KR100661537B1 - 멀티-모드 rf 집적 회로의 적응 모드선택을 위한 내부 회로, 및 자율적인 rf 프로세서 및 이동 무선 장치 - Google Patents

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Abstract

RF 집적회로는, 집적회로에 의해 수신된 신호의 특성에 따라 두 개이상의 동작 모드 사이에서 스위칭하기 위한 개선된 제어회로를 포함하되, 상기 RF 집적회로는 상기 집적회로가 제 1 모드일 때 제 1 RF 신호를 수신하기 위한 제 1 입력과, 상기 집적회로가 제 2 모드일 때 제 2 입력 신호를 수신하기 위한 제 2 입력과, 상기 제 1 및 제 2 신호의 존재 여부를 검파하고, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호의 상태에 따라 자신의 논리 포트에서 출력 신호를 생성하기 위해 상기 제 1 및 제 2 입력에 연결되고, 상기 집적회로 상에 존재하는 검파기와, 및 상기 집적회로에 대해 외부 제어 신호를 응용할 필요가 없이, 상기 출력 신호에 반응하여 상기 제 1 모드와 상기 제 2 모드 사이에서 상기 집적회로를 스위칭하기 위해 상기 검파기에 연결되고, 상기 집적회로 상에 존재하는 제어기를 포함한다.

Description

멀티-모드 RF 집적 회로의 적응 모드선택을 위한 내부 회로, 및 자율적인 RF 프로세서 및 이동 무선 장치{INTERNAL CIRCUIT FOR ADAPTIVE MODESELECTION OF MULTI-MODE RF INTERGRATED CIRCUIT, AND AUTONOMOUS RF PROCESSOR AND MOBILE RADIO DEVICE}
본 발명은 일반적으로 무선주파수 집적회로에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 이동 무선 혹은 이와 유사한 응용에서 사용하기 위한 멀티-모드 RF 집적회로에 관한 것이다.
하나 이상의 모드로 동작할 수 있는 셀룰러 전화를 포함하되, 이에 국한되지 않는 이동 무선과 같은 응용을 위한 집적회로가 필요하다. 예컨대, 이동 무선 및 셀룰러 전화의 기본적 시설이 주로 아날로그 동작 모드에서 디지털 동작 모드로 바뀜에 따라, 이러한 모드(아날로그 및 디지털) 모두로 동작하는 이동 무선이 필요하게 되었다. 셀룰러 동작 모드 및 PCS 동작 모드로 동작하는 이중 모드의 휴대용 전화는 사용자가 사용자의 위치에 따라 셀룰러 주파수 대역 또는 PCS 주파수 대역에서 전화를 사용할 수 있게 한다.
이중 모드 동작은 또한 무선 주파수 집적 회로(RFIC : Radio Frequency Intergrated Circuit)가 수신된 신호 경로에 증폭기를 삽입하거나 상기 경로로부터 제거하는 것과 같이 재구성되게 하여, 경로에 저잡음 증폭기를 삽입하여 약한 신호가 충분히 증폭될 수 있게 하거나, 수신된 신호 세기가 저잡음 증폭기 없이 처리하기에 충분할 때 신호 경로에서 저잡음 증폭기를 제거하여 강한 신호가 왜곡없이 수신될 수 있게 한다.
RF 집적 회로의 추가적인 기능에 대한 필요성, 특히 멀티 모드 RFIC에 대한 필요성은 좀 더 작은 시스템에 대한 요구와 상충한다. 일반적으로 이동 무선 및 특별히 셀룰러 전화는 이미 매우 컴팩트하며, 좀 더 작은 전화에 대한 요구는 계속 증가하고 있다.
