TWI807073B - 用於隨功率放大器之供應電壓中之瞬態回應而輔助包絡追蹤之裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種功率放大器(PA)電路，其包括用於在一功率放大器(PA)之一上部電壓軌處產生一供應電壓的一電路。該電路包括：一直流至直流轉換器，其用於產生一電壓，該供應電壓即自該電壓產生的；一線性放大器，其用於經由一電容器流出電流至該上部電壓軌或自該上部電壓軌汲取電流，以用於執行該供應電壓之精細調整；一第一開關器件，其耦接於該線性放大器之一輸出端與一下部電壓軌之間，以選擇性地輔助該線性放大器經由該電容器汲取電流，以處理該供應電壓之實際或預期瞬態回應；及一第二開關器件，其耦接於該上部電壓軌與該下部電壓軌之間以回應於該供應電壓之實際或預期瞬態回應而使該電容器選擇性地放電。

Description

用於隨功率放大器之供應電壓中之瞬態回應而輔助包絡追蹤之裝置及方法
本發明之態樣大體上係關於包絡追蹤功率放大器，且特定言之係關於一種用於藉由使用一對分路開關器件以分別用於使電容器放電並經由電容器逐漸增加汲取電流，隨功率放大器(PA)之供應電壓中之瞬態回應輔助包絡追蹤電路的裝置及方法。
一功率放大器(PA)通常用於傳輸器中以放大輸入射頻(RF)信號以產生輸出RF信號以供經由天線傳輸至自由空間中。許多功率放大器(PA)用於小外觀尺寸器件中，諸如智慧型手機。因為此類外觀尺寸器件使用電池作為其初級電源，因此常常需要以功率高效方式操作功率放大器(PA)。
為此目的，此類器件使用功率放大器(PA)電路，該等功率放大器(PA)電路使用平均功率追蹤(APT)及包絡追蹤(ET)用於產生功率放大器(PA)之供應電壓使得功率放大器(PA)之操作係以功率高效方式執行。因此，本發明係關於在此方面的改良。
以下呈現一或多個實施例之簡化概述，以便提供對此等實施例之基本理解。此概述並非為所有涵蓋之實施例的廣泛綜述，且不意欲識別所有實施例之關鍵或重要要素，亦不意欲描繪任何或所有實施例之範疇。其唯一目的在於以簡化形式呈現一或多個實施例的一些概念以作為稍後呈現之更詳細描述的序言。
本發明之態樣係關於一種裝置，其包括：一負載，其耦接於一上部電壓軌與一下部電壓軌之間；一電容器；一放大器，其經組態以經由該電容器流出電流至該上部電壓軌或自該上部電壓軌汲取電流；及一第一開關器件，其耦接於該放大器之一輸出端與該下部電壓軌之間，其中該第一開關器件經組態以經由該電容器地自該上部電壓軌選擇性汲取電流，以控制該上部電壓軌上之供應電壓。
本發明之另一態樣係關於一種方法，其包括：經由包括一電容器之一第一電流路徑流出電流至用於一負載之一電壓軌或自該電壓軌汲取電流，以控制該電壓軌上之供應電壓；及經由包括該電容器之一第二電流路徑自用於該負載之電壓軌選擇性地汲取電流，以進一步控制該電壓軌上之供應電壓，其中該第二電流路徑不同於該第一電流路徑。
本發明之另一態樣係關於一種裝置，其包括：用於經由包括一電容器之一第一電流路徑流出電流至用於一負載之一電壓軌或自該電壓軌汲取電流的構件；及用於經由包括該電容器之一第二電流路徑自用於該負載之電壓軌選擇性地汲取電流以進一步控制該電壓軌上之供應電壓的構件，其中該第二電流路徑不同於該第一電流路徑。
本發明之另一態樣係關於一種裝置，其包括：一負載，其耦接於一上部電壓軌與一下部電壓軌之間；一電容器；一放大器，其經組態以經由該電容器流出電流至該上部電壓軌或自該上部電壓軌汲取電流；及一開關器件，其耦接於該上部電壓軌與該下部電壓軌之間，其中該開關器件經組態以使電容器選擇性地放電。
本發明之另一態樣係關於一種方法，其包括經由包括一電容器之一第一電流路徑流出電流至用於一負載之一電壓軌或自該電壓軌汲取電流，以控制該電壓軌上之供應電壓；及經由不同於該第一電流路徑之一第二電流路徑使該電容器選擇性地放電。
