KR101125948B1 - Low noise amplifying apparatus having multi-step variable gain and method therefor - Google Patents

Low noise amplifying apparatus having multi-step variable gain and method therefor Download PDF

Info

Publication number
KR101125948B1
KR101125948B1 KR1020050132601A KR20050132601A KR101125948B1 KR 101125948 B1 KR101125948 B1 KR 101125948B1 KR 1020050132601 A KR1020050132601 A KR 1020050132601A KR 20050132601 A KR20050132601 A KR 20050132601A KR 101125948 B1 KR101125948 B1 KR 101125948B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
level
delete delete
frequency signal
high frequency
amplifier
Prior art date
Application number
KR1020050132601A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20070069931A (en
Inventor
김형균
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to KR1020050132601A priority Critical patent/KR101125948B1/en
Publication of KR20070069931A publication Critical patent/KR20070069931A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101125948B1 publication Critical patent/KR101125948B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0088Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3052Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
    • H03G3/3068Circuits generating control signals for both R.F. and I.F. stages

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은 이동통신단말기의 직접 변환 방식의 수신기에 적합한 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치 및 그 방법에 관한 것으로, 이와 같은 본 발명은, 직접 변환 수신기에서 요구되는 가변 이득을 갖는 저잡음 증폭기를 고가의 집적회로를 사용하지 않고, 쉽게 구할 수 있는 저가의 부품들을 이용하여 구현함으로써 이동통신단말기의 제조 단가를 낮추며, 특히, 혼변조 왜곡 시험이 없는 PCS 대역의 수신기 및 혼변조 왜곡 특성의 개선이 필수적인 셀룰러 대역의 수신기에 구현이 적합하다.The present invention relates to a low noise amplifier having a multi-stage variable gain suitable for a direct conversion receiver of a mobile communication terminal, and a method thereof. The present invention provides a low noise amplifier having a variable gain required in a direct conversion receiver. It is possible to reduce the manufacturing cost of the mobile communication terminal by using low-cost parts that are easily available without using integrated circuits. In particular, it is essential to improve the receiver and intermodulation distortion characteristics of the PCS band without intermodulation distortion test. The implementation is suitable for cellular band receivers.

이동통신단말기, 수신기, 직접변환, 가변이득, 저잡음증폭기, LNA Mobile communication terminal, receiver, direct conversion, variable gain, low noise amplifier, LNA

Description

다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치 및 그 방법{LOW NOISE AMPLIFYING APPARATUS HAVING MULTI-STEP VARIABLE GAIN AND METHOD THEREFOR}LOW NOISE AMPLIFYING APPARATUS HAVING MULTI-STEP VARIABLE GAIN AND METHOD THEREFOR}

도 1은 종래의 수퍼 헤테로다인 방식 수신기의 구성을 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional super heterodyne receiver.

도 2는 종래의 직접 변환 방식 수신기의 구성을 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing the configuration of a conventional direct conversion receiver.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 나타낸 구조도.Figure 3 is a structural diagram showing the structure of a low noise amplifying device having a multi-stage variable gain according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따라 도 3의 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 상세히 나타낸 구조도.Figure 4 is a structural diagram showing in detail the structure of a low noise amplifying device having a multi-stage variable gain of Figure 3 in accordance with an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법을 나타낸 순서도.Figure 5 is a flow chart showing a multi-stage variable gain providing method of a low noise amplifier according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 다른 일실시 예에 따른 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 나타낸 구조도.Figure 6 is a structural diagram showing the structure of a low noise amplifying device having a variable gain of a multi-stage according to another embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 다른 일실시 예에 따라 도 6의 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 상세히 나타낸 구조도.7 is a structural diagram showing in detail the structure of a low noise amplification device having a multi-stage variable gain of FIG. 6 according to another embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 다른 일실시 예에 따른 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법을 나타낸 순서도.8 is a flow chart showing a multi-step variable gain providing method of a low noise amplifier according to another embodiment of the present invention.

*** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ****** Explanation of symbols for main parts of drawing ***

300, 400, 600, 700: 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치300, 400, 600, 700: Low noise amplifier with variable gain

310, 610: 입력정합부 320, 620: 스위칭부310, 610: input matching unit 320, 620: switching unit

330, 630: 증폭부 340, 640: 출력정합부330, 630: amplifier 340, 640: output matching unit

410, 710: 트랜지스터 스위치 420: BJT410, 710: transistor switch 420: BJT

720: MMIC 720: MMIC

본 발명은 이동통신단말기에 관한 것으로, 특히, 이동통신단말기의 직접 변환 방식의 수신기에 적합한 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치 및 그 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a mobile communication terminal, and more particularly, to a low noise amplifying apparatus having a multi-stage variable gain suitable for a receiver of a direct conversion method of a mobile communication terminal and a method thereof.

이동통신시스템의 발달과 이동통신단말기 제조기술의 발전에 따라 이동통신서비스 가입자들은 단순히 움직이면서 통화를 하는 것에 만족하지 않고, 더 나은 통화 품질을 갖는 서비스를 제공받기를 원한다. 이에 각 이동통신사업자들은 통화품질 향상을 위한 노력을 아끼지 않는데 통화 품질의 향상을 위해서는 이동통신시스템의 최적화 외에도 이동통신단말기에서의 수신기 성능 향상이 매우 중요하다. 기존의 이동통신단말기에서는 주로 수퍼 헤테로다인 방식의 구조를 갖는 수신기가 사용되었다.With the development of the mobile communication system and the development of mobile communication terminal manufacturing technology, mobile communication service subscribers are not satisfied with simply making a phone call while moving and want to be provided with a service having better call quality. Therefore, each mobile communication company spares no effort to improve the call quality. To improve the call quality, it is very important to improve the receiver performance in the mobile communication terminal in addition to the optimization of the mobile communication system. In the conventional mobile communication terminal, a receiver having a structure of a super heterodyne type is mainly used.

도 1은 종래의 수퍼 헤테로다인 방식 수신기의 구성을 나타낸 구성도이다.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional super heterodyne receiver.

도 1을 참조하여 설명하면, 수퍼 헤테로다인 방식의 수신기에서는 안테나 (111)로부터 수신된 초고주파 신호를 저잡음 증폭기(112)를 사용하여 증폭시킨 후 대역여파기(113)로 방해신호를 차단한 후 하향 변환기(114)를 사용하여 중간 주파수 대역으로 하향 변환한다. 대역 여파기(116)는 상기 중간 주파수 신호에 포함된 방해 신호를 차단하는 역할을 한다. 방해신호가 제거된 중간 주파수 신호는 하향 변환기(117)를 통해 기저대역 신호로 변환된 후 자동이득제어 증폭기(118)에 의해 일정한 진폭으로 조절되어 출력되고, 이 신호는 아날로그-디지털 변환기(119)를 거쳐서 디지털 신호로 변환된다.Referring to Figure 1, in the super heterodyne receiver amplified the ultra-high frequency signal received from the antenna 111 using the low noise amplifier 112, and then block the interference signal with the band filter 113 and down converter Use down 114 to downconvert to the intermediate frequency band. The band filter 116 blocks the interference signal included in the intermediate frequency signal. The intermediate frequency signal from which the interference signal is removed is converted into a baseband signal through the down converter 117 and then adjusted and output by the automatic gain control amplifier 118 to a constant amplitude, and this signal is output to the analog-digital converter 119. It is converted into a digital signal via.

