KR101701025B1 - 전력증폭기용 입력 드라이버 및 송신기 - Google Patents

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Abstract

게이트 구동 회로 및 전원 공급 장치가 개시된다. 일 실시예에 따른 게이트 구동 회로는 병렬로 연결된 저항과 제1 스위치를 포함하고, 상기 제1 스위치의 온/오프 제어에 의해 스위칭 소자의 게이트 저항 값을 가변시키는 게이트 저항부 및 미리 결정된 제1 게이트 저항 값에 대응하는 스위칭 제어신호를 생성하고, 상기 게이트 저항 값이 상기 제1 게이트 저항 값이 되도록, 상기 생성된 스위칭 제어신호를 이용하여 상기 제1 스위치를 제어하는 게이트 구동 제어부를 포함한다.

Description

전력증폭기용 입력 드라이버 및 송신기 {INPUT DRIVER FOR SWITCHING MODE POWER AMPLIFIER AND TRASMITTER}
아래의 실시예들은 입력 드라이버에 관한 것으로, 특히 전력증폭기용 입력 드라이버에 관한 것이다.
고효율 무선 통신을 위한 송신 시스템은 스위칭 모드 전력증폭기를 사용할 수 있으며, 이러한 송신 시스템을 하나의 모듈로 만들기 위해서는 외부에서 RF 입력 신호를 인가 받는 형태가 아니라 시스템 내의 수정 발진기(oscillator) 등을 통해 입력 전압원을 생성해주는 형태가 되어야 한다.
따라서, 전력증폭기의 동작이 가능한 정도의 전압 수준을 생성해 줄 수 있는 입력 드라이버가 필요하다.
수정 발진기는 최대 5[V]까지 동작하므로 그 이상의 입력 전압 수준이 필요한 트랜지스터에 대해서는 전압을 상승시켜주기 위한 별도의 회로 혹은 증폭기가 필요하게 된다
실시예들은, 스위칭 모드 전력증폭기에 적합한 입력 드라이버 및 이를 이용한 송신기에 연관된다.
실시예에 따른 입력 드라이버는 전원을 변환하여 출력하는 전원 변환부와 변환된 전원의 레벨을 조정하는 레벨 조정부를 포함한다.
이 때, 전원 변환부는 입력 전원에 대응하는 제1 전원과 제2 전원을 1차측으로 입력받아 2차측으로 제3 전원을 출력하는 트랜스포머(transformer)를 포함할 수 있다.
이 때, 제1 전원은 입력 전원과 동일한 위상을 가질 수 있고, 제2 전원은 입력 전원과 180도 위상 차이를 가질 수 있다.
이 때, 레벨 조정부는 클램프 회로를 포함할 수 있으며, 클램프 회로는 제너 다이오드를 포함할 수 있고, 제너 다이오드를 포함하는 경우 제3 전원의 진폭 똔느 상위 레벨이 조정될 수 있다.
실시예에 따른 입력 드라이버는 전력증폭기용 입력 드라이버를 사용하는 모든 제품에 적용될 수 있으며, 일 예로, 무선 통신을 수행하는 송신기에 적용될 수 있다.
이러한 실시예들에 따르면, 트랜스포머와 클램프 회로를 포함하는 입력 드라이버를 사용함으로써, 별도의 전압원을 추가할 필요가 없고, 트랜지스터의 특성에 맞는 입력 전압을 인가할 수 있기 때문에 전력증폭기의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 입력 드라이버에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 2는 도 1에 도시된 전원 변환부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 3은 도 2에 도시된 제1 전원 변환부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 4는 도 3에 도시된 제1 전원 변환부의 입력 전원과 출력 전원에 대한 파형도를 나타낸 것이다.
도 5는 도 1에 도시된 커런트 버퍼와 제2 전원 변환부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 전원 변환부의 입력 전원과 출력 전원에 대한 파형도를 나타낸 것이다.
도 7은 도 1에 도시된 레벨 조정부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 8은 도 1에 도시된 레벨 조정부에 대한 다른 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 9는 도 7과 도 8에 도시된 입력단과 출력단의 파형도를 나타낸 것이다.
