KR20000040756A - Circuit for controlling linear operation of dual power amplifier - Google Patents

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KR20000040756A
KR20000040756A KR19980056480A KR19980056480A KR20000040756A KR 20000040756 A KR20000040756 A KR 20000040756A KR 19980056480 A KR19980056480 A KR 19980056480A KR 19980056480 A KR19980056480 A KR 19980056480A KR 20000040756 A KR20000040756 A KR 20000040756A
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정선규
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윤종용
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Abstract

PURPOSE: A circuit for controlling a linear operation of a dual power amplifier is provided to reduce a current consumption in an automatic power control circuit and a spurious wave and improve a transmission efficiency, by controlling the power amplifiers having different linear operation regions to be operated in their own linear operation region using one direct control voltage. CONSTITUTION: An up-hold circuit(24) is connected between a voltage buffer(20) and a power amplifier(10), and a hold-up circuit(26) is connected between a voltage amplifier(22) and a power amplifier(14). The up-hold circuit(24) passes the voltage from the voltage buffer(20) to its output terminal if the increased voltage therefrom is lower than a threshold voltage, but holds the level of the threshold voltage otherwise. The hold-up circuit(26) is designed to be operated reversely to the up-hold circuit(24). The up-hold circuit(24) and hold-up circuit(26) respectively monitor the up-holt and holt-up output voltages to increase their output voltages or keep them as the level of the threshold voltage according to the opponent's output voltage.

Description

이중화 전력 증폭기의 선형 동작 제어 회로 Linear motion control of the redundant power amplifier circuit

본 발명은 전력 증폭기의 제어 회로에 관한 것으로, 특히 휴대폰(portable telephone)내의 이중화 전력 증폭기(dual power amplifier)의 동작을 선형적으로 제어하도록 개량된 전력 자동 조절(Automatic Power control: 이하 APC라 칭함) 회로에 관한 것이다. The present invention, in particular mobile phone (portable telephone) redundant power amplifier power automatically adjust improved to control the operation of the (dual power amplifier) ​​linearly within relates to a control circuit of the power amplifier (Automatic Power control: hereinafter referred to as APC hereinafter) It relates to a circuit.

전기적인 신호를 무선 채널을 통해 상대방으로 송수신하는 무선 단말기 등에는 안테나를 통해 송신될 신호를 전력 증폭하는 전력 증폭기(power amplifier: 이하 PA라 칭함)를 거의 구비하고 있다. The radio terminal or the like for transmitting and receiving the other side to an electrical signal on a radio channel is a power amplifier for power amplifying a signal to be transmitted via the antenna: and substantially having a (power amplifier PA hereinafter referred to D). 또한, 상기와 같은 무선 단말기 등은 송수신되는 신호의 전계 강도에 따라 PA의 송신전력(transmission power)을 조절하는 회로를 구비하고 있으며, 이러한 회로는 통상 APC회로로 불린다. In addition, it is a wireless terminal such as described above is provided for controlling the transmission power (transmission power) of the PA in accordance with the electric field intensity of the signal transmitting and receiving circuit, such a circuit is referred to as the conventional APC circuit.

휴대폰등과 같은 무선 단말기 제품에 적용되는 APC회로는 종단의 높은 전력(power)을 얻기 위해 연산증폭기(operational amplifier: 이하 OP-AMP라 칭함)등으로 구성된 전압 제어기 등에서 제어전압을 증폭하고, 상기 증폭된 제어전압으로서 PA를 구동하여 최적 상태의 송신전력으로 상대방과 신호를 송수신하도록 되어 있다. APC circuit is applied to the radio terminal product, such as a cellular phone and so on comprises an operational amplifier to achieve high power (power) of the terminal: amplifying a control voltage to etc. voltage controller configured (operational amplifier below OP-AMP hereinafter) or the like, the amplification drives the PA as a control voltage is to transmit and receive the other signals and the transmission power in an optimal state. 또한, 더 양호한 송신출력을 얻기 위하여 전력 증폭기를 둘 이상 사용하는 이중화 전력 증폭 모듈을 가지는 시스템도 개발되고 있다. Further, it is also developed a system with a redundant power amplifier module using more than one power amplifier in order to get a better transmission power.