상기 아날로그-디지털 변환(119)기는 일반적으로 선형성이 떨어지고, 특정 진폭 이상의 아날로그 신호가 입력되면 포화 되어 오동작할 가능성이 크다. 따라서, 종래 수퍼 헤테로다인 방식에서는 자동이득제어 증폭기(118)가 아날로그-디지털 변환기(119) 전단에 위치하여 크고 작은 아날로그 신호의 진폭을 일정하게 조정하여 아날로그-디지털 변환기(119)에 입력함으로써 상기와 같은 문제를 해결하였다. The analog-to-digital converter 119 is generally inferior in linearity and is likely to malfunction due to saturation when an analog signal with a specific amplitude or more is input. Therefore, in the conventional superheterodyne system, the automatic gain control amplifier 118 is located in front of the analog-digital converter 119 and constantly adjusts the amplitude of the large and small analog signals and inputs the same to the analog-digital converter 119. I solved the same problem.

그러나, 상기 수퍼 헤테로다인 방식은 중간 주파수로 변환 증폭하므로 감도와 선택도가 좋고, 광대역에 걸쳐 선택도가 떨어지지 않고 충실도가 좋다는 장점을 가진 반면에, 국부 발진 주파수의 고조파와 수신 전파 사이의 비트(beat) 방해를 받기 쉽고, 영상 혼신을 받기 쉬우며 회로가 복잡하고 조정이 어렵다는 단점이 있다. 또한 중간주파수로 변환하는데 필요한 SAW Filter나 Mixer와 같은 부품들로 인해 무게나 부피가 커지게 되므로, 점점 얇고 작아지는 이동통신단말기에 사용하기에 한계가 있다.However, the superheterodyne scheme converts and amplifies to an intermediate frequency, so the sensitivity and selectivity are good, and the selectivity is good without sacrificing selectivity over a wide band, whereas the bit between the harmonic of the local oscillation frequency and the received radio wave ( beat) Easy to be disturbed, easy to receive video interference, complicated circuitry and difficult adjustment. In addition, due to components such as SAW filter or mixer required to convert to intermediate frequency, the weight and volume are increased, so there is a limit to use in a thinner and smaller mobile communication terminal.

따라서, 상기 수퍼 헤테로다인 방식에서 중간 주파수 변환 과정을 제거하여 반송파(carrier)를 기저대역(baseband)으로 곧바로 끌어내리고 올리는 방식인 직접 변환 방식이 제안되었다. 이 직접 변환 방식은 상기 수퍼 헤테로다인 방식에 비해 선택도와 감도가 떨어져서 사용하기에 무리가 있었지만, 중간 주파수 변환에 필요한 부품이 필요치 않으므로 단가절감, 무게경량화, 시스템 원칩(one chip)화 등이 가능하여 이동통신단말기에 사용하기에 적합하다는 강력한 장점이 있다. 따라서, GSM(Global System for Mobile communications)을 필두로 직접 변환 방식을 여러모로 개선하여 이동통신에서도 사용을 가능하도록 하는 연구와 실용화가 적극 진행되었고 현재에도 계속 되고 있어, 최근의 이동통신단말기에는 상기 직접 변환 방식이 점차 적용되고 있는 추세이다.Accordingly, a direct conversion method has been proposed, in which a carrier is directly lowered and raised to a baseband by removing an intermediate frequency conversion process in the super heterodyne method. This direct conversion method is difficult to use due to the low selectivity and sensitivity compared to the super heterodyne method, but since it does not require components necessary for intermediate frequency conversion, it is possible to reduce cost, weight, and system one chip. There is a strong advantage that it is suitable for use in mobile communication terminals. Therefore, research and practical use for improving the direct conversion scheme, including GSM (Global System for Mobile communications), in various ways to enable the use in mobile communication have been actively conducted, and continue to this day. The method is gradually being applied.

도 2는 상기 직접 변환 방식 수신기의 구성을 나타낸 구성도이다.2 is a block diagram showing the configuration of the direct conversion receiver.

도 2를 참조하여 설명하면, 안테나(211)로부터 수신된 RF 신호는 대역 여파기(213)를 거친 후 하향 변환기(214)를 통해 중간 주파수 대역을 거치지 않고 한 번에 기저대역 신호로 변환된다. 상기 기저 대역 신호는 아날로그-디지털 변환기(216)를 통해 디지털 신호로 변환된다. 기저대역 신호의 방해 신호를 차단하기 위한 대역 여파기(217)와 자동이득제어 증폭기(218)는 디지털 영역에 위치한다. 이와 같이, 직접 변환 방식의 수신기에서는 아날로그-디지털 변환기(216)를 거친 후에 디지털 영역에 자동이득제어 증폭기(218)가 위치하므로 아날로그-디지털 변환기(216)의 입력에 진폭이 큰 신호가 입력되는 것을 방지하기 위해서 RF단의 저잡음 증폭기의 이득을 가변으로 조정하는 가변 이득 저잡음 증폭기(212)를 사용하여 아 날로그-디지털 변환기(216)로 입력되는 신호의 진폭을 일정하게 유지시킨다.Referring to FIG. 2, the RF signal received from the antenna 211 is converted into a baseband signal at once without passing through the intermediate frequency band through the downlink converter 214 after passing through the band filter 213. The baseband signal is converted into a digital signal through an analog-to-digital converter 216. The band filter 217 and the automatic gain control amplifier 218 for blocking the interference signal of the baseband signal are located in the digital domain. As described above, in the direct conversion receiver, since the auto gain control amplifier 218 is positioned in the digital region after passing through the analog-to-digital converter 216, a signal having a large amplitude is input to the input of the analog-to-digital converter 216. To prevent this, a variable gain low noise amplifier 212 that variably adjusts the gain of the low noise amplifier of the RF stage is used to keep the amplitude of the signal input to the analog-to-digital converter 216 constant.

그러나 아직까지 상기와 같은 가변 이득을 갖는 저잡음 증폭기는 모두 값이 비싼 집적 회로로 구현되어 있어서, 이동통신단말기의 단가를 낮추는데 저해 요인이 되는 문제점이 있다.However, all of the low noise amplifiers having the variable gains as described above are implemented as expensive integrated circuits, and thus, there is a problem that it becomes a detrimental factor to lower the unit cost of the mobile communication terminal.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은, 이동통신단말기의 직접 변환 수신기에 적합한 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치 및 그 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a low noise amplifying apparatus and method having a multi-stage variable gain suitable for a direct conversion receiver of a mobile communication terminal.

본 발명의 다른 목적은, 저가의 범용 부품들을 사용하여 구현할 수 있는 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치 및 그 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a low noise amplifying apparatus and method having a multi-stage variable gain that can be implemented using low cost general purpose components.

