專利名稱：用于無線調(diào)制器裝置中放大器的電源控制的制作方法
用于無線調(diào)制器裝置中放大器的電源控制 首字母縮寫詞表EDGE 提高數(shù)椐率的GSM演進技術(shù)EGPRS 增強型通用分組無線業(yè)務(wù)GMSK 高斯最小頻移鍵控GPRS 通用分組無線業(yè)務(wù)GSM 全球移動通信系統(tǒng)PCMCIA 個人計算機存儲卡國際協(xié)會PSK 相移鍵控背景技術(shù)在GSM/GPRS/EGPRS蜂窩手機中使用的功率放大器設(shè)計為依賴 電池而工作，電池^l是供典型的3.6伏電源電壓。不過，由于PC卡的 電源電壓額定為3.3伏，因此在PC卡應(yīng)用中，使用相同功率的放大 器就會出現(xiàn)問題。PC卡較低的工作電壓使得在如GSM 05.05蜂窩電 話規(guī)范中定義的最大輸出功率處，極其難以滿足8-PSK發(fā)射調(diào)制頻譜 的要求。此特定的問題通過設(shè)計DC-DC升壓變換器以將功率放大器 的電壓提升到3.6伏而得以解決。在EDGE模式操作時，將功率放大器電源電壓提升到3.6伏所起 的效果很好，這是因為PC卡具有較低發(fā)射輸出功率要求。然而，當 PC卡工作在類似GMSK調(diào)制才莫式所需的較高輸出功率時，DC-DC升 壓轉(zhuǎn)換器(boostconverter)的低效率導致違反了 PCMCIA耗電規(guī)范。另 夕卜，GMSK調(diào)制是恒包絡(luò)的，并且功率放大器運行于飽和狀態(tài)。因此， 無需提升功率放大器電源電壓。需要的是一種能夠在較低電源電壓PC卡應(yīng)用中優(yōu)化功率放大器性能的部件，以允許在諸如GPRS和EDGE等的GSM數(shù)據(jù)交換標準 中用于在8-PSK和GMSK調(diào)制模式中均實現(xiàn)高效運行。發(fā)明內(nèi)容本文公開了用于較低電源電壓的PC卡的旁路電路。在較低功率 8-PSK調(diào)制才莫式與較高功率GMSK調(diào)制才莫式之間切換時，旁路電路控 制饋入到功率放大器的電源電壓。DC/DC升壓變換器(step-up DC/DC converter)向功率放大器提供比原電源可供應(yīng)的電壓更高的電壓。開關(guān) 控制邏輯控制升壓開關(guān)(step-up switch)和電池開關(guān)。當工作在8-PSK 調(diào)制沖莫式時，升壓開關(guān)閉合以向功率》文大器提供比原電源電壓更高的 電壓。當工作在GMSK調(diào)制模式時，電池開關(guān)閉合以向功率放大器提 供原電源電壓。比較器電路延遲電池開關(guān)的啟用，直至電容器的電壓降到或低于 原電源電壓，以防止電容器將電流饋入到原電源。另外，開關(guān)控制邏輯包括計數(shù)器，以跟蹤8-PSK幀之間遇到的 GMSK幀的數(shù)量。在遇到最大數(shù)量的GMSK幀時，開關(guān)控制邏輯就 肯定地確定GMSK調(diào)制^f莫式已恢復(fù)工作。升壓開關(guān)和電池開關(guān)隨后可 相應(yīng)地工作以防止EDGE性能的任何降級。


圖1是描述本發(fā)明一個實施例的電路方框圖； 圖2是描述本發(fā)明另一實施例的電路方框圖。
具體實施方式
本發(fā)明描述和公開了一種優(yōu)化功率放大器性能的部件，其中，電 池可在高發(fā)射功率條件下使用，并且升壓可用于較低TX功率條件。在圖1所示的一個實施例中，<^開了可使用GSMK(高TX功率/ 高電流)和8-PSK(低TX功率/低電流)兩種調(diào)制模式的PC卡。這通過 為GSM/GPRS/EGPRS PC卡設(shè)計升壓電源而得以實現(xiàn)，其中該升壓電源結(jié)合有用于工作在GMSK調(diào)制模式的旁路電路。旁路電路使得能夠 滿足8-PSK發(fā)射調(diào)制的頻語要求，并保持最低可能的GMSK耗電。參照圖1，旁路電路5包括開關(guān)控制邏輯、DC/DC升壓變換器35、 升壓開關(guān)15、電池開關(guān)20、基帶電路30及比較器電路50。