KR101266955B1 - Switched transformer - Google Patents

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KR101266955B1
KR101266955B1 KR1020120009667A KR20120009667A KR101266955B1 KR 101266955 B1 KR101266955 B1 KR 101266955B1 KR 1020120009667 A KR1020120009667 A KR 1020120009667A KR 20120009667 A KR20120009667 A KR 20120009667A KR 101266955 B1 KR101266955 B1 KR 101266955B1
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KR
South Korea
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line
transmission line
primary
switching element
differential amplifier
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KR1020120009667A
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Inventor
홍성철
이유미
Original Assignee
한국과학기술원
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    • H01F21/12—Variable inductances or transformers of the signal type discontinuously variable, e.g. tapped
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
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    • H—ELECTRICITY
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    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
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    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/541—Transformer coupled at the output of an amplifier

Abstract

PURPOSE: A variable transformer is provided to be used for a matching circuit of a power amplifier requiring a plurality of load resistors by controlling first side inductance and second side inductance or inductance of first and second sides. CONSTITUTION: A variable transformer includes a first side transmission line(1102) and a second side transmission line(1103). The first side transmission line connects a plurality of inductors, connects its one end to a first output end of a differential amplifier(1101) and the other end to a second output end of the differential amplifier. The second side transmission line connects a plurality of the inductors and is separated from the first side transmission line. The second side transmission line is formed with the same pattern as the first transmission line and forms the other end as an output end. The first side transmission line and the second side transmission line include switching devices(1106,1107) varying inductance of the inductor formed in the each transmission line.

Description

가변 변압기{SWITCHED TRANSFORMER}Variable Transformers {SWITCHED TRANSFORMER}

본 발명은 변압기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 스위치를 통해 변압기의 1차측 및 2차측의 인덕터를 조절하여 복수 개의 부하저항이 필요한 무선통신 시스템용 정합회로에 이용되는 가변 변압기에 관한 것이다.
The present invention relates to a transformer, and more particularly, to a variable transformer used in a matching circuit for a wireless communication system requiring a plurality of load resistors by adjusting inductors on the primary and secondary sides of the transformer through a switch.

현재 다양한 무선 단말기 시스템이 늘어나면서 다양한 표준과 주파수에서 사용 가능한 무선 송수신기에 대한 관심이 커지고 있다. 하지만 다양한 표준을 만족시키기 위해서는 각 표준에 맞는 회로를 설계하게 되면 칩 면적과 공정 가격이 증가한다.With the increasing variety of wireless terminal systems, there is a growing interest in wireless transceivers that can be used in various standards and frequencies. However, to meet a variety of standards, designing circuits for each standard increases chip area and process cost.

무선 송수신기는 크게 송신부와 수신부로 나눌 수 있는데 수신부의 경우 다양한 연구 결과들이 발표되었지만 송신부의 경우 출력 신호가 큰 전력증폭기의 정합회로로 인해 다양한 표준을 만족시키는 회로의 구현이 어렵다. Wireless transceivers can be largely divided into transmitters and receivers. In the case of receivers, various research results have been published, but in the case of transmitters, circuits satisfying various standards are difficult due to matching circuits of power amplifiers with large output signals.

도 1은 일반적인 전력증폭기의 회로 구성도이다. 도 2는 일반적인 전력증폭기의 증폭단을 나타낸 도면으로써 출력이 작을 때의 효율을 높이기 위한 전력증폭기의 회로구성도이며 도 3은 두 영역의 주파수에서 사용 가능한 전력증폭기의 회로구성도이다.1 is a circuit diagram of a general power amplifier. FIG. 2 is a diagram illustrating an amplifier stage of a general power amplifier. FIG. 3 is a circuit diagram of a power amplifier for improving efficiency when the output is small. FIG. 3 is a circuit diagram of a power amplifier usable at two frequencies.

도 1을 참조하면, 일반적인 전력증폭기는 외부로부터 외부전압(VDD)를 인가받으며, 출력단과 출력 정합회로가 연결되도록 설계된다.Referring to FIG. 1, a general power amplifier receives an external voltage VDD from the outside and is designed to connect an output terminal and an output matching circuit.

또는, WCDMA와 같이 큰 출력이 필요하지만 출력이 작은 구간에서의 사용빈도가 큰 표분의 경우 출력이 작을 때의 효율을 높이기 위해 도 2와 같이 2개의 증폭기(201, 202)가 병렬로 연결된 전력 증폭기(203)를 사용하되, 하나는 저출력 정합회로(204)와 연결되며, 다른 하나는 고출력 정합회로(205)와 연결, 즉 출력전력에 따라 개별 증폭기 및 정합회로를 설계하여 병렬로 결합한 구조를 사용하고 있다.Alternatively, a power amplifier in which a large output is required, such as WCDMA, but a large frequency of use is used in a small section, in order to increase efficiency when the output is small, a power amplifier in which two amplifiers 201 and 202 are connected in parallel as shown in FIG. 203 is used, one is connected to the low output matching circuit 204, and the other is connected to the high output matching circuit 205, that is, using a structure in which individual amplifiers and matching circuits are designed and combined in parallel according to the output power. Doing.

또한 도 3과 같이 일반적인 전력 증폭기(303) 예컨대, 저주파용 증폭기(301)와 고주파용 증폭기(302)가 병렬로 연결된 증폭기를 이용하여, 저주파용 정합회로(304)와 고주파용정합회로(305)를 스위칭 소자(306)를 통해 동작 주파수에 따라 선택하도록 설계하여 사용하고 있다. In addition, as shown in FIG. 3, a low frequency matching circuit 304 and a high frequency matching circuit 305 using a general power amplifier 303, for example, an amplifier in which the low frequency amplifier 301 and the high frequency amplifier 302 are connected in parallel. Is selected and used according to the operating frequency through the switching element 306.

따라서 출력 모드나 출력 주파수에 따라 부하저항이 변경 가능한 튜너블 정합회로에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.Therefore, the research on the tunable matching circuit which can change the load resistance according to the output mode or the output frequency is being actively conducted.

CMOS 전력증폭기는 주로 차동 구조로 설계가 되며 출력을 결합하기 위해 전송선 변압기나 변압기가 주로 사용된다. 따라서 변압기와 연결된 커패시터를 조절할 수 있는 튜너블 커패시터나 튜너블 인덕터를 가지는 변압기가 필요하다.CMOS power amplifiers are often designed with a differential structure. Transmission line transformers or transformers are often used to couple the outputs. Therefore, a transformer having a tunable capacitor or a tunable inductor capable of controlling a capacitor connected to the transformer is required.

