KR102389657B1 - 전력 증폭기들의 바이어스 스위칭을 위한 장치 및 방법들 - Google Patents

전력 증폭기들의 바이어스 스위칭을 위한 장치 및 방법들 Download PDF

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Abstract

전력 증폭기들의 바이어스 스위칭을 위한 장치 및 방법들이 본 명세서에 제공된다. 소정 구성들에서, 전력 증폭기 시스템은 무선 주파수(RF) 신호에 증폭을 제공하는 전력 증폭기, 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하는 전력 관리 회로, 및 전력 증폭기를 바이어싱하는 바이어스 제어 회로를 포함한다. 전력 관리 회로는 평균 전력 추적(APT) 모드 및 포락선 추적(ET) 모드와 같은 다수의 공급 제어 모드에서 동작가능하다. 바이어스 제어 회로는 전력 관리 회로의 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성된다.

Description

전력 증폭기들의 바이어스 스위칭을 위한 장치 및 방법들
본 발명의 실시예들은 전자 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 무선 주파수(RF) 전자 장치용 전력 증폭기에 관한 것이다.
전력 증폭기들은 안테나들을 통한 송신용 RF 신호들을 증폭하기 위해 무선 주파수(RF) 통신 시스템들에서 사용된다. 배터리 수명을 연장시키고 그리고/또는 적절한 송신 전력 레벨을 제공하도록 RF 신호 송신들의 전력을 관리하는 것이 중요할 수 있다.
하나 이상의 전력 증폭기들을 갖는 RF 통신 시스템들의 예들은 모바일 폰들, 태블릿들, 기지국들, 네트워크 액세스 포인트들, 랩톱들, 및 웨어러블 전자 장치들을 포함하지만, 이들로 제한되지 않는다. 전력 증폭기들은 RF 신호들에 대한 증폭을 제공하는데, 이는 특정 통신 표준들에 대해 약 30 kHz 내지 300GHz 범위, 예를 들어, 약 450 MHz 내지 약 90GHz 범위의 주파수를 가질 수 있다.
소정 실시예들에서, 본 개시내용은 무선 주파수 신호를 증폭하도록 구성되는 전력 증폭기, 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하도록 구성되는 전력 관리 회로, 및 바이어스 제어 회로를 포함하는 모바일 디바이스에 관한 것이다. 전력 관리 회로는 복수의 공급 제어 모드로부터 선택된 공급 제어 모드에서 동작가능하고, 바이어스 제어 회로는 전력 관리 회로의 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성된다.
다수의 실시예에서, 복수의 공급 제어 모드는 평균 전력 추적 모드 및 포락선 추적 모드를 포함한다.
일부 실시예들에서, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하도록 동작 가능하다.
다양한 실시예들에서, 바이어스 제어 회로는 전력 관리 회로의 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 바이어스 제어 회로는 직렬 인터페이스를 통해 제어 신호를 수신하도록 구성된다. 다수의 실시예에 따르면, 직렬 인터페이스는 모바일 산업 프로세서 인터페이스 무선 주파수 프론트-엔드 버스이다.
일부 실시예들에서, 전력 증폭기는 복수의 바이어스 네트워크를 포함하고, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 복수의 바이어스 네트워크를 제어하도록 동작가능하다. 다수의 실시예에 따르면, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 선택적으로 활성화한다. 다양한 실시예들에 따르면, 복수의 바이어스 네트워크는 제1 공급 제어 모드에서 활성화되고 제2 공급 제어 모드에서 비활성화되는 제1 바이어스 네트워크를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제1 바이어스 네트워크는 진폭 왜곡 보상 회로 또는 위상 왜곡 보상 회로 중 적어도 하나를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 전력 증폭기는 제1 스테이지 및 제1 스테이지에 후속하는 제2 스테이지를 포함한다. 다수의 실시예에 따르면, 전력 증폭기는 제1 스테이지를 바이어싱하도록 구성되는 제1 복수의 바이어스 네트워크, 및 제2 스테이지를 바이어싱하도록 구성되는 제2 복수의 바이어스 네트워크를 포함하고, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 제1 복수의 바이어스 네트워크 및 제2 복수의 바이어스 네트워크를 제어하도록 동작 가능하다. 몇몇 실시예들에 따르면, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 제1 복수의 바이어스 네트워크 및 제2 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 선택적으로 활성화한다.
소정 실시예들에서, 본 개시내용은 패키징된 모듈에 관한 것이다. 패키징된 모듈은 패키지 기판, 외부 전력 관리 회로로부터 공급 전압을 수신하도록 구성되는 공급 핀, 패키지 기판에 부착되고 무선 주파수 신호를 증폭하도록 구성되는 전력 증폭기를 포함하는 제1 다이, 및 패키지 기판에 부착되고, 공급 전압을 제어하는 선택된 모드를 표시하는 제어 신호에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성되는 바이어스 제어 회로를 포함하는 제2 다이를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 선택된 공급 제어 모드는 평균 전력 추적 모드 또는 포락선 추적 모드 중 하나를 표시한다.
몇몇 실시예들에서, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하도록 동작 가능하다.
다수의 실시예에서, 제1 다이 및 제2 다이는 상이한 처리 기술들로 구현된다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제1 다이는 갈륨 비소 다이이고 제2 다이는 상보형 금속 산화물 반도체 다이 또는 실리콘 온 인슐레이터 다이이다.
다양한 실시예들에서, 제2 다이는 제어 신호를 수신하도록 구성되는 직렬 인터페이스를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 직렬 인터페이스는 모바일 산업 프로세서 인터페이스 무선 주파수 프론트-엔드 버스이다.
일부 실시예들에서, 전력 증폭기는 복수의 바이어스 네트워크를 포함하고, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 복수의 바이어스 네트워크를 제어하도록 동작가능하다. 다수의 실시예에 따르면, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 선택적으로 활성화한다. 다양한 실시예들에 따르면, 복수의 바이어스 네트워크는 제1 공급 제어 모드에서 활성화되고 제2 공급 제어 모드에서 비활성화되는 제1 바이어스 네트워크를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따르면, 제1 바이어스 네트워크는 진폭 왜곡 보상 회로 또는 위상 왜곡 보상 회로 중 적어도 하나를 포함한다.
다수의 실시예에서, 전력 증폭기는 제1 스테이지 및 제1 스테이지에 후속하는 제2 스테이지를 포함한다. 몇몇 실시예들에 따라, 전력 증폭기는 제1 스테이지를 바이어싱하도록 구성되는 제1 복수의 바이어스 네트워크, 및 제2 스테이지를 바이어싱하도록 구성되는 제2 복수의 바이어스 네트워크를 포함하고, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 제1 복수의 바이어스 네트워크 및 제2 복수의 바이어스 네트워크를 제어하도록 동작 가능하다. 다양한 실시예들에 따르면, 바이어스 제어 회로는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 제1 복수의 바이어스 네트워크 및 제2 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 선택적으로 활성화한다.
소정 실시예들에서, 본 개시내용은 전력 증폭기 바이어싱 방법에 관한 것이다. 본 방법은 전력 증폭기를 사용하여 무선 주파수 신호를 증폭하는 단계, 전력 관리 회로를 사용하여 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하는 단계, 전력 관리 회로를 복수의 공급 제어 모드로부터 선택된 공급 제어 모드에서 동작시키는 단계, 및 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스를 바이어스 제어 회로를 사용하여 스위칭하는 단계를 포함한다.
다양한 실시예들에서, 본 방법은 바이어스 제어 회로를 사용하여 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하는 단계를 추가로 포함한다.
몇몇 실시예들에서, 본 방법은 직렬 인터페이스를 통해 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 제어 신호를 수신하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 실시예들에서, 본 방법은 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하는 단계가 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 복수의 바이어스 네트워크 중 하나 이상을 선택적으로 활성화시키는 단계를 포함하는 것을 추가로 포함한다. 다수의 실시예에 따르면, 본 방법은 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 활성화하는 단계를 추가로 포함한다.
도 1은 모바일 디바이스의 일 실시예의 개략도이다.
도 2a는 전력 증폭기 공급 전압 대 시간의 제1 예를 도시하는 그래프이다.
도 2b는 전력 증폭기 공급 전압 대 시간의 제2 예를 도시하는 그래프이다.
도 2c는 전력 증폭기 공급 전압 대 시간의 제3 예를 도시하는 그래프이다.
도 3은 전력 증폭기 시스템의 일 실시예의 개략도이다.
도 4는 RF 통신 시스템의 일 실시예의 개략도이다.
도 5a는 전력 증폭기 시스템의 다른 실시예의 개략도이다.
도 5b는 전력 증폭기 시스템의 다른 실시예의 개략도이다.
도 5c는 전력 증폭기 시스템의 다른 실시예의 개략도이다.
도 6은 전력 증폭기 시스템의 다른 실시예의 개략도이다.
도 7a는 패키징된 모듈의 일 실시예의 개략도이다.
도 7b는 라인 7B-7B를 따라 취해지는 도 7a의 패키징된 모듈의 단면의 개략도이다.
소정 실시예들의 다음의 상세한 설명은 특정한 실시예들의 다양한 설명을 제시한다. 그러나, 본 명세서에 설명된 혁신은 예로서, 청구범위에 정의되고 포함되는 다수의 상이한 방식으로 구현될 수 있다. 본 설명에서, 동일하거나 기능적으로 유사한 요소를 유사 참조 번호로 나타내고 있는 도면들을 참조한다. 도면들에 예시된 요소들은 반드시 축척대로 그려진 것은 아님을 이해할 것이다. 또한, 소정 실시예들은 도면에서 도시된 것보다 많은 요소들 및/또는 도면에서 도시된 요소들의 서브세트를 포함할 수 있음을 이해할 것이다. 또한, 일부 실시예들은 2개 이상의 도면으로부터의 특징들의 임의의 적절한 조합을 포함할 수 있다.
셀룰러 통신 시스템들과 같은 모바일 응용들에서, 배터리 수명을 연장하는 것이 중요하다. 상당한 양의 배터리 충전을 소비하는 하나의 동작은 전력 증폭이다.
효율을 증가시키고 이로써 배터리 수명을 연장하기 위해, RF 통신 시스템은 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하기 위한 전력 관리 회로를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전력 관리 회로는 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 시간에 따라 변경하여 전력 증폭기의 전력 부가 효율(PAE)을 개선하기 위해 다양한 전력 관리 기술들을 채택할 수 있고, 그에 의해 전력 소비를 감소시킨다.
전력 증폭기의 효율을 개선하기 위한 한 가지 기법은 DC-DC 변환기 또는 다른 적절한 전압 조절기가 전력 증폭기의 평균 출력 전력에 기초하여 전력 증폭기에 대한 공급 전압을 생성하도록 사용되는 평균 전력 추적(average power tracking)(APT)이다.
전력 증폭기의 효율을 개선하기 위한 다른 기법은 전력 증폭기의 공급 전압이 RF 신호의 포락선에 관련하여 제어되는 포락선 추적(envelope tracking)(ET)이다. 따라서, RF 신호의 포락선의 전압 레벨이 증가할 때, 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨이 증가할 수 있다. 마찬가지로, RF 신호의 포락선의 전압 레벨이 감소할 때, 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨은 전력 소비를 감소시키기 위해 감소할 수 있다.
APT 성능에 최적화된 전력 증폭기는 ET에 대해 차선의 성능을 나타낼 수 있다. 유사하게, ET 성능에 최적화된 전력 증폭기는 APT에 대해 차선의 성능을 나타낼 수 있다. 이러한 전력 증폭기 설계 트레이드 오프들은 특히 ET 및 APT 모드들 둘 다에 대해 백 오프(back off)없이 최대 송신 전력을 지원하도록 전력 증폭기가 지정되는 응용들에서 악화될 수 있다.
전력 증폭기들의 바이어스 스위칭을 위한 장치 및 방법들이 본 명세서에 제공된다. 소정 구성들에서, 전력 증폭기 시스템은 증폭을 RF 신호에 제공하는 전력 증폭기, 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하는 전력 관리 회로, 및 전력 증폭기를 바이어싱하는 바이어스 제어 회로를 포함한다. 전력 관리 회로는 예를 들어, APT 모드 및 ET 모드를 포함하는 다수의 공급 제어 모드들에서 동작가능하다. 바이어스 제어 회로는 전력 관리 회로의 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성된다.
소정 구현들에서, 전력 증폭기는 바이어스 제어 회로에 의해 제어되는 다수의 바이어스 네트워크를 포함한다. 추가적으로, 바이어스 제어 회로는 전력 관리 회로가 동작하고 있는 공급 제어 모드에 기초하여 하나 이상의 바이어스 네트워크를 활성화시킨다. 일례에서, 특정 바이어스 네트워크는 APT 모드에서 활성화되고, 다른 바이어스 네트워크는 ET 모드에서 활성화된다.
