技术领域
[0001] 本
发明涉及电源领域,尤其是涉及一种兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片。
背景技术
[0002] 射频功率
放大器是射频前端得重要组成部分,通过射频
功率放大器可以使
电子终端获取到较高的射频输出功率。其中,为了保证在较高的射频输出功率下电源的工作效率更佳,可以通过实时调节功率放大器的
电压,以适应
射频放大器功率变化,来降低射频功放的功率消耗。业界中最常用的两种电压管理系统是
平均功率追踪(Average Power Tracking, APT)技术和包络
跟踪(Envelope Tracking, ET)技术,这两种技术均可追踪射频功放的功率变化,实时调节功放的电压,进而提高工作效率。第五代移动通信技术(5G)的关键性能目标是传输速率相比4G大幅提升,也就意味着
频谱带宽的拓展,这对5G射频放大器的设计提出了更严苛的要求。
[0003] 在窄带通信系统中,功率放大器的记忆效应较弱,分析功率放大器的非线性特性时,往往不对它进行考虑。但在5G宽带通信系统中,随着输入
信号带宽的增加,放大器的记忆效应趋于显著而不能被忽略。而放大器的记忆效应的重要来源之一是PA的供电电压不能维持恒定,而是和前一时间状态相关,记忆效应开始显现,带宽越宽越明显。
[0004] 在5G APT系统中,供电电压上需要加载一个容值较大的去耦电容,滤掉供电电压的抖动,从而削弱记忆效应对PA的线性度的损害。然而,在5G ET系统中,PA的线性度是通过shaping功能或者
数字预失真技术(Digital Pre-Distortion, DPD)得到保证,但是
包络跟踪器模
块(Envelop tracker)对PA端的容性负载有较为苛刻的要求。
发明内容
[0005] 本发明在此的目的在于提供一种能够兼容5G射频功率放大器中最常用的两种电源管理系统的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片。
[0006] 为实现本发明的目的,在此提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括以下两种结构:第一种兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括第一
开关M1、第二开关M2和第三开关M3,所述第一开关M1、所述第二开关M2和所述第三开关M3分别包括高电源端、低电源端和控制端;所述第三开关M3的控制端和所述第一开关M1的控制端分别用于加载控制电压,所述第三开关M3的高电源端接所述第二开关M2的控制端,所述第三开关M3的低电源端接地;所述第二开关M2的高电源端用于电源加载,所述第二开关M2的低电源端接所述第一开关M1的高电源端,并作为输出端;所述第一开关M1的低电源端接地。
[0007] 第二种兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括驱动
电路、开关M4和
电阻R4,所述开关M4包括高电源端、低电源端和控制端,所述驱动电路的输入端加载控制电压,输出端接所述开关M4的控制端,所述开关M4的高电源端作为输出端,所述开关M4的低电源端接地;所述电阻R4
串联于所述开关M4的高电源端和低电源端之间。
[0008] 本发明的有益效果是:本发明提供的电源切换芯片在APT机制下,能够切换去一个较大的去耦电容;在ET工作机制下,开关被配置为将APT去耦电容器悬制,以便减小包络追踪器的电容负载,此时,包络跟踪器模块的容性负载仅为ET电容;实现了5G射频功率放大器中最常用的APT电源模式和ET电源模式的兼容。
附图说明
[0009] 此处的附图被并入
说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本发明的
实施例,并与说明书一起用于解释本发明的原理。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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中:图1为本发明实施例一提供的电源切换芯片的电路原理图;
图2为本发明实施例二提供的电源切换芯片的电路原理图;
图3-图4为本发明实施例三提供的电源切换芯片的电路原理图;
图5-8为本发明实施例四提供的电源切换芯片的电路原理图;
图9为本发明实施例五提供的电源切换芯片的电路原理图;
附图中:1-驱动电路。
具体实施方式
[0010] 现在将参考附图更全面地描述示例性实施例。然而,示例性实施例能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本公开将全面和完整,并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中,为了清晰,可能会夸大部分元件的尺寸或加以
变形。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略它们的详细描述。
