包絡跟蹤裝置和方法
【專利摘要】一種裝置包括：放大器，具有通過數模轉換電路耦合至射頻信號的輸入；自適應電源，具有耦合至所述放大器的偏置電壓的輸出，其中所述自適應電源的所述輸出被配置為具有類似于所述射頻信號的包絡的形狀；以及具有包括傳感電路和映射電路的反饋電路，其中所述傳感電路用于感測從所述自適應電源流向所述放大器的電流并且感測所述放大器的所述偏置電壓，所述映射電路用于感測所述放大器的所述偏置電壓，以及所述映射電路用于產生控制信號以動態地調整低通濾波器的參數，以便穩定所述自適應電源。
【專利說明】
包絡跟蹤裝置和方法
[0001] 本發明要求2014年2月19日遞交的發明名稱為"包絡跟蹤裝置和方法化nvelope Tracking ApparaUis and Method)"的第14/184,397號美國非臨時專利申請案的在先申請 優先權，該在先申請的內容W引入的方式并入本文本中。
技術領域
[0002] 本發明設及一種包絡跟蹤裝置，尤其設及一種能夠動態調整控制環路參數W穩定 所述控制環路并提高所述包絡跟蹤裝置的輸入到輸出響應的包絡跟蹤裝置。
【背景技術】
[0003] 無線通信系統通過各種接入終端，諸如蜂窩電話、膝上型計算機和各種多媒體設 備，廣泛用來提供語音和數據服務給多個用戶。運類通信系統可涵蓋諸如IEEE 801.11網絡 之類的局域網、蜂窩電話和/或移動寬帶網絡。通信系統可使用一種或多種多址技術，諸如 頻分多址（Frequen巧 Division Multiple Access,FDMA)、時分多址（Time Division Multiple Access,TDMA)、碼分多址（Code Division Multiple Access,CDMA)、正交頻分多 址（Frequen巧 Division Multiple Access,FDMA)、單載波頻分多址（Single Carrier Frequen巧Division Multiple Access,SC-抑MA)W及其它。移動寬帶網絡可W符合多個 標準，諸如主流第二代（2nd-Generation,2G)技術全球移動通信系統（Global System for Mobile Communications，GSM)、主流第S代（3rd-Generation,3G)技術通用移動通訊系統 (Universal Mobile Telecommunications System, UMTS)W 及主流第四代（4th-Generation,4G)技術長期演進(Xong Term Evolution，LTE)。
[0004] 無線網絡可包括無線設備和多個基站。該無線設備可W是筆記本電腦、手機或個 人數字助理(Personal Digital Assis化nt，PDA)、媒體播放器、游戲設備等等。基站與無線 設備在禪合于無線設備與基站之間的多個無線信道(例如從一個基站到一個無線設備的下 行信道)上通信。無線設備可在多個反饋信道(例如，從該無線設備到該基站的上行信道)上 向基站發回信息，包括信道信息。
[0005] 無線設備可包括禪合于天線與基帶處理器之間的發射器和接收器。由基帶處理器 產生的數字信號可映射到星座圖上，該數字信號通過該星座圖可轉換成同相信號和正交信 號。同相信號和正交信號都通過本地振蕩器轉換成具有某一載波頻率的同相和正交分量。 同相和正交分量在發送給功率放大器的輸入之前相加在一起。該功率放大器用于將輸入信 號放大到適于無線電通信的期望功率電平。
[0006] 功率放大器是無線網絡中的一個重要組件。為了提高無線網絡的性能，高效率和 高線性功率放大器是可取的。
