KR101155886B1 - Direct up-conversion digital-to-rf transmitter using scrambler - Google Patents

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심선보
유현규
최장홍
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한국전자통신연구원
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Abstract

PURPOSE: An up-converting digital-RF transmitter using scrambler is provided to increase the whole linearity index of a transmitter system. CONSTITUTION: Decoding units(33,34) convert a digital signal into a signal of unit-weighted-code in a binary-code type. Scrambling units(35,36) scramble an order of converted output signals. A plurality of digital RF(Radio Frequency) converting cells is connected to the multiple-bit output signals of the scrambling unit. A differential RF signal is generated by mixing a differential carrier signal and a control signal. A local oscillator or a frequency synthesizer(61) generate the differential carrier signal.

Description

스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기{DIRECT UP-CONVERSION DIGITAL-TO-RF TRANSMITTER USING SCRAMBLER}DIRECT UP-CONVERSION DIGITAL-TO-RF TRANSMITTER USING SCRAMBLER}

본 발명은 RF 송신기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선통신 시스템에서 데이터를 전송하는 직접 상향변환 방식의 RF 송신기에 관한 것이다. The present invention relates to an RF transmitter, and more particularly, to an RF transmitter of a direct upconversion method for transmitting data in a wireless communication system.

종래의 무선 통신 시스템에서는 슈퍼헤테로다인(superheterodyne) 방식을 이용하여 송신기를 구현하였다. 슈퍼헤테로다인 방식은 실제 정보를 포함하고 있는 저주파 대역의 신호를 중간주파수(IF)의 신호로 변환시킨 후 이를 고주파인 반송파(carrier)에 실어서 전송하는 것으로서, 하드웨어 구성이 복잡하고 전력 소모가 많은 단점이 있었다.In a conventional wireless communication system, a transmitter is implemented using a superheterodyne scheme. The superheterodyne method converts a signal of a low frequency band containing actual information into a signal of an intermediate frequency (IF) and then transmits it on a high frequency carrier, which is complicated in hardware and consumes a lot of power. There was a downside.

이러한 종래의 슈퍼헤테로다인 방식의 단점을 극복하기 위해서, 중간주파수를 사용하지 않고 기저대역 신호를 곧바로 반송파 신호로 주파수 상향 변환(frequency up-conversion)하는 직접 상향변환(direct up-conversion) 방식이 채용되고 있다.In order to overcome the disadvantages of the conventional superheterodyne scheme, a direct up-conversion scheme is employed in which the baseband signal is directly frequency-converted into a carrier signal without using an intermediate frequency. It is becoming.

도 1 은 종래의 직접 상향변환 방식의 RF 송신기의 일예를 나타내는 블록도이고, 도 2 는 종래의 직접 상향변환 방식의 RF 송신기의 다른 예를 나타내는 블록도이다.1 is a block diagram illustrating an example of a conventional direct upconversion RF transmitter, and FIG. 2 is a block diagram illustrating another example of a conventional direct upconversion RF transmitter.

도 1 을 참조하면, 종래의 직접 상향변환 방식의 RF 송신기(10)는 제 1 및 제 2 디지털-아날로그 변환기(digital-to-analog converter, D/A)(11, 12), 제 1 및 제 2 믹서(15, 16), 가산기(17), 구동 증폭부(19), 전력 증폭부(20), 듀플렉서(21) 및 안테나(22)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the conventional direct upconversion RF transmitter 10 includes a first and a second digital-to-analog converter (D / A) 11, 12, and a first and a second. 2 includes a mixer 15, 16, an adder 17, a drive amplifier 19, a power amplifier 20, a duplexer 21 and an antenna 22.

모뎀(MODEM, modulator and demodulator, 미도시)에서 디지털 기저대역의 인페이즈(in-phase) 신호(IBB)및 쿼드러쳐(quadrature) 신호(QBB)가 제공된다. In a modem (MODEM, modulator and demodulator, not shown), a digital baseband in-phase signal I BB and quadrature signal Q BB are provided.

제 1 디지털-아날로그 변환기(11)는 인페이즈 신호(IBB)를 수신하여 제 1 아날로그 신호로 변환하고, 제 1 믹서(15)는 상기 제 1 아날로그 신호와 제 1 캐리어 신호(sin ωLOt)를 혼합하여 RF 대역의 주파수로 상향 변조된 제 1 혼합 신호를 생성한다. The first digital-to-analog converter 11 receives the in-phase signal I BB and converts it into a first analog signal, and the first mixer 15 converts the first analog signal and the first carrier signal sin ω LO t. ) Is mixed to generate a first mixed signal up-modulated to the frequency of the RF band.

제 2 디지털-아날로그 변환기(12)는 쿼드러쳐 신호(QBB)를 수신하여 제 2 아날로그 신호로 변환하고, 제 2 믹서(16)는 상기 제 2 아날로그 신호와 제 2 캐리어 신호(cos ωLOt)를 혼합하여 RF 대역의 주파수로 상향 변조된 제 2 혼합 신호를 생성한다.The second digital-to-analog converter 12 receives the quadrature signal Q BB and converts it into a second analog signal, and the second mixer 16 converts the second analog signal and the second carrier signal cos ω LO t. ) Is mixed to generate a second mixed signal up-modulated to the frequency of the RF band.

가산기(17)는 상기 제 1 및 제 2 혼합 신호를 결합한다. 실제 회로 구현 시에는 전류의 크기에 신호가 실려 있기 때문에 단락(short)시키기만 하면 된다. An adder 17 combines the first and second mixed signals. In a real circuit implementation, the signal is loaded in the magnitude of the current, so it is only necessary to short it.

구동 증폭부(19) 및 전력 증폭부(20)는 가산기(17)의 출력 신호를 증폭하여 최종적인 송신 신호를 안테나(22)로 제공한다. 예를 들어, 기저대역 신호를 진폭 변조 방식으로 변조하는 경우, 증폭부(19, 20)는 선형 증폭기의 형태로 구현된다. The driving amplifier 19 and the power amplifier 20 amplify the output signal of the adder 17 and provide a final transmission signal to the antenna 22. For example, when the baseband signal is modulated by an amplitude modulation scheme, the amplifiers 19 and 20 are implemented in the form of a linear amplifier.

듀플렉서(21)는 증폭부(19, 20)와 안테나(22) 사이에서 듀플렉싱을 수행하여 송신 신호와 수신 신호를 구분시킴으로써 신호들 간의 혼선을 방지한다.The duplexer 21 performs duplexing between the amplifiers 19 and 20 and the antenna 22 to distinguish the transmission signal from the reception signal, thereby preventing crosstalk between the signals.

도 2 를 참조하면, 종래의 직접 상향변환 방식의 RF 송신기(10a)는 제 1 및 제 2 디지털-아날로그 변환기들(11, 12)의 후단에 각각 배치된 제 1 및 제 2 저역 통과 필터들(13, 14) 및 가산기(17)의 후단에 배치된 대역 통과 필터(18)를 더 포함하는 것을 제외하면, 도 1 의 RF 송신기(10)와 동일한 구성을 가진다. Referring to FIG. 2, the conventional direct up-conversion RF transmitter 10a includes first and second low pass filters disposed at the rear ends of the first and second digital-to-analog converters 11 and 12, respectively. 13, 14 and the bandpass filter 18 disposed at the rear end of the adder 17 has the same configuration as the RF transmitter 10 of FIG.

저역 통과 필터들(13, 14)은 디지털-아날로그 변환기들(11, 12)에서 출력된 상기 제 1 및 제 2 아날로그 신호들의 고조파 성분을 제거하며, 대역 통과 필터들(18)은 상기 가산기(17)의 출력 신호의 고조파 성분을 제거한다.Low pass filters 13, 14 remove harmonics of the first and second analog signals output from digital-to-analog converters 11, 12, and band pass filters 18 add the adder 17. Remove harmonics of the output signal.

도 1 및 도 2 에 도시된 종래의 직접 상향변환 방식의 RF 송신기(10, 10a)는 직접 상향변환을 수행하기 위해 믹서(15, 16), 가산기(17), 증폭부(19, 20), 필터들(13, 14, 18) 등 다수의 아날로그 소자들을 포함하게 되어 회로의 복잡도가 증가하며, 반도체 집적회로 상에서 차지하는 면적이 증가한다. 또한, 이러한 아날로그 회로들은 또한 반도체 제조 공정상의 오차, 공급 전압의 불안정성 및 온도 등의 외부 조건의 변화에 의해 성능이 민감하게 변화될 수 있다.1 and 2, the conventional RF transmitters 10 and 10a of the direct upconversion method include the mixers 15 and 16, the adder 17, the amplifiers 19 and 20, and perform direct upconversion. Including a plurality of analog elements such as the filters 13, 14, 18 increases the complexity of the circuit, the area occupied on the semiconductor integrated circuit increases. In addition, these analog circuits can also be sensitively changed in performance due to changes in external conditions such as error in semiconductor manufacturing process, instability of supply voltage and temperature.

