KR101107888B1 - 전력 증폭 장치 - Google Patents

전력 증폭 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101107888B1
KR101107888B1 KR1020097013879A KR20097013879A KR101107888B1 KR 101107888 B1 KR101107888 B1 KR 101107888B1 KR 1020097013879 A KR1020097013879 A KR 1020097013879A KR 20097013879 A KR20097013879 A KR 20097013879A KR 101107888 B1 KR101107888 B1 KR 101107888B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage
amplifier
power
drain
output
Prior art date
Application number
KR1020097013879A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090086626A (ko
Inventor
가즈히사 야마우치
유지 사카이
고이치 후지사키
아키라 이노우에
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20090086626A publication Critical patent/KR20090086626A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101107888B1 publication Critical patent/KR101107888B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0233—Continuous control by using a signal derived from the output signal, e.g. bootstrapping the voltage supply
    • H03F1/0238—Continuous control by using a signal derived from the output signal, e.g. bootstrapping the voltage supply using supply converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/04—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in discharge-tube amplifiers
    • H03F1/06—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in discharge-tube amplifiers to raise the efficiency of amplifying modulated radio frequency waves; to raise the efficiency of amplifiers acting also as modulators
    • H03F1/07—Doherty-type amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0244—Stepped control
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

드레인 전압을 출력하는 직류 전원과, 병렬 접속된 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기를 갖고, RF 신호를 증폭하는 도허티 증폭기와, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 1 지령을 출력하고, 상기 출력 전력이 상기 소정값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 2 지령을 출력하는 전압 제어 회로와, 상기 제 1 지령에 근거하여, 상기 드레인 전압을 그것보다 낮은 전압으로 변환하여 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에 인가하고, 상기 제 2 지령에 근거하여, 상기 드레인 전압을 그대로 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에 인가하는 전압 변환 회로를 마련하였다.

Description

전력 증폭 장치{POWER AMPLIFICATION DEVICE}
본 발명은 지상계 셀룰러 통신에 있어서의 휴대 전화나, 위성 통신에서의 통신 단말 장치 등의 무선 통신 장치에 사용되고, 고효율화가 요구되는 전력 증폭 장치에 관한 것이다.
종래의 고효율의 전력 증폭 장치는, 캐리어 증폭기와 피크 증폭기를 조합한 도허티 증폭기(Doherty amplifier)에 의해 구성되어 있다(예컨대, 비특허 문헌 1 참조). 캐리어 증폭기는 입력 신호가 작을 때(이하, 「소신호시」라고 함)에 선형성을 확보하기 위해서, 피크 증폭기는 입력 신호가 클 때(이하, 「대신호시」라고 함)에 포화 전력을 확보하기 위해서 사용된다. 도허티 증폭기에 입력된 입력 신호는 2개로 분배되며, 한쪽은 캐리어 증폭기에 입력되고, 다른 한쪽은 피크 증폭기에 입력된다. 캐리어 증폭기는 통상 A급으로부터 AB급 내지는 B급으로 바이어스되기 때문에, 입력 신호의 레벨에 관계없이 증폭을 행하여 출력한다. 피크 증폭기는 통상 C급으로 바이어스되기 때문에, 소신호시는 비동작 상태로 되고, 대신호시에는 동작 상태로 되어 신호를 증폭하여 출력한다. 즉, 소신호시는 캐리어 증폭기만의 동작으로 되기 때문에, 고효율 동작으로 되고, 대신호시는 캐리어 증폭기와 피크 증폭기의 출력이 합성되기 때문에 높은 포화 전력이 확보된다.
비특허 문헌 1: 나카야마 마사토시, 다카기 다다시 저 "전력 증폭기의 저왜곡·고효율화의 수법", MWE2004 Microwave Workshops Digest. 575-584페이지
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
그러나, 효율이 좋다고 하는 도허티 증폭기에 의한 전력 증폭 장치이더라도, 대신호시의 효율에 비교하여, 소신호시의 전력 효율은 크게 저하되어 있다고 하는 문제점이 있었다. 특히, 최근에는, 휴대 전화 등의 이동체 통신 단말 장치는, 넓은 출력 전력 범위에서 사용하는 통신 방식을 채용하는 예가 많아, 소신호시의 전력 효율의 개선은 하나의 과제로 되어 있다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 그 목적은, 지상계 셀룰러 통신에 있어서의 휴대 전화나, 위성 통신에 있어서의 통신 단말 장치 등의 무선 통신 장치에 사용되는 전력 증폭 장치로서, 소신호시에도 전력 효율이 좋은 전력 증폭 장치를 얻는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 따른 전력 증폭 장치는, 제 1 드레인 전압을 출력하는 직류 전원과, 병렬 접속된 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기를 갖고, RF 신호를 증폭하는 도허티 증폭기와, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 1 지령을 출력하고, 상기 출력 전력이 상기 소정값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 2 지령을 출력하는 전압 제어 회로와, 상기 제 1 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압을 전압 변환한 제 2 드레인 전압, 또는 상기 제 1 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에 인가하고, 상기 제 2 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압, 또는 상기 제 1 드레인 전압을 전압 변환한 제 2 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에 인가하는 전압 변환 회로를 마련한 것이다.
(발명의 효과)
본 발명에 따른 전력 증폭 장치는, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 드레인 단자에 저전압을, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는 드레인 단자에 고전압을 인가하기 때문에, 소신호시에는 저전압으로 동작함으로써 전력 효율을 향상시킬 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 도허티 증폭기의 캐리어 증폭기의 회로 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 FET의 동작점의 설정을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 저전압 동작 및 고전압 동작의 경우의 입력 전력과 출력 전력의 관계를 나타내는 그래프,
도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 저전압 동작 및 고전압 동작의 경우의 출력 전력과 드레인 효율의 관계를 나타내는 그래프,
도 6은 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에의 인가 전압을 3단계 이상으로 전환한 경우의 출력 전력과 드레인 효율의 관계를 나타내는 그래프,
도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 전력 증폭 장치의 피크 증폭기의 바이어스점 근방의 게이트 전압-드레인 전류 특성을 나타내는 그래프,
도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면,
도 11은 본 발명의 실시예 4에 따른 전력 증폭 장치의 출력 전력과 드레인 효율의 관계를 나타내는 그래프,
도 12는 본 발명의 실시예 5에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 실시예 1부터 실시예 5까지에 대해서 이하 설명한다.
(실시예 1)
본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치에 대하여 도 1부터 도 6까지를 참조하면서 설명한다. 도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면이다. 또, 이후에서는, 각 도면 중 동일 부호는 동일 또는 상당 부분을 나타낸다.
