KR102419643B1 - 가변 대역폭을 제공하는 전류-전압 변환기 및 이를 포함하는 장치 - Google Patents

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Abstract

전류 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 전류-전압 변환기는, 본 개시의 예시적 실시예에 따라, 트랜스-임피던스(trans-impedance) 증폭기, 트랜스-임피던스 증폭기의 입력 단자 및 출력 단자에 각각 연결된 제1 단 및 제2 단을 가지고, 제1 단 및 제2 단 사이에서 상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하는 RC 회로, 및 광대역폭 모드에서 트랜스-임피던스 증폭기 및 RC 회로에 의해서 전류 신호를 변환하는 제1 변환 회로를 형성하고, 협대역폭 모드에서 RC 회로에 의해서 전류 신호를 변환하는 제2 변환 회로를 형성하는 복수의 스위치들을 포함할 수 있다.

Description

가변 대역폭을 제공하는 전류-전압 변환기 및 이를 포함하는 장치{CURRENT-TO-VOLTAGE CONVERTER PROVIDING A VARIABLE BANDWIDTH AND APPARATUS INCLUDING THE SAME}
본 개시의 기술적 사상은 전류-전압 변환기에 관한 것으로서, 자세하게는 가변 대역폭을 제공하는 전류-전압 변환기 및 이를 포함하는 장치에 관한 것이다.
무선 통신을 위한 신호를 처리하는 과정은 다양한 동작들을 포함할 수 있다. 예를 들면, 안테나를 통해서 수신된 신호는 증폭, 필터링(filtering), 믹싱(mixing) 등에 의해서 처리될 수 있고, 처리된 신호로부터 정보가 추출될 수 있다. 또한, 안테나를 통해서 신호를 송신하기 위하여, 정보를 포함하는 신호는 증폭, 필터링(filtering), 믹싱(mixing) 등에 의해서 처리될 수 있고, 처리된 신호가 안테나를 통해서 출력될 수 있다.
데이터 전송량(throughput)을 증가시키기 위하여 신호의 대역폭(bandwidth)이 증가할 수 있고, 이에 따라 무선 통신 기기는 넓은 대역폭의 신호를 왜곡없이 처리할 것이 요구될 수 있다. 또한, 모바일 기기와 같이, 전력 소모가 중대한 어프리케이션의 경우, 감소된 전력으로써 무선 통신을 위한 신호를 처리하는 것이 요구될 수 있다.
본 개시의 기술적 사상은 가변 대역폭을 제공함으로써 넓은 대역폭을 지원함과 동시에 감소된 전력 소모를 제공하는 전류-전압 변환기 및 이를 포함하는 장치를 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라 전류 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 전류-전압 변환기는, 트랜스-임피던스(trans-impedance) 증폭기, 트랜스-임피던스 증폭기의 입력 단자 및 출력 단자에 각각 연결된 제1 단 및 제2 단을 가지고, 제1 단 및 제2 단 사이에서 상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하는 RC 회로, 및 광대역폭 모드에서 트랜스-임피던스 증폭기 및 RC 회로에 의해서 전류 신호를 변환하는 제1 변환 회로를 형성하고, 협대역폭 모드에서 RC 회로에 의해서 전류 신호를 변환하는 제2 변환 회로를 형성하는 복수의 스위치들을 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따라 전류 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 전류-전압 변환기는, 트랜스-임피던스(trans-impedance) 증폭기, 상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하는 RC 회로, 및 광대역폭 모드에서 RC 회로를 트랜스-임피던스 증폭기의 피드백에 부가하고, 협대역폭 모드에서 RC 회로를 전류 신호 및 접지 사이의 션트(shunt)에 부가하는 복수의 스위치들을 포함할 수 있다.
본 개시의 기술적 사상의 일측면에 따른 장치는, 제어 신호 및 기저대역의 전류 신호를 출력하는 신호 프로세서, 및 제어 신호에 따라 광대역폭 모드 또는 협대역폭 모드로 설정되고 전류 신호를 전압 신호로 변환하는 전류-전압 변환기를 포함하고, 전압 신호로부터 RF 신호를 출력하는 송신기를 포함할 수 있고, 전류-전압 변환기는, 협대역폭 모드에서 파워 다운되는 트랜스-임피던스 증폭기, 및 상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하고, 광대역폭 모드 및 협대역폭 모드 각각에서 전류 신호의 적어도 일부가 통과하는 RC 회로를 포함할 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기 및 장치에 의하면, 무선 통신 시스템에서 요구하는 넓은 대역폭의 신호를 유효하게 처리할 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 다른 전류-전압 변환기 및 장치에 의하면, 레거시 무선 통신 시스템의 좁은 대역폭에서는 소비 전력이 감소할 수 있는 한편, 신규 무선 통신 시스템에서 추가되는 넓은 대역폭이 지원될 수 있다.
또한, 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기 및 장치에 의하면, 무선 통신 기기의 설계 자유도 및 공간 효율성이 향상될 수 있다.
본 개시의 예시적 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 이하의 기재로부터 본 개시의 예시적 실시예들이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 개시의 예시적 실시예들을 실시함에 따른 의도하지 아니한 효과들 역시 본 개시의 예시적 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기를 포함하는 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 도 1의 장치의 예시를 나타내는 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 도 2의 전류-전압 변환기에서의 등가 회로들을 나타내는 회로도들이다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기를 나타내는 블록도이다.
도 5는 대역폭 모드에 따라 도 4의 전류-전압 변환기에 포함된 복수의 스위치들의 상태들을 나타내는 타이밍도이다.
도 6a 내지 도 6d는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 도 2의 스위치 컨트롤러의 예시들을 나타내는 도면들이다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 6d의 스위치 컨트롤러가 출력하는 신호들의 예시를 나타내는 타이밍도이다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치를 나타내는 블록도이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 대역폭 모드에 따라 전류-전압 변환기에 포함된 캐패시터의 캐패시턴스가 변경되는 예시를 나타내는 타이밍도이다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 전류-전압 변환기의 대역폭 모드를 설정하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 전류-전압 변환기를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기를 포함하는 장치의 예시들을 나타내는 블록도이다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기를 포함하는 장치의 예시들을 나타낸다.
도 1은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기를 포함하는 장치(10)를 나타내는 블록도이다. 장치(10)는 안테나(400)를 포함할 수 있고, 안테나(400)를 통해서 신호를 송신하거나 수신함으로써 무선 통신 시스템에서 상대 장치와 통신할 수 있으며, 무선 통신 기기로서 지칭될 수도 있다.
장치(10)가 상대 장치와 통신하는 무선 통신 시스템은, 비제한적인 예시로서 5G(5th generation wireless) 시스템, LTE(Long Term Evolution) 시스템, LTE-Advanced 시스템, CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템, GSM(Global System for Mobile Communications) 시스템 등과 같은 셀룰러 네트워크(cellular network)를 이용하는 무선 통신 시스템일 수도 있고, WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템 또는 다른 임의의 무선 통신 시스템일 수 있다. 이하에서, 무선 통신 시스템은 WLAN 시스템을 주로 참조하여 설명될 것이나 본 개시의 예시적 실시예들이 이에 제한되지 아니하는 점은 이해될 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 장치(10)는 신호 프로세서(100), 송수신기(200), 스위치/듀플렉서(300) 및 안테나를 포함할 수 있다. 스위치/듀플렉서(300)는 안테나(400)를 통해서 수신되는 신호를 RX 입력 신호(RXin)로서 송수신기(200)에 제공할 수도 있고, 송수신기(200)로부터 수신되는 TX 출력 신호(TXout)를 안테나(400)에 제공할 수도 있다.
송수신기(200)는 RX 입력 신호(RXin)를 처리함으로써 RX 출력 신호(RXout)를 생성하여 신호 프로세서(100)로 제공할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, RX 입력 신호(RXin)를 처리하기 위하여, 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier; LNA)(210), RX 믹서(220), RX 전류-전압 변환기(230) 및 RX 필터(240)를 포함할 수 있다. 저잡음 증폭기(210)는 RX 입력 신호(RXin)를 증폭함으로써 RX RF 신호(RXr)를 생성할 수 있고, RX 믹서(220)는 국부 발진 신호(local oscillation signal)에 따라 RX RF 신호(RXr)로부터 RX 기저대역 신호(RXb)를 생성할 수 있다. RX 기저대역 신호(RXb)는 전류의 크기가 가변되는 전류 신호일 수 있고, RX 전류-전압 변환기(230)는 RX 기저대역 신호(RXb)를 변환함으로써, 전압의 크기가 가변되는 RX 전압 신호(RXv)를 생성할 수 있다. RX 필터(240)는 RX 전압 신호(RXv)에서 원하지 아니하는 이미지들을 제거함으로써 RX 출력 신호(RXout)를 생성할 수 있다.
송수신기(200)는 신호 프로세서(100)로부터 수신되는 TX 입력 신호(TXin)를 처리함으로써 TX 출력 신호(TXout)를 생성할 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, TX 입력 신호(TXin)를 처리하기 위하여, TX 전류-전압 변환기(250), TX 믹서(260), TX 필터(270) 및 전력 증폭기(Power Amplifier; PA)(280)를 포함할 수 있다. TX 입력 신호(TXin)는 전류의 크기가 가변되는 전류 신호일 수 있고, TX 전류-전압 변환기(250)는 송수신기(200)의 송신측의 입력단(input stage)에서 TX 입력 신호(TXin)를 변환함으로써, 전압의 크기가 가변되는 TX 전압 신호(TXv)를 생성할 수 있다. TX 믹서(260)는 국부 발진 신호에 따라 TX 전압 신호(TXv)로부터 TX RF 신호(TXr)를 생성할 수 있다. TX 필터(270)는 TX RF 신호(TXr)에서 원하지 아니하는 이미지들을 제거함으로써 TX 필터링된 신호(TXf)를 생성할 수 있고, 전력 증폭기(280)는 TX 필터링된 신호(TXf)를 증폭함으로써 TX 출력 신호(TXout)를 생성할 수 있다.
도 1의 예시에서 송수신기(200)는 2개의 필터들(240, 270)을 포함하는 것으로 도시되었으나, 일부 실시예들에서 송수신기(200)는 적어도 하나의 필터(예컨대, 저잡음 증폭기(210) 및 RX 믹서(220) 사이)를 더 포함할 수도 있다. 또한, 도 1의 예시에서 장치(10)는 송신측 및 수신측을 모두 포함하는 송수신기(200)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 일부 실시예들에서 장치(10)는 상호 분리된 송신기 및 수신기를 포함할 수도 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 신호 프로세서(100)는 아날로그-디지털 컨버터(Analog-to-Digital Converter; ADC)(110), 디지털-아날로그 컨버터(Digital-to-Analog Converter; DAC)(120) 및 컨트롤러(130)를 포함할 수 있다. 아날로그-디지털 컨버터(ADC)(110)는 RX 출력 신호(RXout)를 변환함으로써 디지털 신호를 출력할 수 있고, 아날로그-디지털 컨버터(110)로부터 출력되는 디지털 신호로부터, 예컨대 필터링, 복조(demodulation), 디코딩(decoding) 등과 같은 디지털 신호 처리에 의해서 정보가 추출될 수 있다. 디지털-아날로그 컨버터(DAC)(120)는, 예컨대 필터링, 변조(modulation), 인코딩(encoding) 등과 같은 디지털 신호 처리에 의해서 디지털 신호를 처리함으로써 TX 입력 신호(TXin)를 출력할 수 있다. 디지털-아날로그 컨버터(120)는 디지털 신호의 값에 따라 크기가 가변되는 전류 신호로서 TX 입력 신호(TXin)를 출력할 수 있다.
컨트롤러(130)는 제어 신호(CTR)를 송수신기(200) 및 스위치/듀플렉서(300)에 제공할 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(130)는 송신 모드 또는 수신 모드에 따라 송수신기(200) 및 스위치/듀플렉서(300)를 제어하기 위하여 제어 신호(CTR)를 생성할 수 있다. 또한, 후술되는 바와 같이, 컨트롤러(130)는 제어 신호(CTR)를 통해서 송수신기(200)의 대역폭 모드를 설정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(130)는 하나 이상의 코어 및 코어에 의해서 실행되는 명령어들을 저장하는 메모리를 포함할 수 있고, 컨트롤러(130)의 적어도 일부는 메모리에 저장된 소프트웨어 블록을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 컨트롤러(130)는 논리 합성을 통해서 설계된 로직 회로를 포함할 수 있고, 컨트롤러(130)의 적어도 일부분은 로직 회로로 구현된 하드웨어 블록을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 송수신기(200)는 기저대역의 복수의 대역폭들에 각각 대응하는 복수의 대역폭 모드들을 지원할 수 있고, 컨트롤러(130)로부터 제공되는 제어 신호(CTR)에 따라 하나의 대역폭 모드로 설정될 수 있다. 예를 들면, 송수신기(200)는 상대적으로 넓은 대역폭의 신호를 처리할 수 있는 광대역폭 모드 및 상대적으로 좁은 대역폭의 신호를 처리할 수 있는 협대역폭 모드를 지원할 수 있고, 제어 신호(CTR)에 따라 광대역폭 모드 또는 협대역폭 모드로 설정될 수 있다. 이하에서, 본 개시의 예시적 실시예들은 2개의 대역폭 모드들, 즉 광대역폭 모드 및 협대역폭 모드를 참조하여 설명될 것이나, 일부 실시예들에서 3개 이상의 대역폭 모드들이 지원될 수도 있는 점은 이해될 것이다.
무선 통신 시스템은 무선 채널을 통해서 전달되는 신호의 대역폭을 규정할 수 있다. 무선 통신 시스템은 무선 채널을 통해서 전달되는 데이터 전송량을 증가시키기 위하여 기존의 대역폭보다 넓은 대역폭을 신규로 규정할 수 있고, 예를 들면 Wi-Fi는 VHT80, VHT40, HT20 등과 같이 상이한 대역폭들을 가지는 채널들을 규정하고 있다. 넓은 대역폭을 지원하는 무선 통신 기기들은 높은 데이터 전송량을 제공할 수 있는 한편, 상호 무선 통신하는 양 무선 통신 기기들 중 하나의 무선 통신 기기가 넓은 대역폭을 지원하지 아니하는 경우, 양 무선 통신 기기들은 낮은 데이터 전송량을 제공할 수 있다. 이에 따라, 무선 통신 기기는 넓은 대역폭뿐만 아니라, 레거시(legacy) 무선 통신 기기를 위하여 무선 통신 시스템에서 규정하는 다양한 대역폭들을 지원할 것이 요구될 수 있다. 무선 통신 기기가 지원 가능한 대역폭 정보는 무선 채널 형성시 무선 통신 기기들 상호간 공유될 수 있고, 신호 프로세서(100)는 대역폭 정보에 따라 제어 신호(CTR)를 통해서 송수신기(200)의 대역폭 모드를 설정할 수 있다.
일부 실시예들에서, 송수신기(200)에 포함된 구성요소들 중 적어도 하나는 설정된 대역폭 모드에 따라 상이하게 동작할 수 있다. 예를 들면, 이하에서 도면들을 참조하여 후술되는 바와 같이, RX 전류-전압 변환기(230) 및/또는 TX 전류-전압 변환기(250)는 광대역폭 모드 및 협대역폭 모드에서 상이한 회로들을 각각 형성할 수 있고, 이에 따라 광대역폭 모드에서는 넓은 대역폭의 신호를 처리할 수 있는 한편, 협대역폭 모드에서는 감소된 전력 소모를 제공할 수 있다. 또한, 도 2를 참조하여 후술되는 바와 같이, 송수신기(200)의 입력단에서 전류-전압 변환기(230)가 넓은 대역폭을 가지는 TX 입력 신호(TXin)를 유효하게 처리함으로써 장치(10)에서 송수신기(200) 및 신호 프로세서(100)의 배치에 자유도가 상승할 수 있고, 결과적으로 장치(10)의 공간 효율성이 향상될 수 있다. 이하에서, 본 개시의 예시적 실시예들은 송수신기(200)의 송신측의 입력단에 배치되는 TX 전류-전압 변환기(250)를 주로 참조하여 설명될 것이나, 본 개시의 예시적 실시예들이 이에 제한되지 아니하는 점이 유의된다. 이하에서 TX 전류-전압 변환기(250)의 예시들은 전류-전압 변환기로서 지칭될 수 있다.
도 2는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 도 1의 장치(10)의 예시를 나타내는 도면이다. 구체적으로, 도 2는 인쇄 회로 기판(15)에 실장된 신호 프로세서(100') 및 송수신기(200')를 포함하는 장치(10')를 도시한다. 도 1을 참조하여 전술된 바와 같이, 도 2의 신호 프로세서(100')는 디지털-아날로그 컨버터(120') 및 컨트롤러(130')를 포함할 수 있고, TX 입력 신호(TXin) 및 제어 신호(CTR)를 송수신기(200')에 제공할 수 있다.