Shakeshaft(US 6937848)는 상기 문제점을 해결하기 위해, 다수개의 길버트-셀 믹서(Gilbert-cell mixer) 형태의 셀들을 병렬로 연결하여 각각을 디지털 신호로 제어함으로써 디지털-아날로그 변환기의 기능과 주파수 상향 변환 믹서의 기능을 통합하는 디지털 RF 변환기(digital-to-RF converter)를 구성하였고, 도 6 에서와 같이 송신기 회로 시스템에 적용하였다.Shakeshaft (US 6937848) solves the above problem by connecting a plurality of Gilbert-cell mixer cells in parallel and controlling each of them as a digital signal, thereby converting the function of the digital-to-analog converter and frequency up-conversion. A digital-to-RF converter that integrates the mixer's functions was constructed and applied to the transmitter circuit system as shown in FIG.

상기 발명은 기존의 아날로그 기반의 직접 상향변환 방식의 RF 송신기에 비해 아날로그 회로의 비중을 줄이고 디지털 회로의 비중을 늘려 아날로그 회로로 인해 발생할 수 있는 단점을 최소화하였다. 이와 같이 아날로그 회로가 담당하던 역할을 디지털 회로가 대신하도록 설계된 RF 송신기를 디지털-RF 송신기로 칭하는 것이 일반적이다. 상기 발명에서, 각각의 셀들은 MSB(most significant bit) 셀과 LSB(least significant bit) 셀로 나뉘며, 각 MSB 셀 또는 각 LSB 셀들끼리는 모두 동일 사이즈의 소자로 설계되었고, 각각의 셀들은 온도계-코드 디코더(thermometer- code decoder)에 연결되어 제어된다. The present invention minimizes the disadvantages caused by the analog circuit by reducing the weight of the analog circuit and increasing the weight of the digital circuit as compared to the conventional analog-based direct up-conversion RF transmitter. As such, it is common to refer to an RF transmitter as a digital-RF transmitter, in which an analog circuit plays a role of a digital circuit. In the above invention, each cell is divided into a most significant bit (MSB) cell and a least significant bit (LSB) cell, and each MSB cell or each LSB cell is designed as an element of the same size, and each cell is a thermometer-code decoder. It is connected to and controlled by a thermometer-code decoder.

이와 같이 각각의 셀들을 동일한 크기로 (unit-weighted) 설계하게 되면 셀의 개수가 많아지게 되어 반도체 레이아웃 상의 설계가 다소 복잡해지고 설계 면적이 증가하기는 하지만, 송신 시스템 전체적인 선형성이 증가되는 장점이 있다. 그러나, 실제 반도체 공정상의 한계로 각각의 셀들을 완벽하게 동일한 사이즈로 만들기는 어려우며 이러한 반도체 공정상의 오차로 인해 송신 시스템의 선형성이 나빠지게 된다. 특히 이러한 오차는 송신기의 출력단 스펙트럼을 관찰할 때 확연히 나타나며, 무선 통신 시스템 상의 신호 대역 범위 내에서 인접 채널 간섭 현상을 야기시킨다. 즉, 신호 왜곡을 만들어 내어 신호를 보내려는 채널 주변에 불필요한 주파수 성분이 검출되도록 하는 요인으로 작용한다.As such, if each cell is designed to be unit-weighted, the number of cells increases, which increases the design area of the semiconductor layout and increases the design area, but increases the linearity of the transmission system as a whole. . However, due to practical semiconductor process limitations, it is difficult to make each cell perfectly the same size, and this semiconductor process error causes the linearity of the transmission system to be poor. This error is particularly evident when observing the transmitter's output spectrum and causes adjacent channel interference within the signal band range on the wireless communication system. In other words, it creates a signal distortion to cause unnecessary frequency components to be detected around the channel to send a signal.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 동일 사이즈의 각 디지털-RF 변환 셀들을 디지털 신호로 제어하되, 공정상에 필연적으로 발생하는 각 소자 또는 셀들 간의 크기 차이 오차가 발생하더라도 그 오차로 인한 왜곡 성분들이 신호 대역 채널보다 훨씬 바깥쪽 대역으로 적절히 흩어지도록 만들어주는 스크램블러(scrambler)를 포함하는 RF 송신기를 제공함에 목적이 있다. The present invention has been made in view of the above problems, and controls each digital-RF conversion cells of the same size as a digital signal, even if a size difference error between each device or cells inevitably occurs in the process It is an object of the present invention to provide an RF transmitter that includes a scrambler that makes the distortion components due to the signals scatter properly in the outer band than the signal band channel.

즉, 기저대역으로부터 오는 다중-비트의 디지털 제어 신호를 곧바로 RF 신호로 변환시켜 주는 디지털-RF 변환 셀을 복수개로 병렬 연결하여 RF 송신기를 구현하되, 반도체 공정상의 한계로 발생하는 디지털-RF 변환 셀 간의 미세한 크기 차이로 인해 발생하는 송신기 선형성 저하 또는 인접채널 간섭 증가를 막기 위해, 스크램블러를 이용하여 신호의 배열 순서를 흩어주어 송신기의 성능을 향상시키도록 함에 그 목적이 있다. In other words, digital-to-RF conversion cell is realized due to the limitation of semiconductor process by implementing RF transmitter by connecting a plurality of digital-to-RF conversion cells that directly convert a multi-bit digital control signal from the baseband to an RF signal in parallel. The purpose of the present invention is to improve the performance of a transmitter by dispersing the signal arrangement using a scrambler in order to prevent a decrease in transmitter linearity or an increase in adjacent channel interference caused by a slight difference in size.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기에 관한 것으로서, 다중-비트의 디지털 신호를 바이너리-코드(binary-code) 형태에서 동일-가중치-코드(unit-weighted-code) 형태의 신호로 변환시키는 디코더부; 상기 디코더부로부터 동일-가중치-코드로 변환된 복수개의 출력 신호들 간의 배열 순서를 뒤섞어 주는 스크램블러부; 상기 스크램블러부의 다중-비트 출력 신호들 중 하나에 연결되고, 1-비트폭을 갖는 제어 신호와 상기 제어 신호를 상향 변조시키는 차동 캐리어 신호를 혼합하여 차동 RF 신호를 발생하는 이중 균형(double-balanced) 구조를 가진 복수개의 디지털-RF 변환 셀; 및 상기 차동 캐리어 신호를 발생시키는 국부 발진기 또는 주파수 합성기; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention for achieving the technical problem relates to a direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, unit-weighted multi-bit digital signal in the form of binary-code (binary-code) a decoder unit for converting the signal into a code; A scrambler unit for mixing an arrangement order between a plurality of output signals converted from the decoder unit into equal-weighted-codes; A double-balanced signal connected to one of the multi-bit output signals of the scrambler unit and generating a differential RF signal by mixing a control signal having a 1-bit width and a differential carrier signal for up-modulating the control signal A plurality of digital-RF conversion cells having a structure; A local oscillator or frequency synthesizer for generating the differential carrier signal; Characterized in that it comprises a.

또한 상기 디코더부는, 온도계-코드 디코더(thermometer-code decoder)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the decoder unit, characterized in that it comprises a thermometer-code decoder (thermometer-code decoder).

또한 상기 디코더부는, 바이너리 디코더(binary decoder)를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the decoder unit is characterized in that it comprises a binary decoder (binary decoder).

또한 상기 스크램블러부는, 각각 두 개의 입력부와 출력부를 가지며 선택 신호에 의해 입력부의 두 신호가 그대로 출력부에 연결될 지 또는 서로 뒤바뀌어 연결될지가 결정되는 복수개의 스와퍼 셀(swapper cell)을 포함하는 것을 특징으로 한다.The scrambler unit may include a plurality of swapper cells, each having two input units and an output unit and determining whether two signals of the input unit are directly connected to the output unit or inverted by the selection signal. It features.

또한 상기 스와퍼 셀은, 각각 두 개의 입력부와 출력부를 가지며 선택 신호에 의해 입력부의 두 신호가 그대로 출력부에 연결될 지 또는 서로 뒤바뀌어 연결될지가 결정되는 버터플라이 멀티플렉서부; 상기 선택 신호의 상태를 저장하는 메모리부; 및 상기 스와퍼 셀에 포함된 두 개의 입력부 신호와 현재 메모리부에 저장된 선택 신호의 상태를 참조하여, 다음 선택 신호를 발생시키는 로직부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The swapper cell may further include: a butterfly multiplexer unit having two input units and an output unit, respectively, and determining whether two signals of the input unit are connected to the output unit as they are or are inverted by the selection signal; A memory unit which stores a state of the selection signal; And a logic unit generating a next selection signal by referring to two input unit signals included in the swapper cell and a state of a selection signal stored in a current memory unit. Characterized in that it comprises a.

