JP2007329642A - Rf power amplifying device - Google Patents

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Kyoichi Takahashi
恭一 高橋
Daisuke Kanda
大介 神田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce a difference between detection output signals of a high-output mode or low-output mode at the time of high-frequency-side transmission and low-frequency-side transmission when one coupler detects transmission power levels of a plurality of RF power amplifiers. <P>SOLUTION: The output power levels of a first power amplifier RF_PA_LB for low-band frequency and a second power amplifier RF_PA_HB for high-band frequency are detected by the one coupler CPL. A first detector DET1 and a second detector DET2 perform low-level detection and high-level detection. When the RF_PA_LB is selected, the output signal amplitude of a first output adjusting unit Var_Att between the CPL and DET2 is set to a low level to keep balance with loss of a high-level detection signal at the time of the high band. When the RF_PA_HB is selected, on the other hand, the output V<SB>DET</SB>of a second output adjusting unit Vdet_Amp between the output of the DET1 and a power control circuit Err_Amp is set to a high level to compensate loss of a low-level detection signal at the time of the high band. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、基地局との通信を行う携帯電話端末のような通信端末機器中に搭載されるRF送信用のRF電力増幅装置に関し、特に複数のRF送信周波数を送信する複数のRF電力増幅器の出力の送信パワーを共用の1個のパワー検出用のカップラーによって検出するのに有益な技術に関する。   The present invention relates to an RF power amplifying apparatus for RF transmission mounted in a communication terminal device such as a mobile phone terminal that performs communication with a base station, and in particular, a plurality of RF power amplifiers that transmit a plurality of RF transmission frequencies. The present invention relates to a technique useful for detecting output transmission power by a common power detection coupler.

世界中のどんな場所でも無線通信すると言う携帯電話端末等の通信端末機器の能力であるユビキタス・カバレージは、今日現実のものではなく、現在開発が進められている。   Ubiquitous coverage, which is the capability of communication terminal devices such as mobile phone terminals that communicate wirelessly anywhere in the world, is not real today and is currently being developed.

下記非特許文献1によれば、これらのモバイルシステムは、GSM(Global System for Mobile Communication)、GPRS(General Packet Radio Service)、EDGE(Enhanced Data for GSM Evolution; Enhanced Data for GPRS)、WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)のセルラーと、例えばIEEE 803.11−b、−a、−g等のネットワーク、例えばブルートゥース、ジグビー等のパーソナルエリアネットワーク等とを含んでいる。これらのシステムの特性は、一定包落線と包落線変化との信号、時分割とコード分割とのマルチプレックス、高(数ワット)から低(マイクロワット)への送信出力電力の広範囲な組み合わせに及んでいる。その結果、マルチモード応用でのRF電力増幅器への要望が、大きくなっている。   According to the following Non-Patent Document 1, these mobile systems are GSM (Global System for Mobile Communication), GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution; Enhanced Data for GPRS), WCDMA (Wideband Code). Division Multiple Access) and networks such as IEEE 803.11-b, -a, and -g, for example, personal area networks such as Bluetooth and ZigBee. These systems are characterized by a wide range of combinations of constant envelope and envelope change signals, time division and code division multiplexing, and high (several watts) to low (microwatts) transmission output power. It reaches to. As a result, there is a growing demand for RF power amplifiers in multimode applications.

一方、下記非特許文献2には、GSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900の周波数帯域を含むクワッドバンドを送信するRF電力増幅器モジュールが記載されている。尚、DCSはDigital Cellular Systemの略称、PCSはPersonal Communication Systemの略称である。このRF電力増幅器モジュールは、GSM850とGSM900との第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号を増幅する第1電力増幅器と、DCS1800とPCS1900との第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号を増幅する第2電力増幅器と、第1電力増幅器の第1出力整合回路と、第2電力増幅器の第2出力整合回路と、第1出力整合回路に接続された第1方向性カップラーと、第2出力整合回路に接続された第2方向性カップラーと、第1方向性カップラーと第2方向性カップラーの出力が供給される対数パワー検出器・電力コントローラとを含んでいる。この対数パワー検出器は、方向性カップラーの出力を増幅する4段の多段増幅器と、多段増幅器の入力信号と多段増幅器の3つの段間出力信号と多段増幅器の最終出力信号とが供給される5段の検出器とで構成されている。方向性カップラーの出力と設定電圧とが対数パワー検出器により比較されて、方向性カップラーの出力が設定電圧と一致するように電力コントローラからの出力のAPC(Automatic Power Control)電圧VapcがRF電力増幅器の利得を制御する。   On the other hand, Non-Patent Document 2 below describes an RF power amplifier module that transmits a quad band including the frequency bands of GSM850, GSM900, DCS1800, and PCS1900. DCS is an abbreviation for Digital Cellular System, and PCS is an abbreviation for Personal Communication System. The RF power amplifier module amplifies a first power amplifier for amplifying a first RF transmission input signal having a first frequency band of GSM850 and GSM900, and a second RF transmission input signal having a second frequency band of DCS1800 and PCS1900. A second power amplifier, a first output matching circuit of the first power amplifier, a second output matching circuit of the second power amplifier, a first directional coupler connected to the first output matching circuit, and a second output A second directional coupler connected to the matching circuit, and a logarithmic power detector / power controller to which the outputs of the first directional coupler and the second directional coupler are supplied. This logarithmic power detector is supplied with a four-stage multistage amplifier that amplifies the output of the directional coupler, an input signal of the multistage amplifier, three interstage output signals of the multistage amplifier, and a final output signal of the multistage amplifier. And a stage detector. The output of the directional coupler and the set voltage are compared by a logarithmic power detector, and the APC (Automatic Power Control) voltage Vapc of the output from the power controller is an RF power amplifier so that the output of the directional coupler matches the set voltage. To control the gain.

Earl McCune, “High−Efficiency, Multi−Mode, Multi−Band Terminal Power Amplifiers”, IEEE microwave magazine, March 2005, PP.44〜55.Earl McCune, “High-Efficiency, Multi-Mode, Multi-Band Terminal Power Amplifiers”, IEEE microwave magazine, March 2005, PP. 44-55. Shuyun Zhang et al,“A Novel Power−Amplifier Module for Quad−Band Wireless Handset Applications”, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES, VOL.52, No.11, NOVEMBER 2003, PP.2203−2210.Shuyun Zhang et al, “A Novel Power-Amplifier Module for Quad-Band Wireless Handset Applications”, IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVELTE QUALITY. 52, no. 11, NOVEMBER 2003, PP. 2203-2210.

本発明者等は、本発明に先立ってGSM850、GSM900、DCS1800、PCS1900の周波数帯域を含むクワッドバンドを送信するRF電力増幅器モジュールの開発に従事した。   Prior to the present invention, the inventors engaged in the development of an RF power amplifier module that transmits a quad band including the frequency bands of GSM850, GSM900, DCS1800, and PCS1900.

この本発明に先立って開発されたRF電力増幅器モジュールでは、従来2つ必要であった方向性カップラーを1個に削減することにより、コスト低減とモジュールサイズ削減が試みられた。   In the RF power amplifier module developed prior to the present invention, an attempt was made to reduce the cost and the module size by reducing the number of directional couplers, which were conventionally required, to one.

このRF電力増幅器モジュールでは、2つのRF電力増幅器の出力には2つの出力整合回路が接続され、2つの出力整合回路の出力には2入力・1出力の出力選択スイッチが接続され、出力選択スイッチの1出力に共用の1個のパワー検出用のカップラーが接続され、このカップラーの出力は信号線を介してパワー検出回路の入力に接続される。   In this RF power amplifier module, two output matching circuits are connected to the outputs of the two RF power amplifiers, and an output selection switch of two inputs and one output is connected to the outputs of the two output matching circuits. A common power detection coupler is connected to one output of the power supply, and the output of the coupler is connected to the input of the power detection circuit via a signal line.

また、このパワー検出回路はRF電力増幅器が極めて高い送信出力電力を出力している高出力モードから極めて低い送信出力電力を出力している低出力モードまでの広入力範囲をカバーする大きな入力ダイナミックレンジが必要であるので、多段増幅器と複数の検出器とによってパワー検出回路が構成されている。多段増幅器は、共用の1個のパワー検出用のカップラーからのRF検出信号を増幅する。第1検出器を構成する多段検出器の入力には多段増幅器の多段出力信号が供給され、第2検出器の入力にはカップラーからのRF検出信号が供給され、第1検出器の出力信号と第2検出器の出力信号との合成によって検出出力信号が生成される。   This power detection circuit also has a large input dynamic range that covers a wide input range from a high output mode in which the RF power amplifier outputs extremely high transmission output power to a low output mode in which extremely low transmission output power is output. Therefore, the power detection circuit is constituted by the multistage amplifier and the plurality of detectors. The multistage amplifier amplifies an RF detection signal from a common power detection coupler. The multistage output signal of the multistage amplifier is supplied to the input of the multistage detector constituting the first detector, the RF detection signal from the coupler is supplied to the input of the second detector, and the output signal of the first detector A detection output signal is generated by combining with the output signal of the second detector.

しかし、本発明者等は本発明に先立って開発されたRF電力増幅器モジュールでは、ほぼ850〜900MHzの低周波側RF送信周波数とほぼ1800〜1900MHzの高周波側RF送信周波数の2つの送信周波数帯域での周波数の大きな相違によって、高出力モード時での検出出力信号が高周波側RF送信周波数の送信時で低周波側RF送信周波数の送信時よりも低下すると言う問題を見い出した。その結果、高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで、高出力モード時の送信出力電力に差が生じることになる。より具体的な問題としては、高周波側RF送信周波数の送信時の高出力モード時に、所定の高レベルの送信出力電力がRF電力増幅器から出力されているにも拘らず、この所定の高レベルよりも低い送信出力電力を示す信号レベルの検出出力信号がパワー検出器から出力されることである。その結果、パワー検出回路においては送信出力電力が不足していると判断されて、高周波側RF送信周波数の送信時には実際には所定の高レベルよりも更に高い送信出力電力がRF電力増幅器から出力されることになる。   However, the present inventors, in the RF power amplifier module developed prior to the present invention, have two transmission frequency bands of a low frequency side RF transmission frequency of about 850 to 900 MHz and a high frequency side RF transmission frequency of about 1800 to 1900 MHz. It has been found that the detected output signal in the high output mode is lower when transmitting at the high frequency side RF transmission frequency than when transmitting at the low frequency side RF transmission frequency due to the large difference in frequency. As a result, a difference occurs in the transmission output power in the high output mode between the transmission at the high frequency side RF transmission frequency and the transmission at the low frequency side RF transmission frequency. A more specific problem is that, in the high output mode at the time of transmission at the high frequency side RF transmission frequency, the predetermined high output power is output from the RF power amplifier even though the predetermined high output power is output from the RF power amplifier. That is, a detection output signal having a signal level indicating a low transmission output power is output from the power detector. As a result, it is determined that the transmission output power is insufficient in the power detection circuit, and the transmission output power higher than a predetermined high level is actually output from the RF power amplifier when transmitting at the high frequency side RF transmission frequency. Will be.

また、本発明者等は本発明に先立って開発されたRF電力増幅器モジュールでは、低出力モードでの検出出力信号の信号レベルが高周波側RF送信周波数の送信時において低周波側RF送信周波数の送信時よりも低下すると言う問題も同様に見い出した。その結果、高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで、低出力モード時での送信出力電力に差が生じることになる。より具体的な問題としては、高周波側RF送信周波数の送信時の低出力モード時に、所定の低レベルの送信出力電力がRF電力増幅器から出力されているにも拘らず、この所定の低レベルよりも更に低い送信出力電力を示す信号レベルの検出出力信号がパワー検出器から出力されることである。その結果、パワー検出回路においては送信出力電力が不足していると判断されて、高周波側RF送信周波数の送信時には実際には所定の低レベルよりも高い送信出力電力がRF電力増幅器から出力されることになる。   In the RF power amplifier module developed prior to the present invention, the present inventors have transmitted the low frequency side RF transmission frequency when the signal level of the detected output signal in the low output mode is the high frequency side RF transmission frequency. I also found the problem of lowering than time. As a result, there is a difference in transmission output power in the low output mode between transmission at the high frequency side RF transmission frequency and transmission at the low frequency side RF transmission frequency. A more specific problem is that, in the low output mode at the time of transmission of the high frequency side RF transmission frequency, the predetermined low level transmission output power is output from the RF power amplifier in spite of the predetermined low level output power. Furthermore, a detection output signal having a signal level indicating a further lower transmission output power is output from the power detector. As a result, it is determined that the transmission output power is insufficient in the power detection circuit, and in actuality, transmission output power higher than a predetermined low level is output from the RF power amplifier when transmitting at the high frequency side RF transmission frequency. It will be.

従って、本発明の目的とするところは、複数のRF送信周波数を送信する複数のRF電力増幅器の出力の送信パワーを共用の1個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、高出力モード時において高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することにある。また、本発明の他の目的とするところは、複数のRF送信周波数を送信する複数のRF電力増幅器の出力の送信パワーを共用の1個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、低出力モード時において高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to detect the transmission power of the outputs of a plurality of RF power amplifiers that transmit a plurality of RF transmission frequencies with a single power detection coupler in the high output mode. The object is to reduce the difference in the signal level of the detection output signal that occurs between the transmission of the high frequency side RF transmission frequency and the transmission of the low frequency side RF transmission frequency. Another object of the present invention is to provide a low output mode when detecting the transmission power of the outputs of a plurality of RF power amplifiers that transmit a plurality of RF transmission frequencies by a single power detection coupler. It is intended to reduce the difference in the signal level of the detection output signal that occurs between the transmission at the high frequency side RF transmission frequency and the transmission at the low frequency side RF transmission frequency.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴とは、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。   The outline of a typical invention among the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明のひとつの形態によるRF電力増幅装置は、第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号(Pin_LB)を増幅する第1電力増幅器(RF_PA_LB)と、前記第1周波数帯域よりも高い周波数の第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号(Pin_HB)を増幅する第2電力増幅器(RF_PA_HB)と、前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)の出力と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)の出力の送信出力電力(Pout)のレベルの検出するための1個のカップラー(CPL)と、前記カップラー(CPL)からのRFカップラー検出信号(RF_cpl)が一端に供給されることによって他端にRFパワー検出入力信号(RFin)を伝達する信号線(MSL)と、前記信号線(MSL)の他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)が入力端子に供給されることによりRFパワー検出出力信号(VDET)を生成するパワー検出器(RF_DET)と、RF送信レベル指示信号(Vramp)と前記パワー検出器(RF_DET)から生成された前記RFパワー検出出力信号(VDET)とに応答して前記RF送信レベル指示信号(Vramp)のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力(Pout)が前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)との前記任意の一方を制御する誤差増幅器(Err_Amp)とを具備する。 That is, an RF power amplifying apparatus according to an embodiment of the present invention includes a first power amplifier (RF_PA_LB) that amplifies a first RF transmission input signal (Pin_LB) having a first frequency band, and a frequency higher than the first frequency band. A second power amplifier (RF_PA_HB) for amplifying a second RF transmission input signal (Pin_HB) having the second frequency band, transmission of the output of the first power amplifier (RF_PA_LB) and the output of the second power amplifier (RF_PA_HB) One coupler (CPL) for detecting the level of the output power (Pout) and an RF coupler detection signal (RF_cpl) from the coupler (CPL) are supplied to one end, and the RF power detection input is input to the other end. A signal line (MSL) for transmitting a signal (RFin) and the other end of the signal line (MSL) Power detector for generating a RF power detection output signal (V DET) by serial RF power detection input signal (RFin) is supplied to the input terminal and (RF_DET), RF transmission level instruction signal (Vramp) and the power detection In response to the RF power detection output signal (V DET ) generated from the detector (RF_DET), the transmission output power (Pout) at a level according to the level of the RF transmission level instruction signal (Vramp) is the first power. The arbitrary power of the first power amplifier (RF_PA_LB) and the second power amplifier (RF_PA_HB) to be output from any one of the outputs of a power amplifier (RF_PA_LB) and the second power amplifier (RF_PA_HB) And an error amplifier (Err_Amp) for controlling one of them.

前記パワー検出器(RF_DET)は、多段増幅器(RF_Det_Amp)と、第1検出器(DET1)と、第2検出器(DET2)とを含む。前記多段増幅器(RF_Det_Amp)は、前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)を増幅する。前記第1検出器(DET1)を構成する複数の検出器(Det1、Det2、Det3)の入力端子には前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する従属接続された複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)の増幅出力信号が供給される。   The power detector (RF_DET) includes a multistage amplifier (RF_Det_Amp), a first detector (DET1), and a second detector (DET2). The multistage amplifier (RF_Det_Amp) amplifies the RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL). A plurality of cascaded amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) constituting the multistage amplifier (RF_Det_Amp) are connected to input terminals of a plurality of detectors (Det1, Det2, Det3) constituting the first detector (DET1). The amplified output signal is supplied.

前記第2検出器(DET2)の入力には前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)が供給され、前記第1検出器(DET1)の出力信号と前記第2検出器(DET2)の出力信号との合成によって検出出力信号(ΣIdet)が生成される。   The RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL) is supplied to the input of the second detector (DET2), and the output signal of the first detector (DET1) and the first A detection output signal (ΣIdet) is generated by combining with the output signal of the two detectors (DET2).

前記RF電力増幅装置には、前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号(BAND)が供給される。前記バンド選択信号(BAND)の一方のレベルでは前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が非活性化され、前記バンド選択信号(BAND)の他方のレベルでは前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される。   The RF power amplifier is supplied with a band selection signal (BAND) indicating whether to use either the first power amplifier (RF_PA_LB) or the second power amplifier (RF_PA_HB). At one level of the band selection signal (BAND), the first power amplifier (RF_PA_LB) is activated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is deactivated, and at the other level of the band selection signal (BAND) The first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated.

前記第2検出器(DET2)の入力と前記信号線(MSL)の前記他端との間には、前記バンド選択信号(BAND)により制御される第1出力調整ユニット(Var_Att)が接続され、前記バンド選択信号(BAND)の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が非活性化される際に前記第1出力調整ユニット(Var_Att)の出力信号は低振幅レベルに制御され、前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される際に前記第1出力調整ユニット(Var_Att)の前記出力信号は前記低振幅レベルよりも高い振幅レベルに制御される(図1、図4参照)。   A first output adjustment unit (Var_Att) controlled by the band selection signal (BAND) is connected between the input of the second detector (DET2) and the other end of the signal line (MSL). When the first power amplifier (RF_PA_LB) is activated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is deactivated by the one level of the band selection signal (BAND), the first output adjustment unit (Var_Att) Is controlled to a low amplitude level, the first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated by the other level of the band selection signal (BAND). The output signal of the first output adjustment unit (Var_Att) is higher than the low amplitude level. Is controlled (see FIG. 1, FIG. 4).