도 2를 참조하면, 신호 프로세서(100') 및 송수신기(200')는 인쇄 회로 기판(15) 상에서 이격될 수 있고, TX 입력 신호(TXin)는 신호 프로세서(100')의 출력 핀(P10)으로부터 인쇄 회로 기판(15)의 패턴을 통해서 송수신기(200')의 입력 핀(P20)으로 전달될 수 있다. 이에 따라, TX 입력 신호(TXin)는 인쇄 회로 기판(15)의 패턴에 의한 기생 캐패시턴스를 경험할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이 기생 캐패시턴스는 기생 캐패시터(Cp)로 모델링될 수 있다. 장치(10')의 구조에 기인하여 신호 프로세서(100') 및 송수신기(200')는 이격된 거리가 증가할수록 TX 입력 신호(TXin)가 이동하는 패턴의 길이도 증가할 수 있고, 이에 따라 기생 캐패시턴스도 증가할 수 있다. 예를 들면, 모바일 폰과 같이 공간 효율성이 요구되는 무선 통신 기기의 경우, 신호 프로세서(100') 및 송수신기(200')를 근접하게 배치하는 것이 용이하지 아니할 수 있다.
후술되는 바와 같이, 송수신기(200')에서 TX 입력 신호(TXin)를 수신하는 전류-전압 변환기(250')는 기생 캐패시터(Cp)에도 불구하고 넓은 대역폭의 TX 입력 신호(TXin)를 왜곡 없이 변환함으로써 TX 전압 신호(TXv)를 출력할 수 있다. 이에 따라, 장치(10')에서 신호 프로세서(100') 및 송수신기(200')의 배치 자유도가 상승할 수 있고, 장치(10')의 공간 효율성이 증대될 수 있다. 또한, 좁은 대역폭의 TX 입력 신호(TXin)를 저전력으로 변환함으로써 TX 전압 신호(TXv)를 출력할 수 있으므로, 향상된 전력 효율성이 제공될 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호 프로세서(100') 및 송수신기(200')는 반도체 공정에 의해서 제조된 별개의 다이(die)들일 수 있고, 인쇄 회로 기판(15)은 칩 패키지에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 신호 프로세서(100') 및 송수신기(200')는 별개의 칩 패키지들일 수도 있다.
송수신기(200')는 전류-전압 변환기(250') 및 스위치 컨트롤러(292)를 포함할 수 있다. 전류-전압 변환기(250')는 입력 핀(P20)을 통해서 TX 입력 신호(TXin)를 수신할 수 있고, TX 입력 신호(TXin)를 변환함으로써 TX 전압 신호(TXv)를 출력할 수 있다. 또한, 전류-전압 변환기(250')는 스위치 컨트롤러(292)로부터 스위치 제어 신호(C_SW)를 수신할 수 있고, 도 2에 도시된 바와 같이, RC 회로(251), 트랜스-임피던스 증폭기(Trans-Impedance Amplifier; TIA)(252) 및 스위치들(253)을 포함할 수 있다.
RC 회로(251)는 수동 소자, 예컨대 저항 및 캐패시터를 포함할 수 있고, 저항 및 캐패시터는 상호 병렬 연결될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, RC 회로(251)는 TX 입력 신호(TXin)를 수신할 수 있고, 트랜스-임피던스 증폭기(252) 및 스위치들과 연결될 수 있다. 일부 실시예들에서, RC 회로(251)는 광대역폭 모드 및 협대역폭 모드에서 공유, 즉 모두 사용될 수 있다. 예를 들면, 전류 신호인 TX 입력 신호(TXin)의 적어도 일부가 광대역폭 모드 및 협대역폭 모드 각각에서 RC 회로(251)를 통과할 수 있다.
트랜스-임피던스 증폭기(252)는 전원 전압, 예컨대 양의 공급 전압(예컨대, VDD) 및 음의 공급 전압(예컨대, 접지)으로부터 제공되는 전력에 기초하여 전류를 전압으로 변환할 수 있다. 트랜스-임피던스 증폭기(252)는 전원 전압에 기초하여 전류를 전압으로 변환하기 위한 임의의 구조를 가질 수 있고, 예컨대 트랜스-임피던스 증폭기(252)는 적어도 하나의 연산 증폭기를 포함할 수 있다. 트랜스-임피던스 증폭기(252)는 장치(10')가 지원하는 신호의 대역폭 이상의 대역폭을 지원할 수 있고, 이에 따라 넓은 대역폭의 전류 신호를 전압 신호로 유효하게 변환할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랜스-임피던스 증폭기(252)는 광대역폭 모드에서 파워-업(power-up)될 수 있는 한편, 협대역폭 모드에서 파워-다운(power-down)될 수 있다.
스위치들(253)은 스위치 제어 신호(C_SW)에 따라, 광대역폭 모드에서 RC 회로(251) 및 트랜스-임피던스 증폭기(252)를 포함하는 제1 변환 회로(예컨대, 도 3a의 CKTa)를 형성할 수 있는 한편, 협대역폭 모드에서 RC 회로(251)를 포함하는 제2 변환 회로(예컨대, 도 3b의 CKTb)를 형성할 수 있다. 이에 따라, 광대역폭 모드에서 전류-전압 변환기(250')는 넓은 대역폭의 신호를 유효하게 변환할 수 있는 한편, 협대역폭 모드에서 전류-전압 변환기(250')는 파워-다운된 트랜스-임피던스 증폭기(252) 등에 기인하여 감소된 전력을 소비할 수 있다.
스위치 컨트롤러(292)는 광대역폭 모드 또는 협대역폭 모드를 나타내는 제어 신호(CTR)에 따라 스위치 제어 신호(C_SW)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 스위치들(253) 각각은 게이트 전압에 따라 양단을 연결하는 트랜지스터, 예컨대 NMOS 트랜지스터 및/또는 PMOS 트랜지스터를 포함할 수 있고, 스위치 컨트롤러(292)는 스위치 제어 신호(C_SW)를 통해서 트랜지스터의 게이트 전압을 제어할 수 있다. 스위치 컨트롤러(292)는 광대역폭 모드 및 협대역폭 모드 각각에서 스위치들(253) 중 적어도 일부를 턴-온 또는 턴-오프함으로써, 전류-전압 변환기(250')에서 제1 변환 회로 또는 제2 변환 회로가 형성되도록 스위치 제어 신호(C_SW)를 제공할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 도 2의 전류-전압 변환기(250')에서의 등가 회로들을 나타내는 회로도들이다. 구체적으로, 도 3a는 전류-전압 변환기(250')가 광대역폭 모드로 설정된 경우 전류-전압 변환기(250')의 등가 회로(CKTa)를 나타내고, 도 3b는 전류-전압 변환기(250')가 협대역폭 모드로 설정된 경우 전류-전압 변환기(250')의 등가 회로(CKTb)를 나타낸다. 도 2를 참조하여 전술된 바와 같이, 스위치들(253)은 광대역폭 모드에서 제1 변환 회로를 형성할 수 있고 협대역폭 모드에서 제2 변환 회로를 형성할 수 있으며, 이에 따라 도 3a의 등가 회로(CKTa)는 제1 변환 회로로서 지칭될 수 있고, 도 3b의 등가 회로(CKTb)는 제2 변환 회로로서 지칭될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 도 2의 TX 입력 신호(TXin)는 제1 및 제2 입력 핀(P21, P22)으로 수신되는 차동 신호(TXin+, TXin-)일 수 있고, TX 전압 신호(TXv) 역시 차동 신호(TXv+, TXv-)일 수 있다. 이하에서 도 3a 및 도 3b에 대한 설명 중 중복되는 내용은 생략될 것이며, 도 3a 및 도 3b는 도 2를 참조하여 설명될 것이다.