도 1에 있어서, 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치는 드레인 전압 Vd를 출력하는 직류 전원(10)과, 이 직류 전원(10)으로부터의 전압을 가변 출력하는 전압 변환 회로(30)와, 출력 전력 정보에 근거하여 전압 변환 회로(30)를 제어하는 전압 제어 회로(50)와, RF 입력 단자(1)로부터의 RF 입력 신호를 증폭하여 RF 출력 단자(2)로부터 출력하는 도허티 증폭기(60)가 마련되어 있다.
또한, 도 1에 있어서, 전압 변환 회로(30)는 직류 전원(10)의 출력 대상을 전환하는 스위치(31)와, 입력되는 직류 전원(10)의 전압을 그것보다 낮은 전압으로 변환하는 전압 변환기(32)가 마련되어 있다. 이 스위치(31)는 직류 전원(10)의 출력 전압을 전압 변환기(32)에 의해 전압 변환하여 도허티 증폭기(60)로 출력하는 경로와, 직류 전원(10)의 출력 전압을 그대로 도허티 증폭기(60)로 출력하는 경로의 전환을 행한다.
전압 변환 회로(30)는, 출력 전력 정보에 의한 출력 전력이 높을 때에는 고 전압을, 출력 전력이 낮을 때에는 저전압을 출력하도록 전압 제어 회로(50)에 의해 제어된다.
또, 도 1에 있어서, 도허티 증폭기(60)는 캐리어 증폭기(61)와, 이 캐리어 증폭기(61)의 출력측에 마련된 1/4 파장 선로(62)와, 후술하는 피크 증폭기의 입력측에 마련된 1/4 파장 선로(63)와, 피크 증폭기(64)로 구성되어 있다. 직류 전원(10)의 출력 전압은 전압 변환 회로(30)를 거쳐서 도허티 증폭기(60) 내의 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)에 급전된다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 도허티 증폭기의 캐리어 증폭기의 회로 구성을 나타내는 도면이다.
캐리어 증폭기(61)로는 FET(Field Effect transistor) 또는 바이폴라 트랜지스터가 이용되고, FET의 경우의 회로 구성을 도 2에 나타낸다. 또, 피크 증폭기(64)의 회로 구성도 동일하다. FET의 소스 단자 S를 접지하고, RF 입력 단자(1)를 FET의 게이트 단자 G에 접속하며, 이 게이트 단자 G를 게이트 전압 Vg에 의해 바이어스한다. 드레인 단자 D는 RF 출력 단자(2)에 접속되어 있고, 드레인 전압 Vd를 인가한다.
여기서는, FET에 대한 바이어스 설정 등에 관해서 설명하지만, 바이폴라 트랜지스터를 이용한 경우도 마찬가지이다. 즉, 에미터 단자 E를 접지하고, 베이스 단자 B를 RF 입력 단자(1)에 접속하며, 콜렉터 단자 C를 RF 출력 단자(2)에 접속한다. 그리고, 베이스 단자 B의 바이어스 설정에 의해, 캐리어 증폭기(61)를 A급 동작(또는 AB급 내지 B급 동작)시키고, 피크 증폭기(64)를 C급 동작시킬 수 있다. 이 때, 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터 단자 C는 FET의 드레인 단자 D에 대응한다. 이하에서는, FET의 경우에 대하여 설명하지만, 바이폴라 트랜지스터의 콜렉터 단자 C에의 전압 인가는 FET의 드레인 단자 D에의 전압 인가와 동일하게 행할 수 있다. 즉, 명세서 전체를 통해, 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)가 바이폴라 트랜지스터인 경우에는, FET의 소스 단자 S, 게이트 단자 G, 및 드레인 단자 D를 각각 바이폴라 트랜지스터의 에미터 단자 E, 베이스 단자 B, 및 콜렉터 단자 C로 고쳐 읽으면 된다.
다음에, 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 동작에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 FET의 동작점의 설정을 나타내는 도면이다. 또한, 도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 저전압 동작 및 고전압 동작의 경우의 입력 전력과 출력 전력의 관계를 나타내는 그래프이다. 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 전력 증폭 장치의 저전압 동작 및 고전압 동작의 경우의 출력 전력과 드레인 효율의 관계를 나타내는 그래프이다. 또, 도 6은 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에의 인가 전압을 3단계 이상으로 전환한 경우의 출력 전력과 드레인 효율의 관계를 나타내는 그래프이다.
먼저, 도허티 증폭기(60)의 동작에 대하여 설명한다. RF 입력 단자(1)로부터 입력된 RF 신호는 2개로 분배되고, 한쪽은 캐리어 증폭기(61)에, 다른 한쪽은 피크 증폭기(64)에 입력된다. 캐리어 증폭기(61)는 통상 A급으로부터 AB급 내지 B급으로 바이어스되기 때문에, 입력된 RF 신호의 레벨에 관계없이 증폭을 행하여 출 력한다. 피크 증폭기(64)는 통상 C급으로 바이어스되기 때문에, 소신호시에는 비동작 상태로 되고, 또한 대신호시에는 동작 상태로 되어 신호를 증폭하여 출력한다.
캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 전압 Vd는 직류 전원(10) 및 전압 변환 회로(30)에 의해 설정된다. 도 3은 FET의 동작점 설정을 나타내는 모식도이며, 캐리어 증폭기(61)는 도면 중의 A점에, 피크 증폭기(64)는 도면 중의 C점에 동작점이 오도록 게이트 전압 Vg를 설정한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, A급 동작점은 드레인 전류 Id가 약 Idss/2로 되는 위치에 있고, C급 동작점은 Id가 거의 0으로 되는 위치에 있다. 여기서, Idss는 게이트 전압을 0으로 했을 때의 드레인 전류값을 나타낸다. AB급 및 B급이라고 불리는 동작점은 동작점 A와 C 사이에 위치한다. 캐리어 증폭기(61)는 게이트 전압 Vg의 설정에 의해 A점으로 설정하여 A급 동작으로 하고, 피크 증폭기(64)는 게이트 전압 Vg의 설정에 의해 C점으로 설정하여 C급 동작으로 한다.
도 1에 있어서, 전압 제어 회로(50)에는 출력 전력 정보가 입력되어 있고, 이 출력 전력 정보에 근거하여 전압 제어 회로(50)는 전압 변환 회로(30)를 제어한다. 출력 전력 정보는 이 전력 증폭 장치가 출력하는 RF 신호의 출력 전력을 나타내는 정보이다. 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(31)를 a측에 접속하도록 지령한다(제 1 지령을 출력한다). 전압 변환기(32)는 입력되는 직류 전원(10)의 전압을 그것보다 낮은 전압으로 변환하여, 그 낮은 전압을 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가해서 저전압에 의해 동작시킨다(이하, 「저전압 동작」이라고 부름).
한편, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(31)를 b측에 접속하도록 지령한다(제 2 지령을 출력한다). 전압 변환 회로(30)는 직류 전원(10)의 전압을 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가하여 고전압에 의해 동작시킨다(이하, 「고전압 동작」이라고 부름).
저전압 동작 및 고전압 동작의 경우의 입력 전력과 출력 전력의 관계를 도 4에, 출력 전력과 드레인 효율의 관계를 도 5에 나타낸다. 여기서, 드레인 효율 Ed는, 출력 전력을 Pout, 직류 전원(10)의 소비 전력을 Pdc로 하고, Ed=100×(Pout/Pdc)[%]로 표시된다. 도 4에 의해, 저전압 동작의 경우에는, 고전압 동작의 경우에 비하여 출력 전력이 낮아지지만, 도 5에 의해, 저전압 동작쪽이 드레인 효율은 높아진다. 이 특성을 이용하여, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 저전압으로 동작시키고, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는 고전압으로 동작시킨다.
예컨대, 전력 증폭 장치의 최대 출력 전력 사양을 34㏈m으로 한 경우에, 최대 출력 전력의 -6㏈값인 28㏈m을 소정값으로서 동작시킨다. 이 때, 출력 전력이 소정값인 28㏈m 이하에서는, 전압 변환기(32)에 의해 변환하여 얻어진 저전압이 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가되는 것에 의해 저전압으로 동작하여, 저출력 상태에서 높은 드레인 효율을 얻을 수 있다.
출력 전력이 소정값인 28㏈m보다 큰 경우에서는, 직류 전원(10)의 전압이 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가되는 것에 의해 고전압으로 동작하여, 고출력 상태에서 높은 포화 전력을 확보할 수 있다.
도 4 및 도 5 중에 나타낸 화살표는, 출력 전력 28㏈m을 경계로 하는 저출력 상태로부터 고출력 상태로의 동작점의 이행을 나타내고 있으며, 반대로 고출력 상태로부터 저출력 상태로의 동작점의 이행은 화살표와 반대 방향으로 된다. 도 4에 나타낸 바와 같이, 출력 전력 28㏈m에서의 출력 전력을 연속으로 하기 위해서, 저전압 동작시의 입력 전력에 대하여, 고전압 동작시의 입력 전력을 도면 중의 화살표분(D→E)만큼 오프셋시킨다. 이와 같이 설정한 출력 전력의 소정값에 대하여, 소정값 이하의 경우와 소정값보다 큰 경우에 드레인 단자 D에의 인가 전압을 변화시키지만, 소정값의 설정은 최대 출력 전력의 마이너스 수㏈값을 임의로 설정할 수 있어, 주로 전력 증폭 장치의 송신 전력 범위(최소값과 최대값) 사양에 근거하여 정한다.
이상의 설명에서는, 전압 변환기(32)가 직류 전원(10)의 출력 전압을 저전압으로 변환하는 구성에 대하여 설명했지만, 전압 변환기(32)가 직류 전원(10)의 출력 전압을 고전압으로 변환하는 승압 타입으로 하는 구성이어도 좋다. 이 경우, 직류 전원(10)이 출력하는 전압이 저전압으로 되어, 전압 제어 회로(50)는, 저전압 동작시에는 스위치(31)를 b측에 접속하고, 고전압 동작시에는 a측에 접속하도록 지령한다.
또한, 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에의 인가 전압을 3단계 이상(전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압)으로 전환하는 것에 의해, 더욱 효율 개선을 도모할 수도 있다. 예컨대, 도 6과 같이, 출력 전력이 28㏈m보다 큰 경우에, 드레인 인가 전압을 더 다단으로 한 경우, 전력 효율이 더욱 향 상된다. 이와 같이 드레인 인가 전압을 3단 이상으로 설정할 수 있도록 하여, 더욱 전력 효율을 높일 수 있다. 이를 위해서는, 전압 변환기(32)를 출력 전압 가변 타입으로 하여 전압 제어 회로(50)에 의해 제어하는 방법, 또는 2개 이상의 전압 변환기(32)를 마련하여 전압 제어 회로(50)에 의해 전환 제어하는 방법 등을 취하는 것이 고려된다. 즉, 전압 제어 회로(50)는 2개 이상의 소정값(값이 다른 적어도 2개의 소정값)과 출력 전력의 대소 관계에 근거하여 전압 변환 회로(30)가 가변 출력하는 전압을 지령한다(적어도 3개의 지령). 전압 변환 회로(30)는 적어도 3개의 지령에 근거하여 전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압을 출력한다.
본 발명의 실시예 1에 의하면, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 드레인 단자 D 또는 콜렉터 단자 C에는 저전압을, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는 드레인 단자 D 또는 콜렉터 단자 C에는 고전압을 인가하기 때문에, 소신호시에 저전압으로 동작함으로써 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 2)
본 발명의 실시예 2에 따른 전력 증폭 장치에 대하여 도 7을 참조하면서 설명한다. 도 7은 본 발명의 실시예 2에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 7에 있어서, 본 발명의 실시예 2에 따른 전력 증폭 장치의 구성은, 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D에는 직류 전원(10)으로부터의 직접 인가와 전압 변환기(32)를 통한 가변 인가를 전환하고, 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에는 직 류 전원(10)의 출력 전압을 직접 인가하는 구성으로 하고 있는 점이 상기의 실시예 1과 다르며, 그 외의 구성 및 동작은 상기의 실시예 1과 마찬가지이다.
다음에, 본 발명의 실시예 2에 따른 전력 증폭 장치의 동작에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
출력 전력 정보에 근거하여, 전압 제어 회로(50)는, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는, 스위치(31)를 a측에 접속하고, 직류 전원(10)의 출력 전압을 전압 변환기(32)에 의해 저전압 변환하여 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D로 인가한다. 한편, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는, 전압 제어 회로(50)는, 스위치(32)를 b측에 접속하여, 직류 전원(10)의 출력 전압을 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D로 인가한다.
피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에는, 직류 전원(10)의 출력 전압을 직접 인가한다.
도 7에 나타내는 전력 증폭 장치에 있어서는, 캐리어 증폭기(61)에만 저전압으로 동작시키는 것에 의해, 전압 변환기(32)에 요구되는 전류 용량을 도허티 증폭기(60)의 최대 소비 전류보다도 작게(예컨대, 약 절반으로) 설정할 수 있다. 이것에 의해, 전압 변환기(32)에서의 소비 전력 및 발열량을 작게 할 수 있어, 소형이고 저렴한 부품을 사용할 수 있는 효과가 있다. 또, 캐리어 증폭기(61)에 대하여, 저전압 및 고전압으로 동작시키는 것에 의해, 저전압 동작시의 캐리어 증폭기(61)의 전력 효율이 개선되고, 고전압 동작시에는 캐리어 증폭기(61)와 피크 증폭기(64)에 의해 높은 포화 전력을 얻을 수 있다.
또한, 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D에의 인가 전압을 3단계 이상(전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압)으로 전환하는 것에 의해, 더욱 전력 효율의 개선을 도모할 수도 있다. 예컨대, 상기의 실시예 1에 있어서의 도 6에 도시한 것과 마찬가지로, 출력 전력이 28㏈m보다 큰 경우에, 드레인 인가 전압을 더 다단으로 한 경우, 더욱 전력 효율이 향상된다. 이와 같이, 드레인 인가 전압을 3단 이상으로 설정할 수 있도록 하여, 더욱 효율을 높일 수 있다. 이를 위해서는, 전압 변환기(32)를 출력 전압 가변 타입으로 하여 전압 제어 회로(50)에 의해 제어하는 방법, 또는 2개 이상의 전압 변환기(32)를 마련하여 전압 제어 회로(50)에 의해 전환 제어하는 방법 등을 취하는 것이 고려된다. 즉, 전압 제어 회로(50)는 2개 이상의 소정값(값이 다른 적어도 2개의 소정값)과 출력 전력의 대소 관계에 근거하여 전압 변환 회로(30)가 가변 출력하는 전압을 지령한다(적어도 3개의 지령). 전압 변환 회로(30)는 적어도 3개의 지령에 근거하여 전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압을 출력한다.
본 발명의 실시예 2에 의하면, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 드레인 단자 D 또는 콜렉터 단자 C에는 저전압을, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는 드레인 단자 D 또는 콜렉터 단자 C에는 고전압을 인가하기 때문에, 소신호시에 저전압으로 동작함으로써 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 3)
본 발명의 실시예 3에 따른 전력 증폭 장치에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하 면서 설명한다. 도 8은 본 발명의 실시예 3에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 8에 있어서, 본 발명의 실시예 3에 따른 전력 증폭 장치는 게이트 전압 Vg를 출력하는 직류 전원(20)과, 이 직류 전원(20)으로부터의 전압을 가변 출력하는 전압 변환 회로(40)와, 출력 전력 정보에 근거하여 전압 변환 회로(40)를 제어하는 전압 제어 회로(50)와, RF 입력 단자(1)로부터의 RF 입력 신호를 증폭하여 RF 출력 단자(2)로부터 출력하는 도허티 증폭기(60)가 마련되어 있다.
또한, 도 8에 있어서, 전압 변환 회로(40)는 직류 전원(20)의 출력 대상을 전환하는 스위치(41)와, 입력되는 직류 전원(20)의 전압을 그것보다 낮은 전압으로 변환하는 전압 변환기(42)가 마련되어 있다. 이 스위치(41)는 직류 전원(20)의 출력 전압을 전압 변환기(42)에 의해 전압 변환하여 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G로 출력하는 경로와, 직류 전원(20)의 출력 전압을 그대로 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G로 출력하는 경로의 전환을 행한다.
직류 전원(20)의 출력 전압은 전압 변환 회로(40)를 거쳐서 도허티 증폭기(60) 내의 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G에 인가된다. 전압 변환 회로(40)는, 출력 전력 정보에 의한 출력 전력이 낮을 때에는 피크 증폭기(64)가 오프 상태로 되도록, 출력 전력이 높을 때에는 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)가 동작하도록, 전압 제어 회로(50)에 의해 제어된다. 그 외의 구성 및 도허티 증폭기(60)의 기본적 동작은 상기의 실시예 1과 마찬가지이다.
다음으로, 본 발명의 실시예 3에 따른 전력 증폭 장치의 동작에 대하여 도면 을 참조하면서 설명한다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 따른 전력 증폭 장치의 피크 증폭기의 바이어스점 근방의 게이트 전압-드레인 전류 특성을 나타내는 그래프이다.
도 8에 있어서, 전압 제어 회로(50)에는, 출력 전력 정보가 입력되어 있고, 이 출력 전력 정보에 근거하여 전압 제어 회로(50)는 전압 변환 회로(40)를 제어한다. 출력 전력 정보는 이 전력 증폭 장치가 출력하는 RF 신호의 출력 전력을 나타내는 정보이다.
캐리어 증폭기(61)의 게이트 단자 G에는, 직류 전원(20)의 출력 전압이 직접 인가된다.
출력 전력이 소정값 이하인 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(42)를 c측에 접속하도록 지령한다(제 1 지령을 출력한다). 전압 변환기(42)는 입력되는 직류 전원(20)의 전압을 그것보다 낮은 전압으로 변환하여 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G에 인가해서, 피크 증폭기(64)를 완전히 오프 상태로 한다(이하, 「오프 상태」라고 부름).
한편, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(41)를 d측에 접속하도록 지령한다(제 1 지령을 출력한다). 전압 변환 회로(40)는 직류 전원(20)의 전압을 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G에 인가하여 피크 증폭기(64)를 통상의 C급 바이어스 동작 상태로 한다(이하, 「C급 바이어스 동작」이라고 부름).
FET의 게이트 전압에 대한 드레인 전류의 관계를 도 9에 나타낸다. 이론적 으로는, 도허티 증폭기(60)의 피크 증폭기(64)는 C급으로 바이어스되어 있기 때문에, 소신호시인 핀치 오프 전압(pinch off voltage) 이하의 영역에서는 피크 증폭기(64)가 비동작 상태로 된다. 그러나, 실제로는, C급 바이어스에서는 핀치 오프 전압 근방에서 조금씩 흐르기 시작하여, 게이트 전압의 증가에 따라 서서히 드레인 전류가 증가하는 특성을 갖기 때문에, 피크 증폭기(64)가 이론적으로는 오프 상태가 되는 영역에서도 드레인 전류가 소비된다. 이 전류는 출력 전력에 거의 기여하지 않기 때문에, 불필요하게 전력이 소비되게 된다. 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 피크 증폭기(64)를 오프 동작으로 하고, 출력 전력이 소정값보다 큰 경우에는 C급 바이어스로 동작시킨다. 이것에 의해, 이론적으로는, 피크 증폭기(64)가 오프 상태로 되어야 하는 영역에서, 피크 증폭기(64)가 소비하는 전력을 저감할 수 있어, 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 실시예 3에 의하면, 출력 전력이 소정값 이하인 경우에는 피크 증폭기(64)에 완전히 오프 상태로 되도록 하는 게이트 전압 또는 베이스 전압을 인가하기 때문에, 이론적으로는 피크 증폭기(64)가 오프 상태로 되어야 하는 영역에서, 피크 증폭기(64)가 완전히는 오프 상태가 되지 않으므로, 피크 증폭기(64)가 소비하게 되는 전력을 저감할 수 있어, 전력 효율을 향상시킬 수 있다.
(실시예 4)
본 발명의 실시예 4에 따른 전력 증폭 장치에 대하여 도 10 및 도 11을 참조하면서 설명한다. 도 10은 본 발명의 실시예 4에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 10에 있어서, 본 발명의 실시예 4에 따른 전력 증폭 장치는 드레인 전압 Vd를 출력하는 직류 전원(제 1 직류 전원)(10)과, 게이트 전압 Vg를 출력하는 직류 전원(제 2 직류 전원)(20)과, 직류 전원(10)으로부터의 전압을 가변 출력하는 전압 변환 회로(제 1 전압 변환 회로)(30)와, 직류 전원(20)으로부터의 전압을 가변 출력하는 전압 변환 회로(제 2 전압 변환 회로)(40)와, 출력 전력 정보에 근거하여 전압 변환 회로(30) 및 전압 변환 회로(40)를 제어하는 전압 제어 회로(50)와, RF 입력 단자(1)로부터의 RF 입력 신호를 증폭하여 RF 출력 단자(2)로부터 출력하는 도허티 증폭기(60)가 마련되어 있다.
전압 변환 회로(30)에 있어서, 스위치(31)에 의해서, 직류 전원(10)의 출력 전압을 전압 변환기(23)에 의해 전압 변환하여 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)로 출력하는 경로와, 직류 전원(10)의 출력 전압을 전압 변환하지 않고 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)로 출력하는 경로의 전환을 행한다. 직류 전원(10)의 출력 전압은 전압 변환 회로(30)를 거쳐서 도허티 증폭기(60) 내의 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가된다. 전압 변환 회로(30)는, 출력 전력 정보에 의한 출력 전력이 낮을 때에는 저전압을 출력하도록, 출력 전력이 높을 때에는 고전압을 출력하도록, 전압 제어 회로(50)에 의해 제어된다.
또한, 전압 변환 회로(40)에 있어서, 스위치(41)에 의해서, 직류 전원(20)의 출력 전압을 전압 변환기(42)에 의해 전압 변환하여 피크 증폭기(64)의 게이트 단 자 G로 출력하는 경로와, 직류 전원(20)의 출력 전압을 전압 변환하지 않고 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G로 출력하는 경로의 전환을 행한다. 직류 전원(20)의 출력 전압은 전압 변환 회로(40)를 거쳐서 도허티 증폭기(60) 내의 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G에 인가된다. 전압 변환 회로(40)는, 출력 전력 정보에 의한 출력 전력이 낮을 때에는 피크 증폭기(64)가 오프 상태로 되도록, 출력 전력이 높을 때에는 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)가 동작하도록, 전압 제어 회로(50)에 의해 제어된다. 그 외의 구성 및 도허티 증폭기(60)의 기본적 동작은 상기의 실시예 1 및 실시예 3과 마찬가지이다.
다음에, 본 발명의 실시예 4에 따른 전력 증폭 장치의 동작에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 11은 본 발명의 실시예 4에 따른 전력 증폭 장치의 출력 전력과 드레인 효율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 10에 있어서, 전압 제어 회로(50)에는, 출력 전력 정보가 입력되어 있고, 이 출력 전력 정보에 근거하여 전압 변환 회로(30) 및 전압 변환 회로(40)를 제어한다. 출력 전력 정보는 이 전력 증폭 장치가 출력하는 RF 신호의 출력 전력을 나타내는 정보이다. 출력 전력이 소정값 A(제 1 소정값) 이하인 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(31)를 a측에 접속하도록 지령한다(제 1 지령을 출력한다). 전압 변환기(32)는, 입력되는 직류 전원(10)의 전압을 그것보다 낮은 전압으로 변환하고, 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가하여 저전압에 의해 동작시킨다.
또한, 출력 전력이 소정값 B(제 2 소정값) 이하인 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(41)를 c측에 접속하도록 지령한다(제 3 지령을 출력한다). 전압 변환기(42)는, 입력되는 직류 전원(20)의 전압을 그것보다 낮은 전압으로 변환하고, 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G에 인가하여 피크 증폭기(64)를 완전히 오프 상태로 한다.
한편, 출력 전력이 소정값 A보다 큰 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(31)를 b측에 접속하도록 지령한다(제 2 지령을 출력한다). 전압 변환 회로(30)는 직류 전원(10)의 전압을 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가하여 고전압에 의해 동작시킨다.
또한, 출력 전력이 소정값 B보다 큰 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(41)를 d측에 접속하도록 지령한다(제 4 지령을 출력한다). 전압 변환 회로(40)는 직류 전원(20)의 전압을 피크 증폭기(64)의 게이트 단자 G에 인가하여 피크 증폭기(64)를 통상의 C급 바이어스 동작 상태로 한다. 또, 캐리어 증폭기(61)의 게이트 단자 G에는 직류 전원(20)의 출력 전압이 직접 인가된다.
전력 증폭 장치의 최대 출력 전력 사양을 34㏈m으로 한 경우에, 최대 출력 전력의 -6㏈값인 28㏈m을 소정값 A로서 정하고, 소정값 B를 저전압 동작시의 포화 전력의 -6㏈값(25㏈m)로 설정한 경우의 예를 도 11에 나타낸다. 이 때, 출력 전력이 소정값 A인 28㏈m 이하에서는, 전압 변환기(32)에 의해 변환하여 얻어진 저전압이 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가되는 것에 의해 저전압으로 동작하여, 저출력 상태에서 높은 드레인 효율을 얻을 수 있다. 또한, 출력 전력이 소정값 B인 25㏈m 근방에서는, 피크 증폭기(64)에서 소비되는 전력이 저감되기 때문에, 저출력 상태에서 드레인 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 출력 전력이 소정값 A인 28㏈m보다 큰 경우에서는, 직류 전원(10)의 전압이 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에 인가되는 것에 의해 고전압으로 동작하여, 고출력 상태에서 높은 포화 전력을 확보할 수 있다.
이상으로부터, 출력 전력이 소정값 A 이하인 경우에는 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D 또는 콜렉터 단자 C에는 저전압을, 출력 전력이 소정값 B 이하인 경우에는 피크 증폭기(64)에 완전히 오프 상태로 되는 게이트 전압 또는 베이스 전압을 도허티 증폭기(60)에 인가하기 때문에, 이론적으로는 피크 증폭기(64)가 오프 상태로 되어야 할 영역에서, 피크 증폭기(64)가 소비하는 전력을 저감할 수 있음과 아울러, 저전압으로 동작함으로써 소신호시의 전력 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한, 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에의 인가 전압을 3단계 이상(전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압)으로 전환하는 것에 의해, 더욱 효율 개선을 도모할 수도 있다. 드레인 인가 전압을 3단 이상으로 설정할 수 있도록 하여, 더욱 전력 효율을 높일 수 있다. 이를 위해서는, 전압 변환기(32)를 출력 전압 가변 타입으로 하여 전압 제어 회로(50)에 의해 제어하는 방법, 또는 2개 이상의 전압 변환기(32)를 마련하여 전압 제어 회로(50)에 의해 전환 제어하는 방법 등을 취하는 것이 고려된다. 즉, 전압 제어 회로(50)는 2개 이상의 소정값(값이 다른 적어도 2개의 소정값)과 출력 전력의 대소 관계에 근거하여 전압 변환 회로(30)가 가변 출력하는 전압을 지령한다(적어도 3개의 지령). 전압 변환 회로(30)는 적어도 3개의 지령에 근거하여 전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압을 출력한다.
(실시예 5)
본 발명의 실시예 5에 따른 전력 증폭 장치에 대하여 도 12를 참조하면서 설명한다. 도 12는 본 발명의 실시예 5에 따른 전력 증폭 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 12에 있어서, 본 발명의 실시예 5에 따른 전력 증폭 장치의 구성은, 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D에는 직류 전원(10)으로부터의 직접 인가와 전압 변환기(32)를 통한 가변 인가를 전환하여, 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에는 직류 전원(10)의 출력 전압을 직접 인가하는 구성으로 하고 있는 점이 상기의 실시예 4와 다르며, 그 외의 구성 및 동작은 상기의 실시예 4와 마찬가지이다.
다음에, 본 실시예 5에 따른 전력 증폭 장치의 동작에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
출력 전력 정보에 근거하여, 출력 전력이 소정값 A 이하인 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(31)를 a측에 접속한다. 전압 변환 회로(30)는 직류 전원(10)의 출력 전압을 전압 변환기(32)에 의해 저전압 변환하여 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D로 인가한다. 한편, 출력 전력이 소정값 A보다 큰 경우에는, 전압 제어 회로(50)는 스위치(31)를 b측에 접속한다. 전압 변환 회로(30)는 직류 전 원(10)의 출력 전압을 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D로 인가한다. 피크 증폭기(64)의 드레인 단자 D에는 직류 전원(10)의 출력 전압이 직접 인가되고 있다.
도 12에 나타내는 전력 증폭 장치에 있어서는, 캐리어 증폭기(61)에만 저전압으로 동작시키는 것에 의해, 전압 변환기(32)에 요구되는 전류 용량이 도허티 증폭기(60)의 최대 소비 전류보다도 작게(예컨대, 약 절반으로) 설정할 수 있다. 이것에 의해, 전압 변환기(32)에서의 소비 전력 및 발열량을 작게 할 수 있어, 소형이고 저렴한 부품을 사용할 수 있는 효과가 있다. 또, 캐리어 증폭기(61)에 대하여 저전압 및 고전압으로 동작시키는 것에 의해, 저전압 동작시의 캐리어 증폭기(61)의 전력 효율이 개선되고, 고전압 동작시에는 캐리어 증폭기(61) 및 피크 증폭기(64)에 의해 높은 포화 전력을 얻을 수 있다.
또한, 캐리어 증폭기(61)의 드레인 단자 D에의 인가 전압을 3단계 이상(전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압)으로 전환하는 것에 의해, 더욱 효율 개선을 도모할 수도 있다. 드레인 인가 전압을 3단 이상으로 설정할 수 있도록 하여, 더욱 전력 효율을 높일 수 있다. 이를 위해서는, 전압 변환기(32)를 출력 전압 가변 타입으로 하여 전압 제어 회로(50)에 의해 제어하는 방법, 또는 2개 이상의 전압 변환기(32)를 설치하여 전압 제어 회로(50)에 의해 전환 제어하는 방법 등을 취하는 것이 고려된다. 즉, 전압 제어 회로(50)는 2개 이상의 소정값(값이 다른 적어도 2개의 소정값)과 출력 전력의 대소 관계에 근거하여 전압 변환 회로(30)가 가변 출력하는 전압을 지령한다(적어도 3개의 지령). 전압 변환 회로(30)는 적어도 3개의 지령에 근거하여 전압값이 다른 적어도 3개의 드레인 전압을 출력한다.
본 발명의 실시예 5에 의하면, 출력 전력이 소정값 A 이하인 경우에는 드레인 단자 D 또는 콜렉터 단자 C에는 저전압을, 출력 전력이 소정값 B 이하인 경우에는 피크 증폭기(64)에는 완전히 오프 상태로 되는 게이트 전압 또는 베이스 전압을 도허티 증폭기(60)에 인가하기 때문에, 이론적으로는 피크 증폭기(64)가 오프 상태로 되어야 할 영역에서, 피크 증폭기(64)가 완전히는 오프 상태로 되지 않기 때문에, 피크 증폭기(64)가 소비하게 되는 전력을 저감할 수 있음과 아울러, 저전압으로 동작함으로써 소신호시의 전력 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.

Claims (7)

  1. 삭제
  2. 제 1 드레인 전압을 출력하는 직류 전원과,
    병렬 접속된 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기를 갖고, RF 신호를 증폭하는 도허티 증폭기와,
    출력 전력이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 1 지령을 출력하고, 상기 출력 전력이 상기 미리 정해진 값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 2 지령을 출력하는 전압 제어 회로와,
    상기 제 1 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압을 전압 변환한 제 2 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기의 드레인 단자에 인가하고, 상기 제 2 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기의 드레인 단자에 인가하는 전압 변환 회로를 구비하고,
    상기 피크 증폭기의 드레인 단자에는 상기 제 1 드레인 전압이 상기 직류 전원으로부터 직접 인가되는
    전력 증폭 장치.
  3. 제 1 게이트 전압을 출력하는 직류 전원과,
    병렬 접속된 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기를 갖고, RF 신호를 증폭하는 도허티 증폭기와,
    출력 전력이 미리 정해진 값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 1 지령을 출력하고, 상기 출력 전력이 상기 미리 정해진 값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 2 지령을 출력하는 전압 제어 회로와,
    상기 제 1 지령에 근거하여, 상기 제 1 게이트 전압을 전압 변환한 제 2 게이트 전압을 상기 피크 증폭기의 게이트 단자에 인가해서 오프 상태로 하고, 상기 제 2 지령에 근거하여, 상기 제 1 게이트 전압을 상기 피크 증폭기의 게이트 단자에 인가하는 전압 변환 회로를 구비하고,
    상기 캐리어 증폭기의 게이트 단자에는 상기 제 1 게이트 전압이 상기 직류 전원으로부터 직접 인가되는
    전력 증폭 장치.
  4. 제 1 드레인 전압을 출력하는 제 1 직류 전원과,
    제 1 게이트 전압을 출력하는 제 2 직류 전원과,
    병렬 접속된 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기를 갖고, RF 신호를 증폭하는 도허티 증폭기와,
    출력 전력이 제 1의 미리 정해진 값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 1 지령을 출력함과 아울러, 상기 출력 전력이 상기 제 1의 미리 정해진 값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 2 지령을 출력하고, 상기 출력 전력이 상기 제 1의 미리 정해진 값보다 작은 제 2의 미리 정해진 값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 3 지령을 출력함과 아울러, 상기 출력 전력이 상기 제 2의 미리 정해진 값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 4 지령을 출력하는 전압 제어 회로와,
    상기 제 1 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압을 전압 변환한 제 2 드레인 전압, 또는 상기 제 1 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에 인가하고, 상기 제 2 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압, 또는 상기 제 1 드레인 전압을 전압 변환한 제 2 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기의 드레인 단자에 인가하는 제 1 전압 변환 회로와,
    상기 제 3 지령에 근거하여, 상기 제 1 게이트 전압을 전압 변환한 제 2 게이트 전압을 상기 피크 증폭기의 게이트 단자에 인가해서 오프 상태로 하고, 상기 제 4 지령에 근거하여, 상기 제 1 게이트 전압을 상기 피크 증폭기의 게이트 단자에 인가하는 제 2 전압 변환 회로를 구비하고,
    상기 캐리어 증폭기의 게이트 단자에는 상기 제 1 게이트 전압이 상기 제 2 직류 전원으로부터 직접 인가되는
    전력 증폭 장치.
  5. 제 1 드레인 전압을 출력하는 제 1 직류 전원과,
    제 1 게이트 전압을 출력하는 제 2 직류 전원과,
    병렬 접속된 캐리어 증폭기 및 피크 증폭기를 갖고, RF 신호를 증폭하는 도허티 증폭기와,
    출력 전력이 제 1의 미리 정해진 값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 1 지령을 출력함과 아울러, 상기 출력 전력이 상기 제 1의 미리 정해진 값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 2 지령을 출력하고, 상기 출력 전력이 상기 제 1의 미리 정해진 값보다 작은 제 2의 미리 정해진 값 이하인 경우에는 저전압을 출력하도록 제 3 지령을 출력함과 아울러, 상기 출력 전력이 상기 제 2의 미리 정해진 값보다 큰 경우에는 고전압을 출력하도록 제 4 지령을 출력하는 전압 제어 회로와,
    상기 제 1 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압을 전압 변환한 제 2 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기의 드레인 단자에 인가하고, 상기 제 2 지령에 근거하여, 상기 제 1 드레인 전압을 상기 캐리어 증폭기의 드레인 단자에 인가하는 제 1 전압 변환 회로와,
    상기 제 3 지령에 근거하여, 상기 제 1 게이트 전압을 전압 변환한 제 2 게이트 전압을 상기 피크 증폭기의 게이트 단자에 인가하여 오프 상태로 하고, 상기 제 4 지령에 근거하여, 상기 제 1 게이트 전압을 상기 피크 증폭기의 게이트 단자에 인가하는 제 2 전압 변환 회로를 구비하고,
    상기 피크 증폭기의 드레인 단자에는 상기 제 1 드레인 전압이 상기 제 1 직류 전원으로부터 직접 인가되고,
    상기 캐리어 증폭기의 게이트 단자에는 상기 제 1 게이트 전압이 상기 제 2 직류 전원으로부터 직접 인가되는
    전력 증폭 장치.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 전압 제어 회로는 적어도 2개의 미리 정해진 값과 출력 전력의 대소 관계에 근거하여 적어도 3개의 지령을 출력하고,
    상기 전압 변환 회로는 적어도 3개의 지령에 근거하여 적어도 3개의 드레인 전압을 출력하는
    전력 증폭 장치.
  7. 제 4 항 또는 제 5 항에 있어서,
    상기 전압 제어 회로는 적어도 2개의 미리 정해진 값과 출력 전력의 대소 관계에 근거하여 적어도 3개의 지령을 출력하고,
    상기 제 1 전압 변환 회로는 적어도 3개의 지령에 근거하여 적어도 3개의 드레인 전압을 출력하는
    전력 증폭 장치.
KR1020097013879A 2006-12-19 2007-12-05 전력 증폭 장치 KR101107888B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2006-341476 2006-12-19
JP2006341476 2006-12-19
PCT/JP2007/073504 WO2008075561A1 (ja) 2006-12-19 2007-12-05 電力増幅装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090086626A KR20090086626A (ko) 2009-08-13
KR101107888B1 true KR101107888B1 (ko) 2012-01-25

Family

ID=39536194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097013879A KR101107888B1 (ko) 2006-12-19 2007-12-05 전력 증폭 장치

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7893770B2 (ko)
EP (1) EP2101409B1 (ko)
JP (1) JPWO2008075561A1 (ko)
KR (1) KR101107888B1 (ko)
CN (1) CN101563840B (ko)
WO (1) WO2008075561A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7760026B2 (en) * 2008-03-05 2010-07-20 Skyworks Solutions, Inc. Switched capacitor voltage converter for a power amplifier
KR100905948B1 (ko) * 2008-08-28 2009-07-06 (주)카이로넷 도허티 증폭기 및 이를 포함하는 신호 증폭 시스템, 신호 증폭 방법
KR101094050B1 (ko) * 2009-07-23 2011-12-19 성균관대학교산학협력단 다중 스위치를 갖는 동적 바이어스 공급장치
JP5743978B2 (ja) * 2012-08-13 2015-07-01 株式会社東芝 電力増幅器および送信器
EP2806557B1 (en) * 2013-05-23 2017-03-08 Ampleon Netherlands B.V. Doherty amplifier
US9136804B2 (en) * 2013-07-29 2015-09-15 Freescale Semiconductor, Inc. Switch-mode amplifier
JP2015046795A (ja) * 2013-08-28 2015-03-12 株式会社東芝 電力増幅装置、及び電力増幅装置の制御方法
US9231527B2 (en) * 2013-11-22 2016-01-05 Qualcomm Incorporated Circuits and methods for power amplification with extended high efficiency
US9473081B2 (en) * 2014-10-20 2016-10-18 Qualcomm Incorporated Circuits and methods for reducing supply sensitivity in a power amplifier
WO2016131028A1 (en) * 2015-02-15 2016-08-18 Skyworks Solutions, Inc. Doherty power amplifier having reduced size
JP6749492B2 (ja) * 2017-06-23 2020-09-02 三菱電機株式会社 高周波増幅器
US10496115B2 (en) 2017-07-03 2019-12-03 Macronix International Co., Ltd. Fast transient response voltage regulator with predictive loading
US10860043B2 (en) 2017-07-24 2020-12-08 Macronix International Co., Ltd. Fast transient response voltage regulator with pre-boosting
US20190050012A1 (en) * 2017-08-10 2019-02-14 Macronix International Co., Ltd. Voltage regulator with improved slew rate
JP2019041277A (ja) * 2017-08-25 2019-03-14 株式会社村田製作所 電力増幅回路
CN110048677B (zh) * 2018-01-16 2023-08-08 中兴通讯股份有限公司 一种功放供电控制方法及装置
CN112383951B (zh) * 2020-11-16 2022-08-09 深圳国人无线通信有限公司 基站发射设备及其供电管理方法
WO2023199883A1 (ja) * 2022-04-12 2023-10-19 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
WO2024070736A1 (ja) * 2022-09-28 2024-04-04 株式会社村田製作所 増幅回路および通信装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001518731A (ja) * 1997-09-30 2001-10-16 モトローラ・インコーポレイテッド 信号を増幅する装置および方法
JP2004173249A (ja) * 2002-10-28 2004-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信機

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3183078B2 (ja) * 1994-02-28 2001-07-03 三菱電機株式会社 制御信号生成回路、これを用いた自動利得制御回路、これを用いた受信機及びこれを用いた通信システム
US5757229A (en) * 1996-06-28 1998-05-26 Motorola, Inc. Bias circuit for a power amplifier
EP0846421A1 (en) * 1996-11-06 1998-06-10 Unilever N.V. Triglyceride fat crystallization
US6097252A (en) * 1997-06-02 2000-08-01 Motorola, Inc. Method and apparatus for high efficiency power amplification
KR100553252B1 (ko) * 2002-02-01 2006-02-20 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치
KR100450744B1 (ko) * 2002-08-29 2004-10-01 학교법인 포항공과대학교 도허티 증폭기
AU2003277174A1 (en) * 2002-09-20 2004-04-08 Triquint Semiconductor, Inc. Saturated power amplifier with selectable and variable output power levels
US7116946B2 (en) * 2002-10-28 2006-10-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Transmitter
KR100480496B1 (ko) 2002-11-18 2005-04-07 학교법인 포항공과대학교 도허티 증폭기를 이용한 신호 증폭 장치
KR20040079597A (ko) * 2003-03-08 2004-09-16 학교법인 포항공과대학교 적응 바이어스 제어 기술을 이용한 초고주파 도허티증폭장치
US6922102B2 (en) * 2003-03-28 2005-07-26 Andrew Corporation High efficiency amplifier
US7385445B2 (en) * 2005-07-21 2008-06-10 Triquint Semiconductor, Inc. High efficiency amplifier circuits having bypass paths
TWI346449B (en) * 2007-08-16 2011-08-01 Ind Tech Res Inst Power amplifier circuit for multi-frequencies and multi-modes and method for operating the same

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001518731A (ja) * 1997-09-30 2001-10-16 モトローラ・インコーポレイテッド 信号を増幅する装置および方法
JP2004173249A (ja) * 2002-10-28 2004-06-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd 送信機

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008075561A1 (ja) 2008-06-26
US20100079210A1 (en) 2010-04-01
EP2101409B1 (en) 2021-01-20
US7893770B2 (en) 2011-02-22
KR20090086626A (ko) 2009-08-13
CN101563840B (zh) 2012-06-06
EP2101409A1 (en) 2009-09-16
CN101563840A (zh) 2009-10-21
JPWO2008075561A1 (ja) 2010-04-08
EP2101409A4 (en) 2012-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101107888B1 (ko) 전력 증폭 장치
US8159298B2 (en) Linearization circuits and methods for power amplification
JP3841416B2 (ja) 送信装置、送信出力制御方法、および無線通信装置
JP4836253B2 (ja) 電力増幅装置および携帯電話端末
JP4330549B2 (ja) 高周波電力増幅装置
CN101179257B (zh) 改进了尺寸和成本的高频功率放大器
US20060055458A1 (en) Doherty amplifier
JP2001168647A5 (ko)
US20130127528A1 (en) Power amplifier and amplification method thereof
CN102474224A (zh) 放大器级
KR101075820B1 (ko) 전력 증폭 장치 및 휴대 통신 단말기 장치
CN108270403B (zh) 一种放大电路
US7554392B2 (en) Multiple output power mode amplifier
JP2010258896A (ja) Ｒｆ増幅装置
JP2010219944A (ja) 高周波電力増幅器、および電力増幅方法
WO2006033303A1 (ja) Ｅｅｒ高周波増幅器
KR20160027888A (ko) 병렬 출력단 선형 증폭기
JP2004289492A (ja) ドハーティ増幅器
KR200263998Y1 (ko) 휴대폰에서전력증폭기의효율개선회로
JP2006067379A (ja) 高周波電力増幅器
JPH06177681A (ja) 高周波増幅装置
JPH07115381A (ja) 携帯電話端末の送信電力制御回路
JP2006262518A (ja) 高周波電力増幅モジュール及び無線通信装置
JPH07273560A (ja) 高周波増幅器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141230

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151217

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee