用于包絡(luò)追蹤調(diào)制器的改進(jìn)的諧振抑制的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及適合于射頻功率放大器應(yīng)用的經(jīng)包絡(luò)追蹤調(diào)制的電力供應(yīng)器。本發(fā)明具體來(lái)說(shuō)涉及此類電力供應(yīng)器，其中參考信號(hào)用作低頻路徑和高頻路徑的輸入，并且其中每一路徑產(chǎn)生分開(kāi)的輸出，所述輸出被組合以形成供應(yīng)電壓。
【背景技術(shù)】
[0002]用于射頻功率放大器的包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器在所屬領(lǐng)域中是眾所周知的。通常基于有待放大的輸入信號(hào)的包絡(luò)產(chǎn)生參考信號(hào)。包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器產(chǎn)生用于追蹤所述參考信號(hào)的功率放大器的供應(yīng)電壓。
[0003]圖1展示現(xiàn)有技術(shù)包絡(luò)追蹤(ET)調(diào)制器架構(gòu)，其中使用頻率分裂器12將線路10上的傳入包絡(luò)參考信號(hào)劃分成線路14上的高頻(HF)路徑信號(hào)和線路16上的低頻(LF)路徑信號(hào)。頻率分裂器12可以包含低頻路徑中的低通濾波器18和高頻路徑中的高通濾波器20。線路16上的LF路徑中的信號(hào)通過(guò)高效切換模放大器22放大，并且線路14上的HF路徑中的信號(hào)通過(guò)寬帶線性放大器24放大。使用頻率選擇性組合器26將LF和HF路徑中的信號(hào)在其相應(yīng)放大之后組合起來(lái)。在圖1中，組合器26是說(shuō)明為包含低頻路徑中的低頻組合元件28和高頻路徑中的高頻組合元件30。來(lái)自線路32上的組合器26的組合信號(hào)向負(fù)載34提供饋送，所述負(fù)載34出于實(shí)例的目的被說(shuō)明為是電阻器。在典型應(yīng)用中，負(fù)載是功率放大器(PA)，并且參考信號(hào)是從有待通過(guò)功率放大器放大的輸入信號(hào)導(dǎo)出的。
[0004]并入有例如圖1中說(shuō)明的供應(yīng)架構(gòu)的功率放大器系統(tǒng)的實(shí)例可參照尤澤達(dá)西(Yousefzadeh)等人的“線性輔助式切換功率放大器中的頻帶分離和效率最佳化(BandSeparat1n and Efficiency Optimisat1n in Linear-Assisted Switching PowerAmplifiers) ” [2006年IEEE功率電子專家會(huì)議]。
[0005]圖2展示替代的現(xiàn)有技術(shù)布置，其中所述頻率選擇性組合器26是電感器-電容器(LC)組合器。低頻組合元件是電感器28a，并且高頻組合元件是電容器30a。在此布置中，反饋路徑36將來(lái)自線路32上的組合器(或調(diào)制器)輸出的信號(hào)傳遞到線性放大器24的輸入。通過(guò)減法器38從線路14上的高頻路徑中的信號(hào)減去反饋路徑36上的信號(hào)以提供對(duì)線性放大器24的輸入。包含反饋路徑36與圖1的布置相比實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的追蹤準(zhǔn)確度。
[0006]并入有例如圖2中說(shuō)明的供應(yīng)架構(gòu)的功率放大器系統(tǒng)的實(shí)例可參照尤澤達(dá)西(Yousefzadeh)等人的“用于RF功率放大器中的包絡(luò)追蹤的線性輔助式切換功率轉(zhuǎn)換器中的效率最佳化(Efficiency Optimisat1n in Linear-Assisted Switching PowerConverters for Envelope Tracking in RF Power Amplifiers)，，[2005 年 IEEE 電路與系統(tǒng)研討會(huì)]。
[0007]例如圖1中說(shuō)明的現(xiàn)有技術(shù)布置中可能產(chǎn)生一個(gè)問(wèn)題，舉例來(lái)說(shuō)，在某些頻率下切換模放大器和/或組合器的輸出中可能發(fā)生諧振，這可能會(huì)降低那些頻率下經(jīng)包絡(luò)追蹤調(diào)制的電力供應(yīng)器的效率和追蹤準(zhǔn)確度。
[0008]本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種經(jīng)包絡(luò)追蹤調(diào)制的電力供應(yīng)器，其提供優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)的改進(jìn)，并且具體來(lái)說(shuō)其解決諧振問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明提供一種包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器，其經(jīng)布置以依據(jù)參考信號(hào)產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的供應(yīng)電壓，包括用于追蹤所述參考信號(hào)中的低頻變化的第一路徑和用于追蹤所述參考信號(hào)中的高頻變化的第二路徑，并且進(jìn)一步包括組合器，并且用于產(chǎn)生所述經(jīng)調(diào)制的供應(yīng)電壓，其中進(jìn)一步提供用于感測(cè)所述組合器中的諧振信號(hào)的感測(cè)電路，以及用于依據(jù)所述感測(cè)到的信號(hào)調(diào)整所述第一路徑中的信號(hào)以控制所述諧振的調(diào)整電路。
[0010]所述感測(cè)電路可以適于感測(cè)第一或第二路徑中的諧振。
[0011]所述感測(cè)電路可包括用于感測(cè)在組合元件兩端形成的電壓或在組合元件中流動(dòng)的電流的電路。
[0012]所述感測(cè)電路可以用于感測(cè)在組合元件兩端形成的電壓，所述電路包括具有兩個(gè)輸入端的差分放大器，一個(gè)輸入端連接在所述組合元件的每一端子處。
[0013]所述組合元件可以是高通組合元件。所述組合元件可以是電容器。所述組合元件可以是低通組合元件。所述組合元件可以是電感器。
[0014]所述感測(cè)電路可以包括所述組合器的低通組合元件中的電流感測(cè)放大器，微分器，和用于放大微分器的輸出與參考信號(hào)之間的差值的差分放大器，所述第一路徑中的第一信號(hào)依據(jù)所述差分放大器的輸出得到調(diào)整。
[0015]所述調(diào)整電路可包括組合器，用于組合感測(cè)到的諧振信號(hào)與第一路徑中的控制信號(hào)以產(chǎn)生經(jīng)調(diào)整的控制信號(hào)。
[0016]所述第一路徑可以包含脈寬調(diào)制器，用于控制切換器以便產(chǎn)生切換模電壓輸出，其中所述脈寬調(diào)制器依據(jù)所述經(jīng)調(diào)整的控制信號(hào)改變。
[0017]所述包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器可以進(jìn)一步包括用于感測(cè)所述切換器的輸出端處的電流的電流控制反饋回路，所述控制信號(hào)是依據(jù)所述感測(cè)到的電流產(chǎn)生的。
[0018]所述包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器可以進(jìn)一步包括用于控制所述脈寬調(diào)制器的差分放大器，所述差分放大器的一個(gè)輸入端連接到所述經(jīng)調(diào)整的控制信號(hào)，并且一個(gè)輸入端連接到所述感測(cè)到的電流。
[0019]所述包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器可以進(jìn)一步包括差分組合器，用于將所述參考信號(hào)與所述反饋電流信號(hào)相減以產(chǎn)生所述控制信號(hào)。
[0020]所述包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器可以進(jìn)一步包括電壓控制反饋回路，用于感測(cè)切換器的輸出端處的電壓，所述脈寬產(chǎn)生器依據(jù)所述經(jīng)調(diào)整的控制信號(hào)與所述反饋的感測(cè)到的電壓之間的差值而改變。
[0021 ] 所述反饋的感測(cè)到的電壓可以與參考波形組合。
[0022]所述第二路徑可包括線性放大器，所述線性放大器具有將所述線性放大器的輸出端連接到所述線性放大器的輸入端的反饋路徑，使得所述線性放大器放大所述參考信號(hào)與線性放大器的輸出之間的差值以產(chǎn)生輸出電壓用于在組合器中組合。
[0023]可提供從第一路徑中的線性放大器的輸出端到線性放大器的輸入端的反饋路徑，并且所述線性放大器放大包括參考信號(hào)的全頻譜的信號(hào)。
[0024]可以提供RF放大器?？梢蕴峁o(wú)線通信系統(tǒng)?？梢蕴峁o(wú)線移動(dòng)裝置。
[0025]本發(fā)明還可提供經(jīng)布置以依據(jù)參考信號(hào)產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的供應(yīng)電壓的包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器中的方法，所述方法包括提供用于追蹤參考信號(hào)中的低頻變化的第一路徑，以及提供用于追蹤參考信號(hào)中的高頻變化的第二路徑，所述包絡(luò)追蹤電力供應(yīng)器進(jìn)一步包括組合器，并且用于產(chǎn)生經(jīng)調(diào)制的供應(yīng)電壓，其中所述方法進(jìn)一步提供感測(cè)所述組合器中的諧振信號(hào)，以及依據(jù)所述感測(cè)到的諧振信號(hào)調(diào)整第一路徑中的信號(hào)。
【附圖說(shuō)明】
[0026]現(xiàn)在舉例參看附圖描述本發(fā)明，附圖中:
[0027]圖1說(shuō)明包含低頻路徑和高頻校正路徑的現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)包絡(luò)追蹤調(diào)制的供應(yīng)器；
[0028]圖2說(shuō)明并入有高頻校正路徑中的反饋的現(xiàn)有技術(shù)經(jīng)包絡(luò)追蹤調(diào)制的供應(yīng)器；
[0029]圖3說(shuō)明并入有優(yōu)選的切換模放大器的細(xì)節(jié)的改進(jìn)的經(jīng)包絡(luò)追蹤調(diào)制的供應(yīng)器；
[0030]圖4(a)和4(b)說(shuō)明當(dāng)功率放大器負(fù)載在壓縮內(nèi)或壓縮外操作時(shí)圖3的包絡(luò)追蹤調(diào)制器的近似電路模型；
[0031]圖5說(shuō)明基于圖4(b)的模型在切換模功率放大器的輸出處的諧振的效應(yīng)；
[0032]圖6說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的圖3的布置的改進(jìn)；以及
[0033]圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的圖3的替代布置；以及
[0034]圖8說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例圖7的實(shí)施例在分布式架構(gòu)中的應(yīng)用。
【具體實(shí)施方式】
[0035]在以下描述中，參照示范性實(shí)施例和實(shí)施方案描述本發(fā)明。本發(fā)明不限于所陳述的任何布置的具體細(xì)節(jié)，提供所述細(xì)節(jié)是為了理解本發(fā)明。
[0036]在以下描述中，在應(yīng)用于高頻校正路徑中的線性放大器的優(yōu)選的有利反饋架構(gòu)的上下文中描述本發(fā)明的實(shí)施例。然而，本發(fā)明及其實(shí)施例未必限于高頻校正路徑中的特定反饋布置。
[0037]參看圖3，其中說(shuō)明了根據(jù)優(yōu)選布置的有利的包絡(luò)追蹤調(diào)制器的架構(gòu)，關(guān)于其論述本發(fā)明所解決的問(wèn)題，并且關(guān)于其描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。圖3還說(shuō)明切換模放大器22的優(yōu)選的實(shí)施方案。
[0038]圖中使用相似的參考標(biāo)號(hào)來(lái)識(shí)別不同圖中可比的特征。
[0039]可注意到，圖3的布置對(duì)應(yīng)于圖2的布置，但是到線性放大器24的反饋路徑是從不同點(diǎn)取得的，其中移除了高通濾波器20，并且添加了任選的延遲19。
[0040]進(jìn)一步參看圖3，總的來(lái)說(shuō)所述有利的架構(gòu)包括低頻路徑，其包括切換模功率放大器，用于追蹤參考信號(hào)中的低頻變化，并且用于產(chǎn)生切換模電壓。還提供校正路徑，其包括線性放大器，用于追蹤參考信號(hào)中的高頻變化，并且用于產(chǎn)生校正電壓。校正電壓與切換模放大器的輸出組合以提供經(jīng)調(diào)制的供應(yīng)電壓。從線性放大器的輸出端(在組合級(jí)之前)向線性放大器的輸入端提供反饋路徑。
[0041 ] 在圖3中說(shuō)明的有利的布置中，優(yōu)選地去除了圖1和2的