한편, 종래의 가변 정합회로의 경우 주로 VCO에서 많이 사용되는 아날로그 튜닝신호로 제어하는 전압 제어 버렉터(varactor)를 사용하거나 커패시터를 병렬 연결하여 스위칭하는 스위치드 커패시터를 사용하였다. 그러나 이렇게 커패시터의 용량을 변경시켜 부하저항을 가변시키는 경우 가변 가능한 부하 저항의 범위가 작거나 복잡한 구조의 스위치 사용으로 인해 증폭기의 성능이 저하될 우려가 있다.Meanwhile, in the conventional variable matching circuit, a voltage control varactor controlling the analog tuning signal commonly used in a VCO is used, or a switched capacitor switching by connecting a capacitor in parallel is used. However, when the load resistance is changed by changing the capacitance of the capacitor, there is a concern that the performance of the amplifier may be degraded due to the use of a switch having a small or complex structure of the variable load resistance.

한편, 튜너블 인덕터의 개발도 진행되었지만 출력 신호가 작은 곳에서의 사용이 가능한 회로이며 출력신호가 큰 증폭기에서의 사용이 어렵다.On the other hand, development of tunable inductors is also in progress, but it is a circuit that can be used in a small output signal, and it is difficult to use in an amplifier with a large output signal.

도 4는 WCDMA에서 무선 단말기 출력전력에 따른 활용빈도(probability density function)에 관한 그래프이다.FIG. 4 is a graph of a probability density function according to output power of a wireless terminal in WCDMA.

도 5는 IEEE 학회에서 발행하는 transactions on microwave theory and techniques에 게재된 논문'A 2.4-GHz 24-dBm SOI CMOS Power Amplifier With Fully Integrated Reconfigurable output Matching network'에서는 (a)는 가변 커패시터 변압기(602)와 차동 전력 증폭기(601)를 결합한 가변 정합회로를 이용한 증폭기의 회로이며, (b)는 커패시터 조절부 및 상기 커패시터 조절부(604)와 연결된 복수 개의 커패시터 조절 스위치(603)가 구비된 가변 정합회로에 사용된 튜너블 커패시터의 회로이다. 변압기 2차측에 연결되는 커패시터를 스위치를 이용하여 조절함으로써 증폭기의 부하 저항을 가변시키는 회로도를 나타낸다. FIG. 5 is a paper published in transactions on microwave theory and techniques published by the IEEE Society. In a 2.4-GHz 24-dBm SOI CMOS Power Amplifier With Fully Integrated Reconfigurable output Matching network, (a) represents a variable capacitor transformer 602. An amplifier circuit using a variable matching circuit combined with a differential power amplifier 601, (b) is a variable matching circuit having a capacitor control unit and a plurality of capacitor control switch 603 connected to the capacitor control unit 604. The circuit of the tunable capacitor used. The circuit diagram of varying the load resistance of the amplifier by controlling a capacitor connected to the secondary side of the transformer using a switch is shown.

CMOS의 경우 breakdown 전압이 작으므로 스위치가 개방되었을 때 스위치 양단의 큰 전압 스트레스를 견디기 위해 다수의 트랜지스터를 캐스코드(cascode)로 연결하여 스위치를 구현한다. 따라서 스위치를 단락시켰을 때 스위치의 기생 저항 성분에 의해 정합회로의 Q 값이 낮아져 증폭기 성능이 저하된다.In the case of CMOS, the breakdown voltage is small, so the switch is implemented by cascading a number of transistors in order to withstand the large voltage stress across the switch when the switch is opened. Therefore, when the switch is short-circuited, the Q value of the matching circuit is lowered by the parasitic resistance component of the switch, thereby degrading the amplifier performance.

또한, 도 6을 참조하면, 대한민국 공개 특허 10-2006-0091507 '병렬구조의 스위치드 가변 인덕터 회로'에 개시된 가변 인덕터로 한 쌍의 인덕터를 커플링하여 병렬 연결하고 이 중 하나의 스위치에 의해 온오프 할 수 있도록 함으로써 인덕턴스를 가변하는 회로로 인덕터를 병렬연결함에 따라 저항값이 감소하고 인덕턴스는 증가하므로 Q값을 개선하는 회로이다. In addition, referring to FIG. 6, a pair of inductors are coupled in parallel with a variable inductor disclosed in Korean Patent Application Publication No. 10-2006-0091507 'Parallel Switched Variable Inductor Circuit', and on and off by one of the switches. This circuit improves the Q value because the resistance value decreases and the inductance increases as the inductor is connected in parallel with a circuit that changes inductance.

이러한 방법은 스위치의 동작을 조절하여 인덕턴스를 가변할 수 있지만 스위치가 개방되었을 때 양단의 출력신호의 차이가 스위치에 걸리게 되므로 출력신호가 작은 CMOS 회로나 브레이크 다운(breakdown) 전압이 큰 화합물 공정을 사용하는 경우에만 사용이 용이하다.
In this method, the inductance can be varied by adjusting the operation of the switch, but when the switch is opened, the difference in the output signals at both ends is caught by the switch, so a CMOS circuit with a small output signal or a compound process with a large breakdown voltage is used. Easy to use only when

