用于寬帶寬信號的數字多電平包絡跟蹤的制作方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及用于寬帶寬信號的包絡跟蹤（envelope tracking)，并且更具體地涉 及數字多電平包絡跟蹤。
【背景技術】
[0002] 高效功率放大器（PA)在移動無線通信設備中提供了有價值的解決方案。利用現 代無線系統，調制格式具有高的包絡峰均比（PAR)并且線性PA具有低的平均效率。諸如包 絡跟蹤之類的電力供給控制方案對于高PAR信號（例如，因子高達二）提供了高平均效率 操作的高的可能性。然而，由于DC-DC轉換器的帶寬限制，傳統的電力供給控制方案可能受 限于狹窄的帶寬應用（例如，幾 MHz)。ET解決方案如今可以包括具有DC-DC和快速線性調 節器的"混合"架構，這導致降低效率的復雜系統。此外，這些方案的系統包括如電感器之 類的外部組件，這增加了解決方案的成本。
【發明內容】
[0003] 根據本發明的一個方面，提供了一種用于包絡跟蹤的系統，包括：。
[0004] 根據本發明的另一方面，提供了一種用于包絡跟蹤的方法，包括：。
[0005] 根據本發明又另一方面，提供了一種促進數字多電平電壓包絡跟蹤的移動設備， 包括：。
【附圖說明】
[0006] 圖1是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的框圖。
[0007] 圖2是示出了根據所描述的各個方面的另一包絡跟蹤系統的框圖。
[0008] 圖3是示出了根據所描述的各個方面的另一包絡跟蹤系統的框圖。
[0009] 圖4是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的仿真結果的一組圖。
[0010] 圖5是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的另外的仿真結果的另一 組圖。
[0011] 圖6是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的轉換組件的示例。
[0012] 圖7是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的轉換組件的另外的特征 的另一組圖。
[0013] 圖8是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的非線性組件的特征的一 組圖。
[0014] 圖9是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的量化組件的框圖。
[0015] 圖10是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的量化組件的特征的一組 圖。
[0016] 圖11是示出了根據所描述的各個方面的包絡跟蹤系統的方法的另一流程圖。
【具體實施方式】
[0017] 現在將參照附圖對本公開進行描述，其中相似的參考標號被用來通篇指代相似的 要素，并且其中所示出的結構和設備不一定按比例繪制。如本文所使用的，術語"組件"、"系 統"、"接口"等旨在指代計算機相關的實體、硬件、軟件（例如，執行的軟件）和/或固件。 例如，組件可以是處理器、運行于處理器上的進程、控制器、對象、可執行內容、程序、存儲設 備、計算機、平板PC和/或具有處理設備的移動電話。通過說明的方式，在服務器上運行的 應用和該服務器也可以是組件。一個或多個組件可以駐留在進程內，并且組件可以被置于 一個計算機上和/或被分布在兩個或多個計算機間。本文可以對一組元件或一組其他組件 進行描述，其中，術語"組"可以被解釋為"一個或多個"。
[0018] 此外，這些組件可以從具有存儲于其上的各種數據結構（例如，具有模塊）的各種 計算機可讀存儲介質來執行。這些組件可以例如根據具有一個或多個數據分組（例如，來 自經由信號與本地系統、分布式系統和/或跨網絡（例如，互聯網、局域網、廣域網、或具有 其他系統的類似網絡）的另一組件進行交互的一個組件的數據）的信號經由本地進程和/ 或遠程進程進行通信。
[0019] 作為另一示例，組件可以是具有特定功能的裝置，該特定功能由電氣電路或電子 電路所操作的機械部件來提供，其中，該電氣電路或電子電路可以由一個或多個處理器所 執行的軟件應用或固件應用進行操作。該一個或多個處理器可以位于該裝置內部或者外 部，并且可以執行軟件應用或固件應用中的至少一部分。作為又一示例，組件可以是一種裝 置，該裝置通過電子組件而非機械部件來提供特定功能；這些電子組件可以在其中包括一 個或多個處理器，以執行至少部分授予電子組件的功能的軟件和/或固件。
