KR102634278B1 - 저잡음 증폭기 - Google Patents

저잡음 증폭기 Download PDF

Info

Publication number
KR102634278B1
KR102634278B1 KR1020210157074A KR20210157074A KR102634278B1 KR 102634278 B1 KR102634278 B1 KR 102634278B1 KR 1020210157074 A KR1020210157074 A KR 1020210157074A KR 20210157074 A KR20210157074 A KR 20210157074A KR 102634278 B1 KR102634278 B1 KR 102634278B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase difference
amplifier
gain amplifier
variable
positive gain
Prior art date
Application number
KR1020210157074A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230070967A (ko
Inventor
이강윤
리칸 베흐남 사마드폴
부영건
조종완
Original Assignee
주식회사 스카이칩스
성균관대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 스카이칩스, 성균관대학교산학협력단 filed Critical 주식회사 스카이칩스
Priority to KR1020210157074A priority Critical patent/KR102634278B1/ko
Priority to US17/985,131 priority patent/US20230155557A1/en
Publication of KR20230070967A publication Critical patent/KR20230070967A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102634278B1 publication Critical patent/KR102634278B1/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/193—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/26—Modifications of amplifiers to reduce influence of noise generated by amplifying elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/22—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively
    • H03F1/223—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively with MOSFET's
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H03F1/565—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for using inductive elements
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3052—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in bandpass amplifiers (H.F. or I.F.) or in frequency-changers used in a (super)heterodyne receiver
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/156—One or more switches are realised in the feedback circuit of the amplifier stage
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/222—A circuit being added at the input of an amplifier to adapt the input impedance of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/294—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a low noise amplifier [LNA]
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/387—A circuit being added at the output of an amplifier to adapt the output impedance of the amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/42—Indexing scheme relating to amplifiers the input to the amplifier being made by capacitive coupling means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/48—Indexing scheme relating to amplifiers the output of the amplifier being coupled out by a capacitor
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/489—A coil being added in the source circuit of a common source stage, e.g. as degeneration means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/492—A coil being added in the source circuit of a transistor amplifier stage as degenerating element
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2203/00—Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/72—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H03F2203/7233—Indexing scheme relating to gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal the gated amplifier, switched on or off by putting into parallel or not, by choosing between amplifiers by one or more switch(es), being impedance adapted by switching an adapted passive network
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00—Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/10—Gain control characterised by the type of controlled element
    • H03G2201/103—Gain control characterised by the type of controlled element being an amplifying element
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00—Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/10—Gain control characterised by the type of controlled element
    • H03G2201/106—Gain control characterised by the type of controlled element being attenuating element

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

알에프 수신기와 알에프 스위치 간에 적용되는 저잡음 증폭기에 관한 기술이 개시된다. 가변 이득 절체 구조를 가진 저잡음 증폭기의 감쇄기의 출력단에 양이득 증폭기와 동일한 위상차를 가진 위상차 매칭 회로가 부가된다. 추가적으로 양이득 증폭기의 출력단과 위상차 매칭부의 출력단에 연결되어 각각의 출력단의 위상차를 미세하게 조절하는 가변 임피던스 회로를 더 포함할 수 있다.