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 복수 개의 주파수에서 동작하는 증폭기나 저출력에서의 효율 향상을 위한 다중 모드 증폭기에서 사용 가능하도록 부하저항을 가변시킬 수 있는 정합회로인 가변 변압기를 제공하는 것이다.
The problem to be solved by the present invention is to provide a variable transformer that is a matching circuit that can vary the load resistance to be used in an amplifier operating at a plurality of frequencies or a multi-mode amplifier for improving efficiency at low output.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 가변 변압기는 스위칭 소자를 통하여 인덕턴스를 가변시키는 것을 특징으로 한다.
The variable transformer according to the embodiment of the present invention for solving the above problems is characterized by varying the inductance through the switching element.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 변압기는 차동 증폭기; 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기의 제1출력단과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기의 제2출력단과 연결된 1차측 전송선; 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선과 이격되되, 상기 1차측 전송선과 동일한 패턴으로 형성되며, 일 단은 접지되고 타단은 출력단인 2차측 전송선를 포함하며, 상기 1차측 전송선 및 상기 2차측 전송선은 각 전송선 상에 구비된 인덕터의 인덕턴스를 가변시키는 스위칭 소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
Variable transformer according to another embodiment of the present invention for solving the above problems is a differential amplifier; A primary transmission line having a plurality of inductors connected thereto, one end of which is connected to a first output terminal of the differential amplifier and the other end of which is connected to a second output terminal of the differential amplifier; A plurality of inductors are formed to be connected to each other, and spaced apart from the primary transmission line, and formed in the same pattern as the primary transmission line, one end of which includes a secondary transmission line that is grounded and the other end of the output line, wherein the primary transmission line and the second The vehicle side transmission line is characterized by including a switching element for varying the inductance of the inductor provided on each transmission line.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 변압기는 차동 증폭기; 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기의 제1출력단과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기의 제2출력단과 연결된 1차측 전송선; 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선과 이격되되, 상기 1차측 전송선과 동일한 패턴으로 형성되며, 일 단은 접지되고 타단은 출력단인 2차측 전송선를 포함하며, 상기 1차측 전송선은 스위칭 소자를 구비하며, 상기 스위칭 소자는 상기 1차측 전송선의 인덕턴스를 가변시키는 스위칭 소자인 것을 특징으로 한다.
Variable transformer according to another embodiment of the present invention for solving the above problems is a differential amplifier; A primary transmission line having a plurality of inductors connected thereto, one end of which is connected to a first output terminal of the differential amplifier and the other end of which is connected to a second output terminal of the differential amplifier; A plurality of inductors are formed to be connected, spaced apart from the primary transmission line, and formed in the same pattern as the primary transmission line, one end of which includes a secondary transmission line that is grounded and the other end of the output terminal, wherein the primary transmission line is a switching element. The switching device is characterized in that the switching device for varying the inductance of the primary transmission line.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 변압기는 차동 증폭기; 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기의 제1출력단과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기의 제2출력단과 연결된 1차측 전송선; 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선과 이격되되, 상기 1차측 전송선과 동일한 패턴으로 형성되며, 일 단은 접지되고 타단은 출력단인 2차측 전송선를 포함하며, 상기 2차측 전송선은 스위칭 소자를 구비하며, 상기 스위칭 소자는 상기 2차측 전송선의 인덕턴스를 가변시키는 스위칭 소자인 것을 특징으로 한다.
Variable transformer according to another embodiment of the present invention for solving the above problems is a differential amplifier; A primary transmission line having a plurality of inductors connected thereto, one end of which is connected to a first output terminal of the differential amplifier and the other end of which is connected to a second output terminal of the differential amplifier; A plurality of inductors are formed to be connected, spaced apart from the primary transmission line, and formed in the same pattern as the primary transmission line, one end of which includes a secondary side transmission line that is grounded and the other end of the output line, and the secondary side transmission line includes a switching element. The switching device is characterized in that the switching device for varying the inductance of the secondary transmission line.

상기 스위칭 소자는 인덕턴스를 가변시켜 부하저항을 가변시키는 것을 특징으로 한다.
The switching element is characterized in that the load resistance is varied by varying the inductance.

상기 스위칭 소자는 출력단과 접지를 제외한 변압기의 임의의 노드 사이에 연결되는 것을 특징으로 한다.
The switching element is characterized in that it is connected between any output node and any node of the transformer except ground.

상기 스위칭 소자는 MOSFET과 같은 반도체 소자로 형성된 스위칭 소자인 것을 특징으로 한다.
The switching element is characterized in that the switching element formed of a semiconductor element such as a MOSFET.

상기 스위칭 소자는, MOSFET로 형성되어 있으며 1개 또는 2개 이상의 소자를 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 한다.
The switching element is formed of a MOSFET, characterized in that for connecting one or two or more elements in series.

상기한 바와 같이 본 발명의 가변 변압기는 스위치로 변압기의 1차측 인덕턴스나 2차측 인덕턴스 혹은 1차측과 2차측의 인덕턴스를 조절함에 따라 복수 개의 부하저항이 필요한 전력 증폭기의 정합회로로 사용할 수 있다.
As described above, the variable transformer of the present invention can be used as a matching circuit of a power amplifier that requires a plurality of load resistances by controlling the primary side inductance, the secondary side inductance or the inductance of the primary side and the secondary side with a switch.

도 1은 일반적인 전력증폭기의 회로 구성도이다.
도 2는 일반적인 전력 증폭기의 증폭단을 나타낸 도면으로써 저출력 정합회로와 고출력 정합회로를 나눠 준 회로 구성도이다.
도 3은 일반적인 전력 증폭기의 증폭단을 나타낸 도면으로 두 영역의 주파수에서 사용가능한 전력 증폭기의 회로 구성도이다.
도 4는 WCDMA에서 무선 단말기 출력전력에 따른 활용빈도(probability density function)에 관한 그래프이다.
도 5는 종래 방식의 가변 커패시터를 이용한 변압기를 나타낸 도면으로 (a)는 변압기를 적용한 증폭기의 회로도 이며, (b)는 가변 커패시터의 회로도이다.
도 6은 종래의 가변 인덕터를 나타낸 회로이다.
도 7은 변압기에 차동신호를 인가하였을 때 각 노드의 전압 파형을 보여주는 그래프이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 정합 회로도를 나타낸 예시도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 변압기의 회로도를 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 변압기를 나타낸 회로도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 변압기를 나타낸 회로도이다.
도 12는 도 9의 변압기가 전력증폭기에 연결되었을 때 각 노드에 나타나는 전압을 보여주는 컴퓨터 모사 결과로, (a)는 변압기와 연결되는 증폭기의 출력 노드(P+, P-)에서의 전압 파형이며, (b)는 1차측의 스위치 양단 노드(A,B)에서의 전압 파형이다. (c)는 증폭기의 양단 노드의 전압차와 스위치 양단 노드의 전압차를 비교한 그래프이며 (d)는 출력파형과 2차측의 스위치의 양단 노드(C, D)의 전압 파형이다.
도 13은 도 9의 가변 변압기에서 스위칭 소자를 단락, 개방하였을 때의 변압기의 1차측 전송선과 2차측 전송선의 인덕턴스에 대한 컴퓨터 모사 결과이다.1 is a circuit diagram of a general power amplifier.
FIG. 2 is a diagram illustrating an amplifier stage of a general power amplifier, in which a low output matching circuit and a high output matching circuit are divided.
FIG. 3 is a circuit diagram of a power amplifier usable at two frequencies in a diagram illustrating an amplifier stage of a general power amplifier.
FIG. 4 is a graph of a probability density function according to output power of a wireless terminal in WCDMA.
5 is a diagram illustrating a transformer using a conventional variable capacitor, (a) is a circuit diagram of an amplifier to which a transformer is applied, and (b) is a circuit diagram of a variable capacitor.
6 is a circuit diagram illustrating a conventional variable inductor.
7 is a graph showing the voltage waveform of each node when a differential signal is applied to a transformer.
8 is an exemplary diagram illustrating a variable matching circuit diagram according to an embodiment of the present invention.
9 is an exemplary view showing a circuit diagram of a variable transformer according to an embodiment of the present invention.
10 is a circuit diagram illustrating a variable transformer according to another embodiment of the present invention.
11 is a circuit diagram illustrating a variable transformer according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a computer simulation result showing the voltage appearing at each node when the transformer of FIG. 9 is connected to a power amplifier, (a) is a voltage waveform at the output nodes P + and P- of an amplifier connected to the transformer, (b) is a voltage waveform at the nodes A and B across the primary switch. (c) is a graph comparing the voltage difference between the nodes at the both ends of the amplifier and the node at both ends of the switch.
FIG. 13 is a computer simulation result of the inductances of the primary transmission line and the secondary transmission line of the transformer when the switching element is short-circuited and opened in the variable transformer of FIG. 9.

