偽包絡跟隨功率管理系統的製作方法
2023-04-25 19:45:21 2
專利名稱：偽包絡跟隨功率管理系統的製作方法
技術領域：
在這裡描述的實施例涉及一種用於將電流遞送到還被稱作線性RF功率放大器的線性功率放大器的功率管理系統。更加具體地，實施例涉及在移動通信設備的功率管理系統中的偽包絡跟蹤器的使用。
背景技術：
下一代移動裝置正在從以語音為中心的電話過渡到提供吸引人的新特徵的、基於消息和多媒體的「智能」電話。作為一個實例，智慧型電話提供強健的多媒體特徵諸如網頁瀏覽、音頻和視頻回放和流式傳輸、電子郵件訪問和豐富的遊戲環境。但是即使隨著製造商爭相遞送越來越多特徵的豐富移動裝置，為它們供電的挑戰也顯得突出。特別地，用於無線電頻率(RF)手持式裝置的高帶寬應用的給人深刻印象的增長已經導致對於用於增加電池壽命的高效節能技術的增加的要求。因為移動裝置的功率放大器消耗移動裝置的大百分比的總功率預算，所以已經提出了各種功率管理系統來增加功率放大器的總功率效率。作為一個實例，某些功率管理系統可以使用Vkamp功率控制電壓來控制在線性RF功率放大器的功率放大器集電極上呈現的電壓。線性RF功率放大器還可以被稱作線性功率放大器。作為另一個實例，其它功率管理方案可以協同地使用降壓轉換器電源和AB類放大器以向線性RF功率放大器提供功率。即使這樣也仍然需要進一步改進移動裝置的功率效率以提供延長的電池壽命。結果，存在對改進移動裝置的功率管理系統的需要。
發明內容
在詳細說明中公開的實施例涉及一種用於管理遞送給線性RF功率放大器的功率的偽包絡跟隨功率管理系統。偽包絡跟隨功率管理系統的示例性實施例可以包括被配置為協同地操作以產生用於線性RF功率放大器的功率放大器供應電壓輸出的多級電荷泵降壓轉換器和並聯放大器。多級電荷泵降壓轉換器可以包括被配置為接收直流(DC)電壓的供應輸入和開關電壓輸出。開關電壓輸出被I禹合到由功率電感器輸出的功率放大器供應電壓，在此處功率電感器耦合到旁路電容器以形成用於多級電荷泵降壓轉換器的開關電壓輸出的輸出濾波器。並聯放大器可以包括被配置為接收直流(DC)電壓的供應輸入、放大器輸出、被配置為接收Veamp信號的第一控制輸入、和被配置為接收功率放大器供應電壓的第二控制輸入。放大器輸出可以被耦合電路耦合到功率放大器供應電壓。在偽包絡跟隨系統的某些實施例中，耦合電路可以是偏移電容器。在偽包絡跟隨系統的其它實施例中，耦合電路可以是線跡(wire trace)從而在放大器輸出和功率放大器供應電壓之間的偏移電壓為零伏特。另外，多級電荷泵降壓轉換器可以產生被配置為向並聯放大器提供開關電壓輸出的輸出狀態的指示的前饋控制信號。在某些實施例中，作為前饋控制信號提供開關電壓輸出。在其它實施例中，前饋控制信號由切換器控制電路產生並且基於切換器控制電路的狀態提供開關電壓輸出的指示。並聯放大器可以包括提供並聯放大器的輸出電流的估計的功率放大器輸出電流估計信號。在偽包絡跟隨系統的某些實施例中，並聯放大器還可以產生閾值偏移信號。閾值偏移信號可以被配置為估計越過耦合電路出現的偏移電壓的幅度。多級降壓轉換器可以包括被配置為接收直流(DC)電壓的供應輸入、被耦合到功率電感器的開關電壓輸出、切換器控制電路、具有控制輸入、被配置為接收DC電壓的電荷泵供應輸入的多級電荷泵電路、具有第一開關端子、第二開關端子和串聯控制端子的串聯開關和具有第一開關端子、第二開關端子和並聯控制端子的並聯開關。串聯開關的第一端子可以被耦合到多級降壓轉換器的供應輸入。串聯開關的第二端子可以被耦合到串聯開關的第一端子以形成開關電壓輸出。串聯開關的第二端子可以被耦合到接地。升壓電荷泵電路 可以包括電荷泵控制輸入、被耦合到多級降壓轉換器的供應輸入的電荷泵供應輸入、和被耦合到多級降壓轉換器的供應輸入的電荷泵輸出。升壓電荷泵包括提供三個操作模式的、多個開關和兩個快速電容器(flying capacitor)。在充電操作模式中，快速電容器在電荷泵供應輸入和接地之間串聯耦合，其中快速電容器被以可切換方式從電荷泵輸出斷開。在第一升壓操作模式中，快速電容器被並聯布置在電荷泵輸出和電荷泵供應輸入之間以在電荷泵輸出處產生I. 5xDC電壓輸出。在第二升壓操作模式中，快速電容器被串聯布置在電荷泵輸出和電荷泵供應輸入之間以在電荷泵輸出處產生2xDC電壓輸出。多級降壓轉換器可以包括四個操作模式。在第一操作模式中，串聯開關打開，升壓電荷泵處於充電操作模式中，並且並聯開關關閉以在開關電壓輸出處產生零伏特。在第二操作模式中，串聯開關關閉，升壓電荷泵處於充電操作模式中，並且並聯開關打開以在開關電壓輸出處產生DC電壓輸出。在第三操作模式中，串聯開關和並聯開關這兩者均打開並且升壓電荷泵處於第一升壓操作模式中以在開關模式輸出處產生I. 5xDC電壓輸出。在第四操作模式中，串聯開關和並聯開關這兩者均打開並且升壓電荷泵處於第二升壓操作模式中以在開關模式輸出處產生2xDC電壓輸出。在與附圖相關聯地閱讀隨後的詳細說明之後，本領域技術人員將會理解本公開的範圍並且實現其另外的方面。
在本說明書中併入並且形成其一個部分的附圖示意本公開的幾個方面，並且與說明書一起用於解釋本公開的原理。圖IA描繪用於管理被供應到線性功率放大器的功率的偽包絡跟隨功率管理系統的實施例。圖IB描繪用於管理被供應到線性功率放大器的功率的偽包絡跟隨功率管理系統的實施例。圖2A進一步詳細地描繪圖IA的偽包絡跟隨功率管理系統的實施例。圖2B進一步詳細地描繪圖IB的偽包絡跟隨功率管理系統的實施例。
圖3A描繪多級電荷泵降壓轉換器的一個部分的實施例。圖3B描繪多級電荷泵降壓轉換器的一個部分的另一個實施例。圖3B描繪多級電荷泵降壓轉換器的一個部分的另一個實施例。圖3C描繪多級電荷泵降壓轉換器的一個部分的另一個實施例。圖3D描繪多級電荷泵降壓轉換器的一個部分的另一個實施例。圖4A描繪閾值檢測器和控制電路的實施例。圖4B描繪閾值檢測器和控制電路的另一個實施例。圖4C描繪閾值檢測器和控制電路的另一個實施例。
圖4D描繪閾值檢測器和控制電路的另一個實施例。圖5A描繪圖4A的閾值檢測器和控制電路的第一狀態機的實施例。圖5B描繪圖4B的閾值檢測器和控制電路的第一狀態機的實施例。圖5C描繪圖4C的閾值檢測器和控制電路的第一狀態機的實施例。圖描繪圖D的閾值檢測器和控制電路的第一狀態機的實施例。圖6A描繪圖4A的閾值檢測器和控制電路的第二狀態機的實施例。圖6B描繪圖4B的閾值檢測器和控制電路的第二狀態機的實施例。圖6C描繪圖4C的閾值檢測器和控制電路的第二狀態機的實施例。圖6D描繪圖4D的閾值檢測器和控制電路的第二狀態機的實施例。圖7描繪偽包絡跟隨功率管理系統的多級電荷泵電路的一個實施例。圖8描繪偽包絡跟隨功率管理系統的並聯放大器電路的Vcwset環形電路的一個實施例。圖9A描繪偽包絡跟隨功率管理系統的並聯放大器電路的開環輔助電路的實施例。圖9A描繪偽包絡跟隨功率管理系統的並聯放大器電路的開環輔助電路的實施例。圖9D描繪偽包絡跟隨功率管理系統的並聯放大器電路的開環輔助電路的另一個實施例。圖IOA描繪偽包絡跟隨功率管理系統的並聯放大器電路的並聯放大器輸出阻抗補償電路的實施例。圖IlA描繪由偽包絡跟隨功率管理系統中的多級電荷泵降壓轉換器產生的開關電壓輸出的指示的一個實施例。圖IlB描繪由偽包絡跟隨功率管理系統中的多級電荷泵降壓轉換器產生的開關電壓輸出的指示的另一個實施例。圖IlC描繪由偽包絡跟隨功率管理系統中的多級電荷泵降壓轉換器產生的開關電壓輸出的指示的另一個實施例。圖IlD描繪由偽包絡跟隨功率管理系統中的多級電荷泵降壓轉換器產生的開關電壓輸出的指示的另一個實施例。圖IlE描繪由偽包絡跟隨功率管理系統中的多級電荷泵降壓轉換器產生的開關電壓輸出的指示的另一個實施例。圖IlF描繪由偽包絡跟隨功率管理系統中的多級電荷泵降壓轉換器產生的開關電壓輸出的指示的另一個實施例。圖12A描繪在偽包絡跟隨功率管理系統中使用的並聯放大器的一個實施例。圖12B描繪在偽包絡跟隨功率管理系統中使用的可再充電並聯放大器的一個實施例。圖12C描繪在偽包絡跟隨功率管理系統中使用的可再充電並聯放大器的另一個實施例。圖13描繪包括降壓轉換器和具有開環輔助電路和並聯放大器電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的實施例。在圖13的偽包絡跟隨功率管理系統的某些實施例中，並聯放大器35可以是可再充電並聯放大器。圖14描繪包括多級電荷泵降壓轉換器和具有開環輔助電路和並聯放大器電路的 並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例。在圖14的偽包絡跟隨功率管理系統的某些實施例中，並聯放大器35可以是可再充電並聯放大器。圖15描繪包括多級電荷泵降壓轉換器和具有並聯放大器電路和Vcwset環形電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例。在圖15的偽包絡跟隨功率管理系統的某些實施例中，並聯放大器35可以是可再充電並聯放大器。圖16描繪包括多級電荷泵降壓轉換器和具有並聯放大器電路、乂-吧環形電路、開環輔助電路和並聯放大器輸出阻抗補償電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例。在圖16的偽包絡跟隨功率管理系統的某些實施例中，並聯放大器35可以是可再充電並聯放大器。圖17A描繪包括降壓轉換器和具有並聯放大器電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例，其中該並聯放大器電路包括可再充電並聯放大器阻抗補償電路。並聯放大器35B的輸出電流IPAWA_AMP可以是對並聯放大器電路14A的輸出電流的唯一貢獻。另外，因為並聯放大器14A並不具有開環輔助電路，所以IPAWA_0UT_EST 40等於由並聯放大器感測電路36提供的IPARA_AMP_SENSE。圖17B描繪包括降壓轉換器和具有並聯放大器電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例，其中該並聯放大器電路包括可再充電並聯放大器阻抗補償電路。並聯放大器35的輸出電流IPAWA_AMP可以是對並聯放大器電路14A的輸出電流的唯一貢獻。另外，因為並聯放大器14A並不具有開環輔助電路，所以IPAWA_0UT_EST 40等於由並聯放大器感測電路36提供的IPARA_AMP_SENSE。並聯放大器電路32的並聯放大器35可以是可再充電並聯放大器。
具體實施例方式在下面闡述的實施例代表使得本領域技術人員能夠實踐本公開的必要信息並且示意實踐本公開的最佳模式。在根據附圖閱讀隨後的說明時，本領域技術人員將會理解本公開的概念並且將會認識到這些概念的未在這裡特別地提到的應用。應該理解這些概念和應用落入本公開和所附權利要求的範圍內。圖IA和2A描繪了包括多級電荷泵降壓轉換器12、並聯放大器電路14、功率電感器16、耦合電路18和旁路電容器(Cbypass)19的偽包絡跟隨功率管理系統IOA的示例性實施例。多級電荷泵降壓轉換器12和並聯放大器電路14可以被配置為協同地操作以為線性RF功率放大器22在功率放大器供應節點28處產生功率放大器供應電壓V。。。功率放大器供應節點28向線性功率放大器22提供輸出電流I·。線性功率放大器22可以包括被配置為接收調製RF信號的功率放大器輸入Pin、和被耦合到輸出負載Zum的功率放大器輸出PTOT。作為一個實例，輸出負載Zum可以是天線。多級電荷泵降壓轉換器12可以包括被配置為從電池20接收直流(DC)電壓Vbat的供應輸入24和被配置為提供開關電壓Vsw的開關電壓輸出26。開關電壓輸出26可以被功率電感器16耦合到功率放大器供應節點28，其中功率電感器16耦合到旁路電容器(Cbypass)19以形成用於多級電荷泵降壓轉換器12的開關電壓輸出26的輸出濾波器29。功率電感器16向功率放大器供應節點28提供電感器電流Isw OTT。並聯放大器電路14可以包括被配置為從電池20接收直流(DC)電壓Vbat的供應輸入30、放大器輸出32A、被配置為接收Vkamp信號的第一控制輸入34、和被配置為接收功率放大器供應電壓V。。的第二控制輸入36。並聯放大器電路14的並聯放大器輸出Vpaea _可以被耦合電路18耦合到功率放大器供應電壓Vcco在某些示例性實施例中，如在圖2A中描繪地，並聯放大器電路14還可以包括被配置為 接收Vkamp信號並且提供補償Veamp信號V_—。的並聯放大器阻抗補償電路37。因此Vkamp信號可以代表包含線性功率放大器的功率放大器集電極要求的供應調製信息的或者模擬或者數位訊號。通常，它是被用於Veamp (t)以針對能夠在這個信號上出現的任何噪聲或者毛刺(spur)提供共模抑制的差分模擬信號。Vkamp信號可以由用於傳輸無線電頻率(RF)信號的收發器或者數據機產生。收發器或者數據機可以基於已知RF調製Amp (t)*cos (2*pi*fRF*t+Phase (t))產生Vkamp信號。Vkamp信號可以代表將在向線性功率放大器22提供功率放大器供應電壓V。。的偽包絡跟隨功率管理IOA的功率放大器供應節點28處產生的目標電壓。還可以從被耦合到RF輸入功率放大器的檢測器產生Vkamp信號。並聯放大器電路14包括向I禹合電路18提供並聯放大器輸出VPAEA—MP的放大器輸出32A。放大器輸出32A將功率放大器電路輸出電流Ipawa _提供到耦合電路18。如在圖2A中描繪地，可以通過組合由並聯放大器35提供的並聯放大器輸出電流Ipakajw和由開環輔助電路39提供的開環輔助電路電流Iassist而提供功率放大器電路輸出電流IPAWA—OTT。轉向圖IA和2A，在偽包絡跟隨功率管理系統IOA的某些實施例中，耦合電路18可以是偏移電容器Qwsetij偏移電SVotfset可以越過耦合電路18生成。在偽包絡跟隨功率管理系統IOA的其它實施例中，耦合電路可以是線跡從而在並聯放大器輸出Vpaka amp和功率放大器供應電壓輸出\c之間的偏移電壓Vwfset是零伏特。在另外其它的實施例中，耦合電路可以是變壓器。另外，如在圖1A、2A和3A中描繪地，多級電荷泵降壓轉換器12可以產生前饋控制信號Vswitchek 38以向並聯放大器電路14提供開關電壓輸出26的輸出狀態的指不。作為一個實例,在圖3A中，前饋信號VSWIT_ 38由開關43提供。開關43可以由VSWITQIEK—eQNTm信號配置以作為前饋信號Vswitchek 38提供或者開關電壓輸出Vsw EST 38B的指示或者開關電壓Vsw_scaled的縮放版本，其中開關電壓輸出Vswest 38B的指示是基於切換器控制電路52的狀態。在偽包絡功率管理系統的其它實施例中，如在圖IB和圖3B中描繪地，開關電壓Vsw SQMD 38A的縮放版本和開關電壓輸出Vsw EST 38B的指示被提供給並聯放大器電路14。作為另一個實例，在於圖2B中描繪的偽包絡跟隨功率管理系統IOC的另一實施例中，僅僅向並聯放大器電路14作為前饋信號提供開關電壓輸出Vsw EST 38B的指示。轉向圖1A，並聯放大器電路14可以作為並聯放大器電路14的輸出電流Ipawa ot的估計向多級電荷泵降壓轉換器12提供並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—OTT—EST 40。如在圖2A和2B中描繪地，在並聯放大器電路14的某些實施例中，功率放大器電路輸出電流估計IpMA—OJT—1ST 40包括縮放並聯放大器輸出電流估計I_—和縮放開環輔助電路輸出電流估計 IaSSIST—SENSE。 縮放並聯放大器輸出電流估計IPAKA—AMP—SENSE是由並聯放大器電路32的並聯放大器35產生的並聯放大器的輸出電流Ipaka AMP的縮放估計。縮放開環輔助電路電流估計IASSIST—SENSE是由開環輔助電路39產生的開環輔助電路電流Iassist的縮放估計。在並不包括開環輔助電路39的功率放大器電路14的其它實施例中，功率放大器電路輸出電流估計IpAWA_0UT_EST 40僅僅包括縮放並聯放大 器輸出電流估計IPAEA—AMP—SENSE。在圖2k的偽包絡跟隨功率管理系統IOA的某些實施例中，並聯放大器電路14還可以向多級電荷泵降壓轉換器12作為反饋信號提供由Vcwset環形電路41產生的閾值偏移電流IT —<wSET 42。在圖8中描繪了 Votfset環形電路41的實施例。Votfset環形電路41可以被配置為作為越過耦合電路18出現的偏移電壓Votfset的幅度的估計提供閾值偏移電流Itheesholdjffset 42。在其中耦合電路是線跡從而Votfset總是零伏特的那些情形中，並聯放大器電路14可以不向多級電荷泵降壓轉換器12提供閾值偏移電流ITHKESmD—<wSET 42。轉向圖1A，偽包絡跟隨功率管理系統IOA可以進一步包括被耦合到控制器50的控制總線44。控制總線44可以被耦合到多級電荷泵降壓轉換器12的控制總線接口 46和並聯放大器電路14的控制總線接口 48。控制器50可以包括各種邏輯塊、模塊和電路。可以利用處理器、數位訊號處理器(DSP)、專用集成電路(ASIC)、現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯裝置、離散門或者電晶體邏輯、離散硬體構件或被設計成執行在這裡描述的功能的其任何組合來實現或者執行控制器50。處理器可以是微處理器，但是可替代地，處理器可以是任何傳統的處理器、控制器、微控制器或者狀態機。還可以作為計算裝置的組合來實現處理器。作為一個實例，計算裝置的組合可以包括DSP和微處理器的組合、多個微處理器、與DSP核芯相結合的一個或者多個微處理器、或者任何其它的這種配置。控制器可以進一步包括或者被體現在硬體中和在被存儲在存儲器中的計算機可執行指令中，並且可以例如駐留在隨機訪問存儲器(RAM)、快閃記憶體、只讀存儲器(ROM)、電可編程ROM (EPR0M)、電可擦除可編程ROM (EEPR0M)、寄存器、硬碟、可換磁碟、⑶-ROM或者在本技術領域中已知的任何其它形式的計算機可讀介質中。示例性存儲介質可以被耦合到處理器從而處理器能夠從存儲介質讀出信息並且向其寫入信息。可替代地，存儲介質或者存儲介質的一個部分可以是與處理器成一體的。處理器和存儲介質可以駐留在ASIC中。在繼續參考圖IA和2A時，如在圖3A中進一步描繪地，多級電荷泵降壓轉換器12可以進一步包括切換器控制電路52的實施例(切換器控制電路52A)、鎖頻環(FLL)電路54的實施例(鎖頻環(FFL)電路54A)、多級電荷泵電路56和開關電路58。切換器控制電路52可以與鎖頻環(FFL)電路54A通信。鎖頻環(FFL)電路54A可以與時鐘基準139通信。多級電荷泵電路56和開關電路58可以被配置為從多級電荷泵降壓轉換器12的供應輸入24接收DC電壓Vbat。時鐘基準139可以向鎖頻環(FLL)電路54A提供時鐘基準信號139A。另外，切換器控制電路52A可以向鎖頻環(FLL)電路54A提供開關電壓輸出Vsw EST QUT的邏輯電平指示。開關電壓輸出Vsw EST 的邏輯電平指示是相對於圖4A的邏輯電路148討論的。在多級電荷泵降壓轉換器12的某些實施例中，如在圖3C中描繪地，多級電荷泵降壓轉換器12可以不包括鎖頻環(FLL)電路54和時鐘基準139。切換器控制電路52A可以被配置為從並聯放大器電路14接收並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—QUT—EST 40和閾值偏移信號ITHKESmD—QFFSET 42。切換器控制電路52A可以向多級電荷泵電路56的電荷泵模式控制輸入62提供電荷泵模式控制信號60。基於電荷泵模式控制信號60,多級電荷泵電路56可以產生多個輸出電壓之一或者在電荷泵輸出64處呈現開路。