Description

저잡음 증폭기{Low Noise Amplifier}
알에프 회로, 특히 저잡음 증폭기에 관한 기술이 개시된다.
저잡음 증폭기는 알에프 수신기와 알에프 스위치 간에 널리 적용되고 있다. 오늘날에 있어서, 넓은 범위의 전력 레벨를 가진 입력 신호에 대응하기 위해, 저잡음 증폭기는 음에서 양의 값들에 걸쳐 변하는 서로 다른 이득값을 가지는 복수의 증폭기 블록 간에 스위칭하는 가변 이득 절체 구조를 가지고 있다. 알에프 수신기의 성능을 개선하기 위해 이러한 서로 다른 이득값을 가지는 복수의 증폭기 블록의 출력들간의 위상차를 충분히 적게 유지하는 것이 문제가 되고 있다. 특히 음의 이득을 가지며 수동 소자로 구현되는 감쇄기와 양의 이득을 가지는 증폭기 간의 위상차 문제를 해결하기 위해 통상은 수신기에서 저잡음 증폭기의 이득 모드에 따라 소프트웨어적으로 샘플링된 입력 신호의 지연을 조절하는 방법을 적용하고 있다. 이로 인해 저잡음 증폭기와 수신기 간의 신호 연결이 필요하고 저잡음 증폭기의 사양을 고려해서 수신기를 설계해야 하는 번거러움이 발생한다.
제안된 발명은 저잡음 증폭기에서 복수의 이득 모드에서의 출력 간의 위상차를줄이는 것을 목적으로 한다.
나아가 제안된 발명은 복수의 이득 모드에서의 출력 간의 위상차가 개선된 저잡음 증폭기의 새로운 구조를 제시하는 것을 목적으로 한다.
나아가 제안된 발명은 저잡음 증폭기에서 복수의 이득 모드에서의 출력 간의 위상차를 실질적으로 없애는 것을 추가적인 목적하는 것을 목적으로 한다.
제안된 발명의 일 양상에 따르면, 가변 이득 절체 구조를 가진 저잡음 증폭기의 감쇄기의 출력단에 양이득 증폭기와 동일한 위상차를 가진 위상차 매칭 회로가 부가된다.
추가적인 양상에 따르면, 양이득 증폭기의 출력단과 위상차 매칭부의 출력단에 연결되어 각각의 출력단의 위상차를 미세하게 조절하는 가변 임피던스 회로를 더 포함할 수 있다.
제안된 발명에 따라, 저잡음 증폭기에서 동작 모드와 무관하게 출력 알에프 신호들이 위상차가 동일하게 유지된다. 이에 따라 저잡음 증폭기에 연결되는 수신기를 설계하거나 동작을 제어함에 있어서 위상차를 고려할 필요가 없어진다.
도 1은 일 실시예에 따른 저잡음 증폭기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 저잡음 증폭기의 구성을 도시한 회로도이다.
전술한, 그리고 추가적인 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명하는 실시예들을 통해 구체화된다. 각 실시예들의 구성 요소들은 다른 언급이나 상호간에 모순이 없는 한 실시예 내에서 또는 타 실시예의 구성 요소들과 다양한 조합이 가능한 것으로 이해된다. 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 기재 내용 혹은 제안된 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
<청구항 1-4 발명의 설명>
일 양상에 따르면, 가변 이득 절체 구조를 가진 저잡음 증폭기의 감쇄기의 출력단에 양이득 증폭기와 동일한 위상차를 가진 위상차 매칭 회로가 부가된다. 도 1은 일 실시예에 따른 저잡음 증폭기의 구성을 도시한 블록도이다. 도시된 바와 같이, 일 실시예에 따른 저잡음 증폭기는 제어기(120)와, 알에프 스위치(130)와, 양이득 증폭기(150)와, 감쇄기(170)와, 위상차 매칭부(190)를 포함한다.
제어기(120)는 입력 알에프 신호의 전력 레벨을 검출하여 그에 따른 스위칭 제어 신호를 출력한다. 일 실시예에서, 제어기(120)는 입력 신호의 전력 레벨을 검출하여 내부 회로의 스위칭을 제어하는 마이크로프로세서로 구현된다. 그러나, 해당 기능을 하도록 전용으로 설계된 로직 회로나 아날로그 소자를 조합한 회로로 구현될 수도 있다.
알에프 스위치(130)는 제어기(120)에서 출력되는 스위칭 제어 신호에 따라 입력 알에프 신호를 스위칭한다. 일 실시예에서, 알에프 스위치(130)는 양이득 증폭기(150)와 입력단 사이에 연결된 트랜지스터와, 감쇄기(170)와 입력단 사이에 연결된 또 다른 트랜지스터로 구현될 수 있다. 제어기(120)에서 출력된 스위칭 제어 신호는 한 트랜지스터의 게이트에 인가되며, 다른 한 트랜지스터의 게이트에 반전되어 입력된다.
양이득 증폭기(150)는 알에프 스위치에 연결되어 입력 알에프 신호를 증폭시켜 출력한다. 일 실시예에서, 양이득 증폭기(150)는 공통 쏘오스 증폭기(common source amplifier)로 구현된다. 양이득 증폭기(150)는 각각 상이한 양의 이득을 가진 복수의 증폭기들이 병렬로 연결된 구조를 포함하는 가변 이득 증폭기로 구현될 수도 있다. 제어기(120)는 이 복수의 트랜지스터들 중 온 또는 오프되는 개수를 제어함에 의해 가변 이득을 가진 증폭이 달성될 수 있다.
감쇄기(170)는 알에프 스위치에 연결되어 입력 알에프 신호를 감쇄시켜 출력한다. 일 실시예에서, 감쇄기(170)는 전압분할회로(voltage divider)로 구현된다. 감쇄기(170)는 각각 상이한 감쇄율을 가진 복수의 감쇄기와 이들 복수의 감쇄기의 각각의 입력 단에 연결되어 경로 연결을 단속하는 트랜지스터들이 병렬로 연결된 구조를 포함하는 가변 감쇄기로 구현될 수도 있다. 제어기(120)는 이 복수의 트랜지스터들 중 하나만을 연결하도록 제어함에 의해 가변 감쇄율이 달성될 수 있다. 양이득 증폭기를 구성하는 공통 쏘오스 증폭기가 입력 알에프 신호와 180도 부근의 위상차를 가진 신호를 출력하는데 반해, 저항으로 구성되는 전압분할회로는 입력 알에프 신호와 동일한 위상차를 가진 신호를 출력한다.
위상차 매칭부(190)는 감쇄기(190)의 출력에 연결되며, 양 이득 증폭기(150)와 동일한 위상차를 가진 회로로 구현된다. 일 실시예에서, 위상차 매칭부는 양 이득 증폭기(150)와 동일하게 공통 쏘오스 증폭기(common source amplifier)로 구현될 수 있다. 회로의 일부들이 동일한 회로로 구현할 경우 반도체를 설계함에 있어서 설계의 편의성 면에서 장점을 가질 수 있다.
<청구항 5,6 발명의 설명>
추가적인 양상에 따르면, 양이득 증폭기의 출력단과 위상차 매칭부의 출력단에 연결되어 각각의 출력단의 위상차를 미세하게 조절하는 가변 임피던스 회로를 더 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 가변 임피던스 회로(110)는 그 일단에 시스템 공급 전압이 연결되고 타단에는 양이득 증폭기(150) 및 위상차 매칭부(190)의 전원 입력단이 연결된다. 가변 임피던스 회로(110)는 제어기(120)의 위상차 미세조절 지시에 따라 그 양단의 임피던스가 조절된다. 일 실시예에서, 가변 임피던스회로는 가변 저항과 가변 용량 및 고정된 인덕터가 병렬로 연결된 구조를 가진다. 반도체 집적회로에 구현되는 온칩 가변 저항 및 온칩 가변 용량 구조는 알려져 있으므로 상세한 설명은 생략한다. 제어기의 위상차 미세조절 지시는 이러한 온칩 가변 저항 및 온칩 가변 용량에서 저항들의 연결 및 용량들의 연결을 단속함으로써 그 양단의 임피던스를 가변시킬 수 있다. 가변 저항을 조절함으로써 양이득 증폭기의 이득값이 미세하게 조절될 수 있다. 또 가변 용량을 조절함으로써 위상차를 미세하게 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 양이득 증폭기(150)와 위상차 매칭부(190)는 동일하게 공통 쏘오스 증폭기로 구현될 수 있다. 이때 전술한 구조를 가지는 가변 임피던스 회로(110)는 공통 쏘오스 증폭기의 출력 트랜지스터의 드레인(drain) 노드에 연결될 수 있다. 가변 임피던스 회로는 이 공통 쏘오스 증폭기들의 출력단과 전원 공급단 간의 임피던스를 가변함으로써 출력 신호의 위상을 미세하게 조절할 수 있다.
일 실시예에서, 제어기(120)는 저잡음 증폭기의 출력이 항상 실질적으로 동일한 위상값을 가지도록 동작 모드에 따른 위상차 미세 조정 값을 내부에 저장한다. 이러한 위상차 미세 조정 값은 저잡음 증폭기의 설계시에 실제 회로를 구성하여 실험에 의해 결정하거나 회로 설계에 기초한 시뮬레이션에 의해 결정될 수 있다.
양이득 증폭기(150)가 가변 이득 증폭기 구조를 포함하는 경우 및/또는 감쇄기(170)가 가변 감쇄기를 포함하는 경우에는 제어기(120)는 알에프 스위치(130) 뿐 아니라 이러한 가변 이득이나 가변 감쇄율에 따라 출력단에 나타나는 미세한 위상차를 보상하도록 위상차 미세 조정 지시 값을 결정하여 출력한다.
<도 2의 설명>
도 2는 일 실시예에 따른 저잡음 증폭기의 구성을 도시한 회로도이다. 이 회로도는 집적회로로 구현되는 회로를 논리적으로 이해를 돕기 위해 도시된 것이며, 정확하게 빠짐 없이 모든 소자를 표현한 것이 아니다. 제어기는 마이크로프로세서 코어로 구현되며, 도면에서 도시 생략되었다.
도시된 실시예에 따른 저잡음 증폭기는 알에프 스위치(130)와, 양이득 증폭기(150)와, 감쇄기(170)와, 위상차 매칭부(190)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 알에프 스위치(130)는 양이득 증폭기(150)와 알에프 입력단(RF_IN) 사이에 연결된 트랜지스터와, 감쇄기(170)와 입력단 사이에 연결된 또 다른 트랜지스터로 구현되었다. 제어기에서 출력된 스위칭 제어 신호는 이 트랜지스터들의 게이트에 각각 인가된다.
