專(zhuān)利名稱(chēng)：用于功率控制環(huán)中的飽和檢測(cè)和校正的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及功率放大器電路領(lǐng)域，特別涉及功率放大電路中的飽和檢測(cè)和校正。
背景技術(shù)：
在需要信號(hào)的功率放大的某些應(yīng)用中，可能希望功率增益的精確控制，以便實(shí)現(xiàn)希望的信號(hào)特性。例如，用在例如蜂窩電話、個(gè)人數(shù)字助理(PDA)等通信裝置中的發(fā)送模塊可能在特定的運(yùn)行模式中需要精確的內(nèi)部功率控制，例如在高斯最小頻移鍵控(GMSK)模式中。在這些應(yīng)用中，可使用功率控制電路，其控制放大器級(jí)的增益。典型的控制環(huán)經(jīng)由基于RF檢測(cè)器輸出和環(huán)設(shè)置點(diǎn)之間的差的環(huán)誤差電壓來(lái)控制放大器增益。檢測(cè)器(其可以為線性或?qū)?shù)檢測(cè)器)對(duì)放大信號(hào)進(jìn)行采樣，并產(chǎn)生表示放大信號(hào)量值的檢測(cè)器輸出(例如基于放大信號(hào)的rf幅度或功率)。環(huán)誤差電壓典型地經(jīng)過(guò)誤差放大器(其可以為比例、積分、微分或任何這些元素的組合，根據(jù)控制環(huán)設(shè)計(jì)的需要)，得到控制功率放大器的增益的增益控制信號(hào)。 這種功率控制反饋環(huán)的缺點(diǎn)在于隨著放大器逼近飽和的性能?chē)?yán)重劣化。當(dāng)功率放大器飽和時(shí)，增益控制信號(hào)中的增大不再導(dǎo)致功率放大器輸出的增大。這導(dǎo)致環(huán)性能的故障，例如，隨著試圖增大飽和功率放大器輸出的輸出而增大，增益控制電壓固定在高軌(high rail)。這種情況有時(shí)被稱(chēng)為"環(huán)飽和"。 在某些應(yīng)用中，環(huán)性能可對(duì)飽和特別敏感，導(dǎo)致不希望的功率放大器輸出。例如，在典型電路中，在小到O. ldB功率放大器飽和時(shí)，控制環(huán)性能可能劣化超出可接受的限制值。避免環(huán)飽和的一種方法是監(jiān)視環(huán)誤差信號(hào)，并在檢測(cè)到飽和時(shí)(或飽和即將開(kāi)始時(shí))降低環(huán)設(shè)置點(diǎn)。然而，當(dāng)飽和產(chǎn)生的誤差小時(shí)，飽和可能難以檢測(cè)。在使用對(duì)數(shù)檢測(cè)器來(lái)測(cè)量放大器輸出的典型的環(huán)電路中，例如，檢測(cè)器靈敏度可為50mV每dB。功率中0. ldB的誤差于是導(dǎo)致環(huán)反饋信號(hào)中僅僅5mV的誤差。由于5mV在標(biāo)準(zhǔn)CM0S放大器輸入偏差中的誤差的數(shù)量級(jí)上，系統(tǒng)可能不能清楚地將環(huán)飽和與放大器自身的性能的正常生產(chǎn)差異(productionvariation)區(qū)分開(kāi)。 使用線性檢測(cè)器，環(huán)飽和可能易于檢測(cè)，其中，在飽和附近檢測(cè)器靈敏度可能在相當(dāng)大的程度上較高，飽和可通過(guò)在飽和發(fā)生時(shí)監(jiān)視環(huán)誤差信號(hào)有無(wú)偏離零來(lái)直接觀察。然而，如下面進(jìn)一步討論的那樣，在使用線性檢測(cè)的電路中，將恒定的降低應(yīng)用到環(huán)設(shè)置點(diǎn)導(dǎo)致環(huán)輸出的不可接受的失真。另外，在某些應(yīng)用中，可能出于其他原因優(yōu)選為使用對(duì)數(shù)檢測(cè)。例如，相比于線性檢測(cè)，對(duì)數(shù)檢測(cè)可提供寬得多的動(dòng)態(tài)范圍，其在許多應(yīng)用中是所希望的。 因此，在許多應(yīng)用中，優(yōu)選為在控制環(huán)中使用對(duì)數(shù)檢測(cè)器，使得飽和更難檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
這里介紹的系統(tǒng)包含功率放大電路，其包含在控制環(huán)中的特定點(diǎn)監(jiān)視信號(hào)以判斷何時(shí)存在飽和(或者即將飽和)并對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行處理以便在飽和開(kāi)始時(shí)(或在即將開(kāi)始時(shí))產(chǎn)生指示電壓中的階梯的電路。這種階梯可被控制器觀察到，控制器可以以適當(dāng)?shù)姆?式響應(yīng)環(huán)路飽和。特別地，這里介紹的系統(tǒng)包含功率放大電路，其包含對(duì)數(shù)檢測(cè)，并通過(guò)監(jiān) 視增益控制電壓來(lái)檢測(cè)飽和(或飽和的即將開(kāi)始)。根據(jù)另一實(shí)施形態(tài)，這里介紹的系統(tǒng)包 含響應(yīng)并校正所檢測(cè)到的飽和的模擬電路。特別地，這里介紹的系統(tǒng)包含通過(guò)向設(shè)置點(diǎn)信 號(hào)施加偏置來(lái)校正所檢測(cè)到的飽和的控制電路。 根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)，提出了一種功率放大電路，該電路包含功率放大器，其 具有功率輸入，以便接收輸入信號(hào)，增益控制輸入，以便接收增益控制信號(hào)，功率輸出，以便 基于輸入信號(hào)和增益控制信號(hào)提供放大輸出信號(hào)；功率檢測(cè)器，提供表示功率放大器的放 大輸出信號(hào)的量值的功率檢測(cè)器信號(hào)；誤差放大器，其具有第一輸入，以便接收放大器控制 信號(hào)，第二輸入，以便接收基于檢測(cè)器信號(hào)的信號(hào)，輸出，其電氣耦合到功率放大器的增益 控制輸入；飽和檢測(cè)器，其具有第一輸入，用于接收基于增益控制信號(hào)的信號(hào)，第二輸入，用 于接收基準(zhǔn)信號(hào)，輸出，用于提供表示增益控制信號(hào)是否超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)。根 據(jù)一實(shí)施例，誤差放大器的輸出通過(guò)晶體管電氣耦合到增益控制輸入。根據(jù)另一實(shí)施例，晶 體管由電池電壓供電，基準(zhǔn)信號(hào)為電池電壓減去大于晶體管限制電壓的電壓降。根據(jù)又一 實(shí)施例，功率放大器在增益控制信號(hào)小于基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)不飽和。根據(jù)再一實(shí)施例，功率檢測(cè)器 信號(hào)與功率放大器輸出上的RF電壓的對(duì)數(shù)成比例。根據(jù)再一實(shí)施例，功率檢測(cè)器信號(hào)與功 率放大器輸出上的RF電壓成比例。 根據(jù)另一實(shí)施例，功率放大電路還包含線性放大器，用于接收檢測(cè)器信號(hào)并向第 二誤差放大器輸入提供放大的檢測(cè)器信號(hào)。根據(jù)又一實(shí)施例，線性放大器具有單位增益。根 據(jù)再一實(shí)施例，線性放大器具有非單位增益。
