KR102029553B1 - 선형성 향상을 위한 바이어스 회로 및 파워 증폭 회로 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 예에 따른 바이어스 회로는, 기준 전압 및 동작전압을 공급받아 제1 바이어스 신호를 생성하는 제1 바이어스 회로; 상기 제1 바이어스 회로로부터 입력되는 제1 바이어스 신호에 기초하여, 파워증폭기의 베이스에 베이스 바이어스 신호를 공급하는 바이어스 공급 회로; 구동개시 신호에 기초하여 사전에 설정된 지연시간 이후에 스위칭 신호를 공급하는 스위칭 제어회로; 및 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 지연시간 이후에 온상태로 동작하여, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 전류 경로를 형성하여 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이는 스위치 회로; 를 포함한다.
Description
본 발명은 선형성 향상을 위한 바이어스 회로 및 파워 증폭 회로에 관한 것이다.
일반적으로, 한정적인 배터리를 사용하는 모바일(Mobile) 환경에서 파워증폭기(PA)의 효율(PAE)을 개선하기 위한 계획(scheme)은, 로우파워 백오프 모드(Low Power Back-off Mode), 엔벨로프 트래킹(Envelope Tracking) 모드, 온/오프 스위칭 동작을 수행하는 다이나믹 동작(Dynamic Operation) 모드 등이 있다.
통상, WiFi와 같이 동일 주파수를 사용하는 TDD(Time Division Duplexing) 시스템에서는, 다이나믹 동작 모드가 필요하고, 파워증폭기의 온/오프(On/Off) 동작 상태에서 선형성(Linearity)이 보장되어야 한다. 이러한 선형성의 지표로 정적 EVM(Static EVM) 및 동적 EVM(Dynamic Error Vector Magnitude)이 있다.
기존의 파워바이어스 회로는 온도 보상된 제1 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 회로가 이용될 수 있는데, 이러한 기존 바이어스 회로는, 제1 바이어스 전압에 기초해서 바이어스 전류 또는 바이어스 전압을 공급한다.
그런데, 종래의 바이어스 회로는 기준 전압이 공급되는 시점부터 파워증폭기가 동작하는 시점까지 시간 지연이 존재하여, 응답속도가 떨어지고 이로 인해 선형성을 떨어뜨리는 문제점이 있었다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) KR 2015-0018780
본 발명의 일 실시 예는, 구동초기에 구동초기 이후보다 상대적으로 높은 바이어스를 공급함으로서, 기준 전압이 공급되는 시점부터 파워증폭기가 동작하는 시점까지 시간 지연을 줄여서 선형성을 향상시킬 수 있는 바이어스 회로 및 파워 증폭 회로를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 기준 전압 및 동작전압을 공급받아 제1 바이어스 신호를 생성하는 제1 바이어스 회로; 상기 제1 바이어스 회로로부터 입력되는 제1 바이어스 신호에 기초하여, 파워증폭기의 베이스에 베이스 바이어스 신호를 공급하는 바이어스 공급 회로; 구동개시 신호에 기초하여 사전에 설정된 지연시간 이후에 스위칭 신호를 공급하는 스위칭 제어회로; 및 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 지연시간 이후에 온상태로 동작하여, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 전류 경로를 형성하여 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이는 스위치 회로; 를 포함하는 바이어스 회로가 제안된다.
상기 스위칭 제어회로는, 상기 구동개시 신호로 상기 기준 전압을 입력받고, 상기 기준 전압의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 제어회로는, 상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 제어회로는, 상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호를 저역통과 필터링하여 상기 스위칭 신호를 공급하는 로우패스필터; 를 포함할 수 있다.
상기 스위치 회로는, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치; 및 상기 스위치와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 제1 전류를 흐르게 하는 전류원; 을 포함할 수 있다.
상기 스위치 회로는, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치 트랜지스터; 및 상기 스위치 트랜지스터와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 전류를 흐르게 하는 저항; 을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 베이스 바이어스 신호를 생성하는 바이어스 회로; 및 상기 베이스 바이어스 신호 및 동작전압을 공급받고, 입력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭 회로; 를 포함하고, 상기 바이어스 회로는, 기준 전압 및 동작전압을 공급받아 제1 바이어스 신호를 생성하는 제1 바이어스 회로; 상기 제1 바이어스 회로로부터 입력되는 제1 바이어스 신호에 기초하여, 파워증폭기의 베이스에 상기 베이스 바이어스 신호를 공급하는 바이어스 공급 회로; 구동개시 신호에 기초하여 사전에 설정된 지연시간 이후에 스위칭 신호를 공급하는 스위칭 제어회로; 및 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 지연시간 이후에 온상태로 동작하여, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 전류 경로를 형성하여 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이는 스위치 회로; 를 포함하는 파워 증폭 회로가 제안된다.
상기 스위칭 제어회로는, 상기 구동개시 신호로 상기 기준 전압을 입력받고, 상기 기준 전압의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 제어회로는, 상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 제어회로는, 상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호를 저역통과 필터링하여 상기 스위칭 신호를 공급하는 로우패스필터; 를 포할 수 있다.
상기 스위치 회로는, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치; 및 상기 스위치와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 제1 전류를 흐르게 하는 전류원; 을 포함할 수 있다.
상기 스위치 회로는, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치 트랜지스터; 및 상기 스위치 트랜지스터와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 전류를 흐르게 하는 저항; 을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 구동초기에 구동초기 이후보다 상대적으로 높은 바이어스를 공급함으로서, 기준 전압이 공급되는 시점부터 파워증폭기가 동작하는 시점까지 시간 지연을 줄여서, 응답속도를 개선할 수 있고, 이로 인해 선형성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 회로의 구성 블럭도이다.
도 2는 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 일 예시도이다.
도 3은 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 다른 일 예시도이다.
도 4는 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 다른 일 예시도이다.
도 5는 도 4의 파워 증폭 회로의 구현 회로 예시도이다.
도 6은 종래 바이어스 회로의 주요 전압 및 전류의 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이어스 회로의 주요 전압 및 전류의 파형도이다.
도 2는 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 일 예시도이다.
도 3은 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 다른 일 예시도이다.
도 4는 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 다른 일 예시도이다.
도 5는 도 4의 파워 증폭 회로의 구현 회로 예시도이다.
도 6은 종래 바이어스 회로의 주요 전압 및 전류의 파형도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이어스 회로의 주요 전압 및 전류의 파형도이다.
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 회로의 구성 블록도이다. \
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 파워 증폭 회로는, 바이어스 회로(100) 및 파워 증폭 회로(200)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 파워 증폭 회로는, 입력 매칭 회로(IMC:Input Matching Circuit)(M10) 및 출력 매칭 회로(OMC:Output Matching Ciccuit)(M20)를 더 포함할 수 있다.
상기 바이어스 회로(100)는, 베이스 바이어스 신호(Vbe)를 생성하여 상기 파워 증폭 회로(200)에 제공할 수 있다.
상기 증폭 회로(200)는, 상기 베이스 바이어스 신호(Vbe) 및 동작전압(Vcc)을 공급받을 수 있다. 일 예로, 입력단(IN)을 통해 입력되는 신호는 입력 매칭 회로(M10)를 통해 증폭 회로(200)에 입력되고, 상기 증폭 회로(200)는, 상기 입력 매칭 회로(M10)를 통해 입력되는 신호를 증폭하여 출력 매칭 회로(M20)를 통해 출력단(OUT)으로 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 증폭 회로(200)는 양극성 접합 트랜지스터(BJT)인 증폭 트랜지스터(TR-PA)를 포함할 수 있다.
상기 바이어스 회로(100)는, 제1 바이어스 회로(110), 바이어스 공급 회로(120), 스위칭 제어회로(130) 및 스위치 회로(140)를 포함할 수 있다.
상기 제1 바이어스 회로(110)는, 일 예로, 기준 전압(Vref) 및 동작전압(Vcc)을 공급받아 온도 보상된 제1 바이어스 신호(V1)를 생성할 수 있다.
상기 바이어스 공급 회로(120)는, 상기 제1 바이어스 회로(110)로부터 입력되는 제1 바이어스 신호(V1)에 기초하여, 파워증폭기(20)의 베이스에 베이스 바이어스 신호(Vbe)를 공급할 수 있다. 일 예로, 상기 베이스 바이어스 신호(Vbe)는 베이스 바이어스 전압 또는 베이스 바이어스 전류가 될 수 있다.
상기 스위칭 제어회로(130)는, 구동개시 신호(Vst)에 기초하여 사전에 설정된 지연시간(Td) 이후에 액티브 전압크기를 갖는 스위칭 신호(SSW)를 공급할 수 있다.
상기 스위치 회로(140)는, 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력노드(N1)와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호(SSW)에 응답하여 상기 지연시간(Td) 이후에 온상태로 동작할 수 있다. 이에 따라, 상기 스위치 회로(140)는, 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력노드(N1)와 접지 사이에 전류 경로를 형성하여 상기 출력노드(N1)에서 접지로 일부 전류를 바이패스시켜 상기 제1 바이어스 신호(V1)의 크기를 줄일 수 있다.
이에 따라, 구동초기이후보다 구동초기에 상대적으로 높은 바이어스를 공급하도록 함으로써 파워 증폭기가 지연없이 신속하게 동작을 개시할 수 있고, 이에 따라 응답속도 및 선형성을 개선할 수 있다.
도 2는 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 일 예시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 제1 바이어스 회로(110)는, 일 예로, 상기 기준 전압(Vref) 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제1 저항(R11)과 제1 트랜지스터(TR11)와, 상기 동작전압(Vcc) 단자와 접지 사이에 직렬로 접속된 제2 트랜지스터(TR12)와 제2 저항(R12)을 포함한다. 상기 제1 저항(R11)과 제1 트랜지스터(TR11) 사이의 접속노드에 상기 제2 트랜지스터(TR12)의 베이스, 제1 커패시터(C11) 및 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력단이 접속될 수 있고, 상기 제2 트랜지스터(TR12)와 제2 저항(R12) 사이의 접속노드에 상기 제1 트랜지스터(TR11)의 베이스가 접속될 수 있다. 상기 제1 바이어스 회로(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 구성되어, 온도 보상된 제1 바이어스 전압(V1)을 생성할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 바이어스 공급 회로(120)는, 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력단에 접속된 베이스, 상기 동작전압(Vcc) 단자에 접속된 컬렉터, 그리고 상기 바이어스 공급 회로(120)의 출력단에 저항(R21)을 통해 접속된 공급 트랜지스터(TR21)를 포함할 수 있다. 상기 바이어스 공급 회로(120)는 도 2에 도시된 바와 같이 구성되어, 상기 제1 바이어스 전압(V1)에 따른 상기 베이스 바이어스 신호(Vbe)를 제공할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 스위칭 제어회로(130)는, 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로(131)를 포함할 수 있다.
상기 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로(131)는, 상기 구동개시 신호(Vst)로 상기 기준 전압(Vref)을 입력받을 수 있다.
상기 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로(131)는, 상기 기준 전압(Vref)의 상승에지부터 상기 지연시간(Td) 이후에 상기 제1 바이어스 신호(V1)의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호(SSW)를 공급할 수 있다.
상기 스위치 회로(140)는, 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력노드(N1)와 접지 사이에 직렬로 접속된 스위치(141)와 전류원(142)을 포함할 수 있다.
상기 스위치(141)는, 상기 스위칭 신호(SSW)에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작할 수 있다. 일 예로, 상기 스위치(141)는, 상기 스위칭 신호(SSW)에 응답하여 구동개시 시점부터 지연시간(Td)까지는 오프상태로 동작하고, 상기 지연시간(Td) 이후에는 온상태로 동작할 수 있다.
상기 전류원(142)은, 상기 스위치(141)가 오프싱태에서는 동작하지 않지만, 상기 스위치(141)가 온상태일 때, 상기 출력노드(N1)와 접지 사이에서 사전에 설정된 제1 전류(I1)를 흐르게 한다.
이에 따라서, 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력노드(N1)와 접지 사이에 제1 전류(I1)를 흐르게 하고, 이로 인해 상기 제1 바이어스 신호(V1)의 크기가 상기 제1 전류(I1)에 대응하여 줄어들게 된다.
본 발명의 각 도면에 대해, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에 대해 가능한 차이점에 대한 사항이 설명될 수 있다.
도 3은 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 다른 일 예시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 스위칭 제어회로(130)는, 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로(132)를 포함할 수 있다.
상기 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로(132)는, 상기 구동개시 신호(Vst)로 상기 베이스 바이어스 신호(Vbe)를 입력받을 수 있다.
상기 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로(132)는, 상기 베이스 바이어스 신호(Vbe)의 상승에지부터 상기 지연시간(Td) 이후에 상기 제1 바이어스 신호(V1)의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호(SSW)를 공급할 수 있다.
상기 스위치 회로(140)는, 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력노드(N1)와 접지 사이에 직렬로 접속된 스위치 트랜지스터(TR41)와 저항(R41)을 포함할 수 있다.
상기 스위치 트랜지스터(TR41)는, 상기 제1 바이어스 회로(110)의 출력노드(N1)와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호(SSW)에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 스위치 트랜지스터(TR41)는, 상기 스위칭 신호(SSW)에 응답하여 구동개시 시점부터 지연시간(Td)까지는 오프상태로 동작하고, 상기 지연시간(Td) 이후에는 온상태로 동작할 수 있다.
상기 저항(R41)은, 상기 스위치(141)가 온상태일 때, 상기 출력노드(N1)와 접지 사이의 전압에 따라 결정되는 전류를 출력노드(N1)에서 접지로 흐르게 한다.
도 4는 도 1의 파워 증폭 회로에 대한 다른 일 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 스위칭 제어회로(130)는, 로우패스필터(133)를 포함할 수 있다.
상기 로우패스필터(133)는, 상기 구동개시 신호(Vst)로 상기 베이스 바이어스 신호(Vbe)를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호(Vbe)를 저역통과 필터링하여 상기 스위칭 신호(SSW)를 공급할 수 있다.
도 4의 스위치 회로(140)의 동작은 도 3에 도시된 상기 스위치 회로(140)의 동작과 동일하다.
도 5는 도 4의 파워 증폭 회로의 구현 회로 예시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 로우패스필터(133)는, 일 예로, 상기 바이어스 공급 회로(120)의 출력단과 상기 스위치 회로(140)의 입력단 사이에 접속된 저항(R31)과, 상기 저항(R31)의 양단중 일단과 접지 사이에 접속된 커패시터(C31)를 포함할 수 있다.
도 6은 종래 바이어스 회로의 주요 전압 및 전류의 파형도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 바이어스 회로의 주요 전압 및 전류의 파형도이다.
도 6 및 도 7을 참조라면, 종래의 바이어스 회로에 의한 베이스 바이어스 신호(Vbe)의 딜레이 시간(T11)보다, 본 발명에 의한 베이스 바이어스 신호(Vbe)의 딜레이 시간(T21)이 짧아졌음을 알 수 있다.
또한, 종래의 바이어스 회로에 의한 파워 증폭 장치의 출력파워(Pout)의 개시 딜레이 시간(T12)보다, 본 발명에 의한 파워 증폭 장치의 출력파워(Pout)의 개시 딜레이 시간(T22)이 짧아졌음을 알 수 있다.
그리고, 종래의 바이어스 회로에 의한 파워 증폭 장치의 출력파워(Pout)의 포화 딜레이 시간(T13)보다, 본 발명에 의한 파워 증폭 장치의 출력파워(Pout)의 포화 딜레이 시간(T23)이 짧아졌음을 알 수 있다.
전술한 바와같이, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 구동초기에 구동초기 이후보다 상대적으로 높은 바이어스를 공급할 수 있고, 이에 따라 기준 전압이 공급되는 시점부터 파워증폭기가 동작하는 시점까지 시간 지연을 줄일 수 있고, 응답속도를 개선할 수 있으며, 결국 선형성을 향상시킬 수 있다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
100: 바이어스 회로
110: 제1 바이어스 회로
120: 바이어스 공급 회로
130: 스위칭 제어회로
131: 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로
132: 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로
133: 로우패스필터
140: 스위치 회로
141: 스위치
142: 전류원
200: 증폭 회로
Vcc: 동작전압
Vbe: 베이스 바이어스 신호
TR41: 스위치 트랜지스터
R41: 저항
110: 제1 바이어스 회로
120: 바이어스 공급 회로
130: 스위칭 제어회로
131: 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로
132: 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로
133: 로우패스필터
140: 스위치 회로
141: 스위치
142: 전류원
200: 증폭 회로
Vcc: 동작전압
Vbe: 베이스 바이어스 신호
TR41: 스위치 트랜지스터
R41: 저항
Claims (12)
- 기준 전압 및 동작전압을 공급받아 제1 바이어스 신호를 생성하는 제1 바이어스 회로;
상기 제1 바이어스 회로로부터 입력되는 제1 바이어스 신호에 기초하여, 파워증폭기의 베이스에 베이스 바이어스 신호를 공급하는 바이어스 공급 회로;
구동개시 신호에 기초하여 사전에 설정된 지연시간 이후에 스위칭 신호를 공급하는 스위칭 제어회로; 및
상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 지연시간 이후에 온상태로 동작하여, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 전류 경로를 형성하여 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이는 스위치 회로;
를 포함하는 바이어스 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어회로는,
상기 구동개시 신호로 상기 기준 전압을 입력받고, 상기 기준 전압의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함하는
바이어스 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어회로는,
상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함하는
바이어스 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 스위칭 제어회로는,
상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호를 저역통과 필터링하여 상기 스위칭 신호를 공급하는 로우패스필터; 를 포함하는
바이어스 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 스위치 회로는,
상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치; 및
상기 스위치와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 제1 전류를 흐르게 하는 전류원;
을 포함하는 바이어스 회로.
- 제1항에 있어서, 상기 스위치 회로는,
상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치 트랜지스터; 및
상기 스위치 트랜지스터와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 전류를 흐르게 하는 저항;
을 포함하는 바이어스 회로.
- 베이스 바이어스 신호를 생성하는 바이어스 회로; 및
상기 베이스 바이어스 신호 및 동작전압을 공급받고, 입력되는 신호를 증폭하여 출력하는 증폭 회로; 를 포함하고,
상기 바이어스 회로는,
기준 전압 및 동작전압을 공급받아 제1 바이어스 신호를 생성하는 제1 바이어스 회로;
상기 제1 바이어스 회로로부터 입력되는 제1 바이어스 신호에 기초하여, 파워증폭기의 베이스에 상기 베이스 바이어스 신호를 공급하는 바이어스 공급 회로;
구동개시 신호에 기초하여 사전에 설정된 지연시간 이후에 스위칭 신호를 공급하는 스위칭 제어회로; 및
상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 상기 지연시간 이후에 온상태로 동작하여, 상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 전류 경로를 형성하여 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이는 스위치 회로;
를 포함하는 파워 증폭 회로.
- 제7항에 있어서, 상기 스위칭 제어회로는,
상기 구동개시 신호로 상기 기준 전압을 입력받고, 상기 기준 전압의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제1 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함하는
파워 증폭 회로.
- 제7항에 있어서, 상기 스위칭 제어회로는,
상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호의 상승에지부터 상기 지연시간 이후에 상기 제1 바이어스 신호의 크기를 줄이기 위해 액티브 전압크기를 갖는 상기 스위칭 신호를 공급하는 제2 라이징 에지 트리거 및 딜레이 회로; 를 포함하는
파워 증폭 회로.
- 제7항에 있어서, 상기 스위칭 제어회로는,
상기 구동개시 신호로 상기 베이스 바이어스 신호를 입력받고, 상기 베이스 바이어스 신호를 저역통과 필터링하여 상기 스위칭 신호를 공급하는 로우패스필터; 를 포함하는
파워 증폭 회로.
- 제7항에 있어서, 상기 스위치 회로는,
상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치; 및
상기 스위치와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 제1 전류를 흐르게 하는 전류원;
을 포함하는 파워 증폭 회로.
- 제7항에 있어서, 상기 스위치 회로는,
상기 제1 바이어스 회로의 출력노드와 접지 사이에 접속되어, 상기 스위칭 신호에 응답하여 온상태 또는 오프 상태로 동작하는 스위치 트랜지스터; 및
상기 스위치 트랜지스터와 직렬로 접속되어, 상기 스위치가 온상태일 때, 상기 출력노드와 접지 사이에 사전에 설정된 전류를 흐르게 하는 저항;
을 포함하는 파워 증폭 회로.
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Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US6946911B2 (en) * | 2003-08-08 | 2005-09-20 | Skyworks Solutions, Inc. | Temperature-insensitive bias circuit for high-power amplifiers |
US7639080B2 (en) * | 2006-06-07 | 2009-12-29 | Panasonic Corporation | Radio frequency amplifier circuit and mobile communication terminal using the same |
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