CN103929133B - 一种功率放大器控制电路 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种功率放大器控制电路，通过使用逻辑选择电路输出不同的使能信号，便实现了对频带及每个频带下所需的功率模式的整体控制，解决了控制芯片的集成面积问题，进一步降低了多频带/模式的功率放大器的高功耗的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种功率放大器控制电路。
背景技术
随着移动通信技术的迅猛发展，当前主流的3G通信技术已经成熟并且逐渐步入4G时代，功率放大器由于其将输出功率放大的特点，使得使用功率放大器进行数字调制的技术深入本领域中，同时，由于功率放大器自身缺陷—高功耗，尤其将功率放大器应用在手持移动设备中进行多频带/模式转换时，功率放大器的功耗更大，因此，如何降低多频带/模式功率放大器的高功耗已经成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题了。
目前的移动设备集成多频带/模式的功率放大器针对于高功耗的问题，通常是扩大控制芯片的集成面积，通过物理方式降低功率放大器的功耗。
然而，这样的扩大控制芯片的集成面积往往由于移动设备自身的体积限制，无法真正达到解决多频带/模式的功率放大器的高功耗的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供了一种功率放大器控制电路，通过使用逻辑选择电路输出不同的使能信号，便实现了对频带及每个频带下所需的功率模式的整体控制，解决了控制芯片的集成面积问题，进一步降低了多频带/模式的功率放大器的高功耗的技术问题。
本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路，包括：
逻辑选择电路和稳压电路，所述逻辑选择电路和所述稳压电路连接；
所述逻辑选择电路包括频带选择单元和功率选择单元；
所述稳压电路包括多个频带输出电路，每个所述频带输出电路与具备不同的频段的频带模式相对应；
其中，所述频带选择单元输出第一使能信号选择与所述第一使能信号相对应的频带，所述功率选择单元输出第二使能信号触发所述稳压电路的所述频带输出电路选择与所述第二使能信号相对应的电压值，使得在与所述第一使能信号对应的所述频带下通过所述稳压电路输出相对应的功率模式给功率放大器。
可选地，所述的功率放大器控制电路，还包括补偿电容，与所述稳压电路连接。
可选地，所述稳压电路为闭环稳压电路，还包括误差运算放大器；
所述误差运算放大器通过开关和多个所述频带输出电路连接。
可选地，所述误差运算放大器通过外部带隙基准电路获取基准电压。
可选地，所述频带输出电路包括场效应管和功率模式选择电路组成；
所述场效应管和所述功率模式选择电路连接。
可选地，所述功率模式选择电路通过其内部的MOS管选择相应的电阻进行导通/短路，使得输出的电压值与所述第二使能信号相对应。
可选地，所述频带选择单元为反相器/译码器；
所述功率选择单元为24译码器；
所述反相器/译码器和所述24译码器构成逻辑门选择电路。
可选地，所述的功率放大器控制电路，还包括：
若干个开关，分别与所述误差运算放大器，所述频带输出电路，所述补偿电容连接。
可选地，所述开关至少有4个。
可选地，所述逻辑选择电路通过接收到外部控制信号进行翻译输出与所述外部控制信号相对应的所述第一使能信号和所述第二使能信号。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
（1）通过使用逻辑选择电路输出不同的使能信号，便实现了对频带及每个频带下所需的功率模式的整体控制，解决了控制芯片的集成面积问题，进一步降低了多频带/模式的功率放大器的高功耗的技术问题；
（2）通过补偿电容与稳压电路的连接，不仅进一步保持***稳定性，而且提高了电路的利用率的同时，减小了电路面积；
（3）通过误差运算放大器与多个频带输出电路连接，实现了一个误差运算放大器输出不同控制电压给频带输出电路，满足不同频带模式下的不同功率模式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的电路示意图；
图3为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的功率模式选择电路的电路示意图；
图4为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的逻辑选择电路图的电路示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种功率放大器控制电路，通过使用逻辑选择电路输出不同的使能信号，便实现了对频带及每个频带下所需的功率模式的整体控制，解决了控制芯片的集成面积问题，进一步降低了多频带/模式的功率放大器的高功耗的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的结构示意图，实施例1包括：
