KR0164408B1

KR0164408B1 - 파워 앰프 모듈 보호장치

Info

Publication number: KR0164408B1
Application number: KR1019950055747A
Authority: KR
Inventors: 조규일
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1995-12-23
Filing date: 1995-12-23
Publication date: 1999-02-01
Also published as: US5834978A; KR970055908A; GB2308762A; GB2308762B; GB9626250D0

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 이동 무선전화기에 관한 것으로, 특히 과전류로부터 이동 무선전화기의 파워 앰프 모듈을 보호하기 위한 장치에 관한 것이다.

2. 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제

파워 앰프 모듈에 인가되는 과전류의 피크치를 대폭적으로 감소시켜 파워 앰프 모듈의 손상을 방지할 수 있는 파워 앰프 모듈 보호장치를 제공함에 있다.

3. 발명의 해결방법의 요지

이동 무선전화기의 파워 앰프 모듈 보호장치에 있어서, 상기 파워 앰프 모듈의 구동전원을 공급하기 위한 전원공급수단과, 상기 전원공급수단과 과전류 검출수단사이에 연결되어 제어수단 및 과전류 검출수단으로부터 출력되는 스위칭 제어신호의 논리레벨에 따라 스위칭 온/오프동작하는 스위칭수단과, 상기 스위칭수단과 파워 앰프 모듈 사이에 연결되어 상기 전원공급수단으로부터 과전류가 유입되는 경우 그에 대응하여 과전류 검출신호를 출력하는 과전류 검출수단과, 상기 과전류 검출수단으로부터 일정 논리레벨의 과전류 검출신호가 수신되는 것에 응답하여 상기 스위칭수단을 스위칭 오프시키기 위한 스위칭 제어신호를 출력하는 반면, 스위칭 오프상태인 스위칭수단을 규정시간내에 재차 스위칭 온시키기 위한 스위칭 제어신호를 출력하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 한다.

4. 발명의 중요한 용도

휴대폰, 카폰등의 이동 무선전화기의 파워 앰프 모듈 보호장치에 사용될 수 있다.

Description

파워 앰프 모듈 보호장치

제1도는 과전류에 의한 파워 앰프 모듈을 보호하기 위한 시스템 블럭구성도.

제2도는 제1도의 상세 회로도.

제3도는 과전류 검출시 파워 앰프 모듈을 보호하기 위한 제어부(12)의 제어흐름도.

제4도는 본 발명에 따른 과전류특성도.

통상 이동 무선전화기인 휴대폰에서 RF신호를 송출하기 위해서는 상기 RF신호를 일정한 출력으로 증폭하여야 한다. 이러한 경우 상기 RF신호를 증폭하기 위해 파워 앰프 모듈(Power Amp Module:이하 PAM이라함)이 사용된다. 그러나 상기 PAM사용시 어떤 원인으로 인해 상기 PAM에 과다한 전류가 인가되면 PAM은 손상되고 만다. 이러한 PAM의 손상을 방지하기 위해 종래에는 과전류 검출회로를 구동전원부(이하 전원부라함)와 PAM사이에 접속하여 PAM이 손상되는 것을 방지하였다. 이하 종래 과전류 검출회로를 구비하는 휴대폰의 동작을 설명하면 다음과 같다. 먼저 휴대폰의 제어부는 과전류 검출회로로부터 피드백(Feedback)되는 과전류 검출신호가 수신되는 경우 이에 응답하여 상기 전원부와 과전류 검출회로 사이에 연결되어 있는 스위칭부를 스위칭 오프시킴으로서 PAM에 공급되는 전원을 차단시킨다. 이후 통화지속을 위해 6초이내에 감시가청음(Supervisory Audio Tone)을 기지국에 송출하여야 하므로 제어부는 전원부에 연결된 스위칭부를 스위칭 온제어함으로서 PAM에 전원을 공급하여 RF신호를 송출 제어한다. 그러나 상술한 종래 과전류 검출회로를 구비하는 휴대폰에 있어서는 과전류 검출후 상기 휴대폰의 제어부가 스위칭부를 스위칭 오프시키기까지 소요되는 시간(수 밀리세컨드(msc))동안 PAM에 인가되는 과전류의 피크(Peak)치는 상당히 클 수 있기 때문에 PAM손상방지 효과가 떨어지는 문제가 있었다.