전화가 더 작아짐에 따라, 점점더 작은 RFIC에 대한 물리적인 요구사항도 당연히 증가하고 있다. RFIC의 크기를 줄이기 위한 요구사항중 하나는 핀 수를 줄이는 것이다. 지금까지의 멀티 모드 또는 기능과 같은 추가적인 특징을 추가하려면, 멀티 모드 사이에서 선택하거나, 멀티 기능을 제어하기 위해서 새로운 제어 연결부 및 추가적인 핀이 IC에 추가되어야 하는 것이 필요하다. 이러한 핀의 추가는 RFIC 크기의 감소와는 모순되며, 본 발명이 다루고자 하는 것이 바로 이러한 문제이다.
멀티 동작 모드 및/또는 멀티 기능을 갖는 무선 주파수 집적회로를 제공하는 것이 본 발명의 목적이다.
모드를 선택하거나, 기능을 활성화 및 활성화 해제하기 위해 어떠한 추가적인 제어 핀도 갖지 않는 멀티 모드 또는 멀티 기능 RFIC를 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적이다.
멀티 모드 또는 멀티 기능 RFIC를 제공하는 것이 본 발명의 다른 목적인데, 상기 RFIC는, 자동적으로 상기 적절한 동작 모드를 결정하고/결정하거나, RF 집적회로 내의 신호 검파에 기초하여, 또한 외부 제어 신호를 인가할 필요 없이, 보다 중요하게는 제어 신호를 인가하기 위한 추가적인 핀이 필요하지 않고, RF 집적 회로의 모드 또는 기능을 제어하기 위해서 이러한 신호의 상태를 이용하여, 상기 기능을 활성화 또는 활성화 해제할 것인지를 결정한다는 것이 본 발명의 다른 목적이다.
본 발명의 현재의 바람직한 실시예에 따라 간략하게 언급하면, 셀룰러 전화 세트를 위한 RF 집적회로는 집적회로에 의해 수신된 신호의 특성에 따라 적어도 두 개의 동작 모드 사이에서 스위칭하기 위한 개량된 제어회로를 포함하며, 상기 RF 집적회로는 상기 집적회로가 제 1 모드일 때, 제 1 RF 신호를 수신하기 위한 제 1 입력과, 상기 집적회로가 제 2 모드일 때, 제 2 입력 신호를 수신하기 위한 제 2 입력과, 제 1 및 제 2 입력에 연결된 집적회로 상의 검파기로서, 제 1 및 제 2 RF 신호가 존재하는지를 검파하고, 제 1 및 제 2 RF 신호의 상태에 따라 상기 검파기의 논리 포트에서 출력 신호를 생성하기 위한 검파기와, 집적회로에 대해 외부 제어 신호를 인가할 필요 없이 출력 신호에 응답하여 제 1 모드 및 제 2 모드 사이에서 집적회로를 스위칭하기 위해 검파기에 연결된 집적회로 상의 제어기를 포함한다.
본 발명의 다른 특성에 따라, 집적회로는, 집적회로 상에 존재하고 제 1 모드로 동작하는 제 1 RF 증폭기를 포함하며, 상기 RF 증폭기는 증폭기를 활성화하기 위한 제 1 제어 입력을 갖고, 상기 집적회로는, 또한 집적회로 상에 존재하고 제 2 모드로 동작하는 제 2 RF 증폭기를 포함하며, 제 2 RF 증폭기를 활성화하기 위한 제 2 제어 입력을 구비하며, 상기 제 1 및 제 2 제어 입력은 제어기에 연결되어, 상기 제 1 RF 증폭기는 상기 제 1 모드로 활성화되고, 상기 제 2 RF 증폭기는 상기 제 2 모드로 활성화된다.
본 발명의 추가적인 다른 특성에 따라, RF 프로세서 집적회로가 PCS 모드와 셀룰러 모드로 동작할 수 있는 셀룰러 전화에 제공되며, 칩에서 떨어진 소스로부터의 외부 제어 신호를 인가하지 않고 모드 사이에서 스위칭하기 위한 제어기에 제공된다.