양이득 증폭기(150)는 알에프 스위치에 연결되어 입력 알에프 신호를 증폭시켜 출력한다. 일 실시예에서, 양이득 증폭기(150)는 공통 쏘오스 증폭기(common source amplifier)로 구현된다. 도면에서 트랜지스터(M2)는 하나의 트랜지스터로 도시되었지만 실제로는 가변 이득을 구현하기 위해 복수의 트랜지스터들이 병렬로 연결된 구조를 포함하는 가변 이득 증폭기로 구현될 수도 있다. 제어기는 이 복수의 트랜지스터들 중 온 또는 오프되는 개수를 제어함에 의해 가변 이득을 가진 증폭이 달성될 수 있다. 트랜지스터 M2의 게이트에 표시된 스위치는 이러한 제어를 표현한다. 트랜지스터 B1의 게이트에 인가되는 전압을 제어하여 양이득 증폭기(150)의 동작을 온/오프시킬 수 있다.
도시된 실시예에서, 감쇄기(170)는 각각 상이한 감쇄율을 가진 복수의 감쇄기와 각각의 감쇄기의 입력단 및 출력단에 연결된 트랜지스터들로 구성된 가지들이 이 병렬로 연결된 구조의 가변 감쇄기로 구현되었다. 제어기(120)는 이 복수의 가지들 중 하나만을 연결하도록 제어함에 의해 가변 감쇄율이 달성될 수 있다. 양이득 증폭기를 구성하는 공통 쏘오스 증폭기가 입력 알에프 신호와 180도 부근의 위상차를 가진 신호를 출력하는데 반해, 저항으로 구성되는 전압분할회로는 입력 알에프 신호와 동일한 위상차를 가진 신호를 출력한다.
위상차 매칭부(190)는 감쇄기(190)의 출력에 연결되며, 양 이득 증폭기(150)와 동일하게 공통 쏘오스 증폭기(common source amplifier)로 구현될 수 있다. 감쇄기(190)의 출력단을 양이득 증폭부(150)와 동일한 회로로 구현하여 양 경로간의 위상차를 최소로 할 수 있다.
추가적인 양상에 따라, 도시된 실시예에 따른 저잡음 증폭기는 가변 임피던스 회로(110)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 가변 임피던스 회로(110)는 그 일단에 시스템 공급 전압 VDD가 연결되고 타단에는 양이득 증폭기(150) 및 위상차 매칭부(190)의 전원 입력단이 연결된다. 가변 임피던스 회로(110)는 제어기(120)의 위상차 미세조절 지시에 따라 그 양단의 임피던스가 조절된다. 일 실시예에서, 가변 임피던스회로는 가변 저항(RL)과 가변 용량(CL) 및 고정된 인덕터가 병렬로 연결된 구조를 가진다. 가변 저항을 조절함으로써 양이득 증폭기의 이득값이 미세하게 조절될 수 있다. 추가로 가변 용량(CL)을 조절함으로써 위상차를 미세하게 조절할 수 있다.
도시된 실시예에서, 제어기는 입력 알에프 신호의 전력 레벨을 검출한다. 저전력 신호가 입력되어 증폭이 필요할 경우 제어기는 알에프 스위치(130)에서 트랜지스터 S1을 온시키고 트랜지스터 S2는 오프시킨다. 또 필요한 이득에 상응하도록 양이득 증폭기(150)의 어레이 트랜지스터(M2)들을 온 또는 오프시켜 적당한 가변 이득값을 달성한다. 이때 스위치 S3와 위상차 매칭부(190)의 어레이 트랜지스터(M4)들을 모두 오프시켜 위상차 매칭부(190)의 작동을 배제시킬 수 있다. 그러나 가변 임피던스 회로(110)의 가변 저항(RL)을 조절하여 이득값을 미세 조정할 수 있다. 추가로 가변 용량(CL)을 조절함으로써 위상차를 미세하게 조절할 수 있다.
한편, 고전력 신호가 입력되어 감쇄가 필요할 경우 제어기는 알에프 스위치(130)에서 트랜지스터 S1을 오프시키고 트랜지스터 S2는 온시킨다. 또 필요한 감쇄값에 상응하도록 감쇄기(170)의 전압분할기 양단의 트랜지스터쌍들 중 선택된 하나를 온시키고 나머지는 오프시켜 적당한 감쇄값을 달성한다. 이때 위상차 매칭부(190)에는 제어기가 선택된 감쇄값에 상응하는 조정 제어값을 출력하여 입출력 알에프 신호간에 정해진 위상차가 발생하도록 제어한다. 추가적으로, 가변 임피던스 회로(110)의 가변 저항(RL)을 조절하여 이득값을 미세 조정하고, 가변 용량(CL)을 조절함으로써 위상차를 미세하게 조절할 수 있다.
이상에서 본 발명을 첨부된 도면을 참조하는 실시예들을 통해 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아니며, 이들로부터 당업자라면 자명하게 도출할 수 있는 다양한 변형예들을 포괄하도록 해석되어야 한다. 특허청구범위는 이러한 변형예들을 포괄하도록 의도되었다.
110 : 가변 임피던스 회로 120 : 제어기
130 : 알에프 스위치 150 : 양이득 증폭기
170 : 감쇄기 190 : 위상차 매칭부