도 3a를 참조하면, 제1 변환 회로(CKTa)는 제1 RC 회로(251_1a), 제2 RC 회로(251_2a), 트랜스-임피던스 증폭기(252a), 제1 전류원(254_1) 및 제2 전류원(254_2)을 포함할 수 있다. 제1 변환 회로(CKTa)는 대역폭(BW1)을 가지는 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)를 변환함으로써 대역폭(BW1')을 가지는 TX 전압 신호(TXv+, TXv-)를 생성할 수 있다. 제1 변환 회로(CKTa)는 대역폭(BW1)보다 큰 대역폭을 지원할 수 있고, 이에 따라 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 대역폭(BW1) 및 TX 전압 신호(TXv+, TXv-)의 대역폭(BW1')은 동일할 수 있다. 또한, 트랜스-임피던스 증폭기(252a)에 의한 증폭에 기인하여, 기생 캐패시터들(Cp+, Cp-)에 의한 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 왜곡(또는 감쇠)가 보상될 수 있고, 이에 따라 상대적으로 넓은 대역폭(BW1')의 TX 전압 신호(TXv-, TXv+)가 유효하게 생성될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 변환 회로(CKTa)는 120MHz 이상의 대역폭을 지원할 수 있다.
제1 변환 회로(CKTa)에서 제1 RC 회로(251_1a) 및 제2 RC 회로(251_2a)는 트랜스-임피던스 증폭기(252a)의 피드백 경로에 부가될 수 있다. 즉, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 RC 회로(251_1a) 및 제2 RC 회로(251_2a) 각각은 트랜스-임피던스 증폭기(252a)의 입력 단자에 연결된 일단 및 트랜스-임피던스 증폭기(252a)의 출력 단자에 연결된 일단을 가질 수 있다. 이에 따라, 양의 TX 입력 신호(TXin+)가 제1 RC 회로(251_1a)의 일단에 인가될 수 있고, 음의 TX 전압 신호(TXv-)가 제1 RC 회로(251_1a)의 타단에서 출력될 수 있다. 또한, 음의 TX 입력 신호(TXin-)가 제2 RC 회로(251_2a)의 일단에 인가될 수 있고, 양의 TX 전압 신호(TXv+)가 제2 RC 회로(251_2a)의 타단에서 출력될 수 있다.
제1 RC 회로(251_1a)는 상호 병렬 연결된 제1 저항(R1) 및 제1 캐패시터(C1)를 포함할 수 있고, 제2 RC 회로(251_2a)는 상호 병렬 연결된 제2 저항(R2) 및 제2 캐패시터(C2)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 3a에 도시된 바와 같이, 제1 저항(R1) 및 제2 저항(R2)은 가변 저항들일 수 있고, 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)는 가변 캐패시터들일 수 있다.
제1 전류원(254_1) 및 제2 전류원(254_2)은 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)로부터 직류(direct current; DC) 전류를 인출할 수 있다. 즉, 제1 전류원(254_1) 및 제2 전류원(254_2)은 DC 전류원으로써 차동 신호인 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 커먼 모드 전류를 인출할 수 있다. 이에 따라, TX 입력 신호(TXin+, TXin-)에서 커먼 모드 전류가 제거된 전류들이 트랜스-임피던스 증폭기(252a)의 입력 단자들에 인가될 수 있다.
도 3b를 참조하면, 제2 변환 회로(CKTb)는 제1 RC 회로(251_1b) 및 제2 RC 회로(251_2b)를 포함할 수 있다. 제2 변환 회로(CKTb)는 션트(shunt) 저항 구조를 가질 수 있고, 제2 변환 회로(CKTb)는 대역폭(BW2)을 가지는 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)를 변환함으로써 대역폭(BW2')을 가지는 TX 전압 신호(TXv+, TXv-)를 생성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제2 변환 회로(CKTb)는 50MHz 이하의 대역폭을 지원할 수 있다.
제2 변환 회로(CKTb)에서 제1 RC 회로(251_1b) 및 제2 RC 회로(251_2b)는 TX 입력 신호(TXin+, TXin-) 및 접지 사이의 션트(shunt)에 부가될 수 있다. 즉, 제1 RC 회로(251_1b) 및 제2 RC 회로(251_2b) 각각은 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)가 인가되는 일단 및 접지에 연결된 일단을 가질 수 있다. 이에 따라, 전류 신호인 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)는 제1 RC 회로(251_1b) 및 제2 RC 회로(251_2b)를 통해서 접지로 흐를 수 있고, TX 전압 신호(TXv+, TXv-)는 제2 RC 회로(251_2b) 및 제1 RC 회로(251_1b) 각각의 일단에서 생성될 수 있다.
도 4를 참조하여 후술되는 바와 같이, 도 3a의 제1 변환 회로(CKTa) 및 도 3b의 제2 변환 회로(CKTb)에서, 제1 RC 회로들(251_1a, 251_1b) 및 제2 RC 회로들(251_2a, 251_2b)은, 스위치들(253)에 의해서 하나의 제1 RC 회로 및 제2 RC 회로로 각각 구현될 수 있다. 또한, 도 3b의 제2 변환 회로(CKTb)에서 도 3a의 트랜스-임피던스 증폭기(252a), 제1 전류원(254_1) 및 제2 전류원(254_2)은 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 변환에 기여하지 아니할 뿐만 아니라, 일부 실시예들에서 파워-다운될 수 있다. 도 3a 및 도 3b에 도시되지 아니하였으나, 제1 및 제2 입력 핀(P21, P22)로부터의 ESD(electrostatic discharge)에 대한 보호를 위하여, 일부 실시예들에서 제1 입력 핀(P21)과 제1 RC 회로들(251_1a, 251_1b) 사이 연결된 저항 및 제2 입력 핀(P22)과 제2 RC 회로들(251_2a, 251_2b) 사이 연결된 저항이 추가될 수 있다.
도 4는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기(250")를 나타내는 블록도이고, 도 5는 대역폭 모드에 따라 도 4의 전류-전압 변환기(250")에 포함된 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32)의 상태들을 나타내는 타이밍도이다. 구체적으로, 도 4는 대역폭 모드에 따라 도 3a의 제1 변환 회로(CKTa) 또는 도 3b의 제2 변환 회로(CKTb)를 형성하는 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32)을 포함하는 전류-전압 변환기(250")를 나타내고, 도 5는 대역폭 모드에 따라 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32)의 상태, 즉 양단이 전기적으로 연결된 상태(ON) 또는 양단이 전기적으로 끊어진 상태(OFF)를 나타낸다. 이하에서, 양의 TX 입력 신호(TXin+)가 변환됨으로써 음의 TX 전압 신호(TXv-)가 생성되는 경로가 주로 설명될 것이나, 음의 TX 입력 신호(TXin-)가 변환됨으로써 양의 TX 전압 신호(TXv+)가 생성되는 경로에서도 동일하거나 유사하게 적용되는 점은 이해될 것이다.
도 4를 참조하면, 전류-전압 변환기(250")는 제1 RC 회로(251_1'), 제2 RC 회로(251_2'), 트랜스-임피던스 증폭기(252'), 제1 전류원(254_1'), 제2 전류원(254_2') 및 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32)을 포함할 수 있다. 제1 RC 회로(251_1')는 상호 병렬 연결된 제1 저항(R1) 및 제1 캐패시터(C1)를 포함할 수 있고, 제2 RC 회로(251_2')는 상호 병렬 연결된 제2 저항(R2) 및 제2 캐패시터(C2)를 포함할 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 RC 회로(251_1')는 트랜스-임피던스 증폭기(252')의 입력 단자 및 출력 단자에 각각 연결된 제1 단 및 제2 단을 가질 수 있다.
복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32) 각각은 스위치 제어 신호(C_SW)에 따라 온 상태 또는 오프 상태에 있을 수 있다. 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32) 중 제1 스위치들(SW11, SW12)이 동일하게 제어될 수 있고, 제2 스위치들(SW21, SW22)이 동일하게 제어될 수 있으며, 제3 스위치들(SW31, SW32)이 동일하게 제어될 수 있다. 도 4를 참조하면, 제1 스위치(SW11)는, 트랜스-임피던스 증폭기(252')의 입력 단자에 연결된 제1 RC 회로(251_1')의 제1 단 및 음의 TX 전압 신호(TXv-)가 출력되는 음의 출력 노드 사이에 연결될 수 있다. 제2 스위치(SW21)는, 트랜스-임피던스 증폭기(252')의 출력 단자에 연결된 제1 RC 회로(251_1')의 제2 단 및 접지 사이에 연결될 수 있다. 제3 스위치(SW31)는 제1 RC 회로(251_1')의 제2 단 및 음의 출력 노드 사이에 연결될 수 있다.
