KR19990088599A

KR19990088599A - 완충증폭회로

Info

Publication number: KR19990088599A
Application number: KR1019990019187A
Authority: KR
Inventors: 고바야시히로키
Original assignee: 가타오카 마사타카; 알프스 덴키 가부시키가이샤
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 1999-12-27
Also published as: US6163222A; EP0961400A2; CN1237824A; EP0961400A3; CN1130820C; JPH11340741A; JP3695938B2

Abstract

본 발명은 한 개의 발진기로 두 개의 통신방식을 사용할 수 있도록 한다.

이를 위하여 발진신호를 출력하는 발진기(5)에 접속되는 완충 증폭회로로서 발진신호의 레벨을 증폭하는 증폭회로(1)와, 이 증폭회로(1)의 출력단에 접속된 주파수 선택수단(2)을 구비하고, 주파수 선택수단(2)을 전환하여 발진신호의 기본파 또는 2차 고조파를 출력하도록 하였다.

Description

완충 증폭회로{BUFFER AMPLIFYING CIRCUIT}

본 발명은 휴대 전화기 등에서 사용되는 발진기의 발진신호를 증폭하는 완충증폭회로에 관한 것이다.

휴대 전화기에서 사용되는 통신 주파수대는 통신방식에 따라 다르며, 예를 들어 FDMA (주파수분할 다원접속)방식에서는 900 MHz 대를 사용하고 있고, CDMA (코드분할 다원접속)방식은 2.29 GHz 대를 사용하고 있다.

종래의 휴대 전화기에 있어서 예를 들어 FDMA 방식과 CDMA 방식과의 양쪽에 공용되는 휴대 전화기에 있어서의 완충 증폭회로를 도 4에 의거하여 설명한다.

도 4에 있어서 완충 증폭회로는 입력된 발진신호의 레벨을 증폭하는 트랜지스터(31)와 한쪽 끝이 트랜지스터(31)의 콜렉터에 접속되고, 트랜지스터(31)의 콜렉터에 전압을 공급하기 위한 인덕터(32)와 인덕터(32)에 고주파적으로 병렬접속된 콘덴서(33, 34)를 가지고 있다.

인덕터(32)의 다른 쪽 끝에는 전원전압 입력단(35)이 접속되고, 인덕터(32)를 거쳐 트랜지스터(31)의 콜렉터에 전압이 공급되도록 되어 있다. 또 트랜지스터(31)의 콜렉터에는 한쪽 끝 끼리 직렬로 접속된 콘덴서(33, 34)가 접속되어 있다. 그리고 콘덴서(33)의 다른 쪽 끝이 트랜지스터(31)의 콜렉터에 접속되고, 콘덴서(34)의 다른 쪽 끝이 트랜지스터(31)의 에미터에 접속되어 있다.

또 콘덴서(33, 34)와의 접속점은 전환 스위치(36)를 거쳐 접지되어 있다.

트랜지스터(31)의 베이스에는 결합 콘덴서(37)를 거쳐 발진기 전환 스위치(38)가 접속되어 있다. 발진기 전환 스위치(38)에는 발진 주파수가 다른 두개의 발진기(39, 40)가 접속되어 있고, 발진기(39)는 FDMA 방식의 주파수(900 MHz)를 발진시키고, 발진기(40)는 CDMA 방식의 주파수(2.29 GHz)를 발진시키도록 되어 있다.

트랜지스터(31)의 에미터에는 병렬로 접속된 바이패스용 콘덴서(41)와 저항(42)이 접속되어 있고, 바이패스용 콘덴서(41) 및 저항(42)의 한쪽 끝이 접지되어 있다.

그리고 인덕터(43)와 전원전압 입력단(35)과의 접속점에는 한쪽 끝 끼리 직렬로 접속된 저항(44, 45)이 접속되어 있고, 저항(45)의 다른쪽 끝이 접지되어 있다. 그리고 저항(44, 45)의 접속점으로부터 트랜지스터(31)의 베이스에 바이어스 전압이 가해지도록 되어 있다.

또 트랜지스터(31)의 콜렉터와 콘덴서(33)와의 접속점에는 콘덴서(46)를 거쳐 혼합기(47)가 접속되어 있다.

여기서 예를 들어 FDMA 방식으로 사용할 때는 발진기 전환 스위치(38)를 전환하여 발진기(39)로부터 트랜지스터(31)의 베이스에 발진신호가 입력되도록 하고, 또 전환 스위치(36)를 폐쇄한 상태로 한다.

그러면 인덕터(43)와 고주파적으로 병렬접속된 콘덴서(33, 34)에 의한 병렬공진회로가 구성된다. 여기서 이 병렬공진회로의 공진주파수를 FDMA 방식의 발진신호의 기본파(900 MHz)에 동조하도록 함으로써 FDMA 방식의 발진신호중, 기본파만이 혼합기(47)에 출력되도록 되어 있다.

또 CDMA 방식으로 사용할 때는 발진기 전환스위치(38)를 전환하여 발진기(40)로부터 트랜지스터(3l)의 베이스에 발진신호가 입력되도록 하고, 또 전환스위치(36)를 개방한 상태로 한다.

그러면, 인덕터(32)와 콘덴서(33)에 의한 병렬공진회로가 구성된다. 여기서 이 병렬공진회로의 공진주파수를 CDMA 방식의 발진신호의 기본파(2.29 GHz)에 동조하도록 함으로써 CDMA 방식의 발진신호중 기본파만이 혼합기(47)에 출력되도록 되어 있다.

그런데 상기한 바와 같이 종래의 완충증폭회로는 FDMA 방식과 CDMA 방식과의 쌍방의 방식에서 필요로 하는 두개의 발진신호의 기본파만을 증폭하도록 하므로 두개의 발진기를 필요로 하기 때문에 고비용이 되고 있었다.

본 발명의 완충증폭회로는 이 문제를 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 한 개의 발진기로 두 개의 발진신호를 출력할 수 있도록 하는 데 있다.

도 1은 본 발명의 완충 증폭회로의 회로도,

도 2는 본 발명의 완충 증폭회로에 있어서의 스위치 다이오드를 비도통으로 하였을 때의 주파수 선택수단의 등가회로도,

도 3은 본 발명의 완충 증폭회로에 있어서 스위치 다이오드를 도통상태로 하였을 때의 주파수 선택수단의 등가회로도,

도 4는 종래의 완충 증폭회로의 회로도이다.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 완충 증폭회로 2 : 주파수 선택수단

3 : 트랜지스터 4 : 결합 콘덴서

5 : 발진기 6 : 인덕터

7 : 전원전압 입력단 8 : 콘덴서

9 : 바이패스용 콘덴서 10 : 저항

11 : 제 1 콘덴서 12 : 제 2 콘덴서

13 : 제 3 콘덴서 14 : 코일

15 : 스위치 다이오드 16 : 혼합기

17 : 제어전압 입력단

상기 문제를 해결하기 위하여 본 발명의 완충증폭회로는 발진신호를 출력하는 발진기에 접속되는 완충증폭회로로서, 상기 발진신호의 레벨을 증폭하는 증폭회로와 상기 증폭회로의 출력단에 접속된 주파수 선택수단을 구비하고, 상기 주파수 선택수단을 전환하여 상기 발진신호의 기본파 또는 2 차 고조파를 출력하도록 하였다.

또 본 발명의 완충증폭회로는 상기 주파수 선택수단은 상기 기본파를 출력할때는 상기 2차 고조파를 트랩하는 트랩회로를 구성하도록 하고, 상기 2차 고조파를 출력할 때는 상기 2차 고조파 이상을 통과시키는 하이패스 필터를 구성하도록 하였다.

또 본 발명의 완충증폭회로는 상기 주파수 선택수단은 한쪽 끝끼리 직렬로 접속된 제 1 및 제 2 콘덴서와, 한쪽 끝끼리 직렬로 접속됨과 동시에 상기 트랩회로를 구성하는 코일 및 제 3 콘덴서와, 스위치 다이오드를 가지고, 상기 제 1 콘덴서의 다른쪽 끝을 상기 증폭회로의 상기 출력단에 접속하고, 상기 코일의 다른쪽 끝을 상기 제 1 콘덴서와 상기 제 2 콘덴서와의 접속점에 접속함과 동시에, 상기 제 3 콘덴서의 다른쪽 끝을 고주파적으로 접지하고, 상기 제 3 콘덴서에 상기 스위치 다이오드를 병렬로 접속하고, 상기 기본파를 출력할 때는 상기 스위치 다이오드를 비도통상태로 하고, 상기 2 차 고조파를 출력할 때는 상기 스위치 다이오드를 도통상태로 하여 상기 제 1 및 제 2 콘덴서와 상기 코일로 상기 하이패스 필터를 구성하도록 하였다.

(발명의 실시 형태)

본 발명의 완충증폭회로를 도 1에 의거하여 설명한다. 도 1에 있어서 완충증폭회로는 입력한 발진신호의 레벨을 증폭하는 증폭회로(1)와 주파수 선택수단(2)으로 구성되어 있다.

증폭회로(1)는 트랜지스터(3)를 가지고 있고, 트랜지스터(3)의 베이스에는 결합 콘덴서(4)를 거쳐 발진기(5)가 접속되어 있다. 여기서 발진기(5)는 FDMA 방식으로 사용할 때는 900 MHz 로 발진하고, CDMA 방식으로 사용할 때는 발진기(5)내의 회로형태를 스위치동작으로 약간 변경함으로써 1.145 GHz 로 발진하도록 되어 있다.

트랜지스터(3)의 콜렉터에는 인덕터(6)를 거쳐 접속된 전원전압 입력단(7)으로부터 전압이 공급되고 있다. 또 트랜지스터(3)의 콜렉터 에미터사이에는 콘덴서(8)가 설치되어 있다.

그리고 트랜지스터(3)의 에미터는 바이패스용 콘덴서(9)와 저항(10)을 거쳐 접지되어 있다. 또 도시 생략하였으나, 트랜지스터(3)의 베이스에는 바이어스 저항에 의해 바이어스 전압이 공급되고 있다.

주파수 선택수단(2)은 한쪽 끝끼리 직렬로 접속된 제 1 콘덴서(11)및 제 2콘덴서(12)와 한쪽 끝끼리 직렬로 접속됨과 동시에, 2차 고조파를 트랩하는 트랩회로를 구성하는 제 3 콘덴서(13)와 코일(14)과 스위치 다이오드(15)를 가지고 있다.

제 1 콘덴서(11)의 다른쪽 끝이 트랜지스터(3)의 콜렉터에 접속되어 있고, 제 2 콘덴서(12)의 다른쪽 끝이 혼합기(l6)에 접속되어 있다. 또 코일(l4)의 다른쪽 끝이 제 1 콘덴서(ll)와 제 2 콘덴서(12)와의 접속점에 접속되고, 제 3 콘덴서(13)의 다른쪽 끝이 트랜지스터(3)의 에미터에 접속되어 있다.

그리고 제 3 콘덴서(13)와 코일(14)과의 접속점과 그라운드와의 사이에 스위치 다이오드(15)가 접속되어 있다. 여기서 스위치 다이오드(15)의 음극이 접지되어 있다. 그리고 스위치 다이오드(15)의 양극에는 스위치 다이오드(15)를 도통상태 또는 비도통상태로 하기 위한 제어전압을 입력하는 제어전압 입력단(17)이 설치되어 있다.

여기서 예를 들어 FDMA 방식으로 사용할 때는 먼저, 발진기(5)를 900 MHz에서 발진시키고, 제어전압 입력단(17)에는 제어전압을 입력하지 않는다. 그러면 스위치 다이오드(15)에는 전압이 입력되지 않으므로 스위치 다이오드(15)는 비도통상태가 되기 때문에 주파수 선택수단(2)은 도 2에 나타내는 등가회로가 된다.

이 때, 주파수 선택수단(2)은 제 3 콘덴서(13)와 코일(14)에 의한 트랩회로가 되고, 이 트랩회로의 트랩 주파수를 2 차 고조파의 주파수인 1.8 GHz에 미리 설정함으로써, 2 차 고조파가 줄어들어 기본파가 혼합기(16)에 입력되게 된다.

다음에 CDMA 방식으로 사용할 때는 발진기(5)내의 회로형태를 스위치동작으로 약간 변경함으로써 1.145 GHz 로 발진시켜 트랜지스터(3)의 베이스에 입력한다. 여기서 발진기(5)는 기본파인 1.145 GHz 이외의 2 차 고조파를 포함하는 고조파도 출력하고 있다.

그리고 제어전압 입력단(17)에 제어전압을 입력하면 스위치 다이오드(15)는 도통상태가 되므로 주파수 선택수단(2)은 도 3에 나타내는 등가회로가 된다.

이 때, 주파수 선택수단(2)은 제 1 콘덴서(11)와 제 2 콘덴서(12)와 코일(14)에 의한 T 형의 하이패스 필터가 되고, 이 하이패스 필터의 차단주파수를 2 차이상의 고조파가 통과할 수 있도록 설정함으로써 2 차 고조파 즉 2.29 GHz 의 주파수의 레벨을 증폭하여 출력한다.

이와 같이 스위치 다이오드(15)를 도통 또는 비도통시킴으로써 주파수 선택수단(2)을 트랩회로와 하이패스 필터로 전환할 수 있다. 따라서 한 개의 발진기(5)의 발진주파수를 약간 다르게 하여 입력하는 것만으로 완충증폭회로로부터 주파수가 크게 다른 기본파와 고조파를 출력할 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명의 완충증폭회로는 발진신호의 레벨을 증폭하는 증폭회로와 발진신호의 기본파 또는 2 차 고조파를 선택하는 주파수 선택수단으로 구성하도록 한 것으로, 한 개의 발진기를 사용하는 것 만으로 주파수가 크게 다른 두개의 발진신호를 얻을 수 있으므로 발진기를 값싸게 구성할 수 있다.

또 본 발명의 완충증폭회로는 주파수 선택수단은, 기본파의 주파수를 선택할때는 2 차 고조파를 트랩하는 트랩회로를 구성하도록 하고, 2 차 고조파의 주파수를 선택할 때는 2 차 고조파 이상을 통과시키는 하이패스 필터를 구성하도록 하므로써 기본파와 고조파와의 두 개의 국부 발진신호를 제어할 수 있다.

또 본 발명의 완충증폭회로는 주파수 선택수단을 제 1 콘덴서와 제 2 콘덴서와 코일과 스위치 다이오드로 구성하고, 증폭회로의 출력단에 직렬로 접속된 제 1 콘덴서와 제 2 콘덴서를 접속하고, 제 1 콘덴서와 제 2 콘덴서와의 접속점과 그라운드와의 사이에 직렬로 접속된 코일과 제 3 콘덴서를 접속하고, 제 3 콘덴서와 병렬로 스위치 다이오드를 접속하고, 기본파의 주파수를 선택하였을 때는, 스위치 다이오드를 도통상태로 하고, 2 차 고조파의 주파수를 선택하였을 때는 스위치 다이오드를 비도통상태로 함으로써 스위치 다이오드의 도통 또는 비도통에 의해서, 간단하게 통신방식의 전환을 행할 수 있다.

Claims

발진신호를 출력하는 발진기에 접속되는 완충증폭회로로서, 상기 발진신호의 레벨을 증폭하는 증폭회로와, 상기 증폭회로의 출력단에 접속된 주파수 선택수단을 구비하고, 상기 주파수 선택수단을 전환하여 상기 발진신호의 기본파 또는 2 차 고조파를 출력하도록 한 것을 특징으로 하는 완충 증폭회로.
제 1항에 있어서,

상기 주파수 선택수단은 상기 기본파를 출력할 때는 상기 2 차 고조파를 트랩하는 트랩회로를 구성하도록 하고, 상기 2 차 고조파를 출력할 때는 상기 2 차 고조파 이상을 통과시키는 하이패스 필터를 구성하도록 한 것을 특징으로하는 완충증폭회로.
제 2항에 있어서,

상기 주파수 선택수단은 한쪽 끝끼리 직렬로 접속된 제 1 및 제 2 콘덴서와, 한쪽 끝끼리 직렬로 접속됨과 동시에 상기 트랩회로를 구성하는 코일 및 제 3 콘덴서와, 스위치 다이오드를 가지고, 상기 제 1 콘덴서의 다른쪽 끝을 상기 증폭회로의 상기 출력단에 접속하고, 상기 코일의 다른쪽 끝을 상기 제 1 콘덴서와 상기제 2 콘덴서와의 접속점에 접속함과 동시에, 상기 제 3 콘덴서의 다른쪽 끝을 고주파적으로 접지하고, 상기 제 3 콘덴서에 상기 스위치 다이오드를 병렬로 접속하고, 상기 기본파를 출력할 때는, 상기 스위치 다이오드를 비도통 상태로 하고, 상기 2차 고조파를 출력할 때는, 상기 스위치 다이오드를 도통상태로 하여 상기 제 1 및 제 2 콘덴서와 상기 코일로 상기 하이패스 필터를 구성하도록 한 것을 특징으로 하는 완충 증폭회로.