현재, 범용적으로 사용되는 휴대폰내에 실장된 PA들의 송신전력의 제어는 기지국으로부터 전송되어 휴대폰으로 수신되는 신호의 세기에 대응하여 상기 PA들의 송신전력을 제어하기 위한 제어 신호를 발생하는 회로를 구비하고 있다. At present, control of the transmission power of the PA mounted in the mobile phone to be used as general-purpose is provided with a circuit for generating a control signal for controlling the transmission power of the PA corresponding to the strength of the signal is transmitted from the base station receiving the mobile phone have. 통상 상기와 같은 제어 신호는 펄스 형태로서 APC로 제공되며, 상기 APC는 상기 펄스 형태를 가지는 제어 신호의 듀티비(duty rate) 혹은 밀도(density)에 따라 PA로 공급되는 전압을 제어하여 송신 출력을 조절하도록 되어 있다. Control signals, such as conventional above, is provided to the APC as a pulse form, the APC is the transmission power by controlling the voltage supplied to the PA in accordance with the duty ratio (duty rate) or density (density) of the control signal with the pulse shape It is adapted to control.

예를 들면, 미국에 소재 하는 QUALCOMM사에서 제안한 CDMA방식의 휴대폰은, 디지탈 프로세싱 유니트(digital processing unit)에서 수신신호의 전계강도(field strength)에 대응하는 PDM(pulse density modulated)펄스를 APC의 제어 신호로 출력하고 있다. For example, the mobile phone of the proposed CDMA system from QUALCOMM company residing in the United States, a digital processing unit (digital processing unit) PDM (pulse density modulated) corresponding to the electric field intensity (field strength) of a received signal for the control of the APC pulse in and it outputs the signal. 이러한 내용은 QUALCOMM사에서 발행한 MSM2300 사용자 매뉴얼 7-11면 내지 7-16면에 걸쳐 매우 상세하게 기재되어 있다. This information is very detailed description throughout the MSM2300 User's Manual 7-11 plane to plane 7-16 issued by the company QUALCOMM.

상기 간행물의 기재를 살피면, 디지탈 프로세싱 유니트로부터 출력되는 PDM펄스를 저항과 캐패시터 등의 수동소자(passive element)로 구성된 저역 통과 필터(low pass filter: 이하 LPF라 칭함)로서 직류 전압으로 변환하여 PA의 동작 전압을 발생하도록 되어 있다. Salpimyeon the base material of the publication, the PDM pulse supplied from the digital processing unit resistors and capacitors, such as the passive devices (passive element), the low-pass filter composed of: a (low pass filter below LPF hereinafter) by a conversion to DC voltage PA It is adapted to generate an operating voltage. 이와 같은 PA들의 제어 기술을 응용한 예시가 도 1에 도시된다. In the example of the application of the control technique of the same PA it is shown in FIG.

도 1은 종래의 기술에 의해 구현된 휴대폰의 이중화 전력 증폭기(dual PA) 제어용 파워 자동 조절 회로의 블럭 구성을 도시한 도면이며, 도 2는 도 1의 전력 증폭기 제어용 전력 자동 조절 회로의 동작 특성을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a diagram showing a block configuration of the cellular phone redundant power amplifier (dual PA) controlling the power automatic control circuit of the implement by conventional technology, Figure 2 is an operating characteristic of the power amplifier control power automatic control circuit of Figure 1 a diagram for explaining. 도 2에서 참조번호 100과 140은 도 1에 도시된 1차 PA(이하 PA1이라 칭함)(10) 및 2차 PA(이하 PA2라 칭함)(14)의 동작 특성을 도시한 것이다. Figure shows the reference numbers 100 and 140 of the operating characteristics of the first PA (hereinafter referred to as PA1) (10) and a second PA (PA2 below quot;) 14 shown in Fig. 1-2. 그리고, 횡축은 PDM직류 전압으로서 PDM펄스를 직류 전압으로 변환한 상태를 의미하며, 종축은 상기 PA1(10) 및 PA2(14)의 동작 전압이다. And, the horizontal axis indicates a state converts the PDM pulse to the direct-current voltage as a PDM, and a direct current voltage, and the vertical axis is the operating voltage of the PA1 (10), and PA2 (14).