切換器控制電路52A可以進一步向開關電路58提供串聯開關控制信號66和並聯開關控制信號68。開關電路58可以包括串聯開關70和並聯開關72。串聯開關70和並聯開關72可以是固態基開關諸如場效應電晶體、半導體上絕緣體基電晶體或者雙極基電晶體。串聯開關70可以包括第一開關端子74、第二開關端子76和被耦合到串聯開關控制信號66的串聯 開關控制端子78。並聯開關72可以包括第一開關端子80、第二開關端子82和被耦合到並聯開關控制信號68的並聯開關控制端子84。串聯開關70的第一開關端子74可以如在圖IA和2A中描繪地被耦合到多級電荷泵降壓轉換器12的供應輸入24。串聯開關70的第二開關端子76可以被耦合到並聯開關72的第一開關端子80和電荷泵輸出64以形成開關電壓輸出26。並聯開關72的第二開關端子82可以被耦合到接地。在繼續參考圖1A、2A和3A時，如在圖7中描繪地，多級電荷泵電路56可以包括電荷泵控制電路84、多個開關86、88、90、92、94、96和98、具有第一端子100A和第二端子100B的第一快速電容器100、和具有第一端子102A和第二端子102B的第二快速電容器102。該多個開關86、88、90、92、94、96和98中的每一個可以是利用場效應電晶體、半導體上絕緣體基電晶體或者雙極基電晶體、或其組合實現的固態基開關。該多個開關86、88、90、92、94、96和98中的每一個可以是固態傳輸門。作為另一個實例，該多個開關86、88、90、92、94、96和98中的每一個可以是基於GaN工藝。可替代地，該多個開關86、88、90、92、94、96和98中的每一個可以是微機電系統(MEMS)接觸式開關。該多個開關86、88、90、92、94、96和98可以包括第一開關86、第二開關88、第三開關90、第四開關92、第五開關94、第六開關96和第七開關98。第一開關86可以被耦合在第一,決速電容器100的第一端子100A和電荷泵輸出64之間。第一開關86可以包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第一開關控制信號104的第一開關控制輸入，其中第一開關控制信號104基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第一開關86。第二開關88可以被耦合在第一快速電容器100的第一端子100A和多級電荷泵降壓轉換器12的供應輸入24之間。第二開關88可以包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第二開關控制信號106的第二開關控制輸入，其中第二開關控制信號106基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第二開關88。第三開關90可以被耦合在第一快速電容器100的第二端子100B和多級電荷泵降壓轉換器12的供應輸入24之間。第三開關90可以包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第三開關控制信號108的第三開關控制輸入，其中第三開關控制信號108基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第三開關90。第四開關92可以被稱合在第一^決速電容器100的第二端子100B和第二快速電容器102的第一端子102A之間。第四開關92可以包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第四開關控制信號110的第四開關控制輸入，其中第四開關控制信號110基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第四開關92。第五開關94可以被耦合在多級電荷泵降壓轉換器12的供應輸入24的第二端子之間。第五開關94可以包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第五開關控制信號112的第五開關控制輸入，其中第五開關控制信號112基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第五開關94。第六開關96可以被耦合在第二快速電容器102的第二端子102B和接地之間。第六開關96可以包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第六開關控制信號114的第六開關控制輸入，其中第六開關控制信號114基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第六開關96。第七開關98可以被耦合在第二快速電容器102的第一端子102A和電荷泵輸出64之間。第七開關98包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第七開關控制信號116的第七開關控制輸入，其中第七開關控制信號116基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第七開關98。基於在電荷泵控制電路84處接收的電荷泵模式控制信號60，電荷泵控制電路84可以配置該多個開關86、88、90、92、94、96和98以將第一快速電容器100和第二快速電容器102置於各種布置中從而將多級電荷泵電路56置於各種操作模式中。作為一個實例，多 級電荷泵電路56可以具有用於對第一快速電容器100和第二快速電容器102充電的充電模式、用於在電荷泵輸出64處提供I. 5xVbat的第一升壓模式和用於在電荷泵輸出64處提供2xVbat的第二升壓模式。作為一個實例，響應於接收到指示多級電荷泵電路56應該處於充電操作模式中的電荷泵模式控制信號60,電荷泵控制電路84將第一,決速電容器100和第二快速電容器102配置成被串聯耦合在多級電荷泵降壓轉換器12的供應輸入24和接地之間，其中第一快速電容器和第二快速電容器可以被以可切換方式從電荷泵輸出64斷開。假設第一,決速電容器100和第二快速電容器102的電容是相等的，第一快速電容器100和第二快速電容器102充電至Vbat的充電電壓。電荷泵控制電路84將第一開關86配置成是打開的，將第二開關88配置成是關閉的，將第三開關90配置成是打開的，將第四開關92配置成是關閉的，將第五開關94配置成是打開的，將第六開關96配置成是關閉的，並且將第七開關98配置成是打開的。響應於接收到指示多級電荷泵電路56應該處於第一升壓操作模式中的電荷泵模式控制信號60，電荷泵控制電路84將快速電容器配置成被並聯布置在電荷泵輸出64和供應輸入24 (Vbat)之間以在電荷泵輸出處產生I. 5xVbat。電荷泵控制電路84將第一開關86配置成是關閉的，將第二開關88配置成是打開的，將第三開關90配置成是關閉的，將第四開關92配置成是打開的，將第五開關94配置成是關閉的，將第六開關96配置成是打開的，並且將第七開關98配置成是關閉的。響應於接收到指示多級電荷泵電路56應該處於第二升壓操作模式中的電荷泵模式控制信號60，電荷泵控制電路84將第一快速電容器100和第二快速電容器102配置成被串聯布置在電荷泵輸出64和供應輸入24 (Vbat)之間以在電荷泵輸出64處產生2xVBAT。電荷泵控制電路84將第一開關86配置成是關閉的，將第二開關88配置成是打開的，將第三開關90配置成是打開的，將第四開關92配置成是關閉的，將第五開關94配置成是關閉的，將第六開關96配置成是打開的，並且將第七開關98配置成是打開的。多級電荷泵電路56的某些實施例可以進一步包括被耦合在第一快速電容器100的第二端子IOOB和接地之間從而提供第一輸出操作模式的第八開關118。第八開關118可以包括被配置為從電荷泵控制電路84接收第八開關控制信號120的第八開關控制輸入，其中第八開關控制信號120基於電荷泵模式控制信號60以可操作方式打開和關閉第八開關118。在第一輸出操作模式中，多級電荷泵電路56可以在電荷泵輸出64處提供1AxVbatq響應於接收到指示多級電荷泵電路56應該處於第一輸出操作模式中的電荷泵模式控制信號60,電荷泵控制電路84將第一,決速電容器100和第二快速電容器102配置成被並聯f禹合在電荷泵輸出64和接地之間。電荷泵控制電路84將第一開關86配置成是關閉的，將第二開關88配置成是打開的，將第三開關90配置成是打開的，將 第四開關92配置成是打開的，將第五開關94配置成是打開的，將第六開關96配置成是關閉的，並且將第七開關98配置成是關閉的並且將八個開關118配置成是關閉的。否則，當多級電荷泵電路56處於充電操作模式、第一升壓操作模式或者第二升壓操作模式中時，電荷泵控制電路84將第八開關118配置成是打開的。在繼續參考圖IA和2A時，轉向圖3A，切換器控制電路52A可以包括被配置為接收多個可編程閾值電平的可編程閾值電路122以及閾值檢測器和控制電路132A的一個實施例。可以經由控制總線44從控制器50接收可編程閾值電平。作為一個實例，在某些實施例中，控制器50可以提供並聯電平閾值參數、串聯電平閾值參數、第一升壓電平閾值參數和第二升壓電平閾值參數。在另一實施例中，控制器50可以進一步提供第一輸出閾值參數。作為一個實例，每一個閾值電平可以對應於多級電荷泵降壓轉換器12的多個輸出模式之一。作為一個實例，並聯電平閾值參數可以對應於並聯輸出操作模式。在多級電荷泵降壓轉換器12的並聯輸出操作模式中，串聯開關70打開(非傳導)，多級電荷泵電路56處於充電操作模式中，並且並聯開關72關閉(傳導)以在開關電壓輸出26處產生零伏特。當多級電荷泵電路56處於充電操作模式中並且串聯開關70打開(非傳導)時，並聯輸出操作模式提供用於電流繼續通過功率電感器16流動的傳導路徑。串聯電平閾值參數可以對應於多級電荷泵降壓轉換器12的並聯輸出操作模式。在串聯輸出操作模式中，串聯開關70關閉(傳導)，多級電荷泵電路56處於充電操作模式中，並且並聯開關72打開以在開關電壓輸出26處產生VBAT。第一升壓電平閾值參數可以對應於多級電荷泵降壓轉換器12的第一升壓輸出操作模式。在第一升壓輸出操作模式中，串聯開關70和並聯開關72這兩者都打開並且多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式中以在開關電壓輸出26處產生I. 5xVbat。第二升壓電平閾值參數可以對應於多級電荷泵降壓轉換器12的第二升壓輸出操作模式。在第二升壓輸出操作模式中，串聯開關70和並聯開關72這兩者都打開並且多級電荷泵電路56處於第二升壓操作模式中以在開關電壓輸出26處產生2xVbat。在進一步提供第一輸出閾值參數(未示出)的那些實施例中，第一輸出閾值參數可以對應於多級電荷泵降壓轉換器12的第一輸出操作模式。在第一輸出操作模式中，串聯開關70和並聯開關72這兩者都打開並且多級電荷泵電路56處於第一輸出操作模式中以在開關電壓輸出26處產生1A X Vbat。轉向圖3A，基於並聯電平閾值參數、串聯電平閾值參數、第一升壓電平閾值參數和第二升壓電平閾值參數，可編程閾值電路122分別產生被提供給閾值檢測器和控制電路132A的並聯電平閾值124、串聯電平閾值126、第一升壓電平閾值128和第二升壓電平閾值130。在提供第一輸出閾值參數和多級電荷泵電路56的第一輸出操作模式的那些實施例中，可編程閾值電路122可以進一步產生被提供給閾值檢測器和控制電路132A的第一輸出閾值(未示出)。切換器控制電路52A還可以從控制器50接收模式開關控制信號131。模式開關控制信號131可以將閾值檢測器和控制電路132A配置成在不同的操作模式中操作多級電荷泵降壓轉換器。作為一個實例，模式開關控制信號131可以配置在閾值檢測器和控制電路132A內的狀態機的操作，該操作決定開關電壓輸出26如何過渡開關電壓輸出26以提供不同的輸出電平。作為在閾值檢測器和控制電路132A內的狀態機的第一7]^例性實施例,模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖5A中描繪的第一操作模式中操作。作為在閾值檢測器和控制電路132A內的狀態機的另一個示例性實施例，模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖6A中描繪的第二操作模式 中操作。繼續參考圖3A，切換器控制電路52A可以進一步包括乘法器電路134和加法電路136。乘法器電路可以被配置為從閾值檢測器和控制電路132A接收並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa EST和閾值標量137A。閾值標量137A可以由是在圖2A中描繪的鎖頻環(FLL)電路54的一個實施例的FLL電路54A提供。FLL電路54A接收來自時鐘基準139的基準時鐘139A和開關電壓輸出Vsw EST QUT的邏輯電平指示。FLL電路54A基於開關電壓輸出Vsw est 的邏輯電平指示來提取多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率。此後FLL電路54A比較所提取的多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率與基準時鐘139A以產生閾值標量136A。閾值標量136A的幅度可以用於調節多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率。在某些實施例(未示出)中，FLL電路54A可以直接地向乘法器電路134提供閾值標量137A。乘法器電路134可以將並聯放大器電路輸出電流估計Ipawajm—EST乘以閾值標量137A以產生縮放並聯放大器輸出電流估計138。縮放並聯放大器輸出電流估計138被提供給加法電路136。加法電路136從縮放功率放大器輸出電流估計138減去閾值偏移電流Itheeshold_offset以產生補償並聯放大器電路輸出電流估計Ip —α)ΜΡ。在並不包括Vktset環形電路41的並聯放大器電路14的那些實施例中，省略了閾值偏移電流ITHKES_—(WSET和加法電路136。縮放並聯放大器輸出電流估計138可以用於通過增加或者降低並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST的幅度而控制多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率。作為一個實例，FLL電路54A可以被配置為增加閾值標量137A的幅度以增加縮放並聯放大器輸出電流估計138的幅度。隨著縮放並聯放大器輸出電流估計138的幅度增加，多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率也將趨向於增加，這將趨向於增加由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw—FLL電路54A可以進一步被配置為降低閾值標量137A的幅度以降低縮放並聯放大器輸出電流估計138的幅度。隨著縮放並聯放大器輸出電流估計138的幅度降低，縮放並聯放大器輸出電流估計138的幅度將趨向於降低多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率。因為多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率降低，功率電感器16遞送功率電感器電流Isw—(^。閾值偏移電流ITHKESmD—OTFSET可以用於控制越過耦合電路18出現的偏移電壓Vwfset(圖 2k)。圖8描繪產生閾值偏移電流ITHKESmD—QFFSET的Vqffset環形電路41。轉向圖3A，隨著閾值偏移電流IthresmI^ffset增加至高於零電流，補償並聯放大器電路輸出電流估計
EST的值幅度減小，這趨向於降低多級電荷泵降壓轉換器12的輸出頻率。隨著多級電荷泵降壓轉換器12的輸出頻率降低，由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw 也將降低。隨著由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw tot降低，偏移電壓Votfset也降低，因為並聯放大器電流IPAWA—OTT趨向於變成正值以補償功率電感器電流Isw—OTT的減小。隨著閾值偏移電流ITrasmDjWiiEr降低至低於零電流，補償功率放大器電路輸出電流估計Ipm—anp的值幅度增力口，這趨向於增加多級電荷泵降壓轉換器12的輸出頻率。隨著多級電荷泵降壓轉換器12的輸出頻率增加，由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw—增加。隨著功率電感器電流Isiwm增加，偏移電壓Vwfset也趨向於增加，因為並聯放大器電流Ipawa ott趨向於變成負值以吸收功率電感器電流Isw—OTT的增加。在繼續參考圖2A和3A時，如在圖4A中描繪地，閾值檢測器和控制電路132A包括第一比較器140、第二比較器142、第三比較器144、第四比較器146和邏輯電路148A。邏輯 電路148A的示例性實施例可以包括現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯裝置、離散門或者電晶體邏輯、離散硬體構件或其任何組合。邏輯電路148A的某些實施例可以以或者數字或者模擬處理器實現。第一比較器140包括被耦合到並聯電平閾值124的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—OTP的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148A的並聯電平指示150A的第一比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa ωΜΡ大於或者等於並聯電平閾值124時，並聯電平指示150Α被斷定(assert)。當補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—OTP小於並聯電平閾值124時，並聯電平指示150A被否定(de-assert)。第二比較器142包括被耦合到串聯電平閾值126的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿—OTP的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148A的串聯電平指示152A的第二比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa otp大於或者等於串聯電平閾值126時，串聯電平指示152A被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawacomp小於串聯電平閾值126時，串聯電平指示152A被否定。第三比較器144包括被耦合到第一升壓電平閾值128的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa OTP的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148A的第一升壓電平指示154A的第三比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—aMP大於第一升壓電平閾值128時，第一升壓電平指示154A被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa hmp小於第一升壓電平閾值128時，第一升壓電平指示154A被否定。