本発明の前記ひとつの形態による手段によれば、下記の動作により当初の目的を達成することができる。   According to the means of the one aspect of the present invention, the initial object can be achieved by the following operation.

前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される際には、前記第1周波数帯域よりも高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)がRF電力増幅装置に供給される。高い送信出力電力(Pout)が出力される高出力モード時では、前記多段増幅器(RF_Det_Amp)の入力に供給される前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)も高い信号レベルとなっている。従って、前記RFパワー検出入力信号(RFin)の信号レベルが高い場合では前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する従属接続された前記複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)は飽和して、その増幅出力信号レベルは、電源電圧でクリップされている。従って、前記第1検出器(DET1)を構成する前記複数の検出器(Det1、Det2、Det3)の複数の検出出力信号も飽和している。しかし、前記RFパワー検出入力信号(RFin)の信号レベルが高い場合でも、前記第1出力調整ユニット(Var_Att)が入力に接続された前記第2検出器(DET2)は飽和することはない。従って、前記第2検出器(DET2)の検出出力信号は、前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)のレベル上昇に対して略リニアに上昇する。その結果、前記RFパワー検出入力信号(RFin)の信号レベルが高い場合においては、前記パワー検出器(RF_DET)の検出出力信号(ΣIdet)としては、前記第2検出器(DET2)の検出出力信号が支配的な信号成分となっている。   When the first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated by the other level of the band selection signal (BAND), the first frequency band is higher than the first frequency band. The second RF transmission input signal (Pin_HB) in the second frequency band having a high frequency is supplied to the RF power amplifier. In the high output mode in which high transmission output power (Pout) is output, the RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL) supplied to the input of the multistage amplifier (RF_Det_Amp) is also The signal level is high. Therefore, when the signal level of the RF power detection input signal (RFin) is high, the plurality of cascade-connected amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) constituting the multistage amplifier (RF_Det_Amp) are saturated and the amplified output thereof The signal level is clipped by the power supply voltage. Accordingly, the plurality of detection output signals of the plurality of detectors (Det1, Det2, Det3) constituting the first detector (DET1) are also saturated. However, even if the signal level of the RF power detection input signal (RFin) is high, the second detector (DET2) to which the first output adjustment unit (Var_Att) is connected is not saturated. Therefore, the detection output signal of the second detector (DET2) rises substantially linearly with respect to the level rise of the RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL). As a result, when the signal level of the RF power detection input signal (RFin) is high, the detection output signal (ΣIdet) of the power detector (RF_DET) is the detection output signal of the second detector (DET2). Is the dominant signal component.

また、高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)が供給されている場合は、低い周波数の前記第1周波数帯域の前記第1RF送信入力信号(Pin_LB)が供給されている場合と比較すると、送信出力電力(Pout)のレベル検出用のカップラー(CPL)自体の損失は小さくなっている。しかし、前記カップラー(CPL)からのRFカップラー検出信号(RF_cpl)が一端に供給されることによって他端にRFパワー検出入力信号(RFin)を伝達する信号線(MSL)では、高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)が供給されている場合の方が損失は大きくなっている(図2参照)。   In addition, when the second RF transmission input signal (Pin_HB) in the second frequency band at a high frequency is supplied, the first RF transmission input signal (Pin_LB) in the first frequency band at a low frequency is supplied. Compared with the case where the transmission output power (Pout) level is detected, the loss of the coupler (CPL) for detecting the level of the transmission output power (Pout) is small. However, when the RF coupler detection signal (RF_cpl) from the coupler (CPL) is supplied to one end, the signal line (MSL) that transmits the RF power detection input signal (RFin) to the other end has a high frequency. The loss is larger when the second RF transmission input signal (Pin_HB) in two frequency bands is supplied (see FIG. 2).

その結果、高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)が供給されている場合の信号線(MSL)の損失による前記第2検出器(DET2)の検出出力信号のレベルの低下が、高出力モード時での前記パワー検出器(RF_DET)の検出出力信号(ΣIdet)の信号レベルが高周波側RF送信周波数の送信時で低周波側RF送信周波数の送信時よりも低下する原因となっている。   As a result, the level of the detection output signal of the second detector (DET2) due to loss of the signal line (MSL) when the second RF transmission input signal (Pin_HB) in the second frequency band of high frequency is supplied. The signal level of the detection output signal (ΣIdet) of the power detector (RF_DET) in the high output mode is lower when transmitting the high frequency side RF transmission frequency than when transmitting the low frequency side RF transmission frequency. It is the cause.

本発明の前記ひとつの形態による手段によれば、前記バンド選択信号(BAND)の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が非活性化される際に前記第1出力調整ユニット(Var_Att)の出力信号は低振幅レベルに制御され、前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される際に前記第1出力調整ユニット(Var_Att)の前記出力信号は高振幅レベルに制御される(図1、図4参照)。従って、前記第1出力調整ユニット(Var_Att)の出力信号の振幅レベルの制御によって、高出力モード時での検出出力信号(ΣIdet)の信号レベルの高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで生じる相違を軽減することが可能となる。   According to the one aspect of the present invention, the first power amplifier (RF_PA_LB) is activated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is deactivated by the one level of the band selection signal (BAND). In this case, the output signal of the first output adjustment unit (Var_Att) is controlled to a low amplitude level, and the first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated by the other level of the band selection signal (BAND). When the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated, the output signal of the first output adjustment unit (Var_Att) is controlled to a high amplitude level (see FIGS. 1 and 4). Therefore, by controlling the amplitude level of the output signal of the first output adjustment unit (Var_Att), the signal level of the detection output signal (ΣIdet) in the high output mode is transmitted at the high frequency side RF transmission frequency and the low frequency side RF. It is possible to reduce the difference that occurs between transmission frequencies.

本発明のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記パワー検出器(RF_DET)は、前記第1検出器(DET1)の前記出力信号と前記第2検出器(DET2)の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号(ΣIdet)による検出電圧(Vdet_in)が供給されることにより前記RFパワー検出出力信号(VDET)を生成する第2出力調整ユニット(Vdet_Amp)を含んでいる。前記第2出力調整ユニット(Vdet_Amp)から生成される前記RFパワー検出出力信号(VDET)は、前記バンド選択信号(BAND)の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御される(図1、図4参照)。 In the RF power amplifying device according to one specific form of the present invention, the power detector (RF_DET) includes the output signal of the first detector (DET1) and the output signal of the second detector (DET2). And a second output adjustment unit (Vdet_Amp) that generates the RF power detection output signal (V DET ) by being supplied with a detection voltage (Vdet_in) based on the detection output signal (ΣIdet) generated by combining Yes. In the RF power detection output signal (V DET ) generated from the second output adjustment unit (Vdet_Amp), the first power amplifier (RF_PA_LB) is activated by the one level of the band selection signal (BAND). When the second power amplifier (RF_PA_HB) is deactivated, it is controlled to a low level, and the first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated by the other level of the band selection signal (BAND). When the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated, it is controlled to a level higher than the low level (see FIGS. 1 and 4).

本発明の前記ひとつの具体的な形態による手段によれば、下記の動作により当初の目的を達成することができる。   According to the means of the one specific form of the present invention, the initial object can be achieved by the following operation.

前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される際には、前記第1周波数帯域よりも高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)がRF電力増幅装置に供給される。低い送信出力電力(Pout)が出力される低出力モード時では、前記多段増幅器(RF_Det_Amp)の入力に供給される前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)も低い信号レベルとなっている。従って、前記RFパワー検出入力信号(RFin)が低い場合では前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する従属接続された前記複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)は非飽和で動作して、その増幅出力信号レベルはまだ電源電圧でクリップされていない。従って、前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する前記複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)の出力信号レベルは、前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)の信号レベルの変化に応答してほぼリニアに変化する。その結果、前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する前記複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)の出力信号が供給される前記第1検出器(DET1)を構成する複数の検出器(Det1、Det2、Det3)の検出出力信号レベルも、前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)の信号レベルの変化に応答して略リニアに変化する。一方、前記RFパワー検出入力信号(RFin)が低い場合では、前記第1出力調整ユニット(Var_Att)が入力に接続された前記第2検出器(DET2)からの検出出力信号レベルは無視できるほど低い。その結果、前記RFパワー検出入力信号(RFin)が低い場合では、前記パワー検出器(RF_DET)の検出出力信号(ΣIdet)としては、前記第1検出器(DET1)の検出出力信号が支配的な信号成分となっている。従って、前記第1検出器(DET1)の出力信号と前記第2検出器(DET2)の出力信号との合成による前記検出出力信号(ΣIdet)の信号レベルも、前記RFパワー検出入力信号(RFin)の信号レベルの変化に応答してほぼリニアに変化する。   When the first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated by the other level of the band selection signal (BAND), the first frequency band is higher than the first frequency band. The second RF transmission input signal (Pin_HB) in the second frequency band having a high frequency is supplied to the RF power amplifier. In the low output mode in which low transmission output power (Pout) is output, the RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL) supplied to the input of the multistage amplifier (RF_Det_Amp) is also The signal level is low. Therefore, when the RF power detection input signal (RFin) is low, the plurality of cascaded amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) constituting the multi-stage amplifier (RF_Det_Amp) operate in a non-saturated manner and the amplified output thereof The signal level has not been clipped by the power supply voltage yet. Therefore, the output signal level of the plurality of amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) constituting the multistage amplifier (RF_Det_Amp) is the signal of the RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL). Responds almost linearly to changes in level. As a result, a plurality of detectors (Det1, Det2,...) Constituting the first detector (DET1) to which output signals of the plurality of amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) constituting the multistage amplifier (RF_Det_Amp) are supplied. The detection output signal level of Det3) also changes substantially linearly in response to a change in the signal level of the RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL). On the other hand, when the RF power detection input signal (RFin) is low, the detection output signal level from the second detector (DET2) connected to the input of the first output adjustment unit (Var_Att) is negligibly low. . As a result, when the RF power detection input signal (RFin) is low, the detection output signal of the first detector (DET1) is dominant as the detection output signal (ΣIdet) of the power detector (RF_DET). It is a signal component. Therefore, the signal level of the detection output signal (ΣIdet) obtained by combining the output signal of the first detector (DET1) and the output signal of the second detector (DET2) is also the RF power detection input signal (RFin). Changes substantially linearly in response to changes in the signal level.

しかし、高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)が供給されている場合は、低い周波数の前記第1周波数帯域の前記第1RF送信入力信号(Pin_LB)が供給されている場合と比較すると、前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する前記複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)の周波数特性によって前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する前記複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)の出力信号の信号レベルは低下している。従って、高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)が供給されている場合では、前記第1検出器(DET1)を構成する複数の検出器(Det1、Det2、Det3)の検出出力信号の信号レベルも低下している。   However, when the second RF transmission input signal (Pin_HB) in the second frequency band at a high frequency is supplied, the first RF transmission input signal (Pin_LB) in the first frequency band at a low frequency is supplied. Compared with the case where the multistage amplifier (RF_Det_Amp) is included, the plurality of amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) configuring the multistage amplifier (RF_Det_Amp) according to the frequency characteristics of the plurality of amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) configuring the multistage amplifier (RF_Det_Amp) The signal level of the output signal is lowered. Accordingly, when the second RF transmission input signal (Pin_HB) in the second frequency band having a high frequency is supplied, a plurality of detectors (Det1, Det2, Det3) constituting the first detector (DET1) are provided. The signal level of the detected output signal is also lowered.

このように高い周波数の前記第2周波数帯域の前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)が供給されている場合の前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する前記複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)の出力信号の信号レベルが、低出力モード時での検出出力信号(ΣIdet)が高周波側RF送信周波数の送信時で低周波側RF送信周波数の送信時よりも低下する原因となっている。   The outputs of the plurality of amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) constituting the multistage amplifier (RF_Det_Amp) when the second RF transmission input signal (Pin_HB) of the second frequency band having a high frequency is supplied as described above. The signal level of the signal is a cause of the detection output signal (ΣIdet) in the low output mode being lower when transmitting the high frequency side RF transmission frequency than when transmitting the low frequency side RF transmission frequency.

本発明の前記ひとつの具体的な形態による手段によれば、前記第2出力調整ユニット(Vdet_Amp)から生成される前記RFパワー検出出力信号(VDET)は、前記バンド選択信号(BAND)の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が非活性化される際には低レベルに制御され、前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される際に高レベルに制御される。前記第2出力調整ユニット(Vdet_Amp)から生成される前記RFパワー検出出力信号(VDET)のレベル制御によって、低出力モード時での検出出力信号(ΣIdet)の信号レベルの高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで生じる相違を軽減することが可能となる。 According to the means of the one specific form of the present invention, the RF power detection output signal (V DET ) generated from the second output adjustment unit (Vdet_Amp) is the band selection signal (BAND) of the band selection signal (BAND). When the first power amplifier (RF_PA_LB) is activated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is deactivated according to one level, the second power amplifier (RF_PA_HB) is controlled to a low level, and the other of the band selection signals (BAND) is controlled. When the first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated according to the level and the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated, the level is controlled to a high level. By the level control of the RF power detection output signal (V DET ) generated from the second output adjustment unit (Vdet_Amp), the high frequency side RF transmission frequency of the signal level of the detection output signal (ΣIdet) in the low output mode is set. It is possible to reduce the difference that occurs between transmission and transmission of the low frequency side RF transmission frequency.

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第1出力調整ユニット(Var_Att)は可変減衰器であり、前記第1出力調整ユニット(Var_Att)の前記出力信号の振幅レベルの制御は前記可変減衰器の減衰量により調整される(図1参照)。   In an RF power amplifying device according to another specific form of the present invention, the first output adjustment unit (Var_Att) is a variable attenuator, and the amplitude level of the output signal of the first output adjustment unit (Var_Att). Is controlled by the amount of attenuation of the variable attenuator (see FIG. 1).

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第2出力調整ユニット(Vdet_Amp)は可変利得増幅器であり、前記第2出力調整ユニット(Vdet_Amp)から生成される前記RFパワー検出出力信号(VDET)の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される(図1参照)。 In an RF power amplifying apparatus according to another specific form of the present invention, the second output adjustment unit (Vdet_Amp) is a variable gain amplifier, and the RF power generated from the second output adjustment unit (Vdet_Amp). The level control of the detection output signal (V DET ) is adjusted by the variable gain of the variable gain amplifier (see FIG. 1).

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第2出力調整ユニット(Vdet_Amp)の前記可変利得増幅器は、非反転入力端子(+)と反転入力端子(−)と出力端子とを有する第1増幅回路(OP2)と、非反転入力端子(+)と反転入力端子(−)と出力端子とを有する第2増幅回路(OP3)と、第1抵抗(R61)と、第2抵抗(R62)と、第3抵抗(R63)と、第4抵抗(R64)と、第5抵抗(R65)と、第6抵抗(R66)と、第1スイッチと、第2スイッチとを含む。前記第1増幅回路(OP2)の前記非反転入力端子(+)には基準電圧(Vref)が供給され、前記第1増幅回路(OP2)の前記反転入力端子(−)には前記第1抵抗(R61)を介してベース電圧(Voff)が供給され、前記第1増幅回路(OP2)の前記反転入力端子(−)と前記出力端子の間に前記第2抵抗(R62)が接続され、前記第2増幅回路(OP3)の前記非反転入力端子(+)には前記検出出力信号(ΣIdet)から生成された前記検出電圧(Vdet_in)が供給され、前記第2増幅回路(OP3)の前記反転入力端子(−)には前記第3抵抗(R63)を介して前記第1増幅回路(OP2)の前記出力端子が接続され、前記第2増幅回路(OP3)の前記反転入力端子(−)と前記出力端子の間に前記第4抵抗(R64)が接続され、前記第5抵抗(R65)と前記第1スイッチとの直列接続が前記第2抵抗(R62)と並列に接続され、第6抵抗(R66)と前記第2スイッチとの直列接続が第3抵抗(R63)と並列に接続されている。前記バンド選択信号(BAND)の前記一方のレベルに応答して前記第1スイッチと前記第2スイッチとはオフ状態に制御され、前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルに応答して前記第1スイッチと前記第2スイッチとはオン状態に制御される(図5、図6参照)。   In another RF power amplifying device according to another embodiment of the present invention, the variable gain amplifier of the second output adjustment unit (Vdet_Amp) includes a non-inverting input terminal (+), an inverting input terminal (−), and an output. A first amplifier circuit (OP2) having a terminal, a second amplifier circuit (OP3) having a non-inverting input terminal (+), an inverting input terminal (−), and an output terminal, a first resistor (R61), The second resistor (R62), the third resistor (R63), the fourth resistor (R64), the fifth resistor (R65), the sixth resistor (R66), the first switch, and the second switch Including. A reference voltage (Vref) is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the first amplifier circuit (OP2), and the first resistor is connected to the inverting input terminal (−) of the first amplifier circuit (OP2). A base voltage (Voff) is supplied via (R61), the second resistor (R62) is connected between the inverting input terminal (−) and the output terminal of the first amplifier circuit (OP2), and The detection voltage (Vdet_in) generated from the detection output signal (ΣIdet) is supplied to the non-inverting input terminal (+) of the second amplification circuit (OP3), and the inversion of the second amplification circuit (OP3). The output terminal of the first amplifier circuit (OP2) is connected to the input terminal (−) through the third resistor (R63), and the inverting input terminal (−) of the second amplifier circuit (OP3). The fourth between the output terminals. Resistance (R64) is connected, a series connection of the fifth resistor (R65) and the first switch is connected in parallel with the second resistor (R62), a sixth resistor (R66) and the second switch, Are connected in parallel with the third resistor (R63). In response to the one level of the band selection signal (BAND), the first switch and the second switch are controlled to be in an off state, and in response to the other level of the band selection signal (BAND). The first switch and the second switch are controlled to be in an on state (see FIGS. 5 and 6).

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第2周波数帯域の周波数は前記第1周波数帯域の周波数の略2倍に設定されている。前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)は前記第1周波数帯域の送信出力信号(Pout_LB)の2倍高調波を接地電位点にバイパスする高調波トラップ回路(HTC;L101、C101)を含む(図7参照)。   In an RF power amplifying apparatus according to another specific form of the present invention, the frequency of the second frequency band is set to approximately twice the frequency of the first frequency band. The first power amplifier (RF_PA_LB) includes a harmonic trap circuit (HTC; L101, C101) that bypasses the second harmonic of the transmission output signal (Pout_LB) in the first frequency band to the ground potential point (see FIG. 7). ).

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第1周波数帯域を持つ前記第1RF送信入力信号(Pin_LB)はGSM850とGSM900との周波数帯域を持ち、前記第2周波数帯域を持つ前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)はDCS1800とPCS1900との周波数帯域を持つ。   In an RF power amplifying apparatus according to another specific form of the present invention, the first RF transmission input signal (Pin_LB) having the first frequency band has frequency bands of GSM850 and GSM900, and the second frequency band. The second RF transmission input signal (Pin_HB) having a frequency band of DCS1800 and PCS1900.

