用于負載感測的開關技術的制作方法
【專利說明】用于負載感測的開關技術
[0001] 背景
[0002] 領域
[0003] 本發明涉及用于測量耦合到放大器的負載（例如，音頻負載）的阻抗的方案。
【背景技術】
[0004] 便攜式電子設備（諸如蜂窩電話、筆記本計算機、和/或便攜式媒體播放器）通常 納入音頻輸出設備，例如微型揚聲器。微型揚聲器一般不是非常穩健的，即，若由過大的電 壓激勵，它們可能易于因過熱而發生故障。為了防止此類故障，納入該揚聲器的設備還可包 括用于檢測負載阻抗（例如，該微型揚聲器的電阻）的電路系統。一旦檢測到負載阻抗，該 設備就可以采取各種步驟來防止該負載的故障，例如，通過限制施加到此類負載的最大激 勵電壓，和/或通過將所檢測到的阻抗直接用作負載溫度的指示以確定該負載是否應當被 激勵。
[0005] 為了檢測負載阻抗，可將感測電阻器與該負載串聯耦合，并且可以從對跨該負載 和該感測電阻器的壓降的測量、結合對該感測電阻器的電阻的先驗知識來推導該負載阻 抗。一般，期望使得該感測電阻器比該負載小得多以避免不必要的功率耗散。相應地，由于 預期會有顯著不同的電壓擺動，因此用來處理負載壓降的第一信號路徑的增益特性可能會 非常不同于用來處理感測電阻器壓降的第二信號路徑的增益特性。這些信號路徑增益之間 的巨大不同可能會使得負載阻抗測量的準確性降級，因為可能難以獲得這兩條信號路徑之 間的準確匹配并使相對增益誤差最小化。
[0006] 將會期望提供在給定了此類系統的設計約束的情況下提高負載阻抗測量的準確 性的技術。
[0007] 附圖簡述
[0008] 圖1解說可在其中實現本公開的技術的無線通信電路系統的框圖。
[0009] 圖2解說包括其中可應用本公開的技術的媒體設備的示例性場景。
[0010] 圖3示出了用于感測揚聲器的電阻的方案的現有技術實現。
[0011] 圖4解說了用于執行上文所描述的某些功能的電路系統的實現。
[0012] 圖5解說了根據本公開的用于感測負載阻抗的電路系統的示例性實施例。
[0013] 圖6解說根據本公開的一方法的示例性實施例。
[0014] 圖7解說了圖5中所示的電路系統的示例性實施例。
[0015] 圖8解說了根據本公開的一方法的替換示例性實施例。
[0016] 詳細描述
[0017] 以下參照附圖更全面地描述本公開的各個方面。然而，本公開可用許多不同形式 來實施并且不應解釋為被限定于本公開通篇給出的任何具體結構或功能。相反，提供這些 方面是為了使得本公開將是透徹和完整的，并且其將向本領域技術人員完全傳達本公開的 范圍。基于本文中的教導，本領域技術人員應領會，本公開的范圍旨在覆蓋本文中所披露的 本公開的任何方面，不論其是與本公開的任何其他方面相獨立地還是組合地實現的。例如， 可以使用本文所闡述的任何數目的方面來實現裝置或實踐方法。另外，本公開的范圍旨在 覆蓋使用作為本文中所闡述的本公開的各種方面的補充或者另外的其他結構、功能性、或 者結構及功能性來實踐的此類裝置或方法。應當理解，本文中所披露的本公開的任何方面 可由權利要求的一個或多個元素來實施。
[0018] 下面結合附圖闡述的詳細描述旨在作為對本發明的示例性方面的描述，而非旨在 代表可在其中實踐本發明的僅有示例性方面。貫穿本描述使用的術語"示例性"意指"用作 示例、實例或解說"，并且不應當一定要解釋成優于或勝過其他示例性方面。本詳細描述包 括具體細節以用于提供對本發明的示例性方面的透徹理解。對于本領域技術人員將顯而易 見的是，沒有這些具體細節也可實踐本發明的示例性方面。在一些實例中，公知的結構和器 件以框圖形式示出以免湮沒本文中給出的示例性方面的新穎性。
[0019] 圖1解說可在其中實現本公開的技術的無線通信電路系統100的框圖。電路系統 100可對應于例如圖2中所示的媒體設備240中實現的電路系統。注意，圖1僅被提供用于 解說性目的，并且并非旨在將本公開的范圍僅僅限制于實現本文中所公開的負載感測技術 的無線通信設備。在替換示例性實施例中，本文中所公開的技術可以實現在不具有圖1中 所示的無線電發射和接收元件的音頻或其他多媒體系統中，并且此類替換示例性實施例被 構想為落在本公開的范圍之內。
[0020] 圖1示出了示例收發機設計。一般而言，發射機和接收機中對信號的調理可由一 級或多級放大器、濾波器、上變頻器、下變頻器等執行。可不同于圖1中所示的配置地來布 置這些電路塊。此外，還可使用未在圖1中示出的其他電路塊來在發射機和接收機中調理 信號。還可省略圖1中的一些電路塊。