第四比較器146包括被耦合到第二升壓電平閾值130的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa otp的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148A的第二升壓電平指示156A的第四比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa-Ot11p大於第二升壓電平閾值130時,第二升壓電平指不156A被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipaot小於第二升壓電平閾值130時，第二升壓電平指示156A被否定。閾值檢測器和控制電路132A可以進一步包括第一輸出緩衝器158、第二輸出緩衝器160和第三緩衝器161。閾值檢測器和控制電路132A向第一輸出緩衝器158提供串聯開關控制輸出162，第一輸出緩衝器158向串聯開關70提供串聯開關控制信號66。閾值檢測器和控制電路132A向第二輸出緩衝器160提供並聯開關控制輸出164，第二輸出緩衝器160向並聯開關72提供並聯開關控制信號66。另外，閾值和控制電路132A向第三輸出緩衝器161提供一個或者多個開關電壓輸出cmos信號Vsw—EST—SI(；NAl (—個或者多個)166,第三輸出緩衝器161提供開關電壓輸出Vswjst 38B。一個或者多個開關電壓輸出cmos信號Vsw—EST_CMOS_SIGNAL (一個或者多個)中的每一個指不多級電荷泵降壓轉換器12的輸出模式。基於一個或者多個開關電壓輸出cmos信號VSW—EST—Orosjjrem (—個或者多個),第三輸出緩衝器161產生開關電壓輸出Vsw est 38B。第三輸出緩衝器161由DC電壓VBAT供應，從而第三輸出緩衝器161的輸出並不超過DC電壓VBAT。圖IlA-F描繪了可以用於代表開關電壓輸出Vsw EST 38B的各種波形。圖IlA描繪開關電壓輸出Vsw—EST 38B的一個實施例。當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者串聯輸出模式、第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出升壓/串聯模式電平。可替代地，當多級電荷泵降壓轉換器12處於並聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出並聯模式電平。 圖IlB描繪開關電壓輸出Vsw est 38B的另一個實施例。當多級電荷泵降壓轉換器12處於串聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161產生串聯電平。當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式中時,第三輸出緩衝器161輸出升壓模式電平。可替代地，當多級電荷泵降壓轉換器12處於並聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出並聯模式電平。圖IlC描繪開關電壓輸出Vsw EST 38B的另一個實施例。當多級電荷泵降壓轉換器12處於串聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161產生串聯電平。當多級電荷泵降壓轉換器12處於第一升壓輸出模式中時，第三輸出緩衝器161產生第一升壓電平。當多級電荷泵降壓轉換器12處於第二升壓輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出第二升壓模式電平。可替代地，當多級電荷泵降壓轉換器12處於並聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出並聯模式電平。圖IlD對於其中多級電荷泵電路56包括第一輸出操作模式的情形描繪開關電壓輸出vSiiST 38B的另一個實施例。當多級電荷泵降壓轉換器12處於第一輸出操作模式中時，第三輸出緩衝器161產生第一輸出電平。當多級電荷泵降壓轉換器12處於串聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161產生串聯電平。當多級電荷泵降壓轉換器12處於第一升壓輸出模式中時，第三輸出緩衝器161產生第一升壓電平。當多級電荷泵降壓轉換器12處於第二升壓輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出第二升壓模式電平。可替代地，當多級電荷泵降壓轉換器12處於並聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出並聯電平。圖IlE對於其中多級電荷泵電路56包括第一輸出操作模式的情形描繪開關電壓輸出vSiiST 38B的另一個實施例。當多級電荷泵降壓轉換器12處於第一輸出操作模式中時，第三輸出緩衝器161產生第一輸出電平。然而，當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者串聯輸出模式、第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式中時，第三輸出緩衝器161產生升壓/串聯電平。可替代地，當多級電荷泵降壓轉換器12處於並聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出並聯模式電平。圖IlF對於其中多級電荷泵電路56包括第一輸出操作模式的情形描繪開關電壓輸出Vsw EST 38B的另一個實施例。當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者串聯輸出模式、第一升壓模式或者第二升壓模式中時，第三輸出緩衝器161產生升壓/串聯電平。可替代地，當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一輸出操作模式或者並聯輸出模式中時，第三輸出緩衝器161輸出並聯電平。圖8描繪基於Vwfset的計算值和目標偏移電壓Votfset TAKeET產生閾值偏移電流
I THRESHOLD—OFFSET W ^OFFSET
環形電路41。目標偏移電壓V
OFFSET—TARGET 可以是基於由控制器50向並 聯放大器電路14提供的參數。Voffset環形電路41包括第一減法器電路、第二減法器電路和積分器電路。第一減法器電路可以被配置為接收功率放大器供應電壓V。。和並聯放大器輸出VPAKA—AMP。第一減法器電路從功率放大器供應電壓V。。減去並聯放大器輸出Vpaka amp以產生越過耦合電路18出現的偏移電壓Vwfset (圖1A)。第二減法器電路接收偏移電壓Votfset和目標偏移電壓Votfset.TAReET。第二減法器電路從偏移電壓Votfset減去目標偏移電壓Vwfset-TAffi；ET，以產生被提供給積分器電路的偏移誤差電壓VoFFSET—Ε·κ。積分器電路積分偏移誤差電壓VoFFSET—以產生被提供給多級電荷泵降壓轉換器12的閾值偏移電流Ithkeshmiuwset (圖1A)。現在將繼續參考圖2A、3A、4A、5A、6A和7討論邏輯電路148A的操作。邏輯電路148A可以是為閾值檢測器和控制電路132A的一個或者多個狀態機配置的基於數字或者模擬的邏輯。作為一個示例性實施例，邏輯電路148A (圖4A)可以具有在圖5A中描繪的對應於第一操作模式的第一狀態機和在圖6A中描繪的對應於第二操作模式的第二狀態機。基於由閾值檢測器和控制電路132A接收的模式開關控制信號131，閾值檢測器和控制電路132A可以使用在圖5A中描繪的邏輯電路148A的第一狀態機將邏輯電路148A配置成使用第一狀態機來決定多級電荷泵降壓轉換器的操作。可替代地，閾值檢測器和控制電路132A可以使用在圖6A中描繪的邏輯電路148A的第二狀態機將邏輯電路148A配置成使用第二狀態機來決定多級電荷泵降壓轉換器的操作。如在圖4A中描繪地，邏輯電路148A可以包括升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。升壓時間計數器186可以用於保持圖2A的多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一升壓輸出模式或者第二輸出升壓模式中的時間跟蹤。當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式中時，多級電荷泵電路56 (圖3A)被配置為分別處於或者第一升壓操作模式或者第二升壓操作模式中。在邏輯電路148A的一個實施例中，當邏輯電路148A確定多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一升壓輸出模式或者第二輸出升壓模式中時，邏輯電路148A復位升壓時間計數器186的計數器輸出並且使得升壓時間計數器186能夠開始向上計數。邏輯電路148A比較升壓時間計數器186的計數器輸出與可以由控制器50提供的最大升壓時間參數。如果升壓時間計數器186的計數器輸出在多級電荷泵降壓轉換器12被配置為返回到或者並聯輸出操作模式或者串聯輸出操作模式之前等於或者超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148A斷定最小充電時間指示器。然而，如果多級電荷泵降壓轉換器12在升壓時間計數器186的計數器輸出小於最大升壓時間參數時返回到或者串聯輸出操作模式或者並聯輸出操作模式，則邏輯電路148A否定最小充電時間指示器。升壓鎖定計數器184可以是用於確保圖2A和3A的多級電荷泵電路56在多級電荷泵電路56已經處於或者第一升壓操作模式或者第二升壓操作模式中之後在最小充電時間周期中保持在充電操作模式中的向下計數計時器。這允許在多級電荷泵電路56再次過渡到或者第一升壓操作模式或者第二升壓操作模式中之前圖7的第一快速電容器100和第二快速電容器102具有充分的時間量進行充電。最小充電時間周期可以是如在圖IA中描繪地經由控制總線44由控制器50提供的參數。可操作地，在多級電荷泵降壓轉換器12從或者第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式過渡到或者並聯輸出操作模式或者串聯輸出操作模式之後，邏輯電路148A確定最小充電時間指示器是否被斷定。如果最小充電時間指示器被斷定，則邏輯電路148A將升壓鎖定計數器184的計數值設置為相等的最小充電時間周期並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。一旦升壓鎖定計數器184向下計數到零，邏輯電路148A便被配置為否定最小充電時間指示器。現在將描述在圖5A中描繪的邏輯電路148A中實現的第一狀態機的操作。第一狀態機包括並聯輸出模式188A、串聯輸出模式190A、第一升壓輸出模式192A和第二升壓輸出模式194A。在並聯輸出模式188A中，邏輯電路148A (圖4A)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3A)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出·164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖2A)處於充電操作模式中。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿—OTP大於或者等於串聯電平閾值126的並聯電平指示152A的斷定，邏輯電路148A將第一狀態機配置成過渡到串聯輸出模式190A。否則，狀態機保持在並聯輸出模式188A中。在串聯輸出模式190A中，邏輯電路148A配置串聯開關控制輸出162從而並聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa 小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150A (圖4A)的否定，邏輯電路148A將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188A (圖5A)。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa otp大於或者等於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154A的斷定，邏輯電路148A將第一狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式192A。否則,第一狀態機保持在串聯輸出模式190A 中。在第一升壓輸出模式192A中，邏輯電路148A (圖4A)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3A)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVbat。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa α*小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150A (圖4A)的否定，邏輯電路148A將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188A (圖5A)。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa 大於或者等於第二升壓電平閾值130的第二升壓電平指示156A的斷定，邏輯電路148A將第一狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式194A。否則，第一狀態機保持在第一升壓輸出模式192A 中。在第二升壓輸出模式194A中，邏輯電路148A (圖4A)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3A)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外， 邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第二升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa-Omp小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150A的否定，第一狀態機過渡到並聯輸出模式188A。否則，狀態機保持在第二升壓輸出模式194A中。現在將描述在圖6A中描繪的邏輯電路148A的第二狀態機的操作。第二狀態機包括並聯輸出模式196A、串聯輸出模式198A、第一升壓輸出模式200A和第二升壓輸出模式202A。另外，第二狀態機使用邏輯電路148A的上述升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。在並聯輸出模式196A中，邏輯電路148A (圖4A)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3A)處於充電操作模式中。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—CMMP大於或者等於串聯電平閾值126的並聯電平指示152A的斷定，第二狀態機過渡到串聯輸出模式198A。否則，第二狀態機保持在並聯輸出模式196A中。在串聯輸出模式198A中，邏輯電路148A (圖4A)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150A的否定，邏輯電路148A將第二狀態機配置成過渡到並聯輸出模式196A。然而，響應於指示經補償的功率放大器電路輸出電流估計Ip皿ο 大於或者等於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154D的斷定，邏輯電路148A確定是否最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定。如果最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定，則邏輯電路148A將第二機器配置成過渡到第一升壓輸出模式200A。否則，邏輯電路148A防止第二狀態機過渡到第一升壓輸出模式200A，直至最小時間指示器被否定。一旦最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示154A被斷定，邏輯電路148A便將第二狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式200A，復位升壓時間計數器186的計數器輸出，並且使得升壓時間計數器186能夠開始向上計數。否貝U，第二狀態機保持在並聯輸出模式198A中。
