KR101101541B1 - 증폭 제어 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 사전에 설정된 기준 신호에 따라 증폭기에 공급되는 전류의 양을 가감할 수 있는 증폭 제어 회로에 관한 것으로, 사전에 설정된 기준 신호에 따라 사전에 설정된 직류 전원을 적어도 하나의 증폭기에 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전류를 사전에 설정된 비율에 따라 검출하고, 상기 기준 신호에 따라 상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전류의 량을 제어하는 전류 제어부와, 상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전류의 량을 가감할 수 있도록 상기 전류 제어부에 의해 제어되는 전류의 편차를 조정하는 전류 편차 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로를 제공한다.

Description

증폭 제어 회로{AMPLIFICATION CONTROL CIRCUIT}
본 발명은 증폭 제어 회로에 관한 것으로 보다 상세하게는 증폭기에 공급되는 전류의 양을 가감할 수 있는 증폭 제어 회로에 관한 것이다.
최근 들어, 사용의 용이성으로 인해 이동 통신 단말기가 널리 사용되고 있다. 이러한 이동 통신 단말기의 사용이 많아지면서 소비자의 만족을 위해 다양한 어플리케이션 구동과 함께 장시간의 사용 시간을 제공하는 것이 중요 선호 사항이 되었다.
이러한, 이동 통신 단말기의 사용 시간을 늘리기 위해서는 배터리의 용량을 늘리는 것도 중요하지만, 경박단소화를 요구하는 시장 상황에서 배터리의 크기를 늘리기에는 제약이 따르게 된다. 이에 따라, 이동 통신 단말기 내부의 주요 소자의 전력 효율을 증가시킬 필요가 있다.
또한, 이러한 이동 통신 단말기에는 무선 신호를 송수신하기 위해 전력 증폭기가 사용되는데, 이러한 전력 증폭기는 이동 통신 단말기의 전체 전력 소모량 중 상당 부분을 차지하므로, 전력 증폭기의 전력 효율성이 증가되길 요구받고 있다.
이러한 전력 증폭기는 반도체 공정을 통해 생산되는데 공정상의 오차로 인해 설정된 이득 범위를 벗어나서 전력 증폭기가 필요 이상의 전류를 사용하는 문제점이 발생할 수 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 증폭기에 공급되는 전류의 양을 조정 가능한 증폭 제어 회로를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위해, 사전에 설정된 기준 신호에 따라 사전에 설정된 직류 전원을 적어도 하나의 증폭기에 공급하는 전원 공급부와, 상기 전원 공급부로부터 공급되는 전류를 사전에 설정된 비율에 따라 검출하고, 상기 기준 신호에 따라 상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전류의 량을 제어하는 전류 제어부와, 상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전류의 량을 가감할 수 있도록 상기 전류 제어부에 의해 제어되는 전류의 편차를 조정하는 전류 편차 조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전원 공급부는 입력 전원을 상기 직류 전원으로 변환하여 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급하는 전원 변환부와, 상기 전원 변환부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전압을 피드백받은 피드백 신호와 사전에 설정된 전압값을 갖는 상기 기준 신호를 비교하여 상기 전원 변환의 동작을 제어하는 제1 비교기를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전류 제어부는 상기 비율에 따라 상기 제1 비교기로부터 상기 전원 변환부에 제공되는 조정 신호를 전달받아 상기 전원 변환부에 의해 공급되는 전류를 검출하는 검출부와, 상기 검출부의 검출 값과 상기 기준 신호의 전압 값을 비교하여 그 비교 결과를 상기 전원 변환부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전류와 함께 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급하는 제2 비교기를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 전류 편차 조정부는 상기 직류 전원을 공급 또는 차단하여 조정 신호로 전달하는 제어부와, 상기 검출부에 직렬 연결되어, 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 검출부로부터 상기 제2 비교기에 전달되는 전류에 부가 전류를 가감하는 선택부를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제어부는 상기 직류 전원의 공급 및 차단을 제어하여 상기 선택부에 전류 감산용 조정 신호를 전달하는 제1 선택기와, 상기 직류 전원의 공급 및 차단을 제어하는 제2 선택기와, 상기 제2 선택기로부터의 신호를 인버팅하여 상기 선택부에 전류 가산용 조정 신호를 전달하는 인버터를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 선택부는 상기 제1 선택기로부터의 상기 전류 감산용 조정 신호에 따라 스위칭하여 상기 검출부로부터 상기 제2 비교기에 전달되는 전류에 부가 전류를 가하는 제1 스위치와, 상기 인버터로부터의 전류 가산용 조정 신호에 따라 스위칭하여 상기 검출부로부터 상기 제2 비교기에 전달되는 전류에 전류를 감하는 제2 스위치를 포함할 수 있다.
본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제1 및 제2 선택기는 본딩 와이어로 형성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 본딩 와이어를 선택적으로 연결하여 증폭기에 공급되는 전류의 양을 조정함으로써 전류 제어를 용이하게 하고 증폭기가 사용하는 전류를 적합하게 공급하여 출력 전력의 성능을 용이하게 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 개략적인 구성도.
이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 증폭 제어 회로(100)는 전원 공급부(110), 전류 제어부(120) 및 전류 편차 조정부(130)를 포함할 수 있다.
전원 공급부(110)는 전원 변환부(111)와 제1 비교기(112)를 포함할 수 있다.
전원 변환부(111)는 입력 신호(RFin)을 증폭하여 출력 신호(RFout)을 출력하는 증폭기(A)에 사전에 설정된 전압 및 전류(I_power)를 공급할 수 있다.
전원 변환부(111)의 의해 공급되는 전압 및 전류는 제1 비교기(112)에 의해 제어될 수 있다.
제1 비교기(112)는 전원 변환부(111)를 통해 증폭기(A)에 공급되는 전압이 피드백되는 피드백 신호와 사전에 설정된 전압값을 갖는 기준 신호(Vref)를 비교하여 그 비교 결과에 따라 전원 변환부(111)로부터 증폭기(A)에 공급되는 직류 전원의 전압 레벨이 제어될 수 있다.
전류 제어부(120)는 검출부(121)와 제2 비교기(122)를 포함할 수 있다.
검출부(121)는 제1 비교기(112)의 조정 신호에 따라 증폭기(A)에 공급되는 전류를 검출할 수 있다. 여기서, 검출부(121)에 의해 검출되어 전달되는 전류량은 전원 변환부(111)에 의해 공급되는 전류량에 대비하여 사전에 설정된 비율을 가질 수 있다.
전원 변환부(111) 및 검출부(121)는 반도체 공정에 의해 기판에 집적 회로로 구성될 수 있으며, 이에 따라 전원 변환부 및 검출부(111,121)는 각각 P 타입 MOS FET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor)으로 이루어질 수 있다. 이에 따라, 상기 사전에 설정된 비율은 전원 변환부 및 검출부(111,121)의 각 게이트의 폭(Width)에 의해서 결정되며, 예를 들어, 전원 변환부(111)의 게이트의 폭이 100이고, 검출부(121)의 게이트의 폭이 1인 경우, 100:1의 비율이 결정되어, 전원 변환부(111)에 흐르는 전류가 1A일 경우 검출부(121)에 흐를 수 있는 전류는 10mA일 수 있다.
제2 비교기(122)는 기준 신호(Vref)와 검출부(121)에 의해 흐르는 전류(I_sensor)에 의해 저항에 인가되는 전압을 비교하여 그 비교 결과에 따른 제어신호를 증폭기(A)에 전달하여 전원 변환부(111)로부터 증폭기(A)에 공급되는 전류량을 제어할 수 있다. 보다 상세하게는 전원 변환부(111)에 의해 증폭기(A)에 공급되는 일정 범위내의 전류량을 조절할 수 있다. 도시되지 않았지만, 증폭기(A)는 일반적으로 바이어스 회로와 증폭기 코어를 구비하고 있고, 상기 바이어스 회로는 공급되는 전류의 양을 조절하여 증폭기 코어에 전달할 수 있는데, 제2 비교기(122)는 상기 제어 신호를 상기 바이어스 회로에 제공하여 상기 제어 신호의 전압 레벨이 기설정된 기준 전압보다 높아지면 상기 증폭기 코어에 공급되는 전류의 량을 늘리고, 상기 제어 신호의 전압 레벨이 낮아지면 상기 증폭기 코어에 공급되는 전류의 량을 줄일 수 있다. 즉, 제2 비교기(122)로부터의 제어 신호에 따라 전원 변환부(111)로부터 증폭기(A)에 공급되는 전류의 양이 조절될 수 있다.
한편, 증폭 제어 회로는 반도체 공정에 의해 제조되어 공정상 오차에 의한 전류 편차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 증폭기(A)의 이득이 상향 또는 하향으로 치우쳐 질 수 있다. 이에 따라, 전류 편차를 조정할 필요가 있다.
전류 편차 조정부(130)는 제어부(131), 선택부(132)를 포함할 수 있다.
제어부(131)는 제1 및 제2 선택기(131a, 131b)와, 인버터(131c)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 선택기(131a, 131b)는 직류 전원(VBATT)의 전달 경로를 선택할 수 있다. 이에 따라, 제1 선택기(131a)는 직류 전원(VBATT)와 접지 간의 전달 경로를 연결 또는 차단하여 전류 감산용 제어신호(I_minus)를 제공할 수 있다. 제2 선택기(131b) 또한 직류 전원(VBATT)와 접지 간의 전달 경로를 연결 또는 차단할 수 있다.
인버터(131c)는 제2 선택기(131b)에 의해 선택된 전원을 인버팅하여 전류 가산용 조정 신호(I_plus)를 제공할 수 있다.
제1 및 제2 선택기는 본딩 와이어로 구성되어 제조 및 구성이 용이할 수 있다.
선택부(132)는 제1 및 제2 스위치(132a,132b)를 포함할 수 있다.
제1 및 제2 스위치(132a,132b)는 서로 병렬 연결될 수 있고 더하여 저항이 병렬 연결될 수 있다. 제1 및 제2 스위치(132a,132b)는 각각 검출부(121)와 접지 간에 직렬 연결될 수 있다.
상술한 전류 편차 조정부(130)에 의한 전류 편차 조정에 관하여 상세히 설명하도록 한다.
먼저, 디폴트(Default) 상태에서는 제1 선택기(131a)와 제2 선택기(131b)는개방되어 접지로부터 전기적으로 분리된다. 이에 따라, 제1 스위치(132a)는 전류 감산용 조정 신호(I_minus)가 하이(high) 신호이므로 스위칭 온되고, 제2 스위치(132b)는 전류 가산용 조정 신호(I_plus)가 로우(low) 신호이므로 스위칭 오프된다.
이때, 전류 제어부(120)의 제어 신호에 의해 전원 공급부(110)로부터 증폭기(A)에 공급되는 전류(I_power)의 레벨이 기준 레벨 보다 높게 형성되면 전류 편차를 하향 조정할 필요가 있으므로(전류(I_power)의 레벨 비교는 외부 측정 장치에 의해서 수행될 수 있다.), 제1 선택기(131a)를 도통시켜 전류 감산용 조정 신호(I_minus)를 로우 신호로 설정하고 제2 선택기(131b)는 개방을 유지한다.
이에 따라, 제1 스위치(132a)는 로우 신호인 전류 감산용 조정 신호(I_minus)에 따라 스위칭 오프하여 제2 비교기(122)에 흐르는 전류(I_sensor)의 양을 증가시킨다. 이에 따라, 제2 비교기(122)의 입력단에 형성된 저항에 인가되는 전압 값은 증가되고, 제2 비교기(122)는 입력되는 전압 값이 기준 전압(Vref)보다 커져서 상기 제어 신호의 전압 레벨을 낮추고 증폭기(A)는 상기 제어 신호의 전압 레벨에 따라 전달받는 직류 전원의 전류(I_power)의 양을 줄일 수 있다.
반대로, 전류 제어부(120)의 제어 신호에 의해 전원 공급부(110)로부터 증폭기(A)에 공급되는 전류(I_power)의 레벨이 기준 레벨보다 낮게 형성되면 전류 편차를 상향 조정할 필요가 있으므로, 제2 선택기(131b)는 도통되고, 제1 선택기(131a)는 개방된다. 이에 따라, 제2 스위치(132b)는 하이 신호인 전류 가산용 조정 신호(I_plus)에 따라 스위칭 온하여 전류가 흐르게 되고, 제2 비교기(122)에 흐르는 전류(I_sensor)의 양을 감소시킨다. 이에 따라, 제2 비교기(122)의 입력단에 형성된 저항에 인가되는 전압 값은 감소되고, 제2 비교기(122)는 입력되는 전압 값이 기준 전압(Vref)보다 작아져서 상기 제어 신호의 전압 레벨을 높이고 증폭기(A)는 상기 제어 신호의 전압 레벨에 따라 전달받는 직류 전원의 전류(I_power)의 양을 늘일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 생산 라인에서 제조되는 복수의 증폭기의 전류 편차가 상향 또는 하향으로 형성되는 경우 본딩 와이어를 선택적으로 개방 또는 단락시켜 증폭기에 공급되는 전류의 양을 조정 가능함으로써 전류 제어를 용이하게 하고 증폭기가 사용하는 전류를 적합하게 공급하여 출력 전력의 성능을 용이하게 개선할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
100...증폭 제어 회로 110...전원 공급부
120...전류 제어부 130...전류 편차 조정부

Claims (7)

  1. 사전에 설정된 기준 신호에 따라 사전에 설정된 직류 전원을 적어도 하나의 증폭기에 공급하는 전원 공급부;
    상기 전원 공급부로부터 공급되는 전류를 사전에 설정된 비율에 따라 검출하고, 상기 기준 신호에 따라 상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전류의 량을 제어하는 전류 제어부; 및
    상기 전원 공급부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전류의 량을 가감할 수 있도록 상기 전류 제어부에 의해 제어되는 전류의 편차를 조정하는 전류 편차 조정부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원 공급부는
    입력 전원을 상기 직류 전원으로 변환하여 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급하는 전원 변환부; 및
    상기 전원 변환부로부터 상기 적어도 하나의 증폭기에 공급되는 전압을 피드백받은 피드백 신호와 사전에 설정된 전압값을 갖는 상기 기준 신호를 비교하여 상기 전원 변환의 동작을 제어하는 제1 비교기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 전류 제어부는
    상기 비율에 따라 상기 제1 비교기로부터 상기 전원 변환부에 제공되는 제어 신호를 전달받아 상기 전원 변환부에 의해 공급되는 전류를 검출하는 검출부; 및
    상기 검출부의 검출 값과 상기 기준 신호의 전압 값을 비교하여 그 비교 결과에 해당하는 제어 신호를 상기 적어도 하나의 증폭기에 제공하는 제2 비교기
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전류 편차 조정부는
    상기 직류 전원을 공급 또는 차단하여 조정 신호로 전달하는 제어부; 및
    상기 검출부에 직렬 연결되어, 상기 제어부로부터의 제어신호에 따라 상기 검출부로부터 상기 제2 비교기에 전달되는 전류에 부가 전류를 가감하는 선택부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 직류 전원의 공급 및 차단을 제어하여 상기 선택부에 전류 감산용 조정 신호를 전달하는 제1 선택기;
    상기 직류 전원의 공급 및 차단을 제어하는 제2 선택기; 및
    상기 제2 선택기로부터의 신호를 인버팅하여 상기 선택부에 전류 가산용 조정 신호를 전달하는 인버터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 선택부는
    상기 제1 선택기로부터의 상기 전류 감산용 조정 신호에 따라 스위칭하여 상기 검출부로부터 상기 제2 비교기에 전달되는 전류에 부가 전류를 가하는 제1 스위치; 및
    상기 인버터로부터의 전류 가산용 조정 신호에 따라 스위칭하여 상기 검출부로부터 상기 제2 비교기에 전달되는 전류에 전류를 감하는 제2 스위치
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 선택기는 본딩 와이어로 형성되는 것을 특징으로 하는 증폭 제어 회로.
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