KR101503974B1 - 증폭회로 및 무선통신장치 - Google Patents

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Abstract

NF를 증대시키지 않고 CMOS LNA회로의 비동작시에, CMOS LNA회로에 전류를 흘려보내지 않게 구성할 수 있는 증폭회로를 제공한다. 게이트 전극에 수신된 무선신호를 입력하는 신호입력단자가, 드레인 전극에 전원단자가, 소스 전극에 접지단자가 각각 접속된 입력트랜지스터, 상기 신호입력단자와 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극 사이에 설치되고, 제어전압에 따라 스위칭 동작되는 제1스위치 및 상기 전원단자와 상기 입력트랜지스터의 드레인 전극 사이에 설치되고, 상기 제어전압에 따라 스위칭 동작되는 제2스위치를 구비하고, 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극에는 소정의 바이어스전압이 인가되어, 무선신호의 수신시에는 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 상기 제어전압에 의해 동시에 온으로 되고 무선신호의 송신시에는 상기 소정의 바이어스전압을 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극에 인가한 채, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 상기 제어전압에 의해 동시에 오프로 되는 것을 특징으로 하는 증폭회로가 제공된다.

Description

증폭회로 및 무선통신장치{AMPLIFYING CIRCUIT AND WIRELESS COMMUNICATION APPARATUS}
본 발명은 증폭회로 및 무선통신장치에 관한 것이다.
휴대전화나 무선데이터통신장치와 같은 무선통신시스템에 있어서, 수신측에는 수신한 신호를 증폭하기 위한 증폭회로가 설치된다. 이와 같은 증폭회로의 하나로 예를 들면 로우 노이즈 앰프(LNA)가 있다. LNA는 그 회로자체에서 발생되는 노이즈를 가능한 한 작게 하여 신호를 증폭하는 회로이며, 무선수신회로의 프론트엔드에 배치되는 필수한 회로이다(예를 들면, 특허문헌1 등 참조).
LNA를 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor;상보형 금속산화막반도체)로 실현하는 것은 LNA의 저가격화에 큰 수요가 있다. 그리고, LNA의 본래의 역할 때문에 노이즈 피규어(Noise Figure:잡음지수)의 저감과 방해파를 제거할 수 있는 높은 선형성이 항상 요구된다.
한 편, CMOS LNA회로를 예를 들어 시분할 복신(TDD;Time Division Duplex)에 응용했을 때, 송신시의 CMOS LNA회로의 비동작시에 CMOS LNA회로에 전류를 흘려보내지 않는 회로구성으로 하는 것은 소비전력저감의 요구 때문에 필요성이 높다.
일본공개특허공보 특개 2008-295088호
싱글엔드 CMOS LNA회로의 비동작시에, CMOS LNA회로에 전류를 흘려보내지 않도록 하기 위해서 종래에는 LNA회로의 입력트랜지스터의 게이트 바이어스전압을 바이어스회로측에서 소스전압와 동일한 전압(예를 들면, 접지전위)으로 만든다.
그러나, LNA회로는 통상적으로 게이트전압과 바이어스 회로의 노드 사이에 연결되는 저항으로 인해 존재하는 큰 저항 성분과 용량 성분을 포함하며, 게이트 바이어스전압을 변화시키기 위해서는 상기 저항 성분과 용량 성분으로 정해지는 시정수에 따른 시간이 걸린다.
CMOS LNA회로를 시분할 복신에 응용하면 게이트 바이어스전압의 변화가 송수신의 전환시간에 맞출 수 없는 등의 문제가 발생할 가능성이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, LNA회로의 입력트랜지스터의 전단에 스위치를 설치하는 방법도 고려되지만, LNA회로의 입력트랜지스터의 전단에 스위치를 설치하면 LNA의 NF가 증대할 우려가 있다.
그래서 본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 NF를 증대시키지 않고 CMOS LNA회로의 비동작시에, CMOS LNA회로에 전류를 흘려보내지 않게 구성할 수 있는 신규하면서 개량된 증폭회로 및 무선통신장치를 제공하는 것에 있다.
상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 관점에 따르면, 게이트 전극에 수신된 무선신호를 입력하는 신호입력단자가, 드레인 전극에 전원단자가, 소스 전극에 접지단자가 각각 접속된 입력트랜지스터, 상기 신호입력단자와 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극 사이에 설치되고, 제어전압에 따라 스위칭 동작되는 제1스위치 및 상기 전원단자와 상기 입력트랜지스터의 드레인 전극 사이에 설치되고, 상기 제어전압에 따라 스위칭 동작되는 제2스위치를 구비하고, 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극에는 소정의 바이어스전압이 인가되어, 무선신호의 수신시에는 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 상기 제어전압에 의해 동시에 온으로 되고 무선신호의 송신시에는 상기 소정의 바이어스전압을 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극에 인가한 채, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 상기 제어전압에 의해 동시에 오프로 되는 것을 특징으로 하는 증폭회로가 제공된다.
이 구성에 따르면, 입력트랜지스터는, 게이트 전극에 수신된 무선신호를 입력하는 신호입력단자가, 드레인 전극에 전원단자가, 소스 전극에 접지단자가 각각 접속되어 있으며, 제1스위치는 신호입력단자와 입력트랜지스터의 게이트 전극 사이에 설치되며, 제2스위치는 전원단자와 입력트랜지스터의 드레인 전극 사이에 설치된다. 입력트랜지스터의 게이트 전극에는 소정의 바이어스전압이 인가되어, 무선신호의 수신시에는 제1스위치와 제2스위치를 동시에 온으로 하고, 무선신호의 송신시에는 소정의 바이어스전압을 입력트랜지스터의 게이트 전극에 인가한 채, 제1스위치와 제2스위치를 동시에 오프로 한다. 이 구성에 의해 NF를 증대시키지 않고 증폭회로의 비동작시에, 이 증폭회로에 전류를 흘려보내지 않게 구성할 수 있게 된다.
상기 무선신호는 시분할 복신에 의해 송수신되도록 할 수 있다.
또한, 상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 다른 관점에 따르면 상기 증폭회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치가 제공된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면 NF를 증대시키지 않고 CMOS LNA회로의 비동작시에, CMOS LNA회로에 전류를 흘려보내지 않게 구성할 수 있고, 신규하면서 개량된 증폭회로 및 무선통신장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)의 구성예를 나타낸 설명도다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)의 구성예를 나타낸 설명도다.
도 3은 드라이버 회로에 공급되는 제어전압(V1) 및 바이어스전압(Vin)의 상태를 그래프로 나타낸 설명도이다.
도 4는 증폭회로에 흐르는 전류 변화의 모습을 그래프로 나타낸 설명도이다.
이하, 첨부의 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명한다. 또한, 본 명세서 및 도면에서 실질적으로 동일한 기능구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일 부호를 부여함으로써 중복 설명을 생략한다.
<1. 본 발명의 일 실시형태>
[무선통신장치의 구성예]
우선, 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치의 구성예에 대해서 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)의 구성예를 나타낸 설명도다. 이하, 도 1을 이용하여 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)의 구성예에 대해서 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)는 안테나(11), 전송경로(12), 인피던스정합회로(13), LNA(14), 믹서(15), 국부발진기(16), 필터(17), 증폭기(18), AD변환기(19), 디지털복조기(20) 및 송신처리부(21)를 포함하여 구성된다.
안테나(11)는 전파를 송신 및 수신하는 것이다. 본 실시형태에 있어서, 무선통신장치(10)는 GHz대의 고주파신호, 특히, 5GHz대의 고주파신호를 송수신한다. 안테나(11)로 수신된 고주파신호는 전송경로(12)를 통해 인피던스정합회로(13)에 보내진다.
인피던스정합회로(13)는 전송경로(12)로의 고주파신호의 반사가 최소가 되는 인피던스매칭을 행하는 회로이다. 안테나(11)로 수신된 고주파신호는 전송경로(12)를 통해 인피던스정합회로(13)에 보내진 후에 LNA(14)에 보내진다.
LNA(14)는 인피던스정합회로(13)가 보내는 고주파신호를 증폭한다. 상술한 바와 같이, LNA(14)는 회로자체에서 발생되는 노이즈를 가능한한 작게 하여 신호를 증폭하는 회로이다. 그리고, 본 실시형태에서의 LNA(14)는 CMOS로 실현된다. LNA(14)로 증폭된 고주파신호는 믹서(15)로 보내진다.