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第2周波数帯域を持つ前記第2RF送信入力信号(Pin_HB)は、更にWCDMAの略1920MHz〜1980MHzの周波数帯域を持つ。   In an RF power amplifying apparatus according to another specific form of the present invention, the second RF transmission input signal (Pin_HB) having the second frequency band further has a frequency band of approximately 1920 MHz to 1980 MHz of WCDMA.

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)の増幅素子は、電界効果トランジスタである。   In an RF power amplifier according to another specific embodiment of the present invention, the amplification elements of the first power amplifier (RF_PA_LB) and the second power amplifier (RF_PA_HB) are field effect transistors.

本発明の更に具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記電界効果トランジスタはLDMOSである。   In an RF power amplifier according to a more specific form of the invention, the field effect transistor is an LDMOS.

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)の増幅素子は、バイポーラトランジスタである。   In an RF power amplifier according to another specific embodiment of the present invention, the amplification elements of the first power amplifier (RF_PA_LB) and the second power amplifier (RF_PA_HB) are bipolar transistors.

本発明の更に具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記バイポーラトランジスタはヘテロ接合型である。   In an RF power amplifier according to a more specific form of the present invention, the bipolar transistor is a heterojunction type.

本発明の最も更に具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と、前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)と、前記カップラー(CPL)と、前記パワー検出器(RF_DET)と、前記誤差増幅器(Err_Amp)とは、RFパワーモジュールのパッケージに搭載されている。   In the RF power amplifying apparatus according to the most specific embodiment of the present invention, the first power amplifier (RF_PA_LB), the second power amplifier (RF_PA_HB), the coupler (CPL), and the power detector (RF_DET) The error amplifier (Err_Amp) is mounted on the RF power module package.

本発明の他のひとつの形態によるRF電力増幅装置は、第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号(Pin_LB)を増幅する第1電力増幅器(RF_PA_LB)と、前記第1周波数帯域よりも高い周波数の第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号(Pin_HB)を増幅する第2電力増幅器(RF_PA_HB)と、前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)の出力と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)の出力の送信出力電力(Pout)のレベルの検出するための1個のカップラー(CPL)と、前記カップラー(CPL)からのRFカップラー検出信号(RF_cpl)が一端に供給されることによって他端にRFパワー検出入力信号(RFin)を伝達する信号線(MSL)と、前記信号線(MSL)の他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)が入力端子に供給されることによりRFパワー検出出力信号(VDET)を生成するパワー検出器(RF_DET)と、RF送信レベル指示信号(Vramp)と前記パワー検出器(RF_DET)から生成された前記RFパワー検出出力信号(VDET)とに応答して前記RF送信レベル指示信号(Vramp)のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力(Pout)が前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)との前記任意の一方を制御する誤差増幅器(Err_Amp)とを具備する。 According to another aspect of the present invention, an RF power amplifier includes a first power amplifier (RF_PA_LB) that amplifies a first RF transmission input signal (Pin_LB) having a first frequency band, and a frequency higher than the first frequency band. A second power amplifier (RF_PA_HB) for amplifying a second RF transmission input signal (Pin_HB) having the second frequency band, transmission of the output of the first power amplifier (RF_PA_LB) and the output of the second power amplifier (RF_PA_HB) One coupler (CPL) for detecting the level of the output power (Pout) and an RF coupler detection signal (RF_cpl) from the coupler (CPL) are supplied to one end, and the RF power detection input is input to the other end. A signal line (MSL) for transmitting a signal (RFin) and the R at the other end of the signal line (MSL) Power detector for generating a RF power detection output signal (V DET) by a power detection input signal (RFin) is supplied to the input terminal and (RF_DET), the power detector and the RF transmit level indication signal (Vramp) ( In response to the RF power detection output signal (V DET ) generated from RF_DET), the transmission output power (Pout) at a level according to the level of the RF transmission level instruction signal (Vramp) is the first power amplifier. The arbitrary one of the first power amplifier (RF_PA_LB) and the second power amplifier (RF_PA_HB) is output from any one of the outputs of (RF_PA_LB) and the second power amplifier (RF_PA_HB). And an error amplifier (Err_Amp) to be controlled.

前記パワー検出器(RF_DET)は、多段増幅器(RF_Det_Amp)と、第1検出器(DET1)と、第2検出器(DET2)とを含む。前記多段増幅器(RF_Det_Amp)は、前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)を増幅する。前記第1検出器(DET1)を構成する複数の検出器(Det1、Det2、Det3)の入力端子には前記多段増幅器(RF_Det_Amp)を構成する従属接続された複数の増幅器(AMP1、AMP2、AMP3)の増幅出力信号が供給される。   The power detector (RF_DET) includes a multistage amplifier (RF_Det_Amp), a first detector (DET1), and a second detector (DET2). The multistage amplifier (RF_Det_Amp) amplifies the RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL). A plurality of cascaded amplifiers (AMP1, AMP2, AMP3) constituting the multistage amplifier (RF_Det_Amp) are connected to input terminals of a plurality of detectors (Det1, Det2, Det3) constituting the first detector (DET1). The amplified output signal is supplied.

前記第2検出器(DET2)の入力には前記信号線(MSL)の前記他端の前記RFパワー検出入力信号(RFin)が供給され、前記第1検出器(DET1)の出力信号と前記第2検出器(DET2)の出力信号との合成によって検出出力信号(ΣIdet)が生成される。   The RF power detection input signal (RFin) at the other end of the signal line (MSL) is supplied to the input of the second detector (DET2), and the output signal of the first detector (DET1) and the first A detection output signal (ΣIdet) is generated by combining with the output signal of the two detectors (DET2).

前記RF電力増幅装置には、前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)と前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号(BAND)が供給される。前記バンド選択信号(BAND)の一方のレベルでは前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が非活性化され、前記バンド選択信号(BAND)の他方のレベルでは前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される。   The RF power amplifier is supplied with a band selection signal (BAND) indicating whether to use either the first power amplifier (RF_PA_LB) or the second power amplifier (RF_PA_HB). At one level of the band selection signal (BAND), the first power amplifier (RF_PA_LB) is activated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is deactivated, and at the other level of the band selection signal (BAND) The first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated and the second power amplifier (RF_PA_HB) is activated.

前記パワー検出器(RF_DET)は、前記第1検出器(DET1)の前記出力信号と前記第2検出器(DET2)の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号(ΣIdet)による検出電圧(Vdet_in)が供給されることにより前記RFパワー検出出力信号(VDET)を生成する出力調整ユニット(Vdet_Amp)を含んでいる。前記出力調整ユニット(Vdet_Amp)から生成される前記RFパワー検出出力信号(VDET)は、前記バンド選択信号(BAND)の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号(BAND)の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器(RF_PA_LB)が非活性化され前記第2電力増幅器(RF_PA_HB)が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御される(図1、図4参照)。 The power detector (RF_DET) is detected by the detection output signal (ΣIdet) generated by combining the output signal of the first detector (DET1) and the output signal of the second detector (DET2). An output adjustment unit (Vdet_Amp) that generates the RF power detection output signal (V DET ) when supplied with a voltage (Vdet_in) is included. The RF power detection output signal (V DET ) generated from the output adjustment unit (Vdet_Amp) is activated when the first power amplifier (RF_PA_LB) is activated by the one level of the band selection signal (BAND). When the second power amplifier (RF_PA_HB) is deactivated, the power amplifier is controlled to a low level, and the first power amplifier (RF_PA_LB) is deactivated by the other level of the band selection signal (BAND). When the two power amplifier (RF_PA_HB) is activated, it is controlled to a level higher than the low level (see FIGS. 1 and 4).

本発明の他のひとつの具体的な形態によるRF電力増幅装置では、前記出力調整ユニット(Vdet_Amp)は可変利得増幅器であり、前記出力調整ユニット(Vdet_Amp)から生成される前記RFパワー検出出力信号(VDET)の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される(図1参照)。 In an RF power amplifier according to another specific form of the present invention, the output adjustment unit (Vdet_Amp) is a variable gain amplifier, and the RF power detection output signal (Vdet_Amp) generated from the output adjustment unit (Vdet_Amp) The level control of V DET ) is adjusted by the variable gain of the variable gain amplifier (see FIG. 1).

本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。   The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.

すなわち、本発明によれば、複数のRF送信周波数を送信する複数のRF電力増幅器の出力の送信パワーを共用の1個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、高出力モード時において高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することができる。   That is, according to the present invention, when the transmission power of the outputs of a plurality of RF power amplifiers that transmit a plurality of RF transmission frequencies is detected by a single power detection coupler, the high-frequency side RF in the high output mode is detected. It is possible to reduce the difference in the signal level of the detection output signal that occurs between transmission at the transmission frequency and transmission at the low frequency side RF transmission frequency.

また、本発明によれば、複数のRF送信周波数を送信する複数のRF電力増幅器の出力の送信パワーを共用の1個のパワー検出用のカップラーによって検出するに際して、低出力モード時において高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで生じる検出出力信号の信号レベルの相違を軽減することも可能である。   In addition, according to the present invention, when detecting the transmission power of the outputs of a plurality of RF power amplifiers that transmit a plurality of RF transmission frequencies by using a single power detection coupler, the high frequency side RF can be used in the low output mode. It is also possible to reduce the difference in the signal level of the detection output signal that occurs between transmission at the transmission frequency and transmission at the low frequency side RF transmission frequency.

≪RFパワーモジュールの構成≫
図1は、本発明の1つの実施形態による基地局との通信を行う携帯電話に搭載されるRF電力増幅装置を示す回路図である。
≪Configuration of RF power module≫
FIG. 1 is a circuit diagram showing an RF power amplifying apparatus mounted on a mobile phone that performs communication with a base station according to an embodiment of the present invention.

同図に示すように本発明の1つの実施形態によるRF電力増幅装置は、1つのパッケージ中に組み込まれたRFパワーモジュールとして構成されている。   As shown in the figure, the RF power amplifying device according to one embodiment of the present invention is configured as an RF power module incorporated in one package.

携帯電話端末のような通信端末機器中に搭載されるRF送受信アナログ信号処理集積回路(以下、RF ICと言う)からのGSM850とGSM900の第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号Pin_LBと、第1周波数帯域よりも高い周波数のDCS1800とPCS1900とWCDMAの略1900MHzとの第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号Pin_HBとがRFパワーモジュールに供給される。   A first RF transmission input signal Pin_LB having a first frequency band of GSM850 and GSM900 from an RF transmission / reception analog signal processing integrated circuit (hereinafter referred to as RF IC) mounted in a communication terminal device such as a mobile phone terminal; A second RF transmission input signal Pin_HB having a second frequency band of DCS 1800 and PCS 1900 having a frequency higher than one frequency band and approximately 1900 MHz of WCDMA is supplied to the RF power module.

GSM850MHzのバンドのRF送信信号とGSM900MHzのバンドのRF送信信号とは第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号Pin_LBとして、第1RF電力増幅器RF_PA_LBの入力に供給される。尚、GSM850MHzのバンドのRF送信信号の周波数帯域は824MHz〜849MHzで、GSM900MHzのバンドのRF送信信号の周波数帯域は880MHz〜915MHzである。   The RF transmission signal in the GSM850 MHz band and the RF transmission signal in the GSM 900 MHz band are supplied to the input of the first RF power amplifier RF_PA_LB as the first RF transmission input signal Pin_LB having the first frequency band. The frequency band of the RF transmission signal in the GSM850 MHz band is 824 MHz to 849 MHz, and the frequency band of the RF transmission signal in the GSM 900 MHz band is 880 MHz to 915 MHz.

DCS1800MHzのバンドのRF送信信号とCS1900MHzのバンドのRF送信信号とは第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号Pin_HBとして、第2RF電力増幅器RF_PA_HBの入力に供給される。また、WCDMAの略1900MHzのバンドのRF送信信号も第2RF送信入力信号Pin_HBとして、第2RF電力増幅器RF_PA_HBの入力に供給されることもできる。尚、DCS1800MHzのバンドのRF送信信号の周波数帯域は1710MHz〜1785MHzで、PCS1900MHzのバンドのRF送信信号の周波数帯域は1850MHz〜1910MHzで、WCDMAの略1900MHzのバンドのRF送信信号の周波数帯域は1920MHz〜1980MHzである。   The RF transmission signal in the band of DCS 1800 MHz and the RF transmission signal in the band of CS 1900 MHz are supplied to the input of the second RF power amplifier RF_PA_HB as the second RF transmission input signal Pin_HB having the second frequency band. In addition, an RF transmission signal in a band of approximately 1900 MHz of WCDMA can also be supplied to the input of the second RF power amplifier RF_PA_HB as the second RF transmission input signal Pin_HB. The frequency band of the RF transmission signal in the DCS 1800 MHz band is 1710 MHz to 1785 MHz, the frequency band of the RF transmission signal in the PCS 1900 MHz band is 1850 MHz to 1910 MHz, and the frequency band of the RF transmission signal in the approximately 1900 MHz band of WCDMA is 1920 MHz to 1980 MHz.

第1RF電力増幅器RF_PA_LBの出力信号は第1出力整合回路MN_LBの入力端子に供給され、第1出力整合回路MN_LBの出力信号は第1ローパスフィルタLPF_LBの入力端子に供給され、第1ローパスフィルタLPF_LBの出力信号はアンテナスイッチANT_SWの一方の入力端子に供給される。また、第2RF電力増幅器RF_PA_HBの出力信号は第2出力整合回路MN_HBの入力端子に供給され、第2出力整合回路MN_HBの出力信号は第2ローパスフィルタLPF_HBの入力端子に供給され、第2ローパスフィルタLPF_HBの出力信号はアンテナスイッチANT_SWの他方の入力端子に供給される。アンテナスイッチANT_SWの2入力の選択は、RF ICから供給されるバンド選択信号BANDのレベルで決定される。バンド選択信号BANDがハイレベルであれば、第1RF送信入力信号Pin_LBが選択されて、第1RF電力増幅器RF_PA_LBの出力信号がアンテナスイッチANT_SWの出力に伝達される。また、バンド選択信号BANDがローレベルであれば、第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されて、第2RF電力増幅器RF_PA_HBの出力信号がアンテナスイッチANT_SWの出力に伝達される。   The output signal of the first RF power amplifier RF_PA_LB is supplied to the input terminal of the first output matching circuit MN_LB, the output signal of the first output matching circuit MN_LB is supplied to the input terminal of the first low-pass filter LPF_LB, and the first low-pass filter LPF_LB The output signal is supplied to one input terminal of the antenna switch ANT_SW. The output signal of the second RF power amplifier RF_PA_HB is supplied to the input terminal of the second output matching circuit MN_HB, and the output signal of the second output matching circuit MN_HB is supplied to the input terminal of the second low-pass filter LPF_HB. The output signal of LPF_HB is supplied to the other input terminal of the antenna switch ANT_SW. The selection of the two inputs of the antenna switch ANT_SW is determined by the level of the band selection signal BAND supplied from the RF IC. If the band selection signal BAND is at a high level, the first RF transmission input signal Pin_LB is selected, and the output signal of the first RF power amplifier RF_PA_LB is transmitted to the output of the antenna switch ANT_SW. If the band selection signal BAND is at a low level, the second RF transmission input signal Pin_HB is selected, and the output signal of the second RF power amplifier RF_PA_HB is transmitted to the output of the antenna switch ANT_SW.

また、第1RF送信入力信号Pin_LBと第2RF送信入力信号Pin_HBとのいずれが選択されたとしても、選択された送信入力信号の増幅出力である送信出力電力Poutの一部は送信パワー検出用のカップラーCPLの出力端子からRFカップラー検出信号RF_cplとして検出される。このRFカップラー検出信号RF_cplは、結合容量Ciを介して信号線MSLの一端に供給されることにより、信号線MSLの他端にRFパワー検出入力信号RFinが伝達される。尚、信号線MSLは、具体的にはRFパワーモジュールの内部のマイクロストリップラインによる伝送線により構成されている。この信号線MSLを介して伝達されたRFパワー検出入力信号RFinがパワー検出器RF_DETの入力端子に供給されることにより、パワー検出器RF_DETの出力端子からパワー検出出力信号VDETが生成される。このパワー検出出力信号VDETは誤差増幅器Err_Ampによりランプ電圧Vrampと比較されて、パワー検出出力信号VDETのレベルがランプ電圧Vrampのレベルと一致するように、誤差増幅器Err_AmpがRF電力増幅器のゲインを制御する。このランプ電圧Vrampは、ベースバンドLSIのようなベースバンド信号処理ユニットからRF ICを介してRF電力増幅器に供給されるもので、基地局と携帯電話端末機器との距離に比例するRF電力増幅器への送信電力指示信号である。第1RF送信入力信号Pin_LBが選択されている場合には、APCスイッチAPC_SWを介して、誤差増幅器Err_Ampの出力信号が第1APC制御電圧Vapc_LBとして第1RF電力増幅器RF_PA_LBに供給される。また、第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されている場合には、APCスイッチAPC_SWを介して、誤差増幅器Err_Ampの出力信号が第2APC制御電圧Vapc_HBとして第2RF電力増幅器RF_PA_HBに供給される。 Further, regardless of which of the first RF transmission input signal Pin_LB and the second RF transmission input signal Pin_HB is selected, a part of the transmission output power Pout that is an amplified output of the selected transmission input signal is a coupler for detecting transmission power. It is detected as an RF coupler detection signal RF_cpl from the output terminal of the CPL. The RF coupler detection signal RF_cpl is supplied to one end of the signal line MSL via the coupling capacitor Ci, whereby the RF power detection input signal RFin is transmitted to the other end of the signal line MSL. The signal line MSL is specifically configured by a transmission line formed by a microstrip line inside the RF power module. By supplying the RF power detection input signal RFin transmitted via the signal line MSL to the input terminal of the power detector RF_DET, the power detection output signal V DET is generated from the output terminal of the power detector RF_DET. This power detection output signal V DET is compared with the ramp voltage Vramp by the error amplifier Err_Amp, and the error amplifier Err_Amp increases the gain of the RF power amplifier so that the level of the power detection output signal V DET matches the level of the ramp voltage Vramp. Control. This ramp voltage Vramp is supplied from a baseband signal processing unit such as a baseband LSI to the RF power amplifier via the RF IC, and is supplied to the RF power amplifier proportional to the distance between the base station and the mobile phone terminal device. Is a transmission power instruction signal. When the first RF transmission input signal Pin_LB is selected, the output signal of the error amplifier Err_Amp is supplied to the first RF power amplifier RF_PA_LB as the first APC control voltage Vapc_LB via the APC switch APC_SW. When the second RF transmission input signal Pin_HB is selected, the output signal of the error amplifier Err_Amp is supplied to the second RF power amplifier RF_PA_HB as the second APC control voltage Vapc_HB via the APC switch APC_SW.