[0007] 包絡跟蹤是一種提高功率放大器效率的有效技術。功率放大器的功耗與功率放大 器的偏置電壓電平成正比。然而，降低的偏置電壓會導致功率放大器的非線性，運使功率放 大器的輸出信號惡化。如果調制功率放大器的偏置電壓使得偏置電壓遵循功率放大器的輸 出信號的包絡，則可保持功率放大器的線性操作。運種經調制的偏置電壓有助于減小偏置 電壓的平均值，從而降低功率放大器的平均功耗。
【發明內容】
[000引本發明的優選實施例提供了一種穩定包絡跟蹤功率放大器的控制環路的系統、裝 置和方法，從而大體上解決或克服運些和其它問題并大體上實現技術上的優點。
[0009] 根據一實施例，一種裝置包括:放大器，具有通過數模轉換電路禪合至射頻信號的 輸入；自適應電源，具有禪合至所述放大器的偏置電壓的輸出，其中所述自適應電源的所述 輸出被配置為具有類似于所述射頻信號的包絡的形狀；W及包括傳感電路和映射電路的反 饋電路，其中所述傳感電路用于感測從所述自適應電源流向所述放大器的電流并且感測所 述放大器的所述偏置電壓，所述映射電路用于感測所述放大器的所述偏置電壓，并且所述 映射電路用于產生控制信號W動態調整低通濾波器的參數，W便穩定所述自適應電源。
[0010] 根據另一實施例，一種系統包括：同相和正交信號發生器，用于產生同相信號和正 交信號;第一數模轉換器，具有禪合至所述同相和正交信號發生器的輸出的輸入;包絡發生 器，具有禪合至所述同相和正交信號發生器的所述輸出的輸入;第二數模轉換器，具有禪合 至所述包絡發生器的輸出的輸入；W及包絡跟蹤調制器，具有禪合至所述第二數模轉換器 的輸出的輸入。
[0011] 所述系統還包括:放大器，所述放大器具有禪合至所述第一數模轉換器的輸出的 輸入W及禪合至所述包絡跟蹤調制器的輸出的偏置電壓輸入，其中，所述包絡跟蹤調制器 包括自適應電源，所述自適應電源具有禪合至所述放大器的所述偏置電壓輸入的輸出，所 述自適應電源的所述輸出被配置為具有類似于所述同相信號和所述正交信號的包絡的形 狀；W及包括感測電路和映射電路的反饋電路，其中，所述感測電路用于感測從所述自適應 電源流向所述放大器的電流并且感測所述放大器的所述偏置電壓，W及所述映射電路用于 調整低通濾波器的參數W穩定所述自適應電源。
[0012] 根據又一實施例，一種方法包括:將射頻信號提供給放大器，其中所述放大器具有 禪合至自適應電源的輸出的偏置電壓輸入;通過包絡發生器提取所述射頻的包絡;所述自 適應電源使得所述自適應電源的所述輸出被配置為具有類似于所述射頻信號的所述包絡 的形狀；W及通過包括感測電路和映射電路的反饋電路基于檢測到的所述放大器的電流和 電壓信號來調整低通濾波器的參數。
[0013] 本發明優選實施例的優點在于使包括跟蹤調制器能夠基于不同操作條件動態地 調整它的控制環路參數。因此，包絡跟蹤調制器可在不造成性能降低的情況下穩定控制環 路。此外，包絡跟蹤調制器可在不同的負載條件下具有提高的輸入到輸出頻率響應。運種提 高的輸入到輸出響應有助于功率放大器實現更好的整體系統性能，諸如更高效率等等。
[0014] 上述內容寬泛地概述了本發明的特征和技術優點，從而使下文對本發明的詳細描 述可W得到更好地理解。下文中將描述本發明的其它特征和優點，運些特征和優點形成本 發明的權利要求書的主題。本領域技術人員應了解，所公開的概念和具體實施例很容易作 為修改或設計用于執行本發明的相同目的的其它結構或過程的基礎。本領域技術人員還應 意識到此類等效構造不脫離所附權利要求書所闡明的本發明的精神和范圍。
【附圖說明】
[0015] 為了更完整地理解本發明及其優點，現在參考下文結合附圖進行的描述，其中：
[0016] 圖1示出了根據本發明各種實施例的包絡跟蹤放大器系統的方框圖；
[0017] 圖2示出了根據本發明各種實施例的圖1所示的包絡跟蹤調制器的方框圖；
[0018] 圖3示出了根據本發明各種實施例的開關網絡的示意圖；
[0019] 圖4示出了根據本發明各種實施例的包絡跟蹤調制器的示意圖；W及
[0020] 圖5示出了根據本發明各種實施例的放大器系統的控制系統的S域方框圖。
