JP2015106790A - Power amplifier - Google Patents

Power amplifier Download PDF

Info

Publication number
JP2015106790A
JP2015106790A JP2013247361A JP2013247361A JP2015106790A JP 2015106790 A JP2015106790 A JP 2015106790A JP 2013247361 A JP2013247361 A JP 2013247361A JP 2013247361 A JP2013247361 A JP 2013247361A JP 2015106790 A JP2015106790 A JP 2015106790A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transistor
power amplifier
digitally controlled
signal
output
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2013247361A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP6340191B2 (en
Inventor
康一 鳥谷部
Koichi Toriyabe
康一 鳥谷部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
MegaChips Corp
Original Assignee
MegaChips Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by MegaChips Corp filed Critical MegaChips Corp
Priority to JP2013247361A priority Critical patent/JP6340191B2/en
Publication of JP2015106790A publication Critical patent/JP2015106790A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6340191B2 publication Critical patent/JP6340191B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a digitally controlled power amplifier that operates with low power consumption and has high output conversion efficiency η.SOLUTION: According to the present invention, in the digitally controlled power amplifier including at least one power amplifier connected to an output line, the at least one switch part includes a first transistor for supplying a switching current to the output line, and a drive circuit for controlling an on/off operation of the first transistor. In the digitally controlled power amplifier, the driver circuit drives the first transistor on the basis of at least part of the switching current flowing through the output line.

Description

本発明は、電力増幅器に関し、特に、MOSFETを用いたデジタル制御電力増幅器に関する。また、本発明は、かかる電力増幅器を用いた無線通信装置に関する。   The present invention relates to a power amplifier, and more particularly to a digitally controlled power amplifier using a MOSFET. The present invention also relates to a wireless communication apparatus using such a power amplifier.

RF通信可能なモバイル通信端末装置の送信モジュールに用いられるデジタル制御増幅器(パワーアンプ)は、デジタルの入力信号に基づいて増幅出力されるパルス信号の電流値を多段の薄膜スイッチングトランジスタ素子に対するオン/オフの切り替え制御により離散的に制御することができる回路である。このように制御されたパルス電流は、所定のフィルタ回路により正弦波信号に変換され、アンテナを介して送信される。   A digital control amplifier (power amplifier) used in a transmission module of a mobile communication terminal capable of RF communication turns on / off a current value of a pulse signal amplified and output based on a digital input signal with respect to a multi-stage thin film switching transistor element. It is a circuit that can be discretely controlled by switching control. The pulse current controlled in this way is converted into a sine wave signal by a predetermined filter circuit and transmitted through the antenna.

例えば、下記特許文献1は、ワイヤレス通信デバイス用の駆動増幅器を開示する。具体的には、特許文献1は、入力信号電圧を複数の入力信号電流に変換するための複数の電圧−電流トランスデューサと、カスコード段と、を備える装置を開示する。カスコード段は、増幅器利得制御を実現するように電圧−電流トランスデューサに結合され、薄ゲート酸化膜トランジスタと厚ゲート酸化膜トランジスタとを備える。   For example, Patent Document 1 below discloses a drive amplifier for a wireless communication device. Specifically, Patent Document 1 discloses an apparatus including a plurality of voltage-current transducers for converting an input signal voltage into a plurality of input signal currents, and a cascode stage. The cascode stage is coupled to a voltage-current transducer to provide amplifier gain control and includes a thin gate oxide transistor and a thick gate oxide transistor.

また、下記特許文献2は、無線インターフェースを備えた情報処理装置用の高周波電力増幅装置を開示する。具体的には、特許文献2は、高周波の入力信号を増幅する電力増幅器と、電力増幅器とこれに電源電圧を供給する電源部との間に設けられ、電源部からの電源電圧を制御する制御回路とを含む高周波増幅装置を開示する。ここで、制御回路は、電力増幅器への入力信号から得られる信号を電力増幅器に応じて定まる歪特性に基づいて補正することにより制御信号を生成し、生成した制御信号により電源電圧を制御することにより供給電源電圧を生成し、生成した供給電源電圧を電力増幅器に供給するように構成される。これにより、高周波増幅装置は、エネルギー効率の優れた歪みの少ない高周波電力の増幅を実現している。   Patent Document 2 below discloses a high-frequency power amplifying apparatus for an information processing apparatus provided with a wireless interface. Specifically, Patent Document 2 discloses a control for controlling a power supply voltage from a power supply unit provided between a power amplifier that amplifies a high-frequency input signal and a power amplifier and a power supply unit that supplies a power supply voltage thereto. A high frequency amplifier including a circuit is disclosed. Here, the control circuit generates a control signal by correcting a signal obtained from an input signal to the power amplifier based on a distortion characteristic determined according to the power amplifier, and controls the power supply voltage by the generated control signal. To generate a power supply voltage and supply the generated power supply voltage to the power amplifier. Thereby, the high frequency amplifying apparatus realizes amplification of high frequency power with excellent energy efficiency and less distortion.

また、下記非特許文献1は、ワイヤレス通信デバイス用の高周波電力増幅装置に関し、入力信号電圧を複数の入力信号電流に変換するための複数のトランジスタと、カスコード段とを備える装置を開示する(同文献図4参照)。図示されるように、カスコード段は、増幅器利得制御を実現するように該トランジスタに結合され、厚ゲート酸化膜トランジスタによって構成される。   Non-Patent Document 1 below relates to a high-frequency power amplifier for a wireless communication device, and discloses an apparatus including a plurality of transistors for converting an input signal voltage into a plurality of input signal currents and a cascode stage (same as above). Reference FIG. 4). As shown, the cascode stage is coupled to the transistor to implement amplifier gain control and is comprised of a thick gate oxide transistor.

ところで、RF通信に用いられる変調方式として、ポーラ変調(Polar Modulation)方式が知られている。ポーラ変調方式は、アンテナから送信すべきRF信号のポーラ(即ち、位相および振幅)の歪みを補償する変調方式である。一般に、デジタル制御電力増幅器は、ポーラ変調方式に適した回路構成となるため、ポーラ変調方式を用いたモバイル通信端末装置の送信モジュールへの利用が進んでいる。   By the way, a polar modulation method is known as a modulation method used for RF communication. The polar modulation scheme is a modulation scheme that compensates for polar (ie, phase and amplitude) distortion of an RF signal to be transmitted from an antenna. In general, since a digitally controlled power amplifier has a circuit configuration suitable for a polar modulation scheme, use of the digitally controlled power amplifier for a transmission module of a mobile communication terminal apparatus using the polar modulation scheme is progressing.

特表2012-532511号公報Special table 2012-532511 gazette 特開2013-074568号公報JP 2013-074568 A Amirpouya Kavousian, and David K. Su, and Mohammad Hekmat, and Alireza Shirvani, and Senior Member, and Bruce A. Wooley, ”A Digitally Modulated Polar CMOS Power Amplifier With a 20-MHz Channel Bandwidth” IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS, VOL. 43, NO. 10, OCTOBER 2008Amirpouya Kavousian, and David K. Su, and Mohammad Hekmat, and Alireza Shirvani, and Senior Member, and Bruce A. Wooley, `` A Digitally Modulated Polar CMOS Power Amplifier With a 20-MHz Channel Bandwidth '' IEEE JOURNAL OF SOLID-STATE CIRCUITS , VOL. 43, NO. 10, OCTOBER 2008

一般に、電子デバイスは、低消費電力であることが求められるが、特に、モバイル通信端末装置は、その性格上、搭載されたバッテリによる駆動時間ができる限り長くなるよう、一層の低消費電力化が求められる。このような電子デバイスの低消費電力化の実現のためには、典型的には、内部のICチップに使用されるパワーアンプの出力変換効率ηを改善することが極めて有効である。   In general, an electronic device is required to have low power consumption. In particular, a mobile communication terminal device is further reduced in power consumption so that the driving time of an installed battery is as long as possible. Desired. In order to realize low power consumption of such an electronic device, it is typically extremely effective to improve the output conversion efficiency η of a power amplifier used for an internal IC chip.

パワーアンプの出力変換効率ηは、パワーアンプに関わる全ての消費電力と出力電力との比であり、該パワーアンプに関わる全電流に起因する。出力変換効率ηを改善するため、とりわけ、薄膜スイッチングトランジスタ素子を流れるスイッチング電流の電流量を削減するいくつかのアプローチが検討されている。   The output conversion efficiency η of the power amplifier is a ratio of all power consumption and output power related to the power amplifier, and is caused by the total current related to the power amplifier. In order to improve the output conversion efficiency η, several approaches for reducing the amount of switching current flowing through the thin film switching transistor element have been studied.

例えば、薄膜スイッチングトランジスタ素子のサイズや配線幅のダウンサイジングはスイッチング電流の削減に有効であるが、かかる物理的なダウンサイジングには製造プロセス上の制約があり、容易なことではない。また、スイッチング駆動電圧を低く設定することもスイッチング電流の削減に同じく有効であるが、このためには出力電流を制御するためのレギュレータ及びキャパシタを含む追加的な回路が必要となる。従って、該追加回路による電力消費も考慮しなければならず、また、該回路に対するレイアウト領域も必要となる。加えて、薄膜スイッチングトランジスタ素子の切り替え速度は非常に高速であるため、レギュレータ回路がRF信号帯域の高周波に追随できないという懸念がある。   For example, the downsizing of the thin film switching transistor element and the wiring width are effective for reducing the switching current. However, such physical downsizing is not easy because of limitations in the manufacturing process. Setting the switching drive voltage to be low is also effective in reducing the switching current, but this requires an additional circuit including a regulator and a capacitor for controlling the output current. Therefore, power consumption by the additional circuit must be taken into consideration, and a layout area for the circuit is also required. In addition, since the switching speed of the thin film switching transistor element is very high, there is a concern that the regulator circuit cannot follow the high frequency of the RF signal band.

