KR101973443B1 - 왜곡특성이 개선된 파워 증폭 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 장치는, 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 갖는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭회로; 상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 입력받은 제2 신호를 증폭하는 제2 증폭회로; 상기 제1 증폭회로의 접지노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 접지노드를 통한 제1 및 제2 주파수 성분을 접지로 바이패스 하는 필터 회로; 및 상기 제1 증폭회로의 접지노드를 통한 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시켜, 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하는 반전 회로; 를 포함할 수 있다.

Description

왜곡특성이 개선된 파워 증폭 장치{POWER AMPLIFYING DEVICE WITH IMPROVED DISTORTION CHARACTERISTICS}
본 발명은 왜곡특성이 개선된 파워 증폭 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 무선통신 시스템에 대해 점차적으로 광대역화, 멀티미디어화, 지능화의 요구가 증가됨에 따라, 무선통신 시스템에 적용되는 RF 파워 증폭기에 대해 광대역화, 선형성 향상, 지능화에 대한 요구가 증가하고 있다.
최근 RF 파워 증폭기에 대해, 점차적으로 보다 높은 파워 영역에서 선형적 동작이 요구되기 때문에, 복수의 주파수 밴드를 포함하는 광대역의 신호에 대해 왜곡없이 선형성이 확보되어야 한다.
그러나, 기존의 RF 파워 증폭기는 서로 다른 2개 이상의 대역의 기본 주파수 성분간의 간격이 서로 상대적으로 좁은 경우, 서로 다른 2개의 주파수 성분에 의한 3차 상호변조 왜곡(IM3) 성분과 2차 고조파 성분이 기본 주파수 성분에 인접하므로, 왜곡 특성이 저하되는 문제점이 있다.
한국 공개특허 제2013-0060756호 공보
본 발명의 일 실시 예는, 고조파, 3차 상호변조 왜곡(IM3) 등의 왜곡 특성 및 인접채널 누설비(ACLR) 특성을 개선할 수 있는 파워 증폭 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 갖는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭회로; 상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 입력받은 제2 신호를 증폭하는 제2 증폭회로; 상기 제1 증폭회로의 접지노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 접지노드를 통한 제1 및 제2 주파수 성분을 접지로 바이패스 하는 필터 회로; 및 상기 제1 증폭회로의 접지노드를 통한 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시켜, 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하는 반전 회로; 를 포함하는 파워 증폭 장치가 제안된다.
상기 반전 회로는, 상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 출력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 감쇄시키도록 이루어질 수 있다.
상기 필터 회로는, 적어도 하나의 인덕터 소자와 적어도 하나의 커패시터 소자를 포함하여, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대해 상대적으로 낮은 제1 임피던스를 갖고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분에 대해 상기 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖도록 이루어질 수 있다.
상기 필터 회로는, 서로 병렬로 접속된 인덕터 소자와 커패시터 소자를 포함하는 병렬 공진회로를 포함할 수 있다.
상기 병렬 공진회로는, 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분중 어느 하나의 주파수 성분 또는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분 사이의 어느 주파수 성분에 대응되는 공진 주파수를 갖도록 이루어질 수 있다.
상기 반전 회로는, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대한 위상반전된 3차 상호변조 왜곡 신호를 생성하여 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하여, 상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 출력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 3차 상호변조 왜곡 신호를 감쇄시키도록 이루어질 수 있다.
상기 반전 회로는, 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시키고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대한 위상반전된 3차 상호변조 왜곡 신호를 생성하는 반전 증폭기; 를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 갖는 신호를 증폭하는 제1 증폭회로; 상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 입력받은 신호를 증폭하는 제2 증폭회로; 상기 제1 증폭회로의 접지노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 접지노드를 통한 제1 및 제2 주파수 성분을 접지로 바이패스 하는 공진회로; 및 상기 제1 증폭회로의 접지노드를 통한 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시켜 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대한 위상반전된 3차 상호변조 왜곡 신호를 생성하여 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하는 반전 증폭 회로; 를 포함하는 파워 증폭 장치가 제안된다.
상기 반전 증폭 회로는, 상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 출력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분 및 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 3차 상호변조 왜곡 신호를 감쇄시키도록 이루어질 수 있다.
상기 공진회로는, 적어도 하나의 인덕터 소자와 적어도 하나의 커패시터 소자를 포함하여, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대해 상대적으로 낮은 제1 임피던스를 갖고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분에 대해 상기 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖도록 이루어질 수 있다.
상기 공진회로는, 서로 병렬로 접속된 인덕터 소자와 커패시터 소자를 포함하는 병렬 공진회로를 포함할 수 있다.
상기 병렬 공진회로는, 상기 병렬 공진회로는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분중 어느 하나의 주파수 성분 또는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분 사이의 어느 주파수 성분에 대응되는 공진 주파수를 갖도록 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 고조파, 3차 상호변조 왜곡(IM3) 등의 왜곡 특성 및 인접채널 누설비(ACLR) 특성을 개선할 수 있고, 집적회로 레벨에서 온칩(on-chip)으로 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 장치의 구성 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 장치의 회로 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 입력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 특성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 특성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 3차 IMD(IMD3)의 파워 특성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 전류 특성도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 파워 특성도이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 장치의 구성 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 장치는, 제1 증폭회로(100), 제2 증폭회로(200), 필터 회로(300); 및 반전 회로(400)를 포함할 수 있다.
상기 제1 증폭회로(100)는, 제1 주파수 성분(f1) 및 제2 주파수 성분(f2)을 갖는 제1 신호를 증폭할 수 있다.
예를 들어, 상기 제1 주파수 성분(f1)은 제1 밴드의 중심 주파수 성분일 수 있고, 일 예로, 895MHz가 될 수 있다. 상기 제2 주파수 성분(f2)은 상기 제1 밴드에 인접된 제2 밴드의 중심 주파수 성분일 수 있고, 일 예로 900MHz가 될 수 있다. 여기서, 상기 제1 증폭회로(100)가 상기 제1 신호를 증폭하는 동안에, 상기 제1 증폭회로(100)가 비선형 특성으로 인하여, 상기 제1 주파수 성분(f1) 및 제2 주파수 성분(f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2) 및 3차 상호변조 왜곡 성분(2f1-f2,2f2-f1)도 생성될 수 있다.
상기 제2 증폭회로(200)는, 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)를 통해 입력받은 제2 신호를 증폭하여 출력단(OUT)을 통해 출력할 수 있다.
상기 필터 회로(300)는, 상기 제1 증폭회로(100)의 접지노드(N2)와 접지 사이에 접속되어, 상기 접지노드(N2)를 통한 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)을 접지로 바이패스 할 수 있다.
한편, 상기 제1 증폭회로(100)가 동작하기 위해, 전원전압단을 통해 동작전압을 공급받으며, 상기 제1 증폭회로(100)가 동작하는 동안에는, 접지노드(N2)를 통해 전류 신호가 흐르게 된다. 이때, 상기 제1 증폭회로(100)의 접지노드(N2)를 통해 흐르는 전류 신호에는, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)이 포함되어 있고, 상기 제1 주파수 성분(f1) 및 제2 주파수 성분(f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2)이 포함되어 있다.
또한, 상기 필터 회로(300)는, 적어도 하나의 인덕터 소자(L31)와 적어도 하나의 커패시터 소자(C31)를 포함하여, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)에 대해 상대적으로 낮은 제1 임피던스(Z1)를 갖고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2)에 대해 상기 제1 임피던스(Z1)보다 높은 제2 임피던스(Z2)를 가질 수 있다.
이에 따라, 상기 2차 고조파 성분(2f1,2f2)은 상기 필터 회로(300)에 의한 상대적인 높은 임피던스로 인하여 상기 필터 회로(300)를 통하지 않고 상기 반전 회로(400)로 입력될 수 있다.
이와 달리, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)은 상기 필터 회로(300)에 의한 상대적인 낮은 임피던스로 인하여 상기 필터 회로(300)를 통하여 접지로 바이패스될 수 있다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 필터 회로(300)에 의해서, 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 대부분은 접지로 바이패스되므로, 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)은 반전 회로(400)로 입력되지 않거나, 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)중 극히 작은 일부만 반전 회로(400)로 입력될 수 있다.
그리고, 상기 반전 회로(400)는, 상기 제1 증폭회로(100)의 접지노드(N2)를 통한 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2)을 포함하는 신호를 위상 반전시켜, 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)에 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)에서, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2)은, 상기 반전 회로(400)에 의해 위상 반전된 2차 고조파 성분(2f1,2f2)에 의해 감쇄될 수 있다.
일 예로, 상기 반전 회로(400)는 반전 증폭기를 포함할 수 있다. 상기 반전 증폭기는 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2)을 포함하는 신호를 위상 반전시켜 위상 반전된 2차 고조파 성분(-2f1,2f2)이 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)에 제공되고, 또한, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)에 대한 위상반전된 3차 상호변조 왜곡(IM3) 신호(-(2f1-f2),-(2f2-f1))를 생성하여, 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)에 제공할 수 있다.
이에 따라서, 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)에서, 상기 제1 증폭회로(100)에서 출력되는 신호에 포함되는 2차 고조파 성분(2f1,2f2) 및 3차 상호변조 왜곡 성분(2f1-f2,2f2-f1)은, 상기 반전 회로(400)에 의해 위상 반전된 2차 고조파 성분(-2f1,2f2) 및 위상 반전된 3차 상호변조 왜곡(IM3) 신호(-(2f1-f2),-(2f2-f1))에 의해서 감쇄될 수 있다.
이때, 상기 위상 반전된 2차 고조파 성분(-2f1,2f2) 및 위상 반전된 3차 상호변조 왜곡(IM3) 신호(-(2f1-f2),-(2f2-f1))의 크기가 상기 반전 증폭기의 이득을 통해서 적절히 조절되면 상기 제1 증폭회로(100)에서 출력되는 2차 고조파 성분(2f1,2f2) 및 3차 상호변조 왜곡 성분(2f1-f2,2f2-f1)의 크기를 대폭적으로 감쇄시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 장치의 회로 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 증폭회로(100)는 입력단(IN)에 제1 커플링 커패시터(CC1)를 통해 접속되는 베이스와, 코일을 통해 제1 전원전압(VCC1)단 및 출력노드(N1)에 접속된 컬렉터와, 상기 접지노드(N2)를 통해 상기 필터 회로(300)에 접속되는 에미터를 갖는 제1 트랜지스터(Q1)를 포함할 수 있다.
상기 제2 증폭회로(200)는 제2 커플링 커패시터(CC2)를 통해 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)에 접속되는 베이스와, 코일을 통해 제2 전원전압(VCC2)단 및 제3 커플링 커패시터(CC3)를 통해 출력단(OUT)에 접속된 컬렉터와, 접지에 접속되는 에미터를 갖는 제2 트랜지스터(Q2)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 제1 트랜지스터(Q1) 및 제2 트랜지스터(Q2)는 BIT (Bipolar Junction Transistor)가 될 수 있고, 상기 제1, 제2 및 제3 커플링 커패시터(CC1,CC2, CC3)는 교류 신호를 통과시키고 직류 성분을 차단하는 커패시터가 될 수 있다. 상기 제1 전원전압(VCC1)단 및 제2 전원전압(VCC2)단에 접속되는 코일은 직류전압을 통과시키고, 상기 제1 전원전압(VCC1) 및 제2 전원전압(VCC2)에 포함된 교류 성분을 차단할 수 있다.
상기 필터 회로(300)는 서로 병렬로 접속된 인덕터 소자(L31)와 커패시터 소자(C31)를 포함하는 병렬 공진회로(L31,C31)를 포함할 수 있다.
일 예로, 상기 병렬 공진회로(L31,C31)는, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2)중 어느 하나의 주파수 성분 또는 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2) 사이의 어느 주파수 성분에 대응되는 공진 주파수를 가질 수 있다.
일 예로, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2) 각각이 895MHz 및 900MHz인 경우, 상기 공진 주파수는 1.79GHz 또는 1.8GHz 또는 1.79GHz 내지 1.8GHz 사이의 어느 하나의 주파수가 될 수 있다.
상기 반전 회로(400)는 상기 접지노드(N2)에 커플링 커패시터를 통해 접속되는 베이스와, 상기 출력노드(N1)에 접속되는 컬렉터와, 접지에 접속되는 제3 트랜지스터(Q4)를 포함할 수 있다.
일 예로, 제3 트랜지스터(Q4)는 BIT (Bipolar Junction Transistor)가 될 수 있고, 베이스로 입력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)을 위상 반전하여 위상 반전된 3차 상호변조 왜곡(IM3) 신호를 컬렉터 및 에미터를 통해, 출력노드(N1)에서 접지로 흐르게 할 수 있다.
이에 따라, 상기 제1 증폭회로(100)의 출력노드(N1)를 통해 출력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 2차 고조파 성분(2f1,2f2) 및 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)의 3차 상호변조 왜곡(IM3) 신호가 감쇄될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 입력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 특성도이다. 도 3에서, 세로축은 제2 증폭회로(200)의 입력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L)(2f1-f2) 전류(mA)이고, 가로축은 시간(nsec)이다.
도 3에서, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)이 895MHz 및 900MHz인 경우에 대해서, G31은 기존의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류(mA)이고, G32는 본 발명에 따른 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류(mA)이다.
도 3에 도시된 G31 및 G32에서, 기본의 제2 증폭회로의 입력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 크기보다 본 발명에 의한 제2 증폭회로의 입력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 크기가 감소되었음을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 특성도이다.
도 4에서, 세로축은 제2 증폭회로(200)의 출력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L)(2f1-f2) 전류(mA)이고, 가로축은 시간(nsec)이다.
도 4에서, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)이 895MHz 및 900MHz인 경우에 대해서, G41은 기존의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류(mA)이고, G42는 본 발명에 따른 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류(mA)이다. 여기서, 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)은 제1 밴드 및 제2 밴드의 기본파가 될 수 있다.
도 4에 도시된 G41 및 G42에서, 기본의 제2 증폭회로의 출력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 크기보다 본 발명에 의한 제2 증폭회로의 입력노드에서의 하측 3차 상호변조 왜곡(IM3_L) 전류 크기가 감소되었음을 알 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 3차 IMD(IMD3)의 파워 특성도이다.
도 5에서, 세로축은 제2 증폭회로(200)의 출력노드에서의 3차 IMD(IMD3)의 파워크기(dBc)이고, 가로축은 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)에 대한 제2 증폭회로(200)의 출력 파워 크기(dBm)이다.
도 5에서, G51_L 및 G51_H 각각은 기본의 제2 증폭회로의 출력노드에서의 하측 및 상측 3차 IMD(IMD3)의 파워크기(dBc)(IMD3_low, IMD3_High)이고, G52_L 및 G52_H 각각은 본 발명에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 하측 및 상측 3차 IMD(IMD3)의 파워크기(dBc)이다. 여기서, 3차 IMD(IMD3)는 기본파와 3차 상호변조 왜곡(IM3) 성분간의 파워크기 차이를 의미한다.
도 5에 도시된 G51_L과 G52_L, 그리고 G51_H 및 G52_H를 비교하면, 기본에 비해 본 발명에 따른 제2 증폭회로(200)의 출력노드에서의 3차 IMD(IMD3)의 파워크기(dBc)가 감소되었음을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 전류 특성도이다.
도 6에서, 세로축은 제1 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 전류 크기(A)이고, 가로축은 시간(nsec)이다.
도 6에서, G61은 기존의 제1 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 전류 파형도이고, G62는 본 발명에 따른 제1 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 전류 파형도이다.
도 6의 G61 및 G62를 참조하면 기본에 비해 본 발명에 따른 제1 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 전류의 크기가 감소되었음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 파워 특성도이다.
도 7에서, 세로축은 제2 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 파워 크기(dBm)이고, 가로축은 상기 제1 및 제2 주파수 성분(f1,f2)에 대한 제2 증폭회로의 출력노드에서의 파워 크기(dBm)이다.
도 7에서, G71은 기존의 제2 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 파워 크기(dBm)이고, G72는 본 발명에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 파워 크기(dBm)이다.
도 7의 G71 밑 G72를 참조하면, 기본에 비해 본 발명에 따른 제2 증폭회로의 출력노드에서의 2차 고조파 파워 크기(dBm)가 감소되었음을 알 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 에에 따르면, 2차 고조파 성분, 3차 IMD(IMD3), 인접채널 누설비(Adjacent Channel Leakage Ratio: ACLR:)가 모두 개선할 수 있고, 비교적 소형의 필터 회로와 트랜지스터를 이용하여 온칩(on-chip)으로 쉽게 구현될 수 있기 때문에 모듈에서의 추가적인 비용이나 면적의 소모가 없다는 장점을 가진다.
100: 제1 증폭회로
200: 제2 증폭회로
300: 필터 회로
400: 반전 회로
f1: 제1 주파수 성분
f2: 제2 주파수 성분

Claims (13)

  1. 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 갖는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭회로;
    상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 입력받은 제2 신호를 증폭하는 제2 증폭회로;
    상기 제1 증폭회로의 접지노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 접지노드를 통한 제1 및 제2 주파수 성분을 접지로 바이패스 하는 필터 회로; 및
    상기 제1 증폭회로의 접지노드를 통한 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시켜, 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하는 반전 회로; 를 포함하고,
    상기 필터 회로는, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대해 상대적으로 낮은 제1 임피던스를 갖고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분에 대해 상기 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는
    파워 증폭 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 반전 회로는,
    상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 출력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 감쇄시키는 파워 증폭 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 필터 회로는
    적어도 하나의 인덕터 소자와 적어도 하나의 커패시터 소자를 포함하는 파워 증폭 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 필터 회로는
    서로 병렬로 접속된 인덕터 소자와 커패시터 소자를 포함하는 병렬 공진회로를 포함하는 파워 증폭 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 병렬 공진회로는,
    상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분중 어느 하나의 주파수 성분 또는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분 사이의 어느 주파수 성분에 대응되는 공진 주파수를 갖는 파워 증폭 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 반전 회로는
    상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대한 위상 반전된 3차 상호변조 왜곡 신호를 생성하여 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하여,
    상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 출력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 3차 상호변조 왜곡 신호를 감쇄시키는 파워 증폭 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 반전 회로는
    상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시키고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대한 위상 반전된 3차 상호변조 왜곡 신호를 생성하는 반전 증폭기;
    를 포함하는 파워 증폭 장치.
  8. 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 갖는 신호를 증폭하는 제1 증폭회로;
    상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 입력받은 신호를 증폭하는 제2 증폭회로;
    상기 제1 증폭회로의 접지노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 접지노드를 통한 제1 및 제2 주파수 성분을 접지로 바이패스 하는 공진회로; 및
    상기 제1 증폭회로의 접지노드를 통한 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시켜 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대한 위상 반전된 3차 상호변조 왜곡 신호를 생성하여 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하는 반전 증폭 회로;
    를 포함하는 파워 증폭 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 반전 증폭 회로는,
    상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 출력되는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분 및 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 3차 상호변조 왜곡 신호를 감쇄시키는 파워 증폭 장치.
  10. 제8항에 있어서, 상기 공진회로는
    적어도 하나의 인덕터 소자와 적어도 하나의 커패시터 소자를 포함하여, 상기 제1 및 제2 주파수 성분에 대해 상대적으로 낮은 제1 임피던스를 갖고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분에 대해 상기 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는 파워 증폭 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 공진회로는
    서로 병렬로 접속된 인덕터 소자와 커패시터 소자를 포함하는 병렬 공진회로를 포함하는 파워 증폭 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 병렬 공진회로는
    상기 병렬 공진회로는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분중 어느 하나의 주파수 성분 또는 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분 사이의 어느 주파수 성분에 대응되는 공진 주파수를 갖는 파워 증폭 장치.
  13. 제1 주파수 성분 및 제2 주파수 성분을 갖는 제1 신호를 증폭하는 제1 증폭회로;
    상기 제1 증폭회로의 출력노드를 통해 입력받은 제2 신호를 증폭하는 제2 증폭회로;
    상기 제1 증폭회로의 접지노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 접지노드를 통한 제1 및 제2 주파수 성분에 대해 상대적으로 낮은 제1 임피던스를 갖고, 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분에 대해 상기 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는 필터 회로; 및
    상기 제1 증폭회로의 접지노드를 통한 상기 제1 및 제2 주파수 성분의 2차 고조파 성분을 포함하는 신호를 위상 반전시켜, 상기 제1 증폭회로의 출력노드에 제공하는 반전 회로;
    를 포함하는 파워 증폭 장치.
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