[0021 ]除非另有指示，否則不同圖中的對應標號和符號通常指代對應部分。繪制各圖是 為了清楚地說明實施例的相關方面，因此未必是按比例繪制的。
【具體實施方式】
[0022] 下文將詳細論述當前優選實施例的制作和使用。然而，應了解，本發明提供可在各 種具體上下文中體現的許多適用的發明性概念。所論述的具體實施例僅僅說明用W實施和 使用本發明的具體方式，而不限制本發明的范圍。
[0023] 本發明將參考具體上下文中的優選實施例進行描述，該具體上下文即動態地調整 包絡跟蹤放大器的控制環路參數。然而，本發明還可W應用于各種功率放大器。W下將結合 附圖詳細說明各實施例。
[0024] 圖1示出了根據本發明的各種實施例的包絡跟蹤放大器系統的方框圖。包絡跟蹤 放大器系統100包括同相和正交信號發生器102、第一數模轉換器104、收發器106和功率放 大器108。如圖1所示，同相和正交信號發生器102、第一數模轉換器104、收發器106和功率放 大器108級聯連接。
[0025] 包絡跟蹤放大器系統100還包括由包絡生成單元112、第二數模轉換器114和包絡 跟蹤調制器116構成的包絡跟蹤裝置110。如圖1所示，包絡跟蹤裝置110禪合于同相和正交 信號發生器102與功率放大器108之間。具體而言，包絡跟蹤裝置110從同相和正交信號發生 器102接收輸入信號并產生控制信號(例如數字形式的Ed和模擬形式的E)，該控制信號用于 控制包絡跟蹤調制器116的操作W便進一步控制施加到功率放大器108的偏置電壓Vcc。 [00%]在一些實施例中，同相和正交信號發生器102可實施為星座圖。由基帶處理器(未 示出）產生的數字信號可映射到星座圖上，該數字信號通過該星座圖可轉換成同相信號和 正交信號。
[0027] 第一數模轉換器104用于將同相信號和正交信號轉換為它們對應的模擬信號。數 模轉換器的操作原理眾所周知，因此在本文不進一步詳細討論W避免不必要的重復。
[0028] 收發器106用于將同相信號和正交信號轉換為它們對應的具有RF載波頻率的信 號。此外，同相信號和正交信號在收發器106中相加在一起。將由收發器106產生的所得信號 發送給功率放大器108。
[0029] 功率放大器108能夠將由收發器106產生的輸出信號放大為適合進行天線（未示 出）傳輸的信號。針對RF應用的功率放大器的操作原理眾所周知，因此在本文不討論W避免 重復。
[0030] 包絡生成單元112可接收與第一數模轉換器104相同的同相和正交信號。包絡生成 單元112可從所接收到的同相和正交信號提取包絡。所接收到的同相和正交信號的包絡可 通過合適的包絡生成算法生成。在一些實施例中，所接收到的同相和正交信號的包絡可通 過W下方程給出：
[0031]
Cl)
[0032] 其中I為同相信號的振幅，而Q為正交信號的振幅。K為系數，其可通過預定查找表 獲取。
[0033] 在一些實施例中，Ed是數字信號，其可通過第二數模轉換器114轉換成對應的模擬 信號E。如圖1所示，將包絡信號E提供給包絡跟蹤調制器116。在一些實施例中，包絡跟蹤調 制器116可實施為開關調節器。運種開關調節器能夠基于包絡信號E調整它的輸出電壓。在 一些實施例中，開關調節器可替代地稱為自適應電源。示例性開關調節器的詳細示意圖將 在下文參照圖3描述。
[0034] 在一些實施例中，功率放大器108的偏置電壓Vcc與功率放大器108的功率損失成 正比。然而，如果偏置電壓低于由功率放大器108處理的信號的包絡，則偏置電壓無法提供 功率放大器108的線性操作。為了實現高效率功率放大器，調制包絡跟蹤調制器116的輸出 使得輸出電壓與目標信號E相同是可取的，該目標信號基于正交信號（例如同相信號I和正 交信號Q)的包絡而產生。
[0035] 圖2示出了根據本發明各種實施例的圖1所示的包絡跟蹤調制器的方框圖。包絡跟 蹤調制器116可包括低通濾波器202、脈沖寬度調制(pulse width modulation，PWM)發生器 204、開關網絡206和心(：濾波器208。低通濾波器201、PWM發生器204、開關網絡206和心(：濾波 器208如圖2所示級聯連接。
[0036] 在一些實施例中，開關網絡206和心(：濾波器208構成具有可調整輸出電壓Vcc的功 率轉換器。PWM發生器204用于產生開關網絡206的柵極驅動信號。如圖2所示，PWM發生器204 接收兩個控制信號，即銀齒形信號化和誤差信號Ve。銀齒形信號化可由獨立的信號發生器 (未示出)產生。誤差信號Ve由低通濾波器202產生。
[0037] 包絡跟蹤模塊116還包括反饋環路。該反饋環路還可包括如圖2所示的外環路和內 環路。外環路用于調節功率放大器108的偏置電壓Vcc。具體而言，將檢測到的偏置電壓與包 絡信號E進行比較，并使用所得誤差來調整由Pmi發生器204產生的HVM信號的占空比。換言 之，外環路用于確保包絡跟蹤模塊116的輸出電壓Vcc大約是包絡信號E的一個副本。
[0038] 在一些實施例中，從包絡信號E到輸出電壓Vcc存在期望的頻率響應，運樣包絡信 號E可W在最小失真的情況下穿過包絡跟蹤模塊116。當功率放大器108的輸入非常低時，功 率放大器108可汲取少量電流，運通常意味著等效阻抗Zloa巧自常大。另一方面，當功率放大 器108的輸入非常高時，功率放大器108可汲取大量電流，運通常意味著等效阻抗Zloa巧戶常 小。
[0039] 如圖2所示，等效阻抗Zload是反饋環路的一部分。運意味著等效阻抗Zload的變化 可能對輸入到輸出響應造成影響。例如，功率放大器108可W具有正常操作下的正常阻抗水 平。當等效阻抗Zload小于正常阻抗水平時，頻率響應為過阻尼的，運意味著只有包絡信號E 的低頻部分將在包絡跟蹤模塊116的輸出處顯示，運樣降低了性能。另一方面，當等效阻抗 Zload大于正常阻抗水平時，頻率響應為欠阻尼的，運意味著包絡信號E的高頻內容放大太 多，經常導致不穩定。總而言之，響應于不同的等效阻抗Zload水平而動態地調整控制環路 的參數是可取的。
[0040] 內環路用于動態地調整控制環路的參數。具體而言，內環路可基于不同的負載條 件調整低通濾波器202的參數。如圖2所示，內環路由傳感電路214和映射電路212組成。為了 提高包絡跟蹤模塊116的穩定性，檢測偏置電壓VccW及流進功率放大器108的電流并將它 們發送給映射電路212。具體而言，通過傳感電路214感測功率放大器108的瞬時電流和瞬時 偏置電壓Vcc。可基于所感測到的瞬時電流和電壓估計瞬時阻抗Zload。
[0041] 基于所檢測到的電流和電壓W及等效阻抗Zload，映射電路212可相應地調整低通 濾波器202的參數。低通濾波器202的參數調整導致包絡跟蹤模塊116的零點/極點的不同分 配。運種不同分配有助于穩定包絡跟蹤模塊116。如何分配零點/極點的詳細實施將在下文 參照圖4至圖5進行描述。
[0042] 上文描述的內環路的一個有利特征是，內環路有助于提高包絡跟蹤模塊116的輸 入到輸出響應。包絡跟蹤模塊116的負載是電源檢測到的功率放大器108的等效阻抗Zload (例如包絡跟蹤模塊116的輸出）。功率放大器108的等效阻抗是高度非線性的。在沒有內環 路的情況下，運種非線性負載會導致不穩定的控制環路W及不可取的輸入到輸出響應。
[0043] 通過使用內環路，控制環路的參數可基于不同的負載條件進行動態地調整。因此， 包絡跟蹤調制器116在不同的負載條件下可具有提高的輸入到輸出頻率響應。運種提高的 輸入到輸出頻率響應有助于功率放大器108實現更高效率。
[0044] 總而言之，由于包絡跟蹤模塊116能夠在不同的負載條件下動態地調整控制環路 的參數，所W包絡跟蹤模塊116可實現更好的整體系統性能，諸如更高效率等等。
[0045] 圖3示出了根據本發明各種實施例的開關網絡的示意圖。如圖3所示，開關網絡206 禪合至kC濾波器208。在一些實施例中，kC濾波器208可由串聯連接的兩個レC濾波器組 成。如圖3所示，每個濾波器由電感器和電容器組成。L-C濾波器208禪合于開關網絡206與負 載電阻器之間DkC濾波器208有助于過濾P麗電壓(開關M2和M3的共同節點處的電壓）W在 kC濾波器208的輸出處獲取無噪波形。
[0046] 應注意，圖3示出了僅一個kC濾波器。本領域普通技術人員將認識到許多變體、替 代物和修改。例如，存在多個級聯連接的心(：濾波器。限制本文圖示的kC濾波器的數目僅僅 是為了清楚地說明各種實施例的創造性方面。本發明不限于任何特定數目的心城!波器。
[0047] 開關網絡206包括串聯連接于電源Vsup與地之間的四個開關Ml、M2、M3和M4。在一 些實施例中，開關Ml和M4可實施為薄氧化物（亦稱為低壓）晶體管。選擇低壓晶體管用來實 現高開關頻率和低功耗。開關M2和M3可實施為厚氧化物(亦稱為高壓）晶體管。選擇高壓晶 體管用來允許開關在比低壓晶體管(例如，Ml和M4)的最大額定電壓高的電壓電平下操作。 [00 4引開關M2和M3的共同節點禪合至kC濾波器208的輸入。開關M2和M3的開/關分別由 如圖3所示的Vcas地和VcascH控制。在正常操作下，開關M2和M3的柵極保持在恒定電位處。 換言之，開關M2和開關M3都是接通的。輸出電壓Vcc通過調整HVM信號PWMH和PWML的占空比 可調，運兩個PWM信號分別禪合至Ml和M4的柵極。
[0049] 如圖3所示，PWMH和PWML由HVM發生器204產生并用于控制開關Ml和M4的開/關。在 一些實施例中，PWM發生器204接收誤差信號Ve和斜坡信號化。誤差信號可由誤差放大器(未 示出）通過將所檢測到的輸出電壓Vcc與包絡信號E(在圖2中示出）進行比較來產生。斜坡信 號化是具有固定振幅的電壓斜坡。斜坡信號可通過信號發生器(未示出）使用內部時鐘來產 生。
[0050] 在一些實施例中，內部時鐘設定一個鎖存器來啟動驅動循環，諸如接通開關Ml。誤 差放大器將所檢測到的輸出電壓與包絡信號E進行比較并產生誤差信號Ve。當誤差信號Ve 和電壓斜坡化交叉時，重置鎖存器，并且關閉開關(例如開關Ml)。在正常操作下，當功率放 大器的輸入變化時，包絡信號E可相應地變化。包絡信號E的變化可能導致誤差信號Ve相對 于電壓斜坡化的變化。運種變化可能導致PWM信號（例如PWMH)的占空比的變化W迫使輸出 電壓Vcc的形狀基本上類似于包絡信號E的形狀。
[0051] 應注意，圖3所示的開關網絡206只是組成電源的一種方式，可W采用其它和替代 的實施例電源(諸如采用不同數目的上臂開關和下臂開關)且可W為此功能采用其它電路 (例如線性調節器、充電累調節器等）。
[0052] 圖4示出了根據本發明的各種實施例的包絡跟蹤調制器的示意圖。如圖4所示，傳 感電路214實施為禪合于kC濾波器208的輸出與功率放大器108的偏置電壓端口之間的傳 感電阻器。傳感電路214用于實時感測負載電流和輸出電壓。
[0053] 映射電路212禪合于傳感電路214與低通濾波器202之間。將所感測到的負載電流 和輸出電壓發送給映射電路212,電流和輸出電壓在該映射電路中基于功率放大器108的特 性映射到控制信號。使用由映射電路212產生的控制信號調整低通濾波器202的參數W消除 功率放大器108的負載變化造成的影響。
[0化4] 應注意，功率放大器108的特性可通過合適工藝，諸如工廠校準工藝、特性工藝等 確定。
[0055] 如圖4所示，低通濾波器202由=個可調增益放大器構成。第一可調增益放大器412 可提供零點給包絡跟蹤調制器116的控制環路。第一可調增益放大器412的轉移函數通過下 面的方巧給出：
