KR100648313B1 - 패시브 소자 특성을 가지는 다이오드 회로, 이를 이용한임피던스 모듈레이터, 및, ｄｃ커런트 소스 - Google Patents

패시브 소자 특성을 가지는 다이오드 회로, 이를 이용한임피던스 모듈레이터, 및, ｄｃ커런트 소스 Download PDF

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Abstract

패시브 소자 특성을 가지는 다이오드 회로가 개시된다. 본 다이오드 회로는, RF 신호가 인가되면, 소정의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드 및 제1 다이오드와 병렬 연결되어 소정 루프를 형성하며, DC 커런트를 루프 내에서 써큘레이션시키는 DC 패스를 포함한다. DC 패스는, 인덕터 또는 LC 병렬 공진기를 포함할 수 있다. 또는, DC 패스는 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어, 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드로 구현될 수도 있다. 이에 따라, RF 회로 설계의 어려움을 완화시킬 수 있다.
다이오드, DC 패스, DC 커런트, 임피던스 모듈레이터, DC 커런트 소스

Description

패시브 소자 특성을 가지는 다이오드 회로, 이를 이용한 임피던스 모듈레이터, 및, ＤＣ커런트 소스 { Diode circuit having passive element property, impedance modulator comprising the diode circuit, and DC current source comprising the diode circuit }
도 1은 다이오드의 동작 특성을 나타내는 모식도,
도 2는 본 발명에 따른 다이오드 회로의 구성을 나타내는 모식도,
도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 다이오드 회로의 구성을 나타내는 회로도,
도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 다이오드 회로의 구성을 나타내는 회로도,
도 5는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 다이오드 회로의 구성을 나타내는 회로도,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 모듈레이터의 구성을 나타내는 회로도,
도 7은 도 6의 임피던스 모듈레이터의 임피던스 변화 특성을 나타내는 그래프,
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 DC 커런트 소스의 구성을 나타내는 회 로도, 그리고,
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 DC 커런트 소스의 구성을 나타내는 회로도이다.
* 도면 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110, 221, 310 : 제1 다이오드 120, 222, 320 : DC 패스
130 : DC 차단 커패시터 140 : 인덕터
150 : LC 병렬 공진기 151 : 공진 인덕터
152 : 공진 커패시터 160 : 제2 다이오드
210 : 파워 앰프 220 : 임피던스 조정부
230 : 임피던스 매칭부
본 발명은 패시브 소자 특성을 가지는 다이오드 회로, 이를 이용한 임피던스 모듈레이터, 및, DC 커런트 소스에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 다이오드에 DC 패스를 연결하여 DC 커런트를 써큘레이션 시킴으로써 패시브 소자 특성을 가지는 다이오드 회로, 이를 이용한 임피던스 모듈레이터, 및, DC 커런트 소스에 관한 것이다.
전자 회로를 구성하는 각종 소자들은 그 특성에 따라 액티브 소자(active element) 또는 패시브 소자(passive element)로 구분된다. 패시브 소자는 에너지를 소모하는 소자이며, 액티브 소자는 에너지를 공급하는 소자이다. 저항, 인덕터, 커패시터 등은 패시브 소자에 해당되고, 다이오드, 트랜지스터 등은 액티브 소자에 해당된다.
도 1은 다이오드에 소정의 RF(Radio Frequency) 신호, 즉, 교류 전원 vD(t)가 인가되었을 때의 다이오드 전류 특성을 나타내는 모식도이다. 구체적으로는, vD(t)=V0cosωt가 인가된 경우, 다이오드에 흐르는 전류 iD(t)는 다음과 같은 수학식으로 표현된다.
Figure 112005029182562-pat00001
수학식 1에서 IS는 역방향 포화 전류(reverse saturation current), VT는 문턱 전압(threshold voltage), n은 0을 포함한 양의 정수를 나타낸다. 수학식 1을 정리하면 아래의 수식과 같이 표현된다.
Figure 112005029182562-pat00002
Figure 112005029182562-pat00003
Figure 112005029182562-pat00004
수학식 1 및 2에서 나타난 바와 같이, 다이오드에 교류 신호가 인가되면, 다이오드의 비선형 특성 때문에 소정 크기의 DC 커런트(current) IDC 및 각각 상이한 주파수의 AC 커런트 i1, i2, ..., in이 생성된다. 따라서, 커패시터 등에 의해 DC 커런트가 차단되는 RF 패스에서는 다이오드가 사용될 수 없었다. 이에 따라, 회로 설계에 제한이 따른다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다이오드로 인해 생성되는 DC 커런트를 다이오드에 병렬 연결된 DC 패스를 따라 써큘레이션 시켜, 다이오드를 패시브 소자처럼 사용할 수 있도록 함으로써, RF 회로 설계시의 어려움을 완화시킬 수 있는 다이오드 회로, 이를 이용한 임피던스 모듈레이터, 및, DC 커런트 소스를 제공함에 있다.
이상과 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 다이오드 회로는, RF 신호가 인가되면, 소정의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드 및 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되어 소정 루프를 형성하며, 상기 DC 커런트를 상기 루프 내에서 써큘레이션시키는 DC 패스를 포함한다.
이 경우, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 인덕터를 포함할 수 있다.
또는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기를 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드를 포함할 수도 있다.
보다 바람직하게는, 상기 제1 다이오드 및 상기 DC 패스 사이에 형성되는 일 노드에 직렬 연결되어, 상기 제1 다이오드에서 생성되는 DC 커런트의 유출을 차단하는 DC 차단 커패시터를 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 모듈레이터는, 입력 RF 신호의 파워를 소정 크기로 증폭한 후 출력하는 파워 앰프, 상기 파워 앰프의 출력단 및 그라운드 단자 사이를 연결하며, 상기 파워 앰프를 통해 소정의 RF 신호를 인가받아 소정 크기의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드, 및, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되어 소정 루프를 형성하며, 상기 DC 커런트를 상기 루프 내에서 써큘레이션시키는 DC 패스를 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 파워 앰프의 출력단 및 상기 제1 다이오드 사이에 연결되는 임피던스 매칭부를 더 포함할 수 있다.
또한 바람직하게는, 상기 제1 다이오드의 애노드 단자 및 상기 임피던스 매칭부를 연결하여, 상기 제1 다이오드에서 생성된 DC 커런트가 상기 임피던스 매칭부로 전달되는 것을 차단하는 DC 차단 커패시터를 더 포함할 수도 있다.
한편, 본 임피던스 모듈레이터에서, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 제1 인덕터를 포함할 수 있다.
또는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기를 포함할 수도 있다.
보다 바람직하게는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드를 포함할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 DC 커런트 소스는, RF 신호가 인가되면, 소정의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드, 및, 상기 제1 다이오드의 캐소드 단자 및 소정의 회로 네트워크 사이를 연결하며, 상기 제1 다이오드의 캐소드 단자를 통해 출력되는 상기 DC 커런트를 상기 회로 네트워크로 푸싱(pushing)하는 DC 패스를 포함한다.
이 경우, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 인덕터를 포함할 수 있다.
또는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기를 포함할 수도 있다.
바람직하게는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드를 포함할 수도 있다.
보다 바람직하게는, 상기 제1 다이오드 및 상기 DC 패스 사이에 형성되는 일 노드에 직렬 연결되어, 상기 제1 다이오드에서 생성된 상기 DC 커런트의 유출을 차 단하는 DC 차단 커패시터를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 DC 커런트 소스는, RF 신호가 인가되면, 소정의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드, 및, 상기 제1 다이오드의 애노드 단자 및 소정의 회로 네트워크 사이를 연결하며, 상기 DC 커런트에 대응되는 소정 크기의 전류를 상기 회로 네트워크로부터 풀링(Pulling)하는 DC 패스를 포함한다.
이 경우, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 인덕터를 포함할 수 있다. 또는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기를 포함한다.
바람직하게는, 상기 DC 패스는, 상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드를 포함한다.
보다 바람직하게는, 상기 제1 다이오드 및 상기 DC 패스 사이에 형성되는 일 노드에 직렬 연결되어, 상기 제1 다이오드에서 생성된 DC 커런트의 유출을 차단하는 DC 차단 커패시터를 더 포함할 수 있다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 자세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 다이오드 회로의 구성을 나타내는 모식도이다. 도 2에 따르면, 본 다이오드 회로는 제1 다이오드(110), DC 패스(120) 및 DC 차단 커패시터(130)를 포함한다.
제1 다이오드(110)는 일반적인 PN 정션 다이오드를 사용할 수 있다. 제1 다 이오드(110)는 애노드(anode) 단자 및 캐소드(cathode) 단자를 포함한다. 제1 다이오드(110)의 애노드 단자 및 캐소드 단자 사이에 교류 전압이 인가되면, 제1 다이오드(110)는 상술한 수학식 1 및 2에 나타난 바와 같이 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성한다.
DC 패스(120)는 AC 성분을 차단할 수 있는 소정 소자로 구현되어, 제1 다이오드(110)에 병렬 연결된다. 이에 따라, DC 커런트는 제1 다이오드(110)의 캐소드 단자로부터 출력되어 DC 패스(120)를 거쳐 제1 다이오드(110)의 애노드 단자로 전달된다. 즉, DC 커런트는 제1 다이오드(110) 및 DC 패스(120) 사이에 형성되는 루프(loop) 내에서 써큘레이션(circulation) 된다.
한편, DC 차단 커패시터(130)는 제1 다이오드(110)에서 생성된 DC 커런트는 차단시키고, AC 커런트만 통과시키는 역할을 한다. 이에 따라, AC 커런트는 도 2의 화살표 방향과 같이 흐를 수 있게 된다. 도 2에서는, DC 커런트가 외부로 유출되는 것을 방지하기 위한 목적으로 DC 차단 커패시터(130)가 사용되었지만, 반드시 필요한 것은 아니다. 즉, DC 차단 커패시터(130) 보다 DC 임피던스가 더 낮은(거의, 제로) DC 패스(120)가 존재하기 때문에 DC 커런트는 DC 패스(120)로만 흐르게 된다. 결과적으로, DC 차단 커패시터(130)를 생략한 상태로 RF 회로에 적용할 수 있다.
도 3은 인덕터(140)를 사용하여 DC 패스(120)를 구현한 회로도이다. 인덕터(140)는 DC 신호는 잘 통과시키고, AC 신호는 차단하는 특성을 가진다. 따라서, 제1 다이오드(110)와 병렬 연결된 인덕터(140)는 RF 쵸크(choke) 역할을 한다. 이 경우, 제1 다이오드(110)에서 생성되는 AC 커런트의 일부가 인덕터(140)를 따라서 써 큘레이션되는 것을 방지할 수 있도록, 인덕터(140)는 매우 높은 리액턴스 특성을 가져야 한다. 도 3에서는 생략되었으나, DC 차단 커패시터(130)도 제1 다이오드(110) 및 인덕터(140)간에 형성되는 일 노드에 직렬 방향으로 연결되어 사용될 수 있다.
도 4는 LC 병렬 공진기(150)를 이용하여 DC 패스(120)를 구현한 회로도이다. 구체적으로는, 공진 인덕터(151) 및 공진 커패시터(152)가 병렬 연결된 LC 병렬 공진기(150)를 제1 다이오드(110)에 병렬적으로 연결한다. 일반적으로, LC 병렬 공진기(150)는 밴드 스톱(band stop) 형태의 공진을 일으킨다. 즉, 공진 인덕터(151) 및 공진 커패시터(152)의 값에 따라 결정되는 공진 주파수에 대응되는 AC 커런트 신호를 필터링하여 차단하므로, 원하는 주파수의 AC 커런트까지 써큘레이션되는 것을 방지할 수 있게 된다. 이 경우, 도 3의 인덕터(140)보다 훨씬 작은 크기의 인덕터를 공진 인덕터(151)로 사용할 수 있기 때문에 면적 측면에서 유리하다.
도 5는 제1 다이오드(110)와 반대 방향으로 배치된 제2 다이오드를 이용하여 DC 패스(120)를 구현한 회로도이다. 소정 크기의 인덕터 L1과 병렬 연결된 제1 다이오드(110)를 포함하는 회로, 소정 크기의 인덕터 L2와 병렬 연결된 제2 다이오드(160)를 포함하는 회로는 각각 도 3의 다이오드 회로와 같이 동작한다. 이 경우, 두 회로를 조합하여 제2 다이오드(160)가 제1 다이오드(110)의 반대 방향으로 병렬 연결된 회로를 구현할 수 있다. 제2 다이오드(160)는 제1 다이오드(110)와 동일한 전류-전압 특성을 가지는 다이오드를 사용한다.
제1 및 제2 다이오드(110, 160)가 조합된 회로 상에서, 제1 다이오드(110)의 캐소드 단자에서 출력되는 DC 커런트는 제2 다이오드(160)의 애노드 단자로 입력된다. 제2 다이오드(160)에서 생성되는 DC 커런트도 마찬가지로 제1 다이오드(110)를 거쳐 다시 제2 다이오드(160)로 입력된다. 결과적으로, 제1 및 제2 다이오드(110, 160)에서 생성되는 각 DC 커런트는 루프 내에서 써큘레이션된다. 반면에, 제1 및 제2 다이오드(110, 160)에서 생성되는 각 AC 커런트는 외부로 출력된다. 따라서, 동일한 RF 전원이 인가된 경우에, 외부로 출력하는 AC 커런트 양이 도 3 및 도 4의 회로에 비해 두 배가 된다. 또한, 역방향으로 배치함에 따라 각 다이오드(110, 160)에서 생성되는 AC 커런트 성분 중 짝수 고조파(even harmonic) 성분을 상쇄시킬 수도 있다.
도 6은 도 2 내지 도 5에 도시된 다이오드 회로를 이용하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 임피던스 모듈레이터의 구성을 나타낸다. 도 6에 따르면, 임피던스 모듈레이터는 파워 앰프(210), 임피던스조정부(220), 임피던스 매칭부(230)를 포함한다.
파워 앰프(210)는 복수개의 트랜지스터 T1, T2, 커패시터 Ca, Cb, 임피던스 소자 Im1, Im2, 인덕터 L, 바이어스 회로(211)를 포함한다. 바이어스 회로(211)는 트랜지스터 T1, T2 각각의 베이스 단자에 소정 크기의 바이어스 전원을 공급한다. 트랜지스터 T1은 입력단 RFin을 통해 입력되는 RF 입력 신호를 증폭한다. 트랜지스터 T1에서 출력된 신호의 파워는 임피던스 소자 Im1, Im2, 인덕터 L, 커패시터 Cb 등의 임피던스에 의해 소정 크기로 변환된다. 이에 따라, 트랜지스터 T2에 의해 소정 크기의 파워를 가지는 RF 신호로 증폭된다.
파워 앰프(210)에서 출력되는 신호는 인덕터 L1을 거쳐 임피던스조정부(220)로 인가된다. 임피던스 조정부(220)는 DC 차단 커패시터 C1, 다이오드(221) 및 DC 패스(222)를 포함한다. 임피던스 조정부(220)의 구성은 도 2와 동일하다. 또한, DC 패스(222)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 인덕터, LC 병렬 공진기, 다이오드로 구현될 수 있다. 임피던스 조정부(220)의 동작은 도 2 내지 도 5에 도시된 회로와 동일하므로, 더 이상의 설명은 생략한다.
임피던스 매칭부(230)는 인덕터 L1, 커패시터 C2, CDC등의 조합으로 구현된다. 도 6의 RFout은 안테나에 연결된다. 이에 따라, 임피던스 매칭부(230)와 임피던스 조정부(220)는 안테나 입력 임피던스를 파워 앰프(210)의 출력단에서 바라본 임피던스 Zdev로 변환시킨다. 임피던스 조정부(220)의 입력단에서 바라본 임피던스 ZLM이 출력 파워 레벨에 따라 가변적이므로 파워 앰프(210)의 출력단에서 바라본 임피던스 Zdev도 출력 파워 레벨에 따라 가변적이다. 출력 파워 레벨에 따른 Zdev의 가변 관계는 임피던스 매칭부(230)의 설계를 달리하여 원하는 대로 조절할 수 있다. 또한, 임피던스 매칭부(230)는 임피던스 조정부(220)를 통해 출력되는 AC 커런트 성분 중 기본 주파수 성분을 제외한 고조파 신호들의 크기를 줄이는 역할을 한다.
도 7은 도 6의 임피던스 모듈레이터의 임피던스 변화 특성을 나타내는 그래프이다. 도 7에서, ■으로 표시된 그래프는 파워 앰프(210)의 출력단에서 바라본 임피던스 Zdev를 나타낸다. Zdev는, 파워 앰프(210)에서 출력되는 신호의 파워 Pout이 커질수록 감소하는 것으로 나타난다. 이는 임피던스 조정부(220) 내부의 다 이오드(221)의 전류-전압 특성에 따른 것이다.
다이오드(221)의 임피던스는 다음과 같은 방식으로 연산된다. 즉, 상술한 예에서와 같이 파워 앰프(210)의 출력 신호 vD(t)가 V0cosωt인 경우 수학식 2를 정리하면, DC 커런트(current) IDC 및 AC 커런트 i1, i2, i3은 다음 수학식과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112005029182562-pat00005
Figure 112005029182562-pat00006
Figure 112005029182562-pat00007
Figure 112005029182562-pat00008
설명의 편의를 위해, i4 내지 in에 대한 연산은 생략한다. 수학식 3에서 a0, a1, a2, a3은 임의의 상수, α는 V0/nVT, I0(α), I1(α), I2(α), I3(α)은 수정 베셀 함수(modified bessel function)를 나타낸다. 기본 주파수 신호인 i1에 대한 다이오드(221)의 임피던스 ZD는 아래의 수식으로 표현될 수 있다.
Figure 112005029182562-pat00009
수학식 4에 나타난 바와 같이, 임피던스 ZD는 α에 대한 단조 감소 함수이므로 출력 파워 레벨, 즉, V0가 증가함에 따라 임피던스 ZD는 감소한다. 다이오드(221)에서 생성되는 DC 커런트를 DC 패스(222)를 이용하여 써큘레이션 시킴과 동시에 출력파워 레벨에 따라 다이오드(221)의 임피던스가 가변하므로, 다이오드(221)와 DC 패스(222) 등으로 구성된 임피던스조정부(220)는 파워 앰프(210)의 출력단에서 바라본 임피던스 Zdev가 출력파워 레벨에 따라 자동적으로 가변되도록 해준다. 즉, 도 7에서 볼 수 있듯이 임피던스 조정부(220)의 특성을 이용하여 파워앰프(210)의 출력단에서 바라본 임피던스 Zdev를 파워 레벨에 따라 자동으로 모듈레이션시킬 수 있게 된다.
도 7에서 ● 및 ▲로 표현된 그래프는 각각 다이오드(221)에서 생성되는 DC 커런트의 실제 측정값 및 시뮬레이션 결과값을 나타낸다. 파워 Pout가 증가함에 따라, DC 커런트가 증대되는 것을 알 수 있다. 이러한 특성을 이용하여, 본 다이오드 회로를 DC 커런트 소스로도 사용할 수 있다.
도 8 및 도 9는 각각 도 2 내지 도 5에 도시된 다이오드 회로를 이용하는 본 발명의 일 실시 예에 따른 DC 커런트 소스의 구성을 나타낸다.
먼저, 도 8은 외부 회로 네트워크로 DC 커런트를 푸싱(pushing)하는 DC 커런트 소스의 회로도를 나타낸다. 외부 회로 네트워크는 DC 패스(320)를 통해 전달되 는 DC 커런트를 이용하는 소정의 전자회로를 의미한다. 도 8에 따른 DC 커런트 소스는, 다이오드(310), DC 패스(320), DC 차단 커패시터(330)를 포함한다. DC 패스(320)는 일 단자가 다이오드(310)의 캐소드 단자로 연결되고, 타 단자가 회로 네트워크(340)의 입력단 N으로 연결된다. 이에 따라, 다이오드(310)에서 생성된 DC 커런트는 DC 패스(320)를 통해 회로 네트워크(340)로 전달된다. 결과적으로, 회로 네트워크(340)의 입력단 N에는 포지티브 전압(positive voltage)이 걸린다. 즉, 도 8의 DC 커런트 소스는 DC 커런트 푸싱 펌프(DC current pushing pump)로써 동작한다.
도 9는 외부 회로 네트워크로부터 DC 커런트를 풀링(pulling)하는 DC 커런트 소스의 회로도를 나타낸다. 도 9에 따른 DC 커런트 소스에서는, 다이오드(310)가 도 8과 반대 방향으로 배치된다. 즉, DC 패스(320)의 일 단자는 다이오드(310)의 애노드 단자와 연결되고, 타 단자는 회로 네트워크(340)의 입력단 N에 연결된다. 이에 따라, 다이오드(310)에서 생성된 DC 커런트에 대응되는 크기의 DC 신호를 회로 네트워크(340)로부터 풀링한다. 결과적으로, 회로 네트워크(340)의 입력단 N에는 네거티브 전압(negative voltage)이 걸린다. 도 9의 DC 커런트 소스는 DC 커런트 풀링 펌프(DC current pulling pump)로써 동작한다.
도 8 및 도 9에서 DC 패스(320)는 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 인덕터, LC 병렬 공진기, 역방향 다이오드 등으로 구현될 수 있다.
도 8 및 도 9에 도시된 회로를 이용하면, 입력 RF 신호, 즉, AC 신호를 DC 신호로 변환하는 A/D 컨버터를 구현할 수 있다. 또한, 별도의 커플러 회로를 이용 하지 않고도, DC 커런트의 크기를 확인하여 RF 신호의 파워를 디텍팅할 수 있다. 이 경우, 회로 네트워크(340)는 DC 커런트의 크기를 확인하여 입력 RF 신호의 크기를 검출(detect)하는 RF 디텍팅 회로로 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 다이오드에서 생성되는 DC 커런트 성분을 처리함으로써 다이오드를 패시브 소자처럼 RF 회로에 사용할 수 있게 된다. 이에 따라, RF 회로 설계의 어려움을 완화시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명에 따른 다이오드 회로를 이용하여 임피던스 모듈레이터 및 DC 커런트 소스 등의 다양한 전자회로를 구현할 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (21)

  1. RF 신호가 인가되면, 소정의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드; 및,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결되어 소정 루프를 형성하며, 상기 DC 커런트를 상기 루프 내에서 써큘레이션시키는 DC 패스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드 회로.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 인덕터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드 회로.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드 회로.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드 회로.
  5. 제1 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 다이오드 및 상기 DC 패스 사이에 형성되는 일 노드에 직렬 연결되어, 상기 제1 다이오드에서 생성된 DC 커런트의 유출을 차단하는 DC 차단 커패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 다이오드 회로.
  6. 입력 RF 신호의 파워를 소정 크기로 증폭한 후 출력하는 파워 앰프;
    상기 파워 앰프의 출력단 및 그라운드 단자 사이를 연결하며, 상기 파워 앰프를 통해 소정의 RF 신호를 인가받아 소정 크기의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드; 및,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결되어 소정 루프를 형성하며, 상기 DC 커런트를 상기 루프 내에서 써큘레이션시키는 DC 패스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 모듈레이터.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 파워 앰프의 출력단 및 상기 제1 다이오드 사이에 연결되는 임피던스 매칭부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 모듈레이터.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 다이오드의 애노드 단자 및 상기 임피던스 매칭부를 연결하여, 상기 제1 다이오드에서 생성된 DC 커런트가 상기 임피던스 매칭부로 전달되는 것을 차단하는 DC 차단 커패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 모듈레이터.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 제1 인덕터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 모듈레이터.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 모듈레이터.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 임피던스 모듈레이터.
  12. RF 신호가 인가되면, 소정의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드; 및,
    상기 제1 다이오드의 캐소드 단자 및 소정의 회로 네트워크 사이를 연결하며, 상기 제1 다이오드의 캐소드 단자를 통해 출력되는 상기 DC 커런트를 상기 회로 네트워크로 푸싱(pushing)하는 DC 패스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 인덕터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  16. 제12 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 다이오드 및 상기 DC 패스 사이에 형성되는 일 노드에 직렬 연결되어, 상기 제1 다이오드에서 생성된 상기 DC 커런트의 유출을 차단하는 DC 차단 커패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  17. RF 신호가 인가되면, 소정의 DC 커런트 및 AC 커런트를 생성하는 제1 다이오드; 및,
    상기 제1 다이오드의 애노드 단자 및 소정의 회로 네트워크 사이를 연결하며, 상기 DC 커런트에 대응되는 소정 크기의 전류를 상기 회로 네트워크로부터 풀링(Pulling)하는 DC 패스;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 인덕터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 병렬 연결된 LC 병렬 공진기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 DC 패스는,
    상기 제1 다이오드와 동일한 전압-전류 특성을 가지며, 상기 제1 다이오드의 반대 방향으로 배치되어 상기 제1 다이오드와 병렬 연결되는 제2 다이오드;를 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
  21. 제17 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 다이오드 및 상기 DC 패스 사이에 형성되는 일 노드에 직렬 연결되어, 상기 제1 다이오드에서 생성된 DC 커런트의 유출을 차단하는 DC 차단 커패시터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 DC 커런트 소스.
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080116910A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Taiwan Semiconductor Manufacturing Co., Ltd. Apparatus for mass die testing
CN109148425B (zh) * 2010-08-23 2022-10-04 L·皮尔·德罗什蒙 具有谐振晶体管栅极的功率场效应晶体管

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10163786A (ja) 1996-11-29 1998-06-19 Toshiba Lighting & Technol Corp アッテネータ
JP3779027B2 (ja) * 1997-03-28 2006-05-24 株式会社東芝 整流装置
US6760850B1 (en) * 2000-07-31 2004-07-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and apparatus executing power on self test code to enable a wakeup device for a computer system responsive to detecting an AC power source
KR20030024241A (ko) 2001-09-17 2003-03-26 엘지전자 주식회사 블루투스 송신회로
US7234838B2 (en) * 2002-10-01 2007-06-26 Sloanled, Inc. Bent perimeter lighting and method for fabricating

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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