開關(guān)控制 邏輯10用于控制到功率放大器25的兩個負荷開關(guān)升壓開關(guān)15和 電池開關(guān)20。當基帶電路30處于8-PSK模式時，DC/DC升壓變換器 35用于向功率放大器25提供較高電壓(~ 3.6 v)。當基帶電路30處于 GMSK模式時，開關(guān)控制邏輯10通過接通電池開關(guān)20而將電流從電池(V" 40導引到功率^1大器25。電池電源(Vbat 40)通過到原電源(未示出)的PC卡連接而被接收。因此，術(shù)語Vbat 40指原電源供應(yīng)的電壓。 另外，電流限制開關(guān)60用于防止功率放大器25從原電源汲取所有電 流。本發(fā)明的旁路電路為正確工作解決了兩個另外的問題。首先，在 DC/DC升壓變換器升壓開關(guān)15打開且電池開關(guān)20閉合時，在功率放 大器25處的電容器45將要向電池40饋電。其次，EDGE利用8-PSK 和GMSK兩種幀。對于第一個問題，從8-PSK到GMSK調(diào)制模式的切換將使電容 器45立即從3.6v改變到電池電壓(對于PC卡應(yīng)用，額定為3.3v)。由 于電容器45在較高電壓，因此，它將開始向電池40饋電。為防止這 種情況發(fā)生，比較器電路50用于延遲在圖1實施例中電池負荷開關(guān) 20的啟用。比較器電路50比較電容器電壓和電池電壓。比較器電路50被偏 置，以便產(chǎn)生兩種狀態(tài)。第一種狀態(tài)是在電容器電壓大于電源電壓時， 而第二種狀態(tài)是在電容器電壓小于或等于電池電壓時。使用比較器電路50時，升壓開關(guān)15和電源開關(guān)20將在從8-PSK調(diào)制模式到GMSK 調(diào)制模式改變后打開，并且功率;^丈大器25將只從電容器45接收電流。 在接收此電流時，電容器電壓將降低。電容器電壓降低到電池電壓或 低于電池電壓時，開關(guān)控制邏輯10將閉合電池負荷開關(guān)20。對于第二個問題，EDGE標準中定義的某些編碼方案使用8-PSK 和GMSK兩種幀。這意味著電路可能會不斷在3.3v與3.6v之間切換。 由于比較器電路50能夠用于防止電容器45匯聚電流到電池40，因此 從電流角度而言這不是問題。然而，EDGE的整體性能將受到影響。 為防止EDGE降級，開關(guān)控制邏輯10中的計數(shù)器用于"過濾"出GMSK 幀。計數(shù)器經(jīng)設(shè)置后，DC/DC升壓變換器負荷開關(guān)15、 20在知道應(yīng) 用實際上已切換到GMSK調(diào)制才莫式前是不會打開的。這通過使用來自基帶電路30的傳輸使能信號(TX—EN)以在各幀 的模式中進行計時(clock)，且在遇到8-PSK幀重置計數(shù)器而實現(xiàn)。 8-PSK幀之間可能存在最大數(shù)量的GMSK幀。因此， 一旦統(tǒng)計到最大 數(shù)量的GMSK幀，開關(guān)控制邏輯10便確定應(yīng)用恢復(fù)到了 GMSK模式。圖1所示的比較器電路50以硬件形式實現(xiàn)。在圖2的實施例中， 使用了替換比較器電路50的替代方案。在此實施例中，使用基帶電 路30上可用的模數(shù)(A/D)轉(zhuǎn)換器來檢測輸入電池Vbat 40和電容器45 上的電壓。軟件從A/D轉(zhuǎn)換器讀取電壓并相應(yīng)地配置負荷開關(guān)。例如， 在檢測到用于電容器45的電壓要大于Vbat40電容器45的電壓時，升 壓開關(guān)15和電池開關(guān)會保持打開。 一旦檢測到用于電容器45的電壓 要小于或等于用于Vbat 40電容器45的電壓，基帶電路將激活電池開 關(guān)20。本文公開了發(fā)明的特定實施例。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易認識到 本發(fā)明在其它環(huán)境中可具有其它應(yīng)用。實際上，許多實施例和實現(xiàn)都 是可能的。下面的權(quán)利要求項絕對無意將本發(fā)明的范圍限制為上述特 定實施例。另夕卜，對"用于...的部件"的任何敘述旨在產(chǎn)生要素和權(quán)利 要求項的部件加功能的解釋，而對于未明確使用"用于...的部件，，敘述 的任何要素，即使權(quán)利要求項以其它方式包括了單詞"部件"，這些要 素也不得解釋為部件加功能要素。