在第一升壓輸出模式200A中，邏輯電路148A配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式200A中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVBAT。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—aMP小於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154A的否定，邏輯電路148A將第二狀態機配置成過渡到並聯輸出模式198A。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148A斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148A設置升壓鎖定計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—aMP大於或者等於第二升壓電平閾值130的第二升壓電平指示156A的斷定，邏輯電路148A將第二狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式202A。否貝1J，第二狀態機保持在第一升壓輸出模式200A中。在第二升壓輸出模式202A中，邏輯電路148A配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148A還配置並聯開關控制輸出164從而並·聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148A將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3a)處於第二升壓操作模式200A中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的功率放大器電路輸出電流估計Ipawa 小於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154A的否定，邏輯電路148A將第二狀態機配置成過渡到串聯輸出模式198A。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148A斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148A設置升壓鎖定計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。否則，第二狀態機保持在第二升壓輸出模式202A中。閾值和控制電路132A進一步提供是開關電壓輸出Vsw的邏輯電平表不的開關電壓輸出Vswjsilmjt的邏輯電平指不。開關電壓輸出Vswjstjwt可以是基於Vsw EST srcm(—個或者多個)。在閾值和控制電路132A的某些實施例中，當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者串聯輸出模式、第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式中時，開關電壓輸出Vswest ott的邏輯電平指示可以被斷定。當多級電荷泵降壓轉換器12處於並聯輸出模式中時，開關電壓輸出Vswjsilmjt的邏輯電平指不被否定。圖3B描繪切換器控制電路52的另一個實施例(切換器控制電路52B)和多級電荷泵降壓轉換器12的FLL電路54的另一個實施例(FLL電路54B)。現在將描述切換器控制電路52B和FLL電路54B的操作。不像在圖3B中描繪的FLL電路54A，FLL電路54B輸出閾值標量』 137B。類似於FLL電路54A，FLL電路54B接收來自時鐘基準139的基準時鐘139A和開關電壓輸出Vsw ESTout的邏輯電平指示。FLL電路54B基於開關電壓輸出Vsw EST 的邏輯電平指示來提取多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率。此後FLL電路54B比較所提取的多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率與基準時鐘139A以產生閾值標量』 137B。閾值標量』 137B的幅度可以用於調節多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率。如將相對於圖4B的閾值檢測器和控制電路132B討論地，FLL電路54B直接地向多個乘法器電路168、170、172和174提供閾值標量』137B。該多個乘法器電路168、170、172和174可以用於分別縮放並聯電平閾值124、串聯電平閾值126、第一升壓電平閾值128和第二升壓電平閾值130，以產生縮放並聯電平閾值176、縮放串聯電平閾值178、縮放第一升壓電平閾值180和縮放第二升壓電平閾值180。縮放並聯電平閾值176、縮放串聯電平閾值178、縮放第一升壓電平閾值180和縮放第二升壓電平閾值180可以用於控制多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率。作為一個實例，FLL電路54B可以被配置為降低閾值標量』 137B的幅度以降低縮放並聯電平閾值176、縮放串聯電平閾值178、縮放第一升壓電平閾值180和縮放第二升壓電平閾值180的幅度。隨著縮放並聯電平閾值176、縮放串聯電平閾值178、縮放第一升壓電平閾值180和縮放第二升壓電平閾值180的幅度降低，多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率將趨向於增加，這將趨向於增加由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw—QUT。FLL電路54B可以被配置為增加閾值標量』 137B的幅度以增加縮放並聯電平閾值176、縮放串聯電平閾值178、縮放第一升壓電平閾值180和縮放第二升壓電平閾值180的幅 度。隨著縮放並聯電平閾值176、縮放串聯電平閾值178、縮放第一升壓電平閾值180和縮放第二升壓電平閾值180增加，多級電荷泵降壓轉換器12的操作頻率將趨向於降低，這將趨向於降低由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw—QUT。轉向圖3B，不像圖3A的切換器控制電路52A，切換器控制電路52B包括閾值檢測器和控制電路132B。切換器控制電路52B省略了乘法器電路134。如將在下面相對於圖4b的閾值檢測器和控制電路132B討論地，加法電路136被置放在閾值檢測器和控制電路132B中。而且，類似於切換器控制電路52A，切換器控制電路52B也可以從控制器50接收模式開關控制信號131。模式開關控制信號131可以將閾值檢測器和控制電路132B配置成在不同的操作模式中操作多級電荷泵降壓轉換器。作為一個實例，模式開關控制信號131可以配置決定開關電壓輸出26如何過渡開關電壓輸出26以提供不同的輸出電平的、在閾值檢測器和控制電路132B內的狀態機的操作。作為在閾值檢測器和控制電路132B內的狀態機的第一示例性實施例，模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖5B中描繪的第一操作模式中操作。作為在閾值檢測器和控制電路132A內的狀態機的另一個示例性實施例，模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖6B中描繪的第二操作模式中操作。參考圖4B，現在將討論FLL電路54B。類似於FLL電路54B，FLL電路54B可以被配置為接收來自時鐘基準電路139的時鐘基準信號139A和來自切換器控制電路52B的開關電壓輸出Vswjsilmjt的邏輯電平指不。開關電壓輸出Vswjsilotjt的邏輯電平指不可以由閾值檢測器和控制電路132B的邏輯電路148B提供。如以上討論地，開關電壓輸出Vsw EST QUT的邏輯電平指示是開關電壓輸出Vsw的邏輯電平表示。閾值閾值檢測器和控制電路132B的一個實施例包括第一乘法器電路168、第二乘法器電路170、第三乘法器電路172和第四乘法器電路174。第一乘法器電路168可以被配置為接收並聯電平閾值124並且接收閾值標量』 137B。第一乘法器電路168將並聯電平閾值124乘以所接收的閾值標量』 137B以產生縮放並聯電平閾值176。第二乘法器電路170可以被配置用於串聯電平閾值126和閾值標量』 137B。第二乘法器電路170將串聯電平閾值126乘以閾值標量』 137B以產生縮放串聯電平閾值178。第三乘法器電路172可以被配置用於第一升壓電平閾值128和閾值標量』 137B。第三乘法器電路172可以將第一升壓電平閾值128乘以閾值標量』 137B以產生縮放第一升壓電平閾值180。第四乘法器電路174可以被配置用於第二升壓電平閾值130和閾值標量』 137B。第四乘法器電路174將第二升壓電平閾值130乘以閾值標量』 137B以產生縮放第二升壓電平閾值182。加法電路136從功率放大器電路輸出電流估計1_ 40減去閾值偏移電流ITHKES_—QFFSET 42以產生補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—■』。如先前所討論的那樣，閾值偏移電流Ι·δ_—(·τ可以被用於如在圖2Α中描繪地控制越過耦合電路18產生的偏移電Svwfset。在其中耦合電路18是導線從而放大器輸出32Α被直接地耦合到功率放大器供應節點28的情形中，Vqffset環形電路41和閾值偏移電流ITHR_LD—(·Τ被省略從而Ipm—COMP』與功率放大器電路輸出電務11估計 IpMA—OUT—EST 40 相問。第一比較器140包括被耦合到縮放並聯電平閾值176的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148B的並聯電平指示150B的第一比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawaot;大於或者等於縮放並聯電平閾值176時，並聯電平指示150C被斷定。當補償並聯放大器電路 輸出電流估計Ip皿—OTP』小於縮放並聯電平閾值176時，並聯電平指示150B被否定。第二比較器142包括被耦合到縮放串聯電平閾值178的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148B的串聯電平指示152B的第二比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawaot;大於或者等於縮放串聯電平閾值178時，串聯電平指示152B被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa^comp'小於串並聯電平閾值178時，串聯電平指示150B被否定。第三比較器144包括被耦合到縮放第一升壓電平閾值180的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa^comp'的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148B的第一升壓電平指示154B的第三比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計 ρ^—α 』大於縮放第一升壓電平閾值180時，第一升壓電平指示154B被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa OTP』小於縮放第一升壓電平閾值180時，第一升壓電平指示154B被否定。第四比較器146包括被耦合到縮放第二升壓電平閾值182的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計ΙΡ — MP』的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148B的第二升壓電平指示156B的第四比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』大於縮放第二升壓電平閾值182時，第二升壓電平指示156B被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿comp'小於縮放第二升壓電平閾值186時，第二升壓電平指示156B被否定。現在將討論邏輯電路148B。邏輯電路148B類似於圖4A的邏輯電路148A。邏輯電路148B的示例性實施例可以包括現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯裝置、離散門或者電晶體邏輯、離散硬體構件或被設計成執行的其任何組合。邏輯電路148B的某些實施例可以以或者數字或者模擬處理器實現。邏輯電路148B以與先前已經討論的邏輯電路148A類似的方式產生串聯開關控制輸出162、並聯開關控制輸出164、一個或者多個開關電壓輸出cmos信號
Vsw—EST—CMOS—SIGNAL (一個或者多個)166、電荷泵控制信號60和開關電壓輸出Vswjstjjut的邏輯電平指示。現在將繼續參考圖3B、4B、5B、6B和7討論邏輯電路148B的操作。類似於圖4A的邏輯電路148A，邏輯電路148B可以是為閾值檢測器和控制電路132B的一個或者多個狀態機配置的、基於數字或者模擬的邏輯。作為一個示例性實施例，邏輯電路148B (圖4B)可以具有在圖5B中描繪的對應於第一操作模式的第一狀態機和在圖6B中描繪的對應於第二操作模式的第二狀態機。基於由閾值檢測器和控制電路132B接收的模式開關控制信號131，閾值檢測器和控制電路132B可以使用在圖5B中描繪的邏輯電路148B的第一狀態機將邏輯電路148B配置成使用第一狀態機來決定多級電荷泵降壓轉換器的操作。可替代地，閾值檢測器和控制電路132B可以使用在圖6B中描繪的邏輯電路148B的第二狀態機將邏輯電路148B配置成使用第二狀態機來決定多級電荷泵降壓轉換器的操作。也類似於邏輯電路148A，邏輯電路148B可以包括升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。升壓時間計數器186可以用於保持圖2A的多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一升壓輸出模式或者第二輸出升壓模式中的時間跟蹤。當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式中時，多級電荷泵電路56 (圖3B)被配置為分別處於或者第一升壓操作模式或者第二升壓操作模式中。在邏輯電路148B的一個 實施例中，當邏輯電路148B確定多級電荷泵降壓轉換器12處於或者第一升壓輸出模式或 者第二輸出升壓模式中時，邏輯電路148B復位升壓時間計數器186的計數器輸出並且使得升壓時間計數器186能夠開始向上計數。邏輯電路148B比較升壓計時器計數器186的計數器輸出與可以由控制器50提供的最大升壓時間參數。如果升壓時間計數器186的計數器輸出在多級電荷泵降壓轉換器12被配置為返回到或者並聯輸出操作模式或者串聯輸出操作模式之前等於或者超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148B斷定最小充電時間指示器。然而，如果多級電荷泵降壓轉換器12在升壓時間計數器186的計數器輸出小於最大升壓時間參數時返回到或者串聯輸出操作模式或者並聯輸出操作模式，則邏輯電路148B否定最小充電時間指示器。類似於邏輯電路148A的升壓鎖定計數器184，邏輯電路148B的升壓鎖定計數器184可以是用於確保圖3B的多級電荷泵電路56在多級電荷泵電路56已經處於或者第一升壓操作模式或者第二升壓操作模式中之後在最小充電時間周期中保持在充電操作模式中的向下計數計時器。這允許在多級電荷泵電路56再次過渡到或者第一升壓操作模式或者第二升壓操作模式中之前圖7的第一快速電容器100和第二快速電容器102具有充分的時間量進行充電。類似於邏輯電路148A，最小充電時間周期可以是向邏輯電路148B經由控制總線44由控制器50提供的參數。可操作地，在多級電荷泵降壓轉換器12從或者第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式過渡到或者並聯輸出操作模式或者串聯輸出操作模式之後，邏輯電路148B確定最小充電時間指示器是否被斷定。如果最小充電時間指示器被斷定，則邏輯電路148B將升壓鎖定計數器184的計數值設置成等於最小充電時間周期並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。一旦升壓鎖定計數器184向下計數至零，邏輯電路148B便被配置為否定最小充電時間指示器。現在將描述在圖5B中描繪的邏輯電路148B中實現的第一狀態機的操作。第一狀態機包括並聯輸出模式188B、串聯輸出模式190B、第一升壓輸出模式192B和第二升壓輸出模式194B。在並聯輸出模式188B中，邏輯電路148B (圖4B)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3B)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3B)處於充電操作模式中。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』大於或者等於縮放串聯電平閾值178的並聯電平指示150B的斷定，邏輯電路148B將第一狀態機配置成過渡到串聯輸出模式190B。否則，第一狀態機保持在並聯輸出模式188B中。在串聯輸出模式190B中，邏輯電路148B配置串聯開關控制輸出162從而並聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa α*』小於縮放並聯電平 閾值176的並聯電平指示150B (圖4B)的否定，邏輯電路148B將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188B(圖5B)。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿comp'大於或者等於縮放第一升壓電平閾值180的第一升壓電平指示154B的斷定，邏輯電路148B將第一狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式192B。否則，第一狀態機保持在串聯輸出模式190B中。在第一升壓輸出模式192B中，邏輯電路148B (圖4B)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3B)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVbat。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5xVbat的開關電壓vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawakm;小於縮放並聯電平閾值176的並聯電平指示150B (圖4B)的否定，邏輯電路148B將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188B (圖5B)。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿comp'大於或者等於縮放第二升壓電平閾值182的第二升壓電平指示156B的斷定，邏輯電路148B將第一狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式194B。否則，第一狀態機保持在第一升壓輸出模式192B中。在第二升壓輸出模式194B中，邏輯電路148B (圖4B)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3B)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第二升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』小於縮放並聯電平閾值176的並聯電平指示150B的否定，第一狀態機過渡到並聯輸出模式188B。否則，第一狀態機保持在第二升壓輸出模式194B中。現在將描述在圖6B中描繪的邏輯電路148B (圖3B)的第二狀態機的操作。第二狀態機包括並聯輸出模式196B、串聯輸出模式198B、第一升壓輸出模式200B和第二升壓輸出模式202B。另外，第二狀態機使用邏輯電路148B的上述升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。
在並聯輸出模式196B中，邏輯電路148B (圖4B)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖2A)處於充電操作模式中。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Imm—otp』大於或者等於縮放串聯電平閾值150的並聯電平指示152B的斷定，第二狀態機過渡到串聯輸出模式198B。否則，第二狀態機保持在並聯輸出模式196B中。 在串聯輸出模式198B中，邏輯電路148B (圖4B)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿comp'小於縮放並聯電平閾值150的並聯電平指示150B的否定，邏輯電路148B將第二狀態機配置成過渡到並聯輸出模式196B。然而，響應於指示經補償的功率放大器電路輸出電流估計ΙΡΜΑ— MP』大於或者等於縮放第一升壓電平閾值180的第一升壓電平指示154B的斷定，邏輯電路148B確定是否最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定。如果最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定，則邏輯電路148B將第二機器配置成過渡到第一升壓輸出模式200B。否則，邏輯電路148B防止第二狀態機過渡到第一升壓輸出模式200B，直至最小時間指示器被否定。一旦最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定，邏輯電路148B便將第二狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式200A、復位升壓時間計數器186的計數器輸出並且使得升壓時間計數器186能夠開始向上計數。否則，第二狀態機保持在並聯輸出模式198B中。在第一升壓輸出模式200B中，邏輯電路148B配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVbat。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ωΜΡ』小於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154Β的否定，邏輯電路148Β將第二狀態機配置成過渡到並聯輸出模式198Β。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148Β斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148Β設置升壓鎖定計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』大於或者等於縮放第二升壓電平閾值182的第二升壓電平指示156B的斷定，邏輯電路148B將第二狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式202B。否則，第二狀態機保持在第一升壓輸出模式200B中。在第二升壓輸出模式202B中，邏輯電路148B配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148B還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148B將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第二升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3B的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的功率放大器電路輸出電流估計Ipawa 小於縮放第一升壓電平閾值180的第一升壓電平指示154B的否定，邏輯電路148B將第二狀態機配置成過渡到串聯輸出模式198B。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148B斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148設置升壓鎖定計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。否則，第二狀態機保持在第二升壓輸出模式202B中。圖3C描繪並不包括鎖頻環(FLL)電路的、圖IB的偽包絡跟隨功率管理系統IOB的實施例。並不包括鎖頻環(FLL)電路的偽包絡跟隨功率管理系統IOB的實施例可以包括切換器控制電路52C。切換器控制器電路52C可以包括類似於圖3B的閾值檢測器電路132B 的閾值檢測器和控制電路132C。然而，不像閾值檢測器電路132B，閾值檢測器和控制電路132C可以不被配置為向FLL電路提供開關電壓輸出Vsw est ot的邏輯電平指示。然而，類似地，不像閾值檢測器電路132B，閾值檢測器132C可以被配置為從FLL電路接收閾值標量。圖4C描繪閾值檢測器和控制電路132C的實施例。類似於圖4B的閾值檢測器和控制電路132B，閾值檢測器和控制電路132C包括被配置為接收閾值偏移電流Ithkeskmjwset 42和由並聯放大器電路產生的功率放大器電路輸出電流估計IPAWA— τ—EST 40的加法電路136。加法電路136從功率放大器電路輸出電流估計Ipawa ott est 40減去閾值偏移電流ITHKES_—WFSET42以產生補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa OTP』。如先前所討論的那樣，閾值偏移電流ITHKESmD—OTFSET可以用於控制如在圖IA中描繪地越過耦合電路18產生的偏移電壓Vwfsetij在其中耦合電路18是導線從而放大器輸出32Α被直接地耦合到功率放大器供應節點28的情形中，Votfset環形電路41和閾值偏移電流Ithkesmi^ffset被省略從而IPAWA—與功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—QUT—EST 40相同。在繼續參考圖IA和3C時，如在圖4C中描繪地，閾值檢測器和控制電路132C可以包括第一比較器140、第二比較器142、第三比較器144、第四比較器146和邏輯電路148C。邏輯電路148C的示例性實施例可以包括現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯裝置、離散門或者電晶體邏輯、離散硬體構件或被設計成執行的其任何組合。邏輯電路148C的某些實施例可以以或者數字或者模擬處理器實現。第一比較器140包括被耦合到並聯電平閾值124的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148C的並聯電平指示150C的第一比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa OTP』大於或者等於並聯電平閾值124時，並聯電平指示150C被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa ωΜΡ』小於並聯電平閾值124時，並聯電平指示150C被否定。第二比較器142包括被耦合到串聯電平閾值126的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿comp'的負端子和被配置為產生被提供給邏輯電路148C的串聯電平指示152C的第二比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ωΜΡ』大於或者等於串聯電平閾值126時，串聯電平指示152C被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa ot/小於串聯電平閾值126時，串聯電平指示150C被否定。第三比較器144包括被耦合到第一升壓電平閾值128的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa ωΜΡ』的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148C的第一升壓電平指示154C的第三比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—OTP』大於第一升壓電平閾值128時，第一升壓電平指示154C被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ωΜΡ』小於第一升壓電平閾值128時，第一升壓電平指示154C被否定。第四比較器146包括被耦合到第二升壓電平閾值130的正端子、被耦合到補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ωΜΡ』的負端子和被配置為產生被提供給邏輯電路148C的第二升壓電平指示156C的第四比較器輸出。當補償並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿—OTP』大於第二升壓電平閾值130時，第二升壓電平指示156C被斷定。當補償並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ωΜΡ』小於第二升壓電平閾值130時，第二升壓電平指示156C被否定。類似於圖4Α的邏輯電路148Α，邏輯電路148Β、邏輯電路148C可以被配置為產生被提供給第一輸出緩衝器158的串聯開關控制輸出162、被提供給第二輸出緩衝器160的並聯開關控制輸出164、被提供給第三輸出緩衝器161的一個或者多個開關電壓輸出cmos信號Vm—ist—OKijiiCML (—個或者多個)166和開關電壓輸出Vswjst 38B。如先前描述地，串聯開關控制輸出162、並聯開關控制輸出164和該一個或者多個開關電壓輸出cmos信號可以被配·置為利用第一輸出緩衝器158、第二輸出緩衝器160和第三輸出緩衝器161操作以分別產生串聯開關控制信號66、並聯開關控制信號69和開關電壓輸出Vsw EST 38B。類似於圖4A的邏輯電路148A和圖4B的邏輯電路148B，邏輯電路148C可以包括升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。邏輯電路148C的升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186的操作基本類似於邏輯電路148A和148B的升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186的操作。類似於圖4A的閾值檢測器和控制電路132A和閾值檢測器和控制電路132B，閾值檢測器和控制電路132C可以被配置為從控制器50接收模式開關控制信號131從而將邏輯電路148C配置成在不同的操作模式中操作多級電荷泵降壓轉換器。作為一個實例，模式開關控制信號131可以配置決定開關電壓輸出26如何過渡開關電壓輸出26以提供不同的輸出電平的、在閾值檢測器和控制電路132C內的狀態機的操作。作為在閾值檢測器和控制電路132C內的狀態機的第一示例性實施例，模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖5C中描繪的第一操作模式中操作。作為在閾值檢測器和控制電路132C內的狀態機的另一個示例性實施例，模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖6C中描繪的第二操作模式中操作。現在將在繼續參考圖1A、3C、4C、5C、6C和7時討論邏輯電路148C的操作。類似於圖4A的邏輯電路148A和圖4B的邏輯電路148A、邏輯電路148C。邏輯電路148C可以是為閾值檢測器和控制電路132C的一個或者多個狀態機配置的、基於數字或者模擬的邏輯。現在將描述在圖5C中描繪的邏輯電路148C中實現的第一狀態機的操作。第一狀態機包括並聯輸出模式188C、串聯輸出模式190C、第一升壓輸出模式192C和第二升壓輸出模式194C。在並聯輸出模式188C中，邏輯電路148C (圖4C)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3C)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3C)處於充電操作模式中。結果，圖3C的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿—OTP大於或者等於串聯電平閾值126的並聯電平指示152C的斷定，邏輯電路148C將第一狀態機配置成過渡到串聯輸出模式190C。否則，狀態機保持在並聯輸出模式188C中。在串聯輸出模式190C中，邏輯電路148C配置串聯開關控制輸出162從而並聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3C的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa α*』小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150A (圖4C)的否定，邏輯電路148C將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188C (圖5C)。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa otp 大於或者等於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154C的斷定，邏輯電路148C將第一狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式192C。否則,第一狀態機保持在串聯輸出模式190C 中。在第一升壓輸出模式192C中，邏輯電路148C (圖4C)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3C)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVbat。結果，圖3A的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa km/小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150C (圖4C)的否定，邏輯電路148C將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188C (圖5C)。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa ot/大於或者等於第二升壓電平閾值130的第二升壓電平指示156C的斷定，邏輯電路148A將第一狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式194C。否則，第一狀態機保持在第一升壓輸出模式192C中。在第二升壓輸出模式194C中，邏輯電路148C (圖4C)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3C)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第二升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3C的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ο 』小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150C的否定，第一狀態機過渡到並聯輸出模式188C。否則，狀態機保持在第二升壓輸出模式194C中。現在將描述在圖6C中描繪的邏輯電路148A的第二狀態機的操作。第二狀態機包括並聯輸出模式196C、串聯輸出模式198C、第一升壓輸出模式200C和第二升壓輸出模式202C。另外，第二狀態機使用邏輯電路148C的上述升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。在並聯輸出模式196C中，邏輯電路148C (圖4C)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3C)處於充電操作模式中。結果，圖3C的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Imm—otp』大於或者等於串聯電平閾值126的並聯電平指示152C的斷定，第二狀態機過渡到串聯輸出模式198C。否則，第二狀態機保持在並聯輸出模式196C中。在串聯輸出模式198C中，邏輯電路148C (圖4C)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3C的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿comp'小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150C的否定，邏輯電路148C將第二狀態機配 置成過渡到並聯輸出模式196C。然而，響應於指示經補償的功率放大器電路輸出電流估計Ipawa^comp'大於或者等於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154C的斷定，邏輯電路148C確定是否最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定。如果最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定，則邏輯電路148C將第二機器配置成過渡到第一升壓輸出模式200C。否則，邏輯電路148C防止第二狀態機過渡到第一升壓輸出模式200C，直至最小時間指示器被否定。一旦最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示154C被斷定，邏輯電路148C便將第二狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式200C、復位升壓時間計數器186的計數器輸出並且使得升壓時間計數器186能夠開始向上計數。否貝U，第二狀態機保持在並聯輸出模式198C中。在第一升壓輸出模式200C中，邏輯電路148C配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3C)處於第一升壓操作模式200C中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVbat。結果，圖3C的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5XVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa ο 』小於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154C的否定，邏輯電路148C將第二狀態機配置成過渡到並聯輸出模式198C。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148C斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148C設置升壓鎖定計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。然而，響應於指示經補償的並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—ωΜΡ』大於或者等於第二升壓電平閾值130的第二升壓電平指示156C的斷定，邏輯電路148C將第二狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式202C。否則，第二狀態機保持在第一升壓輸出模式200C中。在第二升壓輸出模式202C中，邏輯電路148C配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148C還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148C將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3C)處於第二升壓操作模式200C中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3C的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示經補償的功率放大器電路輸出電流估計Ipawa ο 』小於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154C的否定，邏輯電路148C將第二狀態機配置成過渡到串聯輸出模式198C。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148C斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148A設置升壓鎖定計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。否則，第二狀態機保持在第二升壓輸出模式202C中。閾值和控制電路132C進一步提供是開關電壓輸出Vsw的邏輯電平表示的開關電壓
輸出Vsw est ott的邏輯電平指示。開關電壓輸出Vsw est tot可以是基於
VsW—ES T—CMOS—SIGNAL (一個或
者多個)。在閾值和控制電路132A的某些實施例中，當多級電荷泵降壓轉換器12處於或者串聯輸出模式、第一升壓輸出模式或者第二升壓輸出模式中時，開關電壓輸出Vswjsilotjt的邏輯電平指示可以被斷定。當多級電荷泵降壓轉換器12處於並聯輸出操作模式中時，開關電壓輸出Vsw estjjut的邏輯電平指示被否定。圖3D描繪既不包括鎖頻環(FLL)電路也不包括Vqffset環形電路41的、圖IB的偽包絡跟隨功率管理系統IOB的實施例的另一個實施例。另外，圖3D描繪其中耦合電路18是導線並且並聯放大器電路14的放大器輸出32A被直接地耦合到功率放大器供應節點28的、圖IB的偽包絡跟隨功率管理系統IOB的實施例的另一個實施例。圖3C描繪具有類似於在圖3C中描繪的切換器控制電路52C的切換器控制電路52D的多級電荷泵降壓轉換器的實施例。然而，不像切換器控制電路54C，切換器控制電路54D包括不被配置為從並聯放大器電路接收閾值偏移電流ITHKESmD—WFSET 42的閾值檢測器和控制電路132D。類似於圖4A的閾值檢測器和控制電路132A、閾值檢測器和控制電路132B和閾值檢測器和控制電路132B、圖4C的閾值檢測器和控制電路132C，閾值檢測器和控制電路132D可以被配置為從控制器50接收模式開關控制信號131從而將邏輯電路148D配置成在不同的操作模式中操作多級電荷泵降壓轉換器。作為一個實例，模式開關控制信號131可以配置決定開關電壓輸出26如何過渡開關電壓輸出26以提供不同的輸出電平的、在閾值檢測器和控制電路132D內的狀態機的操作。作為在閾值檢測器和控制電路132D內的第一狀態機的第一示例性實施例，模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖中描繪的第一操作模式中操作。作為在閾值檢測器和控制電路132D內的第二狀態機的另一個示例性實施例，模式開關控制信號131可以將多級電荷泵降壓轉換器12配置成在於圖6D中描繪的第二操作模式中操作。在圖4D中描繪了閾值檢測器和控制電路132D的一個實施例。除了邏輯電路148A被邏輯電路148D替代並且並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa OTP被功率放大器電路輸出電流估計Ipawa OTT EST 40替代，閾值檢測器和控制電路132D類似於在圖4A中描繪的閾值檢測器和控制電路54A。如以上討論地,功率放大器電路輸出電流估計Ipawa QUT EST 40可以包括功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—OTT—EST 40包括縮放並聯放大器輸出電流估計IPAKA—AMp—SENSE和縮放開環輔助電路輸出電流估計IASSIST—SENSE。然而，在並不包括開環輔助電路39的功率放大器電路的某些實施例中，功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST 40僅僅包括由以上討論的並聯放大器電路32的並聯放大器感測電路36產生的縮放並聯放大器輸出電流估計Ipaea
AMP—SENSE °將在繼續參考圖3D時描述圖4D的閾值檢測器和控制電路132D。閾值檢測器和控制電路132D可以包括第一比較器140、第二比較器142、第三比較器144、第四比較器146和邏輯電路148A。邏輯電路148A的示例性實施例可以包括現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯裝置、離散門或者電晶體邏輯、離散硬體構件或被設計成執行的其任何組合。邏輯電路148D的某些實施例可以以或者數字或者模擬處理器實現。第一比較器140包括被耦合到並聯電平閾值124的正端子、被耦合到並 聯放大器電路輸出電流估計IPAWA— τ—EST的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148A的並聯電平指示150D的第一比較器輸出。當並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿^est大於或者等於並聯電平閾值124時，並聯電平指示150D被斷定。當並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa OTTEST小於並聯電平閾值124時，並聯電平指示150D被否定。第二比較器142包括被耦合到串聯電平閾值126的正端子、被耦合到並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—^est的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148D的串聯電平指示152D的第二比較器輸出。當並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—QUT—EST大於或者等於串聯電平閾值126時，串聯電平指示152D被斷定。當並聯放大器電路輸出電流估計1_ 小於串聯電平閾值126時，串聯電平指示150D被否定。第三比較器144包括被耦合到第一升壓電平閾值128的正端子、被耦合到並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148D的第一升壓電平指示154D的第三比較器輸出。當並聯放大器電路輸出電流估計Ip皿QUT EST大於第一升壓電平閾值128時，第一升壓電平指示154D被斷定。當並聯放大器電路輸出電流估計Ip·—am—EiT小於第一升壓電平閾值128時,第一升壓電平指不154D被否定。第四比較器146包括被耦合到第二升壓電平閾值130的正端子、被耦合到並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST的負端子、和被配置為產生被提供給邏輯電路148D的第二升壓電平指示156D的第四比較器輸出。當並聯放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST大於第二升壓電平閾值130時，第二升壓電平指示156D被斷定。當並聯放大器電路輸出電流估計Ipawa ottEST小於第二升壓電平閾值130時，第二升壓電平指示156D被否定。類似於圖4A的邏輯電路148A、邏輯電路148B和圖4C的邏輯電路148C，邏輯電路148D也可以被配置為產生被提供給第一輸出緩衝器158的串聯開關控制輸出162、被提供給第二輸出緩衝器160的並聯開關控制輸出164、被提供給第三輸出緩衝器161的一個或者多個開關電壓輸出cmos信號Vsw—EST—srem(—個或者多個)166和開關電壓輸出VSW—EST 38B。如先前描述地，串聯開關控制輸出162、並聯開關控制輸出164和該一個或者多個開關電壓輸出cmos信號可以被配置為利用第一輸出緩衝器158、第二輸出緩衝器160和第三輸出緩衝器161操作以分別產生串聯開關控制信號66、並聯開關控制信號69和開關電壓輸出Vsw—EST 38B。也類似於圖4A的邏輯電路148A、邏輯電路148B和圖4C的邏輯電路148C，邏輯電路148d可以包括升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。邏輯電路148D的升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186的操作基本類似於邏輯電路148AU48B和148C的升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186的操作。邏輯電路148D的示例性實施例可以包括現場可編程門陣列(FPGA)或者其它可編程邏輯裝置、離散門或者電晶體邏輯、離散硬體構件或被設計成執行的其任何組合。邏輯電路148D的某些實施例可以以或者數字或者模擬處理器實現。另外，邏輯電路148D可以包括閾值檢測器和控制電路132D的第一狀態機和第二狀態機的實施例。現在將描述在圖中描繪的邏輯電路148D中實現的第一狀態機的操作。第一狀態機包括並聯輸出模式188D、串聯輸出模式190D、第一升壓輸出模式192D和第二升壓輸出模式194D。在並聯輸出模式188D中，邏輯電路148D (圖4D)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3D)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3D)處於充電操作模式中。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。響應於指示功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—OTT—EST大於或者等於串聯電平閾值126的並聯電平指示152D的斷定，邏輯電路148D將第一狀態機配置成過渡到串聯輸出模式190D。否則，狀態機保持在並聯輸出模式188D 中。·
在串聯輸出模式190D中，邏輯電路148D配置串聯開關控制輸出162從而並聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。響應於指示功率放大器電路輸出電流估計Ipawa OTT EST小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150D (圖4D)的否定，邏輯電路148D將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188D (圖OT)。然而，響應於指示功率放大器電路輸出電流估計Ipawa tot est大於或者等於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154D的斷定，邏輯電路148D將第一狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式192D。否則,第一狀態機保持在串聯輸出模式190D中。在第一升壓輸出模式192D中，邏輯電路148D (圖4D)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3D)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVbat。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示功率放大器電路輸出電流估計Ipawa OTT EST小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150D (圖4D)的否定，邏輯電路148D將第一狀態機配置成過渡到並聯輸出模式188D (圖OT)。然而，響應於指示功率放大器電路輸出電流估計Ipawa tot est大於或者等於第二升壓電平閾值130的第二升壓電平指示156D的斷定，邏輯電路148D將第一狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式194D。否則，第一狀態機保持在第一升壓輸出模式192D中。在第二升壓輸出模式194D中，邏輯電路148D (圖4D)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70 (圖3D)處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第二升壓操作模式中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150D的否定，第一狀態機過渡到並聯輸出模式188D。否則，狀態機保持在第二升壓輸出模式194D中。現在將描述在圖6D中描繪的邏輯電路148D的第二狀態機的操作。第二狀態機包括並聯輸出模式196D、串聯輸出模式198D、第一升壓輸出模式200D和第二升壓輸出模式202D。另外，第二狀態機使用邏輯電路148D的上述升壓鎖定計數器184和升壓時間計數器186。在並聯輸出模式196D中，邏輯電路148D (圖4D)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於關閉狀態中(傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3D)處於充電操作模式中。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於接地的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST大於或者等於串聯電平閾值126的並聯電平指示152D的斷定，第二狀態機過渡到串聯輸出模式198D。 否則，第二狀態機保持在並聯輸出模式196D中。在串聯輸出模式198D中，邏輯電路148D (圖4D)配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於關閉狀態中(傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於充電操作模式中。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於直流(DC)電壓Vbat的開關電壓Vsw。如果升壓鎖定計數器184被啟用，則升壓鎖定計數器184繼續向下計數。響應於指示功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST小於並聯電平閾值124的並聯電平指示150D的否定，邏輯電路148D將第二狀態機配置成過渡到並聯輸出模式196D。然而，響應於指示功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—O^est大於或者等於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154D的斷定，邏輯電路148D確定是否最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定。如果最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示被斷定，則邏輯電路148D將第二機器配置成過渡到第一升壓輸出模式200D。否則，邏輯電路148D防止第二狀態機過渡到第一升壓輸出模式200D，直至最小時間指示器被否定。一旦最小充電時間指示器被否定並且第一升壓電平指示154D被斷定，邏輯電路148D便將第二狀態機配置成過渡到第一升壓輸出模式200D、復位升壓時間計數器186的計數器輸出並且使得升壓時間計數器186能夠開始向上計數。否則，第二狀態機保持在並聯輸出模式198D中。在第一升壓輸出模式200D中，邏輯電路148D配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56處於第一升壓操作模式200D中以在電荷泵輸出64處提供I. 5xVBAT。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於I. 5xVbat的開關電壓Vsw。響應於指示功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—OTT—EST小於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154D的否定，邏輯電路148D將第二狀態機配置成過渡到並聯輸出模式198D。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148D斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148D設置升壓鎖定計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。然而，響應於指示功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—EST大於或者等於第二升壓電平閾值130的第二升壓電平指示156D的斷定，邏輯電路148D將第二狀態機配置成過渡到第二升壓輸出模式202D。否則，第二狀態機保持在第一升壓輸出模式200D中。在第二升壓輸出模式202D中，邏輯電路148D配置串聯開關控制輸出162從而串聯開關70處於打開狀態中(非傳導)。邏輯電路148D還配置並聯開關控制輸出164從而並聯開關72處於打開狀態中(非傳導)。另外，邏輯電路148D將電荷泵模式控制信號60配置成指令多級電荷泵電路56 (圖3a)處於第二升壓操作模式200D中以在電荷泵輸出64處提供2xVbat。結果，圖3D的開關電壓輸出26被配置為提供基本等於2xVbat的開關電壓Vsw。響應於指不功率放大器電路輸出電流估計IPAWA—Ot1tjst小於第一升壓電平閾值128的第一升壓電平指示154D的否定，邏輯電路148D將第二狀態機配置成過渡到串聯輸出模式198D。如果升壓時間計數器186的計數輸出超過最大升壓時間參數，則邏輯電路148D斷定最小充電時間指示器。響應於最小充電時間指示器被斷定，邏輯電路148D設置升壓鎖定 計數器184的計數值並且使得升壓鎖定計數器184能夠開始向下計數。否則，第二狀態機保持在第二升壓輸出模式202D中。轉向圖2A，並聯放大器電路32包括並聯放大器35和並聯放大器感測電路36。並聯放大器35包括產生並聯放大器輸出VPAEA—AMP的放大器輸出32A。另外，並聯放大器35輸出並聯放大器輸出電流IPAEA— P。並聯放大器感測電路可以包括與並聯放大器35通信的電流反射鏡電路。基於並聯放大器輸出電流IPAKA—AMp，並聯放大器感測電路36產生提供並聯放大器輸出電流Ipakajw的指示的縮放並聯放大器輸出電流估計IPAKA—AMP—SENSE。縮放並聯放大器輸出電流估計IPAKA—amp—SENSE的第一副本被提供給並聯放大器輸出阻抗補償電路37。縮放並聯放大器輸出電流估計IPAKA—MT—SENSE的第二副本被與縮放開環輔助電路輸出電流估計IASSIST—m-組合以產生被提供給多級電荷泵降壓轉換器12的功率放大器電路輸出電流估計Ip皿