≪誤差増幅器の構成≫
図1に示すように誤差増幅器Err_Ampは、非反転入力端子+にランプ電圧Vrampが供給された差動増幅器DA1と、パワー検出器RF_DETの出力端子からのパワー検出出力信号VDETを差動増幅器DA1の反転入力端子−に供給する抵抗R91と、差動増幅器DA1の反転入力端子−と出力端子との間に並列接続された抵抗R92と位相補償容量C91とで構成されている。
≪Error amplifier configuration≫
As shown in FIG. 1, the error amplifier Err_Amp includes a differential amplifier DA1 whose ramp voltage Vramp is supplied to the non-inverting input terminal + and a power detection output signal V DET from the output terminal of the power detector RF_DET as a differential amplifier DA1. Resistor R91 supplied to the inverting input terminal −, a resistor R92 connected in parallel between the inverting input terminal − and the output terminal of the differential amplifier DA1, and a phase compensation capacitor C91.

≪パワー検出器の構成≫
図1は本発明の1つの実施形態におけるパワー検出器RF_DETの構成を示し、図5は図1に示したパワー検出器RF_DETの詳細な回路構成を示し、図6は図1に示したパワー検出器RF_DETの更に詳細な回路構成を示す。
≪Power detector configuration≫
1 shows the configuration of the power detector RF_DET in one embodiment of the present invention, FIG. 5 shows the detailed circuit configuration of the power detector RF_DET shown in FIG. 1, and FIG. 6 shows the power detection shown in FIG. A more detailed circuit configuration of the device RF_DET is shown.

図1に示すようにパワー検出器RF_DETは、多段増幅器RF_Det_Ampと第1検出器DET1と第2検出器DET2とから構成されている。多段増幅器RF_Det_Ampは、信号線MSLの他端に伝達されたRFパワー検出入力信号RFinを電圧増幅する従属接続された複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3により構成されている。   As shown in FIG. 1, the power detector RF_DET includes a multistage amplifier RF_Det_Amp, a first detector DET1, and a second detector DET2. The multistage amplifier RF_Det_Amp includes a plurality of cascade-connected amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 that amplify the voltage of the RF power detection input signal RFin transmitted to the other end of the signal line MSL.

更に図5に示すように、多段増幅器RF_Det_Ampは、信号線MSLの他端に伝達されたRFパワー検出入力信号RFinを電圧増幅する従属接続された複数の増幅器AMP1、AMP2&AMP2A(図1のAMP2に相当)、AMP3により構成されている。RFパワー検出入力信号RFinは結合容量C01を介して第1増幅器AMP1の入力に供給され、第1増幅器AMP1の出力は結合容量C02を介して第2増幅器AMP2の入力に供給され、第2増幅器AMP2の出力は結合容量C03を介して第3増幅器AMP3の入力に供給される。   Further, as shown in FIG. 5, the multistage amplifier RF_Det_Amp includes a plurality of subordinately connected amplifiers AMP1, AMP2 & AMP2A (corresponding to AMP2 in FIG. 1) that amplify the voltage of the RF power detection input signal RFin transmitted to the other end of the signal line MSL. ) And AMP3. The RF power detection input signal RFin is supplied to the input of the first amplifier AMP1 via the coupling capacitor C01, the output of the first amplifier AMP1 is supplied to the input of the second amplifier AMP2 via the coupling capacitor C02, and the second amplifier AMP2 Is supplied to the input of the third amplifier AMP3 through the coupling capacitor C03.

更に図6に示すように、多段増幅器RF_Det_Ampの第1増幅器AMP1は結合容量C01とソース接地のNチャンネルMOSFET(以下、N−MOSと略する)Q01と入力抵抗R01と負荷抵抗R04で構成され、第2増幅器AMP2は結合容量C02とソース接地のN−MOS Q02と入力抵抗R02と負荷抵抗R05で構成され、第3増幅器AMP3は結合容量C03とソース接地のN−MOS Q03と入力抵抗R03と負荷抵抗R06で構成されている。N−MOS Q01、Q02、Q03の全てのゲート入力は、バイアス回路Bias_Cirのダイオード接続されたN−MOS Q89で生成されたバイアス電圧によりバイアスされている。   Further, as shown in FIG. 6, the first amplifier AMP1 of the multistage amplifier RF_Det_Amp is composed of a coupling capacitor C01, a source-grounded N-channel MOSFET (hereinafter abbreviated as N-MOS) Q01, an input resistor R01, and a load resistor R04. The second amplifier AMP2 includes a coupling capacitor C02, a grounded N-MOS Q02, an input resistor R02, and a load resistor R05. The third amplifier AMP3 includes a coupling capacitor C03, a grounded N-MOS Q03, an input resistor R03, and a load. It is comprised by resistance R06. All gate inputs of the N-MOS Q01, Q02, and Q03 are biased by a bias voltage generated by a diode-connected N-MOS Q89 of the bias circuit Bias_Cir.

図1に示すように、パワー検出器RF_DETの第1検出器DET1を構成する複数の検出回路Det1、Det2、Det3の入力端子には多段増幅器RF_Det_Ampを構成する複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3の増幅出力信号が供給される。   As shown in FIG. 1, the amplification terminals of a plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 constituting a multistage amplifier RF_Det_Amp are connected to the input terminals of a plurality of detection circuits Det1, Det2, and Det3 constituting the first detector DET1 of the power detector RF_DET. An output signal is provided.

更に図5に示すように第1検出器DET1の第1検出回路Det1の入力端子には結合容量C11を介して多段増幅器RF_Det_Ampの第1増幅器AMP1の増幅出力信号が供給され、第2検出回路Det2の入力端子には結合容量C12を介して多段増幅器RF_Det_Ampの第2増幅器AMP2Aの増幅出力信号が供給され、第3検出回路Det3の入力端子には結合容量C13を介して多段増幅器RF_Det_Ampの第3増幅器AMP3の増幅出力信号が供給されている。第1検出回路Det1と第2検出回路Det2と第3検出回路Det3の入力端子には、N−MOS Q84、Q86で生成されたバイアス電流がダイオード接続されたN−MOS Q10と平滑容量C14とに供給されることにより生成されたバイアス電圧が入力抵抗R11、R12、R13を介して供給されている。   Furthermore, as shown in FIG. 5, the amplified output signal of the first amplifier AMP1 of the multistage amplifier RF_Det_Amp is supplied to the input terminal of the first detection circuit Det1 of the first detector DET1 via the coupling capacitor C11, and the second detection circuit Det2 Is supplied with the amplified output signal of the second amplifier AMP2A of the multistage amplifier RF_Det_Amp through the coupling capacitor C12, and the third amplifier of the multistage amplifier RF_Det_Amp through the coupling capacitor C13 to the input terminal of the third detection circuit Det3. An amplified output signal of AMP3 is supplied. The input terminals of the first detection circuit Det1, the second detection circuit Det2, and the third detection circuit Det3 are connected to the N-MOS Q10 and the smoothing capacitor C14, in which the bias current generated by the N-MOS Q84 and Q86 is diode-connected. The bias voltage generated by the supply is supplied via the input resistors R11, R12, and R13.

更に図6に示すように、第1検出器DET1の第1検出回路Det1は結合容量C11とソース接地のN−MOS Q11と入力抵抗R11とで構成され、第2検出回路Det2は結合容量C12とソース接地のN−MOS Q12と入力抵抗R12とで構成され、第3検出回路Det3は結合容量C13とソース接地のN−MOS Q13と入力抵抗R13とで構成されている。N−MOS Q11、Q12、Q13のゲート入力には、ダイオード接続されたN−MOS Q10と平滑容量C14とで生成されたバイアス電圧が入力抵抗R11、R12、R13を介して供給されている。このようにパワー検出回路RF_DETはRF電力増幅器RF_PA_LB、RF_PA_HBが極めて高い送信出力電力Poutを出力している高出力モードから極めて低い送信出力電力を出力している低出力モードまでの広入力範囲をカバーする大きな入力ダイナミックレンジが必要であるので、多段増幅器RF_Det_Amp(AMP1、AMP2、AMP3)と、第1検出器DET1(Det1、Det2、Det3)、第2検出器DET2(Det4)とによって構成されている。   Further, as shown in FIG. 6, the first detection circuit Det1 of the first detector DET1 includes a coupling capacitor C11, a source-grounded N-MOS Q11, and an input resistor R11, and the second detection circuit Det2 includes a coupling capacitor C12. The source grounded N-MOS Q12 and the input resistor R12 are included, and the third detection circuit Det3 is configured of a coupling capacitor C13, a source grounded N-MOS Q13, and an input resistor R13. A bias voltage generated by the diode-connected N-MOS Q10 and the smoothing capacitor C14 is supplied to the gate inputs of the N-MOS Q11, Q12, and Q13 via the input resistors R11, R12, and R13. Thus, the power detection circuit RF_DET covers a wide input range from the high output mode in which the RF power amplifiers RF_PA_LB and RF_PA_HB output extremely high transmission output power Pout to the low output mode in which extremely low transmission output power is output. Therefore, the multi-stage amplifier RF_Det_Amp (AMP1, AMP2, AMP3), the first detector DET1 (Det1, Det2, Det3), and the second detector DET2 (Det4) are used. .

また、第1検出器DET1(Det1、Det2、Det3)検出用N−MOS Q11、Q12、Q13と後述する第2検出器DET2(Det4)の検出用N−MOS Q31はダイオード接続N−MOS Q10及びQ30によりバイアスされることにより、振幅検出の際の不感帯を低減している。また、検出用N−MOS Q11、Q12、Q13、Q31はゲートに供給されるRF交流信号の正の半サイクルに応答して大きなドレイン電流を流して、RF交流信号の負の半サイクルに応答して遮断することにより半波整流を行う。従って、検出用N−MOS Q11、Q12、Q13、Q31は、N−MOS以外にもNPNバイポーラトランジスタを使用することができ、更にはダイオードを使用することができる。   The first detector DET1 (Det1, Det2, Det3) detection N-MOS Q11, Q12, Q13 and the detection N-MOS Q31 of the second detector DET2 (Det4) described later are diode-connected N-MOS Q10 and By being biased by Q30, the dead zone at the time of amplitude detection is reduced. The detection N-MOS Q11, Q12, Q13, and Q31 respond to the negative half cycle of the RF AC signal by flowing a large drain current in response to the positive half cycle of the RF AC signal supplied to the gate. The half-wave rectification is performed by shutting off. Therefore, the detection N-MOS Q11, Q12, Q13, and Q31 can use NPN bipolar transistors in addition to N-MOS, and can also use diodes.

図1に示すようにパワー検出器RF_DETの第1出力調整ユニットとしての可変減衰器Var_Attは、減衰量の大きな第1減衰器Att_LBと、減衰量の小さな第2減衰器Att_HBと、バンド選択信号BANDで制御されるアッテネータスイッチAtt_SWとから構成されている。バンド選択信号BANDがハイレベルで第1RF送信入力信号Pin_LBが選択されると、アッテネータスイッチAtt_SWは減衰量の大きな第1減衰器Att_LBの出力を第2検出器DET2の入力に供給する。逆に、バンド選択信号BANDがローレベルで第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されると、アッテネータスイッチAtt_SWは減衰量の小さな第2減衰器Att_HBの出力を第2検出器DET2の入力に供給する。   As shown in FIG. 1, the variable attenuator Var_Att as the first output adjustment unit of the power detector RF_DET includes a first attenuator Att_LB having a large attenuation, a second attenuator Att_HB having a small attenuation, and a band selection signal BAND. And an attenuator switch Att_SW controlled by. When the band selection signal BAND is at a high level and the first RF transmission input signal Pin_LB is selected, the attenuator switch Att_SW supplies the output of the first attenuator Att_LB having a large attenuation amount to the input of the second detector DET2. Conversely, when the band selection signal BAND is low and the second RF transmission input signal Pin_HB is selected, the attenuator switch Att_SW supplies the output of the second attenuator Att_HB having a small attenuation amount to the input of the second detector DET2.

更に図5に示すようにパワー検出器RF_DETの可変減衰器Var_Attは、信号線MSLの他端に伝達されたRFパワー検出入力信号RFinが一端に供給される結合容量C21と、直列接続された減衰抵抗RATT1、RATT2と、結合容量C22と、バンド選択信号BANDにより制御されるN−MOS Q21とで構成されている。バンド選択信号BANDがハイレベルで第1RF送信入力信号Pin_LBが選択されると、N−MOS Q21がオンとなるので、直列接続された減衰抵抗RATT1、RATT2の分圧機能により、可変減衰器Var_Attは大きな減衰量を示す。逆に、バンド選択信号BANDがローレベルで第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されると、N−MOS Q21がオフとなるので、直列接続された減衰抵抗RATT1、RATT2の分圧機能が停止されることにより、可変減衰器Var_Attは小さな減衰量を示す。 Further, as shown in FIG. 5, the variable attenuator Var_Att of the power detector RF_DET is connected in series with the coupling capacitor C21 to which the RF power detection input signal RFin transmitted to the other end of the signal line MSL is supplied to one end. a resistor R ATT1, R ATT2, a coupling capacitor C22, is composed of a N-MOS Q21 controlled by the band selection signals bAND. If the band selection signal BAND is first 1RF transmission input signal Pin_LB is selected at a high level, the N-MOS Q21 is turned on, the damping resistance R ATT1 connected in series, the partial pressure function of R ATT2, variable attenuator Var_Att indicates a large attenuation. Conversely, when the 2RF transmission input signal Pin_HB band selection signals BAND is at the low level is selected, the N-MOS Q21 is turned off, the damping resistors connected in series R ATT1, partial pressure function stops the R ATT2 As a result, the variable attenuator Var_Att shows a small attenuation.

図1に示すように、パワー検出器RF_DETの第2検出器DET2を構成する第4検出回路Det4の入力端子には可変減衰器Var_Attの出力信号が供給される。   As shown in FIG. 1, the output signal of the variable attenuator Var_Att is supplied to the input terminal of the fourth detection circuit Det4 constituting the second detector DET2 of the power detector RF_DET.

更に図5に示すように第2検出器DET2の第4検出回路Det4の入力端子には可変減衰器Var_Attの出力信号が供給され、ダイオード接続されたN−MOS Q30と平滑容量C31とで生成されたバイアス電圧が入力抵抗R31を介して供給されている。   Further, as shown in FIG. 5, the output signal of the variable attenuator Var_Att is supplied to the input terminal of the fourth detection circuit Det4 of the second detector DET2, and is generated by the diode-connected N-MOS Q30 and the smoothing capacitor C31. The bias voltage is supplied via the input resistor R31.

更に図6に示すように、第2検出器DET2の第4検出回路Det4はとソース接地のN−MOS Q31と入力抵抗R31とで構成されている。N−MOS Q31のゲート入力には、ダイオード接続されたN−MOS Q30と平滑容量C31とで生成されたバイアス電圧が入力抵抗R31を介して供給されている。   Further, as shown in FIG. 6, the fourth detection circuit Det4 of the second detector DET2 is composed of an N-MOS Q31 having a common source and an input resistor R31. A bias voltage generated by the diode-connected N-MOS Q30 and the smoothing capacitor C31 is supplied to the gate input of the N-MOS Q31 via the input resistor R31.

図1に示すように、パワー検出器RF_DETの第1検出器DET1の出力信号と第2検出器DET2の出力信号とは加算器Σとで合成される。   As shown in FIG. 1, the output signal of the first detector DET1 and the output signal of the second detector DET2 of the power detector RF_DET are combined by an adder Σ.

更に図5に示すようにパワー検出器RF_DETの第1検出器DET1を構成する第1検出回路Det1と第2検出回路Det2と第3検出回路Det3からの検出電流Idet1、Idet2、Idet3と温度補償回路TCCを経由した第2検出器DET2を構成する第4検出回路Det4からの検出電流Idet4とは加算器Σとで合成されることにより、加算器Σの出力より検出出力信号電流ΣIdetが形成される。   Further, as shown in FIG. 5, detection currents Idet1, Idet2, Idet3 and a temperature compensation circuit from the first detection circuit Det1, the second detection circuit Det2, and the third detection circuit Det3 constituting the first detector DET1 of the power detector RF_DET. The detection current Idet4 from the fourth detection circuit Det4 constituting the second detector DET2 via the TCC is combined with the adder Σ, so that a detection output signal current ΣIdet is formed from the output of the adder Σ. .

更に図6に示すように、加算器Σはカレントミラー接続されたPチャンネルMOSFET(以下、P−MOSと略する)Q51、Q52を含む。第1検出器DET1の第1検出回路Det1のソース接地のN−MOS Q11に流れる検出電流Idet1と第2検出器DET2のソース接地のN−MOS Q12に流れる検出電流Idet2と第3検出回路Det3のソース接地のN−MOS Q13に流れる検出電流Idet3とは、N−MOS Q11、Q12、Q13のドレインで電流加算される。   Further, as shown in FIG. 6, the adder Σ includes P-channel MOSFETs (hereinafter abbreviated as P-MOS) Q51 and Q52 which are current mirror connected. The first detection circuit Det1 of the first detector DET1 has a detection current Idet1 that flows through the grounded N-MOS Q11, a detection current Idet2 that flows through the grounded N-MOS Q12 of the second detector DET2, and the third detection circuit Det3. The detection current Idet3 flowing through the common source N-MOS Q13 is summed at the drains of the N-MOS Q11, Q12, and Q13.

ここで、図6に示すパワー検出器RF_DETの多段増幅器RF_Det_Ampの複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3のソース接地のN−MOS Q01、Q02、Q03と第1検出器DET1の複数の検出回路Det1、Det2、Det3のソース接地のN−MOS Q11、Q12、Q13と第2検出器DET2の第4検出回路Det4のソース接地のN−MOS Q31の温度補償について説明する。ソース接地のN−MOSでは、温度変動によりN−MOSの相互コンダクタンスgmが変動して増幅信号や検出信号が変動するので、gmの温度補償をするのが望ましい。従って、図6ではバイアス回路Bias_Cirの演算増幅器OP5の非反転入力端子+に接続された抵抗R84には、負の温度依存性の順方向電圧を有するPN接合ダイオードD81が接続されている。一方、演算増幅器OP5の反転入力端子−にはバンドギャップリファレンス回路BGRからの温度依存性の極めて小さなバンドギャップリファレンス電圧VBGRを抵抗R82、R83で分圧した基準電圧が供給されている。温度上昇により、ダイオードD81の順方向電圧が減少しても、バイアス回路Bias_Cirの演算増幅器OP5の非反転入力端子+の電圧が減少しないようにP−MOS Q83のドレイン電流が増加する。その結果、P−MOS Q83のゲート・ソース電圧VgsQ83が増加するので、P−MOS Q84、Q86、Q88のドレイン電流とN−MOSQ85、Q87、Q89のドレイン電流とが増加する。その結果、多段増幅器RF_Det_Ampの複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3のソース接地のN−MOS Q01、Q02、Q03のバイアス電流と第1検出器DET1の複数の検出回路Det1、Det2、Det3のソース接地のN−MOS Q11、Q12、Q13のバイアス電流とが増加して、これらのソース接地のN−MOSの相互コンダクタンスgmの温度補償が行われる。 Here, a plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 of the multi-stage amplifier RF_Det_Amp of the power detector RF_DET shown in FIG. 6 have common source N-MOSs Q01, Q02, and Q03 and a plurality of detection circuits Det1 and Det2 of the first detector DET1. The temperature compensation of the grounded N-MOSs Q11, Q12, Q13 of Det3 and the grounded N-MOS Q31 of the fourth detection circuit Det4 of the second detector DET2 will be described. In a source-grounded N-MOS, the mutual conductance gm of the N-MOS varies due to temperature variation, and the amplification signal and detection signal vary. Therefore, it is desirable to compensate the temperature of gm. Therefore, in FIG. 6, a PN junction diode D81 having a negative temperature-dependent forward voltage is connected to the resistor R84 connected to the non-inverting input terminal + of the operational amplifier OP5 of the bias circuit Bias_Cir. On the other hand, a reference voltage obtained by dividing the band gap reference voltage V BGR having extremely small temperature dependence by the resistors R82 and R83 from the band gap reference circuit BGR is supplied to the inverting input terminal − of the operational amplifier OP5. Even if the forward voltage of the diode D81 decreases due to the temperature rise, the drain current of the P-MOS Q83 increases so that the voltage at the non-inverting input terminal + of the operational amplifier OP5 of the bias circuit Bias_Cir does not decrease. As a result, the gate-source voltage Vgs Q83 of P-MOS Q83 increases, P-MOS Q84, Q86, the drain current and the N-MOSQ85 of Q88, Q87, and the drain current of Q89 is increased. As a result, the bias currents of the N-MOSs Q01, Q02, and Q03 of the plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 of the multi-stage amplifier RF_Det_Amp and the source grounds of the detection circuits Det1, Det2, and Det3 of the first detector DET1 The bias currents of the N-MOS Q11, Q12, and Q13 are increased, and the temperature compensation of the mutual conductance gm of the N-MOS with the common source is performed.

また図6に示すように、第2検出器DET2の第4検出回路Det4のソース接地のN−MOS Q31は、バイアス回路Bias_Cirの演算増幅器OP4の出力により制御されたP−MOS Q82の温度依存性の小さなドレイン電流が供給されたダイオード接続のN−MOS Q30によって安定にバイアスされている。尚、バイアス回路Bias_Cirの演算増幅器OP4の反転入力端子−にはバンドギャップリファレンス回路BGRからの温度依存性の極めて小さなバンドギャップリファレンス電圧VBGRが供給されているので、P−MOS Q81と抵抗R81とに流れる電流も温度依存性が少ない。従って、P−MOS Q81のゲート・ソース電圧VgsQ81も温度依存性が少ないので、P−MOS Q82のドレイン電流も温度依存性が小さくされている。第2検出器DET2の第4検出回路Det4のソース接地のN−MOS Q31に流れる検出電流Idet4は、温度補償回路TCCの差動N−MOS Q73、Q74の共通ソースに供給されている。N−MOS Q73のゲートには抵抗R71、R72と負の温度依存性の順方向電圧を有するPN接合ダイオードD71とが接続され、N−MOS Q74のゲートには抵抗R73、R74とが接続されている。従って、温度上昇によって、N−MOS Q74のゲートの電圧よりも、PN接合ダイオードD71の負の温度依存性の順方向電圧によってN−MOS Q73のゲートの電圧は低下する。その結果、第2検出器DET2の第4検出回路Det4のソース接地のN−MOS Q31に流れる検出電流Idet4は、N−MOS Q73に少なく流れ、N−MOS Q74に多く流れる。N−MOS Q74のドレイン電流に反映された検出電流Idet4の成分は、N−MOS Q75、Q76のカレントミラーとP−MOS Q77、Q78のカレントミラーとを介して第1検出器DET1の共通接続されたN−MOS Q11、Q12、Q13のドレインに供給される。 Further, as shown in FIG. 6, the N-MOS Q31 of the fourth detection circuit Det4 of the second detector DET2 is connected to the temperature dependence of the P-MOS Q82 controlled by the output of the operational amplifier OP4 of the bias circuit Bias_Cir. Is biased stably by a diode-connected N-MOS Q30 to which a small drain current is supplied. Since the band gap reference voltage V BGR having extremely small temperature dependence is supplied from the band gap reference circuit BGR to the inverting input terminal − of the operational amplifier OP4 of the bias circuit Bias_Cir, the P-MOS Q81, the resistor R81, The current flowing through the is also less temperature dependent. Accordingly, since the smaller temperature dependence gate-source voltage Vgs Q81 of P-MOS Q81, the drain current is also the temperature dependence of the P-MOS Q82 it is small. The detection current Idet4 flowing in the N-MOS Q31 that is grounded at the source of the fourth detection circuit Det4 of the second detector DET2 is supplied to the common source of the differential N-MOS Q73 and Q74 of the temperature compensation circuit TCC. Resistors R71 and R72 and a PN junction diode D71 having a negative temperature-dependent forward voltage are connected to the gate of the N-MOS Q73, and resistors R73 and R74 are connected to the gate of the N-MOS Q74. Yes. Therefore, due to the temperature rise, the gate voltage of the N-MOS Q73 is lowered by the negative temperature-dependent forward voltage of the PN junction diode D71 rather than the gate voltage of the N-MOS Q74. As a result, the detection current Idet4 that flows through the N-MOS Q31 that is grounded at the source of the fourth detection circuit Det4 of the second detector DET2 flows less in the N-MOS Q73 and flows more in the N-MOS Q74. The component of the detection current Idet4 reflected in the drain current of the N-MOS Q74 is commonly connected to the first detector DET1 via the current mirrors of the N-MOS Q75 and Q76 and the current mirror of the P-MOS Q77 and Q78. Also supplied to the drains of the N-MOS Q11, Q12, and Q13.

図1に示すように加算器Σの出力よりの検出出力信号電流ΣIdetは、電流・電圧変換器I/V_Convによって検出出力信号電圧Vdet_inに変換される。   As shown in FIG. 1, the detection output signal current ΣIdet from the output of the adder Σ is converted into a detection output signal voltage Vdet_in by the current / voltage converter I / V_Conv.

更に図5に示すように、この電流・電圧変換器I/V_Convは、ダイオード接続のN−MOS Q50により構成されている。   Further, as shown in FIG. 5, the current / voltage converter I / V_Conv is composed of a diode-connected N-MOS Q50.

更に図6に示すように、共通接続されたN−MOS Q11、Q12、Q13、Q78のドレインに流れる検出電流Idet1、Idet2、Idet3、Idet4が供給されるP−MOS Q51、Q52のカレントミラーの出力である検出出力信号電流ΣIdetが、電流・電圧変換器I/V_Convのダイオード接続のN−MOS Q50に供給される。   Further, as shown in FIG. 6, the output of the current mirror of P-MOS Q51 and Q52 to which detection currents Idet1, Idet2, Idet3 and Idet4 flowing in the drains of the commonly connected N-MOSs Q11, Q12, Q13 and Q78 are supplied. Is output to a diode-connected N-MOS Q50 of the current / voltage converter I / V_Conv.

図1に示すように、電流・電圧変換器I/V_Convの出力よりの検出出力信号電圧Vdet_inは、第2出力調整ユニットとしての検出電圧増幅器Vdet_Ampにより電圧増幅されて、検出電圧増幅器Vdet_Ampの出力パワー検出出力信号VDETが生成される。バンド選択信号BANDがハイレベルで第1RF送信入力信号Pin_LBが選択されると検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率は小さな値に設定され、逆にバンド選択信号BANDがローレベルで第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されると検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率は大きな値に設定される。この検出電圧増幅器Vdet_Ampは、2つの演算増幅器OP2、OP3と、抵抗R61、R62、R63、R64、R65、R66と、電圧利得切換スイッチGv_SWとにより構成されている。演算増幅器OP2の非反転入力端子と反転入力端子には、基準電圧Vrefと抵抗R61を介してのオフセット電圧Voffとが供給されている。演算増幅器OP3の非反転入力端子と反転入力端子には、抵抗R63を介しての演算増幅器OP2の出力信号と電流・電圧変換器I/V_Convの出力よりの検出出力信号電圧Vdet_inとが供給されている。 As shown in FIG. 1, the detection output signal voltage Vdet_in from the output of the current / voltage converter I / V_Conv is amplified by a detection voltage amplifier Vdet_Amp as a second output adjustment unit, and the output power of the detection voltage amplifier Vdet_Amp is output. A detection output signal V DET is generated. When the band selection signal BAND is high and the first RF transmission input signal Pin_LB is selected, the voltage amplification factor of the detection voltage amplifier Vdet_Amp is set to a small value. Conversely, when the band selection signal BAND is low and the second RF transmission input signal Pin_HB is selected. Is selected, the voltage amplification factor of the detection voltage amplifier Vdet_Amp is set to a large value. The detection voltage amplifier Vdet_Amp includes two operational amplifiers OP2 and OP3, resistors R61, R62, R63, R64, R65, and R66, and a voltage gain changeover switch Gv_SW. The reference voltage Vref and the offset voltage Voff through the resistor R61 are supplied to the non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP2. The non-inverting input terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP3 are supplied with the output signal of the operational amplifier OP2 through the resistor R63 and the detection output signal voltage Vdet_in from the output of the current / voltage converter I / V_Conv. Yes.

更に図5に示すように、オフセット電圧Voffは、バンドギャップリファレンス電圧VBGRを分圧する抵抗R51、R52と演算増幅器OP1によるバッファアンプBUF2とで構成されたオフセット電圧発生器Voff_Genから生成されている。図5に示すように、バンド選択信号BANDがハイレベルで第1RF送信入力信号Pin_LBが選択されると電圧利得切換スイッチGv_SWの2個のスイッチはともにオフ状態に制御され、逆にバンド選択信号BANDがローレベルで第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されると電圧利得切換スイッチGv_SWの2個のスイッチはともにオン状態に制御される。抵抗R61と抵抗R64との抵抗値をZ1とし、抵抗R62と抵抗R63との抵抗値をZ2とし、抵抗R65と抵抗R66との抵抗値をZ3とする。バンド選択信号BANDがハイレベルで第1RF送信入力信号Pin_LBが選択され電圧利得切換スイッチGv_SWの2個のスイッチがともにオフ状態である場合の検出電圧増幅器Vdet_Ampの出力からパワー検出出力信号VDETは、下記のようになる。 As further shown in FIG. 5, the offset voltage Voff is generated from the offset voltage generator Voff_Gen comprised of buffer amplifiers BUF2 by resistors R51, R52 and operational amplifier OP1 for dividing the bandgap reference voltage V BGR. As shown in FIG. 5, when the band selection signal BAND is at a high level and the first RF transmission input signal Pin_LB is selected, the two switches of the voltage gain changeover switch Gv_SW are both controlled to be in an off state, and conversely, the band selection signal BAND When the second RF transmission input signal Pin_HB is selected at the low level, both of the two switches of the voltage gain changeover switch Gv_SW are controlled to be in the ON state. A resistance value between the resistors R61 and R64 is Z1, a resistance value between the resistors R62 and R63 is Z2, and a resistance value between the resistors R65 and R66 is Z3. The power detection output signal V DET from the output of the detection voltage amplifier Vdet_Amp when the band selection signal BAND is high and the first RF transmission input signal Pin_LB is selected and the two switches of the voltage gain changeover switch Gv_SW are both in the OFF state It becomes as follows.

DET=(1+(Z1/Z2))×(Vdet_in−Vref)+Voff …(1)
一方、バンド選択信号BANDがローレベルで第2RF送信入力信号Pin_HBが選択され電圧利得切換スイッチGv_SWの2個のスイッチがともにオン状態である場合の検出電圧増幅器Vdet_Ampの出力からパワー検出出力信号VDETは、下記のようになる。尚、Z23は、抵抗値Z2と抵抗値Z3との並列抵抗である。従って、抵抗値Z2と抵抗値Z3との並列抵抗Z23の抵抗値は、抵抗R62と抵抗R63の抵抗値Z2よりも低い抵抗となる。
V DET = (1+ (Z1 / Z2)) × (Vdet_in−Vref) + Voff (1)
On the other hand, the power detection output signal V DET is output from the output of the detection voltage amplifier Vdet_Amp when the band selection signal BAND is low and the second RF transmission input signal Pin_HB is selected and the two switches of the voltage gain changeover switch Gv_SW are both in the on state. Is as follows. Z23 is a parallel resistance of the resistance value Z2 and the resistance value Z3. Therefore, the resistance value of the parallel resistance Z23 of the resistance value Z2 and the resistance value Z3 is lower than the resistance value Z2 of the resistors R62 and R63.

DET=(1+(Z1/Z23))×(Vdet_in−Vref)+Voff …(2)
従って、(1)式のパワー検出出力信号VDETよりも(2)式のパワー検出出力信号VDETが高くなり、バンド選択信号BANDがローレベルで第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されると検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率は大きな値に設定される。また、(1)式でも、(2)式でも、電流・電圧変換器I/V_Convの出力よりの検出出力信号電圧Vdet_inのDC成分であるN−MOS Q50のゲート・ソース・スレッシュホールド電圧Vthと基準電圧VrefのDC成分であるN−MOS Q85のゲート・ソース・スレッシュホールド電圧Vthとは相殺される。その結果、パワー検出出力信号VDETは、バンドギャップリファレンス電圧VBGRから生成されて温度依存性が小さく高精度に設定されたオフセット電圧Voffに電流・電圧変換器I/V_Convの出力よりの検出出力信号電圧Vdet_inのAC成分が重畳したレベルとすることができる。
V DET = (1+ (Z1 / Z23)) × (Vdet_in−Vref) + Voff (2)
Thus, equation (1) than the power detection output signal V DET (2) driven power detection output signal V DET is increased, the detection and band selection signals BAND is first 2RF transmission input signal Pin_HB is selected at a low level The voltage amplification factor of the voltage amplifier Vdet_Amp is set to a large value. Further, in both the equations (1) and (2), the gate-source threshold voltage Vth of the N-MOS Q50, which is the DC component of the detection output signal voltage Vdet_in from the output of the current / voltage converter I / V_Conv, This cancels out the gate-source threshold voltage Vth of the N-MOS Q85, which is the DC component of the reference voltage Vref. As a result, the power detection output signal V DET is detected from the output of the current / voltage converter I / V_Conv to the offset voltage Voff generated from the bandgap reference voltage V BGR and having a small temperature dependence and set with high accuracy. The AC voltage component of the signal voltage Vdet_in can be superposed.

≪RFパワーモジュールの動作≫
図2は、図1の送信パワー検出用のカップラーCPLの出力端子からのRFカップラー検出信号RF_cplが結合容量Ciを介して信号線MSLの一端に供給されることにより、信号線MSLの他端にRFパワー検出入力信号RFinが伝達される様子を示す図である。図2の上の図は、まさにこの様子を示している。信号線MSLは、具体的にはRFパワーモジュールの内部のマイクロストリップラインによる伝送線により構成されている。従って、図2の下の図は、マイクロストリップラインによる伝送線の等価回路を示しており、この伝送線はインダクタンスLと容量Cとの特性インピーダンスを持っている。
≪Operation of RF power module≫
FIG. 2 shows that the RF coupler detection signal RF_cpl from the output terminal of the transmission power detection coupler CPL of FIG. 1 is supplied to one end of the signal line MSL via the coupling capacitor Ci, so that the other end of the signal line MSL is connected. It is a figure which shows a mode that RF power detection input signal RFin is transmitted. The upper diagram of FIG. 2 shows exactly this situation. Specifically, the signal line MSL is configured by a transmission line by a microstrip line inside the RF power module. Accordingly, the lower diagram of FIG. 2 shows an equivalent circuit of a transmission line by a microstrip line, and this transmission line has a characteristic impedance of an inductance L Z and a capacitance C Z.

また、高い周波数のDCS1800とPCS1900とWCDMAの略1900MHzの第2RF送信入力信号Pin_HBが供給されている場合は、低い周波数のGSM850とGSM900の第1RF送信入力信号Pin_LBが供給されている場合と比較すると、送信出力電力Poutのレベル検出用のカップラーCPL自体の損失は小さくなっている。従って、図2の中央の図の左側に示すように、信号線MSLの一端では、高い周波数の第2RF送信入力信号Pin_HBが供給されている場合のパワーレベルPL_HBは低い周波数の第1RF送信入力信号Pin_LBが供給されている場合のパワーレベルPL_LBよりも高くなっている。しかし、カップラーCPLからのRFカップラー検出信号RF_cplが一端に供給されることによって他端にRFパワー検出入力信号RFinを伝達する信号線MSLでは、高い周波数の第2RF送信入力信号Pin_HBが供給されている場合の方が損失は低い周波数の第1RF送信入力信号Pin_LBが供給されている場合の損失よりも大きくなっている。その結果、図2の中央の図の右側に示すように、信号線MSLの他端では、高い周波数の第2RF送信入力信号Pin_HBが供給されている場合のパワーレベルPL_HBは低い周波数の第1RF送信入力信号Pin_LBが供給されている場合のパワーレベルPL_LBよりも低くなっている。   In addition, when the high frequency DCS1800, PCS1900, and the WCDMA second RF transmission input signal Pin_HB of about 1900 MHz are supplied, compared to the case where the low frequency GSM850 and GSM900 first RF transmission input signal Pin_LB are supplied. The loss of the coupler CPL itself for detecting the level of the transmission output power Pout is small. Therefore, as shown on the left side of the center diagram in FIG. 2, at one end of the signal line MSL, the power level PL_HB when the high-frequency second RF transmission input signal Pin_HB is supplied is the low-frequency first RF transmission input signal. It is higher than the power level PL_LB when Pin_LB is supplied. However, a high frequency second RF transmission input signal Pin_HB is supplied to the signal line MSL that transmits the RF power detection input signal RFin to the other end when the RF coupler detection signal RF_cpl from the coupler CPL is supplied to the one end. In this case, the loss is larger than the loss when the first RF transmission input signal Pin_LB having a low frequency is supplied. As a result, as shown on the right side of the center diagram in FIG. 2, at the other end of the signal line MSL, the power level PL_HB when the high-frequency second RF transmission input signal Pin_HB is supplied is the low-frequency first RF transmission. The power level is lower than the power level PL_LB when the input signal Pin_LB is supplied.

従って、高い周波数の第2RF送信入力信号Pin_HBが供給されている場合の信号線MSLの損失による第2検出器DET2の検出出力信号のレベルの低下が、高出力モード時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdetが高周波側RF送信周波数の送信時で低周波側RF送信周波数の送信時よりも低下する原因となっている。尚、高出力モード時では、パワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdetとしては、第2検出器DET2の検出出力信号Idet4が支配的な信号成分となっている。   Therefore, a decrease in the level of the detection output signal of the second detector DET2 due to the loss of the signal line MSL when the second RF transmission input signal Pin_HB having a high frequency is supplied is the power detector RF_DET in the high output mode. The detection output signal ΣIdet is a cause of lowering at the time of transmission at the high frequency side RF transmission frequency than at the time of transmission at the low frequency side RF transmission frequency. In the high output mode, the detection output signal Idet4 of the second detector DET2 is a dominant signal component as the detection output signal ΣIdet of the power detector RF_DET.

図3は、図1と図5と図6に示したRF電力増幅装置での送信パワーPoutの変化に対する第1検出器DET1の検出出力信号Idet1、Idet2、Idet3と第2検出器DET2の検出出力信号Idet4の変化を示す図である。高出力モード時では、送信パワーPoutのレベルが高く、RFパワー検出入力信号RFinのレベルも高い。その結果、多段増幅器RF_Det_Ampを構成する複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3は飽和しており、第1検出器DET1を構成する複数の検出回路Det1、Det2、Det3も飽和している。一方、この高出力モード時でも、入力に可変減衰器Var_Attが接続された第2検出器DET2は飽和することがなく、第2検出器DET2の検出電流Idet4はRFパワー検出入力信号RFinのレベル上昇に対して略リニアに上昇する。従って、図3の右側の高出力モード時では、パワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdetとしては、第2検出器DET2の検出出力信号Idet4が支配的な信号成分となっている。   FIG. 3 shows the detection output signals Idet1, Idet2, and Idet3 of the first detector DET1 and the detection outputs of the second detector DET2 with respect to the change in the transmission power Pout in the RF power amplifying device shown in FIGS. It is a figure which shows the change of signal Idet4. In the high output mode, the level of the transmission power Pout is high, and the level of the RF power detection input signal RFin is also high. As a result, the plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 constituting the multistage amplifier RF_Det_Amp are saturated, and the plurality of detection circuits Det1, Det2, and Det3 constituting the first detector DET1 are also saturated. On the other hand, even in the high output mode, the second detector DET2 having the variable attenuator Var_Att connected to the input does not saturate, and the detection current Idet4 of the second detector DET2 increases the level of the RF power detection input signal RFin. Rises almost linearly. Therefore, in the high output mode on the right side of FIG. 3, the detection output signal Idet4 of the second detector DET2 is the dominant signal component as the detection output signal ΣIdet of the power detector RF_DET.

図1と図5と図6に示した本発明の実施形態によるRF電力増幅装置によれば、バンド選択信号BANDのハイレベルにより第1電力増幅器RF_PA_LBが活性化され第2電力増幅器RF_PA_HBが非活性化される際に可変減衰器Var_Attは大きな減衰量に制御され、バンド選択信号BANDのローレベルにより第1電力増幅器RF_PA_LBが非活性化され第2電力増幅器RF_PA_HBが活性化される際に可変減衰器Var_Attは小さな減衰量に制御される。従って、可変減衰器Var_Attの減衰量の大小の制御によって、高出力モード時での検出出力信号ΣIdetの高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時との相違を軽減することが可能となる。   According to the RF power amplifying apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 5 and 6, the first power amplifier RF_PA_LB is activated and the second power amplifier RF_PA_HB is inactivated by the high level of the band selection signal BAND. The variable attenuator Var_Att is controlled to have a large attenuation when the first power amplifier RF_PA_LB is deactivated and the second power amplifier RF_PA_HB is activated by the low level of the band selection signal BAND. Var_Att is controlled to a small attenuation. Therefore, by controlling the amount of attenuation of the variable attenuator Var_Att, the difference between the transmission of the detection output signal ΣIdet at the high frequency side RF transmission frequency and the transmission at the low frequency side RF transmission frequency in the high output mode is reduced. It becomes possible.

図4は、図1と図5と図6に示したRF電力増幅装置で可変減衰器Var_Attの減衰量の大小の制御を実施しない場合と実施する場合のRF送信周波数の高低の変化と送信パワーPoutの変化とに対するパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdetの変化を示す図である。図4の右側の高出力モード時で一点鎖線ΣIdet_LBは可変減衰器Var_Attの減衰量の大小の制御を実施しない場合の低周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号であり、破線ΣIdet_HBで示した高周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号よりも信号線MSLでの損失が小さくなっている。図1と図5と図6に示したRF電力増幅装置では、可変減衰器Var_Attの減衰量の大小の制御を実施している。従って、バンド選択信号BANDのハイレベルにより第1電力増幅器RF_PA_LBが活性化され第2電力増幅器RF_PA_HBが非活性化される際に可変減衰器Var_Attは大きな減衰量に制御されるので、図4の右側の矢印Var_Attに示すように低周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_LBのレベルは高周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_HBのレベルに近いレベルまで低下されている。   FIG. 4 shows the RF power amplifying apparatus shown in FIGS. 1, 5, and 6, when the magnitude of the attenuation of the variable attenuator Var_Att is not controlled and when the RF power is changed, and the transmission power It is a figure which shows the change of the detection output signal (SIGMA) Idet of power detector RF_DET with respect to the change of Pout. 4 is a detection output signal of the power detector RF_DET at the time of transmission of the RF transmission frequency on the low frequency side when the magnitude of the attenuation amount of the variable attenuator Var_Att is not controlled in the high output mode on the right side of FIG. Yes, the loss in the signal line MSL is smaller than the detection output signal of the power detector RF_DET at the time of transmission at the high-frequency side RF transmission frequency indicated by the broken line ΣIdet_HB. In the RF power amplifying apparatus shown in FIG. 1, FIG. 5, and FIG. 6, the amount of attenuation of the variable attenuator Var_Att is controlled. Therefore, when the first power amplifier RF_PA_LB is activated and the second power amplifier RF_PA_HB is deactivated by the high level of the band selection signal BAND, the variable attenuator Var_Att is controlled to a large attenuation amount. As indicated by the arrow Var_Att, the level of the detection output signal ΣIdet_LB of the power detector RF_DET at the time of transmission at the low frequency side RF transmission frequency is the level of the detection output signal ΣIdet_HB of the power detector RF_DET at the time of transmission at the high frequency side RF transmission frequency. It has been reduced to a level close to the level.

一方、高出力モードと低出力モードとの間の中間出力モード時では、送信パワーPoutのレベルが比較的低く、RFパワー検出入力信号RFinのレベルも比較的低い。従って、入力に可変減衰器Var_Attが接続された第2検出器DET2の検出電流Idet4のレベルは図3の中央に示すように無視できる程低い。一方、多段増幅器RF_Det_Ampを構成する複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3は飽和動作を開始している。従って、第1検出器DET1の検出電流Idet1、Idet2、Idet3はRFパワー検出入力信号RFinのレベル上昇に対して比較的小さな上昇率で上昇する。尚、このような中間出力モード時では、第1検出器DET1の検出電流Idet1、Idet2、Idet3がパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdetの支配的な信号成分となっている。一方、このような中間出力モード時での検出出力信号ΣIdetのレベルは、多段増幅器RF_Det_Ampを構成する複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3の飽和動作によって、高周波側RF送信周波数の送信時と低周波側RF送信周波数の送信時とで大きな差を持たない。   On the other hand, in the intermediate output mode between the high output mode and the low output mode, the level of the transmission power Pout is relatively low, and the level of the RF power detection input signal RFin is also relatively low. Therefore, the level of the detection current Idet4 of the second detector DET2 having the variable attenuator Var_Att connected to the input is negligibly low as shown in the center of FIG. On the other hand, the plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 constituting the multistage amplifier RF_Det_Amp have started a saturation operation. Therefore, the detection currents Idet1, Idet2, and Idet3 of the first detector DET1 increase at a relatively small increase rate with respect to the level increase of the RF power detection input signal RFin. In such an intermediate output mode, the detection currents Idet1, Idet2, and Idet3 of the first detector DET1 are the dominant signal components of the detection output signal ΣIdet of the power detector RF_DET. On the other hand, the level of the detection output signal ΣIdet in such an intermediate output mode is determined by the saturation operation of the plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 constituting the multistage amplifier RF_Det_Amp during transmission of the high frequency side RF transmission frequency and the low frequency side. There is no significant difference between the transmission at the RF transmission frequency.

しかし、低出力モード時では、送信パワーPoutのレベルが低く、RFパワー検出入力信号RFinのレベルも低い。従って、入力に可変減衰器Var_Attが接続された第2検出器DET2の検出電流Idet4のレベルは図3の左側に示すように無視できる程低い。一方、多段増幅器RF_Det_Ampを構成する複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3は非飽和で動作しており、第1検出器DET1を構成する複数の検出回路Det1、Det2、Det3も非飽和で動作している。従って、第1検出器DET1の検出電流Idet1、Idet2、Idet3はRFパワー検出入力信号RFinのレベル上昇に対して略リニアに上昇する。従って、図3の左側の低出力モード時では、パワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdetとしては、第1検出器DET1の検出出力信号Idet1、Idet2、Idet3が支配的な信号成分となっている。   However, in the low output mode, the level of the transmission power Pout is low, and the level of the RF power detection input signal RFin is also low. Accordingly, the level of the detection current Idet4 of the second detector DET2 having the variable attenuator Var_Att connected to the input is negligibly low as shown on the left side of FIG. On the other hand, a plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 constituting the multistage amplifier RF_Det_Amp are operated in a non-saturated state, and a plurality of detection circuits Det1, Det2, and Det3 constituting the first detector DET1 are also operated in a non-saturated state. . Therefore, the detection currents Idet1, Idet2, and Idet3 of the first detector DET1 rise substantially linearly with respect to the level rise of the RF power detection input signal RFin. Therefore, in the low output mode on the left side of FIG. 3, the detection output signals Idet1, Idet2, and Idet3 of the first detector DET1 are dominant signal components as the detection output signal ΣIdet of the power detector RF_DET.

この低出力モード時では高周波側RF送信周波数の送信時には多段増幅器RF_Det_Ampを構成する複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3の周波数特性によって低周波側RF送信周波数の送信時と比較すると、多段増幅器RF_Det_Ampを構成する複数の増幅器AMP1、AMP2、AMP3の出力信号レベルが低下している。その結果、第1検出器DET1を構成する複数の検出回路Det1、Det2、Det3の検出出力信号Idet1、Idet2、Idet3のレベルも低下している。   In this low output mode, the multi-stage amplifier RF_Det_Amp is configured in comparison with the low-frequency side RF transmission frequency transmission by the frequency characteristics of the plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 constituting the multi-stage amplifier RF_Det_Amp during transmission of the high-frequency side RF transmission frequency. The output signal levels of the plurality of amplifiers AMP1, AMP2, and AMP3 are reduced. As a result, the levels of the detection output signals Idet1, Idet2, and Idet3 of the plurality of detection circuits Det1, Det2, and Det3 constituting the first detector DET1 are also lowered.

図1と図5と図6に示した本発明の実施形態によるRF電力増幅装置によれば、バンド選択信号BANDがローレベルで第2RF送信入力信号Pin_HBが選択されると検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率は大きな値に設定される。図4は、図1と図5と図6に示したRF電力増幅装置で検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率の大小の制御を実施しない場合と実施する場合のRF送信周波数の高低の変化と送信パワーPoutの変化とに対するパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdetの変化を示す図である。図4の左側の低出力モード時で検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率の大小の制御を実施しない場合の高周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号(破線ΣIdet_HB)は、低周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号(一点鎖線ΣIdet_LB)よりも低くなっている。図1と図5と図6に示したRF電力増幅装置では検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率の大小の制御を実施している。すなわち、高周波側RF送信周波数の送信時には検出電圧増幅器Vdet_Ampの電圧増幅率は大きな値に制御されているので、図4の左側の矢印Vdet_Ampに示すように高周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_HBのレベルは低周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_LBのレベルに近いレベルまで上昇されている。   According to the RF power amplifying apparatus according to the embodiment of the present invention shown in FIGS. 1, 5 and 6, when the band selection signal BAND is low level and the second RF transmission input signal Pin_HB is selected, the voltage of the detection voltage amplifier Vdet_Amp The amplification factor is set to a large value. FIG. 4 shows changes in the RF transmission frequency and transmission when the RF power amplifying apparatus shown in FIGS. 1, 5, and 6 does not implement the magnitude control of the voltage amplification factor of the detection voltage amplifier Vdet_Amp. It is a figure which shows the change of the detection output signal (SIGMA) Idet of power detector RF_DET with respect to the change of power Pout. The detection output signal (broken line ΣIdet_HB) of the power detector RF_DET at the time of transmission of the RF transmission frequency on the high frequency side when the magnitude control of the voltage amplification factor of the detection voltage amplifier Vdet_Amp is not performed in the low output mode on the left side of FIG. The output is lower than the detection output signal of the power detector RF_DET (one-dot chain line ΣIdet_LB) at the time of transmission at the low frequency side RF transmission frequency. In the RF power amplifying apparatus shown in FIGS. 1, 5 and 6, the magnitude of the voltage amplification factor of the detection voltage amplifier Vdet_Amp is controlled. That is, since the voltage amplification factor of the detection voltage amplifier Vdet_Amp is controlled to a large value at the time of transmission at the high frequency side RF transmission frequency, the power at the time of transmission at the high frequency side RF transmission frequency is indicated by an arrow Vdet_Amp on the left side of FIG. The level of the detection output signal ΣIdet_HB of the detector RF_DET is raised to a level close to the level of the detection output signal ΣIdet_LB of the power detector RF_DET at the time of transmission at the low frequency side RF transmission frequency.

≪より具体的なRFパワーモジュールの構成≫
図7は、図1に示したRF電力増幅装置の第1RF電力増幅器RF_PA_LBと第2RF電力増幅器RF_PA_HB等の構成をより詳細に説明する図である。
≪More specific configuration of RF power module≫
FIG. 7 is a diagram for explaining in more detail the configuration of the first RF power amplifier RF_PA_LB, the second RF power amplifier RF_PA_HB, and the like of the RF power amplifier shown in FIG.

この2つの第1RF電力増幅器RF_PA_LBと第2RF電力増幅器RF_PA_HBの基本的な増幅器としての構成は略同一となっている。以下に、この基本的な増幅器としての構成を説明する。   The basic configuration of the two first RF power amplifiers RF_PA_LB and the second RF power amplifier RF_PA_HB is substantially the same. In the following, the configuration as this basic amplifier will be described.

携帯電話端末のような通信端末機器に搭載されるRF ICからのRF送信入力信号は初段RF増幅器1st_Stgにより増幅され、更に初段RF増幅器1st_StgのRF増幅信号は次段RF増幅器2nd_Stgにより増幅され、更に次段RF増幅器2nd_StgのRF増幅信号は最終段RF増幅器3rd_Stgにより増幅され、最終段RF増幅器3rd_StgのRF増幅信号は図示しない送信用アンテナに供給される。初段RF増幅器1st_StgではRF送信入力信号は容量C1を介してソース接地の初段RF増幅素子Q1に供給され、初段RF増幅素子Q1のドレインは初段負荷インダクターL1を介して電源電圧VLVDOに接続される。次段RF増幅器2nd_Stgでは初段RF増幅器1st_StgからのRF増幅信号が容量C2を介してソース接地の次段RF増幅素子Q2に供給され、次段RF増幅素子Q2のドレインは次段負荷インダクターL2を介して電源電圧VLVDOに接続される。最終段RF増幅器3rd_Stgでは次段RF増幅器2nd_StgからのRF増幅信号が容量C3を介してソース接地の最終段RF増幅素子Q3に供給され、最終段RF増幅素子Q3のドレインは最終段負荷インダクターL3を介して電源電圧VLVDOに接続される。 An RF transmission input signal from an RF IC mounted on a communication terminal device such as a mobile phone terminal is amplified by a first stage RF amplifier 1st_Stg, and an RF amplification signal of the first stage RF amplifier 1st_Stg is further amplified by a next stage RF amplifier 2nd_Stg. The RF amplification signal of the next stage RF amplifier 2nd_Stg is amplified by the final stage RF amplifier 3rd_Stg, and the RF amplification signal of the final stage RF amplifier 3rd_Stg is supplied to a transmitting antenna (not shown). In the first-stage RF amplifier 1st_Stg, the RF transmission input signal is supplied to the source-grounded first-stage RF amplification element Q1 via the capacitor C1, and the drain of the first-stage RF amplification element Q1 is connected to the power supply voltage V LVDO via the first-stage load inductor L1. . In the next-stage RF amplifier 2nd_Stg, the RF amplification signal from the first-stage RF amplifier 1st_Stg is supplied to the next-stage RF amplification element Q2 grounded via the capacitor C2, and the drain of the next-stage RF amplification element Q2 is routed through the next-stage load inductor L2. To the power supply voltage V LVDO . In the final stage RF amplifier 3rd_Stg, the RF amplification signal from the next stage RF amplifier 2nd_Stg is supplied to the final stage RF amplification element Q3 having a common source via the capacitor C3, and the drain of the final stage RF amplification element Q3 is connected to the final stage load inductor L3. To the power supply voltage V LVDO .

尚、初段RF増幅素子Q1、次段RF増幅素子Q2、最終段RF増幅素子Q3の全てはLD−MOS(Lateral Diffused MOS)と呼ばれるRF増幅に適したNチャンネルパワーMOSトランジスタであるが、HBT(ヘテロバイポーラトランジスタ)等の他のRFパワー増幅素子によって置換されることもできる。   The first stage RF amplification element Q1, the next stage RF amplification element Q2, and the last stage RF amplification element Q3 are all N-channel power MOS transistors called LD-MOS (Lateral Diffused MOS) suitable for RF amplification. It can also be replaced by other RF power amplifying elements such as heterobipolar transistors.

初段RF増幅器1st_Stgのソース接地の初段RF増幅素子Q1のゲート入力端子には初段バイアス回路1st_BCが接続され、次段RF増幅器2nd_Stgのソース接地の次段RF増幅素子Q2のゲート入力端子には次段バイアス回路2nd_BCが接続され、最終段RF増幅器3rd_Stgのソース接地の最終段RF増幅素子Q3のゲート入力端子には最終段バイアス回路3rd_BCが接続されている。初段バイアス回路1st_BCでは、電流源I1とダイオード接続の増幅素子Q4と抵抗R1とにより、第1バイアス電圧が生成される。次段バイアス回路2nd_BCでは、電流源I2とダイオード接続の増幅素子Q5と抵抗R2とにより、第2バイアス電圧が生成される。最終段バイアス回路3rd_BCでは、電流源I3とダイオード接続の増幅素子Q6と抵抗R3とにより、第3バイアス電圧が生成される。   The first stage bias circuit 1st_BC is connected to the gate input terminal of the first stage RF amplifying element Q1 of the grounded source of the first stage RF amplifier 1st_Stg, and the next stage RF amplifying element Q2 of the grounded source of the next stage RF amplifier 2nd_Stg is connected to the gate input terminal of the next stage. The bias circuit 2nd_BC is connected, and the final-stage bias circuit 3rd_BC is connected to the gate input terminal of the final-stage RF amplifier element Q3 that is grounded to the source of the final-stage RF amplifier 3rd_Stg. In the first stage bias circuit 1st_BC, the first bias voltage is generated by the current source I1, the diode-connected amplification element Q4, and the resistor R1. In the next-stage bias circuit 2nd_BC, a second bias voltage is generated by the current source I2, the diode-connected amplification element Q5, and the resistor R2. In the final stage bias circuit 3rd_BC, a third bias voltage is generated by the current source I3, the diode-connected amplifying element Q6, and the resistor R3.

この2つの第1RF電力増幅器RF_PA_LBと第2RF電力増幅器RF_PA_HBとには、APCバイアス制御回路APC_Bias_CntとAPC電源供給制御回路APC_Pw_Spl_Cntとが接続されている。   An APC bias control circuit APC_Bias_Cnt and an APC power supply control circuit APC_Pw_Spl_Cnt are connected to the two first RF power amplifiers RF_PA_LB and the second RF power amplifier RF_PA_HB.

APCバイアス制御回路APC_Bias_Cntでは、図1からのパワー検出出力信号VDETが第1差動増幅器DA1の反転入力端子−に供給される一方、第1差動増幅器DA1の非反転入力端子+には図1からのランプ電圧Vrampが供給される。第1差動増幅器DA1の出力端子のAPC(Automatic Power Control)制御電圧Vapcは第2差動増幅器DA2の反転入力端子−に供給される一方、第2差動増幅器DA2の非反転入力端子+にはオフセット電圧Voffsetが供給される。オフセット電圧Voffsetは、オフセット電流Ioffsetが抵抗R4に流れることにより発生される。パワー検出出力信号VDETがランプ電圧Vrampよりも低レベルであると、APC制御電圧Vapcが高レベルとなる。APC制御電圧Vapcがオフセット電圧Voffsetのレベルよりも高くなると、第2差動増幅器DA2の出力電圧は低レベルとなる。すると、P−MOS Q20のドレイン電圧と第2差動増幅器DA2の非反転入力端子+の電圧とは、APC制御電圧Vapcのレベルに追従して増加する。すると、P−MOS Q20と抵抗R4とに流れる電流が増加する。また、P−MOS Q21のドレインからの電流I1、P−MOS Q22のドレインからの電流I2、P−MOS Q23のドレインからの電流源I3も増加する。これらの電流I1、電流I2、電流I3は、それぞれ初段バイアス回路1st_BCの電流源I1、次段バイアス回路2nd_BCの電流源I2、最終段バイアス回路3rd_BCの電流源I3となっている。従って、パワー検出出力信号VDETがランプ電圧Vrampよりも低レベルであると、初段RF増幅器1st_Stgの初段RF増幅素子Q1のゲート入力端子のバイアス電圧と次段RF増幅器2nd_Stgの次段RF増幅素子Q2のゲート入力端子のバイアス電圧と最終段RF増幅器3rd_Stgの最終段RF増幅素子Q3のゲート入力端子のバイアス電圧とが増加する。その結果、初段RF増幅器1st_Stgと次段RF増幅器2nd_Stgと最終段RF増幅器3rd_Stgの全てのRF増幅利得が増加する。 In the APC bias control circuit APC_Bias_Cnt, the power detection output signal V DET from FIG. 1 is supplied to the inverting input terminal − of the first differential amplifier DA1, while the power detection output signal V DET from FIG. The ramp voltage Vramp from 1 is supplied. An APC (Automatic Power Control) control voltage Vapc at the output terminal of the first differential amplifier DA1 is supplied to the inverting input terminal − of the second differential amplifier DA2, while being supplied to the non-inverting input terminal + of the second differential amplifier DA2. Is supplied with an offset voltage Voffset. The offset voltage Voffset is generated when the offset current Ioffset flows through the resistor R4. When the power detection output signal V DET is at a lower level than the lamp voltage Vramp, the APC control voltage Vapc is at a high level. When the APC control voltage Vapc becomes higher than the level of the offset voltage Voffset, the output voltage of the second differential amplifier DA2 becomes a low level. Then, the drain voltage of the P-MOS Q20 and the voltage at the non-inverting input terminal + of the second differential amplifier DA2 increase following the level of the APC control voltage Vapc. Then, the current flowing through the P-MOS Q20 and the resistor R4 increases. Further, the current I1 from the drain of the P-MOS Q21, the current I2 from the drain of the P-MOS Q22, and the current source I3 from the drain of the P-MOS Q23 also increase. These current I1, current I2, and current I3 are the current source I1 of the first stage bias circuit 1st_BC, the current source I2 of the next stage bias circuit 2nd_BC, and the current source I3 of the last stage bias circuit 3rd_BC, respectively. Therefore, when the power detection output signal V DET is lower than the ramp voltage Vramp, the bias voltage of the gate input terminal of the first stage RF amplifier element Q1 of the first stage RF amplifier 1st_Stg and the next stage RF amplifier element Q2 of the next stage RF amplifier 2nd_Stg. And the bias voltage at the gate input terminal of the final stage RF amplifier element Q3 of the final stage RF amplifier 3rd_Stg increase. As a result, all the RF amplification gains of the first stage RF amplifier 1st_Stg, the next stage RF amplifier 2nd_Stg, and the last stage RF amplifier 3rd_Stg are increased.

また、APC電源供給制御回路APC_Pw_Spl_Cntでは、APCバイアス制御回路APC_Bias_Cntの第1差動増幅器DA1の出力端子からのAPC制御電圧Vapcが第3差動増幅器DA3の反転入力端子−に供給され、非反転入力端子+にはP−MOS Qp3と分圧抵抗R5、R6からの負帰還信号が供給されている。P−MOS Qp3のソースに携帯電話端末のバッテリーからの電源電圧Vddが供給されることによって、APC電源供給制御回路APC_Pw_Spl_CntはAPC制御電圧Vapcのレベルに追従する動作電源電圧VLVDOを第1RF電力増幅器RF_PA_LBと第2RF電力増幅器RF_PA_HBとに供給する。その結果、APCゲートバイアス制御とAPCドレイン電源電圧制御とにより、更に効果的なAPC制御が行われる。このAPCドレイン電源電圧制御は、EDGE方式やWCDMA方式でのAM変調を図7のRF電力増幅装置が実行する際に有効なAM変調のための方法となる。 In the APC power supply control circuit APC_Pw_Spl_Cnt, the APC control voltage Vapc from the output terminal of the first differential amplifier DA1 of the APC bias control circuit APC_Bias_Cnt is supplied to the inverting input terminal − of the third differential amplifier DA3, and the non-inverting input A negative feedback signal from the P-MOS Qp3 and the voltage dividing resistors R5 and R6 is supplied to the terminal +. When the power supply voltage Vdd from the battery of the mobile phone terminal is supplied to the source of the P-MOS Qp3, the APC power supply control circuit APC_Pw_Spl_Cnt uses the operating power supply voltage V LVDO that follows the level of the APC control voltage Vapc as the first RF power amplifier. RF_PA_LB and the second RF power amplifier RF_PA_HB are supplied. As a result, more effective APC control is performed by APC gate bias control and APC drain power supply voltage control. This APC drain power supply voltage control is an effective AM modulation method when the RF power amplifying apparatus of FIG. 7 executes AM modulation in the EDGE method or the WCDMA method.

また、図7のRF電力増幅装置では、GSM850とGSM900のための第1RF電力増幅器RF_PA_LBのソース接地のRF初段アンプとしてのN−MOS Q1のドレインには、インダクターL101、容量C101で構成された高調波トラップ回路HTCが接続されている。高調波トラップ回路HTCのインダクターL101、容量C101の直列共振周波数はGSM850MHz、GSM900MHzのRF送信入力信号RFPin_LBの周波数の2倍高調波の周波数(1700MHz〜1800MHz)に略共振するように設定されている。その結果、第1RF電力増幅器RF_PA_LBのソース接地のRF初段アンプとしてのN−MOS Q1のドレインの2倍高調波は高調波トラップ回路HTCのインダクターL101、容量C101の極めて低い直列共振インピーダンスを介して接地電位点にバイパスされる。第1RF電力増幅器RF_PA_LBのソース接地のRF初段アンプとしてのN−MOS Q1のドレインに接続された高調波トラップ回路HTCは、GSM850MHz、GSM900MHzのRF送信入力信号RFPin_LBの周波数の2倍高調波が妨害信号となってDCS1800MHzとPCS1900MHzのRF送信入力信号RFPin_HBを増幅する第2RF電力増幅器RF_PA_HBのN−MOS Q1、Q2、Q3に影響するのを低減する。   Further, in the RF power amplifying apparatus of FIG. 7, the drain of the N-MOS Q1 as the first-stage RF-grounded amplifier of the first RF power amplifier RF_PA_LB for the GSM850 and GSM900 has a harmonic composed of an inductor L101 and a capacitor C101. A wave trap circuit HTC is connected. The series resonance frequency of the inductor L101 and the capacitor C101 of the harmonic trap circuit HTC is set so as to substantially resonate at a frequency (1700 MHz to 1800 MHz) that is twice the frequency of the RF transmission input signal RFPin_LB of GSM850 MHz and GSM900 MHz. As a result, the second harmonic of the drain of the N-MOS Q1 as the first-stage RF amplifier of the first RF power amplifier RF_PA_LB is grounded via the extremely low series resonance impedance of the inductor L101 and the capacitor C101 of the harmonic trap circuit HTC. Bypassed to a potential point. The harmonic trap circuit HTC connected to the drain of the N-MOS Q1 as the first-stage RF grounded amplifier of the first RF power amplifier RF_PA_LB has an interference signal that is a second harmonic of the frequency of the RF transmission input signal RFPin_LB of GSM850 MHz and GSM900 MHz. This reduces the influence on the N-MOS Q1, Q2, and Q3 of the second RF power amplifier RF_PA_HB that amplifies the RF transmission input signal RFPin_HB of DCS 1800 MHz and PCS 1900 MHz.

以上本発明者によってなされた発明を実施形態に基づいて具体的に説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。   Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited thereto and can be variously modified without departing from the gist thereof.

例えば、図1で第1出力調整ユニットVar_Attは可変減衰器以外に可変利得増幅器を使用しても良く、図1で第2出力調整ユニットVdet_Ampは可変利得増幅器以外に可変減衰器を使用しても良い。   For example, in FIG. 1, the first output adjustment unit Var_Att may use a variable gain amplifier in addition to the variable attenuator. In FIG. 1, the second output adjustment unit Vdet_Amp may use a variable attenuator in addition to the variable gain amplifier. good.

図1で第1出力調整ユニットVar_Attとして可変利得増幅器を使用して、バンド選択信号BANDがローレベルで第2RF電力増幅器RF_PA_HBが選択される場合にこの可変利得増幅器の可変利得を、バンド選択信号BANDがハイレベルで第1RF電力増幅器RF_PA_LBが選択される場合の可変利得増幅器の可変利得よりも高く設定する。すると、図4の右側で示した矢印Var_Attと逆方向に高周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_HBのレベルは、低周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_LBのレベルに近いレベルまで上昇されることができる。   In FIG. 1, when a variable gain amplifier is used as the first output adjustment unit Var_Att and the band selection signal BAND is low and the second RF power amplifier RF_PA_HB is selected, the variable gain of the variable gain amplifier is changed to the band selection signal BAND. Is higher than the variable gain of the variable gain amplifier when the first RF power amplifier RF_PA_LB is selected. Then, the level of the detection output signal ΣIdet_HB of the power detector RF_DET at the time of transmission of the high frequency side RF transmission frequency in the direction opposite to the arrow Var_Att shown on the right side of FIG. It can be raised to a level close to the level of the detection output signal ΣIdet_LB of the detector RF_DET.

また、例えば、図1で第2出力調整ユニットVdet_Ampとして可変減衰器を使用して、バンド選択信号BANDがローレベルで第2RF電力増幅器RF_PA_HBが選択される場合にこの可変減衰器の可変減衰量を、バンド選択信号BANDがハイレベルで第1RF電力増幅器RF_PA_LBが選択される場合にこの可変減衰器の可変減衰量よりも大きく設定する。すると、図4の左側で示した矢印Vdet_Ampと逆方向に低周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_LBのレベルは、高周波側RF送信周波数の送信時でのパワー検出器RF_DETの検出出力信号ΣIdet_HBのレベルに近いレベルまで低下されることができる。   Further, for example, when a variable attenuator is used as the second output adjustment unit Vdet_Amp in FIG. 1 and the band selection signal BAND is at a low level and the second RF power amplifier RF_PA_HB is selected, the variable attenuation amount of the variable attenuator is set. When the band selection signal BAND is at a high level and the first RF power amplifier RF_PA_LB is selected, the variable attenuator is set larger than the variable attenuation amount. Then, the level of the detection output signal ΣIdet_LB of the power detector RF_DET at the time of transmission at the low frequency side RF transmission frequency in the direction opposite to the arrow Vdet_Amp shown on the left side of FIG. It can be lowered to a level close to the level of the detection output signal ΣIdet_HB of the detector RF_DET.

更にパワー増幅素子としては、LDMOSやヘテロバイポーラトランジスタ以外にGaAsやInP等の化合物半導体のMESFETやHEMTのNチャンネルの電界効果トランジスタに置換することもできる。   Further, as a power amplifying element, in addition to an LDMOS and a heterobipolar transistor, a compound semiconductor MESFET such as GaAs or InP, or a HEMT N-channel field effect transistor can be used.

図1は、本発明の1つの実施形態による基地局との通信を行う携帯電話に搭載されるRF電力増幅装置を示す回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram showing an RF power amplifying apparatus mounted on a mobile phone that performs communication with a base station according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1の送信パワー検出用のカップラーCPLの出力端子からのRFカップラー検出信号が結合容量を介して信号線の一端に供給されることにより、信号線の他端にRFパワー検出入力信号が伝達される様子を示す図である。FIG. 2 shows an RF power detection input to the other end of the signal line when an RF coupler detection signal from the output terminal of the transmission power detection coupler CPL of FIG. 1 is supplied to one end of the signal line through a coupling capacitor. It is a figure which shows a mode that a signal is transmitted. 図3は、図1と図5と図6に示したRF電力増幅装置での送信パワーの変化に対する第1検出器の検出出力信号と第2検出器DET2の検出出力信号の変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing changes in the detection output signal of the first detector and the detection output signal of the second detector DET2 with respect to the change in transmission power in the RF power amplifying apparatus shown in FIGS. is there. 図4は、図1と図5と図6に示したRF電力増幅装置で可変減衰器の減衰量の大小の制御を実施しない場合と実施する場合のRF送信周波数の高低の変化と送信パワーの変化とに対するパワー検出器の検出出力信号の変化を示す図である。FIG. 4 shows a case where the RF power amplifying apparatus shown in FIG. 1, FIG. 5 and FIG. It is a figure which shows the change of the detection output signal of a power detector with respect to a change. 図5は、図1に示した本発明の1つの実施形態によるRF電力増幅装置のパワー検出器の詳細な回路構成を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a detailed circuit configuration of the power detector of the RF power amplifier according to the embodiment of the present invention shown in FIG. 図6は、図1に示した本発明の1つの実施形態によるRF電力増幅装置のパワー検出器の更に詳細な回路構成を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing a more detailed circuit configuration of the power detector of the RF power amplifying apparatus according to one embodiment of the present invention shown in FIG. 図7は、図1に示したRF電力増幅装置の第1RF電力増幅器と第2RF電力増幅器等の構成をより詳細に説明する図である。FIG. 7 is a diagram for explaining the configuration of the first RF power amplifier, the second RF power amplifier, and the like of the RF power amplifier shown in FIG. 1 in more detail.

符号の説明Explanation of symbols

Pin_LB 第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号
Pin_HB 第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号
RF_PA_LB 第1電力増幅器
RF_PA_HB 第2電力増幅器
CPL カップラー
Pout 送信出力電力
RF_cpl RFカップラー検出信号
MSL 信号線
RFin RFパワー検出入力信号
RF_DET パワー検出器
DET RFパワー検出出力信号
Vramp RF送信レベル指示信号
Err_Amp 誤差増幅器
RF_Det_Amp 多段増幅器
AMP1、AMP2、AMP3 複数の増幅器
DET1 第1検出器
DET2 第2検出器
Det1、Det2、Det3 複数の検出器
ΣIdet 検出出力信号
Vdet_in 検出電圧
BAND バンド選択信号
Var_Att 第1出力調整ユニット
Vdet_Amp 第2出力調整ユニット
Pin_LB First RF transmission input signal having a first frequency band Pin_HB Second RF transmission input signal having a second frequency band RF_PA_LB First power amplifier RF_PA_HB Second power amplifier CPL Coupler Pout Transmission output power RF_cpl RF coupler detection signal MSL Signal line RFin RF Power detection input signal RF_DET Power detector V DET RF power detection output signal Vramp RF transmission level instruction signal Err_Amp Error amplifier RF_Det_Amp Multistage amplifier AMP1, AMP2, AMP3 Multiple amplifiers DET1 First detector DET2 Second detector Det1, Det2, Det3 A plurality of detectors ΣIdet detection output signal Vdet_in detection voltage BAND band selection signal Var_Att first output adjustment unit Vdet_Amp first Output adjustment unit

Claims (24)

第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号を増幅する第1電力増幅器と、
前記第1周波数帯域よりも高い周波数の第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号を増幅する第2電力増幅器と、
前記第1電力増幅器の出力と前記第2電力増幅器の出力の送信出力電力のレベルの検出するための1個のカップラーと、
前記カップラーからのRFカップラー検出信号が一端に供給されることによって他端にRFパワー検出入力信号を伝達する信号線と、
前記信号線の他端の前記RFパワー検出入力信号が入力端子に供給されることによりRFパワー検出出力信号を生成するパワー検出器と、
RF送信レベル指示信号と前記パワー検出器から生成された前記RFパワー検出出力信号とに応答して前記RF送信レベル指示信号のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力が前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器との前記任意の一方を制御する誤差増幅器とを具備しており、
前記パワー検出器は、多段増幅器と、第1検出器と、第2検出器とを含み、前記多段増幅器は前記信号線の前記他端の前記RFパワー検出入力信号を増幅して、前記第1検出器を構成する複数の検出器の入力端子には前記多段増幅器を構成する従属接続された複数の増幅器の増幅出力信号が供給され、前記第2検出器の入力には前記信号線の前記他端の前記RFパワー検出入力信号が供給され、前記第1検出器の出力信号と前記第2検出器の出力信号との合成によって検出出力信号が生成され、
前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号の一方のレベルでは前記第1電力増幅器が活性化され前記第2電力増幅器が非活性化され、前記バンド選択信号の他方のレベルでは前記第1電力増幅器が非活性化され前記第2電力増幅器が活性化され、
前記第2検出器の入力と前記信号線の前記他端との間には、前記バンド選択信号により制御される第1出力調整ユニットが接続され、
前記バンド選択信号の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器が活性化され前記第2電力増幅器が非活性化される際に前記第1出力調整ユニットの出力信号は低振幅レベルに制御され、前記バンド選択信号の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器が非活性化され前記第2電力増幅器が活性化される際に前記第1出力調整ユニットの前記出力信号は前記低振幅レベルよりも高い振幅レベルに制御されるRF電力増幅装置。
A first power amplifier for amplifying a first RF transmission input signal having a first frequency band;
A second power amplifier for amplifying a second RF transmission input signal having a second frequency band having a frequency higher than the first frequency band;
One coupler for detecting the level of transmission output power of the output of the first power amplifier and the output of the second power amplifier;
A signal line for transmitting an RF power detection input signal to the other end by supplying an RF coupler detection signal from the coupler to the one end;
A power detector that generates an RF power detection output signal by supplying the RF power detection input signal at the other end of the signal line to an input terminal;
In response to the RF transmission level indication signal and the RF power detection output signal generated from the power detector, the transmission output power at a level according to the level of the RF transmission level indication signal is the first power amplifier and the An error amplifier that controls the arbitrary one of the first power amplifier and the second power amplifier so as to be output from any one of the outputs of the second power amplifier;
The power detector includes a multistage amplifier, a first detector, and a second detector, and the multistage amplifier amplifies the RF power detection input signal at the other end of the signal line, and Amplified output signals of a plurality of subordinately connected amplifiers constituting the multistage amplifier are supplied to input terminals of a plurality of detectors constituting the detector, and the other of the signal lines is inputted to the second detector. The RF power detection input signal at the end is supplied, and a detection output signal is generated by combining the output signal of the first detector and the output signal of the second detector,
The first power amplifier is activated and the second power amplifier is deactivated at one level of a band selection signal indicating whether to use the first power amplifier or the second power amplifier. At the other level of the selection signal, the first power amplifier is deactivated and the second power amplifier is activated;
A first output adjustment unit controlled by the band selection signal is connected between the input of the second detector and the other end of the signal line,
When the first power amplifier is activated and the second power amplifier is deactivated by the one level of the band selection signal, the output signal of the first output adjustment unit is controlled to a low amplitude level, When the first power amplifier is deactivated and the second power amplifier is activated by the other level of the band selection signal, the output signal of the first output adjustment unit has an amplitude higher than the low amplitude level. RF power amplifier controlled by level.
前記パワー検出器は、前記第1検出器の前記出力信号と前記第2検出器の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号による検出電圧が供給されることにより前記RFパワー検出出力信号を生成する第2出力調整ユニットを含み、
前記第2出力調整ユニットから生成される前記RFパワー検出出力信号は、前記バンド選択信号の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器が活性化され前記第2電力増幅器が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器が非活性化され前記第2電力が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御される請求項1に記載のRF電力増幅装置。
The power detector is supplied with a detection voltage based on the detection output signal generated by combining the output signal of the first detector and the output signal of the second detector, and thereby the RF power detection output A second output conditioning unit for generating a signal;
The RF power detection output signal generated from the second output adjustment unit is activated when the first power amplifier is activated and the second power amplifier is deactivated according to the one level of the band selection signal. Is controlled to a low level, and is controlled to a level higher than the low level when the first power amplifier is deactivated and the second power is activated by the other level of the band selection signal. The RF power amplifying device according to claim 1.
前記第1出力調整ユニットは可変減衰器であり、前記第1出力調整ユニットの前記出力信号の振幅レベルの制御は前記可変減衰器の減衰量により調整される請求項1と請求項2とのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The first output adjustment unit is a variable attenuator, and the control of the amplitude level of the output signal of the first output adjustment unit is adjusted by the attenuation amount of the variable attenuator. An RF power amplifying device according to claim 1. 前記第2出力調整ユニットは可変利得増幅器であり、前記第2出力調整ユニットから生成される前記RFパワー検出出力信号の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される請求項1から請求項3までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The second output adjustment unit is a variable gain amplifier, and the level control of the RF power detection output signal generated from the second output adjustment unit is adjusted by a variable gain of the variable gain amplifier. Item 4. The RF power amplifying apparatus according to any one of Items 1 to 3. 前記第2出力調整ユニットの前記可変利得増幅器は、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第1増幅回路と、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第2増幅回路と、第1抵抗と、第2抵抗と、第3抵抗と、第4抵抗と、第5抵抗と、第6抵抗と、第1スイッチと、第2スイッチとを含み、
前記第1増幅回路の前記非反転入力端子には基準電圧が供給され、前記第1増幅回路の前記反転入力端子には前記第1抵抗を介してベース電圧が供給され、前記第1増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第2抵抗が接続され、
前記第2増幅回路の前記非反転入力端子には前記検出出力信号から生成された前記検出電圧が供給され、前記第2増幅回路の前記反転入力端子には前記第3抵抗を介して前記第1増幅回路の前記出力端子が接続され、前記第2増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第4抵抗が接続され、
前記第5抵抗と前記第1スイッチとの直列接続が前記第2抵抗と並列に接続され、第6抵抗と前記第2スイッチとの直列接続が第3抵抗と並列に接続され、
前記バンド選択信号の前記一方のレベルに応答して前記第1スイッチと前記第2スイッチとはオフ状態に制御され、前記バンド選択信号の前記他方のレベルに応答して前記第1スイッチと前記第2スイッチとはオン状態に制御される請求項4に記載のRF電力増幅装置。
The variable gain amplifier of the second output adjustment unit includes a first amplification circuit having a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal, and a second amplification having a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal. A circuit, a first resistor, a second resistor, a third resistor, a fourth resistor, a fifth resistor, a sixth resistor, a first switch, and a second switch;
A reference voltage is supplied to the non-inverting input terminal of the first amplifier circuit, and a base voltage is supplied to the inverting input terminal of the first amplifier circuit via the first resistor. The second resistor is connected between the inverting input terminal and the output terminal;
The non-inverting input terminal of the second amplifier circuit is supplied with the detection voltage generated from the detection output signal, and the inverting input terminal of the second amplifier circuit is supplied with the first resistor via the third resistor. The output terminal of the amplifier circuit is connected, and the fourth resistor is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the second amplifier circuit,
A series connection of the fifth resistor and the first switch is connected in parallel with the second resistor, a series connection of the sixth resistor and the second switch is connected in parallel with a third resistor,
The first switch and the second switch are controlled to be in an off state in response to the one level of the band selection signal, and the first switch and the first switch in response to the other level of the band selection signal. The RF power amplifying apparatus according to claim 4, wherein the two switches are controlled to be in an on state.
前記第2周波数帯域の周波数は前記第1周波数帯域の周波数の略2倍に設定され、
前記第1電力増幅器は前記第1周波数帯域の送信出力信号の2倍高調波を接地電位点にバイパスする高調波トラップ回路を含む請求項1から請求項3までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。
The frequency of the second frequency band is set to approximately twice the frequency of the first frequency band,
4. The RF power amplification according to claim 1, wherein the first power amplifier includes a harmonic trap circuit that bypasses a second harmonic of the transmission output signal of the first frequency band to a ground potential point. 5. apparatus.
前記第1周波数帯域を持つ前記第1RF送信入力信号はGSM850とGSM900との周波数帯域を持ち、前記第2周波数帯域を持つ前記第2RF送信入力信号はDCS1800とPCS1900との周波数帯域を持つ請求項1から請求項3までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The first RF transmission input signal having the first frequency band has a frequency band of GSM850 and GSM900, and the second RF transmission input signal having the second frequency band has a frequency band of DCS1800 and PCS1900. The RF power amplifying device according to claim 3. 前記第2周波数帯域を持つ前記第2RF送信入力信号は、更にWCDMAの略1920MHz〜1980MHzの周波数帯域を持つ請求項7に記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplification device according to claim 7, wherein the second RF transmission input signal having the second frequency band further has a frequency band of approximately 1920 MHz to 1980 MHz of WCDMA. 前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器の増幅素子は、電界効果トランジスタである請求項1から請求項8までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   9. The RF power amplifying apparatus according to claim 1, wherein the amplifying elements of the first power amplifier and the second power amplifier are field effect transistors. 10. 前記電界効果トランジスタはLDMOSである請求項9に記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplifier according to claim 9, wherein the field effect transistor is an LDMOS. 前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器の増幅素子は、バイポーラトランジスタである請求項1から請求項8までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   9. The RF power amplifying apparatus according to claim 1, wherein amplification elements of the first power amplifier and the second power amplifier are bipolar transistors. 前記バイポーラトランジスタはヘテロ接合型である請求項11に記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplifier according to claim 11, wherein the bipolar transistor is a heterojunction type. 前記第1電力増幅器と、前記第2電力増幅器と、前記カップラーと、前記パワー検出器と、前記誤差増幅器とは、RFパワーモジュールのパッケージに搭載されている請求項1から請求項12までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The first power amplifier, the second power amplifier, the coupler, the power detector, and the error amplifier are mounted in a package of an RF power module. An RF power amplifying device according to claim 1. 第1周波数帯域を持つ第1RF送信入力信号を増幅する第1電力増幅器と、
前記第1周波数帯域よりも高い周波数の第2周波数帯域を持つ第2RF送信入力信号を増幅する第2電力増幅器と、
前記第1電力増幅器の出力と前記第2電力増幅器の出力の送信出力電力のレベルの検出するための1個のカップラーと、
前記カップラーからのRFカップラー検出信号が一端に供給されることによって他端にRFパワー検出入力信号を伝達する信号線と、
前記信号線の他端の前記RFパワー検出入力信号が入力端子に供給されることによりRFパワー検出出力信号を生成するパワー検出器と、
RF送信レベル指示信号と前記パワー検出器から生成された前記RFパワー検出出力信号とに応答して前記RF送信レベル指示信号のレベルに従ったレベルの前記送信出力電力が前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器との任意の一方の前記出力から出力されるように前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器との前記任意の一方を制御する誤差増幅器とを具備しており、
前記パワー検出器は、多段増幅器と、第1検出器と、第2検出器とを含み、前記多段増幅器は前記信号線の前記他端の前記RFパワー検出入力信号を増幅して、前記第1検出器を構成する複数の検出器の入力端子には前記多段増幅器を構成する従属接続された複数の増幅器の増幅出力信号が供給され、前記第2検出器の入力には前記信号線の前記他端の前記RFパワー検出入力信号が供給され、前記第1検出器の出力信号と前記第2検出器の出力信号との合成によって検出出力信号が生成され、
前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器とのいずれかを使用するのかのバンド選択信号の一方のレベルでは前記第1電力増幅器が活性化され前記第2電力増幅器が非活性化され、前記バンド選択信号の他方のレベルでは前記第1電力増幅器が非活性化され前記第2電力増幅器が活性化され、
前記パワー検出器は、前記第1検出器の前記出力信号と前記第2検出器の前記出力信号との合成で生成された前記検出出力信号による検出電圧が供給されることにより前記RFパワー検出出力信号を生成する出力調整ユニットを含み、
前記出力調整ユニットから生成される前記RFパワー検出出力信号は、前記バンド選択信号の前記一方のレベルにより前記第1電力増幅器が活性化され前記第2電力増幅器が非活性化される際には低レベルに制御されて、前記バンド選択信号の前記他方のレベルにより前記第1電力増幅器が非活性化され前記第2電力が活性化される際に前記低レベルよりも高いレベルに制御されるRF電力増幅装置。
A first power amplifier for amplifying a first RF transmission input signal having a first frequency band;
A second power amplifier for amplifying a second RF transmission input signal having a second frequency band having a frequency higher than the first frequency band;
One coupler for detecting the level of transmission output power of the output of the first power amplifier and the output of the second power amplifier;
A signal line for transmitting an RF power detection input signal to the other end by supplying an RF coupler detection signal from the coupler to the one end;
A power detector that generates an RF power detection output signal by supplying the RF power detection input signal at the other end of the signal line to an input terminal;
In response to the RF transmission level indication signal and the RF power detection output signal generated from the power detector, the transmission output power at a level according to the level of the RF transmission level indication signal is the first power amplifier and the An error amplifier that controls the arbitrary one of the first power amplifier and the second power amplifier so as to be output from any one of the outputs of the second power amplifier;
The power detector includes a multistage amplifier, a first detector, and a second detector, and the multistage amplifier amplifies the RF power detection input signal at the other end of the signal line, and Amplified output signals of a plurality of subordinately connected amplifiers constituting the multistage amplifier are supplied to input terminals of a plurality of detectors constituting the detector, and the other of the signal lines is inputted to the second detector. The RF power detection input signal at the end is supplied, and a detection output signal is generated by combining the output signal of the first detector and the output signal of the second detector,
The first power amplifier is activated and the second power amplifier is deactivated at one level of a band selection signal indicating whether to use the first power amplifier or the second power amplifier. At the other level of the selection signal, the first power amplifier is deactivated and the second power amplifier is activated;
The power detector is supplied with a detection voltage based on the detection output signal generated by combining the output signal of the first detector and the output signal of the second detector, and thereby the RF power detection output Including an output conditioning unit for generating a signal;
The RF power detection output signal generated from the output adjustment unit is low when the first power amplifier is activated and the second power amplifier is deactivated by the one level of the band selection signal. RF power controlled to a level higher than the low level when the first power amplifier is deactivated and the second power is activated by the other level of the band selection signal Amplification equipment.
前記出力調整ユニットは可変利得増幅器であり、前記出力調整ユニットから生成される前記RFパワー検出出力信号の前記レベル制御は前記可変利得増幅器の可変利得により調整される請求項14に記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplification according to claim 14, wherein the output adjustment unit is a variable gain amplifier, and the level control of the RF power detection output signal generated from the output adjustment unit is adjusted by a variable gain of the variable gain amplifier. apparatus. 前記出力調整ユニットの前記可変利得増幅器は、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第1増幅回路と、非反転入力端子と反転入力端子と出力端子とを有する第2増幅回路と、第1抵抗と、第2抵抗と、第3抵抗と、第4抵抗と、第5抵抗と、第6抵抗と、第1スイッチと、第2スイッチとを含み、
前記第1増幅回路の前記非反転入力端子には基準電圧が供給され、前記第1増幅回路の前記反転入力端子には前記第1抵抗を介してベース電圧が供給され、前記第1増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第2抵抗が接続され、
前記第2増幅回路の前記非反転入力端子には前記検出出力信号から生成された前記検出電圧が供給され、前記第2増幅回路の前記反転入力端子には前記第3抵抗を介して前記第1増幅回路の前記出力端子が接続され、前記第2増幅回路の前記反転入力端子と前記出力端子の間に前記第4抵抗が接続され、
前記第5抵抗と前記第1スイッチとの直列接続が前記第2抵抗と並列に接続され、第6抵抗と前記第2スイッチとの直列接続が第3抵抗と並列に接続され、
前記バンド選択信号の前記一方のレベルに応答して前記第1スイッチと前記第2スイッチとはオフ状態に制御され、前記バンド選択信号の前記他方のレベルに応答して前記第1スイッチと前記第2スイッチとはオン状態に制御される請求項14から請求項15までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。
The variable gain amplifier of the output adjustment unit includes a first amplifier circuit having a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal, and a second amplifier circuit having a non-inverting input terminal, an inverting input terminal, and an output terminal. A first resistor, a second resistor, a third resistor, a fourth resistor, a fifth resistor, a sixth resistor, a first switch, and a second switch,
A reference voltage is supplied to the non-inverting input terminal of the first amplifier circuit, and a base voltage is supplied to the inverting input terminal of the first amplifier circuit via the first resistor. The second resistor is connected between the inverting input terminal and the output terminal;
The non-inverting input terminal of the second amplifier circuit is supplied with the detection voltage generated from the detection output signal, and the inverting input terminal of the second amplifier circuit is supplied with the first resistor via the third resistor. The output terminal of the amplifier circuit is connected, and the fourth resistor is connected between the inverting input terminal and the output terminal of the second amplifier circuit,
A series connection of the fifth resistor and the first switch is connected in parallel with the second resistor, a series connection of the sixth resistor and the second switch is connected in parallel with a third resistor,
The first switch and the second switch are controlled to be in an off state in response to the one level of the band selection signal, and the first switch and the first switch in response to the other level of the band selection signal. The RF power amplifying device according to any one of claims 14 to 15, wherein the two switches are controlled to be in an on state.
前記第2周波数帯域の周波数は前記第1周波数帯域の周波数の略2倍に設定され、
前記第1電力増幅器は前記第1周波数帯域の送信出力信号の2倍高調波を接地電位点にバイパスする高調波トラップ回路を含む請求項14から請求項16までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。
The frequency of the second frequency band is set to approximately twice the frequency of the first frequency band,
The RF power amplification according to any one of claims 14 to 16, wherein the first power amplifier includes a harmonic trap circuit that bypasses a second harmonic of the transmission output signal of the first frequency band to a ground potential point. apparatus.
前記第1周波数帯域を持つ前記第1RF送信入力信号はGSM850とGSM900との周波数帯域を持ち、前記第2周波数帯域を持つ前記第2RF送信入力信号はDCS1800とPCS1900との周波数帯域を持つ請求項14から請求項17までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The first RF transmission input signal having the first frequency band has a frequency band of GSM850 and GSM900, and the second RF transmission input signal having the second frequency band has a frequency band of DCS1800 and PCS1900. The RF power amplifying device according to claim 17. 前記第2周波数帯域を持つ前記第2RF送信入力信号は、更にWCDMAの略1920MHz〜1980MHzの周波数帯域を持つ請求項18に記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplifier according to claim 18, wherein the second RF transmission input signal having the second frequency band further has a frequency band of approximately 1920 MHz to 1980 MHz of WCDMA. 前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器の増幅素子は、電界効果トランジスタである請求項14から請求項19までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplifier according to any one of claims 14 to 19, wherein amplification elements of the first power amplifier and the second power amplifier are field effect transistors. 前記電界効果トランジスタはLDMOSである請求項20に記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplifier according to claim 20, wherein the field effect transistor is an LDMOS. 前記第1電力増幅器と前記第2電力増幅器の増幅素子は、バイポーラトランジスタである請求項14から請求項19までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplifier according to any one of claims 14 to 19, wherein amplification elements of the first power amplifier and the second power amplifier are bipolar transistors. 前記バイポーラトランジスタはヘテロ接合型である請求項22に記載のRF電力増幅装置。   The RF power amplifier according to claim 22, wherein the bipolar transistor is a heterojunction type. 前記第1電力増幅器と、前記第2電力増幅器と、前記カップラーと、前記パワー検出器と、前記誤差増幅器とは、RFパワーモジュールのパッケージに搭載されている請求項14から請求項23までのいずれかに記載のRF電力増幅装置。   The first power amplifier, the second power amplifier, the coupler, the power detector, and the error amplifier are mounted on a package of an RF power module. An RF power amplifying device according to claim 1.
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