또한 상기 디지털-RF 변환 셀은, 상기 1-비트폭을 갖는 제어 신호를 차동 신호로 변환시켜 차동 데이터 입력 신호를 만들고, 래치 또는 플립플롭을 포함하는 순차 논리 회로 소자에 의해 동기화 되며, 상기 차동 캐리어 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 1 스위치 페어부; 및 상기 제 1 스위치 페어부와 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 2 스위치 페어부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The digital-RF conversion cell also converts the 1-bit wide control signal into a differential signal to produce a differential data input signal and is synchronized by a sequential logic circuit element comprising a latch or flip-flop, the differential carrier A first switch pair unit for mixing the differential data input signal and the differential carrier signal based on a voltage level of the signal; And a second switch pair unit connected to the first switch pair unit and performing mixing of the differential data input signal and the differential carrier signal based on the voltage level of the differential data input signal. Characterized in that it comprises a.

또한 상기 차동 캐리어 신호는, 서로 상보적인 제 1 캐리어 신호 및 제 2 캐리어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 스위치 페어부는, 접지 전압과 연결된 소스, 제 1 캐리어 신호가 인가되는 게이트 및 드레인을 포함하는 제 1 트랜지스터; 및 상기 접지 전압과 연결된 소스, 상기 제 2 캐리어 신호가 인가되는 게이트 및 드레인을 포함하는 제 2 트랜지스터; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.The differential carrier signal may include a first carrier signal and a second carrier signal complementary to each other, and the first switch pair may include a source connected to a ground voltage, a gate and a drain to which the first carrier signal is applied. A first transistor comprising a; And a second transistor including a source connected to the ground voltage, a gate and a drain to which the second carrier signal is applied. Characterized in that it comprises a.

또한 상기 제 2 스위치 페어부는, 상기 제 1 트랜지스터의 드레인과 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 따라 선택적으로 제 1 경로 또는 제 2 경로 중 하나를 전기적으로 연결시키는 제 1 차동 데이터 스위치 페어; 및 상기 제 2 트랜지스터의 드레인과 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 따라 선택적으로 제 3 경로 또는 제 4 경로 중 하나를 전기적으로 연결시키는 제 2 차동 데이터 스위치 페어; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the second switch pair unit is connected to the drain of the first transistor, the first differential data switch pair to electrically connect one of the first path or the second path selectively according to the voltage level of the differential data input signal. ; And a second differential data switch pair connected to the drain of the second transistor and electrically connecting one of the third path and the fourth path according to the voltage level of the differential data input signal. Characterized in that it comprises a.

또한 상기 차동 데이터 입력 신호는, 서로 상보적인 제 1 입력 신호 및 제 2 입력 신호를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 제 1 차동 데이터 스위치 페어는, 상기 제 1 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 2 입력 신호가 인가되는 게이트 및 제 1 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 3 트랜지스터; 및 상기 제 1 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 1 입력 신호가 인가되는 게이트 및 제 2 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 4 트랜지스터; 를 포함하며, 상기 제 2 차동 데이터 스위치 페어는, 상기 제 2 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 1 입력 신호가 인가되는 게이트 및 상기 제 1 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 5 트랜지스터; 및 상기 제 2 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 2 입력 신호가 인가되는 게이트 및 상기 제 2 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 6 트랜지스터; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The differential data input signal may include a first input signal and a second input signal complementary to each other, and the first differential data switch pair may include a source connected to a drain of the first transistor, and the second input signal. A third transistor including a gate to which an input signal is applied and a drain connected to the first node; And a fourth transistor including a source connected to the drain of the first transistor, a gate to which the first input signal is applied, and a drain connected to a second node. The second differential data switch pair includes: a fifth transistor including a source connected to the drain of the second transistor, a gate to which the first input signal is applied, and a drain connected to the first node; And a sixth transistor including a source connected to the drain of the second transistor, a gate to which the second input signal is applied, and a drain connected to the second node. Characterized in that it comprises a.

또한 복수개가 병렬로 연결된 디지털-RF 변환 셀의 차동 출력부에 각각 연결되며 출력 임피던스를 정합시키는 출력 정합회로; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of output matching circuit is connected to each of the differential output of the digital-RF conversion cell connected in parallel and matching the output impedance; And further comprising:

또한, 복수개가 병렬로 연결된 디지털-RF 변환 셀의 차동 출력부로부터 나오는 차동 고주파 출력 신호를 단일-출력 신호로 변환시켜주는 밸룬(balun); 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, a balun for converting the differential high-frequency output signal from the differential output of the plurality of digital-RF conversion cells connected in parallel to a single-output signal; Further comprising:

또한 단일-출력 신호선을 가지는 상기 밸룬의 출력에 연결되는 대역통과필터; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. A bandpass filter connected to the output of said balun having a single-output signal line; And further comprising:

또한 상기 메모리부는, 래치 또는 플립플롭; 을 포함하고, 상기 로직부는, XOR 게이트(exclusive OR gate); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the memory unit, a latch or flip-flop; The logic unit may include an XOR gate; Characterized in that it comprises a.

또한 상기 다중-비트의 디지털 신호는, 시그마-델타 변조되어 오버샘플링 및 노이즈 형상화된 신호인 것을 특징으로 한다.The multi-bit digital signal is also a sigma-delta modulated oversampling and noise shaped signal.

그리고 상기 디지털-RF 변환 셀은, 상기 1-비트 제어 신호를 차동 신호로 변환시켜 차동 데이터 입력 신호를 만들고, 상기 차동 캐리어 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 1 스위치 페어부; 상기 제 1 스위치 페어부와 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 2 스위치 페어부; 및 상기 제 1 스위치 페어부에 연결되어, 상기 제 1 스위치 페어부와 상기 제 2 스위치 페어부를 통해 흐르는 전류량을 제어하는 전류 소스 또는 그에 상응하도록 게이트 노드에 일정한 바이어스 전압이 인가되고, 소스 노드가 접지된 제 7 트랜지스터; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The digital-RF conversion cell converts the 1-bit control signal into a differential signal to form a differential data input signal, and based on the voltage level of the differential carrier signal, for the differential data input signal and the differential carrier signal. A first switch pair for performing mixing; A second switch pair unit connected to the first switch pair unit and configured to mix the differential data input signal and the differential carrier signal based on a voltage level of the differential data input signal; And a constant bias voltage connected to the first switch pair part to apply a current source to control the amount of current flowing through the first switch pair part and the second switch pair part or a gate node corresponding thereto, and the source node is grounded. Seventh transistor; Characterized in that it comprises a.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 디지털-RF 송신기는 종래에 비해 송신 시스템 전체적인 선형성 지표를 높이는 효과를 제공한다. 예를 들어, 송신기의 출력 스펙스럼 상에서 신호 대역 채널 주변에서 인접 채널 간섭비(Adjacent channel leakage ratio)를 줄일 수 있고, 신호 대 잡음 왜곡 비율(Signal to noise and distortion ratio)을 높일 수 있게 된다.According to the present invention as described above, the digital-RF transmitter provides an effect of increasing the linearity indicator of the overall transmission system compared to the prior art. For example, it can reduce the adjacent channel leakage ratio around the signal band channel on the transmitter's output spectrum and increase the signal to noise and distortion ratio.

또한, 디지털-RF 변환 셀 간의 불일치(mismatch) 정도나 분포를 자세히 알지 못하더라도, 그로 인한 영향을 신호 대역 바깥(out-of-band)에서 형상화 (shaping)되도록 할 수 있기 때문에 대역 내(in-band)의 왜곡에는 크게 영향을 끼치지 않게 만들 수 있다.In addition, even if the degree of mismatch or distribution between digital-RF conversion cells is not known in detail, the resulting effect can be shaped out-of-band so that it can be in-band. The distortion of the band) can be made to have no significant effect.

본 발명의 취지가 디지털 회로 중심으로 집적화된 송신기 시스템을 구현하는 것이므로, 디지털 회로인 스크램블러를 이용하여 최종 출력단의 아날로그 고주파 신호를 보정한다는 관점에서 보면, 원래의 디지털-RF 송신기 구현 취지에도 부합한다.Since the object of the present invention is to implement a transmitter system integrated around a digital circuit, from the viewpoint of compensating the analog high frequency signal of the final output stage by using a scrambler which is a digital circuit, the original digital-RF transmitter is also implemented.

한편, 반도체 칩 상 회로가 약간 추가되기는 하지만 상대적으로 작은 스케일을 가진 소자로 구성된 디지털 회로만으로 구성이 가능하기 때문에 전체 송신기 면적 및 전력소모에 기여하는 바는 작다.On the other hand, although the circuit on the semiconductor chip is slightly added, it can be composed only of digital circuits composed of devices having a relatively small scale, which contributes little to the total transmitter area and power consumption.

특히, 온도계-코드 디코더 대신 바이너리 디코더를 포함하는 송신기는 도 16 과 도 17 을 통해 확인할 수 있듯이, 회로 구성의 복잡성을 줄일 수 있고, 전력 소모 역시 감소시킬 수 있는 장점이 있다.In particular, the transmitter including the binary decoder instead of the thermometer-code decoder can reduce the complexity of the circuit configuration and the power consumption as shown in FIGS. 16 and 17.