따라서 본 발명의 목적은 과전류 검출시 PAM에 인가되는 과전류의 피크치를 대폭적으로 감소시킬 수 있는 파워 앰프 모듈 보호장치를 제공함에 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

하기 설명에서 구체적인 회로소자 및 구체적인 처리흐름등과 같은 많은 특정 상세들이 본 발명의 보다 전반적인 이해를 제공하기 위해 나타나 있다. 이들 특정 상세들 없이 본 발명이 실시될 수 있다는 것은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 자명할 것이다. 그리고 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.

제1도는 과전류에 의한 PAM(18)을 보호하기 위한 시스템의 블럭구성도를 나타낸 것이다. 제1도에서 상기 시스템은 본 발명에 따른 시스템 각 부에 전원을 공급하는 전원부(10)와, 상기 전원부(10)와 과전류 검출부(16)사이에 연결되며 제어부(12)의 제어하에 스위칭 온동작함으로서 상기 전원부(10)로부터 공급되는 전원을 PAM(18)으로 공급하는 스위칭부(14)와, 상기 스위칭부(14)와 PAM(18)사이에 연결되어 스위칭부(14)를 통해 과전류가 공급되는 경우 이에 응답하는 일정 논리상태의 과전류공급신호를 제어부(12)로 출력하는 과전류 검출부(16)와, 본 발명에 따른 시스템 각 부를 제어하기 위한 제어프로그램을 구비하며 상기 과전류 검출부(16)로부터 과전류 검출신호가 수신되는 것에 응답하여 상기 스위칭부(14)를 스위칭 오프시키기 위한 일정 논리상태의 스위칭제어신호를 스위칭부(14)로 출력하는 제어부(12)와, 상기 과전류 검출부(16)를 통해 공급되는 구동전원에 의해 입력신호 RFin을 RFout으로 증폭출력하는 PAM(18)으로 구성된다.

제2도는 제1도의 상세회로도를 나타낸 것으로, 이하 본 발명에 따른 PAM(18)보호장치의 구성을 상세하게 설명하기로 한다. 우선 제2도에서 스위칭부(14)는 전원부(10)의 출력단과 직렬접속되어 있는 저항 R1,R2와, 상기 저항 R1양단에 각각 소오스 및 게이트가 연결되고 과전류 검출부(16)의 저항 R5에 드레인이 연결되는 FET트랜지스터 Q1과, 상기 저항 R2와 접지사이에 각각 콜렉터 및 에미터가 연결되고 제어부(12)로부터 베이스에 인가되는 스위칭 제어신호의 논리레벨에 따라 스위칭 온-오프동작하는 트랜지스터 Q2와, 상기 제어부(12)와 트랜지스터 Q2사이의 연결점에 콜렉터가 연결되며 저항 R3를 통해 과전류 검출부(16)의 차동증폭기(20) 출력단과 접지사이에 각각 베이스 및 에미터가 연결되어 상기 차동증폭기(20)로부터 출력되는 과전류 검출신호의 논리레벨에 따라 스위칭 온-오프동작하는 트랜지스터 Q3와, 상기 저항 R3와 트랜지스터 Q3의 베이스의 연결점과 접지사이에 연결된 저항 R4로 구성된다. 상술한 구성을 갖는 스위칭부(14)의 FET트랜지스터 Q1은 트랜지스터 Q2의 스위칭 온-오프동작에 의해 스위칭동작함으로서 전원부(10)로부터 공급되는 PAM(18)의 동작전원을 차단 및 공급한다. 한편 과전류 검출부(16)는 저항(R5-R9)과 차동증폭기(20)로 구성되고 상기 차동증폭기(20)의 출력단은 스위칭부(14)의 저항 R3와 연결되는 동시에 P1단자를 통해 제어부(12)에 연결된다. 한편 과전류 검출부(16)의 저항 R5,R6는 FET트랜지스터 Q1의 드레인과 PAM(18)사이에 병렬접속되는 한편, 저항 R7은 상기 FET트랜지스터 Q1의 드레인과 차동증폭기(20)의 비반전입력단자사이에 연결된다. 한편 저항 R10은 상기차동증폭기(20)의 출력단과 비반전입력단자사이에 연결되며, 저항 R8 및 R9는 PAM(18) 입력단과 접지사이에 직렬접속되고 상기 저항 R8 및 R9의 접속점은 차동증폭기(20)의 반전입력단자에 연결된다. 이하 본 발명에 따른 파워 앰프 모듈 보호장치의 동작을 제2도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