40
0UT_EST °圖12A作為並聯放大器35A描繪並聯放大器35的一個實施例。並聯放大器35A描繪AB類放大器的一個實施例。並聯放大器35A包括並聯放大器輸入電壓204、第一放大器AMPa 206、第二放大器AMPb 208、第一輸出級210和放大器反饋節點212。並聯放大器輸入電壓204可以被配置為接收或者Vkamp信號或者補償Vmmp信號VRAMP—C。第一放大器AMPa 206包括正輸入端子206A、負輸入端子206B和輸出端子206C。關於第一放大器AMPa 206,正輸入端子206A可以被稱合到並聯放大器輸入電壓204。負輸入端子206B可以被耦合到放大器反饋節點212，該放大器反饋節點212被耦合到功率放大器供應電壓Vcc。第一電阻器Ra和第一電容器Ca被串聯布置在輸出端子206C和放大器反饋節點212之間。第一電阻器Ra和第一電容器Ca是用於通過補償由旁路電容器Cbypass 19引入的主極(dominate pole)而延伸操作帶寬的反饋網絡。反饋網絡可以被配置為將第一放大器AMPa 206的調製帶寬向外延伸至大致30MHz。第一放大器AMPa 206基於在在正輸入端子206A處出現的並聯放大器輸入電壓204和在負輸入端子206B處出現的功率放大器供應電壓Vcc之間的差異而在輸出端子206C處產生第一放大器輸出電壓VA。關於第二放大器AMPb 208，正輸入端子208A可以被耦合到並聯放大器輸入電壓204。負輸入端子208B可以被耦合到放大器反饋節點212，該放大器反饋節點212被耦合到功率放大器供應電壓Vcc。第二電阻器Rb和第二電容器Cb被串聯布置在輸出端子208C和放大器反饋節點212之間。第一電阻器Rb和第一電容器Cb是用於通過補償由旁路電容器Cbypass 19引入的主極而延伸操作帶寬的反饋網絡。反饋網絡可以被配置為將第二放大器AMPb 208的調製帶寬向外延伸至大致30MHz。第二放大器AMPb 208基於在正輸入端子208A處出現的並聯放大器輸入電壓204和在負輸入端子208B處出現的功率放大器供應電壓Vcc之間的差異而在輸出端子208C處產生第二放大器輸出電壓VB。第一輸出級210包括第一開關元件SWia 214和第二開關元件SWib 216。作為非限制實例，第一開關元件SWia 214和第二開關元件SWib 216的某些實施例可以是固態基開關諸如場效應電晶體、半導體上絕緣體基電晶體或者雙極基電晶體。這些電晶體可以主要在AB類中操作，因此接近於線性操作，即使我們將它們稱作開關。在一個示例性實施例中，第一開關元件SWia 214可以是具有漏極214D、柵極214G和源極214S的PFET裝置。類似地，第二開關元件SWib 216可以是具有漏極216D、柵極216G和源極216S的NFET裝置。第一開關元件SWia 214的源極214S可以被耦合到多級電荷泵降壓轉換器12的供 應輸入24(Vbat)。第一開關元件SWia 214的漏極214D可以被耦合到第二開關元件SWib 216的漏極216D以形成提供並聯放大器35A的並聯放大器輸出VPAEA—MP的並聯放大器輸出節點218。第二開關元件SWib 216的源極216S可以被耦合到接地。第一開關兀件SWia 214的柵極214G可以被f禹合到第一放大器AMPa 206的輸出端子206C從而接收第一放大器輸出電壓\。類似地，第二開關元件SWib 216的柵極216G可以被耦合到第二放大器AMPb 208的輸出端子208C從而接收第二放大器輸出電壓VB。並聯放大器35A可以被配置為基於在並聯放大器輸入電壓204 (或者Vkamp或者Vramp—c)和功率放大器供應電壓Vcc之間的差異而從並聯放大器輸出節點218提供電流和將電流吸收到並聯放大器輸出節點218。例如，當由功率電感器16遞送的功率電感器電流Iswout和由旁路電容器Cbypass 19遞送的旁路電容器電流Ibypass CAP不足以向線性功率放大器22供應輸出電流I·時，並聯放大器35A打開第一開關元件SWia 214以向功率放大器供應節點28通過偏移電容器18A提供另外的電流。然而，當由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw -和來自旁路電容器 bypass
19的旁路電容器電流
IBYPASS—CAP 超過將被遞送到線性功率放大器22的所期水平的輸出電流Iott時，並聯放大器35A打開第二開關元件SWib 216以向接地分流被提供給功率放大器供應節點28的過量電流。在如在圖2A和2B中描繪的其中並聯放大器14包括提供開環輔助電路電流Iassist的開環輔助電路39的情形中，並聯放大器35A補償或者被供應到功率放大器供應節點28的過量電流或者缺少電流。作為一個實例，當功率電感器電流Isw—OTT、開環輔助電流Iassist和旁路電容器電流Ibypass,向線性功率放大器22遞送小於所期水平的輸出電流Iott時，並聯放大器35A打開第一開關元件SWia 214以提供線性功率放大器22期望的另外的電流。作為另一個實例，當功率電感器電流Isilott、開環輔助電流Iassist和旁路電容器電流IBYPASS—αΡ向功率放大器供應節點28遞送過量電流時，並聯放大器35Α打開第二開關元件SWib 216從而該過量電流被分流到接地。圖12Β作為可再充電並聯放大器35Β描繪並聯放大器35的另一個實施例。不像圖12Α的並聯放大器35Α,可再充電並聯放大器35Β包括第二輸出級220Α、電荷守恆電容器Cab和輸出控制電路230Α。
第二輸出級220A包括第一開關元件SW2a 222和第二開關元件SW2b 224。作為非限制實例，第一開關元件SW2a 222和第二開關元件SW2b 224的某些實施例可以是固態基開關諸如場效應電晶體、半導體上絕緣體電晶體或者雙極基電晶體。這些電晶體操作主要在AB類中操作，因此接近於線性操作，即使我們將它們稱作開關。在一個示例性實施例中，第一開關元件SW2a 222可以是具有漏極222D、柵極222G和源極222S的PFET裝置。類似地，第二開關元件SW2b 224可以是具有漏極224D、柵極224G和源極224S的NFET裝置。第一開關元件SW2a 222的源極222S可以被耦合到電荷守恆電容器Cab。第一開關元件SWm 222的漏極222D和第二開關元件SW2b 224的漏極224D可以被耦合到並聯放大器輸出節點218以形成可再充電並聯放大器35B的並聯放大器輸出Vpaka AMP。第二開關元件SW2b224的源極224S可以被耦合到電荷守恆電容器Ci如將在下面進一步詳細解釋地，當第二輸出級220A的第二開關元件SW2b 224可以被打開以吸收被提供給功率放大器供應節點28的過量電流時，電荷被存儲在電荷守恆電容器Cab上以產生保存的電荷電壓VAB。類似地，當 不足的電流被提供給功率放大器供應節點28時，第一開關元件SW2a 222可以被打開以從電荷守恆電容器Cab向功率放大器供應節點28提供另外的電流。為了在線性操作模式中操作，第一開關元件SW2a 222和第二開關元件SW2b 224的操作範圍必須將每一個裝置的最小淨空電壓VHEAD_加以考慮。作為一個實例，第一開關兀件SW2a 222可以在線性模式中操作，假設提供並聯放大器輸出Vpaka amp的並聯放大器輸出節點218小於保存電荷電壓Vab減去最小淨空電壓VHEADK(M。類似地，第二開關元件SW2b 224可以在線性模式中操作，假設提供並聯放大器輸出Vpaea AMP的並聯放大器輸出節點218大於保存電荷電壓Vab加上最小淨空電壓
^headeoomo輸出控制電路230A包括Va輸入VA—IN、Vb輸入VB—IN、Vab輸入Vab in和Vpaka amp輸入vpaea_mp_in° νΑ輸入VA—ra可以被I禹合到第一放大器AMPa 206的輸出端子206C以接收第一放大器輸出電壓\。Vb輸入Vb IN可以被耦合到第二放大器AMPb 208的輸出端子208C以接收第二放大器輸出電壓VB。νρΑΕΑ_Μρ輸入VPAKA—MP—IN可以被f禹合到並聯放大器輸出節點218以接收並聯放大器輸出VPAEA—AMP。Vab輸入VAB—IN可以被I禹合到保存電荷電壓VAB。輸出控制電路230A可以包括第一開關控制輸出Vswia、第二開關控制輸出Vsw2a、第三開關控制輸出Vsw2b和第四開關控制輸出VSW1B。第一開關控制輸出Vswia可以被耦合到第一開關元件SWia 214的柵極214G。第二開關控制輸出Vsw2a可以被耦合到第一開關元件SW24222的柵極222G。第三開關控制輸出Vsw2b可以被耦合到第二開關元件SW2b 224的柵極224G。第四開關控制輸出Vs■可以被耦合到第二開關元件SWib 216的柵極216G。輸出控制電路230A基於最小淨空電壓VHEAD_、保存電荷電壓Vab和並聯放大器輸出VpAM—amp選擇性地將\輸入VA—INI禹合到或者第一開關控制輸出Vswia或者第二開關控制輸出VSW2A。例如，當並聯放大器輸出Vpaka amp大於保存電荷電壓Vab減去最小淨空電壓VHE_M時，輸出控制電路230A將Va輸入VA—IN I禹合到第一輸出級210的第一開關控制輸出Vswia,並且設置第二開關控制輸出VSW2A，以禁用第二輸出級220A的第一開關元件SW2a 222。作為一個實例，輸出控制電路230A可以將第二開關控制輸出Vsw2a上拉到保存電荷電壓Vab。結果，第一放大器輸出電壓\被I禹合到第一輸出級210的第一開關兀件SWia 214的柵極214G。然而，當並聯放大器輸出Vpaka MP小於或者等於保存電荷電壓Vab減去最小淨空電壓VHEADKmM時，輸出控制電路230Α將Va輸入Va in耦合到第二開關控制輸出VSW2A，並且設置第一開關控制輸出Vswia,以禁用第一輸出級210的第一開關兀件SWia 214。作為一個實例，輸出控制電路230A可以將第一開關控制輸出Vswia上拉到供應輸入24 (Vbat)0結果,第一放大器輸出電壓\被耦合到第二輸出級220A的第一開關元件SW2a 222的柵極222G。輸出控制電路230A還基於最小淨空電壓Vheadkqqm、保存電荷電壓Vab和並聯放大器輸出VPAKA— P選擇性地將Vb輸入Vb in耦合到或者第三開關控制輸出Vsw2b或者第四開關控制輸出VSW1B。例如，當並聯放大器輸出Vpaka amp大於保存電荷電壓Vab加上最小淨空電壓Vheadkqqm時，輸出控制電路230A將Vb輸入Vb IN耦合到第三開關控制輸出VSW2B，並且設置第四開關控制輸出Vswib，以禁用第二開關元件SWib 216。作為一個實例，輸出控制電路230A可以將第四開關控制輸出Vswib下拉到接地。結果，第二放大器輸出電壓Vb被耦合到第二輸出級220A的第二開關元件SW2b 224的柵極224G。然而，當並聯放大器輸出Vpaka MP小於或者等於保存電荷電壓Vab加上最小淨空電壓Vheadimot時，輸出控制電路230A將第四開關控制輸出Vswib耦合到Vb輸入Vb IN，並且設置第三開關控制輸出VSW2B，以禁用第二開關元件SW2b 224。作為一個實例，輸出控制電路230A可以將第三開關控制輸出Vsw2b下拉到接地。·圖12C作為可再充電並聯放大器35C描繪並聯放大器35的另一個實施例。圖12C的可再充電並聯放大器35C類似於圖12B的可再充電並聯放大器35B。然而，不像可再充電並聯放大器35B，可再充電並聯放大器35C包括替代輸出控制電路230A的輸出控制電路230B和替代第二輸出級220A的第二輸出級220B。輸出控制電路230B進一步包括被耦合到功率放大器供應節點28從而接收功率放大器供應電壓V。。的V。。輸入V。。IN。另外，不像可再充電並聯放大器35B，在可再充電並聯放大器35C中，第二開關元件SW2b 224的漏極224D替代被耦合到並聯放大器輸出節點218地被耦合到功率放大器供應節點28，並聯放大器輸出節點218現在被標為並聯放大器輸出節點218C。進而，如將解釋地，輸出控制電路230B的操作不同於輸出控制電路230A的操作從而適應於第二開關元件SW2b 224的漏極224D耦合到功率放大器供應節點28。類似於可再充電並聯放大器35B，可再充電並聯放大器35C也必須將第一開關元件SW2A 222和第二開關元件SW2b 224的最小淨空電壓VHEA_M加以考慮，從而確保第一開關元件SW2a 222和第二開關元件SW2b 224在線性模式中操作。然而，因為第二開關元件SW2b224的漏極224D被耦合到功率放大器供應節點28，所以還必須考慮功率放大器供應電壓
Vcc。類似於可再充電並聯放大器35B，可再充電並聯放大器35C的第一開關元件SWm222可以在線性模式中操作，假設提供並聯放大器輸出Vpaea MP的並聯放大器輸出節點218C小於保存電荷電壓Vab減去最小淨空電壓VHEA_M。然而，不像可再充電並聯放大器35B，可再充電並聯放大器35C的第二開關元件SW2b 224可以在線性模式中操作，假設功率放大器供應電壓V。。大於保存電荷電壓Vab加上最小淨空電壓VHEAD_M。因為功率放大器供應電壓Vcc趨向於高於並聯放大器輸出Vpaka amp,所以可再充電並聯放大器35C可以在電荷守恆電容器Cab上存儲另外的電荷，這增加了電荷電壓Va^結果，第一開關元件SW2a 222的操作範圍也被增加。類似於圖12B的輸出控制電路230A，圖12C的輸出控制電路230B基於最小淨空電
壓VHEAD_M、保存電荷電壓Vab和並聯放大器輸出Vpaka amp選擇性地將Va輸入Va in耦合到或者第一開關控制輸出Vswia或者第二開關控制輸出VSW2A。例如，當並聯放大器輸出Vpakajw大於保存電荷電壓Vab減去最小淨空電壓Vheadktom時，輸出控制電路230B將Va輸入Va IN耦合到第一開關控制輸出Vswia，並且設置第二開關控制輸出VSW2A，以禁用第二輸出級210C的第一開關元件SW2a 222。作為一個實例，輸出控制電路230B可以將第二開關控制輸出Vsw2a上拉到保存電荷電壓VAB。結果,第一放大器輸出電壓^被|禹合到第一輸出級210C的第一開關兀件SWia 214的柵極214G。然而，當並聯放大器輸出Vpaka MP小於或者等於保存電荷電壓Vab減去最小淨空電壓Vheadkqqm時，輸出控制電路230B將Va輸入Va IN耦合到第二輸出級220B的第二開關控制輸出、職，並且設置第一開關控制輸出Vswia,以禁用第一輸出級210C的第一開關兀件SWia214。作為一個實例，輸出控制電路230B可以將第一開關控制輸出Vswia上拉到供應輸入24(Vbat)o結果,第一放大器輸出電壓Va被|禹合到第二輸出級220B的第一開關兀件S W2a 222的柵極222G。然而，不同於輸出控制電路230B，輸出控制電路230B還基於最小淨空電壓νΗΕΑΜωΜ、保存電荷電壓Vab和功率放大器供應電壓V。。選擇性地將Vb輸入Vb in耦合到或者第三開關控制輸出Vsw2b或者第四開關控制輸出VSW1B。例如，當功率放大器供應電壓V。。大於保存電荷電壓Vab加上最小淨空電壓VHEA_M時，輸出控制電路230B將Vb輸入Vb IN耦合到第三開關控制輸出Vsw2b，並且設置第四開關控制輸出VSW1B，以禁用第二開關元件SWib 216。作為一個實例，輸出控制電路230B可以將第四開關控制輸出Vs■下拉到接地。結果，第二放大器輸出電壓Vb被耦合到第二輸出級220B的第二開關元件SW2b 224的柵極224G。然而，當功率放大器供應電壓V。。小於或者等於保存電荷電壓Vab加上最小淨空電壓VHEADKmM時，輸出控制電路230Β將第四開關控制輸出Vswib耦合到Vb輸入Vb ΙΝ，並且設置第三開關控制輸出VSW2B，以禁用第二開關元件SW2b 224。作為一個實例，輸出控制電路230B可以將第三開關控制輸出Vsw2b下拉到接地。結果,第二放大器輸出電壓Vb被I禹合到第一輸出級210的第二開關元件SWib 215的柵極216G。雖然分別圖12A、圖12B和圖12C的並聯放大器35A、可再充電並聯放大器35B和可再充電並聯放大器35C的實施例描繪了第一輸出級210的第一開關元件SWia 214的源極214S和12C被耦合到供應輸入24(VBAT)，但是這是示意性而非限制性的。在某些實施例中，被提供給圖12A、圖12B和圖12C的並聯放大器35A、可再充電並聯放大器35B和可再充電並聯放大器35C的供應電壓可以由未在這裡描繪的單獨的電源提供。該單獨的電源可以提供其它電壓電平以供電或者偏壓相應的並聯放大器36A、可再充電並聯放大器35B和可再充電並聯放大器35C。作為非限制實例，該單獨的電源可以提供基本等於2xVBAT的並聯放大器供應電壓。相應地，在並聯放大器35A、可再充電並聯放大器35B和可再充電並聯放大器35C的這些示例性實施例中，第一輸出級210的第一開關元件SWia 214的源極214S可以被耦合到基本等於2xVbat的並聯放大器供應電壓。轉向圖2A，現在將討論開環輔助電路39。如以上討論地，功率放大器電路輸出電流IPAWAJ)UT可以是並聯放大器輸出電流Ipm— P和開環輔助電路Iassist的組合。開環輔助電路39可以用於減小並聯放大器電路32的並聯放大器35需要用於提供和吸收的電流數量從而調節功率放大器供應電壓Vcc。特別地，並聯放大器35可以吸收能夠在功率放大器供應電壓Vcc上產生大電壓紋波的過量功率電感器電流Isw 在功率放大器供應電壓Vcc上的大電壓紋波能夠是由於在偽包絡跟隨功率管理系統的通帶中的頻率之上功率電感器電流Isilott與並聯放大器35的非零阻抗的相互作用引起的。由開環輔助電路39提供的開環輔助電流Iassist能夠被配置為減小由並聯放大器35提供或者吸收的並聯放大器輸出電流IPAEA—MP，這可以減小在功率放大器供應電壓Vcc上的紋波電壓，因為並聯放大器35的非零輸出阻抗被與較小的電流卷積(convoluted)。開環輔助電路39的一個實施例可以被配置為接收估計功率電感器電感參數Lest和最小功率放大器打開電壓參數Vwfset PA、估計旁路電容器電容參數Cbypass EST和估計功率放大器跨導參數K_IqutEST。估計功率電感器電感參數Lest可以是在特定範圍的頻率之間的功率電感器16的或者測量或者估計電感。例如，估計功率電感器電感參數Lest可以是在大致IOMHz和30MHz之間的功率電感器16的或者測量或者估計電感。最小功率放大器打開電壓參數
以是線性功率放大器22將在此開始操作的最小供應電壓的或者測量或者估計值。估計旁 路電容器電容參數Cbypass est可以是在特定範圍的頻率之間測量的旁路電容器Cbypass 19的或者測量或者估計電容。例如，估計旁路電容器電容參數Cbypassjst可以是在大致IOMHz和30MHz之間旁路電容器Cbypass 19的或者測量或者估計電容。估計功率放大器跨導參數K_Ioux EST可以是線性功率放大器22的或者測量或者估計跨導。線性功率放大器22的跨導可以是1/Χ_，其中Rum是線性功率放大器22的估計電阻性負載。估計功率放大器跨導參數K_IOTT EST可以是在特定範圍的頻率之間線性功率放大器22的或者測量或者估計跨導。例如，估計功率放大器跨導參數K_IQUT EST可以是在大致IOMHz和30MHz之間線性功率放大器22的或者測量或者估計跨導。如在圖IA和IB中描繪地，估計功率電感器電感參數Lest、最小功率放大器打開電壓參數Votfset-PA、估計旁路電容器電容參數Cbypass est和估計功率放大器跨導參數KJotit EST可以通過控制總線44由控制器50提供。通常，在偽包絡跟隨系統校準時獲得估計功率電感器電感參數Lest、最小功率放大器打開電壓參數Votfset PA、估計旁路電容器電容參數Cbypassκι和估計功率放大器跨導參數K_ITOT EST的值。另外，開環輔助電路39可以被配置為從多級電荷泵降壓轉換器12接收前饋控制信號Vswitchek 38。如以上討論地，前饋控制信號Vswitchek 38可以被配置為提供或者開關電壓的縮放版本VSW—SC；AU；D 38A或者開關電壓輸出Vswjst 38B的指不。開環輔助電路39還可以被配置為從第一控制輸入34接收Veamp信號。開環輔助電路39還可以從第一控制輸入34接
收Vkamp信號。圖9A描繪被描繪成開環電路39A的、圖2A的開環輔助電路39的實施例的更加詳細的框圖。將在繼續參考圖IA和2A時描述開環電路39A。開環電路39A包括輸出電流估計器240、旁路電容器電流估計器242、功率電感器電流估計器244A、加法電路246和受控電流源248。輸出電流估計器240接收Veamp信號、估計功率放大器跨導參數K_IOT EST和最小功率放大器打開電壓參數Vwfset,輸出電流估計器240基於Vkamp信號、估計功率放大器跨導參數K_IOT EST和最小功率放大器打開電壓參數Votfset pa來產生輸出電流估計ITOT—EST。輸出電流估計IOTT—EST是被提供給線性功率放大器22的輸出電流Itot的估計。在一個實施例中，輸出電流估計器240通過從Veamp信號減去最小功率放大器打開電壓參數Votfset pa (Veamp — Voffset pa)計算在Veamp信號和最小功率放大器打開電壓參數ν·τ—ΡΑ之間的差異。此後，在Vkamp信號和最小功率放大器打開電壓參數VoFFSET—ΡΑ之間的差異被估計功率放大器跨導參數K_IQUT EST縮放以產生輸出電流估計Iqut est，其中IQUT—EST=K_IQUT EST*(Veamp — Voffset pa)ο典型的電路可以包括運算放大器以執行(Vkamp — Voffset pa)並且電壓差被施加到其Gm增益是可編程的並且等於K_IOTT EST的跨導放大器。旁路電容器電流估計器242接收Veamp信號和估計旁路電容器電容參數Cbypass EST。旁路電容器電流估計器242基於Veamp信號和估計旁路電容器電容參數Cbypass EST產生旁路電容器電流估計IBYPASS—EST。旁路電容器電流估計Ibypass EST是由旁路電容器19遞送的旁路電容
器電流 IbYPASS—CAP 的估計。在一個實施例中Vkamp信號被微分以提供變化信號的Veamp速率d(V_)/dT，這用作越過旁路電容器Cbypass 19的電壓的變化速率的估計。變化信號的Veamp速率d (Veamp)/dT可以是Vkamp信號隨著時間的變化速率的估計。在某些實施例中，變化信號的Vkamp速率d( Veamp) /dT由具有所期時間常數的高通濾波器產生。隨後為增益的簡單的高通濾波器提供低於它的轉角頻率的具有+6dB/倍頻程斜率的頻率響應，因此等價於「s拉普拉斯變換」並且因此形成低於轉角頻率的微分器功能。高通濾波器通常由串聯電容器和並聯電阻器製成。在某些實施例中，高通濾波器的時間常數可以在8納秒和16納秒的範圍之間。功率電感器電流估計器244A接收Vkamp信號、前饋控制信號Vswiotek 38和估計功率電感器電感參數Lest。功率電感器電流估計器244A基於Veamp信號、前饋控制信號Vswitchek 38和估計功率電感器電感參數Lest產生功率電感器電流估計ISWJ)UT EST。功率電感器電流估計ISW_0UT_EST是由功率電感器16遞送的功率電感器電流Isw tot的估計。在功率電感器電流估計器244A的一個實施例中，功率電感器電流估計器244A從前饋控制信號Vswitchek 38減去Vkamp信號以產生差異電壓VDIFFEKE1CE。功率電感器電流估計器244A可以包括積分差異電壓Vdiffekence以產生累積差異信號的積分器電路(未不出)。功率電感器電流估計器244A然後利用因子1/LEST縮放累積差異信號，以產生功率電感器電流估計Isw_out_est°用於積分差異電壓Vdiffekence的積分器電路的帶寬可以在5MHz和45MHz之間。在某些實施例中，積分器斜率可以是可編程的。例如，控制器50可以調節功率電感器電流估計器244A的積分器電路(未示出)的電晶體的增益從而調節積分器斜率。使用隨後為增益的低通濾波器也是可能的，在轉角頻率之上其斜率比對頻率為類似於「Ι/s拉普拉斯變換」的_6dB/倍頻程，因此用作在高於轉角頻率的頻率中的積分器。轉角頻率能夠被設為低於5MHz並且使其是可編程的。在功率電感器電流估計器244A的另一實施例中，功率電感器電流估計器244A把累積差異信號除以估計功率電感器電感參數Lest以產生功率電感器電流估計ISW OTT EST。在功率電感器電流估計器244A的再一個實施例中，差異電壓Vdiffekence被因子1/LEST縮放，或者被除以估計功率電感器電感參數Lest，以在積分之前產生縮放差異信號
^DIFFERENCE—SCALED
(未示出)。功率電感器電流估計器244A然後積分縮放差異信號
^DIFFERENCE—SCALED
(未示出)以產生功率電感器電流估計Isw—QUT—EST。在功率電感器電流估計器244A的又一個實施例中，在計算縮放差異信號SDIFF —S_D (未示出)之前，功率電感器電流估計器244A利用因子IZLest縮放Vkamp信號和前饋控制信號VSWIT_ 38或者將Veamp信號和前饋控制信號Vswitchee 38除以估計功率電感器電感參mLEST。此後，縮放差異信號
^DIFFERENCE—SCALED 被積分以產生功率電感器電流估計isw 。當前饋控制信號VSWIT_ 38被配置為向開環輔助電路39提供開關電壓輸出Vsw EST38B時，基於開關電壓輸出Vsw est 38B產生功率電感器電流估計ISW QUT EST。當前饋控制信號VsfflTCHEE 38被配置為向開環輔助電路39提供開關電壓VSW—SC；AU；D 38A時,基於開關電壓輸出Vsw—EST 38B產生功率電感器電流估計Isw—QUT—EST。 加法電路246被配置為接收輸出電流估計Itm EST、旁路電容器電流估計Ibypass EST和功率電感器電流估計Isw—OTT—EST。加法電路246從輸出電流估計Iotit est減去旁路電容器電流
估計 IbYPASS—EST 和功率電感器電流估計Isw—OTT—EST，以產生開環輔助電流 !ASSIST—EST 的估計。開環輔助電流IASSIST—EST是為了從並聯放大器電路14產生功率放大器電路輸出電流IPAWA—oUT而由開環輔助電路39A向放大器輸出32A提供的開環輔助電流Iassist的估計。受控電流源248是基於開環輔助電流Iassist EST產生開環輔助電流Iassist的受控電流源。開環輔助電流能夠當要求減小的電壓紋波減小時被激活並且能夠當不要求電壓紋波減小時如當在較低功率放大器輸出功率下操作時被禁用。開環輔助電流能夠由3個單獨的受控電流源製成，其中每一個受控電流源分別由ISW 、IBYPASS—EST和Iotit est控制。還有必要使得IiBSiST電流與IpMA—MP冋相。例如，當Iassist電流為正時Ip·—amp可以為正，並且當Iassist電流為負時IPAKA—AMP也可以為負，這樣，不存在浪費電流，其中提供的並聯放大器電流不被開環輔助電路39吸收。圖9B描繪開環輔助電路39B的另一個實施例。如在圖9B中描繪地，除了開環輔助電路39B替代前饋控制信號Vswitchek 38地作為前饋控制信號接收開關電壓輸出Vsw EST 38B之外，開環輔助電路39B類似於開環輔助電路39A。相應地，開關電壓輸出Vsw est 38B替代功率電感器電流估計器244A地包括功率電感器電流估計器244B。除了功率電感器電流估計器244B替代前饋控制信號Vswitchek 38地僅僅接收前饋控制信號開關電壓輸出Vsw EST 38B之夕卜，功率電感器電流估計器244B類似於功率電感器電流估計器244A。結果，由功率電感器電流估計器244B產生的功率電感器電流估計Isw QUT EST是基於開關電壓輸出Vsw EST 38B的。結果，當前饋控制信號Vswitchek 38提供前饋控制信號開關電壓輸出Vsw EST 38B時，功率電感器電流估計器244B在功能上類似功率電感器電流估計器244A。相應地，當VSWIT_ 38向開環輔助電路39A提供開關電壓輸出Vsw est 38B時，開環輔助電路39B以與開環輔助電路39A類似的方式操作。轉向圖2B，現在將討論並聯放大器輸出阻抗補償電路37。多級電荷泵降壓轉換器12和並聯放大器電路32的並聯放大器35的組合可能在被提供給線性功率放大器22的功率放大器供應電壓\c的調製帶寬上不具有平坦頻率響應。特別地，功率放大器供應電壓Vcc的期望調製帶寬在線性功率放大器22的RF調製帶寬的I. 5到2. 5倍之間。作為一個實例，長期演化LTE 3GPP標準RF調製帶寬可以達20MHz。結果，由偽包絡跟隨功率管理系統IOA產生的功率放大器供應電壓Vrc的期望調製帶寬可以在30MHz到40MHz之間。在偽包絡跟隨功率管理系統IOA的某些實施例中，功率放大器供應電壓V。。的期望調製帶寬可以為大致35MHz。然而，在更高頻率下，調整功率放大器供應電壓V。。的並聯放大器35的輸出阻抗可以變成電感性的。並聯放大器35的輸出阻抗與旁路電容器19的旁路電容器電容Cbypass組合以滾降並聯放大器35的調製頻率響應。由於由功率電感器16提供的電感器電流Iswout,並聯放大器35的調製頻率響應的滾降可以在功率放大器供應電壓V。。中導致紋波電壓增加。並聯放大器輸出阻抗補償電路37可以被配置為預補償Vkamp信號從而向並聯放大器35提供補償Veamp信號Vkamp。，從而平坦化並聯放大器35的調製頻率響應。在圖2A中描繪的並聯放大器輸出阻抗補償電路37被配置為接收Vkamp信號、估計旁路電容器電容參數Cbypass EST和並聯放大器電感估計參數L。·。並聯放大器電感估計參數Lcoee可以是在頻率IOMHz和30MHz之間並聯放大器35的估計電感，這是在校準期間測量的。並聯放大器電感估計參數Lam可以在配置時經由控制總線44由控制器50提供。圖IOA作為並聯放大器輸出阻抗補償電路37A描繪在圖2A中描繪的並聯放大器輸出阻抗補償電路37的一個示例性實施例。並聯放大器輸出阻抗補償電路37A可以包括第一微分器電路250、第二微分器252、頻率預失真電路254和加法電路256。第一微分器電路250接收Vkamp信號和估計旁路電容器電容參數CBYPASS—EST。類似於圖9A和9B的旁路電容器電流估計器242，第一微分器電路250基於Vramp信號和旁路電容 器電容參數C
BYPASS—EST 產生旁路電容器電流估計 IbYPASS—EST。 旁路電容器電流估計 IbYPASS—EST 是
由旁路電容器Cbypass 19遞送的旁路電容器電流Ibypass quj的估計。在並聯放大器輸出阻抗補償電路37A的某些實施例中，並聯放大器輸出阻抗補償電路37A使用由旁路電容器電流估計器242提供的旁路電容器電流估計IBYPASS—EST，並且第一微分器電路250被省略。在並聯放大器輸出阻抗補償電路37A的其它實施例中，第一微分器電路250的時間常數可以不同於開環輔助電路39的旁路電容器電流估計器242的時間常數。類似於旁路電容器電流估計器242，在第一微分器電路250的一個實施例中Vkamp信號被微分以提供變化信號的Vkamp速率d (Veamp) /dT,這用作越過旁路電容器Cbypass 19的電壓的變化速率的估計。變化信號的Vkamp速率d (VEAMP)/dT可以是Vkamp信號隨著時間的變化速率的估計。在某些實施例中，變化信號的Veamp速率d (Veamp) /dT由具有所期時間常數的高通濾波器產生。作為一個實例，隨後為增益級的簡單的高通濾波器可以提供低於它的轉角頻率的、具有+6dB/倍頻程斜率的頻率響應，因此等價於「s拉普拉斯變換」並且因此形成低於轉角頻率的微分器功能。高通濾波器通常由串聯電容器和並聯電阻器製成。在某些實施例中，高通濾波器的時間常數可以在8納秒和16納秒的範圍之間。旁路電容器電流估計
!BYPASS—EST 和縮放並聯放大器輸出電流估計IPARA—AMP—■被組合以形成被提供給第二微分器電路252的動態電流IDYNAMIC。動態電流IDYNMrcR表由功率電感器16遞送的功率電感器電流iSW TOT的動態部分。在切換器電流操作的頻率範圍(高達等於I/ (2*pi*sqrt (Lra^Cbypass)的共振頻率)，類似電感器，第二微分器用於複製展現以+6dB/倍頻程增加的輸出阻抗的並聯放大器輸出阻抗頻率響應。第二微分器電路252被配置為接收動態電流Idynamk和並聯放大器電感估計參數
Lcoee。第二微分器電路252微分動態電流Idynamic,以提供變化信號的動態電流速率d(IDYNAMic)/dTo變化信號的動態電流速率d (IDYNAMIC)/dT估計動態電流Idynamic關於時間的變化。在某些實施例中，變化信號的動態電流速率d (Idynmk)MT由具有所期時間常數的低通濾波器產生。第二微分器電路252的時間常數可以被配置為優化並聯放大器35的調製帶寬。第二微分器能夠由隨後為增益的高通濾波器製成以提供低於它的轉角頻率的、具有+6dB/倍頻程斜率的頻率響應，因此等價於「s拉普拉斯變換」並且因此形成低於轉角頻率的微分器功能。高通濾波器通常由串聯電容器和並聯電阻器製成。高通濾波器的時間常數可以在8納秒和16納秒之間。第二微分器電路252利用並聯放大器電感估計參數縮放變化信號的動態電流速率d (Idynamic)/dT,以在加法器電路256的負輸入處產生功率放大器供應紋波電壓估計VKimE。功率放大器供應紋波電壓估計是在功率放大器供應節點28處的功率放大器供應電壓V。。的紋波電壓分量的估計。頻率預失真電路254可以被配置為接收V_信號並且輸出峰值V_信號Veamp peeked(未示出)。頻率預失真電路254可以是可以被配置為補償並聯放大器35的調製頻率響應的滾降的可編程峰值濾波器。頻率預失真電路254可以包括包含可編程極時間常數Tau_Pole和可編程零時間常數Tau_Zero的頻率均衡電路。頻率預失真電路拉普拉斯變換函數VKAMrc/Vramp可以大致等於[l+Tau_Zero*s]/[l+Tau_Pole*s]。可編程極時間常數Tau_Pole和可編程零時間常數Tau_Zero可以被調節為增加頻率預失真電路254的頻率響應VKAMrc/V_，從而平坦化偽包絡跟隨功率管理系統IOA的總體調製頻率響應。在頻率預失真電路254的某些實施例中，可編程極時間常數Tau_Pole被配置為大約O. 4微秒(1/2. 5MHz)。可編程零時間常數TaU_Zeix)可以被配置為大約O. 192微秒(1/5. 8MHz)。結果，偽包絡跟隨功率管理系統變換函數Vee/VKAMpS可以被平坦化高達大約35MHz。 圖13描繪包括降壓轉換器和具有開環輔助電路和並聯放大器電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的實施例。圖14描繪包括多級電荷泵降壓轉換器和具有開環輔助電路和並聯放大器電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例。圖15描繪包括多級電荷泵降壓轉換器和具有並聯放大器電路和Vcwset環形電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例。圖16描繪包括多級電荷泵降壓轉換器和具有並聯放大器電路、￥<^^環形電路、開環輔助電路和並聯放大器輸出阻抗補償電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例。圖17A描繪包括降壓轉換器和具有並聯放大器電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例，其中該並聯放大器電路包括可再充電並聯放大器阻抗補償電路。圖17D描繪包括降壓轉換器和具有並聯放大器電路的並聯放大器電路的偽包絡跟隨功率管理系統的另一個實施例，其中並聯放大器電路包括可再充電並聯放大器阻抗補償電路。本領域技術人員將會認識到對本公開的實施例的改進和修改。所有的這種改進和修改都被考慮為在於這裡公開的概念和隨後的權利要求的範圍內。
權利要求
1.一種用於RF功率放大器的功率管理系統，包括 並聯放大器，所述並聯放大器包括被配置為接收直流輸入電壓的供應輸入和與功率放大器供應電壓通信的放大器；和 多級電荷泵降壓轉換器，所述多級電荷泵降壓轉換器包括被配置為接收直流輸入電壓的供應輸入和與功率放大器供應電壓通信的開關電壓輸出，其中所述多級電荷泵降壓轉換器被配置為在第一操作狀態中將開關電壓輸出分流到接地，在第二操作狀態中向開關電壓輸出提供直流輸入電壓，在第三操作狀態中向開關電壓輸出提供I. 5倍直流輸入電壓,並且在第四操作狀態中向開關電壓輸出提供2倍直流輸入電壓。
2.根據權利要求I所述的功率管理系統，其中所述多級電荷泵降壓轉換器進一步被配置為在第五操作狀態中向開關電壓輸出提供O. 5倍直流輸入電壓。
3.根據權利要求I所述的功率管理系統，進一步包括被耦合在開關電壓輸出和功率放大器供應電壓之間的功率電感器；和 被耦合在功率放大器供應電壓和接地之間的旁路電容器。
全文摘要
本發明所公開的實施例涉及一種用於管理向線性RF功率放大器遞送的功率的偽包絡跟隨功率管理系統。
文檔編號H03F1/02GK102971962SQ201180030273
公開日2013年3月13日 申請日期2011年4月19日 優先權日2010年4月19日
發明者N.克拉特, M.R.凱 申請人:射頻小型裝置公司