JPH11177449A - Mobile communication equipment - Google Patents

Mobile communication equipment

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JPH11177449A
JPH11177449A JP9336906A JP33690697A JPH11177449A JP H11177449 A JPH11177449 A JP H11177449A JP 9336906 A JP9336906 A JP 9336906A JP 33690697 A JP33690697 A JP 33690697A JP H11177449 A JPH11177449 A JP H11177449A
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JP
Japan
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transistor
mobile communication
communication device
mos transistor
low
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JP9336906A
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Japanese (ja)
Inventor
Takefumi Endo
武文 遠藤
Kazuo Watanabe
一雄 渡辺
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently save power and to attain a long life in a built-in battery by forming a shunt resistance which interferes serially in the operation current supply path by means of a MOS transistor and on/off-controlling it. SOLUTION: A logic control unit 2 outputs a power control signal Dx, consisting of a binary logical signal based on the operation state of a portable telephone terminal. When the power saving control signal Dx is set to a low inactive level, the MOS transistor M3 is controlled in an off state, and the operation current path to the transistor T1 of LNA1 is interrupted. Thus, its operation current Id is surely interrupted and a non-power consumption power saving state is set. Furthermore, the MOS transistor M3 for detecting the operation current in order to feedback-control the bias voltage Vb of the transistor T1 is commonly used as the function of a switch circuit for interrupting the bias operation current Id of the transistor T1 at saving of power.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、移動体通信装置、
さらにはRFフロントエンド部のLNA(ローノイズア
ンプ)にGaAs電界効果トランジスタを使用する移動
体通信装置に適用して有効な技術に関するものであっ
て、たとえばCDMA(符号分割多次元接続)技術を使
ったデジタル方式の携帯電話端末に利用して有効な技術
に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mobile communication device,
Further, the present invention relates to a technology effective when applied to a mobile communication device using a GaAs field-effect transistor for an LNA (low-noise amplifier) in an RF front-end portion, and for example, a technology using CDMA (code division multidimensional connection) technology. The present invention relates to a technology effective for use in a digital mobile phone terminal.

【0002】[0002]

【従来の技術】UHFあるいはマイクロ波領域の電波を
使用する移動体通信装置では、アンテナからの受信信号
をS/N比劣化を伴うことなく増幅して受信処理する必
要から、その受信信号を最初に受けるRFフロントエン
ド部のLNAには高度な低雑音性能が要求される。
2. Description of the Related Art In a mobile communication device using radio waves in the UHF or microwave range, it is necessary to amplify a reception signal from an antenna without deteriorating the S / N ratio and perform reception processing. The LNA of the RF front-end unit receiving high performance is required to have high low noise performance.

【0003】このLNAの性能を高めるためには、NF
(ノイズファクタ)指数の良好(低NF)な低雑音増幅
素子の使用に加えて、その増幅素子の性能を最大限に活
かすべくバイアス等の動作条件を整えた回路を構成しな
ければならない。一般に、バイポーラトランジスタや電
界効果トランジスタなどを低雑音で増幅動作させるため
には、バイアス電流としてある程度以上の動作電流を定
常的に供給するようなバイアス電圧を与える必要があ
る。
In order to improve the performance of this LNA, NF
(Noise Factor) In addition to using a low-noise amplifier having a good (low NF) index, a circuit must be configured with operating conditions such as bias to maximize the performance of the amplifier. Generally, in order to amplify a bipolar transistor or a field effect transistor with low noise, it is necessary to apply a bias voltage that constantly supplies an operation current of a certain level or more as a bias current.

【0004】他方、移動体通信装置とくに最近の携帯電
話端末では、端末の小形軽量化と電池の長寿命化という
要求が強く、とくに受信待機状態での長寿命化が強く望
まれている。しかし、動作電流の供給を内蔵電池だけで
すべて賄う携帯電話端末において、端末の小形軽量化と
電池の長寿命化には背反する要素があり、小形軽量化を
はかろうとすると電池の容量が犠牲になり、電池の長寿
命化をはかろうとすると小形軽量化が難しくなると言う
矛盾が生じる。
On the other hand, mobile communication devices, especially recent mobile telephone terminals, are strongly required to be small and lightweight and have a long battery life. In particular, a long life in a reception standby state is strongly desired. However, in mobile phone terminals that supply operating current entirely with the built-in battery, there is a contradictory factor in reducing the size and weight of the terminal and prolonging the life of the battery. Therefore, there is a contradiction that it is difficult to reduce the size and weight of the battery in order to extend the life of the battery.

【0005】電池の長寿命化をはかるには、通話時だけ
一時的に消費される送信時の動作電流よりも、通話の有
無にかかわらず継続的に消費される受信待機時の動作電
流を減らすことの方が有効である。しかし、所定の受信
性能とくに低雑音性能を確保するためには、上述したよ
うに、LNAの増幅素子にある程度以上の動作電流(バ
イアス電流)を供給する必要がある。つまり、携帯電話
端末などのように内蔵電池を電源とする移動体通信装置
においては、LNAの増幅素子がバイアス電流として消
費する動作電流を減らすことが、電池長寿命を延ばす上
で有効となる。
In order to extend the life of the battery, the operating current during reception standby, which is continuously consumed regardless of the presence or absence of a telephone call, is reduced from the operating current during transmission, which is temporarily consumed only during a telephone call. That is more effective. However, in order to ensure predetermined reception performance, especially low noise performance, it is necessary to supply an operating current (bias current) of a certain degree or more to the amplifying element of the LNA as described above. That is, in a mobile communication device using a built-in battery as a power source, such as a mobile phone terminal, reducing the operating current consumed by the amplifying element of the LNA as a bias current is effective in extending the battery life.