본 발명의 다른 특성에 따라, 자율적인 RF 집적회로는 집적회로의 신호 경로내의 제어가능한 감쇠기와, 수신된 신호 레벨에 관련된 신호 출력을 생성하기 위한 수신된 신호 레벨에 반응하는 검파기를 포함하되, 상기 감쇠기는 수신된 신호의 세기에 응답하여 감쇠기의 감쇠를 변화시키기 위해 검파기에 연결된 제어 입력을 갖는다.
본 발명이 다른 특성에 따라, 자율적인 RF 프로세서 집적회로는 저잡음 증폭기와, 신호 경로에 이러한 저잡음 증폭기를 선택적으로 삽입하거나 수신된 신호의 세기가 증폭기가 없이도 처리하는데 충분한 경우에는 증폭기를 제거하기 위해 수신된 신호 레벨에 반응하는 검파기를 포함한다.
본 발명의 새로운 특성은, 특히 첨부된 청구항에서 설명된다. 본 발명의 추가적인 목적과 이점과 함께, 본 발명 자체는 수반한 도면과 함께 본 발명의 현재의 바람직한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 참조로 좀더 쉽게 이해되어질 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 무선주파수 집적회로의 일부분에 대한 개략적인 블록도.
도 2는 본 발명의 다른 특성에 따른 다른 무선주파수 집적회로의 일부분에 대한 개략적인 블록도.
이제, 도 1을 참조하면, 무선주파수 집적회로(RFIC)의 일부분이 윤곽선(10) 내에 포함되어 있다. 이것은 완전한 RFIC일 수 있지만, 아마도 추가적인 회로를 포함하는 RFIC의 단지 일부분일 것이다. RFIC는 이용가능한 적절한 제조 방법을 이용하여 반도체 칩 상에 형성된다. 본 발명은 임의의 특정 반도체 기술에 제한되지 않는다.
칩은 개략적인 블록도 상에서는 점으로 도 1에서 도시한 다수의 입력 및 출력 연결부를 포함한다. 물리적으로, 이러한 연결부는 핀 또는 집적회로 패키지 상의 등가 구조에 연결된 집적회로 칩 상의 패드이다. 집적회로 칩에 핀을 추가하면, 추가로 물리적으로 큰 패드가 더해져야 하기 때문에 칩의 크기가 증가하며, 핀이 추가로 더해져야하기 때문에 패키지의 크기가 증가한다. 집적회로 칩의 크기를 증가시키면 비용이 증가하며, 일반적으로 수율은 감소한다. 집적회로가 장착된 패키지의 크기를 증가시키면, 특정한 응용을 위해 이러한 패키지를 크게 할 것이다. 본 발명은, 동작 모드를 제어하기 위해서 핀을 RF 집적회로에 더할 필요성을 제거한다. 추가로, 본 발명은 외부 제어회로, 특히 전용 RF 집적회로에 제공된 제어 신호의 생성 모드 및 검파 모드에 사용되는 외부 회로에 대한 필요성을 감소시키거나 제거한다.
도 1을 다시 참조하면, RF 집적회로는 수신된 셀룰러 전화 신호를 증폭하도 록 적응되는 RF 증폭기(12)를 포함하며, 안테나, 듀플렉서(duplexer), 칩의 외부에 있는 필터 또는 이와 유사한 요소로부터 신호를 수신하기 위한 입력(14)을 포함한다. 증폭기(12)는 필터(18)에 연결된 출력(16)을 갖고, 상기 필터(18)은 차례로 혼합기(22)에 연결된 출력(20)을 갖는다. 이러한 모든 요소는 셀룰러 전화 수신기에서의 일반적인 회로소자이다.
