[发明专利]功率放大器控制器电路

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制RF PA(射频功率放大器)的电路， 且更具体地，涉及一种使用具有幅度校正信号的闭合幅度控制环路 来控制PA供电电压的RF PA控制器电路。

背景技术

在诸如蜂窝电话、膝上型计算机以及其他电子设备的便携电子 设备中，RF发射器以及RF功率放大器具有广泛应用。在这些设备 中使用RF发射器和RF功率放大器以便远程地放大和传送RF信号。 RF PA是在这些电子设备中的一种最为显著的功率消耗源，并且其 有效性对于这些便携电子设备上的电池寿命具有重要影响。例如， 因为RF PA的有效性是确定蜂窝电话的电池寿命以及蜂窝电话通话 时间的一个最为重要因素，蜂窝电话制造商进行了卓越努力以便增 强RF PA电路的有效性。

图1示出了传统RF发射器电路，包括发射器集成电路(TXIC) 102以及外部功率放大器(PA)104。例如，在使用一个或者多个蜂 窝电话标准(调制技术)的蜂窝电话设备中，可以包括RF发射器电 路，所述蜂窝电话标准诸如UMTS(通用移动电话系统)或者CDMA (码分多址)，然而RF发射器电路可以包括在任何其他类型的RF 电子设备中。仅出于示出目的，在此将作为蜂窝电话设备的一部分 来描述RF发射器电路。TXIC102生成RF信号106，该RF信号106 由PA104放大并且由天线(未示出)来远程传送110。例如，RF信 号106可以是根据UMTS或者CDMA标准来由TXIC102进行调制 的RF信号。

RF功率放大器104通常包括输出晶体管(未示出)以用于其最 后放大级。当由RF PA104放大RF调制的信号106时，输出晶体管 倾向于使RF调制的信号106失真，这导致在输出信号110处的频谱 占用宽于在输入信号106处的频谱占用。由于RF频谱在蜂窝电话的 用户之间共享，宽的频谱占用是不理想的。由此，蜂窝电话标准通 常对可接受失真的量进行了规范，由此，需要输出晶体管实现高线 性要求。就这一点，当RF输入信号经过调幅时，则PA104的输出 晶体管需要以在所传送的峰值功率处保持线性方式进行偏置。这通 常导致在RF输入信号106的幅度的非峰值期间的功率浪费，这是由 于偏置在峰值功率水平处针对可接受失真保持固定。

已经改进了特定RF调制技术以满足甚至更高的频谱效率，并且 由此迫使RF PA104来牺牲更多效率。例如，尽管PA104的输出晶 体管的峰值功率处的效率可以高于60％，当使用诸如WCDMA的调 制格式时，利用特定类型的编码，RF PA104的效率下落至低于30％。 这种性能变化是由于以下事实：在RF输入信号106幅度的非峰值期 间，RF PA104中的RF晶体管保持处于几乎固定的偏置。

现有的某些传统技术在RF PA104中提供了有效性增益。一种 传统技术是EER(包络消除和恢复)。EER技术独立地将RF输入 信号106的相位信号(在图1中未示出)以及幅度信号(在图1中 未示出)应用至功率放大器104的2个端口，例如分别是其供电电 压端口(Vcc)108及其RF输入端口107。然而，EER技术不能提 供显著的有效性增益，这是因为供电电压108不能以能量有效的方 式变化以调整RF输入信号106的幅度信号中的大的变化，以及由此 不能提供基本能量有效性增益同时维持RF PA104中的RF信号的所 需线性放大。这主要是由于难以实现快速、精确、广泛和能量有效 的电压转换器来驱动RF PA104的供电电压。