具有可变后调节的电力供应控制系统及方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201080014983.4

申请日:

2010.03.31

公开号:

CN102379089A

公开日:

2012.03.14

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H04B 1/16申请日:20100331|||公开

IPC分类号:

H04B1/16; H02M3/335; H03G3/00

主分类号:

H04B1/16

申请人:

高通股份有限公司

发明人:

格雷厄姆·保罗·史密斯

地址:

美国加利福尼亚州

优先权:

2009.03.31 US 12/415,632

专利代理机构:

北京律盟知识产权代理有限责任公司 11287

代理人:

宋献涛

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内容摘要

一种电路、系统及方法确定用于DC/DC转换器的控制电压。控制模块确定原始电池电压及操作温度。所述控制模块参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节器控制电压。在一些情况下,所述控制模块还使用干扰电平来确定所述控制电压。

权利要求书

1: 一种用户设备, 其包含 : 切换调节器, 其具有调节器控制电压输入, 其中所述切换调节器经配置以接收输入电 压且产生输出电压, 所述输出电压取决于施加到所述调节器控制电压输入的第一信号 ; 线性调节器, 其耦合到所述切换调节器且经配置以接收所述输出电压并产生时变操作 电压 ; 功率放大器, 其耦合到所述线性调节器且经配置以产生 RF 输出信号, 所述 RF 输出信号 具有由所述时变操作电压控制的 RF 输出功率 ; 温度感测装置, 其经配置以确定操作温度的指示 ; 模 / 数转换器, 其经配置以接收所述输入电压且确定所述输入电压的数字表示 ; 查找表, 其存储根据所述输入电压及所述操作温度的一组调整值 ; 及 控制模块, 其经配置以接收所述输入电压的所述数字表示及所述操作温度的所述指 示, 且经配置以基于所述输入电压、 所述操作温度及存储于所述查找表中的一组调整值确 定所述第一信号。
2: 根据权利要求 1 所述的用户设备, 其进一步包含经配置以产生所述输入电压的电 池。
3: 根据权利要求 1 所述的用户设备, 其中所述查找表为多维阵列。
4: 根据权利要求 1 所述的用户设备, 其中所述查找表包含至少两个单项阵列, 即根据 所述操作温度的一组范围索引的第一单项阵列及根据所述输入电压的一组范围索引的第 二单项阵列。
5: 一种电力供应管理方法, 其包含 : 确定电池电压 ; 确定操作温度 ; 参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节器控 制设定 ; 将所述电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器, 其中所述电压调节器控制设定 调整所述非线性电力供应器的输出电压 ; 及 将所述输出电压提供到可变后调节器。
6: 根据权利要求 5 所述的电力供应管理方法, 其进一步包含 : 接收经更新的所要 RF 输出功率的指示 ; 及 参考所述查找表以基于所述经更新的所要 RF 输出功率确定经更新的电压调节器控制 设定。
7: 根据权利要求 5 所述的电力供应管理方法, 其进一步包含基于功率放大器的所要 RF 输出功率调整所述可变后调节器的输出。
8: 根据权利要求 5 所述的电力供应管理方法, 其进一步包含 : 测量多余互调产物的大小 ; 及 基于所述大小确定第二经更新的电压调节器控制设定。
9: 根据权利要求 5 所述的电力供应管理方法, 其进一步包含 : 测量所接收干扰的功率电平 ; 及 基于所述功率电平确定第二经更新的电压调节器控制设定。 2
10: 根据权利要求 5 所述的电力供应管理方法, 其进一步包含 : 监视第二电路的状态 ; 及 基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定。
11: 一种控制一组电子电路的效率及性能的装置, 其包含 : 用于确定电池电压的装置 ; 用于确定操作温度的装置 ; 用于参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节 器控制设定的装置 ; 用于将所述电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器的装置, 其中所述电压调节 器控制设定调整所述非线性电力供应器的输出电压 ; 及 用于将所述输出电压提供到可变后调节器的装置。
12: 根据权利要求 11 所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置, 其包含 : 用于接收经更新的所要 RF 输出功率的指示的装置 ; 及 用于参考所述查找表以基于所述经更新的所要 RF 输出功率确定经更新的电压调节器 控制设定的装置。
13: 根据权利要求 11 所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置, 其包含用于基于 功率放大器的所要 RF 输出功率调整所述可变后调节器的输出的装置。
14: 根据权利要求 11 所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置, 其包含 : 用于测量多余互调产物的大小的装置 ; 及 用于基于所述大小确定第二经更新的电压调节器控制设定的装置。
15: 根据权利要求 11 所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置, 其包含 : 测量所接收干扰的功率电平 ; 及 基于所述功率电平确定第二经更新的电压调节器控制设定。
16: 根据权利要求 11 所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置, 其进一步包含 : 用于监视第二电路的状态的装置 ; 及 用于基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定的装置。
17: 一种包含计算机可读指令的计算机可读媒体, 所述计算机可读指令当在无线通信 装置中执行时致使所述装置提供对所述装置的效率及性能的控制, 其中在执行后所述指令 即刻致使所述装置 : 确定电池电压 ; 确定操作温度 ; 参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节器控 制设定 ; 将所述电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器, 其中所述电压调节器控制设定 调整所述非线性电力供应器的输出电压 ; 及 将所述输出电压提供到可变后调节器。
18: 根据权利要求 17 所述的计算机可读媒体, 其中在执行后所述指令即刻进一步致使 所述装置 : 接收经更新的所要 RF 输出功率的指示 ; 及 3 参考所述查找表以基于所述经更新的所要 RF 输出功率确定经更新的电压调节器控制 设定。
19: 根据权利要求 17 所述的计算机可读媒体, 其中在执行后所述指令即刻进一步致使 所述装置基于功率放大器的所要 RF 输出功率调整所述可变后调节器的输出。
20: 根据权利要求 17 所述的计算机可读媒体, 其中在执行后所述指令即刻进一步致使 所述装置 : 测量多余互调产物的大小 ; 及 基于所述大小确定第二经更新的电压调节器控制设定。
21: 根据权利要求 17 所述的计算机可读媒体, 其中在执行后所述指令即刻进一步致使 所述装置 : 测量所接收干扰的功率电平 ; 及 基于所述功率电平确定第二经更新的电压调节器控制设定。
22: 根据权利要求 17 所述的计算机可读媒体, 其中在执行后所述指令即刻进一步致使 所述装置 : 监视第二电路的状态 ; 及 基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定。