RF 증폭기(12)는 증폭기를 활성화하거나 활성화 해제하기 위한 전력 입력(24)을 갖는다. 혼합기(22)는 혼합기를 활성화하거나 활성화 해제하기 위한 전력 입력(26)을 갖는다. 전력 입력(24 및 26)은 제어 가능한 스위치(30)의 한 단자에 연결되며, 이 스위치(30)는 다른 단자(34)를 갖되, 이 단자(34)는 바람직하게는 단자(38)에서 칩에 연결되는 교정 전압의 칩 밖의 공급원(Vcc)에 연결된다. 스위치(30)는 제어 입력(40)에 의해 제어되며, 이 제어 입력은 스위치를 선택적으로 개방하고 닫기 위해서 논리 레벨의 신호를 수신하도록 적응된다. 스위치(30)는 집적회로 상에 형성된 트랜지스터일 수 있다.
RF 집적회로는 수신된 PCS 전화 신호를 증폭하도록 적응된 제 2 RF 증폭기(42)를 포함하며, 안테나, 듀플렉서, 칩 외부에 있는 필터 또는 이와 유사한 요소로부터 신호를 수신하기 위한 입력(44)을 포함한다. 증폭기(42)는 필터(48)에 연결된 출력(46)을 가지며, 상기 필터(48)는 다시 혼합기(52)에 연결된 출력(50)을 갖는다. 이러한 부분은 대체로 RF 집적회로의 셀룰러 전화 채널에 대해 유사한 부분에 해당한다.
증폭기(42)와 혼합기(52)는 각각 전력 입력(54 및 56)을 갖는다. 이러한 입력은 제어 가능한 스위치(70)의 한 단자에 연결되며, 스위치의 제 2 단자는 전압원(Vcc)에 연결된다. 스위치(70)는 제어 입력(72)에 인가된 논리 레벨 신호에 의해 제어된다. 스위치(30 및 70)는, 스위치(30)가 온될 때, 스위치(70)가 오프되고, 이와 반대의 경우에도 동작하도록 구성된다.
스위치(30 및 70)의 제어 입력(40 및 72) 각각은 검파기(78)의 제 1 및 제 2 출력(74 및 76)에 연결된다. 검파기(78)는 제 1 및 제 2 입력(80 및 82)을 가지며, 이러한 입력은 혼합기(22 및 52) 각각의 국부 발진기 입력(84 및 86)에 연결된다. 바람직하게, 검파기의 입력은 인가된 소량의 신호를 혼합기에 연결하도록 혼합기의 입력에 용량적으로 연결되며, 이 신호는 스위치(30 및 70)를 동작시키기 위해 출력(74 및 76)에서 논리 레벨 신호를 생성시키기 위한 검파기를 트리거하기에 충분하다.
국부 발진기 신호는 RF 집적 회로의 핀(90 및 92)을 통해서 인가되며, 혼합기(22 및 52)의 외부 IF 출력은 RF 집적회로의 핀(94 및 96) 각각에 제공된다.
이러한 배열은, 모드를 스위칭하기 위한 분리된 제어 입력을 필요로 하지 않고, 셀룰러 및 PCS 신호 체인을 위해 혼합기의 국부 발진기 입력만 감지하여, 셀룰러 동작 모드와 PCS 동작 모드 사이를 RF 집적회로가 자율적으로 스위칭하게 한다.
이제, 도 2를 참조하면, 칩 밖의 소스에 연결된 입력(102)과, 출력이 혼합기(108)의 제 1 입력에 연결된 필터(106)에 연결된 출력(104)을 갖는 증폭기(100)를 포함하는, 자율적인 RF 프로세서 집적회로가 설명된다. 혼합기는 제 2 입력(110)과 출력(112)을 가지며, 이들 입력(110) 및 출력(112) 모두는 RF 집적회로의 입/출력 핀에 연결될 수 있다.