如图1所示，本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路包括：逻辑选择电路11和稳压电路12，逻辑选择电路11和稳压电路12连接；
逻辑选择电路11包括频带选择单元111和功率选择单元112；
稳压电路12包括多个频带输出电路121，每个频带输出电路121与具备不同的频段的频带模式相对应；
其中，频带选择单元111输出第一使能信号选择与第一使能信号相对应的频带，功率选择单元112输出第二使能信号触发稳压电路12的频带输出电路121选择与第二使能信号相对应的电压值，使得在与第一使能信号对应的频带下通过稳压电路12输出相对应的功率模式给功率放大器，需要说明的是，前述的逻辑选择电路11还可以是通过接收到外部控制信号进行翻译输出与外部控制信号相对应的第一使能信号和第二使能信号。
补偿电容13，与稳压电路12连接；
图2为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的电路示意图，如图2所示，实施例2包括：前述的稳压电路12为闭环稳压电路，还包括误差运算放大器122，该误差运算放大器122通过开关和多个频带输出电路121连接，前述的误差运算放大器122通过外部带隙基准电路获取基准电压，可以理解的是该基准电压通过图2所示的误差运算放大器122的INP脚接入的一个具备相对应温度系数的参考电压值，需要说明的是，闭环稳压电路由一个误差运算放大器122和多个频带输出电路121和多个场效应管21构成。
如图2所示，前述的频带输出电路121包括场效应管21和功率模式选择电路22组成，前述的场效应管21和功率模式选择电路22连接，前述的场效应管21有两个，分别为MP1和MP2，此处具体不做限定。
如图2所示，本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路还包括若干个开关，分别与误差运算放大器122，频带输出电路121，补偿电容13连接，前述的开关至少有4个，分别是S1、S2、S3及S4。
图3为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的功率模式选择电路的电路示意图，如图3所示，实施例3包括：功率模式选择电路22通过其内部的MOS管31选择相应的电阻32进行导通/短路，使得输出的电压值与第二使能信号相对应，例如如图3所示，默认情况下所有MOS管31打开，每个MOS管31对应的电阻被短路，这样整个功率模式选择电路22的电阻值等于Red=R2+R4，此时，当需要选择低功率模式LPM时，图3所示的功率模式选择电路22的LPM_EN脚有效，则对应的MOS管关闭功率模式选择电路的电阻值等于Red=R2+R4+R5。
图4为本发明实施例提供的一种功率放大器控制电路的逻辑选择电路图的电路示意图，如图4所示，实施例4包括：频带选择单元111为反相器/译码器，需要说明的是，该频带选择单元111可以是根据Band频带数量选择反相器或者是译码器，例如Band频带为两个Band时，可以是选择反相器，当Band频带大于两个时，可以是选择译码器，功率选择单元112为24译码器，反相器/译码器和24译码器构成逻辑门选择电路，如图4所示，当需要切换频带和功率模式时，逻辑选择电路11的Band_sel经过一个作buffer功能的反相器/译码器产生0/1两种状态的Band1_en/Band2_en的第一使能信号，触发外部的开关根据第一使能信号进行相应的开关/闭合，VM0，VM1脚经过24译码器产生三个高中低功率模式的第二使能信号，触发稳压电路12输出与第二使能信号相对应的电压值，需要理解的是，如图4所示，HPM为高功率模式，稳压电路12输出高功率电压，例如为2.9V，MPM为中功率模式，稳压电路12输出中功率电压，例如为2.75V，LPM为低功率模式，稳压电路12输出低功率电压，例如为2.6V，此处具体不做限定。
为便于理解，下面以一具体应用场景对图1至图4所示的本发明实施例中提供的功劳放大器控制器电路的各个部件在切换频带和功率模式的过程进行详细的描述，应用例包括：
