DE19732459A1 - Endstufentransistor-Schaltungsanordnung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Endstufentransistor-Schaltungs­ anordnung, bei der ein erstes Eingangsanpaßnetz­ werk eingangsseitig mit einem ersten Wechselspannungs-Ein­ gangsanschluß und ausgangsseitig mit einem Eingang eines einzigen Endstufentransistors und ein Ausgang des Endstufen­ transistors mit einem Eingang eines ersten Ausgangsanpaß­ netzwerkes verbunden ist, dessen Ausgang an einen ersten Wechselspannungs-Ausgangsanschluß angeschlossen ist. Sie be­ zieht sich insbesondere auf eine Hochfrequenz-End­ stufentransistor-Schaltungsanordnung, bevorzugt zum Ein­ satz in einem Mobiltelefon für zwei unterschiedliche Fre­ quenzbänder.

Bei bekannten Endstufentransistor-Schaltungsanordnungen für verschiedene Frequenzbänder ist für jedes Frequenzband ein separater Endstufentransistor vorgesehen. Soll nun ein elek­ tronisches Gerät, wie beispielsweise ein Mobiltelefon, für mehrere Frequenzbänder verwendbar sein, so muß für jedes dieser Frequenzbänder eine Endstufentransistor-Schaltungs­ anordnung vorhanden sein. Das heißt, für jedes Fre­ quenzband ist ein Endstufen-Transistor erforderlich. Da End­ stufentransistoren auf einem IC-Halbleiterchip bekanntermaßen sehr viel Platz benötigen, sind derartige Schaltungsanordnun­ gen mit einem sehr großen Chipflächenbedarf und folglich mit hohen Kosten verbunden.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Endstufentransistor-Schaltungsanordnung zu entwickeln, die auf einem integrierten Halbleiterchip eine möglichst geringe Chipfläche benötigt.

Diese Aufgabe wird durch eine Endstufentransistor-Schaltungs­ anordnung mit den Merkmalen des Anspruches 1 ge­ löst. Bevorzugte Weiterbildung sind Gegenstand der Unteran­ sprüche 2 und 3.

Erfindungsgemäß ist bei der Endstufentransistor-Schaltungs­ anordnung der eingangs genannten Art mindestens ein zweites Eingangsanpaßnetzwerk und ein zweites Ausgangsan­ paßnetzwerk vorgesehen. Das zweite Eingangsanpaßnetzwerk ist eingangsseitig mit einem zweiten Wechselspannungs-Ein­ gangsanschluß und ausgangsseitig mit dem Eingang des End­ stufentransistors verbunden. Das zweite Ausgangsanpaßnetz­ werk ist eingangsseitig mit dem Ausgang des Endstufentransi­ stors und ausgangsseitig mit einem zweiten Wechselspannungs-Aus­ gangsanschluß verbunden.

Das erste Eingangsanpaßnetzwerk und das erste Ausgangsan­ paßnetzwerk sind an ein erstes Frequenzband angepaßt. Eben­ so ist das zweite Eingangsanpaßnetzwerk und das zweite Aus­ gangsanpaßnetzwerk an ein von dem ersten verschiedenes zwei­ tes Frequenzband angepaßt. Der einzige Endstufentransistor kann somit vorteilhafterweise im Betrieb der Endstufentransi­ stor-Schaltungsanordnung wahlweise für beide Frequenzbänder benutzt werden.

Die beiden Eingangsanpaßnetzwerke sind derart gestaltet, daß sie die Quellenimpedanzen der jeweiligen Wechselspan­ nungs-Eingangsanschlüsse an die Eingangs-Impedanz des End­ stufentransistors anpassen. Ein Signal, daß das erste Ein­ gangsanpaßnetzwerk passiert und am Eingang des Endstufen­ transistors anliegt, wird vom zweiten Eingangsanpaßnetzwerk nicht belastet. Analoges gilt für ein Signal, das das zweite Eingangsanpaßnetzwerk passiert.

Nachdem das jeweilige Signal den Endstufentransistor passiert hat und mit dessen Übertragungscharakteristik verändert wur­ de, steht dieses an den Eingängen der beiden Ausgangsanpaß­ netzwerke an. Es wird jedoch nur von dem für das Frequenz­ band, aus dem das Signal stammt, ausgelegten Ausgangsanpaß­ netzwerk durchgelassen, so daß hier eine Separation der an­ kommenden Signale erfolgt. Dazu ist ein Ausgangsanpaßnetz­ werk beispielsweise ein Hochpaß und der andere ein Tiefpaß. Die Ausgangsanpaßnetzwerke passen arbeitspunktbedingte Aus­ gangsimpedanz des Endstufentransistors bei den beiden unter­ schiedlichen Frequenzen an die entsprechenden Last-Impedanzen an.

Dem Endstufentransistor werden also über geeignete Eingangs­ anpaßnetzwerke Signale aus unterschiedlichen Frequenzbändern über einen einzigen Eingang zugeführt. Diese Signale werden im Endstufen-Transistor verstärkt und an dessen Ausgang über geeignete Ausgangsanpaßnetzwerk, von denen jedes nur für ein einziges Frequenzband ausgelegt ist, separiert und einer Last zugeführt.

Da bei der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Endstufen­ transistor-Schaltungsanordnung für mindestens zwei verschie­ dene Frequenzbänder nur ein einziger Endstufentransistor not­ wendig ist, ist hier gegenüber den bislang bekannten End­ stufentransistor-Schaltungsanordnungen für mehrere Frequenz­ bänder eine deutliche Chipflächen-Reduktion erzielt. Dies geht mit einer deutlichen Kostenreduktion einher.

Die erfindungsgemäße Endstufentransistor-Schaltungsanordnung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispieles in Ver­ bindung mit einer Figur näher erläutert.

Die Figur zeigt einen System-Schaltplan des Ausführungsbei­ spieles.

Bei dem Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Zweiband-Leistungs­ verstärkerstufe, beispielsweise für den Einsatz in einem Mobiltelefon, das in zwei Frequenzbändern betrieben werden kann.

Ein erstes Eingangsanpaßnetzwerk EN1 und ein zweites Ein­ gangsanpaßnetzwerk EN2 sind jeweils eingangsseitig mit einem ersten Wechselspanungs-Eingangsanschluß RFin1 bzw. mit einem zweiten Wechselspannungs-Eingangsanschluß RFin2 verbunden. Ausgangsseitig sind die beiden Eingangsanpaßnetzwerke EN1, EN2 mit einem Eingang E eines Endstufentransistors T verbun­ den.

Ein Ausgang A des Endstufentransistors T ist jeweils mit ei­ nem Eingang eines ersten AN1 und eines zweiten Ausgangsan­ paßnetzwerkes AN2 verbunden. Ein Ausgang des ersten Aus­ gangsanpaßnetzwerkes AN1 ist an einen ersten Wechselspan­ nungs-Ausgangsanschluß RFout1 und ein Ausgang des zweiten Ausgangsanpaßnetzwerkes AN2 ist an einen zweiten Wechsels­ pannungs-Ausgangsanschluß RFout2 angeschlossen.

Das erste Eingangsanpaßnetzwerk EN1 ist derart gestaltet, daß die Quellenimpedanz des ersten Wechselspannungs-Ein­ gangsanschlusses RFin1 an die Eingangsimpedanz des End­ stufentransistors T angepaßt ist. Ein Signal aus einem er­ sten Frequenzband, das das erste Eingangsanpaßnetzwerk EN1 passiert und am Eingang E des Endstufentransistors T anliegt, wird vom zweiten Eingangsanpaßnetzwerk AN2 nicht belastet. Nachdem das Signal den Endstufentransistor T passiert hat und mit dessen Übertragungscharakteristik verändert wurde, steht es an den Eingängen der beiden Ausgangsanpaßnetzwerke AN1, AN2 an. Die Ausgangsanpaßnetzwerke AN1, AN2 sind jeweils nur für ein ganz bestimmtes Frequenzband ausgelegt, so daß hier eine Trennung der den Endstufentransistor T passierenden Signale, die aus einem beiden Frequenzbänder stammen können, erfolgt. Das erste Ausgangsanpaßnetzwerk AN1 ist dazu bei­ spielweise als Hochpaß und das zweite Ausgangsanpaßnetzwerk AN2 als Tiefpaß ausgelegt.

Analoges gilt für ein Signal aus einem von dem ersten ver­ schiedenen zweiten Frequenzband. Das zweite Eingangsanpaß­ netzwerk EN2 ist dazu derart gestaltet, daß die Quellenimpe­ danz des zweiten Wechselspannungs-Eingangsanschlusses RFin2 an die Eingangsimpedanz des Endstufentransistors T angepaßt ist.

Die Eingangsanpaßnetzwerke weisen beispielsweise jeweils ei­ nen Vorstufenverstärker auf. Zur Kombination der Signale aus den verschiedenen Frequenzbänder auf den Eingang E des End­ stufentransistors T ist beispielsweise eine Duplexweiche vor­ gesehen.

Die Ausgangsanpaßnetzwerke AN1, AN2 passen die arbeitspunkt­ bedingte Ausgangsimpedanz des Endstufentransistors bei den beiden unterschiedlichen Frequenzbändern an die entsprechen­ den Lastimpedanzen an.

Die Beschreibung der Erfindung anhand des Ausführungsbeispie­ les ist selbstverständlich nicht als Einschränkung der Erfin­ dung auf dieses Ausführungsbeispiel zu verstehen.

Claims (3)

1. Endstufentransistor-Schaltungsanordnung, bei der ein er­ stes Eingangsanpaßnetzwerk (EN1) eingangsseitig mit einem er­ sten Wechselspannungs-Eingangsanschluß (RFin1) und ausgangs­ seitig mit einem Eingang (E) eines einzigen Endstufentransi­ stors (T) und ein Ausgang (A) des Endstufentransistors (T) mit einem Eingang eines ersten Ausgangsanpaßnetzwerkes (AN1) verbunden ist, dessen Ausgang an einen ersten Wechselspan­ nungs-Ausgangsanschluß (RFout1) angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, daß
mindestens ein zweites Eingangsanpaßnetzwerk (EN2) vorgesehen ist, das eingangsseitig mit einem zweiten Wechselspannungs-Ein­ gangsanschluß (RFin2) und ausgangsseitig mit dem Eingang (E) des Endstufentransistors (T) verbunden ist, und daß mindestens ein zweites Ausgangsanpaßnetzwerk (AN2) vorgesehen ist, das eingangsseitig mit dem Ausgang (A) des Entstufen­ transistor (T) und ausgangsseitig mit einem zweiten Wechsels­ pannungs-Ausgangsanschluß (Rfout2) verbunden ist,
wobei das erste Eingangsanpaßnetzwerk (EN1) und das erste Ausgangsanpaßnetzwerk (AN1) an ein erstes Frequenzband ange­ paßt sind und das zweite Eingangsanpaßnetzwerkwerk (EN2) und das zweite Ausgangsanpaßnetzwerk (AN2) an ein von dem ersten verschiedenes zweites Frequenzband angepaßt sind, derart, daß der Endstufentransistor (T) im Betrieb der Endstufen­ transistor-Schaltungsanordnung wahlweise für beide Frequenz­ bänder benutzt werden kann.

2. Endstufentransistor-Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Frequenzbänder im HF-Frequenzbereich liegen.

3. Endstufentransistor-Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß es für den Einsatz als Zweiband-Leistungsverstärkerstufe in einem Zweiband-Mobiltelefon vorgesehen ist.