[0020] 示例用詞旨在于以具體的方式來呈現概念。如本申請中所使用的，術語"或"旨在 于表示包括性的"或"而非排除性的"或"。也就是說，除非另有規定、或者從上下文中清楚得 出，否則"X采用A或B"旨在于表示任意自然包括性排列。也就是說，如果X采用A ;X采用 B ;或者X采用A和B二者，則"X采用A或B"滿足任意上述實例。此外，除非另有規定或者 從上下文中清楚得出是針對單數形式，否則本申請和所附權利要求中所使用的術語"一"和 "一個"一般應被解釋為表示"一個或多個"。而且，就詳細的說明書和權利要求中使用術語 "包括"、"包含"、"具有"、"含有"、"有"或其變體來說，這樣的術語旨在是以類似于術語"包 括"的方式而包含的。
[0021] 考慮針對PA的電力控制方案的上述不足，描述了用于根據生成數字控制代碼的 數字控制組件跨一個或多個不同的供給電壓（supply voltage)定義的多個電壓電平來利 用包絡跟蹤的各個方面。多電平包絡跟蹤例如涉及在不同的電壓電平之間迅速切換以根據 PA的輸出功率來修改PA的供給電壓的操作。所公開的包絡跟蹤系統可以在無效率損失和 無外部電感器的情況下使得非常高的帶寬成為可能。數字控制組件生成數字控制代碼，數 字控制代碼促進由成群的開關（例如，晶體管）定義的電阻值或電阻的切換。數字控制代碼 促進在一個或多個不同的供給電壓之間耦合的開關的不同的組合，以生成提供給功率放大 器的包絡電壓并且跟蹤輸入信號。例如，在一個實施例中，數字控制代碼通過操作開關以耦 合電阻器的不同的組合來定義電阻值。因此，數字代碼能操作以經由開關的組合來定義電 阻器組合，以轉換到不同的恒定電壓源（voltage supply)之間所提供的不同的電壓電平。
[0022] 包絡跟蹤系統可以完全作為數字系統進行操作，這可以通過避免高壓差（dropout voltages)(產生于高噪聲，高噪聲由轉換問題引起并且為了穩定性需要補償機制）來提供 優于模擬選項的另外的優勢。數字控制組件可以通過數字化地控制轉換相位來操作降低電 壓源之間轉換引起的噪聲。根據所公開的切換技術還降低了壓差，所公開的切換技術還使 得能夠減少系統組件（例如，運算放大器（OP amps)和數字-模擬轉換器（DAC))。下面參 照附圖對本公開的另外的方面和細節進行進一步描述。
[0023] 圖1示出了根據被描述的各個方面的用于寬帶寬信號的包絡跟蹤系統100的概 覽。數字控制組件102可以包括處理器104和數據存儲裝置106,以供生成數字控制代碼來 控制對供應給PA 110 (例如，射頻PA等）的包絡電壓的修改。數字控制組件102被耦合到 驅動器組件108,驅動器組件108操作來對多個恒定電源電壓112中的選擇的一個恒定電源 電壓與功率放大器110之間的電阻器值或電阻進行修改。
[0024] 在一個實施例中，數字控制組件102進行操作以通過切換在電源電壓112中的至 少一個和PA 110之間耦合的電阻器來數字化地生成提供給PA 110的包絡電壓。數字控制 組件102響應于數字控制組件102的包絡輸入114處正在被接收或被檢測的包絡輸入信 號，生成數字代碼。一方面，數字控制代碼數字化地操作或控制可以相應地被耦合到不同電 源電壓112的開關的各種組合。開關例如可以包括與不同的電壓電平或恒定電壓源相對應 的相似的或不同的晶體管組。
[0025] PA 110的功率效率可以通過數字控制組件102的數字操作以根據包絡輸入電壓 114和所生成的數字控制代碼來更精確地定義被供應給PA 110的電壓電平來增加。數字 控制組件102能夠促進包絡跟蹤以達到非常高的調制帶寬并且使得輸入噪聲電平能夠顯 著降低。例如，包絡跟蹤系統可以操作來提高PA 110針對高峰均比（PAR)值的效率（超過 30% )并且使得系統能夠完全地與PA 110集成在相同的封裝（package)或微芯片上，而無 需被耦合到封裝或微芯片（例如，片上系統（SoC)或Wi-Fi SoC)的任何外部電容器或電感 器或由封裝或微芯片利用的任何外部電容器或電感器，這里成本和功率消耗可能是重要的 考慮因素。
[0026] 驅動器組件108進行操作以通過響應于數字控制代碼或根據數字控制代碼控制 開關來供應不同的供給電壓以供生成提供給PA 110的包絡電壓。例如，基于數字控制代 碼，驅動器組件108可以從不同的電路組或不同的多個開關中進行選擇以調節供給電壓 112來驅動開關以供定義不同的電阻值。驅動器組件108可以在1.8V-0.7V之間操作，例 如其中I. 8V可以從恒定供給電壓112被供應并且0. 7V例如可以通過內部的低壓差調節器 (LDO)或不同的電壓源來生成。在系統100的跟蹤操作期間，驅動器組件108可以操作來使 電容器（例如，內部電容器）放電到例如〇· 7V LD0。
[0027] 參照圖2，圖2