權(quán)利要求
1.一種與PC卡一起使用的旁路電路5，當在8-PSK調(diào)制模式和GMSK調(diào)制模式之間切換時，所述旁路電路5用于控制饋入到功率放大器25的電源電壓，所述旁路電路5包括DC/DC升壓變換器35，能夠向所述功率放大器25提供比原電源可供給的電壓更高的電壓；升壓開關(guān)15；電池開關(guān)20；以及開關(guān)控制邏輯10，用于控制所述升壓開關(guān)15和所述電池開關(guān)20，使得當工作在所述8-PSK調(diào)制模式時，所述升壓開關(guān)15閉合，以向所述功率放大器25提供比所述原電源電壓40升高的更高電壓，以及使得當工作在所述GMSK調(diào)制模式時，所述電池開關(guān)20閉合，以向所述功率放大器提供所述原電源電壓40。
2. 如權(quán)利要求1所述的旁路電路5，其特征在于，還包括比較器 電路50以延遲所述電池開關(guān)20的啟用，直至電容器45的電壓降到 所述原電源電壓40或低于所述原電源電壓40，以防止所迷電容器45 將電流饋入到所述原電源。
3. 如權(quán)利要求1所述的旁路電路5，其特征在于，還包括 A/D轉(zhuǎn)換器，用于檢測電容器45和原電源上的電壓，使得所述電池開關(guān)20的啟用延遲，直至檢測到所述電容器電壓為所述原電源 電壓40或低于所述原電源電壓40，由此防止所述電容器45將電流饋 入到所述原電源。
4. 如權(quán)利要求1所述的旁路電路5，其特征在于，所述開關(guān)控制 邏輯10還包括計數(shù)器，以跟蹤在8-PSK幀之間遇到的GMSK幀的數(shù) 量，使得在遇到最大數(shù)量的GMSK幀時，所述開關(guān)控制邏輯10能夠 肯定地判定GMSK調(diào)制纟莫式已恢復(fù)工作，并且可相應(yīng)地操作所述升壓 開關(guān)15和電池開關(guān)20,以防止EDGE性能的任何降級。5. —種旁路電路5，當在根據(jù)PCMCIA規(guī)范能夠提升到具有更 大電流容限的更高的功率放大器電壓的應(yīng)用，和無電流容限、但可允 許較低PA電壓的應(yīng)用之間切換時，所述旁路電路5用于控制饋入到 功率放大器25的電源電壓，所述旁路電路5包括DC/DC升壓變換器35,能夠向所述功率放大器25提供比原電源 可供給的電壓更高的電壓；升壓開關(guān)15;電池開關(guān)20;以及開關(guān)控制邏輯10，用于控制所述升壓開關(guān)15和所述電池開關(guān)20， 使得所述升壓開關(guān)15閉合，以向所述功率放大器25提供比所述原電 源電壓40升高的更高電壓，以及使得所述電池開關(guān)20閉合，以向所 述功率放大器25提供所述原電源電壓40。
全文摘要
本文公開了一種和較低電源電壓PC卡一起使用的旁路電路(5)。當在較低功率的8-PSK調(diào)制模式與較高功率的GMSK調(diào)制模式之間切換時，旁路電路(5)控制饋入到功率放大器(25)的電源電壓。DC/DC升壓變換器(35)向功率放大器(25)提供比原電源可供應(yīng)的電壓更高的電壓。開關(guān)控制邏輯(10)控制升壓開關(guān)(15)和電池開關(guān)(20)。當工作在8-PSK調(diào)制模式時，升壓開關(guān)(15)閉合以向功率放大器(25)提供比原電源電壓(40)更高的電壓。當工作在GMSK調(diào)制模式時，電池開關(guān)(20)閉合以向功率放大器(25)提供原電源電壓(40)。
文檔編號H03F1/02GK101233682SQ200680028320
公開日2008年7月30日 申請日期2006年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月2日
發(fā)明者C·哈恩, P·伊爾 申請人:索尼愛立信移動通訊股份有限公司