JP2018137522A - High frequency module and communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は高周波モジュールおよび通信装置に関する。 The present invention relates to a high frequency module and a communication device.
従来、無線端末装置などの各種の通信装置において、高周波信号を増幅する高周波モジュールが用いられている。例えば、周波数バンドごとに増幅回路を設けたマルチバンドの高周波モジュールに代表されるように、複数の増幅回路を有し、実際に送受信動作を行う増幅回路のみを作動させる高周波モジュールもある。 Conventionally, high-frequency modules that amplify high-frequency signals are used in various communication devices such as wireless terminal devices. For example, as represented by a multiband high-frequency module in which an amplifier circuit is provided for each frequency band, there is also a high-frequency module that has a plurality of amplifier circuits and operates only an amplifier circuit that actually performs transmission and reception operations.
個々の増幅回路を適時のみ作動させる高周波モジュールでは、増幅回路の起動時間(つまり、停止状態から作動状態への遷移時間)が短いことが望まれる。増幅回路の起動時間を短縮するために、増幅素子へのバイアス電圧の供給経路にスイッチを設け、増幅回路の起動時に当該スイッチを切り替えて、バイアス電圧の供給経路の抵抗値を一時的に低下させる技術がある(特許文献1)。特許文献1の増幅回路によれば、バイアス電圧のプリチャージが高速化されることで、増幅回路の起動時間が短縮される。
In a high-frequency module that operates individual amplifier circuits only in a timely manner, it is desirable that the startup time of the amplifier circuits (that is, the transition time from the stop state to the operation state) is short. In order to shorten the startup time of the amplifier circuit, a switch is provided in the bias voltage supply path to the amplifier element, and the switch is switched when the amplifier circuit is started to temporarily reduce the resistance value of the bias voltage supply path. There is technology (Patent Document 1). According to the amplifier circuit of
しかしながら、従来の増幅回路によれば、増幅素子へのバイアス電圧の供給経路にスイッチを設けることから、当該スイッチがノイズの発生源となり、小型化の点でも不利である。 However, according to the conventional amplifier circuit, since the switch is provided in the supply path of the bias voltage to the amplifier element, the switch becomes a noise generation source, which is disadvantageous in terms of miniaturization.
一般的に、高周波モジュールの動作は、シリアルデータで制御される。シリアルデータを用いて、高周波モジュールに含まれる増幅回路の停止および作動を制御する場合、シリアルデータの伝送時間が、増幅回路の起動の遅延要因として加わる。 In general, the operation of the high-frequency module is controlled by serial data. When serial data is used to control the stop and operation of the amplifier circuit included in the high-frequency module, the serial data transmission time is added as a delay factor for starting the amplifier circuit.
そこで、本発明は、増幅回路の起動時間の短縮に適した高周波モジュールおよび当該高周波モジュールを用いた通信装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a high-frequency module suitable for shortening the startup time of an amplifier circuit and a communication device using the high-frequency module.
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る高周波モジュールは、第1の制御電圧が印加されると停止し、前記第1の制御電圧より高い第2の制御電圧が印加されると作動する複数の増幅器と、第1の情報と、前記第1の情報に後続する第2の情報とを含むシリアルデータを受信し、前記第1の情報が前記複数の増幅器を指定する情報であれば、前記複数の増幅器に前記第1の制御電圧より高い第3の制御電圧を印加し、その後、前記第2の情報が前記複数の増幅器の各々の停止または作動を指示する情報であれば、停止を指示された増幅器に前記第1の制御電圧を印加し、作動を指示された増幅器に前記第2の制御電圧を印加する制御部と、を備える。 In order to achieve the above object, the high-frequency module according to one aspect of the present invention stops when a first control voltage is applied, and when a second control voltage higher than the first control voltage is applied. Receive serial data including a plurality of operating amplifiers, first information, and second information subsequent to the first information, wherein the first information is information designating the plurality of amplifiers. For example, when a third control voltage higher than the first control voltage is applied to the plurality of amplifiers, and then the second information is information instructing to stop or operate each of the plurality of amplifiers, A control unit that applies the first control voltage to the amplifier instructed to stop and applies the second control voltage to the amplifier instructed to operate.
この構成によれば、第1の情報によって複数の増幅器が指定された時点で、その後に、第2の情報によって個々の増幅器の停止または作動を指示されるか否かにかかわらず、制御電圧を第1の電圧より高い第3の電圧とすることができる。そのため、増幅器を実際に作動させることになった場合、制御電圧を第3の電圧から第2の電圧へ上昇させればよく、制御電圧を第1の電圧から第2の電圧へ全幅で上昇させる場合と比べて、増幅器の起動時間が短縮される。 According to this configuration, when a plurality of amplifiers are designated by the first information, the control voltage is thereafter set regardless of whether or not each amplifier is instructed to stop or operate by the second information. The third voltage can be higher than the first voltage. Therefore, when the amplifier is actually operated, the control voltage may be increased from the third voltage to the second voltage, and the control voltage is increased from the first voltage to the second voltage in full width. Compared to the case, the startup time of the amplifier is shortened.
また、前記制御部は、前記第3の制御電圧の印加後、前記第2の情報が前記複数の増幅器の各々の停止または作動を指示する情報でなければ、前記複数の増幅器の各々に、前記第3の制御電圧の印加前に印加していた制御電圧と同じ制御電圧を印加してもよい。 Further, after the application of the third control voltage, if the second information is not information instructing the stop or operation of each of the plurality of amplifiers after the application of the third control voltage, The same control voltage as that applied before the application of the third control voltage may be applied.
この構成によれば、第2の情報によって個々の増幅器の停止または作動を指示されなかった場合に、各増幅器を元の停止または作動の状態に戻すことができる。 According to this configuration, when the stop or operation of each amplifier is not instructed by the second information, each amplifier can be returned to the original stop or operation state.
また、前記第3の電圧は、前記増幅器が作動しない上限電圧であってもよい。 Further, the third voltage may be an upper limit voltage at which the amplifier does not operate.
この構成によれば、作動すべきでない増幅器が第3の電圧によって作動してしまう誤動作を回避できる。 According to this configuration, it is possible to avoid a malfunction in which an amplifier that should not be operated is operated by the third voltage.
また、前記制御部は、前記複数の増幅器に前記第3の制御電圧を印加するとき、作動中の増幅器には前記第2の制御電圧を印加し続けてもよい。 The controller may continue to apply the second control voltage to the operating amplifier when applying the third control voltage to the plurality of amplifiers.
この構成によれば、作動し続けるべき増幅器の制御電圧が第2の電圧から第3の電圧に低下して動作が不安定になることを回避できる。 According to this configuration, it can be avoided that the control voltage of the amplifier that should continue to operate decreases from the second voltage to the third voltage and the operation becomes unstable.
また、前記高周波モジュールは、複数の低雑音増幅回路ブロックを有し、前記シリアルデータは、第1の情報で前記複数の低雑音増幅回路ブロックを指定してもよい。 The high-frequency module may include a plurality of low-noise amplifier circuit blocks, and the serial data may specify the plurality of low-noise amplifier circuit blocks with first information.
この構成によれば、高周波モジュールの複数の低雑音増幅回路ブロックの動作をシリアルデータで制御する場合に、低雑音増幅回路ブロックにおける増幅回路の起動時間を短縮できる。 According to this configuration, when the operations of the plurality of low-noise amplifier circuit blocks of the high-frequency module are controlled by serial data, the startup time of the amplifier circuit in the low-noise amplifier circuit block can be shortened.
また、本発明の一態様に係る通信装置は、前記高周波モジュールと、前記高周波モジュールへ前記シリアルデータを送信するとともに、前記高周波モジュールへ高周波送信信号を送信し、前記高周波モジュールから高周波受信信号を受信するRF信号処理回路と、を備える。 In addition, the communication device according to an aspect of the present invention transmits the serial data to the high-frequency module and the high-frequency module, transmits a high-frequency transmission signal to the high-frequency module, and receives a high-frequency reception signal from the high-frequency module. An RF signal processing circuit.
この構成によれば、増幅回路の起動時間が短いという高周波モジュールの特徴を活かし、例えば、周波数バンドの高速な切り替えが可能なマルチバンド通信装置が得られる。 According to this configuration, it is possible to obtain a multiband communication apparatus capable of switching frequency bands at high speed, for example, by taking advantage of the characteristics of the high frequency module that the startup time of the amplifier circuit is short.
本発明に係る高周波モジュールおよび通信装置によれば、増幅回路の起動時間の短縮に適した高周波モジュールおよび当該高周波モジュールを用いた通信装置が得られる。 According to the high frequency module and the communication device of the present invention, a high frequency module suitable for shortening the startup time of the amplifier circuit and a communication device using the high frequency module can be obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的または具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置および接続形態などは、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。以下の実施の形態における構成要素のうち、独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。また、図面に示される構成要素の大きさまたは大きさの比は、必ずしも厳密ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that each of the embodiments described below shows a comprehensive or specific example. Numerical values, shapes, materials, constituent elements, arrangement of constituent elements, connection forms, and the like shown in the following embodiments are merely examples, and are not intended to limit the present invention. Among the constituent elements in the following embodiments, constituent elements not described in the independent claims are described as optional constituent elements. In addition, the size or size ratio of the components shown in the drawings is not necessarily strict.
(実施の形態)
実施の形態に係る高周波モジュールおよび当該高周波モジュールをフロントエンド回路に用いた通信装置について説明する。以下では、まず、通信装置の概要を説明し、その後、高周波モジュールの詳細について説明する。
(Embodiment)
A high-frequency module according to an embodiment and a communication device using the high-frequency module in a front-end circuit will be described. Below, the outline | summary of a communication apparatus is demonstrated first, and the detail of a high frequency module is demonstrated after that.
図1は、実施の形態に係る通信装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a communication device according to an embodiment.
図1に示されるように、通信装置1は、フロントエンド回路10、RF信号処理回路20、およびベースバンド信号処理回路30を備える。フロントエンド回路10は、低雑音増幅(LNA)回路40、電力増幅(PA)回路50、スイッチ(SW)回路60、およびデュプレクサ70を有する高周波(RF)モジュールで構成される。
As shown in FIG. 1, the
フロントエンド回路10は、RF信号処理回路20で生成された送信RF信号をPA回路50により増幅し、SW回路60およびデュプレクサ70を介してアンテナ80へ供給する。また、アンテナ80で受信された受信RF信号を、デュプレクサ70およびSW回路60を介してLNA回路40により増幅し、RF信号処理回路20へ供給する。
The
RF信号処理回路20は、ベースバンド信号処理回路30で生成された送信信号を送信RF信号に変換し、フロントエンド回路10へ供給する。当該変換は、信号の変調およびアップコンバートを含んでもよい。また、フロントエンド回路10から受信した受信RF信号を受信信号に変換し、ベースバンド信号処理回路30へ供給する。当該変換は、信号の復調およびダウンコンバートを含んでもよい。RF信号処理回路20は、高周波集積回路(RFIC)チップで構成されてもよい。
The RF
ベースバンド信号処理回路30は、応用装置/応用ソフトウェアで生成された送信データを送信信号に変換し、RF信号処理回路20へ供給する。当該変換は、データの圧縮、多重化、誤り訂正符号の付加を含んでもよい。また、RF信号処理回路20から受信した受信信号を受信データに変換し、応用装置/応用ソフトウェアへ供給する。当該変換は、データの伸長、多重分離、誤り訂正を含んでもよい。ベースバンド信号処理回路30は、ベースバンド集積回路(BBIC)チップで構成されてもよい。
The baseband
応用装置/応用ソフトウェアは、送信データおよび受信データを用いて、音声通話や画像表示などの応用動作を行う。 The application device / application software performs application operations such as voice call and image display using the transmission data and the reception data.
次に、フロントエンド回路10を構成するRFモジュールについて説明する。以下では便宜のため、RFモジュールを、フロントエンド回路10と特に区別せず、同一の符号で参照する。
Next, the RF module constituting the
RFモジュール10は、複数の周波数バンドの高周波信号を処理する複合部品であり、単一の基板に形成された複数の回路ブロックで構成される。複数の回路ブロックには、例えば、LNA回路40、PA回路50、SW回路60、およびデュプレクサ70が含まれてもよい。
The
LNA回路40は、低雑音増幅器(LNA)41〜43、フィルタ44〜46、およびLNA制御部47を有する。
The LNA
LNA41〜43およびフィルタ44〜46は、異なる周波数バンドに対応する複数の信号経路に設けられる。LNA41〜43のうち、受信動作中の周波数バンドの信号経路に設けられたLNAが作動し、他のLNAは停止する。LNA41〜43の停止および作動は、LNA制御部47によって制御される。LNAの停止状態は、ディセーブル状態、または省電力モードと呼ばれることがある。
The LNAs 41 to 43 and the
PA回路50は、電力増幅器(PA)51〜53、フィルタ54〜56、およびPA制御部57を有する。
The
PA51〜53およびフィルタ54〜56は、異なる周波数バンドに対応する信号経路に設けられる。PA51〜53のうち、送信動作中の周波数バンドの信号経路に設けられたPAが作動し、他のPAは停止する。PA51〜53の停止および作動は、PA制御部57によって制御される。PAの停止状態は、ディセーブル状態、または省電力モードと呼ばれることがある。
The
SW回路60は、スイッチ(SW)61、62およびSW制御部63を有する。
The
SW61は、LNA回路40において受信動作中の周波数バンドの信号経路をデュプレクサ70に接続する。SW62は、PA回路50において送信動作中の周波数バンドの信号経路をデュプレクサ70に接続する。SW61、62の接続の切り替えは、SW制御部63によって制御される。
The SW 61 connects the signal path of the frequency band during the reception operation in the
どの周波数バンドで送信動作および受信動作を行うかは、RF信号処理回路20によって管理される。
The RF
RF信号処理回路20は、送信動作および受信動作を行う周波数バンドに応じて、LNA回路40、PA回路50に対してLNA41〜43、PA51〜53の停止または作動を指示し、SW回路60に対してSW61、62における接続を指示する。
The RF
当該指示は、シリアルデータを用いて行われてもよい。その場合、RF信号処理回路20は、LNA41〜43、PA51〜53の停止または作動、およびSW61、62における接続を指示するシリアルデータを、信号線BLへ送出する。LNA回路40、PA回路50、およびSW回路60は、信号線BLから当該シリアルデータを取得して、LNA41〜43、PA51〜53の停止または作動、およびSW61、62の接続を切り替える。
The instruction may be performed using serial data. In that case, the RF
以下では、シリアルデータによる回路ブロックの制御、特には、増幅器の起動時間の短縮について、LNA回路40の例で説明する。
In the following, the control of the circuit block by serial data, in particular, the shortening of the startup time of the amplifier will be described with an example of the
図2は、シリアルデータのフォーマットの一例を示す図である。図2のシリアルデータは、クロックSCLKとシリアルデータSDATAとで構成される。シリアルデータSDATAは、スタートビットSに続いて、スレーブアドレスSA3〜SA0、レジスタライトコマンドを表すビット列0b010、レジスタアドレスRA4〜RA0、およびデータD7〜D0を含む。 FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a format of serial data. The serial data in FIG. 2 includes a clock SCLK and serial data SDATA. Following the start bit S, the serial data SDATA includes slave addresses SA3 to SA0, a bit string 0b010 representing a register write command, register addresses RA4 to RA0, and data D7 to D0.
スレーブアドレスSA3〜SA0は、回路ブロック(例えば、LNA回路40)を指定する。レジスタアドレスRA4〜RA0は、データが書き込まれるレジスタ(例えば、LNA制御部47に設けられパワーモードを記録するレジスタ、詳細は後述)を指定する。データD7〜D0は、レジスタに書き込まれるデータ(例えば、LNA41〜43の停止または作動を指示するデータ)を表す。
Slave addresses SA3 to SA0 specify a circuit block (for example, LNA circuit 40). The register addresses RA4 to RA0 designate registers to which data is written (for example, registers provided in the
ここで、スレーブアドレスSA3〜SA0が、第1の情報の一例である。また、レジスタライトコマンドを表すビット列0b010、レジスタアドレスRA4〜RA0、およびデータD7〜D0が、第1の情報に後続する第2の情報の一例である。 Here, the slave addresses SA3 to SA0 are an example of the first information. The bit string 0b010 representing the register write command, the register addresses RA4 to RA0, and the data D7 to D0 are an example of the second information subsequent to the first information.
図3は、LNA回路40の機能的な構成の一例を示すブロック図であり、LNA制御部47の詳細が示されている。図3に示されるように、LNA制御部47は、レシーバ471、レジスタ部472、比較器475、タイミング生成器476、および電圧生成器477を有する。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a functional configuration of the
レシーバ471は、信号線BLからクロックSCLKに同期してシリアルデータSDATAを受信し、受信したシリアルデータSDATAのレジスタ部472への書き込みを制御する。具体的に、シリアルデータSDATAの終了時に、シリアルデータSDATAに含まれていたレジスタアドレスRA4〜RA0とデータD7〜D0とをレジスタ部472へ供給しながら、ライトイネーブル信号WEを出力する。また、シリアルデータSDATAに含まれるスレーブアドレスSA3〜SA0を、シリアルデータの後続部分を受信する前に、出力する。
The
レジスタ部472は、レジスタアドレスRA4〜RA0で指定される複数のレジスタを有する。複数のレジスタには、USID(ユニークスレーブID)レジスタ473およびPM(パワーモード)レジスタ474が含まれる。
The
USIDレジスタ473は、LNA回路40を指定するための固有のスレーブアドレス値USIDを、あらかじめ保持している。
The
PMレジスタ474は、LNA41〜43の停止または作動を指示するパワーモードデータPMを保持している。パワーモードデータPMの各ビットは、1つのLNAに対応し、対応するLNAの停止または作動を指示する。例えば、パワーモードデータPMのビットPM7、PM1、PM0のビット値0または1が、LNA41、42、43の停止または作動をそれぞれ指示してもよい。
The PM register 474 holds power mode data PM instructing to stop or operate the LNAs 41 to 43. Each bit of the power mode data PM corresponds to one LNA, and instructs to stop or operate the corresponding LNA. For example, the bit values 0 or 1 of the bits PM7, PM1, and PM0 of the power mode data PM may indicate the stop or operation of the
PMレジスタ474には、LNA回路40のスレーブアドレスSA3〜SA0とPMレジスタ474のレジスタアドレスRA4〜RA0とを持つレジスタライトコマンド中のデータD7〜D0が、パワーモードデータPMとして書き込まれる。
In the PM register 474, data D7 to D0 in the register write command having the slave addresses SA3 to SA0 of the
比較器475は、レシーバ471から出力されたスレーブアドレスSA3〜SA0と、USIDレジスタ473に保持されているUSIDとを比較して、一致した場合に一致信号Matchを出力する。
The
タイミング生成器476は、一致信号Matchの出力からシリアルデータSDATAの終了までの期間、プリ駆動信号PreDriveを出力する。タイミング生成器476は、例えば、一致信号Matchの出力後、クロックSCLKをシリアルデータSDATAの終了までカウントすることにより、プリ駆動信号PreDriveを出力してもよい。
The
電圧生成器477は、パワーモードデータPMおよびプリ駆動信号PreDriveに応じて、LNAごとの停止または作動を制御する可変の制御電圧V7〜V0を生成し、LNA41〜43へ印加する。例えば、制御電圧V7、V1、V0が、LNA41、42、43の停止および作動をそれぞれ制御してもよい。
The
制御電圧V7〜0は、一例として、対応するLNA41〜43を構成するトランジスタ素子の動作点を決めるバイアス電圧であり、LNA41〜43は、バイアス電圧に重畳された高周波信号をトランジスタ素子で増幅するように構成される。そのような構成にあっては、LNA41〜43は、トランジスタ素子のしきい値電圧以下の制御電圧が印加されると増幅動作を停止し、当該しきい値電圧より高い制御電圧が印加されると作動する。
The control voltages V7 to 0 are, for example, bias voltages that determine the operating points of the transistor elements constituting the corresponding
なお、制御電圧V7〜0は、トランジスタ素子へのバイアス電圧には限られず、LNA41〜43へ供給する電源電圧そのものであってもよい。 The control voltages V7 to 0 are not limited to the bias voltage to the transistor elements, but may be the power supply voltage itself supplied to the LNAs 41 to 43.
図4は、上述のように構成されるLNA回路40の動作例を示すタイミングチャートである。図4では、シリアルデータSDATAにしたがって、LNA43が停止しLNA42が起動する例を示している。
FIG. 4 is a timing chart showing an operation example of the
図4において、電圧Vdisは、LNAを停止させる制御電圧であり、パワーモードデータPMによって対応するLNAの停止が指示され、かつプリ駆動信号PreDriveが出力されていないときに出力される。 In FIG. 4, a voltage Vdis is a control voltage for stopping the LNA, and is output when the stop of the corresponding LNA is instructed by the power mode data PM and the pre-drive signal PreDrive is not output.
電圧Venaは、LNAを作動させる制御電圧であり、パワーモードデータPMによって作動を指示されているLNAに対して出力される。 The voltage Vena is a control voltage that operates the LNA, and is output to the LNA that is instructed to operate by the power mode data PM.
電圧Vpreは、LNAの起動を高速化するために新規に設けた制御電圧であり、パワーモードデータPMによって停止を指示されているLNAに対し、プリ駆動信号PreDriveが出力されている間のみ出力される。電圧Vpreは、電圧Vdisより高い電圧であり、LNAが作動しない上限電圧(例えば、LNAを構成するトランジスタのしきい値電圧)であってもよい。 The voltage Vpre is a control voltage newly provided to speed up the start of the LNA, and is output only while the pre-drive signal PreDrive is being output to the LNA instructed to stop by the power mode data PM. The The voltage Vpre is higher than the voltage Vdis and may be an upper limit voltage at which the LNA does not operate (for example, a threshold voltage of a transistor constituting the LNA).
ここで、電圧Vdis、電圧Vena、および電圧Vpreが、それぞれ第1の電圧、第2の電圧、および第3の電圧の一例である。 Here, the voltage Vdis, the voltage Vena, and the voltage Vpre are examples of the first voltage, the second voltage, and the third voltage, respectively.
時刻T0において、シリアルデータSDATAの受信が開始される。このとき、PMレジスタ474には、LNA41、42の停止およびLNA43の作動を指示する値のパワーモードデータPMが保持されている。電圧生成器477は、当該パワーモードデータPMにしたがって、制御電圧V0として電圧Venaを生成し、制御電圧V1、V7として電圧Vdisを生成している。
At time T0, reception of serial data SDATA is started. At this time, the PM register 474 holds the power mode data PM having values instructing the stop of the LNAs 41 and 42 and the operation of the
時刻T1において、シリアルデータSDATAのうちスレーブアドレスSA3〜SA0部分の受信が完了する。比較器475は、受信されたスレーブアドレスSA3〜SA0と、USIDレジスタ473に保持されているUSIDとが一致することにより、一致信号Matchを出力し、タイミング生成器476はプリ駆動信号PreDriveの出力を開始する。
At time T1, reception of the slave addresses SA3 to SA0 in the serial data SDATA is completed. The
電圧生成器477は、プリ駆動信号PreDriveが出力されると、パワーモードデータPMにしたがって、停止中のLNA42、41に対する制御電圧V1、V7として電圧Vpreを生成する。制御電圧V1、V7は、実際には、電圧Vdisから電圧Vpreへ、信号線やLNA41、42が有する容量成分(トランジスタ素子のゲート容量)などに応じて決まる時定数で上昇する(太実線)。他方、電圧生成器477は、作動中のLNA43に対する制御電圧V0として、電圧Venaを生成し続ける(点線)。
When the pre-drive signal PreDrive is output, the
時刻T2において、シリアルデータSDATAの受信が完了する。レシーバ471は、ライトイネーブル信号WEを出力し、パワーモードデータPMは、LNA41、43の停止およびLNA42の作動を指示する値に更新されるものとする。タイミング生成器476は、プリ駆動信号PreDriveを停止する。
At time T2, reception of serial data SDATA is completed. The
電圧生成器477は、プリ駆動信号PreDriveが停止されると、更新後のパワーモードデータPMにしたがって、制御電圧V0、V7として電圧Vdisを生成し、制御電圧V1として電圧Venaを生成する。
When the pre-drive signal PreDrive is stopped, the
制御電圧V0は電圧Venaから電圧Vdisへ下降し、LNA43は停止状態となる(点線)。制御電圧V1は電圧Vpreから電圧Venaへ上昇し、LNA42は、時刻T3までに、安定的な作動状態となる(太実線)。制御電圧V7は、電圧Vpreから電圧Vdisへ下降し、LNA41は起動されることなく停止状態へ戻る(太破線)。
The control voltage V0 drops from the voltage Vena to the voltage Vdis, and the
図4には、比較のため、電圧Vpreを用いない場合の制御電圧V1を示している(細線)。比較例の制御電圧V1は、時刻T2以降で、電圧Vdisから電圧Venaへ全幅で上昇する必要があるため、比較例の制御電圧V1によれば、LNA42が安定的な作動状態となる時刻T4は、時刻T3より遅くなる。
For comparison, FIG. 4 shows the control voltage V1 when the voltage Vpre is not used (thin line). Since the control voltage V1 of the comparative example needs to rise in full width from the voltage Vdis to the voltage Vena after time T2, according to the control voltage V1 of the comparative example, the time T4 when the
この比較から、制御電圧V1に電圧Vpreを設けることによって、LNA42の起動時間を短縮できることが分かる。なお、電圧Vpreを設けることによってLNAの起動時間を短縮する効果は、制御電圧V1には限られず、制御電圧V7〜V0のいずれにおいても同様に得られる。
From this comparison, it can be seen that the startup time of the
以上説明したRFモジュール10によれば、スレーブアドレスSA3〜SA0によってLNA回路40が指定された時点で、LNA41〜43のうち停止中のLNAに対する制御電圧を、電圧Vdisより高い電圧Vpreとする。そのため、LNAを実際に作動させることになった場合、制御電圧を電圧Vpreから電圧Venaへ上昇させればよい。その結果、制御電圧を電圧Vdisから電圧Venaへ全幅で上昇させる場合と比べて、LNAの起動時間が短縮される。
According to the
なお、シリアルデータSDATAがレジスタライトコマンドでなかった場合や、レジスタアドレスRA4〜RA0によって、PMレジスタ474以外のレジスタが指定された場合は、パワーモードデータPMは更新されない。この場合、停止中のLNAに対する制御電圧は、プリ駆動信号PreDriveに応じていったん電圧Vpreへ上昇するが、プリ駆動信号PreDriveの停止後、再び、元の電圧Vdisに下降する。 Note that when the serial data SDATA is not a register write command, or when a register other than the PM register 474 is designated by the register addresses RA4 to RA0, the power mode data PM is not updated. In this case, the control voltage for the stopped LNA once rises to the voltage Vpre in accordance with the pre-drive signal PreDrive, but again drops to the original voltage Vdis after the pre-drive signal PreDrive is stopped.
このような動作に対し、電圧Vpreを、LNAが作動しない上限電圧(例えば、LNAを構成するトランジスタのしきい値電圧)とすることで、停止中のLNAが電圧Vpreの印加によって起動してしまう誤動作を回避できる。 For such an operation, when the voltage Vpre is set to an upper limit voltage at which the LNA does not operate (for example, a threshold voltage of a transistor constituting the LNA), the stopped LNA is activated by the application of the voltage Vpre. Malfunctions can be avoided.
また、作動中のLNAについては、プリ駆動信号PreDriveの出力中も電圧Venaの制御電圧を印加し続けている。これにより、作動し続けるべきLNAの制御電圧が電圧Venaから電圧Vdisに低下して動作が不安定になることを回避できる。 In addition, the LNA in operation continues to apply the control voltage of the voltage Vena even during the output of the pre-drive signal PreDrive. Thereby, it can be avoided that the control voltage of the LNA which should continue to operate is lowered from the voltage Vena to the voltage Vdis and the operation becomes unstable.
以上、本発明の実施の形態に係るRFモジュールおよび通信装置について説明したが、本発明は、個々の実施の形態には限定されない。本発明の趣旨を逸脱しない限り、当業者が思いつく各種変形を本実施の形態に施したものや、異なる実施の形態における構成要素を組み合わせて構築される形態も、本発明の一つまたは複数の態様の範囲内に含まれてもよい。 Although the RF module and the communication device according to the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the individual embodiments. Unless it deviates from the gist of the present invention, one or more of the present invention may be applied to various modifications that can be conceived by those skilled in the art, or forms constructed by combining components in different embodiments. It may be included within the scope of the embodiments.
例えば、上記では、LNA回路40の例を用いてLNA41〜43の起動時間の短縮について説明したが、同様の考え方は、PA回路50にも適用できる。すなわち、LNA制御部47と同様の考え方でPA制御部57を構成することにより、PA51〜53起動時間を短縮することもできる。
For example, in the above description, the startup time of the LNAs 41 to 43 has been shortened using the example of the
また、上記では、フロントエンド回路が1つのRFモジュール10で構成される通信装置1の例について説明したが、フロントエンド回路が単一のRFモジュールで構成されるとは限られない。
In the above description, the example of the
図5は、変形例に係る通信装置の機能的な構成の一例を示すブロック図である。 FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a functional configuration of a communication device according to a modification.
図5に示されるように、通信装置1aは、図1の通信装置1と比べて、2つのRFモジュール10a、10b、およびダイプレクサ75を有し、RF信号処理回路20aが変更される。通信装置1aのフロントエンド回路は、2つのRFモジュール10a、10bによって構成される。
As illustrated in FIG. 5, the communication device 1 a includes two
RFモジュール10a、10bは、何れもRFモジュール10と同様に構成され、互いに異なる周波数バンドの高周波信号を同時に処理する。例えば、RFモジュール10aは、第1のバンド群(ローバンド)に属する周波数バンドの高周波信号を処理し、RFモジュール10bは、第1のバンド群よりも周波数が高い第2のバンド群(ミドルバンド)に属する周波数バンドの高周波信号を処理してもよい。
The
ダイプレクサ75は、アンテナ80と、RFモジュール10a、10bにおけるデュプレクサ70a、70bとに接続され、第1のバンド群の高周波信号と第2のバンド群の高周波信号との混合および分離を行う。
The
RF信号処理回路20aは、送信動作および受信動作を行う周波数バンドに応じて、LNA回路40a(LNA制御部47a)、PA回路50a(PA制御部57a)に対してLNA41a〜43a、PA51a〜53aの停止または作動を指示する。また、LNA回路40b(LNA制御部47b)、PA回路50b(PA制御部57b)に対してLNA41b〜43b、PA51b〜53bの停止または作動を指示する。また、SW回路60a(SW制御部63a)に対してSW61a、62aにおける接続を指示し、SW回路60b(SW制御部63b)に対してSW61b、62bにおける接続を指示する。
The RF
これにより、通信装置1aにあっては、RFモジュール10a、10bが同時に動作することにより、少なくとも2つの周波数バンドを用いたキャリアアグリゲーション動作が可能となる。
Thereby, in the communication device 1a, the carrier aggregation operation using at least two frequency bands becomes possible by simultaneously operating the
RF信号処理回路20aは、RF信号処理回路20と同様、単一の回路ブロック(例えば、LNA回路40a、40bの一方)を指定するシリアルデータを送信する。これにより、RF信号処理回路20aは、LNA回路40aにおけるLNA41a〜43aの停止または作動と、LNA回路40bにおけるLNA41b〜43bの停止または作動とを、個別に制御することができる。
Similar to the RF
さらに、RF信号処理回路20aは、複数の回路ブロック(例えば、LNA回路40a、40bの両方)を指定するシリアルデータを送信してもよい。例えば、LNA制御部47a、47bに対し、固有のスレーブアドレスとは別に同一のグループIDを割り当て、シリアルデータの第1情報において当該グループIDを指定することで行われる。グループIDは、LNA制御部47a、47bのそれぞれの特定のレジスタに記録されてもよい。
Further, the RF
RF信号処理回路20aからLNA回路40a、40bの両方を指定したシリアルデータが送信されると、LNA回路40a、40bは、図4で説明した動作を同時に実行し、それぞれのLNAの停止と作動とを切り替える。グループIDを利用することで、RF信号処理回路20aは、LNA回路40aにおけるLNA41a〜43aの停止または作動と、LNA回路40bにおけるLNA41b〜43bの停止または作動とを、単一のシリアルデータで制御することができる。これにより、LNAの起動時間の一層の短縮が可能となる。
When serial data designating both the
本発明は、高周波モジュールとして、各種の通信装置に広く利用できる。 The present invention can be widely used for various communication devices as a high-frequency module.
1、1a 通信装置
10、10a、10b フロントエンド回路(RFモジュール)
20、20a RF信号処理回路
30 ベースバンド信号処理回路
40、40a、40b LNA回路
41〜43、41a〜43a、41b〜43b LNA
44〜46 フィルタ
47、47a、47b LNA制御部
50、50a、50b PA回路
51〜53、51a〜53a、51b〜53b PA
54〜56 フィルタ
57、57a、57b PA制御部
60、60a、60b SW回路
61、61a、61b、62、62a、62b SW
63、63a、63b SW制御部
70、70a、70b デュプレクサ
75 ダイプレクサ
80 アンテナ
471 レシーバ
472 レジスタ部
473 USIDレジスタ
474 PMレジスタ
475 比較器
476 タイミング生成器
477 電圧生成器
1,
20, 20a RF
44-46
54 to 56
63, 63a, 63b
Claims (6)
第1の情報と、前記第1の情報に後続する第2の情報とを含むシリアルデータを受信し、前記第1の情報が前記複数の増幅器を指定する情報であれば、前記複数の増幅器に前記第1の制御電圧より高い第3の制御電圧を印加し、その後、前記第2の情報が前記複数の増幅器の各々の停止または作動を指示する情報であれば、停止を指示された増幅器に前記第1の制御電圧を印加し、作動を指示された増幅器に前記第2の制御電圧を印加する制御部と、
を備える高周波モジュール。 A plurality of amplifiers that are stopped when a first control voltage is applied and that are activated when a second control voltage higher than the first control voltage is applied;
If serial data including first information and second information subsequent to the first information is received, and the first information is information specifying the plurality of amplifiers, the plurality of amplifiers If a third control voltage higher than the first control voltage is applied, and then the second information is information instructing to stop or operate each of the plurality of amplifiers, the amplifier instructed to stop is supplied to the amplifier A controller that applies the first control voltage and applies the second control voltage to an amplifier instructed to operate;
High frequency module comprising.
請求項1に記載の高周波モジュール。 If the second information is not information indicating stop or operation of each of the plurality of amplifiers after application of the third control voltage, the control unit applies the third amplifier to each of the plurality of amplifiers. Apply the same control voltage that was applied before the control voltage of
The high frequency module according to claim 1.
請求項1または2に記載の高周波モジュール。 The third voltage is an upper limit voltage at which the amplifier does not operate.
The high frequency module according to claim 1 or 2.
請求項1から3のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 When the controller applies the third control voltage to the plurality of amplifiers, the controller continues to apply the second control voltage to an operating amplifier.
The high-frequency module according to any one of claims 1 to 3.
前記シリアルデータは、前記第1の情報で前記複数の低雑音増幅回路ブロックを指定する、
請求項1から4のいずれか1項に記載の高周波モジュール。 The high-frequency module has a plurality of low-noise amplifier circuit blocks,
The serial data designates the plurality of low noise amplifier circuit blocks with the first information.
The high frequency module of any one of Claim 1 to 4.
前記高周波モジュールへ前記シリアルデータを送信するとともに、前記高周波モジュールへ高周波送信信号を送信し、前記高周波モジュールから高周波受信信号を受信するRF信号処理回路と、
を備える通信装置。 The high-frequency module according to any one of claims 1 to 5,
An RF signal processing circuit that transmits the serial data to the high-frequency module, transmits a high-frequency transmission signal to the high-frequency module, and receives a high-frequency reception signal from the high-frequency module;
A communication device comprising:
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