활성화된 바이어스 네트워크들을 변경하거나 스위칭하는 것은 전력 증폭기의 바이어스의 신호 레벨을 제어할 수 있다. 소정 구현들에서, 활성화된 바이어스 네트워크들을 스위칭하는 것은 또한 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어한다. 예를 들어, 바이어스 네트워크들의 상이한 조합들을 활성화함으로써 상이한 바이어스 임피던스들이 제공될 수 있다. 추가적으로, 바이어스 네트워크들은 예를 들어, 모드와 연관된 진폭 왜곡(AM/AM) 및/또는 위상 왜곡(AM/PM)을 보상하기 위한 회로를 포함함으로써 특정한 공급 제어 모드를 최적화하도록 별도로 설계될 수 있다.
따라서, 전력 증폭기는 APT 및 ET 모드들과 같은 다수의 공급 제어 모드들을 지원하고, 그러한 모드들에 걸쳐 최적의 또는 거의 최적의 성능으로 동작하도록 설계될 수 있다.
소정 구현들에서, 바이어스 제어 회로는 모바일 산업 프로세서 인터페이스 무선 주파수 프론트-엔드(MIPI RFFE) 버스와 같은 직렬 인터페이스를 포함하는 반도체 다이 상에 구현된다. 추가적으로, 전력 증폭기의 바이어스의 스위칭은 직렬 인터페이스를 통해 바이어스 제어 회로에 전송되는 제어 커맨드 또는 워드(예를 들어, MIPI 워드)에 의해 제어된다.
본 명세서에서의 스위칭 가능한 바이어싱 방식들은 각각의 공급 제어 모드마다 독립적인 또는 개별적인 바이어싱 레벨 및/또는 바이어싱 임피던스를 허용함으로써 성능을 최적화하기 위한 유연성을 제공한다. 일례에서, 스위칭 가능한 바이어싱은 전력 증폭기가 APT 모드 및 ET 모드 모두에 대해 최대 송신 전력을 효율적으로 지원할 수 있게 할 수 있다. 본 명세서에서의 바이어싱 방식들은 단일 스테이지 전력 증폭기들뿐만 아니라 2개 이상의 스테이지들을 포함하는 멀티-스테이지 전력 증폭기들에도 적용될 수 있다.
도 1은 모바일 디바이스(800)의 일 실시예의 개략도이다. 모바일 디바이스(800)는 기저대역 시스템(801), 송수신기(802), 프론트 엔드 시스템(803), 안테나들(804), 전력 관리 시스템(805), 메모리(806), 사용자 인터페이스(807) 및 배터리(808)를 포함한다.
모바일 디바이스(800)가 본 개시내용의 하나 이상의 특징을 포함할 수 있는 RF 시스템의 일례를 예시하지만, 본 명세서에서의 교시들은 매우 다양한 방식으로 구현된 전자 시스템들에 적용가능하다.
모바일 디바이스(800)는 2G, 3G, 4G(LTE, LTE-Advanced 및/또는 LTE-Advanced Pro를 포함함), 5G, WLAN(예를 들어, Wi-Fi), WPAN(예를 들어, 블루투스 및/또는 ZigBee), WMAN(예를 들어, WiMax) 및/또는 GPS 기술들을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 매우 다양한 통신 기술들을 사용하여 통신될 수 있다.
송수신기(802)는 송신을 위한 RF 신호를 생성하고 안테나들(804)로부터 수신된 유입 RF 신호를 처리한다. RF 신호들의 송수신과 연관된 다양한 기능들은 송수신기(802)로서 도 1에서 집합적으로 나타낸 하나 이상의 컴포넌트에 의해 달성될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 일례에서, 소정 타입들의 RF 신호들을 처리하기 위해 별개의 컴포넌트들(예를 들어, 별개의 회로들 또는 다이들)이 제공될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 송수신기(802)는 직렬 인터페이스(809)를 사용하여 프론트 엔드 시스템(803) 및 전력 관리 회로(805)에 접속된다. 예시된 RF 컴포넌트들의 전부 또는 일부는 초기화 동안 및/또는 완전히 동작하는 동안 직렬 인터페이스(809)에 의해 모바일 디바이스(800)를 구성하도록 제어될 수 있다. 다른 실시예에서, 기저대역 프로세서(801)는 직렬 인터페이스(809)에 부가적으로 또는 대안적으로 접속되고, 프론트 엔드 시스템(803) 및/또는 전력 관리 시스템(805)의 컴포넌트들과 같은 하나 이상의 RF 컴포넌트를 구성하도록 동작한다.
프론트 엔드 시스템(803)은 안테나들(804)로 송신 및/또는 안테나(804)로부터 수신되는 신호들의 컨디셔닝을 보조한다. 예시된 실시예에서, 프론트 엔드 시스템(803)은 전력 증폭기 바이어싱을 제어하기 위한 하나 이상의 바이어스 제어 회로(810), 하나 이상의 전력 증폭기들(PA들)(811), 하나 이상의 저 노이즈 증폭기들(LNA들)(812), 하나 이상의 필터(813), 하나 이상의 스위치(814), 및 하나 이상의 듀플렉서(815)를 포함한다. 그러나, 다른 구현들이 가능하다.
예를 들어, 프론트 엔드 시스템(803)은 송신을 위한 신호의 증폭, 수신된 신호의 증폭, 신호의 필터링, 상이한 대역들 사이의 스위칭, 상이한 전력 모드들 사이의 스위칭, 송신 및 수신 모드 사이의 스위칭, 신호의 듀플렉싱, 신호의 다중화(예를 들어, 다이플렉싱 또는 트리플렉싱), 또는 그 일부 조합을 포함하지만, 이에 한정되지 않는 다수의 기능을 제공할 수 있다.
소정 구현들에서, 모바일 디바이스(800)는 캐리어 집성을 지원하여 피크 데이터 레이트를 증가시키는 유연성을 제공한다. 캐리어 집성은 주파수 분할 듀플렉싱(FDD; Frequency Division Duplexing) 및 시분할 듀플렉싱(TDD; Time Division Duplexing) 모두에 사용될 수 있으며, 복수의 캐리어 또는 채널을 집성하기 위해 사용될 수 있다. 캐리어 집성은 인접 집성(contiguous aggregation)을 포함하는데, 여기서, 동일한 동작 주파수 대역 내의 인접 캐리어들이 집성된다. 캐리어 집성은 또한 비-인접식일 수 있으며, 공통 대역 내의 또는 상이한 대역들 내의 주파수에서 분리되는 캐리어를 포함할 수 있다.
안테나들(804)은 매우 다양한 타입의 통신에 사용되는 안테나들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 안테나들(804)은 매우 다양한 주파수 및 통신 표준들과 연관된 신호들을 송신 및/또는 수신하기 위한 안테나들을 포함할 수 있다.
소정 구현들에서, 안테나들(804)은 MIMO 통신 및/또는 교환식 다이버시티 통신을 지원한다. 예를 들어, MIMO 통신은 단일 무선 주파수 채널을 통해 다중 데이터 스트림을 통신하기 위해 다수의 안테나를 사용한다. MIMO 통신은 무선 환경의 공간적 다중화 차이로 인한 보다 높은 신호 대 잡음비, 개선된 코딩 및/또는 감소된 신호 간섭으로부터 이익을 얻는다. 교환식 다이버시티는 특정 시간에 특정 안테나가 동작하도록 선택되는 통신을 지칭한다. 예를 들어, 스위치는 관찰된 비트 에러율 및/또는 신호 강도 표시자와 같은 다양한 인자에 기초하여 안테나 그룹으로부터 특정 안테나를 선택하는데 사용될 수 있다.
모바일 디바이스(800)는 소정 구현에서 빔형성과 함께 동작할 수 있다. 예를 들어, 프론트 엔드 시스템(803)은 송수신기(802)에 의해 제어되는 가변 위상을 갖는 위상 시프터를 포함할 수 있다. 추가적으로, 위상 시프터는 안테나들(804)을 사용하여 신호의 송신 및/또는 수신을 위해 빔 형성 및 지향성을 제공하도록 제어된다. 예를 들어, 신호 송신의 맥락에서, 주어진 방향으로 전파하는 더 많은 신호 강도를 갖는 빔-유사 품질을 나타내는 집성 송신 신호를 생성하도록 구성적 및 파괴적 간섭을 사용하여 안테나들(804)로부터의 방사된 신호를 조합하도록 안테나들(804)에 제공된 송신 신호의 위상이 제어된다. 신호 수신의 맥락에서, 위상은 신호가 특정 방향으로부터 안테나들(804)에 도달할 때 더 많은 신호 에너지가 수신되도록 제어된다. 소정 구현들에서, 안테나들(804)은 빔형성을 향상시키기 위해 안테나 요소의 하나 이상의 어레이를 포함한다.
기저대역 시스템(801)은 음성 및 데이터와 같은 다양한 사용자 입력 및 출력(I/O)의 처리를 용이하게 하기 위해 사용자 인터페이스(807)에 결합된다. 기저대역 시스템(801)은 송수신기(802)에 송신 신호의 디지털 표현을 제공하며, 송수신기(802)는 송신을 위해 RF 신호를 생성하도록 처리한다. 기저대역 시스템(801)은 또한 송수신기(802)에 의해 제공된 수신된 신호의 디지털 표현을 처리한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 기저대역 시스템(801)은 모바일 디바이스(800)의 동작을 용이하게 하는 메모리(806)에 결합된다.
메모리(806)는 모바일 디바이스(800)의 동작을 용이하게 하거나 및/또는 사용자 정보의 저장을 제공하기 위해 데이터 및/또는 명령어를 저장하는 것과 같은 매우 다양한 목적으로 사용될 수 있다.
전력 관리 시스템(805)은 모바일 디바이스(800)의 다수의 전력 관리 기능을 제공한다. 소정 구현들에서, 전력 관리 시스템(805)은 전력 증폭기(811)의 공급 전압을 제어하는 전력 증폭기(PA) 공급 제어 회로를 포함한다. 예를 들어, 전력 관리 시스템(805)은 전력 부가 효율(PAE)과 같은 효율을 개선하기 위해 전력 증폭기들(811) 중 하나 이상에 제공되는 공급 전압(들)을 변경하도록 구성될 수 있다.
전력 관리 시스템(805)은 APT 모드 또는 ET 모드와 같은 선택가능한 공급 제어 모드에서 동작할 수 있다. 예시된 실시예에서, 전력 관리 시스템(805)의 선택된 공급 제어 모드는 송수신기(802)에 의해 제어된다. 특정 구현들에서, 송수신기(802)는 직렬 인터페이스(809)를 사용하여 선택된 공급 제어 모드를 제어한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전력 관리 시스템(805)은 배터리(808)로부터 배터리 전압을 수신한다. 배터리(808)는 예를 들어, 리튬-이온 배터리를 포함하는, 모바일 디바이스(800)에서 사용하기 위한 임의의 적절한 배터리일 수 있다. 전력 관리 시스템(805)이 프론트 엔드 시스템(803)과 별개로 도시되어 있지만, 특정 구현들에서, 전력 관리 시스템(805)의 전부 또는 일부(예를 들어, PA 공급 제어 회로)는 프론트 엔드 시스템(803)에 통합된다.
도 2a는 전력 증폭기 공급 전압 대 시간의 제1 예를 도시하는 그래프(17)이다. 그래프(17)는 RF 신호(11)의 전압, RF 신호의 포락선(12) 및 전력 증폭기 공급 전압(13) 대 시간을 도시한다. 그래프(17)는 전력 증폭기 공급 전압(13)이 실질적으로 고정되는 구현에 대한 파형들의 일례에 대응한다.
전력 증폭기의 전력 증폭기 공급 전압(13)은 RF 신호(11)의 전압보다 높은 전압을 갖는다는 점에서 중요할 수 있다. 예를 들어, RF 신호의 크기보다 작은 크기를 갖는 전력 증폭기 공급 전압을 사용하여 전력 증폭기에 전력을 공급하는 것은 RF 신호를 클립핑할 수 있고, 그에 의해 신호 왜곡 및/또는 다른 문제점들을 생성한다. 따라서, 전력 증폭기 공급 전압(13)이 포락선(12)의 전압보다 크다는 점에서 중요할 수 있다. 그러나, 전력 증폭기 공급 전압(13)과 RF 신호(11)의 포락선(12) 사이의 전압차를 감소시키는 것이 바람직할 수 있는데, 그 이유는 전력 증폭기 공급 전압(13)과 포락선(12) 사이의 영역이 손실된 에너지를 나타낼 수 있기 때문이며, 이는 배터리 수명을 감소시키고 무선 디바이스에서 발생되는 열을 증가시킬 수 있다.
도 2b는 전력 증폭기 공급 전압 대 시간의 제2 예를 도시하는 그래프(18)이다. 그래프(18)는 RF 신호(11)의 전압, RF 신호의 포락선(12), 및 전력 증폭기 공급 전압(14) 대 시간을 도시한다. 그래프(18)는 전력 증폭기 공급 전압(14)이 포락선 추적에 의해 생성되는 구현에 대한 파형들의 일례에 대응한다.
포락선 추적은 전력 증폭기에 의해 증폭된 RF 신호의 포락선과 관련하여 전력 증폭기 공급 전압의 전압 레벨을 효율적으로 제어함으로써 전력 증폭기 시스템의 전력 부가 효율(PAE)을 증가시는데 사용될 수 있는 기술이다. 따라서, RF 신호의 포락선이 증가할 때, 전력 증폭기에 공급되는 전압이 증가될 수 있다. 마찬가지로, RF 신호의 포락선이 감소할 때, 전력 증폭기에 공급되는 전압이 감소되어 전력 소비를 줄일 수 있다.
도 2a의 전력 증폭기 공급 전압(13)과 달리, 도 2b의 전력 증폭기 공급 전압(14)은 RF 신호(11)의 포락선(12)과 관련하여 변한다. 도 2b에서의 전력 증폭기 공급 전압(14)과 포락선(12) 사이의 영역은 도 2a에서의 전력 증폭기 공급 전압(13)과 포락선(12) 사이의 영역보다 작으며, 따라서 도 2b의 그래프(18)는 더 큰 에너지 효율을 가지는 전력 증폭기 시스템과 연관되어 있을 수 있다.
도 2c는 전력 증폭기 공급 전압 대 시간의 제3 예를 도시하는 그래프(19)이다. 그래프(19)는 RF 신호(11)의 전압, RF 신호의 포락선(12) 및 전력 증폭기 공급 전압(15) 대 시간을 도시한다. 그래프(19)는 전력 증폭기 공급 전압(15)이 평균 전력 추적(APT)에 의해 생성되는 구현에 대한 파형들의 일례에 대응한다.
APT는 전력 증폭기의 효율을 개선하기 위한 하나의 기술이며, 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨은 전력 증폭기의 평균 출력 전력에 기초하여 제어된다. APT를 사용하여 동작할 때, 전력 증폭기 공급 전압의 전압 레벨은 특정 시간 슬롯에 대해 실질적으로 고정될 수 있지만, 평균 출력 전력(예를 들어, 송신 전력 제어 레벨)에 기초하여 후속 시간 슬롯에 대해 조정될 수 있다. APT는 고정된 전력 증폭기 공급 전압에 비해 효율성의 이득을 달성할 수 있지만, 포락선 추적에 비해서는 효율성 이득이 덜 할 수 있다. 그러나, 포락선 추적은 APT에 비해 더 높은 복잡성, 비용 및/또는 오버헤드를 가질 수 있다.
도 3은 전력 증폭기 시스템(20)의 일 실시예의 개략도이다. 예시된 전력 증폭기 시스템(20)은 스위치들(21), 안테나(22), 방향성 결합기(24), 전력 관리 회로(30), 바이어스 제어 회로(31), 전력 증폭기(32), 송수신기(33), 및 기저대역 프로세서(34)를 포함한다.
도 3은 전력 증폭기 시스템의 일 실시예를 도시하지만, 본 명세서에서의 교시는 매우 다양한 방식으로 구현되는 전력 증폭기 시스템들에 적용가능하다. 예를 들어, 전력 증폭기 시스템은 더 많거나 더 적은 컴포넌트들, 상이한 컴포넌트들의 배열, 및/또는 상이한 방식들로 구현되는 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
예시된 실시예에서, 송수신기(33)는 전력 증폭기 제어 회로(36), I/Q 변조기(37), 믹서(38) 및 아날로그 변환기(ADC)(39)를 포함한다. 명료성을 위해 도 3에 도시되지 않았지만, 송수신기(33)는 또한 하나 이상의 수신 경로들에 의해 하나 이상의 안테나(예를 들어, 안테나(22) 및/또는 다른 안테나(들))로부터 수신된 신호들을 처리할 수 있다. 또한, 송수신기(33)는 송신 경로(들), 관측 경로(들), 및/또는 전력 증폭기 제어 회로의 상이한 구현들을 사용하는 것을 포함하지만 이에 제한되지 않는 다른 방식들로 구현될 수 있다.
기저대역 신호 프로세서(34)는 동상(I) 신호 및 직교 위상(Q) 신호를 생성하는데 사용될 수 있는데, 이들은 원하는 진폭, 주파수, 및 위상의 정현파 또는 정현 신호를 표현하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, I 신호는 정현파의 동상 컴포넌트를 표현하는데 사용될 수 있고, Q 신호는 정현파의 직교-위상 컴포넌트를 표현하는데 사용될 수 있는데, 이는 정현파의 등가적 표현일 수 있다. 소정 구현들에서, I와 Q 신호들은 I/Q 변조기(37)에 디지털 포맷으로 제공될 수 있다. 기저대역 프로세서(34)는 기저대역 신호를 처리하도록 구성되는 임의의 적절한 프로세서일 수 있다. 예를 들어, 기저대역 프로세서(34)는 디지털 신호 프로세서, 마이크로프로세서, 프로그래밍 가능 코어, 또는 이들의 임의 조합을 포함할 수 있다. 더욱이, 일부 구현들에서, 2개 이상의 기저대역 프로세서(34)가 전력 증폭기 시스템(20)에 포함될 수 있다.
I/Q 변조기(37)는 기저대역 프로세서(34)로부터 I 및 Q 신호들을 수신하여 I 및 Q 신호들을 처리함으로써 RF 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, I/Q 변조기(37)는 I 및 Q 신호들을 아날로그 포맷으로 전환시키도록 구성되는 디지털-아날로그 변환기들(DAC들), I 및 Q 신호들을 RF로 상향변환시키기 위한 믹서들, 및 상향변환된 I 및 Q 신호들을 전력 증폭기(32)에 의한 증폭에 적합한 RF 신호로 결합시키기 위한 신호 결합기를 포함할 수 있다. 소정 구현들에서, I/Q 변조기(37)는 그 안에서 처리되는 신호들의 주파수 콘텐츠를 필터링하도록 구성되는 하나 이상의 필터를 포함할 수 있다.
전력 증폭기(32)는 I/Q 변조기(37)로부터 RF 신호를 수신할 수 있고, 인에이블될 때, 스위치들(21)을 통해 안테나(22)에 증폭된 RF 신호를 제공될 수 있다. 방향성 결합기(24)는 전력 증폭기(32)의 출력과 스위치들(21)의 입력 사이에 배치되어, 스위치들(21)의 삽입 손실을 포함하지 않는 전력 증폭기(32)의 출력 전력 측정을 가능하게 할 수 있다. 그러나, 전력 측정의 다른 구성들이 가능하다.
예시된 구성에서, 방향성 결합기(24)로부터 감지된 출력 신호가 믹서(38)에 제공되며, 이 믹서는 감지된 출력 신호를 제어된 주파수의 기준 신호와 곱한다. 믹서(38)는 감지된 출력 신호의 주파수 콘텐츠를 다운시프트함으로써 다운시프트된 신호를 생성하도록 동작한다. 다운시프트된 신호는 ADC(39)에 제공될 수 있으며, 이 ADC는 다운시프트된 신호를 기저대역 프로세서(34)에 의한 처리에 적합한 디지털 포맷으로 변환할 수 있다. 전력 증폭기(32)의 출력과 기저대역 프로세서(34) 간에 피드백 경로를 포함시킴으로써, 기저대역 프로세서(34)는 전력 증폭기 시스템(20)의 동작을 최적화하기 위해 I 및 Q 신호들을 동적으로 조정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 이러한 방식으로 전력 증폭기 시스템(20)을 구성하는 것은 전력 증폭기(32)의 PAE 및/또는 선형성을 제어하는 것을 보조할 수 있다.
예시된 실시예에서, 전력 관리 회로(30)는 송수신기(33)로부터 전력 제어 신호를 수신하고, 전력 증폭기(32)의 공급 전압들을 제어한다. 특정 구현들에서, 송수신기(33)는 직렬 인터페이스를 통해 전력 관리 회로(30)에 전기적으로 접속되고, 전력 관리 회로(30)는 직렬 인터페이스를 통해 전력 제어 신호를 수신한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 전력 관리 회로(30)는 전력 증폭기(32)의 입력 스테이지에 전력을 공급하기 위한 제1 공급 전압 VCC1 및 전력 증폭기(32)의 출력 스테이지에 전력을 공급하기 위한 제2 공급 전압 VCC2을 생성한다. 전력 관리 회로(30)는 전력 증폭기 시스템의 PAE를 향상시키기 위해 제1 공급 전압 VCC1 및/또는 제2 공급 전압 VCC2의 전압 레벨을 제어할 수 있다. 2개의 제어가능한 공급 전압을 갖는 실시예가 도시되지만, 전력 관리 회로는 더 많거나 더 적은 공급 전압들의 전압 레벨들을 제어할 수 있다. 특정 구현들에서, 전력 증폭기는 하나 이상의 제어가능한 공급 전압 및 하나 이상의 실질적으로 고정된 공급 전압으로 동작한다.
예시된 실시예에서, 전력 제어 신호는 전력 관리 회로(30)에게 APT 모드 또는 ET 모드와 같은 특정 공급 제어 모드에서 동작하도록 지시한다. 따라서, 송수신기(33)의 전력 증폭기 제어 회로(36)는 이 실시예에서, 선택된 공급 제어 모드를 제어한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 바이어스 제어 회로(31)는 송수신기(33)로부터 바이어스 제어 신호를 수신하고, 전력 증폭기(32)에 대한 바이어스 제어 신호들을 생성한다. 추가적으로, 바이어스 제어 회로(31)는 바이어스 제어 신호에 기초하여 바이어스 제어 신호들을 생성한다.
바이어스 제어 신호는 전력 관리 회로(30)가 동작하고 있는 공급 제어 모드를 식별하고, 바이어스 제어 회로(31)는 표시된 공급 제어 모드에 기초하여 바이어스 제어 신호들을 생성한다. 특정 구현들에서, 송수신기(33)는 직렬 인터페이스를 통해 바이어스 제어 회로(31)에 전기적으로 접속되고, 바이어스 제어 회로(31)는 직렬 인터페이스를 통해 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 제어 워드를 수신한다.
도 4는 MIPI RFFE 버스(51)를 포함하는 RF 통신 시스템(60)의 일 실시예의 개략도이다. RF 통신 시스템(60)은 송수신기(41), 전력 증폭기 모듈(42), 송신 필터 모듈(43), 수신 필터 모듈(44), 저 노이즈 증폭기(LNA) 모듈(45), 안테나 스위치 모듈(46), 결합기 모듈(47), 센서 모듈(48), 전력 관리 모듈(49), 및 안테나(50)를 추가로 포함한다.
도 4에 도시된 바와 같이, RF 통신 시스템(60)의 다양한 컴포넌트들은 MIPI RFFE 버스(51)에 의해 상호접속된다. 추가적으로, 송수신기(41)는 MIPI RFFE 버스(51)의 마스터 디바이스를 포함하고, RF 컴포넌트들 각각은 MIPI RFFE 버스(51)의 슬레이브 디바이스를 포함한다. 송수신기(41)의 마스터 디바이스는 초기화 동안 및/또는 동작 중에 RF 통신 시스템(60)을 구성하기 위해 MIPI RFFE 버스(51)를 통해 제어 명령을 전송한다.
전력 증폭기 모듈(42)은 전력 증폭기 및 전력 증폭기의 바이어싱을 제어하는 바이어스 제어 회로를 포함할 수 있다. 추가적으로, 바이어스 제어 회로는 MIPI RFFE 버스(51)의 슬레이브 디바이스를 포함할 수 있다. 전력 증폭기 모듈(42)은 본 개시내용의 하나 이상의 특징에 따라 구현될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 전력 증폭기 모듈(42)은 전력 관리 모듈(49)로부터 하나 이상의 전력 증폭기 공급 전압들을 수신한다.
도 4는 직렬 인터페이스를 통해 제어되는 전력 증폭기 모듈을 포함할 수 있는 RF 통신 시스템의 일례를 도시하지만, 본 명세서에서의 교시들은 매우 다양한 방식으로 구현되는 RF 통신 시스템들에 적용가능하다.
도 5a는 전력 증폭기 시스템(100)의 다른 실시예의 개략도이다. 전력 증폭기 시스템(100)은 전력 증폭기(70), 전력 관리 회로(71), 바이어스 제어 회로(72), 제1 공급 인덕터(73) 및 제2 공급 인덕터(74)를 포함한다.
도 5a는 스위칭 가능한 바이어스를 포함하는 전력 증폭기 시스템의 일 실시예를 도시하지만, 본 명세서에서의 교시들은 매우 다양한 방식으로 구현되는 전력 증폭기 시스템들에 적용가능하다.
전력 증폭기(70)는 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75), 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76), 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81), 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82), 입력 매칭 회로(83) 및 스테이지간 매칭 회로(84)를 포함한다.
예시된 전력 증폭기(70)가 2개의 스테이지를 포함하지만, 예를 들어, 하나의 스테이지를 포함하는 전력 증폭기 또는 3개 이상의 스테이지를 포함하는 전력 증폭기를 포함하는 다른 구성들이 가능하다. 예시된 전력 증폭기(70)가 바이폴라 트랜지스터들을 사용하여 구현되지만, 본 명세서에서의 교시들은 또한 전계-효과 트랜지스터 구성들에도 적용가능하다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 전력 증폭기(70)는 RF 입력 신호 RF_IN를 수신하며, 이는 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81)를 사용하여 증폭된다. 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81)의 컬렉터는 증폭된 RF 신호를 생성하며, 이는 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)의 베이스에 제공된다. 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)는 증폭된 RF 신호를 추가로 증폭시켜 RF 출력 신호 RF_OUT를 생성한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81) 및 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)의 이미터들은 예를 들어, 접지 전압일 수 있는 제1 전압 V1에 전기적으로 접속된다.
본 기술분야의 통상의 기술자들에 의해 이해되는 바와 같이, 입력 매칭 회로(83) 및 스테이지간 매칭 회로(84)는 임피던스 매칭을 제공하고, 그에 의해 RF 성능을 향상시킨다. 도 5a에는 도시되지 않았지만, 전력 증폭기(70)는 출력 매칭 회로 및/또는 하나 이상의 고조파 종단 회로를 포함할 수 있다.
도 5a의 전력 증폭기(70)는 제1 공급 전압 VCC1 및 제2 공급 전압 VCC2을 사용하여 전력을 공급받는다. 제1 공급 인덕터(73)는 제1 공급 전압 VCC1과 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81)의 컬렉터 사이에 전기적으로 접속되고, 제2 공급 인덕터(74)는 제2 공급 전압 VCC2와 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)의 컬렉터 사이에 전기적으로 접속된다. 제1 공급 인덕터(73) 및 제2 공급 인덕터(74)는 전력 증폭기(70)에 전력을 공급하는 것을 보조할 있는 한편, 전력 증폭기(70)에 의해 생성된 RF 신호들이 공급 전압들 VCC1, VCC2에 도달하는 것을 차단하기에 충분한 임피던스를 제공한다.
전력 관리 회로(71)는 APT 모드 및 ET 모드를 포함하는 공급 제어 모드들에서 동작가능하다. 추가적으로, 전력 관리 회로(71)는 전력 관리 회로(71)에게 선택된 공급 제어 모드에서 동작하도록 지시하는 전력 제어 신호를 수신한다. 일 실시예에서, 전력 제어 신호는 MIPI RFFE 버스와 같은 직렬 인터페이스를 통해 수신된다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 전력 관리 회로(71)는 전력 증폭기(70)의 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81)에 전력을 공급하기 위한 제1 공급 전압 VCC1 및 전력 증폭기(70)의 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)에 전력을 공급하기 위한 제2 공급 전압 VCC2를 생성한다.
전력 관리 회로(71)는 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 제1 공급 전압 VCC1 및/또는 제2 공급 전압 VCC2의 전압 레벨들을 제어한다. 일례에서, 선택된 공급 제어 모드가 ET 모드일 때, 전력 관리 회로(71)는 제1 공급 전압 VCC1 및/또는 제2 공급 전압 VCC2의 전압 레벨들을 제어하여 전력 증폭기(70)에 의해 증폭된 신호 RF_IN의 신호 포락선을 추적한다. 다른 예에서, 선택된 공급 제어 모드가 ET 모드일 때, 전력 관리 회로(71)는 전력 증폭기(70)의 평균 출력 전력에 기초하여 제1 공급 전압 VCC1 및/또는 제2 공급 전압 VCC2의 전압 레벨들을 제어한다.
입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75)은 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81)의 바이어싱을 제어한다. 도 5a에 도시된 바와 같이, 바이어스 제어 회로(72)는 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75)을 제어하여 트랜지스터의 바이어싱을 제어한다. 예시된 실시예에서, 바이어스 제어 회로(72)는 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75)에 의해 생성된 바이어스 신호의 신호 레벨 및 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75)의 임피던스를 제어한다.
계속해서 도 5a를 참조하면, 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76)은 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)의 바이어싱을 제어한다. 추가적으로, 바이어스 제어 회로(72)는 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76)을 제어하여 트랜지스터의 바이어싱을 제어한다. 예시된 실시예에서, 바이어스 제어 회로(72)는 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76)에 의해 생성된 바이어스 신호의 신호 레벨 및 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76)의 임피던스를 제어한다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 바이어스 제어 회로(72)는 전력 관리 회로(71)의 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 정보를 포함하는 바이어스 제어 신호를 수신한다. 추가적으로, 바이어스 제어 회로(72)는 수신된 바이어스 제어 신호에 기초하여 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75) 및 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76)을 제어하기 위한 바이어스 제어 신호들을 생성한다. 일 실시예에서, 전력 제어 신호는 MIPI RFFE 버스와 같은 직렬 인터페이스를 통해 수신된다.
전력 증폭기(70)는 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81)를 바이어싱하고 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)를 바이어싱하기 위한 다수의 바이어스 네트워크를 포함한다. 예시된 실시예에서, 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75)은 개별적으로 활성화가능한 2개 이상의 바이어스 네트워크들을 포함하고, 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76)은 개별적으로 활성화가능한 2개 이상의 바이어스 네트워크들을 포함한다. 추가적으로, 바이어스 제어 회로(72)는 전력 관리 회로(71)의 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 바이어스 네트워크들의 활성화를 제어한다. 일례에서, 바이어스 네트워크들의 제1 그룹은 APT 모드에서 활성화되고, 바이어스 네트워크들의 다른 그룹은 ET 모드에서 활성화된다.
활성화된 바이어스 네트워크들을 변경하거나 스위칭하는 것은 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81) 및 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)의 바이어스 신호 레벨을 제어할 수 있다. 추가적으로, 활성화된 바이어스 네트워크들을 스위칭하는 것은 또한 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81) 및 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)의 바이어스 임피던스를 제어한다. 예를 들어, 상이한 바이어스 임피던스들은 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(75) 및 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(76)과 연관된 바이어스 네트워크들의 상이한 조합들을 활성화함으로써 제공될 수 있다.
따라서, 전력 증폭기(70)의 바이어스 네트워크들은 APT 및 ET 모드들과 같은 다수의 공급 제어 모드들을 지원하도록 설계될 수 있다. 추가적으로, 전력 증폭기는 다수의 공급 제어 모드에 걸쳐 최적의 또는 거의 최적의 성능으로 동작할 수 있다. 따라서, 각각의 공급 제어 모드에 대한 독립적인 또는 개별적인 바이어싱 레벨 및 바이어싱 임피던스를 허용함으로써 유연성이 제공된다. 일례에서, 전력 증폭기(70)는 APT 모드 및 ET 모드 모두에 대한 최대 송신 전력을 지원한다.
도 5b는 전력 증폭기 시스템(130)의 다른 실시예의 개략도이다. 전력 증폭기 시스템(130)은 전력 증폭기(110), 전력 관리 회로(111), 바이어스 제어 회로(112), 제1 공급 인덕터(73) 및 제2 공급 인덕터(74)를 포함한다.
도 5b에 도시된 바와 같이, 전력 관리 회로(111) 및 바이어스 제어 회로(112)는 직렬 인터페이스 또는 버스를 통해 제어 워드들을 수신한다. 제어 워드들은 ET 모드 또는 APT 모드와 같은 선택된 공급 제어 모드를 표시할 수 있다. MIPI RFFE 버스를 도시한 예가 도시되어 있지만, 다른 타입들의 버스 또는 인터페이스, 예를 들어, I2C(inter-integrated circuit) 버스가 사용될 수 있다.
도 5b의 전력 증폭기(110)는 도 5b의 전력 증폭기(110)가 진폭 왜곡(AM/AM) 및 위상 왜곡(AM/PM)에 대한 보상을 포함하는 바이어스 네트워크들의 구현을 예시한다는 점을 제외하고는 도 5a의 전력 증폭기(70)와 유사하다.
예를 들어, 전력 증폭기(110)는 바이어스 제어 회로(112)에 의해 제어되고 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(81)를 바이어싱하는데 사용되는 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(115)을 포함한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(115)은 진폭 왜곡 보상 회로(121) 및 위상 왜곡 보상 회로(123)를 포함한다. 선택된 공급 제어 모드가 변경됨에 따라, 바이어스 제어 회로(112)는 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(110) 중 어느 것을 활성화할지를 스위칭한다. 추가적으로, 진폭 왜곡 보상 회로(121) 및 위상 왜곡 보상 회로(123)는 특정 모드에 대해 요구되는 원하는 확장 또는 압축을 제공함으로써, 보상을 제공할 수 있다.
유사하게, 전력 증폭기(110)는 바이어스 제어 회로(112)에 의해 제어되고 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(82)를 바이어싱하는데 사용되는 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(116)을 포함한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(116)은 진폭 왜곡 보상 회로(122) 및 위상 왜곡 보상 회로(124)를 포함한다. 선택된 공급 제어 모드가 변경됨에 따라, 바이어스 제어 회로(112)는 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(116) 중 어느 것을 활성화할지를 스위칭한다. 추가적으로, 진폭 왜곡 보상 회로(122) 및 위상 왜곡 보상 회로(124)는 특정 모드에 대해 요구되는 원하는 확장 또는 압축을 제공할 수 있다.
따라서, 전력 증폭기(110)의 바이어스 네트워크들은 모드와 연관된 진폭 왜곡 및/또는 위상 왜곡에 대한 보상을 제공하는 것을 포함하는 특정 공급 제어 모드를 최적화하도록 개별적으로 설계될 수 있다.
도 5b의 전력 증폭기 시스템(130)의 추가적인 세부사항들은 도 5a의 전력 증폭기 시스템(100)의 것들과 유사할 수 있다.
도 5c는 전력 증폭기 시스템(150)의 다른 실시예의 개략도이다. 전력 증폭기 시스템(150)은 전력 증폭기(140), 전력 관리 회로(111), 바이어스 제어 회로(112), 제1 공급 인덕터(73) 및 제2 공급 인덕터(74)를 포함한다.
도 5c의 전력 증폭기 시스템(150)은 전력 증폭기 시스템(150)이 전계 효과 트랜지스터들을 사용하여 구현된 전력 증폭기를 포함한다는 점을 제외하고는, 도 5b의 전력 증폭기 시스템(130)과 유사하다. 예를 들어, 전력 증폭기(140)는 입력 스테이지 FET(141) 및 출력 스테이지 FET(142)를 포함한다. 도 5c에 도시된 바와 같이, 입력 스테이지 FET(141)의 게이트는 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(115)에 의해 바이어스되고, 입력 스테이지 FET(141)의 드레인은 전력 관리 회로(111)로부터 제1 공급 전압 VCC1에 의해 전력을 공급받는다. 추가적으로, 출력 스테이지 FET(142)의 게이트는 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(116)에 의해 바이어스되고, 출력 스테이지 FET(142)의 드레인은 제2 공급 전압 VCC2에 의해 전력을 공급받는다.
본 명세서에서의 교시들은 바이폴라 트랜지스터들, FET들, 또는 이들의 조합을 포함하는 매우 다양한 트랜지스터 타입들을 사용하는 전력 증폭기들에 적용가능하다. 공통-이미터 및 공통-소스 스테이지들을 사용하는 예들이 도시되었지만, 전력 증폭기 스테이지들은 캐스코드 증폭기 스테이지들을 사용하는 것을 포함하지만 이에 제한되지는 않는 다른 방식들로 구현될 수 있다.
도 6은 전력 증폭기 시스템(290)의 다른 실시예의 개략도이다. 전력 증폭기 시스템(290)은 전력 증폭기(200), 전력 관리 회로(201), 바이어스 제어 회로(202), 제1 공급 인덕터 L1, 제2 공급 인덕터 L2, 제3 공급 인덕터 L3, 제1 디커플링 커패시터 C1, 제2 디커플링 커패시터 C2, 및 출력 매칭 네트워크(OMN)(203)를 포함한다.
예시된 전력 관리 회로(201)는 평균 전력 추적을 위한 DC-DC 변환기(207) 및 포락선 추적을 위한 ET 변조기(208)를 포함한다. 전력 관리 회로(201)는 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 전력 제어 신호를 수신한다. 예시된 실시예에서, 선택된 공급 제어 모드는 DC-DC 변환기(207)가 출력된 전력 증폭기 공급 전압을 제어하는 APT 모드 및 ET 변조기(208)가 출력된 전력 증폭기 공급 전압을 제어하는 ET 모드를 포함하는 다수의 공급 전력 증폭기 모드들 중에서 선택된다. 전력 제어 신호는 이 실시예에서 직렬 인터페이스(예를 들어, MIPI 인터페이스)에 의해 수신된다.
바이어스 제어 회로(202)는 제어 회로(253), 제1 기준 전류원(255), 제2 기준 전류원(256), 기준 트랜지스터(257), 증폭기(258), 저항기(259), 입력 바이어스 선택 트랜지스터들(265a-265b), 및 출력 바이어스 선택 트랜지스터들(266a-266b)을 포함한다.
계속해서 도 6을 참조하면, 바이어스 제어 회로(202)의 제어 회로(253)는 선택된 공급 제어 모드(예를 들어, ET 모드, APT 모드, 또는 공급 제어 전압이 실질적으로 고정되는 고정 모드와 같은 다른 모드)를 표시하는 바이어스 제어 신호를 수신한다. 예시된 실시예에서, 바이어스 제어 신호는 직렬 인터페이스(이 예에서, MIPI)에 의해 수신된다. 선택된 공급 제어 모드에 기초하여, 제어 회로(253)는 전력 증폭기의 입력 스테이지에 대한 인에이블 신호들 EN1A, EN1B, 및 전력 증폭기의 출력 스테이지에 대한 인에이블 신호들 EN2A, EN2B를 제어한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 인에이블 신호들 EN1A, EN1B는 입력 바이어스 선택 트랜지스터들(265a-265b)을 제어하도록 동작하고, 인에이블 신호들 EN2A, EN2B는 출력 바이어스 선택 트랜지스터들(266a-266b)을 제어하도록 동작한다.
특정 구현들에서, 직렬 인터페이스를 통해 수신되는 바이어스 제어 신호는 또한 다른 바이어싱 정보를 제공한다. 일례에서, 제어 회로(253)는 바이어스 제어 회로(202)에 의해 생성되는 기준 전류들의 크기를 제어하기 위한 기준 전압 VREF를 생성하기 위해 사용되는 DAC(254)를 포함하고, 바이어스 제어 신호는 DAC(254)에 대한 디지털 입력 값을 제어하기 위한 데이터를 포함한다.
특정 인에이블 신호가 활성화될 때, 기준 전류는 바이어스 제어 회로(202)로부터 전력 증폭기(200)의 대응하는 바이어스 네트워크로 흐른다. 특정 전력 증폭기 스테이지(이 예에서, 입력 스테이지 및 출력 스테이지)에 대해, 바이어스 제어 회로(202)는 전력 증폭기 스테이지를 턴오프하기 위해 기준 전류들 둘 다를 비활성화시키고, 하나의 바이어스 네트워크를 활성화시키기 위해 기준 전류들 중 하나를 활성화시키거나, 양쪽 바이어스 네트워크를 활성화시키기 위해 기준 전류들 둘 다를 활성화시킬 수 있다. 바이어스 네트워크들의 활성화를 제어함으로써, 대응하는 전력 증폭기 스테이지의 바이어스 신호 레벨 및 바이어스 임피던스가 제어될 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 기준 전류들은 이 실시예에서 전계 효과 트랜지스터들의 어레이로서 각각 구현되는 기준 전류원들에 의해 생성된다. 예를 들어, 제1 기준 전류원(255)은 트랜지스터들(255a-255d)의 제1 어레이를 사용하여 구현되고, 제2 기준 전류원(256)은 트랜지스터들(256a-256d)의 제2 어레이를 사용하여 구현된다.
소정 구현들에서, 기준 전류원에 의해 생성된 기준 전류의 양은 (예를 들어, 이 실시예에서, 기준 전압 VREF를 제어하기 위해 DAC(254)를 사용하여) 제어가능하다. 일 실시예에서, 기준 전류원은 기준 전류원이 하나의 바이어스 네트워크에 전류를 제공할 때에 비해 2개의 바이어스 네트워크에 전류를 제공할 때 더 많은 기준 전류를 제공하도록 제어된다.
전력 증폭기(200)는 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(211), 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(212), 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(205), 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(206), 제1 DC 차단 커패시터(213), 제2 DC 차단 커패시터(214), 제3 DC 차단 커패시터(215), 축퇴 저항기(degeneration resistor)(216), 제1 션트 인덕터(217), 제2 션트 인덕터(218), 피드백 커패시터(219), 및 피드백 저항기(220)를 포함하는 다양한 회로를 포함한다.
입력 스테이지 바이어스 네트워크들(205)은 제1 바이어스 네트워크 및 제2 바이어스 네트워크를 포함한다. 제1 바이어스 네트워크는 제1 바이폴라 트랜지스터(221), 제1 저항기(231), 및 제1 스트링의 다이오드들(241a-241b)을 포함한다. 제2 바이어스 네트워크는 제2 바이폴라 트랜지스터(222), 제2 저항기(232), 및 제2 스트링의 다이오드들(242a-242b)을 포함한다. 따라서, 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(205)은 이 실시예에서 2개의 바이어스 네트워크를 포함한다. 제1 및 제2 바이어스 네트워크들은 원하는 바이어싱을 달성하기 위해 (예를 들어, 상이한 컴포넌트 크기들을 사용하여) 상이하게 구현될 수 있다.
계속해서 도 6을 참조하면, 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(206)은 제1 바이어스 네트워크 및 제2 바이어스 네트워크를 포함한다. 제1 바이어스 네트워크는 제1 바이폴라 트랜지스터(251), 제1 저항기(261), 제1 스트링의 다이오드들(271a-271b), 및 피드포워드 커패시터(281)를 포함한다. 추가적으로, 제2 바이어스 네트워크는 제2 바이폴라 트랜지스터(252), 제2 저항기(262) 및 제2 스트링의 다이오드들(272a-272b)을 포함한다. 따라서, 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(206)은 이 실시예에서 2개의 바이어스 네트워크를 포함한다.
바이어스 제어 회로(202)가 특정 바이어스 네트워크에 기준 전류를 제공할 때, 바이어스 네트워크가 활성화된다. 예를 들어, 기준 전류 IREF1A를 인에이블하는 것은 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(205)의 제1 바이어스 네트워크를 활성화시키고, 전류 IREF1B를 인에이블하는 것은 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(205)의 제2 바이어스 네트워크를 활성화시킨다. 유사하게, 기준 전류 IREF2A를 인에이블하는 것은 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(206)의 제1 바이어스 네트워크를 활성화시키고, 전류 IREF2B를 인에이블하는 것은 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(206)의 제2 바이어스 네트워크를 활성화시킨다. 그러나, 바이어스 제어 회로(202)가 특정 바이어스 네트워크에 대한 기준 전류를 인에이블하지 않을 때, 그 바이어스 네트워크는 비활성화된다.
활성화된 바이어스 네트워크들을 변경하거나 스위칭하는 것은 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(211) 및 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(212)의 바이어스 신호 레벨을 제어할 수 있다. 추가적으로, 활성화된 바이어스 네트워크들을 스위칭하는 것은 또한 입력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(211) 및 출력 스테이지 바이폴라 트랜지스터(212)의 바이어스 임피던스를 제어한다. 예를 들어, 상이한 바이어스 임피던스들은 입력 스테이지 바이어스 네트워크들(205) 및 출력 스테이지 바이어스 네트워크들(206)과 연관된 바이어스 네트워크들의 상이한 조합들을 활성화함으로써 제공될 수 있다.
특정 공급 제어 모드에 대해 활성화되는 바이어스 네트워크들의 선택된 조합은 다양한 방식들로 선택될 수 있다. 일례에서, 입력 바이어스 네트워크들(205)로부터의 하나의 바이어스 네트워크 및 출력 바이어스 네트워크들(206)로부터의 하나의 바이어스 네트워크는 ET 모드에서 활성화되고, 입력 바이어스 네트워크들(205)로부터의 다른 바이어스 네트워크 및 출력 바이어스 네트워크들(206)로부터의 다른 바이어스 네트워크는 APT 모드에서 활성화된다. 그러나, 예를 들어, 특정 공급 제어 모드에 대해 다수의 바이어스 네트워크가 활성화되는 구현들을 포함하는 다른 구현들이 가능하다. 또한, 여기서의 교시들은 활성화된 바이어스 네트워크들이 선택된 공급 제어에 기초하여 선택되는 것뿐만 아니라, 전력 증폭기가 최대 송신 전력으로 동작하는지의 여부와 같은, 송신 전력 레벨에 추가적으로 기초하여 선택되는 구성들에도 적용가능하다.
전력 증폭기(200)의 바이어스 네트워크들은 APT 및 ET 모드들과 같은 다수의 공급 제어 모드들을 지원하도록 설계될 수 있다. 추가적으로, 전력 증폭기(200)는 다수의 공급 제어 모드들에 걸쳐 최적의 또는 거의 최적의 성능으로 동작할 수 있다. 따라서, 각각의 공급 제어 모드에 대한 독립적인 또는 개별적인 바이어싱 레벨 및 바이어싱 임피던스를 허용함으로써 유연성이 제공된다.
전력 증폭기의 바이어스 네트워크들은 또한 진폭 왜곡 및/또는 위상 왜곡에 대한 보상을 제공하기 위한 회로로 구현될 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시예에서, 피드포워드 커패시터(281)는 다른 모드(예를 들어, APT 모드)에 비해 하나의 모드(예를 들어, ET 모드)에서 이득 확장을 제공하기 위해 제공된다.
일 실시예에서, 전력 증폭기(200)는 제1 모듈의 제1 반도체 다이 상에 구현되고, 바이어스 제어 회로(202)는 제1 모듈의 제2 반도체 다이 상에 구현되고, 전력 관리 회로(201)는 제2 모듈의 하나 이상의 반도체 다이 상에 구현된다.
도 6은 전력 증폭기 시스템의 일 실시예를 도시하지만, 본 명세서에서의 교시들은 매우 다양한 방식으로 구현되는 전력 증폭기 시스템들에 적용가능하다. 따라서, 전력 증폭기, 바이어스 제어 회로, 및 전력 관리 회로의 특정 구현들이 도시되어 있지만, 다른 구현들이 가능하다.
도 7a는 패키징된 모듈(300)의 일 실시예의 개략도이다. 도 7b는 라인 7B-7B를 따라 취해지는 도 7a의 패키징된 모듈(300)의 단면의 개략도이다.
패키징된 모듈(300)은 전력 증폭기 다이(301), 바이어스 제어 다이(302), 표면 실장 컴포넌트들(303), 와이어본드들(308), 패키지 기판(320), 및 캡슐화 구조(340)를 포함한다. 패키지 기판(320)은 그 안에 배치된 전도체들로 형성된 패드들(306)을 포함한다. 추가적으로, 다이들(301, 302)은 패드들(304)을 포함하고, 와이어본드들(308)은 다이들(301, 302)의 패드들(304)을 패키지 기판(320)의 패드들(306)에 접속하는데 사용되었다.
전력 증폭기 다이(301) 및 바이어스 제어 다이(302)는 본 개시내용의 하나 이상의 특징에 따라 구현된다. 소정 구현들에서, 패키징된 모듈(300)은 외부 전력 관리 회로로부터 공급 전압을 수신하기 위한 공급 핀 또는 패드를 포함한다. 추가적으로, 바이어스 다이(302)는 외부 전력 관리 회로의 공급 제어 모드에 기초하여 전력 증폭기 다이(301)의 바이어스를 스위칭하는 바이어스 제어 회로를 포함한다. 바이어스 다이(302)는 외부 전력 관리 회로의 공급 제어 모드를 표시하는 제어 신호를 수신하는데 사용되는 MIPI RFFE 버스와 같은 직렬 인터페이스를 포함할 수 있다.
특정 구현들에서, 다이들(301, 302)은 상이한 처리 기술들을 사용하여 제조된다. 일례에서, 전력 증폭기 다이(301)는 이종 접합 바이폴라 트랜지스터(HBT) 프로세스를 사용하여 제조되고, 바이어스 제어 다이(302)는 CMOS(complementary metal oxide semiconductor) 프로세스를 사용하여 제조된다.
패키징 기판(320)은 예를 들어, 표면 실장 커패시터들 및/또는 인덕터들을 포함할 수 있는, 다이들(301, 302) 및 표면 실장 컴포넌트들(303)과 같은 복수의 컴포넌트들을 수용하도록 구성될 수 있다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 패키징된 모듈(300)은 다이들(301, 302)을 실장하는데 사용되는 패키징된 모듈(300) 쪽의 반대쪽에 배치되는 복수의 콘택 패드들(332)을 포함하는 것으로 도시되어 있다. 이런 방식으로 패키징된 모듈(300)을 구성하는 것은 무선 디바이스의 전화기 보드와 같은 회로 보드에 패키징된 모듈(300)을 접속시키는데 보조할 수 있다. 예시적인 콘택 패드들(332)은 RF 신호들, 바이어스 신호들, 전력 로우 전압(들) 및/또는 전력 하이 전압(들)을 다이(301, 302) 및/또는 표면 실장 컴포넌트들(303)을 제공하도록 구성될 수 있다. 도 7b에 도시된 바와 같이, 콘택 패드들(332)과 다이(301) 사이의 전기적 접속들은 패키지 기판(320)을 통한 접속들(333)에 의해 용이하게 될 수 있다. 접속들(333)은 다층 라미네이팅된 패키지 기판의 비아들 및 도전체들과 연관되는 접속들과 같이, 패키지 기판(320)을 관통해 형성되는 전기적 경로들을 표현할 수 있다.
일부 실시예들에서, 패키징된 모듈(300)은 예를 들어, 패키징된 모듈(300)의 보호를 제공하고 및/또는 그 취급을 용이하게 하기 위한 하나 이상의 패키징 구조들을 또한 포함할 수 있다. 이러한 패키징 구조는 패키징 기판(320) 및 그 위에 배치되는 컴포넌트들 및 다이(들) 위에 형성되는 오버몰드 또는 캡슐화 구조(340)를 포함할 수 있다.
패키징된 모듈(300)이 와이어본드들에 기초한 전기적 접속들의 맥랙에서 기술되기는 하지만, 본 개시내용의 하나 이상의 특징은 또한, 예를 들어, 플립칩 구성들을 포함하여, 다른 패키징 구성들로 구현될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
응용들
전술된 실시예들의 일부는 무선 디바이스들 또는 모바일 폰들과 연계되는 예들을 제공하였다. 그러나, 실시예들의 원리 및 이점들은 전력 증폭기 시스템들을 필요로 하는 임의의 다른 시스템들 또는 장치에 사용될 수 있다.
이러한 전력 증폭기 시스템은 다양한 전자 디바이스로 구현될 수 있다. 전자 디바이스들의 예들은 소비자 전자 제품들, 소비자 전자 제품들의 부분들, 전자 시험 장비 등을 포함할 수 있지만, 이것들에 한정되지는 않는다. 전자 디바이스들의 예들은 또한, 메모리 칩들, 메모리 모듈들, 광 네트워크들 또는 다른 통신 네트워크들의 회로들, 및 디스크 드라이버 회로들을 포함할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 소비자 전자 제품들은 모바일 전화기, 전화기, 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, 세척기, 건조기, 세척/건조기, 복사기, 팩스기, 스캐너, 다기능 주변 디바이스, 손목 시계, 탁상 시계 등을 포함할 수 있지만, 이것들에 한정되지 않는다. 또한, 전자 디바이스는 미완성 제품들을 포함할 수 있다.
결론
문맥상 명확하게 달리 요구하지 않는 한, 상세한 설명 및 청구항들 전반에 걸쳐, 단어들 "포함한다(comprise)", "포함하는(comprising)" 등은 배타적이거나 완전한 의미가 아니라 포괄적인 의미로 해석되어야 하며; 즉 "포함하지만 제한되지 않는"의 의미로 해석되어야 한다. 본 명세서에서 일반적으로 사용된 단어 "결합된"은 직접적으로 접속될 수 있거나 또는 하나 이상의 중간 요소에 의해 접속될 수 있는 2개 이상의 요소들을 지칭한다. 마찬가지로, 단어 "접속된"이란, 일반적으로 본 명세서에서 사용될 때, 직접적으로 접속되거나, 하나 이상의 중간 요소를 통해 접속될 수 있는 2개 이상의 요소를 지칭한다. 추가적으로, "본 명세서에서(herein)", "위에서(above)", "아래에서(below)" 및 유사한 의미의 단어들은, 본 출원에서 사용될 때, 본 출원의 임의의 특정한 부분들이 아니라 본 출원을 전체로서 지칭할 것이다. 문맥이 허용하는 경우, 단수 또는 복수를 사용하는 위의 상세한 설명 내의 단어들은 또한 각각 복수 또는 단수를 포함할 수 있다. 2개 이상의 아이템의 리스트를 참조하는 단어 "또는(or)"은 단어의 모든 하기 해석을 포괄한다: 리스트에서의 아이템들 중 임의의 것, 리스트에서의 모든 아이템들, 리스트에서의 아이템들의 임의의 조합.
또한, 본 명세서에서 사용되는 조건 언어, 예를 들어, 특히, "~할 수 있다(can)", "~할 수 있다(could)", "~할 수 있다(might)", "~할 수 있다(can)", "예를 들어(e.g.)", "예를 들어(for example)", "~과 같은(such as)" 등은, 달리 명시적으로 언급되거나 또는 사용되는 문맥 내에서 달리 이해되지 않는 한, 소정 실시예들은 특정 특징들, 요소들 및/또는 상태들을 포함하지만 다른 실시예들은 이를 포함하지 않는다는 것을 일반적으로 전달하는 것으로 의도된다. 따라서, 이러한 조건 언어는, 특징들, 요소들 및/또는 상태들이 하나 이상의 실시예에 대해 임의의 방식으로 요구되거나, 하나 이상의 실시예가 이들 특징, 요소 및/또는 상태가 포함될지 또는 임의의 특정 실시예에서 수행될지를 저작자 입력이나 촉구를 가지고 또는 없이 결정하기 위한 로직을 반드시 포함한다는 것을 암시하기 위한 것은 아니다.
본 발명의 실시예들의 위의 상세한 설명은 완전하거나 또는 위에 개시되는 정확한 형태로 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 발명의 특정 실시예들, 및 발명에 대한 예들이 예시의 목적으로 전술되었지만, 관련 기술분야의 통상의 기술자가 인지할 바와 같이, 다양한 등가적 수정들이 발명의 범위 내에서 가능하다. 예를 들어, 프로세스들 또는 블록들이 주어진 순서로 제시되지만, 대안적인 실시예들이 상이한 순서로, 단계들을 가지는 루틴들을 수행하거나 블록들을 가지는 시스템들을 사용할 수 있고, 일부 프로세스들 또는 블록들은 제거되고, 이동되고, 추가되고, 세부분할되고, 조합되고 그리고/또는 수정될 수 있다. 이러한 프로세스들 또는 블록들 각각은 다양한 상이한 방식들로 구현될 수 있다. 또한, 프로세스 또는 블록들이 때때로 직렬로 수행되는 것으로 도시되었지만, 이들 프로세스 또는 블록들은 그 대신에 병렬로 수행되거나, 상이한 시간들에서 수행될 수도 있다.
본 명세서에서 제공되는 본 발명의 교시들이 반드시 전술된 시스템이 아니라, 다른 시스템들에도 적용될 수 있다. 전술된 다양한 실시예들의 요소들 및 동작들은 조합되어 추가적인 실시예들을 제공할 수 있다.
본 발명의 소정 실시예들이 기술되었지만, 이들 실시예들은 단지 예로서 제시되어 있으며, 본 개시내용의 범위를 제한하기 위한 것이 아니다. 사실상, 본 명세서에서 설명된 신규한 방법들 및 시스템들은 다양한 다른 형태들로 구현될 수 있고; 더욱이, 본 명세서에서 설명되는 방법들 및 시스템들의 형태에서의 다양한 생략들, 치환들 및 변경들은 본 개시내용의 사상으로부터 벗어나는 것 없이 이루어질 수 있다. 첨부된 청구항들 및 그 등가물들은 본 개시내용의 범위 및 사상 내에 드는 것으로서 이러한 형태들 또는 수정들을 커버하도록 의도된다.

Claims (40)

  1. 모바일 디바이스로서,
    무선 주파수 신호를 증폭하도록 구성되는 바이폴라 트랜지스터, 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 전기적으로 접속되는 제1 바이어스 네트워크 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 전기적으로 접속되는 제2 바이어스 네트워크를 포함하는 복수의 바이어스 네트워크를 포함하는 전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하도록 구성되는 전력 관리 회로 - 상기 전력 관리 회로는 복수의 공급 제어 모드로부터 선정되는 선택된 공급 제어 모드에서 동작 가능함 -; 및
    상기 전력 관리 회로의 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성되는 바이어스 제어 회로를 포함하고,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 제1 바이어스 네트워크에 대한 제1 기준 전류 및 상기 제2 바이어스 네트워크에 대한 제2 기준 전류를 제어하도록 구성되고, 상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하도록 동작 가능하고, 상기 전력 증폭기는 제1 공급 제어 모드와 제2 공급 제어 모드에 대해 상이한 바이어스 임피던스를 갖는 모바일 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 공급 제어 모드는 평균 전력 추적 모드 및 포락선 추적 모드를 포함하는 모바일 디바이스.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 전력 관리 회로의 상기 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 제어 신호를 수신하도록 구성되는 모바일 디바이스.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 직렬 인터페이스를 통해 상기 제어 신호를 수신하도록 구성되는 모바일 디바이스.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 제1 기준 전류를 제1 스위치를 통해 상기 제1 바이어스 네트워크에 제공하도록 구성되는 제1 전류원, 및 상기 제2 기준 전류를 제2 스위치를 통해 상기 제2 바이어스 네트워크에 제공하도록 구성되는 제2 전류원을 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 선택적으로 활성화되는 모바일 디바이스.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 선택적으로 활성화하는 모바일 디바이스.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 바이어스 네트워크는 제1 공급 제어 모드에서 활성화되고 제2 공급 제어 모드에서 비활성화되고, 상기 제1 바이어스 네트워크는 왜곡 보상 회로를 포함하는 모바일 디바이스.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 제1 기준 전류의 크기 및 상기 제2 기준 전류의 크기를 제어하도록 동작 가능한 기준 전압을 생성하도록 구성되는 디지털-아날로그 변환기를 추가로 포함하는 모바일 디바이스.
  10. 패키징된 모듈로서,
    패키지 기판;
    외부 전력 관리 회로로부터 공급 전압을 수신하도록 구성되는 공급 핀;
    상기 패키지 기판에 부착되고, 전력 증폭기를 포함하는 제1 다이 - 상기 전력 증폭기는 무선 주파수 신호를 증폭하도록 구성된 바이폴라 트랜지스터, 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 전기적으로 접속되는 제1 바이어스 네트워크 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 전기적으로 접속되는 제2 바이어스 네트워크를 포함하는 복수의 바이어스 네트워크를 포함함 -; 및
    상기 패키지 기판에 부착되고, 상기 공급 전압을 제어하는 선택된 모드를 표시하는 제어 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성되는 바이어스 제어 회로를 포함하는 제2 다이를 포함하고,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 모드에 기초하여 상기 제1 바이어스 네트워크에 대한 제1 기준 전류 및 상기 제2 바이어스 네트워크에 대한 제2 기준 전류를 제어하도록 구성되고, 상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하도록 동작 가능하고, 상기 전력 증폭기는 상기 공급 전압을 제어하는 제1 모드와 상기 공급 전압을 제어하는 제2 공급 제어 모드에 대해 상이한 바이어스 임피던스를 갖는 패키징된 모듈.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 선택된 모드는 평균 전력 추적 모드 또는 포락선 추적 모드 중 하나를 표시하는 패키징된 모듈.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 제2 다이는 상기 제어 신호를 수신하도록 구성되는 직렬 인터페이스를 포함하는 패키징된 모듈.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 제1 기준 전류를 제1 스위치를 통해 상기 제1 바이어스 네트워크에 제공하도록 구성되는 제1 전류원, 및 상기 제2 기준 전류를 제2 스위치를 통해 상기 제2 바이어스 네트워크에 제공하도록 구성되는 제2 전류원을 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 선택된 모드에 기초하여 선택적으로 활성화되는 패키징된 모듈.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 제1 바이어스 네트워크는 상기 공급 전압을 제어하는 제1 모드에서 활성화되고 상기 공급 전압을 제어하는 제2 모드에서 비활성화되고, 상기 제1 바이어스 네트워크는 왜곡 보상 회로를 포함하는 패키징된 모듈.
  16. 전력 증폭기 바이어싱 방법으로서,
    전력 증폭기의 바이폴라 트랜지스터를 사용하여 무선 주파수 신호를 증폭하는 단계 - 상기 전력 증폭기는 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 전기적으로 접속되는 제1 바이어스 네트워크 및 상기 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 전기적으로 접속되는 제2 바이어스 네트워크를 포함하는 복수의 바이어스 네트워크를 포함함 -;
    전력 관리 회로를 사용하여 상기 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하는 단계;
    복수의 공급 제어 모드로부터 선정되는 선택된 공급 제어 모드에서 상기 전력 관리 회로를 동작시키는 단계;
    바이어스 제어 회로를 사용하여 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하는 단계를 포함하고, 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하는 단계는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 제1 바이어스 네트워크에 대한 제1 기준 전류 및 상기 제2 바이어스 네트워크에 대한 제2 기준 전류를 제어하는 단계; 및
    상기 바이어스 제어 회로를 사용하여 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하는 단계는 제1 공급 제어 모드와 제2 공급 제어 모드에 대해 상이한 바이어스 임피던스로 상기 전력 증폭기를 동작시키는 단계를 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
  17. 삭제
  18. 제16항에 있어서,
    직렬 인터페이스를 통해 상기 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 제어 신호를 수신하는 단계를 추가로 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하는 단계는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 상기 복수의 바이어스 네트워크 중 하나 이상을 선택적으로 활성화하는 단계를 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 활성화하는 단계를 추가로 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
  21. 모바일 디바이스로서,
    무선 주파수 신호를 증폭하도록 구성되는 전계-효과 트랜지스터, 및 상기 전계-효과 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 제1 바이어스 네트워크 및 상기 전계-효과 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 제2 바이어스 네트워크를 포함하는 복수의 바이어스 네트워크를 포함하는 전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하도록 구성되는 전력 관리 회로 - 상기 전력 관리 회로는 복수의 공급 제어 모드로부터 선정되는 선택된 공급 제어 모드에서 동작 가능함 -; 및
    상기 전력 관리 회로의 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성되는 바이어스 제어 회로를 포함하고,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 제1 바이어스 네트워크에 대한 제1 기준 전류 및 상기 제2 바이어스 네트워크에 대한 제2 기준 전류를 제어하도록 구성되고, 상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하도록 동작 가능하고, 상기 전력 증폭기는 제1 공급 제어 모드와 제2 공급 제어 모드에 대해 상이한 바이어스 임피던스를 갖는 모바일 디바이스.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 복수의 공급 제어 모드는 평균 전력 추적 모드 및 포락선 추적 모드를 포함하는 모바일 디바이스.
  23. 삭제
  24. 제21항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 전력 관리 회로의 상기 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 제어 신호를 수신하도록 구성되는 모바일 디바이스.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 직렬 인터페이스를 통해 상기 제어 신호를 수신하도록 구성되는 모바일 디바이스.
  26. 제21항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 제1 기준 전류를 제1 스위치를 통해 상기 제1 바이어스 네트워크에 제공하고, 상기 제2 기준 전류를 제2 스위치를 통해 상기 제2 바이어스 네트워크에 제공하도록 구성되는 제1 기준 전류원을 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 선택적으로 활성화되는 모바일 디바이스.
  27. 제21항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 선택적으로 활성화하는 모바일 디바이스.
  28. 제21항에 있어서,
    상기 제1 바이어스 네트워크는 제1 공급 제어 모드에서 활성화되고 제2 공급 제어 모드에서 비활성화되고, 상기 제1 바이어스 네트워크는 왜곡 보상 회로를 포함하는 모바일 디바이스.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 제1 기준 전류의 크기 및 상기 제2 기준 전류의 크기를 제어하도록 동작 가능한 기준 전압을 생성하도록 구성되는 디지털-아날로그 변환기를 추가로 포함하는 모바일 디바이스.
  30. 패키징된 모듈로서,
    패키지 기판;
    외부 전력 관리 회로로부터 공급 전압을 수신하도록 구성되는 공급 핀;
    상기 패키지 기판에 부착되고, 전력 증폭기를 포함하는 제1 다이 - 상기 전력 증폭기는 무선 주파수 신호를 증폭하도록 구성된 전계-효과 트랜지스터, 및 상기 전계-효과 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 제1 바이어스 네트워크 및 상기 전계-효과 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 제2 바이어스 네트워크를 포함하는 복수의 바이어스 네트워크를 포함함 -; 및
    상기 패키지 기판에 부착되고, 상기 공급 전압을 제어하는 선택된 모드를 표시하는 제어 신호에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하도록 구성되는 바이어스 제어 회로를 포함하는 제2 다이를 포함하고,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 모드에 기초하여 상기 제1 바이어스 네트워크에 대한 제1 기준 전류 및 상기 제2 바이어스 네트워크에 대한 제2 기준 전류를 제어하도록 구성되고, 상기 바이어스 제어 회로는 상기 선택된 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하도록 동작 가능하고, 상기 전력 증폭기는 상기 공급 전압을 제어하는 제1 모드와 상기 공급 전압을 제어하는 제2 모드에 대해 상이한 바이어스 임피던스를 갖는 패키징된 모듈.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 선택된 모드는 평균 전력 추적 모드 또는 포락선 추적 모드 중 하나를 표시하는 패키징된 모듈.
  32. 삭제
  33. 제30항에 있어서,
    상기 제2 다이는 상기 제어 신호를 수신하도록 구성되는 직렬 인터페이스를 포함하는 패키징된 모듈.
  34. 제30항에 있어서,
    상기 바이어스 제어 회로는 상기 제1 기준 전류를 제1 스위치를 통해 상기 제1 바이어스 네트워크에 제공하고, 상기 제2 기준 전류를 제2 스위치를 통해 상기 제2 바이어스 네트워크에 제공하도록 구성되는 제1 기준 전류원을 포함하고, 상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는 상기 선택된 모드에 기초하여 선택적으로 활성화되는 패키징된 모듈.
  35. 제30항에 있어서,
    상기 제1 바이어스 네트워크는 상기 공급 전압을 제어하는 제1 모드에서 활성화되고 상기 공급 전압을 제어하는 제2 모드에서 비활성화되고, 상기 제1 바이어스 네트워크는 왜곡 보상 회로를 포함하는 패키징된 모듈.
  36. 전력 증폭기 바이어싱 방법으로서,
    전력 증폭기의 전계-효과 트랜지스터를 사용하여 무선 주파수 신호를 증폭하는 단계 - 상기 전력 증폭기는 상기 전계-효과 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 제1 바이어스 네트워크 및 상기 전계-효과 트랜지스터의 게이트에 전기적으로 접속되는 제2 바이어스 네트워크를 포함하는 복수의 바이어스 네트워크를 포함함 -;
    전력 관리 회로를 사용하여 상기 전력 증폭기의 공급 전압의 전압 레벨을 제어하는 단계;
    복수의 공급 제어 모드로부터 선정되는 선택된 공급 제어 모드에서 상기 전력 관리 회로를 동작시키는 단계;
    바이어스 제어 회로를 사용하여 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하는 단계를 포함하고, 상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하는 단계는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 제1 바이어스 네트워크에 대한 제1 기준 전류 및 상기 제2 바이어스 네트워크에 대한 제2 기준 전류를 제어하는 단계; 및
    상기 바이어스 제어 회로를 사용하여 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 전력 증폭기의 바이어스 임피던스를 제어하는 단계는 제1 공급 제어 모드와 제2 공급 제어 모드에 대해 상이한 바이어스 임피던스로 상기 전력 증폭기를 동작시키는 단계를 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
  37. 삭제
  38. 제36항에 있어서,
    직렬 인터페이스를 통해 상기 선택된 공급 제어 모드를 표시하는 제어 신호를 수신하는 단계를 추가로 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
  39. 제36항에 있어서,
    상기 전력 증폭기의 바이어스를 스위칭하는 단계는 상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 전력 증폭기의 상기 복수의 바이어스 네트워크 중 하나 이상을 선택적으로 활성화하는 단계를 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
  40. 제36항에 있어서,
    상기 선택된 공급 제어 모드에 기초하여 상기 복수의 바이어스 네트워크의 상이한 조합들을 활성화하는 단계를 추가로 포함하는 전력 증폭기 바이어싱 방법.
KR1020197032158A 2017-04-04 2018-04-02 전력 증폭기들의 바이어스 스위칭을 위한 장치 및 방법들 KR102389657B1 (ko)

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WO (1) WO2018187245A1 (ko)

Families Citing this family (50)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10153919B2 (en) 2017-03-31 2018-12-11 Intel IP Corporation RF transmit architecture methods
US10826447B2 (en) * 2017-03-31 2020-11-03 Intel IP Corporation Adaptive envelope tracking threshold
US10666200B2 (en) 2017-04-04 2020-05-26 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for bias switching of power amplifiers
KR102049350B1 (ko) * 2018-02-09 2019-11-27 성균관대학교산학협력단 이중 출력 및 이중 모드 서플라이 변조 장치, 이를 이용한 이단 전력 증폭기 그리고 그의 서플라이 변조 방법
CN111512604A (zh) * 2018-03-21 2020-08-07 英特尔Ip公司 发射器及其操作方法
US11038470B2 (en) * 2018-03-30 2021-06-15 Intel IP Corporation Autonomous power reduction
CN214069915U (zh) * 2018-06-20 2021-08-27 株式会社村田制作所 高频模块和通信装置
JP2020022163A (ja) 2018-08-01 2020-02-06 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. 可変電力増幅器バイアスインピーダンス
US11211911B2 (en) * 2019-01-15 2021-12-28 Skyworks Solutions, Inc. Capacitive-coupled bandpass filter
US11658410B2 (en) 2019-03-12 2023-05-23 Epirus, Inc. Apparatus and method for synchronizing power circuits with coherent RF signals to form a steered composite RF signal
US11616295B2 (en) 2019-03-12 2023-03-28 Epirus, Inc. Systems and methods for adaptive generation of high power electromagnetic radiation and their applications
KR20200114745A (ko) * 2019-03-29 2020-10-07 삼성전자주식회사 전력증폭기 소손 방지를 위한 전압 보호 회로 및 이를 포함하는 전자 장치
US10992265B2 (en) 2019-03-29 2021-04-27 Eta Wireless, Inc. Multi-stage pulse shaping network
CN110166004B (zh) * 2019-04-18 2023-12-22 翱捷科技股份有限公司 一种功率放大器减小功耗的方法及装置
US11632089B2 (en) * 2019-06-20 2023-04-18 Mediatek Inc. Notch circuit and power amplifier module
CN114080757B (zh) * 2019-07-09 2023-12-22 株式会社村田制作所 高频模块和通信装置
TWI710223B (zh) * 2019-07-15 2020-11-11 立積電子股份有限公司 射頻訊號傳輸電路
JP2021069089A (ja) * 2019-10-28 2021-04-30 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール及び電力増幅方法
JP2021082914A (ja) * 2019-11-18 2021-05-27 株式会社村田製作所 高周波モジュール及び通信装置
US11418225B2 (en) * 2019-12-03 2022-08-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Radio frequency module and communication device
CN115088191A (zh) * 2020-02-14 2022-09-20 株式会社村田制作所 功率放大电路、高频电路以及通信装置
US11677356B2 (en) 2020-02-19 2023-06-13 Samsung Electronics Co., Ltd. Supply modulator and wireless communication apparatus including the same
US11558016B2 (en) 2020-03-12 2023-01-17 Qorvo Us, Inc. Fast-switching average power tracking power management integrated circuit
JP2021158622A (ja) * 2020-03-30 2021-10-07 株式会社村田製作所 電力増幅回路
US11736076B2 (en) 2020-06-10 2023-08-22 Qorvo Us, Inc. Average power tracking power management circuit
US11579646B2 (en) 2020-06-11 2023-02-14 Qorvo Us, Inc. Power management circuit for fast average power tracking voltage switching
US11616481B2 (en) 2020-06-22 2023-03-28 Epirus, Inc. Systems and methods for modular power amplifiers
US11894767B2 (en) 2020-07-15 2024-02-06 Qorvo Us, Inc. Power management circuit operable to reduce rush current
US11539290B2 (en) * 2020-07-30 2022-12-27 Qorvo Us, Inc. Power management circuit operable with low battery
US11619957B2 (en) 2020-08-18 2023-04-04 Qorvo Us, Inc. Power management circuit operable to reduce energy loss
US11482970B2 (en) 2020-09-03 2022-10-25 Qorvo Us, Inc. Power management circuit operable to adjust voltage within a defined interval(s)
US11755047B2 (en) 2020-10-21 2023-09-12 Analog Devices International Unlimited Company Apparatus and methods for compensating supply sensitive circuits for supply voltage variation
KR20220072279A (ko) * 2020-11-25 2022-06-02 삼성전자주식회사 복수의 주파수 대역을 이용한 통신을 수행하는 전자 장치 및 전자 장치의 동작 방법
US11699950B2 (en) 2020-12-17 2023-07-11 Qorvo Us, Inc. Fast-switching power management circuit operable to prolong battery life
TWI757068B (zh) * 2021-01-25 2022-03-01 瑞昱半導體股份有限公司 功率放大器以及功率放大方法
WO2022163791A1 (ja) * 2021-01-28 2022-08-04 株式会社村田製作所 トラッカモジュール、電力増幅モジュール、高周波モジュール及び通信装置
CN112687675B (zh) * 2021-03-16 2021-06-29 荣耀终端有限公司 晶粒、模组、晶圆以及晶粒的制造方法
JP2022159093A (ja) * 2021-03-31 2022-10-17 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 利得変動が低減される電力増幅
CN113489508B (zh) * 2021-07-30 2022-11-29 维沃移动通信有限公司 供电控制方法、供电控制装置、电子设备和可读存储介质
US11906992B2 (en) 2021-09-16 2024-02-20 Qorvo Us, Inc. Distributed power management circuit
US20230094883A1 (en) * 2021-09-29 2023-03-30 Qorvo Us, Inc. Power amplifier with protection loop
CN118077143A (zh) * 2021-09-29 2024-05-24 株式会社村田制作所 跟踪模块以及通信装置
WO2023054382A1 (ja) * 2021-09-29 2023-04-06 株式会社村田製作所 トラッカモジュール
WO2023054376A1 (ja) * 2021-09-29 2023-04-06 株式会社村田製作所 トラッカモジュール
CN118044114A (zh) * 2021-09-29 2024-05-14 株式会社村田制作所 跟踪器模块以及通信装置
WO2023054106A1 (ja) * 2021-09-30 2023-04-06 株式会社村田製作所 高周波モジュール
WO2023063074A1 (ja) * 2021-10-11 2023-04-20 株式会社村田製作所 トラッカモジュール
WO2023091083A2 (en) * 2021-11-16 2023-05-25 Agency For Science, Technology And Research Output power control for a beamforming transmission system
WO2023136165A1 (ja) * 2022-01-11 2023-07-20 株式会社村田製作所 トラッカモジュール
US11855672B2 (en) * 2022-02-16 2023-12-26 Motorola Solutions, Inc. Dynamic RFPA operating modes for a converged communication device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009212870A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Renesas Technology Corp Ｒｆ電力増幅器

Family Cites Families (80)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3022347B2 (ja) 1996-10-18 2000-03-21 八木アンテナ株式会社 歪補償回路
US6072995A (en) 1997-02-26 2000-06-06 Ericsson Inc. Flexible current control in power amplifiers
US6327462B1 (en) * 1998-12-29 2001-12-04 Conexant Systems, Inc. System and method for dynamically varying operational parameters of an amplifier
JP3471648B2 (ja) 1999-02-26 2003-12-02 富士通カンタムデバイス株式会社 パワーアンプ回路及びそのバイアス回路
JP3607855B2 (ja) 1999-07-19 2005-01-05 シャープ株式会社 電力増幅器
JP3808064B2 (ja) * 1999-07-19 2006-08-09 シャープ株式会社 電力増幅器を備える通信装置
US6529716B1 (en) 2000-01-11 2003-03-04 Skyworks Solutions, Inc. RF transmitter with extended efficient power control range
JP2001223539A (ja) * 2000-02-08 2001-08-17 Nec Corp アクティブフィードフォワード型プレディストーションに基づく線形電力増幅器
US6784748B1 (en) 2000-02-24 2004-08-31 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifying system with supply and bias enhancements
JP3510194B2 (ja) 2000-09-07 2004-03-22 シャープ株式会社 電力増幅器および無線通信装置
WO2002045253A1 (fr) 2000-12-01 2002-06-06 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Amplificateur haute fréquence
US7333778B2 (en) 2001-03-21 2008-02-19 Ericsson Inc. System and method for current-mode amplitude modulation
JP3877558B2 (ja) * 2001-09-11 2007-02-07 株式会社ルネサステクノロジ 高周波電力増幅器、高周波電力増幅器モジュール及び携帯電話機
KR100651159B1 (ko) 2002-06-01 2006-11-29 김송강 고효율 전력 증폭기
US6714081B1 (en) 2002-09-11 2004-03-30 Motorola, Inc. Active current bias network for compensating hot-carrier injection induced bias drift
US20040224649A1 (en) 2003-02-05 2004-11-11 Khosro Shamsaifar Electronically tunable power amplifier tuner
JP2005143079A (ja) 2003-10-14 2005-06-02 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅器
US7053705B2 (en) 2003-12-22 2006-05-30 Tymphany Corporation Mixed-mode (current-voltage) audio amplifier
US7071775B2 (en) 2004-06-21 2006-07-04 Motorola, Inc. Method and apparatus for an enhanced efficiency power amplifier
JP2006129443A (ja) 2004-09-30 2006-05-18 Renesas Technology Corp 高周波電力増幅器
US7706467B2 (en) 2004-12-17 2010-04-27 Andrew Llc Transmitter with an envelope tracking power amplifier utilizing digital predistortion of the signal envelope
JP2007019784A (ja) 2005-07-07 2007-01-25 Renesas Technology Corp 高周波電力増幅器および動作電圧制御回路
JP2007036973A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Sharp Corp 電力増幅器および通信装置
JP2007258949A (ja) * 2006-03-22 2007-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅器
US7869775B2 (en) 2006-10-30 2011-01-11 Skyworks Solutions, Inc. Circuit and method for biasing a gallium arsenide (GaAs) power amplifier
US7994861B2 (en) 2006-10-31 2011-08-09 Skyworks Solutions, Inc. System and method for pre-charging a current mirror
US8093952B2 (en) 2006-12-29 2012-01-10 Broadcom Corporation Method and system for precise current matching in deep sub-micron technology
EP2115869B1 (en) 2007-01-25 2014-02-12 Skyworks Solutions, Inc. Multimode amplifier for operation in linear and saturated modes
US7787834B2 (en) 2007-02-08 2010-08-31 Broadcom Corporation Voice, data and RF integrated circuit with off-chip power amplifier and methods for use therewith
JP2009100337A (ja) 2007-10-18 2009-05-07 Renesas Technology Corp 可変利得増幅器を内蔵する半導体集積回路
TWI344263B (en) 2008-01-25 2011-06-21 Univ Nat Taiwan Low-noise amplifier
US7612613B2 (en) 2008-02-05 2009-11-03 Freescale Semiconductor, Inc. Self regulating biasing circuit
JP2010011449A (ja) * 2008-05-28 2010-01-14 Panasonic Corp 電力増幅部のバイアス制御を行う送信回路
GB2530424B (en) 2008-11-18 2016-05-04 Nujira Ltd Power Supply Arrangement For Multi-Stage Amplifier
KR101004851B1 (ko) 2008-12-23 2010-12-28 삼성전기주식회사 출력 제어 기능을 갖는 전력증폭기 시스템
US8106712B2 (en) * 2008-12-24 2012-01-31 Georgia Tech Research Corporation Systems and methods for self-mixing adaptive bias circuit for power amplifier
JP5299093B2 (ja) 2009-05-29 2013-09-25 株式会社村田製作所 バイアス回路、ハイパワーアンプ及び携帯情報端末
US8072272B2 (en) 2009-08-19 2011-12-06 Qualcomm, Incorporated Digital tunable inter-stage matching circuit
US8026767B2 (en) 2009-08-21 2011-09-27 Richwave Technology Corp. Adaptive bias circuit and system thereof
JP2011055241A (ja) * 2009-09-01 2011-03-17 Panasonic Corp 高周波電力増幅器
US8098093B1 (en) 2010-01-15 2012-01-17 National Semiconductor Corporation Efficient envelope tracking power supply for radio frequency or other power amplifiers
US8183917B2 (en) 2010-06-04 2012-05-22 Quantance, Inc. RF power amplifier circuit with mismatch tolerance
US8416023B2 (en) 2010-06-08 2013-04-09 Nxp B.V. System and method for compensating for changes in an output impedance of a power amplifier
US8688061B2 (en) * 2010-08-09 2014-04-01 Skyworks Solutions, Inc. System and method for biasing a power amplifier
US8797103B2 (en) 2010-12-07 2014-08-05 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for capacitive load reduction
US8598950B2 (en) 2010-12-14 2013-12-03 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for capacitive load reduction
US8717100B2 (en) 2011-03-15 2014-05-06 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for capacitive load reduction
US8718188B2 (en) 2011-04-25 2014-05-06 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for envelope tracking
CN103650337B (zh) 2011-05-13 2016-09-21 天工方案公司 用于偏置功率放大器的装置和方法
US8761698B2 (en) 2011-07-27 2014-06-24 Intel Mobile Communications GmbH Transmit circuit, method for adjusting a bias of a power amplifier and method for adapting the provision of a bias information
TWI462470B (zh) 2011-10-06 2014-11-21 Univ Nat Taiwan 寬頻低雜訊放大器之設計方法
CN104011998B (zh) 2011-11-04 2016-12-14 天工方案公司 用于功率放大器的装置和方法
KR101287657B1 (ko) 2011-12-05 2013-07-24 삼성전기주식회사 전력 증폭기
JP5282831B2 (ja) * 2012-01-30 2013-09-04 富士通株式会社 無線通信装置及び電力増幅器制御方法
KR20160006257A (ko) * 2012-06-14 2016-01-18 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 Bifet 및 고조파 종단 및 관련된 시스템, 장치, 및 방법을 갖는 전력 증폭기 모듈
US20140091440A1 (en) 2012-09-29 2014-04-03 Vijay K. Nair System in package with embedded rf die in coreless substrate
US9219877B2 (en) 2013-03-07 2015-12-22 Holland Electronics, Llc Impedance compensation circuit
US9263991B2 (en) 2013-03-13 2016-02-16 Rf Micro Devices, Inc. Power management/power amplifier operation under dynamic battery drops
US9246454B2 (en) * 2013-03-14 2016-01-26 Google Technology Holdings, LLC Low power consumption adaptive power amplifier
KR101738730B1 (ko) * 2013-04-23 2017-05-22 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 전력 증폭기 시스템에서의 엔벨로프 정형화 장치 및 방법
US9337787B2 (en) 2013-06-19 2016-05-10 Rf Micro Devices, Inc. Power amplifier with improved low bias mode linearity
US9362870B2 (en) 2013-08-01 2016-06-07 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for biasing power amplifiers
CN104467745B (zh) 2013-09-19 2018-07-20 天工方案公司 动态误差向量幅度占空比校正
US9455669B2 (en) * 2013-10-11 2016-09-27 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for phase compensation in power amplifiers
US9660600B2 (en) 2013-12-23 2017-05-23 Skyworks Solutions, Inc. Dynamic error vector magnitude compensation
US9698740B2 (en) 2014-07-14 2017-07-04 Skyworks Solutions, Inc. Mode linearization switch circuit
US9628118B2 (en) * 2014-08-01 2017-04-18 CoolStar Technology, Inc. Adaptive envelope tracking for biasing radio frequency power amplifiers
US9602056B2 (en) * 2014-09-19 2017-03-21 Skyworks Solutions, Inc. Amplifier with base current reuse
US9991856B2 (en) * 2014-09-25 2018-06-05 Skyworks Solutions, Inc. Variable load power amplifier supporting dual-mode envelope tracking and average power tracking performance
CN105471395B (zh) * 2014-09-30 2018-07-27 天工方案公司 通过功率放大器负载调整的压缩控制
US9698736B2 (en) * 2014-12-30 2017-07-04 Skyworks Solutions, Inc. Compression control through power amplifier load adjustment
JP2016192590A (ja) * 2015-03-30 2016-11-10 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
JP2016208305A (ja) * 2015-04-23 2016-12-08 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
JP2016213557A (ja) * 2015-04-30 2016-12-15 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
JP2016213547A (ja) * 2015-04-30 2016-12-15 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
JP2017028342A (ja) * 2015-07-15 2017-02-02 株式会社村田製作所 電力増幅モジュール
US9817416B2 (en) * 2015-08-17 2017-11-14 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for programmable low dropout regulators for radio frequency electronics
US9819310B2 (en) 2015-09-29 2017-11-14 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for multi-mode power amplifiers
JP2017092526A (ja) * 2015-11-02 2017-05-25 株式会社村田製作所 電力増幅回路
US10666200B2 (en) 2017-04-04 2020-05-26 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for bias switching of power amplifiers

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009212870A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Renesas Technology Corp Ｒｆ電力増幅器

Also Published As

Publication number Publication date
DE112018001855T5 (de) 2019-12-24
GB2575747B (en) 2023-01-18
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US20180316311A1 (en) 2018-11-01
US20200336108A1 (en) 2020-10-22
GB2575747A (en) 2020-01-22
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JP2020516194A (ja) 2020-05-28
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GB201914901D0 (en) 2019-11-27
US11728773B2 (en) 2023-08-15
US20220311386A1 (en) 2022-09-29
TW202214025A (zh) 2022-04-01
US10958218B2 (en) 2021-03-23
SG11201908970TA (en) 2019-10-30
JP7221212B2 (ja) 2023-02-13
US20210184632A1 (en) 2021-06-17
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US11394347B2 (en) 2022-07-19
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