도 1 은 종래의 일반적인 아날로그 기반의 직접 상향변환 방식의 송신기의 일예를 도시한 도면.
도 2 는 종래의 일반적인 아날로그 기반의 직접 상향변환 방식의 송신기의 다른 일예를 도시한 도면.
도 3 은 디지털-RF 변환 셀에 포함되는 각 요소별 상세 구성을 도시한 도면.
도 4 는 디지털-RF 변환 셀에 포함되는 단일-차동출력 변환 유닛의 일예를 도시한 도면.
도 5 는 디지털-RF 변환 셀에 포함되는 이중-균형(Double balanced) 또는 길버트-셀(Gilbert-cell) 믹서(mixer) 구조의 셀의 일예를 도시한 도면.
도 6 은 본 발명에 따른 디지털-RF 변환 셀에 포함되는 이중-균형(Double balanced) 또는 길버트-셀(Gilbert-cell) 믹서(mixer) 구조의 셀의 다른 일예를 도시한 도면.
도 7 은 종래의 기술에 따른 디지털-RF 송신기를 기능적으로 도시한 도면.
도 8 은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-RF 송신기의 구성을 도시한 도면.
도 9 는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-RF 송신기의 구성을 도시한 도면.
도 10 은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-RF 송신기의 구성을 도시한 도면이다.
도 11 은 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-RF 송신기의 구성을 도시한 도면.
도 12 는 본 발명의 일실시예에 따른 디지털-RF 송신기의 구성을 도시한 도면.
도 13 은 본 발명에 포함되는 스크램블러의 일실시예를 도시한 도면이다.
도 14 는 본 발명에 포함되는 스크램블러에 포함되는 스와퍼 셀의 일실시예를 도시한 도면.
도 15 는 본 발명에 포함되는 스크램블러에 포함되는 스와퍼 셀의 다른 일 실시예를 도시한 도면.
도 16 은 본 발명에 포함되는 온도계-코드 디코더의 일실시예를 도시한 도면.
도 17 은 본 발명에 포함되는 바이너리 디코더의 일실시예를 도시한 도면.
1 is a diagram illustrating an example of a conventional general analog-based direct up-conversion transmitter.
2 is a diagram illustrating another example of a conventional analog-based direct up-conversion transmitter.
3 is a diagram illustrating a detailed configuration for each element included in a digital-RF conversion cell.
4 shows an example of a single-differential output conversion unit included in a digital-RF conversion cell.
FIG. 5 illustrates an example of a cell of a double balanced or Gilbert-cell mixer structure included in a digital-RF conversion cell. FIG.
FIG. 6 illustrates another example of a cell of a double-balanced or Gilbert-cell mixer structure included in a digital-RF conversion cell according to the present invention. FIG.
7 is a functional illustration of a digital-RF transmitter according to the prior art.
8 illustrates a configuration of a digital-RF transmitter according to an embodiment of the present invention.
9 illustrates a configuration of a digital-RF transmitter according to an embodiment of the present invention.
10 illustrates a configuration of a digital-RF transmitter according to an embodiment of the present invention.
11 illustrates a configuration of a digital-RF transmitter according to an embodiment of the present invention.
12 illustrates a configuration of a digital-RF transmitter according to an embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of a scrambler included in the present invention. FIG.
14 is a view showing an embodiment of a swapper cell included in the scrambler included in the present invention.
FIG. 15 illustrates another embodiment of a swapper cell included in a scrambler included in the present invention. FIG.
16 illustrates one embodiment of a thermometer-code decoder included in the present invention.
17 illustrates an embodiment of a binary decoder included in the present invention.

본 발명의 구체적 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.Specific features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. It is to be noted that the detailed description of known functions and constructions related to the present invention is omitted when it is determined that the gist of the present invention may be unnecessarily blurred.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 일실시예에 따른 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기에 관하여 도 3 내지 도 17 을 참조하여 설명하면 다음과 같다.A direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 17 as follows.

도 3 은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 송신기에 포함되는 디지털-RF 변환 셀(40)을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a digital-RF conversion cell 40 included in an RF transmitter according to an embodiment of the present invention.

도 3 을 참조하면, 디지털-RF 변환 셀은 단일-차동출력 변환 유닛(47), 샘플링 클락 신호(CLKBB)에 의해 동기화 되는 래치 또는 플립플롭(48), 그리고 이중-균형 구조의 길버트 셀(50)을 포함한다. Referring to FIG. 3, the digital-RF conversion cell includes a single-differential output conversion unit 47, a latch or flip-flop 48 synchronized by the sampling clock signal CLK BB , and a Gilbert cell having a dual-balance structure ( 50).

디지털-RF 변환 셀은 후술될 스크램블러부에서 오는 1-비트폭을 갖는 제어신호(DATA1)를 단일-차동출력 변환 유닛(47)에 의해 차동 데이터 신호(D1+, D1-)로 변환시킨 뒤 래치 또는 플립플롭과 같은 순차 논리 회로로 샘플링을 한다. The digital-RF conversion cell converts the control signal DATA1 having a 1-bit width from the scrambler section to be described later by the single-differential output conversion unit 47 into the differential data signals D1 + and D1- and then latches or Sampling is done with sequential logic circuits such as flip-flops.

샘플링의 결과 발생하는 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)는 정위상의 제 1 입력 신호(BB1+) 및 부위상의 제 2 입력 신호(BB1-)를 포함하고, 차동 캐리어 신호(LO1+, LO1-)는 정위상의 제 1 캐리어 신호(LO1+) 및 부위상의 제 2 캐리어 신호(LO1-)를 포함하며, 차동 캐리어 신호와 차동 입력 신호의 혼합으로 인한 출력 신호인 차동 RF 신호는 정위상의 제 1 RF 신호(RF1+) 및 부위상의 제 2 RF 신호(RF1-)를 포함한다.The differential input signals BB1 + and BB1- generated as a result of the sampling include the first phase input signal BB1 + and the second phase input signal BB1- in phase, and the differential carrier signals LO1 + and LO1- are generated. A differential RF signal comprising a first phase carrier signal LO1 + on phase and a second phase carrier signal LO1- on a portion, the output signal resulting from the mixing of the differential carrier signal and the differential input signal is the first phase RF signal on phase; (RF1 +) and the second RF signal (RF1-) on the site.

제 1 스위치 페어부(42)는 차동 캐리어 신호(LO1+, LO1-)의 전압 레벨에 기초하여 차동 입력 신호(BB1+, BB1-) 및 차동 캐리어 신호(LO1+, LO1-)에 대한 혼합을 수행할 수 있으며, 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1) 및 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)를 포함할 수 있다. The first switch pair unit 42 may mix the differential input signals BB1 + and BB1- and the differential carrier signals LO1 + and LO1- based on the voltage levels of the differential carrier signals LO1 + and LO1-. And a first NMOS transistor Q1 and a second NMOS transistor Q2.

제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)는 접지 전압과 연결된 소스, 제 1 캐리어 신호(LO1+)가 인가되는 게이트 및 드레인을 포함한다.The first NMOS transistor Q1 includes a source connected to a ground voltage, a gate and a drain to which the first carrier signal LO1 + is applied.

제 2 NMOS 트랜지스터(Q12)는 상기 접지 전압과 연결된 소스, 제 2 캐리어 신호(LO1-)가 인가되는 게이트 및 드레인을 포함한다.
The second NMOS transistor Q12 includes a source connected to the ground voltage, a gate and a drain to which the second carrier signal LO1 is applied.

제 2 스위치 페어부(43)는 제 1 스위치 페어부(42)와 연결되고, 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)의 전압 레벨에 기초하여 차동 입력 신호(BB1+, BB1-) 및 차동 캐리어 신호(LO1+, LO1-)에 대한 혼합을 수행할 수 있으며, 제 1 차동 데이터 스위치 페어(44) 및 제 2 차동 데이터 스위치 페어(45)를 포함할 수 있다. The second switch pair part 43 is connected to the first switch pair part 42 and based on the voltage levels of the differential input signals BB1 + and BB1-, the differential input signals BB1 + and BB1- and the differential carrier signal ( Mixing for LO1 + and LO1- may be performed and may include a first differential data switch pair 44 and a second differential data switch pair 45.

제 1 차동 데이터 스위치 페어(44)는 상기 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 드레인과 연결되고, 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)의 전압 레벨에 따라 제 1 경로 또는 제 2 경로 중 하나를 선택적으로 연결시킨다. The first differential data switch pair 44 is connected to the drain of the first NMOS transistor Q1 and selectively selects one of the first path and the second path according to the voltage level of the differential input signals BB1 + and BB1-. Connect

제 2 차동 데이터 스위치 페어(45)는 상기 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 드레인과 연결되고, 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)의 전압 레벨에 따라 제 3 경로 또는 제 4 경로 중 하나를 선택적으로 연결시킨다. The second differential data switch pair 45 is connected to the drain of the second NMOS transistor Q2 and selectively selects one of the third path and the fourth path according to the voltage level of the differential input signals BB1 + and BB1-. Connect

여기서, 상기 제 1 경로는 상기 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 드레인과 제 1 노드(N1)를 전기적으로 연결시키는 경로이고, 상기 제 2 경로는 상기 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 드레인과 제 2 노드(N2)를 전기적으로 연결시키는 경로이고, 상기 제 3 경로는 상기 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 드레인과 제 1 노드(N1)를 전기적으로 연결시키는 경로이며, 상기 제 4 경로는 상기 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 드레인과 제 2 노드(N2)를 전기적으로 연결시키는 경로이다.
Here, the first path is a path for electrically connecting the drain of the first NMOS transistor Q1 and the first node N1, and the second path is a drain and the second path of the first NMOS transistor Q1. The path electrically connects the node N2. The third path is a path electrically connecting the drain of the second NMOS transistor Q2 and the first node N1. The fourth path is the second path. The path electrically connects the drain of the NMOS transistor Q2 and the second node N2.

