KR100834251B1 - 증폭기 및 이를 포함하는 이동전화기 - Google Patents

Abstract

이동 전화기에서 사용하기 위해 부하(Z_L)에 전류(I_O)를 제공하기 위한 증폭기는 기준 단자(GND)에 접속된 제 1 주 단자와 제어 단자 및 부하(Z_L)에 신호(I_O)를 공급하기 위한 제 2 주 단자를 구비한 제 1 트랜지스터(T₁)와, 신호(I_O)의 값을 결정하기 위한 감지 수단(sensing means)을 포함한다. 감지 수단은 제 1 트랜지스터(T₁)의 제 1 주 단자에 접속된 제 1 주 단자, 제 1 트랜지스터(T₁)의 제어 단자에 접속된 제어 단자, 및 신호(I_O)의 표시인 또 다른 신호(I_F)를 공급하기 위한 제 2 주 단자를 구비한 제 2 트랜지스터(T₂)를 포함한다. 증폭기는 또 다른 신호(I_F)의 직류 성분(I_DC2)을 공급하기 위한 검출 수단(DMNS)을 포함한다. 검출 수단(DMNS)은 전력 공급 단자와 제 2 트랜지스터(T₂)의 제 2 주 단자 사이에 접속된 저항(R)과 제 2 트랜지스터(T₂)의 제 2 주 단자와 기준 단자 (GND)(혹은 전력 공급 단자(V_DD)) 사이에 연결된 캐패시터(C)를 포함한다. 신호(I_O)의 직류 성분은 신호(I_O)에 비례하고 또한 부하(Z_L)에 공급되는 전력에도 비례한다. 또 다른 신호(I_F)는 부하(Z_L)에 공급된 신호(I_O)의 표시이기 때문에, 또 다른 신호(I_F)의 직류 성분(I_DC2)은 부하(Z_L)에 공급되는 전력의 척도(measure)가 된다. 이 방법은 부하(Z_L)에 공급되는 전력 양을 모니터하고 그 전력을 바람직한 레벨로 조정하기 위해서도 사용된다.

Description

증폭기 및 이를 포함하는 이동전화기{AN AMPLIFIER FOR USE IN A MOBILE PHONE}

본 발명은 부하에 신호를 제공하기 위한 증폭기에 관한 것으로, 이 증폭기는 기준 단자에 접속된 제 1 주 단자, 제어 단자, 그리고 신호를 부하에 제공하기 위한 제 2 주 단자를 구비한 제 1 트랜지스터와, 신호의 값을 결정하기 위한 감지 수단을 포함하고 있다.

전술한 증폭기는 미국 특허 제 5,285,143 호에 공지되어 있다. 이 공지된 증폭기에서는, 감지 전류가 부하 전류로부터 생성되는데, 이 감지 전류는 부하 전류의 정확한 표시 정보이지만 실질적으로는 더 작은 크기를 가지도록 축척(scale down)된다. 이 축척된 감지 전류는 전력 감지 저항을 부하 전류와 직렬로 접속함으로써 생성되고 이 저항의 양단에 부하 전압을 발생시킨다. 실질적으로 부하 전압과 같은 이 감지 전압은 전압 팔로워에 의해 파일럿 감지 저항에 인가된다. 파일럿 감지 저항은 전력 감지 저항과 소정의 사전결정된 비(ratio)를 갖고 있다. 파일럿 감지 저항에 흐르는 감지 전류는 파일럿 감지 저항에 대한 전력 저항의 비에 따라서 축척된다. 전류 미러는 전압 팔로워에 전류를 공급한다.

개시된 증폭기의 문제점은 예를 들어, 저항에 의해 형성된 감지 소자(sensing element)가 제 1 트랜지스터에 직렬로 접속되었다는 점이다. 비록 감지 신호(전류)의 높은 정확도가 원칙상 이런 방식으로 달성될 수 있다 할지라도, 그 정확도를 달성하기 위해서는 회로는 아주 복잡하게 된다.

발명의 개요

본 발명의 목적은 전술한 문제점을 제거하는 증폭기를 제공하는데 있다.

본 목적을 위해서, 본 발명에 따른, 서두에 언급된 타입의 증폭기는 감지 수단(sensing means)이 제 1 트랜지스터의 제 1 주 단자(first main terminal)에 접속된 제 1 주 단자와, 제 1 트랜지스터의 제어 단자에 접속된 제어 단자와, 신호의 표시(representation)인 다른 신호를 공급하기 위한 제 2 주 단자를 구비한 제 2 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하고, 또한 증폭기가 상기 다른 신호의 직류 성분(DC-component)을 제공하기 위한 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 많은 응용예에 있어서, 특히 이동 전화기에 관해서는, 증폭기는 전력 소비가 비교적 높은 소위 클래스 A 모드(class A mode)로 동작하는 것이 아니라 보다 낮은 에너지 모드, 예를 들면 클래스 B 혹은 클래스 C 모드로 동작한다는 인식에 기초하고 있다. 이들 모드에서 신호는 그 신호에 비례하고 또한 부하에 공급된 전력에도 비례하는 직류 성분을 포함한다. 상기 다른 신호는 부하에 제공되는 신호의 표시이기 때문에, 상기 다른 신호는 부하에 제공되는 전력을 위한 척도(measure)인 직류 성분을 포함한다. 이 척도는 부하에 공급되는 전력의 양을 모니터링하고 바람직한 레벨로 전력을 조정하기 위해서도 사용될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 검출 수단이 전력 공급 단자와 제 2 트랜지스터의 제 2 주 단자 사이에 접속되는 저항과, 제 2 트랜지스터의 제 2 주 단자와 기준 단자 사이에 접속된 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서, 단순한 구성의 검출 수단을 구현할 수 있다. 대안으로서, 캐패시터는 제 2 트랜지스터의 제 2 주 단자와 전력 공급 단자 사이에 접속될 수도 있다.

본 발명은 본 도면을 참조하여 더 상세히 기술될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 증폭기의 실시예의 회로도이다.

도 1은 제 1 바이폴라 트랜지스터(T₁), 제 2 바이폴라 트랜지스터(T₂), 그리고 저항(R)과 캐패시터(C)에 의해 형성된 검출 수단(DMNS)을 포함하는 증폭기의 일부를 도시한 회로도이다. 부하(Z_L)는 제 1 바이폴라 트랜지스터(T₁)의 컬렉터(collector)와 기준 단자(GND) 사이에 접속되어 있다. 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터(T_1,T₂)의 에미터(emitter)는 기준 단자(GND)에 접속되어 있다. 제 2 바이폴라 트랜지스터(T₂)의 컬렉터는 제어 터미널(CNTRL)에 접속되어 있다. 저항(R)은 전력 공급 단자(V_DD)와 제어 터미널(CNTRL) 사이에 접속되어 있다. 캐패시터(C)는 제어 터미널(CNTRL)와 기준 단자(GND) 사이에 접속되어 있다.

회로의 동작원리는 다음과 같다. 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터(T_1,T₂)는, 제 2 바이폴라 트랜지스터(T₂)에 흐르는 또 다른 신호(I_F)가 제 1 바이폴라 트랜지스터(T₁) 및 부하(Z_L)에 흐르는 신호 전류(I_O)의 일부가 되도록 크기가 정해진다. 만일 제 1 및 제 2 바이폴라 트랜지스터(T_1,T₂)가 적절한 방법, 예를 들면, 제 1 혹은 제 2 바이폴라 트랜지스터(T_1,T₂) 모두를 같은 집적 회로 내에서 통합하는 방법에 의해서 정합(matched)된다면, 또 다른 신호(I_F)는 신호 전류(I_O)의 정확하지만 크기는 아주 작아진 복사본(copy)이 된다. 증폭기가 가령 소위 클래스 C 모드로 동작한다는 가정 하에서는 신호(I_O)는 신호(I_O)의 직류 성분을 포함하며, 그 결과 그것은 부하(Z_L)에 제공되는 전력량의 측정치가 되기도 한다. 또 다른 신호(I_F)는 신호(I_O)와 정확하게 정합되기 때문에 또 다른 신호(I_F)는 또한 신호(I_O)의 직류 성분과 정확하게 정합하는 직류 성분(I_DC2)를 포함한다. 따라서 직류 성분(I_DC2)은 부하(Z_L)에 공급되는 전력양의 정확한 표시(representation)가 된다. 캐패시터(C)는 교류 전류를 위한 단락 회로를 형성한다. 이런 이유로, 직류 성분(I_DC2)만이 저항(R)에 흐르게 되어, 저항 양단에 직류 전압을 야기시킨다. 이 직류 전압은 제어 터미널(CNTRL)을 통해 사용가능하게 된다. 이 직류 전압은 부하(Z_L)에 공급되는 전력에 대한 정확한 척도이기 때문에, 이 직류 전압은 부하(Z_L)에 공급되는 전력 양을 모니터링하고 그 전력을 바람직한 레벨로 조절하기 위해서도 사용될 수 있다.

바이폴라 트랜지스터 대신에, 전계 효과 트랜지스터와 같은 다른 능동 증폭기 소자가 대안으로 사용될 수 있다.

Claims (4)

1. 신호(I_O)를 부하(Z_L)에 제공하기 위한 증폭기에 있어서,

   기준 단자(GND)에 접속된 제 1 주 단자, 제어 단자 및 신호(I_O)를 부하(Z_L)로 공급하기 위한 제 2 주 단자를 구비한 제 1 트랜지스터(T₁)와,

   상기 신호(I_O)의 값을 결정하는 감지 수단(sensing means)을 포함하되,

   상기 감지 수단은 제 2 트랜지스터(T₂)를 포함하고, 상기 제 2 트랜지스터(T₂)의 제 1 주 단자는 상기 제 1 트랜지스터(T₁)의 상기 제 1 주 단자에 접속되며, 상기 제 2 트랜지스터(T₂)의 제어 단자는 상기 제 1 트랜지스터(T₁)의 제어 단자에 접속되고, 상기 제 2 트랜지스터(T₂)의 제 2 주 단자는 상기 신호(I_O)의 표시(a representation)인 또 다른 신호(I_F)를 공급하며,

   상기 증폭기는 상기 또 다른 신호(I_F)의 직류(DC) 성분을 공급하는 검출 수단(DMNS)을 더 포함하고, 상기 검출 수단(DMNS)은 전력 공급 단자(V_DD)와 상기 제 2 트랜지스터(T₂)의 상기 제 2 주 단자 사이에 접속된 저항(R)과, 상기 제 2 트랜지스터(T₂)의 상기 제 2 주 단자와 상기 기준 단자(GND) 사이에 접속된 캐패시터(C)를 포함하는

   증폭기.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 캐피시터(C)는 상기 제 2 트랜지스터(T₂)의 상기 제 2 주 단자와 상기 전력 공급 단자(V_DD) 사이에 접속되는

   증폭기.
4. 변조된 고주파 신호(modulated high-frequency signal)를 전송시키기 위한 안테나를 구비한 송신기를 포함하는 이동 전화기로서,

   제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 타입의 증폭기를 포함하며,

   상기 부하(Z_L)는 상기 안테나에 의해 형성되는

   이동 전화기.

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