본 발명의 또 다른 목적은, 셀룰러 및 PCS 대역에 적합하도록 설계되는 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치 및 그 방법을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide a low noise amplification apparatus and method having a multi-stage variable gain designed to be suitable for cellular and PCS bands.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치는, 입력되는 고주파 신호를 정합하여 출력하는 입력정합부와; 인에이블신호(PLNA_EN)의 레벨에 따라 전원 출력을 제어하는 스위칭부와; 두 단계의 이득을 가지며, 상기 입력정합부의 출력을 받아 상기 스위칭부의 전원출력 여부에 따라 이득을 달리하는 증폭을 수행하는 증폭부와; 상기 증폭부의 출력을 정합하여 출력하는 출력정합부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a low-noise amplifier having a multi-stage variable gain according to the present invention, the input matching unit for matching and outputting the input high frequency signal; A switching unit controlling a power output according to the level of the enable signal PLNA_EN; An amplifier having a gain of two stages and receiving an output of the input matching unit and performing an amplification having different gains depending on whether the switching unit is powered; And an output matching unit for matching and outputting the output of the amplifying unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법은, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 소정 레벨 이상인지 판단하는 과정과; 상기 판단 결과, 소정 레벨 이상이면 상기 인에이블(PLNA_EN)핀에 로직 로우(Logic Low)를 출력하여 증폭기를 저이득 모드로 설정하는 과정과; 상기 판단 결과, 소정 레벨 미만이면 인에이블핀에 로직 하이(Logic High)를 출력하여 증폭기를 고이득 모드로 설정하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-stage variable gain providing method of the low noise amplifying apparatus according to the present invention comprises the steps of determining whether the magnitude of the signal input to the detector is more than a predetermined level; Setting the amplifier to a low gain mode by outputting a logic low to the enable (PLNA_EN) pin if the determination result is greater than or equal to a predetermined level; As a result of the determination, if the level is less than a predetermined level, a logic high (Logic High) is output to the enable pin.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치는, 입력되는 고주파 신호를 정합하여 출력하는 입력정합부와; 인에이블신호(CLNA_EN)의 레벨에 따라 전원 출력을 제어하는 스위칭부와; 세 단계의 이득을 가지며 상기 입력정합부의 출력을 받아 상기 스위칭부의 전원출력 여부 및 증폭기 범위신호의 출력에 따라 이득을 달리하는 증폭을 수행하는 증폭부와; 상기 증폭부의 출력을 정합하여 출력하는 출력정합부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a low-noise amplifier having a multi-stage variable gain according to the present invention, the input matching unit for matching and outputting the input high frequency signal; A switching unit controlling a power output according to the level of the enable signal CLNA_EN; An amplifying unit having three stages of gain and receiving an output of the input matching unit and performing an amplification to vary the gain depending on whether the switching unit is powered or not and the output of the amplifier range signal; And an output matching unit for matching and outputting the output of the amplifying unit.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법은, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 1 레벨 이상인지 판단하는 과정과; 상기 판단 결과, 제 1 레벨 이상이면 인에이블핀(CLNA_EN)에 로직 로우를 출력하여 증폭기를 저이득 모드로 설정하는 과정과; 상기 판단 결과, 제 1 레벨 미만이면 제 2 레벨 이상인지를 판단하는 과정과; 판단 결과, 제 2 레벨 이상이면 인에이블핀에 로직 하이를 출력하고, 증폭기 범위핀에 로직 로우를 출력하여 증폭기를 중이득 모드로 설정하는 과정과; 상기 판단 결과; 제 2 레벨 미만이면 인에이블 핀에 로직 하이를 추력하고 증폭기 범위(LNA_RANGE) 핀에 로직 하이를 출력하여 증폭기를 고이득 모드로 설정하는 과정을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-stage variable gain providing method of the low noise amplifying apparatus according to the present invention comprises the steps of determining whether the magnitude of the signal input to the detector is greater than or equal to the first level; Setting the amplifier to a low gain mode by outputting a logic low to the enable pin CLNA_EN when the determination result is greater than or equal to the first level; Determining that the second level is greater than or equal to the second level if the determination result is less than the first level; As a result of the determination, outputting a logic high to the enable pin and a logic low to the amplifier range pin if the second level is equal to or higher, and setting the amplifier to the medium gain mode; The determination result; If the level is less than the second level, the logic pin is driven to the enable pin and the logic range is output to the amplifier range LNA_RANGE pin to set the amplifier to a high gain mode.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 일실시 예에 따른 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 나타낸 구조도이다.3 is a structural diagram showing a structure of a low noise amplifying apparatus having a variable gain of multiple stages according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 저잡음 증폭장치(300)는 입력되는 고주파(Radio Frequency: RF)신호를 정합하여 출력하는 입력정합부(310)와; 인에이블신호(PLNA_EN : PCS band Low Noise Amplifier Enable)(또는 PCS용 인에이블신호)의 레벨에 따라 전원 출력을 제어하는 스위칭부(320)와; 두 단계의 이득을 가지며, 상기 입력정합부(310)의 출력에 대해 상기 스위칭부(320)의 전원출력 여부에 따라 이득을 달리하는 증폭을 수행하는 증폭부(330)와; 상기 증폭부(330)의 출력을 정합하여 출력하는 출력정합부(340)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 3, the low noise amplifier 300 includes an input matching unit 310 for matching and outputting an input radio frequency (RF) signal; A switching unit 320 for controlling a power output according to a level of an enable signal (PLNA_EN: PCS band Low Noise Amplifier Enable) (or PCS enable signal); An amplifying unit (330) having a gain of two stages and amplifying the gain of the input matching unit (310) with a different gain depending on whether the switching unit (320) is powered; And an output matching unit 340 for matching and outputting the outputs of the amplifying unit 330.

상기 입력정합부(310)와 출력정합부(340)는 다수의 콘덴서와 저항, 인덕터로 구성되어 입력되는 신호를 정합하여 출력한다.The input matching unit 310 and the output matching unit 340 are composed of a plurality of capacitors, resistors, and inductors to match and output an input signal.

상기 스위칭부(320)는 두 개의 트랜지스터로 구성되어 2번 단자에 하이 로직 레벨의 신호(Logic High)가 인가되면 3번 단자의 전원(Vcc)을 4번 단자로 출력하고, 로우 로직 레벨의 신호(Logic Low)가 인가되면 4번 단자를 차단하여 3번 단자의 전원(Vcc)을 내보내지 않는다.The switching unit 320 is composed of two transistors, when a high logic level signal (Logic High) is applied to the second terminal, the power supply Vcc of the third terminal is output to the fourth terminal, and a low logic level signal When (Logic Low) is applied, terminal 4 is blocked so power (Vcc) of terminal 3 is not discharged.

상기 PLNA_EN 신호는 검파기(도 2를 참조)에 입력되는 신호의 크기가 소정 레벨 이상이어서 아날로그-디지털 변환기(도 2를 참조)를 포화시킬 정도의 크기인 경우, 이동통신단말기의 제어부(미도시)에 의해 로직 로우(Logic Low)로 출력되고 이 로우 로직 레벨의 PLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(320)는 4번 단자를 차단하여 상기 3번 단자의 전원(Vcc)을 내보내지 않는다.The PLNA_EN signal is a control unit (not shown) of the mobile communication terminal when the size of the signal input to the detector (see FIG. 2) is greater than or equal to a predetermined level to saturate the analog-to-digital converter (see FIG. 2). The switching unit 320 outputs the logic low by the low logic level and the PLNA_EN signal of the low logic level is applied to block the terminal 4 so that the power Vcc of the terminal 3 is not discharged.