また、上述した特許文献1は、RF駆動増幅器送信機における利得制御の直線性を改善しようとするものであるが、駆動増幅器自体のスイッチング電流の削減を考慮するものではなかった。具体的には、特許文献1の駆動増幅器において、スイッチに供給される電流は、従前通り、駆動回路の電源から供給されるものであった。   Further, Patent Document 1 described above is intended to improve the linearity of gain control in the RF drive amplifier transmitter, but does not consider reduction of the switching current of the drive amplifier itself. Specifically, in the drive amplifier of Patent Document 1, the current supplied to the switch is supplied from the power supply of the drive circuit as before.

さらに、上述した特許文献2は、エネルギー効率の優れた歪みの少ない高周波電力の増幅を実現しようとするものである。しかしながら、そもそも特許文献2は、最も良いエネルギー効率を得られるようにシミュレーション又は実測により電力増幅器における入出力関係から供給電源電圧を求めておき、該電力増幅器の出力パワーに応じて供給電源電圧を切り替えることで、エネルギー効率を改善するものであり、スイッチング電流の削減を考慮するものでなかった。   Further, Patent Document 2 described above is intended to realize amplification of high-frequency power with excellent energy efficiency and low distortion. In the first place, however, Patent Document 2 obtains the supply power supply voltage from the input / output relationship of the power amplifier by simulation or actual measurement so as to obtain the best energy efficiency, and switches the supply power supply voltage according to the output power of the power amplifier. Thus, energy efficiency is improved, and reduction of switching current is not considered.

また、上述した非特許文献1は、高周波電力増幅器における利得制御の直線性を改善しようとするものであるが、電力増幅器自体のスイッチング電流の削減を考慮するものではなかった。非特許文献1の電力増幅器においては、スイッチに供給される電流は、従前通り、高周波電力増幅器の電源から供給されていた。   Further, Non-Patent Document 1 described above is intended to improve the linearity of gain control in a high-frequency power amplifier, but does not consider reduction of switching current of the power amplifier itself. In the power amplifier of Non-Patent Document 1, the current supplied to the switch is supplied from the power source of the high-frequency power amplifier as before.

また、デジタル制御電力増幅器が、出力信号線に電流短形信号を出力する度に、そこに電流高調波が発生する。電流高調波は、出力信号の周波数の整数倍の周波数に、高調波信号を発生させる。従来、このような高調波信号を減衰させるために、例えば、次数の大きなバタワースフィルタ等が必要となり、送信モジュールの部品コスト増大の原因となっている。   Further, whenever the digitally controlled power amplifier outputs a short current signal to the output signal line, a current harmonic is generated there. The current harmonic generates a harmonic signal at a frequency that is an integral multiple of the frequency of the output signal. Conventionally, in order to attenuate such a harmonic signal, for example, a Butterworth filter having a large order is required, which causes an increase in component costs of the transmission module.

さらに、近年では、無線通信端末装置へのデジタル制御電力増幅器の利用が進んでいることから、かかるデジタル制御電力増幅器の低消費電力化が強く望まれている。   Further, in recent years, since the use of digitally controlled power amplifiers for wireless communication terminal devices has been advanced, it is strongly desired to reduce the power consumption of such digitally controlled power amplifiers.

そこで、本発明は、低い消費電力で動作し、かつ、高い出力変換効率ηを有する、デジタル制御電力増幅器を提供することを目的とする。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a digitally controlled power amplifier that operates with low power consumption and has high output conversion efficiency η.

また、本発明は、デジタル制御電力増幅器が出力信号として電流短形信号を出力する際に発生する電流高調波の発生を抑制し、高調波抑制に関わるコストを低く抑えたデジタル制御電力増幅器を提供することを目的とする。   In addition, the present invention provides a digitally controlled power amplifier that suppresses the generation of current harmonics generated when the digitally controlled power amplifier outputs a short current signal as an output signal, thereby reducing the costs associated with harmonic suppression. The purpose is to do.

上記課題を解決するための本発明は、以下の技術的特徴乃至は発明特定事項を含んで構成される。   The present invention for solving the above problems includes the following technical features or invention specific matters.

即ち、ある観点に従う本発明は、出力線に接続された少なくとも1つの電力増幅器(スイッチ部)を備えるデジタル制御電力増幅器であって、前記少なくとも一つの電力増幅器は、前記出力線にスイッチング電流を供給するための第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタのオン/オフ動作を制御する駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、前記出力線を流れる前記スイッチング電流の少なくとも一部に基づいて前記第1のトランジスタを駆動する、デジタル制御電力増幅器である。   That is, the present invention according to a certain aspect is a digitally controlled power amplifier including at least one power amplifier (switch unit) connected to an output line, and the at least one power amplifier supplies a switching current to the output line. And a drive circuit that controls an on / off operation of the first transistor, the drive circuit based on at least a part of the switching current flowing through the output line. A digitally controlled power amplifier that drives the first transistor.

かかるデジタル制御電力増幅器によれば、スイッチング電流の少なくとも一部を第1のトランジスタのオン/オフ動作の駆動に用いているので、消費電流の削減を行うことができるようになる。   According to such a digitally controlled power amplifier, since at least a part of the switching current is used for driving the on / off operation of the first transistor, the current consumption can be reduced.

ここで、前記第1のトランジスタは薄膜トランジスタであっても良いし、また、厚膜トランジスタであっても良い。   Here, the first transistor may be a thin film transistor or a thick film transistor.

また、前記駆動回路は、前記第1のトランジスタのゲートに接続されるインバータ回路を備え得る。前記インバータ回路は、前記スイッチング電流の少なくとも一部に基づいて動作して、前記第1のトランジスタのゲートにスイッチ制御信号を供給するように構成される。   The drive circuit may include an inverter circuit connected to the gate of the first transistor. The inverter circuit is configured to operate based on at least a part of the switching current to supply a switch control signal to the gate of the first transistor.

また、前記インバータ回路は、前記第1のトランジスタのドレインとソースとの間の電位差によって動作するように構成される。なお、第1のトランジスタが厚膜トランジスタである場合、前記インバータ回路は厚膜トランジスタであり得る。   The inverter circuit is configured to operate according to a potential difference between a drain and a source of the first transistor. Note that when the first transistor is a thick film transistor, the inverter circuit may be a thick film transistor.

さらに、前記少なくとも1つの電力増幅器は、前記第1のトランジスタにカスコード接続された第2のトランジスタを含み得る。   Further, the at least one power amplifier may include a second transistor cascode-connected to the first transistor.

ここで、前記第2のトランジスタは厚膜トランジスタであり得る。   Here, the second transistor may be a thick film transistor.

さらにまた、前記デジタル制御電力増幅器は、一対の差動入力端子及び出力端子を有し、該一対の差動入力端子の一方が所定の基準電位に接続され、他方が前記少なくとも1つの電力増幅器の前記第2のトランジスタのソースに接続され、該出力端子が前記少なくとも1つの電力増幅器の前記第2のトランジスタのゲートに接続されるオペアンプをさらに備えても良い。   Furthermore, the digitally controlled power amplifier has a pair of differential input terminals and an output terminal, one of the pair of differential input terminals is connected to a predetermined reference potential, and the other of the at least one power amplifier. An operational amplifier connected to the source of the second transistor and having an output terminal connected to the gate of the second transistor of the at least one power amplifier may be further provided.

また、前記少なくとも1つの電力増幅器は、前記第1のトランジスタにカスコード接続された第3のトランジスタを含み得る。   The at least one power amplifier may include a third transistor cascode-connected to the first transistor.

また、前記第1のトランジスタと前記インバータ回路との間に設けられた少なくとも1つの遅延回路をさらに含み得る。   Further, it may further include at least one delay circuit provided between the first transistor and the inverter circuit.

また、前記デジタル制御電力増幅器は、前記出力線のノードに並列的に接続された複数の前記電力増幅器を含むように構成される。   The digitally controlled power amplifier is configured to include a plurality of the power amplifiers connected in parallel to the node of the output line.

また、別の観点に従う本発明は、上記のように構成されたデジタル制御電力増幅器を含む送信モジュールを備えた無線通信装置である。   The present invention according to another aspect is a wireless communication apparatus including a transmission module including the digitally controlled power amplifier configured as described above.

さらに、別の観点に従う本発明は、所定の電位の参照電圧信号及び電流制御電圧信号を生成し出力するバイアス回路と、前記バイアス回路から出力される前記参照電圧信号を所定の利得に従って増幅するオペアンプと、前記オペアンプに接続されるとともに、出力線のノードに並列的に接続され、前記オペアンプから出力される増幅された前記参照電圧信号及び前記バイアス回路から出力される前記電流制御電圧信号に基づいて、スイッチング電流を前記出力線に出力する複数の電力増幅器と、を備え、前記複数の電力増幅器のそれぞれは、スイッチ制御信号によってオン/オフ動作を行うトランジスタと、前記トランジスタのオン/オフ動作を制御するためのスイッチ制御信号を出力する駆動回路と、を備え、前記駆動回路は、前記出力線を流れる前記スイッチング電流の少なくとも一部に基づいて前記スイッチ制御信号を生成し、前記トランジスタを駆動する、デジタル制御電力増幅器である。   The present invention according to another aspect further includes a bias circuit that generates and outputs a reference voltage signal and a current control voltage signal having a predetermined potential, and an operational amplifier that amplifies the reference voltage signal output from the bias circuit according to a predetermined gain. And based on the amplified reference voltage signal output from the operational amplifier and the current control voltage signal output from the bias circuit, connected to the operational amplifier and connected in parallel to the node of the output line. A plurality of power amplifiers for outputting a switching current to the output line, each of the plurality of power amplifiers controlling a turn-on / off operation of the transistor by a switch control signal. A drive circuit that outputs a switch control signal for performing the operation, wherein the drive circuit includes the output line. Wherein generating a switch control signal based on at least a portion of the switching current flowing to drive the transistor, a digitally controlled power amplifier.

本発明によれば、デジタル制御電力増幅器は、低い消費電力で動作し、かつ、高い出力変換効率ηを有することができるようになる。   According to the present invention, the digitally controlled power amplifier can operate with low power consumption and have high output conversion efficiency η.

また、本発明によれば、デジタル制御電力増幅器が出力信号として電流短形信号を出力する際に発生する高調波の発生を抑制し、高調波抑制コストを抑えることができるようになる。   In addition, according to the present invention, it is possible to suppress the generation of harmonics generated when the digitally controlled power amplifier outputs a short current signal as an output signal, thereby suppressing the harmonic suppression cost.

本発明の他の技術的特徴、目的、及び作用効果乃至は利点は、添付した図面を参照して説明される以下の実施形態により明らかにされる。   Other technical features, objects, effects, and advantages of the present invention will become apparent from the following embodiments described with reference to the accompanying drawings.

本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器を含む無線通信装置の構成の一例を説明するためのブロックダイアグラムである。It is a block diagram for demonstrating an example of a structure of the radio | wireless communication apparatus containing the digital control power amplifier which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器の構成の一例を示す概略回路図である。It is a schematic circuit diagram which shows an example of a structure of the digital control power amplifier which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における電力増幅器の構成の一例を示す概略回路図である。It is a schematic circuit diagram which shows an example of a structure of the power amplifier in the digital control power amplifier which concerns on one Embodiment of this invention. 図3に示した第1の電力増幅器の構成の概略回路図を示す図である。It is a figure which shows the schematic circuit diagram of a structure of the 1st power amplifier shown in FIG. 図3に示した第2乃至第Nの電力増幅器の構成の概略回路図を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic circuit diagram of a configuration of second to Nth power amplifiers shown in FIG. 3. 本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における出力電圧と消費電流との関係を数値計算シミュレーションにより示した図である。It is the figure which showed the relationship between the output voltage and current consumption in the digital control power amplifier which concerns on one Embodiment of this invention by numerical calculation simulation. 本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における電力増幅器の概略回路構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the schematic circuit structure of the power amplifier in the digital control power amplifier which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における電力増幅器の概略回路構成のさらなる他の例を示す図である。It is a figure which shows the further another example of the schematic circuit structure of the power amplifier in the digital control power amplifier which concerns on one Embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における電力増幅器の概略回路構成の他の例を示す図である。It is a figure which shows the other example of the schematic circuit structure of the power amplifier in the digital control power amplifier which concerns on embodiment of this invention. 本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における、出力電流と経過時間との関係を数値計算シミュレーションにより示した図である。It is the figure which showed the relationship between output current and elapsed time by the numerical calculation simulation in the digital control power amplifier which concerns on one Embodiment of this invention.

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器を含む無線通信装置の構成の一例を説明するためのブロックダイアグラムである。同図に示すように、無線通信装置1は、例えば、制御回路10と、送信モジュール20と、送受分波器30と、アンテナ40と、受信モジュール50と、電源装置60とを含んで構成される。   FIG. 1 is a block diagram for explaining an example of the configuration of a wireless communication apparatus including a digitally controlled power amplifier according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the wireless communication device 1 includes, for example, a control circuit 10, a transmission module 20, a transmission / reception duplexer 30, an antenna 40, a reception module 50, and a power supply device 60. The

制御回路10は、例えばデータプロセッサ及びメモリ(図示せず)を含んで構成され、送信モジュール20及び受信モジュール50を統括的に制御して、無線通信を実現する回路である。即ち、制御回路10は、送信すべきデジタル信号に基づいて信号生成を行い、これを送信モジュール20に出力するとともに、受信信号を受信モジュール50から受け取る。また、制御回路10は、送信時、送信モジュール20の電力増幅率を制御するための振幅変調信号SAMPと、周波数・位相の変調を制御するための周波数・位相変調信号SFRQPHZとを、送信モジュール20に出力する。   The control circuit 10 includes, for example, a data processor and a memory (not shown), and is a circuit that realizes wireless communication by comprehensively controlling the transmission module 20 and the reception module 50. That is, the control circuit 10 generates a signal based on the digital signal to be transmitted, outputs the signal to the transmission module 20, and receives the reception signal from the reception module 50. The control circuit 10 also transmits the amplitude modulation signal SAMP for controlling the power amplification factor of the transmission module 20 and the frequency / phase modulation signal SFRQPHZ for controlling the frequency / phase modulation during transmission. Output to.

送信モジュール20は、例えば、振幅変調器22と、周波数・位相変調器24と、デジタル制御電力増幅器26と、信号変換器28とを含んで構成される。送信モジュール20は、制御回路10から入力される送信すべきデジタル信号、振幅変調信号SAMP及び周波数・位相変調信号SFRQPHZに基づいて、アナログの正弦波信号を生成し、送受分波器30に出力する。送信モジュール20で生成されたアナログの正弦波信号は、無線信号として、アンテナ40を介して送信される。   The transmission module 20 includes, for example, an amplitude modulator 22, a frequency / phase modulator 24, a digital control power amplifier 26, and a signal converter 28. The transmission module 20 generates an analog sine wave signal based on the digital signal to be transmitted, the amplitude modulation signal SAMP, and the frequency / phase modulation signal SFRQPHZ input from the control circuit 10 and outputs them to the transmission / reception duplexer 30. . The analog sine wave signal generated by the transmission module 20 is transmitted through the antenna 40 as a radio signal.

より具体的には、送信モジュール20では、デジタル制御電力増幅器26が、制御回路10から周波数・位相変調器24を介して入力される周波数位相制御信号DINに対して、同じく制御回路10から振幅変調器22を介して入力される振幅制御信号SELに従って、その電流を調整し、出力端子TX_OUTを介して該調整したデジタルの電流短形信号を出力する。つまり、デジタル制御電力増幅器26は、典型的には、出力すべき信号電流量をデジタル的に制御する機能を有する。本実施形態のデジタル制御電力増幅器26は、後述するように、出力線を介して出力すべき信号電流量をデジタル的に制御するために必要な電力の少なくとも一部を、該出力線から供給することで、低消費電力での動作を可能としている(図2乃至図4参照)。デジタル制御電力増幅器26により増幅された信号は、信号変換器28に入力される。   More specifically, in the transmission module 20, the digital control power amplifier 26 applies amplitude modulation from the control circuit 10 to the frequency phase control signal DIN input from the control circuit 10 via the frequency / phase modulator 24. The current is adjusted according to the amplitude control signal SEL input through the device 22, and the adjusted digital current short signal is output through the output terminal TX_OUT. That is, the digitally controlled power amplifier 26 typically has a function of digitally controlling the amount of signal current to be output. As will be described later, the digitally controlled power amplifier 26 of the present embodiment supplies at least a part of the power necessary for digitally controlling the amount of signal current to be output via the output line from the output line. This enables operation with low power consumption (see FIGS. 2 to 4). The signal amplified by the digital control power amplifier 26 is input to the signal converter 28.

振幅変調器22は、制御回路10から入力される、送信すべきデジタル信号及び振幅変調信号SAMPに基づいて、振幅制御信号SELを生成し、デジタル制御電力増幅器26に出力する。   The amplitude modulator 22 generates an amplitude control signal SEL based on the digital signal to be transmitted and the amplitude modulation signal SAMP input from the control circuit 10 and outputs them to the digital control power amplifier 26.

周波数・位相変調器24は、制御回路10から入力される、送信すべきデジタル信号及び周波数・位相変調信号SFRQPHZに基づいて、周波数・位相制御信号DINを生成し、デジタル制御電力増幅器26に出力する。   The frequency / phase modulator 24 generates a frequency / phase control signal DIN based on the digital signal to be transmitted and the frequency / phase modulation signal SFRQPHZ input from the control circuit 10 and outputs them to the digital control power amplifier 26. .

信号変換器28は、例えばローパスフィルタ等のフィルタ回路である。信号変換器28は、デジタル制御電力増幅器26から入力される送信すべきデジタルの電流矩形信号を所望のアナログの正弦波信号に変換する。   The signal converter 28 is a filter circuit such as a low-pass filter, for example. The signal converter 28 converts the digital current rectangular signal to be transmitted input from the digitally controlled power amplifier 26 into a desired analog sine wave signal.

送受分波器30は、例えばデュプレクサ乃至はダイプレクサであり、送信モジュール20から出力される送信信号とアンテナ40を介して受信した受信信号とを、電気的に分離する。即ち、送受分波器30は、送受信信号を正しくルーティングし、送信信号が受信モジュールに入り込むことを防止する。なお、代替例として、送受分波器30は、例えば送受切替器に置き換えられても良い。   The transmitter / receiver demultiplexer 30 is, for example, a duplexer or a diplexer, and electrically separates the transmission signal output from the transmission module 20 and the reception signal received via the antenna 40. That is, the transmission / reception duplexer 30 correctly routes the transmission / reception signal and prevents the transmission signal from entering the reception module. As an alternative example, the transmission / reception duplexer 30 may be replaced with a transmission / reception switch, for example.

アンテナ40は、送信モジュール20から送受分波器30を介して受け取った送信信号を無線信号として発信するとともに、無線信号として受け取った受信信号を、送受分波器30を介して受信モジュール50に出力する。   The antenna 40 transmits the transmission signal received from the transmission module 20 via the transmission / reception duplexer 30 as a radio signal, and outputs the reception signal received as the radio signal to the reception module 50 via the transmission / reception duplexer 30. To do.