本發明之另一態樣係關於一種裝置，其包括用於經由包括一電容器之一第一電流路徑流出電流至用於一負載之一電壓軌或自該電壓軌汲取電流以控制該電壓軌上之供應電壓的構件；及用於經由不同於該第一電流路徑之一第二電流路徑使該電容器選擇性地放電的構件。
為實現前述及相關目的，一或多個實施例包括在下文中充分描述且特別地在申請專利範圍中所指出之特徵。以下描述及隨附圖式詳細闡述一或多個實施例之某些說明性態樣。然而，此等態樣僅指示可供各種實施例之原理採用的各種方式中之少數方式，且描述實施例意欲包括所有此等態樣及其等效物。
相關申請案之交叉參考
本申請案主張2019年3月14日於美國專利局申請之非臨時專利申請案第16/353,632號及2018年8月10日於美國專利局申請之臨時專利申請案第62/717,317號的權益。
下文結合附圖所闡述之詳細描述意欲作為對各種組態之描述，且不意欲表示於其中可實踐本文中所描述之概念的唯一組態。出於提供對各種概念的透徹理解之目的，該詳細描述包括具體細節。然而，對於熟習此項技術者而言，以下情形將為顯而易見的：可在無此等具體細節之情況下實踐此等概念。在一些情況下，熟知結構及組件係以方塊圖形式展示以便避免混淆此等概念。
圖1說明根據本發明之一態樣的具有平均功率追蹤(APT)及包絡追蹤(ET)之例示性功率放大器(PA)電路100的示意圖。功率放大器(PA)電路100包括經組態以放大輸入電壓信號Vin 以產生輸出電壓信號Vout 之功率放大器(PA)110。功率放大器(PA)電路100另外包括用於將輸出電壓信號Vout 轉換成無線信號以供傳輸至自由空間中的天線150。
如所論述，在許多應用中，需要以功率高效方式操作功率放大器(PA) 110。此通常藉由提供可變供應電壓VS ，使得功率放大器(PA) 110經驅動至壓縮(例如至1 dB壓縮點)中以用於輸出電壓信號Vout 的至少一部分而完成。因此，可變供應電壓VS 依據輸入電壓信號Vin 而變化以在大量時間內操作在壓縮中之功率放大器(PA) 110以達成所要功率效率。
出於功率高效操作目的在改變PA供應電壓方面已獲得廣泛普及性的兩種技術為平均功率追蹤(APT)及包絡追蹤(ET)。根據平均功率追蹤(APT)，功率放大器(PA)之供應電壓係依據在不同間隔內輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率而改變。根據包絡追蹤(ET)，功率放大器(PA)之供應電壓係根據輸入電壓信號Vin 之包絡而改變。參看圖2A至圖2B進一步論述此等技術。
圖2A說明根據本發明之另一態樣的當功率放大器(PA)電路100在平均功率追蹤(APT)模式中操作時功率放大器(PA) 110之例示性供應電壓VS 及輸出電壓信號Vout 隨時間的圖表。圖表之垂直或y軸表示指示為虛線之供應電壓VS 及指示為實線之輸出電壓信號Vout 。圖表之水平或x軸表示時間。
因此，如所描繪，在時間間隔t0 至t1 期間，PA電路100判定在此時間間隔期間輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率，並產生在電壓位準V1 處之供應電壓VS ，該電壓位準V1 隨輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率而變或基於該平均電壓或功率。類似地，在時間間隔t1 至t2 期間，PA電路100判定在此時間間隔期間輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率，並產生在隨輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率而變或基於該平均電壓或功率的電壓位準V2 處之供應電壓VS 。由於在時間間隔t1 至t2 期間輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率低於在時間間隔t0 至t1 期間輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率，因此電壓位準V2 低於電壓位準V1 。