본 명세서 또는 출원에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본 명세서 또는 출원에 설명된 실시 예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니된다.Specific structural and functional descriptions of embodiments according to the concepts of the present invention disclosed in this specification or application are merely illustrative for the purpose of illustrating embodiments in accordance with the concepts of the present invention, The examples may be embodied in various forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein or in the application.

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서 또는 출원에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예를 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Embodiments in accordance with the concepts of the present invention can make various changes and have various forms, so that specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in this specification or application. However, this is not intended to limit the embodiments in accordance with the concept of the present invention to a particular disclosed form, it should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be referred to as a first component second component only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example without departing from the scope of the right according to the concept of the present invention, The two components can also be named as the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions describing the relationship between components, such as "between" and "immediately between," or "neighboring to," and "directly neighboring to" should be interpreted as well.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합하나 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. As used herein, the terms "comprise" or "having" are intended to indicate that there is a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof that is described, and that one or more other features or numbers are present. It is to be understood that the steps, acts, components, parts or combinations thereof, but do not preclude the presence or the possibility of addition thereof, are to be understood.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and are not construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined herein. Do not.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다.BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the preferred embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings.

참고로, 도 7은 변압기에 차동신호를 인가하였을 때 각 노드의 전압 파형을 보여주는 그래프로써, 변압기를 이용하여 차동 신호를 결합하는 경우 각 노드의 전압 파형을 나타낸다. For reference, FIG. 7 is a graph showing voltage waveforms of each node when a differential signal is applied to a transformer, and shows a voltage waveform of each node when a differential signal is coupled using a transformer.

여기서, 전압이 인가되는 곳(801, 802)에서의 전압이 가장 크며 변압기의 가운데인 가상 접지(803)로 갈수록 전압의 크기가 작아진다. 이러한 특성을 이용하여 본 발명은 가상접지 가까이에 스위치를 연결하면 스위치의 voltage stress가 작아 하나의 트랜지스터, 혹은 간단한 캐스코드(cascode) 구조의 스위치를 사용하여 증폭기의 부하 저항 조절이 가능하다는 원리를 이용한다.
Here, the voltage at the places where the voltage is applied (801, 802) is the largest and the magnitude of the voltage decreases toward the virtual ground 803, which is the center of the transformer. Using this characteristic, the present invention utilizes the principle that when the switch is connected near the virtual ground, the voltage stress of the switch is small so that the load resistance of the amplifier can be adjusted by using a single transistor or a switch having a simple cascode structure. .

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 가변 정합 회로도를 나타낸 예시도이다.8 is an exemplary diagram illustrating a variable matching circuit diagram according to an embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 가변 정합회로(100)는 복수 개의 인덕터들(L1,L2,L3)이 직렬로 연결된 1차측 전송선 및 복수 개의 인덕터들(L4,L5,L6)이 직렬로 연결된 2차측 전송선을 구비하며, 상기 각 전송선은 인덕턴스를 가변시킬 수 있는 스위칭 소자(1001, 1002)를 구비한다.As shown in FIG. 8, the variable matching circuit 100 includes a primary transmission line having a plurality of inductors L1, L2, L3 connected in series, and a pair of inductors L4, L5, L6 connected in series. A vehicle side transmission line is provided, and each transmission line includes switching elements 1001 and 1002 capable of varying inductance.

또한, 1차측 전송선의 일 단에는 고주파 신호(+)가, 타 단에는 고주파 신호(-)가 인가되며, 2차측 전송선의 일 단은 접지되며, 타 단은 고주파 출력단(out)일 수 있다.In addition, a high frequency signal (+) may be applied to one end of the primary transmission line and a high frequency signal (−) may be applied to the other end, one end of the secondary transmission line may be grounded, and the other end may be a high frequency output terminal (out).

예를 들어, 1차측 전송선은 3개의 인덕터(L1,L2,L3)가 직렬로 연결되며, 2차측 전송선 또한 3개의 인덕터(L4,L5,L6)가 직렬로 연결된다고 가정한다.For example, assume that three primary inductors L1, L2, and L3 are connected in series, and the secondary transmission line is also connected to three inductors L4, L5, and L6 in series.

이때, 제1인덕터(L1)와 제3인덕터(L3)가 스위칭 소자(1001)로 연결되며, 제4인덕터(L4)와 제6인덕터(L6)가 스위칭 소자(1002)로 연결된다. In this case, the first inductor L1 and the third inductor L3 are connected to the switching element 1001, and the fourth inductor L4 and the sixth inductor L6 are connected to the switching element 1002.