한편, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 소정 레벨 미만이면, 상기 PLNA_EN 신호는 이동통신단말기의 제어부에 의해 로직 하이(Logic High)로 출력되고, 이 하이 로직 레벨의 PLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(320)는 3번 단자의 전원(Vcc)을 4번 단자로 출력한다.On the other hand, if the magnitude of the signal input to the detector is less than a predetermined level, the PLNA_EN signal is output to the logic high (Logic High) by the control unit of the mobile communication terminal, the switching unit 320 to which the PLNA_EN signal of the high logic level is applied ) Outputs power supply 3 of terminal 3 to terminal 4.

상기 증폭부(330)는 쌍극 접합 트랜지스터(Bipolar Junction Transistor: BJT)와 같은 트랜지스터로 구성되며, 상기 스위칭부(320)에서 출력되는 전원이 인가되면 고이득 모드로 동작하여 약 16dB 정도의 이득을 갖도록 동작하며, 상기 스위칭부(320)에서 전원이 차단되어 전원이 인가되지 않으면 저이득 모드로 동작하여 약 -20dB 정도의 이득, 즉, 20dB 정도의 감쇄를 갖도록 동작한다.The amplifier 330 is composed of a transistor such as a bipolar junction transistor (BJT). When the power output from the switching unit 320 is applied, the amplifier 330 operates in a high gain mode to have a gain of about 16 dB. When the power is cut off from the switching unit 320 and the power is not applied, the switching unit 320 operates in a low gain mode and has a gain of about -20 dB, that is, attenuation of about 20 dB.

즉, 안테나를 통해 입력되는 고주파 신호가 소정 레벨 이상(수신기의 아날로그-디지털 변환기를 포화시킬 정도의 크기)인 경우 상기 PLNA_EN 신호는 이동통신단말기의 제어부에 의해 로직 로우로 출력되고 이 로우 로직 레벨의 PLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(320)는 4번 단자를 차단하여 상기 3번 단자의 전원(Vcc)을 내보내지 않게 된다. 이에 따라, 전원이 인가되지 않는 증폭부(330)는 저이득 모드로 동작하여 약 -20dB 정도의 이득, 즉, 20dB 정도의 감쇄를 갖도록 동작함으로써, 입 력 신호를 충분히 감쇄시켜 아날로그-디지털 변환기의 포화를 방지한다.That is, when the high frequency signal input through the antenna is a predetermined level or more (a size sufficient to saturate the analog-to-digital converter of the receiver), the PLNA_EN signal is output to the logic low by the control unit of the mobile communication terminal and the low logic level The switching unit 320 to which the PLNA_EN signal is applied blocks the terminal 4 so that the power supply Vcc of the terminal 3 is not discharged. Accordingly, the amplifying unit 330 to which power is not applied operates in a low gain mode to have a gain of about -20 dB, that is, attenuation of about 20 dB, thereby sufficiently attenuating the input signal to provide an analog-to-digital converter. Prevent saturation

한편, 안테나를 통해 입력되는 고주파 신호가 소정 레벨 미만인 경우, 상기 PLNA_EN 신호는 이동통신단말기의 제어부에 의해 로직 하이로 출력되고 이 하이 로직 레벨의 PLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(320)는 3번 단자의 전원(Vcc)을 4번 단자로 출력한다. 이에 따라, 전원이 인가된 증폭부(330)는 고이득 모드로 동작하여 입력 신호를 충분히 증폭하게 된다.On the other hand, when the high frequency signal input through the antenna is less than the predetermined level, the PLNA_EN signal is output to the logic high by the control unit of the mobile communication terminal, the switching unit 320 to which the PLNA_EN signal of the high logic level is applied is terminal 3 Output power (Vcc) to terminal 4. Accordingly, the amplifier 330 to which power is applied is operated in the high gain mode to sufficiently amplify the input signal.

도 4는 본 발명의 일실시 예에 따라 상기 도 3의 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 더 상세히 나타낸 구조도이다.4 is a structural diagram illustrating in more detail the structure of a low noise amplifying device having a variable gain of multiple stages of FIG. 3 according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치(400)는 모두 시장에서 용이하게 구할 수 있는 저가의 부품들인 저항, 콘덴서, 인덕터, 트랜지스터들로 구성되며, 특히, 도 2의 스위칭부(320)에 해당하는 트랜지스터 스위치(410)로 PLNA_EN 신호의 로직 레벨에 따른 전원 제어를 수행함으로써, BJT(420)의 증폭 이득을 조정한다.As shown in FIG. 4, the low noise amplifier 400 having the multi-stage variable gain according to the present invention is composed of resistors, capacitors, inductors, and transistors, which are all low-cost components readily available on the market. 2, the amplification gain of the BJT 420 is adjusted by performing power supply control according to the logic level of the PLNA_EN signal with the transistor switch 410 corresponding to the switching unit 320 of FIG. 2.

상기 BJT(420)는 도 2의 증폭부(330)에 해당하며, 전술한 바와 같이, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 소정 레벨 미만인 경우, 하이 로직 레벨의 PLNA_EN 신호를 인가받아 전원을 통과시키는 트랜지스터 스위치(410)에 의해 전원을 인가받아 고이득 모드로 동작하여 입력 신호의 증폭을 수행하고, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 소정 레벨 미만인 경우에는, 로우 로직 레벨의 PLNA_EN 신호를 인가받아 전원을 차단시키는 트랜지스터 스위치(410)에 의해 전원을 인가받지 못하면, 저이득 모드로 동작하여 입력 신호를 충분히 감쇄시켜 아날로그-디지털 변환기의 포화를 방지한다.The BJT 420 corresponds to the amplifier 330 of FIG. 2. As described above, when the size of the signal input to the detector is less than a predetermined level, the transistor passes the power by receiving a PLNA_EN signal having a high logic level. When the power is supplied by the switch 410 to operate in a high gain mode to amplify the input signal, and when the magnitude of the signal input to the detector is less than a predetermined level, the PLNA_EN signal having a low logic level is applied to cut off the power. If the power supply is not applied by the transistor switch 410, it operates in a low gain mode to sufficiently attenuate the input signal to prevent saturation of the analog-to-digital converter.

