KR100377586B1 - the circuit of power amplifier in used mobile communication termainal - Google Patents

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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers

Abstract

본 발명은 이동통신 단말기용 전력증폭회로에 관한 것으로서,The present invention relates to a power amplifier circuit for a mobile communication terminal,

외부에서 입력되는 신호의 전력을 증폭시키는 고전자이동(High electron-mobility transistor) 트랜지스터의 드레인단(drain)과 소스(source)단사이에 소정의 전류가 흐로도록 제작되어 외부입력신호가 저전력인 경우에 증폭회로의 고전자이동 트랜지스터의 고유한 전류값을 이용하여 증폭하므로써,When the external input signal is low power because a predetermined current flows between the drain terminal and the source terminal of the high electron-mobility transistor transistor that amplifies the power of the externally input signal. By amplifying by using the unique current value of the high electron transfer transistor of the amplifying circuit

증폭회로에서 사용되는 전력을 감소시킬 수 있으며, 이에 단말기에서 사용되는 전력의 효율을 높여 단말기의 배터리 사용시간을 늘릴 수 있다.The power used in the amplification circuit can be reduced, thereby increasing the efficiency of the power used in the terminal, thereby increasing the battery life of the terminal.

Description

이동통신 단말기용 전력증폭회로{the circuit of power amplifier in used mobile communication termainal}The circuit of power amplifier in used mobile communication termainal

본 발명은 이동통신 단말기에서 사용되는 전력증폭회로에 관한 것으로서, 특히 드레인단(drain)과 소스(source)단에 일정한 전류가 흐르는 고전자이동 트랜지스터를 이용하여 외부입력신호의 저전력 상태에서 저출력으로 신호를 증폭할 수 있는 이동통신 단말기용 전력증폭회로에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplification circuit used in a mobile communication terminal. In particular, a high-powered transistor having a constant current flowing in a drain and a source is used to output a signal from a low power state to a low output of an external input signal. It relates to a power amplification circuit for a mobile communication terminal capable of amplifying.

이동통신 시장이 점차 확대됨에 따라, 그에 따른 기술도 점차 발전하고 있는 추세에 있으며, 이동통신 단말기도 소형 경량이면서도 성능이 뛰어난 것이 요구되고 있다. 특히, 이동통신 단말기에 있어서 제한된 배터리의 크기에서 총 배터리 사용시간를 늘리기 위한 기술적 노력이 계속되고 있다. 이에 이동통신 단말기에서 사용되는 전력의 효율을 높이기 위한 기술들도 점차 발전하고 있다.As the mobile communication market gradually expands, the corresponding technology is also gradually developing, and the mobile communication terminal is also required to have small size, light weight, and excellent performance. In particular, technical efforts have been made to increase total battery life in limited battery sizes in mobile communication terminals. Accordingly, technologies for increasing the efficiency of power used in a mobile communication terminal are also gradually developed.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 단말기용 증폭회로의 구성이 도시된 회로도로서, 입력단(1)을 통한 신호의 전력을 증폭하는 증폭부(2)와, 상기 입력단(1)과 증폭부(2)에서 전류를 인가하기 위해 저항(R1,R2)과 결합되어 구성되는 바이어스부(3)와, 상기 증폭부(2)를 동작시키기 위한 전원을 공급하는 전원부(4)와, 증폭된 신호를 출력하는 출력단(5)으로 구성된다.1 is a circuit diagram showing a configuration of an amplification circuit for a mobile communication terminal according to the prior art, an amplifier 2 for amplifying the power of the signal through the input terminal 1, the input terminal 1 and the amplifier 2 Outputs an amplified signal, a bias unit 3 configured to be coupled with resistors R1 and R2 for applying current, a power supply unit 4 for supplying power for operating the amplifier 2, It is composed of an output stage (5).

상기와 같이 구성된 종래 이동통신 단말기용 증폭장치의 동작 특징을 설명하면, 외부에서 입력된 신호는 신호 레벨에 따라 바이어스부(3)에서 제1 저항(R1)과 제2 저항(R2)을 통해 증폭부(2)로 바이어스가 인가되고, 상기 전원부(4)에서 공급되는 전원으로 증폭부(2)에서 신호의 전력이 증폭되어 출력단(5)에서 출력된다.Referring to the operation characteristics of the conventional mobile communication terminal amplifying device configured as described above, the signal input from the outside is amplified by the first resistor (R1) and the second resistor (R2) in the bias unit 3 according to the signal level A bias is applied to the unit 2, and the power of the signal is amplified by the amplifying unit 2 by the power supplied from the power supply unit 4 and output from the output terminal 5.

그러나, 종래의 이동통신 단말기용 전력증폭회로는 외부입력신호의 전력레벨이 저전력인 경우에도 항상 바이어스부나 전원부에서 외부입력신호의 전력레벨이고전력인 경우와 동일하게 전력이 소모되므로, 전력사용량이 증가하여 전력의 효율이 떨어지는 문제점이 있다.However, in the conventional power amplifier circuit for mobile communication terminals, even when the power level of the external input signal is low power, the power consumption is increased because power is consumed in the same way as the power level of the external input signal and power in the bias unit or the power supply unit. There is a problem that the efficiency of the power falls.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 외부입력신호의 전력레벨에 따라 고출력이나 저출력으로 신호를 증폭하기 위하여 드레인단(drain)과 소스(source)단간에 소정의 전류가 흐르는 전계효과 트랜지스터를 사용하여 외부신호가 저전력인 상태에서 저출력으로 신호를 증폭하고, 특히 게이트(gate)단에 전압을 0V로 인가하는 경우에 소정의 전류가 흐르므로 특별한 바이어스의 부가 없이 회로 설계가 가능한 이동통신 단말기용 전력증폭회로를 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and an object thereof is defined between a drain and a source stage in order to amplify a signal to a high output or a low output according to the power level of an external input signal. Using a field effect transistor through which current flows, the signal is amplified with low power while the external signal is low power, and a certain current flows when the voltage is applied to the gate terminal at 0V. The present invention provides a power amplification circuit for a mobile communication terminal capable of designing a circuit.

도 1은 종래기술에 따른 이동통신 단말기용 전력증폭회로의 회로도,1 is a circuit diagram of a power amplifier circuit for a mobile communication terminal according to the prior art;

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동통신 단말기용 전력증폭회로의 회로도,2 is a circuit diagram of a power amplifier circuit for a mobile communication terminal according to a first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동통신 단말기용 전력증폭회로의 회로도.3 is a circuit diagram of a power amplifier circuit for a mobile communication terminal according to a second embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

11 : 입력단 12 : 고전자이동 트랜지스터(HEMT)11 input 12: high electron transfer transistor (HEMT)

13 : 바이어스부 14 : 전원부13 bias part 14 power supply part

15 : 스위치 16 : 전력검출부15 switch 16 power detection unit

17 : 출력단17: output stage

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 이동통신 단말기용 전력증폭회로의 특징에 따르면, 외부에서 입력되는 신호의 전력을 증폭시키며 드레인(drain)단과 소스(source)단 사이에 소정의 전류가 흐르도록 제작된 고전자이동 트랜지스터와, 상기 고전자이동 트랜지스터의 게이트(gate)단으로 바이어스 전압을 인가하는 바이어스부와, 상기 고전자이동 트랜지스터의 드레인단에 연결되어 전원을 공급하는 전원부와, 외부에서 입력되는 신호레벨이 고전력인 경우에 상기 전원부를 스위칭하여 고전자이동 트랜지스터로 전원을 공급하는 전원단속부로 구성된다.According to a feature of the power amplifier circuit for a mobile communication terminal according to the present invention for solving the above problems, a predetermined current flows between a drain terminal and a source terminal while amplifying the power of an externally input signal. A high electron transfer transistor, a bias unit for applying a bias voltage to a gate terminal of the high electron transfer transistor, a power supply unit connected to a drain terminal of the high electron transfer transistor to supply power, and When the input signal level is a high power, it is composed of a power interrupter for supplying power to the high electron transfer transistor by switching the power supply.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 이동통신 단말기용 전력증폭회로의 구성을 나타낸 회로도로서, 외부에서 신호가 입력되는 입력단(11)과, 상기 신호의 전력을 증폭하는 고전자이동 트랜지스터(High Electron-Mobility Transistor 이하 HEMT,12)와, 상기 고전자이동 트랜지스터(HEMT,12)의 게이트단으로 바이어스를 인가하는 바이어스부(13)와, 상기 트랜지스터(12)를 동작시키기 위한 전원공급하는 전원부(14)와, 상기 전원부(14)에서 상기 트랜지스터(12)로 공급되는 전원을 단속하는 스위치(15)와, 외부입력신호의 전원레벨을 감지하여 상기 스위치(15)로 제어신호를 전송하는 전력검출부(16)와, 증폭된 신호를 출력하는 출력단(17)으로 구성되고, 상기 전력검출부(16)는 상기 외부입력신호의 전원레벨을 감지할 수 있는 커플러등으로 이루어진다.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration of a power amplifier circuit for a mobile communication terminal according to a first embodiment of the present invention. The input terminal 11 to which a signal is input from the outside, and a high-voltage shift transistor for amplifying the power of the signal ( High Electron-Mobility Transistor (HEMT) 12, a bias unit 13 for applying a bias to the gate terminal of the high electron transfer transistor (HEMT) 12, and a power supply unit for supplying power for operating the transistor 12 14, a switch 15 for intermitting the power supplied from the power supply unit 14 to the transistor 12, and a power for detecting a power level of an external input signal and transmitting a control signal to the switch 15 The detector 16 and an output terminal 17 for outputting the amplified signal, the power detector 16 is composed of a coupler for sensing the power level of the external input signal.

상기 고전자이동 트랜지스터(12)는 외부에서 입력되는 저전력의 신호를 증폭하기 위한 드레인과 소스간에 고유한 전류값을 가지도록 제작된다.The high electron transfer transistor 12 is manufactured to have a unique current value between a drain and a source for amplifying a low power signal input from the outside.

상기 바이어스부(13)은 바이어스 전원(Vb)과 바이어스 외부신호에 따른 바이어스 전압분배의 역할을 하는 저항(R1,R2)으로 구성된다.The bias unit 13 includes a bias power supply Vb and resistors R1 and R2 which serve as a bias voltage distribution according to a bias external signal.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 이동통신 단말기의 전력증폭회로를 나타낸 회로도로서, 상기 제1 실시예와 중복되는 구성에 대한 설명은 도면에 대한 기재로 생략된다.FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a power amplification circuit of a mobile communication terminal according to a second embodiment of the present invention, and a description of a configuration overlapping with the first embodiment will be omitted.

상기 제2 실시예는 제1 실시예의 바이어스부(13)에서 바이어스 전원을 공급하는 전원부가 상기 전력검출부(16)와 전기적으로 연결되어 외부입력신호의 전력레벨에 따라 바이어스를 변화시키는 가변시키는 가변전원(13a)으로 구성된다.In the second embodiment, a variable power source in which a power supply unit for supplying bias power from the bias unit 13 of the first embodiment is electrically connected to the power detection unit 16 to change the bias according to the power level of an external input signal. It consists of 13a.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 동작을 도 2와 도3을 참고하여 설명하면 다음과 같다.Referring to Figures 2 and 3 the operation of the mobile communication terminal according to the present invention configured as described above is as follows.

먼저, 외부에서 신호가 입력되면 전력검출부(16)에서 외부신호의 레벨을 감지하여 신호의 레벨이 고전력인 경우에 스위치(15)로 구동신호를 전송한다. 상기 스위치는 구동신호에 의해 동작되어 인턱터(L)을 통해 유도되어 상기 고전자이동 트랜지스터(HEMT,12)의 드레인으로 동작전원을 공급한다. 이에 외부신호는 바이어스를 통하여 고전자이동 트랜지스터(12)의 게이트로 인가되고 상기 트랜지스터(12)에서 신호가 증폭되어 출력단(17)에서 출력된다.First, when a signal is input from the outside, the power detector 16 detects the level of the external signal and transmits a driving signal to the switch 15 when the signal level is high power. The switch is operated by a driving signal and is induced through an inductor L to supply operating power to the drain of the high electron transfer transistor HEMT 12. The external signal is applied to the gate of the high electron transfer transistor 12 through the bias, the signal is amplified in the transistor 12 and output from the output terminal 17.

상기 전력검출부(16)에서 외부신호의 레벨이 저전력인 경우에는 스위치(15)는 OFF 상태로 유지되어 고전자이동 트랜지스터(12)의 드레인으로 공급되는 전원을 차단한다. 이에 외부에서 입력되는 저전력의 신호는 고전자이동 트랜지스터(12)가 가지는 고유한 전류값에 의해 신호가 처리되어 출력단(17)으로 출력된다.When the level of the external signal is low power in the power detector 16, the switch 15 is maintained in the OFF state to cut off the power supplied to the drain of the high electron transfer transistor 12. Accordingly, the low power signal input from the outside is processed by a unique current value of the high electron transfer transistor 12 and output to the output terminal 17.

그리고, 도 3의 제2 실시예에서는 전력검출부(16)에서 검출된 외부신호의 레벨에 따라 상기 바이어스부(13)의 전원을 가변시켜 고출력일 경우에 높은 전압을 저출력인 경우에는 낮은 전압을 인가하여 전력증폭회로의 전력효율을 증가시킨다.In the second embodiment of FIG. 3, the power supply of the bias unit 13 is varied according to the level of the external signal detected by the power detector 16 so that a high voltage is applied when the output is high and a low voltage is applied when the output is low. Increase the power efficiency of the power amplifier circuit.

예를 들어, 일반적으로 외부입력신호가 고전력인 상태로 입력되면 바이어스부의 전원은 상기 가변전원(13a)에서 3V를 인가하게 되어 최대전력모드로 동작하게 되어 정상적으로 신호를 처리하게 되고,For example, in general, when the external input signal is input in a state of high power, the bias unit power is applied to 3V from the variable power source 13a to operate in the full power mode to process the signal normally.

외부입력신호가 저전력인 상태로 입력되면 0V, 즉 바이어스 전원을 차단상태로 유지하여 외부입력신호의 전력으로만 트랜지스터(12)로 인가되고, 이에 고전자이동 트랜지스터(12)의 고유한 전류값에 의해 신호가 처리되는 절전전력모드로 동작하게 된다.When the external input signal is input in the state of low power, 0V, that is, the bias power is kept in the cutoff state and is applied to the transistor 12 only with the power of the external input signal. It operates in a power saving power mode in which signals are processed.

상기와 같이 이동통신단말기의 전력증폭회로는 단말기가 대부분 저출력 상태의 대기모드를 오래동안 유지해야 하므로, 외부에서 저전력의 신호가 입력되면 이를 판단하여 처리하는데 있어 고전자 트랜지스터가 가지는 고유한 전류값을 이용하여 불필요한 전력소비를 방지 할 수 있다.As described above, the power amplification circuit of the mobile communication terminal needs to maintain the standby mode of the low output state for a long time. Therefore, when a low power signal is input from the outside, the power amplifier circuit determines the unique current value of the high-electron transistor. It can prevent unnecessary power consumption.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 이동통신 단말기용 전력증폭회로는 드레인단과 소스단에 일정한 전류값을 가지는 고전자이동 트랜지스터를 사용하여 외부신호의 저전력 상태로 입력되면 고유한 전류값에 의하여 신호를 처리함으로써,The power amplification circuit for a mobile communication terminal of the present invention configured as described above processes a signal by a unique current value when a low power state of an external signal is input by using a high-electron transistor having a constant current value at a drain end and a source end. by doing,

증폭회로에서 사용되는 전력을 감소시켜 단말기에서 사용되는 전력의 효율을 높일 수 있고, 이에 따라 단말기의 배터리의 사용시간을 늘릴 수 있는 효과가 있다.By reducing the power used in the amplification circuit it is possible to increase the efficiency of the power used in the terminal, thereby increasing the use time of the battery of the terminal.

Claims (4)

외부에서 입력되는 신호의 전력을 증폭시키며 드레인(drain)단과 소스(source)단 사이에 소정의 전류가 흐르도록 제작된 고전자이동 트랜지스터와; 상기 고전자이동 트랜지스터의 게이트단으로 바이어스 전압을 인가하는 바이어스부와; 상기 고전자이동 트랜지스터의 드레인단에 연결되어 전원을 공급하는 전원부와; 외부에서 입력되는 신호레벨이 고전력인 경우에 상기 전원부를 스위칭하여 고전자이동 트랜지스터로 전원을 공급하는 전원단속부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 전력증폭회로.A high electron transfer transistor configured to amplify the power of a signal input from the outside and to flow a predetermined current between a drain terminal and a source terminal; A bias unit for applying a bias voltage to a gate terminal of the high electron transfer transistor; A power supply unit connected to the drain terminal of the high electron transfer transistor to supply power; The power amplifier circuit for mobile communication terminal comprising a power interrupter for supplying power to the high-voltage moving transistor by switching the power supply when the signal level input from the outside is high power. 삭제delete 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 전원단속부는 외부입력신호의 레벨을 감지하는 전력검출부와, 상기 전력검출부에서 전송된 제어신호에 따라 전원부를 단속하는 스위칭부로 구성된 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 전력증폭회로.And a power detector configured to detect a level of an external input signal, and a switching unit to control a power supply according to a control signal transmitted from the power detector. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 바이어스부는 전력검출부에서 검출된 외부입력신호의 레벨에 따라 바이어스를 인가시키는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 전력증폭회로.And the bias unit applies a bias in accordance with the level of the external input signal detected by the power detection unit.
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