根據(jù)又一實(shí)施例，飽和檢測(cè)器為比較器。 根據(jù)另一實(shí)施例，功率放大電路還包含偏差發(fā)生器電路，用于從飽和檢測(cè)器接收 飽和檢測(cè)信號(hào)并響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)向誤差放大器的 第一輸入提供偏差信號(hào)。根據(jù)再一實(shí)施例，偏差發(fā)生器電路包含電流源；開(kāi)關(guān)，用于響應(yīng) 于指示增益控制信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)來(lái)致動(dòng)電流源；線性放大器，具有耦合 到電流源的輸入和提供偏差信號(hào)的輸出，輸出電氣耦合到誤差放大器的第一輸入。根據(jù)再 一實(shí)施例，線性放大器的輸出通過(guò)晶體管被電氣耦合到誤差放大器的第一輸入。根據(jù)又一 實(shí)施例，偏差發(fā)生器電路響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生斜坡 的(ramping)偏差信號(hào)。 根據(jù)另一實(shí)施例，功率放大電路還包含偏差截止電路，用于響應(yīng)于基于偏差信號(hào)
超過(guò)偏差截止閾值信號(hào)的信號(hào)來(lái)凍結(jié)斜坡偏差信號(hào)。根據(jù)又一實(shí)施例，偏差截止閾值信號(hào) 為基于功率檢測(cè)器信號(hào)減去預(yù)定電壓的信號(hào)。根據(jù)再一實(shí)施例，偏差截止電路包含截止比 較器，其具有第一輸入，用于接收基于偏差信號(hào)的信號(hào)；第二輸入，用于接收偏差截止閾值
信號(hào)；輸出，指示第一輸入上的信號(hào)是否超過(guò)偏差截止閾值信號(hào)，輸出被電氣耦合到偏差發(fā) 生器電路；其中，偏差發(fā)生器電路響應(yīng)于指示第一輸入上的信號(hào)是否超過(guò)偏差截止閾值信 號(hào)的比較器輸出而被解除致動(dòng)。 根據(jù)另一實(shí)施例，功率放大電路還包含電容器，其電氣耦合在電流源和地之間。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)，提出了對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行放大的方法，該方法包含以下 動(dòng)作接收增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)；基于增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生增益控制信號(hào)；基于增益控制信號(hào)對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行放大，檢測(cè)增益控制信號(hào)是否超過(guò)預(yù)定閾值；提供指示增益控制信號(hào)是否 超過(guò)預(yù)定閾值的飽和檢測(cè)信號(hào)。根據(jù)一實(shí)施例，產(chǎn)生控制信號(hào)的動(dòng)作還包含接收指示放大 的第一信號(hào)的功率檢測(cè)器信號(hào)；基于功率檢測(cè)器信號(hào)和增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生增益控制信 號(hào)。
根據(jù)另一實(shí)施例，該方法還包含響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)預(yù)定閾值的飽和
檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生校正信號(hào)；將校正信號(hào)施加到增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)。根據(jù)又一實(shí)施例，該方法還包
含檢測(cè)校正信號(hào)是否超過(guò)預(yù)定的截止閾值，以及響應(yīng)于校正信號(hào)超過(guò)截止閾值產(chǎn)生校正
截止信號(hào)。根據(jù)另一實(shí)施例，該方法包含響應(yīng)于校正截止信號(hào)，停止校正信號(hào)的增大。根
據(jù)又一實(shí)施例，該方法包含響應(yīng)于校正截止信號(hào)，將校正信號(hào)保持在恒定值。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)，公開(kāi)了一種功率放大電路，該電路包含功率放大器，
用于接收輸入信號(hào)并產(chǎn)生放大的輸出信號(hào)；功率檢測(cè)器，用于提供指示功率放大器的輸出
信號(hào)的功率檢測(cè)器信號(hào)；控制電路，用于接收設(shè)置點(diǎn)信號(hào)并根據(jù)設(shè)置點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生控制功率
放大器的增益的增益控制信號(hào)；用于提供指示增益控制信號(hào)是否在基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)閾
值之內(nèi)的飽和檢測(cè)信號(hào)的裝置。根據(jù)一實(shí)施例，功率放大電路還包含校正裝置，用于響應(yīng)于
指示增益控制信號(hào)在基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)閾值之內(nèi)的飽和檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生并向設(shè)置點(diǎn)信號(hào)
施加校正信號(hào)。根據(jù)另一實(shí)施例，功率放大電路還包含監(jiān)視器裝置，其用于在校正信號(hào)超過(guò)
截止閾值時(shí)產(chǎn)生校正截止信號(hào)。根據(jù)又一實(shí)施例，功率放大電路還包含截止裝置，用于響應(yīng)
于校正截止信號(hào)停止校正信號(hào)的增大。根據(jù)再一實(shí)施例，功率放大電路還包含保持裝置，用
于響應(yīng)于校正截止信號(hào)保持校正信號(hào)。


附圖不是按比例繪制的。在附圖中，不同圖所示的各個(gè)相同或幾乎相同的部件用 類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示。為簡(jiǎn)化起見(jiàn)，不是每個(gè)部件在每個(gè)圖中加標(biāo)注。在附圖中
圖1為具有放大模塊的示例性發(fā)送系統(tǒng)的框圖； 圖2為用于檢測(cè)和校正功率控制環(huán)中的飽和的電路的示例性實(shí)施例的框圖；