【0006】そこで、本発明者は、LNAの増幅素子に
与えるバイアス電圧をハイ/ロウの2値制御信号で切換
制御することにより、その増幅素子がバイアス電流とし
て消費する動作電流を、通信の場面に応じてきめ細かく
遮断(カットオフ)するようにし、これにより時間平均
的な消費電流を低減させるパワーセーブ制御を検討し
た。
The inventor of the present invention controls the switching of the bias voltage applied to the LNA amplifying element by a high / low binary control signal, thereby reducing the operating current consumed by the amplifying element as a bias current in a communication scene. In order to reduce the time-average current consumption, the power saving control was studied so that the cut-off was finely controlled in accordance with the control.

【0007】図4は本発明者によって検討された携帯電
話端末の要部を示す。
FIG. 4 shows a main part of a portable telephone terminal studied by the present inventor.

【0008】同図に示すのは携帯電話端末のRFフロン
トエンド部およびその周辺部分であって、11は送受信
アンテナ、12はアンテナ分波器、1はLNA、2は論
理制御ユニット、3はバイアス制御回路である。
FIG. 1 shows an RF front end portion of a mobile phone terminal and its peripheral portion, where 11 is a transmitting / receiving antenna, 12 is an antenna duplexer, 1 is an LNA, 2 is a logical control unit, and 3 is a bias. It is a control circuit.

【0009】同図において、LNA1は、高周波低雑音
増幅用の低NFバイポーラトランジスタT1、容量素子
C1,C2,C3,Cp、インダクタンスL1,L2、
抵抗Rbなどにより構成され、アンテナ11から分波器
12を介して入力される無線受信信号波を予備増幅して
後段の受信回路(図示省略)へ送る。
In FIG. 1, LNA1 is a low NF bipolar transistor T1 for high frequency low noise amplification, capacitors C1, C2, C3, Cp, inductances L1, L2,
It is constituted by a resistor Rb or the like, and preliminarily amplifies a radio reception signal wave input from the antenna 11 via the branching filter 12 and sends it to a receiving circuit (not shown) in a subsequent stage.

【0010】論理制御ユニット2はマイクロコンピュー
タを用いて構成され、上記LNA1を含む端末内システ
ム全体の制御を司る。
The logical control unit 2 is configured using a microcomputer, and controls the entire system in the terminal including the LNA 1.

【0011】バイアス制御回路3は、上記低雑音用トラ
ンジスタT1と電源電位Vccの間に直列に介在する電
流検出用のシャント抵抗Rs、負帰還増幅回路をなす演
算増幅回路31、一定の基準電圧Vrを生成する基準電
圧源32、基準電圧Vrをオン/オフ制御するスイッチ
回路SW1、インバータ論理回路を形成するCMOSト
ランジスタM1,M2などにより構成され、シャント抵
抗Rsでの分圧電圧Vsが基準電圧Vrで定められる所
定の大きさ(Vr=Vs=Vcc−Vd)となるように
トランジスタT1の入力バイアス電圧(ベースバイアス
電圧)Vbをフィードバック制御する直流負帰還ループ
が形成されている。
The bias control circuit 3 includes a current detecting shunt resistor Rs interposed in series between the low noise transistor T1 and the power supply potential Vcc, an operational amplifier circuit 31 forming a negative feedback amplifier circuit, and a constant reference voltage Vr. , A switch circuit SW1 for controlling ON / OFF of the reference voltage Vr, CMOS transistors M1 and M2 forming an inverter logic circuit, and the like. The divided voltage Vs at the shunt resistor Rs is used as the reference voltage Vr. A DC negative feedback loop is formed to feedback-control the input bias voltage (base bias voltage) Vb of the transistor T1 so as to have a predetermined magnitude (Vr = Vs = Vcc-Vd) determined by the following equation.

【0012】これにより、トランジスタT1のバイアス
動作電流(コレクタバイアス電流)Idを基準電圧Vr
によって設定することができるとともに、その基準電圧
Vrをオン/オフ操作することによって上記動作電流I
dのオン/オフ制御を行うことができる。
As a result, the bias operation current (collector bias current) Id of the transistor T1 is reduced to the reference voltage Vr.
Operating current I by turning on / off the reference voltage Vr.
On / off control of d can be performed.

【0013】したがって、上記基準電圧Vrのオン/オ
フを論理制御ユニット3から与えられるハイ/ロウの2
値パワーセーブ制御信号Dxにて行わせるようにすれ
ば、上記低雑音用トランジスタT1の動作電流Idを必
要時だけ選択的に通電させることにより時間平均的な消
費電力を低減させるパワーセーブ制御が可能となる。
Therefore, the on / off of the reference voltage Vr is determined by the high / low 2 provided by the logic control unit 3.
If the power save control signal Dx is used, power save control can be performed to reduce time-average power consumption by selectively energizing the operating current Id of the low-noise transistor T1 only when necessary. Becomes

【0014】なお、移動体通信端末装置については、た
とえば日経BP社刊行「日経エレクトロニクス 199
7年1月13日号(no.680)」65〜90ページ
(特集:携帯電話)などに、その概要が記載されてい
る。
The mobile communication terminal device is described in, for example, “Nikkei Electronics 199” published by Nikkei BP.
The outline is described in the January 13, 2007 issue (no. 680), pages 65 to 90 (special feature: mobile phones).

【0015】[0015]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た技術には、次のような問題のあることが本発明者らに
よってあきらかとされた。
However, it has been clarified by the present inventors that the above-described technology has the following problems.