[0056]
《2)
[0057]其中Cl表示第一可調增益放大器412的輸出電容，gmi為第一可調增益放大器412的 增益。
[005引第二可調增益放大器414可提供零點給包絡跟蹤調制器116的控制環路。第二可調 增益放大器414的轉移函數通過下面的方程給出：
[0059]
U')
[0060] 其中Cl表示第二可調增益放大器414的輸出電容，gmc為第二可調增益放大器414的 增益。
[0061] 第=可調增益放大器416可提供增益，該增益與包絡跟蹤調制器116的當前誤差成 正比。第=可調增益放大器416的轉移函數通過下面的方程給出：
[0062] A3(S)=g郵.R (4)
[0063] 其中R表示第S可調增益放大器416的輸出負載電阻，gmR為第S可調增益放大器 416的增益。
[0064] 圖4還示出了第一加法和減法單元402 W及第二加法和減法單元404。如圖4所示， 第一加法和減法單元402具有禪合至第=可調增益放大器416輸出的正輸入和禪合至第二 可調增益放大器414輸出的負輸入。第二加法和減法單元404具有禪合至第一加法和減法 402輸出的正輸入和禪合至第一可調增益放大器412輸出的負輸入。第二加法和減法單元 404的輸出是誤差電壓Ve，將該誤差電壓與如圖4所示的PWM發生器406處的電壓斜坡化進行 比較。
[0065] L-C濾波器208包括輸出電感器和輸出電容器。包絡跟蹤調制器116的負載是輸入 到功率放大器108的阻抗，該阻抗被稱為如圖4所示的ZloacL功率放大器108的阻抗Zload可 視不同的負載條件而變化。通過感測功率放大器108的電流和偏置電壓，控制環路可估計阻 抗Zload的值并動態調整可調增益放大器412、414和416的參數(例如增益）W實現可取的二 階響應。調整可調增益放大器412、414和416的參數的詳細過程將在下文參照圖5進行描述。
[0066] 圖5示出了根據本發明的各種實施例的放大器系統的控制系統的S域方框圖。在圖 5所示的S域方框圖中，存在一個內反饋環路和兩個外反饋環路。在第一外環路中，將輸出電 壓通過映射塊提供給低通濾波器。在第二外反饋回路中，將輸出電壓從包絡信號E中減去， 將包絡電壓E與輸出電壓之間的所得差提供給如圖5所示的低通濾波器。
[0067] 在內反饋環路中，將輸出電壓從開關電壓中減去，并將所得差提供給B塊。如圖5所 示，B塊接收差信號W及映射塊的輸出并產生信號，將該信號從G塊的輸出中減去。將G塊的 輸出與B塊的輸出之差提供給PWM發生器(例如，圖5中示出的A塊)和延遲級，其中該延遲級 表示PWM發生器的延遲。將延遲級的輸出提供給如圖5所示的LC網絡H。
[0068] 為了獲取放大器系統的閉環轉移方程，A塊的增益和延遲塊的延遲定義如下：
[0069] A=I (5)
[0070] e_ST=l (6)
[0071] 在一些實施例中，H塊表示kC濾波器和負載阻抗。H塊是二階系統。H塊的轉移方程 可表不為：
[0072]
巧）
[0073] 由于H塊表示kC濾波器和負載阻抗，所W方程(7)中的hi和h2可通過下面的方程 給出：
[0074] (8)
[0075] (9)
[0076] 在一些實施例中，放大器系統的目標閉環響應可通過下面的方程給出：
[0077]
(10)
[0078] 在一些實施例中，B塊的轉移方程可通過下面的方程給出：
[0079] (11)
[0080] 。2)
[0081 ]在一些實施例中，G塊的轉移方程可通過下面的方程給出：
[00 劇 （13)
[0083] (14)
[0084]
(巧）
[0085] 目標控制環路轉移方程可等同于閉環轉移函數。如果下面的條件滿足，則可實現 運種關系：
[0086] ( 16)
[0087] (巧）
[0088] Cl 8)
[0089] 方程（16)、（17)和（18)所示為a、b和C與負載阻抗R之間的映射關系。換言之，一旦 負載阻抗R可用，就可W通過方程16至18計算a、b和C來推導出目標閉環轉移函數。
[0090] 返回參考圖4，a是第S可調增益放大器416的增益;b是第二可調增益放大器414的 增益；C是第一可調增益放大器412的增益。如上所描述，a、b和C可從方程16至18中推導出。 低通濾波器202的參數可相應地動態調整。
[0091] 雖然已詳細地描述了本發明的實施例及其優點，但是應理解，可W在不脫離如所 附權利要求書所界定的本發明的精神和范圍的情況下對本發明做出各種改變、替代和更 改。
[0092] 此外，本發明的范圍并不局限于說明書中所述的過程、機器、制造、物質組分、構 件、方法和步驟的具體實施例。所屬領域的一般技術人員可從本發明中輕易地了解，可根據 本發明使用現有的或即將開發出的，具有與本文所描述的相應實施例實質相同的功能，或 能夠取得與所述實施例實質相同的結果的過程、機器、制造、物質組分、構件、方法或步驟。 相應地，所附權利要求范圍包括運些過程，機器，制造，物質組分，構件，方法或步驟。
【主權項】
1. 一種裝置，其特征在于，包括： 放大器，具有通過數模轉換電路耦合至射頻信號的輸入； 自適應電源，具有耦合至所述放大器的偏置電壓的輸出，其中所述自適應電源的所述 輸出被配置為具有類似于所述射頻信號的包絡的形狀;以及 反饋電路，包括傳感電路和映射電路，其中所述傳感電路用于： 感測從所述自適應電源流向所述放大器的電流；以及 感測所述放大器的所述偏置電壓，所述映射電路用于產生控制信號以動態地調整低通 濾波器的參數，以便穩定所述自適應電源。2. 根據權利要求1所述的裝置，其特征在于： 所述自適應電源包括所述低通濾波器、脈沖寬度調制（pulse widthmodulation，P麗） 發生器、開關網絡和輸出濾波器。3. 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于： 所述開關網絡包括串聯連接于固定直流電源與地之間的四個開關，其中所述四個開關 被控制使得所述自適應電源的輸出電壓跟蹤所述射頻信號的所述包絡。4. 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于，所述低通濾波器包括： 第一可調運算放大器，用于提供第一可調零點給所述自適應電源的控制環路； 第二可調運算放大器，用于提供第二可調零點給所述自適應電源的所述控制環路；以 及 第三可調運算放大器，用于提供可調增益給所述自適應電源的所述控制環路。5. 根據權利要求2所述的裝置，其特征在于： 具有輸入的所述PWM發生器，用于接收跟蹤所述射頻信號的所述包絡的控制信號并產 生耦合至所述開關網絡的輸出信號。6. 根據權利要求1至5中的任一權利要求所述的裝置，其特征在于： 所述傳感電路和所述映射電路級聯連接。7. -種系統，其特征在于，包括： 同相和正交信號發生器，用于產生同相信號和正交信號； 第一數模轉換器，具有耦合至所述同相和正交信號發生器的輸出的輸入； 包絡發生器，具有耦合至所述同相和正交信號發生器的所述輸出的輸入； 第二數模轉換器，具有耦合至所述包絡發生器的輸出的輸入； 包絡跟蹤調制器，具有耦合至所述第二數模轉換器的輸出的輸入； 放大器，具有耦合至所述第一數模轉換器的輸出的輸入以及耦合至所述包絡跟蹤調制 器的輸出的偏置電壓輸入，其中所述包絡跟蹤調制器包括： 自適應電源，具有耦合至所述放大器的所述偏置電壓輸入的輸出，其中所述自適應電 源的所述輸出被配置為具有類似于所述同相信號和所述正交信號的包絡的形狀;以及 反饋電路，包括傳感電路和映射電路，其中所述傳感電路用于： 感測從所述自適應電源流向所述放大器的電流；以及 感測所述放大器的所述偏置電壓，所述映射電路用于調整低通濾波器的參數以便穩定 所述自適應電源。8. 根據權利要求7所述的系統，其特征在于，還包括： 耦合于所述放大器與所述第一模數轉換器之間的收發器。9. 根據權利要求7所述的系統，其特征在于： 所述自適應電源包括所述低通濾波器、脈沖寬度調制（pulse widthmodulation，P麗） 發生器、開關網絡和輸出濾波器。10. 根據權利要求9所述的系統，其特征在于： 所述低通濾波器、所述PWM發生器、所述開關網絡和所述輸出濾波器級聯連接。11. 根據權利要求9至10中的任一權利要求所述的系統，其特征在于： 所述PWM具有耦合至斜坡發生器的第一輸入以及耦合至所述低通濾波器的輸出的第二 輸入。12. 根據權利要求9至11中的任一權利要求所述的系統，其特征在于，所述低通濾波器 包括： 第一可調運算放大器，用于提供第一可調零點給所述自適應電源的控制環路； 第二可調運算放大器，用于提供第二可調零點給所述自適應電源的所述控制環路；以 及 第三可調運算放大器，用于提供可調增益給所述自適應電源的所述控制環路。13. 根據權利要求12所述的系統，其特征在于，還包括： 第一加法和減法單元，具有耦合至所述第三可調運算放大器的輸出的正輸入以及耦合 至所述第二可調運算放大器的輸出的負輸入；以及 第二加法和減法單元，具有耦合至所述第一加法和減法單元的輸出的正輸入以及耦合 至所述第一可調運算放大器的輸出的負輸入。14. 根據權利要求13所述的系統，其特征在于： 所述第二加法和減法單元的輸出耦合至所述PWM發生器的所述第二輸入。15. -種方法，其特征在于，包括： 將射頻信號提供給放大器，其中所述放大器的偏置電壓輸入耦合至自適應電源的輸 出； 通過包絡發生器提取所述射頻的包絡； 所述自適應電源使得所述自適應電源的所述輸出被配置為具有類似于所述射頻信號 的所述包絡的形狀；以及 基于通過包括感測電路和映射電路的反饋電路檢測到的所述放大器的電流和電壓信 號調整低通濾波器的參數。16. 根據權利要求15所述的方法，其特征在于，還包括： 感測從所述自適應電源流向所述放大器的電流；以及 感測所述放大器的所述偏置電壓，其中所述映射電路用于產生控制信號以動態地調整 低通濾波器的所述參數，以便穩定所述自適應電源。17. 根據權利要求15至16中的任一權利要求所述的方法，其特征在于，所述低通濾波器 包括： 第一可調運算放大器，用于提供第一可調零點給所述自適應電源的控制環路； 第二可調運算放大器，用于提供第二可調零點給所述自適應電源的所述控制環路；以 及 第三可調運算放大器，用于提供可調增益給所述自適應電源的所述控制環路。18. 根據權利要求17所述的方法，其特征在于： 基于所述檢測到的所述放大器的電流和電壓信號調整所述第一可調運算放大器的增 益； 基于所述檢測到的所述放大器的電流和電壓信號調整所述第二可調運算放大器的增 益； 基于所述檢測到的所述放大器的電流和電壓信號調整所述第三可調運算放大器的增 益。19. 根據權利要求17所述的方法，其特征在于，還包括： 通過第一加法/減法單元將所述第三可調運算放大器的輸出從所述第二可調運算放大 器的輸出中減去；以及 通過第二加法/減法單元將所述第三可調運算放大器的輸出從所述第二可調運算放大 器的輸出中減去。20. 根據權利要求19所述的方法，其特征在于： 基于所述第二加法/減法單元的輸出信號與鋸齒形信號之間的比較產生脈沖寬度調制 (pulse width modulation，PWM)信號。
【文檔編號】H04B1/04GK105850050SQ201580003393
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年2月13日
【發明人】姜虹, 瓦埃勒·高格, 馬太·科斯迪尼克
【申請人】華為技術有限公司