도 1에서, 참조번호 10은 동작 제어전압에 대응하여 RF파트(도시하지 않았음)로부터 출력되는 중간 주파수(intermediate frequency)를 전력 증폭하여 출력하는 1차 PA1이다. 1, reference number 10 is a primary PA1 and outputting the RF parts of intermediate frequency (intermediate frequency) output from the (not shown) power amplifier in response to the operation control voltage. 상기 PA1(10)과 PA1(14)들 각각은 입력되는 동작 전압에 비례하여 출력전력을 선형적으로 증가시키는 선형 전력 증폭기들이다. Each of the PA1 (10) and PA1 (14) are the linear power amplifier which in proportion to the inputted operating voltage increases the power output linearly. 상기와 같이 1차로 전력 증폭된 중간 주파수 IF는 소정의 반송파주파수를 입력하는 믹서(12)로 공급되어 RF신호로 변조된다. An intermediate frequency IF the first power amplifier drive as described above is supplied to the mixer (12) for inputting a desired carrier frequency is modulated with the RF signal. 상기 믹서(12)의 출력에는 안테나(도시하지 않았음)에 접속된 듀플렉서(duplexer)에 접속된 PA2(14)의 입력이 접속되며, 상기 PA2(14)는 입력되는 제어전압에 대응하는 레벨로 상기 믹서(12)의 출력을 증폭하여 출력한다. Output the antenna input of the PA2 (14) connected to a duplexer (duplexer) connected to (did not shown) is connected, the PA2 (14) of the mixer 12 is at a level corresponding to the control voltage input and it outputs the amplified output of the mixer (12). 상기와 같은 PA1(10) 및 PA2(14)의 전력 증폭은 전력 증폭 모듈(power amplifier module: 이하 PAM이라 칭함) 제어부(16)로부터 출력되는 PDM펄스에 의해 동시에 제어된다. Power amplifier PA1 of (10), and PA2 (14) as described above power amplifying module: is controlled by the PDM pulse supplied from (power amplifier module hereinafter referred to as PAM), the control unit 16 at the same time.

상기 PAM제어부(16)는 상기 RF파트를 통해 수신되어 아나로그 베이스 밴드 프로세서(analog baseband processor: BBA)(도시하지 않음)에 의해 신호처리된 수신신호의 세기(전계강도)에 대응하는 밀도(density)를 갖는 PDM펄스를 출력한다. The PAM control section (16) is an analog baseband processor is received via the RF part: density (density corresponding to the (analog baseband processor BBA) (not shown), intensity (field strength) of the received signal subjected to the signal processing by the ) outputs a pulse having a PDM. 즉, 상기 PAM제어부(16)는 기지국(base station)과 이동국(mobile station)간의 파일럿신호(pilot signal)의 송수신 혹은 호 절차 메세지(call proceser message)를 송수신시 수신 전계강도에 따라 PDM펄스의 듀티비를 가변하여 출력한다. That is, the PAM control section (16) is a base station (base station) and the mobile station duty of the PDM pulse according to the received electric field strength when receiving the transmission or call process message (call proceser message) of the pilot signal (pilot signal) between the (mobile station) and outputs to the variable-ratio. 예를 들어, 수신신호의 세기가 작은 경우에는 PDM펄스의 듀티비를 높게하고 상기 수신신호의 세기가 높은 경우에는 PDM펄스의 듀티비를 낮게 한다. For example, if the intensity of the received signal smaller when increasing the duty ratio of the PDM pulse and the high strength of the received signal is to low, the duty ratio of the PDM pulse. 이러한 PAM제어부(16)의 일예로서는 QUALCOMM사에서 생산하고 있는 MSM2300이 적용될 수 있다. One of such PAM control section (16) Examples can be applied to the MSM2300, which produces at QUALCOMM Corporation.

상기 PAM제어부(16)의 출력 노드에 접속된 LPF(18)는 소정의 밀도(density)(혹은 듀티)를 가지는 PDM펄스를 저역 필터링하여 직류로 변환된 제어전압 Vo를 출력하며, 상기 필터링된 제어전압 Vo는 전압 증폭기(20)에서 더 높은 1차제어전압 Voc1으로 증폭되어 상기 PA1(10)의 동작 전압으로 입력된다. The LPF (18) connected to the output node of the PAM control section (16) has a predetermined density (density) (or duty) for having and by low-pass filtering the PDM pulse outputting the control voltage Vo is converted into a direct current, the filtered control voltage Vo is amplified by the first control voltage Voc1 higher in the voltage amplifier 20 is input to the operating voltage of the PA1 (10). 또한, 상기 전압 증폭기(20)에서 증폭된 1차제어전압 Voc1은 전압 제어기(voltage contrller)(22)로 입력된다. In addition, the primary control voltage Voc1 amplified by the voltage amplifier 20 is input to voltage control (voltage contrller) (22). 이때, 상기 PA1(10)은 상기 전압 증폭기(2)로부터 출력되는 1차제어전압의 증가에 따라 입력되는 중간 주파수 IF를 도 2의 100과 같은 특성으로 선형 증폭하여 믹서(12)로 공급하게 된다. In this case, the PA1 (10) are linearly amplified with characteristics as shown in Fig. 2 100 of the intermediate frequency IF which is input with an increase in the first control voltage output from the voltage amplifier 2 is supplied to the mixer 12, .

한편, 전압 제어기(22)는 상기 1차제어전압 Voc1의 레벨이 미리 설정된 문턱 전압(threshold voltage)될 때 까지는 미리 설정된 홀드 전압 레벨을 가지는 2차제어전압 Voc2(도 2에서는 2.0볼트로 표기됨)를 출력하고, 상기 1차제어전압 Voc1이 문턱 전압을 초과하는 경우 상기 1차제어전압 Voc1의 증가에 따라 선형적으로 증가되는 2차제어전압 Voc2를 상기 PA2(14)의 동작 제어전압으로 공급한다. On the other hand, the voltage controller 22 is a secondary control voltage Voc2 having a threshold voltage level preset until the threshold voltage (threshold voltage), the pre-set level of the primary control voltage Voc1 (In Fig. 2 labeled with 2.0 volts) the outputs, and supplies the operation control voltage of said first control voltage, the primary control voltage Voc1 2 car the PA2 (14) a control voltage Voc2 is increased linearly with the increase in the case of Voc1 exceeds a threshold voltage . 즉, 상기 전압 제어기(22)는 상기 1차제어전압 Voc1이 미리 설정된 특정 전압의 레벨로 이하로 입력되는 경우 미리 설정된 전압을 유지하여 출력하며, 상기 1차제어전압 Voc1이 특정전압 레벨 이상으로 증가되는 경우에는 출력을 선형적으로 증가시키는 홀드-업(hold-up) 회로이다. That is, the voltage controller 22 is the primary control voltage Voc1 in advance is set to be input to below a level of a specific voltage and outputs to maintain the pre-set voltage, increase the first control voltage Voc1 is a certain voltage level or higher If the hold has to increase the output linearly-up is (hold-up) circuit.