변압기의 인덕턴스(L1,L2,L3,L4,L5,L6)가 상호 인덕턴스와 비교하여 큰 경우 1차측 스위칭 소자(1001)를 단락, 개방하였을 때 정합회로(100)의 1차측 인덕턴스는 아래의 수학식 1 및 수학식 2로 나타낼 수 있다.When the inductance of the transformer (L1, L2, L3, L4, L5, L6) is larger than the mutual inductance, the primary inductance of the matching circuit 100 when the primary switching element 1001 is shorted and opened is Equation 1 and Equation 2 can be represented.

[수학식 1][Equation 1]

Lp _ on = L1 + L3L p _ on = L1 + L3

[수학식 2]&Quot; (2) "

Lp _ off = L1 + L2 + L3
L p _ off = L1 + L2 + L3

2차측 전송선의 스위칭 소자(1002)를 단락, 개방하였을 때 정합회로(100)의 2차측 인덕턴스는 아래의 수학식 3 및 수학식 4로 나타낼 수 있다.When the switching element 1002 of the secondary transmission line is shorted and opened, the secondary inductance of the matching circuit 100 may be represented by Equations 3 and 4 below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

Ls _ on = L4 + L6
L s _ on = L4 + L6

[수학식 4]&Quot; (4) "

Ls _ off = L4 + L5 + L6
L s _ off = L4 + L5 + L6

이러한 방식을 통해 가변 변압기의 인덕턴스를 스위칭 소자로 조절시킬 수 있다.
In this way, the inductance of the variable transformer can be controlled by a switching element.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 가변 변압기의 회로도를 나타낸 예시도이다.9 is an exemplary view showing a circuit diagram of a variable transformer according to an embodiment of the present invention.

도 9에 도시된 바와 같이, 가변 변압기(100')는 차동 증폭기(1101), 1차측 전송선(1102) 및 2차측 전송선(1103), 제1스위칭 소자(1106), 제2스위칭 소자(1107)를 포함한다.As shown in FIG. 9, the variable transformer 100 ′ includes a differential amplifier 1101, a primary side transmission line 1102 and a secondary side transmission line 1103, a first switching element 1106, and a second switching element 1107. It includes.

상기 차동 증폭기(1101)는 두 개의 입력단과 두 개의 출력단(P+, P-) 구비한다.The differential amplifier 1101 includes two input terminals and two output terminals P + and P-.

상기 1차측 전송선(1102)은 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기의 제1단(P+)과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기(1101)의 제2단(P-)과 연결된다.The primary transmission line 1102 is formed by connecting a plurality of inductors, one end of which is connected to the first terminal P + of the differential amplifier, and the other end of which is connected to the second terminal P− of the differential amplifier 1101. ).

상기 2차측 전송선(1103)은 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선(1102)과 이격되되, 상기 1차측 전송선(1102)과 동일한 패턴으로 형성되며, 일 단은 접지(Gnd)되고 타단은 출력단(RFout)일 수 있다.The secondary transmission line 1103 is formed by connecting a plurality of inductors, spaced apart from the primary transmission line 1102, and formed in the same pattern as the primary transmission line 1102, and one end is grounded (Gnd). The other end may be an output terminal RFout.

상기 1차측 전송선(1102) 및 상기 2차측 전송선(1103)은 각 전송선 상에 구비된 내부 인덕터의 인덕턴스를 가변시키는 스위칭 소자와 연결되도록 구성될 수 있다.The primary side transmission line 1102 and the secondary side transmission line 1103 may be configured to be connected to a switching element that varies an inductance of an internal inductor provided on each transmission line.

예컨대, 상기 제1스위칭 소자(1106)는 상기 1차측 전송선 내에 제3노드(C)와 제4노드(D)를 스위칭시켜주는 역할을 수행하며, 상기 제2스위칭 소자(1107)은 상기 2차측 전송선 내에 제1노드(A)와 제2노드(B)를 스위칭시켜주는 역할을 수행한다. 따라서, 상기 제1 및 제2 스위칭 소자(1106, 1107)는 각 전송선 내의 인덕턴스를 가변시켜 부하저항을 가변시킬 수 있다.For example, the first switching element 1106 serves to switch the third node C and the fourth node D in the primary transmission line, and the second switching element 1107 is the secondary side. It serves to switch the first node (A) and the second node (B) in the transmission line. Accordingly, the first and second switching devices 1106 and 1107 may vary the load resistance by varying the inductance in each transmission line.

또한, 상기 스위칭 소자(1106, 1107)는 MOSFET과 같은 반도체 소자가 직렬로 형성된 스위칭 소자인 것을 특징으로 한다.In addition, the switching elements 1106 and 1107 may be switching elements in which semiconductor elements such as MOSFETs are formed in series.

또한, 상기 스위칭 소자(1106, 1107)는 하나 또는 2개 이상의 MOSFET을 직렬연결하여 사용하는 것을 특징으로 하며 MOSFET의 게이트단은 컨트롤 전압과 연력된다. In addition, the switching elements 1106 and 1107 are characterized by using one or two or more MOSFETs in series, and the gate terminal of the MOSFET is connected to the control voltage.

도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 변압기를 나타낸 회로도이다.10 is a circuit diagram illustrating a variable transformer according to another embodiment of the present invention.

도 10에 도시된 바와 같이, 가변 변압기(100'')는 차동 증폭기(1101), 1차측 전송선(1201) 및 2차측 전송선(1202) 및 스위칭 소자(1205)를 포함한다.As shown in FIG. 10, the variable transformer 100 ″ includes a differential amplifier 1101, a primary side transmission line 1201, a secondary side transmission line 1202, and a switching element 1205.

상기 1차측 전송선(1201)은 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기(1101)의 제1출력단(P+)과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기(1101)의 제2출력단(P-)과 연결된다.The primary transmission line 1201 is formed by connecting a plurality of inductors, one end of which is connected to a first output terminal P + of the differential amplifier 1101, and the other end of which is connected to a second output terminal of the differential amplifier 1101. Is connected to (P-).

상기 2차측 전송선(1202)은 상기 1차측 전송선(1201)과 이격되되, 상기 1차측 전송선(1201)과 동일한 패턴으로 형성되며, 일 단은 접지(Gnd)되고 타단은 출력단(RFout)일 수 있다.The secondary transmission line 1202 may be spaced apart from the primary transmission line 1201, and may be formed in the same pattern as the primary transmission line 1201. One end may be grounded and the other end may be an output RFout. .