本实施例中，当移动设备距离基站较远的时候功率放大器需要高功率模式实现RF信号的正常发送，离基站较近时需要将功率放大器从高功率模式转换成低功率模式，同时需要将处于Band1频带转换成Band2频带，例如Band1频带的频率范围为1920MHz～1980MHz，转换成Band2频带时功率放大器放大的RF信号频率范围824MHz～849MHz时，首先，在Band1频带下的高功率模式为逻辑选择电路11接收到外部控制信号为Band1频带下的HPM高功率模式时，逻辑选择电路11的Band_sel脚接收外部控制信号，将该控制信号通过具备缓冲功能的反相器产生0状态的与Band1相应的第一使能信号通过频带选择单元111的Band1_en/Band2_en脚输出，控制开关S3闭合，S4打开，开关S2连接B1端，补偿电容13之后的开关S1连接B1端的VREF_Band1，此时便进入Band1频带状态了，同时，逻辑选择电路11的VM0，VM1经过24译码器产生高功率模式的第二使能信号至稳压电路12，使得Band1频带的功率模式选择电路22将在HPM_EN的第二使能信号作用下进入HPM的高功率模式，此时VREF_Band1端输出的是高功率模式下的固定电压值，例如2.9V，此处不做具体限定，然后，当逻辑选择电路11接收到外部控制信号为选择Band2频带下的LPM低功率模式时，逻辑选择电路11的Band_sel脚接收外部控制信号，将该控制信号通过具备缓冲功能的反相器产生1状态的与Band2相应的第一使能信号通过频带选择单元111的Band1_en/Band2_en脚输出，控制开关S3打开，S4闭合S2连接B2端，补偿电容13的支路连接的开关S1连接到B2端的Band2频带的VREF_Band2，此时便进入Band2频带状态了，同时，逻辑选择电路11的VM0，VM1经过24译码器产生低功率模式的第二使能信号至稳压电路12，使得Band2频带的功率模式选择电路22将在LPM_EN的第二使能信号作用下进入LPM低功率模式，此时VREF_Band12端输出的是低功率模式下的固定电压值，例如2.6V，此处不做具体限定。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
（1）通过使用逻辑选择电路输出不同的使能信号，便实现了对频带及每个频带下所需的功率模式的整体控制，解决了控制芯片的集成面积问题，进一步降低了多频带/模式的功率放大器的高功耗的技术问题；
（2）通过补偿电容与稳压电路的连接，不仅进一步保持***稳定性，而且提高了电路的利用率的同时，减小了电路面积；
（3）通过误差运算放大器与多个频带输出电路连接，实现了一个误差运算放大器输出不同控制电压给频带输出电路，满足不同频带模式下的不同功率模式。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的***，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-OnlyMemory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种功率放大器控制电路，其特征在于，包括：
逻辑选择电路和稳压电路，所述逻辑选择电路和所述稳压电路连接；
所述逻辑选择电路包括频带选择单元和功率选择单元；
所述稳压电路包括多个频带输出电路，每个所述频带输出电路与具备不同的频段的频带模式相对应；
其中，所述频带选择单元输出第一使能信号选择与所述第一使能信号相对应的频带，所述功率选择单元输出第二使能信号触发所述稳压电路的所述频带输出电路选择与所述第二使能信号相对应的电压值，使得在与所述第一使能信号对应的所述频带下通过所述稳压电路输出相对应的功率模式给功率放大器；
所述逻辑选择电路通过接收到外部控制信号进行翻译输出与所述外部控制信号相对应的所述第一使能信号和所述第二使能信号。
2.根据权利要求1所述的功率放大器控制电路，其特征在于，还包括补偿电容，与所述稳压电路连接。
3.根据权利要求2所述的功率放大器控制电路，其特征在于，
所述稳压电路为闭环稳压电路，还包括误差运算放大器；
所述误差运算放大器通过开关和多个所述频带输出电路连接。
4.根据权利要求3所述的功率放大器控制电路，其特征在于，
所述误差运算放大器通过外部带隙基准电路获取基准电压。
5.根据权利要求1所述的功率放大器控制电路，其特征在于，
所述频带输出电路包括场效应管和功率模式选择电路组成；
所述场效应管和所述功率模式选择电路连接。
6.根据权利要求5所述的功率放大器控制电路，其特征在于，
所述功率模式选择电路通过其内部的MOS管选择相应的电阻进行导通/短路，使得输出的电压值与所述第二使能信号相对应。
7.根据权利要求1所述的功率放大器控制电路，其特征在于，
所述频带选择单元为反相器/译码器；
所述功率选择单元为24译码器；
所述反相器/译码器和所述24译码器构成逻辑门选择电路。
8.根据权利要求3或4所述的功率放大器控制电路，其特征在于，还包括：
若干个开关，分别与所述误差运算放大器，所述频带输出电路，所述补偿电容连接。
9.根据权利要求8所述的功率放大器控制电路，其特征在于，所述开关至少有4个。
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