说明书


具有可变后调节的电力供应控制系统及方法

    【技术领域】
     本发明大体上涉及电力供应系统, 且更具体地说, 涉及 DC 电力供应管理。背景技术 大多数电池供电装置使用电力供应管理来将原始电池输出电压转换为更纯净、 更 相容的电源以用于所述装置中的有源组件。通常使用 DC/DC 转换器实施电力供应管理, 称 之为 DC/DC 转换器是因为其被供应直流电压且产生直流电压。
     一种常用 DC/DC 转换器为线性调节器。线性调节器包括在线性区域中操作的晶体 管。线性调节器产生非常纯净的输出电压。然而, 线性调节器通过以热量形式耗散过量电 力来维持所要输出电压。因此, 其为低效率的, 且难以集成到热管理困难的小封装中。
     另一种常用 DC/DC 转换器为切换模式电力供应器 (SMPS)。SMPS 并入有切换调节 器, 其在可变工作循环下使功率晶体管在饱和 ( 完全接通 ) 与截止 ( 完全断开 ) 之间快速 切换。 所得的矩形波形经低通滤波以便产生与工作循环的平均值成比例的几乎恒定输出电 压。SMPS 的一个优点在于其效率高于线性调节器, 因为切换晶体管在饱和状态及截止状态 下均以热量形式耗散极少电力。 然而, 即使在有效滤波之后, SMPS 仍产生包括被称为电压涟 波的高振幅、 高频率分量的输出电压。SMPS 的另一优点在于其可提升电压, 这意味着 SMPS 可提供高于输入电压的电压电平的输出电压。举例来说, SMPS 输入处的电池可提供约 3 伏 输出, 而 SMPS 提供 5 伏输出。
     在产生高频率输出信号的无线装置中, 涟波电压可调制引起不合需要的边带杂散 信号的射频 (RF) 输出信号。如果足够大, 则边带杂散信号降低无线系统的性能且致使无线 装置违反由例如美国联邦通信委员会 (USFCC) 等控管团体设定的发射限制。
     发明内容 本文中描述一种接收电池输入电压的用户设备装置, 所述电池输入电压的值随时 间变化。所述装置还具有耦合到电池的切换调节器, 所述切换调节器具有调节器控制电压 输入。所述切换调节器经配置以接收输入电压且产生输出电压, 所述输出电压取决于施加 到调节器控制电压输入的第一信号。 所述装置还具有线性调节器, 例如低压降调节器, 所述 线性调节器耦合到所述切换调节器且经配置以接收所述输出电压且产生时变操作电压。 所 述装置还具有功率放大器, 所述功率放大器耦合到所述低压降调节器且经配置以产生具有 由所述时变操作电压控制的 RF 输出功率的 RF 输出信号。所述装置还具有经配置以确定操 作温度的指示的温度传感器, 例如热敏电阻。所述装置还具有模 / 数转换器, 所述模 / 数转 换器耦合到所述电池且经配置以确定输入电压的数字表示。所述装置还具有查找表, 所述 查找表存储根据输入电压及操作温度的一组调整值。所述装置还具有控制模块, 所述控制 模块经配置以接收输入电压的数字表示及操作温度的指示。所述控制模块基于输入电压、 操作温度及存储于查找表中的一组调整值确定所述第一信号。
     在一些实施例中, 查找表为多维阵列, 而在其它实施例中, 其具有一个或一个以上
     单项阵列。举例来说, 可根据操作温度的一组范围索引第一单项阵列。可根据输入电压的 一组范围索引第二单项阵列。
     本文中还描述一种电力供应管理方法。根据所述方法, 控制模块确定电池电压及 操作温度。 其参考查找表以基于正常操作期间的电池电压及操作温度确定电压调节器控制 设定。其将电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器。所述电压调节器控制设定调整 非线性电力供应器的输出电压。所述控制模块将输出电压提供到可变后调节器。在一些情 况下, 以用于执行上文描述的功能的一组装置执行所述方法。 在某一情况下, 计算机可读媒 体可包含计算机可读指令, 所述计算机可读指令当在无线通信装置中执行时致使所述装置 执行上文描述的功能。
     在某一实施例中, 所述控制模块可接收经更新的所要 RF 输出功率的指示且可参 考查找表以基于所述经更新的所要 RF 输出功率确定经更新的电压调节器控制设定。控制 模块或所述装置中的另一组件可基于功率放大器的所要 RF 输出功率来调整可变后调节器 的输出。可使用功率检测器来测量多余互调产物的大小, 且所述控制模块可基于多余互调 产物的大小确定第二经更新的电压调节器控制设定。 所述装置中的组件可测量所接收干扰 的功率电平且基于所述功率电平确定第二经更新的电压调节器控制设定。 还可监视第二电 路的状态, 且可基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定。 在一些情况下, 以用 于执行上文描述的功能的一组装置执行所述方法。在某一情况下, 计算机可读媒体可包含 计算机可读指令, 所述计算机可读指令当在无线通信装置中执行时致使所述装置执行上文 描述的功能。 附图说明 图 1 说明具有多个基站及多个用户设备装置的无线通信系统。
     图 2 为展示包括驱动功率放大模块的切换模式电力供应器 (SMPS) 的用户设备装 置的一部分的简化框图。
     图 3 展示由功率放大器产生的 RF 输出信号 Pout 的说明性频域描绘。
     图 4 为说明使用调节器控制电压以促进在温度、 RF 输出功率、 电池电压及其类似 者的范围内进行有效操作且同时将输出频谱纯度维持在可接受水平的示范性流程图。
     具体实施方式
     图 1 说明具有多个基站 110 及多个用户设备装置 (UE)120 的无线通信系统 100。 基站通常为与其覆盖区域 ( 例如覆盖区域 102a、 102b 及 102c) 内的 UE 通信的固定位置站。 为了改进系统容量, 可将基站覆盖区域分割为多个较小区域, 例如图 1 中展示为覆盖区域 102a 的扇区 104a、 104b 及 104c。
     基站有时被称为基站收发器子系统 (BTS) 或接入点且通常可为任何无线网络进 入点。类似地, UE 可为固定、 游离或移动的。UE 有时被称为订户系统、 订户单元、 移动台、 移 动物、 远程台、 远程终端、 接入终端、 用户终端、 用户代理、 用户装置或客户端设备。 用户设备 可采取蜂窝式电话、 无绳电话、 会话起始协议 (SIP) 电话、 无线本地回路 (WLL) 台、 个人数字 助理 (PDA)、 手持式装置、 游戏终端、 无线调制解调器卡或道尔芯片或者其它用于与无线通 信系统连接的处理装置的形式。UE 120 可经由从基站 110 到 UE 120 的下行链路 128( 或前向链路 ) 及从 UE 120 到基站 110 的上行链路 130( 或反向链路 ) 建立与基站 110 的双向通 信链路。
     如图 1 所示, UE 120 通常具有用于用户输入的组件, 例如麦克风、 触摸屏、 键盘及 其类似者。其通常还具有用户输出组件, 例如显示器、 扬声器及其类似者。
     图 2 为展示包括驱动功率放大模块的切换模式电力供应器 (SMPS) 的用户设备装 置 200 的简化框图。所述电路通常用于无线用户设备装置 ( 例如图 1 中展示的装置 ) 的发 射部分中。在以下实例及描述中, 描述体现于电池供电的无线用户设备装置中的系统。然 而, 所述系统适用于许多装置, 在所述装置中有效的 DC 操作及减小的电压涟波为有益的。
     在图 2 中, SMPS 212 提供 DC/DC 转换。SMPS 212 从电池 208 接收原始电池输入 电压 Vin 且产生经转换的电压输出, 所述电压输出的值由控制电压 Vcon 控制。举例来说, SMPS 212 可并入有切换调节器, 其在可变工作循环下使功率晶体管在饱和 ( 完全接通 ) 与 截止 ( 完全断开 ) 之间快速切换。所得的矩形波形经低通滤波以便产生与工作循环的平均 值成比例的几乎恒定输出电压。经转换的电压输出由低通滤波器 216 进行低通滤波。低通 滤波器 216 的输出为 SMPS 输出电压 Vout。