【0016】すなわち、上述した技術は、LNAの低雑
音増幅素子として、図5の(A)に示すようなエンハン
スメント特性を有するトランジスタを使用した移動体通
信装置には有効であるが、同図の(B)に示すようなデ
プレッション特性を有するトランジスタを使用した装置
では、バイアス電圧Vbをゼロに落としたパワーセーブ
状態でもかなりのバイアス動作電流Idが流れるため、
時間平均的な消費電力の低減には十分な効果を得ること
ができない。
That is, the above-described technique is effective for a mobile communication device using a transistor having an enhancement characteristic as shown in FIG. 5A as a low noise amplifier of the LNA. In a device using a transistor having a depletion characteristic as shown in FIG. 3B, a considerable bias operation current Id flows even in a power save state in which the bias voltage Vb is reduced to zero.
It is not possible to obtain a sufficient effect to reduce the time-average power consumption.

【0017】HF帯のようなローバンドでは空電や都市
雑音などの外来ノイズレベルが高いために、受信性能の
向上だけによる通信範囲の拡大には限度があるが、その
外来ノイズレベルが低くなる1GHz以上のUHFある
いはマイクロ波領域の電波を使用する移動体通信装置で
は、その受信性能を向上させることが送信電力の規模縮
小に有効であり、さらにその送信出力の規模縮小が周波
数利用効率を高める上で非常に有効となるが、そのため
にはGaAs電界効果トランジスタのような高周波数特
性および低雑音特性にすぐれた増幅素子が不可欠であ
る。しかし、そういった特性にすぐれたトランジスタの
大部分とくにGaAs電界効果トランジスタの特性はエ
ンハンスではなく、デプレッションである。
In a low band such as the HF band, the level of external noise such as static electricity and urban noise is high, so that there is a limit to the expansion of the communication range only by improving the reception performance, but 1 GHz at which the level of the external noise decreases. In the mobile communication device using radio waves in the UHF or microwave range, improving the reception performance is effective for reducing the scale of the transmission power, and further reducing the scale of the transmission output increases the efficiency of frequency use. However, an amplifying element such as a GaAs field effect transistor having excellent high frequency characteristics and low noise characteristics is indispensable. However, most of the transistors having such characteristics, especially the characteristics of the GaAs field effect transistor, are not enhancement but depletion.

【0018】このように、1GHz以上のUHFあるい
はマイクロ波領域の電波を使用する移動体通信装置にお
いては、GaAs電界効果トランジスタのようなデプレ
ッション型トランジスタをLNAにて使用することが、
送信電力の低減や周波数利用効率を向上させる上で望ま
しい反面、そのデプレッション型トランジスタの使用が
電池の長寿命化をはかる上で大きな阻害要因となるとい
う問題があった。
As described above, in a mobile communication device that uses UHF or microwaves in the microwave range of 1 GHz or more, a depletion-type transistor such as a GaAs field-effect transistor can be used in an LNA.
Although it is desirable to reduce the transmission power and improve the frequency use efficiency, there is a problem that the use of the depletion type transistor is a great obstacle to extending the life of the battery.

【0019】デプレッション型トランジスタのバイアス
動作電流Idを確実に遮断(カットオフ)させるために
は、図5の(B)に示すように、電源電圧とは逆極性の
負バイアス電圧(Vb<Vth<0)をかければよい
が、この場合は、負電圧を発生させるためのインバータ
回路とともに、バイアス電圧を正負両極性にまたがって
切り換えることのできる制御回路が必要となるため、装
置が複雑かつ大がかりになるという問題が生じる。
In order to reliably cut off (cut off) the bias operation current Id of the depletion type transistor, as shown in FIG. 5B, a negative bias voltage (Vb <Vth <) having a polarity opposite to the power supply voltage. 0) may be applied, but in this case, an inverter circuit for generating a negative voltage and a control circuit capable of switching the bias voltage over both positive and negative polarities are required, so that the device is complicated and large-scale. Problem arises.

【0020】本発明の目的は、比較的簡単な構成でもっ
て、UHFあるいはマイクロ波領域の電波を使用する移
動体通信装置の受信性能を確保しつつ、効率的なパワー
セーブ制御による内蔵電池の長寿命化を可能にする、と
いう技術を提供することにある。
It is an object of the present invention to provide a mobile communication device that uses radio waves in the UHF or microwave range with a relatively simple configuration while maintaining the receiving performance of the built-in battery by efficient power saving control. An object of the present invention is to provide a technology that enables a longer life.

【0021】本発明の前記ならびにそのほかの目的と特
徴は、本明細書の記述および添付図面からあきらかにな
るであろう。
The above and other objects and features of the present invention will become apparent from the description of the present specification and the accompanying drawings.

【0022】[0022]

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
下記のとおりである。
SUMMARY OF THE INVENTION Among the inventions disclosed in the present application, the outline of a representative one will be briefly described.
It is as follows.

【0023】すなわち、内蔵電池(6)からの供給電流
により動作する移動体通信装置であって、増幅素子とし
てデプレッション型トランジスタ(T1)を使用したL
NA(1)と、このトランジスタ(T1)の動作電流供
給路に直列に介在するシャント抵抗(Rs)と、このシ
ャント抵抗(Rs)での分圧電圧(Vs)が所定の制御
目標値となるように上記トランジスタ(T1)のバイア
ス電圧(Vb)をフィードバック制御する負帰還回路を
有するとともに、上記シャント抵抗(Rs)をMOSト
ランジスタ(M3)のオン抵抗で形成し、さらにこのM
OSトランジスタ(M3)をハイ/ロウの2値パワーセ
ーブ制御信号(Dx)によりオン/オフ制御させるよう
にしたものである。
That is, this is a mobile communication device which operates by the supply current from the built-in battery (6), and uses a depletion type transistor (T1) as an amplifying element.
NA (1), a shunt resistor (Rs) interposed in series in the operating current supply path of the transistor (T1), and a divided voltage (Vs) at the shunt resistor (Rs) become predetermined control target values. As described above, the negative feedback circuit for feedback-controlling the bias voltage (Vb) of the transistor (T1) is provided, and the shunt resistor (Rs) is formed by the ON resistance of the MOS transistor (M3).
The on / off control of the OS transistor (M3) is performed by a high / low binary power save control signal (Dx).

【0024】上述した手段によれば、パワーセーブ時に
おけるデプレッション型トランジスタのバイアス動作電
流の遮断を、増幅動作時のバイアス電圧をフィードバッ
ク制御するための電流検出用素子を用いて確実に行わせ
ることができ、これにより、比較的簡単な構成でもっ
て、UHFあるいはマイクロ波領域の電波を使用する移
動体通信装置の受信性能を確保しつつ、効率的なパワー
セーブ制御による内蔵電池の長寿命化を可能にする、と
いう目的が達成される。
According to the above-described means, it is possible to reliably shut off the bias operation current of the depletion type transistor during power saving by using the current detecting element for feedback-controlling the bias voltage during the amplification operation. This makes it possible to extend the life of the built-in battery by efficient power saving control while ensuring the reception performance of mobile communication devices that use UHF or microwave radio waves with a relatively simple configuration. Is achieved.

【0025】また、上記LNA(1)を構成する増幅素
子としてGaAs電界効果トランジスタ(T1)を使用
すると良い。これにより、とくにUHFあるいはマイク
ロ波領域でのノイズを低減することにより、最小受信レ
ベルの向上をはかることができる。
It is preferable to use a GaAs field effect transistor (T1) as an amplifying element constituting the LNA (1). As a result, it is possible to improve the minimum reception level by reducing noise particularly in the UHF or microwave region.

【0026】さらに、上記LNA(1)を構成する低雑
音増幅素子(T1)の動作電流供給経路に直列に介在す
る第1のMOSトランジスタ(M3)と、定電流源(3
3)によって一定電流(Ir)が通電される第2のMO
Sトランジスタ(M6)と、第1のMOSトランジスタ
(M3)のオン抵抗により分圧される電圧(Vs)が第
2のMOSトランジスタ(M6)のオン抵抗により分圧
される電圧(Vr)と等しくなるように上記低雑音増幅
素子(T1)のバイアス電圧Vbをフィードバック制御
する負帰還回路を有するとともに、第1のMOSトラン
ジスタ(M3)と第2のMOSトランジスタ(M6)を
同一特性のペア構成とする。これにより、各MOSトラ
ンジスタ(M3,M6)におけるオン抵抗のバラツキに
よる誤差要因を相殺補償させることができる。
Further, a first MOS transistor (M3) interposed in series with an operating current supply path of the low noise amplifier (T1) constituting the LNA (1), and a constant current source (3
3) The second MO that is supplied with a constant current (Ir) by
The voltage (Vs) divided by the ON resistance of the S transistor (M6) and the first MOS transistor (M3) is equal to the voltage (Vr) divided by the ON resistance of the second MOS transistor (M6). A negative feedback circuit for feedback-controlling the bias voltage Vb of the low-noise amplifier element (T1), and the first MOS transistor (M3) and the second MOS transistor (M6) have a pair configuration having the same characteristics. I do. As a result, it is possible to compensate for the error factor due to the variation in the on-resistance in each of the MOS transistors (M3, M6).

【0027】また、上記定電流源(33)に抵抗(R
2)を直列接続することにより分圧生成される基準電圧
(Vr)によってバイアス電圧(Vb)をフィードバッ
ク制御させるとともに、上記抵抗(R2)とペア構成を
なす抵抗(R1)を低雑音増幅素子(T1)の動作電流
供給路に直列に介在させるようにする。これにより、抵
抗(R1,R2)の抵抗値バラツキを相殺補償させるこ
とができる。
A resistor (R) is connected to the constant current source (33).
2), the bias voltage (Vb) is feedback-controlled by a reference voltage (Vr) generated by dividing the voltage, and a resistor (R1) paired with the resistor (R2) is connected to a low-noise amplifier ( The operating current supply path of T1) is interposed in series. As a result, it is possible to cancel out the variation in the resistance values of the resistors (R1, R2).

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施態様を
図面を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は本発明の技術が適用された移動体通
信装置の第1の実施態様を示す。
FIG. 1 shows a first embodiment of a mobile communication device to which the technology of the present invention is applied.

【0030】同図に示す移動体通信装置は内蔵電池6か
らの供給電流によって動作するCDMA方式の携帯電話
端末として構成されたものであって、送受信アンテナ1
1、アンテナ分波器12、LNA1、論理制御ユニット
2、バイアス制御回路3、送受信主回路4などによって
構成される。
The mobile communication device shown in FIG. 1 is configured as a CDMA type mobile phone terminal which operates by a current supplied from a built-in battery 6.
1, an antenna duplexer 12, an LNA 1, a logic control unit 2, a bias control circuit 3, a transmission / reception main circuit 4, and the like.

【0031】LNA1は、低雑音高周波増幅用のGaA
s電界効果トランジスタT1、容量素子C1,C2,C
3,Cp、インダクタンスL1,L2、抵抗Rbなどに
より構成され、アンテナ11から分波器12を介して入
力される無線受信信号を予備増幅して送受信主回路4へ
送る。GaAs電界効果トランジスタT1はUHF以上
の周波数領域にてとくにすぐれた低雑音特性を呈する
が、図5の(A)に示したように、デプレッション特性
を有している。
LNA1 is GaAs for low-noise high-frequency amplification.
s field-effect transistor T1, capacitive elements C1, C2, C
3, a radio reception signal input from the antenna 11 via the duplexer 12 is pre-amplified and sent to the transmission / reception main circuit 4. The GaAs field-effect transistor T1 exhibits a particularly excellent low-noise characteristic in a frequency region equal to or higher than UHF, but has a depletion characteristic as shown in FIG.

【0032】論理制御ユニット2はマイクロコンピュー
タを用いて構成され、上記LNA1を含むシステム全体
の制御を司る。
The logical control unit 2 is configured using a microcomputer and controls the entire system including the LNA 1.

【0033】バイアス制御回路3は、上記低雑音用トラ
ンジスタT1と電源電位Vccの間の電流経路に直列に
介在するMOSトランジスタM3、負帰還増幅回路をな
す演算増幅回路31、インバータ論理回路を形成するC
MOSトランジスタM1,M2、一定の基準電圧Vrを
生成する基準電圧源32などにより構成されている。こ
こで、MOSトランジスタM3は、そのオン抵抗によっ
て、トランジスタT1の動作電流経路に直列に介在する
シャント抵抗Rsを形成する。
The bias control circuit 3 forms a MOS transistor M3 interposed in series in a current path between the low noise transistor T1 and the power supply potential Vcc, an operational amplifier circuit 31 forming a negative feedback amplifier circuit, and an inverter logic circuit. C
It comprises MOS transistors M1 and M2, a reference voltage source 32 for generating a constant reference voltage Vr, and the like. Here, the MOS transistor M3 forms a shunt resistor Rs interposed in series with the operating current path of the transistor T1 due to its ON resistance.

【0034】送受信主回路4は、受信周波数変換部4
1、受信IF部42、送信IF部43、送信周波数変換
部44、高周波パワーモジュール45、局発信号生成の
ためのPLLユニット46、受信電界強度の検出や送信
出力の制御などを行うアナログ制御部47、送受信信号
の変復調処理および多重処理などを集中的に行うベース
バンド部48、送受話器49、操作パネル50などによ
り構成される。上記LNA1にて予備増幅された無線受
信信号は、周波数変換部41にてIF変換され、IF部
42にて所定レベルまで増幅された後、ベースバンド部
48にて復調処理される。
The transmission / reception main circuit 4 includes a reception frequency converter 4
1, reception IF unit 42, transmission IF unit 43, transmission frequency conversion unit 44, high-frequency power module 45, PLL unit 46 for generating a local oscillation signal, analog control unit for detecting reception electric field strength and controlling transmission output 47, a baseband unit 48 for centrally performing modulation / demodulation processing and multiplexing processing of transmission / reception signals, a handset 49, an operation panel 50, and the like. The radio reception signal preliminarily amplified by the LNA 1 is IF-converted by the frequency conversion unit 41, amplified to a predetermined level by the IF unit 42, and then demodulated by the baseband unit 48.

【0035】次に、動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0036】図1において、論理制御ユニット2は、携
帯電話端末の運用状態などに基づいてハイ/ロウの2値
論理信号からなるパワーセーブ制御信号Dxを出力す
る。このパワーセーブ制御信号Dxは、CMOSトラン
ジスタM1,M2を介してMOSトランジスタM3のゲ
ートにオン/オフ制御信号として伝達される。
In FIG. 1, a logic control unit 2 outputs a power save control signal Dx composed of a high / low binary logic signal based on the operation state of the portable telephone terminal. The power save control signal Dx is transmitted as an on / off control signal to the gate of the MOS transistor M3 via the CMOS transistors M1 and M2.

【0037】ここで、パワーセーブ制御信号Dxがハイ
の能動レベルにあるとき、MOSトランジスタM3はオ
ン状態に制御される。このとき、MOSトランジスタM
3はそのオン抵抗により、LNA1のトランジスタT1
の動作電流供給路に直列に介在するシャント抵抗Rsと
して動作する。演算増幅回路31は、上記シャント抵抗
Rsの出力側すなわちトランジスタT1のドレイン側に
現れる電圧Vdが所定の基準電圧(Vcc−Vr)と同
レベル(Vr=Vs=Vcc−Vd)となるように、L
NA1のトランジスタT1のゲートバイアス電圧Vbを
フィードバック制御する。これにより、LNA1のトラ
ンジスタT1は、基準電圧Vrにて設定されるバイアス
条件下にて無線受信信号の予備増幅を行う。
Here, when the power save control signal Dx is at a high active level, the MOS transistor M3 is controlled to be on. At this time, the MOS transistor M
3 is a transistor T1 of LNA1 due to its ON resistance.
Operate as a shunt resistor Rs interposed in series in the operating current supply path of the first embodiment. The operational amplifier circuit 31 operates so that the voltage Vd appearing on the output side of the shunt resistor Rs, that is, the drain side of the transistor T1 is at the same level (Vr = Vs = Vcc-Vd) as the predetermined reference voltage (Vcc-Vr). L
The gate bias voltage Vb of the transistor T1 of NA1 is feedback-controlled. As a result, the transistor T1 of the LNA1 performs preliminary amplification of the radio reception signal under the bias condition set by the reference voltage Vr.

【0038】上記パワーセーブ制御信号Dxがロウの非
能動レベルに設定されると、MOSトランジスタM3は
オフ状態に制御されて、LNA1のトランジスタT1へ
の動作電流経路を遮断する。これにより、トランジスタ
T1は、デプレッション/エンハンスのモードにかかわ
りなく、その動作電流Idを確実に遮断されて非電力消
費のパワーセーブ状態に設定される。
When the power save control signal Dx is set to the low inactive level, the MOS transistor M3 is controlled to be in the off state, and cuts off the operating current path of the LNA1 to the transistor T1. Thereby, the transistor T1 is reliably shut off its operating current Id irrespective of the depletion / enhancement mode, and is set to the non-power-consuming power save state.

【0039】このとき注目すべきことは、トランジスタ
T1のバイアス電圧Vbをフィードバック制御するため
の動作電流検出を行うMOSトランジスタM3が、パワ
ーセーブ時にトランジスタT1のバイアス動作電流Id
を遮断するスイッチ回路としての機能も兼ねていること
である。つまり、パワーセーブ時におけるデプレッショ
ン型トランジスタT1のバイアス動作電流の遮断を、増
幅動作時のバイアス電圧Vbをフィードバック制御する
ための電流検出用素子を用いて確実に行わせることがで
きる。
At this time, it should be noted that the MOS transistor M3 for detecting the operating current for feedback-controlling the bias voltage Vb of the transistor T1 has a bias operating current Id of the transistor T1 during power saving.
And also functions as a switch circuit for shutting off. That is, it is possible to reliably shut off the bias operation current of the depletion type transistor T1 at the time of power saving by using the current detecting element for performing the feedback control of the bias voltage Vb at the time of the amplification operation.

【0040】これにより、比較的簡単な構成でもって、
UHFあるいはマイクロ波領域の電波を使用する移動体
通信装置の受信性能を確保しつつ、効率的なパワーセー
ブ制御による内蔵電池の長寿命化が可能になる。
Thus, with a relatively simple configuration,
It is possible to extend the life of the built-in battery by efficient power saving control while ensuring the reception performance of a mobile communication device that uses UHF or microwave waves.

【0041】図2は本発明の第2の実施態様による移動
体通信装置の構成を示す。
FIG. 2 shows the configuration of a mobile communication device according to a second embodiment of the present invention.

【0042】図1に示したものとの相違点に着目する
と、同図に示す装置では、基準電圧Vrを生成する基準
電圧源32として、一定電流Irを通電する定電流源3
3、その一定電流Irをカレントミラー伝達するMOS
トランジスタM4,M5、MOSトランジスタM5に伝
達されたミラー電流が通電されることによりそのミラー
電流に応じた一定電圧(Vr)を分圧生成するMOSト
ランジスタM6が設けられている。基準電圧Vrは、M
OSトランジスタM6とM5の間から取り出され、演算
増幅回路31に比較基準電圧として与えられる。
Focusing on the differences from the one shown in FIG. 1, in the device shown in FIG. 1, a constant current source 3 for supplying a constant current Ir is used as a reference voltage source 32 for generating a reference voltage Vr.
3. MOS for transmitting the constant current Ir to the current mirror
A MOS transistor M6 is provided which generates a constant voltage (Vr) according to the mirror current when the mirror current transmitted to the transistors M4 and M5 and the MOS transistor M5 is supplied. The reference voltage Vr is M
It is taken out from between the OS transistors M6 and M5 and supplied to the operational amplifier circuit 31 as a comparison reference voltage.

【0043】上述の構成では、トランジスタT1の動作
電流Idをオン抵抗により分圧検出するMOSトランジ
スタM3と、基準電圧Vrをオン抵抗により分圧生成す
るMOSトランジスタM6とを、互いに同一特性を持つ
べくペア構成とすることにより、各MOSトランジスタ
M3,M6におけるオン抵抗のバラツキによる誤差要因
を相殺補償させることができるという利点が得られる。
In the above-described configuration, the MOS transistor M3 for detecting the operating current Id of the transistor T1 by the on-resistance and the MOS transistor M6 for generating the reference voltage Vr by the on-resistance have the same characteristics. The pair configuration has an advantage that an error factor due to a variation in the on-resistance of each of the MOS transistors M3 and M6 can be offset and compensated.

【0044】図3は本発明の第3の実施態様による移動
体通信装置の構成を示す。
FIG. 3 shows the configuration of a mobile communication device according to a third embodiment of the present invention.

【0045】同図に示す装置は、定電流源33に抵抗R
2を直列接続して基準電圧Vrを生成させるようにした
ものであり、トランジスタT1の動作電流供給路に抵抗
R1を直列に挿入するとともに、その2つの抵抗R1と
R2をペア構成とすることにより、抵抗R1,R2の抵
抗値バラツキを相殺補償させることができる。これによ
り、図2のものに比べて、回路構成を大幅に簡略化でき
る。
The device shown in FIG.
2 are connected in series to generate a reference voltage Vr. A resistor R1 is inserted in series into an operating current supply path of the transistor T1, and the two resistors R1 and R2 are paired. , The variation in the resistance values of the resistors R1 and R2 can be canceled out. As a result, the circuit configuration can be greatly simplified as compared with that of FIG.

【0046】以上説明したように上記実施例は、内蔵電
池(6)からの供給電流により動作する移動体通信装置
であって、増幅素子としてデプレッション型トランジス
タ(T1)を使用したLNA(1)と、このトランジス
タ(T1)の動作電流供給路に直列に介在するシャント
抵抗(Rs)と、このシャント抵抗(Rs)での分圧電
圧(Vs)が所定の制御目標値となるように上記トラン
ジスタ(T1)のバイアス電圧(Vb)をフィードバッ
ク制御する負帰還回路を有するとともに、上記シャント
抵抗(Rs)をMOSトランジスタ(M3)のオン抵抗
で形成し、さらにこのMOSトランジスタ(M3)をハ
イ/ロウの2値パワーセーブ制御信号(Dx)によりオ
ン/オフ制御させるようにしたもので、パワーセーブ時
におけるデプレッション型トランジスタのバイアス動作
電流の遮断を、増幅動作時のバイアス電圧をフィードバ
ック制御するための電流検出用素子を用いて確実に行わ
せることができ、これにより、比較的簡単な構成でもっ
て、UHFあるいはマイクロ波領域の電波を使用する移
動体通信装置の受信性能を確保しつつ、効率的なパワー
セーブ制御による内蔵電池の長寿命化を可能になるとい
う効果が得られる。
As described above, the above embodiment is directed to a mobile communication device which operates by a supply current from a built-in battery (6), and uses an LNA (1) using a depletion type transistor (T1) as an amplifying element. The shunt resistor (Rs) interposed in series with the operating current supply path of the transistor (T1) and the transistor (T1) are set such that the divided voltage (Vs) at the shunt resistor (Rs) becomes a predetermined control target value. T1) has a negative feedback circuit for feedback-controlling the bias voltage (Vb), forms the shunt resistor (Rs) with the on-resistance of the MOS transistor (M3), and furthermore, turns the MOS transistor (M3) high / low. On / off control is performed by a binary power save control signal (Dx). The bias operation current of the transistor can be reliably shut off by using a current detection element for feedback-controlling the bias voltage at the time of the amplification operation, thereby having a relatively simple configuration. The effect is obtained that the built-in battery life can be extended by efficient power save control while securing the reception performance of the mobile communication device using the radio wave in the UHF or microwave range.

【0047】また、上記LNA(1)を構成する増幅素
子としてGaAs電界効果トランジスタ(T1)を使用
するようにしたので、特にUHFあるいはマイクロ波領
域でのノイズを低減することにより、最小受信レベルの
向上をはかることができるという効果が得られる。
Further, since the GaAs field effect transistor (T1) is used as the amplifying element constituting the LNA (1), the noise in the UHF or microwave region is reduced to reduce the minimum reception level. The effect that improvement can be achieved is obtained.

【0048】さらに、上記LNA(1)を構成する低雑
音増幅素子(T1)の動作電流供給経路に直列に介在す
る第1のMOSトランジスタ(M3)と、定電流源(3
3)によって一定電流(Ir)が通電される第2のMO
Sトランジスタ(M6)と、第1のMOSトランジスタ
(M3)のオン抵抗により分圧される電圧(Vs)が第
2のMOSトランジスタ(M6)のオン抵抗により分圧
される電圧(Vr)と等しくなるように上記低雑音増幅
素子(T1)のバイアス電圧Vbをフィードバック制御
する負帰還回路を有するとともに、第1のMOSトラン
ジスタ(M3)と第2のMOSトランジスタ(M6)を
同一特性のペア構成としたので、各MOSトランジスタ
(M3,M6)におけるオン抵抗のバラツキによる誤差
要因を相殺補償させることができるという効果が得られ
る。
Further, a first MOS transistor (M3) interposed in series with an operating current supply path of the low noise amplifier (T1) constituting the LNA (1), and a constant current source (3
3) The second MO that is supplied with a constant current (Ir) by
The voltage (Vs) divided by the ON resistance of the S transistor (M6) and the first MOS transistor (M3) is equal to the voltage (Vr) divided by the ON resistance of the second MOS transistor (M6). A negative feedback circuit for feedback-controlling the bias voltage Vb of the low-noise amplifier element (T1), and the first MOS transistor (M3) and the second MOS transistor (M6) have a pair configuration having the same characteristics. Therefore, an effect is obtained that an error factor due to a variation in on-resistance in each of the MOS transistors (M3, M6) can be offset and compensated.

【0049】また、上記定電流源(33)に抵抗(R
2)を直列接続することにより分圧生成される基準電圧
(Vr)によってバイアス電圧(Vb)をフィードバッ
ク制御させるとともに、上記抵抗(R2)とペア構成を
なす抵抗(R1)を低雑音増幅素子(T1)の動作電流
供給路に直列に介在させるようにしたので、抵抗(R
1,R2)の抵抗値バラツキを相殺補償させることがで
きるという効果が得られる。
Further, a resistor (R) is connected to the constant current source (33).
2), the bias voltage (Vb) is feedback-controlled by a reference voltage (Vr) generated by dividing the voltage, and a resistor (R1) paired with the resistor (R2) is connected to a low-noise amplifier ( Since the operating current supply path of T1) is interposed in series, the resistance (R
1, R2) can be compensated for.

【0050】以上、本発明者によってなされた発明を実
施態様にもとづき具体的に説明したが、本発明は上記実
施態様に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しな
い範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
Although the invention made by the inventor has been specifically described based on the embodiments, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be variously modified without departing from the gist thereof. Needless to say.

【0051】以上の説明では主として、本発明者によっ
てなされた発明をその背景となった利用分野である携帯
電話端末に適用した場合について説明したが、それに限
定されるものではなく、たとえば太陽電池などで動作す
る無人基地端末などにも適用できる。
In the above description, the case where the invention made by the inventor is applied to a portable telephone terminal, which is the field of use as the background, has been mainly described. However, the present invention is not limited to this case. It can also be applied to unmanned base terminals that operate on.

【0052】[0052]

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

【0053】すなわち、比較的簡単な構成でもって、U
HFあるいはマイクロ波領域の電波を使用する移動体通
信装置の受信性能を確保しつつ、効率的なパワーセーブ
制御による内蔵電池の長寿命化をはかることができる。
That is, with a relatively simple configuration, U
It is possible to extend the life of the built-in battery by efficient power save control while ensuring the reception performance of a mobile communication device that uses radio waves in the HF or microwave range.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の技術が適用された移動体通信装置の第
1の実施態様を示す回路図
FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a mobile communication device to which the technology of the present invention is applied;

【図2】本発明の第2の実施態様を示す回路図FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の第3の実施態様を示す回路図FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明に先立って検討された移動体通信装置の
要部に構成を示す回路図
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of a main part of a mobile communication device studied prior to the present invention;

【図5】LNAで使用される増幅素子の特性を示す図FIG. 5 is a diagram showing characteristics of an amplification element used in an LNA.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11 送受信アンテナ 12 アンテナ分波器 1 LNA 2 論理制御ユニット 3 バイアス制御回路 4 送受信主回路 6 内蔵電池 T1 低雑音高周波増幅素子(GaAs電界効果トラン
ジスタ) C1〜C3 容量素子 Cp 容量素子 L1,L2 インダクタンス Rb 抵抗 M1〜M6 MOSトランジスタ Rs 動作電流検出用のシャント抵抗 R1,R2 抵抗 31 負帰還増幅回路をなす演算増幅回路 32 基準電圧源 33 定電流源 41 受信周波数変換部 42 受信IF部 43 送信IF部 44 送信周波数変換部 45 高周波パワーモジュール 46 PLLユニット 47 アナログ制御部 48 ベースバンド部 49 送受話器 50 操作パネル Vbバイアス電圧 Id バイアス動作電流 Vs 分圧電圧(Id検出電圧) Dx パワーセーブ制御信号 Vr 基準電圧 Ir 定電流
Reference Signs List 11 transmission / reception antenna 12 antenna duplexer 1 LNA 2 logic control unit 3 bias control circuit 4 transmission / reception main circuit 6 built-in battery T1 low noise high frequency amplifying element (GaAs field effect transistor) C1 to C3 capacitance element Cp capacitance element L1, L2 inductance Rb Resistance M1 to M6 MOS transistor Rs Shunt resistance for detecting operating current R1, R2 Resistance 31 Operational amplifier circuit 32 forming a negative feedback amplifier circuit 32 Reference voltage source 33 Constant current source 41 Reception frequency conversion unit 42 Reception IF unit 43 Transmission IF unit 44 Transmission frequency conversion unit 45 High frequency power module 46 PLL unit 47 Analog control unit 48 Baseband unit 49 Handset 50 Operation panel Vb bias voltage Id Bias operation current Vs Divided voltage (Id detection voltage) Dx Power save control signal Vr Reference voltage Ir Constant current

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内蔵電池からの供給電流により動作する
移動体通信装置であって、増幅素子としてデプレッショ
ン型トランジスタを使用したローノイズアンプと、この
トランジスタの動作電流供給路に直列に介在するシャン
ト抵抗と、このシャント抵抗での分圧電圧が所定の制御
目標値となるように上記トランジスタのバイアス電圧を
フィードバック制御する負帰還回路を有するとともに、
上記シャント抵抗をMOSトランジスタのオン抵抗で形
成し、さらにこのMOSトランジスタをハイ/ロウの2
値パワーセーブ制御信号によりオン/オフ制御させるよ
うにしたことを特徴とする移動体通信装置。
1. A mobile communication device which operates by a supply current from a built-in battery, comprising: a low-noise amplifier using a depletion-type transistor as an amplification element; and a shunt resistor interposed in series in an operation current supply path of the transistor. A negative feedback circuit that feedback-controls the bias voltage of the transistor so that the divided voltage at the shunt resistor becomes a predetermined control target value,
The shunt resistor is formed by the ON resistance of a MOS transistor.
A mobile communication device wherein on / off control is performed by a value power save control signal.
【請求項2】 ローノイズアンプを構成する増幅素子と
してGaAs電界効果トランジスタを使用したことを特
徴とする請求項1に記載の移動体通信装置。
2. The mobile communication device according to claim 1, wherein a GaAs field effect transistor is used as an amplifying element constituting the low noise amplifier.
【請求項3】 ローノイズアンプを構成する低雑音増幅
素子の動作電流供給経路に直列に介在する第1のMOS
トランジスタと、定電流源によって一定電流が通電され
る第2のMOSトランジスタと、第1のMOSトランジ
スタのオン抵抗により分圧される電圧が第2のMOSト
ランジスタのオン抵抗により分圧される電圧と等しくな
るように上記低雑音増幅素子のバイアス電圧をフィード
バック制御する負帰還回路を有するとともに、第1のM
OSトランジスタと第2のMOSトランジスタを同一特
性のペア構成としたことを特徴とする請求項1または2
に記載の移動体通信装置。
3. A first MOS serially interposed in an operating current supply path of a low noise amplifier element constituting a low noise amplifier.
A transistor, a second MOS transistor to which a constant current is supplied by the constant current source, and a voltage divided by the on-resistance of the first MOS transistor. A negative feedback circuit for feedback-controlling the bias voltage of the low-noise amplifying element so as to be equal;
3. An OS transistor and a second MOS transistor having a pair configuration having the same characteristics.
A mobile communication device according to claim 1.
【請求項4】 定電流源に抵抗を直列接続することによ
り分圧生成される基準電圧によってバイアス電圧をフィ
ードバック制御させるとともに、上記抵抗とペア構成を
なす抵抗を低雑音増幅素子の動作電流供給路に直列に介
在させたことを特徴とする請求項1から3のいずれかに
記載の移動体通信装置。
4. A bias voltage is feedback-controlled by a reference voltage divided by connecting a resistor to a constant current source in series, and a resistor paired with the resistor is connected to an operating current supply path of a low-noise amplifier. The mobile communication device according to any one of claims 1 to 3, wherein the mobile communication device is interposed in series.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102738521A (en) * 2011-04-08 2012-10-17 神讯电脑(昆山)有限公司 Automatic power-saving battery

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102738521A (en) * 2011-04-08 2012-10-17 神讯电脑(昆山)有限公司 Automatic power-saving battery

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