도 5는 본 발명의 일실시 예에 따른 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법을 나타낸 순서도이다.5 is a flowchart illustrating a multi-step variable gain providing method of a low noise amplifier according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법은, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 소정 레벨 이상인지 판단하는 과정(S510)과; 상기 판단 결과, 소정 레벨 이상이면 인에이블신호(PLNA_EN) 핀에 로직 로우를 출력하여 증폭기를 저이득 모드로 설정하는 과정(S520, S530)과; 상기 판단 결과, 소정 레벨 미만이면 PLNA_EN 핀에 로직 하이를 출력하여 증폭기를 고이득 모드로 설정하는 과정(S540, S550)을 포함하여 구현된다.As shown in FIG. 5, the multi-stage variable gain providing method of the low noise amplifying apparatus may include determining whether a magnitude of a signal input to the detector is greater than or equal to a predetermined level (S510); (S520 and S530) setting the amplifier to a low gain mode by outputting a logic low to the enable signal PLNA_EN pin when the determination result is greater than or equal to a predetermined level; As a result of the determination, if the level is less than the predetermined level, a logic high is output to the PLNA_EN pin to set the amplifier to the high gain mode (S540 and S550).

도 6은 본 발명의 다른 일실시 예에 따른 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 나타낸 구조도이다.6 is a structural diagram illustrating a structure of a low noise amplifying apparatus having a variable gain of multiple stages according to another exemplary embodiment of the present invention.

도 6에 도시된 바와 같이, 저잡음 증폭장치(600)는 입력되는 RF신호를 정합하여 출력하는 입력정합부(610)와; 인에이블신호(CLNA_EN : Cellular band Low Noise Amplifier Enable)(또는 셀룰러용 인에이블신호)의 레벨에 따라 전원 출력을 제어하는 스위칭부(620)와; 세 단계의 이득을 가지며, 상기 입력정합부(610)의 출력을 받아 상기 스위칭부(620)의 전원출력 여부 및 증폭기 범위(LNA_RANGE : Low Noise Amplifier Range) 신호의 출력에 따라 이득을 달리하는 증폭을 수행하는 증폭부(630)와; 상기 증폭부의 출력을 정합하여 출력하는 출력정합부(640)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 6, the low noise amplifier 600 includes an input matching unit 610 for matching and outputting an input RF signal; A switching unit 620 for controlling a power output according to a level of an enable signal CLNA_EN (or a cellular enable signal for cellular); It has three stages of gain, and receives the output of the input matching unit 610 and amplifies the gain according to the output of the switching unit 620 and the amplifier range (LNA_RANGE: Low Noise Amplifier Range) signal. An amplifier 630 for performing; And an output matching unit 640 for matching and outputting the output of the amplifier.

상기 입력정합부(610)와 출력정합부(640)는 다수의 콘덴서와 저항, 인덕터로 구성되어 입력되는 신호를 정합하여 출력한다.The input matching unit 610 and the output matching unit 640 are composed of a plurality of capacitors, resistors, and inductors to match and output an input signal.

상기 스위칭부(620)는 두 개의 트랜지스터로 구성되어 2번 단자에 하이 로직 레벨의 신호(Logic High)가 인가되면 3번 단자의 전원(Vcc)을 4번 단자로 출력하고, 로우 로직 레벨의 신호(Logic Low)가 인가되면 4번 단자를 차단하여 3번 단자의 전원(Vcc)을 내보내지 않는다.The switching unit 620 is composed of two transistors, when a high logic level signal (Logic High) is applied to the second terminal, the power supply Vcc of the third terminal is output to the fourth terminal, and a low logic level signal When (Logic Low) is applied, terminal 4 is blocked so power (Vcc) of terminal 3 is not discharged.

상기 CLNA_EN 신호는 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 1 레벨 이상이어서 아날로그-디지털 변환기를 포화시킬 정도의 크기인 경우, 이동통신단말기의 제어부에 의해 로직 로우로 출력되고 이 로우 로직 레벨의 CLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(620)는 4번 단자를 차단하여 상기 3번 단자의 전원(Vcc)을 내보내지 않는다. 이때에는 LNA_RANGE 신호의 출력은 상관하지 않는다.The CLNA_EN signal is output to the logic low level by the controller of the mobile communication terminal when the size of the signal input to the detector is greater than or equal to the first level to saturate the analog-to-digital converter. The applied switching unit 620 blocks terminal 4 so that power Vcc of the terminal 3 is not discharged. At this time, the output of the LNA_RANGE signal is not correlated.

한편, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 1 레벨 미만이면, 상기 CLNA_EN 신호는 이동통신단말기의 제어부에 의해 로직 하이로 출력되고, 이 하이 로직 레벨의 CLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(620)는 3번 단자의 전원(Vcc)을 4번 단자로 출력한다.On the other hand, if the magnitude of the signal input to the detector is less than the first level, the CLNA_EN signal is output at a logic high by the controller of the mobile communication terminal, and the switching unit 620 to which the CLNA_EN signal of the high logic level is applied is 3; Output power (Vcc) of terminal # 1 to terminal # 4.

상기 LNA_RANGE 신호는 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 2 레벨 미만이어서 저잡음 증폭장치(600)를 고이득 모드에서 동작시켜야 할 경우, 이동통신단말기의 제어부에 의해 로직 하이로 출력되고, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 1 레벨 미만이고 2 레벨 이상이면, 즉, 입력신호의 크기가 아날로그-디지털 변환기를 포화시킬 정도로 크진 않지만 고이득 모드로 동작시킬 정도로 작지도 않은 경우, 이동통신단말기의 제어부에 의해 로직 로우로 출력된다.The LNA_RANGE signal is output at a logic high by the controller of the mobile communication terminal when the low noise amplifier 600 needs to be operated in the high gain mode because the signal input to the detector is less than the second level. If the magnitude of the signal is less than the first level and not less than two levels, i.e., the magnitude of the input signal is not large enough to saturate the analog-to-digital converter but small enough to operate in a high gain mode, by the control unit of the mobile communication terminal. Output to logic low.

상기 증폭부(630)는 MMIC(Monolithic Microwave Integrated Circuit)와 같은 2단계의 이득을 갖는 저가의 회로로 구성되며, 상기 스위칭부(620)에 의해 전원이 차단되면, 즉, 1번, 4번 단자로 인가되는 전원이 차단되는 경우, LNA_RANGE 신호의 출력에 상관없이 약 -20dB의 이득을 갖는 저이득 모드로 설정된다.The amplifier 630 is composed of a low-cost circuit having a two-stage gain, such as MMIC (Monolithic Microwave Integrated Circuit), when the power is cut off by the switching unit 620, that is, terminals 1, 4 When the power applied to is cut off, it is set to a low gain mode having a gain of about -20dB regardless of the output of the LNA_RANGE signal.

또한, 상기 증폭부(630)는 상기 스위칭부(620)를 통해 전원이 인가되고 6번 단자에 로직 하이가 인가되면 약 16dB의 이득을 갖는 고이득 모드로 설정되고, 로직 로우가 인가되면 약 -2dB의 이득을 갖는 중이득 모드로 설정된다.In addition, the amplifier 630 is set to a high gain mode having a gain of about 16dB when power is applied through the switching unit 620 and logic high is applied to terminal 6, and when logic low is applied,- The mode is set to medium gain with a gain of 2dB.

