至1785 MHz用於Tx，1805至1880 MHz用於Rx)及1900 MHz (大約1850至1910 MHz用於Tx，1930至1990 MHz用於Rx)。亦在全世界之不同地區中利用GSM頻帶之變化及/或地區性/國家實施。 分碼多重存取(CDMA)係可被實施於行動電話裝置中之另一標準。在某些實施中，CDMA裝置可在800 MHz、900 MHz、1800 MHz及1900 MHz頻帶中之一或多者中操作，而某些W-CDMA及長期演進(LTE)裝置可在(例如) 22個或更多個頻帶上操作。 本發明之一或多個特徵可被實施於前述實例模式及/或頻帶及其他通信標準中。舉例而言，802.11、2G、3G、4G、LTE及高級LTE為此等標準之非限制性實例。為了增大資料傳輸率，無線裝置11可使用複雜經調變信號(諸如64 QAM信號)來操作。 在某些實施例中，無線裝置11可包括交換器12、收發器13、天線14、功率放大器17a、17b、控制組件18、電腦可讀媒體19、處理器20、電池21及功率管理系統30。 收發器13可產生用於經由天線14傳輸之RF信號。此外，收發器13可自天線14接收傳入RF信號。 應理解，與RF信號之傳輸及接收相關聯的各種功能性可藉由在圖2中統一表示為收發器13的一或多個組件來達成。舉例而言，單個組件可經組態以提供傳輸及接收功能性兩者。在另一實例中，傳輸與接收功能性可由單獨組件提供。 類似地，應理解，與RF信號之傳輸及接收相關聯的各種天線功能性可藉由在圖2中統一表示為天線14之一或多個組件來達成。舉例而言，單個天線可經組態以提供傳輸及接收功能性兩者。在另一實例中，傳輸與接收功能性可由單獨天線提供。在另一實例中，與無線裝置11相關聯之不同頻帶可使用不同天線來操作。 在圖2中，將來自收發器13之一或多個輸出信號描繪為經由一或多個傳輸路徑15提供至天線14。在所展示實例中，不同傳輸路徑15可表示與不同頻帶及/或不同功率輸出相關聯之輸出路徑。舉例而言，所展示的兩個實例功率放大器17a、17b可表示與不同功率輸出組態(例如，低功率輸出及高功率輸出)相關聯的放大及/或與不同頻帶相關聯的放大。儘管圖2說明使用兩個傳輸路徑15及兩個功率放大器17a、17b之組態，但無線裝置11可經調適以包括更多或更少傳輸路徑15及/或更多或更少功率放大器。 在圖2中，將來自天線14之一或多個經偵測信號描繪為經由一或多個接收路徑16提供至收發器13。在所展示實例中，不同接收路徑16可表示與不同頻帶相關聯之路徑。舉例而言，所展示的四個實例接收路徑16可表示一些無線裝置配備有之四頻能力。儘管圖2說明使用四個接收路徑16之組態，但無線裝置11可經調適以包括更多或更少接收路徑16。 為了促進在接收路徑與傳輸路徑之間切換，交換器12可經組態以將天線14電連接至選定傳輸或接收路徑。因此，交換器12可提供與無線裝置11之操作相關聯的數個切換功能性。在某些實施例中，交換器12可包括經組態以提供與(例如)不同頻帶之間的切換、不同功率模式之間的切換、傳輸模式與接收模式之間的切換或其某一組合相關聯的功能性的數個交換器。交換器12亦可經組態以提供額外功能性，包括信號之濾波及/或雙工。 圖2展示在某些實施例中，可提供控制組件18用於控制與交換器12、功率放大器17a、17b、功率管理系統30及/或其他操作組件之操作相關聯的各種控制功能性。 在某些實施例中，處理器20可經組態以促進本文中所描述之各種處理程序的實施。處理器20可被實施各種電腦程式指令。處理器20可為通用電腦、專用電腦或其他可程式化資料處理裝置。 在某些實施例中，此等電腦程式指令亦可被儲存於電腦可讀記憶體19中，電腦可讀記憶體19可導引處理器20以特定方式操作。 所說明無線裝置11亦包括功率管理系統30，功率管理系統30可用以將功率放大器供電電壓提供至功率放大器17a、17b中之一或多者。舉例而言，功率管理系統30可經組態以改變提供至功率放大器17a、17b之供電電壓以改良效率，諸如功率附加效率(PAE)。功率管理系統30可用以提供平均功率追蹤(APT)及/或包絡追蹤(ET)。此外，如下文將進一步詳細地描述，功率管理系統30可包括用以為功率放大器17a、17b之一或多個級產生功率放大器供電電壓的一或多個LDO調節器。在所說明實施中，使用由收發器13產生之功率控制信號來控制功率管理系統30。在某些組態中，功率控制信號係由收發器13經由介面(諸如串列周邊介面(SPI)或行動工業處理器介面(MIPI))提供至功率管理系統30。 在某些組態中，無線裝置11可使用載波聚合而操作。載波聚合可用於分頻雙工(FDD)及分時雙工(TDD)兩者，且可用以聚合複數個載波或頻道，例如，多至五個載波。載波聚合包括連續聚合，其中聚合相同操作頻帶內之連續載波。載波聚合亦可為非連續的，且可包括在公用頻帶內之頻率中或在不同頻帶中分離之載波。 圖3為功率放大器系統26之一個實例的示意性方塊圖。所說明功率放大器系統26包括交換器12、天線14、方向耦接器24、功率管理系統30、功率放大器偏壓電路31、功率放大器32及收發器33。所說明收發器33包括基頻處理器34、I/Q調變器37、混頻器38、類比轉數位轉換器(ADC) 39。儘管為了清晰起見未在圖3中說明，但收發器33可包括與經由一或多個接收路徑接收信號相關聯之電路。 基頻信號處理器34可用以產生同相(I)信號及正交相(Q)信號，該等信號可用以表示具有所要振幅、頻率及相位之正弦波或信號。舉例而言，I信號可用以表示正弦波之同相分量，且Q信號可用以表示正弦波之正交相分量，正交相分量可為正弦波之等效表示。在某些實施中，可將I信號及Q信號以數位格式提供至I/Q調變器37。基頻處理器34可為經組態以處理基頻信號之任何適合的處理器。舉例而言，基頻處理器34可包括數位信號處理器、微處理器、可程式化核心，或其任何組合。此外，在一些實施中，兩個或多於兩個基頻處理器34可包括於功率放大器系統26中。 I/Q調變器37可經組態以自基頻處理器34接收I信號及Q信號且處理I信號及Q信號以產生RF信號。舉例而言，I/Q調變器37可包括經組態以將I信號及Q信號轉換成類比格式之數位轉類比轉換器(DAC)，用於將I信號及Q信號升頻轉換成RF之混合器及用於將經升頻轉換I信號及Q信號組合成適合於由功率放大器32放大之RF信號。在某些實施中，I/Q調變器37可包括經組態以對在其中所處理之信號的頻率內容進行濾波之一或多個濾波器。 功率放大器偏壓電路31自收發器33接收偏壓控制信號，且產生用於功率放大器32之一或多個偏壓信號。在所說明組態中，功率放大器偏壓電路31產生用於偏壓功率放大器32之驅動器級的第一偏壓信號BIAS1及用於偏壓功率放大器32之輸出級的第二偏壓信號BIAS2。偏壓信號BIAS1、BIAS2可包括電流及/或電壓信號，且可用以(例如)偏壓雙極電晶體之基極及/或與功率放大器的級相關聯之場效電晶體的閘極。在某些組態中，收發器33可控制由功率放大器偏壓電路31產生之偏壓信號以增強功率放大器系統26之PAE。在一個實施例中，收發器33基於操作頻帶或功率模式(例如，高功率模式、媒體功率模式或低功率模式)中之至少一者而控制第一偏壓信號BIAS1及第二偏壓信號BIAS2中之每一者至多個設定中之一者。 功率放大器32可自收發器33之I/Q調變器37接收RF信號，且當啟用時，可經由交換器12將經放大RF信號提供至天線14。方向耦接器24可定位於功率放大器32之輸出與交換器12之輸入之間，藉此允許功率放大器32之輸出功率量測並不包括交換器12之插入損耗。然而，功率量測之其他組態係可能的。 在所說明組態中，將來自方向耦接器24之所感測輸出信號提供至混頻器38，混頻器38使所感測輸出信號乘以受控頻率之參考信號。混頻器38操作以藉由使所感測輸出信號之頻率內容下頻移來產生下頻移信號。可將下頻移信號提供至ADC 39，ADC 39可將下頻移信號轉換成適合於由基頻處理器34處理之數位格式。藉由在功率放大器32之輸出與基頻處理器34之間包括回饋路徑，基頻處理器34可經組態以動態地調整I信號及Q信號以最佳化功率放大器系統26之操作。舉例而言，以此方式對功率放大器系統26進行組態可有助於控制功率放大器32之PAE及/或線性。然而，可使用功率控制之其他組態。 功率管理系統30自收發器33接收功率控制信號，且產生用於功率放大器32之一或多個功率放大器供電電壓。在所說明組態中，功率管理系統30產生用於為功率放大器32之驅動器級供電的第一功率放大器供電電壓VCC1 及用於為功率放大器32之輸出級供電的第二功率放大器供電電壓VCC2 。在某些組態中，收發器33可控制功率放大器供電電壓VCC1 、VCC2 之電壓位準以增強功率放大器系統之PAE。 功率管理系統30說明可包括使用本發明之一或多個特徵所實施的一或多個LDO調節器之RF系統的另一實例。 圖4A為功率放大器系統50之另一實施例的示意圖。功率放大器系統50包括功率放大器60及功率管理系統61。 功率放大器60包括驅動器級雙極電晶體51、輸出級雙極電晶體52、輸入匹配電路53、級間匹配電路54、輸出匹配電路55、驅動器級電感器或抗流器57及輸出級電感器或抗流器58。 如圖4A中所展示，功率放大器60接收RF輸入信號RF_IN，使用驅動器級雙極電晶體51放大RF輸入信號RF_IN。驅動器級雙極電晶體51之集電極產生經放大RF信號，經放大RF信號被提供至輸出級雙極電晶體52之基極。輸出級雙極電晶體52進一步放大經放大RF信號以產生RF輸出信號RF_OUT。如圖4A中所展示，驅動器級雙極電晶體51及輸出級雙極電晶體52之發射極電連接至第一電壓V1 ，第一電壓V1 可為(例如)接地電壓。 如將由一般熟習此項技術者瞭解，輸入匹配電路53、級間匹配電路54及輸出匹配電路55提供阻抗匹配，藉此增強RF效能。 如圖4A中所展示，功率放大器60接收用於偏壓驅動器級雙極電晶體51之基極的第一偏壓信號BIAS1及用於偏壓輸出級雙極電晶體52之基極的第二偏壓信號BIAS2。第一偏壓信號BIAS1及第二偏壓信號BIAS2可由功率放大器偏壓電路(諸如圖3之功率放大器偏壓電路31)產生。 使用第一功率放大器供電電壓VCC1 及第二功率放大器供電電壓VCC2 為圖4A之功率放大器60供電。驅動器級供應電感器57電連接於第一功率放大器供電電壓VCC1 與驅動器級雙極電晶體51之集電極之間，且輸出級供應電感器58電連接於第二功率放大器供電電壓VCC2 與輸出級雙極電晶體52之集電極之間。驅動器級供應電感器57及輸出級供應電感器58可有助於為功率放大器60供電，同時提供足以阻斷由功率放大器60產生之RF信號達到第一功率高供電電壓VCC1 及第二功率高供電電壓VCC2 的阻抗。 儘管所說明功率放大器60包括兩個級，但其他組態為可能的，包括(例如)包括三個或多於三個級之功率放大器。儘管使用雙極電晶體實施所說明功率放大器60，但本文中之教示亦適用於場效電晶體組態。 功率管理系統61包括LDO調節器62及DC轉DC轉換器63。如圖4A中所展示，在此實施例中，LDO調節器62接收第一功率控制信號CTL1，且產生第一功率放大器供電電壓VCC1 ，VCC1 用以為驅動器級雙極電晶體51供電。另外，DC轉DC轉換器63接收第二功率控制信號CTL2，且產生第二功率放大器供電電壓VCC2 ，VCC2 用以為輸出級雙極電晶體52供電。在某些組態中，第一功率控制信號CTL1及第二功率控制信號CTL2由收發器(諸如圖3之收發器33)產生。儘管第一功率控制信號CTL1與第二功率控制信號CTL2說明為單獨控制信號，但在某些組態中，LDO調節器62及DC轉DC轉換器63可經由公用介面程式化。 所說明功率放大器系統50包括多級功率放大器60，多級功率放大器60包括使用LDO調節器62供電之驅動器級及使用DC轉DC轉換器63供電之輸出級。然而，其他組態係可能的，包括(但不限於) LDO調節器62向除驅動器級以外之功率放大器級提供功率的實施。DC轉DC轉換器63可使用(例如)平均功率追蹤(APT)操作以達成功率放大器系統之高效率。為了向功率放大器系統之效率提供進一步增強，功率放大器60包括使用LDO調節器62所供電之驅動器級。LDO調節器62產生隨時間推移改變以增大功率放大器系統50之效率的可程式化電壓。 儘管DC轉DC轉換器63可比LDO調節器62具有更高效率，但相對於使用多個DC轉DC轉換器所實施來產生第一功率放大器供電電壓VCC1 及第二功率放大器供電電壓VCC2 的功率放大器系統，所說明功率放大器系統50可具有較低成本及/或大小。因此，所說明組態有利地藉由控制驅動器級之功率放大器供電電壓的電壓位準來提供PAE之改良，同時避免與使用DC轉DC轉換器以產生驅動器級之功率放大器供電電壓相關聯的成本及/或大小增大。所說明組態有利地相對於使用固定供電電壓以為功率放大器之驅動器級供電的組態而提供效能改良。 使用如本文所描述之交變放電電路實施LDO調節器62。交變放電電路允許LDO調節器在使用第一功率控制信號CTL1將第一功率放大器供電電壓VCC1 自高電壓位準程式化至低電壓位準時具有快速瞬態回應。對比而言，習知LDO調節器具有過於慢速而不能提供用於功率放大器之可程式化供電電壓的瞬態回應。 因此，所說明功率放大器系統50有利地包括用於產生用於功率放大器之驅動器級的功率放大器供電電壓的LDO調節器。以此方式對功率放大器系統50進行組態實現PAE之增大，同時對功率放大器系統60之成本及/或大小具有相對小之影響。 使用LDO調節器為功率放大器系統之驅動器級供電可提供數個優點。舉例而言，功率放大器系統可包括使用高效切換調節器供電之輸出級。另外，可程式化LDO調節器以控制驅動器級電晶體之集電極處的電壓，從而結合輸出級之切換調節器提供類比預失真。藉由使用LDO調節器提供類比預失真，輸出級可藉由相對低DC電流進行操作，藉此將輸出級之操作推動至較深AB級且達成較高效率。降低線性之所得增益擴展可由驅動器級經由可程式化LDO調節器補償。經由驅動器級之供電電壓的程式化所達成之類比預失真可用以提供大體上扁平之AM-AM特性，此舉在不同功率位準上引起功率放大器之有效率線性操作。 圖4B為功率放大器系統65之另一實施例的示意圖。功率放大器系統65包括功率放大器60及功率管理系統66。 圖4A之功率放大器系統50類似於圖4B之功率放大器系統65，惟圖4B之功率放大器系統65包括功率放大器66之不同實施除外。詳言之，圖4B之功率管理系統66類似於圖6A之功率管理系統61，惟功率管理系統66略去DC轉DC轉換器63而包括包絡追蹤器67除外。 功率放大器系統65之額外細節可如前所述。 圖4C為功率放大器系統75之另一實施例的示意圖。功率放大器系統75包括功率放大器70及功率管理系統61。 圖4C之功率放大器系統75類似於圖4A之功率放大器系統50，惟圖4C之功率放大器系統75包括功率放大器70之不同實施除外。詳言之，圖4C之功率放大器70類似於圖6A之功率放大器60，惟功率放大器70略去驅動器級雙極電晶體51及輸出級雙極電晶體52而分別包括驅動器級FET 71及輸出級FET 72除外。 功率放大器系統75之額外細節可如前所述。 儘管圖4A至圖4C說明功率放大器系統之特定實施例，但本文中之教示適用於廣泛多種功率放大器系統，包括(但不限於)包括功率管理系統之不同實施及/或功率放大器之不同實施的功率放大器系統。此外，本文中之教示不僅可適用於用以向功率放大器提供功率之LDO調節器，而且適用於用以向其他類型之電子電路提供功率的LDO調節器。 圖5A為一LDO調節器80之一個實施例的示意圖。LDO調節器80包括一誤差放大器101、一調節FET 102、一回饋電路83、一交變放電電路84、一參考電壓產生器105及一輸出電容器106。LDO調節器80具有提供輸出電壓VCC1 之輸出。LDO調節器之輸出在本文中亦稱作輸出節點。在輸出節點處所提供之輸出電壓VCC1 之電壓位準可藉由控制信號CTL1程式化。 在此實施例中，參考電壓產生器105產生參考電壓VREF ，參考電壓VREF 被提供至誤差放大器101之非反相輸入。調節FET 102包括經電連接至第二電壓V2 之源極，第二電壓V2 可為(例如)功率高供電電壓，諸如電池電壓。調節FET 102進一步包括經電連接至誤差放大器101之輸出的閘極及經電連接至LDO調節器之輸出的汲極。回饋電路83經電連接於LDO調節器之輸出與第一電壓V1 之間，且向誤差放大器101之反相輸入提供回饋信號。輸出電容器106經電連接於LDO調節器80之輸出與第一電壓V1 之間。另外，交變放電電路84經電連接於LDO調節器80之輸出與第一電壓V1 之間。 儘管圖5A之LDO調節器80說明包括交變放電電路之LDO調節器的一個實例，但本文中之教示適用於以廣泛多種方式實施的LDO調節器。 在所說明組態中，藉由使用控制信號CTL1控制回饋電路83之電阻來程式化LDO調節器80。然而，其他組態係可能的。舉例而言，可以多種方式，諸如藉由調整反饋電阻器的電阻及/或至誤差放大器之參考電壓的電壓，來程式化LDO調節器。如圖5A中所展示，亦將控制信號CTL1提供至交變放電電路84，此舉可有助於交變放電電路84判定LDO調節器之目標電壓，或在調節期間判定穩態電壓。 LDO調節器80之瞬態回應可取決於轉換速率、頻寬及輸出電容器106之電容。 當輸出電壓VCC1 自低電壓經程式化至高電壓時，調節FET 102可用以為輸出電容器106充電。因此，LDO調節器80可藉由實施應足夠寬以根據時序指定為輸出電容器106充電之調節FET 102來達成輸出電壓VCC1 之低電壓至高電壓過渡的相對快速瞬態回應。 然而，當輸出電壓VCC1 自高電壓經程式化至低電壓時，可關斷調節FET 102。在不包括交變放電電路84之情況下，輸出電壓VCC1 之高電壓至低電壓過渡的瞬態回應可係基於與回饋電路83之電阻及輸出電容器106之電容相關聯的RC時間常數。 此一RC時間常數可不適合用於輸出電壓VCC1 作為RF電子供電的應用。舉例而言，為了在負載(由電阻器RL 示意性地表示)存在變化的情況下達成穩定性，輸出電容器106可具有相對大之電容值。另外，為了達成低靜態電流，回饋電路83可具有相對大之電阻，以將來自第二電壓V2 之洩漏電流減小至穿過調節FET 102及回饋電路83之第一電壓V1 。因此，與回饋電路83之電阻及輸出電容器106之電容相關聯的RC時間常數可相對大。在此組態中，LDO調節器可具有50 μs或更多之RC時間常數，RC時間常數在行動應用中不足以滿足穩定時間指定。 所說明LDO調節器80包括交變放電電路84，交變放電電路84啟動以在輸出電壓VCC1 自高電壓經程式化至低電壓時使輸出電容器106放電。 在某些組態中，交變放電電路84包括比較輸出電壓VCC1 與基於控制信號CTL1所產生之目標電壓的偵測電路。基於比較輸出電壓VCC1 與該目標電壓，偵測電路可選擇性地啟動穿過交變放電電路84自LDO調節器之輸出至第一電壓V1 的電路徑，以使輸出電容器106放電。在某些組態中，當輸出電壓VCC1 與目標電壓之間的電壓差大於臨限值或餘裕電壓時，穿過交變放電電路84之電路徑啟動，且當輸出電壓VCC1 與目標電壓之間的電壓差小於臨限值時，穿過交變放電電路84之電路徑撤銷啟動。 因此，交變放電電路84可用以在輸出電壓VCC1 相對高且遠離目標電壓時使輸出電容器106放電。然而，當輸出電壓VCC1 與目標電壓相對接近彼此時，可撤銷啟動穿過交變放電電路84之電路徑。以此方式組態LDO調節器80可有助於防止交變放電電路84在輸出電壓VCC1 中產生過峰、負尖峰及/或短時脈衝波形干擾。 LDO調節器80之額外細節可如前所述。 圖5B為LDO調節器90之另一實施例的示意圖。圖5B之LDO調節器90類似於圖5A之LDO調節器80，惟圖5B之LDO調節器90包括輸出電壓程式化之不同組態除外。 詳言之，所說明LDO調節器90包括基於控制信號CTL1而控制參考電壓VREF 之電壓位準的參考電壓產生器105。可控制參考電壓VREF 之電壓位準以達成所要輸出電壓VCC1 ，此係因為誤差放大器101與操作以控制錯誤放大器之大約彼此相等的非反相及反相輸入之電壓位準的負反饋連接。 LDO調節器90之額外細節可如前所述。 圖6為LDO調節器100之另一實施例的示意圖。LDO調節器100包括參考電壓產生器101、調節FET 102及輸出電容器106，此可如前所述。LDO調節器100進一步包括回饋網路103及交變放電電路104。圖6之LDO調節器100說明圖5A之LDO調節器80的一個實施。然而，可以其他方式實施圖5A之LDO調節器80。 回饋電路103包括第一電阻器107及第二電阻器108，第一電阻器107與第二電阻器108串聯地電連接於LDO調節器100之輸出與第一電壓V1 之間。第一電阻器107及第二電阻器108作為分壓器而操作，且第一電阻器107與第二電阻器108之間的中間節點用以將回饋信號提供至誤差放大器101之反相輸入。在所說明組態中，第一電阻器107基於控制信號CTL1而可程式化。藉由改變第一電阻器107之電阻，可控制第一電阻器107及第二電阻器108之電阻的比率以達成所要輸出電壓VCC1 。儘管已在圖6中展示回饋電路之一個實施，但可以其他方式實施LDO調節器之回饋電路。 所說明交變放電電路104包括觸發電壓產生電路111、比較器112、放電FET 113及放電控制電路114。 觸發電壓產生電路111產生用於比較器112之第一輸入的觸發電壓VTRIGGER 。比較器112比較觸發電壓VTRIGGER 與在第二輸入處所接收之輸出電壓VCC1 。觸發電壓產生電路111包括複本電阻器122，複本電阻器122為回饋電路103之第一電阻器107的複本。如圖6中所展示，複本電阻器122為使用第一控制信號CTL1所控制之可程式化電阻器，且具有隨第一電阻器107之電阻而改變的電阻。觸發電壓產生電路111進一步包括電流源121，電流源121經組態以產生穿過複本電阻器122之電流。複本電阻器122之壓降相對於LDO調節器之目標電壓而改變。 所說明觸發電壓產生電路111進一步包括餘裕電阻器123，在此實施例中餘裕電阻器123可使用餘裕信號MARGIN程式化。由電流源121產生之電流亦流過餘裕電阻器123以產生餘裕電壓。觸發電壓產生電路111輸出對應於橫跨複本電阻器122之LDO調節器的目標電壓與橫跨餘裕電阻器123之餘裕電壓的總和之觸發電壓VTRIGGER 。可程式化餘裕電阻器123之電阻以控制何時穿過交變放電電路104之放電路徑何時起作用的時間。 比較器112比較由觸發電壓產生電路111產生之觸發電壓VTRIGGER 與LDO調節器100之輸出電壓VCC1 。在所說明實施例中，當輸出電壓VCC1 大於觸發電壓VTRIGGER 時，比較器112接通放電FET 113以提供自LDO調節器100之輸出至第一電壓V1 的低阻抗放電路徑。然而，當輸出電壓VCC1 小於觸發電壓VTRIGGER 時，比較器112關斷放電FET 113，且基於LDO調節器100之調節操作而控制輸出電壓VCC1 。 可增大或減小餘裕電阻器123之電阻以控制觸發電壓VTRIGGER 之電壓位準。因為觸發電壓VTRIGGER 判定何時撤銷啟動穿過交變放電電路104之電路徑，所以餘裕電阻器123之電阻控制輸出電壓VCC1 之自交變放電電路104至LDO調節器之調節迴路的控制交遞之時間。餘裕電阻器123可經程式化有足以防止交變放電電路104在輸出電壓VCC1 中產生過峰、負尖峰及/或短時脈衝波形干擾之電阻。餘裕電阻器123亦可經程式化以補償製造及/或溫度變化。 所說明交變放電電路104進一步包括放電控制電路114，放電控制電路114可用以限制交變放電電路104可自輸出電容器106放電之電流的最大量。在一個實施例中，放電控制電路114包括與放電FET 113串聯的電阻器。在一個實施例中，電阻器為約10 Ω。包括放電控制電路114可有助於減小輸出電壓VCC1 中之振鈴。此外，當比較器112接通放電FET 113時，放電控制電路114可阻止存在於放電FET 113之通道中的電荷流動返回至輸出電容器106中。因此，包含放電控制電路114可增強LDO調節器100之瞬變效能。 LDO調節器100之額外細節可類似於先前所描述之細節。 圖7A為經封裝模組300之一個實施例的示意圖。圖7B為圖7A之經封裝模組300沿著線7B-7B截取之橫截面的示意圖。 經封裝模組300包括IC或晶粒301、表面安裝組件303、焊線308、封裝基板320及囊封結構340。封裝基板320包括自在其中所安置之導體形成的襯墊306。另外，晶粒301包括襯墊304，且焊線308已用以將晶粒301之襯墊304電連接至封裝基板301之襯墊306。 如在圖7A及圖7B中所說明，晶粒301包括誤差放大器101、調節FET 102、回饋電路103及交變放電電路104，此可如前所述。在一個實施例中，晶粒301進一步包括電壓產生器105。 封裝基板320可經組態以接收複數個組件，諸如晶粒301及表面安裝組件303，表面安裝組件303可包括(例如)表面安裝電容器及/或電感器。在一個實施例中，表面安裝組件303包括輸出電容器106。 如圖7B中所展示，經封裝模組300展示為包括複數個接觸襯墊332，接觸襯墊332安置於經封裝模組300之與用以安裝晶粒301之側對置的側上。以此方式對經封裝模組300進行組態可有助於將經封裝模組300連接至諸如無線裝置之電話板的電路板。實例接觸襯墊332可經組態以將RF信號、偏壓信號、功率低電壓及/或功率高電壓提供至晶粒301及/或表面安裝組件303。如圖7B中所展示，接觸襯墊332與晶粒301之間的電連接可由經由封裝基板320之連接333促進。連接333可表示經由封裝基板320形成之電路徑，諸如與多層層壓封裝基板之通孔及導體相關聯之連接。 在一些實施例中，經封裝模組300亦可包括一或多個封裝結構，以(例如)提供保護及/或促進對經封裝模組300之處置。此封裝結構可包括形成於封裝基板320上方之包覆成型或囊封結構340及安置於封裝基板320上之組件及晶粒。 應理解，儘管基於焊線在電連接之內容脈絡中描述經封裝模組300，但本發明之一或多個特徵亦可實施於其他封裝組態中，包括(例如)倒裝晶片組態。 圖8A為LDO調節器之輸出電壓對時間之實驗室資料的一個實例之曲線圖。該曲線圖包括在無交變放電電路之情況下所實施之LDO調節器的高電壓至低電壓過渡之電壓對時間的第一曲線501。圖8A之曲線圖亦包括與實驗室資料相關聯之量測資料的表。如圖8A中所展示，LDO調節器可展現高電壓至低電壓過渡之相對慢速瞬態回應。詳言之，與將LDO調節器之可程式化輸出電壓自高電壓位準改變至低電壓位準相關聯之LDO調節器的下降時間可相對不佳。 圖8B為LDO調節器之輸出電壓對時間之實驗室資料的另一實例之曲線圖。該曲線圖包括在有交變放電電路之情況下所實施之LDO調節器的高電壓至低電壓過渡之電壓對時間的第二曲線502。圖8B之曲線圖亦包括與實驗室資料相關聯之量測資料的表。如圖8B中所展示，LDO調節器可展現相對快速瞬態回應。儘管展示實驗室資料之一個實例，但結果可基於廣泛多種因素(包括(例如)應用及/或實施)而不同。應用 上文所描述的實施例中之一些已結合無線裝置及/或行動電話而提供實例。然而，實施例之原理及優點可用於對LDO調節器具有需要之任何其他系統或設備。 此等LDO調節器可實施於各種電子裝置中。電子裝置之實例可包括(但不限於)消費者電子產品、消費者電子產品之部分、電子測試設備等。電子裝置之實例亦可包括(但不限於)記憶體晶片、記憶體模組、光學網路或其他通信網路之電路及磁碟機電路。消費者電子產品可包括(但不限於)行動電話、電話、電視、電腦監視器、電腦、手持式電腦、個人數位助理(PDA)、微波爐、冷凍機、汽車、立體聲系統、卡式錄音機或播放機、DVD播放機、CD播放機、VCR、MP3播放器、無線電、攝錄影機、相機、數位相機、攜帶型記憶體晶片、洗滌器、乾燥器、洗滌器/乾燥器、影印機、傳真機、掃描儀、多功能周邊裝置、腕錶、時鐘等。此外，電子裝置可包括未完成之產品。 結論 除非上下文另外明確要求，否則貫穿說明書及申請專利範圍，詞「包含」及其類似者應以包括性意義解釋，而非排他性或窮盡性意義；換言之，呈「包括(但不限於)」之意義。如本文一般所使用之詞「耦接」指代可直接連接或藉助於一或多個中間元件連接之兩個或多於兩個元件。同樣，如本文一般所使用之詞「連接」指代可直接連接或藉助於一或多個中間元件連接之兩個或多於兩個元件。此外，當用於本申請案中時，詞「本文中」、「上文」、「下文」及類似意義之詞應指代本申請案整體而非本申請案之任何特定部分。在上下文准許之情況下，上述[實施方式]中使用單數或複數數目之詞語亦可分別包括複數或單數數目。涉及兩個或多於兩個項目清單之詞「或」，該詞涵蓋所有以下該詞之解釋：清單中的項目中之任一者、清單中之所有項目及清單中之項目的任何組合。 此外，除非另外特定地陳述，或使用時以其他方式在上下文內理解，否則本文中所用之條件性語言(諸如，「可」、「可以」、「可能」、「例如」、「舉例而言」、「諸如」及類似者)大體上意欲表達某些實施例包括，而其他實施例不包括某些特徵、元件及/或狀態。因此，此條件性語言大體上並非意欲暗示無論如何需要特徵、元件及/或狀態以用於一或多個實施例，或一或多個實施例必定包括用於在具有或不具有作者輸入或提示的情況下決定此等特徵、元件及/或狀態是否係包括於任何特定實施例抑或待執行於任何特定實施例中的邏輯。 本發明之實施例的上述詳細描述並不意欲為窮盡性的或將本發明限於上文所揭示之精確形式。熟習相關技術者將認識到，儘管上文出於說明之目的描述本發明之特定實施例及實例，但在本發明之範疇內各種等效修改係可能的。舉例而言，儘管以給定次序呈現處理程序或區塊，但替代性實施例可以不同次序執行具有步驟之常式，或使用具有區塊之系統，且可刪除、移動、添加、細分、組合及/或修改一些處理程序或區塊。可以多種不同方式實施此等處理程序或區塊中之每一者。又，儘管有時將處理程序或區塊展示為連續執行，但此等處理程序或區塊可替代地並行地執行，或可在不同時間執行。 本文中所提供之本發明的教示可應用於其他系統，未必為上文所描述之系統。可組合上文所描述之各種實施例的元件及作用以提供其他實施例。 儘管已描述本發明之某些實施例，但此等實施例已僅作為實例呈現，且並不意欲限制本發明之範疇。實際上，本文中所描述之新穎方法及系統可以多種其他形式體現；此外，在不脫離本發明之精神的情況下，可對本文所描述之方法及系統的形式做出各種省略、替代及改變。隨附申請專利範圍及其等效物意欲涵蓋將屬於本發明之範疇及精神內的此等形式或修改。
10‧‧‧功率放大器模組(PAM)11‧‧‧無線或行動裝置12‧‧‧交換器13‧‧‧收發器14‧‧‧天線15‧‧‧傳輸路徑16‧‧‧接收路徑17a‧‧‧功率放大器17b‧‧‧功率放大器18‧‧‧控制組件19‧‧‧電腦可讀媒體20‧‧‧處理器21‧‧‧電池24‧‧‧方向耦接器26‧‧‧功率放大器系統30‧‧‧功率管理系統31‧‧‧功率放大器偏壓電路32‧‧‧功率放大器33‧‧‧收發器34‧‧‧基頻信號處理器37‧‧‧同相/正交相(I/Q)調變器38‧‧‧混頻器39‧‧‧類比轉數位轉換器(ADC)50‧‧‧功率放大器系統51‧‧‧驅動器級雙極電晶體52‧‧‧輸出級雙極電晶體53‧‧‧輸入匹配電路54‧‧‧級間匹配電路55‧‧‧輸出匹配電路57‧‧‧驅動器級電感器或抗流器58‧‧‧輸出級電感器或抗流器60‧‧‧功率放大器61‧‧‧功率管理系統62‧‧‧低壓差(LDO)調節器63‧‧‧DC轉DC轉換器65‧‧‧功率放大器系統66‧‧‧功率管理系統67‧‧‧包絡追蹤器70‧‧‧功率放大器71‧‧‧驅動器級場效電晶體(FET)72‧‧‧輸出級場效電晶體(FET)75‧‧‧功率放大器系統80‧‧‧低壓差(LDO)調節器83‧‧‧回饋電路84‧‧‧交變放電電路90‧‧‧低壓差(LDO)調節器100‧‧‧低壓差(LDO)調節器101‧‧‧誤差放大器102‧‧‧調節場效電晶體(FET)103‧‧‧回饋網路104‧‧‧交變放電電路105‧‧‧參考電壓產生器106‧‧‧輸出電容器107‧‧‧電阻器108‧‧‧電阻器111‧‧‧觸發電壓產生電路112‧‧‧比較器113‧‧‧放電場效電晶體(FET)114‧‧‧放電控制電路121‧‧‧電流源122‧‧‧複本電阻器123‧‧‧餘裕電阻器300‧‧‧經封裝模組301‧‧‧IC或晶粒303‧‧‧表面安裝組件304‧‧‧襯墊306‧‧‧襯墊308‧‧‧焊線320‧‧‧封裝基板332‧‧‧接觸襯墊333‧‧‧連接340‧‧‧囊封結構501‧‧‧曲線502‧‧‧曲線BIAS1‧‧‧第一偏壓信號BIAS2‧‧‧第二偏壓信號CTL1‧‧‧第一功率控制信號CTL2‧‧‧第二功率控制信號MARGIN‧‧‧餘裕信號RF_IN‧‧‧射頻(RF)輸入信號RF_OUT‧‧‧射頻(RF)輸出信號RL‧‧‧電阻器V1‧‧‧第一電壓V2‧‧‧第二電壓VCC1‧‧‧第一功率放大器供電電壓VCC2‧‧‧第二功率放大器供電電壓VREF‧‧‧參考電壓VTRIGGER‧‧‧觸發電壓
圖1為用於放大射頻(RF)信號之功率放大器模組的示意圖。 圖2為實例無線裝置之示意圖。 圖3為功率放大器系統之一個實施例的示意圖。 圖4A為功率放大器系統之另一實施例的示意圖。 圖4B為功率放大器系統之另一實施例的示意圖。 圖4C為功率放大器系統之另一實施例的示意圖。 圖5A為低壓差(LDO)調節器之一個實施例的示意圖。 圖5B為LDO調節器之另一實施例的示意圖。 圖6為LDO調節器之另一實施例的示意圖。 圖7A為經封裝模組之一個實施例的示意圖。 圖7B為圖7A之經封裝模組沿著線7B-7B截取之橫截面的示意圖。 圖8A為LDO調節器之輸出電壓對時間之實驗室資料的一個實例之曲線圖。 圖8B為LDO調節器之輸出電壓對時間之實驗室資料的另一實例之曲線圖。
80‧‧‧低壓差(LDO)調節器
83‧‧‧回饋電路
84‧‧‧交變放電電路
101‧‧‧誤差放大器
102‧‧‧調節場效電晶體(FET)
105‧‧‧參考電壓產生器
106‧‧‧輸出電容器
CTL1‧‧‧第一功率控制信號
RL‧‧‧電阻器
V1‧‧‧第一電壓
V2‧‧‧第二電壓
VCC1‧‧‧第一功率放大器供電電壓
VREF‧‧‧參考電壓

Claims (21)

  1. 一種可程式化低壓差調節器，其包含：一誤差放大器，其包括一輸出及一第一輸入；一調節場效電晶體，其包括：一閘極，其經電連接至該誤差放大器之該輸出；及一汲極，其經電連接至經組態以提供可程式化至複數個不同電壓位準之一可程式化輸出電壓之一輸出節點；一回饋電路，其經電連接於該輸出節點與一第一電壓之間，該回饋電路經組態以將一回饋信號提供至該誤差放大器之該第一輸入；一輸出電容器，其經電連接至該輸出節點；及一交變放電電路，其經組態以啟動而回應於將該可程式化輸出電壓自一高電壓位準程式化至一低電壓位準而使該輸出電容器放電。
  2. 如請求項1之可程式化低壓差調節器，其中該交變放電電路包括一比較器，該比較器經組態以比較該可程式化輸出電壓與一觸發電壓，且基於該比較而選擇性地啟動自該輸出節點至該第一電壓之一電路徑。
  3. 如請求項2之可程式化低壓差調節器，其中該交變放電電路進一步包括一放電場效電晶體，該放電場效電晶體包括經電連接至該第一電壓之一源極及經電連接至該比較器之一輸出之一閘極。
  4. 如請求項3之可程式化低壓差調節器，其中該交變放電電路進一步包括一放電控制電路，該放電控制電路經電連接於該輸出節點與該調節場效 電晶體之該汲極之間。
  5. 如請求項2之可程式化低壓差調節器，其中該交變放電電路進一步包括經組態以產生該觸發電壓之一觸發電壓產生電路，該觸發電壓產生電路包括一或多個電阻器及一電流源，該電流源提供流過該一或多個電阻器以產生該觸發電壓之一電流。
  6. 如請求項2之可程式化低壓差調節器，其中該低壓差調節器經組態以接收可操作以控制該可程式化輸出電壓之一經程式化電壓位準之一控制信號，該交變放電電路經組態以基於該控制信號來調整該觸發電壓之一電壓位準。
  7. 如請求項1之可程式化低壓差調節器，其中該回饋電路包括一第一電阻器及一第二電阻器，該等電阻器經串聯地電連接於該輸出節點與該第一電壓之間，該第一電阻器具有可操作以改變該可程式化輸出電壓之一經程式化電壓位準之一可程式化電阻。
  8. 如請求項1之可程式化低壓差調節器，進一步包括一參考電壓產生器，該參考電壓產生器經組態以將一參考電壓提供至該誤差放大器之一第二輸入。
  9. 如請求項1之可程式化低壓差調節器，其中該交變放電電路經組態以選擇性地啟動自該輸出節點至該第一電壓之一電路徑以使該電容器放電。
  10. 一種功率放大器系統，其包含：一多級功率放大器，其包括一驅動器級；及一可程式化低壓差調節器，其包括藉由可程式化至複數個不同電壓位準之一可程式化輸出電壓為該驅動器級供電之一輸出，該可程式化低壓差調節器包括：一誤差放大器；一調節場效電晶體，其包括經電連接至該誤差放大器之一輸出之一閘極及經電連接至該可程式化低壓差調節器之該輸出之一汲極；一回饋電路，其經組態以基於該可程式化輸出電壓之一電壓位準來向該誤差放大器之一第一輸入提供回饋；一輸出電容器，其經電連接至該可程式化低壓差調節器之該輸出；及一交變放電電路，其經組態以啟動而回應於將該可程式化輸出電壓自一高電壓位準程式化至一低電壓位準而使該輸出電容器放電。
  11. 如請求項10之功率放大器系統，進一步包含一收發器，該收發器經組態以產生可操作以控制該可程式化輸出電壓之該電壓位準之一控制信號。
  12. 如請求項11之功率放大器系統，其中該可程式化低壓差調節器進一步包括一參考電壓產生器，該參考電壓產生器經組態以產生用於該誤差放大器之一第二輸入之一參考電壓，該參考電壓產生器經組態以接收該控制信號。
  13. 如請求項11之功率放大器系統，其中該回饋電路包括具有由該控制 信號控制之一可程式化電阻之一電阻器。
  14. 如請求項10之功率放大器系統，其中該交變放電電路包括一比較器，該比較器經組態以比較該可程式化輸出電壓與一觸發電壓，且基於該比較而選擇性地啟動自該可程式化低壓差調節器之該輸出至一第一電壓之一電路徑。
  15. 如請求項14之功率放大器系統，其中該電路徑包括一放電控制電路及一放電場效電晶體，該放電控制電路與該放電場效電晶體經串聯地電連接於該可程式化低壓差調節器之該輸出與該第一電壓之間。
  16. 如請求項10之功率放大器系統，其中該多級功率放大器進一步包括一輸出級，該功率放大器系統進一步包括為該輸出級供電之一DC轉DC轉換器。
  17. 如請求項10之功率放大器系統，其中該多級功率放大器進一步包括一輸出級，該功率放大器系統進一步包括為該輸出級供電之一包絡追蹤器。
  18. 一種在一可程式化低壓差調節器中之電壓調節方法，該方法包含：使用一誤差放大器來控制一調節場效電晶體之一閘極；使用該調節場效電晶體來調節在一輸出節點處提供之一輸出電壓；使用一回饋電路來基於該輸出電壓之一電壓位準而產生針對該誤差 放大器之一第一輸入之一回饋信號；使用一輸出電容器來穩定該輸出電壓；程式化該輸出電壓自一高電壓位準至一低電壓位準；及回應於將該輸出電壓自該高電壓位準程式化至該低電壓位準而啟動一交變放電電路以使該輸出電容器放電。
  19. 如請求項18之方法，進一步包含使用該輸出電壓為一功率放大器之一驅動器級供電。
  20. 如請求項18之方法，進一步包含使用一比較器來比較該低壓差調節器之該可程式化輸出電壓與一觸發電壓，及基於該比較而經由該交變放電電路選擇性地啟動自該輸出節點至一第一電壓之一電路徑。
  21. 如請求項20之方法，進一步包含使用一控制信號程式化該輸出電壓之該電壓位準，及基於該控制信號來調整該觸發電壓之一電壓位準。
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