[0011] 此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、元件等。在其它情况下,不详细示出或描述公知结构、方法或者操作以避免模糊本公开的各方面。
[0012] 实施例一本实施例提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括第一开关M1、第二开关M2和第三开关M3,第一开关M1、第二开关M2和第三开关M3分别包括高电源端、低电源端和控制端;如图1所示,各开关之间的连接关系为:第三开关M3的控制端和第一开关M1的控制端分别用于加载控制电压APT_Enable,第三开关M3的高电源端接第二开关M2的控制端,第三开关M3的低电源端接地;第二开关M2的高电源端用于电源加载,第二开关M2的低电源端接第一开关M1的高电源端,并作为输出端连接下级电路;第一开关M1的低电源端接地。
[0013] 实施例二本实施例提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括了实施例一中所有的技术特征,还包括了电阻R1和电容C1。如图2所示,加载于第一开关M1控制端上的控制电源经电阻R1和电容C1接地。
[0014] 电阻R1和电容C1,保证了加载于第一开关M1控制端上的电压
稳定性,降低了电压
波动的影响。
[0015] 实施例三本实施例提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括了实施例一、实施例二中所有的技术特征,还包括串联于第二开关M1的高电源端和控制端之间的电阻R2,分别如图3所示、图4所示。
[0016] 实施例四本实施例提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括了实施例一、实施例二、实施例三中所有的技术特征,还包括电容C2,加载于第三开关M3控制端上的控制电源经电容C2接地,分别如图5、图6、图7、图8所示。
[0017] 实施例五本实施例提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片包括驱动电路1、开关M4和电阻R4,开关M4包括高电源端、低电源端和控制端;如图9所示,具体电路连接关系为:驱动电路1的输入端加载控制电压APT_Enable,输出端接开关M4的控制端;开关M4的高电源端作为输出端,开关M4的低电源端接地;电阻R4串联于开关M4的高电源端和低电源端之间。
[0018] 本实施例中记载的驱动电路1可以采用任何一种电路,如放大器。
[0019] 实施例一至实施例四提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片在使用时,外接电容C3和电容C4,电容C3为5GPAT电容,电容C4为ET电容。工作模式包括APT工作模式和ET工作模式,工作时,通过电源管理芯片加载工作电压于第二开关M2的高电源端上,控制电压APT_Enable加载于第一开关M1的控制端上和第三开关M3的控制端上,当APT_Enable电压置高,为APT工作模式, 第一开关M1和第三开关M3开关导通,
节点1和节点2被拉去低电平(地), 第二开关M2开关截止,5G APT电容成为PA电压supply的去耦电容,滤掉
电源电压纹波,帮助消除5G功放的记忆效应和提高线性度。当APT_Enable电压置低,为ET工作模式,第一开关M1和第三开关M3开关截止,节点2为高电平(电源电压Vcc),第二开关M2开关导通,节点1被拉去高电平(电源电压Vcc)。因为 5G APT电容极板两端没有压差,不被作为包络跟踪器的负载。在ET工作模式下,包络跟踪器的容性负载仅为ET电容。
[0020] 控制电压APT_Enable可以直接加载于第一开关M1、第三开关M3的控制端上,也可以经电阻R3后加载于第一开关M1、第三开关M3的控制端上;利用电阻R3进行分压、限流,避免加载于第一开关M1、第三开关M3的控制端上的电压对第一开关M1、第三开关M3造成影响。
[0021] 实施例五提供的兼容APT和ET模式的5G射频前端电源切换芯片在使用时,外接电容C3和电容C4,电容C3为5GPAT电容,电容C4为ET电容。工作模式包括APT工作模式和ET工作模式,工作时,通过电源管理芯片加载工作电压于开关M4的高电源端上,控制电压APT_Enable加载于驱动电路的输入端,当APT_Enable电压置高,为APT工作模式,开关M4开关导通,节点1被拉去低电平(地), 5G APT电容成为PA电压supply的去耦电容,滤掉电源电压纹波,帮助消除5G功放的记忆效应和提高线性度。当APT_Enable电压置低,为ET工作模式,开关M4截止,5G APT电容和大电阻R1串联,包络跟踪器的容性负载主要由ET电容组成。
[0022] 在此,第一开关M1、第二开关M2、第三开关M3、开关M4可以采用任何一种可控开关,如
三极管、场效应管、或可控
硅。
[0023] 本公开已由上述相关实施例加以描述,然而上述实施例仅为实施本公开的范例。必需指出的是,已揭露的实施例并未限制本公开的范围。相反,在不脱离本公开的精神和范围内所作的变动与润饰,均属本公开的
专利保护范围。