圖3為具有環(huán)飽和檢測(cè)電路的功率放大電路的示例性實(shí)施例； 圖4為具有檢測(cè)和校正功率放大控制環(huán)中的飽和的電路的功率放大電路的示例 性實(shí)施例； 圖5為一圖表，其示出了示例性對(duì)數(shù)RF檢測(cè)器和示例性線性RF檢測(cè)器的響應(yīng)曲 線。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的應(yīng)用不限于下面的說(shuō)明書(shū)所述或附圖所示的部件布置和構(gòu)造的細(xì)節(jié)。本 發(fā)明能夠用于其它的實(shí)施方式，以及用多種方式實(shí)踐或執(zhí)行。另外，這里所用的措辭和術(shù)語(yǔ) 用于說(shuō)明性，不應(yīng)被看作限制。"包括"、"包含"或"具有"、"含有"、"涉及"及其變型意味著 包括其下所列的項(xiàng)目及其等價(jià)物以及附加的項(xiàng)目。 這里介紹的方法和系統(tǒng)可用在發(fā)送應(yīng)用中，其中，存在增益受到控制環(huán)控制的放 大級(jí)。這種系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施例的圖在圖1中示出。圖1的系統(tǒng)10可為例如蜂窩電 話、個(gè)人數(shù)字助理等的發(fā)送模塊。示例性系統(tǒng)10包含信號(hào)發(fā)生模塊70，其包含信號(hào)發(fā)生電
7路和包含控制電路的控制器模塊80。信號(hào)發(fā)生模塊70和控制器模塊80可在一個(gè)或多于一 個(gè)的數(shù)字處理器中實(shí)現(xiàn)，和/或包含某些模擬電路。放大模塊100接收并放大在信號(hào)發(fā)生 模塊中產(chǎn)生的信號(hào)，并將之傳送到發(fā)送器90 (例如天線)，以便發(fā)送?？刂破髂K80向放大 模塊100提供增益控制信號(hào)。方法模塊100包含使用控制信號(hào)來(lái)確定信號(hào)被放大以便發(fā)送 的增益的增益控制環(huán)。 如上面提到的，放大控制環(huán)的飽和可降低控制環(huán)的性能，導(dǎo)致并非最優(yōu)化的放大 器輸出。圖2以框圖的形式顯示出示例性放大模塊100，其具有檢測(cè)飽和(或飽和的即將到 來(lái))以及視情況可選地施加校正信號(hào)以校正飽和的電路。 放大模塊100包含功率放大電路60，其包含具有輸入端子104和輸出端子106的 功率放大器102。功率放大電路60還包含RF檢測(cè)器114(在其響應(yīng)上可以為對(duì)數(shù)或線性 的)，RF檢測(cè)器114采樣功率反大器的輸出，并向誤差放大器110提供反饋(視情況可選地 通過(guò)未示出的緩沖器或另一放大器)。RF檢測(cè)器114的輸出也可被提供到輸出V。UT(視情 況可選地通過(guò)緩沖器118)，輸出V。uT可被例如其中配置放大模塊100的裝置10的另一模塊 監(jiān)視，例如控制器模塊80。 誤差放大器110也將環(huán)控制信號(hào)VSET接收為輸入(直接或通過(guò)下面進(jìn)一步討論的 注入電路40間接地)，環(huán)控制信號(hào)VSET提供功率放大器102的增益的設(shè)置點(diǎn)。在一個(gè)示例 性實(shí)施例中，環(huán)控制信號(hào)VSET提供時(shí)變曲線，例如正弦波，或提供其他的斜坡曲線，功率放大 器的增益將遵循該曲線，因此，放大器輸出的功率曲線將遵循該曲線。誤差放大器iio的輸 出為增益控制信號(hào)V^,，其被提供給功率放大電路60，以便控制功率放大器102的增益。因 此，在正常的環(huán)運(yùn)行中，誤差放大器110輸出VMIN，使得檢測(cè)器114的輸出(視情況地被放 大)等于輸入控制信號(hào)、『誤差放大器110可被配置為比例放大器、積分放大器、微分放 大器或這些元素的任何合適的組合，根據(jù)環(huán)設(shè)計(jì)的要求。如下面聯(lián)系圖3所進(jìn)一步討論的， 誤差放大器110也可包含高電流輸出級(jí)，其被集成到誤差放大器中，或作為離散的輸出級(jí)。
增益控制信號(hào)VeAIN也被發(fā)送到飽和檢測(cè)電路20，其判斷飽和是否存在或即將發(fā) 生。在一示例性實(shí)施例中(在下面聯(lián)系圖3進(jìn)一步討論)，飽和檢測(cè)電路20將VMIN與低于 環(huán)性能由于飽和而存在可察覺(jué)的劣化的VMIN值的閾值或基準(zhǔn)電壓進(jìn)行比較，如果VeAIN超過(guò) 該閾值或基準(zhǔn)電壓，返回肯定地指示飽和的信號(hào)。通過(guò)這種方式，飽和檢測(cè)電路20可在飽 和逼近時(shí)但在環(huán)性能或功率放大器性能已經(jīng)開(kāi)始可察覺(jué)的劣化之前提供清楚的結(jié)果(用 于指示飽和，并在某些實(shí)施例中初始化飽和的校正)。 飽和檢測(cè)電路在一個(gè)實(shí)施例中提供指示飽和是否存在的飽和指示信號(hào)50。飽和指 示信號(hào)50可以為例如二進(jìn)制信號(hào)，其在飽和存在時(shí)為高，并在不存在時(shí)為低。飽和指示信 號(hào)50可作為替代地為加到(或從之減去)檢測(cè)器118的V。UT的任何可檢測(cè)的偏置電壓，其 將飽和與非飽和區(qū)分開(kāi)。飽和指示信號(hào)50可由例如控制器模塊80接收，控制器模塊80可 以以某種合適的方式響應(yīng)。在某些實(shí)施例中，控制器模塊80通過(guò)降低VSET直到環(huán)飽和被校 正來(lái)響應(yīng)。 在另一實(shí)施例中，放大模塊100包含偏置發(fā)生器電路30，其接收由飽和檢測(cè)電路 20提供的飽和指示信號(hào)50 。偏置發(fā)生器電路30產(chǎn)生由偏置注入電路40與VSET加在一起的 偏置電壓，以便降低功率放大器的增益。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，偏置發(fā)生器電路30所產(chǎn) 生的偏置電壓傾斜變化到足夠?qū)⒐β史糯笃骺刂骗h(huán)引出飽和的值。偏置發(fā)生器電路30可在某些實(shí)施例中包含當(dāng)放大器102的增益降低足夠?qū)⒖刂骗h(huán)引出飽和時(shí)停止偏置電壓的 斜坡變化的電路。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，偏置發(fā)生器電路30包含例如電容等電路，用于 在偏置電壓的斜坡變化停止后保持偏置電壓。在放大模塊100用于例如蜂窩電話或PDA等 裝置的發(fā)送模塊的實(shí)施例中，偏置發(fā)生器電路30可對(duì)于發(fā)送突發(fā)(transmission burst) 的持續(xù)時(shí)間保持偏置電壓。復(fù)位信號(hào)可用于在下一個(gè)突發(fā)開(kāi)始之前清除偏置電壓。例如， 在一個(gè)實(shí)施例中，復(fù)位通過(guò)閉合偏置發(fā)生電路30中的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)，其將保持偏置電壓的電 容器短接到地。 圖3和4更為詳細(xì)地示出了圖2的框圖所示的系統(tǒng)的特定示例性實(shí)施例。
