[发明专利]功率输送电路监测

说明书

技术领域

本发明涉及对包括开关的电子电路的监测。

背景技术

开关可以利用图1(a)和图1(b)来功能性地表示。在图1(a)中，开关被认为是打开的，电信号不能从节点A流到节点B，而在图1(b)中，开关被认为是闭合的，电信号可以从节点A流到节点B。在晶体管作为开关的实例中，在图2(a)中，通过将偏压V_LO施加到晶体管的栅极而将晶体管偏置为“截止(OFF)”，在这种方式下，晶体管的漏极和源极之间的沟道闭合，并且在漏极和源极之间没有电流流过。按照这种方式，图2(a)在电气上等效于图1(a)。类似地，在图2(b)中，通过将偏压V_HI施加到晶体管的栅极而将晶体管偏置为“导通(ON)”，在这种方式下，晶体管的漏极和源极之间的沟道打开，并且电流可以在漏极和源极之间流过。按照这种方式，图2(b)在电气上等效于图1(b)。

图2中的电路示出了利用单个晶体管实现的开关。同样，所述开关可以使用一系列级联或堆栈的晶体管来实现。例如，图3(a)示出了三个串联的晶体管，其中经由阻抗器来利用电压V_LO对每个栅极进行偏置，从而所有三个晶体管都截止，并且在节点A和节点B之间没有电流流过。因此，图3(a)在电气上等效于图1(a)。类似地，图3(b)示出了三个串联的晶体管，其中经由阻抗器来利用电压V_HI对每个栅极进行偏置，从而所有三个晶体管都导通，并且电流可以在节点A和节点B之间流过。因此，图3(b)在电气上等效于图1(b)。

如上所述，当开关“导通”时，它允许电流从节点A流到节点B。节点B将具有端接阻抗(terminating impedance)，在这里被定义为Z_T并且在图4中示意性地示出，电流将流入该端接阻抗。这个端接阻抗Z_T可以是已知的，或者可以是未知的。

在一些应用中，知道输送到该端接阻抗Z_T的功率是有用的。所输送的功率(P_D)被定义为：

P_D＝(V_T*I_T)的实部，等式(1)

其中，V_T是端接阻抗Z_T两端的电压，以及I_T是流过该端接阻抗的电流，以及该电压和电流是有效值。

为了例示其它类型的开关功能元件，图5示出了单刀双掷(SPDT)开关的功能示意图，该开关被称为单刀双掷开关，是因为该开关被用来将单个节点(在本例中为节点B)连接到两个节点中的一个(在本例中为节点A或节点C中的一个)。在图5(a)中，示意图示出了按照下述方式控制上述开关，即将节点A连接到节点B，而让节点B和节点C之间的连接断开。在图5(b)中，示意图示出了按照下述方式控制上述开关，即将节点C连接到节点B，而让节点B和节点A之间的连接断开。开关功能元件的另一实例是单刀四掷(SP4T)开关。在图6中示出了这种开关的示意图，其中该开关的作用是将节点B连接到四个节点A、C、D和E中的一个。如图所示，该开关被控制为将节点B连接到节点A。图7示出了开关功能元件的另一实例。该实例是双刀双掷(DPDT)开关，该开关被称为双刀双掷开关，是因为它的作用是将两个节点中的一个(这里为节点A或节点E)连接到两个节点中的一个(这里为节点C或节点D)。如图7中所示，该开关被控制为通过节点B将节点A连接到节点D。

公知在端接阻抗已知时，如何计算通过开关输送到该端接阻抗的功率。然而，通常的情况是，人们希望在端接阻抗未知时，获知输送到该端接阻抗的功率。这种情形例如在移动电话中出现，在移动电话中，天线的阻抗根据移动电话的位置(例如，该移动电话靠在金属上，处于开放的空间中，或靠近头部)而改变。

本发明解决了在开关的端接阻抗未知时确定被输送到该端接阻抗的功率的问题。

发明内容

根据本发明，提供了一种功率输送电路，包括：负载端子(load terminal)以及多个功率输送部件；多个检测器，用于测量所述功率输送电路的两个或更多个测量节点上的电压；以及估计电路，用于使用上述测量值来估计所述功率输送电路输送到负载的电流、电压或功率。

在一个实施例中，所述多个检测器中的至少一个用于测量所述功率输送电路的开关中的节点处的电压。

在一个实施例中，所述开关是晶体管，比如FET。