도 5를 참조하면, 시간 t51까지 광대역폭 모드에서, 제1 스위치들(SW11, SW12)은 오프 상태에 있을 수 있고, 제2 스위치들(SW21, SW22) 역시 오프 상태에 있을 수 있으며, 제3 스위치들(SW31, SW32)은 온 상태에 있을 수 있다. 이에 따라, 도 3a의 제1 변환 회로(CKTa)가 형성될 수 있고, TX 입력 신호(TXin+, TXin-)는 트랜스-임피던스 증폭기(252'), 및 피드백 경로 상의 제1 RC 회로(251_1')와 제2 RC 회로(251_2')에 의해서 TX 전압 신호(TXv+, TXv-)로 변환될 수 있다.
시간 t51 이후 협대역폭 모드에서, 제1 스위치들(SW11, SW12)은 온 상태에 있을 수 있고, 제2 스위치들(SW21, SW22) 역시 온 상태에 있을 수 있으며, 제3 스위치들(SW31, SW32)은 오프 상태에 있을 수 있다. 이에 따라, 도 3b의 제2 변환 회로(CKTb)가 형성될 수 있고, TX 입력 신호(TXin+, TXin-)는 제1 RC 회로(251_1')와 제2 RC 회로(251_2')에 의해서 TX 전압 신호(TXv+, TXv-)로 변환될 수 있다.
도 6a 내지 도 6d는 본 개시의 예시적 실시예들에 따라 도 2의 스위치 컨트롤러(292)의 예시들을 나타내는 도면들이다. 도 2를 참조하여 전술된 바와 같이, 도 6a 내지 도 6d의 스위치 컨트롤러들(292a, 292b, 292c, 292d)은 제어 신호(CTR)에 따라 스위치 제어 신호(C_SW)를 출력할 수 있고, 모드 컨트롤러로서 각각 지칭될 수 있다. 이하에서, 도 6a 내지 도 6d는 도 2의 전류-전압 변환기(250')의 예시로서 도 4의 전류-전압 변환기(250")를 참조하여 설명될 것이다.
도 6a를 참조하면, 일부 실시예들에서 도 4의 전류-전압 변환기(250")에 포함된 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32) 각각은 트랜지스터를 포함할 수 있다. 스위치 컨트롤러(292a)는 제어 신호(CTR)에 따라 트랜지스터들에 제공되는 게이트 전압들(VG10, VG20, VG30)을 스위치 제어 신호(C_SW)로서 출력할 수 있다. 예를 들면, 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32) 각각이 NMOS 트랜지스터를 포함하는 경우, 스위치 컨트롤러(292a)는 하이 레벨의 게이트 전압을 출력함으로써 스위치를 턴-온할 수 있고, 로우 레벨의 게이트 전압을 출력함으로써 스위치를 턴-오프할 수 있다. 도 4를 참조하여 전술된 바와 같이, 제1 스위치들(SW11, SW12)이 동일하게 제어될 수 있고, 제2 스위치들(SW21, SW22)이 동일하게 제어될 수 있으며, 제3 스위치들(SW31, SW32)이 동일하게 제어될 수 있다. 이에 따라, 제1 게이트 전압(VG10)은 제1 스위치들(SW11, SW12)에 제공될 수 있고, 제2 게이트 전압(VG20)은 제2 스위치들(SW21, SW22)에 제공될 수 있으며, 제3 게이트 전압(VG30)은 제3 스위치들(SW31, SW32)에 제공될 수 있다.
도 6b를 참조하면, 스위치 컨트롤러(292b)는 제어 신호(CTR)에 따라 제1 게이트 전압(VG10) 및 제3 게이트 전압(VG30)을 스위치 제어 신호(C_SW)로서 출력할 수 있다. 도 5를 참조하여 전술된 바와 같이, 복수의 스위치들(SW11, SW12, SW21, SW22, SW31, SW32) 중 제1 스위치들(SW11, SW12) 및 제2 스위치들(SW21, SW22)은 광대역폭 모드에서 오프 상태에 있고, 협대역폭 모드에서 온 상태에 있으므로, 동일하게 제어될 수 있다. 이에 따라, 스위치 컨트롤러(292b)는 제1 게이트 전압(VG10) 및 제3 게이트 전압(VG30)만을 출력할 수 있고, 제1 게이트 전압(VG10)이 제1 스위치들(SW11, SW12) 및 제2 스위치들(SW21, SW22)에 공통으로 제공될 수 있다.
도 6c를 참조하면, 스위치 컨트롤러(292c)는 제어 신호(CTR)에 따라 스위치 제어 신호(C_SW)뿐만 아니라 전류원 제어 신호(C_CS)를 출력할 수 있다. 도 3a 및 도 3b를 참조하여 전술된 바와 같이, 도 4의 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 광대역폭 모드에서 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 커먼 모드 전류를 인출할 수 있는 한편, 협대역폭 모드에서 전류-전압 변환기(250")의 변환 동작에 기여하지 아니할 수 있다.
제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 스위치 컨트롤러(292c)로부터 전류원 제어 신호(C_CS)를 공통으로 수신할 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(292c)는 광대역폭 모드를 나타내는 제어 신호(CTR)에 응답하여 활성화된 전류원 제어 신호(C_CS)를 출력할 수 있고, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 활성화된 전류원 제어 신호(C_CS)에 응답하여 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 커먼 모드 전류를 인출할 수 있다. 다른 한편으로, 스위치 컨트롤러(292c)는 협대역폭 모드를 나타내는 제어 신호(CTR)에 응답하여 비활성화된 전류원 제어 신호(C_CS)를 출력할 수 있고, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 비활성화된 전류원 제어 신호(C_CS)에 응답하여, 예컨대 파워-다운됨으로써, 전류 인출을 중단할 수 있다.
도 6d를 참조하면, 스위치 컨트롤러(292d)는 제어 신호(CTR)에 따라 스위치 제어 신호(C_SW) 및 전류원 제어 신호(C_CS)뿐만 아니라 TIA 제어 신호(C_TIA)를 출력할 수 있다. 도 3a 및 도 3b를 참조하여 전술된 바와 같이, 도 4의 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 광대역폭 모드에서, 양의 공급 전압(VDD) 및 접지로부터 제공되는 전력에 기초하여 증폭 동작을 수행할 수 있는 한편, 협대역폭 모드에서 전류-전압 변환기(250")의 변환 동작에 기여하지 아니할 수 있다.
트랜스-임피던스 증폭기(252')는 스위치 컨트롤러(292d)로부터 TIA 제어 신호(C_TIA)를 수신할 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(292d)는 광대역폭 모드를 나타내는 제어 신호(CTR)에 응답하여 활성화된 TIA 제어 신호(C_TIA)를 출력할 수 있고, 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 활성화된 TIA 제어 신호(C_TIA)에 응답하여 증폭 동작을 수행할 수 있다. 다른 한편으로, 스위치 컨트롤러(292d)는 협대역폭 모드를 나타내는 제어 신호(CTR)에 응답하여 비활성화된 TIA 제어 신호(C_TIA)를 출력할 수 있고, 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 비활성화된 TIA 제어 신호(C_TIA)에 응답하여, 예컨대 파워-다운됨으로써, 증폭 동작을 중단할 수 있다. 일부 실시예들에서, 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 양의 공급 전압(VDD) 및 접지 사이에 전류가 이동하는 경로 상에 부가된 파워 스위치를 포함할 수 있고, 파워 스위치는 활성화된 TIA 제어 신호(C_TIA)에 응답하여 턴-온되는 한편, 비활성화된 TIA 제어 신호(C_TIA)에 응답하여 턴-오프될 수 있다.
도 7은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 도 6d의 스위치 컨트롤러(292d)가 출력하는 신호들의 예시를 나타내는 타이밍도이다. 도 7의 예시에서, 스위치 컨트롤러(292d)로부터 스위치 제어 신호(C_SW)를 수신하는 스위치들은 NMOS 트랜지스터인 것으로 가정되고, 활성화된 신호는 하이 레벨을 가지고 비활성화된 신호는 로우 레벨을 가지는 것으로 가정된다. 이하에서, 도 7은 도 4의 전류-전압 변환기(250") 및 도 6d의 스위치 컨트롤러(292d)를 참조하여 설명될 것이다.
도 7을 참조하면, 시간 t71까지 광대역폭 모드에서, 제1 게이트 전압(VG10) 및 제2 게이트 전압(VG20)은 로우 레벨을 유지할 수 있는 한편, 제3 게이트 전압(VG30)은 하이 레벨을 유지할 수 있다. 이에 따라, 도 4의 제1 스위치들(SW11, SW12) 및 제2 스위치들(SW21, SW22)은 오프 상태를 유지하는 한편, 제3 스위치들(SW31, SW32)은 온 상태를 유지할 수 있다. 또한, 전류원 제어 신호(C_CS) 및 TIA 제어 신호(C_TIA)는 하이 레벨을 유지할 수 있고, 이에 따라 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 커먼 모드 전류를 인출할 수 있고, 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 증폭 동작을 수행할 수 있다.
시간 t71 이후 협대역폭 모드에서, 제1 게이트 전압(VG10) 및 제2 게이트 전압(VG20)은 하이 레벨을 유지할 수 있는 한편, 제3 게이트 전압(VG30)은 로우 레벨을 유지할 수 있다. 이에 따라, 도 4의 제1 스위치들(SW11, SW12) 및 제2 스위치들(SW21, SW22)은 온 상태를 유지하는 한편, 제3 스위치들(SW31, SW32)은 오프 상태를 유지할 수 있다. 또한, 전류원 제어 신호(C_CS) 및 TIA 제어 신호(C_TIA)는 로우 레벨을 유지할 수 있고, 이에 따라 제1 전류원(254_1'), 제2 전류원(254_2') 및 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 전류-전압 변환기(250")의 변환 동작에 기여하지 아니할 수 있다.
일부 실시예들에서, 스위치를 턴-온하기 위한 게이트 전압은 온 상태의 스위치의 온-저항(on-resistance)을 감소시키기 위하여, 양의 공급 전압(예컨대, VDD) 이상일 수 있다. 예를 들면, 도 4의 제1 스위치들(SW11, SW12) 및 제3 스위치들(SW31, SW32)을 턴-온하기 위하여, 양의 공급 전압보다 높은 게이트 전압들(VG10, VG30)이 각각 제공될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서 제3 스위치들(SW31, SW32)을 턴-온하기 위한 게이트 전압(VG30)의 크기는, 트랜스-임피던스 증폭기(252')의 출력, 즉 TX 전압 신호(TXv-, TXv+)의 커먼 모드 전압에 기인하여, 제1 스위치들(SW11, SW12)을 턴-온하기 위한 게이트 전압(VG10)의 크기보다 클 수 있다.
도 8은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 장치(20)를 나타내는 블록도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 장치(20)는 신호 프로세서(600) 및 송수신기(700)를 포함할 수 있다. 도 1의 장치(10)와 비교할 때, 도 8의 장치(20)에서 송수신기(700)는 RC 컨트롤러(794)를 포함할 수 있고, RC 컨트롤러(794)는 신호 프로세서(600)의 컨트롤러(730)로부터 조절 신호(ADJ)를 수신할 수 있다. 이하에서, 도 8의 장치(20)에 대한 설명 중 도 1의 장치(10)에 대한 설명과 중복되는 내용은 생략될 것이며, 도 8의 전류-전압 변환기(750)는 도 4의 전류-전압 변환기(250")를 참조하여 설명될 것이다.
신호 프로세서(600)는 디지털-아날로그 변환기(720) 및 컨트롤러(730)를 포함할 수 있다. 디지털-아날로그 변환기(720)는 전류의 크기가 가변되는 TX 입력 신호(TXin)를 송수신기(700)에 제공할 수 있다. 컨트롤러(730)는 대역폭 모드를 설정하기 위한 제어 신호(CTR)뿐만 아니라 전류-전압 변환기(750)에 포함된 저항 및/또는 캐패시터의 저항치 및/또는 캐패시턴스를 조절하기 위한 조절 신호(ADJ)를 송수신기(700)에 제공할 수 있다. 예를 들면 도 8에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(730)는 전류-전압 변환기(750)에 포함된 저항 및/또는 캐패시터의 복수의 저항치들 및/또는 복수의 캐패시턴스들에 대한 정보를 포함하는 교정 데이터(CAL)를 포함할 수 있고, 교정 데이터(CAL)에 기초하여 보정 신호(ADJ)를 생성할 수 있다.
일부 실시예들에서, 교정 데이터(CAL)는 장치(20)의 생산과정에서 장치(20)에 의해서 수행되는 교정(calibration) 동작의 결과로서 생성될 수 있고, 컨트롤러(730)에 포함될 수 있다. 일부 실시예들에서, 교정 데이터(CAL)는 장치(20)의 생산과정에서 미리 정의될 수 있고, 컨트롤러(730)에 주입될 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 컨트롤러(730)는, 예컨대 플래시 메모리와 같은 비휘발성 메모리를 포함할 수 있고, 교정 데이터(CAL)는 비휘발성 메모리에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 8에 도시된 바와 상이하게, 교정 데이터(CAL)는 컨트롤러(730)의 외부 또는 신호 프로세서(600)의 외부에 있는 저장소(storage)에 저장될 수 있고, 컨트롤러(730)는 저장소에 액세스함으로써 교정 데이터(CAL)를 획득할 수 있다.
송수신기(700)는 전류-전압 변환기(750), 스위치 컨트롤러(792) 및 RC 컨트롤러(794)를 포함할 수 있다. 전류-전압 변환기(750)는 TX 입력 신호(TXin)를 변환함으로서 TX 전압 신호(TXv)를 출력할 수 있다. 또한, 전류-전압 변환기(750)는 스위치 컨트롤러(792)로부터 스위치 제어 신호(C_SW)를 수신할 수 있고, RC 컨트롤러(794)로부터 RC 제어 신호(C_RC)를 수신할 수 있다. 스위치 컨트롤러(792)는 제어 신호(CTR)에 따라 스위치 제어 신호(C_SW)를 출력함으로써 전류-전압 변환기(750)의 대역폭 모드를 설정할 수 있다.
RC 컨트롤러(794)는 조절 신호(ADJ)에 따라 RC 제어 신호(C_RC)를 출력할 수 있다. 전류-전압 변환기(750)에 포함된 저항(예컨대, 도 4의 R1, R2) 및/또는 캐패시터(예컨대, 도 4의 C1, C2)의 저항치 및/또는 캐패시턴스는 RC 제어 신호(C_RC)에 따라 변경될 수 있다. 예를 들면, TX 입력 신호(TXin)가 이동하는 패턴의 기생 캐패시턴스가 장치들 마다 상이할 수도 있고, 전류-전압 변환기(750)가 반도체 공정에 의해서 제조되는 경우 PVT(Process Voltage Temperature) 변이(variation)에 따라 전류-전압 변환기(750)의 특성(예컨대, 이득, 대역폭)이 변동할 수 있다. 이에 따라, 전류-전압 변환기(750)의 저항 및/또는 캐패시터의 저항치 및/또는 캐패시턴스가 조절됨으로써 전류-전압 변환기(750)의 원하는 특성이 획득될 수 있다.
일부 실시예들에서, 컨트롤러(730)는 전류-전압 변환기(750)의 대역폭 모드에 따라 제어 신호(CTR)뿐만 아니라 조절 신호(ADJ)를 생성할 수 있다. 예를 들면, 도 3a의 제1 변환 회로(CKTa)에서 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)의 캐패시턴스들은, 도 3b의 제2 변환 회로(CKTb)에서 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)의 캐패시턴스들과 상이할 수 있다. 이에 따라, 대역폭 모드에 따라 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)가 적절한 캐패시턴스들을 가지도록, 컨트롤러(730)는 조절 신호(ADJ)를 생성할 수 있다. 도 9를 참조하여, 대역폭 모드에 따라 전류-전압 변환기(750)에 포함된 캐패시터의 캐패시턴스가 변경되는 예시가 후술될 것이다.
도 9는 본 개시의 예시적 실시예에 따라 대역폭 모드에 따라 전류-전압 변환기에 포함된 캐패시터의 캐패시턴스가 변경되는 예시를 나타내는 타이밍도이다. 구체적으로, 도 9는 도 4의 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)의 캐패시턴스들이 변경되는 예시를 나타낸다. 도 8을 참조하여 전술된 바와 같이, 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)의 캐패시턴스들은 RC 제어 신호(C_RC)에 따라 변경될 수 있다.
도 9를 참조하면, 시간 t91까지 광대역폭 모드에서, 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)의 캐패시턴스들은 상대적으로 낮은 제1 범위(VAL1) 내에 있을 수 있다. 또한, 시간 t91 이후 협대역폭 모드에서, 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)의 캐패시턴스들은 상대적으로 높은 제2 범위(VAL2) 내에 있을 수 있다. 제1 캐패시터(C1) 및 제2 캐패시터(C2)는, 일부 실시예들에서 RC 제어 신호(C_RC)를 공통적으로 수신할 수도 있고, 일부 실시예들에서 RC 제어 신호(C_RC)에 포함된 2개의 신호들을 각각 수신함으로써 상호 독립적으로 제어될 수도 있다. 비록 도 9에서 제1 범위(VAL1) 및 제2 범위(VAL2)는 상호 중첩되지 아니한 것으로 도시되었으나, 일부 실시예들에서 제1 범위(VAL1) 및 제2 범위(VAL2)의 적어도 일부분들이 상호 중첩될 수도 있다.
도 10은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 전류-전압 변환기의 대역폭 모드를 설정하는 방법을 나타내는 순서도이다. 예를 들면, 도 10의 방법은 도 2의 스위치 컨트롤러(292)에 의해서 수행될 수 있다. 이하에서, 도 10은 도 2의 스위치 컨트롤러(292) 및 도 4의 전류-전압 변환기(250")를 참조하여 설명될 것이다.
단계 S10에서, 제어 신호(CTR)를 수신하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(292)는 신호 프로세서(100')로부터 제어 신호(CTR)를 수신할 수 있다. 그 다음에, 단계 S20에서 제어 신호(CTR)가 광대역폭 모드를 나타내는지 여부가 판단될 수 있다. 제어 신호(CTR)가 광대역폭 모드를 나타내는 경우 도 3a의 제1 변환 회로(CKTa)를 형성하기 위하여 단계 S31, 단계 S32 및 단계 S33이 후속하여 수행될 수 있는 한편, 제어 신호(CTR)가 협대역폭 모드를 나타내는 경우 도 3b의 제2 변환 회로(CKTb)를 형성하기 위하여 단계 S41, 단계 S42 및 단계 S43이 후속하여 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 단계 S31, 단계 S32 및 단계 S33은 도 10에 도시된 바와 상이한 순서로 수행될 수 있고, 그 중 적어도 2개는 동시에 수행될 수도 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 단계 S41, 단계 S42 및 단계 S43은 도 10에 도시된 바와 상이한 순서로 수행될 수 있고, 그 중 적어도 2개는 동시에 수행될 수도 있다.
단계 S31에서, 제3 스위치를 턴-온하고 제1 및 제2 스위치를 턴-오프하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 4의 제1 스위치들(SW11, SW12) 및 제2 스위치들(SW21, SW22)이 턴-오프될 수 있고, 제3 스위치들(SW31, SW32)이 턴-온될 수 있다. 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치 각각을 턴-온하거나 턴-오프하는 시점들은 상이할 수도 있고, 동일할 수도 있다.
단계 S32에서, 직류 전류원을 턴-온하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(292)는 도 4의 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')을 제어하기 위한 전류원 제어 신호(예컨대, 도 6d의 C_CS)를 출력할 수 있고, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 활성화된 전류원 제어 신호에 응답하여 턴-온될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')의 턴-온은, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')이 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)가 이동하는 경로와 전기적으로 연결되는 것을 지칭할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')의 턴-온은 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')의 파워-업을 지칭할 수도 있다. 이에 따라, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)로부터 커먼 모드 전류를 인출할 수 있다.
단계 S33에서, 트랜스-임피던스 증폭기를 파워-업하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 스위치 컨트롤러(292)는 도 4의 트랜스-임피던스 증폭기(252')를 제어하기 위한 TIA 제어 신호(예컨대, 도 6d의 C_TIA)를 출력할 수 있고, 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 활성화된 TIA 제어 신호에 응답하여 파워-업될 수 있다. 이에 따라, 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 증폭 동작을 수행할 수 있고, 결과적으로 전류-전압 변환기(250')에서 도 3a의 제1 변환 회로(CKTa)가 형성될 수 있다.
단계 S41에서, 제3 스위치를 턴-오프하고 제1 및 제2 스위치를 턴-온하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 4의 제1 스위치들(SW11, SW12) 및 제2 스위치들(SW21, SW22)이 턴-온될 수 있고, 제3 스위치들(SW31, SW32)이 턴-오프될 수 있다. 제1 스위치, 제2 스위치 및 제3 스위치 각각을 턴-온하거나 턴-오프하는 시점들은 상이할 수도 있고, 동일할 수도 있다.
단계 S42에서, 직류 전류원을 턴-오프하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 4의 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 스위치 컨트롤러(292)로부터 수신된 비활성화된 전류원 제어 신호(예컨대, 도 6d의 C_CS)에 응답하여 턴-오프될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')의 턴-오프는 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)가 이동하는 경로와 전기적으로 끊어지는 것을 지칭할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')의 턴-오프는 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')의 파워-다운을 지칭할 수도 있다. 이에 따라, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')은 TX 입력 신호(TXin+, TXin-)로부터 커먼 모드 전류를 인출하는 것을 중단할 수 있고, TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 변환 동작에 기여하지 아니할 수 있다. 또한, 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')의 파워-다운되는 경우, 광대역폭 모드에 비해 제1 전류원(254_1') 및 제2 전류원(254_2')에 의한 전력 소모가 절감될 수 있다.
단계 S43에서, 트랜스-임피던스 증폭기를 파워-다운하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 4의 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 스위치 컨트롤러(292)로부터 수신된 비활성화된 TIA 제어 신호(예컨대, 도 6d의 C_TIA)에 응답하여 파워-다운될 수 있다. 이에 따라, 트랜스-임피던스 증폭기(252')는 증폭 동작을 중단할 수 있고, TX 입력 신호(TXin+, TXin-)의 변환 동작에 기여하지 아니할 수 있다. 또한, 광대역폭 모드에 비해 트랜스-임피던스 증폭기(252')에 의한 전력 소모가 절감될 수 있다. 결과적으로, 전류-전압 변환기(250')에서 도 3b의 제2 변환 회로(CKTb)가 형성될 수 있다.
도 11은 본 개시의 예시적 실시예에 따라 전류-전압 변환기를 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다. 구체적으로, 도 11은 무선 채널을 통해서 신호를 송신할 때 송신기의 입력단에 배치되는 전류-전압 변환기를 제어하는 방법을 나타낸다. 예를 들면, 도 11의 방법은 도 8의 송수신기(700)의 전류-전압 변환기(750)를 제어하기 위하여 도 8의 컨트롤러(730)에 의해서 수행될 수 있다. 이하에서, 도 11은 도 8을 참조하여 설명될 것이다.
단계 S50에서, 대역폭 모드를 결정하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(730)는 무선 통신 시스템에서 장치(20)와 통신하는 다른 장치와 신호의 대역폭을 공유할 수 있다. 복수의 대역폭들이 무선 통신 시스템에서 규정될 수 있고, 장치(20) 및 다른 장치가 모두 지원가능한 대역폭이 결정되어 공유될 수 있다.
단계 S60에서, 송신 이득을 결정하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 컨트롤러(730)는 무선 채널의 상태, 다른 장치로부터 요구된 송신 전력 및 장치(20)의 전력 상태 등에 기초하여 송신 이득을 결정할 수 있다.
단계 S70에서, RC 회로의 값들을 결정하는 동작이 수행될 수 있다. 예를 들면, 도 2 등을 참조하여 전술된 바와 같이, 전류-전압 변환기(750)는 상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하는 RC 회로를 포함할 수 있다. RC 회로에 포함된 저항 및 캐패시터는 가변 저항 및 가변 캐패시터일 수 있고, 이에 따라 RC 회로에 포함된 저항 및 캐패시터의 저항치 및 캐패시턴스가 대역폭 모드, 송신 이득 및 교정 데이터(CAL)에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 실시예들에서, 도 9를 참조하여 전술된 바와 같이, RC 회로의 캐패시터는 광대역폭 모드에서 낮은 캐패시턴스를 가지도록 결정될 수 있는 한편, 협대역폭 모드에서 높은 캐패시턴스를 가지도록 결정될 수 있다.
도 12는 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기를 포함하는 장치의 예시들을 나타내는 블록도이다. 구체적으로, 도 12는 셀룰러 네트워크를 이용하는 무선 통신 시스템(30)에서 기지국(31) 및 사용자 기기(32)가 무선 통신하는 예시를 나타낸다. 기지국(31) 및 사용자 기기(32)는 복수의 대역폭 모드들을 지원하는 송수신기를 포함할 수 있고, 송수신기는 전술된 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 전류-전압 변환기 및 컨트롤러들을 포함할 수 있다.
기지국(base station)(31)은 사용자 기기 및/또는 다른 기지국과 통신하는 고정된 지점(fixed station)일 수 있다. 예를 들면, 기지국(31)은 Node B, eNB(evolved-Node B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), AP(Access Pint), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), 스몰 셀(small cell) 등으로 지칭될 수 있다. 사용자 기기(user equipment)(32)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있고, 기지국과 통신하여 데이터 및/또는 제어정보를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 사용자 기기(32)는 단말 기기(terminal equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선 장치(wireless device), 휴대 장치(handheld device) 등으로 지칭될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 기지국(31) 및 사용자 기기(32)는 복수의 안테나들을 각각 포함할 수 있고, MIMO(Multiple Input Multiple Output) 채널(33)을 통해서 무선 통신할 수 있다. 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기는 복수의 안테나들에 각각 대응하는 송수신기들에 포함될 수 있고, 넓은 대역폭의 신호를 유효하게 변환할 수 있는 동시에 좁은 대역폭의 신호를 저전력으로 변환할 수 있다.
도 13은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 전류-전압 변환기를 포함하는 장치의 예시들을 나타낸다. 구체적으로, 도 13은 WLAN을 이용하는 무선 통신 시스템에서 다양한 무선 통신 기기들이 상호 통신하는 예시를 나타낸다. 도 13에 도시된 다양한 무선 통신 기기들 각각은 복수의 대역폭 모드들을 지원하는 송수신기를 포함할 수 있고, 송수신기는 전술된 본 개시의 예시적 실시예들에 따른 전류-전압 변환기 및 컨트롤러들을 포함할 수 있다.
가정용 기기(41), 가전(42), 엔터테인먼트 기기(43) 및 AP(50)는 IoT(Internet of Things) 네트워크 시스템을 구성할 수 있다. 가정용 기기(41), 가전(42), 엔터테인먼트 기기(43) 및 AP(Access Point)(50) 각각은 본 개시의 예시적 실시예에 따른 송수신기를 부품으로서 포함할 수 있다. 가정용 기기(41), 가전(42) 및 엔터테인먼트 기기(43)는 AP(50)와 무선 통신할 수 있고, 가정용 기기(41), 가전(42) 및 엔터테인먼트 기기(43)는 상호 무선 통신할 수도 있다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 예시적인 실시예들이 개시되었다. 본 명세서에서 특정한 용어를 사용하여 실시예들을 설명되었으나, 이는 단지 본 개시의 기술적 사상을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 개시의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 개시의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 전류 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 전류-전압 변환기로서,
    트랜스-임피던스(trans-impedance) 증폭기;
    상기 트랜스-임피던스 증폭기의 입력 단자 및 출력 단자에 각각 연결된 제1 단 및 제2 단을 가지고, 상기 제1 단 및 상기 제2 단 사이에서 상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하는 RC 회로; 및
    광대역폭 모드에서 상기 트랜스-임피던스 증폭기 및 상기 RC 회로에 의해서 상기 전류 신호를 변환하는 제1 변환 회로를 형성하고, 협대역폭 모드에서 상기 RC 회로에 의해서 상기 전류 신호를 변환하는 제2 변환 회로를 형성하도록 구성된 복수의 스위치들을 포함하는 전류-전압 변환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 변환 회로는 상기 RC 회로의 상기 제2 단에서 상기 전압 신호를 출력하도록 구성되고,
    상기 제2 변환 회로는 상기 RC 회로의 상기 제1 단에서 상기 전압 신호를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제2 변환 회로에서 상기 RC 회로의 제2 단은 접지에 연결되는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 트랜스-임피던스 증폭기는, 상기 협대역폭 모드에서 파워 다운되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    외부로부터 상기 전류 신호를 수신하도록 구성된 입력 핀을 더 포함하는 전류-전압 변환기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 광대역폭 모드에서 상기 입력 핀으로부터 직류 전류를 인출하도록 구성된 전류원을 더 포함하는 전류-전압 변환기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수의 스위치들은,
    상기 RC 회로의 제1 단 및 상기 전압 신호의 출력 노드 사이에 연결된 제1 스위치;
    상기 RC 회로의 제2 단 및 접지 사이에 연결된 제2 스위치; 및
    상기 RC 회로의 제2 단 및 상기 출력 노드 사이에 연결된 제3 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 스위치 및 상기 제2 스위치는, 상기 광대역폭 모드에서 턴-오프되고, 상기 협대역폭 모드에서 턴-온되도록 구성되고,
    상기 제3 스위치는, 상기 광대역폭 모드에서 턴-온되고, 상기 협대역폭 모드에서 턴-오프되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 제1 스위치, 상기 제2 스위치 및 상기 제3 스위치 각각은, 게이트 전압에 따라 양단을 연결하도록 구성된 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 캐패시터는 가변 캐패시터이고,
    상기 캐패시터는 상기 광대역폭 모드에서 상기 협대역폭 모드에서보다 낮은 캐패시턴스를 가지는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  11. 전류 신호를 전압 신호로 변환하기 위한 전류-전압 변환기로서,
    트랜스-임피던스(trans-impedance) 증폭기;
    상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하는 RC 회로; 및
    광대역폭 모드에서 상기 RC 회로를 상기 트랜스-임피던스 증폭기의 피드백에 부가하고, 협대역폭 모드에서 상기 RC 회로를 상기 전류 신호 및 접지 사이의 션트(shunt)에 부가하도록 구성된 복수의 스위치들을 포함하는 전류-전압 변환기.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 광대역폭 모드에서 상기 트랜스-임피던스 증폭기가 상기 전압 신호를 출력하도록 구성되고,
    상기 협대역폭 모드에서 상기 션트가 상기 전압 신호를 출력하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 트랜스-임피던스 증폭기는, 상기 협대역폭 모드에서 파워 다운되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  14. 청구항 11에 있어서,
    외부로부터 상기 전류 신호를 수신하도록 구성된 입력 핀을 더 포함하는 전류-전압 변환기.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 RC 회로는, 상기 트랜스-임피던스 증폭기의 입력 단자 및 출력 단자에 각각 연결된 양단을 가지는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 복수의 스위치들은,
    상기 협대역폭 모드에서 상기 트랜스-임피던스 증폭기의 상기 입력 단자를 상기 전압 신호의 출력 노드에 연결하도록 구성된 제1 스위치;
    상기 협대역폭 모드에서 상기 트랜스-임피던스 증폭기의 상기 출력 단자를 접지에 연결하도록 구성된 제2 스위치; 및
    상기 광대역폭 모드에서 상기 트랜스-임피던스 증폭기의 상기 출력 단자를 상기 출력 노드에 연결하도록 구성된 제3 스위치를 포함하는 것을 특징으로 하는 전류-전압 변환기.
  17. 제어 신호 및 기저대역의 전류 신호를 출력하도록 구성된 신호 프로세서; 및
    상기 제어 신호에 따라 광대역폭 모드 또는 협대역폭 모드로 설정되고 상기 전류 신호를 전압 신호로 변환하도록 구성된 전류-전압 변환기를 포함하고, 상기 전압 신호로부터 RF 신호를 출력하도록 구성된 송신기를 포함하고,
    상기 전류-전압 변환기는,
    상기 협대역폭 모드에서 파워 다운되도록 구성된 트랜스-임피던스 증폭기; 및
    상호 병렬 연결된 저항 및 캐패시터를 포함하고, 상기 광대역폭 모드 및 상기 협대역폭 모드 각각에서 상기 전류 신호의 적어도 일부가 통과하도록 구성된 RC 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    상기 신호 프로세서는 상기 광대역폭 모드 또는 상기 협대역폭 모드에 따라 조절 신호를 출력하도록 더 구성되고,
    상기 송신기는, 상기 조절 신호에 따라 상기 저항의 저항치 및 상기 캐패시터의 캐패시턴스 중 적어도 하나를 변경하도록 구성된 RC 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 신호 프로세서는, 상기 저항의 복수의 저항치들 및 상기 캐패시터의 복수의 캐패시턴스들에 대한 정보를 포함하는 교정 데이터를 포함하고, 상기 교정 데이터에 기초하여 상기 조절 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 청구항 17에 있어서,
    상기 신호 프로세서 및 상기 송신기가 실장되는 기판을 더 포함하고,
    상기 전류 신호는, 상기 기판의 패턴을 통해서 상기 신호 프로세서로부터 상기 송신기로 전달되는 것을 특징으로 하는 장치.
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