KR101727610B1 - Power amplifier for radio frequency - Google Patents

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KR101727610B1
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홍성철
정광현
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한국과학기술원
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Abstract

A power amplifier for a radio frequency includes a main amplification unit including a first common source transistor and a first common gate transistor connected in a cascode structure, amplifying a single input signal, and outputting a carrier signal; an auxiliary amplification unit including a second common source transistor and a second common gate transistor connected in the cascode structure, and outputting a peak signal based on an intermediate output of the main amplification unit; and a coupling capacitor connected between a first node corresponding to an output terminal of the first common source transistor and a gate terminal of the second common source transistor and transmitting at least part of the intermediate output to the auxiliary amplification unit. Accordingly, the present invention can remarkably reduce the volume of the power amplifier for a radio frequency and can improve linearity in all output power areas.

Description

무선 주파수용 전력 증폭기{POWER AMPLIFIER FOR RADIO FREQUENCY}[0001] POWER AMPLIFIER FOR RADIO FREQUENCY [

본 발명은 전력 증폭기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 무선 주파수용 전력 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a power amplifier, and more particularly, to a power amplifier for radio frequency.

최근 무선 송수신 시스템은 급격한 발전을 이루었고, 이에 따라 무선 송수신기는 엘티이(Long Term Evolution; LTE), 무선랜(WLAN), 블루투스(Bluetooth) 등과 같은 다양한 무선 통신을 지원할 수 있다. Recently, the wireless transmission / reception system has been rapidly developed. Accordingly, the wireless transceiver can support various wireless communication such as Long Term Evolution (LTE), wireless LAN (WLAN), Bluetooth and the like.

하지만, 무선 통신에서 요구하는 성능 기준이 높아짐에 따라, 크기와 가격을 줄이기 위한 단일 칩 집적에 어려움을 겪고 있다. 현재 무선 송수신기는 전력 증폭기와 스위치를 제외한 부분은 벌크(Bulk) 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS)로 집적되어 있고, 전력 증폭기와 스위치는 III-V 계열의 화합물 반도체를 사용하여 집적하여 멀티칩 형태로 패키징하여 구현되고 있다. However, as the performance criteria required for wireless communications increase, it is difficult to integrate a single chip to reduce size and price. Currently, the wireless transceiver is integrated with bulk (Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS) except for the power amplifier and the switch. The power amplifier and the switch are integrated using III-V compound semiconductors, And is implemented as a package.

씨모스 트랜지스터의 경우, 낮은 항복 전압으로 인하여 시스템에서 요구하는 큰 출력 전력을 만들기에는 다소 어려움이 있다. 이를 해결하기 위하여, 파워 컴바이닝(power combining) 전력증폭기, 여러 개의 트랜지스터를 사용한 스택드(stacked) 전력 증폭기, 도허티(Doherty) 전력 증폭기 등 다양한 방법들이 연구되고 있다. 하지만 이러한 방법들은 2개 혹은 그 이상의 전력 증폭기를 병렬로 연결하여 구현되고, 나아가, 차동 신호(different signal)를 이용하여 증폭하기 위해 입력 분배기, 출력 결합기 등을 포함해서 설계할 경우 전력 증폭기의 크기(즉, 부피)가 커진다는 단점이 있다. In the case of CMOS transistors, it is somewhat difficult to produce a large output power required by the system due to the low breakdown voltage. To solve this problem, various methods such as a power combining power amplifier, a stacked power amplifier using a plurality of transistors, and a Doherty power amplifier have been studied. However, these methods are implemented by connecting two or more power amplifiers in parallel. Furthermore, when designing including an input divider and an output coupler for amplifying using a different signal, the size of the power amplifier That is, the volume) becomes large.

또한, 이러한 다양한 방법의 전력 증폭기들은 출력 전력을 향상시키는 것을 목표로 설계되었기 때문에, 선형성의 개선을 위해 추가적인 선형성 향상을 위한 기법들을 필요로 한다. 이는 전체적인 전력 증폭기 설계의 복잡도를 증가시키게 된다. In addition, since these various power amplifiers are designed with the goal of improving the output power, additional linearity enhancement techniques are required to improve the linearity. This increases the complexity of the overall power amplifier design.

본 발명의 일 목적은 메인 증폭부의 중간 출력을 커플링하여 보조 증폭부에 전달하기 위해 메인 증폭부와 보조 증폭부 사이에 연결되는 커플링 커패시터를 포함하는 무선 주파수용 전력 증폭기를 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a power amplifier for radio frequency including a coupling capacitor connected between a main amplifier and an auxiliary amplifier for coupling an intermediate output of the main amplifier to the auxiliary amplifier.

본 발명의 다른 목적은 입력 신호의 차동 신호를 증폭하여 출력하는 상기 무선 주파수용 전력 증폭기를 제공하는 것이다. It is another object of the present invention to provide a power amplifier for a radio frequency that amplifies and outputs a differential signal of an input signal.

다만, 본 발명의 목적은 상술한 목적들로 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.It should be understood, however, that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention.

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 무선 주파수용 전력 증폭기는 캐스코드(cascode) 구조로 연결된 제1 공통 소스 트랜지스터 및 제1 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 단일 입력 신호를 증폭하여 캐리어 신호를 출력하는 메인 증폭부, 캐스코드 구조로 연결된 제2 공통 소스 트랜지스터와 제2 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 메인 증폭부의 중간 출력에 기초하여 피크 신호를 출력하는 보조 증폭부 및 상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제1 노드와 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 중간 출력의 적어도 일부를 상기 보조 증폭부에 전달하는 커플링 커패시터를 포함할 수 있다. In order to accomplish one object of the present invention, a power amplifier for a radio frequency according to embodiments of the present invention includes a first common source transistor connected in a cascode structure and a first common gate transistor, An auxiliary amplifier unit including a main amplifier unit for amplifying and outputting a carrier signal, a second common source transistor connected in a cascode structure and a second common gate transistor, and outputting a peak signal based on an intermediate output of the main amplifier unit; And a coupling capacitor coupled between a first node corresponding to an output terminal of the first common source transistor and a gate terminal of the second common source transistor to transfer at least a portion of the intermediate output to the auxiliary amplifier section .

일 실시예에 의하면, 상기 제1 노드의 신호가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 상기 커플링 커패시터의 커플링에 의해 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 제공되는 신호 및 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 연결된 바이어스 전압에 기초하여 상기 제2 공통 소스 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 보조 증폭부가 동작할 수 있다. According to one embodiment, when the signal of the first node exceeds a predetermined operating point, the signal provided to the gate terminal of the second common source transistor by the coupling of the coupling capacitor and the signal The second common source transistor may be turned on based on a bias voltage connected to the gate terminal of the source transistor, and the auxiliary amplifier section may operate.

일 실시예에 의하면, 상기 동작점은 상기 바이어스 전압의 크기 및 상기 커플링 커패시터의 사이즈에 의해 제어될 수 있다. According to one embodiment, the operating point can be controlled by the magnitude of the bias voltage and the size of the coupling capacitor.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 공통 소스 트랜지스터, 상기 제1 공통 게이트 트랜지스터, 상기 제2 공통 소스 트랜지스터 및 상기 제2 공통 게이트 트랜지스터는 각각 엔모스(N-channel Metal Oxide Semiconductor; NMOS) 트랜지스터일 수 있다. According to an exemplary embodiment, the first common source transistor, the first common gate transistor, the second common source transistor, and the second common gate transistor may each be an NMOS transistor (N-channel Metal Oxide Semiconductor) have.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 공통 소스 트랜지스터, 상기 제1 공통 게이트 트랜지스터, 상기 제2 공통 소스 트랜지스터 및 상기 제2 공통 게이트 트랜지스터는 각각 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS) 트랜지스터일 수 있다. According to an embodiment, the first common source transistor, the first common gate transistor, the second common source transistor, and the second common gate transistor may each be a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) transistor.

일 실시예에 의하면, 상기 메인 증폭부는 클래스 A 또는 클래스 AB에서 동작할 수 있다. According to an embodiment, the main amplifying unit can operate in a class A or a class AB.

일 실시예에 의하면, 상기 무선 주파수용 전력 증폭기는 상기 메인 증폭부의 출력 단자 및 상기 보조 증폭부의 출력 단자에 연결되어 상기 캐리어 신호와 상기 피크 신호를 서로 동일한 위상으로 결합시키는 출력 결합부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the power amplifier for radio frequency may further include an output coupling unit connected to the output terminal of the main amplifier unit and the output terminal of the auxiliary amplifier unit, and coupling the carrier signal and the peak signal in the same phase to each other have.

일 실시예에 의하면, 상기 메인 증폭부는 상기 제1 공통 게이트 트랜지스터의 출력에 기초하여 상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 게이트 전압을 피드백하는 피드백부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the main amplifying unit may further include a feedback unit that feeds back the gate voltage of the first common source transistor based on the output of the first common gate transistor.

일 실시예에 의하면, 상기 무선 주파수용 전력 증폭기는 캐스코드 구조로 연결된 제3 공통 소스 트랜지스터와 제3 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 보조 증폭부의 중간 출력에 기초하여 추가 피크 신호를 출력하는 추가 보조 증폭부 및 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제2 노드와 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 출력의 일부를 상기 추가 보조 증폭부에 전달하는 추가 커플링 커패시터를 더 포함할 수 있다. According to one embodiment, the power amplifier for radio frequency includes a third common source transistor and a third common gate transistor connected in a cascode structure, and further auxiliary output means for outputting an additional peak signal based on the intermediate output of the auxiliary amplifier And a second common source transistor connected between a second node corresponding to an output terminal of the second common source transistor and a gate terminal of the third common source transistor to transmit a part of the output of the second common source transistor to the additional auxiliary amplifier section Lt; RTI ID = 0.0 > capacitors. ≪ / RTI >

본 발명의 일 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 무선 주파수용 전력 증폭기는 단일 입력 신호를 제1 차동 신호 및 제2 차동 신호로 분배하는 입력 분배부, 캐스코드(cascode) 구조로 연결된 제1 공통 소스 트랜지스터 및 제1 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 차동 신호를 증폭하여 제1 캐리어 신호를 출력하는 제1 메인 증폭부, 캐스코드 구조로 연결된 제2 공통 소스 트랜지스터 및 제2 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 차동 신호를 증폭하여 제2 캐리어 신호를 출력하는 제2 메인 증폭부, 캐스코드 구조로 연결된 제3 공통 소스 트랜지스터와 제3 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 메인 증폭부의 중간 출력에 기초하여 제1 피크 신호를 출력하는 제1 보조 증폭부, 상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제1 노드와 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 제1 메인 증폭부의 상기 중간 출력의 적어도 일부를 상기 제1 보조 증폭부에 전달하는 제1 커플링 커패시터, 캐스코드 구조로 연결된 제4 공통 소스 트랜지스터와 제4 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 메인 증폭부의 중간 출력에 기초하여 제2 피크 신호를 출력하는 제2 보조 증폭부, 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제2 노드와 상기 제4 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 제2 메인 증폭부의 상기 중간 출력의 적어도 일부를 상기 제2 보조 증폭부에 전달하는 제2 커플링 커패시터를 포함할 수 있다. In order to accomplish one object of the present invention, a power amplifier for a radio frequency according to embodiments of the present invention includes an input distributor for distributing a single input signal to a first differential signal and a second differential signal, a cascode structure A first common amplifying section including a first common source transistor and a first common gate transistor connected to each other and outputting a first carrier signal by amplifying the first differential signal, a second common source transistor connected in a cascode structure, A second main amplifier unit including a common gate transistor for amplifying the second differential signal and outputting a second carrier signal, a third common source transistor and a third common gate transistor connected in a cascode structure, A first auxiliary amplifier unit for outputting a first peak signal based on an intermediate output of the first main amplifier unit, A first coupling capacitor connected between a first node corresponding to the first common amplifying part and a gate terminal of the third common source transistor and transmitting at least a part of the intermediate output of the first main amplifying part to the first auxiliary amplifying part, A second auxiliary amplifier unit including a fourth common source transistor and a fourth common gate transistor connected in a structure and outputting a second peak signal based on an intermediate output of the second main amplifier unit, And a second coupling capacitor connected between a second node corresponding to the second common amplifying part and a gate terminal of the fourth common source transistor and transmitting at least a part of the intermediate output of the second main amplifying part to the second auxiliary amplifying part can do.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 노드의 신호가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 상기 제1 커플링 커패시터의 커플링에 의해 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 제공되는 신호 및 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 연결된 바이어스 전압에 기초하여 상기 제2 공통 소스 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 제1 보조 증폭부가 동작할 수 있다. According to an embodiment, when the signal of the first node exceeds a predetermined operating point, a signal provided to the gate terminal of the third common source transistor by coupling of the first coupling capacitor, The second common source transistor may be turned on based on a bias voltage connected to the gate terminal of the third common source transistor, and the first auxiliary amplifier section may operate.

일 실시예에 의하면, 상기 제2 노드의 신호가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 상기 제2 커플링 커패시터의 커플링에 의해 상기 제4 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 제공되는 신호 및 상기 제4 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 연결된 바이어스 전압에 기초하여 상기 제4 공통 소스 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 제2 보조 증폭부가 동작할 수 있다. According to one embodiment, when the signal of the second node exceeds a predetermined operating point, a signal provided to the gate terminal of the fourth common source transistor by coupling of the second coupling capacitor, The fourth common source transistor may be turned on based on a bias voltage connected to the gate terminal of the fourth common source transistor, and the second auxiliary amplifier section may operate.

일 실시예에 의하면, 상기 무선 주파수용 전력 증폭기는 상기 제1 캐리어 신호와 상기 제2 캐리어 신호를 결합시켜 결합 캐리어 신호를 생성하도록 상기 제1 메인 증폭부의 출력 단자 및 상기 제2 메인 증폭부의 출력 단자에 연결되는 제1 출력 결합부 및 상기 제1 피크 신호와 상기 제2 피크 신호를 결합시켜 결합 피크 신호를 생성하도록 상기 제1 보조 증폭부의 출력 단자 및 상기 제2 보조 증폭부의 출력 단자에 연결되는 제2 출력 결합부를 더 포함할 수 있다. According to an embodiment, the power amplifier for radio frequency includes an output terminal of the first main amplification unit and an output terminal of the second main amplification unit to combine the first carrier signal and the second carrier signal to generate a combined carrier signal, And an output terminal connected to the output terminal of the first auxiliary amplifier and the output terminal of the second auxiliary amplifier so as to generate a coupled peak signal by combining the first peak signal and the second peak signal, 2 output coupling unit.

일 실시예에 의하면, 상기 제1 출력 결합부 및 상기 제2 출력 결합부는 각각 상기 결합 캐리어 신호의 위상과 상기 결합 피크 신호의 위상을 조절하여 서로 동일한 위상으로 결합시킬 수 있다. According to an embodiment, the first output coupling unit and the second output coupling unit may combine the phase of the combined carrier signal and the phase of the combined peak signal, respectively, in the same phase.

본 발명의 실시예들에 따른 무선 주파수 전력 증폭기는 커플링 커패시터의 전력 커플링을 이용하여 상기 무선 주파수 입력 신호의 전력을 분배하면서 보조 증폭부의 동작을 제어함으로써, 무선 주파수 전력 증폭기의 부피가 대폭 줄어들 수 있다. 즉, 상기 메인 증폭부와 상기 보조 증폭부 각각에 제공되는 신호를 분배하기 위하여 기존의 전력 증폭기에 구비되어야 하는 트랜스포머, 기타 수동 소자들로 구성되는 입력 분배기가 제거될 수 있다. The RF power amplifier according to embodiments of the present invention controls the operation of the auxiliary amplifier while distributing the power of the RF input signal using the power coupling of the coupling capacitor so that the volume of the RF power amplifier is greatly reduced . That is, in order to distribute signals provided to the main amplifying unit and the auxiliary amplifying unit, an input distributor composed of a transformer and other passive elements to be provided in a conventional power amplifier may be eliminated.

또한, 상기 무선 주파수 전력 증폭기는 상기 커플링 커패시터의 커플링에 의해 보조 증폭부를 적응적으로 동작시킴으로써, 낮은 출력 전력(즉, 상기 제1 구동 영역)에서의 출력 효율이 향상(즉, 메인 증폭부만 동작함)되고, 최대 출력 전력의 크기가 증가되며, 모든 출력 전력 영역에 있어서의 선형성이 향상(즉, 메인 및 보조 증폭부들이 함께 동작함)될 수 있다.In addition, the RF power amplifier improves the output efficiency in the low output power (i.e., the first driving region) by adaptively operating the auxiliary amplifier by coupling of the coupling capacitor (that is, , The magnitude of the maximum output power is increased, and the linearity in all the output power regions is improved (that is, the main and auxiliary amplifiers operate together).

다만, 본 발명의 효과는 상술한 효과에 한정되는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위에서 다양하게 확장될 수 있을 것이다.However, the effects of the present invention are not limited to the effects described above, and may be variously extended without departing from the spirit and scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 주파수용 전력 증폭기를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 무선 주파수용 전력 증폭기의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 전력 부가 효율을 나타내는 그래프이다.
도 4는 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 증폭 이득을 나타내는 그래프이다.
도 5a는 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 출력의 선형성 분석을 위한 그래프이다.
도 5b는 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 출력과 종래의 전력 증폭기의 출력의 선형성을 비교하는 그래프이다.
도 6은 도 1의 무선 주파수용 전력 증폭기의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.
1 is a diagram illustrating a power amplifier for a radio frequency according to embodiments of the present invention.
2 is a diagram showing an example of a power amplifier for radio frequency of FIG.
3 is a graph showing power addition efficiency of the power amplifier for radio frequency of FIG.
4 is a graph showing the amplification gain of the power amplifier for radio frequency in Fig.
5A is a graph for linearity analysis of the output of the power amplifier for radio frequency of FIG.
FIG. 5B is a graph comparing the output of the power amplifier for radio frequency of FIG. 2 with the linearity of the output of the conventional power amplifier.
6 is a diagram showing another example of the power amplifier for radio frequency of FIG.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다. It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same reference numerals are used for the same constituent elements in the drawings and redundant explanations for the same constituent elements are omitted.

도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 무선 주파수용 전력 증폭기를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a power amplifier for a radio frequency according to embodiments of the present invention.

도 1을 참조하면, 무선 주파수용 전력 증폭기(100)는 메인 증폭부(120). 보조 증폭부(140) 및 메인 증폭부(120)와 보조 증폭부(140)를 전기적으로 연결하는 커플링 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 무선 주파수용 전력 증폭기(100)는 메인 증폭부(120)의 출력 단자 및 보조 증폭부(140)의 출력 단자에 연결되는 출력 결합부(160)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a power amplifier 100 for radio frequency includes a main amplifier 120. And a coupling capacitor C for electrically connecting the auxiliary amplifier unit 140 and the main amplifier unit 120 to the auxiliary amplifier unit 140. The power amplifier 100 for radio frequency may further include an output coupling unit 160 connected to an output terminal of the main amplifier unit 120 and an output terminal of the auxiliary amplifier unit 140.

메인 증폭부(120)는 무선 주파수 입력 신호가 인가되는 입력 단자(RF_IN)와 출력 결합부(160) 사이에 배치될 수 있다. 상기 무선 주파수 입력 신호는 단일 입력 신호로 제공될 수 있다. 메인 증폭부(120)는 캐스코드(cascode) 구조로 연결된 제1 공통 소스 트랜지스터(M11) 및 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)를 포함할 수 있다. 메인 증폭부(120)는 상기 무선 주파수 입력 신호를 증폭하여 캐리어 신호를 출력할 수 있다. 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)는 상기 입력 신호 및 기 설정된 제1 바이어스 전압(VG1)을 인가받는 게이트 단자, 접지에 연결되는 소스 단자 및 제1 노드(N1)에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다. 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)는 기 설정된 제2 바이어스 전압(VG2)을 인가받는 게이트 단자, 제1 노드(N1)에 연결되는 소스 단자 및 출력 결합부(160)에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다.The main amplifying unit 120 may be disposed between the input terminal RF_IN and the output coupling unit 160 to which the RF input signal is applied. The radio frequency input signal may be provided as a single input signal. The main amplifying unit 120 may include a first common source transistor M11 and a first common gate transistor M12 connected in a cascode structure. The main amplifying unit 120 may amplify the RF input signal and output a carrier signal. The first common source transistor M11 may include a gate terminal receiving the input signal and a predetermined first bias voltage VG1, a source terminal connected to the ground, and a drain terminal connected to the first node N1 have. The first common gate transistor M12 includes a gate terminal receiving a predetermined second bias voltage VG2, a source terminal connected to the first node N1, and a drain terminal coupled to the output coupling section 160 .

상기 무선 주파수 입력 신호와 제1 바이어스 전압(VG1)에 의해 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 스위칭이 제어될 수 있다. 상기 무선 주파수 입력 신호는 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)와 제1 공통 게이트 커패시터 커플링 조건 트랜지스터(M12)를 통과하면서 두 차례 증폭될 수 있다. 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)를 통과하면서 증폭된 신호는 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)의 상기 소스 단자 및 커플링 커패시터(C)에 전달될 수 있다. 상기 증폭된 신호는 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)를 통과하면서 상기 캐리어 신호로 증폭되고, 출력 결합부(160)에 제공될 수 있다. 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)는 제2 바이어스 전압(VG2)과 제1 노드(N1) 사이의 전압차에 의해 제어될 수 있다.The switching of the first common source transistor M11 may be controlled by the radio frequency input signal and the first bias voltage VG1. The RF input signal may be amplified twice through the first common source transistor M11 and the first common gate capacitor coupling condition transistor M12. A signal amplified while passing through the first common source transistor M11 can be transferred to the source terminal of the first common gate transistor M12 and the coupling capacitor C. The amplified signal may be amplified by the carrier signal while passing through the first common gate transistor M12, and may be provided to the output coupler 160. [ The first common gate transistor M12 may be controlled by a voltage difference between the second bias voltage VG2 and the first node N1.

상기 무선 주파수 입력 신호의 전력이 기설정된 임계 값보다 작은 경우, 메인 증폭부(120)만이 증폭 동작을 수행하고, 보조 증폭부(140)는 동작하지 않는다. 즉, 상기 경우는 전력 증폭기(100)의 출력 전력이 기 설정된 소정의 값보다 작은 경우(낮은 출력 전력의 경우)를 의미한다. 이하, 상기 메인 증폭부(120)만이 증폭 동작을 수행하는 전력 범위를 제1 구동 영역으로 하고, 메인 증폭부(120)와 보조 증폭부(140)가 동시에 증폭 동작을 수행하는 전력 범위를 제2 구동 영역으로 정의하여 설명하기로 한다. When the power of the RF input signal is lower than a predetermined threshold value, only the main amplification unit 120 performs the amplification operation and the auxiliary amplification unit 140 does not operate. That is, the above case means that the output power of the power amplifier 100 is smaller than a predetermined value (in the case of low output power). Hereinafter, the power range in which only the main amplification unit 120 performs the amplification operation is referred to as a first driving region, and the power range in which the main amplification unit 120 and the auxiliary amplification unit 140 simultaneously perform the amplification operation is referred to as a second Driving region.

일 실시예에서, 메인 증폭부(120)는 클래스 A 또는 클래스 AB에서 동작할 수 있다. 따라는 메인 증폭부(120)는 클래스 A, 클래스 AB, 또는 클래스 B의 신호 파형을 출력할 수 있고, 이는 높은 선형성을 가질 수 있다. 또한, 상기 임계 값보다 낮은 전력 범위(즉, 제1 구동 영역)에서 메인 증폭부(120)만이 증폭 동작에 관여하기 때문에 입력되는 신호의 크기를 줄일 수 있고, 이는 상기 임계 값보다 낮은 출력 범위에서의 출력 효율을 향상시킬 수 있다.In one embodiment, the main amplifier 120 may operate in Class A or Class AB. Accordingly, the main amplifier 120 can output a signal waveform of class A, class AB, or class B, which can have high linearity. In addition, since only the main amplifier 120 participates in the amplification operation in a power range lower than the threshold value (i.e., the first driving range), the size of the input signal can be reduced, It is possible to improve the output efficiency.

보조 증폭부(140)는 캐스코드 구조로 연결된 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)와 제2 공통 게이트 트랜지스터(M22)를 포함할 수 있다. 보조 증폭부(140)는 메인 증폭부(120)의 중간 출력에 기초하여 피크 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 메인 증폭부(120)의 상기 중간 출력은 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)에 의해 증폭된 신호에 해당되고, 상기 중간 출력 신호는 제1 노드(N1)의 신호에 상응할 수 있다. The auxiliary amplifier 140 may include a second common source transistor M21 and a second common gate transistor M22 connected in a cascode structure. The auxiliary amplifier unit 140 may output a peak signal based on the intermediate output of the main amplifier unit 120. Here, the intermediate output of the main amplifying unit 120 corresponds to the signal amplified by the first common source transistor M11, and the intermediate output signal may correspond to the signal of the first node N1.

제2 공통 소스 트랜지스터(M21)는 커플링 커패시터(C)에 의해 커플링된 신호 및 기 설정된 제3 바이어스 전압(VG2)을 인가받는 게이트 단자, 접지에 연결되는 소스 단자 및 제2 공통 게이트 트랜지스터(M22)의 소스 단자에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다. 제2 공통 게이트 트랜지스터(M12)는 기 설정된 제4 바이어스 전압(VG4)을 인가받는 게이트 단자, 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)의 상기 드레인 단자에 연결되는 소스 단자 및 출력 결합부(160)에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다. 즉, 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)는 상기 무선 주파수 입력 신호를 직접적으로 수신하지 않는다. The second common source transistor M21 includes a gate terminal receiving a signal coupled by the coupling capacitor C and a predetermined third bias voltage VG2, a source terminal connected to the ground, and a second common gate transistor And a drain terminal connected to the source terminal of the second transistor M22. The second common gate transistor M12 is connected to the gate terminal receiving the predetermined fourth bias voltage VG4, the source terminal connected to the drain terminal of the second common source transistor M21, and the output coupling section 160 And a source terminal connected to the drain terminal. That is, the second common source transistor M21 does not receive the RF input signal directly.

커플링 커패시터(C)로부터 전달되는 상기 중간 출력의 적어도 일부 신호와 제3 바이어스 전압(VG3)에 의해 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)의 스위칭이 제어될 수 있다. 따라서, 상기 무선 주파수 입력 신호의 전력이 상기 임계 값보다 작은 경우(상기 제1 구동 영역), 즉, 전력 증폭기(100)의 출력 전력이 기 설정된 소정의 값보다 작은 경우, 제1 노드(N1)의 신호가 스윙되는 크기가 상대적으로 작기 때문에 보조 증폭부(140)가 동작하지 않게 된다. 그러나, 상기 무선 주파수 입력 신호가 상기 임계 값 이상인 경우(상기 제2 구동 영역), 보조 증폭부(140)가 동작하고, 상기 피크 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 보조 증폭부(140)는 클래스 C에서 동작하고, 클래스 C에 상응하는 상기 피크 파형을 출력할 수 있다. The switching of the second common source transistor M21 can be controlled by at least a part of the intermediate output transmitted from the coupling capacitor C and the third bias voltage VG3. Therefore, when the power of the RF input signal is smaller than the threshold value (the first driving region), that is, when the output power of the power amplifier 100 is smaller than a preset predetermined value, The amplitude of the signal of the auxiliary amplifier 140 is relatively small, so that the auxiliary amplifier 140 does not operate. However, when the RF input signal is greater than or equal to the threshold value (the second driving region), the auxiliary amplifier 140 operates and can output the peak signal. In one embodiment, the auxiliary amplifier 140 operates in class C and can output the peak waveform corresponding to class C. [

일 실시예에서, 제1 공통 소스 트랜지스터(M11), 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12), 제2 공통 소스 트랜지스터(M21), 및 제2 공통 게이트 트랜지스터(M22)는 각각 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS) 트랜지스터로 구현될 수 있다. 다른 실시예에서, 제1 공통 소스 트랜지스터(M11), 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12), 제2 공통 소스 트랜지스터(M21), 및 제2 공통 게이트 트랜지스터(M22)는 각각 엔모스(N-channel Metal Oxide Semiconductor; NMOS) 트랜지스터로 구현될 수 있다. In one embodiment, the first common source transistor M11, the first common gate transistor M12, the second common source transistor M21, and the second common gate transistor M22 are complementary metal oxide semiconductor (CMOS) ; CMOS) transistors. In another embodiment, the first common source transistor M11, the first common gate transistor M12, the second common source transistor M21, and the second common gate transistor M22 are each an N- Oxide Semiconductor (NMOS) transistors.

커플링 커패시터(C)는 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 출력 단자에 상응하는 제1 노드(N1)와 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1) 사이에 연결될 수 있다. 즉, 커플링 커패시터(C)는 메인 증폭부(120)와 보조 증폭부(140)를 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서, 커플링 커패시터(C)는 상기 중간 출력(즉, 제1 노드(N1)의 신호)의 적어도 일부를 보조 증폭부(140)에 전달할 수 있다. 커플링 커패시터(C)는 제1 노드(N1)의 신호의 스윙에 기초하여 커플링되고, 상기 커플링에 의해 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1)에 소정의 신호가 제공될 수 있다. The coupling capacitor C may be connected between the first node N1 corresponding to the output terminal of the first common source transistor M11 and the gate terminal G1 of the second common source transistor M21. That is, the coupling capacitor C can electrically connect the main amplifying unit 120 and the auxiliary amplifying unit 140. Here, the coupling capacitor C may deliver at least a part of the intermediate output (that is, the signal of the first node N1) to the auxiliary amplifier unit 140. [ The coupling capacitor C is coupled based on the swing of the signal of the first node N1 and the coupling provides a predetermined signal to the gate terminal G1 of the second common source transistor M21 .

일 실시예에서, 제1 노드(N1)의 신호가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 커플링 커패시터(C1)의 커플링에 의해 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1)에 제공되는 상기 신호 및 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1)에 연결된 제3 바이어스 전압(VG3)에 기초하여 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)가 턴 온되고, 보조 증폭부(140)가 동작할 수 있다. 이에 따라, 보조 증폭부(140)는 상기 무선 주파수 입력 신호가 소정의 전력 크기 이상을 가질 때에만 동작하고, 상기 피크 신호를 출력할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 동작점은 제3 바이어스 전압(VG3)의 크기 및 커플링 커패시터(C)의 사이즈에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 제3 바이어스 전압(VG3)이 증가할수록 상기 동작점이 낮아지고, 상기 무선 주파수 입력 신호의 진폭이 작아도 보조 증폭부(140)가 동작할 수 있다. In one embodiment, if the signal at the first node N1 exceeds a predetermined operating point, it is coupled to the gate terminal G1 of the second common source transistor M21 by coupling of the coupling capacitor Cl The second common source transistor M21 is turned on based on the above-described signal and the third bias voltage VG3 connected to the gate terminal G1 of the second common source transistor M21, and the auxiliary amplifier 140 Can operate. Accordingly, the auxiliary amplifier 140 operates only when the RF input signal has a predetermined power level or more, and can output the peak signal. In one embodiment, the operating point may be controlled by the magnitude of the third bias voltage VG3 and the size of the coupling capacitor C. [ For example, as the third bias voltage VG3 increases, the operating point is lowered, and the auxiliary amplifier unit 140 can operate even when the amplitude of the RF input signal is small.

출력 결합부(160)는 메인 증폭부(120)의 상기 출력 단자 및 보조 증폭부(140)의 상기 출력 단자에 연결되어 상기 캐리어 신호와 상기 피크 신호를 서로 동일한 위상으로 결합시킬 수 있다. 일 실시예에서, 출력 결합부(160)는 상기 캐리어 신호와 상기 피크 신호의 임피던스 정합을 수행하는 매칭 네트워크를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 매칭 네트워크는 인덕터와 커패시터의 조합으로 구성될 수 있고, 메인 증폭부(120)의 상기 출력 단자 및 보조 증폭부(140)의 상기 출력 단자 각각에 연결되는 발룬(balun)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 구동 영역에서 출력되는 상기 캐리어 신호와 상기 피크 신호가 동위상을 가지고 결합될 수 있다. 상기 결합된 출력 신호는 무선 주파수 출력 단자(RF_OUT)를 통해 외부 회로로 출력될 수 있다. The output coupling unit 160 may be connected to the output terminal of the main amplifier unit 120 and the output terminal of the auxiliary amplifier unit 140 to couple the carrier signal and the peak signal in the same phase. In one embodiment, the output combining unit 160 may include a matching network that performs impedance matching of the carrier signal and the peak signal. For example, the matching network may include a combination of an inductor and a capacitor, and includes a balun connected to the output terminal of the main amplifying unit 120 and the output terminal of the auxiliary amplifying unit 140, respectively can do. Accordingly, the carrier signal and the peak signal output from the second driving region can be coupled in phase with each other. The combined output signal may be output to an external circuit via a radio frequency output terminal RF_OUT.

일 실시예에서, 메인 증폭부(120)는 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)의 출력에 기초하여 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 게이트 전압을 피드백하는 피드백부를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 피드백부는 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)의 상기 드레인 단자와 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 상기 게이트 단자 사이에 연결되는 저항 및 커패시터를 포함할 수 있다. 보조 증폭부(140) 또한 상기 피드백부와 동일한 형태의 피드백부를 더 포함할 수 있다. In one embodiment, the main amplifying unit 120 may further include a feedback unit for feeding back the gate voltage of the first common source transistor M11 based on the output of the first common gate transistor M12. For example, the feedback section may include a resistor and a capacitor connected between the drain terminal of the first common gate transistor M12 and the gate terminal of the first common source transistor M11. The auxiliary amplifier unit 140 may further include a feedback unit of the same type as the feedback unit.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 무선 주파수 전력 증폭기(100)는 커플링 커패시터(C)의 전력 커플링을 이용하여 상기 무선 주파수 입력 신호의 전력을 분배하면서 보조 증폭부(140)의 동작을 제어함으로써, 무선 주파수 전력 증폭기(100)의 부피가 대폭 줄어들 수 있다. 즉, 메인 증폭부(120)와 보조 증폭부(140) 각각에 제공되는 신호를 분배하기 위하여 기존의 전력 증폭기에 구비되어야 하는 트랜스포머, 기타 수동 소자들로 구성되는 입력 분배기가 제거될 수 있다. 또한, 무선 주파수 전력 증폭기(100)는 낮은 출력 전력(즉, 상기 제1 구동 영역)에서의 출력 효율이 향상되고, 최대 출력 전력의 크기가 증가되며, 출력 전 영역에 있어서의 선형성이 향상될 수 있다. As described above, the RF power amplifier 100 according to the embodiments of the present invention distributes the power of the RF input signal using the power coupling of the coupling capacitor C, The volume of the radio frequency power amplifier 100 can be greatly reduced. That is, in order to distribute the signals provided to the main amplifying unit 120 and the auxiliary amplifying unit 140, an input distributor composed of a transformer and other passive elements to be provided in the conventional power amplifier can be eliminated. Further, the radio frequency power amplifier 100 can improve the output efficiency in the low output power (i.e., the first driving region), increase the maximum output power, and improve the linearity in the entire output region have.

도 2는 도 1의 무선 주파수용 전력 증폭기의 일 예를 나타내는 도면이다.2 is a diagram showing an example of a power amplifier for radio frequency of FIG.

본 실시예에 따른 무선 주파수용 전력 증폭기는 무선 주파수 입력 신호가 차동 신호 형태로 분배되어 입력됨으로써 추가되는 구성을 제외하면 도 1에 따른 무선 주파수용 구동 회로의 구성 및 동작과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.The power amplifier for radio frequency according to the present embodiment is substantially the same as or similar to the configuration and operation of the driving circuit for radio frequency according to FIG. 1 except for a configuration in which a radio frequency input signal is added by being divided and input in the form of a differential signal , The same reference numerals are used for the same or corresponding constituent elements, and redundant explanations are omitted.

도 2를 참조하면, 무선 주파수용 전력 증폭기(200)는 입력 분배부(210), 제1 메인 증폭부(220), 제2 메인 증폭부(230), 제1 보조 증폭부(240), 제2 보조 증폭부(250), 제1 메인 증폭부(210)와 제1 보조 증폭부(240)를 전기적으로 연결하는 제1 커플링 커패시터(C1), 제2 메인 증폭부(230)와 제2 보조 증폭부(250)를 전기적으로 연결하는 제2 커플링 커패시터(C1)를 포함할 수 있다. 무선 주파수용 전력 증폭기(200)는 분배된 입력 신호들(또는 분배된 입력 신호가 증폭된 신호들)을 다시 결합하는 제1 출력 결합부(262) 및 제2 출력 결합부(264)를 포함하는 결합부(260)를 더 포함할 수 있다. 2, the RF power amplifier 200 includes an input distribution unit 210, a first main amplification unit 220, a second main amplification unit 230, a first auxiliary amplification unit 240, A first coupling capacitor C1 electrically connecting the first main amplifier 210 and the first auxiliary amplifier 240 to each other, a second main amplifier 230 connected to the second main amplifier 230, And a second coupling capacitor C1 electrically connecting the auxiliary amplifier unit 250. [ The power amplifier 200 for radio frequency includes a first output coupling unit 262 and a second output coupling unit 264 for re-coupling the distributed input signals (or the amplified signals of the distributed input signals) And may further include a coupling portion 260.

입력 분배부(210)는 단일의 무선 주파수 입력 신호를 제1 차동 신호 및 제2 차동 신호로 분배할 수 있다. 예를 들어, 제1 차동 신호와 제2 차동 신호는 90도의 위상차를 갖는 차동 신호일 수 있다. 일 실시예예서, 입력 분배부(210)는 무선 주파수 입력 신호의 위상을 변조하는 정합 회로(또는 발룬)를 포함할 수 있다. 입력 분배부는 상기 무선 주파수 입력 신호의 차동 신호를 생성하고, 상기 제1 및 제2 차동 신호는 90도의 위상 차가 날 수 있다. The input distributor 210 may divide a single RF input signal into a first differential signal and a second differential signal. For example, the first differential signal and the second differential signal may be differential signals having a phase difference of 90 degrees. In one embodiment, the input distributor 210 may include a matching circuit (or balun) for modulating the phase of the radio frequency input signal. The input divider generates a differential signal of the RF input signal, and the first and second differential signals may have a phase difference of 90 degrees.

제1 메인 증폭부(220)는 상기 제1 차동 신호를 제공받을 수 있다. 제1 메인 증폭부(220)는 캐스코드(cascode) 구조로 연결된 제1 공통 소스 트랜지스터(M11) 및 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)를 포함할 수 있다. 메인 증폭부(120)는 상기 제1 차동 신호를 증폭하여 제1 캐리어 신호를 출력할 수 있다. 상기 제1 차동 신호와 제1 바이어스 전압(VG1)에 의해 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 스위칭이 제어될 수 있다. 상기 제1 차동 신호는 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)와 제1 공통 게이트 커패시터 커플링 조건 트랜지스터(M12)를 통과하면서 두 차례 증폭될 수 있다. The first main amplifying unit 220 may receive the first differential signal. The first main amplifying unit 220 may include a first common source transistor M11 and a first common gate transistor M12 connected in a cascode structure. The main amplifying unit 120 may amplify the first differential signal and output a first carrier signal. The switching of the first common source transistor M11 can be controlled by the first differential signal and the first bias voltage VG1. The first differential signal can be amplified twice through the first common source transistor M11 and the first common gate capacitor coupling condition transistor M12.

일 실시예에서, 제1 메인 증폭부(220)는 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)의 출력에 기초하여 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 게이트 전압을 피드백하는 피드백부(222)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 피드백부(222)는 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)의 상기 드레인 단자와 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 상기 게이트 단자 사이에 연결되는 저항 및 커패시터를 포함할 수 있다. 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)는 상기 제1 차동 신호 및 기 설정된 제1 바이어스 전압(VG1)을 인가받는 게이트 단자, 접지에 연결되는 소스 단자 및 제1 노드(N1)에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다. 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)는 기 설정된 제2 바이어스 전압(VG2)을 인가받는 게이트 단자, 제1 노드(N1)에 연결되는 소스 단자 및 출력 결합부(262)에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다.In one embodiment, the first main amplifying unit 220 further includes a feedback unit 222 that feeds back the gate voltage of the first common source transistor M11 based on the output of the first common gate transistor M12 . For example, the feedback section 222 may include a resistor and a capacitor connected between the drain terminal of the first common gate transistor M12 and the gate terminal of the first common source transistor M11. The first common source transistor M11 includes a gate terminal receiving the first differential signal and a predetermined first bias voltage VG1, a source terminal connected to the ground, and a drain terminal connected to the first node N1 can do. The first common gate transistor M12 includes a gate terminal receiving a predetermined second bias voltage VG2, a source terminal connected to the first node N1, and a drain terminal coupled to the output coupling section 262 .

제2 메인 증폭부(230)는 상기 제2 차동 신호를 제공받을 수 있다. 제2 메인 증폭부(230)는 캐스코드 구조로 연결된 제2 공통 소스 트랜지스터(M13) 및 제2 공통 게이트 트랜지스터(M14)를 포함할 수 있다. 제2 공통 소스 트랜지스터(M13)는 상기 제2 차동 신호 및 제1 바이어스 전압(VG1)을 인가받는 게이트 단자, 상기 접지에 연결되는 소스 단자 및 제2 노드(N2)에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다. 제2 공통 게이트 트랜지스터(M14)는 제2 바이어스 전압(VG2)을 공통으로 인가받는 게이트 단자, 제2 노드(N2)에 연결되는 소스 단자 및 출력 결합부(262)에 연결되는 드레인 단자를 포함할 수 있다. 제2 메인 증폭부(230)는 상기 제2 차동 신호를 증폭하여 제2 캐리어 신호를 출력할 수 있다. 제1 및 제2 메인 증폭부들(220, 230)의 구성 및 동작은 도 1의 메인 증폭부(120)과 실질적으로 동일하므로 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다.And the second main amplifying unit 230 may receive the second differential signal. The second main amplifying unit 230 may include a second common source transistor M13 and a second common gate transistor M14 connected in a cascode structure. The second common source transistor M13 includes a gate terminal receiving the second differential signal and the first bias voltage VG1, a source terminal connected to the ground, and a drain terminal connected to the second node N2 . The second common gate transistor M14 includes a gate terminal commonly receiving the second bias voltage VG2, a source terminal coupled to the second node N2, and a drain terminal coupled to the output coupling section 262 . The second main amplifying unit 230 may amplify the second differential signal and output a second carrier signal. Since the configuration and operation of the first and second main amplifying units 220 and 230 are substantially the same as those of the main amplifying unit 120 of FIG. 1, a description thereof will be omitted.

일 실시예에서, 제1 및 제2 메인 증폭부들(120, 140)는 클래스 A 또는 클래스 AB에서 동작할 수 있다.In one embodiment, the first and second main amplifiers 120 and 140 may operate in Class A or Class AB.

제1 보조 증폭부(240)는 캐스코드 구조로 연결된 제3 공통 소스 트랜지스터(M21)와 제3 공통 게이트 트랜지스터(M22)를 포함할 수 있다. 제1 보조 증폭부(240)는 제1 메인 증폭부(220)의 중간 출력에 기초하여 피크 신호를 출력할 수 있다. 여기서, 제1 메인 증폭부(220)의 상기 중간 출력은 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)에 의해 증폭된 신호에 해당되고, 상기 중간 출력 신호는 제1 노드(N1)의 신호에 상응할 수 있다. 제3 공통 소스 트랜지스터(M21)는 상기 무선 주파수 입력 신호를 직접적으로 수신하지 않는다. 제1 보조 증폭부(250)는 상기 제2 구동 영역에서 제1 피크 신호를 출력할 수 있다. The first auxiliary amplifier 240 may include a third common source transistor M21 and a third common gate transistor M22 connected in a cascode structure. The first auxiliary amplifier unit 240 may output a peak signal based on the intermediate output of the first main amplifier unit 220. Here, the intermediate output of the first main amplifying unit 220 corresponds to the signal amplified by the first common source transistor M11, and the intermediate output signal may correspond to the signal of the first node N1 . The third common source transistor M21 does not receive the RF input signal directly. The first auxiliary amplifying unit 250 may output the first peak signal in the second driving region.

제2 보조 증폭부(250)는 캐스코드 구조로 연결된 제4 공통 소스 트랜지스터(M23)와 제4 공통 게이트 트랜지스터(M24)를 포함할 수 있다. 제1 및 제2 보조 증폭부들(240, 250)의 구성 및 동작은 도 1의 보조 증폭부(140)과 실질적으로 동일하므로 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 제1 보조 증폭부(250)는 상기 제2 구동 영역에서 제2 피크 신호를 출력할 수 있다.The second auxiliary amplifier unit 250 may include a fourth common source transistor M23 and a fourth common gate transistor M24 connected in a cascode structure. The configuration and operation of the first and second auxiliary amplifying units 240 and 250 are substantially the same as those of the auxiliary amplifying unit 140 shown in FIG. 1, and a description thereof will be omitted. The first auxiliary amplifying unit 250 may output the second peak signal in the second driving region.

메인 증폭부들(220, 230) 및 보조 증폭부들(240, 250) 각각은 서로 동일한 위치에 배치되는 피드백 회로를 더 포함할 수 있다. Each of the main amplifying units 220 and 230 and the auxiliary amplifying units 240 and 250 may further include a feedback circuit disposed at the same position.

제1 커플링 커패시터(C1)는 제1 노드(N1)와 제3 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1) 사이에 연결될 수 있다. 즉, 제1 커플링 커패시터(C1)는 제1 메인 증폭부(220)와 제1 보조 증폭부(240)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제1 커플링 커패시터(C1)로부터 전달되는 제1 메인 증폭부(220)의 상기 중간 출력의 적어도 일부 신호와 제3 바이어스 전압(VG3)에 의해 제1 보조 증폭부(240)의 동작이 제어될 수 있다. The first coupling capacitor C1 may be connected between the first node N1 and the gate terminal G1 of the third common source transistor M21. That is, the first coupling capacitor C1 may electrically connect the first main amplification unit 220 and the first auxiliary amplification unit 240. The operation of the first auxiliary amplifier 240 is controlled by at least a part of the intermediate output of the first main amplifier 220 and the third bias voltage VG3 transmitted from the first coupling capacitor C1 .

마찬가지로, 제2 커플링 커패시터(C2)는 제2 노드(N2)와 제4 공통 소스 트랜지스터(M23)의 게이트 단자(G2) 사이에 연결될 수 있다. 즉, 제2 커플링 커패시터(C2)는 제2 메인 증폭부(230)와 제2 보조 증폭부(250)를 전기적으로 연결할 수 있다. 제2 커플링 커패시터(C2)로부터 전달되는 제2 메인 증폭부(230)의 상기 중간 출력의 적어도 일부 신호와 제3 바이어스 전압(VG3)에 의해 제2 보조 증폭부(250)의 동작이 제어될 수 있다.Likewise, the second coupling capacitor C2 may be connected between the second node N2 and the gate terminal G2 of the fourth common source transistor M23. That is, the second coupling capacitor C2 may electrically couple the second main amplification unit 230 and the second auxiliary amplification unit 250 to each other. The operation of the second auxiliary amplifier 250 is controlled by at least a part of the intermediate output of the second main amplifier 230 from the second coupling capacitor C2 and the third bias voltage VG3 .

일 실시예에서, 상기 제1 노드(N1)의 신호(즉, 제1 메인 증폭부(220)의 상기 중간 출력)가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 제1 커플링 커패시터(C1)의 커플링에 의해 제3 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1)에 제공되는 신호 및 제3 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1)에 연결된 제3 바이어스 전압(VG3)에 기초하여 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)가 턴 온되고, 제1 보조 증폭부(240)가 동작할 수 있다. 또한, 일 실시예에서, 상기 제2 노드(N2)의 신호(즉, 제2 메인 증폭부(230)의 상기 중간 출력)가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 제2 커플링 커패시터(C2)의 커플링에 의해 제4 공통 소스 트랜지스터(M23)의 게이트 단자(G2)에 제공되는 신호 및 제4 공통 소스 트랜지스터(M23)의 게이트 단자(G2)에 연결된 제3 바이어스 전압(VG3)에 기초하여 제4 공통 소스 트랜지스터(M23)가 턴 온되고, 제2 보조 증폭부(250)가 동작할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 동작점은 제3 바이어스 전압(VG3)의 크기 및 상기 커플링 커패시터들(C1, C2)의 사이즈에 의해 제어될 수 있다.In one embodiment, when the signal at the first node N1 (i.e., the intermediate output of the first main amplifying unit 220) exceeds a predetermined operating point, a couple of first coupling capacitors C1 Based on the signal supplied to the gate terminal G1 of the third common source transistor M21 by the ring and the third bias voltage VG3 connected to the gate terminal G1 of the third common source transistor M21, The common source transistor M21 may be turned on and the first auxiliary amplifier 240 may operate. Also, in one embodiment, when the signal at the second node N2 (i.e., the intermediate output of the second main amplifier 230) exceeds a predetermined operating point, the second coupling capacitor C2, On the basis of the signal supplied to the gate terminal G2 of the fourth common source transistor M23 and the third bias voltage VG3 connected to the gate terminal G2 of the fourth common source transistor M23 The fourth common source transistor M23 may be turned on and the second auxiliary amplifier 250 may operate. In one embodiment, the operating point may be controlled by the magnitude of the third bias voltage VG3 and the size of the coupling capacitors C1, C2.

제1 출력 결합부(262)는 제1 메인 증폭부(220)의 출력 단자 및 제2 메인 증폭부(230)의 출력 단자에 연결될 수 있다. 제1 출력 결합부(262)는 상기 제1 캐리어 신호와 상기 제2 캐리어 신호를 결합시켜 결합 캐리어 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 출력 결합부(262)는 제1 캐리어 신호와 상기 제2 캐리어 신호의 위상을 동일하게 하는 정합 회로(예를 들어, 발룬)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 출력 결합부(262)는 상기 결합 캐리어 신호의 위상이 결합 피크 신호의 위상과 동일하게 되도록 상기 결합 캐리어 신호의 위상을 조절할 수 있다. The first output coupling unit 262 may be connected to the output terminal of the first main amplifier unit 220 and the output terminal of the second main amplifier unit 230. The first output coupling unit 262 may combine the first carrier signal and the second carrier signal to generate a combined carrier signal. In one embodiment, the first output coupling portion 262 may include a matching circuit (e.g., a balun) that makes the phase of the first carrier signal and the second carrier signal the same. The first output coupling unit 262 may adjust the phase of the combined carrier signal such that the phase of the combined carrier signal is equal to the phase of the combined peak signal.

제2 출력 결합부(264)는 제1 보조 증폭부(240)의 출력 단자 및 제2 보조 증폭부(250)의 출력 단자에 연결될 수 있다. 제2 출력 결합부(264)는 상기 제1 피크 신호와 상기 제2 피크 신호를 결합시켜 결합 피크 신호를 생성할 수 있다. 일 실시예에서, 제2 출력 결합부(264)는 제1 피크 신호와 상기 제2 피크 신호의 위상을 동일하게 하는 정합 회로(예를 들어, 발룬)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 출력 결합부(264)는 상기 결합 피크 신호의 위상이 결합 피크 신호의 위상과 동일하게 되도록 상기 결합 피크 신호의 위상을 조절할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 출력 결합부들(162, 164)을 포함하는 결합부는 상기 결합 캐리어 신호와 상기 결합 피크 신호의 임피던스 정합을 수행하는 매칭 네트워크를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 구동 영역에서 출력되는 상기 결합 캐리어 신호와 상기 결합 피크 신호가 동위상을 가지고 결합될 수 있다. 상기 결합된 출력 신호는 무선 주파수 출력 단자(RF_OUT)를 통해 외부 회로로 출력될 수 있다.The second output coupling unit 264 may be connected to the output terminal of the first auxiliary amplifier unit 240 and the output terminal of the second auxiliary amplifier unit 250. The second output coupling unit 264 may combine the first peak signal and the second peak signal to generate a combined peak signal. In one embodiment, the second output coupling portion 264 may comprise a matching circuit (e. G., A balun) that makes the phase of the first peak signal and the second peak signal the same. The second output coupling unit 264 may adjust the phase of the coupling peak signal so that the phase of the coupling peak signal is the same as the phase of the coupling peak signal. In one embodiment, the coupling portion including the first and second output coupling portions 162 and 164 may include a matching network that performs impedance matching of the combined carrier signal and the coupling peak signal. Accordingly, the combined carrier signal and the combined peak signal output from the second driving region can be coupled with the same phase. The combined output signal may be output to an external circuit via a radio frequency output terminal RF_OUT.

도 3은 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 전력 부가 효율을 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing power addition efficiency of the power amplifier for radio frequency of FIG.

도 3은 상기 제1 구동 영역에서의 무선 주파수용 전력 증폭기(CCPA)와 종래의 전력 증폭기(CONV_PA)의 전력 부가 효율의 비교예를 보여준다. 여기서, 상기 제1 구동 영역은 무선 주파수용 전력 증폭기(CCPA)의 메인 증폭부만이 증폭 동작을 수행하는 전력 범위를 의미하고, 무선 주파수용 전력 증폭기(CCPA)의 출력 전력이 기 설정된 임계 값보다 작은 전력 범위를 의미할 수 있다. FIG. 3 shows a comparative example of the power addition efficiency between the power amplifier for radio frequency (CCPA) and the conventional power amplifier (CONV_PA) in the first driving region. Here, the first driving region means a power range in which only the main amplifying unit of the power amplifier for the radio frequency (CCPA) performs the amplifying operation, and the output power of the power amplifier for the radio frequency (CCPA) It can mean a small power range.

도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에들에 따른 무선 주파수용 전력 증폭기(CCPA)는 종래의 일반적인 전력 증폭기(CONV_PA)보다 더 높은 전력 부가 효율(Power Added Efficiency; PAE)를 가질 수 있다. Referring to FIG. 3, a power amplifier (CCPA) for a radio frequency according to an embodiment of the present invention may have a higher power added efficiency (PAE) than a conventional general power amplifier (CONV_PA).

종래의 전력 증폭기(CON_PA)는 클래스 AB에서 동작하는 클래스 AB 전력 증폭기이다. 일 실시예에서, 무선 주파수용 전력 증폭기(CCPA)의 상기 메인 증폭부는 클래스 A 또는 클래스 AB에서 동작할 수 있다. 무선 주파수용 전력 증폭기(CCPA)는 상기 제1 구동 영역에서는 메인 증폭부만이 증폭 동작에 관여하기 때문에 무선 주파수용 전력 증폭기(CCPA)에 제공되는 입력 신호(또는 입력 전류)가 기존보다 감소될 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 낮은 출력 전력 영역, 즉, 제1 구동 영역에서의 전력 부가 효율이 종래의 전력 증폭기(CONV_PA)보다 증가할 수 있다. The conventional power amplifier (CON_PA) is a class AB power amplifier operating in class AB. In one embodiment, the main amplifier of the power amplifier for radio frequency (CCPA) may operate in Class A or Class AB. In the first driving region, since only the main amplifier participates in the amplification operation, the input signal (or the input current) provided to the power amplifier for the radio frequency (CCPA) can be reduced have. Therefore, as shown in Fig. 3, the power addition efficiency in the low output power region, i.e., the first drive region, can be increased as compared with the conventional power amplifier CONV_PA.

도 4는 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 증폭 이득을 나타내는 그래프이다.4 is a graph showing the amplification gain of the power amplifier for radio frequency in Fig.

도 4를 참조하면, 무선 주파수용 전력 증폭기에 포함되는 메인 증폭부와 보조 증폭부의 동작에 의해 증폭 이득이 변할 수 있다. 도 4의 점선 그래프는 상기 메인 증폭부만이 증폭 동작을 수행하는 경우의 증폭 이득을 나타내고, 도 4의 실선 그래프는 상기 메인 증폭부와 상기 보조 증폭부가 동시에 증폭 동작을 수행하는 경우의 증폭 이득을 나타낸다.Referring to FIG. 4, the amplification gain can be changed by the operation of the main amplifier and the auxiliary amplifier included in the power amplifier for radio frequency. 4 shows the amplification gain when only the main amplification unit performs the amplification operation, and the solid line graph of FIG. 4 shows the amplification gain when the main amplification unit and the auxiliary amplification unit perform the amplification operation at the same time .

도 4의 A는 증폭 이득을 비교한 그래프이고, 도 4의 B는 전력 부가 효율을 비교한 그래프 이다. 도 4의 A에 도시된 바와 같이, 소정의 출력 전력 이상의 출력 영역에서는 상기 메인 증폭부와 상기 보조 증폭부가 함께 증폭을 수행하는 경우가 상기 메인 증폭부만이 증폭을 수행하는 경우보다 큰 전력을 출력할 수 있다. 즉, 상기 메인 증폭부와 상기 보조 증폭부가 함께 증폭을 수행하는 경우의 최대 출력 값이 상기 메인 증폭부만이 증폭을 수행하는 경우의 최대 출력 값보다 크게 결정될 수 있다. 4A is a graph comparing amplification gains, and FIG. 4B is a graph comparing power addition efficiencies. As shown in FIG. 4A, when the main amplification unit and the auxiliary amplification unit perform amplification together in an output region having a predetermined output power or more, a larger power is output than when the main amplification unit alone performs amplification can do. That is, the maximum output value when the main amplification unit and the auxiliary amplification unit perform amplification together can be determined to be larger than the maximum output value when only the main amplification unit performs amplification.

상기 메인 증폭부와 상기 보조 증폭부가 함께 증폭을 수행하는 경우의 최대 출력 값과 상기 메인 증폭부만이 증폭을 수행하는 경우의 최대 출력 값이 각각 결정된 경우, 원하는 출력 전력으로 출력 레벨을 낮추기 위해 상기 전력 증폭기에 입력되는 입력 신호의 레벨을 낮추는 백오프(backoff) 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 도 4의 B에 도시된 바와 같이, 상기 메인 증폭부와 상기 보조 증폭부가 함께 증폭을 수행하는 경우와 상기 메인 증폭부만이 증폭을 수행하는 경우 사이의 백오프 동작에 의한 증폭 효율(즉, 전력 부가 효율)의 차이가 거의 없음을 알 수 있다. 따라서, 상기 메인 증폭부와 상기 보조 증폭부가 함께 증폭을 수행하는 상기 무선 주파수용 전력 증폭기는 높은 증폭 효율을 유지함과 동시에 출력 전력의 최대 값을 증가시킬 수 있다. Wherein when the maximum output value when the main amplification unit and the auxiliary amplification unit perform amplification together and the maximum output value when only the main amplification unit performs amplification are respectively determined, It is possible to perform a backoff operation for lowering the level of the input signal input to the power amplifier. In this case, as shown in FIG. 4B, the amplification efficiency by the back-off operation between the case where the main amplification unit and the auxiliary amplification unit perform amplification together with the case where only the main amplification unit performs amplification That is, the power addition efficiency). Therefore, the power amplifier for the radio frequency in which the main amplification unit and the auxiliary amplification unit perform amplification can maintain the high amplification efficiency and increase the maximum value of the output power.

도 5a는 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 출력의 선형성 분석을 위한 그래프이고, 도 5b는 도 2의 무선 주파수용 전력 증폭기의 출력과 종래의 전력 증폭기의 출력의 선형성을 비교하는 그래프이다. FIG. 5A is a graph for analyzing the linearity of the output of the power amplifier for the radio frequency of FIG. 2, and FIG. 5B is a graph comparing the output of the power amplifier for the radio frequency of FIG. 2 and the linearity of the output of the conventional power amplifier.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 상기 무선 주파수용 전력 증폭기에 포함되는 공통 소스 트랜지스터에 입력되는 신호의 크기 및 상기 공통 소스 트랜지스터의 상호 컨덕던스에 의해 상기 무선 주파수용 전력 증폭기의 선형성이 분석될 수 있다. 5A and 5B, the linearity of the power amplifier for the radio frequency can be analyzed by the magnitude of a signal input to the common source transistor included in the power amplifier for radio frequency and the mutual conductance of the common source transistor have.

상기 공통 소스 트랜지스터의 게이트-소스 전압 변화에 따른 상기 공통 소스 트랜지스터의 드레인 전류의 3차 전류 성분 변화는 메인 증폭부 및 보조 증폭부의 동작에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 5a에 도시된 바와 같이, 메인 증폭부만이 증폭을 수행하는 경우(도 5a에서 MAIN 그래프로 도시됨) 및 보조 증폭부만이 증폭을 수행하는 경우(도 5a의 AUX 그래프로 도시됨)와 메인 및 보조 증폭부들이 함께 증폭을 수행하는 경우(도 5a의 TOT 그래프로 도시됨)를 비교하였을 때, 메인 및 보조 증폭부들이 함께 증폭을 수행하는 경우에 상기 3차 전류 성분(즉, 공통 소스 트랜지스터의 상호 컨덕턴스)의 흔들림의 폭이 더 큰 것으로 나타난다. The change in the third current component of the drain current of the common source transistor according to the change in the gate-source voltage of the common source transistor may vary depending on the operation of the main amplifier and the auxiliary amplifier. For example, as shown in FIG. 5A, when only the main amplifying unit performs amplification (shown by the MAIN graph in FIG. 5A) and only the auxiliary amplifying unit performs amplification 5A), when the main and auxiliary amplifying units perform amplification together, the third and fourth current components (FIG. 5A and FIG. 5A) That is, the mutual conductance of the common source transistor) is larger.

또한, 도 5b는 상기 3차 전류 성분(즉, 도 5b의 IDS3로 표시됨)의 기울기(즉, 미분 값)를 분석한 그래프를 보여준다. 도 5b의 그래프에서, 상기 3차 전류 성분의 미분값이 0에 상응하는 경우, 이는 전력 증폭기의 선형성이 개선됨을 의미한다. 즉, 도 5b에 도시된 바와 같이, 종래의 전력 증폭기(CONV_PA)는 입력 신호가 증가함에 따라 상기 3차 전류 성분의 미분값이 0을 갖는 부분을 가지지 못하지만, 본 발명의 실시예들에 따른 전력 증폭기(CCPA)는 2개의 입력 신호 포인트에서 0을 갖는다. 결과적으로, 본 발명의 실시예들에 따른 전력 증폭기(CCPA)는 종래의 전력 증폭기(CONV_PA)보다 개선된 선형성을 가질 수 있다. 5B is a graph showing an analysis of the slope (i.e., derivative value) of the tertiary current component (i.e., IDS3 in FIG. 5B). In the graph of Fig. 5B, if the derivative of the third current component corresponds to zero, this means that the linearity of the power amplifier is improved. That is, as shown in FIG. 5B, the conventional power amplifier CONV_PA does not have a portion where the differential value of the third-order current component is 0 as the input signal increases, but the power according to the embodiments of the present invention The amplifier (CCPA) has zero at the two input signal points. As a result, the power amplifier (CCPA) according to embodiments of the present invention can have improved linearity than the conventional power amplifier (CONV_PA).

도 6은 도 1의 무선 주파수용 전력 증폭기의 다른 일 예를 나타내는 도면이다.6 is a diagram showing another example of the power amplifier for radio frequency of FIG.

본 실시예에 따른 무선 주파수용 전력 증폭기는 복수의 추가적인 보조 증폭부들을 더 포함하는 구성을 제외하면 도 1에 따른 무선 주파수용 구동 회로의 구성 및 동작과 실질적으로 동일하거나 유사하므로, 동일하거나 대응되는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 이용하고, 중복되는 설명은 생략한다.Since the power amplifier for radio frequency according to the present embodiment is substantially the same as or similar to the configuration and operation of the driving circuit for radio frequency according to FIG. 1 except for the configuration further including a plurality of additional auxiliary amplifiers, The same reference numerals are used for the constituents, and redundant explanations are omitted.

도 6을 참조하면, 무선 주파수용 전력 증폭기(300)는 메인 증폭부(120), 보조 증폭부(140) 및 메인 증폭부(120)와 보조 증폭부(140)를 전기적으로 연결하는 커플링 커패시터(C)를 포함할 수 있다. 무선 주파수용 전력 증폭기(300)는 보조 증폭부(140) 종속적으로 연결되는 추가 커플링 커패시터들(C2, C3)과 추가 보조 증폭부들(142, 143)을 더 포함할 수 있다. 무선 주파수용 전력 증폭기(300)는 메인 증폭부(120)의 출력 단자, 보조 증폭부(140)의 출력 단자 및 추가 보조 증폭부들(142, 144)에 연결되는 출력 결합부(160A)를 더 포함할 수 있다.6, a power amplifier 300 for a radio frequency includes a main amplifier 120, an auxiliary amplifier 140, and a coupling capacitor (not shown) electrically connecting the main amplifier 120 and the auxiliary amplifier 140, (C). The power amplifier 300 for radio frequency may further include additional coupling capacitors C2 and C3 and additional auxiliary amplifiers 142 and 143 connected to the auxiliary amplifier 140 in a dependent manner. The RF power amplifier 300 further includes an output coupling unit 160A connected to the output terminal of the main amplifier unit 120, the output terminal of the auxiliary amplifier unit 140, and the additional auxiliary amplifier units 142 and 144 can do.

다만, 이는 예시적인 것으로서, 추가 보조 증폭부들(142, 144) 및 상기 보조 증폭부(140)와 추가 보조 증폭부들(142, 144) 각각을 전기적으로 연결하는 커플링 커패시터들(C2, C3)의 개수가 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 추가 보조 증폭부는 하나 이상의 보조 증폭부 구조가 종속적으로 연결된 구조를 가질 수 있다.The coupling capacitors C2 and C3 electrically connect the auxiliary auxiliary amplifying units 142 and 144 to the auxiliary auxiliary amplifying units 142 and 144, respectively, The number is not limited thereto. For example, the additional auxiliary amplifier unit may have a structure in which one or more auxiliary amplifier units are connected in a dependent manner.

메인 증폭부(120)는 무선 주파수 입력 신호가 인가되는 입력 단자(RF_IN)와 출력 결합부(160) 사이에 배치될 수 있다. 상기 무선 주파수 입력 신호는 단일 입력 신호로 제공될 수 있다. 상기 무선 주파수 입력 신호가 차동 신호로 입력되는 경우, 메인 증폭부(120) 및 보조 증폭부들(140, 142, 144)의 구성은 도 2의 구성과 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 메인 증폭부(120)는 캐스코드 구조로 연결된 제1 공통 소스 트랜지스터(M11) 및 제1 공통 게이트 트랜지스터(M12)를 포함할 수 있다. 메인 증폭부(120)는 상기 무선 주파수 입력 신호를 증폭하여 캐리어 신호를 출력할 수 있다.The main amplifying unit 120 may be disposed between the input terminal RF_IN and the output coupling unit 160 to which the RF input signal is applied. The radio frequency input signal may be provided as a single input signal. When the RF input signal is inputted as a differential signal, the main amplifier 120 and the auxiliary amplifiers 140, 142 and 144 may have substantially the same structure as that of FIG. The main amplifying unit 120 may include a first common source transistor M11 and a first common gate transistor M12 connected in a cascode structure. The main amplifying unit 120 may amplify the RF input signal and output a carrier signal.

보조 증폭부(140)는 캐스코드 구조로 연결된 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)와 제2 공통 게이트 트랜지스터(M22)를 포함할 수 있다. 보조 증폭부(140)는 메인 증폭부(120)의 중간 출력에 기초하여 출력 전력의 크기에 따라 피크 신호를 출력할 수 있다. The auxiliary amplifier 140 may include a second common source transistor M21 and a second common gate transistor M22 connected in a cascode structure. The auxiliary amplifier unit 140 may output a peak signal according to the magnitude of the output power based on the intermediate output of the main amplifier unit 120.

커플링 커패시터(C1)는 제1 공통 소스 트랜지스터(M11)의 출력 단자에 상응하는 제1 노드(N1)와 제2 공통 소스 트랜지스터(M21)의 게이트 단자(G1) 사이에 연결될 수 있다. 즉, 커플링 커패시터(C1)는 메인 증폭부(120)와 보조 증폭부(140)를 전기적으로 연결할 수 있다.The coupling capacitor C1 may be connected between the first node N1 corresponding to the output terminal of the first common source transistor M11 and the gate terminal G1 of the second common source transistor M21. That is, the coupling capacitor C1 can electrically connect the main amplifying unit 120 and the auxiliary amplifying unit 140.

제1 추가 보조 증폭부(142) 및 제2 추가 보조 증폭부(144) 또한 보조 증폭부(140)와 실질적으로 동일한 구조를 가질 수 있다. 이에 따라, 제1 추가 보조 증폭부(142) 및 제2 추가 보조 증폭부(144)도 추가적인 추가 피크 신호를 각각 출력할 수 있다. The first additional auxiliary amplifier 142 and the second additional auxiliary amplifier 144 may also have substantially the same structure as the auxiliary amplifier 140. Accordingly, the first additional auxiliary amplifier 142 and the second additional auxiliary amplifier 144 can also output additional additional peak signals, respectively.

제1 추가 커플링 커패시터(C2) 및 제2 추가 커플링 커패시터(C3) 또한 커플링 커패시터(C1)와 동일한 형태로 제1 추가 보조 증폭부(142) 및 제2 추가 보조 증폭부(144)를 보조 증폭부(140)와 전기적으로 연결할 수 있다. The first additional coupling capacitor C2 and the second additional coupling capacitor C3 are also connected to the first additional auxiliary amplifier 142 and the second auxiliary auxiliary amplifier 144 in the same manner as the coupling capacitor C1 And can be electrically connected to the auxiliary amplifying unit 140.

다만, 상기 증폭부들 및 커플링 커패시터들의 동작 및 구성은 도 1 내지 도 3을 참조하여 자세하게 설명하였으므로, 이에 중복되는 설명은 생략하기로 한다. However, since the operation and configuration of the amplification units and the coupling capacitors have been described in detail with reference to FIGS. 1 to 3, a description thereof will be omitted.

출력 결합부(160A)는 메인 증폭부(120)의 상기 출력 단자, 보조 증폭부(140)의 출력 단자 및 추가 보조 증폭부들(142, 144)의 출력 단자들에 연결되어 상기 캐리어 신호와 상기 피크 신호, 상기 추가 피크 신호들을 서로 동일한 위상으로 결합시킬 수 있다. 상기 결합된 출력 신호는 무선 주파수 출력 단자(RF_OUT)를 통해 외부 회로로 출력될 수 있다.The output coupling unit 160A is connected to the output terminal of the main amplifier unit 120, the output terminal of the auxiliary amplifier unit 140 and the output terminals of the additional auxiliary amplifier units 142 and 144, Signal, and the additional peak signals in the same phase with each other. The combined output signal may be output to an external circuit via a radio frequency output terminal RF_OUT.

상술한 바와 같이, 무선 주파수 전력 증폭기(300)는 커플링 커패시터의 전력 커플링을 이용하여 상기 무선 주파수 입력 신호의 전력을 분배하면서 보조 증폭부(140)의 동작을 제어함으로써, 무선 주파수 전력 증폭기(100)의 부피가 대폭 줄어들 수 있다. 즉, 메인 증폭부(120)와 보조 증폭부(140) 각각에 제공되는 신호를 분배하기 위하여 기존의 전력 증폭기에 구비되어야 하는 트랜스포머, 기타 수동 소자들로 구성되는 입력 분배기가 제거될 수 있다. 또한, 무선 주파수 전력 증폭기(100)는 커플링 커패시터(C1, C2, C3)의 커플링에 의해 보조 증폭부(140)(및 추가 보조 증폭부들(142, 144))를 선택적으로 동작시킴으로써, 낮은 출력 전력(즉, 상기 제1 구동 영역)에서의 출력 효율이 향상되고, 최대 출력 전력의 크기가 증가되며, 출력 전 영역에 있어서의 선형성이 향상될 수 있다.As described above, the radio frequency power amplifier 300 controls the operation of the auxiliary amplifier 140 while distributing the power of the radio frequency input signal using the power coupling of the coupling capacitor, 100) can be greatly reduced. That is, in order to distribute the signals provided to the main amplifying unit 120 and the auxiliary amplifying unit 140, an input distributor composed of a transformer and other passive elements to be provided in the conventional power amplifier can be eliminated. The RF power amplifier 100 selectively operates the auxiliary amplifying unit 140 (and the additional auxiliary amplifying units 142 and 144) by coupling of the coupling capacitors C1, C2 and C3, The output efficiency in the output power (i.e., the first drive region) is improved, the magnitude of the maximum output power is increased, and the linearity in the entire region of the output can be improved.

본 발명은 무선 주파수용 전력 증폭기를 포함하는 다양한 무선 송수신 시스템들에 적용될 수 있다. The present invention can be applied to various wireless transmission / reception systems including a power amplifier for radio frequency.

이상에서는 본 발명의 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the following claims. It can be understood that it is possible.

100, 200, 300: 무선 주파수용 전력 증폭기
120, 220, 230: 메인 증폭부 140, 240, 250: 보조 증폭부
160, 262, 264: 출력 결합부 210: 입력 분배부
222: 피드백부
100, 200, 300: Power amplifier for radio frequency
120, 220, 230: main amplification unit 140, 240, 250:
160, 262, 264: output coupling unit 210: input distribution unit
222:

Claims (13)

캐스코드(cascode) 구조로 연결된 제1 공통 소스 트랜지스터 및 제1 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 단일 입력 신호를 증폭하여 캐리어 신호를 출력하는 메인 증폭부;
캐스코드 구조로 연결된 제2 공통 소스 트랜지스터와 제2 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 메인 증폭부의 중간 출력에 기초하여 피크 신호를 출력하는 보조 증폭부;
상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제1 노드와 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 중간 출력의 적어도 일부를 상기 보조 증폭부에 전달하는 커플링 커패시터; 및
상기 메인 증폭부의 출력 단자 및 상기 보조 증폭부의 출력 단자에 연결되어 상기 캐리어 신호와 상기 피크 신호를 서로 동일한 위상으로 결합시키는 출력 결합부를 포함하고,
상기 메인 증폭부는
상기 메인 증폭부의 상기 출력 단자와 상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 직렬로 연결되는 저항 및 커패시터를 포함함으로써 상기 제1 공통 게이트 트랜지스터의 출력에 기초하여 상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 게이트 전압을 피드백하는 제1 피드백부를 더 포함하고,
상기 보조 증폭부는
상기 보조 증폭부의 상기 출력 단자와 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 직렬로 연결되는 저항 및 커패시터를 포함함으로써 상기 제2 공통 게이트 트랜지스터의 출력에 기초하여 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 게이트 전압을 피드백하는 제2 피드백부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.
A main amplifier unit including a first common source transistor and a first common gate transistor connected in a cascode structure and amplifying a single input signal and outputting a carrier signal;
An auxiliary amplifier unit including a second common source transistor and a second common gate transistor connected in a cascode structure and outputting a peak signal based on an intermediate output of the main amplifier unit;
A coupling capacitor coupled between a first node corresponding to an output terminal of the first common source transistor and a gate terminal of the second common source transistor to transfer at least a portion of the intermediate output to the auxiliary amplifier; And
And an output coupling unit connected to the output terminal of the main amplifying unit and the output terminal of the auxiliary amplifying unit to combine the carrier signal and the peak signal in the same phase,
The main amplifier
And a resistor and a capacitor connected in series between the output terminal of the main amplifier and the gate terminal of the first common source transistor so that the gate voltage of the first common source transistor is set to Further comprising a first feedback section for feedback,
The auxiliary amplifier
And a resistor and a capacitor connected in series between the output terminal of the auxiliary amplifier and the gate terminal of the second common source transistor so that the gate voltage of the second common source transistor is set to Further comprising a second feedback section for feeding back the feedback signal.
제 1 항에 있어서, 상기 제1 노드의 신호가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 상기 커플링 커패시터의 커플링에 의해 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 제공되는 신호 및 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 연결된 바이어스 전압에 기초하여 상기 제2 공통 소스 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 보조 증폭부가 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.2. The method of claim 1, further comprising: coupling a signal provided to the gate terminal of the second common source transistor by coupling of the coupling capacitor when the signal at the first node exceeds a predetermined operating point, The second common source transistor is turned on based on a bias voltage connected to the gate terminal of the source transistor, and the auxiliary amplifier section operates. 제 2 항에 있어서, 상기 동작점은 상기 바이어스 전압의 크기 및 상기 커플링 커패시터의 사이즈에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.3. The power amplifier according to claim 2, wherein the operating point is controlled by a magnitude of the bias voltage and a size of the coupling capacitor. 제 1 항에 있어서, 상기 제1 공통 소스 트랜지스터, 상기 제1 공통 게이트 트랜지스터, 상기 제2 공통 소스 트랜지스터 및 상기 제2 공통 게이트 트랜지스터는 각각 엔모스(N-channel Metal Oxide Semiconductor; NMOS) 트랜지스터 또는 씨모스(Complementary Metal Oxide Semiconductor; CMOS) 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.The method of claim 1, wherein the first common source transistor, the first common gate transistor, the second common source transistor, and the second common gate transistor are NMOS transistors or NMOS transistors, respectively. Wherein the power amplifier is a Complementary Metal Oxide Semiconductor (CMOS) transistor. 제 1 항에 있어서, 상기 메인 증폭부는 클래스 A 또는 클래스 AB에서 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.The power amplifier according to claim 1, wherein the main amplifier operates in a class A or a class AB. 삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
캐스코드 구조로 연결된 제3 공통 소스 트랜지스터와 제3 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 보조 증폭부의 중간 출력에 기초하여 추가 피크 신호를 출력하는 추가 보조 증폭부; 및
상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제2 노드와 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 출력의 일부를 상기 추가 보조 증폭부에 전달하는 추가 커플링 커패시터를 더 포함하는 무선 주파수용 전력 증폭기.
The method according to claim 1,
An additional auxiliary amplifier unit including a third common source transistor connected in a cascode structure and a third common gate transistor and outputting an additional peak signal based on an intermediate output of the auxiliary amplifier unit; And
An additional couple coupled between a second node corresponding to an output terminal of the second common source transistor and a gate terminal of the third common source transistor to deliver a portion of the output of the second common source transistor to the additional auxiliary amplifier section, Further comprising a ring capacitor.
단일 입력 신호를 제1 차동 신호 및 제2 차동 신호로 분배하는 입력 분배부;
캐스코드(cascode) 구조로 연결된 제1 공통 소스 트랜지스터 및 제1 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 차동 신호를 증폭하여 제1 캐리어 신호를 출력하는 제1 메인 증폭부;
캐스코드 구조로 연결된 제2 공통 소스 트랜지스터 및 제2 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 차동 신호를 증폭하여 제2 캐리어 신호를 출력하는 제2 메인 증폭부;
캐스코드 구조로 연결된 제3 공통 소스 트랜지스터와 제3 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 메인 증폭부의 중간 출력에 기초하여 제1 피크 신호를 출력하는 제1 보조 증폭부;
상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제1 노드와 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 제1 메인 증폭부의 상기 중간 출력의 적어도 일부를 상기 제1 보조 증폭부에 전달하는 제1 커플링 커패시터;
캐스코드 구조로 연결된 제4 공통 소스 트랜지스터와 제4 공통 게이트 트랜지스터를 포함하고, 상기 제2 메인 증폭부의 중간 출력에 기초하여 제2 피크 신호를 출력하는 제2 보조 증폭부;
상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 출력 단자에 상응하는 제2 노드와 상기 제4 공통 소스 트랜지스터의 게이트 단자 사이에 연결되어 상기 제2 메인 증폭부의 상기 중간 출력의 적어도 일부를 상기 제2 보조 증폭부에 전달하는 제2 커플링 커패시터;
상기 제1 캐리어 신호와 상기 제2 캐리어 신호를 결합시켜 결합 캐리어 신호를 생성하도록 상기 제1 메인 증폭부의 출력 단자 및 상기 제2 메인 증폭부의 출력 단자에 연결되는 제1 출력 결합부; 및
상기 제1 피크 신호와 상기 제2 피크 신호를 결합시켜 결합 피크 신호를 생성하도록 상기 제1 보조 증폭부의 출력 단자 및 상기 제2 보조 증폭부의 출력 단자에 연결되는 제2 출력 결합부를 포함하고,
상기 제1 메인 증폭부는 상기 제1 공통 게이트 트랜지스터의 출력을 이용하여 상기 제1 공통 소스 트랜지스터의 게이트 전압을 피드백하는 제1 피드백부를 더 포함하고,
상기 제2 메인 증폭부는 상기 제2 공통 게이트 트랜지스터의 출력을 이용하여 상기 제2 공통 소스 트랜지스터의 게이트 전압을 피드백하는 제2 피드백부를 더 포함하며,
상기 제1 보조 증폭부는 상기 제3 공통 게이트 트랜지스터의 출력을 이용하여 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 게이트 전압을 피드백하는 제3 피드백부를 더 포함하고,
상기 제2 보조 증폭부는 상기 제4 공통 게이트 트랜지스터의 출력을 이용하여 상기 제4 공통 소스 트랜지스터의 게이트 전압을 피드백하는 제4 피드백부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.
An input distribution unit for distributing a single input signal to a first differential signal and a second differential signal;
A first main amplifying unit including a first common source transistor and a first common gate transistor connected in a cascode structure and amplifying the first differential signal and outputting a first carrier signal;
A second main amplifier unit including a second common source transistor connected in a cascode structure and a second common gate transistor, for amplifying the second differential signal and outputting a second carrier signal;
A first auxiliary amplifier unit including a third common source transistor connected in a cascode structure and a third common gate transistor and outputting a first peak signal based on an intermediate output of the first main amplifier unit;
And a second common amplifying part connected between a first node corresponding to an output terminal of the first common source transistor and a gate terminal of the third common source transistor to transmit at least a part of the intermediate output of the first main amplifying part to the first auxiliary amplifying part A first coupling capacitor;
A second auxiliary amplifier unit including a fourth common source transistor and a fourth common gate transistor connected in a cascode structure and outputting a second peak signal based on an intermediate output of the second main amplifier unit;
And a second common amplifying part connected between a second node corresponding to an output terminal of the second common source transistor and a gate terminal of the fourth common source transistor to transmit at least part of the intermediate output of the second main amplifying part to the second auxiliary amplifying part A second coupling capacitor;
A first output coupling unit connected to an output terminal of the first main amplification unit and an output terminal of the second main amplification unit to combine the first carrier signal and the second carrier signal to generate a combined carrier signal; And
And a second output coupling unit coupled to the output terminal of the first auxiliary amplifier unit and the output terminal of the second auxiliary amplifier unit to combine the first peak signal and the second peak signal to generate a combined peak signal,
Wherein the first main amplifying unit further comprises a first feedback unit for feeding back the gate voltage of the first common source transistor using the output of the first common gate transistor,
The second main amplifying unit further includes a second feedback unit for feeding back the gate voltage of the second common source transistor using the output of the second common gate transistor,
Wherein the first auxiliary amplifier unit further includes a third feedback unit for feeding back the gate voltage of the third common source transistor using the output of the third common gate transistor,
Wherein the second auxiliary amplifier unit further comprises a fourth feedback unit for feeding back the gate voltage of the fourth common source transistor by using the output of the fourth common gate transistor.
제 9 항에 있어서, 상기 제1 노드의 신호가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 상기 제1 커플링 커패시터의 커플링에 의해 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 제공되는 신호 및 상기 제3 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 연결된 바이어스 전압에 기초하여 상기 제2 공통 소스 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 제1 보조 증폭부가 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.10. The method of claim 9, further comprising: when a signal at the first node exceeds a predetermined operating point, a signal provided to the gate terminal of the third common source transistor by coupling of the first coupling capacitor, And the second common source transistor is turned on based on a bias voltage connected to the gate terminal of the third common source transistor, and the first auxiliary amplifier section operates. 제 9 항에 있어서, 상기 제2 노드의 신호가 기 설정된 동작점을 초과하는 경우, 상기 제2 커플링 커패시터의 커플링에 의해 상기 제4 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 제공되는 신호 및 상기 제4 공통 소스 트랜지스터의 상기 게이트 단자에 연결된 바이어스 전압에 기초하여 상기 제4 공통 소스 트랜지스터가 턴 온되고, 상기 제2 보조 증폭부가 동작하는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.10. The method of claim 9, further comprising: when a signal at the second node exceeds a predetermined operating point, a signal provided to the gate terminal of the fourth common source transistor by coupling of the second coupling capacitor, The fourth common source transistor is turned on based on a bias voltage connected to the gate terminal of the fourth common source transistor, and the second auxiliary amplifier section operates. 삭제delete 제 9 항에 있어서, 상기 제1 출력 결합부 및 상기 제2 출력 결합부는 각각 상기 결합 캐리어 신호의 위상과 상기 결합 피크 신호의 위상을 조절하여 서로 동일한 위상으로 결합시키는 것을 특징으로 하는 무선 주파수용 전력 증폭기.10. The receiver of claim 9, wherein the first output coupling unit and the second output coupling unit respectively adjust the phase of the combined carrier signal and the phase of the combined peak signal, amplifier.
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