[0021] 在圖1所示的設計中，無線電路系統100包括收發機120和數據處理器110。數據 處理器110可包括存儲器（未示出）以存儲數據和程序代碼。收發機120包括支持雙向通 信的發射機130和接收機150。一般而言，無線電路系統100可包括用于任何數目的通信系 統和頻帶的任何數目的發射機和任何數目的接收機。收發機120的全部或一部分可被實現 在一個或多個模擬集成電路（1C)、射頻IC(RFIC)、混合信號1C等等上。
[0022] 發射機或接收機可以用超外差式架構或直接變頻式架構來實現。在超外差式架構 中，信號被分多級地在射頻（RF)和基帶之間變頻，例如在一級中從RF到中頻（IF)，然后在 另一級中從IF到基帶以用于接收機。在直接變頻式架構中，信號在一級中在RF和基帶之 間變頻。超外差式以及直接變頻式架構可以使用不同的電路塊和/或具有不同的要求。在 圖1所示的設計中，發射機130和接收機150用直接變頻式架構來實現。
[0023] 在發射路徑中，數據處理器110處理要被傳送的數據并且向發射機130提供I和Q 模擬輸出信號。在示出的示例性實施例中，數據處理器110包括數模轉換器（DAC)114a和 114b以用于將由數據處理器110生成的數字信號轉換成I和Q模擬輸出信號（例如，I和 Q輸出電流）以供進一步處理。
[0024] 在發射機130內，低通濾波器132a和132b分別對I和Q模擬輸出信號進行濾波 以移除由在前的數模轉換引起的不期望鏡頻。放大器（Amp)134a和134b分別放大來自低 通濾波器132a和132b的信號并且提供I和Q基帶信號。上變頻器140用來自TX LO信號 發生器190的I和Q發射（TX)本地振蕩（LO)信號來上變頻I和Q基帶信號并且提供經上 變頻的信號。濾波器142對經上變頻的信號進行濾波以移除由上變頻引起的不期望鏡頻以 及接收頻帶中的噪聲。功率放大器（PA) 144放大來自濾波器142的信號以獲得期望的輸出 功率電平并且提供發射RF信號。該發射RF信號被路由經過雙工器或開關146并經由天線 148被發射。
[0025] 在接收路徑中，天線148接收（例如，由基站傳送的）信號并且提供收到RF信號， 該收到RF信號被路由通過雙工器或開關146并且被提供給低噪聲放大器（LNA) 152。該收 到RF信號由LNA 152放大并且由濾波器154濾波以獲得期望RF輸入信號。下變頻器160 用來自RX LO信號發生器180的I和Q接收（RX)LO信號來下變頻RF輸入信號并且提供I 和Q基帶信號。I和Q基帶信號由放大器162a和162b放大并且進一步由低通濾波器164a 和164b濾波以獲得I和Q模擬輸入信號，該I和Q模擬輸入信號被提供給數據處理器110。 在所示的示例性實施例中，數據處理器110包括模數轉換器（ADC) 116a和116b以將模擬輸 入信號轉換成要進一步由數據處理器110處理的數字信號。
[0026] TXL0信號發生器190生成用于上變頻的I和QTXL0信號。RXL0信號發生器 180生成用于下變頻的I和QRXL0信號。每個L0信號是具有特定基頻的周期性信號。 PLL(鎖相環）192從數據處理器110接收定時信息并且生成用來調節來自L0信號發生器 190的TXL0信號的頻率和/或相位的控制信號。類似地，PLL182從數據處理器110接收 定時信息并且生成用來調節來自L0信號發生器180的RXL0信號的頻率和/或相位的控 制信號。
[0027] 數據處理器110還包括基帶處理模塊101，基帶處理模塊101被配置成處理來自 ADC 116a、116b的RX數據、并且還配置成處理去往DAC 114a、114b的TX數據。基帶處理 模塊101還被耦合到音頻編解碼器102。模塊101可向音頻編解碼器102傳送數字信號以 作為模擬音頻信號輸出，并且還可從音頻編解碼器102接收對應于音頻輸入信號的數字信 號。音頻編解碼器102還可與去往和來自揚聲器（未在圖1中示出）的音頻信號相對接。 在一示例性實施例中，本公開的技術可實現在例如數據處理器110中，或者使用與數據處 理器110分開的外部電路系統（未在圖1中示出）來實現。
[0028] 圖2解說包括其中可應用本公開的技術的媒體設備240的示例性場景200。將領 會，圖2僅是為解說目的而示出的，而不意圖將本公開的范圍