圖3示出了放大模塊100的一個(gè)示例性實(shí)施例，其具有檢測(cè)飽和并提供可用于向 例如控制器模塊80等另一裝置或部件警報(bào)環(huán)飽和的存在或即將到來(lái)的檢測(cè)信號(hào)的能力。 如下面進(jìn)一步所討論的，檢測(cè)電路可被設(shè)計(jì)為以希望的任何公差(tolerance)提供飽和的 清楚指示(例如正飽和指示信號(hào))，在某些應(yīng)用中，檢測(cè)電路可在環(huán)接近飽和但尚未飽和時(shí) 響應(yīng)，但在其他應(yīng)用中，檢測(cè)電路可在實(shí)際飽和發(fā)生時(shí)響應(yīng)。貫穿本說(shuō)明書(shū)，術(shù)語(yǔ)"飽和"一 般用于指飽和檢測(cè)電路的實(shí)施例被設(shè)計(jì)為響應(yīng)的任何飽和或接近飽和的條件。在某些實(shí)施 例中，因此，"飽和"可指增益控制信號(hào)超過(guò)某個(gè)閾值，其中，高于該閾值則飽和有望發(fā)生。
在圖3所示的實(shí)施例中，放大模塊100包含功率放大器102，其可包含多個(gè)級(jí)聯(lián)的 增益級(jí)。在所示出的實(shí)施例中，例如，功率放大器102包含三個(gè)級(jí)聯(lián)的增益級(jí)，但可使用其 他類(lèi)型的功率放大器(例如具有更多或更少的級(jí)聯(lián)增益級(jí))。功率放大器102在輸入端子 104上接收將被放大的信號(hào)(例如發(fā)送突發(fā))，并在輸出端子106上產(chǎn)生放大的輸出信號(hào)。 輸入端子104上的信號(hào)可從例如圖1的信號(hào)發(fā)生模塊接收，輸出端子106上的信號(hào)可被提 供給例如發(fā)送器90。 回到圖3，功率放大器102的增益以VMIN受到驅(qū)動(dòng)，VMIN在一示例性實(shí)施例中通過(guò) 電感器108被耦合到功率放大器102，以便過(guò)濾可能在dc信號(hào)VMIN中存在的任何ac分量。 VeAIN由誤差放大器110上的反饋網(wǎng)絡(luò)確定。誤差放大器110運(yùn)行，將VDET保持為等于輸入 信號(hào)V^，輸入信號(hào)VSET為控制放大模塊100的整體增益的外部控制信號(hào)。在圖3所示的實(shí) 施例中，V固由FET 112提供來(lái)源，F(xiàn)ET 112受到誤差放大器110的驅(qū)動(dòng)。使用FET 112的 優(yōu)點(diǎn)在于許多運(yùn)算放大器(例如高精度運(yùn)算放大器，其可能希望在希望精確控制的控制環(huán) 中用于誤差放大器110)不能提供足夠的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)功率放大器102。在一個(gè)示例性實(shí)施例 中，功率放大器102從V③w驅(qū)動(dòng)吸取多達(dá)200mA的電流。在所示出的實(shí)施例中，F(xiàn)ET 112為 PEET，但應(yīng)當(dāng)明了， FET 112可用其他類(lèi)型的晶體管替代，例如NFET或pnp雙極型晶體管， 或者，任何能提供必需的電流來(lái)驅(qū)動(dòng)功率放大器102的類(lèi)似的部件。另外，F(xiàn)ET 112不必為 離散的部件，而是可以為能夠提供希望的電流的誤差放大器110的輸出級(jí)。在圖3的實(shí)施 例中，其中，F(xiàn)ET 112為離散部件，為了確保VMIN隨著VSET的增大而增大，VSET被施加到誤差 放大器110的反相輸入端，反饋信號(hào)(將在下面進(jìn)一步討論)被施加到誤差放大器110的 非反相輸入。應(yīng)當(dāng)明了，當(dāng)FET 112為誤差放大器110的輸出級(jí)而不是離散部件時(shí)，到誤差 放大器110的輸入可被反轉(zhuǎn)，以便實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的控制環(huán)。 如上面所提到的，誤差放大器110運(yùn)行，以便將VDET保持為等于輸入信號(hào)VSET。 VDET 為來(lái)自RF檢測(cè)器114的輸出信號(hào)的緩沖和/或放大版本，RF檢測(cè)器114對(duì)在功率放大器 102的輸出端子106上的放大信號(hào)進(jìn)行采樣并提供指示功率放大器102的輸出端子106上
9的信號(hào)的量值的信號(hào)。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，RF檢測(cè)器114為對(duì)數(shù)(log)功率檢測(cè)器， 意味著其輸出與其輸入上的RF電壓的對(duì)數(shù)成比例的電壓?；蛘?，RF檢測(cè)器114可在某些 實(shí)施例中為線性檢測(cè)器，其產(chǎn)生與其輸入上的RF電壓成比例的輸出電壓。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，來(lái)自RF檢測(cè)器114的輸出信號(hào)被提供給一對(duì)線性放大器 116和118，其輸出信號(hào)分別為V麗和V。uT。 V麗提供功率控制環(huán)的反饋。在某些實(shí)施例中， V。uT被用作飽和指示信號(hào)，V。uT和開(kāi)關(guān)128在下面進(jìn)一步討論。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，放 大器116和118非常密切地匹配，例如，通過(guò)放大器本身和電阻器120、 122、 124、 126的適當(dāng) 的選擇，使得只要開(kāi)關(guān)128斷開(kāi)，V。UT等于VDET。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，電阻器120和122 被選擇為經(jīng)由誤差放大器110、FET 112和VeAIN向放大器116給出用于功率放大器102的閉 環(huán)控制的合適的增益。 一般而言，線性放大器116可具有單位增益、非單位增益或?qū)ζ湓鲆?的微分和/或積分分量(例如通過(guò)增加一個(gè)或多于一個(gè)的與電阻器120并聯(lián)或串聯(lián)的電容 器)。放大器116的最優(yōu)增益值將取決于RF檢測(cè)器114的靈敏度以及其他的環(huán)參數(shù)。(如 下面進(jìn)一步討論的，V。ut放大器118的使用是視情況可選的，其可用于這樣的實(shí)施例中其 中，具有基于反饋信號(hào)VDET的飽和檢測(cè)信號(hào)V。UT是方便的；在特定實(shí)施例中，不存在V。UT放 大器118。)附加的部件(未示出)也可根據(jù)環(huán)設(shè)計(jì)原理使用，以便實(shí)現(xiàn)希望的環(huán)性能。例 如，誤差放大器110的反饋網(wǎng)絡(luò)可包含電容器，以便實(shí)現(xiàn)反饋環(huán)中的積分。