우선 RF신호를 송출하기 위하여 제어부(12)는 P2단자를 통해 스위칭 제어신호를 하이상태의 논리레벨로 출력한다. 이때 상기 제어부(12)의 P2단자에 베이스가 연결되어 있는 트랜지스터 Q2는 턴-온되고 그에 따라 FET트랜지스터 Q1의 게이트에 로우상태의 논리레벨이 인가됨으로서 상기 FET 트랜지스터 Q1또한 턴-온된다. 따라서 전원부(10)로부터 출력되는 규정레벨의 구동전원이 PAM(18)에 정상적으로 공급된다. 이때 과전류 검출부(16)의 동작을 살펴보면 다음과 같다. 정상동작하에서, 즉 규정레벨의 구동전원이 전원부(10)로부터 공급중인 경우에 차동증폭기(20)의 출력단으로부터 출력되는 과전류 검출신호의 논리레벨이 로우상태가 되도록 저항 R7-R10의 값을 설정한다. 즉 차동증폭기(20)의 반전입력단자에 인가되는 전압이 비반전입력단자에 인가되는 전압보다 크도록 저항 R7-R10의 값을 설정한다. 이후 전원부(10)의 오동작 및 소자특성 변화로 인해 전원부(10)로부터 과전류가 유입되는 경우 차동증폭기는(20)는 과전류 검출신호를 하이상태의 논리레벨값으로 출력한다. 이때 차동증폭기(20)의 출력단으로부터 출력되는 하이상태의 논리레벨값은 저항 R3를 통해 트랜지스터 Q3의 베이스에 인가됨으로서 상기 트랜지스터 Q3를 턴-온시킨다. 그 결과 제어부(12)의 P2단자로부터 출력되는 하이상태의 스위칭 제어신호가 접지됨으로서 트랜지스터 Q2는 턴-오프된다. 이후 상기 트랜지스터 Q2의 턴-오프동작으로 인해 FET트랜지스터 Q1의 게이트에 하이상태의 논리레벨이 인가됨으로서 상기 FET트랜지스터가 턴-오프되어 공급중인 PAM(18)의 구동전원을 차단시키게 된다. 상술한 바와 같이 과전류의 검출로 인한 스위칭부(14)의 스위칭 오프동작은 수 나노초[nsec]에 이루어 짐으로서 PAM(18)에 인가되는 피크전류를 감소시킬 수 있다. 이하 통화를 지속시키기 위한 일환으로 스위칭 오프된 스위칭부(14)의 스위칭 온동작 및 본 발명에 따른 파워 앰프 모듈 보호장치의 피크전류의 크기를 제3도 및 제4도를 참조하여 설명하기로 한다.

제3도는 과전류 검출로 인해 스위칭 오프된 스위칭부(14)를 통화지속을 위해 스위칭 온시키기 위한 제어부(12)의 제어흐름도를 나타낸 것이다. 우선 제3도의 제어수순을 설명하면 다음과 같다. 전원부(10)의 오동작 및 소자특성 변화로 인해 전원부(10)로부터 과전류가 유입되는 경우 차동증폭기(20)는 과전류 검출신호를 하이상태의 논리레벨값으로 출력한다. 이때 제어부(12)는 30단계에서 P1단자를 통해 하이상태의 과전류 검출신호가 수신되는가를 검사한다. 검사결과 하이상태의 과전류 검출신호가 수신되는 경우, 제어부(12)는 32단계로 진행하여 하이상태로 출력중인 스위칭 제어신호를 오프시킨 후 34단계로 진행한다. 이때 하이상태로 출력중인 스위칭 제어신호를 오프시킴으로서 과전류에 의해 오프상태로 전환된 스위칭부(14)는 스위칭 오프상태를 유지하게 된다. 한편 통화시 감시가청음이 6초이내에 송출되면 통화는 지속되므로 제어부(12)는 빠른 시간내에 스위칭 제어신호를 하이상태로 출력하여야 한다. 따라서 제어부(12)는 34단계에서 하이상태의 스위칭 제어신호를 P2단자를 통해 출력한다. 이러한 경우 과전류 발생원인 종료로 인해 차동증폭기(20)로부터 출력되는 과전류 검출신호가 로우상태의 논리레벨로 출력된다면 상기 하이상태의 스위칭 제어신호에 의해 오프상태인 스위칭부(14)는 스위칭 온동작함으로서 PAM(18)에 구동전원을 공급하게 된다. 반면 계속적으로 과전류가 발생되는 경우 차동증폭기(20)로부터 출력되는 하이상태의 논리레벨을 갖는 과전류 검출신호에 의해 스위칭부(14)는 계속적으로 스위칭 오프상태를 유지하게 된다.