믹서(15)는 LNA(14)로 증폭된 고주파신호와 국부발진기(16)가 출력하는 고주파신호를 곱셈하는 것이다. 믹서(15)에서 LNA(14)로 증폭된 고주파신호와 국부발진기(16)가 출력하는 고주파신호를 곱셈함으로써 GHz대의 고주파신호는 MHz대의 신호로 변환된다. 믹서(15)는 MHz대의 신호를 필터(17)로 출력한다.
국부발진기(16)는 소정의 주파수의 고주파신호를 출력한다. 국부발진기(16)가 출력하는 고주파신호는 믹서(15)로 보내진다. 상술한 바와 같이, 믹서(15)에서 LNA(14)로 증폭된 고주파신호와 국부발진기(16)가 출력하는 고주파신호를 곱셈함으로써 GHz대의 고주파신호는 MHz대의 신호로 변환된다.
필터(17)는 믹서(15)에서 출력되는 신호 중, 소정의 주파수영역만을 통과시킨다. 필터(17)를 통과한 신호는 증폭기(18)로 보내진다. 증폭기(18)는 필터(17)를 통과한 신호를 증폭시킨다. 증폭기(18)에 의해 증폭된 신호는 AD변환기(19)로 보내진다.
AD변환기(19)는 증폭기(18)에서 보내는 아날로그신호를 디지털신호로 변환한다. AD변환기(19)에 의해 변환된 디지털신호는 디지털복조기(20)로 보내진다. 디지털복조기(20)는 AD변환기(19)에 의해 변환된 디지털신호를 복조한다. 디지털복조기(20)가 디지털신호를 복조함으로써 무선통신장치(10)는 수신한 고주파신호의 내용을 파악할 수 있다.
송신처리부(21)는 안테나(11)로부터 무선신호를 송신하기 위한 각종 처리를 실행하는 것이다. 송신처리부(21)가 실행하는 각종 처리에는 예를 들면 신호의 변조, 신호의 증폭 등이 포함된다. 송신처리부(21)에 의해 각종 처리가 행해진 신호는 안테나(11)에서 송출된다.
이상, 도 1을 이용하여 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)의 구성예에 대해 설명했다. 다음으로 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)의 구성예에 대해서 설명한다.
[LNA의 구성예]
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)의 구성예를 나타낸 설명도다. 이하, 도 2를 이용하여 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)의 구성에 대하여 설명한다.
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)는 입력단자(101), 인덕터(102), 저항(103), 증폭회로(104), 출력단자(105), MOS 트랜지스터 스위치(106), 드라이버 회로(108) 및 커패시터(C1)를 포함하여 구성된다. 증폭회로(104)는 N채널 MOSFET(111), 인덕터(112, 113), MOS 트랜지스터 스위치(114, 115) 및 커패시터(C11)를 포함하여 구성된다.
또한, 도 2에는 LNA(14)의 구성에는 포함되지 않지만, MOS 트랜지스터 스위치(107)와 커패시터(C2)를 같이 도시했다.
입력단자(101)는 인피던스정합회로(13)에서 보내는 고주파신호가 도달하는 단자이다. 입력단자(101)는 증폭회로(104)에 포함되는 N채널 MOSFET(111)의 게이트에 인덕터(102)를 통하여 접속된다.
저항(103)은 N채널 MOSFET(111)의 게이트와 바이어스전원(V3) 사이에 설치되어 있다. N채널 MOSFET(111)의 게이트에 소정의 바이어스전압(Vin)이 인가되게 된다.
증폭회로(104)는 입력단자(101)가 수신한 고주파신호를 증폭하여 출력단자(105)로 출력한다. 상술한 바와 같이, 증폭회로(104)는 N채널 MOSFET(111), 인덕터(112, 113), MOS 트랜지스터 스위치(114, 115), 커패시터(C11)를 포함하여 구성된다. 도 2에 나타낸 바와 같이, N채널 MOSFET(111)는 드레인이 인덕터(112)의 일단에, 게이트가 인덕터(102)를 통해 입력단자(101)에, 드레인이 인덕터(113)의 일단에 각각 접속되어 있다.
증폭회로(104)에 포함되는 MOS 트랜지스터 스위치(114)는 무선통신장치(10)가 송신처리를 실행하고 있을 동안에는 전원(Vdd)으로부터의 전류를 차단하고, 무선통신장치(10)가 송신처리를 실행하고 있을 동안에는 전원(Vdd)로부터의 전류를 증폭회로에 흘려보내기 위한 것이다.
MOS 트랜지스터 스위치(106, 107)는 무선통신장치(10)의 기능을 송신과 수신에서 배타적으로 전환하기 위한 것이다. 즉, MOS 트랜지스터 스위치(106)가 온이 되면 MOS 트랜지스터 스위치(107)는 오프가 되고, MOS 트랜지스터 스위치(106)가 오프가 되면 MOS 트랜지스터 스위치(107)는 온이 되도록 구성된다. MOS 트랜지스터 스위치(107)가 오프가 되면, 송신처리부(21)로부터의 신호를 안테나(11)에 보낼 수 없고, MOS 트랜지스터 스위치(107)가 온이 되면 송신처리부(21)로부터의 신호를 안테나(11)로 보낼 수 있다. MOS 트랜지스터 스위치(106, 107)의 온,오프를 전환하기 위한 전원은, 동일한 것을 사용해도 되고 다른 것을 사용해도 된다. 본 실시형태에 있어서, MOS 트랜지스터 스위치(106, 107)의 온,오프를 전환하기 위한 전원은 각각의 전원(V1, V2)을 사용하는 것으로 도시하고 있다.
드라이버 회로(108)는 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)를 온,오프시키기 위해 전압을 조정하는 회로이다. MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)는 게이트가 동일한 제어전압(V1)에 드라이버 회로(108)를 통해 접속되어 있다. LNA(14)는 제어전압(V1)가 변화함으로써 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)를 온,오프시킬 수 있다.
이상, 도 2를 이용하여 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)의 구성에 대해 설명했다. 또한, 본 발명에서는 송신시에 전원(Vdd)으로부터의 전류(Idd)의 유입을 정지시키는 MOS 트랜지스터 스위치가 설치되어 있으면, 증폭회로(104)의 구성은 도 2에 나타낸 예에 한정되지 않는다. 이어서, 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)의 동작에 대해 설명한다.
[LNA의 동작]
본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)는 시분할 복신에 의해 통신한다. 따라서, 무선통신장치(10)는 송신과 수신을 일정시간마다 전환한다.
송신시에는 무선통신장치(10)는 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)를 오프시키도록 제어전압(V1)을 변화시키고, MOS 트랜지스터 스위치(107)를 온 시키도록 제어전압(V2)을 변화시킨다. 이에 따라, 도 2의 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)가 오프가 되고, MOS 트랜지스터 스위치(107)가 온이 되어 무선통신장치(10)는 송신계통만이 동작한다.
한편, 수신시에는 무선통신장치(10)는 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)를 온시키기도록 제어전압(V1)을 변화시키고, MOS 트랜지스터 스위치(107)를 오프시키도록 제어전압(V2)을 변화시킨다. 이에 의해, 도 2의 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)가 온이 되고, MOS 트랜지스터 스위치(107)가 오프가 되어, 무선통신장치(10)는 수신계통만이 동작한다.
여기서, 본 실시형태에서는 바이어스전원(V3)의 전압은 변화시키지 않는다. 따라서, 제어전압(V1)의 변화에 의해 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)의 온,오프 상태가 변화한 경우라도, N채널 MOSFET(111)의 게이트에는 소정의 정 바이어스전압(Vin)이 계속 인가된다.
도 3은 드라이버 회로(108)에 공급되는 제어전압(V1) 및 바이어스전압(Vin)의 상태를 그래프로 나타낸 설명도이다. 도 3에 나타낸 그래프는 횡축이 시간을 나타내고, 종축이 전압을 나타낸다.
또한, 도 4는 증폭회로(104)에 흐르는 전류변화의 모습을 그래프로 나타낸 설명도이다. 도 4에 나타낸 그래프는 횡축이 시각을 나타내고, 종축은 전류를 나타낸다.
시각 t1까지는 제어전압(V1)가 0V이다. 제어전압(V1)가 0V일 때는 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)가 오프상태이기 때문에 무선통신장치(10)의 수신계통이 오프상태이다. 시각 t1에서 제어전압(V1)을 소정의 전압으로 올려 MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)를 온시키면 무선통신장치(10)의 수신계통이 온이 되고, 전원(Vdd)에서 전류(Idd)가 증폭회로(104)로 흐른다.
하지만, 시각 t1이 되어 제어전압(V1)의 전압치가 변화해도 바이어스전압(Vin)은 변화하지 않고 일정하다.
그 후, 시각 t2이 되어 제어전압(V1)이 0V로 변화하면, MOS 트랜지스터 스위치(106, 114)가 오프상태이기 때문에 무선통신장치(10)의 수신계통이 오프상태이다. MOS 트랜지스터 스위치(114)가 오프상태이기 때문에 전원(Vdd)에서는 증폭회로(104)로 전류가 흐르지 않게 된다.
그러나, 시각 t2이 되어 제어전압(V1)의 전압치가 변화해도 바이어스전압(Vin)은 변화하지 않고 일정하다.
본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)는, 시분할 복신의 송신시에 전원(Vdd)로부터의 전류(Idd)를 차단하기 위한 스위치를 LNA(14)의 입력부분에 배치하지 않았기 때문에, LNA(14)의 NF가 열화하지 않는다. 또한, LNA(14)의 출력인 전원(Vdd)의 노드는 시정수가 작기 때문에 MOS 트랜지스터 스위치(114)의 짧은 전환 시간으로 오프로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)는 시분할 복신의 송신시에 LNA(14)의 입력전압(Vin)을 0V로 할 필요가 없고 Vin을 정의 전압으로 유지할 수 있다. 시분할 복신의 송신시라도 Vin을 정의 전압으로 계속 유지함으로써 N채널 MOSFET(111)의 게이트-소스 간 전압 및 게이트-드레인 간 전압을 부의 전압으로 유지할 수 있다.
N채널 MOSFET(111)의 게이트-소스 간 전압 및 게이트-드레인 간 전압을 부의 전압으로 유지함으로써, 송신시에 대신호가 수신계의 MOS 트랜지스터 스위치(106)에 흘러 들어온다 하더라도 아이솔레이션특성을 양호하게 유지할 수 있다. 다시 말하면, 수신계의 MOS 트랜지스터 스위치(106)가 오프상태이며, N채널 MOSFET(111)의 게이트-소스 간 전압 및 게이트-드레인 간 전압을 부의 전압으로 유지함으로써 송신신호의 왜곡이 발생하기 어려워진다.
이상, 본 발명의 일 실시형태에 관한 무선통신장치(10)에 포함되는 LNA(14)의 동작에 대해 설명했다.
<2. 결론>
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, LNA(14)의 전단 부분에 송신과 수신을 전환하기 위한 MOS 트랜지스터 스위치를 설치하여 송신과 수신이 배타적으로 전환되도록 제어한다. 이에 따라 LNA(14)의 NF의 열화를 억제하면서 송신시에는 증폭회로(104)로의 전류유입을 멈출 수 있으며, 소비전력을 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시형태에 따르면, LNA(14)에는 소정의 바이어스전압(Vin)이 입력트랜지스터인 N채널 MOSFET(111)의 게이트에 인가되지만, 송신과 수신을 전환할 때에는 N채널 MOSFET(111)의 게이트에 인가하는 바이어스전압(Vin)은 변화시키지 않는다.
시분할 복신의 송신시라도 Vin을 정의 전압으로 계속 유지함으로써, N채널 MOSFET(111)의 게이트-소스 간 전압 및 게이트-드레인 간 전압을 부의 전압으로 유지할 수 있다. N채널 MOSFET(111)의 게이트-소스 간 전압 및 게이트-드레인 간 전압을 부의 전압으로 유지함으로써, 송신시에 대신호가 수신계의 MOS 트랜지스터 스위치(106)에 흘러들어간다 하더라도 아이솔레이션특성을 양호하게 유지할 수 있다. 즉, 수신계의 MOS 트랜지스터 스위치(106)가 오프상태이고, N채널 MOSFET(111)의 게이트-소스 간 전압 및 게이트-드레인 간 전압을 부의 전압으로 유지함으로써 송신신호의 왜곡이 발생하기 어려워 진다.
이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해 상세하게 설명했으나, 본 발명은 이 예에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 특허 청구 범위에 기재된 기술적 사상의 범주내에서 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있으며, 이들도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것이다.
10 무선통신장치
11 안테나
12 전송경로
13 인피던스정합회로
14 LNA
15 믹서
16 국부발진기
17 필터
18 증폭기
19 AD변환기
20 디지털복조기
21 송신처리부
101 입력단자
102 인덕터
103 저항
104 증폭회로
105 출력단자
106, 107, 114, 115 MOS 트랜지스터 스위치
108 드라이버 회로
111 N채널 MOSFET
112, 113 인덕터

Claims (3)

  1. 게이트 전극에 수신된 무선신호를 입력하는 신호입력단자가, 드레인 전극에 전원단자가, 소스 전극에 접지단자가 각각 접속된 입력트랜지스터;
    상기 신호입력단자와 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극 사이에 설치되고, 제어전압에 따라 스위칭 동작되는 제1스위치; 및
    상기 전원단자와 상기 입력트랜지스터의 드레인 전극 사이에 설치되고, 상기 제어전압에 따라 스위칭 동작되는 제2스위치; 를 구비하고,
    상기 입력트랜지스터의 게이트 전극에는 소정의 바이어스전압이 인가되어, 무선신호의 수신시에는 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 상기 제어전압에 의해 동시에 온으로 되고 무선신호의 송신시에는 상기 소정의 바이어스전압을 상기 입력트랜지스터의 게이트 전극에 인가한 채, 상기 제1스위치와 상기 제2스위치가 상기 제어전압에 의해 동시에 오프로 되는 것을 특징으로 하는 증폭회로.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 무선신호는 시분할 복신에 의해 송수신되는 것을 특징으로 하는 증폭회로.
  3. 제 1항 및 제 2항 중 어느 한 항에 기재된 증폭회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 무선통신장치.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105811890B (zh) * 2014-12-31 2019-07-02 深圳先进技术研究院 一种用于热噪声测量的放大器
WO2018198249A1 (ja) * 2017-04-26 2018-11-01 三菱電機株式会社 振幅制限増幅器、光受信器、光終端装置、および光通信システム
JP7071860B2 (ja) 2018-03-30 2022-05-19 株式会社村田製作所 増幅回路
CN110176941B (zh) * 2019-07-05 2024-02-06 电子科技大学 一种无线无直流电传感信息传输电路及实现方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202789A (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 Casio Comput Co Ltd デジタル無線端末装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06132746A (ja) * 1992-10-20 1994-05-13 Sharp Corp 電力増幅器
CN1081850C (zh) 1995-09-29 2002-03-27 松下电器产业株式会社 功率放大器和通信单元
JP2001274633A (ja) * 2000-03-24 2001-10-05 Denso Corp 電力増幅装置
JP4614704B2 (ja) * 2003-07-23 2011-01-19 ルネサスエレクトロニクス株式会社 差動増幅器及びデータドライバと表示装置
KR100840527B1 (ko) * 2005-07-01 2008-06-23 삼성전자주식회사 시분할복신 무선통신시스템에서 송수신 안테나 스위칭 장치
US7420425B2 (en) * 2006-09-28 2008-09-02 Via Technologies, Inc. Power amplifier and method thereof
US7719352B2 (en) * 2007-03-13 2010-05-18 Qualcomm Incorporated Active circuits with isolation switches
JP2011151771A (ja) * 2009-12-22 2011-08-04 Sumitomo Electric Device Innovations Inc 電子回路
JP2013085080A (ja) * 2011-10-07 2013-05-09 Renesas Electronics Corp 出力回路及びデータドライバ及び表示装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07202789A (ja) * 1993-12-27 1995-08-04 Casio Comput Co Ltd デジタル無線端末装置

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