KR101124064B1

KR101124064B1 - 출력 정합 트랜스포머와 가상 접지를 갖는 저전력 모드 전력 증폭 장치

Info

Publication number: KR101124064B1
Application number: KR1020100064993A
Authority: KR
Inventors: 이창호; 박윤서; 안규환
Original assignee: 삼성전기주식회사
Priority date: 2010-03-12
Filing date: 2010-07-06
Publication date: 2012-03-27
Also published as: CN102195572A; US7944296B1; CN102195572B; KR20110103291A

Abstract

본 발명은 일차 권선과, 상기 일차 권선과 유동 결합된 이차 권선을 가지고, 상기 일차 권선은 제1 단부 또는 제1 포트와, 제2 단부 또는 제2 포트와, 상기 제1 단부 또는 상기 제1 포트와 상기 제2 단부 또는 상기 제2 포트 사이의 센터탭을 구비하고, 상기 이차 권선은 제3 단부 또는 제3 포트와, 제4 단부 또는 제4 포트를 구비하며, 상기 일차 권선은 제1 증폭기의 제1 출력을 입력받도록 구성되고, 상기 센터탭은 제2 증폭기의 제2 출력을 입력받도록 구성되는 트랜스포머와, 상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제1 단부 또는 상기 제1 포트에 연결되는 제1 캐패시터와, 상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제2 단부 또는 상기 제2 포트에 연결되는 제2 캐패시터와, 출력이 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 연결된 저전력 증폭기와, 상기 센터탭에 전기적으로 연결되고, 접지 포트와 상기 일차 권선의 센터탭을 연결시키거나 연결 차단시키는 제1 스위치와, 상기 이차 권선의 제4 단부 또는 제4 포트에 연결되고, 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 전기적으로 연결된 공통 노드와 상기 제4 단부 또는 포트를 연결시키거나 연결 차단시키는 제2 스위치와, 상기 공통 노드와, 상기 이차 권선의 제3 단부 또는 포트에 연결되어 신호를 출력하는 출력 노드 사이에 연결되는 제3 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치를 제공한다.

Description

출력 정합 트랜스포머와 가상 접지를 갖는 저전력 모드 전력 증폭 장치{LOW POWER MODE AMPLIFICATION WITH A TRANSFORMER OUTPUT MATCHING AND A VIRTUAL GROUND}

본 발명은 전력 증폭기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가상 접지와 출력 정합용 트랜스포머를 갖는 저전력 모드 전력 증폭 장치에 관한 것이다.

전력 증폭기는 그 동작에 있어서, 고정된 전력 출력을 필요로 하지 않는다. 전력 증폭기는 피크 전력 출력으로부터 백 오프(back off)된 저전력 출력으로 보다 자주 사용된다. 그러나, 간단한 백오프 전력 증폭기는 필요 이상으로 전류를 사용하여 전류를 낭비한다. 즉, 전류 소모를 줄이기 위해 저전력 출력 동작을 위한 분리된 증폭 경로가 요구된다.

그러나, 고전력 모드와 저전력 모드의 각 모드가 최적의 동작 상태를 벗어나서 고전력 모드와 저전력 모드 간의 아이솔레이션이 자주 완벽하지 않아, 동작 상태가 좋지 않게 된다. 이러한 아이솔레이션을 목적으로 아이솔레이션 스위치가 사용될 수 있다. 그러나, 전력 증폭기는 자주 높은 전압 스윙 동작을 수행하고, 이러한 높은 전압 스윙 동작은 특히 CMOS 소자와 같은 소자의 안전 동작 범위를 초과할 수 있어서 소자에 피할 수 없는 데미지가 가해질 수 있다.

도 1에는 고전력과 저전력을 증폭하는 종래의 듀얼 모드 전력 증폭 장치의 블럭도가 도시되어 있다.

도 1에는 고전력 모드 증폭기(101)과 저전력 모드 증폭기(104)가 도시된다. 그러나, 도 1의 고전력 모드 증폭기(101)의 고전력 출력은 출력시 높은 전압 스윙을 생성하고, 스위치(103)은 높은 전압 스트레스로 동작하게 되어 스위치(103)의 안전 동작 범위를 자주 초과할 수 있다. 게다가, 스위치(103)가 출력 노드에 직접 연결되는 것을 바람직하지 않다. 반면에 고전력 모드와 저전력 모드 사이에 적절한 아이솔레이션을 제공하기 위한 스위치(103)의 동작은 바람직하고, 이러한 스위치(103)는 허락된 동작 마진내에서 신중하게 동작되어져야 한다.

더하여, 높은 전압 스트레스를 다루기 위해서 고전력 모드와 저전력 모드를 집적화하는 경우 효율적인 전력 증폭기의 동작이 필요하다.

본 발명의 목적은 가상 접지와 출력 정합용 트랜스포머를 갖는 저전력 모드 전력 증폭 장치를 제공하는 것이다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 기술적인 측면은 고전력 증폭기와, 일차 권선과, 상기 일차 권선과 유동 결합된 이차 권선을 가지고, 상기 일차 권선은 제1 단부와, 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 센터탭을 구비하고, 상기 이차 권선은 제3 단부와, 제4 단부를 구비하며, 상기 고전력 증폭기의 각 출력은 상기 일차 권선의 상기 제1 단부와 상기 제2 단부에 연결되는 트랜스포머와, 상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제1 단부에 연결되는 제1 캐패시터와, 상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제2 단부에 연결되는 제2 캐패시터와, 출력이 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 연결된 저전력 증폭기와, 용량성 커플링 소자를 통해 상기 센터탭에 연결되고, 접지 포트와 상기 일차 권선의 센터탭을 연결시키거나 연결 차단시키는 제1 스위치와, 상기 이차 권선의 제4 단부에 연결되고, 상기 용량성 커플링 소자를 통해 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 연결된 공통 노드와 상기 제4 단부를 연결시키거나 연결 차단시키는 제2 스위치와, 상기 공통 노드와 상기 이차 권선의 제3 단부에 연결되어 신호를 출력하는 출력 노드 사이에 연결되는 제3 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 센터탭에는 AC 가상 접지가 형성될 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 센터탭은 DC 바이어스 소스에 더 연결될 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 고전력 모드시에 상기 고전력 증폭기는 동작하고, 상기 저전력 증폭기는 동작 중단하며, 상기 제1 스위치는 상기 센터탭과 상기 접지 포트를 연결시키고, 상기 제2 스위치는 상기 제4 단부와 상기 공통 노드를 연결시키며, 상기 공통 노드는 상기 센터탭과 상기 접지 포트에 연결될 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 트랜스포머는 상기 고전력 증폭기의 출력 각각을 입력받아 상기 출력 노드에 연결된 상기 이차 권선의 제3 단부를 통해 싱글 신호로 변환하여 출력할 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 고전력 증폭기의 각 출력은 한쌍의 차동 출력을 포함할 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 저전력 모드시에 상기 고전력 증폭기는 동작 중단하고, 상기 저전력 증폭기는 동작하며, 상기 제1 스위치는 상기 접지 포트와 상기 센터탭의 연결을 차단시키고, 상기 제2 스위치는 상기 공통 노드와 상기 제4 단부의 연결을 차단시킬 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 저전력 증폭기의 출력은 상기 제3 캐패시터와 상기 용량성 커플링 소자의 직렬 연결을 통해 상기 센터탭 포트로부터 상기 출력 노드에 제공될 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 저전력 증폭기의 출력을 상기 일차 권선의 센터탭에 연결시키는 출력 정합 네트워크를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 제1 캐패시터와 상기 제2 캐패시터는 상기 센터탭에 의해 분할된 상기 일차 권선의 분할 권선에 각각 병렬 연결되어, 각각 동등한 공진 블럭을 형성할 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 각 동등한 공진 블럭은 상기 고전력 증폭기의 각 출력과 상기 저전력 증폭기의 각 출력을 아이솔레이션 시키기 위한 동작 주파수로 동작할 수 있다.

본 발명의 하나의 기술적인 측면에 따르면, 상기 일차 권선은 서로 직렬 연결된 적어도 하나의 제1 권선과 제2 권선을 포함하고, 상기 제1 권선은 상기 센터탭과 상기 제1 단부에 연결되고, 상기 제2 권선은 상기 센터탭과 상기 제2 단부에 연결될 수 있다.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면은 일차 권선과, 상기 일차 권선과 유도 결합된 이차 권선을 가지고, 상기 일차 권선은 제1 단부와, 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 센터탭을 구비하고, 상기 이차 권선은 제3 단부와, 제4 단부를 구비하며, 상기 일차 권선은 제1 증폭기의 제1 출력을 입력받도록 구성되고, 상기 센터탭은 제2 증폭기의 제2 출력을 입력받도록 구성되는 트랜스포머와, 상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제1 단부에 연결되는 제1 캐패시터와, 상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제2 단부에 연결되는 제2 캐패시터와, 출력이 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 연결된 저전력 증폭기와, 상기 센터탭에 전기적으로 연결되고, 접지 포트와 상기 일차 권선의 센터탭을 연결시키거나 연결 차단시키는 제1 스위치와, 상기 이차 권선의 제4 단부에 연결되고, 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 전기적으로 연결된 공통 노드와 상기 제4 단부를 연결시키거나 연결 차단시키는 제2 스위치와, 상기 공통 노드와, 상기 이차 권선의 제3 단부에 연결되어 신호를 출력하는 출력 노드 사이에 연결되는 제3 캐패시터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면은, 상기 제1 증폭기의 상기 제1 출력은 상기 일차 권선의 상기 제1 단부와 상기 제2 단부에 출력을 전달하는 한쌍의 차동 출력을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면은, 고전력 모드시에 상기 제1 증폭기는 동작하고, 상기 제2 증폭기는 동작 중단하며, 상기 제1 스위치는 상기 센터탭과 상기 접지 포트를 연결시키고, 상기 제2 스위치는 상기 제4 단부와 상기 공통 노드를 연결시키며, 상기 공통 노드는 상기 센터탭과 상기 접지 포트에 연결될 수 있다.

본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면은, 저전력 모드시에 상기 제1 증폭기는 동작 중단하고, 상기 제2 증폭기는 동작하며, 상기 제1 스위치는 상기 접지 포트와 상기 센터탭의 연결을 차단시키고, 상기 제2 스위치는 상기 공통 노드와 상기 제4 단부의 연결을 차단시킬 수 있다.

본 발명의 다른 하나의 기술적인 측면은, 상기 제2 증폭기의 출력은 상기 제3 캐패시터와 상기 용량성 커플링 소자의 직렬 연결을 통해 상기 센터탭 포트로부터 상기 출력 노드에 제공될 수 있다.

본 발명에 따르면, 저전력 모드시에 사용되는 저전력 증폭기와 고전력 모드시에 사용되는 고전력 증폭기의 결합시, 저전력 증폭기의 출력 정합 네트워크를 트랜스포머의 가상 접지에 연결하여 고전력 증폭기와 저전력 증폭기간의 아이솔레이션을 강화하는 효과가 있다. 더하여, 전력 모드 변환시에 신호 전달 경로를 스위칭하지 않고, 접지의 연결을 스위칭하여 스위치 소자에 가해지는 전압 스트레스를 저감시키는 효과가 있다.

도 1은 고전력과 저전력을 증폭하는 종래의 듀얼 모드 전력 증폭 장차의 블럭도.
도 2는 듀얼 모드 전력증폭 장치에 있어서 저전력 증폭기의 출력을 트랜스포머의 일차 권선의 가상 접지에 연결시킨 본 발명의 일 실시예를 나타내는 구성도.
도 3은 저전력 모드는 동작하지 않고 고전력 모드로 동작하는 도 2에 도시된 전력 증폭 장치의 구성도.
도 4는 고전력 모드는 동작하지 않고 저전력 모드로 동작하는 도 2에 도시된 전력 증폭 장치의 구성도.
도 5는 저전력 모드가 고전력 모드에서 보이는 두개의 공진 블럭을 가지는 본 발명의 일 실시예를 나타내는 구성도.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

도 2는 듀얼 모드 전력증폭 장치에 있어서 저전력 증폭기의 출력을 트랜스포머의 일차 권선의 가상 접지에 연결시킨 본 발명의 일 실시예를 나타내는 구성도이다. 도 2에는 고전력 증폭기(201)와 저전력 증폭기(216)이 도시되어 있다. 고전력 증폭기(201)는 차동 입력받고 이에 따라 차동 출력을 생성하는 차동 증폭기로 동작할 수 있다. 반면에, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 저전력 증폭기(216)의 입력과 출력은 각각 싱글 신호일 수 있다. 본 발명의 일 실시형태에 따르면, 일반적으로, 고전력 증폭기(201)는 저전력 증폭기(216)보다 높은 증폭 레벨 즉, 큰 전압 스윙을 한다.

고전력 증폭기(201)의 출력 정합을 위해 적어도 일차 권선(250)과 이차 권선(252)을 갖는 트랜스포머가 포함될 수 있다. 상기 일차 권선은 제1 권선(204)과 제2 권선(205)으로 구성될 수 있다. 제1 권선(204)과 제2 권선(205)은 서로 직렬 연결된 두개의 구분된 권선으로 도시되며, 마찬가지로 하나의 권선에서 각각 구분된 영역일 수 있다. 이와 마찬가지로, 이차 권선(252)는 제1 권선(211)과 제2 권선(212)으로 구성될 수 있다. 유사하게, 제1 권선(211)과 제2 권선(212)은 서로 직렬 연결된 두개의 구분된 권선으로 도시되며, 마찬가지로 하나의 권선에서 각각 구분된 영역일 수 있다.

고전력 증폭기(201)의 차동 출력은 상기 트랜스포머의 일차 권선(250)에 연결될 수 있다. 보다 상세하게는, 제1 차동 출력은 제1 권선(204)의 제1 단부에 연결될 수 있다. 제1 권선(204)의 제2 단부는 제2 권선(205)의 제1 단부에 연결될 수 있다. 제2 권선(205)의 제2 단부는 고전력 증폭기(201)의 제2 차동 출력에 연결될 수 있다.

센터탭 포트(251)는 일차 권선(250)에서 제1 권선(204)과 제2 권선(205)의 사이에 형성될 수 있다. 일차 권선(250)의 센터탭 포트(251)는 AC 가상 접지점일 수 있다. 증폭기(201,216)에 DC 바이어싱을 위해, 센터탭 포트(251)는 RF 초크(207)을 통해 DC 바이어스 소스(206)에 연결되어 DC 레퍼런스로 사용될 수 있다. 이상적으로는, 센터탭 포트(251)에서는 AC 신호가 보이지 않으나, 이에 한정되지 않고, 동작시 AC 신호가 소량 유지될 수 있다. 센터탭 포트(251)는 캐패시터와 같은 용량성 커플링 소자(208)를 통해, RF 쵸크(209)를 통해 접지 포트(210)의 연결을 제어하는 제1 스위치(209)에 연결될 수 있다. 제1 스위치(209)는 상기한 설명과 같이 저전력 모드 또는 고전력 모드를 위해 오픈 되거나 단락될 수 있다.

저전력 증폭기(216)의 싱글 출력은 출력 정합 블럭(217)을 통해 일차 권선(250)의 센터탭(251)에 연결될 수 있다. 일반적으로, 출력 정합 블럭(217)은 저전력 증폭기(216)의 출력과 센터탭 포트(251)간의 임피던스 매칭을 제공할 수 있다.

또한, 제1 캐패시터(202)는 제1 권선(204)의 제1 단부와, 센터탭(251) 사이에 연결되어 제1 권선(204)과 병렬 연결되어 구성될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제2 캐패시터(203)는 센터탭(251)과, 제2 권선(205)의 제2 단부 사이에 연결되어 제2 권선(205)과 병렬 연결되어 구성될 수 있다.

제1 및 제2 캐패시터(202,203)는 각각 제1 권선(204), 또는 제2 권선(205)과 연결되어 고전력 모드 동작으로부터 저전력 모드 동작을 아이솔레이션 시키는 공진블럭을 형성할 수 있다.

이차 권선(252)을 살펴보면, 제1 권선(211)은 DC 블럭킹 캐패시터(215)를 통해 상기 전력 증폭 장치의 출력 포트에 포함될 수 있는 출력 노드의 일부인 제1 단부를 가질 수 있다. 제1 권선(211)의 제2 단부는 제2 권선(213)의 제1 단부에 연결될 수 있다. 제2 권선(213)의 제2 단부는 제2 스위치(213)의 제1 단부에 연결될 수 있다. 제2 스위치(213)의 제2 단부는 용량성 커플링 소자(208)과 제1 스위치(209)사이의 노드와 캐패시터(214)의 제1 단부에 연결될 수 있는 공통 노드에 연결될 수 있다. 캐패시터(214)의 제2 단부는 DC 블럭킹 캐패시터(215)를 통해 상기 전력 증폭 장치의 출력 포트에 포함될 수 있는 출력 노드에 연결될 수 있다. 제2 스위치(213)의 설명한 바와 같이 저전력 모드 또는 고전력 모드 동작을 위해 오프된거나 단락될 수 있다.

도 3은 저전력 모드는 동작하지 않고 고전력 모드로 동작하는 도 2에 도시된 전력 증폭 장치의 구성도이다. 고전력 모드 동작 동안, 고전력 증폭기(201)는 동작하고, 저전력 증폭기(216)는 동작 중단한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 스위치(209)는 단락되어 센터탭 포트(251)이 용량성 커플링 소자(208)을 통해 접지 포트(210)에 연결되는 연결 경로를 제공할 수 있다. 이 경우, 저전력 증폭기(216)의 출력은 접지 포트(210)에 연결될 수 있다. 이에 따라, 저전력 모드는 접지포트(210)을 통해 접지에 연결되어 고전력 모드에 영향을 주지 않도록 아이솔레이션이 강화될 수 있다. 더하여, 제2 스위치(213)는 단락되어 제1 스위치(209)의 단락에 의해 제공되는 접지 경로를 통해 제2 권선(212)의 제2 단부를 접지에 연결될 수 있다. 이에 따라, 고전력 모드에서 스위치(209,213)은 연결을 위해 단락되어 각 스위치(209,213)의 동작에 전압 스트레스가 존재하지 않도록 할 수 있다.

도 3을 참조하면, 고전력 증폭기(201)의 차동 출력은 이차 권선(252)과 유도 결합된 일차 권선(250)에 전달된다. 제2 권선(212)의 제2 단부는 단락된 스위치(209,213)을 통해 접지 포트(210)에 연결될 수 있다. 이차 권선(252)은 제1 권선(211)의 제1 단부에서 싱글 신호를 출력하고, 상기 싱글 신호는 본 발명의 전력 증폭 장치가 출력을 제공하기 위해 상기 출력 노드에서 DC 블럭킹 캐패시터(215)에 의해 처리된다.

도 4는 고전력 모드는 동작하지 않고 저전력 모드로 동작하는 도 2에 도시된 전력 증폭 장치의 구성도이다. 저전력 동작 동안, 저전력 증폭기(216)는 동작하고, 고전력 증폭기(201)는 동작하지 않는다. 이에 따라, 저전력 모드(저전력 증폭기(216)에 관련된)는 각 권선(204,205)과 캐패시터(202,203)의 병렬 구성에 의해 제공되는 동등한 공진 블럭에 의해 동작 주파수에서 고전력 모드(고전력 증폭기(201)에 관련된)와 아이솔레이션 된다. 보다 상세하게는, 캐패시터(202,203)의 각 캐패시턴스 값은 각 권선(204,205)의 인덕턴스 값에 따라 선택될 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 권선(204,205)과 캐패시터(202,203)의 병렬 구성은 동작 주파수에서 공진하는 동등한 공진 블럭를 형성할 수 있다. 상기 동작 주파수는 센터탭 포인트(251)에 의해 제공되는 가상 접지에 기인하여 아이솔레이트되는 저전력 증폭기(216)의 출력에 연관된다.

즉, 센터탭 포인트(251)로부터 상기 출력 노드까지, 저전력 모드를 위한 신호 경로는 캐패시터(208,214)에 의해 제공되는 직렬 용량성 경로를 따르며, 직렬 인덕티브 경로에 비교하여 심각한 신호 손실은 발생되지 않는다.

따라서, 상술한 바와 같은 스위치(209,213)는 낮은 신호 스윙(오직 일반적인 스위치에서 오픈 스테이트시 가해지는 전압 레벨 스트레스와 같은)에서 사용되고, 스위치의 크기는 저전력 모드의 전압 레벨에 기초하여 최소화될 수 있다. 또한, 고전력 모드와 저전력 모드 사이의 아이솔레이션은, 저전력 증폭 모드에서 일차 권선의 센터탭에 형성된 가상 접지에 연결되고, 고전력 모드에서 두개의 동등한 공진 블럭에 영향받는 간단한 스위칭 동작에 의해 강화될 수 있다. 더하여, DC 바이어스 소스(206)는 고전력 모드 동작과 저전력 모드 동작에서 공유되어 질 수 있어서, 외부 연결을 위한 방법이나 또는 본딩 와이어의 수를 최소화할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시형태는 간단한 부품 및 설계에 따라 고전력 모드와 저전력 모드 동작 모두에서 손실을 최소화하는 훌륭한 아이솔레이션을 제공할 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.

201...고전력 증폭기 202...제1 캐패시터
203...제2 캐패시터
204...일차 권선의 제1 권선
205...일차 권선의 제2 권선
206...DC 바이어스 소스
207...RF 쵸크 208...캐패시터
209...제1 스위치 210...접지 포트
211...이차 권선의 제1 권선
212...이차 권선의 제2 권선
213...제2 스위치 214...캐패시터
215...DC 블럭킹 캐패시터 216...저전력 증폭기
250...일차 권선 251...센터탭 포트

Claims

고전력 증폭기;
일차 권선과, 상기 일차 권선과 유동 결합된 이차 권선을 가지고,
상기 일차 권선은 제1 단부와, 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 센터탭을 구비하고,
상기 이차 권선은 제3 단부와, 제4 단부를 구비하며,
상기 고전력 증폭기의 각 출력은 상기 일차 권선의 상기 제1 단부와 상기 제2 단부에 연결되는 트랜스포머;
상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제1 단부에 연결되는 제1 캐패시터;
상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제2 단부에 연결되는 제2 캐패시터;
출력이 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 연결된 저전력 증폭기;
용량성 커플링 소자를 통해 상기 센터탭에 연결되고, 접지 포트와 상기 일차 권선의 센터탭을 연결시키거나 연결 차단시키는 제1 스위치;
상기 이차 권선의 제4 단부에 연결되고, 상기 용량성 커플링 소자를 통해 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 연결된 공통 노드와 상기 제4 단부를 연결시키거나 연결 차단시키는 제2 스위치; 및
상기 공통 노드와 상기 이차 권선의 제3 단부에 연결되어 신호를 출력하는 출력 노드 사이에 연결되는 제3 캐패시터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제1항에 있어서,
상기 센터탭에는 AC 가상 접지가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제1항에 있어서,
상기 센터탭은 DC 바이어스 소스에 더 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제1항에 있어서,
고전력 모드시에 상기 고전력 증폭기는 동작하고, 상기 저전력 증폭기는 동작 중단하며, 상기 제1 스위치는 상기 센터탭과 상기 접지 포트를 연결시키고, 상기 제2 스위치는 상기 제4 단부와 상기 공통 노드를 연결시키며, 상기 공통 노드는 상기 센터탭과 상기 접지 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제4항에 있어서,
상기 트랜스포머는 상기 고전력 증폭기의 출력 각각을 입력받아 상기 출력 노드에 연결된 상기 이차 권선의 제3 단부를 통해 싱글 신호로 변환하여 출력하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제5항에 있어서,
상기 고전력 증폭기의 각 출력은 한쌍의 차동 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제1항에 있어서,
저전력 모드시에 상기 고전력 증폭기는 동작 중단하고, 상기 저전력 증폭기는 동작하며, 상기 제1 스위치는 상기 접지 포트와 상기 센터탭의 연결을 차단시키고, 상기 제2 스위치는 상기 공통 노드와 상기 제4 단부의 연결을 차단시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제7항에 있어서,
상기 저전력 증폭기의 출력은 상기 제3 캐패시터와 상기 용량성 커플링 소자의 직렬 연결을 통해 상기 센터탭 포트로부터 상기 출력 노드에 제공되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제1항에 있어서,
상기 저전력 증폭기의 출력을 상기 일차 권선의 센터탭에 연결시키는 출력 정합 네트워크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1 캐패시터와 상기 제2 캐패시터는 상기 센터탭에 의해 분할된 상기 일차 권선의 분할 권선에 각각 병렬 연결되어, 각각 동등한 공진 블럭을 형성하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제10항에 있어서,
상기 각 동등한 공진 블럭은 상기 고전력 증폭기의 각 출력과 상기 저전력 증폭기의 각 출력을 아이솔레이션 시키기 위한 동작 주파수로 동작하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제1항에 있어서,
상기 일차 권선은 서로 직렬 연결된 적어도 하나의 제1 권선과 제2 권선을 포함하고,
상기 제1 권선은 상기 센터탭과 상기 제1 단부에 연결되고,
상기 제2 권선은 상기 센터탭과 상기 제2 단부에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
일차 권선과, 상기 일차 권선과 유동 결합된 이차 권선을 가지고,
상기 일차 권선은 제1 단부와, 제2 단부와, 상기 제1 단부와 상기 제2 단부 사이의 센터탭을 구비하고,
상기 이차 권선은 제3 단부와, 제4 단부를 구비하며,
상기 일차 권선은 제1 증폭기의 제1 출력을 입력받도록 구성되고,
상기 센터탭은 제2 증폭기의 제2 출력을 입력받도록 구성되는 트랜스포머;
상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제1 단부에 연결되는 제1 캐패시터;
상기 일차 권선의 상기 센터탭과, 상기 제2 단부에 연결되는 제2 캐패시터;
출력이 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 연결된 저전력 증폭기;
용량성 커플링 소자를 통해 상기 센터탭에 전기적으로 연결되고, 접지 포트와 상기 일차 권선의 센터탭을 연결시키거나 연결 차단시키는 제1 스위치;
상기 이차 권선의 제4 단부에 연결되고, 상기 일차 권선의 상기 센터탭에 전기적으로 연결된 공통 노드와 상기 제4 단부를 연결시키거나 연결 차단시키는 제2 스위치; 및
상기 공통 노드와, 상기 이차 권선의 제3 단부에 연결되어 신호를 출력하는 출력 노드 사이에 연결되는 제3 캐패시터
를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제13항에 있어서,
상기 센터탭에는 AC 가상 접지가 형성되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제13항에 있어서,
상기 센터탭은 DC 바이어스 소스에 더 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 증폭기의 상기 제1 출력은 상기 일차 권선의 상기 제1 단부와 상기 제2 단부에 출력을 전달하는 한쌍의 차동 출력을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제13항에 있어서,
고전력 모드시에 상기 제1 증폭기는 동작하고, 상기 제2 증폭기는 동작 중단하며, 상기 제1 스위치는 상기 센터탭과 상기 접지 포트를 연결시키고, 상기 제2 스위치는 상기 제4 단부와 상기 공통 노드를 연결시키며, 상기 공통 노드는 상기 센터탭과 상기 접지 포트에 연결되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제13항에 있어서,
저전력 모드시에 상기 제1 증폭기는 동작 중단하고, 상기 제2 증폭기는 동작하며, 상기 제1 스위치는 상기 접지 포트와 상기 센터탭의 연결을 차단시키고, 상기 제2 스위치는 상기 공통 노드와 상기 제4 단부의 연결을 차단시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제13항에 있어서,
상기 제2 증폭기의 출력은 상기 제3 캐패시터와 상기 용량성 커플링 소자의 직렬 연결을 통해 상기 센터탭 포트로부터 상기 출력 노드에 제공되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 캐패시터와 상기 제2 캐패시터는 상기 센터탭에 의해 분할된 상기 일차 권선의 분할 권선에 각각 병렬 연결되어, 각각 동등한 공진 블럭을 형성하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭 장치.