즉, 수신기의 아날로그-디지털 변환기를 포화시킬 정도의 큰 신호가 입력되면 이동통신단말기의 제어부는 입력 신호의 크기가 제 1 레벨 이상인 것으로 판단하여, 상기 CLNA_EN 신호를 로직 로우로 출력하고, 이 로우 로직 레벨의 CLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(620)는 4번 단자를 차단하여 상기 3번 단자의 전원(Vcc)을 내보내지 않게 된다. 이에 따라, 1번 단자 및 4번 단자에 전원이 인가되지 않는 증폭부(630)는 저이득 모드로 동작하여 약 -20dB 정도의 이득, 즉, 20dB 정도의 감쇄를 갖도록 동작함으로써, 입력 신호를 충분히 감쇄시켜 아날로그-디지털 변환기의 포화를 방지한다.That is, when a signal large enough to saturate the analog-to-digital converter of the receiver is input, the controller of the mobile communication terminal determines that the magnitude of the input signal is greater than or equal to the first level, and outputs the CLNA_EN signal as a logic low, and the low logic. The switching unit 620 to which the CLNA_EN signal of the level is applied blocks the terminal 4 so that the power Vcc of the terminal 3 is not discharged. Accordingly, the amplifier 630, in which power is not applied to the terminals 1 and 4, operates in a low gain mode and operates to have a gain of about -20 dB, that is, attenuation of about 20 dB, so that the input signal can be sufficiently operated. Attenuation prevents saturation of the analog-to-digital converter.

한편, 입력 신호의 크기가 제 1 레벨 미만인 경우, 이동통신단말기의 제어부는 상기 CLNA_EN 신호를 로직 하이로 출력하고, 이 하이 로직 레벨의 CLNA_EN 신호가 인가된 스위칭부(620)는 3번 단자의 전원(Vcc)을 4번 단자로 출력한다. 이에 따라, 증폭부(630)의 1번 단자 및 4번 단자에는 전원이 인가된다.On the other hand, when the magnitude of the input signal is less than the first level, the controller of the mobile communication terminal outputs the CLNA_EN signal to logic high, and the switching unit 620 to which the CLNA_EN signal of the high logic level is applied is the power source of terminal 3 Output (Vcc) to terminal 4. Accordingly, power is applied to terminals 1 and 4 of the amplifier 630.

이때, 입력 신호의 크기가 제 2 레벨 미만인 경우, 이동통신단말기의 제어부는 LNA_RANGE 신호를 로직 하이로 출력하고 이 하이 로직 레벨의 LNA_RANGE 신호를 6번 단자에 인가받은 증폭부(630)는 고이득 모드로 동작하여, 입력 신호를 충분한 크기로 증폭하게 된다.At this time, when the magnitude of the input signal is less than the second level, the controller of the mobile communication terminal outputs the LNA_RANGE signal to logic high and the amplifier 630 applied to the LNA_RANGE signal of the high logic level to terminal 6 is in the high gain mode. In this case, the input signal is amplified to a sufficient size.

그러나, 입력 신호의 크기가 제 2 레벨 이상(제 2 레벨 이상이고 제 1 레벨 미만)인 경우에는, 이동통신단말기의 제어부는 LNA_RANGE 신호를 로직 로우로 출력하고 이 로우 로직 레벨의 LNA_RANGE 신호를 6번 단자에 인가받은 증폭부(630)는 중이득 모드로 동작하여, 적정 크기의 이득을 가지고 증폭을 수행한다.However, when the magnitude of the input signal is greater than or equal to the second level (more than or equal to the second level and less than the first level), the controller of the mobile communication terminal outputs the LNA_RANGE signal to logic low and outputs the LNA_RANGE signal of the low logic level six times. The amplifier 630 applied to the terminal operates in a medium gain mode to perform amplification with a gain of an appropriate magnitude.

도 7은 본 발명의 다른 일실시 예에 따라 상기 도 6의 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치의 구조를 더 상세히 나타낸 구조도이다.7 is a structural diagram illustrating in more detail the structure of a low noise amplifying device having a variable gain of FIG. 6 according to another embodiment of the present invention.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 증폭장치는 모두 시장에서 용이하게 구할 수 있는 저가의 부품들인 저항, 콘덴서, 인덕터, 트랜지스터들 및 MMIC(720)로 구성되며, 특히, 도 6의 스위칭부(620)에 해당하는 트랜지스터 스위치(710)로 CLNA_EN 신호의 로직 레벨에 따른 전원 제어를 수행함으로써, MMIC(720)의 증폭 이득을 조정한다.As shown in FIG. 7, the amplification apparatus is composed of resistors, capacitors, inductors, transistors, and MMICs 720 which are all low-cost components readily available on the market. In particular, the switching unit 620 of FIG. Power control according to the logic level of the CLNA_EN signal is performed by the transistor switch 710 corresponding to the < RTI ID = 0.0 >

상기 MMIC(720)는 도 6의 증폭부(630)에 해당하며, 전술한 바와 같이, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 1 레벨 이상인 경우, 로우 로직 레벨의 CLNA_EN 신호를 인가받아 전원을 차단하는 트랜지스터 스위치(710)에 의해 전원을 인가받지 못하면 저이득 모드로 동작하여 입력 신호를 충분히 감쇄시켜 아날로그-디지털 변환기의 포화를 방지한다. 또한, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 1 레벨 미만이고 제 2 레벨 이상인 경우, 하이 로직 레벨의 CLNA_EN 신호를 인가받아 전원을 통과시키는 트랜지스터 스위치(710)에 의해 전원을 인가받고, 로우 로직 레벨의 LNA_RANGE 신호를 인가받게 되면 중이득 모드로 동작하여 입력 신호의 증폭을 수행한다. 또한, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 2 레벨 미만인 경우, 하이 로직 레벨의 CLNA_EN 신호를 인가받아 전원을 통과시키는 트랜지스터 스위치(710)에 의해 전원을 인가받고, 로우 로직 레벨의 LNA_RANGE 신호를 인가받게 되면 고이득 모드로 동작하여 입력 신호의 증폭을 수행한다.The MMIC 720 corresponds to the amplifier 630 of FIG. 6. As described above, when the magnitude of the signal input to the detector is greater than or equal to the first level, the MMIC 720 receives a CLNA_EN signal having a low logic level to cut off power. If power is not applied by the transistor switch 710, the device operates in a low gain mode to sufficiently attenuate the input signal to prevent saturation of the analog-to-digital converter. In addition, when the size of the signal input to the detector is less than the first level and the second level or more, the power is supplied by the transistor switch 710 that passes the power by receiving the CLNA_EN signal of the high logic level, the low logic level of When the LNA_RANGE signal is applied, it operates in the medium gain mode and amplifies the input signal. In addition, when the magnitude of the signal input to the detector is less than the second level, the power is supplied by the transistor switch 710 which passes the power by receiving the CLNA_EN signal of the high logic level, and receives the LNA_RANGE signal of the low logic level. In this case, the amplification of the input signal is performed by operating in the high gain mode.

도 8은 본 발명의 다른 일실시 예에 따른 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법을 나타낸 순서도이다.8 is a flowchart illustrating a multi-step variable gain providing method of a low noise amplifying apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 8에 도시된 바와 같이, 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법은, 검파기에 입력되는 신호의 크기가 제 1 레벨 이상인지 판단하는 과정(S810)과; 상기 판단 결과, 제 1 레벨 이상이면 CLNA_EN 핀에 로직 로우를 출력하여 증폭기를 저이득 모드로 설정하는 과정(S820, S830)과; 상기 판단 결과, 제 1 레벨 미만이면 제 2 레벨 이상인지를 판단하는 과정(S840)과; 판단 결과, 제 2 레벨 이상이면 CLNA_EN 핀에 로직 하이를 출력하고, LNA_RANGE 핀에 로직 로우를 출력하여 증폭기를 중이득 모드로 설정하는 과정(S850, S860)과; 상기 판단 결과; 제 2 레벨 미만이면 CLNA_EN 핀에 로직 하이를 출력하고, LNA_RANGE 핀에 로직 하이를 출력하여 증폭기를 고이득 모드로 설정하는 과정(S870, S880)을 포함하여 구현된다.As shown in FIG. 8, the multi-stage variable gain providing method of the low noise amplifying apparatus may include determining whether a magnitude of a signal input to the detector is equal to or greater than a first level (S810); Setting the amplifier to a low gain mode by outputting a logic low to the CLNA_EN pin as a result of the determination (S820, S830); Determining whether it is greater than or equal to the second level if it is less than the first level (S840); As a result of the determination, outputting a logic high to the CLNA_EN pin and a logic low to the LNA_RANGE pin if the second level is equal to or higher than the second level (S850 and S860); The determination result; If it is less than the second level, a logic high is output to the CLNA_EN pin and a logic high is output to the LNA_RANGE pin to set the amplifier to the high gain mode (S870 and S880).

그리고, 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.In addition, although the present invention has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent other embodiments are possible. . Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치 및 그 방법은, 직접 변환 수신기에서 요구되는 가변 이득을 갖는 저잡음 증폭기를 고가의 집적회로를 사용하지 않고, 쉽게 구할 수 있는 저가의 부품들을 이용하여 구현할 수 있는 효과가 있다.As described above, the multi-stage low-noise amplification apparatus and method according to the present invention can easily obtain a low-noise amplifier having a variable gain required in a direct conversion receiver without using expensive integrated circuits. There is an effect that can be implemented using low-cost parts.

또한, 두 단계의 가변 이득에 따른 저잡음 증폭은 혼변조 왜곡 시험이 없는 PCS 대역의 수신기에 적합하고, 세 단계의 가변 이득에 따른 저잡음 증폭은 혼변조 왜곡 특성의 개선이 필수적인 셀룰러 대역의 수신기에 적합하기 때문에 서로 다른 대역을 갖는 다양한 수신방식에 광범위하게 적용 가능하다는 효과가 있다.In addition, low noise amplification by two stages of variable gain is suitable for PCS band receivers without intermodulation distortion test, and low noise amplification by three stages of variable gain is suitable for cellular band receivers where improvement of intermodulation distortion characteristics is essential. Therefore, there is an effect that it can be widely applied to various reception methods having different bands.

Claims (35)

안테나를 통해 입력된 고주파신호를 정합하는 입력 정합부와;An input matching unit for matching a high frequency signal input through an antenna; 상기 입력된 고주파신호의 레벨에 따라 전원 출력을 제어하는 스위칭부와;A switching unit controlling a power output according to the level of the input high frequency signal; 상기 입력 정합부에서 정합된 고주파신호를 스위칭부의 출력전원에 따라 상기 고주파신호를 다단계의 이득으로 증폭하는 증폭부와;An amplifying unit for amplifying the high frequency signal matched by the input matching unit with a multi-step gain according to the output power of the switching unit; 상기 증폭부에서 증폭된 고주파신호를 정합하여 검파기로 출력하는 출력 정합부를 포함하여 구성되며,And an output matching unit for matching the high frequency signal amplified by the amplifier and outputting the detector to the detector. 상기 증폭부는 고주파신호가 소정 레벨이 되어 상기 스위칭부로부터 전원이 인가되지 않으면 저이득 모드로 동작되고, 상기 고주파신호가 소정 레벨 미만이 되어 상기 스위칭부에서 전원이 인가되면 고이득 모드로 동작되는 것을 특징으로 하는 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치.The amplification unit operates in a low gain mode when the high frequency signal is at a predetermined level and power is not applied from the switching unit. The amplification unit operates in a high gain mode when the high frequency signal is less than a predetermined level and power is applied from the switching unit. A low noise amplifying device having a variable gain of multiple stages. 제 1항에 있어서, 상기 입력 정합부와 출력 정합부는The method of claim 1, wherein the input matching unit and the output matching unit 다수의 콘덴서와 저항, 인덕터로 구성되어 입력되는 신호를 정합하여 출력하는 것을 특징으로 하는 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치.A low noise amplifying device having a variable gain of a multi-stage, characterized in that the input signal consisting of a plurality of capacitors, resistors, inductors to match and output. 제 1항에 있어서, 상기 저이득모드는 The method of claim 1, wherein the low gain mode 약 -20dB의 이득으로 증폭을 수행하는 모드이고, 상기 고이득모드는 약 16dB의 이득으로 증폭을 수행하는 모드인 것을 특징으로 하는 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치.And a high gain mode is a mode for performing amplification with a gain of about 16 dB. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 안테나를 통해 입력되어 검파기로 출력되는 고주파신호의 크기가 소정 레벨 이상인지 판단하는 단계와;Determining whether the magnitude of the high frequency signal input through the antenna and output to the detector is greater than or equal to a predetermined level; 판단 결과 상기 고주파신호의 크기가 소정 레벨 이상이면 증폭부로 전원이 인가되지 않도록 하여 증폭기를 저이득 모드로 동작시키는 단계와;Operating the amplifier in a low gain mode by preventing power from being applied to the amplifier if the magnitude of the high frequency signal is greater than or equal to a predetermined level as a result of the determination; 상기 고주파신호의 크기가 소정 레벨 이만인 경우에는 증폭부로 전원을 인가하여 증폭기를 고이득모드로 동작시키는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법.And operating the amplifier in a high gain mode by applying power to the amplifier if the magnitude of the high frequency signal is less than or equal to a predetermined level. 삭제delete 삭제delete 안테나를 통해 입력된 고주파신호를 정합하는 입력정합부와;An input matching unit for matching a high frequency signal input through an antenna; 상기 고주파신호의 레벨에 대응되어 제어부에서 출력되는 인에이블신호의 레벨에 따라 전원 출력을 제어하는 스위칭부와;A switching unit for controlling a power output according to a level of an enable signal output from a controller corresponding to the level of the high frequency signal; 상기 입력 정합부에서 정합된 고주파신호를 스위칭부의 출력전원 및 고주파신호의 레벨에 따라 상기 고주파신호를 다단계의 이득으로 증폭하는 증폭부와;An amplifier for amplifying the high frequency signal matched by the input matching unit with a multi-step gain according to the output power of the switching unit and the level of the high frequency signal; 상기 증폭부에서 증폭된 고주파신호를 정합하여 검파기로 출력하는 출력 정합부를 포함하여 구성되며,And an output matching unit for matching the high frequency signal amplified by the amplifier and outputting the detector to the detector. 상기 증폭부는 고주파신호의 레벨이 제1레벨 이상이면 상기 스위칭부에서 전원이 출력되지 않기 때문에 저이득 모드로 동작되고, 상기 고주파신호의 레벨이 제1레벨 미만 제2레벨이상이면 상기 스위칭부에서 출력된 전원에 따라 중 이득모드로 동작되며, 상기 고주파신호의 레벨이 제2레벨 미만이면 상기 스위칭부에서 출력된 전원에 따라 고 이득모드로 동작되는 것을 특징으로 하는 다단계의 가변이득을 갖는 저잡음 증폭장치.The amplifier is operated in a low gain mode because the power is not output from the switching unit when the level of the high frequency signal is greater than or equal to the first level, and is output from the switching unit when the level of the high frequency signal is less than or equal to the second level less than the first level. The low noise amplifying device having a variable gain of the multi-stage, characterized in that it operates in a medium gain mode according to the supplied power, and operates in a high gain mode according to the power output from the switching unit if the level of the high frequency signal is less than the second level. . 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 안테나를 통해 입되어 검파기로 출력되는 고주파신호의 크기가 제1레벨 이상인지 판단하는 단계와;Determining whether the magnitude of the high frequency signal input through the antenna and output to the detector is equal to or greater than a first level; 상기 고주파신호의 크기가 제1레벨 이상이면 인에이블핀에 로직 로우를 출력하여 증폭기를 저이득 모드로 동작시키는 단계와;Operating the amplifier in a low gain mode by outputting a logic low to an enable pin if the magnitude of the high frequency signal is greater than or equal to a first level; 상기 고주파신호의 크기가 제1레벨 미만이면 제2레벨 이상인지를 판단하는 단계와;Determining whether the high frequency signal is less than a first level if the magnitude of the high frequency signal is less than a first level; 상기 고주파신호의 크기가 제2레벨 이상이면 상기 인에이블핀에 로직 하이를 출력하고, 증폭기 범위핀에 로직 로우를 출력하여 증폭기를 중이득 모드로 동작시키는 단계와;Operating the amplifier in a medium gain mode by outputting a logic high to the enable pin and a logic low to an amplifier range pin when the magnitude of the high frequency signal is greater than or equal to a second level; 상기 고주파신호의 크기가 제2레벨 미만이면 상기 인에이블핀에 로직 하이를 출력하고, 상기 증폭기 범위핀에 로직 하이를 출력하여 증폭기를 고이득 모드로 동작시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 저잡음 증폭장치의 다단계 가변이득 제공방법.And outputting a logic high to the enable pin and outputting a logic high to the amplifier range pin if the magnitude of the high frequency signal is less than a second level, thereby operating the amplifier in a high gain mode. Method of providing multi-level variable gain of device. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020050132601A 2005-12-28 2005-12-28 Low noise amplifying apparatus having multi-step variable gain and method therefor KR101125948B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050132601A KR101125948B1 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Low noise amplifying apparatus having multi-step variable gain and method therefor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050132601A KR101125948B1 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Low noise amplifying apparatus having multi-step variable gain and method therefor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070069931A KR20070069931A (en) 2007-07-03
KR101125948B1 true KR101125948B1 (en) 2012-03-21

Family

ID=38505494

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050132601A KR101125948B1 (en) 2005-12-28 2005-12-28 Low noise amplifying apparatus having multi-step variable gain and method therefor

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101125948B1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980063611A (en) * 1996-12-09 1998-10-07 이데이노브유끼 High Frequency Variable Gain Amplifier and Wireless Communication Terminal
KR20000018301A (en) * 1998-09-01 2000-04-06 윤종용 Device and a method thereof for receiving efficiency and a high dynamic range in a mobile communications terminal device
KR20030084933A (en) * 2001-02-16 2003-11-01 콸콤 인코포레이티드 Direct conversion receiver architecture
JP2004088372A (en) * 2002-08-27 2004-03-18 Renesas Technology Corp Receiver and radio communication terminal device using it
JP2005051380A (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Sanyo Electric Co Ltd Automatic gain control circuit of receiving device for traveling object, amplifier circuit with automatic gain control circuit, integrated circuit, and method for automatic gain control of receiving device for traveling object
KR20060068068A (en) * 2004-12-15 2006-06-21 주식회사 팬택앤큐리텔 Method for controlling lna of mobile communication terminal

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980063611A (en) * 1996-12-09 1998-10-07 이데이노브유끼 High Frequency Variable Gain Amplifier and Wireless Communication Terminal
KR20000018301A (en) * 1998-09-01 2000-04-06 윤종용 Device and a method thereof for receiving efficiency and a high dynamic range in a mobile communications terminal device
KR20030084933A (en) * 2001-02-16 2003-11-01 콸콤 인코포레이티드 Direct conversion receiver architecture
JP2004088372A (en) * 2002-08-27 2004-03-18 Renesas Technology Corp Receiver and radio communication terminal device using it
JP2005051380A (en) * 2003-07-31 2005-02-24 Sanyo Electric Co Ltd Automatic gain control circuit of receiving device for traveling object, amplifier circuit with automatic gain control circuit, integrated circuit, and method for automatic gain control of receiving device for traveling object
KR20060068068A (en) * 2004-12-15 2006-06-21 주식회사 팬택앤큐리텔 Method for controlling lna of mobile communication terminal

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070069931A (en) 2007-07-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8948717B2 (en) RF peak detection scheme using baseband circuits
KR100369272B1 (en) Method and apparatus for increasing receiver immunity to interference
US20090124227A1 (en) Automatic gain control circuit
US7376400B2 (en) System and method for digital radio receiver
KR101142782B1 (en) Method and apparatus for processing a communication signal in a receiver
US6208849B1 (en) Receiver with suppressed intermodulation distortion and method for operating the same
US7039377B2 (en) Switchable gain amplifier
JP2002506304A (en) Amplifier with adjustable bias current
JP2001526485A (en) Programmable linear receiver
US7639998B1 (en) RF receiver utilizing dynamic power management
US7795979B2 (en) Automatic gain control circuit and low noise amplifying circuit
JP2005518684A (en) Power amplifier control
US20070293177A1 (en) Radio frequency signal receiver with adequate automatic gain control
US20020167355A1 (en) Low-noise gain switching circuit using tapped inductor
Magoon et al. A triple-band 900/1800/1900 MHz low-power image-reject front-end for GSM
US9673769B2 (en) Variable gain circuit and tuner system provided with same
KR101125948B1 (en) Low noise amplifying apparatus having multi-step variable gain and method therefor
KR100617739B1 (en) Apparatus for receiving radio frequency in code division multiple access telecommunication terminal and method thereof
KR20000049037A (en) Method and apparatus for increasing receiver immunity to interference
US20080111623A1 (en) Input signal power control
KR100302095B1 (en) Gains control method of low noise amplifier in the mobile communication terminal
US7386293B2 (en) Receiving circuit
KR100374350B1 (en) Low noise amplifier for mobile telecommunication terminal
KR20000008001A (en) Device for amplifying variable gain low noise in communication system receiver
JP2006197227A (en) Variable gain amplifier circuit, receiver, and transmitter

Legal Events

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

Payment date: 20150224

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160224

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170224

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180223

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee