Un procedimiento para ajustar una ganancia de un elemento (220) de circuito en un transmisor,

comprendiendo el procedimiento:

recibir (412) una señal de control de ganancia que incluye valores de configuración de ganancia para el elemento de circuito; caracterizado por las etapas de: generar (412) impulsos de sobreexcitación correspondientes a cambios en los valores de configuración de ganancia en la señal de control de ganancia; sumar (412) los impulsos de sobreexcitación con los valores de configuración de ganancia para generar una señal de control ajustada; filtrar (242) la señal de control ajustada para generar una señal de control filtrada; y ajustar la ganancia del elemento (220) de circuito de acuerdo a la señal de control filtrada

Arquitecturas de transmisor para sistemas de comunicaciones.

Antecedentes de la invención

La presente invención se refiere a circuitos electrónicos en sistemas de comunicaciones y, más en particular, a arquitecturas de transmisor que proporcionan un rendimiento mejorado.

El diseño de un transmisor de alto rendimiento constituye un desafío debido a diversos aspectos de diseño. Para muchas aplicaciones, se requiere alto rendimiento para cumplir con las especificaciones del sistema. Un alto rendimiento puede caracterizarse por la linealidad del trayecto de señal de transmisión, un amplio intervalo dinámico para controlar la potencia de transmisión y otras características. Además, para algunas aplicaciones tales como sistemas de comunicaciones celulares, el consumo de potencia es un aspecto importante debido a la naturaleza portátil de los teléfonos celulares. El coste también es un aspecto principal para muchos diseños de transmisor que se incorporan en productos de consumo de fabricación en serie. Un alto rendimiento, bajo consumo de potencia y costes bajos son generalmente aspectos de diseño en conflicto.

Estos diversos aspectos de diseño afectan al rendimiento y la aceptación de muchos productos de consumo como, por ejemplo, los teléfonos celulares. Ejemplos de sistemas de comunicaciones celulares incluyen acceso múltiple por división de código (CDMA), acceso múltiple por división de tiempo (TDMA) y sistemas de comunicaciones de modulación de frecuencia (FM) analógica. Los sistemas de comunicaciones de CDMA se dan a conocer en la patente estadounidense n.º 4,901,307 titulada SPREAD SPECTRUM MULTIPLE ACCESS COMMUNICATION SYSTEM USING SATELLITE OR TERRESTRIAL REPEATERS, y la patente estadounidense nº 5,103,459, titulada SYSTEM AND METHOD FOR GENERATING WAVEFORMS IN A CDMA CELLULAR TELEPHONE SYSTEM, ambas cedidas al cesionario de la presente invención. Los sistemas de comunicaciones de CDMA también se definen en TIA/EIA/IS-95-A Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Dual-Mode Wideband Spread Spectrum Cellular System y TIA/EIA/IS-95-B Mobile Station-Base Station Compatibility Standard for Wideband Spread Spectrum Cellular System que se incorporan en el presente documento como referencia.

En sistemas de comunicaciones de CDMA, la no linealidad en el transmisor genera distorsión de intermodulación que actúa como ruido y degrada el rendimiento del sistema. Para reducir la no linealidad, los elementos en el trayecto de señal de transmisión están diseñados para operar en sus regiones lineales y, como resultado, consumen grandes cantidades de potencia. Se requiere un intervalo dinámico amplio para controlar de manera adecuada la potencia de transmisión de salida. En los sistemas de CDMA, el nivel de potencia de transmisión se ajusta para proporcionar el rendimiento de sistema requerido (es decir, una tasa de error de bit particular), baja interferencia con otras unidades y consumo de potencia reducido. Un bajo consumo de potencia por el transmisor permite el uso de una batería de menor tamaño, que a menudo se traduce en un teléfono de menor tamaño. Un tamaño menor es muy deseable debido a la naturaleza portátil del teléfono. El bajo consumo de potencia por el transmisor permite además un aumento de los tiempos de conversación y de espera para un tamaño de batería especificado.