類似地，PA電路100根據在時間間隔t2 至t3 、t3 至t4 及t4 至t5 期間輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率來改變功率放大器(PA) 100之供應電壓VS ，以產生分別在電壓位準V3 、V4 及V5 處的供應電壓VS 。隨著在時間間隔t1 至t2 之後在時間間隔t2 至t3 、t3 至t4 及t4 至t5 期間輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率減小、增加又減小，供應電壓VS 之電壓位準V3 、V4 及V5 相對於電壓位準V2 類似地減小、增加再減小(例如V3 ＜V2 、 V4 ＞V3 及V5 ＜V4 )。
為在平均功率追蹤(APT)模式中有效操作功率放大器(PA)，功率放大器(PA)電路100設定供應電壓VS 之電壓位準，使得功率放大器(PA)在每一間隔期間在輸出電壓信號VOUT 之最高峰值期間稍微處於壓縮狀態(例如在實質上1 dB壓縮點處)。然而，在運用平均功率追蹤(APT)的情況下，當輸出電壓信號Vout 不在其峰值處時存在某一功率效率減小；諸如當輸出電壓信號Vout 降至谷值中時。一般而言，當輸出信號VOUT 具有相對低功率對平均功率比(power-to-average power ratio；PAPR)或低頂峰因數時，平均功率追蹤(APT)更有效率。
圖2B說明根據本發明之另一態樣的當PA電路100在包絡追蹤(ET)模式中操作時功率放大器(PA) 110之例示性供應電壓VS 及輸出電壓信號Vout 隨時間的圖表。類似地，圖表之垂直或y軸表示指示為虛線之供應電壓VS 及指示為實線之輸出電壓信號Vout 。圖表之水平或x軸表示時間。
如所描繪，在包絡追蹤(ET)模式中，功率放大器(PA)電路100產生功率放大器(PA) 110之供應電壓VS ，使得供應電壓VS 隨輸入電壓信號Vin 或輸出電壓信號Vout 的包絡而變化。因此，功率放大器(PA)電路100嘗試在輸出電壓信號Vin 變化的整個時間期間操作功率放大器(PA) 110至壓縮中或接近壓縮。功率放大器(PA)電路100可限制供應電壓VS 可在包絡追蹤期間減小的量以防止功率放大器(PA) 110發生故障或在非預期方式中操作。
如可見，包絡追蹤(ET)為以功率高效方式操作功率放大器(PA) 110的更積極技術。當輸出信號VOUT 具有相對高功率平均功率比(PAPR)或低頂峰因數時，包絡追蹤(ET)更是如此改良功率效率。平均功率追蹤(APT)及包絡追蹤(ET)技術之應用不必相互排斥。舉例而言，功率放大器(PA)電路100可在輸入電壓信號Vin 或輸出電壓信號Vout 具有相對低PAPR或頂峰因數及/或另一條件存在時使用平均功率追蹤(APT)，且在輸入電壓信號Vin 或輸出電壓信號Vout 具有相對高PAPR或頂峰因數及/或又一個條件存在時使用包絡追蹤(ET)。
再次參看圖1，為了實行平均功率追蹤(APT)或包絡追蹤(ET)，功率放大器(PA)電路100另外包括控制器120，及包括輸出電容器C及具有與回饋電容器Cfb 並聯耦接之回饋電阻器Rfb 之回饋網路的放大器130。另外，功率放大器(PA)電路100包括直流至直流轉換器電路140，其可經組態為包括降壓電感器LBUCK 之降壓式轉換器。
輸入電壓信號Vin 之樣本Vis 經由定向耦合器140施加至控制器120之輸入端。另外，一模式信號經施加至控制器120；該模式信號指示應使用平均功率追蹤(APT)抑或包絡追蹤(ET)。基於取樣之輸入電壓信號Vis 及模式信號，控制器120產生用於直流至直流轉換器140之控制電壓Buck_cnt及目標供應電壓Vtgt 。若模式信號指示平均功率追蹤(APT)模式，則可停用線性放大器330。在此情況下，直流至直流轉換器140基於輸入信號Vin 之平均功率僅控制功率放大器(PA) 310之供應電壓VS 。