     归因于 SMPS 212 的切换性质, SMPS 输出电压 Vout 包括不合需要的涟波电压, 其 通常在 SMPS 212 进行操作所在的切换频率处最为突出。尽管低通滤波器 216 在一定程度 上使电压涟波光滑化, 但其不会完全消除电压涟波。可通过使用额外滤波来减小 SMPS 212 的输出处的电压涟波的量。 然而, 所述额外滤波引起较大物理大小且需要质量更高、 更加昂 贵的组件及更复杂的设计。 此外, 额外滤波使瞬时性能 ( 例如, 将电力施加到 Vin 直到 SMPS 输出电压 Vout 已达到可用值之间的时滞 ) 降级, 瞬时性能降级又增加了装置的平均电力消 耗。 SMPS 输出电压 Vout 耦合到功率放大器模块 214。功率放大器模块 214 包括集成 线性低压降电压调节器 (LDO)220 以及功率放大器 (PA)218。LDO 220 接收 SMPS 输出电压 Vout 且产生施加到功率放大器 218 的时变操作电压 Vcc。在一个方面中, SMPS 212 驱动一 个或一个以上额外线性或非线性调节器。
     LDO 为特定类型的线性调节器。线性调节器的压降电压确定可用于输出所要电压 值的最低输入电压。举例来说, 如果 LDO 的压降电压为约 700 毫伏, 则 3.3 伏输出电压需要 至少 4 伏的输入电压。任何具有小于约 1 伏的压降电压的装置可被看作 LDO。
     功率放大器 218 接收低功率 RF 信号 RFin 且产生对应的高功率 RF 输出信号 Pout。 RF 输出信号 Pout 通常耦合到天线 ( 未图示 ), 这可能通过一个或一个以上无源元件来进 行。LDO 220 提供涟波电压与功率放大器 218 之间的又进一步隔离。然而, 即使具有额外隔 离, 涟波电压中的一部分仍经过 LDO 220 且存在于操作电压 Vcc 上。
     模拟功率控制电压 Vapc 控制操作电压 Vcc 的电压电平。又, 操作电压 Vcc 的变化 调整 RF 输出信号 Pout 的功率。因为 SMPS 与 LDO 调节器串联使用, 所以 LDO 220 被称为后 调节器。因为操作电压 Vcc 在正常操作期间变化, 所以 LDO 220 被说成提供可变后调节。
     在许多无线环境中, 经由上行链路 130 发射的功率随 UE 120 远离基站 110 及随上 行链路 130 上的数据速率增加而增加。因此, 当 UE 处于使用中时, RF 输出信号 Pout 的功 率电平随时间变化。
     以与操作电压 Vcc 调整 RF 输出信号 Pout 的功率电平相同的方式, 操作电压 Vcc
     上的任何涟波还影响 RF 输出信号 Pout 的功率电平。因此, 操作电压 Vcc 上的涟波电压引 起 RF 输出信号 Pout 的振幅调制 (AM)。
     在一些方面中, 除 Vcc 以外, PA218 还可具有影响 RF 输出信号 Pout 的功率电平的 增益控制输入。在所述方面中, 控制 Vcc 仍为有利的。功率放大器通常为非线性的。在非 线性放大器中, 放大器的效率取决于 Vcc。Vcc 上的较高电压导致给定 RF 输出功率的较低 效率。然而, 增加 Vcc 的电压还增加放大器的线性。因此, Vcc 的电压电平影响输出频谱的 纯度。因此, 即使当使用替代性功率控制机制来完全或部分控制 RF 输出功率时, 将 Vcc 保 持在提供足够频谱纯度且同时效率不过低的电平处仍为有利的。
     图 3 展示由功率放大器 218 产生的 RF 输出信号 Pout 的说明性频域描绘。在图 3 中, 横轴表示频率且纵轴表示功率。所要信号 310 以载波频率为中心且为低功率 RF 信号 RFin 的放大版本。图 3 还说明由涟波电压产生的多余频率分量 320。通常, 在高于及低于 所要信号的载波频率处产生频率分量 320, 且频率分量 320 偏移由 SMPS 212 使用的切换频 率的量。如果多余频率分量 320 过大, 则除使系统性能降级之外, 其还可能违反设定对所要 频带外的发射的限制的政府限制。
     当 SMPS 输出电压 Vout 与操作电压 Vcc 在数值上非常接近时, LDO 220 最有效地工 作。然而, 由 LDO 220 提供的隔离随 SMPS 输出电压 Vout 接近操作电压 Vcc 而降低。因此, SMPS 输出电压 Vout 与控制电压 Vcon 的相对值影响多余频率分量的振幅以及操作效率。
     通常, 组件的性能随温度显著变化。举例来说, LDO 220 可随温度增加而提供较少隔离。 类似地, SMPS 输出电压 Vout 上的涟波电压随原始电池电压 Vin 的值变化而变化。 原始电池电压 Vin 可在充电循环过程期间且基于负载、 温度及其类似者显著变化。因此, 各 种电压电平及操作温度可共同显著影响多余互调产物的振幅。
     因此, 在图 2 中展示的实施例中, 控制模块 224 控制控制电压 Vcon 的值以便在多 种操作条件下提供有效操作及多余频率分量的可接受水平。控制模块 224 确定电池电压。 举例来说, 模 / 数 (A/D) 转换器 222 对原始电池电压 Vin 的值进行取样且将数字表示提供 到控制模块 224。如下文更全面地论述, 控制模块 224 确定操作温度。举例来说, 热敏电阻 228 或其它温度感测装置将操作温度的指示提供到控制模块 224。控制模块 224 参考查找 表以确定适用于当前操作条件的控制电压 Vcon 的值。通常, 控制模块 224 产生控制电压的 数字表示, 所述数字表示由数 / 模转换器 (D/A)230 转换为模拟形式。D/A 230 可集成到控 制模块 224 或 SMPS 212 中, 或其可为单独元件。D/A 230 可采取传统多位 D/A 转换器、 脉 宽调制滤波器或其类似者的形式。在一个实施例中, 计算机可读媒体 232 存储可由处理器 234 执行的代码, 所述代码在执行时提供控制模块 224 的功能。
     在一个方面中, LUT 226 为由所要 RF 输出功率索引的多维阵列 ( 因为控制电压 Vcon 的值根据所要 RF 输出功率变化, 所以根据所要 RF 输出功率索引阵列通常等效于根据 标称控制电压 Vcon 索引 )。多维阵列存储标称控制电压 Vcon 的根据 RF 输出信号的所要功 率、 电池电压及操作温度的一组调整值。
     在另一实施例中, 所存储的偏移调整值与输出功率无关且以根据温度值或原始电 池电压或其它参数的范围索引的单项阵列形式存储调整值。单项阵列格式的优点在于, 其 与完全多维阵列相比需要较少存储器。单项阵列还有时被称为单维阵列。单项阵列通常
     具有如下格式 : {single_array[X]}。相反, 二维阵列通常具有如下格式 : {multi_array[X] [Y]}。
     在一个方面中, 控制模块 224 常常且每当 RF 输出信号 Pout 的所要功率变化时确 定控制电压 Vcon 的值。通常在非易失性存储器中实施 LUT 226。所存储的值可在装置特定 校准过程期间确定, 例如在工厂测试期间实施, 或可在一大组装置之间为统一的。
     在一个方面中, 功率检测器及滤波器 240 用于测量 RF 输出信号 Pout 中的多余频 率分量的大小 ( 例如, 振幅或功率 )。测量值耦合到控制模块 224。如果控制模块 224 确定 大小过高, 则其可增加 SMPS 输出电压 Vout 的值。如果大小相当低, 则控制模块 224 可降低 SMPS 输出电压 Vout 的值以便更有效地操作。 因此, 可以闭合回路方式控制多余频率分量的 大小。
     图 4 为说明使用调节器控制电压以促进可变后调节系统在温度、 RF 输出功率、 电 池电压及其类似者的范围内进行有效操作且同时将输出频谱纯度维持在可接受水平的示 范性流程图。在框 410 中, 针对 RF 输出信号 Pout 的当前所要功率确定控制电压 Vcon 的标 称值。举例来说, 控制模块 224 从 ( 可能 ) 用户设备控制模块 ( 图 2 中未展示 ) 接收所要 输出功率的指示且确定存储于 LUT 226 中的 Vcon 的标称 ( 未经补偿 ) 值。
     在框 412 中, 确定当前原始电池电压。举例来说, A/D 222 将原始电池电压 Vin 转 换为电池电压的数字表示且将此值提供到控制模块 224。