Como puede verse, las arquitecturas de transmisor que proporcionan un alto rendimiento, bajo consumo de potencia y costes bajos son muy deseables.

La patente estadounidense número US5,504,457, presentada a nombre de Jensen Ole, da a conocer un amplificador de potencia de impulsos para amplificar señales de radiofrecuencia.

La publicación de patente europea número EP 0 434 294, cedida a Nokia Mobile Phones Limited, da a conocer un impulso de salida producido por un amplificador de potencia controlado por tensión.

Sumario de la invención

La presente invención se refiere a un procedimiento y a un aparato para ajustar una ganancia de un elemento de circuito como se expone en las reivindicaciones adjuntas.

La invención proporciona circuitos de controlador que rigen la operación de los transmisores para un sistema de comunicaciones para proporcionar un rendimiento mejorado respecto a los transmisores convencionales. Las mejoras incluyen una combinación de lo siguiente: tiempo de respuesta más rápido para las señales de control, mejora de la linealidad en el ajuste de potencia de salida, reducción de la interferencia, reducción del consumo de potencia, menor complejidad de circuito y costes más bajos. Para una aplicación celular, estas mejoras pueden llevar a un incremento de la capacidad del sistema, un tamaño de teléfono más pequeño, un aumento de los tiempos de conversación y espera, y una mayor aceptación de los productos por parte del público.

Un aspecto de la invención proporciona un transmisor en un sistema de comunicaciones que incluye un elemento de ganancia variable, una sección de amplificador de potencia y un circuito de controlador. El elemento de ganancia variable tiene una ganancia variable que cubre un intervalo de ganancia particular. La sección de amplificador de potencia se acopla con el elemento de ganancia variable e incluye un número de configuraciones de ganancia discreta, siendo una de las configuraciones de ganancia una configuración de derivación. El circuito de controlador proporciona las señales de control para el elemento de ganancia variable y la sección de amplificador de potencia. Las ganancias del elemento de ganancia variable y la sección de amplificador de potencia se actualizan con objeto de reducir transitorios en la potencia de transmisión de salida y proporcionar ajuste lineal del nivel de potencia de transmisión de salida. El elemento de ganancia variable y la sección de amplificador de potencia también se controlan para reducir el consumo de potencia, por ejemplo, disminuyendo la potencia de una o más secciones cuando no se necesiten.

Otro aspecto de la invención proporciona un procedimiento y un aparato para ajustar una ganancia de un elemento de circuito en un transmisor. De acuerdo a este procedimiento y aparato, se recibe una señal de control de ganancia que incluye valores de configuración de ganancia para el elemento de circuito. A continuación, se generan impulsos de sobreexcitación correspondientes a cambios en los valores de configuración de ganancia. Los impulsos de sobreexcitación se suman con los valores de configuración de ganancia para generar una señal de control ajustada, que se filtra para generar una señal de control filtrada. A continuación, se ajusta la ganancia del elemento de circuito de acuerdo a la señal de control filtrada. Los impulsos de sobreexcitación pueden tener amplitudes que están relacionadas con la magnitud de los cambios en los valores de configuración de ganancia y también pueden tener una duración programable.

Otro aspecto de la invención proporciona un procedimiento y un aparato para ajustar la ganancia de señal en un transmisor que tiene un primer elemento de ganancia y un segundo elemento de ganancia. El primer elemento de ganancia responde a un primer reloj de actualización y el segundo elemento de ganancia responde a un segundo reloj de actualización. Los relojes de actualización primero y segundo son asincrónicos. De acuerdo a este procedimiento y aparato, se determinan las características de transferencia de ganancia primera y segunda de los elementos de ganancia primero y segundo, respectivamente. A continuación se genera una tabla de compensación de ganancia basándose en las características de transferencia de ganancia primera y segunda. Durante la operación normal, se reciben los valores de configuración de ganancia primero y segundo para los elementos de ganancia primero y segundo, respectivamente. El segundo valor de configuración de ganancia se ajusta con un valor de desplazamiento de ganancia particular basándose en el primer valor de configuración de ganancia. Un valor de configuración de ganancia linealizado correspondiente al segundo valor de configuración de ganancia ajustado se recupera entonces de la tabla de compensación de ganancia. Las ganancias de los elementos de ganancia primero y segundo se ajustan con los valores de configuración de ganancia primero y linealizado, respectivamente.