Claims (6)

  1. 입력 알에프 신호의 전력 레벨을 검출하여 그에 따른 스위칭 제어 신호를 출력하는 제어기와;
    스위칭 제어 신호에 따라 입력 알에프 신호를 스위칭하는 알에프 스위치와;
    상기 알에프 스위치에 연결되어 입력 알에프 신호를 증폭시켜 출력하는 양 이득 증폭기와;
    상기 알에프 스위치에 연결되어 입력 알에프 신호를 감쇄시켜 출력하는 감쇄기와;
    상기 감쇄기의 출력에 연결되며, 양 이득 증폭기와 동일한 위상차를 가진 회로로 구현되는 위상차 매칭부;를 포함하고,
    상기 위상차 매칭부와 상기 양이득 증폭기는,
    모두 180도 위상차를 발생시키는 공통 쏘오스 증폭기(common source amplifier)를 포함하는 저잡음 증폭기.
  2. 청구항 1에 있어서, 양 이득 증폭기는 가변 이득 증폭기를 포함하는 저잡음 증폭기.
  3. 청구항 1에 있어서, 감쇄기는 가변 감쇄기를 포함하는 저잡음 증폭기.
  4. 청구항 1에 있어서, 일단에 시스템 공급 전압이 연결되고 타단은 양이득 증폭기 및 위상차 매칭부의 전원 입력단에 연결되며, 제어기의 위상차 미세조정 지시에 따라 양단의 임피던스가 조절되는 가변 임피던스 회로;
    를 더 포함하는 저잡음 증폭기.
  5. 청구항 1에 있어서, 일단에 시스템 공급 전압이 연결되고 타단은 양이득 증폭기의 공통 쏘오스 증폭기 및 위상차 매칭부의 공통 쏘오스 증폭기의 출력 트랜지스터의 드레인 노드에 연결되며, 제어기의 위상차 미세조정 지시에 따라 양단의 임피던스가 조절되는 가변 임피던스 회로;
    를 더 포함하는 저잡음 증폭기.
  6. 삭제
KR1020210157074A 2021-11-15 2021-11-15 저잡음 증폭기 KR102634278B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210157074A KR102634278B1 (ko) 2021-11-15 2021-11-15 저잡음 증폭기
US17/985,131 US20230155557A1 (en) 2021-11-15 2022-11-10 Low noise amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210157074A KR102634278B1 (ko) 2021-11-15 2021-11-15 저잡음 증폭기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230070967A KR20230070967A (ko) 2023-05-23
KR102634278B1 true KR102634278B1 (ko) 2024-02-06

Family

ID=86323075

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210157074A KR102634278B1 (ko) 2021-11-15 2021-11-15 저잡음 증폭기

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20230155557A1 (ko)
KR (1) KR102634278B1 (ko)

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102059817B1 (ko) * 2018-05-25 2019-12-27 삼성전기주식회사 증폭 이득 가변에 따른 위상 왜곡을 보상하는 가변이득 저잡음 증폭장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230070967A (ko) 2023-05-23
US20230155557A1 (en) 2023-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6882226B2 (en) Broadband variable gain amplifier with high linearity and variable gain characteristic
KR100642321B1 (ko) 감쇠기 및 스위치 회로의 회로 토폴로지
JP2005159803A (ja) ゲインの可変制御可能な高周波増幅回路
EP0998033A1 (en) Semiconductor circuit
US20200076380A1 (en) Differential amplifier with variable neutralization
KR101654221B1 (ko) 전력 증폭기
JP3133659U (ja) 自動利得制御回路
JP2008028908A (ja) 利得可変型低雑音増幅器
US5949287A (en) Power amplifier
KR20200020372A (ko) 아이솔레이션 특성이 개선된 증폭 장치
KR102634278B1 (ko) 저잡음 증폭기
US6542045B2 (en) High-frequency variable attenuator having a controllable reference voltage
US20080143442A1 (en) Electrical Circuit
CN116865715A (zh) 一种射频衰减电路和射频芯片
JP7148056B2 (ja) 利得可変型増幅器
WO2006095416A1 (ja) 減衰器を備えた高周波増幅器
KR100655269B1 (ko) 스위치를 이용한 프로그래머블 이득 증폭기
TWI775374B (zh) 閉迴路開關控制系統、用於將開關之阻抗調節至參考阻抗之控制單元、以及用於控制開關之阻抗之方法
JPH10117114A (ja) 利得可変半導体回路
JPH11205055A (ja) 可変利得差動増幅回路
JP7540555B2 (ja) ドライバ回路
JPH09266427A (ja) 多段増幅器
KR100263527B1 (ko) 디지털 제어 가변 감쇠기
EP4407869A1 (en) Digital step attenuator with a diversion circuit for high-frequency signal
US20220200547A1 (en) Selectively switchable wideband rf summer

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant