KR101859243B1 - 용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101859243B1
KR101859243B1 KR1020137017555A KR20137017555A KR101859243B1 KR 101859243 B1 KR101859243 B1 KR 101859243B1 KR 1020137017555 A KR1020137017555 A KR 1020137017555A KR 20137017555 A KR20137017555 A KR 20137017555A KR 101859243 B1 KR101859243 B1 KR 101859243B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power amplifier
power
switch
signal
module
Prior art date
Application number
KR1020137017555A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20130093674A (ko
Inventor
사바흐 키에스박
Original Assignee
스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 filed Critical 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드
Publication of KR20130093674A publication Critical patent/KR20130093674A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101859243B1 publication Critical patent/KR101859243B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H03F1/0216—Continuous control
    • H03F1/0222—Continuous control by using a signal derived from the input signal
    • H03F1/0227—Continuous control by using a signal derived from the input signal using supply converters
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0277—Selecting one or more amplifiers from a plurality of amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/193—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/211—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245—Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68—Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/38—Transceivers, i.e. devices in which transmitter and receiver form a structural unit and in which at least one part is used for functions of transmitting and receiving
    • H04B1/40—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
    • H03F1/04—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in discharge-tube amplifiers
    • H03F1/06—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in discharge-tube amplifiers to raise the efficiency of amplifying modulated radio frequency waves; to raise the efficiency of amplifiers acting also as modulators
    • H03F1/07—Doherty-type amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
    • H03F1/305—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in case of switching on or off of a power supply
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/102—A non-specified detector of a signal envelope being used in an amplifying circuit
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/18—Indexing scheme relating to amplifiers the bias of the gate of a FET being controlled by a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/222—A circuit being added at the input of an amplifier to adapt the input impedance of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/318—A matching circuit being used as coupling element between two amplifying stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/387—A circuit being added at the output of an amplifier to adapt the output impedance of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/411—Indexing scheme relating to amplifiers the output amplifying stage of an amplifier comprising two power stages
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/429—Two or more amplifiers or one amplifier with filters for different frequency bands are coupled in parallel at the input or output
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/432—Two or more amplifiers of different type are coupled in parallel at the input or output, e.g. a class D and a linear amplifier, a class B and a class A amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/504—Indexing scheme relating to amplifiers the supply voltage or current being continuously controlled by a controlling signal, e.g. the controlling signal of a transistor implemented as variable resistor in a supply path for, an IC-block showed amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/516—Some amplifier stages of an amplifier use supply voltages of different value
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/20—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F2203/21—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F2203/211—Indexing scheme relating to power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only using a combination of several amplifiers
    • H03F2203/21106—An input signal being distributed in parallel over the inputs of a plurality of power amplifiers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7209—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched from a first band to a second band
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7221—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by a switch at the output of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7236—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier being switched on or off by putting into parallel or not, by choosing between amplifiers by (a ) switch(es)

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법이 개시되어 있다. 일 실시예에서, 전력 증폭기 시스템은 복수의 전력 증폭기 및 전력 증폭기에 대한 공급 전압을 발생하는 엔벨로프 추적 모듈을 포함한다. 전력 증폭기 시스템은 시스템의 제1 전력 증폭기와 연관되어 동작하는 분리 커패시터 및 스위치를 추가로 포함하고 있다. 스위치는 엔벨로프 추적기의 용량성 부하를 감소시키기 위해 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때 분리 커패시터의 단부를 전기적으로 부유시키도록 그리고 시스템의 안정성을 향상시키기 위해 전력 증폭기가 인에이블될 때 감쇠 저항기로서 동작하도록 구성되어 있다.

Description

용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS FOR CAPACITIVE LOAD REDUCTION}
본 발명의 실시예는 전자 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 RF(radio frequency, 무선 주파수) 전자 회로에 관한 것이다.
안테나를 통해 전송하기 위한 RF 신호를 증폭하기 위해 전력 증폭기가 모바일 디바이스에 포함될 수 있다. 예를 들어, GSM(Global System for Mobile Communications)에서 발견되는 것과 같은 TDMA(time division multiple access) 아키텍처, CDMA(code division multiple access), 및 W-CDMA(wideband code division multiple access) 시스템을 가지는 모바일 디바이스에서, 비교적 낮은 전력을 가지는 RF 신호를 증폭하기 위해 전력 증폭기가 사용될 수 있다. RF 신호의 증폭을 관리하는 것이 중요할 수 있는데, 그 이유는 원하는 전송 전력 레벨이 사용자가 기지국 및/또는 모바일 환경으로부터 얼마나 멀리 떨어져 있는지에 의존할 수 있기 때문이다. 신호 간섭이 할당된 수신 시간 슬롯 동안 전송되는 것을 방지하기 위해, 시간에 따라 RF 신호의 전력 레벨을 조절하는 데 도움을 주기 위해 전력 증폭기가 또한 이용될 수 있다.
전력 증폭기의 전력 소비가 중요한 고려사항일 수 있다. 전력 증폭기의 전력 소비를 감소시키는 한 기법은 엔벨로프 추적이고, 여기서 전력 증폭기의 전력 공급의 전압 레벨이 RF 신호의 엔벨로프와 관련하여 변경된다. 이와 같이, RF 신호의 엔벨로프가 증가될 때, 전력 증폭기에 공급되는 전압이 증가될 수 있다. 이와 마찬가지로, RF 신호의 엔벨로프가 감소될 때, 전력 소비를 감소시키기 위해 전력 증폭기에 공급되는 전압이 감소될 수 있다.
개선된 전력 증폭기가 필요하다. 게다가, 감소된 용량성 부하를 가지는 엔벨로프 추적기를 포함하는 전력 증폭기 시스템이 필요하다.
특정의 실시예에서, 본 개시 내용은 복수의 전력 증폭기, 엔벨로프 추적 모듈, 제1 스위칭가능 커패시터, 및 제1 스위치를 포함하는 모바일 디바이스에 관한 것이다. 복수의 전력 증폭기는 제1 RF(radio frequency) 신호를 증폭하도록 구성되어 있는 제1 전력 증폭기를 포함하고 있다. 제1 전력 증폭기는 인에이블된 상태(enabled state) 및 디스에이블된 상태(disabled state)를 가진다. 엔벨로프 추적 모듈은 복수의 전력 증폭기에 전원을 공급하는 데 사용되는 제1 공급 노드에 대한 공급 전압을 발생하도록 구성되어 있다. 제1 스위칭가능 커패시터는 제1 전력 증폭기와 연관되어 동작하고, 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 제1 단부는 제1 공급 노드에 전기적으로 연결되어 있다. 제1 스위치는 제1 전력 증폭기와 연관되어 동작하고, 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부의 전압을 제어하도록 구성되어 있다. 엔벨로프 추적 모듈의 용량성 부하를 감소시키기 위해 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 제1 스위치는 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성되어 있다.
다양한 실시예에서, 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때, 제1 스위치는 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부와 제2 공급 노드 사이에 저임피던스 경로를 제공하도록 구성되어 있다.
다수의 실시예에서, 모바일 디바이스는 제1 스위치를 감쇠 저항기(dampening resistor)로서 바이어스시키도록 구성되어 있는 전력 증폭기 제어 블록을 추가로 포함하고 있다.
일부 실시예에서, 제1 스위치는 FET(field-effect transistor, 전계 효과 트랜지스터)를 포함하고 있다. 몇몇 실시예에 따르면, 전력 증폭기 제어 블록은, 제1 전력 증폭기에 안정성을 제공하기 위해 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때 약 0.5 Ω 내지 약 2 Ω의 범위에 있는 채널 저항을 갖게 하기 위해, FET를 바이어스시키도록 구성되어 있다. 일부 실시예에서, 전력 증폭기 제어 블록은 FET의 게이트를 바이어스시키기 위한 제어 신호를 발생하도록 구성되어 있는 디지털-아날로그 변환기를 포함하고 있다.
몇몇 실시예에서, 모바일 디바이스는 제2 스위칭가능 커패시터 및 제2 스위치 - 각각이 복수의 전력 증폭기의 제2 전력 증폭기와 연관되어 동작함 - 를 추가로 포함하고 있다. 제2 스위칭가능 커패시터는 제1 공급 노드에 전기적으로 연결되어 있는 제1 단부 및 제2 단부를 가진다. 제2 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 제2 스위치는 제2 스위칭가능 커패시터의 제2 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 모바일 디바이스는 다이를 추가로 포함하고 있고, 제1 스위치 및 제1 전력 증폭기가 다이 상에 형성된다. 특정의 실시예에서, 모바일 디바이스는 제1 스위칭가능 커패시터 및 다이를 포함하는 MCM(multi-chip module, 멀티칩 모듈)을 추가로 포함하고 있다. 몇몇 실시예에 따르면, 모바일 디바이스는 전화 보드를 추가로 포함하고 있고, MCM 및 엔벨로프 추적 모듈이 전화 보드 상에 실장되어 있다.
다수의 실시예에서, 엔벨로프 추적 모듈은 제1 RF 신호의 엔벨로프에 적어도 부분적으로 기초하여 공급 전압을 제어하도록 구성되어 있다.
특정의 실시예에서, 본 개시 내용은 제1 증폭 다이, 제1 전원 핀, 제1 스위칭가능 커패시터, 및 제1 스위치를 포함하는 전력 증폭기 모듈에 관한 것이다. 제1 증폭 다이는 제1 RF(radio frequency) 신호를 증폭하도록 구성되어 있는 제1 전력 증폭기를 포함하고 있고, 제1 증폭기는 인에이블된 상태 및 디스에이블된 상태를 가진다. 제1 전원 핀은 제1 증폭 다이의 공급 입력에 전기적으로 연결되어 있다. 제1 스위칭가능 커패시터는 제1 증폭 다이와 연관되어 동작하고, 제1 단부 및 제2 단부를 가진다. 제1 단부는 제1 전원 핀에 전기적으로 연결되어 있다. 제1 스위치는 제1 증폭 다이 상에 배치되어 있고, 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부의 전압을 제어하도록 구성되어 있다. 제1 전원 핀의 커패시턴스를 감소시키기 위해 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 제1 스위치는 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성되어 있다.
몇몇 실시예에 따르면, 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때, 제1 스위치는 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부와 접지 핀 사이에 저임피던스 경로를 제공하도록 구성되어 있다.
일부 실시예에서, 전력 증폭기 모듈은 제1 스위치의 임피던스를 제어하도록 구성되어 있는 전력 증폭기 바이어스 제어 다이를 추가로 포함하고 있다.
다수의 실시예에서, 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때, 전력 증폭기 바이어스 제어 다이는 제1 스위치를 감쇠 저항기로서 바이어스시키도록 구성되어 있다.
다양한 실시예에서, 제2 전력 증폭기를 포함하는 제2 증폭 다이를 추가로 포함하고, 제1 전원 핀은 제2 증폭 다이의 공급 입력에 전기적으로 연결되어 있다.
다수의 실시예에서, 제1 스위칭가능 커패시터는 표면 실장 구성요소이다.
일부 실시예에서, 제1 스위치는 FET(field-effect transistor)이다.
다양한 실시예에서, 제1 전력 증폭기는 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 포함하고 있고, 제1 스테이지는 제2 스테이지를 구동하도록 구성되어 있다. 일부 실시예에서, 제2 스테이지는 제1 전원 핀에 전기적으로 연결되어 있고, 제1 스테이지는 제2 전원 핀에 전기적으로 연결되어 있다. 다수의 실시예에서, 제1 및 제2 스테이지 각각은 제1 전원 핀에 전기적으로 연결되어 있다.
특정의 실시예에서, 본 개시 내용은 전력 증폭기 시스템에서의 용량성 부하를 감소시키는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 엔벨로프 추적기를 사용하여 복수의 전력 증폭기에 대한 공급 전압을 발생하는 단계 - 복수의 전력 증폭기는 제1 전력 증폭기 및 제2 전력 증폭기를 포함함 - 를 포함하고 있다. 이 방법은 바이어스 제어 모듈을 사용하여 제1 전력 증폭기를 디스에이블시키고 제2 전력 증폭기를 인에이블시키는 단계를 추가로 포함한다. 이 방법은 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때 엔벨로프 추적기의 용량성 부하를 감소시키기 위해 제1 스위치를 사용하여 제1 전력 증폭기와 연관되어 있는 제1 분리 커패시터(decoupling capacitor)의 단부를 전기적으로 부유시키는 단계를 추가로 포함한다.
다양한 실시예에서, 이 방법이 제2 전력 증폭기가 인에이블될 때 제2 전력 증폭기에 바이패스 커패시턴스(bypass capacitance)를 제공하기 위해 제2 스위치를 사용하여 제2 전력 증폭기와 연관되어 있는 제2 분리 커패시터의 단부를 접지시키는 단계를 추가로 포함한다.
몇몇 실시예에 따르면, 이 방법은 접지 노드와 제2 전력 증폭기와 연관되어 있는 제2 분리 커패시터의 단부 사이에 전계 효과 트랜지스터를 제공하는 단계를 추가로 포함한다. 일부 실시예에서, 이 방법은 제2 전력 증폭기의 발진을 억압하기 위한 감쇠 저항기를 제공하기 위해 바이어스 제어 모듈을 사용하여 전계 효과 트랜지스터의 게이트를 바이어스시키는 단계를 추가로 포함한다.
특정의 실시예에서, 본 개시 내용은 복수의 전력 증폭기, 엔벨로프 추적 수단, 제1 스위칭가능 커패시터, 및 제1 스위칭 수단을 포함하는 모바일 디바이스에 관한 것이다. 복수의 전력 증폭기는 제1 RF(radio frequency) 신호를 증폭하도록 구성되어 있는 제1 전력 증폭기를 포함하고 있다. 제1 전력 증폭기는 인에이블된 상태 및 디스에이블된 상태를 가진다. 엔벨로프 추적 수단은 복수의 전력 증폭기에 전원을 공급하는 데 사용되는 제1 공급 노드에 대한 공급 전압을 발생하도록 구성되어 있다. 제1 스위칭가능 커패시터는 제1 전력 증폭기와 연관되어 동작하고, 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 제1 단부는 제1 공급 노드에 전기적으로 연결되어 있다. 제1 스위칭 수단은 제1 전력 증폭기와 연관되어 동작하고, 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부의 전압을 제어하도록 구성되어 있다. 엔벨로프 추적 수단의 용량성 부하를 감소시키기 위해 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 제1 스위칭 수단은 제1 스위칭가능 커패시터의 제2 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성되어 있다.
도 1은 RF(radio frequency) 신호를 증폭하는 전력 증폭기 모듈의 개략도.
도 2는 도 1의 전력 증폭기 모듈을 1개 이상 포함할 수 있는 예시적인 무선 디바이스의 개략 블록도.
도 3은 엔벨로프 추적기를 가지는 전력 증폭기 시스템의 한 예의 개략 블록도.
도 4a 및 도 4b는 전원 전압 대 시간의 2개의 예를 나타낸 도면.
도 5는 엔벨로프 추적기를 가지는 전력 증폭기 시스템의 다른 예의 개략 블록도.
도 6은 엔벨로프 추적기를 가지는 전력 증폭기 시스템의 또 다른 예의 개략 블록도.
도 7은 일 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템의 개략도.
도 8은 일 실시예에 따른 멀티칩 모듈의 개략도.
도 9a는 다른 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템의 개략도.
도 9b는 또 다른 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템의 개략도.
도 10은 전력 증폭기 시스템의 한 예의 개략도.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템의 개략도.
본 명세서에 제공된 제목은, 있는 경우, 단지 편의를 위한 것이며, 청구된 발명의 범위 또는 의미에 반드시 영향을 줄 필요는 없다.
RF(radio frequency) 신호의 증폭을 용이하게 해주는 디바이스 및 방법의 다양한 비제한적인 예가 본 명세서에 제공되어 있다.
도 1은 RF(radio frequency) 신호를 증폭하는 전력 증폭기 모듈(10)의 개략도이다. 예시된 전력 증폭기 모듈(10)은 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT)를 발생하기 위해 RF 입력 신호(RF_IN)를 증폭하도록 구성되어 있을 수 있다. 본 명세서에 기술된 바와 같이, 전력 증폭기 모듈(10)은 하나 이상의 전력 증폭기를 포함할 수 있다.
도 2는 도 1의 전력 증폭기 모듈(10)을 1개 이상 포함할 수 있는 예시적인 모바일 또는 무선 디바이스(11)의 개략 블록도이다. 무선 디바이스(11)는 본 개시 내용의 하나 이상의 특징을 구현할 수 있다.
도 2에 도시된 예시적인 무선 디바이스(11)는 다중 대역/다중 모드 이동 전화 등의 다중 대역 및/또는 다중 모드 디바이스를 나타낼 수 있다. 예로서, GSM(Global System for Mobile) 통신 표준은 전세계의 많은 지역에서 이용되는 디지털 셀룰러 통신 모드이다. GSM 모드 이동 전화는 다음과 같은 4개의 주파수 대역 중 하나 이상의 주파수 대역에서 동작할 수 있다: 850 MHz(대략, 전송의 경우 824 - 849 MHz, 수신의 경우 869 - 894 MHz), 900 MHz(대략, 전송의 경우 880 - 915 MHz, 수신의 경우 925 - 960 MHz), 1800 MHz(대략, 전송의 경우 1710 - 1785 MHz, 수신의 경우 1805 - 1880 MHz), 및 1900 MHz(대략, 전송의 경우 1850 - 1910 MHz, 수신의 경우 1930 - 1990 MHz). GSM 대역의 변형 및/또는 지역/국가 구현예가 또한 전세계의 상이한 지역에서 이용되고 있다.
CDMA(code division multiple access, 코드 분할 다중 접속)는 이동 전화 디바이스에서 구현될 수 있는 다른 표준이다. 특정의 구현예에서, CDMA 디바이스는 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz 및 1900 MHz 대역들 중 하나 이상의 대역에서 동작할 수 있는 반면, 특정의 W-CDMA 및 LTE(Long Term Evolution) 디바이스는, 예를 들어, 약 22개의 무선 주파수 스펙트럼 대역에 걸쳐 동작할 수 있다.
본 개시 내용의 하나 이상의 특징이 상기한 예시적인 모드 및/또는 대역에서 그리고 다른 통신 표준에서 구현될 수 있다. 예를 들어, 3G, 4G, LTE, 및 LTE Advanced는 이러한 표준의 비제한적인 예이다.
특정의 실시예에서, 무선 디바이스(11)는 스위치(12), 송수신기(13), 안테나(14), 전력 증폭기(17), 제어 구성요소(18), 컴퓨터 판독가능 매체(19), 프로세서(20), 배터리(21) 및 전원 제어 블록(22)을 포함할 수 있다.
송수신기(13)는 안테나(14)를 통해 전송하기 위한 RF 신호를 발생할 수 있다. 게다가, 송수신기(13)는 안테나(14)로부터 들어오는 RF 신호를 수신할 수 있다.
RF 신호의 전송 및 수신과 연관되어 있는 다양한 기능이 도 2에 송수신기(13)로서 총괄하여 표현되어 있는 하나 이상의 구성요소에 의해 달성될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 단일 구성요소가 전송 및 수신 기능 둘 다를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 전송 및 수신 기능이 개별적인 구성요소에 의해 제공될 수 있다.
이와 유사하게, RF 신호의 전송 및 수신과 연관되어 있는 다양한 안테나 기능이 도 2에 안테나(14)로서 총괄하여 표현되어 있는 하나 이상의 구성요소에 의해 달성될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 단일 안테나가 전송 및 수신 기능 둘 다를 제공하도록 구성될 수 있다. 다른 예에서, 전송 및 수신 기능이 개별적인 안테나에 의해 제공될 수 있다. 또 다른 예에서, 무선 디바이스(11)와 연관되어 있는 상이한 대역이 상이한 안테나에 의해 제공될 수 있다.
도 2에서, 송수신기(13)로부터의 하나 이상의 출력 신호가 하나 이상의 전송 경로(15)를 통해 안테나(14)에 제공되는 것으로 도시되어 있다. 도시된 예에서, 상이한 전송 경로(15)는 상이한 대역 및/또는 상이한 전력 출력과 연관되어 있는 출력 경로를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도시된 2개의 예시적인 전력 증폭기(17)는 상이한 전력 출력 구성(예컨대, 저전력 출력 및 고전력 출력)과 연관되어 있는 증폭, 및/또는 상이한 대역과 연관되어 있는 증폭을 나타낼 수 있다. 비록 도 2가 무선 디바이스(11)를 2개의 전송 경로(15)를 포함하는 것으로 예시하고 있지만, 무선 디바이스(11)는 보다 많은 또는 보다 적은 수의 전송 경로(15)를 포함하도록 구성되어 있을 수 있다.
도 2에서, 안테나(14)로부터의 하나 이상의 검출된 신호가 하나 이상의 수신 경로(16)를 통해 송수신기(13)에 제공되는 것으로 도시되어 있다. 도시된 예에서, 상이한 수신 경로(16)는 상이한 대역과 연관되어 있는 경로를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도시된 4개의 예시적인 경로(16)는 어떤 무선 디바이스가 갖추고 있는 4중 대역(quad-band) 기능을 나타낼 수 있다. 비록 도 2가 무선 디바이스(11)를 4개의 수신 경로(16)를 포함하는 것으로 예시하고 있지만, 무선 디바이스(11)는 보다 많은 또는 보다 적은 수의 수신 경로(16)를 포함하도록 구성되어 있을 수 있다.
수신 경로와 전송 경로 사이의 스위칭을 용이하게 해주기 위해, 스위치(12)는 안테나(14)를 선택된 전송 또는 수신 경로에 전기적으로 연결시키도록 구성되어 있을 수 있다. 이와 같이, 스위치(12)는 무선 디바이스(11)의 동작과 연관되어 있는 다수의 스위칭 기능을 제공할 수 있다. 특정의 실시예에서, 스위치(12)는, 예를 들어, 상이한 대역 간의 스위칭, 상이한 전력 모드 간의 스위칭, 전송 모드와 수신 모드 간의 스위칭, 또는 이들의 어떤 조합과 연관되어 있는 기능을 제공하도록 구성되어 있는 다수의 스위치를 포함할 수 있다. 스위치(12)는 또한 신호의 필터링 및/또는 듀플렉싱(duplexing)을 비롯한 부가의 기능을 제공하도록 구성되어 있을 수 있다.
도 2는, 특정의 실시예에서, 스위치(12), 전력 증폭기(17), 전원 제어 블록(22) 및/또는 기타 동작 구성요소의 동작과 연관되어 있는 다양한 제어 기능을 제어하는 제어 구성요소(18)가 제공될 수 있다는 것을 나타내고 있다.
특정의 실시예에서, 프로세서(20)는 본 명세서에 기술된 다양한 프로세스의 구현을 용이하게 해주도록 구성되어 있을 수 있다. 설명의 목적상, 본 개시 내용의 실시예는 또한 방법, 장치(시스템) 및 컴퓨터 프로그램 제품의 플로우차트 예시 및/또는 블록도를 참조하여 기술될 수 있다. 플로우차트 예시 및/또는 블록도의 각각의 블록 및 플로우차트 예시 및/또는 블록도의 블록들의 조합이 컴퓨터 프로그램 명령어로서 구현될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령어는 머신을 생성하기 위해 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서에 제공될 수 있고, 따라서 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치의 프로세서를 통해 실행되는 명령어는 플로우차트 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 동작을 구현하는 수단을 생성한다.
특정의 실시예에서, 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치에 특정의 방식으로 동작하라고 지시할 수 있는 이들 컴퓨터 프로그램 명령어가 또한 컴퓨터 판독가능 메모리(19)에 저장될 수 있고, 따라서 컴퓨터 판독가능 메모리에 저장된 명령어는 플로우차트 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 동작을 구현하는 명령어 수단을 포함하는 제조 물품을 생성한다. 컴퓨터 프로그램 명령어는 또한 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 장치 상에서 일련의 동작을 수행시켜 컴퓨터 구현 프로세스를 생성하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 데이터 처리 장치에 로드될 수 있고, 따라서 컴퓨터 또는 기타 프로그램가능 장치 상에서 실행되는 명령어는 플로우차트 및/또는 블록도의 블록 또는 블록들에 명시된 동작을 구현하는 단계를 제공한다.
예시된 무선 디바이스(11)는 또한 하나 이상의 전력 증폭기(17)에 전원 전압을 제공하는 데 사용될 수 있는 전원 제어 블록(22)을 포함하고 있다. 예를 들어, 전원 제어 블록(22)은 증폭될 RF 신호의 엔벨로프에 기초하여 전력 증폭기(17)에 제공되는 공급 전압을 변화시키도록 구성되어 있는 엔벨로프 추적기를 포함할 수 있다. 그렇지만, 특정의 실시예에서, 전원 제어 블록(22)은 상이한 구성요소를 포함할 수 있다.
전원 제어 블록(22)은 배터리(21)에 전기적으로 연결되어 있을 수 있고, 전원 제어 블록(22)은 전력 증폭기(17)에 대한 공급 전압을 발생하도록 구성되어 있을 수 있다. 배터리(21)는 예를 들어, 리튬-이온 배터리를 포함하는 무선 디바이스(11)에서 사용하기 위한 임의의 적당한 배터리일 수 있다. 또한 이하에서 상세히 기술할 것인 바와 같이, 전력 증폭기에 제공되는 전원의 전압 레벨을 제어함으로써, 배터리(21)로부터 소비되는 전력이 감소될 수 있고, 그로써 무선 디바이스(11)의 배터리 수명을 향상시킨다. 특정의 구현예에서, 전원 제어 블록(22)은 증폭될 RF 신호의 엔벨로프에 기초하여 전력 증폭기 공급 전압을 제어할 수 있다. 엔벨로프 신호가 송수신기(13)로부터 전원 제어 블록(22)에 제공될 수 있다. 그렇지만, 엔벨로프가 다른 방식으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 임의의 적당한 엔벨로프 검출기를 사용하여 RF 신호로부터 엔벨로프를 검출함으로써 엔벨로프가 결정될 수 있다.
도 3은 엔벨로프 추적기(30)를 가지는 전력 증폭기 시스템(25)의 한 예의 개략 블록도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(25)은 스위치(12), 송수신기(13), 안테나(14), 배터리(21), 엔벨로프 추적기(30), 전력 증폭기(32) 및 지연 요소(34)를 포함하고 있다.
송수신기(13)는 지연 요소(34)에 제공될 수 있는 RF 신호(RF_SIGNAL)를 발생할 수 있다. 지연 요소(34)는 전력 증폭기(32)에 대한 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생하는 것과 연관되어 있는 시간을 보상하기 위해 RF 신호(RF_SIGNAL)를 지연시키는 데 사용될 수 있고, 이에 대해서는 이하에서 기술할 것이다. 전력 증폭기(32)는 지연된 RF 신호를 증폭하고 증폭된 신호를 스위치(12)의 입력에 제공할 수 있다. 스위치(12)는 안테나(14)에 전기적으로 연결되어 있는 출력을 가질 수 있다. 비록 도 3에 예시되어 있지는 않지만, 원하는 수의 전송 및/또는 수신 경로를 제공하는 데 도움을 주기 위해, 보다 많은 또는 보다 적은 수의 전력 증폭기가 스위치(12)를 통해 안테나(14)에 전기적으로 연결될 수 있다.
송수신기(13)는 RF 신호의 엔벨로프를 엔벨로프 추적기(30)에 제공할 수 있다. 엔벨로프 추적기(30)는 또한 배터리(21)로부터 배터리 전압(VBATT)을 받을 수 있다. 엔벨로프 추적기(30)는 RF 신호의 엔벨로프와 관련하여 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)의 전압 레벨을 변경하는 데 사용될 수 있다.
비록 송수신기(13)가 엔벨로프 신호를 엔벨로프 추적기(30)에 제공하는 것으로 예시되어 있지만, 엔벨로프 신호가 다른 방식으로 발생될 수 있다. 그에 부가하여, 비록 도 3이 RF 신호(RF_SIGNAL)와 전력 증폭기(32)의 입력 사이의 신호 경로에 지연 요소(34)가 배치되어 있는 구성을 예시하고 있지만, 다른 구성에서, 지연 요소(34)는 완전히 생략되거나 다른 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 일부 구현예에서, RF 신호(RF_SIGNAL)는 엔벨로프 신호보다 더 큰 지연을 가질 수 있고, 지연 요소(34)는 엔벨로프 추적기(30)에 제공되는 엔벨로프 신호를 지연시키는 데 사용될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 전원 전압 대 시간의 2개의 예를 나타낸 것이다.
도 4a에서, 그래프(47)는 RF 신호(41)의 전압 및 전력 증폭기 공급 전압(43) 대 시간을 나타낸 것이다. RF 신호(41)는 엔벨로프(42)를 가진다.
특정의 구현예에서, 전력 증폭기의 전원 전압(43)은 RF 신호(41)의 전압보다 큰 전압을 가질 수 있다. 예를 들어, RF 신호(41)의 전압보다 작은 크기를 가지는 전원 전압을 전력 증폭기에 제공하는 것은 RF 신호를 클립핑할 수 있고, 그로써 신호 왜곡 및/또는 기타 문제를 야기할 수 있다. 이와 같이, 전원 전압(43)은 엔벨로프(42)의 전압보다 더 클 수 있다. 그렇지만, 전력 증폭기 공급 전압(43)과 RF 신호(41)의 엔벨로프(42) 사이의 전압차를 감소시키는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 전력 증폭기 공급 전압(43)과 엔벨로프(42) 사이의 영역은 손실된 에너지를 나타낼 수 있고, 이는 배터리 수명을 감소시키고 모바일 디바이스에서 발생되는 열을 증가시킬 수 있다.
도 4b에서, 그래프(48)는 RF 신호(41)의 전압 및 전력 증폭기 공급 전압(44) 대 시간을 나타낸 것이다. 도 4a의 전력 증폭기 공급 전압(43)과 달리, 도 4b의 전력 증폭기 공급 전압(44)은 RF 신호(41)의 엔벨로프(42)와 관련하여 변한다. 도 4b에서의 전력 증폭기 공급 전압(44)과 엔벨로프(42) 사이의 영역은 도 4a에서의 전력 증폭기 공급 전압(43)과 엔벨로프(42) 사이의 영역보다 작으며, 따라서 도 4b의 그래프(48)는 더 큰 에너지 효율을 가지는 전력 증폭기 시스템과 연관되어 있을 수 있다.
도 5는 엔벨로프 추적기(30)를 포함하는 전력 증폭기 시스템(50)의 다른 예의 개략 블록도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(50)은 배터리(21), 엔벨로프 추적기(30), 전력 증폭기(32), 지연 제어 블록(33) 및 지연 요소(34)를 포함하고 있다. 엔벨로프 추적기(30)는 다중 레벨 전원 제어 블록(51), 스위치(52), 스위치 제어(53) 및 전압 조절 모듈(54)을 포함하고 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 예시적인 전력 증폭기 시스템(50)은 RF 입력 신호(RF_IN) 및 엔벨로프 신호를 수신할 수 있고, 전력 증폭기(32)에 대한 공급 전압(VCC_PA)을 발생하기 위해 엔벨로프 신호를 사용할 수 있다. 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생하는 데 있어서의 지연을 보상하기 위해, 지연 요소(34) 및 지연 제어 블록(33)이 포함될 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 전력 증폭기(32)에 의해 증폭되는 RF 신호에 맞춰 조정하는 데 도움을 주기 위해, RF 신호의 엔벨로프에 기초하여 지연 요소(34)의 지연을 제어하는 데 지연 제어 블록(33)이 사용될 수 있다.
다중 레벨 전원 제어 블록(51)이 엔벨로프 추적기(30)에 포함될 수 있고, 배터리(21)로부터 복수의 실질적으로 DC인 출력 전압을 발생하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 다중 레벨 전원 제어 블록(51)은 배터리 전압(VBATT)으로부터 출력 전압(VMLS1, VMLS2 및 VMLS3)을 발생하는 데 사용될 수 있다. 다중 레벨 전원 제어 블록(51)이 3개의 출력 전압을 발생하는 것으로 예시되어 있지만, 다중 레벨 전원 제어 블록(51)은 보다 많은 또는 보다 적은 수의 출력 전압을 발생하도록 구성되어 있을 수 있다. 다중 레벨 전원 제어 블록(51)은, 예를 들어, 승압-강압 컨버터(buck-boost converter) 또는 임의의 다른 적당한 DC-DC 컨버터를 포함할 수 있다.
스위치 제어 블록(53)은 다중 레벨 전원 제어 블록(51)에 의해 발생되는 출력 전압들 중에서 선택을 하도록 구성되어 있을 수 있다. 스위치 제어 블록(53)에 의해 선택된 전압은 전력 증폭기(32) 등의 하나 이상의 전력 증폭기에 제공되기 전에 전압 조절 모듈(54)에 의해 조절될 수 있다. 예를 들어, 전압 조절 모듈(54)은 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생하기 위해 엔벨로프 신호의 선형 추적을 제공하도록 구성되어 있는 증폭기를 포함할 수 있다. 특정의 구현예에서, 전압 조절 모듈(54)은 증폭기 및 가산기를 포함할 수 있고, 가산기는 증폭기로부터의 오차 신호를 스위치(52)에 의해 선택된 출력 전압에 가산함으로써 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생할 수 있다.
다중 레벨 전원 제어 블록(51) 및 전압 조절 모듈(54) 둘 다를 제공함으로써, 엔벨로프 추적기(30)의 설계에 대한 제약조건이 감소될 수 있고, 그로써 더 많은 유연성 및 향상된 전력 효율을 갖는 시스템을 가능하게 해준다. 그렇지만, 엔벨로프 추적기(30)의 다른 구성이 사용될 수 있다.
도 6이 엔벨로프 추적기(30)를 가지는 전력 증폭기 시스템(60)의 또 다른 예의 개략 블록도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(60)은 엔벨로프 추적기(30), 전력 증폭기(32), 인덕터(62), 분리 또는 바이패스 커패시터(63), 임피던스 정합 블록(64), 스위치(12) 및 안테나(14)를 포함하고 있다. 예시된 엔벨로프 추적기(30)는 RF 신호의 엔벨로프를 수신하도록 그리고 전력 증폭기(32)에 대한 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생하도록 구성되어 있다.
예시된 전력 증폭기(32)는 이미터, 베이스 및 컬렉터를 가지는 바이폴라 트랜지스터(61)를 포함하고 있다. 바이폴라 트랜지스터(61)의 이미터는, 예를 들어, 접지 노드일 수 있는 제1 전압원(V1)에 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 그에 부가하여, RF 입력 신호(RF_IN)는 바이폴라 트랜지스터(61)의 베이스에 제공될 수 있다. 바이폴라 트랜지스터(61)는 RF 입력 신호(RF_IN)를 증폭하고 증폭된 RF 신호(RF_OUT)를 컬렉터에서 제공할 수 있다. 바이폴라 트랜지스터(61)는 임의의 적당한 디바이스일 수 있다. 일 구현예에서, 바이폴라 트랜지스터(61)는 HBT(heterojunction bipolar transistor, 헤테로접합 바이폴라 트랜지스터)이다.
전력 증폭기(32)는 증폭된 RF 신호(RF_OUT)를 스위치(12)에 제공하도록 구성되어 있을 수 있다. 임피던스 정합 블록(64)은 전력 증폭기(32)와 스위치(12) 사이의 전기적 연결을 종단시키는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 임피던스 정합 블록(64)은 전력 전달을 증가시키고 및/또는 전력 증폭기(32)를 사용하여 발생되는 증폭된 RF 신호의 반사를 감소시키는 데 사용될 수 있다.
인덕터(62)는 고주파 RF 신호 성분을 초킹(choking) 또는 차단하면서 전력 증폭기(32)에 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 제공하는 데 사용될 수 있다. 인덕터(62)는 엔벨로프 추적기(30)에 전기적으로 연결되어 있는 제1 단부 및 바이폴라 트랜지스터(61)의 컬렉터에 전기적으로 연결되어 있는 제2 단부를 포함할 수 있다.
분리 또는 바이패스 커패시터(63)는 인덕터(62)의 제1 단부에 전기적으로 연결되어 있는 제1 단부 및 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 결합되어 있는 제2 단부를 포함하고 있다. 분리 커패시터(63)는 고주파 신호에 저임피던스 경로를 제공할 수 있고, 그로써 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)의 잡음을 감소시키고, 전력 증폭기 안정성을 향상시키며, 및/또는 RF 초크(RF choke)로서의 인덕터(62)의 성능을 향상시킨다.
도 6이 전력 증폭기(32)의 일 구현예를 나타내고 있지만, 기술 분야의 당업자라면 본 명세서에 기술된 개시 내용이 다중 스테이지 전력 증폭기 구조 및 다른 트랜지스터 구조를 이용하는 전력 증폭기 등의 각종의 전력 증폭기 구조에 적용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 실리콘 FET, 갈륨 비소(GaAs) HEMT(high electron mobility transistor, 고전자 이동도 트랜지스터), 또는 LDMOS(laterally diffused metal oxide semiconductor, 횡방향 확산 금속 산화물 반도체) 트랜지스터 등의 FET(field-effect transistor)를 이용하기 위해 바이폴라 트랜지스터(61)가 생략될 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템(70)의 개략도이다. 전력 증폭기 시스템(70)은 배터리(21), 엔벨로프 추적기(30), 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c), 제1 내지 제3 FET(field-effect transistor)(71a 내지 71c), 제1 내지 제3 인덕터(72a 내지 72c), 제1 내지 제3 스위치드(switched) 또는 스위칭가능 커패시터(74a 내지 74c), 및 엔벨로프 추적 커패시터(75)를 포함하고 있다.
제1 전력 증폭기(32a)는 제1 RF 입력 신호(RF_IN1)를 수신하는 입력 및 제1 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT1)를 발생하는 출력을 포함하고 있다. 그에 부가하여, 제2 전력 증폭기(32b)는 제2 RF 입력 신호(RF_IN2)를 수신하는 입력 및 제2 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT2)를 발생하는 출력을 포함하고 있고, 제3 전력 증폭기(32c)는 제3 RF 입력 신호(RF_IN3)를 수신하는 입력 및 제3 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT3)를 발생하는 출력을 포함하고 있다.
제1, 제2 및 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c) 각각은 각각의 전력 증폭기를 인에이블된 상태와 디스에이블된 상태 사이에서 스위칭하는 데 사용될 수 있는 인에이블 신호를 수신하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제1 전력 증폭기(32a)는 제1 인에이블 신호(EN1)를 수신하도록 구성되어 있고, 제2 전력 증폭기(32b)는 제2 인에이블 신호(EN2)를 수신하도록 구성되어 있으며, 제3 전력 증폭기(32c)는 제3 인에이블 신호(EN3)를 수신하도록 구성되어 있다. 비록 도 7이 3개의 전력 증폭기를 사용하는 구성을 예시하고 있지만, 전력 증폭기 시스템(70)은 보다 많은 또는 보다 적은 수의 전력 증폭기를 포함하도록 수정될 수 있다.
엔벨로프 추적기(30)는 배터리(21)로부터 배터리 전압(VBATT)을 받도록 구성되어 있는 입력 및 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 대한 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생하도록 구성되어 있는 출력을 포함하고 있다. 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)은 VCC_PA 공급 노드 또는 회로망(77)을 사용하여 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 분배될 수 있다.
전력 증폭기 시스템(70)은 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c) 및 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c) 각각은 게이트, 소스 및 드레인을 포함하고 있다. 제1 스위치드 커패시터(74a)는 VCC_PA 공급 노드(77)에 전기적으로 연결된 제1 단부 및 제1 FET(71a)의 드레인에 전기적으로 연결된 제2 단부를 포함하고 있다. 이와 유사하게, 제2 스위치드 커패시터(74b)는 VCC_PA 공급 노드(77)에 전기적으로 연결된 제1 단부 및 제2 FET(71b)의 드레인에 전기적으로 연결된 제2 단부를 포함하고 있고, 제3 스위치드 커패시터(74c)는 VCC_PA 공급 노드(77)에 전기적으로 연결된 제1 단부 및 제3 FET(71c)의 드레인에 전기적으로 연결된 제2 단부를 포함하고 있다. 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)의 소스는 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 연결되어 있고, 제1, 제2 및 제3 FET(71a 내지 71c)의 게이트는 제1 인에이블 신호(EN1), 제2 인에이블 신호(EN2), 및 제3 인에이블 신호(EN3)를, 각각, 수신하도록 구성되어 있다.
엔벨로프 추적기(30)는 인에이블된 전력 증폭기와 연관되어 있는 RF 신호의 엔벨로프에 기초하여 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제1 인에이블 신호(EN1)가 제1 전력 증폭기(32a)가 인에이블되어 있다고 나타낼 때, 엔벨로프 추적기(30)는 제1 RF 입력 신호(RF_IN1)의 엔벨로프와 관련하여 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 변경할 수 있다. 이와 유사하게, 제2 인에이블 신호(EN2)가 제2 전력 증폭기(32b)가 인에이블되어 있다고 나타낼 때, 엔벨로프 추적기(30)는 제2 RF 입력 신호(RF_IN2)의 엔벨로프와 관련하여 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 변경할 수 있다. 그에 부가하여, 제3 인에이블 신호(EN3)가 제3 전력 증폭기(32c)가 인에이블되어 있다고 나타낼 때, 엔벨로프 추적기(30)는 제3 RF 입력 신호(RF_IN3)의 엔벨로프와 관련하여 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 변경할 수 있다. 다수의 전력 증폭기를 포함하는 것은 전력 증폭기 시스템(70)이, 예를 들어, 상이한 대역 간의 스위칭 및/또는 상이한 전력 모드 간의 스위칭과 연관되어 있는 기능을 제공할 수 있게 해준다.
엔벨로프 추적 커패시터(75)는 VCC_PA 공급 노드(77)에 전기적으로 연결되어 있는 제1 단부 및, 예를 들어, 접지 노드일 수 있는 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 연결되어 있는 제2 단부를 포함하고 있다. 엔벨로프 추적 커패시터(75)는 전력 증폭기(32a 내지 32c)의 동작과 연관되어 있는 잡음 등의 VCC_PA 공급 노드(77) 상의 잡음을 감소시키는 데 도움을 줄 수 있다. 제1 내지 제3 인덕터(72a 내지 72c) 각각은 VCC _ PA 공급 노드(77)에 전기적으로 연결되어 있는 제1 단부 및 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에, 각각, 전기적으로 연결되어 있는 제2 단부를 포함할 수 있다. 제1 내지 제3 인덕터(72a 내지 72c)를 포함하는 것은 VCC _ PA 공급 노드(77)와 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 의해 발생되는 증폭된 RF 신호 간의 격리를 가능하게 해주면서 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 전원을 공급하는 데 도움을 줄 수 있다.
VCC_PA 공급 노드(77)의 용량성 부하로 인해, 엔벨로프 추적기(30)가 비교적 큰 크기 및/또는 감소된 전력 효율을 가질 수 있다. 그렇지만, VCC_PA 공급 노드(77) 상의 잡음을 감소시키는 데 도움을 주기 위해 및/또는 전력 증폭기에 안정성을 제공하는 데 도움을 주기 위해, 비교적 큰 커패시턴스가 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c) 각각에 국소적일 필요가 있을 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기의 VCC_PA 공급 노드(77) 상에 충분한 커패시턴스를 제공하지 못하는 것으로 인해, 전력 증폭기가 원하지 않는 출력 발진을 발생하고 및/또는 다른 바람직하지 않은 효과를 나타낼 수 있다.
제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c) 및 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c) 등의 연관된 스위치를 제공하는 것은, 제1 내지 제3 전력 증폭기(31a 내지 31c)의 동작에 충분한 분리 커패시턴스를 제공하면서, 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 감소시키는 데 도움을 줄 수 있다. 어떤 구성에서, 한번에 제1 내지 제3 전력 증폭기(31a 내지 31c) 중 하나만이 인에이블되기 때문에, 인에이블된 전력 증폭기에 분리 커패시턴스를 제공하기 위해 인에이블된 전력 증폭기와 연관되어 있는 스위치가 ON 또는 저임피던스 상태로 설정될 수 있다. 그렇지만, 특정의 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 디스에이블된 전력 증폭기와 연관되어 있는 스위치가 OFF 또는 고임피던스 상태로 설정될 수 있고, 그로써 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 감소시키고 전력 증폭기 시스템(70)의 효율을 향상시킨다. 특정의 구현예에서, 본 명세서에 기술된 스위치드 커패시터 방식이 전력 증폭기 시스템의 엔벨로프 추적 커패시터(75)의 값을 감소시키기 위해 사용될 수 있거나, 전력 증폭기 시스템(70)으로부터 엔벨로프 추적 커패시터(75)를 완전히 제거하기 위해 사용될 수 있다.
예시된 구성에서, 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)는, 각각, 제1 내지 제3 커패시터(74a 내지 74c)를 VCC_PA 공급 노드(77)의 용량성 부하로서 선택적으로 포함시키기 위한 스위치로서 동작한다. 예를 들어, 주어진 전력 증폭기가 인에이블될 때, 연관된 FET는 저임피던스 상태에 있을 수 있고, 제1 공급 전압 V1의 전압과 대략 같은 전압을 연관된 스위치드 커패시터의 제2 단부에 제공할 수 있다. 연관된 스위치드 커패시터의 제2 단부가 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 연결될 때, 스위치드 커패시터는 연관된 전력 증폭기에 대한 바이패스 커패시터로서 동작할 수 있다. 그렇지만, 전계 효과 트랜지스터가 고임피던스 상태에 있을 때, 연관된 스위칭 커패시터의 제2 단부는 전기적으로 부유되어 있을 수 있고, 따라서 VCC_PA 공급 노드(77)의 용량성 부하가 감소될 수 있다.
일부 구현예에서, 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c) 각각은 단일 구성요소를 사용하여 구현된다. 그렇지만, 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c) 각각이 다수의 구성요소를 포함하는 구현예 등의 다른 구성이 가능하다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c) 각각은 커패시터들의 뱅크를 포함하고 있다.
도 7에 예시된 바와 같이, 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)는 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c)에 대한 스위치로서 동작한다. 그렇지만, 기술 분야의 당업자라면 본 명세서에 기술된 용량성 부하 감소 방식에 따라 다른 스위치가 사용될 수 있다는 것을 잘 알 것이다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 인가된 제어 전압에 기초하여 변하는 임피던스를 갖도록 구성되어 있는 핀 다이오드(pin diode)를 사용하기 위해, 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c) 각각이 생략된다.
도 8은 일 실시예에 따른 MCM(multi-chip module, 멀티칩 모듈)(80)의 개략도이다. 예시된 MCM(80)은 바이어스 제어 다이(81), 제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a, 82b), 인덕터(84), 제1 및 제2 스위치드 커패시터(85a, 85b), 그리고 제1 및 제2 임피던스 정합 회로망(86a, 86b)을 포함하고 있다.
MCM(80)은 전력 증폭기 공급 전압 핀(VCC_PA), 제1 RF 입력 신호 핀(RF_IN1), 제2 RF 입력 신호 핀(RF_IN2), 제1 RF 출력 신호 핀(RF_OUT1), 제2 RF 출력 신호 핀(RF_OUT2), 제어 핀(CONTROL), 및 접지 핀(GND)을 추가로 포함하고 있다. 특정의 구현예에서, 전원 핀(VCC_PA)은 MCM(80)이 실장될 수 있는 전화 보드 상에 배치된 엔벨로프 추적 모듈 등의 엔벨로프 추적기에 전기적으로 연결되어 있을 수 있다. 그에 부가하여, 비록 명확함을 위해 도 8에 예시되어 있지는 않지만, MCM(80)은 하나 이상의 입력 핀, 제어 핀, 고조파 종단 핀, 및/또는, 예를 들어, 전력 증폭기 입력 스테이지와 연관되어 있는 공급 핀을 비롯한 기타 공급 핀 등의 부가의 핀을 포함할 수 있다.
MCM(80)은 전력 증폭기 공급 전압 핀(VCC_PA)과 제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a,　82b)의 공급 입력 사이의 신호 경로에 배치될 수 있는 인덕터(84)를 포함하고 있다. 비록 도 8에 예시된 구성이 인덕터(84)가 제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a, 82b) 둘 다에 공급 전압을 제공하기 위해 사용되는 것을 나타내고 있지만, 다른 구현예에서, 개별적인 인덕터가 제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a, 82b) 각각에 공급 전압을 제공하기 위해 사용될 수 있다. 인덕터(84)는, 예를 들어, MCM(80) 상의 배선에 의해 형성될 수 있다. 그렇지만, 인덕터(84)가 다른 방식으로, 예컨대, 하나 이상의 표면 실장 구성요소를 사용하여 형성될 수 있다.
제1 전력 증폭기 다이(82a)는 제1 전력 증폭기(92a) 및 제1 FET(94a)를 포함하고 있고, 제2 전력 증폭기 다이(82b)는 제2 전력 증폭기(92b) 및 제2 FET(94b)를 포함하고 있다. 제1 전력 증폭기(92a)는 제1 RF 입력 신호 핀(RF_IN1)에 전기적으로 연결되어 있는 입력을 포함하고 있고, 제2 전력 증폭기(92b)는 제2 RF 입력 신호 핀(RF_IN2)에 전기적으로 연결되어 있는 입력을 포함하고 있다. 그에 부가하여, 제1 전력 증폭기(92a)는 제1 임피던스 정합 회로(86a)를 통해 제1 RF 출력 신호 핀(RF_OUT1)에 전기적으로 연결되어 있는 출력을 포함하고 있고, 제2 전력 증폭기(92b)는 제2 임피던스 정합 회로(86b)를 통해 제2 RF 출력 신호 핀(RF_OUT2)에 전기적으로 연결되어 있는 출력을 포함하고 있다. 제1 및 제2 전력 증폭기(92a,　92b)는, 각각, 제1 및 제2 RF 입력 신호 핀(RF_IN1,　RF_IN2)을 통해 수신된 RF 신호를 증폭하여, RF 출력 신호 핀(RF_OUT1,　RF_OUT2) 상에 증폭된 RF 신호를 발생하는 데 사용될 수 있다.
제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a,　82b)는 전력 증폭기 공급 전압 핀(VCC_PA) 및 접지 핀(GND)을 사용하여 전원을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 증폭기(92a)는 인덕터(84)를 통해 전력 증폭기 공급 전압 핀(VCC_PA)에 그리고 접지 핀(GND)에 전기적으로 연결되어 있다. 이와 유사하게, 제2 전력 증폭기(92b)는 인덕터(84)를 통해 전력 증폭기 공급 전압 핀(VCC_PA)에 그리고 접지 핀(GND)에 전기적으로 연결되어 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a, 82b)는 BiFET(bipolar field-effect transistor, 바이폴라 전계 효과 트랜지스터) 공정을 사용하여 형성된 갈륨 비소(GaAs) 다이이다.
제1 및 제2 임피던스 정합 회로망(86a, 86b)은, 각각, 제1 및 제2 전력 증폭기(92a, 92b)의 출력과 제1 및 제2 RF 출력 핀(RF_OUT1,　RF_OUT2) 사이의 전기적 연결을 종단시키는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 제1 및 제2 임피던스 정합 회로망(86a, 86b)은 또한, 각각, 제1 및 제2 전력 증폭기(92a, 92b)에 대한 원하는 부하선 임피던스(load line impedance) 특성 대 주파수를 달성하도록 구성되어 있을 수 있다. 특정의 구성에서, 제1 및 제2 임피던스 정합 회로망(92a, 92b) 각각은 유도성 구성요소 및 용량성 구성요소를 포함하고 있다. 유도성 구성요소는, 예를 들어, MCM(80) 상에 배치된 배선을 사용하여, 하나 이상의 본드 와이어(bond wire)를 사용하여 및/또는 하나 이상의 표면 실장 구성요소를 사용하여 형성될 수 있다. 용량성 구성요소는, 예를 들어, 하나 이상의 표면 실장 구성요소를 사용하여 형성될 수 있다.
PA 바이어스 제어 다이(81)는 제어 핀(CONTROL)에 전기적으로 연결되어 있고, 예를 들어, 하나 이상의 증폭기를 인에이블 및 디스에이블하기 위해 및/또는 바이어스 또는 제어 신호를 전력 증폭기에 제공하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 예시된 구성에서, PA 바이어스 제어 다이(81)는 제1 전력 증폭기 다이(82a)에 대한 제1 인에이블 신호(EN1), 제1 전력 증폭기 다이(82a)에 대한 제1 바이어스 신호(BIAS1), 제2 전력 증폭기 다이(82b)에 대한 제2 인에이블 신호(EN2), 및 제2 전력 증폭기 다이(82b)에 대한 제2 바이어스 신호(BIAS2)를 발생하도록 구성되어 있다.
일 실시예에서, 제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a, 82b)는 바이폴라 트랜지스터를 포함하고 있고, 제1 및 제2 바이어스 신호(BIAS1, BIAS2) 각각은 바이폴라 트랜지스터에 대한 베이스 전류를 발생하는 데 사용되는 전류 미러(current mirror)를 바이어스시키는 기준 전압이다. 그에 부가하여, 제1 및 제2 인에이블 신호(EN1, EN2)는 전류 미러의 동작을 선택적으로 인에이블 또는 디스에이블시키는 데 사용되는 제어 신호로서 사용될 수 있다.
제1 및 제2 스위치드 커패시터(85a, 85b) 각각은 제1 단부 및 제2 단부를 포함하고 있다. 제1 및 제2 스위치드 커패시터(85a,　85b) 각각의 제1 단부는 MCM(80)의 전력 증폭기 공급 전압 핀(VCC_PA)에 전기적으로 연결되어 있다. 제1 및 제2 스위치드 커패시터(85a, 85b)는, 예를 들어, MCM(80) 상에 실장되어 있는 표면 실장 구성요소일 수 있다.
제1 FET(94a)는 제1 스위치드 커패시터(85a)의 제2 단부에 전기적으로 연결되어 있는 드레인을 포함하고 있고, 제2 FET(94b)는 제2 스위치드 커패시터(85b)의 제2 단부에 전기적으로 연결되어 있는 드레인을 포함하고 있다. 제1 FET(94a)는 제1 인에이블 신호(EN1)에 전기적으로 연결되어 있는 게이트 및 접지 핀(GND)에 전기적으로 연결되어 있는 소스를 추가로 포함하고 있다. 제2 FET(94b)는 제2 인에이블 신호(EN2)에 전기적으로 연결되어 있는 게이트 및 접지 핀(GND)에 전기적으로 연결되어 있는 소스를 추가로 포함하고 있다. 일 실시예에서, 제1 및 제2 FET(94a, 94b)는 전력 증폭기 다이(82a, 82b) 상에 형성되어 있다.
제1 및 제2 스위치드 커패시터(85a, 85b)는 도 7과 관련하여 앞서 기술된 것과 유사한 방식으로 전력 증폭기 공급 전압 핀 VCC_PA의 용량성 부하로서 선택적으로 포함될 수 있다. 예를 들어, 제1 인에이블 신호(EN1)는 제1 FET(94a)의 채널을 통해 저임피던스 또는 고임피던스 경로를 생성하는 데 사용될 수 있고, 그로써 제1 스위치드 커패시터(85a)의 제2 단부를 선택적으로 접지시킨다. 이와 유사하게, 제2 인에이블 신호(EN2)는 제2 FET(94b)를 통해 저임피던스 또는 고임피던스 경로를 생성하는 데 사용될 수 있고, 그로써 제2 스위치드 커패시터(85b)의 제2 단부를 선택적으로 접지시킨다.
비록 도 8이 MCM(80)을 제1 및 제2 전력 증폭기 다이(82a, 82b)를 포함하는 것으로 예시하고 있지만, MCM(80)은 보다 많은 또는 보다 적은 수의 전력 증폭기 다이를 포함하도록 수정될 수 있다. 그에 부가하여, 특정의 구현예에서, 특정의 구성요소 및/또는 핀이 MCM(80)으로부터 생략될 수 있는 반면, 다른 구성요소 및/또는 핀이 부가될 수 있다.
일 실시예에서, 전력 증폭기 바이어스 제어 다이(81)는 제1 및 제2 FET(94a, 94b)의 게이트를, 각각, 바이어스시키기 위한 제1 제어 신호 및 제2 제어 신호를 발생하도록 구성되어 있다. 도 11과 관련하여 이하에서 추가로 상세히 기술할 것인 바와 같이, 특정의 전력 증폭기가 인에이블될 때, 연관된 FET가 전력 증폭기의 발진을 감쇠시키는 데 적당한 채널 저항을 갖도록 바이어스될 수 있고, 그로써 안정성을 향상시킨다.
도 9a는 다른 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템(100)의 개략도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(100)은 스위치(12), 안테나(14), 엔벨로프 추적기(30), 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e), 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e), 제1 내지 제5 임피던스 정합 블록(64a 내지 64e), 제1 내지 제5 스위치드 커패시터(104a 내지 104e), 제1 내지 제5 FET(101a 내지 101e), 제1 내지 제5 출력 스테이지 인덕터(106a 내지 106e), 제1 내지 제5 입력 스테이지 인덕터(107a 내지 107e), 및 제1 내지 제5 커패시터(105a 내지 105e)를 포함하고 있다.
제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e) 및 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)는 복수의 다중 스테이지 전력 증폭기로서 동작하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제1 입력 스테이지(102a) 및 제1 출력 스테이지(103a)는 제1 RF 신호(RF_IN1)를 증폭하여 제1 증폭된 RF 신호(RF_OUT1)를 발생하도록 구성되어 있는 제1 전력 증폭기로서 동작한다. 그에 부가하여, 제2 입력 스테이지(102b) 및 제2 출력 스테이지(103b)는 제2 RF 신호(RF_IN2)를 증폭하여 제2 증폭된 RF 신호(RF_OUT2)를 발생하도록 구성되어 있는 제2 전력 증폭기로서 동작한다. 게다가, 제3 입력 스테이지(102c) 및 제3 출력 스테이지(103c)는 제3 RF 신호(RF_IN3)를 증폭하여 제3 증폭된 RF 신호(RF_OUT3)를 발생하도록 구성되어 있는 제3 전력 증폭기로서 동작한다. 그에 부가하여, 제4 입력 스테이지(102d) 및 제4 출력 스테이지(103d)는 제4 RF 신호(RF_IN4)를 증폭하여 제4 증폭된 RF 신호(RF_OUT4)를 발생하도록 구성되어 있는 제4 전력 증폭기로서 동작한다. 게다가, 제5 입력 스테이지(102e) 및 제5 출력 스테이지(103e)는 제5 RF 신호(RF_IN5)를 증폭하여 제5 증폭된 RF 신호(RF_OUT5)를 발생하도록 구성되어 있는 제5 전력 증폭기로서 동작한다.
제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e)는, 각각, 제1 내지 제5 입력 바이폴라 트랜지스터(112a 내지 112e)를 포함하고 있다. 그에 부가하여, 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)는, 각각, 제1 내지 제5 출력 바이폴라 트랜지스터(113a 내지 113e)를 포함하고 있다. 제1 내지 제5 입력 바이폴라 트랜지스터(112a 내지 112e)의 베이스는, 각각, 제1 내지 제5 RF 신호(RF_IN1 내지 RF_IN5)를 수신하도록 구성되어 있다. 그에 부가하여, 제1 내지 제5 입력 바이폴라 트랜지스터(112a 내지 112e) 및 제1 내지 제5 출력 바이폴라 트랜지스터(113a 내지 113e) 각각의 이미터는, 예를 들어, 접지 노드일 수 있는 제1 공급 전압 V1에 각각 전기적으로 연결되어 있다. 제1 내지 제5 입력 바이폴라 트랜지스터(112a 내지 112e)의 컬렉터는, 각각, 제1 내지 제5 출력 바이폴라 트랜지스터(113a 내지 113e)의 베이스에 전기적으로 연결되어 있다. 그에 부가하여, 제1 내지 제5 출력 바이폴라 트랜지스터(113a 내지 113e)의 컬렉터는, 각각, 제1 내지 제5 임피던스 정합 블록(64a 내지 64e)을 통해 스위치(12)의 제1 내지 제5 입력에 전기적으로 연결되어 있다. 스위치(12)는 안테나(14)에 전기적으로 연결되어 있는 출력을 추가로 포함하고 있고, 제1 내지 제5 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT1 내지 RF_OUT5) 중 하나를 안테나(14)에 제공하기 위해 사용될 수 있다.
앞서 기술한 바와 같이, 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e) 및 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)는, 각각, 제1 내지 제5 RF 신호(RF_IN1 내지 RF_IN5)를 증폭시켜 제1 내지 제5 증폭된 RF 신호(RF_OUT1 내지 RF_OUT5)를 발생하도록 구성되어 있다. 증폭을 제공하기 위해 다중 스테이지 전력 증폭기를 사용함으로써, 각각의 전력 증폭기에 대해 단일 스테이지를 이용하는 설계에 비해 전력 증폭기의 설계 제약조건이 감소될 수 있다.
제1 내지 제5 임피던스 정합 블록(64a 내지 64e)은, 각각, 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)와 스위치(12)의 제1 내지 제5 입력 사이의 전기적 연결을 종단시키는 데 도움을 주기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제5 임피던스 정합 블록(64a 내지 64e)은 전력 전송을 증가시키는 데 및/또는 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)에 의해 각각 발생된 제1 내지 제5 증폭된 RF 신호(RF_OUT1 내지 RF_OUT5)의 반사를 감소시키는 데 사용될 수 있다. 제1 내지 제5 임피던스 정합 블록(64a 내지 64e)의 부가적인 상세는 앞서 기술된 것과 유사할 수 있다.
도 9a의 전력 증폭기 시스템(100)은 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e) 및 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)에 전력을 공급하기 위해 개별적인 전원을 사용하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제1 내지 제5 입력 스테이지 인덕터(107a 내지 107e)는 제1 전력 증폭기 공급 전압(VCC1)을 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e)에 각각 제공하는 데 사용되었다. 그에 부가하여, 제1 내지 제5 출력 스테이지 인덕터(106a 내지 106e)는 제2 전력 증폭기 공급 전압(VCC2)을 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)에 각각 제공하는 데 사용되었다. 제1 내지 제5 입력 스테이지 인덕터(107a 내지 107e) 및 제1 내지 제5 출력 스테이지 인덕터(106a 내지 106e)는 고주파 RF 신호 및 잡음을 초킹 또는 차단하면서 공급 전압에의 저임피던스 경로를 제공하는 데 사용될 수 있다. 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e) 및 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)에 전력을 제공하기 위해 상이한 전원을 사용하는 것은 전력 증폭기 시스템(100)의 안정성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 개별적인 전원을 사용하는 것은 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e)를 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e)와 연관되어 있는 잡음으로부터 격리시킬 수 있다.
전력 증폭기 시스템(100)의 전력 효율을 향상시키기 위해, 제2 전력 증폭기 공급 전압(VCC2)의 전압 레벨을 제어하기 위해 엔벨로프 추적기(30)가 사용되었다. 도 9a에 도시된 바와 같이, 특정의 구성에서, 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e)는 엔벨로프 추적기(30)에 의해 제어되는 전원을 가질 필요가 없다. 오히려, 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e)는 다른 구성을 사용하여 전원을 공급받을 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 전력 증폭기 공급 전압(VCC1)은 배터리로부터의 전압이다. 제1 내지 제5 커패시터(105a 내지 105e)는, 각각, 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e)에 대한 바이패스 커패시터로서 동작하도록, 제1 전력 증폭기 공급 전압(VCC1)과 제1 전압원(V1) 사이에 전기적으로 연결되어 있다.
제1 내지 제5 FET(101a 내지 101e)는, 각각, 제1 내지 제5 스위치드 커패시터(104a 내지 104e)를 제2 전력 증폭기 공급 전압(VCC2)의 바이패스 커패시터로서 선택적으로 포함시키는 스위치로서 동작하도록 구성되어 있다. 예를 들어, 제1 내지 제5 FET(101a 내지 101e) 각각의 소스는 제1 전압원(V1)에 전기적으로 연결되어 있고, 제1 내지 제5 FET(101a 내지 101e)의 게이트는, 각각, 제1 내지 제5 인에이블 신호(EN1 내지 EN5)를 수신하도록 구성되어 있다. 그에 부가하여, 제1 내지 제5 스위치드 커패시터(104a 내지 104e)는, 각각, 제1 내지 제5 FET(101a 내지 101e)의 소스와 제1 내지 제5 출력 스테이지 인덕터(106a 내지 106e) 사이에 전기적으로 연결되어 있다. 이와 같이, 도 7과 관련하여 앞서 기술된 것과 유사한 방식으로, 제1 내지 제5 FET(101a 내지 101e)는, 각각, 제1 내지 제5 스위치드 커패시터(104a 내지 104e)의 단부를 선택적으로 부유시키는 데 사용될 수 있고, 그로써 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 제어한다.
특정의 구현예에서, 스위치(12)에 의해 선택되는 신호 경로와 연관되어 있는 출력 스테이지(103a 내지 103e) 중 하나는 인에이블되고 나머지 출력 스테이지는 디스에이블되어, 전력을 절감한다. 특정의 출력 스테이지가 디스에이블될 때, 디스에이블된 출력 스테이지와 연관되어 있는 스위치드 커패시터가 오프로 스위칭될 수 있고, 그로써 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 감소시키고 전력 증폭기 시스템(100)의 효율을 향상시킨다. 예를 들어, 제1 내지 제5 인에이블 신호(EN1 내지 EN5)가 제1 출력 스테이지(103a)가 인에이블되어 있고 제2 내지 제5 출력 스테이지(103b 내지 103e)가 디스에이블되어 있다는 것을 나타낼 때, 제1 FET(101a)는 제1 스위치드 커패시터(104a)의 단부를 제1 전압원(V1)에 전기적으로 연결시키도록 그리고 제2 내지 제5 스위치드 커패시터(104b 내지 104e) 각각의 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성될 수 있다. 제1 내지 제5 스위치드 커패시터(104a 내지 104e)를 이러한 방식으로 제어하는 것은, 전력 증폭기 시스템(100)의 안정성 규격을 만족시키기에 충분한 커패시턴스를 제공하면서, 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 감소시킬 수 있다.
예시된 전력 증폭기 시스템(100)은 무선 디바이스에서 임의의 적당한 구성으로(예를 들어, 전화 보드 상에 제공된 독립형 다이로서 또는 하나 이상의 멀티칩 모듈로서 등을 포함함) 구현될 수 있다.
예를 들어, 제1 내지 제3 파선 박스(115a 내지 115c)는 MCM들에 걸쳐 있는 전력 증폭기 및 스위치드 커패시터 회로의 그룹의 한가지 가능한 구현예를 나타낸다. 예를 들어, 파선 박스(115a)로 나타낸 제1 MCM은 제1 및 제2 입력 스테이지(102a, 102b), 제1 및 제2 출력 스테이지(103a, 103b), 제1 및 제2 임피던스 정합 블록(64a, 64b), 제1 및 제2 스위치드 커패시터(104a, 104b), 제1 및 제2 FET(101a, 101b), 제1 및 제2 출력 스테이지 인덕터(106a, 106b), 제1 및 제2 입력 스테이지 인덕터(107a, 107b), 그리고 제1 및 제2 커패시터(105a, 105b)를 포함할 수 있다. 그에 부가하여, 파선 박스(115b)로 나타낸 제2 MCM은 제3 및 제4 입력 스테이지(102c, 102d), 제3 및 제4 출력 스테이지(103c, 103d), 제3 및 제4 임피던스 정합 블록(64c, 64d), 제3 및 제4 스위치드 커패시터(104c, 104d), 제3 및 제4 FET(101c, 101d), 제3 및 제4 출력 스테이지 인덕터(106c, 106d), 제3 및 제4 입력 스테이지 인덕터(107c, 107d), 그리고 제3 및 제4 커패시터(105c, 105d)를 포함할 수 있다. 게다가, 파선 박스(115c)로 나타낸 제3 MCM은 제5 입력 스테이지(102e), 제5 출력 스테이지(103e), 제5 임피던스 정합 블록(64e), 제5 스위치드 커패시터(104e), 제5 FET(101e), 제5 출력 스테이지 인덕터(106e), 제5 입력 스테이지 인덕터(107e), 및 제5 커패시터(105e)를 포함할 수 있다. 그렇지만, 파선 박스(115a 내지 115c)는 MCM 및/또는 다른 모듈 상의 구성요소들의 그룹의 많은 가능한 구성들 중 하나를 나타낸 것이고, 다른 구성들이 사용될 수 있다.
도 9b는 또 다른 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템(120)의 개략도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(120)은 스위치(12), 안테나(14), 엔벨로프 추적기(30), 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e), 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e), 제1 내지 제5 임피던스 정합 블록(64a 내지 64e), 제1 내지 제5 스위치드 커패시터(104a 내지 104e), 제1 내지 제5 FET(101a 내지 101e), 제1 내지 제5 출력 스테이지 인덕터(106a 내지 106e), 제1 내지 제5 입력 스테이지 인덕터(107a 내지 107e), 제6 내지 제10 스위치드 커패시터(124a 내지 124e), 및 제6 내지 제10 FET(121a 내지 121e)를 포함하고 있다.
도 9b의 전력 증폭기 시스템(120)은, 전력 증폭기 시스템(120)이 엔벨로프 추적기(30)가 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 제1 내지 제5 출력 스테이지(103a 내지 103e) 및 제1 내지 제5 입력 스테이지(102a 내지 102e) 둘 다에 제공하는 데 사용되는 구성을 나타내고 있는 것을 제외하고는, 도 9a의 전력 증폭기 시스템(100)과 유사하다. 그에 부가하여, 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 감소시키는 데 도움을 주기 위해, 제6 내지 제10 스위치드 커패시터(124a 내지 124e) 및 제6 내지 제10 FET(121a 내지 121e)를 사용하기 위해 도 9a의 제1 내지 제5 커패시터(105a 내지 105e)가 생략되어 있다. 예를 들어, 제6 내지 제10 FET(121a 내지 121e) 각각의 소스는 제1 전압원(V1)에 전기적으로 연결되어 있고, 제6 내지 제10 FET(121a 내지 121e)의 게이트는, 각각, 제1 내지 제5 인에이블 신호(EN1 내지 EN5)를 수신하도록 구성되어 있다. 게다가, 제6 내지 제10 스위치드 커패시터(124a 내지 124e)는 제6 내지 제10 FET(121a 내지 121e)의 소스와 제1 내지 제5 입력 스테이지 인덕터(107a 내지 107e) 사이에 전기적으로 연결되어 있다. 제6 내지 제10 FET(121a 내지 121e)는, 앞서 기술된 것과 유사한 방식으로, 제6 내지 제10 스위치드 커패시터(124a 내지 124e)의 단부를 선택적으로 부유시키는 것에 의해 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 제어하는 데 사용될 수 있다. 전력 증폭기 시스템(120)의 부가적인 상세는 도 9a와 관련하여 앞서 기술한 것과 유사할 수 있다.
도 10은 전력 증폭기 시스템(140)의 한 예의 개략도이다. 전력 증폭기 시스템(140)은 엔벨로프 추적기(30), 전력 증폭기(32), 커패시터(141), 인덕터(143) 및 저항기(144)를 포함하고 있다. 전력 증폭기(32)는 증폭된 RF 신호(RF_OUT)를 발생하기 위해 RF 입력 신호(RF_IN)를 증폭하도록 구성되어 있다. 예시된 엔벨로프 추적기(30)는 전력 증폭기(32)에 대한 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생하도록 구성되어 있다.
인덕터(143)는 전력 증폭기 공급 전압(VCC _ PA)을 수신하도록 구성되어 있는 제1 단부 및 전력 증폭기(32)의 공급 입력에 전기적으로 연결되어 있는 제2 단부를 포함하고 있다. 인덕터(143)는, RF 신호 및 잡음을 초킹 또는 차단하면서, 전력 증폭기(32)에 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 제공하는 데 사용될 수 있다. 커패시터(141)는 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)에 전기적으로 연결되어 있는 제1 단부 및 저항기(144)의 제1 단부에 전기적으로 연결되어 있는 제2 단부를 포함하고 있다. 제2 저항기(144)는 제1 전압원(V1)에 전기적으로 연결되어 있는 제2 단부를 추가로 포함하고 있다.
도 10의 전력 증폭기 시스템(140)은 도 6의 전력 증폭기 시스템(60)과 유사하다. 그렇지만, 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)과 제1 전압원(V1) 사이에 연결되어 있는 바이패스 커패시터(63)를 포함하는 도 6의 전력 증폭기 시스템(60)과 달리, 도 10의 전력 증폭기 시스템(140)은 커패시터(141) 및 저항기(144)가 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)과 제1 전압원(V1) 사이에 직렬로 전기적으로 연결되어 있는 구성을 나타내고 있다.
저항기(144)를 커패시터(141)의 제2 단부 및 제1 전압원(V1)과 직렬로 포함시키는 것은 전력 증폭기 시스템(140)의 안정성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 시스템(140)에 불안정성 또는 발진이 존재할 때, 저항기(144)는 전력 증폭기 시스템(140)을 안정된 동작 상태로 복원시키기 위해 발진을 감쇠시키는 동작을 할 수 있다. 비록 저항기(144)가 또한 바이패스 또는 분리 커패시터로서의 커패시터(141)의 유효성을 감소시킬 수 있지만, 특정의 구현예에서, 안정된 전력 증폭기 시스템을 달성하기 위해 저항기(144)를 포함시키는 것이 중요할 수 있다.
도 11은 또 다른 실시예에 따른 전력 증폭기 시스템(150)의 개략도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(150)은 엔벨로프 추적기(30), 제1 내지 제3 FET(field-effect transistor)(71a 내지 71c), 제1 내지 제3 인덕터(72a 내지 72c), 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c), 및 전력 증폭기 제어 블록(151)을 포함하고 있다. 비록 도 11이 3개의 전력 증폭기를 사용하는 구성을 예시하고 있지만, 전력 증폭기 시스템(150)은 보다 많은 또는 보다 적은 수의 전력 증폭기를 포함하도록 수정될 수 있다.
제1 전력 증폭기(32a)는 제1 RF 입력 신호(RF_IN1)를 수신하는 입력 및 제1 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT1)를 발생하는 출력을 포함하고 있다. 그에 부가하여, 제2 전력 증폭기(32b)는 제2 RF 입력 신호(RF_IN2)를 수신하는 입력 및 제2 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT2)를 발생하는 출력을 포함하고 있고, 제3 전력 증폭기(32c)는 제3 RF 입력 신호(RF_IN3)를 수신하는 입력 및 제3 증폭된 RF 출력 신호(RF_OUT3)를 발생하는 출력을 포함하고 있다.
엔벨로프 추적기(30)는 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 대한 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을 발생하도록 구성되어 있다. 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)은 VCC_PA 공급 노드 또는 회로망(77)을 사용하여 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 분배된다. 제1 내지 제3 인덕터(72a 내지 72c)는, 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 의해 발생되는 RF 신호를 초킹 또는 차단하면서, 전력 증폭기 공급 전압(VCC_PA)을, 각각, 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c)에 제공하는 데 사용된다.
전력 증폭기 시스템(70)은 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 제어하는 데 사용될 수 있는 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c) 및 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)를 포함하고 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c)는 VCC_PA 공급 노드(77)와 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)의 드레인 사이에, 각각, 전기적으로 연결되어 있다. 그에 부가하여, 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)의 소스 각각은 제1 공급 전압(V1)에 전기적으로 연결되어 있고, 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)의 게이트는 제1 내지 제3 제어 신호(CNTRL1 내지 CNTRL3)를 수신하도록 구성되어 있다.
전력 증폭기 제어 블록(151)은 엔벨로프 추적기(30)의 부하를 제어하는 데 도움을 주기 위해 제1 내지 제3 제어 신호(CNTRL1 내지 CNTRL3)의 전압 레벨을 제어하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 제1 내지 제3 제어 신호(CNTRL1 내지 CNTRL3)를 사용하여, 각각, 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)의 채널 임피던스를 제어할 수 있다. 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c) 중 하나 이상을 고임피던스 상태로 구성함으로써, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하를 제어하기 위해 연관된 스위칭 커패시터의 단부를 전기적으로 부유시킬 수 있다. 예를 들어, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 제1 스위치드 커패시터(74a)의 단부를 전기적으로 부유시키기 위해 제1 제어 신호(CNTRL1)를 사용하여 제1 FET(71a)를 차단 동작 모드로 바이어스시킬 수 있다. 이와 마찬가지로, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 제2 및 제3 스위치드 커패시터(74b, 74c)의 단부를 전기적으로 부유시키기 위해, 각각, 제2 및 제3 제어 신호(CNTRL2, CNTRL3)를 사용하여 제2 및 제3 FET(71b, 71c)를 차단으로 바이어스시킬 수 있다.
전력 증폭기 제어 블록(151)은 또한 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c) 중 하나 이상의 안정성을 제어하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제3 전력 증폭기(32a 내지 32c) 중 하나 이상이 인에이블될 때, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 연관된 FET를 전력 증폭기 안정성을 향상시키기에 적당한 저항을 갖도록 바이어스시킬 수 있다. 예를 들어, 제1 전력 증폭기(32a)가 인에이블될 때, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 제1 전력 증폭기(32a)와 연관되어 있는 임의의 발진을 감쇠시키기에 적당한 채널 저항을 갖기 위해 제1 제어 신호(CNTRL1)를 사용하여 제1 FET(71a)를 선형 동작 모드로 바이어스시킬 수 있다. 그에 부가하여, 제2 전력 증폭기(32b)가 인에이블될 때, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 제2 전력 증폭기(32b)와 연관되어 있는 임의의 발진을 감쇠시키기에 적당한 채널 저항을 갖기 위해 제2 제어 신호(CNTRL2)를 사용하여 제2 FET(71b)를 선형 모드로 바이어스시킬 수 있다. 게다가, 제3 전력 증폭기(32c)가 인에이블될 때, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 제3 전력 증폭기(32c)와 연관되어 있는 임의의 발진을 감쇠시키기에 적당한 채널 저항을 갖기 위해 제3 제어 신호(CNTRL3)를 사용하여 제3 FET(71c)를 선형 모드로 바이어스시킬 수 있다.
그에 따라, 특정의 구현예에서, 전력 증폭기 제어 블록(151)은, 제1 전원(V1)과 인에이블된 전력 증폭기와 연관되어 있는 하나 이상의 스위치드 커패시터 사이에 직렬 저항을 제공하면서, 디스에이블된 전력 증폭기와 연관되어 있는 하나 이상의 스위치드 커패시터의 단부를 전기적으로 부유시키는 데 사용될 수 있다. 이와 같이, 전력 증폭기 제어 블록(151)은, 용량성 부하로서 포함되어 있는 각각의 스위치드 커패시터에 감쇠에 적당한 저항을 제공하면서, 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c) 각각을 엔벨로프 추적기(30)의 용량성 부하로서 선택적으로 포함시키거나 제외시키기 위해 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)를 사용할 수 있다.
일 실시예에서, FET를 감쇠 저항기로서 바이어스시킬 때, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 FET를 약 0.5 Ω 내지 약 2 Ω의 범위에 있는 채널 저항을 갖게 바이어스시키도록 구성되어 있을 수 있다. 그렇지만, 다른 채널 저항이 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 결정될 것이다.
제1 내지 제3 제어 신호(CNTRL1 내지 CNTRL3)가 임의의 적당한 방식으로 발생될 수 있다. 예를 들어, 도 11에 예시된 구성에서, 제1 제어 신호(CNTRL1)는 제1 디지털-아날로그 변환기(152a)를 사용하여 발생되었고, 제2 제어 신호(CNTRL2)는 제2 디지털-아날로그 변환기(152b)를 사용하여 발생되었으며, 제3 제어 신호(CNTRL3)는 제3 디지털-아날로그 변환기(152c)를 사용하여 발생되었다. 그렇지만, 제1 내지 제3 제어 신호(CNTRL1 내지 CNTRL3)를 발생하기 위해 다른 구성이 사용될 수 있다.
일부 구현예에서, 전력 증폭기 시스템(150)의 전부 또는 일부가 MCM(multi-chip module) 상에 구현될 수 있다. 예를 들어, 일 실시예에서, 제1 전력 증폭기(32a)는 MCM의 제1 증폭 다이 상에 구현되어 있고, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 MCM의 바이어스 제어 다이 상에 구현되어 있다.
비록 도 11이 제1 내지 제3 FET(71a 내지 71c)를, 각각, 제1 내지 제3 스위치드 커패시터(74a 내지 74c)에 대한 스위치로서 사용하는 구성을 나타내고 있지만, 다른 구성이 가능하다. 예를 들어, 일부 구현예에서, 예를 들어, 핀 다이오드를 비롯한 다른 디바이스가 스위치로서 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 스위치를 감쇠 저항기로서 바이어스시킬 때, 전력 증폭기 제어 블록(151)은 스위치를 약 0.5 Ω 내지 약 2 Ω의 범위에 있는 저항을 갖게 바이어스시키도록 구성되어 있을 수 있다. 그렇지만, 다른 저항이 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 결정될 것이다.
적용례
앞서 기술된 실시예들 중 일부는 이동 전화와 관련한 예를 제공하였다. 그렇지만, 실시예들의 원리 및 이점이 전력 증폭기 시스템을 필요로 하는 임의의 다른 시스템 또는 장치에 사용될 수 있다.
이러한 전력 증폭기 시스템은 다양한 전자 디바이스에서 구현될 수 있다. 전자 디바이스의 예는 가전 제품, 가전 제품의 일부, 전자 테스트 장비 등을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 전자 디바이스의 예는 또한 메모리 칩, 메모리 모듈, 광 네트워크의 회로 또는 기타 통신 네트워크, 및 디스크 드라이버 회로를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 가전 제품은 이동 전화, 전화, 텔레비전, 컴퓨터 모니터, 컴퓨터, 핸드헬드 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 전자레인지, 냉장고, 자동차, 스테레오 시스템, 카세트 레코더 또는 플레이어, DVD 플레이어, CD 플레이어, VCR, MP3 플레이어, 라디오, 캠코더, 카메라, 디지털 카메라, 휴대용 메모리 칩, 세탁기, 건조기, 세탁기/건조기, 복사기, 팩시밀리기, 스캐너, 다기능 주변 장치, 손목 시계, 시계 등을 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다. 게다가, 전자 디바이스는 미완성 제품을 포함할 수 있다.
결론
문맥이 명백히 다른 것을 요구하지 않는 한, 상세한 설명 및 특허청구범위에 걸쳐, "포함한다", "포함하는" 등과 같은 단어는 배타적 또는 전수적 의미가 아니라 포함적 의미로, 즉 "~를 포함하지만 이들로 제한되지 않음"의 의미로 해석되어야 한다. "결합된"이라는 단어는, 본 명세서에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, 2개 이상의 요소가 직접 연결되어 있거나 하나 이상의 중간 요소를 통해 연결되어 있을 수 있는 것을 말한다. 이와 마찬가지로, "연결된"이라는 단어도, 본 명세서에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, 2개 이상의 요소가 직접 연결되어 있거나 하나 이상의 중간 요소를 통해 연결되어 있을 수 있는 것을 말한다. 그에 부가하여, "본 명세서에서, "초과에서", "미만에서"와 같은 단어 및 유사한 의미의 단어는, 본 출원에서 사용될 때, 본 출원의 임의의 특정의 부분이 아니라 본 출원 전체를 말하는 것이다. 문맥이 허용하는 경우, 단수 또는 복수를 사용하는 이상의 상세한 설명에서의 단어는 또한 각각 복수 또는 단수를 포함할 수 있다. 2개 이상의 항목의 목록과 관련하여 "또는"이라는 단어는 다음과 같은 해석들 모두를 포함한다: 목록 내의 항목들 중 임의의 것, 목록 내의 항목들 모두, 및 목록 내의 항목들의 임의의 조합.
더욱이, 그 중에서도 특히, "할 수 있다", "할 수 있을 것이다", "일지도 모른다", "예컨대", "예를 들어", "~ 등"과 같은 본 명세서에서 사용되는 조건적 화법은, 구체적으로 달리 언급하지 않는 한 또는 사용되는 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 일반적으로 어떤 실시예가 어떤 특징, 요소 및/또는 상태를 포함하지만, 다른 실시예가 이들을 포함하지 않는다는 것을 전달하기 위한 것이다. 이와 같이, 이러한 조건적 화법이 일반적으로 그 특징, 요소 및/또는 상태가 하나 이상의 실시예에 대해 어쨋든 필요하다는 것 또는 하나 이상의 실시예가, 다른 입력 또는 프롬프트를 사용하여 또는 사용하지 않고, 이들 특징, 요소 및/또는 상태가 임의의 특정의 실시예에 포함되거나 그 실시예에서 수행되어야 하는지를 결정하는 논리를 반드시 포함해야 한다는 것을 암시하기 위한 것은 아니다.
본 발명의 실시예에 대한 이상의 상세한 설명은 전수적이거나 본 발명을 이상에 개시되어 있는 정확한 형태로 제한하기 위한 것이 아니다. 본 발명의 구체적인 실시예 및 예가 이상에서 예시를 위해 기술되어 있지만, 기술 분야의 당업자라면 잘 알 것인 바와 같이, 본 발명의 범위 내에서 다양한 등가의 수정예가 가능하다. 예를 들어, 프로세스 또는 블록이 주어진 순서로 제시되어 있지만, 대안의 실시예는 상이한 순서로 단계들을 갖는 루틴을 수행하거나 블록들을 갖는 시스템을 이용할 수 있고, 어떤 프로세스 또는 블록은 제거, 이동, 부가, 세분, 결합 및/또는 수정될 수 있다. 이들 프로세스 또는 블록 각각은 각종의 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 또한, 프로세스 또는 블록이 때때로 직렬로 수행되는 것으로 도시되어 있지만, 이들 프로세스 또는 블록은 그 대신에 병렬로 수행될 수 있거나 상이한 때에 수행될 수 있다.
본 명세서에 제공되어 있는 본 발명의 개시 내용은 꼭 이상에서 기술된 시스템이 아니라 다른 시스템에 적용될 수 있다. 이상에서 기술된 다양한 실시예의 요소들 및 동작들이 추가의 실시예를 제공하기 위해 결합될 수 있다.
본 발명의 어떤 실시예가 기술되어 있지만, 이들 실시예는 단지 예로서 제시되어 있으며, 본 개시 내용의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 실제로, 본 명세서에 기술된 새로운 방법 및 시스템은 각종의 다른 형태로 구현될 수 있고, 게다가 본 개시 내용의 사상을 벗어나지 않고 본 명세서에 기술된 방법 및 시스템의 형태에서의 다양한 생략, 치환 및 변경이 행해질 수 있다. 첨부된 특허청구범위 및 그의 등가물은 본 개시 내용의 범위 및 사상 내에 속하는 이러한 형태 또는 수정을 포함하는 것으로 보아야 한다.

Claims (25)

  1. 모바일 디바이스로서,
    제1 RF(radio frequency, 무선 주파수) 신호를 증폭하도록 구성된 제1 전력 증폭기를 포함하는 복수의 전력 증폭기 - 상기 제1 전력 증폭기는 인에이블된 상태 및 디스에이블된 상태를 가짐 -;
    상기 복수의 전력 증폭기에 전원을 공급하는 데 사용되는 제1 공급 노드에 대한 공급 전압을 발생하도록 구성된 엔벨로프 추적 모듈;
    상기 제1 전력 증폭기와 연관되어 동작하고, 제1 단부 및 제2 단부를 가지는 제1 스위칭가능 커패시터 - 상기 제1 단부는 상기 제1 공급 노드에 전기적으로 연결됨 -;
    상기 제1 전력 증폭기와 연관되어 동작하고, 상기 제1 스위칭가능 커패시터의 상기 제2 단부의 전압을 제어하도록 구성된 제1 스위치 - 상기 제1 스위치는 상기 엔벨로프 추적 모듈의 용량성 부하를 감소시키기 위해 상기 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 상기 제1 스위칭가능 커패시터의 상기 제2 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성됨 - ; 및
    상기 제1 전력 증폭기에 안정성을 제공하기 위해 상기 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때 상기 제1 스위치를 감쇠 저항기로서 바이어스시키도록 구성되는 전력 증폭기 제어 블록을 포함하며,
    상기 제1 스위치는 FET(field-effect transistor, 전계 효과 트랜지스터)를 포함하고, 상기 전력 증폭기 제어 블록은 상기 FET의 게이트를 바이어스시키기 위한 제어 신호를 발생하도록 구성되는 디지털-아날로그 변환기를 포함하는,
    모바일 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 스위치는 상기 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때, 상기 제1 스위칭가능 커패시터의 상기 제2 단부와 제2 공급 노드 사이에 저임피던스 경로를 제공하도록 구성되는 모바일 디바이스.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 전력 증폭기 제어 블록은, 상기 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때 0.5 Ω 내지 2 Ω의 범위에 있는 채널 저항을 갖게 하기 위해, 상기 FET의 게이트를 바이어스시키도록 구성되는 모바일 디바이스.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 복수의 전력 증폭기의 제2 전력 증폭기와 각각 연관되어 동작하는 제2 스위칭가능 커패시터 및 제2 스위치를 더 포함하고, 상기 제2 스위칭가능 커패시터는 상기 제1 공급 노드에 전기적으로 연결된 제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 상기 제2 스위치는 상기 제2 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 상기 제2 스위칭가능 커패시터의 상기 제2 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성되는 모바일 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 다이를 더 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제1 전력 증폭기는 상기 다이 상에 형성되는 모바일 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 스위칭가능 커패시터 및 상기 다이를 포함하는 MCM(multi-chip module, 멀티칩 모듈)을 더 포함하는 모바일 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 전화 보드를 더 포함하고, 상기 MCM 및 상기 엔벨로프 추적 모듈은 상기 전화 보드 상에 실장되는 모바일 디바이스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 엔벨로프 추적 모듈은 상기 제1 RF 신호의 엔벨로프에 적어도 기초하여 상기 공급 전압을 제어하도록 구성되는 모바일 디바이스.
  12. 전력 증폭기 모듈로서,
    제1 RF(radio frequency) 신호를 증폭하도록 구성된 제1 전력 증폭기를 포함하는 제1 증폭 다이 - 상기 제1 전력 증폭기는 인에이블된 상태 및 디스에이블된 상태를 가짐 -;
    상기 제1 증폭 다이의 공급 입력에 전기적으로 연결된 제1 전원 핀;
    상기 제1 증폭 다이와 연관되어 동작하고, 제1 단부 및 제2 단부를 가지는 제1 스위칭가능 커패시터 - 상기 제1 단부는 상기 제1 전원 핀에 전기적으로 연결됨 -;
    상기 제1 증폭 다이 상에 배치되어 있고, 상기 제1 스위칭가능 커패시터의 상기 제2 단부의 전압을 제어하도록 구성된 제1 스위치 - 상기 제1 스위치는 상기 제1 전원 핀의 커패시턴스를 감소시키기 위해 상기 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때, 상기 제1 스위칭가능 커패시터의 상기 제2 단부를 전기적으로 부유시키도록 구성됨 - ; 및
    상기 제1 스위치의 임피던스를 제어하도록 구성된 전력 증폭기 바이어스 제어 다이를 포함하고,
    상기 전력 증폭기 바이어스 제어 다이는 상기 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때, 상기 제1 스위치를 감쇠 저항기로서 바이어스시키도록 구성되고, 상기 제1 스위치는 FET이며, 상기 전력 증폭기 바이어스 제어 다이는 상기 FET의 게이트를 바이어스시키기 위한 제어 신호를 발생하도록 구성되는 디지털-아날로그 변환기를 포함하는,
    전력 증폭기 모듈.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 스위치는 상기 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때, 상기 제1 스위칭가능 커패시터의 상기 제2 단부와 접지 핀 사이에 저임피던스 경로를 제공하도록 구성되는 전력 증폭기 모듈.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 제12항에 있어서, 제2 전력 증폭기를 포함하는 제2 증폭 다이를 더 포함하고, 상기 제1 전원 핀은 상기 제2 증폭 다이의 공급 입력에 전기적으로 연결되는 전력 증폭기 모듈.
  17. 제12항에 있어서, 상기 제1 스위칭가능 커패시터는 표면 실장 구성요소인 전력 증폭기 모듈.
  18. 삭제
  19. 제12항에 있어서, 상기 제1 전력 증폭기는 제1 스테이지 및 제2 스테이지를 포함하고, 상기 제1 스테이지는 상기 제2 스테이지를 구동하도록 구성되는 전력 증폭기 모듈.
  20. 제19항에 있어서, 상기 제2 스테이지는 상기 제1 전원 핀에 전기적으로 연결되고, 상기 제1 스테이지는 제2 전원 핀에 전기적으로 연결되는 전력 증폭기 모듈.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제1 및 제2 스테이지 각각은 상기 제1 전원 핀에 전기적으로 연결되는 전력 증폭기 모듈.
  22. 전력 증폭기 시스템에서 용량성 부하를 감소시키는 방법으로서,
    엔벨로프 추적기를 사용하여 복수의 전력 증폭기에 대한 공급 전압을 발생하는 단계 - 상기 복수의 전력 증폭기는 제1 전력 증폭기 및 제2 전력 증폭기를 포함함 -;
    바이어스 제어 모듈을 사용하여 상기 제1 전력 증폭기를 디스에이블시키고 상기 제2 전력 증폭기를 인에이블시키는 단계;
    상기 제1 전력 증폭기가 디스에이블될 때 상기 엔벨로프 추적기의 용량성 부하를 감소시키기 위해 제1 스위치를 사용하여 상기 제1 전력 증폭기와 연관된 제1 분리 커패시터(decoupling capacitor)의 단부를 전기적으로 부유시키는 단계; 및
    상기 제1 전력 증폭기에 안정성을 제공하기 위해 상기 제1 전력 증폭기가 인에이블될 때 상기 바이어스 제어 모듈을 이용해서 상기 제1 스위치를 감쇠 저항기로서 바이어스시키는 단계 - 상기 제1 스위치는 FET를 포함하고, 상기 바이어스 제어 모듈은 디지털-아날로그 변환기를 포함함 - 를 포함하고,
    상기 제1 스위치를 바이어스시키는 단계는 상기 디지털-아날로그 변환기를 이용해서 상기 FET의 게이트를 바이어스시키기 위한 제어 신호를 발생하는 단계를 포함하는, 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제2 전력 증폭기가 인에이블될 때 상기 제2 전력 증폭기에 바이패스 커패시턴스(bypass capacitance)를 제공하기 위해 제2 스위치를 사용하여 상기 제2 전력 증폭기와 연관된 제2 분리 커패시터의 단부를 접지시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  24. 제22항에 있어서, 상기 FET는 접지 노드와 상기 제2 전력 증폭기와 연관된 제2 분리 커패시터의 단부 사이에 제공되는, 방법.
  25. 제22항에 있어서,
    상기 FET의 게이트를 바이어스시키는 것은, 상기 바이어스 제어 모듈을 사용하여 상기 제2 전력 증폭기의 발진을 억압하기 위한 감쇠 저항기를 제공하는 것을 포함하는, 방법.
KR1020137017555A 2010-12-14 2011-12-13 용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법 KR101859243B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42276910P 2010-12-14 2010-12-14
US61/422,769 2010-12-14
PCT/US2011/064720 WO2012082787A1 (en) 2010-12-14 2011-12-13 Apparatus and methods for capacitive load reduction

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167005092A Division KR101767858B1 (ko) 2010-12-14 2011-12-13 용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130093674A KR20130093674A (ko) 2013-08-22
KR101859243B1 true KR101859243B1 (ko) 2018-05-18

Family

ID=46198758

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137017555A KR101859243B1 (ko) 2010-12-14 2011-12-13 용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법
KR1020167005092A KR101767858B1 (ko) 2010-12-14 2011-12-13 용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020167005092A KR101767858B1 (ko) 2010-12-14 2011-12-13 용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법

Country Status (7)

Country Link
US (4) US8598950B2 (ko)
EP (1) EP2652871B1 (ko)
JP (1) JP5801899B2 (ko)
KR (2) KR101859243B1 (ko)
CN (1) CN103370874B (ko)
HK (1) HK1186853A1 (ko)
WO (1) WO2012082787A1 (ko)

Families Citing this family (92)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012047738A1 (en) 2010-09-29 2012-04-12 Rf Micro Devices, Inc. SINGLE μC-BUCKBOOST CONVERTER WITH MULTIPLE REGULATED SUPPLY OUTPUTS
US8598950B2 (en) 2010-12-14 2013-12-03 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for capacitive load reduction
US8610503B2 (en) * 2010-12-17 2013-12-17 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for oscillation suppression
US9679869B2 (en) 2011-09-02 2017-06-13 Skyworks Solutions, Inc. Transmission line for high performance radio frequency applications
JP5355648B2 (ja) * 2011-09-22 2013-11-27 株式会社東芝 高周波増幅器
US9813036B2 (en) 2011-12-16 2017-11-07 Qorvo Us, Inc. Dynamic loadline power amplifier with baseband linearization
US8786373B2 (en) * 2012-02-21 2014-07-22 Calogero D. Presti Adjustable bypass circuit for a supply voltage for an amplifier
US9667196B2 (en) * 2012-02-28 2017-05-30 Adx Research, Inc. Envelope tracking power converter
CN104410373B (zh) * 2012-06-14 2016-03-09 西凯渥资讯处理科技公司 包含相关系统、装置及方法的功率放大器模块
US8896374B2 (en) * 2012-07-25 2014-11-25 Qualcomm Incorporated Energy source sharing
JP5743978B2 (ja) * 2012-08-13 2015-07-01 株式会社東芝 電力増幅器および送信器
US9425758B2 (en) 2012-09-17 2016-08-23 Samsung Electronics Co., Ltd. Wireless communication system with power amplifier mechanism and method of operation thereof
US8884696B2 (en) * 2012-10-15 2014-11-11 Intel Mobile Communications GmbH Control circuit and method for controlling an operation of a power amplifier
WO2014116933A2 (en) 2013-01-24 2014-07-31 Rf Micro Devices, Inc Communications based adjustments of an envelope tracking power supply
WO2015001851A1 (ja) * 2013-07-04 2015-01-08 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
US9455669B2 (en) 2013-10-11 2016-09-27 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for phase compensation in power amplifiers
US9866196B2 (en) * 2013-11-13 2018-01-09 Skyworks Solutions, Inc. Quasi-differential RF power amplifier with high level of harmonics rejection
JP6261304B2 (ja) * 2013-11-29 2018-01-17 キヤノン株式会社 放電装置及び情報処理装置
US9425832B2 (en) * 2014-01-16 2016-08-23 Qualcomm Incorporated Inter carrier-aggregation isolation in a receiver
JP5900756B2 (ja) * 2014-02-28 2016-04-06 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
US9425746B2 (en) * 2014-03-28 2016-08-23 Qualcomm Incorporated Spurious signal mitigation for carrier aggregation amplifier
US9391567B2 (en) 2014-06-16 2016-07-12 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for power amplifier output matching
US9698740B2 (en) 2014-07-14 2017-07-04 Skyworks Solutions, Inc. Mode linearization switch circuit
TWI603579B (zh) * 2014-08-01 2017-10-21 酷星技術股份有限公司 用於加偏壓於射頻功率放大器之適應性包絡追蹤
US9445371B2 (en) 2014-08-13 2016-09-13 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for wideband envelope tracking systems
US9602056B2 (en) 2014-09-19 2017-03-21 Skyworks Solutions, Inc. Amplifier with base current reuse
US9780730B2 (en) * 2014-09-19 2017-10-03 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Wideband self-envelope tracking RF power amplifier
US9344304B1 (en) * 2014-12-18 2016-05-17 Intel IP Corporation Communication device with power supply load variation noise reduction for envelope tracking and method therefor
US9515622B2 (en) * 2014-12-23 2016-12-06 Nokia Technologies Oy Reconfigurable bias and supply drivers for radio frequency power amplifiers
US9893684B2 (en) 2015-02-15 2018-02-13 Skyworks Solutions, Inc. Radio-frequency power amplifiers driven by boost converter
JP2016149743A (ja) * 2015-02-15 2016-08-18 スカイワークス ソリューションズ, インコーポレイテッドSkyworks Solutions, Inc. 整合ネットワークの排除によりサイズが低減された電力増幅器
EP3070842A1 (en) * 2015-03-17 2016-09-21 Nokia Technologies OY Method and apparatus for supplying power to an amplifier
US9899963B2 (en) * 2015-04-13 2018-02-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplification module
JP2016201787A (ja) * 2015-04-13 2016-12-01 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
JP2017005641A (ja) * 2015-06-16 2017-01-05 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
US9941844B2 (en) * 2015-07-01 2018-04-10 Qorvo Us, Inc. Dual-mode envelope tracking power converter circuitry
US9912297B2 (en) 2015-07-01 2018-03-06 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking power converter circuitry
WO2017006688A1 (ja) * 2015-07-07 2017-01-12 株式会社村田製作所 電源回路
US9825627B2 (en) * 2015-08-07 2017-11-21 Mediatek Inc. Apparatus for performing signal driving in an electronic device with aid of different types of decoupling capacitors for pre-driver and post-driver
US10103693B2 (en) 2015-09-30 2018-10-16 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifier linearization system and method
US9837972B2 (en) * 2015-12-30 2017-12-05 Skyworks Solutions, Inc. Multi-mode power amplifier module
US9614477B1 (en) * 2016-01-12 2017-04-04 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Envelope tracking supply modulators for multiple power amplifiers
US10069465B2 (en) * 2016-04-21 2018-09-04 Communications & Power Industries Llc Amplifier control system
US10530301B2 (en) * 2016-04-29 2020-01-07 Weather Detection Systems, Inc. Fast switched pulsed radio frequency amplifiers
US9973147B2 (en) 2016-05-10 2018-05-15 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking power management circuit
CN105897181B (zh) * 2016-05-24 2018-11-09 桂林市思奇通信设备有限公司 一种高速率数字信号发射机功率放大装置
GB2551205B (en) * 2016-06-10 2020-05-06 Etl Systems Ltd A self-optimising RF amplifier
US20180048296A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-15 Skyworks Solutions, Inc. Radio-frequency switch without negative voltages
JP2018037839A (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 株式会社村田製作所 電力増幅回路
US10110169B2 (en) 2016-09-14 2018-10-23 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for envelope tracking systems with automatic mode selection
US9991851B1 (en) * 2016-11-15 2018-06-05 Qorvo Us, Inc. Multi-mode radio frequency (RF) power amplifier circuit
WO2018137185A1 (zh) * 2017-01-25 2018-08-02 华为技术有限公司 一种功率放大装置、射频拉远单元及基站
US10666200B2 (en) 2017-04-04 2020-05-26 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for bias switching of power amplifiers
US10439558B2 (en) 2017-04-28 2019-10-08 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for power amplifiers with positive envelope feedback
US10236831B2 (en) 2017-05-12 2019-03-19 Skyworks Solutions, Inc. Envelope trackers providing compensation for power amplifier output load variation
US10615757B2 (en) 2017-06-21 2020-04-07 Skyworks Solutions, Inc. Wide bandwidth envelope trackers
US10516368B2 (en) 2017-06-21 2019-12-24 Skyworks Solutions, Inc. Fast envelope tracking systems for power amplifiers
CN108390691B (zh) * 2018-02-12 2019-10-18 维沃移动通信有限公司 一种上行载波聚合装置及移动终端
EP3528000A1 (en) * 2018-02-15 2019-08-21 Koninklijke Philips N.V. Rf transmit system with switchable power supply device
US10361744B1 (en) * 2018-03-05 2019-07-23 Qorvo Us, Inc. Transceiver circuit and related radio frequency circuit
US10476437B2 (en) 2018-03-15 2019-11-12 Qorvo Us, Inc. Multimode voltage tracker circuit
US10797650B2 (en) 2018-07-24 2020-10-06 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
KR20200012199A (ko) * 2018-07-26 2020-02-05 삼성전자주식회사 무선 통신 시스템에서 송신 신호들을 증폭하기 위한 장치 및 방법
US11108363B2 (en) 2018-09-04 2021-08-31 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking circuit and related power amplifier apparatus
US10742173B2 (en) 2018-09-24 2020-08-11 Nxp Usa, Inc. Systems and methods for fast switching time division duplex operation of power amplifiers
US10903796B2 (en) 2018-10-19 2021-01-26 Qorvo Us, Inc. Voltage generation circuit and related envelope tracking amplifier apparatus
US10630375B1 (en) * 2018-10-19 2020-04-21 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
US11108359B2 (en) 2018-10-19 2021-08-31 Qorvo Us, Inc. Multi-amplifier envelope tracking circuit and related apparatus
US10931248B2 (en) 2018-10-19 2021-02-23 Qorvo Us, Inc. Distributed envelope tracking amplifier circuit and related apparatus
US10819287B2 (en) 2018-10-19 2020-10-27 Qorvo Us, Inc. Multi-voltage generation circuit and related envelope tracking amplifier apparatus
KR102226814B1 (ko) 2018-10-26 2021-03-11 삼성전자 주식회사 스위칭 레귤레이터를 이용하여 복수의 증폭기들에 선택적으로 전압을 공급하는 방법 및 장치
US11114989B2 (en) 2018-11-28 2021-09-07 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifying circuit
CN109639242A (zh) * 2018-11-29 2019-04-16 汪洋 一种基于包络跟踪技术的5G GaAs射频功率放大器
US11146213B2 (en) 2019-01-15 2021-10-12 Qorvo Us, Inc. Multi-radio access technology envelope tracking amplifier apparatus
US10938350B2 (en) 2019-03-13 2021-03-02 Qorvo Us, Inc. Multi-mode envelope tracking target voltage circuit and related apparatus
US10992264B2 (en) 2019-03-13 2021-04-27 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking circuit and related apparatus
US11088658B2 (en) * 2019-03-13 2021-08-10 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
US11139780B2 (en) 2019-04-24 2021-10-05 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking apparatus
US11323075B2 (en) 2019-05-30 2022-05-03 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
US11038464B2 (en) 2019-05-30 2021-06-15 Qorvo Us, Inc. Envelope tracking amplifier apparatus
US11303255B2 (en) 2019-07-22 2022-04-12 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for adaptive power amplifier biasing
US11817832B2 (en) 2020-01-03 2023-11-14 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifier output matching
CN115715453A (zh) * 2020-06-10 2023-02-24 株式会社村田制作所 高频模块以及通信装置
US12095422B2 (en) 2020-07-10 2024-09-17 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifiers with supply capacitor switching
EP4184575A4 (en) * 2020-08-18 2024-01-10 Huawei Technologies Co., Ltd. POWER AMPLIFIER CHIP AND COMMUNICATION DEVICE
TWI756891B (zh) * 2020-10-29 2022-03-01 和碩聯合科技股份有限公司 降壓-升壓變換器
CN114553251B (zh) * 2020-11-26 2023-06-06 华为技术有限公司 无线通信系统、供电电路及装置
US12101063B2 (en) 2021-02-19 2024-09-24 Qorvo Us, Inc. Distributed power management apparatus
US20220368358A1 (en) * 2021-05-13 2022-11-17 Samsung Electronics Co., Ltd. Electronic device including power amplifier and front-end module including power amplifier
KR20220154552A (ko) * 2021-05-13 2022-11-22 삼성전자주식회사 전력 증폭기를 포함하는 전자 장치 및 전력 증폭기를 포함하는 프런트 앤드 모듈
US11906992B2 (en) 2021-09-16 2024-02-20 Qorvo Us, Inc. Distributed power management circuit
CN117728782B (zh) * 2023-12-15 2024-06-21 芯朗半导体(深圳)有限公司 一种匹配外置升压自适应音频功率放大电路及芯片

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070249304A1 (en) * 2005-03-25 2007-10-25 Pulsewave Rf, Inc. Radio frequency power amplifier and method using a controlled supply
JP2008148098A (ja) 2006-12-12 2008-06-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体増幅器
JP2008294812A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Panasonic Corp 無線信号増幅装置

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5264752A (en) 1992-06-01 1993-11-23 At&T Bell Laboratories Amplifier for driving large capacitive loads
WO2002005418A2 (en) 2000-07-12 2002-01-17 Indigo Manufacturing Inc. Power amplifier with multiple power supplies
JP3838547B2 (ja) * 2001-12-11 2006-10-25 株式会社ルネサステクノロジ 高周波電力増幅回路用の電源装置
WO2003056698A2 (en) * 2001-12-24 2003-07-10 Koninklijke Philips Electronics N.V. Power amplifier
US6614309B1 (en) 2002-02-21 2003-09-02 Ericsson Inc. Dynamic bias controller for power amplifier circuits
WO2004023649A1 (ja) * 2002-09-05 2004-03-18 Renesas Technology Corp. 高周波電力増幅用電子部品および無線通信システム
GB2398648B (en) 2003-02-19 2005-11-09 Nujira Ltd Power supply stage for an amplifier
GB2426392B (en) 2003-12-09 2007-05-30 Nujira Ltd Transformer based voltage supply
GB2411062B (en) 2004-02-11 2007-11-28 Nujira Ltd Resonance suppression for power amplifier output network
GB0418991D0 (en) 2004-08-25 2004-09-29 Nujira Ltd High efficiency variable voltage supply
US7400865B2 (en) * 2005-02-09 2008-07-15 Nokia Corporation Variable bandwidth envelope modulator for use with envelope elimination and restoration transmitter architecture and method
GB2438457B (en) 2006-03-17 2011-09-14 Nujira Ltd Joint optimisation of supply and bias modulation
US7764055B2 (en) * 2006-07-10 2010-07-27 Skyworks Solutions, Inc. Polar transmitter having a dynamically controlled voltage regulator and method for operating same
WO2008091325A1 (en) 2007-01-25 2008-07-31 Skyworks Solutions, Inc. Multimode amplifier for operation in linear and saturated modes
US7471155B1 (en) * 2007-05-25 2008-12-30 Rf Micro Devices, Inc. Cancelling switching power supply ripple from a radio frequency signal
US7486135B2 (en) * 2007-05-29 2009-02-03 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Configurable, variable gain LNA for multi-band RF receiver
GB0715254D0 (en) * 2007-08-03 2007-09-12 Wolfson Ltd Amplifier circuit
GB2457764B (en) 2008-02-28 2013-01-23 Nujira Ltd Improved control loop for amplification stage
GB2457940B (en) 2008-02-29 2013-05-01 Nujira Ltd Improved filter for switched mode power supply
GB2457766B (en) 2008-02-29 2012-12-19 Nujira Ltd Transformer based voltage combiner with inductive shunt
US7760026B2 (en) * 2008-03-05 2010-07-20 Skyworks Solutions, Inc. Switched capacitor voltage converter for a power amplifier
GB2459304B (en) 2008-04-18 2013-02-20 Nujira Ltd Improved pulse width modulation
GB2459894A (en) 2008-05-09 2009-11-11 Nujira Ltd Switched supply stage with feedback
GB2460072B (en) 2008-05-15 2013-01-23 Nujira Ltd Multiple voltage level supply stage
GB2460124A (en) 2008-05-21 2009-11-25 Nujira Ltd Printed circuit board with co-planar plate
US7808323B2 (en) 2008-05-23 2010-10-05 Panasonic Corporation High-efficiency envelope tracking systems and methods for radio frequency power amplifiers
US8598950B2 (en) 2010-12-14 2013-12-03 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for capacitive load reduction

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070249304A1 (en) * 2005-03-25 2007-10-25 Pulsewave Rf, Inc. Radio frequency power amplifier and method using a controlled supply
JP2008148098A (ja) 2006-12-12 2008-06-26 Mitsubishi Electric Corp 半導体増幅器
JP2008294812A (ja) * 2007-05-25 2008-12-04 Panasonic Corp 無線信号増幅装置

Also Published As

Publication number Publication date
US9548702B2 (en) 2017-01-17
KR20160029864A (ko) 2016-03-15
JP5801899B2 (ja) 2015-10-28
US20160118943A1 (en) 2016-04-28
US9859846B2 (en) 2018-01-02
CN103370874B (zh) 2016-07-13
KR101767858B1 (ko) 2017-08-11
EP2652871A4 (en) 2015-08-12
KR20130093674A (ko) 2013-08-22
WO2012082787A1 (en) 2012-06-21
EP2652871A1 (en) 2013-10-23
US20120146731A1 (en) 2012-06-14
US9257940B2 (en) 2016-02-09
US8598950B2 (en) 2013-12-03
US20170093340A1 (en) 2017-03-30
HK1186853A1 (zh) 2014-03-21
CN103370874A (zh) 2013-10-23
US20140084998A1 (en) 2014-03-27
EP2652871B1 (en) 2023-12-13
JP2014502808A (ja) 2014-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101859243B1 (ko) 용량성 부하 감소를 위한 장치 및 방법
US9054663B2 (en) Apparatus and methods for reducing capacitive loading of a power amplifier supply control module
US9088249B2 (en) Apparatus and methods for reducing capacitive loading of an envelope tracker
CN104011998B (zh) 用于功率放大器的装置和方法
US9660688B2 (en) Apparatus and methods for power amplifier output matching
US8610503B2 (en) Apparatus and methods for oscillation suppression
US8587377B2 (en) Apparatus and methods for biasing a power amplifier
US20230198483A1 (en) Power amplifier output matching with suppressed harmonics

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
A107 Divisional application of patent
J201 Request for trial against refusal decision
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL NUMBER: 2016101001119; TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20160225

Effective date: 20180322

S901 Examination by remand of revocation
GRNO Decision to grant (after opposition)