즉, 제 1 차동 데이터 스위치 페어(44)는 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)의 전압 레벨에 따라, 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)와 제 1 노드(N1) 및 제 2 노드(N2) 중 하나를 선택적으로 연결시키고, 제 2 차동 데이터 스위치 페어(45)는 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)의 전압 레벨에 따라 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)와 제 1 노드(N1) 및 제 2 노드(N2) 중 하나를 선택적으로 연결시킬 수 있다.That is, the first differential data switch pair 44 may have one of the first NMOS transistor Q1, the first node N1, and the second node N2 according to the voltage levels of the differential input signals BB1 + and BB1-. , And the second differential data switch pair 45 is connected to the second NMOS transistor Q2 and the first node N1 and the second node N2 according to the voltage levels of the differential input signals BB1 + and BB1-. ) Can optionally be linked.

제 1 차동 데이터 스위치 페어(44)는 제 3 NMOS 트랜지스터(Q3) 및 제 4 NMOS 트랜지스터(Q4)를 포함할 수 있다. The first differential data switch pair 44 may include a third NMOS transistor Q3 and a fourth NMOS transistor Q4.

제 3 NMOS 트랜지스터(Q3)는 상기 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 드레인과 연결된 소스, 제 2 입력 신호(BB1-)가 인가되는 게이트 및 제 1 노드(N1)와 연결된 드레인을 포함한다. The third NMOS transistor Q3 includes a source connected to the drain of the first NMOS transistor Q1, a gate to which the second input signal BB1-1 is applied, and a drain connected to the first node N1.

제 4 NMOS 트랜지스터(Q4)는 상기 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)의 드레인과 연결된 소스, 제 1 입력 신호(BB1+)가 인가되는 게이트 및 제 2 노드(N2)와 연결된 드레인을 포함한다. The fourth NMOS transistor Q4 includes a source connected to the drain of the first NMOS transistor Q1, a gate to which the first input signal BB1 + is applied, and a drain connected to the second node N2.

또한, 제 1 차동 데이터 스위치 페어(44)는 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)의 전압 레벨에 따라 제 3 및 제 4 NMOS 트랜지스터들(Q3, Q4) 중 하나를 턴 온하고 다른 하나를 턴 오프함으로써, 상기 제 1 경로 또는 상기 제 2 경로 중 하나를 선택적으로 연결시킬 수 있다.
In addition, the first differential data switch pair 44 turns on one of the third and fourth NMOS transistors Q3 and Q4 and turns off the other according to the voltage levels of the differential input signals BB1 + and BB1-. As a result, one of the first path and the second path may be selectively connected.

제 2 차동 데이터 스위치 페어(45)는 제 5 NMOS 트랜지스터(Q5) 및 제 6 NMOS 트랜지스터(Q6)를 포함할 수 있다. The second differential data switch pair 45 may include a fifth NMOS transistor Q5 and a sixth NMOS transistor Q6.

제 5 NMOS 트랜지스터(Q5)는 상기 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 드레인과 연결된 소스, 제 1 입력 신호(BB1+)가 인가되는 게이트 및 제 1 노드(N1)와 연결된 드레인을 포함한다. The fifth NMOS transistor Q5 includes a source connected to the drain of the second NMOS transistor Q2, a gate to which the first input signal BB1 + is applied, and a drain connected to the first node N1.

제 6 NMOS 트랜지스터(Q6)는 상기 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 드레인과 연결된 소스, 제 2 입력 신호(BB1-)가 인가되는 게이트 및 제 2 노드(N2)와 연결된 드레인을 포함한다. The sixth NMOS transistor Q6 includes a source connected to the drain of the second NMOS transistor Q2, a gate to which the second input signal BB1-1 is applied, and a drain connected to the second node N2.

제 2 차동 데이터 스위치 페어(45)는 제 1 차동 입력 신호(BB1+, BB1-)의 전압 레벨에 따라 제 5 및 제 6 NMOS 트랜지스터들(Q5, Q6) 중 하나를 턴 온하고 다른 하나를 턴 오프함으로써, 상기 제 3 경로 또는 상기 제 4 경로 중 하나를 선택적으로 연결시킬 수 있다.
The second differential data switch pair 45 turns on one of the fifth and sixth NMOS transistors Q5 and Q6 and turns off the other according to the voltage levels of the first differential input signals BB1 + and BB1-. As a result, one of the third path and the fourth path may be selectively connected.

도 4 는 본 발명의 일실시예에 따른 RF 송신기에 포함되는 디지털-RF 변환 셀(40)의 구성 요소인 단일-차동출력 변환의 일실시예(47)를 나타내는 도면이다. 4 is a diagram illustrating an embodiment 47 of single-differential output conversion, which is a component of the digital-RF conversion cell 40 included in the RF transmitter according to an embodiment of the present invention.

하나의 경로에서는 두 개의 인버터(71, 72)를 거친 뒤 차동 데이터 신호 D1+으로 연결되고, 다른 경로에서는 하나의 인버터(73)를 거친 뒤 차동 데이터 신호 D1-로 연결된다.
One path is connected to the differential data signal D1 + after passing through two inverters 71 and 72, and the other is connected to the differential data signal D1- after passing through one inverter 73.

도 5 는 본 발명의 일실시예에 따른 RF 송신기에 포함되는 디지털-RF 변환 셀(40)의 구성 요소인 길버트 셀의 다른 일실시예(50a)를 나타내는 도면이다. FIG. 5 is a diagram illustrating another embodiment 50a of the Gilbert cell which is a component of the digital-RF conversion cell 40 included in the RF transmitter according to the embodiment of the present invention.

도 5 를 참조하면, 도 3 의 길버트 셀(50)처럼 제 1 NMOS 트랜지스터(Q1)와 제 2 NMOS 트랜지스터(Q2)의 소스를 각각 접지시키는 것이 아니라, 하나의 노드로 연결시키고 접지와 상기 노드 사이에 전류 소스(46)를 삽입하여 일정한 전류가 흐르도록 제어해 준다. 이로 인해 차동 캐리어 신호의 입력 공통모드 전압 레벨이 차동 RF 신호에 미치는 영향을 줄여주는 장점이 있다.
Referring to FIG. 5, rather than grounding the sources of the first NMOS transistor Q1 and the second NMOS transistor Q2 like the Gilbert cell 50 of FIG. 3, each node is connected to one node and is connected between the ground and the node. Inserting a current source 46 in the control to flow a constant current. This has the advantage of reducing the effect of the input common-mode voltage level of the differential carrier signal on the differential RF signal.

도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 RF 송신기에 포함되는 디지털-RF 변환 셀(40)의 구성 요소인 길버트 셀의 또 다른 일실시예(50b)를 나타내는 그림이다.FIG. 6 is a diagram illustrating another embodiment 50b of the Gilbert cell, which is a component of the digital-RF conversion cell 40 included in the RF transmitter according to the embodiment of the present invention.

도 6 을 참조하면, 도 5 의 전류 소스(46)의 역할을 대체하는 제 7 NMOS 트랜지스터를 삽입하고, 게이트 노드를 일정한 바이어스 전압(VBIAS)으로 고정시키게 되면, 앞서 언급하였던 입력 공통모드 전압 레벨이 차동 RF 신호에 미치는 영향을 마찬가지로 줄여줄 수 있게 된다.
Referring to FIG. 6, when the seventh NMOS transistor which replaces the role of the current source 46 of FIG. 5 is inserted, and the gate node is fixed to a constant bias voltage VBIAS, the input common mode voltage level mentioned above becomes Similarly, the effect on the differential RF signal can be reduced.

도 7 은 종래의 기술에 따른 디지털-RF 송신기(30)를 기능적으로 도시한 도면이다. 도 7 을 참조하면, 종래의 디지털-RF 송신기는 병렬로 연결된 복수개의 디지털-RF 변환 셀(31, 32)과, 주파수 합성기 또는 국부 발진기(61)를 포함한다. 7 is a diagram functionally showing a digital-RF transmitter 30 according to the prior art. Referring to FIG. 7, a conventional digital-RF transmitter includes a plurality of digital-RF conversion cells 31 and 32 and a frequency synthesizer or a local oscillator 61 connected in parallel.

복수개(n개)의 디지털-RF 변환 셀을 각각 (1-비트폭을 갖는 제어 신호 단을 제외한 나머지 입/출력단을 모두) 병렬로 연결시켜 직접 상향변환 방식의 RF 송신기의 인페이즈 경로(in-phase path)와 쿼드러쳐 경로(quadrature path)에 위치시키고 디지털 기저대역에서 오는 n-비트폭의 디지털 인페이즈/쿼드러쳐 신호(I, Q)를 각 디지털-RF 변환기의 1-비트폭을 갖는 제어 신호로 각각 나누어 인가해 주며, 모든 디지털-RF 변환 셀들이 동기화되도록, 즉, 동시에 샘플링이 될 수 있도록 클럭 신호(CLKBB)를 인가한다. 각 디지털-RF 변환 셀의 차동 캐리어 신호 입력부는 도면 상에는 단일 신호로 표기되어 있지만 실제로는 차동 신호이다.The in-phase path of the direct upconverting RF transmitter is connected by connecting a plurality of (n) digital-RF conversion cells in parallel (all input / output terminals except the control signal stage having a 1-bit width) in parallel. 1-bit wide control of each digital-RF converter for n-bit wide digital in-phase / quadrature signals (I, Q) located in the phase path and quadrature path and coming from the digital baseband. Each signal is divided and applied, and a clock signal CLK BB is applied to all digital-RF conversion cells to be synchronized, that is, to be sampled at the same time. The differential carrier signal input of each digital-RF conversion cell is labeled as a single signal in the figure but is actually a differential signal.

주파수 합성기 또는 국부 발진기(61)는 각 디지털-RF 변환 셀에 고주파의 차동 캐리어 신호를 제공한다. 예를 들어, 인페이즈 경로에 있는 디지털-RF 변환 셀에는 sin ωLOt 에 해당하는 신호, 쿼드러쳐 경로에 있는 디지털-RF 변환 셀에는 cos ωLOt 에 해당하는 신호를 인가할 수 있다.
The frequency synthesizer or local oscillator 61 provides a high frequency differential carrier signal to each digital-RF conversion cell. For example, a signal corresponding to sin ω LO t may be applied to a digital-RF conversion cell in an in-phase path, and a signal corresponding to cos ω LO t may be applied to a digital-RF conversion cell in a quadrature path.

도 8 은 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기의 일실시예(30a)를 나타내는 도면이다. 도 8 에 의하면, 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기의 일실시예에서는 온도계-코드 디코더(33, 34), 스크램블러(35, 36), 병렬로 연결된 복수개의 디지털-RF 변환 셀(31, 32)과, 주파수 합성기 또는 국부 발진기(61)를 포함한다.8 is a diagram illustrating an embodiment 30a of a digital-RF transmitter according to the present invention. According to FIG. 8, in one embodiment of the digital-RF transmitter according to the present invention, the thermometer-code decoders 33 and 34, the scramblers 35 and 36, and the plurality of digital-RF conversion cells 31 and 32 connected in parallel are provided. And a frequency synthesizer or local oscillator (61).

디지털 기저대역에서 전달된 다중-비트(도면에서는 m-비트)의 디지털 신호는 바이너리 코드 형태로 되어 있다. 송신 시스템의 선형성을 개선시키기 위해서는 각 디지털-RF 변환 셀들을 동일한 사이즈를 갖도록 설계해야 하고, 기저대역에서 오는 바이너리 코드 신호를 기반으로 이러한 동일 사이즈의 셀들을 제어하기 위해서는 바이너리 코드에서 동일-가중치-코드로 변환시켜주는 디코더(33, 34)가 필요하게 된다. The multi-bit (m-bit in the figure) digital signals delivered in the digital baseband are in binary code form. In order to improve the linearity of the transmission system, each digital-RF conversion cell should be designed to have the same size, and the same-weighted-code in the binary code to control these same size cells based on the binary code signal coming from the baseband. The decoders 33 and 34 converting the data into two are required.

디코더에 의해 동일-가중치-코드를 가진 n개의 신호선으로 n개의 디지털-RF 변환 셀들을 제어하게 되면 앞서 언급하였던 바와 같이, 반도체 공정상의 오차로 인해 발생하는 각 소자의 미세한 크기 차이가 발생하게 되고 결과적으로 송신 시스템 전체의 선형성에 악영향을 미치게 된다. 따라서, 디코더와 동일-가중치-코드로 제어되는 디지털-RF 변환 셀들 사이에 도 13, 도 14, 도 15 에서 후술될 스크램블러(scrambler)를 삽입하게 되면 송신기 시스템의 선형성에 영향을 덜 미치게 되고, 출력 스펙트럼 상에서 채널 대역 근처에 생기는 왜곡 성분들이 줄어들게 된다.Controlling n digital-RF conversion cells with n signal lines having the same-weight-code by the decoder, as mentioned above, results in a small size difference of each device caused by the error in the semiconductor process. This adversely affects the linearity of the entire transmission system. Therefore, the insertion of a scrambler to be described later in FIGS. 13, 14 and 15 between the decoder and the same-weight-code controlled digital-RF conversion cells has less influence on the linearity of the transmitter system. Distortion components near the channel band in the spectrum are reduced.

주파수 합성기 또는 국부 발진기(61)는 도 7 의 종래의 디지털-RF 송신기와 마찬가지로 각 디지털-RF 변환 셀에 고주파의 차동 캐리어 신호를 제공한다. 예를 들어, 인페이즈 경로에 있는 디지털-RF 변환 셀에는 sin ωLOt 에 해당하는 신호, 쿼드러쳐 경로에 있는 디지털-RF 변환 셀에는 cos ωLOt 에 해당하는 신호를 인가할 수 있다. 또는 두 경로에 해당되는 두 차동 캐리어 신호는 서로 뒤바뀌어 인가될 수 있다. 다만, 상호 간에 90도에 해당되는 위상 차만 존재하면 된다. 또는 앞서 언급한 것처럼 정현파 형태의 신호가 아니라, 사각파 형태의 신호가 인가될 수 있다.
The frequency synthesizer or local oscillator 61, like the conventional digital-RF transmitter of FIG. 7, provides a high frequency differential carrier signal to each digital-RF conversion cell. For example, a signal corresponding to sin ω LO t may be applied to a digital-RF conversion cell in an in-phase path, and a signal corresponding to cos ω LO t may be applied to a digital-RF conversion cell in a quadrature path. Alternatively, two differential carrier signals corresponding to two paths may be inverted and applied. However, only phase differences corresponding to 90 degrees need to exist. Alternatively, as mentioned above, a signal in the form of a square wave may be applied instead of a signal in the form of a sine wave.

도 9 는 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기의 다른 일실시예(30b)를 나타내는 도면이다. 도 9 에 의하면, 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기의 일실시예인 도 8 의 송신기 구조에서 시그마-델타 변조기(37, 38)를 디코더 전단에 삽입하였다. 9 shows another embodiment 30b of a digital-RF transmitter according to the present invention. 9, the sigma-delta modulators 37 and 38 are inserted in front of the decoder in the transmitter structure of FIG. 8, which is an embodiment of the digital-RF transmitter according to the present invention.

시그마-델타 변조기(37, 38)는 시그마-델타 변조 방식에 따라 기저대역에서 오는 l-비트의 신호를 변조하여, 오버 샘플링 및 노이즈 형상화된 m-비트의 신호를 출력한다. 이때, 시그마-델타 변조기(37, 38)는 자신에 입력된 신호가 출력될 신호보다 넓은 데이터 비트폭을 갖더라도 클락(CLKBB)에 동기화됨으로 인해 모뎀에서 오는 기저대역 신호의 주파수보다 더 높은 주파수로 오버 샘플링되어 출력 신호가 향상된 해상도를 가지도록 해준다. 이는 뒷단에 연결될 디지털-RF 변환 셀들의 개수가 다소 적더라도 오버샘플링과 노이즈 형상화로 인해 더 높은 신호 대 잡음 비율을 가진 신호를 만들어 낼 수 있게 된다.
The sigma-delta modulators 37 and 38 modulate the l-bit signal coming from the baseband according to the sigma-delta modulation scheme, and output an oversampled and noise shaped m-bit signal. At this time, the sigma-delta modulators 37 and 38 have a higher frequency than that of the baseband signal coming from the modem because the sigma-delta modulators 37 and 38 are synchronized to the clock CLK BB even though the signal input thereto has a wider data bit width than the signal to be output. Oversampled to ensure that the output signal has improved resolution. This results in a signal with a higher signal-to-noise ratio due to oversampling and noise shaping, even though the number of digital-to-RF converter cells to be connected in the back is rather small.

도 10 은 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기의 다른 일실시예(30c)를 나타내는 도면이다. 도 10 에 의하면, 도 8 의 구조에서 최종 출력단에 출력 정합회로(51)가 추가되면 출력단 임피던스를 특정 임피던스로 정합시켜 주어 출력 정합회로가 없을 때보다 뒷단에 연결될 회로 또는 블록에 신호가 더 잘 전달되도록 할 수 있다는 특징을 가진다.
10 shows another embodiment 30c of a digital-RF transmitter according to the present invention. Referring to FIG. 10, when an output matching circuit 51 is added to the final output stage in the structure of FIG. 8, the output stage impedance is matched to a specific impedance, so that a signal is better transmitted to a circuit or a block to be connected to the rear stage than without an output matching circuit. It is possible to make it possible.

도 11 은 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기의 다른 일실시예(30d)를 나타내는 도면으로서, 도 8 의 구조에서 최종 출력단에 밸룬(52)이 추가된 구조이며, 도 12 는 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기의 다른 일실시예(30e)를 나타내는 도면으로서, 도 11 의 구조에서 대역통과필터(18)가 추가된 구조이다.
FIG. 11 is a view showing another embodiment 30d of the digital-RF transmitter according to the present invention, in which the balun 52 is added to the final output terminal in the structure of FIG. 8, and FIG. 12 is a digital according to the present invention. FIG. 11 shows another embodiment 30e of the RF transmitter, in which a band pass filter 18 is added in the structure of FIG.

도 13 은 본 발명에 포함되는 스크램블러(35 또는 36)의 일실시예를 도시한 도면이다. 도 13 에 의하면, 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기에 포함되는 스크램블러는 각각 두 개의 입력부와 출력부를 가지며, 선택 신호에 의해 입력부의 두 신호가 그대로 출력부에 연결될지 또는 서로 뒤바뀌어 연결될지가 결정되는 복수개의 스와퍼 셀(100, swapper cell)을 포함할 수 있다. FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of a scrambler 35 or 36 included in the present invention. According to FIG. 13, each of the scramblers included in the digital-RF transmitter according to the present invention has two input units and an output unit, and it is determined whether the two signals of the input unit are directly connected to the output unit or inverted by the selection signal. It may include a plurality of swapper cells (100, swapper cells).

특히, 도 13 은 4-비트의 바이너리 코드가 디코더에 의해 16개의 동일-가중치-코드로 변환된 뒤(I0 - I15) 복수 개의 스와퍼 셀을 통과하면서 스크램블되면서 배열 순서가 흩어진다. 이 경우, 총 32개의 스와퍼 셀이 필요하게 된다. In particular, FIG. 13 shows that the 4-bit binary code is converted into 16 equally-weighted-codes by the decoder (I0-I15) and then scrambled while passing through a plurality of swapper cells, thereby dispersing the arrangement order. In this case, a total of 32 swapper cells are required.

이때, 스크램블러를 통과하기 전의 동일-가중치-코드 신호(I0 ?? I15)와 통과 후의 동일-가중치-코드 신호(O0-O15)는 서로 동치(equivalent)이나, 즉 on(1) 된 신호선의 개수와 off(0) 된 신호선의 개수가 각각 동일하나, 그 배열이 다르게 된다. 예를 들면, 스크램블러를 통과하기 전의 동일-가중치-코드 신호 0000,0000,1111,1111은 스크램블러를 통과한 후에 0101,0101,0101,0101 등으로 변환될 수도 있는데, 이와 같이 0의 개수와 1의 개수가 각각 동일하지만 순서가 달라지게 된다.At this time, the equal-weighted-code signals I0 to I15 before passing through the scrambler and the equal-weighted-code signals O0-O15 after passing are equivalent to each other, that is, the number of signal lines that are on (1). The number of signal lines and off (0) are the same, but the arrangement is different. For example, the same-weighted-code signal 0000,0000,1111,1111 before passing through the scrambler may be converted to 0101,0101,0101,0101, etc. after passing through the scrambler, such that the number of zeros and one The numbers are the same but the order is different.

상기 스와퍼 셀(100)의 배열은 마치 FFT(Fast Fourider Transform) 알고리듬을 구현하는데 있어서 사용되는 버터플라이 구조(butterfly architecture)와 흡사하다.
The arrangement of the swapper cell 100 is similar to the butterfly architecture used to implement the Fast Fourider Transform (FFT) algorithm.

도 14 는 본 발명에 포함되는 스크램블러에 포함되는 스와퍼 셀(100)의 일실시예를 도시한 도면이다. 도 14 에 의하면, 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기에 포함되는 스크램블러에 포함될 수 있는 스와퍼 셀(100)은 각각 두 개의 입력부와 출력부를 가지며, 선택 신호에 의해 입력부의 두 신호가 그대로 출력부에 연결될지 또는 서로 뒤바뀌어 연결될지가 결정되는 버터플라이 멀티플렉서(butterfly multiplexer)부(101)와 상기 선택 신호의 상태를 저장하는 메모리(memory)부(102), 그리고 상기 스와퍼 셀에 포함된 두 개의 입력부 신호와 현재 메모리부(102)에 저장된 선택 신호의 상태를 참조하여 다음 선택 신호를 발생시키는 로직(logic)부(103)를 포함할 수 있다.
FIG. 14 is a diagram illustrating an embodiment of a swapper cell 100 included in a scrambler included in the present invention. According to FIG. 14, each of the swapper cells 100 that may be included in the scrambler included in the digital-RF transmitter according to the present invention has two input units and an output unit, and two signals of the input unit are directly outputted by the selection signal. A butterfly multiplexer unit 101 determining whether to be connected or inverted to each other, a memory unit 102 storing a state of the selection signal, and two included in the swapper cell The logic unit 103 may generate a next selection signal by referring to the input unit signal and the state of the selection signal currently stored in the memory unit 102.

도 15 는 본 발명에 포함되는 스크램블러에 포함되는 스와퍼 셀(100c)의 다른 일실시예를 도시한 도면이다. 도 15 에 의하면, 본 발명에 의한 디지털-RF 송신기에 포함되는 스크램블러에 포함될 수 있는 스와퍼 셀(100c)의 메모리부(102)에 래치 또는 플립플롭을 포함할 수 있고, 상기 스와퍼 셀(100c)의 로직부(103)는 XOR 게이트(105,106)를 포함할 수 있다.
FIG. 15 is a diagram illustrating another embodiment of a swapper cell 100c included in a scrambler included in the present invention. Referring to FIG. 15, a latch or flip-flop may be included in the memory unit 102 of the swapper cell 100c which may be included in the scrambler included in the digital-RF transmitter according to the present invention. Logic unit 103 may include XOR gates 105 and 106.

도 16 은 본 발명에 포함되는 온도계-코드 디코더(33a)의 일실시예를 도시한 도면이며, 도 17 은 본 발명에 포함되는 바이너리 디코더(33b)의 일실시예를 도시한 도면이다.
FIG. 16 is a diagram showing an embodiment of the thermometer-code decoder 33a included in the present invention, and FIG. 17 is a diagram showing an embodiment of the binary decoder 33b included in the present invention.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to preferred embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It will be appreciated by those skilled in the art that numerous changes and modifications may be made without departing from the invention. Accordingly, all such appropriate modifications and changes, and equivalents thereof, should be regarded as within the scope of the present invention.

33,34: 디코더 35,36: 스크램블러
31,32: 디지털-RF 변환 셀 61: 주파수 합성기 또는 국부 발진기
37,38: 시그마-델타 변조기 51: 출력 정합회로
52: 밸룬 18: 대역통과필터
100: 스와퍼 셀 101: 버터플라이 멀티플렉서
102: 메모리부 103: 로직부
105,106: XOR 게이트
33,34: decoder 35,36: scrambler
31,32: digital-to-RF conversion cell 61: frequency synthesizer or local oscillator
37, 38: sigma-delta modulator 51: output matching circuit
52: balun 18: bandpass filter
100: swapper cell 101: butterfly multiplexer
102: memory section 103: logic section
105,106: XOR gate

Claims (15)

스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기에 있어서,
다중-비트의 디지털 신호를 바이너리-코드(binary-code) 형태에서 동일-가중치-코드(unit-weighted-code) 형태의 신호로 변환시키는 디코더부;
상기 디코더부로부터 동일-가중치-코드로 변환된 복수개의 출력 신호들 간의 배열 순서를 뒤섞어 주는 스크램블러부;
상기 스크램블러부의 다중-비트 출력 신호들 중 하나에 연결되고, 1-비트폭을 갖는 제어 신호와 상기 제어 신호를 상향 변조시키는 차동 캐리어 신호를 혼합하여 차동 RF 신호를 발생하는 이중 균형(double-balanced) 구조를 가진 복수개의 디지털-RF 변환 셀; 및
상기 차동 캐리어 신호를 발생시키는 국부 발진기 또는 주파수 합성기; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
In the direct upconversion digital-RF transmitter using a scrambler,
A decoder unit for converting a multi-bit digital signal from a binary-code form to a unit-weighted-code form;
A scrambler unit for mixing an arrangement order between a plurality of output signals converted from the decoder unit into equal-weighted-codes;
A double-balanced signal connected to one of the multi-bit output signals of the scrambler unit and generating a differential RF signal by mixing a control signal having a 1-bit width and a differential carrier signal for up-modulating the control signal A plurality of digital-RF conversion cells having a structure; And
A local oscillator or frequency synthesizer for generating the differential carrier signal; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
제 1 항에 있어서,
상기 디코더부는,
온도계-코드 디코더(thermometer-code decoder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
The decoder unit,
A direct upconverting digital-RF transmitter using a scrambler, comprising a thermometer-code decoder.
제 1 항에 있어서,
상기 디코더부는,
바이너리 디코더(binary decoder)를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
The decoder unit,
Direct up-converting digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a binary decoder.
제 1 항에 있어서,
상기 스크램블러부는,
각각 두 개의 입력부와 출력부를 가지며 선택 신호에 의해 입력부의 두 신호가 그대로 출력부에 연결될 지 또는 서로 뒤바뀌어 연결될지가 결정되는 복수개의 스와퍼 셀(swapper cell)을 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
The scrambler unit,
A scrambler comprising a plurality of swapper cells each having two input parts and an output part and determining whether the two signals of the input part are directly connected to the output part or inverted by the selection signal; Direct up-conversion digital-RF transmitter.
제 4 항에 있어서,
상기 스와퍼 셀은,
각각 두 개의 입력부와 출력부를 가지며 선택 신호에 의해 입력부의 두 신호가 그대로 출력부에 연결될 지 또는 서로 뒤바뀌어 연결될지가 결정되는 버터플라이 멀티플렉서부;
상기 선택 신호의 상태를 저장하는 메모리부; 및
상기 스와퍼 셀에 포함된 두 개의 입력부 신호와 현재 메모리부에 저장된 선택 신호의 상태를 참조하여, 다음 선택 신호를 발생시키는 로직부; 를 포함하는 것을 특징으로 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 4, wherein
The swapper cell,
A butterfly multiplexer portion each having two input portions and an output portion and determining whether the two signals of the input portion are directly connected to the output portion or inverted by the selection signal;
A memory unit which stores a state of the selection signal; And
A logic unit configured to generate a next selection signal by referring to two input unit signals included in the swapper cell and a state of a selection signal stored in a current memory unit; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
제 1 항에 있어서,
상기 디지털-RF 변환 셀은,
상기 1-비트폭을 갖는 제어 신호를 차동 신호로 변환시켜 차동 데이터 입력 신호를 만들고, 래치 또는 플립플롭을 포함하는 순차 논리 회로 소자에 의해 동기화 되며, 상기 차동 캐리어 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 1 스위치 페어부; 및
상기 제 1 스위치 페어부와 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 2 스위치 페어부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
The digital-RF conversion cell,
Converting the 1-bit wide control signal into a differential signal to produce a differential data input signal, synchronized by a sequential logic circuit element including a latch or flip-flop, the differential based on the voltage level of the differential carrier signal A first switch pair for mixing the data input signal and the differential carrier signal; And
A second switch pair unit connected to the first switch pair unit and configured to mix the differential data input signal and the differential carrier signal based on a voltage level of the differential data input signal; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
제 6 항에 있어서,
상기 차동 캐리어 신호는, 서로 상보적인 제 1 캐리어 신호 및 제 2 캐리어 신호를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제 1 스위치 페어부는,
접지 전압과 연결된 소스, 제 1 캐리어 신호가 인가되는 게이트 및 드레인을 포함하는 제 1 트랜지스터; 및
상기 접지 전압과 연결된 소스, 상기 제 2 캐리어 신호가 인가되는 게이트 및 드레인을 포함하는 제 2 트랜지스터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method according to claim 6,
The differential carrier signal includes a first carrier signal and a second carrier signal complementary to each other,
The first switch pair portion,
A first transistor including a source connected to a ground voltage, a gate to which a first carrier signal is applied, and a drain; And
A second transistor including a source connected to the ground voltage, a gate and a drain to which the second carrier signal is applied; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
제 6 항에 있어서,
상기 제 2 스위치 페어부는,
상기 제 1 트랜지스터의 드레인과 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 따라 선택적으로 제 1 경로 또는 제 2 경로 중 하나를 전기적으로 연결시키는 제 1 차동 데이터 스위치 페어; 및
상기 제 2 트랜지스터의 드레인과 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 따라 선택적으로 제 3 경로 또는 제 4 경로 중 하나를 전기적으로 연결시키는 제 2 차동 데이터 스위치 페어; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method according to claim 6,
The second switch pair portion,
A first differential data switch pair connected to the drain of the first transistor and electrically connecting one of the first path and the second path according to the voltage level of the differential data input signal; And
A second differential data switch pair connected to the drain of the second transistor and electrically connecting one of a third path and a fourth path according to a voltage level of the differential data input signal; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
제 8 항에 있어서,
상기 차동 데이터 입력 신호는, 서로 상보적인 제 1 입력 신호 및 제 2 입력 신호를 포함하는 것을 특징으로 하며,
상기 제 1 차동 데이터 스위치 페어는,
상기 제 1 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 2 입력 신호가 인가되는 게이트 및 제 1 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 3 트랜지스터; 및
상기 제 1 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 1 입력 신호가 인가되는 게이트 및 제 2 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 4 트랜지스터; 를 포함하며,
상기 제 2 차동 데이터 스위치 페어는,
상기 제 2 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 1 입력 신호가 인가되는 게이트 및 상기 제 1 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 5 트랜지스터; 및
상기 제 2 트랜지스터의 드레인과 연결된 소스, 상기 제 2 입력 신호가 인가되는 게이트 및 상기 제 2 노드와 연결된 드레인을 포함하는 제 6 트랜지스터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 8,
The differential data input signal includes a first input signal and a second input signal complementary to each other,
The first differential data switch pair is
A third transistor including a source connected to the drain of the first transistor, a gate to which the second input signal is applied, and a drain connected to the first node; And
A fourth transistor including a source connected to the drain of the first transistor, a gate to which the first input signal is applied, and a drain connected to a second node; Including;
The second differential data switch pair is
A fifth transistor including a source connected to the drain of the second transistor, a gate to which the first input signal is applied, and a drain connected to the first node; And
A sixth transistor including a source connected to the drain of the second transistor, a gate to which the second input signal is applied, and a drain connected to the second node; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
제 1 항에 있어서,
복수개가 병렬로 연결된 디지털-RF 변환 셀의 차동 출력부에 각각 연결되며 출력 임피던스를 정합시키는 출력 정합회로; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
An output matching circuit each connected to a differential output unit of a plurality of digital-RF conversion cells connected in parallel and matching output impedances; Direct up-converting digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it further comprises.
제 1 항에 있어서,
복수개가 병렬로 연결된 디지털-RF 변환 셀의 차동 출력부로부터 나오는 차동 고주파 출력 신호를 단일-출력 신호로 변환시켜주는 밸룬(balun); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
A balun for converting a differential high frequency output signal from a differential output portion of a plurality of digital-RF conversion cells connected in parallel to a single output signal; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it further comprises.
제 11 항에 있어서,
단일-출력 신호선을 가지는 상기 밸룬의 출력에 연결되는 대역통과필터; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 11,
A bandpass filter connected to the output of the balun having a single-output signal line; Direct up-converting digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it further comprises.
제 5 항에 있어서,
상기 메모리부는, 래치 또는 플립플롭; 을 포함하고,
상기 로직부는, XOR 게이트(exclusive OR gate); 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 5, wherein
The memory unit may include a latch or flip flop; Including,
The logic unit may include an exclusive OR gate; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
제 1 항에 있어서,
상기 다중-비트의 디지털 신호는,
시그마-델타 변조되어 오버샘플링 및 노이즈 형상화된 신호인 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
The multi-bit digital signal,
A direct upconverting digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it is a sigma-delta modulated oversampling and noise shaped signal.
제 1 항에 있어서,
상기 디지털-RF 변환 셀은,
상기 1-비트 제어 신호를 차동 신호로 변환시켜 차동 데이터 입력 신호를 만들고, 상기 차동 캐리어 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 1 스위치 페어부;
상기 제 1 스위치 페어부와 연결되고, 상기 차동 데이터 입력 신호의 전압 레벨에 기초하여 상기 차동 데이터 입력 신호 및 상기 차동 캐리어 신호에 대한 혼합을 수행하는 제 2 스위치 페어부; 및
상기 제 1 스위치 페어부에 연결되어, 상기 제 1 스위치 페어부와 상기 제 2 스위치 페어부를 통해 흐르는 전류량을 제어하는 전류 소스 또는 그에 상응하도록 게이트 노드에 일정한 바이어스 전압이 인가되고, 소스 노드가 접지된 제 7 트랜지스터; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 스크램블러를 이용한 직접 상향변환 디지털-RF 송신기.
The method of claim 1,
The digital-RF conversion cell,
A first switch pair unit converting the 1-bit control signal into a differential signal to form a differential data input signal and performing mixing of the differential data input signal and the differential carrier signal based on a voltage level of the differential carrier signal ;
A second switch pair unit connected to the first switch pair unit and configured to mix the differential data input signal and the differential carrier signal based on a voltage level of the differential data input signal; And
A bias voltage is applied to the gate node so as to be connected to the first switch pair, and to control the amount of current flowing through the first switch pair and the second switch pair. A seventh transistor; Direct up-conversion digital-RF transmitter using a scrambler, characterized in that it comprises a.
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