     在框 414 中, 控制模块 224 确定当前电池电压是否超过阈值 (Vhighbat), 在高于 所述阈值的情况下应调整控制电压 Vcon 的值。如果超过, 则在框 416 中, 控制模块 224 参 考 LUT 226 以确定控制电压 Vcon 的值应被调整的电池调整偏移。所述值用于调整 Vcon 的 值。 在一个实施例中, 调整值存储于简单一维阵列中, 其中每一索引值对应于有限电池电压 范围。控制模块 224 确定哪一索引对应于当前电池电压, 从所述阵列提取对应值且将其相 加到标称值。
     在另一实施例中, 电池调整偏移的值随所要 RF 输出信号 ( 或 Vcon 的标称值 ) 以 及温度及其它因素中的一者或一者以上而变。在又一实施例中, 电池调整偏移的值随除 RF 输出功率、 温度及电池电压以外的其它因素而变。 举例来说, 用户设备装置中的接收器可能 对 PA 产生的多余频率分量敏感。因此, 当接收部分正与 PA 模块 214 同时操作时或当接收 部分正接收极小信号时, 控制模块 224 可通过增加 SMPS 输出电压 Vout 的值来增加互调抑 制。流程继续到框 422。
     如果在框 414 中当前电池电压未超过 Vhighbat, 则流程继续到框 418。在框 418 中, 控制模块 224 确定当前电池电压是否低于阈值 (Vlowbat), 在低于所述阈值的情况下 应调整控制电压 Vcon 的值。如果低于, 则在框 420 中, 控制模块 224 参考 LUT 226 以确定 控制电压 Vcon 的值应被调整的电池调整偏移, 且据此调整 Vcon。通常, 针对 Vhighbat 及 Vlowbat 补偿阵列两者使用相同阵列格式。如果在框 418 中当前电池电压未低于 Vlowbat, 则流程继续到框 422。 在一个实施例中, 决策框 414 及 418 合并为单一决策框, 且调整框 416 及 420 合并为单一查找及调整操作。
     在框 422 中, 由局部温度感测装置确定温度。举例来说, 热敏电阻 228 或其它温度 感测装置确定操作温度的指示且将其以数字格式提供到控制模块 224。 通常, 局部温度感测 装置表征支撑 PA 模块的印刷线路板 (PWB) 的温度。在框 424 中, 控制模块 224 确定当前温度是否超过阈值 (Thigh), 在高于所述阈值 的情况下应调整控制电压 Vcon 的值。如果超过, 则在框 426 中, 控制模块 224 参考 LUT 226 以确定控制电压 Vcon 的值应被调整的温度调整偏移。所述值用于调整 Vcon 的值。在一个 实施例中, 温度调整偏移的值随所要 RF 输出信号、 原始电池电压及其它因素中的一者或一 者以上而变。以如上文所论述的类似方式, 阵列可为一维的或多维的。流程继续到框 432。
     如果在框 424 中当前温度未超过 Thigh, 则流程继续到框 428。 在框 428 中, 控制模 块 224 确定当前温度是否低于阈值 (Tlow), 在低于所述阈值的情况下应调整控制电压 Vcon 的值。如果低于, 则在框 430 中, 控制模块 224 参考 LUT 226 以确定控制电压 Vcon 的值应 被调整的温度调整偏移。所述值用于调整 Vcon 的值。通常, 针对 Thigh 及 Tlow 补偿阵列 两者使用相同阵列格式。如果在框 428 中当前温度未低于 Tlow, 则流程继续到框 432。在 一个实施例中, 决策框 424 及 428 合并为单一决策框, 且调整框 426 及 430 合并为单一查找 及调整操作。
     在框 432 中, 在用户设备装置的现场正常操作期间, 将控制电压 Vcon 设定为新近 确定的经调整的 Vcon 值。 如果新近确定的经调整的 Vcon 与先前值不同, 则 Vout 的值变化。 将 Vout 的新值应用于 PA 模块。如上所述, Vout 的值以及其它因素对操作效率以及多余互 调产物的振幅起作用。 在框 440 中, 读取定时器值。如上所述, 原始电池电压 Vin 及温度两者均随时间变 化。明确地说, 如果 RF 输出信号 Pout 在延长时间周期内保持位于高值, 则温度可相当快速 地变化。因此, 必须随时间重复上述过程。在图 4 中展示的实施例中, 使用定时器来设定对 控制电压 Vcon 所作的更新之间的最大时延。在框 442 中, 控制模块 224 确定定时器是否已 到期。如果到期, 则流程继续到框 446, 在框 446 中复位定时器, 且接着继续到框 410, 在框 410 中再次开始流程。
     如上所述, 与模拟功率控制电压 Vapc 有关的 SMPS 输出电压 Vout 的值影响多余互 调产物的振幅。因此, 当 RF 输出信号 Pout 的所要功率变化从而导致 Vapc 的对应变化时, SMPS 输出电压 Vout 也通常变化。因此, 在框 444 中, 控制模块 224 确定是否已接收到新的 所要输出功率。如果已接收到新的所要输出功率, 则在框 446 中复位定时器且流程继续返 回到框 410。如果未接收到新的所要输出功率, 则流程继续返回到框 440。
     尽管在包括功率放大器的发射链的上下文中参考图 2、 3 及 4 加以描述, 但本文中 所描述的原理可以类似方式应用于其中有噪声的电压调节器与线性调节器结合使用的任 何装置以提供可变后调节, 从而降低系统噪声。 举例来说, 多余频率分量的抑制在接收链中 也为重要的。 因此, 类似技术可用于设定接收链中的适当控制电压 Vcon。 举例来说, 在接收 器处存在一个或一个以上大干扰信号可致使在接收链内多余频率分量的影响增加。 增加接 收链的操作电压以及跨越 LDO 的电压降可减小这些效应。因此, 可使用类似配置以在存在 干扰的情况下调整接收链的操作电压。此外, Vout 的值可随调节器正向其提供电力的一个 以上电路的状态而变。 Vout 的值可随从另一源接收电力的电路的状态而变。 除上文揭示的 状态之外, 状态还可为电路的开 / 关状态以及接收信号电平、 电路正进行操作所在的增益 及其类似者。 在一些实施例中, 接收器或其它电路可耦合到普通有噪声的电压调节器、 普通 线性调节器或所述两者。在其它实施例中, 接收器或其它电路可耦合到替代性有噪声的调 节器、 线性调节器或所述两者。
     如本文中使用, 术语 “耦合” 或 “连接” 用以意指间接耦合以及直接耦合或连接。在 两个或两个以上块、 模块、 装置或设备被耦合的情况下, 在两个耦合块之间可存在一个或一 个以上介入块。
     结合本文中所揭示的实施例所描述的各种说明性逻辑块、 模块及电路可用通用处 理器、 数字信号处理器 (DSP)、 精简指令集计算机 (RISC) 处理器、 专用集成电路 (ASIC)、 现 场可编程门阵列 (FPGA) 或其它可编程逻辑装置、 离散门或晶体管逻辑、 离散硬件组件或其 任何组合来实施或执行。 通用处理器可为微处理器, 但在替代方案中, 处理器可为任何处理 器、 控制器、 微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合, 例如, DSP 与微处理器 的组合、 多个微处理器、 结合 DSP 核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。
     结合本文中所揭示的实施例所描述的方法、 过程或算法的步骤可直接以硬件、 以 由处理器执行的软件模块或以所述两者的组合来体现。 方法或过程中的各种步骤或动作可 以所展示的次序来执行或可以另一次序来执行。此外, 可省略一个或一个以上过程或方法 步骤或可将一个或一个以上过程或方法步骤添加到所述方法及过程。 可在方法及过程的开 始、 末尾或介入的现有要素中添加额外步骤、 块或动作。
     提供以上对所揭示实施例的描述以使得所属领域的任何技术人员能够制作或使 用本发明。所属领域的技术人员将易于了解对这些实施例的各种修改, 且在不偏离本发明 的精神或范围的情况下, 本文中所界定的一般原理可应用于其它实施例。 因此, 本发明不希 望限于本文中所展示的实施例, 而是应被赋予与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最 广范围。

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1、10申请公布号CN102379089A43申请公布日20120314CN102379089ACN102379089A21申请号201080014983422申请日2010033112/415,63220090331USH04B1/16200601H02M3/335200601H03G3/0020060171申请人高通股份有限公司地址美国加利福尼亚州72发明人格雷厄姆保罗史密斯74专利代理机构北京律盟知识产权代理有限责任公司11287代理人宋献涛54发明名称具有可变后调节的电力供应控制系统及方法57摘要一种电路、系统及方法确定用于DC/DC转换器的控制电压。控制模块确定原始电池电压及操作温度。所。

2、述控制模块参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节器控制电压。在一些情况下,所述控制模块还使用干扰电平来确定所述控制电压。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011093086PCT申请的申请数据PCT/US2010/0295182010033187PCT申请的公布数据WO2010/114939EN2010100751INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书7页附图4页CN102379099A1/3页21一种用户设备,其包含切换调节器,其具有调节器控制电压输入,其中所述切换调节器经配置以接收输入电压且产生输出电压,所述输。

3、出电压取决于施加到所述调节器控制电压输入的第一信号;线性调节器,其耦合到所述切换调节器且经配置以接收所述输出电压并产生时变操作电压;功率放大器,其耦合到所述线性调节器且经配置以产生RF输出信号,所述RF输出信号具有由所述时变操作电压控制的RF输出功率;温度感测装置,其经配置以确定操作温度的指示;模/数转换器,其经配置以接收所述输入电压且确定所述输入电压的数字表示;查找表,其存储根据所述输入电压及所述操作温度的一组调整值;及控制模块,其经配置以接收所述输入电压的所述数字表示及所述操作温度的所述指示,且经配置以基于所述输入电压、所述操作温度及存储于所述查找表中的一组调整值确定所述第一信号。2根据权。

4、利要求1所述的用户设备,其进一步包含经配置以产生所述输入电压的电池。3根据权利要求1所述的用户设备,其中所述查找表为多维阵列。4根据权利要求1所述的用户设备,其中所述查找表包含至少两个单项阵列,即根据所述操作温度的一组范围索引的第一单项阵列及根据所述输入电压的一组范围索引的第二单项阵列。5一种电力供应管理方法,其包含确定电池电压;确定操作温度;参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节器控制设定;将所述电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器,其中所述电压调节器控制设定调整所述非线性电力供应器的输出电压;及将所述输出电压提供到可变后调节器。6根据权利要求5所述的电力供。

5、应管理方法,其进一步包含接收经更新的所要RF输出功率的指示;及参考所述查找表以基于所述经更新的所要RF输出功率确定经更新的电压调节器控制设定。7根据权利要求5所述的电力供应管理方法,其进一步包含基于功率放大器的所要RF输出功率调整所述可变后调节器的输出。8根据权利要求5所述的电力供应管理方法,其进一步包含测量多余互调产物的大小;及基于所述大小确定第二经更新的电压调节器控制设定。9根据权利要求5所述的电力供应管理方法,其进一步包含测量所接收干扰的功率电平;及基于所述功率电平确定第二经更新的电压调节器控制设定。权利要求书CN102379089ACN102379099A2/3页310根据权利要求5所。

6、述的电力供应管理方法,其进一步包含监视第二电路的状态;及基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定。11一种控制一组电子电路的效率及性能的装置,其包含用于确定电池电压的装置;用于确定操作温度的装置;用于参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节器控制设定的装置;用于将所述电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器的装置,其中所述电压调节器控制设定调整所述非线性电力供应器的输出电压;及用于将所述输出电压提供到可变后调节器的装置。12根据权利要求11所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置,其包含用于接收经更新的所要RF输出功率的指示的装置;及用于参考所述查找表以基于所。

7、述经更新的所要RF输出功率确定经更新的电压调节器控制设定的装置。13根据权利要求11所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置,其包含用于基于功率放大器的所要RF输出功率调整所述可变后调节器的输出的装置。14根据权利要求11所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置,其包含用于测量多余互调产物的大小的装置;及用于基于所述大小确定第二经更新的电压调节器控制设定的装置。15根据权利要求11所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置,其包含测量所接收干扰的功率电平;及基于所述功率电平确定第二经更新的电压调节器控制设定。16根据权利要求11所述的控制一组电子电路的效率及性能的装置,其进一步包含用于监视第二电。

8、路的状态的装置;及用于基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定的装置。17一种包含计算机可读指令的计算机可读媒体,所述计算机可读指令当在无线通信装置中执行时致使所述装置提供对所述装置的效率及性能的控制,其中在执行后所述指令即刻致使所述装置确定电池电压;确定操作温度;参考查找表以基于正常操作期间的所述电池电压及所述操作温度确定电压调节器控制设定;将所述电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器,其中所述电压调节器控制设定调整所述非线性电力供应器的输出电压;及将所述输出电压提供到可变后调节器。18根据权利要求17所述的计算机可读媒体,其中在执行后所述指令即刻进一步致使所述装置接收经更新的所要R。

9、F输出功率的指示;及权利要求书CN102379089ACN102379099A3/3页4参考所述查找表以基于所述经更新的所要RF输出功率确定经更新的电压调节器控制设定。19根据权利要求17所述的计算机可读媒体,其中在执行后所述指令即刻进一步致使所述装置基于功率放大器的所要RF输出功率调整所述可变后调节器的输出。20根据权利要求17所述的计算机可读媒体,其中在执行后所述指令即刻进一步致使所述装置测量多余互调产物的大小;及基于所述大小确定第二经更新的电压调节器控制设定。21根据权利要求17所述的计算机可读媒体,其中在执行后所述指令即刻进一步致使所述装置测量所接收干扰的功率电平;及基于所述功率电平确。

10、定第二经更新的电压调节器控制设定。22根据权利要求17所述的计算机可读媒体,其中在执行后所述指令即刻进一步致使所述装置监视第二电路的状态;及基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定。权利要求书CN102379089ACN102379099A1/7页5具有可变后调节的电力供应控制系统及方法技术领域0001本发明大体上涉及电力供应系统,且更具体地说,涉及DC电力供应管理。背景技术0002大多数电池供电装置使用电力供应管理来将原始电池输出电压转换为更纯净、更相容的电源以用于所述装置中的有源组件。通常使用DC/DC转换器实施电力供应管理,称之为DC/DC转换器是因为其被供应直流电压且产生直流电压。

11、。0003一种常用DC/DC转换器为线性调节器。线性调节器包括在线性区域中操作的晶体管。线性调节器产生非常纯净的输出电压。然而,线性调节器通过以热量形式耗散过量电力来维持所要输出电压。因此,其为低效率的,且难以集成到热管理困难的小封装中。0004另一种常用DC/DC转换器为切换模式电力供应器SMPS。SMPS并入有切换调节器,其在可变工作循环下使功率晶体管在饱和完全接通与截止完全断开之间快速切换。所得的矩形波形经低通滤波以便产生与工作循环的平均值成比例的几乎恒定输出电压。SMPS的一个优点在于其效率高于线性调节器,因为切换晶体管在饱和状态及截止状态下均以热量形式耗散极少电力。然而,即使在有效滤。

12、波之后,SMPS仍产生包括被称为电压涟波的高振幅、高频率分量的输出电压。SMPS的另一优点在于其可提升电压,这意味着SMPS可提供高于输入电压的电压电平的输出电压。举例来说,SMPS输入处的电池可提供约3伏输出,而SMPS提供5伏输出。0005在产生高频率输出信号的无线装置中,涟波电压可调制引起不合需要的边带杂散信号的射频RF输出信号。如果足够大,则边带杂散信号降低无线系统的性能且致使无线装置违反由例如美国联邦通信委员会USFCC等控管团体设定的发射限制。发明内容0006本文中描述一种接收电池输入电压的用户设备装置,所述电池输入电压的值随时间变化。所述装置还具有耦合到电池的切换调节器,所述切换。

13、调节器具有调节器控制电压输入。所述切换调节器经配置以接收输入电压且产生输出电压,所述输出电压取决于施加到调节器控制电压输入的第一信号。所述装置还具有线性调节器,例如低压降调节器,所述线性调节器耦合到所述切换调节器且经配置以接收所述输出电压且产生时变操作电压。所述装置还具有功率放大器,所述功率放大器耦合到所述低压降调节器且经配置以产生具有由所述时变操作电压控制的RF输出功率的RF输出信号。所述装置还具有经配置以确定操作温度的指示的温度传感器,例如热敏电阻。所述装置还具有模/数转换器,所述模/数转换器耦合到所述电池且经配置以确定输入电压的数字表示。所述装置还具有查找表,所述查找表存储根据输入电压及。

14、操作温度的一组调整值。所述装置还具有控制模块,所述控制模块经配置以接收输入电压的数字表示及操作温度的指示。所述控制模块基于输入电压、操作温度及存储于查找表中的一组调整值确定所述第一信号。0007在一些实施例中,查找表为多维阵列,而在其它实施例中,其具有一个或一个以上说明书CN102379089ACN102379099A2/7页6单项阵列。举例来说,可根据操作温度的一组范围索引第一单项阵列。可根据输入电压的一组范围索引第二单项阵列。0008本文中还描述一种电力供应管理方法。根据所述方法,控制模块确定电池电压及操作温度。其参考查找表以基于正常操作期间的电池电压及操作温度确定电压调节器控制设定。其将。

15、电压调节器控制设定提供到非线性电力供应器。所述电压调节器控制设定调整非线性电力供应器的输出电压。所述控制模块将输出电压提供到可变后调节器。在一些情况下,以用于执行上文描述的功能的一组装置执行所述方法。在某一情况下,计算机可读媒体可包含计算机可读指令,所述计算机可读指令当在无线通信装置中执行时致使所述装置执行上文描述的功能。0009在某一实施例中,所述控制模块可接收经更新的所要RF输出功率的指示且可参考查找表以基于所述经更新的所要RF输出功率确定经更新的电压调节器控制设定。控制模块或所述装置中的另一组件可基于功率放大器的所要RF输出功率来调整可变后调节器的输出。可使用功率检测器来测量多余互调产物。

16、的大小,且所述控制模块可基于多余互调产物的大小确定第二经更新的电压调节器控制设定。所述装置中的组件可测量所接收干扰的功率电平且基于所述功率电平确定第二经更新的电压调节器控制设定。还可监视第二电路的状态,且可基于所述状态确定第二经更新的电压调节器控制设定。在一些情况下,以用于执行上文描述的功能的一组装置执行所述方法。在某一情况下,计算机可读媒体可包含计算机可读指令,所述计算机可读指令当在无线通信装置中执行时致使所述装置执行上文描述的功能。附图说明0010图1说明具有多个基站及多个用户设备装置的无线通信系统。0011图2为展示包括驱动功率放大模块的切换模式电力供应器SMPS的用户设备装置的一部分的。

17、简化框图。0012图3展示由功率放大器产生的RF输出信号POUT的说明性频域描绘。0013图4为说明使用调节器控制电压以促进在温度、RF输出功率、电池电压及其类似者的范围内进行有效操作且同时将输出频谱纯度维持在可接受水平的示范性流程图。具体实施方式0014图1说明具有多个基站110及多个用户设备装置UE120的无线通信系统100。基站通常为与其覆盖区域例如覆盖区域102A、102B及102C内的UE通信的固定位置站。为了改进系统容量,可将基站覆盖区域分割为多个较小区域,例如图1中展示为覆盖区域102A的扇区104A、104B及104C。0015基站有时被称为基站收发器子系统BTS或接入点且通常。

18、可为任何无线网络进入点。类似地,UE可为固定、游离或移动的。UE有时被称为订户系统、订户单元、移动台、移动物、远程台、远程终端、接入终端、用户终端、用户代理、用户装置或客户端设备。用户设备可采取蜂窝式电话、无绳电话、会话起始协议SIP电话、无线本地回路WLL台、个人数字助理PDA、手持式装置、游戏终端、无线调制解调器卡或道尔芯片或者其它用于与无线通信系统连接的处理装置的形式。UE120可经由从基站110到UE120的下行链路128或前说明书CN102379089ACN102379099A3/7页7向链路及从UE120到基站110的上行链路130或反向链路建立与基站110的双向通信链路。0016。

19、如图1所示,UE120通常具有用于用户输入的组件,例如麦克风、触摸屏、键盘及其类似者。其通常还具有用户输出组件,例如显示器、扬声器及其类似者。0017图2为展示包括驱动功率放大模块的切换模式电力供应器SMPS的用户设备装置200的简化框图。所述电路通常用于无线用户设备装置例如图1中展示的装置的发射部分中。在以下实例及描述中,描述体现于电池供电的无线用户设备装置中的系统。然而,所述系统适用于许多装置,在所述装置中有效的DC操作及减小的电压涟波为有益的。0018在图2中,SMPS212提供DC/DC转换。SMPS212从电池208接收原始电池输入电压VIN且产生经转换的电压输出,所述电压输出的值由。

20、控制电压VCON控制。举例来说,SMPS212可并入有切换调节器,其在可变工作循环下使功率晶体管在饱和完全接通与截止完全断开之间快速切换。所得的矩形波形经低通滤波以便产生与工作循环的平均值成比例的几乎恒定输出电压。经转换的电压输出由低通滤波器216进行低通滤波。低通滤波器216的输出为SMPS输出电压VOUT。0019归因于SMPS212的切换性质,SMPS输出电压VOUT包括不合需要的涟波电压,其通常在SMPS212进行操作所在的切换频率处最为突出。尽管低通滤波器216在一定程度上使电压涟波光滑化,但其不会完全消除电压涟波。可通过使用额外滤波来减小SMPS212的输出处的电压涟波的量。然而,。

21、所述额外滤波引起较大物理大小且需要质量更高、更加昂贵的组件及更复杂的设计。此外,额外滤波使瞬时性能例如,将电力施加到VIN直到SMPS输出电压VOUT已达到可用值之间的时滞降级,瞬时性能降级又增加了装置的平均电力消耗。0020SMPS输出电压VOUT耦合到功率放大器模块214。功率放大器模块214包括集成线性低压降电压调节器LDO220以及功率放大器PA218。LDO220接收SMPS输出电压VOUT且产生施加到功率放大器218的时变操作电压VCC。在一个方面中,SMPS212驱动一个或一个以上额外线性或非线性调节器。0021LDO为特定类型的线性调节器。线性调节器的压降电压确定可用于输出所要。

22、电压值的最低输入电压。举例来说,如果LDO的压降电压为约700毫伏,则33伏输出电压需要至少4伏的输入电压。任何具有小于约1伏的压降电压的装置可被看作LDO。0022功率放大器218接收低功率RF信号RFIN且产生对应的高功率RF输出信号POUT。RF输出信号POUT通常耦合到天线未图示,这可能通过一个或一个以上无源元件来进行。LDO220提供涟波电压与功率放大器218之间的又进一步隔离。然而,即使具有额外隔离,涟波电压中的一部分仍经过LDO220且存在于操作电压VCC上。0023模拟功率控制电压VAPC控制操作电压VCC的电压电平。又,操作电压VCC的变化调整RF输出信号POUT的功率。因为。

23、SMPS与LDO调节器串联使用,所以LDO220被称为后调节器。因为操作电压VCC在正常操作期间变化,所以LDO220被说成提供可变后调节。0024在许多无线环境中,经由上行链路130发射的功率随UE120远离基站110及随上行链路130上的数据速率增加而增加。因此,当UE处于使用中时,RF输出信号POUT的功率电平随时间变化。0025以与操作电压VCC调整RF输出信号POUT的功率电平相同的方式,操作电压VCC说明书CN102379089ACN102379099A4/7页8上的任何涟波还影响RF输出信号POUT的功率电平。因此,操作电压VCC上的涟波电压引起RF输出信号POUT的振幅调制AM。

24、。0026在一些方面中,除VCC以外,PA218还可具有影响RF输出信号POUT的功率电平的增益控制输入。在所述方面中,控制VCC仍为有利的。功率放大器通常为非线性的。在非线性放大器中,放大器的效率取决于VCC。VCC上的较高电压导致给定RF输出功率的较低效率。然而,增加VCC的电压还增加放大器的线性。因此,VCC的电压电平影响输出频谱的纯度。因此,即使当使用替代性功率控制机制来完全或部分控制RF输出功率时,将VCC保持在提供足够频谱纯度且同时效率不过低的电平处仍为有利的。0027图3展示由功率放大器218产生的RF输出信号POUT的说明性频域描绘。在图3中,横轴表示频率且纵轴表示功率。所要信。

25、号310以载波频率为中心且为低功率RF信号RFIN的放大版本。图3还说明由涟波电压产生的多余频率分量320。通常,在高于及低于所要信号的载波频率处产生频率分量320,且频率分量320偏移由SMPS212使用的切换频率的量。如果多余频率分量320过大,则除使系统性能降级之外,其还可能违反设定对所要频带外的发射的限制的政府限制。0028当SMPS输出电压VOUT与操作电压VCC在数值上非常接近时,LDO220最有效地工作。然而,由LDO220提供的隔离随SMPS输出电压VOUT接近操作电压VCC而降低。因此,SMPS输出电压VOUT与控制电压VCON的相对值影响多余频率分量的振幅以及操作效率。00。

26、29通常,组件的性能随温度显著变化。举例来说,LDO220可随温度增加而提供较少隔离。0030类似地,SMPS输出电压VOUT上的涟波电压随原始电池电压VIN的值变化而变化。原始电池电压VIN可在充电循环过程期间且基于负载、温度及其类似者显著变化。因此,各种电压电平及操作温度可共同显著影响多余互调产物的振幅。0031因此,在图2中展示的实施例中,控制模块224控制控制电压VCON的值以便在多种操作条件下提供有效操作及多余频率分量的可接受水平。控制模块224确定电池电压。举例来说,模/数A/D转换器222对原始电池电压VIN的值进行取样且将数字表示提供到控制模块224。如下文更全面地论述,控制模。

27、块224确定操作温度。举例来说,热敏电阻228或其它温度感测装置将操作温度的指示提供到控制模块224。控制模块224参考查找表以确定适用于当前操作条件的控制电压VCON的值。通常,控制模块224产生控制电压的数字表示,所述数字表示由数/模转换器D/A230转换为模拟形式。D/A230可集成到控制模块224或SMPS212中,或其可为单独元件。D/A230可采取传统多位D/A转换器、脉宽调制滤波器或其类似者的形式。在一个实施例中,计算机可读媒体232存储可由处理器234执行的代码,所述代码在执行时提供控制模块224的功能。0032在一个方面中,LUT226为由所要RF输出功率索引的多维阵列因为控。

28、制电压VCON的值根据所要RF输出功率变化,所以根据所要RF输出功率索引阵列通常等效于根据标称控制电压VCON索引。多维阵列存储标称控制电压VCON的根据RF输出信号的所要功率、电池电压及操作温度的一组调整值。0033在另一实施例中,所存储的偏移调整值与输出功率无关且以根据温度值或原始电池电压或其它参数的范围索引的单项阵列形式存储调整值。单项阵列格式的优点在于,其与完全多维阵列相比需要较少存储器。单项阵列还有时被称为单维阵列。单项阵列通常说明书CN102379089ACN102379099A5/7页9具有如下格式SINGLE_ARRAYX。相反,二维阵列通常具有如下格式MULTI_ARRAYX。

29、Y。0034在一个方面中,控制模块224常常且每当RF输出信号POUT的所要功率变化时确定控制电压VCON的值。通常在非易失性存储器中实施LUT226。所存储的值可在装置特定校准过程期间确定,例如在工厂测试期间实施,或可在一大组装置之间为统一的。0035在一个方面中,功率检测器及滤波器240用于测量RF输出信号POUT中的多余频率分量的大小例如,振幅或功率。测量值耦合到控制模块224。如果控制模块224确定大小过高,则其可增加SMPS输出电压VOUT的值。如果大小相当低,则控制模块224可降低SMPS输出电压VOUT的值以便更有效地操作。因此,可以闭合回路方式控制多余频率分量的大小。0036图。

30、4为说明使用调节器控制电压以促进可变后调节系统在温度、RF输出功率、电池电压及其类似者的范围内进行有效操作且同时将输出频谱纯度维持在可接受水平的示范性流程图。在框410中,针对RF输出信号POUT的当前所要功率确定控制电压VCON的标称值。举例来说,控制模块224从可能用户设备控制模块图2中未展示接收所要输出功率的指示且确定存储于LUT226中的VCON的标称未经补偿值。0037在框412中,确定当前原始电池电压。举例来说,A/D222将原始电池电压VIN转换为电池电压的数字表示且将此值提供到控制模块224。0038在框414中,控制模块224确定当前电池电压是否超过阈值VHIGHBAT,在高。

31、于所述阈值的情况下应调整控制电压VCON的值。如果超过,则在框416中,控制模块224参考LUT226以确定控制电压VCON的值应被调整的电池调整偏移。所述值用于调整VCON的值。在一个实施例中,调整值存储于简单一维阵列中,其中每一索引值对应于有限电池电压范围。控制模块224确定哪一索引对应于当前电池电压,从所述阵列提取对应值且将其相加到标称值。0039在另一实施例中,电池调整偏移的值随所要RF输出信号或VCON的标称值以及温度及其它因素中的一者或一者以上而变。在又一实施例中,电池调整偏移的值随除RF输出功率、温度及电池电压以外的其它因素而变。举例来说,用户设备装置中的接收器可能对PA产生的多。

32、余频率分量敏感。因此,当接收部分正与PA模块214同时操作时或当接收部分正接收极小信号时,控制模块224可通过增加SMPS输出电压VOUT的值来增加互调抑制。流程继续到框422。0040如果在框414中当前电池电压未超过VHIGHBAT,则流程继续到框418。在框418中,控制模块224确定当前电池电压是否低于阈值VLOWBAT,在低于所述阈值的情况下应调整控制电压VCON的值。如果低于,则在框420中,控制模块224参考LUT226以确定控制电压VCON的值应被调整的电池调整偏移,且据此调整VCON。通常,针对VHIGHBAT及VLOWBAT补偿阵列两者使用相同阵列格式。如果在框418中当前。

33、电池电压未低于VLOWBAT,则流程继续到框422。在一个实施例中,决策框414及418合并为单一决策框,且调整框416及420合并为单一查找及调整操作。0041在框422中,由局部温度感测装置确定温度。举例来说,热敏电阻228或其它温度感测装置确定操作温度的指示且将其以数字格式提供到控制模块224。通常,局部温度感测装置表征支撑PA模块的印刷线路板PWB的温度。说明书CN102379089ACN102379099A6/7页100042在框424中,控制模块224确定当前温度是否超过阈值THIGH,在高于所述阈值的情况下应调整控制电压VCON的值。如果超过,则在框426中,控制模块224参考L。

34、UT226以确定控制电压VCON的值应被调整的温度调整偏移。所述值用于调整VCON的值。在一个实施例中,温度调整偏移的值随所要RF输出信号、原始电池电压及其它因素中的一者或一者以上而变。以如上文所论述的类似方式,阵列可为一维的或多维的。流程继续到框432。0043如果在框424中当前温度未超过THIGH,则流程继续到框428。在框428中,控制模块224确定当前温度是否低于阈值TLOW,在低于所述阈值的情况下应调整控制电压VCON的值。如果低于,则在框430中,控制模块224参考LUT226以确定控制电压VCON的值应被调整的温度调整偏移。所述值用于调整VCON的值。通常,针对THIGH及TL。

35、OW补偿阵列两者使用相同阵列格式。如果在框428中当前温度未低于TLOW,则流程继续到框432。在一个实施例中,决策框424及428合并为单一决策框,且调整框426及430合并为单一查找及调整操作。0044在框432中,在用户设备装置的现场正常操作期间,将控制电压VCON设定为新近确定的经调整的VCON值。如果新近确定的经调整的VCON与先前值不同,则VOUT的值变化。将VOUT的新值应用于PA模块。如上所述,VOUT的值以及其它因素对操作效率以及多余互调产物的振幅起作用。0045在框440中,读取定时器值。如上所述,原始电池电压VIN及温度两者均随时间变化。明确地说,如果RF输出信号POUT。

36、在延长时间周期内保持位于高值,则温度可相当快速地变化。因此,必须随时间重复上述过程。在图4中展示的实施例中,使用定时器来设定对控制电压VCON所作的更新之间的最大时延。在框442中,控制模块224确定定时器是否已到期。如果到期,则流程继续到框446,在框446中复位定时器,且接着继续到框410,在框410中再次开始流程。0046如上所述,与模拟功率控制电压VAPC有关的SMPS输出电压VOUT的值影响多余互调产物的振幅。因此,当RF输出信号POUT的所要功率变化从而导致VAPC的对应变化时,SMPS输出电压VOUT也通常变化。因此,在框444中,控制模块224确定是否已接收到新的所要输出功率。。

37、如果已接收到新的所要输出功率,则在框446中复位定时器且流程继续返回到框410。如果未接收到新的所要输出功率,则流程继续返回到框440。0047尽管在包括功率放大器的发射链的上下文中参考图2、3及4加以描述,但本文中所描述的原理可以类似方式应用于其中有噪声的电压调节器与线性调节器结合使用的任何装置以提供可变后调节,从而降低系统噪声。举例来说,多余频率分量的抑制在接收链中也为重要的。因此,类似技术可用于设定接收链中的适当控制电压VCON。举例来说,在接收器处存在一个或一个以上大干扰信号可致使在接收链内多余频率分量的影响增加。增加接收链的操作电压以及跨越LDO的电压降可减小这些效应。因此,可使用类。

38、似配置以在存在干扰的情况下调整接收链的操作电压。此外,VOUT的值可随调节器正向其提供电力的一个以上电路的状态而变。VOUT的值可随从另一源接收电力的电路的状态而变。除上文揭示的状态之外,状态还可为电路的开/关状态以及接收信号电平、电路正进行操作所在的增益及其类似者。在一些实施例中,接收器或其它电路可耦合到普通有噪声的电压调节器、普通线性调节器或所述两者。在其它实施例中,接收器或其它电路可耦合到替代性有噪声的调节器、线性调节器或所述两者。说明书CN102379089ACN102379099A7/7页110048如本文中使用,术语“耦合”或“连接”用以意指间接耦合以及直接耦合或连接。在两个或两个。

39、以上块、模块、装置或设备被耦合的情况下,在两个耦合块之间可存在一个或一个以上介入块。0049结合本文中所揭示的实施例所描述的各种说明性逻辑块、模块及电路可用通用处理器、数字信号处理器DSP、精简指令集计算机RISC处理器、专用集成电路ASIC、现场可编程门阵列FPGA或其它可编程逻辑装置、离散门或晶体管逻辑、离散硬件组件或其任何组合来实施或执行。通用处理器可为微处理器,但在替代方案中,处理器可为任何处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器还可实施为计算装置的组合,例如,DSP与微处理器的组合、多个微处理器、结合DSP核心的一个或一个以上微处理器或任何其它此类配置。0050结合本文中所揭示的实施。

40、例所描述的方法、过程或算法的步骤可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以所述两者的组合来体现。方法或过程中的各种步骤或动作可以所展示的次序来执行或可以另一次序来执行。此外,可省略一个或一个以上过程或方法步骤或可将一个或一个以上过程或方法步骤添加到所述方法及过程。可在方法及过程的开始、末尾或介入的现有要素中添加额外步骤、块或动作。0051提供以上对所揭示实施例的描述以使得所属领域的任何技术人员能够制作或使用本发明。所属领域的技术人员将易于了解对这些实施例的各种修改,且在不偏离本发明的精神或范围的情况下,本文中所界定的一般原理可应用于其它实施例。因此,本发明不希望限于本文中所展示的实施例,而是应被赋予与本文中所揭示的原理及新颖特征一致的最广范围。说明书CN102379089ACN102379099A1/4页12图1说明书附图CN102379089ACN102379099A2/4页13图2说明书附图CN102379089ACN102379099A3/4页14图3说明书附图CN102379089ACN102379099A4/4页15图4说明书附图CN102379089A。

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