受信モジュール50は、例えば、信号増幅器52と、周波数変換器54と、中間周波増幅器56と、復調器58とを含んで構成される。受信モジュール50は、アンテナ40により受信した受信信号を増幅し、該受信信号に対して、ノイズを除去した後、デジタル信号に変換し、制御回路10に該デジタル信号を出力する。   The reception module 50 includes, for example, a signal amplifier 52, a frequency converter 54, an intermediate frequency amplifier 56, and a demodulator 58. The receiving module 50 amplifies the received signal received by the antenna 40, removes noise from the received signal, converts the received signal into a digital signal, and outputs the digital signal to the control circuit 10.

信号増幅器52は、例えば低雑音増幅器であり、アンテナ40を介して送受分波器30より入力される受信用信号を増幅し、受信信号の不要な周波数成分を除去し、周波数変換器54に出力する。   The signal amplifier 52 is, for example, a low noise amplifier, amplifies the reception signal input from the transmitter / receiver demultiplexer 30 via the antenna 40, removes unnecessary frequency components of the received signal, and outputs the signal to the frequency converter 54. To do.

周波数変換器54は、例えば混合器であり、信号増幅器52から入力される受信信号の周波数を、一定の低い周波数に変換し、中間周波増幅器56へ出力する。   The frequency converter 54 is, for example, a mixer, converts the frequency of the reception signal input from the signal amplifier 52 to a constant low frequency, and outputs the frequency to the intermediate frequency amplifier 56.

中間周波増幅器56は、周波数変換器54から入力される受信信号を、復調可能なまでに増幅し、受信信号の不要な周波数成分を除去し、復調器58へ出力する。   The intermediate frequency amplifier 56 amplifies the received signal input from the frequency converter 54 until it can be demodulated, removes unnecessary frequency components of the received signal, and outputs the signal to the demodulator 58.

復調器58は、中間周波増幅器56から入力される受信信号を、正弦波からデジタル信号に変換し、制御回路10へ出力する。   The demodulator 58 converts the reception signal input from the intermediate frequency amplifier 56 from a sine wave to a digital signal and outputs the digital signal to the control circuit 10.

電源装置60は、送信モジュール20や受信モジュール50、あるいは制御回路10といった無線通信装置1内の電子回路要素に必要な電力を供給する。   The power supply device 60 supplies necessary power to electronic circuit elements in the wireless communication device 1 such as the transmission module 20, the reception module 50, or the control circuit 10.

図2は、本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器の構成の一例を示す概略回路図である。同図に示すように、本実施形態のデジタル制御電力増幅器26は、例えば、バイアス回路261と、オペアンプ262と、多段構成の複数の電力増幅器263と、キャパシタ264及び265とを含んで構成される。デジタル制御電力増幅器26は、典型的には、振幅制御信号SELによる制御の下、出力線TX_OUTに供給される電流量を調整する回路である。つまり、出力線TX_OUTに接続されたアンテナ40(図1参照)に供給される電流量は、デジタル制御電力増幅器26によって制御される。   FIG. 2 is a schematic circuit diagram showing an example of the configuration of a digitally controlled power amplifier according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the digitally controlled power amplifier 26 of this embodiment includes, for example, a bias circuit 261, an operational amplifier 262, a plurality of power amplifiers 263 having a multi-stage configuration, and capacitors 264 and 265. . The digitally controlled power amplifier 26 is typically a circuit that adjusts the amount of current supplied to the output line TX_OUT under the control of the amplitude control signal SEL. That is, the amount of current supplied to the antenna 40 (see FIG. 1) connected to the output line TX_OUT is controlled by the digital control power amplifier 26.

バイアス回路261は、オペアンプ262及び複数の電力増幅器263に、必要な電圧を供給する回路である。即ち、バイアス回路261は、所定の電位を持つ基準入力電圧信号VREF及び電流制御電圧信号VBを生成する。基準入力電圧信号VREFは、オペアンプ262の非反転入力端子+に入力され、電流制御電圧信号VBは、電力増幅器263のVB端子に入力される。   The bias circuit 261 is a circuit that supplies a necessary voltage to the operational amplifier 262 and the plurality of power amplifiers 263. That is, the bias circuit 261 generates a reference input voltage signal VREF and a current control voltage signal VB having a predetermined potential. The reference input voltage signal VREF is input to the non-inverting input terminal + of the operational amplifier 262, and the current control voltage signal VB is input to the VB terminal of the power amplifier 263.

オペアンプ262は、バイアス回路261と例えば一段目の電力増幅器263(1)との間に設けられ、バイアス回路261より出力される基準入力電圧信号VREFの電位を所定の利得に従って増幅する差動増幅器である。オペアンプ262は、かかる増幅機能を、後述する電力増幅器263(1)に含まれるトランジスタTR1(図4参照)との負帰還回路を構成することで実現する。即ち、オペアンプ262は、非反転入力端子+で基準入力電圧信号VREFを、反転入力端子−で帰還入力信号OPFEDを受け取り、出力端子Yより出力信号VCASを出力する。   The operational amplifier 262 is a differential amplifier that is provided between the bias circuit 261 and, for example, the first-stage power amplifier 263 (1), and amplifies the potential of the reference input voltage signal VREF output from the bias circuit 261 according to a predetermined gain. is there. The operational amplifier 262 realizes such an amplification function by configuring a negative feedback circuit with a transistor TR1 (see FIG. 4) included in a power amplifier 263 (1) described later. That is, the operational amplifier 262 receives the reference input voltage signal VREF at the non-inverting input terminal +, the feedback input signal OPFED at the inverting input terminal −, and outputs the output signal VCAS from the output terminal Y.

複数の電力増幅器263のそれぞれは、典型的には、電源線VDDと、接地線GNDの間に設けられる。複数の電力増幅器263は、振幅制御信号SELの制御の下、出力線TX_OUTのオン(導通状態)/オフ(非導通状態)を切り替えて、出力線TX_OUTの電流量をデジタル的に制御する回路である。本例では、複数の電力増幅器263のそれぞれは、出力線TX_OUTに接続されたアンテナ40に対する電流の供給/遮断を行う。本実施形態の複数の電力増幅器263は、出力線TX_OUTのスイッチングを行う電源スイッチドライバINV(図4参照)の動作に必要な電力を、電源線VDDからではなく出力線TX_OUTから供給する電流回生機能を有し、低消費電力で動作する機能を有する。   Each of the plurality of power amplifiers 263 is typically provided between the power supply line VDD and the ground line GND. The plurality of power amplifiers 263 are circuits that digitally control the current amount of the output line TX_OUT by switching the output line TX_OUT on (conductive state) / off (non-conductive state) under the control of the amplitude control signal SEL. is there. In this example, each of the plurality of power amplifiers 263 performs supply / cutoff of current to the antenna 40 connected to the output line TX_OUT. The plurality of power amplifiers 263 of the present embodiment supply a current regeneration function for supplying power necessary for the operation of the power switch driver INV (see FIG. 4) for switching the output line TX_OUT not from the power line VDD but from the output line TX_OUT. And has a function of operating with low power consumption.

キャパシタ264及び265は、バイパスコンデンサとして用いられる、例えば、セラミックコンデンサ、或いは容量セルである。キャパシタ264は、オペアンプ262の出力線VCASと接地線GNDとの間に設けられ、キャパシタ265は、電流制御電圧信号VBと接地線GNDとの間に設けられる。キャパシタ264及び265は、これらに接続されている信号線を介する信号に含まれるノイズ成分の除去と、電位の急峻な変動の緩和とを行う。   The capacitors 264 and 265 are used as bypass capacitors, for example, ceramic capacitors or capacitance cells. The capacitor 264 is provided between the output line VCAS of the operational amplifier 262 and the ground line GND, and the capacitor 265 is provided between the current control voltage signal VB and the ground line GND. Capacitors 264 and 265 remove noise components included in a signal via a signal line connected to the capacitors 265 and 265 and alleviate steep fluctuations in potential.

図3、図4A及び図4Bは、本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における電力増幅器の構成の一例を示す概略回路図であって、特に、図3は、図2に示したデジタル制御電力増幅器26における電力増幅器263の構成を詳細に示す。また、図4Aは図3に示した第1の電力増幅器の概略回路図を示しており、図4Bは図3に示した第2乃至第Nの電力増幅器の概略回路図を示している。   3, 4A, and 4B are schematic circuit diagrams illustrating an example of the configuration of the power amplifier in the digitally controlled power amplifier according to the embodiment of the present invention. In particular, FIG. 3 illustrates the digital circuit illustrated in FIG. The configuration of the power amplifier 263 in the control power amplifier 26 will be described in detail. 4A shows a schematic circuit diagram of the first power amplifier shown in FIG. 3, and FIG. 4B shows a schematic circuit diagram of the second to Nth power amplifiers shown in FIG.

図4Aを参照して、電力増幅器263(1)は、トランジスタTR1と、トランジスタTR2と、トランジスタTR3と、選択回路MUXと、電源スイッチドライバINVとを含んで構成される。   Referring to FIG. 4A, the power amplifier 263 (1) includes a transistor TR1, a transistor TR2, a transistor TR3, a selection circuit MUX, and a power switch driver INV.

トランジスタTR1は、電源スイッチとして機能し、例えば薄膜N型MOSFETを含んで構成される。即ち、トランジスタTR1のドレインD1はトランジスタTR2のソースS2に接続され、ソースS1はトランジスタTR3のドレインD3に接続される。また、トランジスタTR1のゲートG1は、後述する電源スイッチドライバINVの出力端子に接続される。これによって、トランジスタTR1は、出力線TX_OUTへの電流供給のオン/オフを切り替える。なお、本例では、トランジスタTR1は、薄膜N型MOSFETにより構成されているが、これに限られるものでなく、例えば、薄膜P型MOSFETであっても良いし、或いは、厚膜トランジスタ等であっても良い。   The transistor TR1 functions as a power switch, and includes, for example, a thin film N-type MOSFET. That is, the drain D1 of the transistor TR1 is connected to the source S2 of the transistor TR2, and the source S1 is connected to the drain D3 of the transistor TR3. The gate G1 of the transistor TR1 is connected to the output terminal of a power switch driver INV described later. Thereby, the transistor TR1 switches on / off of current supply to the output line TX_OUT. In this example, the transistor TR1 is formed of a thin film N-type MOSFET, but is not limited thereto, and may be a thin film P-type MOSFET or a thick film transistor, for example. May be.

トランジスタTR2は、例えば厚膜N型MOSFETを含んで構成される。トランジスタTR2のドレインD2は出力線TX_OUTに接続され、ソースS2はトランジスタTR1のドレインD1及びオペアンプ262(図2参照)の反転入力端子−に接続され、ゲートG2は電源線VCASに接続される。これによって、トランジスタTR2は、オペアンプ262(図2参照)と負帰還を構成し、基準入力電圧信号VREF(図2参照)の電位を増幅し、出力線TX_OUTに出力する。また、トランジスタTR2は、オペアンプ262(図2参照)と負帰還回路を構成することで、カスコード回路としての機能を有する。トランジスタTR2とオペアンプ262とで構成されるカスコード回路は、トランジスタTR2のソースD2の電位を一定範囲の値に保つことにより、トランジスタTR1のドレインD1とソースS1の間、及びトランジスタTR2のドレインD2とソースS2の間に印加される電圧の変化によって生じるチャネル長変調効果による、出力電流の変調効果を抑制する。これにより、デジタル制御電力増幅器26の出力電圧は、振幅制御信号SELにより、比例的に制御されることになる。なお、本例では、トランジスタTR2は、厚膜N型MOSFETにより構成されているが、これに限られるものでなく、例えば、厚膜P型MOSFET等であっても良い。   The transistor TR2 includes, for example, a thick film N-type MOSFET. The drain D2 of the transistor TR2 is connected to the output line TX_OUT, the source S2 is connected to the drain D1 of the transistor TR1 and the inverting input terminal − of the operational amplifier 262 (see FIG. 2), and the gate G2 is connected to the power supply line VCAS. Thus, the transistor TR2 forms a negative feedback with the operational amplifier 262 (see FIG. 2), amplifies the potential of the reference input voltage signal VREF (see FIG. 2), and outputs it to the output line TX_OUT. The transistor TR2 functions as a cascode circuit by forming a negative feedback circuit with the operational amplifier 262 (see FIG. 2). The cascode circuit composed of the transistor TR2 and the operational amplifier 262 maintains the potential of the source D2 of the transistor TR2 within a certain range, so that the drain D1 and the source S1 of the transistor TR1 and the drain D2 and the source of the transistor TR2 are maintained. The modulation effect of the output current due to the channel length modulation effect caused by the change of the voltage applied during S2 is suppressed. As a result, the output voltage of the digitally controlled power amplifier 26 is proportionally controlled by the amplitude control signal SEL. In this example, the transistor TR2 is configured by a thick film N-type MOSFET, but is not limited thereto, and may be, for example, a thick film P-type MOSFET.

トランジスタTR3は、例えば薄膜N型MOSFETを含んで構成される。即ち、トランジスタTR3のドレインD3はトランジスタTR1のソースS1に接続され、ソースS3は接地線GNDに接続される。また、トランジスタTR3のゲートG3は、バイアス回路261(図2参照)の電流制御電圧信号VBが入力される。これによって、トランジスタTR3は、ドレインD3に接続される出力線TX_OUTに流れる電流を制御する。なお、本例では、トランジスタTR3は、薄膜N型MOSFETにより構成されているが、これに限られるものでなく、例えば、薄膜P型MOSFETであっても良いし、或いは、厚膜トランジスタ等であっても良い。   The transistor TR3 includes, for example, a thin film N-type MOSFET. That is, the drain D3 of the transistor TR3 is connected to the source S1 of the transistor TR1, and the source S3 is connected to the ground line GND. Further, the current control voltage signal VB of the bias circuit 261 (see FIG. 2) is input to the gate G3 of the transistor TR3. Thus, the transistor TR3 controls the current flowing through the output line TX_OUT connected to the drain D3. In this example, the transistor TR3 is formed of a thin film N-type MOSFET, but is not limited thereto, and may be, for example, a thin film P-type MOSFET or a thick film transistor. May be.

選択回路MUXは、例えばマルチプレクサであり、トランジスタTR1のオン/オフを切り替える。選択回路MUXの電源端子には、電源線VDDが接続され、接地端子には接地線GNDが接続される。従って、選択回路MUXは、データ入力端子A1及びA0を介して周波数位相制御信号DIN及び接地信号GNDをそれぞれ受け、選択端子SLを介して受ける振幅制御信号SELに従って、周波数位相制御信号DIN又は接地信号GNDを選択し、論理否定を介して出力端子Yより出力する。   The selection circuit MUX is, for example, a multiplexer, and switches on / off the transistor TR1. The power supply line VDD is connected to the power supply terminal of the selection circuit MUX, and the ground line GND is connected to the ground terminal. Therefore, the selection circuit MUX receives the frequency phase control signal DIN and the ground signal GND through the data input terminals A1 and A0, respectively, and the frequency phase control signal DIN or the ground signal according to the amplitude control signal SEL received through the selection terminal SL. GND is selected and output from the output terminal Y via logical negation.

振幅制御信号SELの電位が電源線VDD、即ち“H”の場合、選択回路MUXは、データ入力端子A1に入力される周波数位相制御信号DINを入力信号として選択する。この場合、選択回路MUXは、周波数位相制御信号DINに論理否定を介させて、出力信号として出力する。即ち、周波数位相制御信号DINの電位が“H”の場合、選択回路MUXは、出力端子Yより“L”を出力し、周波数位相制御信号DINの電位が接地線GNDの電位、即ち“L”の場合、出力端子Yより“H”を出力する。   When the potential of the amplitude control signal SEL is the power supply line VDD, that is, “H”, the selection circuit MUX selects the frequency phase control signal DIN input to the data input terminal A1 as an input signal. In this case, the selection circuit MUX outputs the output signal as a logic negation to the frequency phase control signal DIN. That is, when the potential of the frequency phase control signal DIN is “H”, the selection circuit MUX outputs “L” from the output terminal Y, and the potential of the frequency phase control signal DIN is the potential of the ground line GND, that is, “L”. In this case, “H” is output from the output terminal Y.

これに対して、振幅制御信号SELの電位が“L”の場合、選択回路MUXは、データ入力端子A0に入力される接地信号GNDを入力信号として選択する。この場合、選択回路MUXは、接地信号GNDに論理否定を介させて、出力信号として出力するため、出力信号の電位は常に“H”となる。   On the other hand, when the potential of the amplitude control signal SEL is “L”, the selection circuit MUX selects the ground signal GND input to the data input terminal A0 as an input signal. In this case, since the selection circuit MUX outputs the ground signal GND as an output signal via a logical negation, the potential of the output signal is always “H”.

電源スイッチドライバINVは、例えばインバータ回路である。電源スイッチドライバINVは、選択回路MUXとトランジスタTR1との間に設けられる。電源スイッチドライバINVは、入力端子で選択回路MUXより送信されるスイッチ制御入力信号SWINを受け、出力端子からスイッチ制御信号SWOUTを出力し、トランジスタTR1のオン/オフを切り替える。また、電源スイッチドライバINVにおいて、電源端子はトランジスタTR1のドレインD1に接続され、接地端子はトランジスタTR1のソースS1に接続される。即ち、本実施形態では、電源スイッチドライバINVは、自身の動作に必要な電力を、自身が駆動するトランジスタTR1の出力線TX_OUTから得ることができるように構成されている。   The power switch driver INV is, for example, an inverter circuit. The power switch driver INV is provided between the selection circuit MUX and the transistor TR1. The power switch driver INV receives the switch control input signal SWIN transmitted from the selection circuit MUX at the input terminal, outputs the switch control signal SWOUT from the output terminal, and switches on / off the transistor TR1. In the power switch driver INV, the power terminal is connected to the drain D1 of the transistor TR1, and the ground terminal is connected to the source S1 of the transistor TR1. That is, in the present embodiment, the power switch driver INV is configured to be able to obtain power necessary for its own operation from the output line TX_OUT of the transistor TR1 that it drives.

このように、電源スイッチドライバINVの出力端子は、トランジスタTR1のゲートG1に接続されているため、トランジスタTR1は、自身を駆動するための電力を電源線VDDからではなく、出力線TX_OUTから得る。従って、トランジスタTR1における電源線VDDから供給されるスイッチング電流は削減される。   Thus, since the output terminal of the power switch driver INV is connected to the gate G1 of the transistor TR1, the transistor TR1 obtains power for driving itself from the output line TX_OUT instead of from the power line VDD. Therefore, the switching current supplied from the power supply line VDD in the transistor TR1 is reduced.

また、トランジスタTR1のスイッチング電流が出力電流に加わるため、出力線TX_OUTに流れる出力電流は増加することになる。   Further, since the switching current of the transistor TR1 is added to the output current, the output current flowing through the output line TX_OUT increases.

上述したように、出力変換効率ηは、デジタル制御電力増幅器26の全消費電力と出力電力との比である。従来のデジタル制御電力増幅器は、電源スイッチドライバINVの動作に必要な電力を電源線VDDから供給されるように構成される。これに対して、本実施形態は、電源スイッチドライバINVの動作に必要な電力を出力線TX_OUTから供給されるように構成される。従って、本実施形態によれば、デジタル制御電力増幅器26における消費電力の削減と出力線TX_OUTに流れる出力電流の増加とを実現することで、出力変換効率ηの改善を実現する。また、本実施形態によれば、トランジスタTR1に薄膜トランジスタを使用することが可能であるため、出力線TX_OUTに流れる電流量を制御するトランジスタTR1の高速スイッチング動作を可能とする。   As described above, the output conversion efficiency η is a ratio between the total power consumption of the digitally controlled power amplifier 26 and the output power. The conventional digital control power amplifier is configured so that power necessary for the operation of the power switch driver INV is supplied from the power line VDD. On the other hand, the present embodiment is configured such that power necessary for the operation of the power switch driver INV is supplied from the output line TX_OUT. Therefore, according to this embodiment, the reduction in power consumption in the digitally controlled power amplifier 26 and the increase in the output current flowing through the output line TX_OUT are realized, thereby improving the output conversion efficiency η. Further, according to the present embodiment, since a thin film transistor can be used as the transistor TR1, a high-speed switching operation of the transistor TR1 that controls the amount of current flowing through the output line TX_OUT is enabled.

図4Bに示す電力増幅器263(2)〜(n)は、図4Aに示した電力増幅器263(1)の構成から、帰還入力信号OPFEDを伝送する出力線を取り除くことにより得られる。電力増幅器263(2)〜(n)におけるトランジスタTR2のドレインD2は、出力線TX_OUTに接続され、ソースS2はトランジスタTR1のドレインD1に接続され、ゲートG2は電源線VCASに接続される。即ち、電力増幅器263(2)〜(n)におけるトランジスタTR2は、オペアンプ262と負帰還回路とを構成していない。トランジスタTR2は、電力増幅器263(1)におけるトランジスタTR2とオペアンプ262とで構成される負帰還回路が生成するオペアンプ262の出力信号VCASをゲートG2で受けることで、トランジスタTR2のソースD2の電位を一定範囲の値に保ち、トランジスタTR1のドレインD1とソースS1の間、及びトランジスタTR2のドレインD2とソースS2の間に印加される電圧の変化によって生じるチャネル長変調効果による、出力電流の変調効果を抑制する。   The power amplifiers 263 (2) to (n) shown in FIG. 4B are obtained by removing the output line that transmits the feedback input signal OPFED from the configuration of the power amplifier 263 (1) shown in FIG. 4A. In the power amplifiers 263 (2) to (n), the drain D2 of the transistor TR2 is connected to the output line TX_OUT, the source S2 is connected to the drain D1 of the transistor TR1, and the gate G2 is connected to the power supply line VCAS. That is, the transistor TR2 in the power amplifiers 263 (2) to (n) does not constitute the operational amplifier 262 and the negative feedback circuit. The transistor TR2 receives the output signal VCAS of the operational amplifier 262 generated by the negative feedback circuit composed of the transistor TR2 and the operational amplifier 262 in the power amplifier 263 (1) at the gate G2, so that the potential of the source D2 of the transistor TR2 is constant. Keeping the value in the range, the modulation effect of the output current due to the channel length modulation effect caused by the change of the voltage applied between the drain D1 and the source S1 of the transistor TR1 and between the drain D2 and the source S2 of the transistor TR2 is suppressed. To do.

電力増幅器263(2)〜(n)におけるトランジスタTR1及びTR3、選択回路MUX、並びに電源スイッチドライバINVの機能及び構成に関しては、電力増幅器263(1)における該回路素子と同じであるため、説明を省略する。   The functions and configurations of the transistors TR1 and TR3, the selection circuit MUX, and the power switch driver INV in the power amplifier 263 (2) to (n) are the same as the circuit elements in the power amplifier 263 (1). Omitted.

図5は、本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器26における出力電圧と消費電流との関係を数値計算シミュレーションにより示した図である。図中、比較のため、従来構成のデジタル制御電力増幅器における出力電圧と消費電流との関係も示している(点線)。同図に示すように、トランジスタTR1を駆動する電力をトランジスタTR1の出力線TX_OUTから供給するように構成したデジタル制御電力増幅器26における全消費電流は、従来の構成を使用したデジタル制御電力増幅器における全消費電流よりも削減される。   FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the output voltage and current consumption in the digitally controlled power amplifier 26 according to one embodiment of the present invention by numerical calculation simulation. For comparison, the relationship between output voltage and current consumption in a digitally controlled power amplifier having a conventional configuration is also shown (dotted line). As shown in the figure, the total current consumption in the digitally controlled power amplifier 26 configured to supply the power for driving the transistor TR1 from the output line TX_OUT of the transistor TR1 is the total current consumption in the digitally controlled power amplifier using the conventional configuration. The current consumption is reduced.

本実施形態の電力増幅器263は、図3等に示した構成に限られず、種々変形が可能である。図6Aは、本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における電力増幅器263の概略回路構成の他の例を示す図である。即ち、本変形例は、上記実施形態の構成からトランジスタTR2(即ち、厚膜N型MOSFET)が取り除かれた構成を示している。また、上記実施形態のトランジスタTR1及びTR3はそれぞれ、例えば厚膜トランジスタのトランジスタTR1A及びTR3Aとして構成されている。   The power amplifier 263 of the present embodiment is not limited to the configuration shown in FIG. 3 and the like, and various modifications can be made. FIG. 6A is a diagram showing another example of a schematic circuit configuration of the power amplifier 263 in the digitally controlled power amplifier according to the embodiment of the present invention. That is, this modification shows a configuration in which the transistor TR2 (that is, the thick film N-type MOSFET) is removed from the configuration of the above embodiment. In addition, the transistors TR1 and TR3 of the above embodiment are configured as, for example, thick film transistors TR1A and TR3A, respectively.

即ち、本変形例でも同様に、電源スイッチドライバINVは、自身の動作に必要な電力を、自身が駆動するトランジスタTR1Aの出力線TX_OUTから得ることができるように、構成されている。   That is, in this modification as well, the power switch driver INV is configured so that the power necessary for its operation can be obtained from the output line TX_OUT of the transistor TR1A that it drives.

また、本変形例のデジタル制御電力増幅器26では、電力増幅器263のトランジスタTR2は取り除かれているため、オペアンプ262及びキャパシタ264は取り除かれるか、或いは電気的に分離されるように構成されることになる。   Further, in the digitally controlled power amplifier 26 of the present modification, the transistor TR2 of the power amplifier 263 is removed, so that the operational amplifier 262 and the capacitor 264 are removed or electrically separated. Become.

図6Bは、本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における電力増幅器263の概略回路構成のさらなる他の例を示す図である。即ち、本変形例は、上記実施形態の構成からトランジスタTR2が取り除かれ、また、トランジスタTR1及びTR3の配置が入れ替えられた構成を示している。また、上記実施形態のトランジスタTR1及びTR3はそれぞれ、例えば厚膜トランジスタのトランジスタTR1B及びTR3Bとして構成されている。   FIG. 6B is a diagram showing still another example of the schematic circuit configuration of the power amplifier 263 in the digitally controlled power amplifier according to the embodiment of the present invention. That is, the present modification shows a configuration in which the transistor TR2 is removed from the configuration of the above embodiment, and the arrangement of the transistors TR1 and TR3 is replaced. Further, the transistors TR1 and TR3 of the above embodiment are configured as, for example, thick film transistors TR1B and TR3B, respectively.

即ち、本変形例でも同様に、電源スイッチドライバINVは、自身の動作に必要な電力を、自身が駆動するトランジスタTR1Bの出力線TX_OUTから得ることができるように、構成されている。   That is, in the present modification as well, the power switch driver INV is configured such that the power necessary for its own operation can be obtained from the output line TX_OUT of the transistor TR1B that it drives.

また、本変形例のデジタル制御電力増幅器26では、電力増幅器263のトランジスタTR2が省略されているため、オペアンプ262及びキャパシタ264もまた取り除かれる、或いは電気的に分離されるように構成されることになる。   Further, in the digitally controlled power amplifier 26 of the present modification, the transistor TR2 of the power amplifier 263 is omitted, so that the operational amplifier 262 and the capacitor 264 are also removed or configured to be electrically separated. Become.

図6A及び図6Bで示した電力増幅器263の構成において、出力線TX_OUTに接続されている全てのトランジスタは厚膜トランジスタであるが、薄膜トランジスタを使用できない場合においても、同様に、上述した全消費電力の削減及び出力変換効率ηの向上を達成することができる。   In the configuration of the power amplifier 263 shown in FIGS. 6A and 6B, all the transistors connected to the output line TX_OUT are thick film transistors. And an improvement in output conversion efficiency η can be achieved.

図7は、本発明の実施形態に係るデジタル制御電力増幅器26における電力増幅器263の概略回路構成の他の例を示す図である。即ち、本実施形態においては、上記実施形態のトランジスタTR1が、出力線TX_OUTに対して並列的に複数個接続されるように構成される。また、本実施形態においては、電源スイッチドライバINVの出力信号は、複数のトランジスタTR1のそれぞれのゲートG1に対して、例えば信号遅延器2631を介することによって、段階的に遅れて到達する。   FIG. 7 is a diagram showing another example of a schematic circuit configuration of the power amplifier 263 in the digitally controlled power amplifier 26 according to the embodiment of the present invention. In other words, in the present embodiment, a plurality of transistors TR1 of the above embodiment are configured to be connected in parallel to the output line TX_OUT. In the present embodiment, the output signal of the power switch driver INV arrives at each gate G1 of the plurality of transistors TR1 with a delay in stages, for example, via the signal delay unit 2631.

より具体的には、電源スイッチドライバINVは、例えばインバータ回路である。電源スイッチドライバINVは、選択回路MUXとトランジスタTR1(1)との間に設けられる。電源スイッチドライバINVは、入力端子で選択回路MUXより送信されるスイッチ制御入力信号SWINを受け、出力端子からスイッチ制御信号SWOUT(1)を、トランジスタTR1(1)のゲート及び信号遅延器2631(1)に対して出力する。   More specifically, the power switch driver INV is, for example, an inverter circuit. The power switch driver INV is provided between the selection circuit MUX and the transistor TR1 (1). The power switch driver INV receives the switch control input signal SWIN transmitted from the selection circuit MUX at the input terminal, receives the switch control signal SWOUT (1) from the output terminal, the gate of the transistor TR1 (1) and the signal delay unit 2631 (1 ) Is output.

信号遅延器2631は、例えば信号配線やバッファ回路であり、自身に入力された信号を所定の時間が経過した後に出力する機能を有する。信号遅延器2631(1)は、電源スイッチドライバINVより出力されるスイッチ制御信号SWOUT(1)を受け、所定の時間が経過した後、トランジスタTR1(2)及び信号遅延器2631(2)に対して出力する。信号遅延器2631(2)は、信号遅延器2631(1)より出力されるスイッチ制御信号SWOUT(2)を受け、所定の時間が経過した後、トランジスタTR1(3)及び信号遅延器2631(3)に対して出力する。このように、本実施形態において、信号遅延器(n)は、信号遅延器(n-1)の出力信号を受け、所定の時間が経過した後、トランジスタTR1(n+1)及び信号遅延器(n+1)に出力するように構成される。   The signal delay unit 2631 is, for example, a signal wiring or a buffer circuit, and has a function of outputting a signal input thereto after a predetermined time has elapsed. The signal delay unit 2631 (1) receives the switch control signal SWOUT (1) output from the power switch driver INV, and after a predetermined time has elapsed, the signal delay unit 2631 (1) is connected to the transistor TR1 (2) and the signal delay unit 2631 (2). Output. The signal delay unit 2631 (2) receives the switch control signal SWOUT (2) output from the signal delay unit 2631 (1), and after a predetermined time has elapsed, the transistor TR1 (3) and the signal delay unit 2631 (3). ) Is output. Thus, in this embodiment, the signal delay unit (n) receives the output signal of the signal delay unit (n-1), and after a predetermined time has elapsed, the transistor TR1 (n + 1) and the signal delay unit It is configured to output to (n + 1).

トランジスタTR1は、電源スイッチとして機能し、例えば薄膜N型MOSFETを含んで構成される。即ち、トランジスタTR1のドレインD1はトランジスタTR2のソースS2に接続され、ソースS1はトランジスタTR3のドレインD3に接続される。また、トランジスタTR1(1)のゲートG1(1)は、スイッチ駆動回路INVの出力端子に接続される。トランジスタTR1(2)のゲートG1(2)は、信号遅延器2631(1)の出力端子に接続され、トランジスタTR1(3)のゲートG1(3)は、信号遅延器2631(2)の出力端子に接続される。このように、本実施形態において、トランジスタTR1(n)は、ドレインD1(n)はトランジスタTR2のソースS2に接続され、ソースS1(n)はトランジスタTR3のドレインD3に接続され、ゲートG1(n)は信号遅延器(n-1)の出力端子に接続される。なお、本例では、トランジスタTR1は、薄膜N型MOSFETにより構成されているが、これに限られるものでなく、例えば、薄膜P型MOSFETであっても良いし、或いは、厚膜トランジスタ等であっても良い。   The transistor TR1 functions as a power switch, and includes, for example, a thin film N-type MOSFET. That is, the drain D1 of the transistor TR1 is connected to the source S2 of the transistor TR2, and the source S1 is connected to the drain D3 of the transistor TR3. The gate G1 (1) of the transistor TR1 (1) is connected to the output terminal of the switch drive circuit INV. The gate G1 (2) of the transistor TR1 (2) is connected to the output terminal of the signal delay 2631 (1), and the gate G1 (3) of the transistor TR1 (3) is connected to the output terminal of the signal delay 2631 (2). Connected to. Thus, in this embodiment, the transistor TR1 (n) has the drain D1 (n) connected to the source S2 of the transistor TR2, the source S1 (n) connected to the drain D3 of the transistor TR3, and the gate G1 (n ) Is connected to the output terminal of the signal delay device (n-1). In this example, the transistor TR1 is formed of a thin film N-type MOSFET, but is not limited thereto, and may be a thin film P-type MOSFET or a thick film transistor, for example. May be.

トランジスタTR2、トランジスタTR3、及び選択回路MUXの機能及び構成に関しては、上記実施形態と同じであるため、説明を省略する。   Since the functions and configurations of the transistor TR2, the transistor TR3, and the selection circuit MUX are the same as those in the above embodiment, the description thereof is omitted.

本実施形態は、デジタル制御電力増幅器26が出力信号として電流短形信号を出力する度に発生する出力線TX_OUTにおける電流高調波を抑制する機能を有する。即ち、本実施形態においては、電源スイッチドライバINVから出力される信号が、幾つかの信号遅延器2631(1)〜(n-1)を介して、複数のトランジスタTR1(1)〜(n)のそれぞれのゲートG1(1)〜(n)に段階的に遅れて到達することで、複数のトランジスタTR1(1)〜(n)は、それぞれ信号遅延器2631が有する遅延量の時間分ずつ遅れたタイミングで駆動する。   The present embodiment has a function of suppressing current harmonics in the output line TX_OUT that is generated each time the digitally controlled power amplifier 26 outputs a current short signal as an output signal. In other words, in the present embodiment, the signal output from the power switch driver INV is transmitted to the plurality of transistors TR1 (1) to (n) via several signal delay units 2631 (1) to (n-1). , Each of the plurality of transistors TR1 (1) to (n) is delayed by an amount corresponding to the delay amount of the signal delay unit 2631. Drive at the right timing.

これにより、出力線TX_OUTから見た場合の、複数のトランジスタTR1(1)〜(n)の相互コンダクタンスの合計値は段階的に変化し、出力線TX_OUTに流れる出力電流の急峻な変化は緩和される。従って、出力線TX_OUTに流れる電流の急峻な変化が緩和されるため、出力線TX_OUTに注入されるパルス状電流高調波の発生は抑制される。   As a result, when viewed from the output line TX_OUT, the total value of the mutual conductances of the plurality of transistors TR1 (1) to (n) changes stepwise, and a steep change in the output current flowing through the output line TX_OUT is alleviated. The Therefore, since a steep change in the current flowing through the output line TX_OUT is alleviated, generation of pulsed current harmonics injected into the output line TX_OUT is suppressed.

図8は、本発明の一実施形態に係るデジタル制御電力増幅器における、出力電流と経過時間との関係を数値計算シミュレーションにより示した図である。同図に示すように、出力線TX_OUTに対して、トランジスタTR1を並列的に複数個接続し、それぞれのトランジスタTR1(1)〜(n)を段階的に駆動させることで、デジタル制御電力増幅器26が出力線TX_OUTに、出力信号として電流短形信号を出力する際に発生する電流高調波の発生は、抑制されることがわかる。   FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the output current and the elapsed time in the digitally controlled power amplifier according to one embodiment of the present invention by numerical calculation simulation. As shown in the figure, a plurality of transistors TR1 are connected in parallel to the output line TX_OUT, and each of the transistors TR1 (1) to (n) is driven stepwise, thereby providing a digitally controlled power amplifier 26. It can be seen that generation of current harmonics that occur when a short current signal is output as an output signal to the output line TX_OUT is suppressed.

上記各実施形態は、本発明を説明するための例示であり、本発明をこれらの実施形態にのみ限定する趣旨ではない。本発明は、その要旨を逸脱しない限り、さまざまな形態で実施することができる。   Each of the above embodiments is an example for explaining the present invention, and is not intended to limit the present invention only to these embodiments. The present invention can be implemented in various forms without departing from the gist thereof.

例えば、本明細書に開示される方法においては、その結果に矛盾が生じない限り、ステップ、動作又は機能を並行して又は異なる順に実施しても良い。説明されたステップ、動作及び機能は、単なる例として提供されており、ステップ、動作及び機能のうちのいくつかは、発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略でき、また、互いに結合させることで一つのものとしてもよく、また、他のステップ、動作又は機能を追加してもよい。   For example, in the method disclosed herein, steps, operations, or functions may be performed in parallel or in a different order, as long as the results do not conflict. The steps, operations, and functions described are provided as examples only, and some of the steps, operations, and functions may be omitted and combined with each other without departing from the spirit of the invention. There may be one, and other steps, operations or functions may be added.

また、本明細書では、さまざまな実施形態が開示されているが、一の実施形態における特定のフィーチャ(技術的事項)を、適宜改良しながら、他の実施形態に追加し、又は該他の実施形態における特定のフィーチャと置換することができ、そのような形態も本発明の要旨に含まれる。   Further, although various embodiments are disclosed in this specification, specific features (technical matters) in one embodiment are added to other embodiments while appropriately improving the other features, or other Specific features in the embodiments can be replaced, and such forms are also included in the gist of the present invention.

本発明は、MOSFETを用いた増幅器を含む半導体集積回路の分野に広く利用することができる。   The present invention can be widely used in the field of semiconductor integrated circuits including amplifiers using MOSFETs.

1…無線通信装置
10…制御回路
20…送信モジュール
22…振幅変調器
24…周波数・位相変調器
26…デジタル制御電力増幅器
28…信号変換器
30…送受分波器
40…アンテナ
50…受信モジュール
52…信号増幅器
54…周波数変換器
56…中間周波変換器
58…復調器
60…電源装置
261…バイアス回路
262…オペアンプ
263…電力増幅器
264…キャパシタ
265…キャパシタ
2631…信号遅延器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Wireless communication apparatus 10 ... Control circuit 20 ... Transmitting module 22 ... Amplitude modulator 24 ... Frequency / phase modulator 26 ... Digital control power amplifier 28 ... Signal converter 30 ... Transmitting / receiving duplexer 40 ... Antenna 50 ... Receiving module 52 Signal amplifier 54 Frequency converter 56 Intermediate frequency converter 58 Demodulator 60 Power supply 261 Bias circuit 262 Operational amplifier 263 Power amplifier 264 Capacitor 265 Capacitor 2631 Signal delay

Claims (12)

出力線に接続された少なくとも一つの電力増幅器を備えるデジタル制御電力増幅器であって、
前記少なくとも一つの電力増幅器は、
前記出力線にスイッチング電流を供給するための第1のトランジスタと、
前記第1のトランジスタのオン/オフ動作を制御する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記出力線を流れる前記スイッチング電流の少なくとも一部に基づいて前記第1のトランジスタを駆動する、
デジタル制御電力増幅器。
A digitally controlled power amplifier comprising at least one power amplifier connected to an output line,
The at least one power amplifier comprises:
A first transistor for supplying a switching current to the output line;
A drive circuit for controlling the on / off operation of the first transistor,
The drive circuit drives the first transistor based on at least a part of the switching current flowing through the output line;
Digitally controlled power amplifier.
前記第1のトランジスタは薄膜トランジスタである、請求項1記載のデジタル制御電力増幅器。   The digitally controlled power amplifier according to claim 1, wherein the first transistor is a thin film transistor. 前記駆動回路は、前記第1のトランジスタのゲートに接続されるインバータ回路を備え、
前記インバータ回路は、前記スイッチング電流の少なくとも一部に基づいて動作して、前記第1のトランジスタのゲートにスイッチ制御信号を供給する、
請求項2記載のデジタル制御電力増幅器。
The drive circuit includes an inverter circuit connected to a gate of the first transistor,
The inverter circuit operates based on at least a part of the switching current to supply a switch control signal to a gate of the first transistor;
The digitally controlled power amplifier according to claim 2.
前記インバータ回路は、前記第1のトランジスタのドレインとソースとの間の電位差によって動作する、請求項3記載のデジタル制御電力増幅器。   The digitally controlled power amplifier according to claim 3, wherein the inverter circuit operates by a potential difference between a drain and a source of the first transistor. 前記少なくとも1つの電力増幅器は、前記第1のトランジスタにカスコード接続された第2のトランジスタを含む、請求項1記載のデジタル制御電力増幅器。   The digitally controlled power amplifier of claim 1, wherein the at least one power amplifier includes a second transistor cascode-connected to the first transistor. 前記第2のトランジスタは厚膜トランジスタである、請求項5記載のデジタル制御電力増幅器。   The digitally controlled power amplifier of claim 5, wherein the second transistor is a thick film transistor. 一対の差動入力端子及び出力端子を有し、該一対の差動入力端子の一方が所定の基準電位に接続され、他方が前記少なくとも1つの電力増幅器の前記第2のトランジスタのソースに接続され、該出力端子が前記少なくとも1つの電力増幅器の前記第2のトランジスタのゲートに接続されるオペアンプをさらに備える、
請求項6記載のデジタル制御電力増幅器。
A pair of differential input terminals and an output terminal are provided, one of the pair of differential input terminals is connected to a predetermined reference potential, and the other is connected to the source of the second transistor of the at least one power amplifier. , Further comprising an operational amplifier whose output terminal is connected to the gate of the second transistor of the at least one power amplifier;
The digitally controlled power amplifier according to claim 6.
前記少なくとも1つの電力増幅器は、前記第1のトランジスタにカスコード接続された第3のトランジスタを含む、請求項6記載のデジタル制御電力増幅器。   The digitally controlled power amplifier of claim 6, wherein the at least one power amplifier includes a third transistor cascode-connected to the first transistor. 前記第1のトランジスタと前記インバータ回路との間に設けられた少なくとも1つの遅延回路をさらに含む、請求項3記載のデジタル制御電力増幅器。   The digitally controlled power amplifier according to claim 3, further comprising at least one delay circuit provided between the first transistor and the inverter circuit. 前記電力増幅器は、前記出力線のノードに並列的に接続された複数の前記電力増幅器を含む、請求項1記載のデジタル制御電力増幅器。   The digitally controlled power amplifier according to claim 1, wherein the power amplifier includes a plurality of the power amplifiers connected in parallel to a node of the output line. 請求項1乃至10に記載された電力増幅器を含む送信モジュールを備えた無線通信装置。   A wireless communication apparatus comprising a transmission module including the power amplifier according to claim 1. 所定の電位の基準入力信号及び電流制御信号を生成し出力するバイアス回路と、
前記バイアス回路から出力される前記基準入力信号を所定の利得に従って増幅するオペアンプと、
前記オペアンプに接続されるとともに、出力線のノードに並列的に接続され、前記オペアンプから出力される増幅された前記基準入力信号及び前記バイアス回路から出力される前記電流制御信号に基づいて、スイッチング電流を前記出力線に出力する複数の電力増幅器と、を備え
前記複数の電力増幅器のそれぞれは、
スイッチ制御信号によってオン/オフ動作を行うトランジスタと、
前記トランジスタのオン/オフ動作を制御するためのスイッチ制御信号を出力する駆動回路と、を備え、
前記駆動回路は、前記出力線を流れる前記スイッチング電流の少なくとも一部に基づいて前記スイッチ制御信号を生成し、前記トランジスタを駆動する、
デジタル制御電力増幅器。


A bias circuit that generates and outputs a reference input signal and a current control signal of a predetermined potential;
An operational amplifier that amplifies the reference input signal output from the bias circuit according to a predetermined gain;
Based on the amplified reference input signal output from the operational amplifier and the current control signal output from the bias circuit, connected to the operational amplifier and connected in parallel to the node of the output line, the switching current A plurality of power amplifiers that output to the output line, each of the plurality of power amplifiers,
A transistor that is turned on and off by a switch control signal;
A drive circuit for outputting a switch control signal for controlling the on / off operation of the transistor,
The drive circuit generates the switch control signal based on at least a part of the switching current flowing through the output line, and drives the transistor;
Digitally controlled power amplifier.


JP2013247361A 2013-11-29 2013-11-29 Power amplifier Active JP6340191B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013247361A JP6340191B2 (en) 2013-11-29 2013-11-29 Power amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013247361A JP6340191B2 (en) 2013-11-29 2013-11-29 Power amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015106790A true JP2015106790A (en) 2015-06-08
JP6340191B2 JP6340191B2 (en) 2018-06-06

Family

ID=53436697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013247361A Active JP6340191B2 (en) 2013-11-29 2013-11-29 Power amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6340191B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112511118A (en) * 2019-09-13 2021-03-16 株式会社东芝 Amplifier and amplifying method

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5912603A (en) * 1982-07-13 1984-01-23 Toshiba Corp Cascode circuit
JPH0738343A (en) * 1993-07-19 1995-02-07 Columbia Techno:Kk Protective circuit of amplifier
JP2009105810A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Fujitsu Ltd Amplifying apparatus and bias circuit
US20120056676A1 (en) * 2009-05-12 2012-03-08 St-Ericsson Sa RF Amplifier with Digital Filter for Polar Transmitter
WO2012171938A2 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Merus Audio Aps Power transistor gate driver
WO2013065846A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-10 ヤマハ株式会社 Self-oscillating class-d amplifier and self-oscillating frequency control method for self-oscillating class-d amplifier

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5912603A (en) * 1982-07-13 1984-01-23 Toshiba Corp Cascode circuit
JPH0738343A (en) * 1993-07-19 1995-02-07 Columbia Techno:Kk Protective circuit of amplifier
JP2009105810A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Fujitsu Ltd Amplifying apparatus and bias circuit
US20120056676A1 (en) * 2009-05-12 2012-03-08 St-Ericsson Sa RF Amplifier with Digital Filter for Polar Transmitter
WO2012171938A2 (en) * 2011-06-14 2012-12-20 Merus Audio Aps Power transistor gate driver
WO2013065846A1 (en) * 2011-11-04 2013-05-10 ヤマハ株式会社 Self-oscillating class-d amplifier and self-oscillating frequency control method for self-oscillating class-d amplifier

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112511118A (en) * 2019-09-13 2021-03-16 株式会社东芝 Amplifier and amplifying method
JP2021044766A (en) * 2019-09-13 2021-03-18 株式会社東芝 Amplifier and amplification method
US11245373B2 (en) 2019-09-13 2022-02-08 Kabushiki Kaisha Toshiba Amplifier circuitry and method of amplification
JP7222858B2 (en) 2019-09-13 2023-02-15 株式会社東芝 Amplifier and amplification method

Also Published As

Publication number Publication date
JP6340191B2 (en) 2018-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9876501B2 (en) Switching power amplifier and method for controlling the switching power amplifier
US9876473B2 (en) Apparatus and methods for wideband envelope tracking
US10680516B2 (en) Apparatus and methods for multi-mode charge pumps
US9148052B2 (en) Switching regulator with reduced EMI
US9838068B2 (en) Transmitter/receiver apparatus, transmitter apparatus and transmitting/receiving method
JP6182937B2 (en) Power amplifier and communication apparatus
CN112236938B (en) Power modulator, power amplifier with same and corresponding control method
JP2017531407A (en) Circuit and method for reducing supply sensitivity in a power amplifier
JP2009246529A (en) Conversion circuit for converting differential signal into single-phase signal
JP2009100237A (en) Sampling receiver
US10608592B2 (en) Linear amplifier having higher efficiency for envelope tracking modulator
US7724039B2 (en) Conversion circuit for converting differential signal into signal-phase signal
JP6340191B2 (en) Power amplifier
JP6658751B2 (en) Signal processing device
US9331655B2 (en) Pop-click noise grounding switch design with deep sub-micron CMOS technology
US9225288B2 (en) Signal generation circuit
JP2014049964A (en) Transmission/reception switching circuit, radio device and transmission/reception switching method
JP2012004777A (en) High-frequency amplifier
JP5114226B2 (en) Semiconductor switch circuit
JP2015171220A (en) Switch control circuit and radio communication apparatus
JP2015162882A (en) Power amplifier and control method
JP6494908B2 (en) High frequency amplifier
JP2006157483A (en) Amplifier with modulation function
CN106571807B (en) Output driver architecture with low spurious noise
JP2015023396A (en) Orthogonal modulator

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20161006

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171024

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20171225

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20180207

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20180216

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20180216

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180508

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180514

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6340191

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250