도 10은 실시예에 따른 입력 드라이버가 적용된 디퍼렌셜 구조의 전력증폭기에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 11은 도 10에 도시된 전력증폭기의 입력 전원에 대한 파형도를 나타낸 것이다.
이하, 아래의 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 아래의 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
실시예들에 따른 입력 드라이버는 트랜스포머와 클램프 회로를 이용하여 전력증폭기용 입력 전원을 제공함으로써, 별도의 전압원을 추가할 필요가 없고, 전력증폭기의 특성에 맞는 입력 전압을 인가하여 전력증폭기의 효율을 향상시키는 것을 그 요지로 한다.
이러한 실시예들에 따른 입력 드라이버는 제너 다이오드를 이용한 클램프 회로를 이용함으로써, 전력증폭기로 입력되는 전압 레벨을 조정할 수 있고, 이를 통하여 전력증폭기 또는 트랜지스터의 고효율 동작을 획득할 수 있다.
입력 드라이버의 입력 전원은 수정 발진기(oscillator)에 의해 생성될 수 있으며, 수정 발진기는 특정 전압 예를 들어, 최대 5[V]까지 동작하기에 그 이상의 입력 전압을 필요로 하는 트랜지스터 또는 전력증폭기에 대해서는 전압을 상승시켜주기 위한 별도의 회로 또는 증폭기가 필요하다.
물론, 입력 드라이버에 전압을 상승시키기 위한 별도의 회로 또는 증폭기를 추가하는 경우 회로 복잡도가 증가할 수도 있고, 추가적인 회로의 동작을 위해서 또 다른 전압원이 필요할 수도 있다.
실시예들에 따른 입력 드라이버는 별도의 전압원의 추가 없이 전력증폭기의 고효율 동작을 획득할 수 있으며, 이에 대한 동작을 도 1 내지 도 11을 참조하여 설명한다.
도 1은 일 실시예에 따른 입력 드라이버에 대한 구성을 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 입력 드라이버(100)는 전원 변환부(110) 및 레벨 조정부(120)를 포함한다.
전원 변환부(110)는 입력 전원(VOSC)에 대응하는 제1 전원과 제2 전원을 생성하고, 생성된 제1 전원과 제2 전원을 제3 전원으로 변환하여 출력한다.
레벨 조정부(120)는 전원 변환부(110)에 의해 변환된 제3 전원의 레벨을 조정하여 전력증폭기(200)로 제공하는 구성으로, 제3 전원에 직류 전압 레벨을 더해줌으로써, 제3 전원의 레벨을 조정한다.
이 때, 레벨 조정부(120)는 제3 전원의 하위 레벨을 0[V] 전압 레벨로 조정함으로써, 제3 전원의 레벨을 조정할 수 있다.
이러한 일 실시예에 따른 입력 드라이버에 대해, 도 2 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 전원 변환부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 2를 참조하면, 전원 변환부(110)는 제1 전원 변환부(111), 커런트 버퍼(112) 및 제2 전원 변환부(113)를 포함한다.
제1 전원 변환부(111)는 입력 전원 즉, 수정 발진기로부터 출력되는 전원을 수신하고, 수신된 입력 전원에 대응하는 제1 전원과 제2 전원을 생성한다.
이 때, 제1 전원 변환부(111)는 입력 전원을 디퍼렌셜(differential) 형태를 가지는 제1 전원과 제2 전원으로 생성할 수 있으며, 제1 전원과 제2 전원은 180도의 위상 차이를 가질 수 있다.
송신 시스템 내에서 트랜지스터 또는 전력증폭기의 동작을 위한 전압 파형을 생성하기 위해 수정 발진기를 사용할 수 있으며, 수정 발진기를 이용하여 생성되는 전원은 5[V] 이내의 전압 파형이기 때문에 제1 전원 변환부(111)는 전력증폭기에서 사용하기 위한 전압을 만들어 주기 위해 디퍼렌셜 형태의 제1 전원과 제2 전원을 생성한다.
예를 들어, 제1 전원 변환부(111)는 도 3에 도시된 바와 같이, 수정 발진기의 출력 전압 즉, 입력 전원을 두 경로로 나누고, 한쪽 경로에 구성된 두 개의 인버터를 통해 제1 전원(V1)을 생성하며, 다른 경로에 구성된 한 개의 인버터를 통해 제2 전원(V2)을 생성함으로써, 입력 전원을 디퍼렌셜 행태를 가지는 제1 전원(V1)과 제2 전원(V2)으로 만들어 준다.
이 때, 제1 전원 변환부(111)는 4-입력 NAND 회로의 두 입력을 연결함으로써 단일 소자 내에서 간단히 구현할 수 있다.
제1 전원 변환부(111)에 의해 생성되는 제1 전원(V1)은 도 4에 도시된 바와 같이, 수정 발진기의 출력 전압(VOSC)과 동일한 형태를 가지고, 제2 전원(V2)은 제1 전원(V1)의 하위 레벨과 상위 레벨이 반전된 형태를 가지게 되어 제1 전원(V1)과 180도의 위상 차이를 가지게 된다. 즉, 수정 발진기의 동작 전압 VCC가 인가되면 수정 발진기로부터 일정 주파수(fc)의 펄스 형태와 VCC의 진폭을 갖는 VOSC가 생성되고, 제1 전압 변환부(111)는 수정 발진기의 출력 전압(VOSC)를 두 개의 인버터를 통해 VOSC와 동일한 형태를 가지는 제1 전원(V1)을 생성하고, 출력 전압(VOSC)을 한 개의 인버터를 통해 제1 전원(V1) 및 출력 전압(VOSC)과 반전된 형태를 가지는 제2 전원(V2)을 생성한다.
물론, 제1 전원 변환부(111)는 상황에 따라 제1 전원과 제2 전원의 위치를 바꿔서 생성할 수도 있으며, 이는 제2 전원 변환부(113)와의 연결 관계와 커런트 버퍼(112)의 존재 유무에 따라 달라질 수 있다.
커런트 버퍼(112)는 트랜지스터 또는 전력증폭기를 구동시키는데 필요한 충분한 전류를 공급하기 위한 구성으로, 도 5에 도시된 일 예와 같이, 두 개의 인버터를 이용하여 구성할 수 있다.
이 때, 두 개의 인버터로 구성된 커런트 버퍼(112)는 도 6에 도시된 바와 같이, 디퍼렌셜 전압 V1과 V2를 반전시켜 V3과 V4를 출력하기 때문에 여전히 디퍼렌셜 전압 형태를 유지할 수 있다.
물론, 커런트 버퍼(112)는 제1 전원 변환부(111)에 의해 생성되는 제1 전원과 제2 전원의 위치가 바뀐 경우 두 개의 버퍼를 이용하여 구성할 수도 있다.
상황에 따라 커런트 버퍼(112)는 그 구성이 생략될 수도 있다.
제2 전원 변환부(113)는 커런트 버퍼(112)를 통해 제1 전원 변환부(111)에서 생성된 제1 전원과 제2 전원을 입력받고, 커런트 버퍼(112)를 통해 출력된 제1 전원과 제2 전원을 제3 전원으로 변환하여 레벨 조정부(120)로 출력한다.
이 때, 제2 전원 변환부(113)는 커런트 버퍼(112)를 통해 출력된 제1 전원 변환부(111)의 두 전원을 하나의 전원으로 변환하여 출력하는 구성으로, 1차측 양단으로 제1 전원과 제2 전원을 입력 받고, 제1 전원과 제2 전원에 대응하는 제3 전원을 2차측으로 출력하는 트랜스포머(transformer)를 포함할 수 있다.
예컨대, 제2 전원 변환부(113)는 도 5에 도시된 일 예와 같이, 트랜스포머를 이용하여 디퍼렌셜 전압 파형(V3, V4)을 싱글 엔디드(single-ended) 형태의 전압 파형(V5)으로 변환하여 출력한다.
이 때, 제2 전원 변환부(113)는 도 6에 도시된 바와 같이, 커런트 버퍼(112)에 의해 제1 전원(V1)과 제2 전원(V2)이 반전된 디퍼렌셜 형태의 V3과 V4를 입력 받고, 트랜스포머에 의해 0[V]를 중심으로 -VCC에서 +VCC까지 스윙하는 싱글 엔디드 형태의 전압 파형(V5)으로 변환하여 출력한다.
이렇게 변환된 싱글 엔디드 형태의 전압 파형은 레벨 조정부(120)를 통해 레벨이 조정된 후 트랜지스터 또는 전력증폭기의 입력 전압으로 제공된다.
레벨 조정부(120)는 커패시터와 다이오드가 연결된 형태의 클램프 회로로 구성될 수 있으며, 이에 대해 도 7과 도 8을 참조하여 설명한다.
도 7은 도 1에 도시된 레벨 조정부에 대한 일 실시예 구성을 나타낸 것이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 레벨 조정부(120)는 제2 전압 변환부(113)의 출력단과 전력증폭기의 입력단 사이에 직렬로 연결된 커패시터(C)와 전력증폭기의 입력단에 병렬로 연결된 다이오드(D1)를 포함함으로써, 입력되는 전원(V5)의 하위 레벨을 0[V]로 조정하여 레벨이 조정된 전원(V6)을 전력증폭기 등으로 출력한다.
즉, 도 7의 레벨 조정부(120)는 다이오드 D1에 의하여 도 9에 도시된 바와 같이, -VCC에서 +VCC까지 스윙하는 V5 전원에 대한 출력 전압이 0[V] 이하로 내려가는 것을 방지하며 V5의 진폭(2VCC)을 제한하지 않는다. 따라서, 도 7의 레벨 조정부(120)는 -VCC에서 +VCC까지 스윙하는 V5 전원을 0[V]부터 +2VCC까지 스윙하는 V6 전원으로 레벨을 조정하여 출력한다.
따라서, 도 7의 레벨 조정부(120)는 0[V]를 최저 레벨로 하고 입력 전원의 진폭과 동일한 진폭을 갖는 양의 영역만을 스윙하는 전압 파형으로 레벨을 조정한다.
도 8은 도 1에 도시된 레벨 조정부에 대한 다른 일 실시예 구성을 나타낸 것으로, 도 7의 구성에서 다이오드(D1)를 제너 다이오드(D2)로 변경한 것이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 레벨 조정부(120)는 제2 전압 변환부(113)의 출력단과 전력증폭기의 입력단 사이에 직렬로 연결된 커패시터(C)와 전력증폭기의 입력단에 병렬로 연결된 제너 다이오드(D2)를 포함함으로써, 입력되는 전원(V5)의 하위 레벨을 0[V]로 조정하고 진폭이 조정된 전원(V7)을 전력증폭기 등으로 출력한다.
즉, 도 8의 레벨 조정부(120)는 제너 다이오드 D2에 의하여 도 9에 도시된 바와 같이, -VCC에서 +VCC까지 스윙하는 V5 전원에 대한 출력 전압이 0[V] 이하로 내려가는 것을 방지하며 V5의 진폭(2VCC)을 항복 전압에 의하여 조정된다. 따라서, 도 8의 레벨 조정부는 -VCC에서 +VCC까지 스윙하는 V5 전원을 0[V]부터 +2VCC와 제어 다이오드의 항복 전압 차이(2VCC-항복전압)까지 스윙하는 V7 전원으로 레벨을 조정하여 출력한다.
이와 같이, 도 8의 레벨 조정부는 0[V]를 최저 레벨로 하고 제너 다이오드(D2)의 항복 전압에 따라 트랜지스터 또는 전력증폭기로 입력되는 전압 수준을 조정할 수 있다. 따라서, 트랜지스터 또는 전력증폭기에서 필요로 하는 입력 전압 수준에 따라 제너 다이오드를 선택함으로써, 트랜지스터 또는 전력증폭기의 고효율 동작을 얻어낼 수 있다.
상술한 바와 같이, 입력 드라이버는 스위칭 모드 전력증폭기의 고효율 동작을 위해 적절한 입력 전압 수준을 만들어 줄 수 있는 필수적인 구성으로, 실시예에 따른 입력 드라이버는 수정 발진기와 입력 드라이버를 구성하는 각 블록들이 모두 동일한 VCC의 단일 전압원으로 동작하는 것을 알 수 있으며, 추가적인 회로나 증폭기 또는 회로 구동을 위한 별도의 직류 전압원을 사용하지 않아도 된다.
또한, 실시예에 따른 입력 드라이버는 전압 레벨을 올려주기 위한 별도의 증폭기 없이 커패시터와 다이오드를 포함하는 간단한 구조의 클램프 회로를 적용하여 전력증폭기의 입력 전압 수준을 0[V]부터 교류 전압 파형의 진폭만큼 양의 전압 레벨로 상승시킴으로써, 트랜지스터를 동작 시키는 데 필요한 입력 전압을 생성해 줄 수 있고, 따라서 전력증폭기의 고효율 동작에 얻을 수 있다.
또한, 실시예에 따른 입력 드라이버는 단순한 회로 구성을 통해 전력증폭기의 고효율 동작을 얻을 수 있기 때문에 회로의 복잡도 뿐만 아니라 제조 비용 또한 줄일 수 있다.
나아가, 실시예에 따른 입력 드라이버는 클램프 회로의 다이오드를 제너 다이오드로 사용함으로써, 제너 다이오드의 항복 전압에 따라 전력증폭기로 입력되는 입력 전압의 상위 레벨을 조절할 수 있으므로, 트랜지스터 또는 전력증폭기의 특성에 맞는 적절한 입력 전압을 제공할 수 있다.
도 10은 실시예에 따른 입력 드라이버가 적용된 디퍼렌셜 구조의 전력증폭기에 대한 일 예시도를 나타낸 것이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 실시예에 따른 입력 드라이버 회로(110, 120) 두 개를 두 개 대칭 구조로 배열함으로써, Class-D 전력증폭기와 같은 디퍼렌셜 형태의 전력증폭기에 적용할 수 있다. 이 때, 도 10에 도시된 발룬 회로 및 필터 등은 이 기술 분야에 종사하는 당업자라면 알 수 있기에, 이에 대한 설명은 생략한다.
또한, 도 11의 파형도를 통해 알 수 있듯이, 상단의 트랜지스터에 연결된 입력 드라이버의 전압 V7 _ high는 상단의 제2 전원 변환부로 입력되는 –VCC에서 +VCC로 스윙하는 전원 V5에 대해 레벨 조정된 출력 전원으로, 0[V]에서 2VCC 사이의 진폭에서 제너 다이오드에 의해 클램핑된 형태임을 알 수 있고, 하단의 트랜지스터에 연결된 입력 드라이버의 전압 V7 _ low 또한 하단의 제2 전원 변환부로 입력되는 –VCC에서 +VCC로 스윙하는 전원 V5에 대해 레벨 조정된 출력 전원으로, V7 _ high와 동일한 진폭을 가지면서 반대의 위상으로 동작하는 것을 알 수 있다.
따라서, 실시예에 따른 입력 드라이버는 디퍼렌셜 구조의 전력증폭기를 구동하기 위한 입력 전압 파형에도 적용 가능하다.
이와 같이, 일 실시예에 따른 입력 드라이버는 클램프 회로와 같은 제2 전력 변환부 두 개를 대칭 구조로 적용하면 Class-D 전력증폭기와 같은 디퍼렌셜 구조의 전력증폭기 또한 드라이브 할 수 있다.
또한, 실시예에 따른 입력 드라이버는 무선 통신을 위한 전력증폭기 예를 들어, 스위칭 모드 전력증폭기에 적용할 수 있고, 나아가 전력증폭기를 구비한 송신 시스템 또는 송신기 등에도 적용 가능하다는 것은 이 기술 분야에 종사하는 당업자에게 자명하다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (13)

  1. 입력 전원을 기초로 제1 전원과 제2 전원을 생성하고, 상기 제1 전원과 상기 제2 전원의 차이에 대응하며 상기 입력 전원보다 피크 투 피크 값이 큰 제3 전원을 생성하는 전원 변환부; 및
    상기 제3 전원의 레벨을 조정하여 전력증폭기의 입력으로 제공하는 레벨 조정부; 를 포함하고,
    상기 제1 전원과 상기 제2 전원은 디퍼렌셜 신호인 입력 드라이버.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전원 변환부는
    상기 입력 전원을 이용하여 상기 입력 전원과 동일한 상기 제1 전원을, 상기 제1 전원과 180도의 위상차를 가지는 상기 제2 전원을 생성하는 제1 전원 변환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 드라이버.
  3. 제1항에 있어서, 상기 전원 변환부는
    상기 제1 전원과 상기 제2 전원을 1차측으로 입력받아 2차측으로 상기 제3 전원을 출력하는 제2 전원 변환부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 드라이버.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전원 변환부는
    커런트 버퍼(current buffer)를 더 포함하고,
    상기 제2 전원 변환부는
    상기 커런트 버퍼를 통해 출력되는 상기 제1 전원과 상기 제2 전원을 입력받는 것을 특징으로 하는 입력 드라이버.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 레벨 조정부는
    다이오드를 포함하고, 상기 제3 전원의 레벨을 조정하는 클램핑 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 입력 드라이버.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다이오드는
    제너 다이오드(Zener Diode)인 것을 특징으로 하는 입력 드라이버.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 레벨 조정부는
    상기 제3 전원의 하위 레벨을 0[V]로 조정하는 것을 특징으로 하는 입력 드라이버.
  8. 전력증폭기; 및
    입력 드라이버; 를 포함하고,
    상기 입력 드라이버는
    입력 전원을 기초로 제1 전원과 제2 전원을 생성하고, 상기 제1 전원과 상기 제2 전원의 차이에 대응하며 상기 입력 전원보다 피크 투 피크 값이 큰 제3 전원을 생성하는 전원 변환부; 및
    상기 제3 전원의 레벨을 조정하여 상기 전력증폭기의 입력으로 제공하는 레벨 조정부; 를 포함하고,
    상기 제1 전원과 상기 제2 전원은 디퍼렌셜 신호인 송신기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전력증폭기는
    스위칭 모드 전력증폭기를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 전원 변환부는
    상기 입력 전원을 이용하여 상기 입력 전원과 동일한 상기 제1 전원, 상기 제1 전원과 180도의 위상차를 가지는 상기 제2 전원을 생성하는 제1 전원 변환부; 및
    상기 제1 전원과 상기 제2 전원을 1차측으로 입력받아 2차측으로 상기 제3 전원을 출력하는 제2 전원 변환부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 전원 변환부는
    상기 제1 전원 변환부와 상기 제2 전원 변환부 사이에 형성되는 커런트 버퍼(current buffer)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 레벨 조정부는
    다이오드를 포함하고, 상기 제3 전원의 레벨을 조정하는 클램핑 회로
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 송신기.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 다이오드는
    제너 다이오드(Zener Diode)인 것을 특징으로 하는 송신기.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101373769B1 (ko) * 2011-02-15 2014-03-14 성균관대학교산학협력단 고효율 가변전력 전송 장치 및 방법

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6285251B1 (en) * 1998-04-02 2001-09-04 Ericsson Inc. Amplification systems and methods using fixed and modulated power supply voltages and buck-boost control
KR20020014253A (ko) * 2000-08-17 2002-02-25 송문섭 바이어스 전압 조정이 가능한 전력 증폭 회로
KR100553252B1 (ko) * 2002-02-01 2006-02-20 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 휴대용 단말기의 전력 증폭 장치
US8488348B2 (en) 2007-06-20 2013-07-16 Samsung Electronics Co., Ltd. Switch mode power supply apparatus having active clamping circuit
KR101527966B1 (ko) 2008-09-02 2015-06-17 페어차일드코리아반도체 주식회사 스위치 모드 전력 공급 장치 및 그 구동 방법
KR101860930B1 (ko) * 2013-04-30 2018-05-28 주식회사 에이스테크놀로지 갈륨나이트라이드(ＧａＮ) 트랜지스터를 이용한 전력증폭기의 바이어스회로

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101373769B1 (ko) * 2011-02-15 2014-03-14 성균관대학교산학협력단 고효율 가변전력 전송 장치 및 방법

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