제4도는 종래 파워 앰프 모듈 보호장치의 동작시 PAM(18)에 인가되는 과전류의 피크치 Peak1와 본 발명에 따른 파워 앰프 모듈 보호장치의 동작시 PAM(18)에 인가되는 과전류의 피크치 Peak2를 비교한 과전류특성도이다. 제4도를 참조하면, 종래 파워 앰프 모듈 보호장치의 제어부는 과전류 검출부로부터 수신되는 과전류검출신호에 응답하여 전원부와 과전류 검출부사이에 연결되어 있는 스위칭부를 스위칭 오프시킴으로서 PAM에 공급중엔 구동전원을 차단시킨다. 이러한 경우 과전류 검출시점으로부터 스위칭부가 오프되기까지의 시간은 수 밀리초[msec]가 소요되고 그에따라 PAM에 인가되는 과전류의 피크치는 Peak1값을 갖게 된다. 반면 본 발명에 따른 파워 앰프 모듈 보호장치에서는 전원부(10)의 오동작 및 소자특성 변화로 인해 전원부(10)로부터 과전류가 유입되는 경우, 차동증폭기(20)로부터 출력되는 하이상태의 과전류 검출신호에 의해 스위칭부(14)가 스위칭 오프동작함으로서 PAM(18)에 공급중인 구동전원을 차단시키게 된다. 이러한 경우 과전류 검출시점으로부터 스위칭부(14)가 오프되기까지 소요되는 시간은 수 나노초[nsec]이고 이 때 PAM(18)에 인가되는 과전류의 피크치는 Peak2의 값을 갖게 된다. 즉 과전류 검출시점으로부터 스위칭부를 오프시키기까지의 시간을 단축시킴으로서 PAM(18)에 인가되는 과전류의 피크치를 감소시킬 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 과전류 검출시 즉각적으로 스위칭부를 스위칭 오프시킴으로서 파워 앰프 모듈에 인가되는 과전류의 피크치를 감소시켜 파워 앰프 모듈의 파괴를 방지할 수 있는 잇점이 있는 한편, 통화의 단절없이 오프상태인 스위칭부를 스위칭시킴으로서 통화를 지속시킬 수 있는 잇점이 있다.

Claims

이동 무선전화기의 파워 앰프 모듈 보호장치에 있어서, 상기 파워 앰프 모듈의 구동전원을 공급하기 위한 전원공급수단과, 상기 전원공급수단과 과전류 검출수단사이에 연결되어 제어수단 및 과전류 검출수단으로부터 출력되는 스위칭 제어신호의 논리레벨에 따라 스위칭 온/오프동작하는 스위칭수단과, 상기 스위칭수단과 파워 앰프 모듈사이에 연결되어 상기 전원공급수단으로부터 과전류가 유입되는 경우 그에 대응하여 과전류 검출신호를 출력하는 과전류 검출수단과, 상기 과전류 검출수단으로부터 일정 논리레벨의 과전류 검출신호가 수신되는 것에 응답하여 상기 스위칭수단을 스위칭 오프시키기 위한 스위칭 제어신호를 출력하는 반면, 스위칭 오프상태인 스위칭수단을 규정시간내에 재차 스위칭 온시키기 위한 스위칭 제어신호를 출력하는 제어수단으로 구성됨을 특징으로 하는 파워 앰프 모듈 보호장치.
제1항에 있어서, 상기 스위칭수단은; 상기 과전류 검출수단으로부터 출력되는 과전류 검출신호의 논리레벨에 따라 턴-온혹은 턴-오프동작하는 제1스위칭부와, 상기 제1스위칭부의 턴-온혹은 턴-오프동작에 의해 턴-온혹은 턴-오프동작하는 제2스위칭부와, 상기 제2스위칭부의 턴-온 혹은 턴-오프동작에 의해 상기 전원공급수단으로부터 출력되는 전원이 상기 과전류 검출수단에 공급 혹은 차단되도록 스위칭 온/오프동작하는 제3스위칭부로 구성됨을 특징으로 하는 파워 앰프 모듈 보호장치.
제2항에 있어서, 상기 제어수단은 상기 과전류 검출수단으로부터 과전류 검출신호가 수신되는 경우 이에 응답하여 상기 스위칭수단을 스위칭 오프시키기 위한 스위칭 제어신호를 출력한후 규정시간내에 반복하여 상기 스위칭수단을 스위칭 온시키기 위한 스위칭제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 파워 앰프 모듈 보호장치.