상기 1차측 전송선(1201)은 전송선 상에 구비된 내부 인덕터의 인덕턴스를 가변시키는 스위칭 소자와 연결되도록 구성될 수 있다.The primary transmission line 1201 may be configured to be connected to a switching element that varies an inductance of an internal inductor provided on the transmission line.

예컨대, 상기 스위칭 소자(1205)는 상기 1차측 전송선 내에 제1노드(A)와 제2노드(B)를 스위칭시켜주는 역할을 수행한다. 따라서, 상기 스위칭 소자(1205)는 1차측 전송선(1201) 내의 인덕턴스를 가변시켜 부하저항을 가변시킬 수 있다.For example, the switching device 1205 switches the first node A and the second node B in the primary transmission line. Accordingly, the switching element 1205 may vary the load resistance by varying the inductance in the primary side transmission line 1201.

또한, 상기 스위칭 소자(1205)는 가변 변압기(100'')의 가상접지와 변압기의 입력 노드 사이에 연결되며, 상기 스위칭 소자(1205)는 MOSFET과 같은 반도체 소자로 형성된 스위칭 소자일 수 있다.In addition, the switching device 1205 is connected between the virtual ground of the variable transformer 100 ″ and the input node of the transformer, and the switching device 1205 may be a switching device formed of a semiconductor device such as a MOSFET.

또한, 상기 스위칭 소자(1205)는 하나 또는 2개 이상의 MOSFET을 직렬연결하여 사용 하는 것을 특징으로 하며 MOSFET의 게이트단은 컨트롤 전압과 연력된다.
In addition, the switching device 1205 is characterized by using one or two or more MOSFETs in series, the gate terminal of the MOSFET is connected to the control voltage.

도 11은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 가변 변압기를 나타낸 회로도이다.11 is a circuit diagram illustrating a variable transformer according to another embodiment of the present invention.

도 11에 도시된 바와 같이, 가변 변압기(100''')는 차동 증폭기(1101), 1차측 전송선(1301) 및 2차측 전송선(1302), 스위칭 소자(1305)를 포함한다.As shown in FIG. 11, the variable transformer 100 ′ ″ includes a differential amplifier 1101, a primary side transmission line 1301, a secondary side transmission line 1302, and a switching element 1305.

상기 1차측 전송선(1301)은 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기(1101)의 제1단(P+)과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기(1101)의 제2단(P-)과 연결된다.The primary transmission line 1301 is formed by connecting a plurality of inductors, one end of which is connected to the first terminal P + of the differential amplifier 1101, and the other end of which is the second terminal of the differential amplifier 1101. Is connected to (P-).

상기 2차측 전송선(1302)은 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선(1301)과 이격되되, 상기 1차측 전송선(1301)과 동일한 패턴으로 형성되며, 일 단은 접지(Gnd)되고 타단은 출력단(RFout)일 수 있다.The secondary side transmission line 1302 is formed by connecting a plurality of inductors, spaced apart from the primary side transmission line 1301, and formed in the same pattern as the primary side transmission line 1301, and one end is grounded. The other end may be an output terminal RFout.

상기 2차측 전송선(1302)은 스위칭 소자(1305)를 구비하며, 상기 스위칭 소자(1305)는 상기 2차측 전송선(1302)의 인덕턴스를 가변시키는 스위칭 소자(1305)일 수 있으며, 또한, 인덕턴스를 가변시켜 부하저항을 가변시키는 것을 특징으로 한다.The secondary side transmission line 1302 includes a switching element 1305, and the switching element 1305 may be a switching element 1305 for varying the inductance of the secondary side transmission line 1302, and furthermore, the inductance is variable. To vary the load resistance.

상기 스위칭 소자(1305)는 변압기의 가상접지와 변압기의 입력 노드 사이에 연결되며, MOSFET과 같은 반도체 소자가 직렬로 형성된 스위칭 소자일 수 있다.The switching device 1305 is connected between the virtual ground of the transformer and the input node of the transformer, and may be a switching device in which semiconductor devices such as MOSFETs are formed in series.

또한, 상기 스위칭 소자(1305)는 하나 또는 2개 이상의 MOSFET을 직렬연결하여 사용 하는 것을 특징으로 하며 MOSFET의 게이트단은 컨트롤 전압과 연력된다.
In addition, the switching device 1305 is characterized by using one or two or more MOSFETs in series, the gate terminal of the MOSFET is connected to the control voltage.

도 12는 도 9의 변압기가 전력증폭기에 연결되었을 때 각 노드에 나타나는 전압을 보여주는 컴퓨터 모사 결과로 증폭기는 30 Bm의 출력을 갖도록 설계 되었다. 1차측과 2차측 스위치의 전압 스트레스를 확인하기 위해 개방된 스위치 양단에 걸리는 전압을 확인하였다. 12 is a computer simulation showing the voltage appearing at each node when the transformer of FIG. 9 is connected to a power amplifier. The amplifier is designed to have an output of 30 Bm. The voltage across the open switch was checked to check the voltage stress of the primary and secondary switches.

(a)는 변압기와 연결되는 증폭기의 출력 노드(P+, P-)에서의 전압 파형이며, (b)는 1차측의 스위치 양단 노드(A,B)에서의 전압 파형이다. (c)는 증폭기의 양단 노드의 전압차와 스위치 양단 노드의 전압차를 비교한 그래프이며 (d)는 출력파형과 2차측의 스위치의 양단 노드(C, D)의 전압 파형이다.(a) is a voltage waveform at the output nodes P + and P- of the amplifier connected to the transformer, and (b) is a voltage waveform at the nodes A and B across the primary side of the switch. (c) is a graph comparing the voltage difference between the two nodes of the amplifier and the voltage difference between the nodes of the switch, (d) is the output waveform and the voltage waveforms of the nodes (C, D) of both ends of the switch on the secondary side.

변압기의 입력 노드와 가상 접지 사이에 스위치가 연결되므로 스위치를 개방하였을 때에 스위치의 전압 스트레스가 작아 와트(Watt)급의 출력을 가지는 증폭기의 정합 회로에 사용되는 경우에도 하나의 트랜지스터나 두 개의 트랜지스터를 이용한 간단한 케스코드(cascode) 구조로 스위치 구현이 가능하다.
Since the switch is connected between the input node of the transformer and the virtual ground, when the switch is opened, the voltage stress of the switch is small so that one transistor or two transistors may be used even when used in a matching circuit of an amplifier having a watt output. A simple cascode structure can be used to implement a switch.

도 13은 도 9의 가변 변압기에서 스위칭 소자를 단락, 개방하였을 때의 변압기의 1차측 전송선과 2차측 전송선의 인덕턴스에 대한 컴퓨터 모사 결과이다. 각 전송선에서 변화하는 인덕턴스 값은 도 9의 변압기 내부 인덕터(1104, 1105)의 인덕턴스 조절로 가능함을 알 수 있다.FIG. 13 is a computer simulation result of the inductances of the primary transmission line and the secondary transmission line of the transformer when the switching element is short-circuited and opened in the variable transformer of FIG. 9. It can be seen that the inductance value changing in each transmission line can be adjusted by the inductance of the inductors 1104 and 1105 of the transformer of FIG. 9.

본 발명은 변압기의 1차측이나 2차측 인덕턴스를 조절하여 복수개의 부하저항을 갖도록 하여 복수개의 부하저항이 필요한 다중 모드 전력 증폭기에 사용하거나 하나의 전력 증폭기로 복수개의 주파수에서 동작이 가능하도록 한다.The present invention adjusts the primary or secondary inductance of the transformer to have a plurality of load resistance to be used in a multi-mode power amplifier that requires a plurality of load resistance or to operate at a plurality of frequencies with one power amplifier.

상기한 바와 같이 본 발명의 가변 변압기는 스위치로 변압기의 1차측 인덕턴스나 2차측 인덕턴스 혹은 1차측과 2차측의 인덕턴스를 조절함에 따라 복수 개의 부하저항이 필요한 전력 증폭기의 정합회로로 사용할 수 있다.As described above, the variable transformer of the present invention can be used as a matching circuit of a power amplifier that requires a plurality of load resistances by controlling the primary side inductance, the secondary side inductance or the inductance of the primary side and the secondary side with a switch.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형의 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention as defined by the appended claims and their equivalents. And such changes are, of course, within the scope of the claims.

201 : 저출력용 증폭기
202 : 고출력용 증폭기
203 : 전력 증폭기
204 : 저출력용 전력 증폭기의 정합회로
205 : 고출력용 전력 증폭기의 정합회로
301 : 저주파용 증폭기
302 : 고주파용 증폭기
303 : 전력 증폭기
304 : 저주파용 전력 증폭기의 정합회로
305 : 고주파용 전력 증폭기의 정합회로
306 : 증폭기 선택 스위치
601 : 차동 전력증폭부
602 : 가변 커패시터 변압기
603 : 커패시터 조절 스위치부
604 : 커패시터부
701 : 가변 인덕터
702 : 인덕터 스위치
801 : 차동 증폭기의 + 출력 단자
802 : 차동 증폭기의 - 출력 단자
803 : 차동 증폭기 출력단의 가상 접지
804 : 변압기
805 : 출력 전압 파형
806 : 차동 증폭기 + 출력 단자의 전압 파형
807 : 차동 증폭기 + 출력 단자와 가상접지 사이의 전압 파형
808 : 가상접지의 출력 파형
809 : 차동 증폭기 - 출력 단자와 가상접지 사이의 전압 파형
810 : 차동 증폭기 - 출력 단자의 전압 파형
1001, 1106 : 제1스위칭 소자
1002, 1107 : 제2스위칭 소자
1101 : 차동 증폭기
1102, 1201, 1301 : 1차측 전송선
1103, 1202, 1302 : 2차측 전송선
1104 : 1차측 전송선 내부 인덕터
1105 : 2차측 전송선 내부 인덕터
1205, 1305: 스위칭 소자201: low power amplifier
202: high power amplifier
203 power amplifier
204: matching circuit of low power power amplifier
205: matching circuit of high power power amplifier
301: low frequency amplifier
302: high frequency amplifier
303: Power Amplifier
304: matching circuit of low frequency power amplifier
305: matching circuit of high frequency power amplifier
306: Amplifier Selector Switch
601: differential power amplifier
602: variable capacitor transformer
603: capacitor control switch
604 capacitor section
701: Variable Inductor
702: Inductor Switch
801: + output terminal of the differential amplifier
802: output terminal of the differential amplifier
803: virtual ground of the differential amplifier output stage
804: Transformer
805: output voltage waveform
806: Voltage waveform at the differential amplifier + output terminal
807: Voltage waveform between differential amplifier + output terminal and virtual ground
808: output waveform of virtual ground
809: Differential Amplifier-Voltage Waveform Between Output Terminal and Virtual Ground
810: Differential Amplifier-Voltage Waveform at Output Terminal
1001 and 1106: first switching element
1002, 1107: second switching element
1101: differential amplifier
1102, 1201, 1301: primary transmission line
1103, 1202, 1302: secondary transmission line
1104: Inductor inside primary transmission line
1105: secondary inductor internal inductor
1205, 1305: switching element

Claims (7)

삭제delete 차동 증폭기와 연결되며, 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기의 제1출력단과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기의 제2출력단과 연결된 1차측 전송선;
복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선과 이격되되, 상기 1차측 전송선과 동일한 패턴으로 형성되며, 일 단은 접지되고 타단은 출력단인 2차측 전송선;
상기 1차측 전송선 상의 두 지점에 일단 및 타단이 연결된 제1 스위칭 소자; 및
상기 2차측 전송선 상의 두 지점에 일단 및 타단이 연결된 제2 스위칭 소자를 포함하고,
상기 1차측 전송선은,
원형으로 형성된 1차측 내부선;
일 단이 상기 제1출력단과 연결되고, 타 단이 상기 1차측 내부선과 연결되며, 상기 1차측 내부선 외곽에 구비되는 1차측 제1 외부선; 및
일 단이 상기 제2출력단과 연결되고, 타 단이 상기 1차측 내부선과 연결되며, 상기 1차측 내부선 외곽에 구비되는 1차측 제2 외부선을 포함하고,
상기 2차측 전송선은,
원형으로 형성되며 상기 1차측 내부선을 둘러쌓는 2차측 내부선;
일 단이 상기 출력단과 연결되고, 타 단이 상기 2차측 내부선과 연결되며, 상기 2차측 내부선 외곽에 구비되는 2차측 제1 외부선; 및
일 단이 접지되고, 타 단이 상기 2차측 내부선과 연결되며, 상기 2차측 내부선 외곽에 구비되는 2차측 제2 외부선을 포함하고,
상기 제1 스위칭 소자의 일단은 상기 1차측 제1 외부선에 연결되고, 타단은 상기 1차측 제2 외부선에 연결되며,
상기 제2 스위칭 소자의 일단은 상기 2차측 제1 외부선에 연결되고, 타단은 상기 2차측 제2 외부선에 연결되는 것을 특징으로 하는 가변 변압기.
A primary transmission line connected to a differential amplifier, having a plurality of inductors connected thereto, one end connected to a first output terminal of the differential amplifier, and the other end connected to a second output terminal of the differential amplifier;
A plurality of inductors connected to each other and spaced apart from the primary transmission line, the secondary transmission line being formed in the same pattern as the primary transmission line, one end of which is grounded and the other end of which is an output;
A first switching element having one end and the other end connected to two points on the primary transmission line; And
A second switching element having one end and the other end connected to two points on the secondary transmission line;
The primary side transmission line,
A primary inner line formed in a circle;
A first first external line having one end connected to the first output terminal and the other end connected to the primary internal line, and disposed outside the primary internal line; And
One end is connected to the second output end, the other end is connected to the primary side inner line, and includes a primary side second outer line provided outside the primary side inner line,
The secondary side transmission line,
A secondary inner line formed in a circular shape and surrounding the primary inner line;
A secondary first external line having one end connected to the output terminal and the other end connected to the secondary internal line, and disposed outside the secondary internal line; And
One end is grounded, the other end is connected to the secondary side inner line, and includes a secondary side second outer line provided outside the secondary side inner line,
One end of the first switching element is connected to the first external line on the primary side, and the other end is connected to the second external line on the primary side,
One end of the second switching element is connected to the secondary first external line, the other end is a variable transformer, characterized in that connected to the second external external line.
차동 증폭기와 연결되며, 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기의 제1출력단과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기의 제2출력단과 연결된 1차측 전송선;
복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선과 이격되되, 일 단은 접지되고 타단은 출력단인 2차측 전송선; 및
상기 1차측 전송선 상의 두 지점에 일단 및 타단이 연결된 제1 스위칭 소자를 포함하고,
상기 1차측 전송선은,
원형으로 형성된 1차측 내부선;
일 단이 상기 제1출력단과 연결되고, 타 단이 상기 1차측 내부선과 연결되며, 상기 1차측 내부선 외곽에 구비되는 1차측 제1 외부선; 및
일 단이 상기 제2출력단과 연결되고, 타 단이 상기 1차측 내부선과 연결되며, 상기 1차측 내부선 외곽에 구비되는 1차측 제2 외부선을 포함하고,
상기 제1 스위칭 소자의 일단은 상기 1차측 제1 외부선에 연결되고, 타단은 상기 1차측 제2 외부선에 연결되는 것을 특징으로 하는 가변 변압기.
A primary transmission line connected to a differential amplifier, having a plurality of inductors connected thereto, one end connected to a first output terminal of the differential amplifier, and the other end connected to a second output terminal of the differential amplifier;
A plurality of inductors connected to each other, the secondary transmission lines being spaced apart from the primary transmission line, one end of which is grounded and the other end of which is an output; And
A first switching element having one end and the other end connected to two points on the primary transmission line,
The primary side transmission line,
A primary inner line formed in a circle;
A first first external line having one end connected to the first output terminal and the other end connected to the primary internal line, and disposed outside the primary internal line; And
One end is connected to the second output end, the other end is connected to the primary side inner line, and includes a primary side second outer line provided outside the primary side inner line,
One end of the first switching element is connected to the first external line of the primary side, the other end is a variable transformer, characterized in that connected to the second external line.
차동 증폭기와 연결되며, 복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 일 단이 상기 차동 증폭기의 제1출력단과 연결되며, 타 단이 상기 차동 증폭기의 제2출력단과 연결된 1차측 전송선;
복수 개의 인덕터가 연결되어 형성되며, 상기 1차측 전송선과 이격되되, 일 단은 접지되고 타단은 출력단인 2차측 전송선; 및
상기 2차측 전송선 상의 두 지점에 일단 및 타단이 연결된 제2 스위칭 소자를 포함하고,
상기 2차측 전송선은,
원형으로 형성된 2차측 내부선;
일 단이 상기 출력단과 연결되고, 타 단이 상기 2차측 내부선과 연결되며, 상기 2차측 내부선 외곽에 구비되는 2차측 제1 외부선; 및
일 단이 접지되고, 타 단이 상기 2차측 내부선과 연결되며, 상기 2차측 내부선 외곽에 구비되는 2차측 제2 외부선을 포함하고,
상기 제2 스위칭 소자의 일단은 상기 2차측 제1 외부선에 연결되고, 타단은 상기 2차측 제2 외부선에 연결되는 것을 특징으로 하는 가변 변압기.
A primary transmission line connected to a differential amplifier, having a plurality of inductors connected thereto, one end connected to a first output terminal of the differential amplifier, and the other end connected to a second output terminal of the differential amplifier;
A plurality of inductors connected to each other, the secondary transmission lines being spaced apart from the primary transmission line, one end of which is grounded and the other end of which is an output; And
A second switching element having one end and the other end connected to two points on the secondary transmission line;
The secondary side transmission line,
A secondary inner line formed in a circle;
A secondary first external line having one end connected to the output terminal and the other end connected to the secondary internal line, and disposed outside the secondary internal line; And
One end is grounded, the other end is connected to the secondary side inner line, and includes a secondary side second outer line provided outside the secondary side inner line,
One end of the second switching element is connected to the secondary first external line, the other end is a variable transformer, characterized in that connected to the second external external line.
제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 스위칭 소자 및 상기 제2 스위칭 소자는,
인덕턴스를 가변시켜 부하저항을 가변시키는 것을 특징으로 하는 가변 변압기.
The method according to any one of claims 2 to 4,
The first switching device and the second switching device,
A variable transformer characterized by varying the inductance to vary the load resistance.
삭제delete 제2항 내지 제4항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 스위칭 소자는 반도체 소자인 것을 특징으로 하는 가변 변압기.The method according to any one of claims 2 to 4,
The switching element is a variable transformer, characterized in that the semiconductor element.
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