KR102325948B1

KR102325948B1 - Rc 네트워크를 갖는 멀티-스테이지 증폭기

Info

Publication number: KR102325948B1
Application number: KR1020167032321A
Authority: KR
Inventors: 아흐메드 압델 모넴 유세프; 윙칭 빈센트 레웅; 루이 수; 우다라 차만 페르난도; 케탄 훔나바드카; 트사이-첸 후앙; 리-청 창
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2014-05-22
Filing date: 2015-05-08
Publication date: 2021-11-11
Also published as: US9723560B2; JP6643255B2; WO2015179148A1; CN106464278B; US20150341859A1; JP2017517201A; EP3146640B1; CN106464278A; EP3146640A1; KR20170012240A

Abstract

장치는 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된 제 1 증폭기 스테이지를 포함한다. 장치는 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된 제 2 증폭기 스테이지를 포함한다. RC(resistive-capacitive) 네트워크는 제 1 증폭기 스테이지에 그리고 제 2 증폭기 스테이지에 커플링된다. RC 네트워크는 용량성 엘리먼트에 커플링된 저항성 엘리먼트를 포함한다.

Description

RC 네트워크를 갖는 멀티-스테이지 증폭기{MULTI-STAGE AMPLIFIER WITH RC NETWORK}

관련 출원에 대한 상호-참조

[0001] 본 출원은 2014년 5월 22일자로 출원된 공동 소유의 U.S 가특허 출원 제62/001,657호, 및 2015년 3월 4일자로 출원된 U.S 정식 특허 출원 제14/638,963호를 우선권으로 주장하며, 이들의 내용은 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 명백하게 통합된다.

[0002] 본 개시내용은, 일반적으로 전자장치(electronics)에 관한 것이고, 더욱 구체적으로는 송신기들 및 수신기들에 관한 것이다.

[0003] RF(radio frequency) 트랜시버에서, 통신 신호는 통상적으로, 수신 체인으로서 종종 지칭되는 수신 회로(receive circuitry)에 의해 수신되고 다운컨버팅된다. 수신 체인은 통상적으로, 통신 신호에 포함된 정보를 복원(recover)하기 위해, 수신 필터, LNA(low noise amplifier), 혼합기, LO(local oscillator), VCO(voltage controlled oscillator), 기저대역 필터, 및 다른 컴포넌트들을 포함한다. 트랜시버는 또한 다른 트랜시버 내의 수신기로의 통신 신호의 송신을 가능하게 하는 회로를 포함한다. 트랜시버는, 통상적으로 주파수 대역들로 지칭되는, 다수의 주파수 범위들에 걸쳐 동작할 수 있다. 더욱이, 단일 트랜시버는, 동일한 주파수 대역에 있을 수 있지만 주파수가 오버랩되지 않을 수 있는 다수의 캐리어 신호들(비연속(non-contiguous) 캐리어들로 지칭되는 어레인지먼트)을 사용하여 동작하도록 구성될 수 있다.

[0004] 일부 인스턴스들에서, 단일 송신기 또는 수신기는 다수의 송신 주파수들 및/또는 다수의 수신 주파수들을 사용하여 동작하도록 구성된다. 수신기가 2개 또는 그 초과의 수신 신호들을 동시에 수신하도록 하기 위해, 2개 또는 그 초과의 수신 경로들이 동시에 동작될 수 있다. 이러한 시스템들은 "캐리어-어그리게이션(carrier-aggregation)" 시스템들로 종종 지칭된다. 용어 "캐리어-어그리게이션"은 대역-간 캐리어 어그리게이션(inter-band carrier aggregation) 및 대역-내 캐리어 어그리게이션(intra-band carrier aggregation)을 포함하는 시스템들을 지칭할 수 있다. 대역-내 캐리어 어그리게이션은 동일한 통신 대역 내에서의 2개의 별도의 캐리어 신호들의 프로세싱을 지칭한다. 대역-간 캐리어 어그리게이션은 상이한 통신 대역들 내에 있는 2개의 별도의 캐리어 신호들의 프로세싱을 지칭한다.

[0005] 캐리어-어그리게이션 성능(carrier-aggregation capability)을 갖는 트랜시버에 대한 가능한 용도들 중 하나는, 상이한 통신 표준들, 예컨대, CDMA 및 GSM을 사용하는 상이한 무선 네트워크들로부터의 다수의 신호들의 수신이다. 이러한 시스템은 DSDS(dual subscriber identity module (SIM) dual standby) 시스템으로 지칭된다. DSDS 성능을 달성하기 위한 하나의 접근법은, LNA의 종래의 CA 동작을 지원하기 위한 메인 증폭기 및 DSDS 페이징 신호의 수신을 지원하기 위한 보조 고임피던스 증폭기를 사용한다. 종래의 CA 동작에서, 2개의 캐리어들은 전력을 어느정도까지 수신하는 것과 관련하여 밸런싱되는 것으로 가정되지만, DSDS 동작의 경우, 페이징 신호가 다른 기지국으로부터 수신될 수 있으며, 이 경우 2개의 캐리어들(CA1 및 CA2)은 상이한 전력 레벨들을 가질 수 있다. 보조 LNA는 통상, 메인 LNA의 정상 동작에 대한 보조 LNA의 영향을 감소시키기 위해 메인 LNA에 비해 높은 입력 임피던스를 갖는다. 유감스럽게도, 이는, 어떠한 메인 수신 신호도 존재하지 않더라도, DSDS 페이징 신호를 수신하기 위해 보조 고임피던스 증폭기가 사용중인 동안 메인 증폭기가 입력 매칭을 유지하기 위해 온 상태(on)일 것을 요구한다. 어떠한 메인 수신 신호도 존재하지 않을 때 메인 LNA에 의해 소모되는 전력은 디바이스의 유효(useful) 배터리 수명을 감소시킬 수 있다.

[0006] 도면들에서, 유사한 참조 번호들은 달리 나타내지 않는 한 다양한 도면들 전반에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭한다. "102a" 또는 "102b"와 같이 글자 문자 지정들을 갖는 참조 번호들의 경우, 글자 문자 지정들은 동일한 도면에 존재하는 2개의 유사한 부분들 또는 엘리먼트들을 구별할 수 있다. 참조 번호들에 대한 글자 문자 지정들은, 참조 번호가 모든 도면들에서 동일한 참조 번호를 갖는 모든 부분들을 포함하는 것으로 의도되는 경우에는 생략될 수 있다.
[0007] 도 1은 무선 통신 시스템과 통신하는 무선 디바이스를 나타내는 도면이다.
[0008] 도 2a는 도 1의 무선 디바이스에 의해 사용될 수 있는 연속 대역-내 캐리어-어그리게이션(CA)의 예를 나타내는 그래픽 도면이다.
[0009] 도 2b는 도 1의 무선 디바이스에 의해 사용될 수 있는 비연속 대역-내 CA의 예를 도시하는 그래픽 도면이다.
[0010] 도 2c는 도 1의 무선 디바이스에 의해 사용될 수 있는 동일한 대역 그룹 내의 대역-간 CA의 예를 도시하는 그래픽 도면이다.
[0011] 도 2d는 도 1의 무선 디바이스에 의해 사용될 수 있는 상이한 대역 그룹들 내의 대역-간 CA의 예를 도시하는 그래픽 도면이다.
[0012] 도 3은 도 1의 무선 디바이스에 포함될 수 있는 컴포넌트들을 도시하는 블록도이다.
[0013] 도 4은 도 1의 무선 디바이스에 포함될 수 있는 증폭기의 예시적인 실시예를 예시한다.
[0014] 도 5는 도 1의 무선 디바이스에 포함될 수 있는 증폭기의 다른 예시적인 실시예를 예시한다.
[0015] 도 6은 도 1의 무선 디바이스에서 수행될 수 있는 방법의 예시적인 실시예를 예시한다.

[0016] 단어 "예시적인"은 "예, 예시, 또는 일례로서 기능하는"을 의미하는 것으로 본 명세서에 사용된다. 본 명세서에서 "예시하는"으로서 설명된 임의의 양상은 다른 양상들에 비해 반드시 선호되는 또는 유리한 것으로서 해석되는 것은 아니다.

[0017] 본 상세한 설명에서, 용어 "애플리케이션(application)"은 실행가능한 컨텐츠, 예컨대: 오브젝트 코드, 스크립트들, 바이트 코드, 마크업 언어 파일들, 및 패치들을 갖는 파일들을 포함할 수 있다. 이에 더해, 본 명세서에 언급된 "애플리케이션"은 또한 현실적으로 실행가능하지 않은 파일들, 예컨대, 공개될 필요가 있을 수 있는 문헌들 또는 액세스될 필요가 있는 다른 데이터 파일들을 포함할 수 있다.

[0018] 용어 "컨텐츠(content)"는 실행가능한 컨텐츠, 예컨대: 오브젝트 코드, 스크립트들, 바이트 코드, 마크업 언어 파일들, 및 패치들을 갖는 파일들을 포함할 수 있다. 이에 더해, 본 명세서에 언급된 "컨텐츠"는 또한 현실적으로 실행가능하지 않은 파일들, 예컨대, 공개될 필요가 있을 수 있는 문헌들 또는 액세스될 필요가 있는 다른 데이터 파일들을 포함할 수 있다.

[0019] 본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "독립형 동작(stand-alone operation)"은 한 번에 단일 캐리어 신호 상에서 동작하는 증폭기, 이를테면 LNA(low noise amplifier)를 지칭하고, 용어 "동시 동작(simultaneous operation)"은 2 또는 그 초과의 캐리어 신호들 상에서 동시에 동작하는 증폭기, 이를테면 LNA를 지칭한다.

[0020] 도 1은 무선 통신 시스템(120)과 통신하는 무선 디바이스(110)를 나타내는 도면이다. 무선 통신 시스템(120)은 LTE(Long Term Evolution) 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템, WLAN(wireless local area network) 시스템, 또는 몇몇 다른 무선 시스템일 수도 있다. CDMA 시스템은 WCDMA(Wideband CDMA), CDMA 1X, EVDO(Evolution-Data Optimized), TD-SCDMA(Time Division Synchronous CDMA), 또는 CDMA의 일부 다른 버전을 구현할 수 있다. 간단함을 위해, 도 1은 2개의 기지국들(130 및 132) 및 하나의 시스템 컨트롤러(140)를 포함하는 무선 통신 시스템(120)을 도시한다. 일반적으로, 무선 통신 시스템은 임의의 수의 기지국들 및 임의의 세트의 네트워크 엔티티들을 포함할 수 있다.

[0021] 무선 디바이스(110)는 또한 UE(user equipment), 이동국, 단말, 액세스 단말, 가입자 유닛, 스테이션 등일 수 있다. 무선 디바이스(110)는 셀룰러 폰, 스마트폰, 태블릿, 무선 모뎀, PDA(personal digital assistant), 핸드헬드 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 스마트북, 넷북, 태블릿, 코드리스 폰, WLL(wireless local loop) 스테이션, 블루투스 디바이스 등일 수 있다. 무선 디바이스(110)는 무선 통신 시스템(120)과 통신할 수 있다. 무선 디바이스(110)는 또한, 브로드캐스트 스테이션들(예컨대, 브로드캐스트 스테이션(134))로부터의 신호들, 하나 또는 그 초과의 GNSS(global navigation satellite system)내의 위성들(예컨대, 위성(150))로부터의 신호들 등을 수신할 수 있다. 무선 디바이스(110)는 무선 통신을 위한 하나 또는 그 초과의 무선 기술들, 예컨대, LTE, WCDMA, CDMA 1X, EVDO, TD-SCDMA, GSM, 802.11 등을 지원할 수 있다.

[0022] 무선 디바이스(110)는, 다수의 캐리어들 상에서의 동작을 포함하는 캐리어 어그리게이션을 지원할 수 있다. 캐리어 어그리게이션은 또한 멀티-캐리어 동작으로서 지칭될 수 있다. 무선 디바이스(110)는, 로우-대역(LB; low-band) 주파수 대역 그룹(예컨대, 하나 또는 그 초과의 주파수 대역들에 포함된 가장 높은 주파수가 1000 메가헤르츠(MHz)를 초과하지 않는 하나 또는 그 초과의 주파수 대역들의 "대역 그룹"), 중간-대역(MB; mid-band) 주파수 대역 그룹(예컨대, 하나 또는 그 초과의 주파수 대역들에 포함된 가장 낮은 주파수가 1000MHz를 초과하고 그리고 하나 또는 그 초과의 주파수 대역들에 포함된 가장 높은 주파수가 2300MHz를 초과하지 않는 하나 또는 그 초과의 주파수 대역들의 대역 그룹), 및/또는 하이-대역(HB; high-band) 주파수 대역 그룹(예컨대, 하나 또는 그 초과의 주파수 대역들에 포함된 가장 낮은 주파수가 2300MHz를 초과하는 하나 또는 그 초과의 주파수 대역들의 대역 그룹)에서 동작할 수 있다. 예컨대, 로우-대역은 698 내지 960 MHz를 커버할 수 있고, 중간-대역은 1475 내지 2170 MHz를 커버할 수 있고, 하이-대역은 2300 내지 2690 MHz 그리고 3400 내지 3800 MHz를 커버할 수 있다. 로우-대역, 중간-대역, 및 하이-대역은 3개의 그룹들의 대역들(또는 대역 그룹들)을 지칭하며, 여기서 각각의 대역 그룹은 다수의 주파수 대역들(또는 간단하게, "대역들")을 포함한다. 일부 구현들에서, 각각의 대역은 200MHz과 동일하거나 그 보다 작은 대역폭을 가질 수 있고 그리고 하나 또는 그 초과의 캐리어들을 포함할 수 있다. 각각의 캐리어는 LTE에서 20MHz까지 커버할 수 있다. LTE Release 11은, LTE/UMTS 대역들로 지칭되고 3GPP TS 36.101에 열거된 35개의 대역들을 지원한다.

[0023] 무선 디바이스(110)는, 예컨대, 도 4를 참조로 더욱 상세하게 설명되는 RC(resistive-capacitive) 네트워크를 갖는 증폭기를 포함할 수 있다. 캐리어 어그리게이션 동작 모드에서, 무선 디바이스(110)는 상이한 증폭기 스테이지들에서 상이한 캐리어 신호들을 증폭시킬 수 있다. 논-캐리어 어그리게이션 동작 모드에서, 무선 디바이스(110)는 서로 병렬로 동작하는 다수의 증폭기 스테이지들에서 캐리어 신호를 증폭시킬 수 있다. RC 네트워크는 동작 모드, 이를테면 캐리어 어그리게이션 모드에 기반하여 증폭기의 입력 임피던스를 선택적으로 수정(modify)하도록 구성된 스위칭 디바이스를 포함할 수 있다. 일반적으로, CA(carrier aggregation)은 대역-내 CA 및 대역-간 CA의 2개 타입들로 범주화될 수 있다. 대역-내 CA는 동일한 대역 내 다수의 캐리어들 상에서의 동작을 지칭한다. 대역-간 CA는 상이한 대역들 내 다수의 캐리어들 상에서의 동작을 지칭한다. 무선 디바이스(110)는, RC 네트워크를 사용하는 단일 증폭기에서, 다양한 캐리어 어그리게이션 모드들, 이를테면 대역-간 및 대역-내 캐리어 어그리게이션을 지원할 수 있다. 그 결과, 증폭기의 칩 면적 및 비용은, 더욱 복잡한 매칭 네트워크들을 사용하는 증폭기와 비교하여 감소될 수 있다.

[0024] 도 2a는, 로우-대역 그룹(210), 중간-대역 그룹(212), 하이-대역 그룹(214), 및 연속 대역-내 CA(carrier-aggregation)의 예를 도시하는 그래프 도면이다. 도 2a에 도시된 예에서, 무선 디바이스(110)는 로우-대역의 4개의 연속 캐리어들(216-219)로 구성된다. 무선 디바이스(110)는 동일한 대역 그룹 내의 4개의 연속 캐리어들(216-219) 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다. 무선 디바이스(110)는, 제 1 증폭기 스테이지(202), 제 2 증폭기 스테이지(204), 및 RC 네트워크(206)를 갖는 LNA를 포함할 수 있다. 증폭기 스테이지들(202, 204)은 제 1 캐리어(216)에 대응하는 제 1 캐리어 신호 및 제 2 캐리어(217)에 대응하는 제 2 캐리어 신호를 포함하는 입력 RF 신호를 수신할 수 있다. 제 1 증폭기 스테이지(202)는 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성되고, 제 2 증폭기 스테이지(204)는 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된다. 제 2 증폭기 스테이지(204)는 제 1 증폭기 스테이지(202)와 병렬로 동작한다. 그 결과, 무선 디바이스(110)는, 수신된 신호의 제 1 부분을 증폭시키는 것과 동시에, 수신된 신호의 제 2 부분을 증폭시킬 수 있는데, 여기서 제 1 부분은 제 1 캐리어(216)에 대응하고 제 2 부분은 제 2 캐리어(217)에 대응한다.

[0025] 도 2b는 비연속 대역-내 CA의 예를 도시하는 그래픽 도면이다. 도 2b에 도시된 예에서, 무선 디바이스(110)는 로우-대역 그룹(210)의 하나의 대역에서의 4개의 비연속 캐리어들을 사용하는 무선 통신들을 전송 및/또는 수신하도록 구성된다. 캐리어들은 5MHz, 10MHz, 또는 일부 다른 양만큼 분리될 수 있다. 무선 디바이스(110)는 동일한 대역 내의 4개의 비연속 캐리어들 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.

[0026] 도 2c는 동일한 대역 그룹 내의 대역-간 CA의 예를 도시하는 그래픽 도면이다. 도 2c에 도시된 예에서, 무선 디바이스(110)는 로우-대역 그룹(210)의 2개의 대역들(220, 222)에서의 4개의 캐리어들을 사용하여 무선 통신들을 전송 및/또는 수신하도록 구성된다. 무선 디바이스(110)는 동일한 대역 그룹의 상이한 대역들에서의 4개의 캐리어들 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.

[0027] 도 2d는 상이한 대역 그룹들 내의 대역-간 CA의 예를 도시하는 그래픽 도면이다. 도 2d에 도시된 예에서, 무선 디바이스(110)는 로우-대역 그룹(210)의 하나의 대역에서의 2개의 캐리어들 및 중간-대역 그룹(212)의 다른 대역에서의 2개의 캐리어들을 포함하는, 상이한 대역 그룹들의 2개의 대역들에서의 4개의 캐리어들을 사용하여 무선 통신들을 송신 및/또는 수신하도록 구성된다. 무선 디바이스(110)는 상이한 대역 그룹들의 상이한 대역들에서의 4개의 캐리어들 상에서 송신들을 전송 및/또는 수신할 수 있다.

[0028] 도 2a 내지 도 2d는 캐리어 어그리게이션의 4개의 예시들을 도시한다. 또한, 캐리어 어그리게이션은 대역들과 대역 그룹들의 다른 조합들에 대해 지원될 수 있다.

[0029] 도 3은 무선 디바이스(300)를 도시하는 블록도(예컨대, 도 1의 무선 디바이스(110)의 예시적인 구현)이다. 도 3은 트랜시버(320)의 예를 도시한다. 일반적으로, 송신기(330) 및 수신기(350) 내 신호들의 컨디셔닝은 증폭기, 필터, 업컨버터, 다운컨버터 등의 하나 또는 그 초과의 스테이지들에 의해 수행될 수 있다. 이러한 회로 블록들은 도 3에 도시된 구성과는 상이하게 배열될 수 있다. 게다가, 도 3에 도시되지 않은 다른 회로 블록들은 또한 송신기(330) 및 수신기(350) 내에서 신호들을 컨디셔닝하는데 또한 사용될 수 있다. 달리 언급되지 않는 한, 도 3 또는 도면들 중 임의의 다른 도면에서의 임의의 신호는 싱글-엔드형(single-ended) 또는 차동형(differential) 중 하나일 수 있다. 도 3의 일부 회로 블록들은 또한 생략될 수 있다.

[0030] 도 3에 도시된 예에서, 무선 디바이스(300)는 일반적으로 트랜시버(320) 및 데이터 프로세서(310)를 포함한다. 데이터 프로세서(310)는, 데이터 및 프로그램 코드들을 저장하기 위한 메모리(미도시)를 포함할 수 있고, 일반적으로 아날로그 프로세싱 엘리먼트 및 디지털 프로세싱 엘리먼트를 포함할 수 있다. 트랜시버(320)는 양방향 통신을 지원하는 송신기(330) 및 수신기(350)를 포함한다. 일반적으로, 무선 디바이스(300)는 임의의 수의 통신 시스템들 및 주파수 대역들에 대한 임의의 수의 송신기들 및/또는 수신기들을 포함할 수 있다. 트랜시버들(320) 전체 또는 일부는 하나 또는 그 초과의 아날로그 IC(integrated circuit)들, RF IC들, 혼합-신호 IC들 등 상에서 구현될 수 있다.

[0031] 송신기 또는 수신기는 수퍼-헤테로다인 아키텍쳐 또는 직접-컨버전 아키텍쳐로 구현될 수 있다. 수퍼-헤테로다인 아키텍쳐에서, 신호는 다수의 스테이지들에서 RF와 기저대역 사이에서(예컨대, 수신기에 대해, 일 스테이지에서는 RF(radio frequency)로부터 IF(intermediate frequency)로, 그 다음 다른 스테이지에서는 IF로부터 기저대역으로) 주파수-컨버팅된다. 직접-컨버전 아키텍쳐에서, 신호는 일 스테이지에서 RF와 기저대역 사이에서 주파수 컨버팅된다. 수퍼-헤테로다인 및 직접-컨버전 아키텍쳐들은 상이한 회로 블록들을 사용할 수 있고 그리고/또는 상이한 요건들을 가질 수 있다. 도 3에 도시된 예에서, 송신기(330) 및 수신기(350)는 직접-컨버전 아키텍쳐로 구현된다.

[0032] 송신 경로에서, 데이터 프로세서(310)는, 송신될 데이터를 프로세싱하고, 동위상(I; in-phase) 및 직교위상(Q; quadrature) 아날로그 출력 신호들을 송신기(330)에 제공한다. 예시적인 실시예에서, 데이터 프로세서(310)는 추가 프로세싱을 위해 데이터 프로세서(310)에 의해 생성된 디지털 신호들을 I 및 Q 아날로그 출력 신호들, 예컨대, I 및 Q 출력 전류들로 컨버팅하기 위한 DAC(digital-to-analog-converter)들(314a 및 314b)을 포함한다.

[0033] 송신기(330) 내에서, 로우패스 필터들(332a 및 332b)은 이전 디지털-아날로그 컨버전에 의해 야기된 바람직하지 않은 이미지들을 제거하기 위해 I 및 Q 아날로그 신호들 각각을 필터링한다. 증폭기들(Amp)(334a 및 334b)은 로우패스 필터들(332a 및 332b) 각각으로부터의 신호들을 증폭시키고, I 및 Q 기저대역 신호들을 제공한다. 업컨버터(340)는 TX(transmit) LO(local oscillator) 신호 생성기(390)로부터의 I 및 Q TX LO 신호들을 통해 I 및 Q 기저대역 신호들을 업컨버팅하여 업컨버팅된 신호를 제공한다. 필터(342)는 업컨버팅된 신호를 필터링하여 주파수 업컨버전에 의해 야기된 바람직하지 않은 이미지들뿐만 아니라 수신 주파수 대역에서의 노이즈를 제거한다. PA(power amplifier)(344)는, 원하는 출력 전력 레벨을 획득하기 위해 필터(342)로부터의 신호를 증폭시키고, 송신 RF 신호를 제공한다. 송신 RF 신호는 듀플렉서 또는 스위치(346)를 통해 라우팅되고 안테나(348)를 통해 송신된다.

[0034] 수신 경로에서, 안테나(348)는, 통신 신호들을 수신하고, 수신된 RF 신호를 제공하며, 이는 듀플렉서 또는 스위치(346)를 통해 라우팅되고 LNA(low noise amplifier)(352)에 제공된다. LNA(352)는 하나 또는 그 초과의 캐리어 신호들 상에서 독립적으로 또는 동시에 동작하도록 구성된 단일 LNA를 포함할 수 있다. 예컨대, LNA(352)는 도 2a의 제 2 증폭기 스테이지(204) 및 RC 네트워크(206)와 병렬로 커플링된 제 1 증폭기 스테이지(202)를 포함할 수 있다. LNA(352)는 하나 또는 그 초과의 캐리어 신호들 상에서 독립적으로 또는 동시에 동작하도록 구성된 2 또는 그 초과의 LNA들을 포함할 수 있다.

[0035] 듀플렉서(346)는, RX 신호들이 TX 신호들로부터 분리되도록, 특정 RX-TX 듀플렉서 주파수 분리를 통해 동작하도록 설계된다. 수신된 RF 신호는, 원하는 RF 입력 신호를 획득하기 위해, LNA(352)에 의해 증폭되고 필터(354)에 의해 필터링된다. 다운컨버전 혼합기들(361a 및 361b)은 RX(receive) LO 신호 생성기(380)로부터의 I 및 Q RX LO 신호들(즉, LO_I 및 LO_Q)과 필터(354)의 출력을 혼합하여 I 및 Q 기저대역 신호들을 생성한다. I 및 Q 기저대역 신호들은, 증폭기들(362a 및 362b)에 의해 증폭되고, 데이터 프로세서(310)에 제공되는 I 및 Q 아날로그 입력 신호들을 획득하기 위해 로우패스 필터들(364a 및 364b)에 의해 추가로 필터링된다. 도시된 예시적인 실시예에서, 데이터 프로세서(310)는 아날로그 입력 신호들을 데이터 프로세서(310)에 의해 추가로 프로세싱될 디지털 신호들로 컨버팅하기 위한 ADC(analog-to-digital-converter)들(316a 및 316b)을 포함한다.

[0036] 도 3에서, TX LO 신호 생성기(390)는 주파수 업컨버전에 사용되는 I 및 Q TX LO 신호들을 생성하는 반면, RX LO 신호 생성기(380)는 주파수 다운컨버전에 사용되는 I 및 Q RX LO 신호들을 생성한다. 각각의 LO 신호는 특정 기본 주파수를 갖는 주기 신호이다. PLL(phase locked loop)(392)은, 데이터 프로세서(310)로부터 타이밍 정보를 수신하고, LO 신호 생성기(390)로부터의 TX LO 신호들의 주파수 및/또는 위상을 조절하는데 사용되는 제어 신호를 생성한다. 유사하게, PLL(382)은, 데이터 프로세서(310)로부터 타이밍 정보를 수신하고, LO 신호 생성기(380)로부터의 RX LO 신호들의 주파수 및/또는 위상을 조절하는데 사용되는 제어 신호를 생성한다.

[0037] 무선 디바이스(300)는, CA를 지원할 수 있고, (i) 상이한 주파수들에서 다수의 다운링크 캐리어들 상에서 하나 또는 그 초과의 셀들에 의해 송신되는 다수의 다운링크 신호들을 수신할 수 있고, 그리고/또는 (ii) 다수의 업링크 캐리어들 상에서 하나 또는 그 초과의 셀들로 다수의 업링크 신호들을 송신할 수 있다.

[0038] 도 4는, 증폭기, 이를테면 LNA(410), 및 무선 디바이스, 이를테면 도 1-2의 무선 디바이스(110)에 통합될 수 있는 변압기 회로(400)의 예시적인 실시예를 예시한다. LNA(410)는 도 3의 LNA(352)에 대응할 수 있다. LNA(410)는, 도 2-3의 제 1 증폭기 스테이지(202)에 대응할 수 있는 제 1 증폭기 스테이지, 이를테면, 메인 LNA(412)를 포함한다. LNA(410)는 또한, 도 2-3의 제 2 증폭기 스테이지(204)에 대응할 수 있는 제 2 증폭기 스테이지(404), 이를테면, 보조 LNA(414)를 포함한다. LNA(410)는 커넥션(416)을 통해 (예컨대, 도 3의 듀플렉서 또는 스위치(346)로부터) RF(radio frequency) 입력 신호(RF_in)를 수신하도록 구성된다. 메인 LNA(412)는 디제너레이션 회로(degeneration circuit)(예컨대, 디제너레이션 인덕터(432)를 통해 접지에 커플링되고, 보조 LNA(414)는 접지에 직접 커플링된다. LNA(410)는 또한 입력 노드(418)에 커플링된 RC(resistive-capacitive) 네트워크(450), 이를테면 도 2-3의 RC 네트워크(206)를 포함한다. RC 네트워크(450)는 저항성 엘리먼트(예컨대, 저항기(453)) 및 스위칭 디바이스, 이를테면, 저항성 엘리먼트에 그리고 적어도 하나의 임피던스 엘리먼트(예컨대, 커패시터(454))에 커플링된 트랜지스터(452)를 포함한다. 저항성 엘리먼트 및 적어도 하나의 임피던스 엘리먼트는, 메인 LNA(412)가 디스에이블될 때, 보조 LNA(414)에 매칭하는 입력 임피던스를 제공하도록 구성된다.

[0039] 입력 매칭 회로(425)는 커넥션(416)과 입력 노드(418) 사이에 커플링된다. 입력 매칭 회로(425)는 캐리어 어그리게이션 모드에서 그리고 비-캐리어 어그리게이션 모드에서 메인 LNA(412)의 동작 동안 입력 임피던스 매칭을 제공하도록 구성될 수 있다. 보조 LNA(414)가 증폭기(410)에(즉, 메인 LNA(412)에) 높은 입력 임피던스를 제공하기 때문에, 보조 LNA(414)가 액티브인지 여부에 관계없이 메인 LNA(412)가 액티브인 동안 입력 매칭 회로(425)는 효율적인 입력 임피던스 매칭을 제공할 수 있다.

[0040] 제 1 증폭기 스테이지(예컨대, 메인 LNA(412))는 입력 노드(418)에 커플링되고 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성되며, 제 2 증폭기 스테이지(예컨대, 보조 LNA(414))는 입력 노드(418)에 커플링되고 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된다. 예컨대, 보조 LNA(414)는 DSDS(dual-subscriber identity module (SIM) dual-standby) 동작 모드에서 페이징 신호를 검출하기 위해 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성될 수 있다. 메인 LNA(412)는 제 1 이득을 제공하도록 구성될 수 있고, 보조 LNA(414)는 제 1 이득과는 상이한 제 2 이득을 제공하도록 구성될 수 있다.

[0041] 메인 LNA(412)는 메인 이득 트랜지스터(420), 제 1 스위치(이를테면, 제 1 캐스코드 트랜지스터(424)), 및 제 2 스위치(이를테면, 제 2 캐스코드 트랜지스터(426))를 포함한다. 메인 이득 트랜지스터(420)의 소스는 디제너레이션 인덕터(432)에 커플링된다. 디제너레이션 인덕터(432)는 메인 이득 트랜지스터(420)에 대한 소스 디제너레이션을 제공한다. 메인 이득 트랜지스터(420)의 드레인은 제 1 캐스코드 트랜지스터(424)의 소스에 그리고 제 2 캐스코드 트랜지스터(426)의 소스에 커플링된다. 제 1 캐스코드 트랜지스터(424)의 드레인은 제 1 부하 회로, 이를테면 제 1 변압기(462)에 커플링된다.

[0042] 예시적인 실시예에서, 제 1 변압기(462)는 싱글 엔드형 CA1 RF 출력 신호(CA1_RFout)를 제 1 캐스코드 트랜지스터(424)의 드레인에서 제 1 다운컨버터(미도시)에 제공되는 차동 신호 출력으로 컨버팅하도록 구성된다. 제 2 캐스코드 트랜지스터(426)의 드레인은 제 2 부하 회로, 이를테면 제 2 변압기(464)에 커플링된다. 예시적인 실시예에서, 제 2 변압기(464)는 싱글 엔드형 CA2 RF 출력 신호(CA2_RFout)를 제 2 캐스코드 트랜지스터(426)의 드레인에서 제 2 다운컨버터(미도시)에 제공되는 차동 신호 출력으로 컨버팅하도록 구성된다.

[0043] 예시적인 실시예에서, 메인 LNA(412)는 커넥션(416) 상의 RF(radio frequency) 입력 신호에 낮은 입력 임피던스(LZ)(예컨대, 대략 50ohms)를 제공하도록 구성될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제 1 캐스코드 트랜지스터(424)는 자신의 게이트 상의 인에이블 신호 main_ena_CA1에 응답하고, 제 2 캐스코드 트랜지스터(426)는 자신의 게이트 상의 인에이블 신호 main_ena_CA2에 응답한다. 별개의 캐스코드 트랜지스터(424 및 426)는 CA 및 논-CA 함수를 지원하기 위한 "분할 캐스코드(split cascode)" 아키텍쳐로 지칭될 수 있다. 예시적인 실시예에서, CA1 및 CA2 신호들은 전력 레벨과 관련하여 밸런싱되는 것으로 가정된다.

[0044] 커패시터(Cgs)(425)는, 외부 커패시터일 수 있고, 메인 이득 트랜지스터(420)의 게이트를 메인 이득 트랜지스터(420)의 소스에 커플링할 수 있다. 예시적인 실시예에서, Cgs(425)의 커패시턴스는 입력 신호 RFin에 대한 LNA(410)의 "최적의(optimum)" 또는 그렇지 않으면 개선된 입력 매칭을 제공하도록 구성가능하게 형성될 수 있다. 예컨대, Cgs(425)는, LNA(410)가 제 1 주파수 대역에서 신호를 증폭시키도록 구성될 때 제 1 값으로 그리고 LNA(410)가 제 2 주파수 대역에서 신호를 증폭시키도록 구성될 때 제 2 값으로 프로그래밍될 수 있다. 예컨대, Cgs(425)는 Cgs(425)를 특정 커패시턴스로 설정하기 위해 메인 이득 트랜지스터(420)의 게이트에 선택적으로 커플링되거나 메인 이득 트랜지스터(420)의 게이트로부터 선택적으로 디커플링될 수 있는 다수의 용량성 엘리먼트들을 포함할 수 있다.

[0045] 보조 LNA(414)는 보조 이득 트랜지스터(430), 제 3 스위치(이를테면, 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)), 및 제 4 스위치(이를테면, 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436))를 포함한다. 보조 이득 트랜지스터(430)의 소스는 접지에 커플링된다. 보조 이득 트랜지스터(430)의 드레인은, 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)의 소스에 그리고 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)의 소스에 커플링된다. 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)의 드레인은 제 1 변압기(462)에 커플링된다. 예시적인 양상에서, 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)는 자신의 게이트에서의 인에이블 신호 aux_ena_CA1에 응답하고, 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)는 자신의 게이트에서의 인에이블 신호 aux_ena_CA2에 응답한다.

[0046] 예시적인 실시예에서, 제 1 변압기(462)는 싱글 엔드형 CA1 RF 출력 신호(CA1_RFout)를 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)의 드레인에서 제 1 다운컨버터(미도시)에 제공되는 차동 신호 출력으로 컨버팅하도록 구성된다. 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)의 드레인은 제 2 변압기(464)에 커플링된다. 예시적인 실시예에서, 제 2 변압기(464)는 싱글 엔드형 CA2 RF 출력 신호(CA2_RFout)를 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)의 드레인에서 제 2 다운컨버터(미도시)에 제공되는 차동 신호 출력으로 컨버팅하도록 구성된다. AC(alternating-current) 커플링 커패시터(419)로서 예시된 용량성 디바이스는 메인 LNA(412)의 입력과 보조 LNA(414)의 입력 사이에 AC 커플링을 제공하도록 구성될 수 있다. AC 커플링 커패시터(419)는 보조 이득 트랜지스터(430)의 게이트와 입력 노드(418) 사이에 커플링될 수 있다.

[0047] 제 1 바이어스 회로는 제 1 증폭기 스테이지의 입력에 커플링될 수 있다. 예컨대, 바이어스 전압, V_bias_main은 커넥션(411)으로부터 바이어스 저항기(413)(R_bias_main)를 통해 제 1 이득 트랜지스터(420)의 게이트에 제공된다. 제 2 바이어스 회로는 제 2 증폭기 스테이지의 입력에 커플링될 수 있다. 예컨대, 바이어스 전압, V_bias_aux은 커넥션(415)으로부터 바이어스 저항기(417)(R_bias_aux)를 통해 보조 이득 트랜지스터(430)의 게이트에 제공된다.

[0048] 예시적인 실시예에서, 메인 이득 트랜지스터(420) 및 보조 이득 트랜지스터(430)는, CA-내 및 CA-간 신호 출력들(CA1 및 CA2)을 제 1 변압기(462) 및 제 2 변압기(464)에 제공하기 위해 제 1 캐스코드 트랜지스터(424), 제 2 캐스코드 트랜지스터(426), 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434), 및 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)의 다양한 조합들과 함께 인에이블될 수 있다. 메인 이득 트랜지스터(420)는 오직 하나의 캐리어 또는 CA1 및 CA2 출력들 둘 다를 제공하기 위해 제 1 캐스코드 트랜지스터(424) 및 제 2 캐스코드 트랜지스터(426) 중 하나 또는 둘 다와 함께 인에이블될 수 있다. 그러나, 보조 이득 트랜지스터(430)가 DSDS 동작 모드에서 페이징 신호를 모니터링하는데 사용되는 모드에서, 메인 이득 트랜지스터(420)를 동작시키지 않고 보조 이득 트랜지스터(430)를 동작시키는 것은 입력 임피던스 미스매치를 야기할 수 있어 페이징 신호의 증폭을 지연시킬 수 있다. 따라서, 메인 이득 트랜지스터(420)를 이러한 모드에서 활성화하는 것을 회피하기 위해, 보조 매칭 회로(즉, RC 네트워크(450))는 AC 커플링 커패시터(419)를 통해 메인 이득 트랜지스터(420)의 게이트 및 보조 이득 트랜지스터(430)의 게이트에 커플링될 수 있다.

[0049] RC 네트워크(450)는, 보조 매칭 회로로서 동작하도록 구성되고, 스위칭 디바이스(예컨대, 트랜지스터(452))에 그리고 접지에 커플링된 용량성 엘리먼트(예컨대, 커패시터(454))를 포함하는 적어도 하나의 임피던스 엘리먼트 및 저항성 디바이스(예컨대, 저항기(453))를 포함한다. 스위칭 디바이스는 저항성 디바이스를 통해 입력 노드(418)에 커플링된다. 예컨대, 저항성 디바이스(예컨대, 저항기(453)), 스위칭 디바이스(예컨대, 트랜지스터(452)), 및 용량성 디바이스(예컨대, 커패시터(454))는 입력 노드(418)와 접지 사이에 직렬로 커플링될 수 있다. RC 네트워크(450)는 용량성 디바이스(커패시터(454))에 커플링된 스위칭 디바이스를 포함하고, 이 스위칭 디바이스는 보조 LNA(414)가 인에이블되는 반면 메인 LNA(412)가 디스에이블될 때 입력 노드(418)에 용량성 디바이스를 커플링하기 위해 제어 입력(예컨대, 신호(aux_alone_en))에 응답한다. 스위칭 디바이스는, 제 1 증폭기 스테이지(메인 LNA(412))가 인에이블되었는지 여부에 기반하여, 메인 LNA(412)가 디스에이블될 때 용량성 디바이스를 입력 노드(418)에 커플링하고 그리고 메인 LNA(412)가 인에이블될 때 용량성 디바이스를 입력 노드(418)로부터 디커플링함으로써, 제 2 증폭기 스테이지(보조 LNA(414))의 임피던스를 수정하도록 구성될 수 있다.

[0050] 예시적인 실시예에서, 보조 매칭 회로(RC 네트워크(450))는, 자신의 게이트가 저항기(456)를 통해 커넥션(458) 상의 인에이블 신호 aux_alone_en에 커플링되는 트랜지스터(452)를 포함한다. 트랜지스터(452)의 소스는 커패시터(454)를 통해 접지에 커플링된다. 트랜지스터(452)의 드레인은 입력 노드(418)에 커플링된 저항기(453)에 커플링된다. 트랜지스터(452)가 인에이블될 때, 저항기(453) 및 커패시터(454)는 보조 이득 트랜지스터(430)의 게이트에서 입력 임피던스 매칭 네트워크를 생성한다.

[0051] 트랜지스터(452)는, 메인 증폭기(412)가 인에이블되는지 여부에 기반하여 보조 LNA(414)의 임피던스를 조절하기 위해 제어 입력(예컨대, 신호(aux_alone_en))에 응답한다. 예시적인 실시예에서, 메인 이득 트랜지스터(420)가 인에이블되지 않은 채로 보조 이득 트랜지스터(430)가 동작하고 있을 때, 트랜지스터(452)는 신호(aux_alone_en)에 의해 인에이블된다.

[0052] 메인 이득 트랜지스터(420)가 on이고 보조 이득 트랜지스터(430)가 off인 모드에서 동작할 때, 제 1 캐스코드 트랜지스터(424)가 main_ena_CA1 신호에 의해 인에이블되는 것 및/또는 제 2 캐스코드 트랜지스터(426)가 main_ena_CA2 신호에 의해 인에이블되는 것 중 하나 또는 둘 다가 가능하다.

[0053] LNA(410)는, 메인 LNA(412)가 인에이블되든지 또는 디스에이블되든지에 관계없이 보조 LNA(414)를 인에이블하도록 구성가능할 수 있다. 예컨대, LNA(410)는, 메인 LNA(412) 및 보조 LNA(414)가 인에이블되는 제 1 모드에서 동작하도록 구성될 수 있고, 그리고 보조 LNA(414)가 인에이블되는 반면 메인 LNA(412)가 디스에이블되는 제 2 모드에서 동작하도록 구성될 수 있다. 메인 이득 트랜지스터(420)가 on이고 보조 이득 트랜지스터(430)가 on(예컨대, 다른 캐리어가 액티브인 동안 캐리어들 중 하나를 사용하여 페이징 신호를 수신함)인 모드에서 동작할 때, 제 1 캐스코드 트랜지스터(424)가 main_ena_CA1 신호에 의해 인에이블되거나 또는 제 2 캐스코드 트랜지스터(426)가 main_ena_CA2 신호에 의해 인에이블된다. 이에 더해, 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)가 aux_ena_CA1 신호에 의해 인에이블되거나 또는 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)가 aux_ena_CA2 신호에 의해 인에이블된다. 메인 이득 트랜지스터(420)가 off이고 보조 이득 트랜지스터(430)가 on(예컨대, 다른 캐리어가 액티브가 아닌 동안 캐리어들 중 하나를 사용하여 페이징 신호를 수신함)인 모드에서 동작할 때, 트랜지스터(452)는 커넥션(458) 상에서 aux_alone_en 신호에 의해 인에이블되고, 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)가 aux_ena_CA1 신호에 의해 인에이블되는 것 및/또는 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)가 aux_ena_CA2 신호에 의해 인에이블되는 것 중 하나 또는 둘 다가 가능하다. 이러한 방식으로, 보조 매칭 회로(450)는 입력 임피던스 매칭을 보조 이득 트랜지스터(430)에 제공하고, 이는 메인 이득 트랜지스터(420)가 off인 동안 보조 이득 트랜지스터(430)가 on이 되도록 허용한다. 메인 이득 트랜지스터(420)가 off인 동안 보조 이득 트랜지스터(430)를 동작시키는 것은 LNA(410)에서의 전반적인 전력 소모를 감소시킨다.

[0054] 도 5는, 도 4를 참조로 이전에 설명된 몇몇 컴포넌트들, 이를테면 RC 네트워크(450)를 포함하는 증폭기(510)를 포함하는 시스템의 다른 예시적인 실시예를 예시한다. 증폭기(510)는 디제너레이션 인덕터(432)를 통해 접지에 커플링된 메인 LNA(412)를 포함한다. 메인 LNA(412) 및 보조 LNA(414)는 부하 회로들(462, 464)에 커플링된다. 커넥션(411) 및 바이어스 저항기(413)를 포함하는 제 1 바이어스 회로는 제 1 이득 트랜지스터(420)의 게이트에 커플링된다. 커넥션(415) 및 바이어스 저항기(417)를 포함하는 제 2 바이어스 회로는 보조 이득 트랜지스터(430)의 게이트에 커플링된다.

[0055] 증폭기(510)는 또한 제 2 메인 증폭기 스테이지, 이를테면 제 2 메인 LNA(512)를 포함한다. 제 2 메인 LNA(512)는, 캐스코드 트랜지스터(524)("디버트" 트랜지스터)를 통해 제 1 부하 회로(462)에 선택적으로 커플링되고 그리고 캐스코드 트랜지스터(526)를 통해 제 2 부하 회로(464)에 선택적으로 커플링되는 이득 트랜지스터(520)를 포함한다. 이득 트랜지스터(520)의 게이트는 메인 LNA(412)의 이득 트랜지스터(520)의 게이트에 커플링된 DC(direct-current)일 수 있다. 이득 트랜지스터(520)의 소스는 디제너레이션 트랜지스터(532)를 통해 접지에 커플링된다.

[0056] 메인 LNA(412) 및 제 2 메인 LNA(512)는 캐리어 어그리게이션 모드에서 동작하도록 구성될 수 있는데, 이 캐리어 어그리게이션 모드에서는 메인 LNA(412)가 제 1 부하 회로(462)에 커플링되고, 제 2 메인 LNA(512)가 제 2 부하 회로(464)에 커플링되고, 그리고 디버트 트랜지스터(524)가 메인 LNA(412)와 제 2 메인 LNA(512) 사이의 전류 흐름을 차단(또는 감소)시키도록 비활성화된다. 메인 LNA(412) 및 제 2 메인 LNA(512)는, 메인 LNA(412) 및 제 2 메인 LNA(512)가 비-캐리어 어그리게이션 모드에서 동작하도록 구성될 수 있는데, 이 비-캐리어 어그리게이션 모드에서는 제 1 부하 회로(462)에 병렬로 커플링되도록, 디버트 트랜지스터(524)가 활성화되고 캐스코드 트랜지스터(526)가 비활성화된다.

[0057] 커넥션(416)에서의 입력 신호 RFin은 입력 매칭 회로(425)를 통해 입력 노드(418)에 제공된다. 입력 매칭 회로(425)는 캐리어 어그리게이션 모드에서 그리고 비-캐리어 어그리게이션 모드에서 메인 LNA(412) 및 제 2 메인 LNA(512)의 동작 동안 입력 임피던스 매칭을 제공하도록 구성될 수 있다. 보조 LNA(414)가 증폭기(510)에(즉, 메인 LNA(412) 및 제 2 메인 LNA(512)에) 높은 입력 임피던스를 제공하기 때문에, 보조 LNA(414)가 액티브인지 여부에 관계없이 메인 LNA(412) 및 제 2 메인 LNA(512)가 액티브인 동안 입력 매칭 회로(425)는 효율적인 입력 임피던스 매칭을 제공할 수 있다.

[0058] 보조 LNA(414)가 액티브인 동안 메인 LNA(412) 및 제 2 메인 LNA(512)가 인액티브(디스에이블됨)인 동작 모드에서, 보조 매칭 회로(450)의 트랜지스터(452)는 aux_alone_en 신호에 의해 인에이블되고, 커넥션(458)에서, 제 1 보조 캐스코드 트랜지스터(434)가 aux_ena_CA1 신호에 의해 인에이블되는 것 및/또는 제 2 보조 캐스코드 트랜지스터(436)가 aux_ena_CA2 신호에 의해 인에이블되는 것 중 하나 또는 둘 다가 가능하다. 이러한 방식으로, 보조 매칭 회로(450)는 입력 임피던스 매칭을 보조 이득 트랜지스터(430)에 제공하며, 이는 메인 이득 트랜지스터들(420 및 520)이 off인 동안 보조 이득 트랜지스터(430)가 on이 되도록 허용한다. 따라서, 입력 임피던스는 DSDS 구성의 상이한 증폭기 이득들을 지원할 수 있는 2개 이상의 증폭 스테이지들을 갖는 증폭기(510)의 동작 모드에 기반하여 수정될 수 있다.

[0059] 도 6을 참조로, 이 방법의 예시적인 실시예가 도시되며 일반적으로 600으로 지정된다. 방법(600)은, 도 4의 LNA(410) 또는 도 5의 증폭기(510)를 포함하는 도 1의 무선 디바이스(110)와 같은 RC 매칭 네트워크 및 다수의 증폭 스테이지들을 갖는 증폭기를 포함하는 무선 디바이스에서 수행될 수 있다. 예컨대, 방법(600)은 도 4의 LNA(410)에 의해 또는 도 5의 증폭기(510)에 의해 수행될 수 있다.

[0060] 방법(600)은, 602에서, 제 1 증폭기 스테이지의 입력 및 제 2 증폭기 스테이지의 입력에서 입력 신호를 수신하는 단계를 포함한다. 제 1 증폭기 스테이지는 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성될 수 있고, 제 2 증폭기 스테이지는 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성될 수 있다. 예컨대, 입력 신호는 도 4 또는 도 5의 입력 노드(418)에서 수신될 수 있다. 예시적이고 비-제한적인 예들로서, 제 1 증폭기 스테이지는 도 4 또는 도 5의 메인 LNA(412) 또는 도 5의 제 2 LNA(512)에 대응할 수 있다. 예시하기 위해, 입력 신호는 듀플렉서 또는 스위치(346)를 통해 도 3의 안테나(348)로부터 수신되는 RF 신호일 수 있다.

[0061] 604에서, 제어 입력은 제 1 증폭기 스테이지에 커플링되고 제 2 증폭기 스테이지에 커플링된 RC(resistive-capacitive) 네트워크에서 수신된다. 예컨대, 제어 입력은 도 4-5의 커넥션(458) 상에 제공되는 인에이블 신호(aux_alone_en)에 대응할 수 있으며, 이 인에이블 신호(aux_alone_en)는 저항기(456)를 통해 트랜지스터(452)를 향한다. 제어 입력은, 증폭기의 동작 모드에 기반하여, 제어 회로에 의해, 이를테면 도 3의 데이터 프로세서(310)에 의해 선택되거나, 생성되거나, 또는 그렇지 않으면 제공될 수 있다.

[0062] 예컨대, 증폭기는 DSDS(dual-subscriber identity module (SIM) dual-standby) 동작 모드에서 동작할 수 있다. DSDS 모드에서, 제 1 증폭기 스테이지는, 제 1 증폭기 스테이지가 인에이블될 때 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된 메인 증폭기 스테이지일 수 있다. 제 1 캐리어 신호가 메인 수신 신호를 포함하지 않을 때, 제 1 증폭기 스테이지가 디스에이블될 수 있다. 제 2 캐리어 스테이지는 페이징 신호를 검출하기 위해 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된 보조 증폭기 스테이지에 대응할 수 있다. 제어 입력은, 스위칭 디바이스로 하여금, 제 1 증폭기 스테이지가 인에이블되는 모드에서의 동작 동안 입력 노드로부터, 예컨대, 저항기(453)를 통해 전류를 차단함으로써, RC 네트워크의 적어도 하나의 임피던스 엘리먼트를 디커플링하도록 야기할 수 있다. 제어 입력은, 스위칭 디바이스로 하여금, 제 2 증폭기 스테이지에 대한 입력 임피던스 매칭을 제공하기 위해 제 1 증폭기 스테이지가 디스에이블되는 모드에서의 동작 동안 적어도 하나의 임피던스 엘리먼트(예컨대, 커패시터(454))를 입력 노드에 커플링하도록 야기할 수 있다.

[0063] 방법(600)은, 자신의 개별적인 캐리어 신호들에 독립적으로 제어가능한 이득 레벨들을 제공할 수 있는 다수의 증폭 스테이지들의 동작을 가능하게 한다. 다양한 동작 모드들, 이를테면 DSDS 모드는, 제 2 증폭기 스테이지가 DSDS 페이징 신호들에 대해 인에이블된 채로 남아있는 동안, 제 1 증폭기 스테이지를 디스에이블함으로써 전력 소모를 감소시키는 단일형(single)을 사용하는 것이 지원될 수 있다. 그 결과, 증폭기의 전력 소모는, 제 1 증폭기 스테이지에 대한 어떠한 수신 신호도 존재하지 않을 때, 이를테면 DSDS 페이징 모드에서, 제 2 증폭기 스테이지에 대한 입력 임피던스 매칭을 제공하기 위해 제 1 증폭기 스테이지를 on으로 유지시키는 증폭기들과 비교하여, 감소될 수 있다.

[0064] 도 6이 방법(600)의 엘리먼트들의 특정한 순서를 도시하지만, 다른 실시예들에서는, 방법(600)의 엘리먼트들이 다른 순서로 수행될 수 있거나 또는 동시에 또는 실질적으로 동시에 수행될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 예컨대, 입력 신호는, 제어 신호가 (604에서) 스위칭 디바이스에 제공됨과 동시에 (또는 실질적으로 동시에) (602에서) 제 1 및 제 2 증폭기 스테이지들의 입력들에 제공될 수 있다.

[0065] 개시된 실시예들과 함께, 제 1 캐리어 신호를 증폭시키기 위한 제 1 수단을 포함하는 장치가 설명된다. 예컨대, 증폭시키기 위한 제 1 수단은, 도 2 또는 도 3의 제 1 증폭기 스테이지(202), 도 4 또는 도 5의 메인 LNA(412), 도 5의 제 2 LNA(512), 하나 또는 그 초과의 다른 증폭기 회로들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

[0066] 이 장치는 제 2 캐리어 신호를 증폭시키기 위한 제 2 수단을 포함한다. 예컨대, 증폭시키기 위한 제 2 수단은, 도 2 또는 도 3의 제 2 증폭기 스테이지(204), 도 4 또는 도 5의 보조 LNA(414), 하나 또는 그 초과의 다른 증폭기 회로들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

[0067] 장치는 RC 임피던스를 제공하기 위한 수단을 포함할 수 있으며, 이 RC 임피던스를 제공하기 위한 수단은 증폭시키기 위한 제 1 수단에 커플링되고 증폭시키기 위한 제 2 수단에 커플링된다. RC 임피던스를 제공하기 위한 수단은 RC(resistive-capacitive) 네트워크를 포함할 수 있으며, 이 RC 네트워크는 입력 노드와 접지 사이에서 직렬로 커플링된 저항기 및 커패시터를 포함한다. 예컨대, RC 임피던스를 제공하기 위한 수단은 도 2 또는 도 3의 RC 네트워크(206), 도 4-5의 RC 네트워크(450), 하나 또는 그 초과의 다른 스위칭 디바이스들(예컨대, 트랜지스터, 스위칭 다이오드 등), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

[0068] 장치는 또한, 증폭시키기 위한 제 1 수단에 커플링된 바이어싱하기 위한 제 1 수단 및 증폭시키기 위한 제 2 수단에 커플링된 바이어싱하기 위한 제 2 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, 바이어싱하기 위한 제 1 수단은, 도 4 또는 도 5의 커넥션(411), 도 4 또는 도 5의 바이어스 저항기(413), 다른 노드, 커넥션, 전압 소스, 또는 전압 바이어스를 제공하기 위한 다른 회로 엘리먼트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예컨대, 바이어싱하기 위한 제 2 수단은, 도 4 또는 도 5의 커넥션(415), 도 4 또는 도 5의 바이어스 저항기(417), 다른 노드, 커넥션, 전압 소스, 또는 전압 바이어스를 제공하기 위한 다른 회로 엘리먼트, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

[0069] 장치는 또한, 증폭시키기 위한 제 1 수단의 입력과 증폭시키기 위한 제 2 수단의 입력 사이에 AC(alternating-current) 커플링을 제공하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 예컨대, AC 커플링을 제공하기 위한 수단은, 도 4 또는 도 5의 AC 커플링 커패시터(419), 하나 또는 그 초과의 다른 용량성 회로 엘리먼트들, 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.

[0070] 본원에서 설명된 RC 매칭 네트워크를 갖는 증폭기는, DSDS(dual SIM dual standby)에 사용될 수 있고, 하나 또는 그 초과의 IC들, 아날로그 IC들, RFIC들, 혼합-신호 IC들, ASIC들, PCB(printed circuit board)들, 전자 디바이스들 등 상에서 구현될 수 있다. CMOS(complementary metal oxide semiconductor), NMOS(N-channel MOS), PMOS(P-channel MOS), BJT(bipolar junction transistor), BiCMOS(bipolar-CMOS), SiGe(silicon germanium), GaAs(gallium arsenide), HBT(heterojunction bipolar transistor)들, HEMT(high electron mobility transistor)들, SOI(silicon-on-insulator), 등과 같은 다양한 IC 프로세스 기술들을 사용하여 RC 매칭 네트워크를 갖는 증폭기가 또한 제조될 수 있다.

[0071] 본원에서 설명된 RC 매칭 네트워크를 갖는 증폭기를 구현하는 장치는, DSDS(dual SIM dual standby) 동작을 위해 사용될 수 있고, 독립형 디바이스일 수 있거나 또는 더 큰 디바이스의 일부일 수 있다. 디바이스는, (i) 독립형 IC, (ii) 데이터 및/또는 명령들을 저장하기 위한 메모리 IC들을 포함할 수 있는 일 세트의 하나 또는 그 초과의 IC들, (iii) RFIC, 예컨대, RF 수신기(RFR) 또는 RF 송신기/수신기(RTR), (iv) ASIC, 예컨대, MSM(mobile station modem), (v) 다른 디바이스들 내에 임베딩될 수 있는 모듈, (vi) 수신기, 셀룰러 폰, 무선 디바이스, 핸드셋, 또는 모바일 유닛, (vii) 등일 수 있다.

[0072] 하나 또는 그 초과의 예시적인 설계들에서, 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상에 하나 또는 그 초과의 명령들 또는 코드로서 저장될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는, 하나의 장소로부터 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 사용가능한 매체일 수 있다. 예시적인 실시예에서, 저장 디바이스는 물리적 저장 재료의 광학적 반사도 또는 자기적 배향, 트랜지스터의 부동 게이트(floating gate) 상에 또는 커패시터의 플레이트 상에 저장된 전하의 양 등에 기초하여, 일시적(transient)이거나 또는 전파하는(propagating) 신호가 아닌 형태로 데이터를 저장한다. 한정이 아닌 예로써, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지 또는 다른 자기 스토리지 디바이스들, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 운반하거나 또는 저장하기 위해 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속수단은 컴퓨터-판독가능 매체로 적절하게 명명된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL(digital subscriber line), 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트 페어, DSL, 또는 적외선, 라디오 및 마이크로파와 같은 무선 기술들이 매체의 정의 내에 포함된다. 본 명세서에 사용되는 것과 같이, 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 콤팩트 디스크(CD; compact disc), 레이저 디스크(laser disc), 광학 디스크(optical disc), DVD(digital versatile disc), 플로피 디스크(floppy disk) 및 블루-레이 디스크(blu-ray disc)를 포함하며, 여기서 디스크(disk)들은 통상적으로 자기적으로 데이터를 재생하는 반면에 디스크(disc)들은 레이저들을 통해 광학적으로 데이터를 재생한다. 전술한 것들의 조합들이 또한 컴퓨터-판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 할 것이다.

[0073] 상세한 설명에서 사용되는 바와 같이, 용어들 "컴포넌트", "데이터베이스", "모듈", "시스템" 등은 컴퓨터-관련 엔티티, 또는 하드웨어, 펌웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어를 지칭하도록 의도된다. 예시를 위해, 도 3의 데이터 프로세서(310)는 도 4 또는 도 5의 제어 신호 “aux_alone_en”의 값들을 선택하고, 도 4의 스위치들(424, 426, 434, 및 436)을 제어하기 위한 제어 신호들의 값들을 선택하고, 그리고/또는 도 5의 스위치들(424, 524, 및 426)을 제어하기 위한 제어 신호들의 값들을 설정하기 위한 프로그램 명령들을 실행시킬 수 있다. 컴포넌트는 프로세서상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 오브젝트, 실행가능물, 실행 스레드, 프로그램, 및/또는 컴퓨터일 수 있다(그러나, 이에 제한되지 않는다). 예시에 의해, 컴퓨팅 디바이스 상에서 실행중인 애플리케이션 및 컴퓨팅 디바이스 둘 다가 컴포넌트일 수 있다. 하나 또는 그 초과의 컴포넌트들이 프로세스 내에 및/또는 실행 스레드 내에 상주할 수 있고, 컴포넌트는 하나의 컴퓨터상에 국한될 수 있고 그리고/또는 2개 또는 그 초과의 컴퓨터들 사이에 분포될 수 있다. 이에 더해, 이러한 컴포넌트들은 다양한 데이터 구조들이 저장된 다양한 컴퓨터 판독가능 매체로부터 실행할 수 있다. 컴포넌트들은 예컨대 하나 또는 그 초과의 데이터 패킷들(예컨대, 로컬 시스템에서, 분산 시스템에서 및/또는 신호에 의한 다른 시스템들과의 네트워크(예컨대, 인터넷)를 통해 다른 컴포넌트와 상호작용하는 하나의 컴포넌트로부터의 데이터)을 갖는 신호에 따라 로컬 및/또는 원격 프로세스들을 통해 통신할 수 있다.

[0074] 선택된 양상들이 상세하게 설명되고 예시되었지만, 하기의 청구범위들에 의해 정의되는 바와 같이, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양한 치환들 및 변경들이 이루어질 수 있다는 점이 이해될 것이다.

Claims

장치로서,
RF(radio frequency) 입력 신호의 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된 제 1 증폭기 스테이지 ― 상기 제 1 증폭기 스테이지는 캐리어 어그리게이션 동작 모드를 지원하도록 구성됨 ―;
상기 RF 입력 신호의 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성된 제 2 증폭기 스테이지 ― 상기 제 2 증폭기 스테이지는 DSDS(dual-subscriber identity module (SIM) dual-standby) 동작 모드에서 페이징 신호를 검출하기 위해 상기 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성됨 ―;
RC(resistive-capacitive) 네트워크 ― 상기 RC 네트워크는 상기 제 1 증폭기 스테이지에 커플링되고 그리고 상기 제 2 증폭기 스테이지에 커플링된 제 1 단자를 포함하고, 상기 RC 네트워크는 용량성 엘리먼트에 커플링된 저항성 엘리먼트를 포함하고, 그리고 상기 RC 네트워크는 상기 RF 입력 신호를 수신하고 그리고 제어 입력에 응답하여 상기 RF 입력 신호에 대한 접지로의 경로를 제공하도록 구성되며, 상기 접지로의 경로를 제공하는 것은 상기 제 1 증폭기 스테이지가 인에이블되는지 여부에 기반하여 상기 제 2 증폭기 스테이지의 임피던스를 수정하는 것을 포함함 ―; 및
제 1 부하 회로 및 제 2 부하 회로를 포함하고,
상기 제 1 증폭기 스테이지는 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력을 상기 제 1 부하 회로에 커플링하는 제 1 스위치 및 상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력을 상기 제 2 부하 회로에 커플링하는 제 2 스위치를 포함하는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 2 증폭기 스테이지는 상기 제 2 증폭기 스테이지의 출력을 상기 제 1 부하 회로에 커플링하는 제 3 스위치 및 상기 제 2 증폭기 스테이지의 출력을 상기 제 2 부하 회로에 커플링하는 제 4 스위치를 포함하는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 RC 네트워크는:
접지에 커플링된 제 2 단자; 및
제어 입력을 수신하도록 구성된 제 3 단자를 더 포함하고,
상기 제 1 단자는 RF 입력 노드에 추가로 커플링되는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 RC 네트워크는 스위칭 디바이스를 더 포함하고,
상기 용량성 엘리먼트는 상기 스위칭 디바이스에 그리고 접지에 커플링되고,
상기 스위칭 디바이스는, 제어 입력에 대해 응답하고 그리고 상기 제 1 증폭기 스테이지가 인에이블되는지 여부에 기반하여 상기 제 2 증폭기 스테이지의 임피던스를 수정하도록 구성되는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지 및 상기 제 2 증폭기 스테이지는 LNA(low noise amplifier)에 포함되고,
상기 LNA는 상기 제 1 증폭기 스테이지가 인에이블되는지 여부와는 상관없이 상기 제 2 증폭기 스테이지를 인에이블하도록 구성가능한,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지 및 상기 제 2 증폭기 스테이지는, 상기 제 1 증폭기 스테이지 및 상기 제 2 증폭기 스테이지가 인에이블되는 제 1 모드에서 동작하고 그리고 제 2 모드에서 동작하도록 구성된 LNA(low noise amplifier)에 포함되는,
장치.
제 6 항에 있어서,
상기 제 2 모드에서, 상기 제 1 증폭기 스테이지가 디스에이블되는 동안 상기 제 2 증폭기 스테이지는 인에이블되는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지의 입력과 상기 제 2 증폭기 스테이지의 입력 사이에 AC(alternating-current) 커플링을 제공하도록 구성된 커패시터를 더 포함하는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지에 커플링된 제 1 바이어스 회로 및 상기 제 2 증폭기 스테이지에 커플링된 제 2 바이어스 회로를 더 포함하고,
상기 제 1 증폭기 스테이지는 제 1 이득을 제공하도록 구성되고,
상기 제 2 증폭기 스테이지는 상기 제 1 이득과는 상이한 제 2 이득을 제공하도록 구성되는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 RC 네트워크는 제어 입력을 수신하도록 구성된 트랜지스터를 더 포함하고,
상기 트랜지스터는, 상기 제어 입력을 수신하도록 커플링된 게이트, 상기 용량성 엘리먼트에 커플링된 소스, 및 상기 저항성 엘리먼트에 커플링된 드레인을 포함하는,
장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 증폭기 스테이지는 디제너레이션 회로(degeneration circuit)를 통해 접지에 커플링되고,
상기 제 2 증폭기 스테이지는 접지에 직접 커플링되는,
장치.
방법으로서,
제 1 증폭기 스테이지의 입력에서 그리고 제 2 증폭기 스테이지의 입력에서 입력 신호를 수신하는 단계 ― 상기 제 1 증폭기 스테이지는 RF(radio frequency) 입력 신호의 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성되고, 상기 제 1 증폭기 스테이지는 캐리어 어그리게이션 동작 모드를 지원하도록 구성되며, 상기 제 2 증폭기 스테이지는 상기 RF 입력 신호의 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성됨 ―;
상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력을 제 1 부하 회로에 커플링시키기 위해서 제 1 스위치를 인에이블링하는 단계;
상기 제 1 증폭기 스테이지의 출력을 제 2 부하 회로에 커플링시키기 위해서 제 2 스위치를 인에이블링하는 단계; 및
상기 제 1 증폭기 스테이지에 커플링되고 그리고 상기 제 2 증폭기 스테이지에 커플링된 제 1 단자를 포함하는 RC(resistive-capacitive) 네트워크에서 제어 입력을 수신하는 단계를 포함하고,
상기 RC 네트워크는, 상기 RF 입력 신호를 수신하고 그리고 상기 제어 입력에 응답하여 상기 RF 입력 신호에 대한 접지로의 경로를 제공하며,
DSDS(dual-subscriber identity module (SIM) dual-standby) 동작 모드에서, 상기 제 1 증폭기 스테이지는 상기 제 1 증폭기 스테이지가 인에이블될 때 제 1 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성되고, 상기 제 2 증폭기 스테이지는 페이징 신호를 검출하기 위해 제 2 캐리어 신호를 증폭시키도록 구성되며,
상기 접지로의 경로를 제공하는 것은 상기 제 1 증폭기 스테이지가 인에이블되는지 여부에 기반하여 상기 제 2 증폭기 스테이지의 임피던스를 수정하는 것을 포함하는,
방법.
제 12 항에 있어서,
상기 제 2 증폭기 스테이지의 출력을 제 1 부하 회로에 커플링시키기 위해서 제 3 스위치를 인에이블링하는 단계; 및
상기 제 2 증폭기 스테이지의 출력을 제 2 부하 회로에 커플링시키기 위해서 제 4 스위치를 인에이블링하는 단계를 더 포함하는,
방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제