용량성 탭(114)은 증폭기(100)의 출력과, 출력(116)에서 제어 신호를 생성하는 임계값 검파 모드 제어기(115)의 입력에 연결되며, 이러한 제어기는, 선형성을 개선하고, 증폭기의 과부하를 방지하기 위해서, 충분히 센 신호가 생성된다면, 증폭기를 선택적으로 우회하기 위해 증폭기(100)를 가로질러 연결된 스위치(120)를 제어한다. 모드 제어기(115)는 수신된 신호 레벨에 따라 반응하며, 스위치가 완전히 증폭기를 우회함을 나타내는 동안, 출력(116)에서 생성된 신호는 이러한 신호 출력에 반응하여 증폭기의 이득을 비례적으로 제어하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라, 증폭기(100)는 제어 가능한 감쇠기로 교체될 수 있고, 이러한 감쇠기의 감쇠는 제어기(115)의 출력에 의해 제어될 수 있다.
본 발명은 셀룰러 전화에서의 본 발명의 현재 바람직한 실시예에 관하여 기술되었다. 당업자는, 본 발명의 진정한 사상과 범주를 벗어나지 않은 채 많은 변형 및 변화가 이뤄질 수 있음을 인식할 것이다. 본 발명은 셀룰러 전화이외의 분야, 심지어 이동 무선이외의 분야에서 응용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부한 청구항에 의해서만 한정된다.

Claims (12)

  1. 집적회로에 의해 수신된 신호의 특성에 따라 적어도 두 개의 동작 모드 사이에서 스위칭하기 위한 제어 회로(10)를 포함하는 무선 주파수 집적회로로서, 상기 제어 회로는,
    상기 집적회로가 제 1 모드일 때, 제 1 RF 신호를 수신하기 위한 제 1 입력(90)과,
    상기 집적회로가 제 2 모드일 때, 제 2 RF 신호를 수신하기 위한 제 2 입력(92)과,
    상기 집적회로 상에 존재하는 검파기(78)로서, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호의 존재여부를 검파하고, 상기 검파기의 논리 포트에서 출력 신호를 생성하기 위해 상기 제 1 및 제 2 입력에 연결되는, 검파기(78)와,
    상기 집적회로 상에 존재하는 제어기(30)로서, 외부 제어 신호를 상기 집적 회로에 인가할 필요 없이, 상기 출력 신호에 응답하여 상기 제 1 모드 및 상기 제 2 모드 사이에서 상기 집적회로를 스위칭하기 위해 상기 검파기에 연결되는, 제어기(30)를 포함하는, 무선 주파수 집적회로.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 RF 신호는 제 1 및 제 2 국부 발진기 신호를 포함하는, 무선 주파수 집적회로.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 모드에서 동작하고 상기 집적회로 상에 존재하는 제 1 RF 증폭기(12)로서, 자신을 활성화시키기 위한 제 1 제어 입력(24)을 갖는, 제 1 RF 증폭기(12)와,
    상기 제 2 모드에서 동작하고 상기 집적회로 상에 존재하는 제 2 RF 증폭기(42)로서, 자신을 활성화시키기 위한 제 2 제어 입력(54)을 갖는, 제 2 RF 증폭기(42)와,
    상기 제 1 RF 증폭기(12)가 상기 제 1 모드에서 활성화되고, 상기 제 2 RF 증폭기(42)가 상기 제 2 모드에서 활성화되도록, 상기 제어기(30)에 연결되는 상기 제 1 및 제 2 제어 입력(24 및 54)을 포함하는, 무선 주파수 집적회로.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 검파기는 제 1 및 제 2 용량성 탭(tap)에 의해 상기 제 1 및 제 2 입력(90, 92)에 연결되는, 무선 주파수 집적회로.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 모드로 동작하고 상기 집적회로 상에 존재하는 제 1 RF 혼합기(22)로서, 자신을 활성화시키기 위한 제 1 제어 입력(26)을 갖는, 제 1 RF 혼합기(22)와,
    상기 제 2 모드에서 동작하고 상기 집적회로 상에 존재하는 제 2 RF 혼합기(52)로서, 자신을 활성화시키기 위한 제 2 제어 입력(56)을 갖는, 제 2 RF 혼합기(52)와,
    상기 제 1 RF 혼합기가 상기 제 1 모드에서 활성화되고, 상기 제 2 RF 혼합기(52)가 상기 제 2 모드에서 활성화되도록, 상기 제어기(30)에 연결되는 상기 제 1 및 제 2 제어 입력(26 및 56)을 포함하는, 무선 주파수 집적회로.