在一個(gè)示例性實(shí)施例中，圖3中所示的電路的飽和檢測(cè)部分(對(duì)應(yīng)于圖2中的飽 和檢測(cè)電路20)包含比較器130、電流源136、開(kāi)關(guān)128、放大器118、電阻器124和126。在 所示出的實(shí)施例中，比較器130為施密特觸發(fā)器，在其他的實(shí)施例中，比較器130可以為任 何合適的比較器。比較器130將V啦w與由電流源132、電阻器134、電池電壓VB組決定的電 壓降進(jìn)行比較。電壓降可以基于FET 112的參數(shù)如下所述地選擇。 在正常(非飽禾P)運(yùn)行中，V^,隨著V^變化，調(diào)節(jié)功率放大器102的增益，使得V皿 =VSET。然而，如果VMIN變得與VBATT過(guò)于接近，F(xiàn)ET112 (其在一個(gè)示例性實(shí)施例中為PFET) 進(jìn)入歐姆區(qū)，導(dǎo)致VeAIN急劇下降，且環(huán)增益因此急劇下降。飽和檢測(cè)器允許在VeAIN變得足 夠接近VBATT從而使得增益下降之前接近此條件的檢測(cè)。 FET 112停止工作且控制環(huán)因此停止工作的電壓為FET 112的特性。因此，在一個(gè) 示例性實(shí)施例中，電阻器134和/或電流源132提供的電流的值被選擇為使得電阻器134 上的電壓等于或略高于FET限制電壓。因此，比較器130的輸出將在V③w超過(guò)VB組減去電 阻器134上的電壓降時(shí)變化，也就是說(shuō)，當(dāng)VMIN進(jìn)入VBATT的FET限制時(shí)變化。(如前面所 提到的，部件112不必為FET ;將會(huì)明了 ，對(duì)于用于提供VMIN的任何類(lèi)型的晶體管，比較器致 動(dòng)條件可被類(lèi)似地選擇?；蛘?，在所示出的電路中盡管比較器130被配置為其輸出在VMIN 在V,的FET限制內(nèi)變正，應(yīng)當(dāng)明了，比較器可以以相反的極性被配置，其輸出區(qū)分V,是 否超過(guò)比較器其他輸入端子上的基準(zhǔn)。)在環(huán)飽和特別有害或出于任何原因特別希望避免 飽和的應(yīng)用中，電阻器134和/或電流源132可被選擇為使得早在VMIN足夠高到使環(huán)實(shí)際 達(dá)到飽和之前比較器被觸發(fā)。在這樣的電路中，峰值功率輸出的某些量被犧牲，換取確定避 免環(huán)飽和的安全性。在其他的應(yīng)用中，例如，在VSET的時(shí)間變化限定的斜坡曲線關(guān)鍵性較低 時(shí)，或者在希望使得功率放大器102的功率輸出最大化以及更為接近地逼近飽和的風(fēng)險(xiǎn)可 接受的應(yīng)用中，電阻器134和/或電流源132可被選擇為允許在觸發(fā)比較器130之前VMIN 變得更為接近VBATT。通過(guò)這種方式，靈敏度可被設(shè)置為檢測(cè)即將到來(lái)的飽和或?qū)嶋H的飽和。
在所示出的實(shí)施例中，Vem為其中配置放大模塊100的裝置(例如蜂窩電話，個(gè)人 數(shù)字助理等)的電池供給的DC電壓。應(yīng)當(dāng)明了，Vem可根據(jù)裝置而變化，或者，甚至在一個(gè) 裝置中，取決于使用什么電池、其充電狀態(tài)等變化。在一替代性實(shí)施例中，比較器130將V③, 與分立的基準(zhǔn)電壓VKEF(未示出)而不是像圖3所示的實(shí)施例中那樣與基于VBATT的基準(zhǔn)電 壓進(jìn)行比較。在這樣的實(shí)施例中，V，可被用作到比較器130的輸入信號(hào)，而不是Vem減去 電阻器134上的電壓降。電壓基準(zhǔn)V，在這樣的實(shí)施例中于是被選擇為使得，在電路可運(yùn) 行的最低VBATT處，VBATT_VKEF大到足夠?qū)ET112保持在希望的運(yùn)行區(qū)域；也就是說(shuō)，只要VMIN 小于VKEF， FET 112不進(jìn)入歐姆區(qū)。在這樣的實(shí)施例中，比較器130將會(huì)在VeAIN超過(guò)VKEF時(shí) 被觸發(fā)，即使電路被布置有較高的VBATT。這樣的實(shí)施例可能在電路整體被設(shè)計(jì)為有效地以 Vem的某些最小值運(yùn)行時(shí)是希望的；在這樣的實(shí)施例中，其中，即使是使用更高的Vem，在允 許VGAIN變得更高方面可存在很小優(yōu)勢(shì)。電壓基準(zhǔn)VKEF可在外部被提供給放大器模塊100， 通過(guò)與放大器模塊100在同一板上的電壓調(diào)節(jié)器、通過(guò)施加到電阻器的電流源或者通過(guò)任 何其他合適的提供恒定基準(zhǔn)電壓的裝置。 無(wú)論使用何種方式產(chǎn)生基準(zhǔn)電壓，當(dāng)飽和發(fā)生或即將發(fā)生時(shí)，即當(dāng)VeAIN逼近VBATT 從而小于電阻器134上的電壓降或當(dāng)V,超過(guò)任何被用作比較器輸入信號(hào)的基準(zhǔn)電壓V， 時(shí)，來(lái)自比較器130的輸出信號(hào)變化，閉合開(kāi)關(guān)128。當(dāng)開(kāi)關(guān)128被閉合時(shí)，電流1。^從電流 源136流出，導(dǎo)致飽和檢測(cè)器輸出電壓V。UT的負(fù)偏置。因此，盡管正常非飽和運(yùn)行中V。UT = VDET (如上面所討論的)，當(dāng)飽和發(fā)生時(shí)，開(kāi)關(guān)136閉合，在V。UT中發(fā)生階梯變化。來(lái)自電流源 136的電流I。EF可被選擇為使得V。UT的變化被容易地檢測(cè)到。 在替代實(shí)施例中，來(lái)自比較器130的輸出信號(hào)自身被用作飽和檢測(cè)信號(hào)，不需要 電流源136、開(kāi)關(guān)128或V。ut放大器118。如前面提到的，可能存在希望具有基于反饋信號(hào) VDET的飽和檢測(cè)信號(hào)V。UT或具有基于反饋信號(hào)VDET的飽和檢測(cè)信號(hào)V。UT是方便的的應(yīng)用，電 流源136、開(kāi)關(guān)128和V。UT放大器118的所示出的配置是實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的一種方式。然而，比 較器130輸出信號(hào)可自身提供飽和的數(shù)字指示。 無(wú)論來(lái)自比較器130的輸出信號(hào)是直接使用還是轉(zhuǎn)換為檢測(cè)器信號(hào)上的階梯偏 置，圖3所示的檢測(cè)電路將飽和的開(kāi)始轉(zhuǎn)換為V。UT或來(lái)自比較器130的輸出信號(hào)中的易于 檢測(cè)的階梯，盡管飽和的開(kāi)始可能難以直接在VeAIN中檢測(cè)或在功率放大器102的輸出端子 106上的信號(hào)中檢測(cè)。重新參照?qǐng)D1， V。ut或在來(lái)自比狡器130的輸出信號(hào)中的階梯可由控 制器模塊80檢測(cè)，其通過(guò)降低VSET直到飽和結(jié)束來(lái)做出響應(yīng)。 圖4所示的實(shí)施例包含檢測(cè)飽和以及響應(yīng)飽和并對(duì)之進(jìn)行校正的電路。類(lèi)似于圖 3的電路，圖4所示的實(shí)施例包含功率放大器102，其增益受到通過(guò)電感器108耦合的FET 級(jí)112的輸出的控制。RF檢測(cè)器114采樣功率放大器102的輸出端子106上的信號(hào)，來(lái)自 RF檢測(cè)器的輸出信號(hào)用作到誤差放大器110的反饋信號(hào)。通過(guò)放大器202(類(lèi)似于圖3中 的放大器116)，控制反饋環(huán)的增益可被設(shè)置為適當(dāng)?shù)摹?對(duì)于圖3的飽和檢測(cè)電路，圖4所示的實(shí)施例包含比較器130，其輸出指示V,何 時(shí)進(jìn)入VBATT的FET限制，對(duì)飽和發(fā)出信號(hào)。來(lái)自比較器130的輸出信號(hào)指示飽和的存在，并 可用于如下所述地對(duì)飽和進(jìn)行校正。 在正常的非飽和運(yùn)行下，可忽略的量的電流流經(jīng)電阻器204，節(jié)點(diǎn)206上的電壓基 本上與增益設(shè)置點(diǎn)VSET —樣。然而，在飽和時(shí)，改變?cè)鲆嬖O(shè)置點(diǎn)使得控制功率放大器102的增益的VeAIN也將降低是有利的，將放大器102引出飽和。圖4所示的電路是實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)的 一種方式，電路對(duì)應(yīng)于圖2的偏置發(fā)生器電路30和注入電路40。 在圖4所示的實(shí)施例中，響應(yīng)于指示飽和的來(lái)自比較器130的輸出信號(hào)，電流源 208被開(kāi)通。由于電容器224，這導(dǎo)致放大器210的非反相輸入端上的電壓增大，其又開(kāi)通 晶體管212，并通過(guò)電阻器204和214吸取電流，拉低節(jié)點(diǎn)206上的電壓。因此，當(dāng)飽和被指 示時(shí)，使用來(lái)自比較器130的輸出信號(hào)來(lái)控制電流源208減小了到誤差放大器110的輸入 信號(hào)。結(jié)果是，電路自動(dòng)地將校正施加到控制環(huán)的設(shè)置點(diǎn)，因此，自動(dòng)降低功率放大器102 的增益，將放大器102引出飽和。 現(xiàn)在介紹使用在圖4所示校正電路的實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)的對(duì)數(shù)(與線性相反)檢測(cè)的 優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)使用對(duì)數(shù)檢測(cè)時(shí)，控制信號(hào)V^可被減小，而不影響其整體曲線(其在放大器模塊 100用在蜂窩電話的發(fā)送級(jí)的一示例性實(shí)施例中是正弦的)。例如，為了與例如鄰近信道譜 發(fā)射和時(shí)間掩碼邊界等蜂窩電話規(guī)格兼容，保持V^曲線的形狀可能是重要的。RF檢測(cè)器 響應(yīng)相比于放大器102的功率輸出的示例性曲線對(duì)于對(duì)數(shù)(曲線501)和線性(曲線502) 檢測(cè)器二者在圖5中示出。由于放大器102的功率輸出根據(jù)RF電壓的平方變化，線性檢測(cè) 器的響應(yīng)曲線502(其產(chǎn)生與RF電壓成比例的檢測(cè)器信號(hào))是指數(shù)的。另一方面，對(duì)數(shù)檢 測(cè)器(其產(chǎn)生與RF電壓的對(duì)數(shù)成比例的檢測(cè)器信號(hào))的響應(yīng)曲線501是線性的。
由于檢測(cè)器在根據(jù)VSET控制放大器增益的控制環(huán)中，其中使用了線性檢測(cè)器，試圖 施加固定的偏置校正可將環(huán)的響應(yīng)扭曲到時(shí)變(即正弦)V^曲線。由于線性檢測(cè)器的指 數(shù)響應(yīng)曲線，響應(yīng)的斜率在功率范圍的高末端和低末端不同。對(duì)于具有圖5所示的示例性 靈敏度的檢測(cè)器，在接近飽和的功率等級(jí)(接近示例性的正弦V^曲線的頂部)，對(duì)V^的 接近lOOmV校正需要實(shí)現(xiàn)O. 5dB的功率減小。然而，如果100mV校正被應(yīng)用為恒定的校正， 在低輸出功率時(shí)(接近示例性正弦VSET曲線的底部)，對(duì)VSET的lOOmV校正將導(dǎo)致輸出功率 的超過(guò)10dB的降低。因此，對(duì)VSET的簡(jiǎn)單的dc偏置校正將導(dǎo)致放大信號(hào)的曲線的不可接 受的失真。應(yīng)當(dāng)明了，可使用線性檢測(cè)，假如施加在節(jié)點(diǎn)206上的校正信號(hào)將被相乘，以便 補(bǔ)償作為放大器102的功率輸出的函數(shù)的V皿信號(hào)中的非線性，而不是簡(jiǎn)單地作為偏置加 到VSET。相反，具有對(duì)數(shù)檢測(cè)的控制環(huán)的簡(jiǎn)單相加特性允許將校正應(yīng)用到環(huán)控制輸入信號(hào)， 而沒(méi)有對(duì)控制信號(hào)曲線的失真。 回到圖4，當(dāng)環(huán)不再飽和時(shí)，希望電路停止改變提供給誤差放大器110的增益設(shè)置 點(diǎn)，使得功率放大器102的增益不再比校正飽和所必需的相比更多地減小。圖4所示的實(shí) 施例也用比較器216實(shí)現(xiàn)了此目的，其將節(jié)點(diǎn)206上的電壓與VDET比較。(由于VDET為RF檢 測(cè)器114的緩沖和/或放大的輸出，VDET直接指示功率放大器的輸出。在放大器飽和期間， VDET為放大器102的飽和功率的直接指示)。比較器216的負(fù)輸入端子上的電壓由電流源 220以及電阻器218決定。當(dāng)節(jié)點(diǎn)206上的電壓大于VDET減去電阻器218上的電壓降時(shí)，來(lái) 自比較器216的輸出信號(hào)高。因此，電阻器218上的電壓降限制飽和時(shí)節(jié)點(diǎn)206上的電壓 將會(huì)相對(duì)于VDET降低的程度。由于AND門(mén)222，對(duì)VSET的校正將僅僅在比較器130指示飽和 且比較器216指示校正后的VSET電壓(節(jié)點(diǎn)206上)超過(guò)VDET減去由電阻器218和電流源 220設(shè)置的閾值時(shí)發(fā)生。 適當(dāng)?shù)拈撝狄蕾?lài)于電路的特性，例如RF檢測(cè)器114的靈敏度和將功率放大器102 保持在飽和狀態(tài)外的同時(shí)使得功率放大器102的增益最大化的希望的安全裕量。在一示例性實(shí)施例中，放大器102的飽和功率下的0. 5dB降低一般足夠使放大器102脫離飽和。在 具有40mV/dB的典型檢測(cè)器靈敏度的實(shí)施例中，在檢測(cè)到飽和時(shí)以20mV降低VSET將會(huì)是令 人滿(mǎn)意的。在這樣的實(shí)施例中，電流源220和電阻器218可被選擇為使得電阻器218上的 電壓降為20mV，且因此，校正斜坡停止的閾值為20mV。 使用這種閾值和比較器216來(lái)防止校正的VSET電壓(在節(jié)點(diǎn)206上)下降得過(guò)于 低于校正飽和所需要的電壓是有利的，因?yàn)橹苯訖z查校正的VSET可快于等候比較器130記 錄飽和的結(jié)束。特別地，在圖4所示的實(shí)施例中，輸入控制環(huán)的VSET被電阻器226和電容器 228濾波(在一示例性實(shí)施例中，1/RC 300kHz)，以便從VSET輸入中移除不希望的高頻噪 音(例如來(lái)自對(duì)環(huán)電路提供V^的數(shù)字至模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)的噪音)。由于這種濾波器，功 率放大器102的輸出端子106上的信號(hào)的飽和檢測(cè)明顯慢于使用校正的VSET。在替代性實(shí) 施例中，此濾波器可不需要，在這樣的實(shí)施例中，使用對(duì)電壓信號(hào)求和的任何其他方式，飽 和校正可被加到V^。 即使在來(lái)自比較器216的輸出信號(hào)反映節(jié)點(diǎn)206上的電壓下降到足夠校正飽和并 截止電流源208時(shí)，電容器224將電壓保持在電流源208開(kāi)通時(shí)被充到的電壓。因此，F(xiàn)ET 212將連續(xù)吸取電流，將節(jié)點(diǎn)206上的電壓保持在相對(duì)于這樣的VSET的降低的水平其將功 率放大器102增益保持為恰好低于飽和。電容器224可保持該狀態(tài)多久取決于其電容，在 一示例性實(shí)施例中，功率放大模塊200用在無(wú)線裝置的發(fā)送級(jí)中，電容器224可被選擇為對(duì) 于發(fā)送突發(fā)的持續(xù)時(shí)間保持其大部分電荷。 因此，將圖2所示的示例性實(shí)施例與圖4所示的特定示例性實(shí)施例相比，示例性偏 差發(fā)生器電路30包含響應(yīng)于來(lái)自AND門(mén)222的正信號(hào)開(kāi)始校正電壓的斜坡的電流源208和 電容器224。 AND門(mén)222又響應(yīng)于來(lái)自比較器216的正信號(hào)，在校正電壓達(dá)到希望的最大校 正時(shí)，關(guān)斷校正電壓的斜坡。類(lèi)似地，示例性注入電路40包含運(yùn)算放大器210、晶體管212、 電阻器214，其一起運(yùn)行，以便通過(guò)改變節(jié)點(diǎn)206上的電壓將偏置注入到控制環(huán)。
在圖4所示的實(shí)施例中，OR門(mén)230提供了觸發(fā)電流源208并將校正式加到控制信 號(hào)VSET的視情況可選的附加方式。除了監(jiān)視控制環(huán)的電壓飽和的圖3禾P /或圖4所示的電 路，可能存在監(jiān)視功率放大器102是否存在飽和的其他電路(未示出)。被供給輸入ISAT的 OR門(mén)230允許電流限制監(jiān)視器作為替代地觸發(fā)飽和校正電路，即使在基于VMIN的飽和檢測(cè) 電路不指示飽和時(shí)。1^可以為例如電流限制監(jiān)視器輸出的邏輯信號(hào)，以便指示環(huán)中某處電 流的飽和。 一個(gè)或多于一個(gè)OR門(mén)230的使用可允許在任何希望的條件下觸發(fā)飽和校正電 路，即使不存在電壓飽和。 已經(jīng)介紹了此發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例的幾個(gè)實(shí)施形態(tài)，將會(huì)明了，本領(lǐng)域技術(shù)人 員將會(huì)想到多種修改、改變和改進(jìn)。這種修改、改變和改進(jìn)構(gòu)成本公開(kāi)的一部分，并包含在 本發(fā)明的范圍內(nèi)。因此，前面的說(shuō)明書(shū)和附圖僅僅是舉例。
權(quán)利要求
一種功率放大電路，包含功率放大器，具有功率輸入，以便接收輸入信號(hào)，增益控制輸入，以便接收增益控制信號(hào)，功率輸出，以便基于輸入信號(hào)和增益控制信號(hào)提供放大的輸出信號(hào)；功率檢測(cè)器，提供表示功率放大器的放大輸出信號(hào)的量值的功率檢測(cè)器信號(hào)；誤差放大器，具有第一輸入，以便接收放大控制信號(hào)，第二輸入，以便接收基于檢測(cè)器信號(hào)的信號(hào)，輸出，其電氣耦合到功率放大器的增益控制輸入；以及飽和檢測(cè)器，具有第一輸入，用于接收基于增益控制信號(hào)的信號(hào)，第二輸入，用于接收基準(zhǔn)信號(hào)，輸出，用于提供表示增益控制信號(hào)是否超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l的功率放大電路，其中，誤差放大器的輸出通過(guò)晶體管電氣耦合到增益控制輸入。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2的功率放大電路，其中，晶體管由電池電壓供電，基準(zhǔn)信號(hào)為電池電壓減去大于晶體管限制電壓的電壓降。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l的功率放大電路，其中，功率放大器在增益控制信號(hào)小于基準(zhǔn)信號(hào)時(shí)不飽和。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l的功率放大電路，其中，功率檢測(cè)器信號(hào)與功率放大器輸出上的RF電壓的對(duì)數(shù)成比例。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1的功率放大電路，其中，功率檢測(cè)器信號(hào)與功率放大器輸出上的RF電壓成比例。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的功率放大電路，其還包含線性放大器，用于接收檢測(cè)器信號(hào)并向誤差放大器的第二輸入提供放大的檢測(cè)器信號(hào)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7的功率放大電路，其中，線性放大器具有單位增益。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7的功率放大電路，其中，線性放大器具有非單位增益。
10. 根據(jù)權(quán)利要求l的功率放大電路，其中，飽和檢測(cè)器為比較器。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1的功率放大電路，其還包含偏差發(fā)生器電路，用于從飽和檢測(cè)器接收飽和檢測(cè)信號(hào)并響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)向誤差放大器的第一輸入提供偏差信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11的功率放大電路，其中，偏差發(fā)生器電路包含電流源；開(kāi)關(guān)，用于響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)來(lái)致動(dòng)電流源；以及線性放大器，具有耦合到電流源的輸入和提供偏差信號(hào)的輸出，輸出電氣耦合到誤差放大器的第一輸入。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12的功率放大電路，其中，線性放大器的輸出通過(guò)晶體管被電氣耦合到誤差放大器的第一輸入。
14. 根據(jù)權(quán)利要求ll的功率放大電路，其中，偏差發(fā)生器電路響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生斜坡的偏差信號(hào)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14的功率放大電路，其還包含偏差截止電路，用于響應(yīng)于基于偏差信號(hào)超過(guò)偏差截止閾值信號(hào)的信號(hào)來(lái)凍結(jié)偏差信號(hào)斜坡。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15的功率放大電路，其中，偏差截止閾值信號(hào)的值基于功率檢測(cè)器信號(hào)減去預(yù)定電壓。
17. 根據(jù)權(quán)利要求15的功率放大電路，其中，偏差截止電路包含截止比較器，其具有第一輸入，用于接收基于偏差信號(hào)的信號(hào)；第二輸入，用于接收偏差截止閾值信號(hào)；輸出，指示第一輸入上的信號(hào)是否超過(guò)偏差截止閾值信號(hào)，輸出被電氣耦合到偏差發(fā)生器電路；其中，偏差發(fā)生器電路響應(yīng)于指示第一輸入上的信號(hào)超過(guò)偏差截止閾值信號(hào)的比較器輸出而被解除致動(dòng)。
18. 根據(jù)權(quán)利要求17的功率放大電路，其還包含電氣耦合在電流源和地之間的電容器。
19. 一種對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行放大的方法，該方法包含以下動(dòng)作接收增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)；基于增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生增益控制信號(hào)；基于增益控制信號(hào)對(duì)第一信號(hào)進(jìn)行放大；檢測(cè)增益控制信號(hào)是否超過(guò)預(yù)定閾值；以及提供指示增益控制信號(hào)是否超過(guò)預(yù)定閾值的飽和檢測(cè)信號(hào)。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其中，產(chǎn)生控制信號(hào)的動(dòng)作還包含以下動(dòng)作接收指示放大的第一信號(hào)的功率檢測(cè)器信號(hào)；以及基于功率檢測(cè)器信號(hào)和增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)來(lái)產(chǎn)生增益控制信號(hào)。
21. 根據(jù)權(quán)利要求19的方法，其還包含以下動(dòng)作響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)預(yù)定閾值的飽和檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生校正信號(hào)；以及將校正信號(hào)施加到增益設(shè)置點(diǎn)信號(hào)。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21的方法，其還包含以下動(dòng)作檢測(cè)校正信號(hào)是否超過(guò)預(yù)定的截止閾值；以及響應(yīng)于校正信號(hào)超過(guò)截止閾值產(chǎn)生校正截止信號(hào)。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其還包含以下動(dòng)作響應(yīng)于校正截止信號(hào)，停止校正信號(hào)的增大。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22的方法，其還包含以下動(dòng)作響應(yīng)于校正截止信號(hào)，將校正信號(hào)保持在恒定值。
25. —種功率放大電路，該電路包含功率放大器，用于接收輸入信號(hào)并產(chǎn)生放大的輸出信號(hào)；功率檢測(cè)器，用于提供指示功率放大器的輸出信號(hào)的功率檢測(cè)器信號(hào)；控制電路，用于接收設(shè)置點(diǎn)信號(hào)并根據(jù)設(shè)置點(diǎn)信號(hào)產(chǎn)生控制功率放大器的增益的增益控制信號(hào)；以及用于提供指示增益控制信號(hào)是否在基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)閾值之內(nèi)的飽和檢測(cè)信號(hào)的裝置。
26. 根據(jù)權(quán)利要求25的功率放大電路，其還包含校正裝置，用于響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)在基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)閾值之內(nèi)的飽和檢測(cè)信號(hào)產(chǎn)生并向設(shè)置點(diǎn)信號(hào)施加校正信號(hào)。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26的功率放大電路，其還包含監(jiān)視器裝置，用于在校正信號(hào)超過(guò)截止閾值時(shí)產(chǎn)生校正截止信號(hào)。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27的功率放大電路，其還包含截止裝置，用于響應(yīng)于校正截止信號(hào)停止校正信號(hào)的增大。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27的功率放大電路，其還包含保持裝置，用于響應(yīng)于校正截止信號(hào)保持校正信號(hào)。
全文摘要
介紹了用于檢測(cè)和校正功率放大電路中的飽和的系統(tǒng)和方法。示例性電路包含功率放大器，其基于輸入信號(hào)和增益控制信號(hào)提供放大的輸出信號(hào)；功率檢測(cè)器，其提供指示放大信號(hào)量值的檢測(cè)器信號(hào)；誤差放大器，其基于設(shè)置點(diǎn)信號(hào)和檢測(cè)器信號(hào)產(chǎn)生增益控制信號(hào)；飽和檢測(cè)器，其提供指示增益控制信號(hào)是否超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)。在另一實(shí)施例中，該電路包含偏差發(fā)生器，其響應(yīng)于指示增益控制信號(hào)超過(guò)基準(zhǔn)信號(hào)的飽和檢測(cè)信號(hào)提供對(duì)設(shè)置點(diǎn)信號(hào)的校正。在又一實(shí)施例中，電路包含偏差截止電路，其響應(yīng)于校正超過(guò)閾值凍結(jié)對(duì)設(shè)置點(diǎn)信號(hào)的校正。
文檔編號(hào)H03F3/20GK101772887SQ200880101996
公開(kāi)日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2008年7月3日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月5日
發(fā)明者D·S·里普利, K·B·菲利普斯 申請(qǐng)人:斯蓋沃克斯瑟路申斯公司