直流至直流轉換器140耦接於可接收電池電壓VBAT的上部電壓軌與下部電壓軌Vss(例如接地)之間。直流至直流轉換器140基於來自控制器120之控制信號Buck_cnt及電池電壓VBAT產生電壓VSW。作為實例，直流至直流轉換器140可將電壓VSW自0 V改變至電池電壓VBAT、至輔助電壓VAUX (高於電池電壓VBAT)、再次向下至電池電壓VBAT，且接著返回至0 V。處理程序經重複或改變以經由流經降壓電感器LBUCK 之電流達成實質上追蹤輸入電壓信號Vin 之平均電壓或功率的功率放大器(PA) 110之供應電壓VS 。被供應至功率放大器(PA) 110的功率(例如直流(DC)功率)之大多數來自直流至直流轉換器140。
來自控制器120之目標供應電壓Vtgt 施加至放大器130之正輸入端。電容器C將放大器130之輸出端耦接至用於功率放大器(PA) 110之電壓軌。回饋網路(與Cfb 並聯之Rfb )耦接於功率放大器(PA) 110之電壓軌與放大器130之負輸入端之間。放大器130流出電流(例如交流電(ac))至用於功率放大器(PA) 110之電壓軌或自該電壓軌汲取該電流以執行供應電壓VS 之精細調整以達成所要的平均功率追蹤(APT)或包絡追蹤(ET)，如所論述。通常，可針對包絡追蹤(ET)模式執行供應電壓Vs 之線性放大器330控制，此係因為線性放大器330具有比直流至直流轉換器340高的頻寬，且能夠回應於輸入信號Vin 之包絡的高頻變化而控制供應電壓Vs 。
為了執行功率放大器(PA) 110之供應電壓VS 的精細調整，放大器130需要基於所選擇模式經由電容器C流出或汲取適當數量電流以視需要調節供應電壓VS 。然而，當供應電壓VS 經歷較大瞬態回應(例如供應電壓VS 以快速速率增加)時，放大器130需要汲取大量電流以將供應電壓VS 降低或維持在所要位準處以及防止過多供應電壓VS 損壞功率放大器(PA) 110。供應電壓VS 中之此等種類瞬態回應常常出現在功率放大器(PA)電路正改變模式時，如下文更詳細地解釋。
圖2C說明根據本發明之另一態樣的當PA電路100將其操作模式自平均功率追蹤(APT)改變至包絡追蹤(ET)時功率放大器(PA) 110之例示性供應電壓VS 及輸出電壓信號Vout 隨時間的圖表。類似地，圖表之垂直或y軸表示指示為虛線之供應電壓VS 及指示為實線之輸出電壓信號Vout 。圖表之水平或x軸表示時間。
如所指示，在時間間隔t0 至t2 期間，功率放大器(PA)電路100在平均功率追蹤(APT)模式中操作。接著，在時間t2 ，功率放大器(PA)電路100將模式自平均功率追蹤(APT)改變至包絡追蹤(ET)。因此，在時間間隔t2 至t5 期間，功率放大器(PA)電路100在包絡追蹤(ET)模式中操作。
在時間t2 的模式之間的轉變期間，供應電壓VS 必須顯著改變或減小(瞬態回應之實例)以使得供應電壓VS 在適當位準處以用於包絡追蹤(ET)。此可需要放大器130汲取實質電流以按快速方式使供應電壓下降以使得包絡追蹤(ET)被實行。另外，橫跨電容器C之電壓可基於操作模式或輸入信號Vin 之波形需要以快速方式減少(亦即，電容器C之放電)以便將供應電壓VS 維持於所要電壓位準處，以及使供應電壓VS 免於突然上升至可能損壞功率放大器(PA) 110的危險位準。以下實施解決此等問題。
圖3說明根據本發明之另一態樣的具有平均功率追蹤(APT)及包絡追蹤(ET)之另一例示性功率放大器(PA)電路300的示意圖。
概言之，功率放大器(PA)電路300包括耦接於線性放大器之輸出端與下部電壓軌Vss之間以輔助線性放大器自功率放大器(PA)之電壓軌汲取電流的第一開關器件。此有助於線性放大器在需要時(例如回應於歸因於模式變化之實際或預期瞬態回應條件)減小供應電壓VS 。另外，功率放大器(PA)電路300包括耦接於功率放大器(PA)之上部電壓軌與下部電壓軌Vss之間以根據需要使電容器放電(諸如回應於歸因於模式變化或需要橫跨線性放大器與功率放大器(PA)之上部電壓軌之間的電容器C之小電壓降的輸入波形之變化的實際或預期瞬態回應條件)的第二開關器件。
結合第二開關器件，功率放大器(PA)電路300包括用於量測橫跨電容器之電壓的電路。所量測電壓係提供至控制器。控制器基於模式信號、輸入信號Vin 之波形及/或橫跨電容器的所量測電壓接通第二開關器件以處理可存在於供應電壓VS 中之瞬態回應。
更特定言之，功率放大器(PA)電路300包括功率放大器(PA) 310、控制器320、包括輸出電容器C及具有與回饋電容器Cfb 並聯耦接的回饋電阻器Rfb 之回饋網路的線性放大器330、包括降壓電感器LBUCK 之直流至直流轉換器340，及天線360。此等器件類似於先前詳細論述的功率放大器(PA)電路100中之對應器件而操作。
為處理可出現在供應電壓VS 中的實際或預期瞬態回應，功率放大器(PA)電路300另外包括耦接於線性放大器330之輸出端與下部電壓軌Vss之間的第一開關器件M1。另外，功率放大器(PA)電路300另外包括耦接於用於功率放大器(PA) 310之上部電壓軌與下部電壓軌Vss之間的第二開關器件M2。第一開關器件M1及第二開關器件M2可各自經組態為n通道金屬氧化物半導體場效電晶體(NMOS FET)。
另外，功率放大器(PA)電路300包括經組態以量測橫跨電容器C之電壓ΔVC 的量測電路350。所量測電壓ΔVC 經提供至控制器320。控制器320產生施加至第一開關器件M1之控制信號SWA以控制其接通及斷開狀態。舉例而言，在非瞬態回應條件期間，控制器320產生作為低邏輯電壓(例如Vss)之控制信號SWA以維持第一開關器件M1斷開。在瞬態回應情形期間，諸如當操作模式在平均功率追蹤(APT)與包絡追蹤(ET)模式之間切換時，控制器320產生作為高邏輯電壓(例如Vdd)之控制信號SWA以接通第一開關器件M1以幫助線性放大器330之輸出端自功率放大器(PA) 310之上部電壓軌汲取電流以便快速減小供應電壓VS 以抗衡瞬態回應。
類似地，控制器320可經由量測電路350監視橫跨電容器C之電壓ΔVC ，並基於電壓ΔVC 產生控制信號SWP以抗衡供應電壓VS 中之任何可能危險或不合需要的瞬態回應或將供應電壓設定於所要位準處以實行包絡追蹤。舉例而言，若控制器320未偵測到瞬態回應條件，或橫跨電容器C之電壓ΔVC 基於當前操作條件在適當位準處，則控制器320產生作為低邏輯電壓(例如Vss)之控制信號SWP以維持第二開關器件M2斷開。若另一方面控制器320判定瞬態回應正出現在供應電壓VS 或出於其中橫跨電容器C之電壓ΔVC 需要以快速方式減少的任何原因中，則控制器320產生作為高邏輯電壓(例如Vdd)之控制信號以接通第二開關器件M2以使電容器C放電並將橫跨電容器C之電壓ΔVC 減小至所要位準。
然而，若供應電壓VS 低於線性放大器330之輸出電壓VA ，則控制器320可不接通第二開關器件M2。換言之，作為控制器320接通第二開關器件M2的條件，橫跨電容器C之電壓ΔVC 應等於或大於零(0)。此條件下文以等式形式概述： ΔVC = VS - VA ，其中ΔVC ≥ 0
圖4說明根據本發明之另一態樣的產生用於負載之供應電壓的例示性方法400之流程圖。
方法400包括經由包括電容器之第一電流路徑流出電流至用於一負載(例如功率放大器)之電壓軌或自該電壓軌汲取電流以控制電壓軌上之供應電壓(區塊410)。用於經由包括電容器之第一電流路徑流出電流至用於負載之電壓軌或自該電壓軌汲取電流以控制電壓軌上之供應電壓的構件之實例包括本文中所描述的放大器330。第一電流路徑包括放大器330、電容器C及用於功率放大器(PA) 310之上部電壓軌。
方法400另外包括經由包括電容器之第二電流路徑自用於負載之電壓軌選擇性地汲取電流以進一步控制電壓軌上之供應電壓，其中第二電流路徑不同於第一電流路徑(區塊420)。用於經由包括電容器之第二電流路徑自用於負載之電壓軌選擇性地汲取電流以進一步控制電壓軌上之供應電壓的構件之實例包括本文中所描述的開關器件M1，其中第二電流路徑不同於第一電流路徑。第二電流路徑包括開關器件M1、電容器C及用於功率放大器(PA) 310之上部電壓軌。
圖5說明根據本發明之另一態樣的產生用於負載之供應電壓的另一例示性方法500之流程圖。
方法500包括經由包括電容器之第一電流路徑流出電流至用於一負載(例如功率放大器)之電壓軌或自該電壓軌汲取電流以控制電壓軌上之供應電壓(區塊510)。用於經由包括電容器之第一電流路徑流出電流至用於負載之電壓軌或自該電壓軌汲取電流以控制電壓軌上之供應電壓的構件之實例包括本文中所描述的放大器330。第一電流路徑包括放大器330、電容器C及用於功率放大器(PA) 310之上部電壓軌。
方法500另外包括經由不同於第一電流路徑之第二電流路徑使電容器選擇性地放電(區塊520)。用於經由不同於第一電流路徑之第二電流路徑使電容器選擇性地放電的構件之實例包括本文中所描述的開關器件M2。第二電流路徑包括電容器C、第二開關器件M2及下部電壓軌Vss。
提供本發明之先前描述以使任何熟習此項技術者能夠製作或使用本發明。熟習此項技術者將容易地顯而易見對本發明之各種修改，且本文中定義之一般原理可在不背離本發明之精神或範疇的情況下應用於其他變體。因此，本發明並不意欲限於本文中所描述之實例，而應符合與本文中所揭示之原理及新穎特徵相一致的最廣泛範疇。
100:功率放大器(PA)電路 110:功率放大器(PA) 120:控制器 130:放大器 140:直流至直流轉換器電路/定向耦合器 150:天線 300:功率放大器(PA)電路 310:功率放大器(PA) 320:控制器 330:線性放大器 340:直流至直流轉換器 350:量測電路 360:天線 400:方法 410:區塊 420:區塊 500:方法 510:區塊 520:區塊 Buck_cnt:控制信號 C:電容器 Cfb:回饋電容器 LBUCK:降壓電感器 M1:第一開關器件 M2:第二開關器件 MODE:模式信號 Rfb:回饋電阻器 SWP:控制信號 SWA:控制信號 VA:輸出電壓 VBAT:電池電壓 Vis:輸入電壓信號 Vin:輸入電壓信號 Vout:輸出電壓信號 VS:供應電壓 VSW:電壓 Vss:下部電壓軌 Vtgt:目標供應電壓 ΔVC:所量測電壓
圖1說明根據本發明之一態樣的具有平均功率追蹤(APT)及包絡追蹤(ET)之例示性功率放大器(PA)電路的示意圖。
圖2A說明根據本發明之另一態樣的當PA電路在平均功率追蹤(APT)模式中操作時功率放大器(PA)之例示性供應電壓VS 及輸出電壓信號Vout 隨時間的圖表。
圖2B說明根據本發明之另一態樣的當PA電路在包絡追蹤(ET)模式中操作時功率放大器(PA)之例示性供應電壓VS 及輸出電壓信號Vout 隨時間的圖表。
圖2C說明根據本發明之另一態樣的當PA電路將其操作模式自平均功率追蹤(APT)改變至包絡追蹤(ET)時功率放大器(PA)之例示性供應電壓VS 及輸出電壓信號Vout 隨時間的圖表。
圖3說明根據本發明之另一態樣的具有平均功率追蹤(APT)及包絡追蹤(ET)之另一例示性功率放大器(PA)電路的示意圖。
圖4說明根據本發明之另一態樣的產生功率放大器(PA)之供應電壓的例示性方法之流程圖。
圖5說明根據本發明之另一態樣的產生功率放大器(PA)之供應電壓的另一例示性方法之流程圖。
300:功率放大器(PA)電路
310:功率放大器(PA)
320:控制器
330:線性放大器
340:直流至直流轉換器
350:量測電路
360:天線
Buck_cnt:控制信號
C:電容器
Cfb:回饋電容器
LBUCK:降壓電感器
M1:第一開關器件
M2:第二開關器件
MODE:模式信號
Rfb:回饋電阻器
SWA:控制信號
SWP:控制信號
VA:輸出電壓
VBAT:電池電壓
Vin:輸入電壓信號
Vis:輸入電壓信號
Vout:輸出電壓信號
VS:供應電壓
VSW:電壓
Vss:下部電壓軌
Vtgt:目標供應電壓
ΔVC:所量測電壓

Claims (22)

  1. 一種用於輔助包絡追蹤的裝置，其包含：一負載，其耦接於一第一電壓軌與一第二電壓軌之間；一電容器；一放大器，其經組態以經由該電容器流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流；一第一開關器件，其耦接於該放大器之一輸出端與該第二電壓軌之間，其中該第一開關器件經組態以經由該電容器自該第一電壓軌選擇性地汲取電流，以控制該第一電壓軌上之一供應電壓；及一直流至直流轉換器，經組態以產生一電壓，其中該供應電壓係基於來自該直流至直流轉換器之該電壓。
  2. 如請求項1之裝置，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以回應於一事件而接通該第一開關器件，以經由該電容器自該第一電壓軌汲取電流，其中該事件包括以下兩個模式之間的一模式變化：該供應電壓追蹤一輸入信號之一平均功率的一第一模式；及該供應電壓追蹤該輸入信號之一包絡的一第二模式。
  3. 如請求項2之裝置，其中該負載包含經組態以基於該輸入信號產生一輸出信號的一功率放大器。
  4. 如請求項1之裝置，其中該放大器經組態以在該第一開關器件經選擇 以經由該電容器自該第一電壓軌汲取電流的同一時間經由該電容器自該第一電壓軌汲取電流。
  5. 如請求項1之裝置，其中該第一開關器件經組態以在該放大器經由該電容器流出電流至該第一電壓軌的同時被斷開。
  6. 如請求項1之裝置，其中該第一開關器件包含一場效電晶體(FET)。
  7. 如請求項1之裝置，其進一步包含耦接於該直流至直流轉換器與用於該負載之該第一電壓軌之間的一電感器。
  8. 一種用於輔助包絡追蹤的裝置，其包含：一負載，其耦接於一第一電壓軌與一第二電壓軌之間；一電容器；一放大器，其經組態以經由該電容器流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流；一第一開關器件，其耦接於該放大器之一輸出端與該第二電壓軌之間，其中該第一開關器件經組態以經由該電容器自該第一電壓軌選擇性地汲取電流，以控制該第一電壓軌上之一供應電壓；及一第二開關器件，其耦接於該第一電壓軌與該第二電壓軌之間，其中該第二開關器件經組態以使該電容器選擇性地放電。
  9. 如請求項8之裝置，其進一步包含： 一量測器件，其經組態以量測該電容器上之一電壓降；及一控制器，其經組態以基於該電容器上之該電壓降接通該第二開關器件。
  10. 如請求項8之裝置，其中該第二開關器件包含一場效電晶體(FET)。
  11. 如請求項8之裝置，其進一步包含一控制器，該控制器經組態以基於一輸入信號或以下兩個模式之間的一變化來接通該第二開關器件：基於該輸入信號之一平均功率控制該供應電壓的一第一模式；及基於該輸入信號之一包絡控制該供應電壓的一第二模式。
  12. 一種用於輔助包絡追蹤的方法，其包含：經由包括一電容器之一第一電流路徑流出電流至用於一負載之一第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流，以控制該第一電壓軌上之一供應電壓；及經由包括該電容器之一第二電流路徑自用於該負載之該第一電壓軌選擇性地汲取電流，以進一步控制該第一電壓軌上之該供應電壓，其中該第二電流路徑不同於該第一電流路徑，其中該負載包含一功率放大器，且其中流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流係基於該功率放大器之一輸入信號，其中經由該第二電流路徑自用於該負載之該第一電壓軌選擇性地汲取電流係回應於以下兩個模式之間的一模式變化：流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流係基於該輸入信號之一平均功率的一第一模式；及流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流 係基於該輸入信號之一包絡的一第二模式。
  13. 如請求項12之方法，其中該第一電流路徑包含一放大器、該電容器及該第一電壓軌。
  14. 如請求項13之方法，其中該第二電流路徑包含該第一電壓軌、該電容器、一開關器件及一第二電壓軌。
  15. 如請求項12之方法，其中流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流係基於該輸入信號之一平均功率。
  16. 如請求項12之方法，其中流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流係基於該輸入信號之一包絡。
  17. 如請求項12之方法，其進一步包含使該電容器選擇性地放電。
  18. 一種用於輔助包絡追蹤的方法，其包含：經由包括一電容器之一第一電流路徑流出電流至用於一負載之一第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流，以控制該第一電壓軌上之一供應電壓；及經由包括該電容器之一第二電流路徑自用於該負載之該第一電壓軌選擇性地汲取電流，以進一步控制該第一電壓軌上之該供應電壓，其中該第二電流路徑不同於該第一電流路徑；以及 選擇性放電該電容器，其中使該電容器選擇性地放電係經由一第三電流路徑進行。
  19. 如請求項18之方法，其中該第三電流路徑包含該電容器、一開關器件及一第二電壓軌。
  20. 如請求項18之方法，其中該負載包含一功率放大器，且其中使該電容器選擇性地放電係回應於一功率放大器之一輸入信號或以下兩個模式之間的一模式變化：流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流係基於該輸入信號之一平均功率的一第一模式；及流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流係基於該輸入信號之一包絡的一第二模式。
  21. 一種用於輔助包絡追蹤的裝置，其包含：一負載，其耦接於一第一電壓軌與一第二電壓軌之間；一電容器；一放大器，其經組態以經由該電容器流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流；一開關器件，其耦接於該第一電壓軌與該第二電壓軌之間，其中該開關器件經組態以使該電容器選擇性地放電；一量測器件，其經組態以量測該電容器上之一電壓降；及一控制器，其經組態以基於該電容器上之該電壓降來接通該開關器件。
  22. 一種用於輔助包絡追蹤的裝置，其包含：一負載，其耦接於一第一電壓軌與一第二電壓軌之間；一電容器；一放大器，其經組態以經由該電容器流出電流至該第一電壓軌或自該第一電壓軌汲取電流；一開關器件，其耦接於該第一電壓軌與該第二電壓軌之間，其中該開關器件經組態以使該電容器選擇性地放電；一控制器，該控制器經組態以基於一輸入信號或以下兩個模式之間的一模式變化來接通第二開關器件：基於該輸入信號之一平均功率控制供應電壓的一第一模式；及基於該輸入信號之一包絡控制該供應電壓的一第二模式。
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