  6. 다수의 RF 입력과 제어 입력을 갖되, 프로세서는 적어도 두 개의 동작 모드를 갖는, 자율적인 RF 프로세서 집적회로(10)에 있어서,
    상기 RF 프로세서 집적회로 상에 존재하는 검파기(78)로서, 상기 집적회로 상에서 존재하는 RF 신호에만 반응하고, 상기 두 동작 모드중 하나를 나타내는 제어 신호를 생성하기 위한 신호 출력을 갖는, 검파기(78)와,
    상기 RF 프로세서 집적회로 상에 존재하는 제어기(30)로서, 상기 RF 프로세서 집적회로에 외부 제어 신호를 인가할 필요가 없이, 상기 검파기(78)의 출력에만 반응하여 상기 집적회로의 적어도 하나의 기능을 구성하기 위한 제어기(30)를 포함하는, 자율적인 RF 프로세서 집적회로.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 모드는 PCS 전화 모드이고, 상기 제 2 모드는 셀룰러 전화 모드인, 자율적인 RF 프로세서 집적회로.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 적어도 하나의 기능은 상기 RF 프로세서 집적회로의 적어도 하나의 스테이지의 이득을 포함하는, 자율적인 RF 프로세서 집적회로.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 RF 프로세서 집적회로의 신호 경로에서 제어 가능한 감쇠기(100)를 포함하며, 상기 검파기(78)는 상기 수신된 신호 레벨에 관한 신호 출력을 생성하기 위하여 수신된 신호 레벨에 따라 반응하고, 상기 제어기(115)는 상기 신호 출력에 응답하여 상기 감쇠기의 감쇠를 변경하기 위해 상기 제어 가능한 감쇠기에 연결되는, 자율적인 RF 프로세서 집적회로.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 RF 프로세서 집적회로의 신호 경로에서 RF 증폭기(12)를 포함하며, 상기 검파기(78)는 상기 수신된 신호 레벨에 관한 신호 출력을 생성하기 위해 수신된 신호 레벨에 따라 반응하고, 상기 제어기(30)는 상기 신호 출력에 따라 상기 증폭기의 이득을 변경하기 위해 상기 RF 증폭기(12)에 연결되는, 자율적인 RF 프로세서 집적회로.
  11. 제 6항에 있어서, 상기 제 1 모드에서 동작하고 상기 집적회로 상에 존재하는 제 1 RF 혼합기로서, 상기 제 1 RF 혼합기(22)를 활성화시키기 위한 제 1 제어 입력(56)을 갖는, 제 1 RF 혼합기(22)와,
    상기 제 2 모드에서 동작하고 상기 집적회로 상에 존재하는 제 2 RF 혼합기로서, 자신을 활성화시키기 위한 제 2 제어 입력을 갖는, 제 2 RF 혼합기와,
    상기 제 1 RF 혼합기(22)가 상기 제 1 모드에서 활성화되고, 상기 제 2 RF 혼합기(52)가 상기 제 2 모드에서 활성화되도록, 상기 제어기(30)에 연결되는 상기 제 1 및 제 2 제어 입력(26 및 56)을 포함하는, 자율적인 RF 프로세서 집적회로.
  12. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한 항에 기재된 집적회로를 포함하는 이동 무선 장치.
KR1020007009192A 1998-12-22 1999-12-16 멀티-모드 rf 집적 회로의 적응 모드선택을 위한 내부 회로, 및 자율적인 rf 프로세서 및 이동 무선 장치 KR100661537B1 (ko)

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US09/218,547 1998-12-22
US09/218,547 US6249686B1 (en) 1998-12-22 1998-12-22 Internal circuit for adaptive mode selection of multi-mode RF integrated circuit

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