Otro aspecto de la invención proporciona un procedimiento y un aparato para ajustar la ganancia de señal en un transmisor que tiene un primer elemento de ganancia y un segundo elemento de ganancia. El primer elemento de ganancia responde a un primer reloj de actualización...

1. Un procedimiento para ajustar una ganancia de un elemento (220) de circuito en un transmisor, comprendiendo el procedimiento:

2. El procedimiento según la reivindicación 1, que comprende además:

3. El procedimiento según la reivindicación 2, en el que el modulador de impulsos es un modulador (414) sigma-delta.

4. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que los impulsos de sobreexcitación tienen amplitudes que están relacionadas con magnitudes de cambios en los valores de configuración de ganancia.

5. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que los impulsos de sobreexcitación tienen una duración (522) programable.

6. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el filtrado se realiza mediante un filtro (242) de paso bajo que tiene un orden mayor que uno.

7. El procedimiento según la reivindicación 1, en el que el elemento de circuito es un amplificador (220) de ganancia variable.

8. Aparato para ajustar una ganancia de un elemento de circuito en un transmisor, comprendiendo el aparato:

9. El aparato según la reivindicación 8, que comprende además:

10. El aparato según la reivindicación 9, en el que el modulador de impulsos es un modulador (414) sigma-delta.

11. El aparato según la reivindicación 8, en el que los impulsos de sobreexcitación tienen amplitudes que están relacionadas con magnitudes de cambios en los valores de configuración de ganancia.

12. El aparato según la reivindicación 8, en el que los impulsos de sobreexcitación tienen una duración (522) programable.

13. El aparato según la reivindicación 8, en el que los medios de filtrado comprenden un filtro (242) de paso bajo que tiene un orden mayor que uno.

14. El aparato según la reivindicación 8, en el que el elemento de circuito es un amplificador (220) de ganancia variable.

15. El aparato según la reivindicación 8, que comprende un circuito (412) de ajuste de respuesta de tiempo y el circuito de ajuste de respuesta de tiempo comprende los medios para recibir, los medios para generar y los medios para sumar, y en el que el circuito de ajuste de respuesta de tiempo recibe la señal de control de ganancia y genera la señal de control ajustada.

16. El aparato según la reivindicación 9, en el que los medios (414) para modular comprenden un modulador (414) sigma-delta para recibir la señal de control ajustada y generar una señal de salida de modulador, comprendiendo la señal de salida de modulador una secuencia de valores altos y bajos correspondientes a la señal de control ajustada.

17. El aparato según la reivindicación 16, en el que los medios (242) para filtrar comprenden un filtro (242) de paso bajo para filtrar la señal de salida de modulador.

18. El aparato según la reivindicación 15, en el que el circuito (412) de ajuste de respuesta de tiempo comprende:

19. El aparato según la reivindicación 18, en el que los medios (242) para filtrar comprenden un filtro (242) acoplado al modulador para recibir la señal de modulador y generar una señal analógica para ajustar la ganancia del elemento de circuito en el transmisor.

20. El aparato según la reivindicación 18, en el que el modulador (414) es un modulador sigma-delta que comprende un sumador (530) y un registro (532), sumando el sumador la señal de control ajustada con los bits menos significativos de la salida del registro, almacenando el registro la salida del sumador, suministrando el modulador el bit más significativo almacenado en el registro para generar una secuencia de valores altos y bajos.

21. El aparato según la reivindicación 20, comprendiendo los bits menos significativos del registro de salida todos los bits excepto el bit más significativo.

22. Un transmisor que comprende el aparato según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 21.