그러나, 상기 도 1과 같은 회로는 PAM제어부(16)로부터 출력되는 하나의 PDM펄스열을 저역 필터링한 하나의 직류 전압으로서 선형 동작 영역이 다른 두 개의 전력 증폭기 PA1(10) 및 PA2(14)를 동시에 제어하므로써 불요파(spurious)를 발생시키고, 전력 증폭기의 선형 제어에 문제를 야기시켜 무선 단말기의 특성을 저하시켰다. However, a circuit such as the FIG. 1 is a single PDM pulse train low by a linear operation area, the other two power amplifiers PA1 (10), and PA2 (14) as a direct current voltage of the filter the output from the PAM control section (16) at the same time by controlling generates a spurious (spurious), to cause problems in the control of the linear power amplifier were lowered the properties of the wireless terminal.

즉, 예를 들어, PA1(10)의 선형 동작 전압 영역은 0.1볼트로부터 특정 전압 V PA1 레벨까지 이고 PA2(14)의 선형 동작 전압 영역은 상기 특정 전압 레벨 V PA1 보다 높은 전압 V PA2 으로부터 선형 증폭한다고 가정하면, 도 1에 도시된 전압 제어기(22)의 출력에 의해 PA2(14)가 입력되는 신호를 선형 증폭하여 출력할 때 PA1(10)은 동작 범위를 벗어나는 직류 전압을 공급 받아 동작하므로서 RF성능이 저하된다. That is, for example, linear operation voltage range is a specific voltage V PA1 level to a linear operating voltage region is a linear amplifier from the high voltage V PA2 than the certain voltage level V PA1 of the PA2 (14) from the 0.1 volt of PA1 (10) that assuming, PA1 (10), when also outputs the PA2 (14) is linearly amplify the signal that is input by the output of the voltage controller 22 shown in Figure 1 operates when supplied with a direct current voltage is outside the operating range hameuroseo RF performance degradation. 또한, 상기 PA들에 의한 전력 소모도 증가되며, 입/출력 대역(In/out band)에서 불요파가 크게 발생하여 PA들의 선형 제어에 어려움을 주게된다. Further, the increase in power consumption due to the PA, the input / output by the band (In / out band) Spurious is largely generated in the donor is a difficulty in the linear control of the PA.

따라서, 본 발명의 목적은 하나의 직류 제어전압으로 선형 동작 영역이 상이한 전력 증폭기들을 동시에 제어하지 않고 각각의 선형 동작 영역에서 동작되도록 제어하는 이중화 전력 증폭기의 선형 동작 제어 회로를 제공함에 있다. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a redundancy of the power amplifier for controlling such that, without the linear operation region control different power amplifier at the same time as a dc voltage control operation in each of the linear operating region of the control circuit to provide linear operation.

본 발명의 다른 목적은 서로 다른 선형 영역을 갖는 이중화 전력 증폭기(dual power amplifier)를 구비한 무선 시스템에서 다이나믹 송신 레이지(dynamic transmission range)를 갖도록 하나의 직류 전압원으로 상기 전력 증폭기들을 독립적으로 제어하는 이중화 전력 증폭기의 선형 동작 제어 회로를 제공함에 있다. It is another object of the present invention with each other in a wireless system with a redundant power amplifier (dual power amplifier) ​​having a different linear region so as to have a dynamic transmission RAGE (dynamic transmission range) to a DC voltage source redundancy for controlling the power amplifier independently It is a linear operation control circuit of the power amplifier to provide.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서로 다른 선형 영역을 가지며 동작 전압의 입력에 대응하여 입력되는 신호를 선형 증폭하여 출력하는 제1 및 제2전력 증폭기와, 무선 단말기의 RF파트을 통해 수신된 신호의 세기에 대응하는 송신신호를 발생하기 위한 듀티비를 가지는 전력 증폭 제어펄스를 발생하는 전력 증폭 모듈 제어부와, 상기 전력 증폭 제어펄스를 저역 통과 필터링하여 직류화하는 저역 통과 필터와, 상기 저역 통과 필터의 출력을 버퍼링하여 출력하는 전압 버퍼와, 상기 전압 버퍼의 출력을 전압 증폭하여 출력하는 전압 증폭기와, 상기 전압 버퍼의 출력을 상기 제1전력증폭기로 공급하고 상기 버퍼링된 전압이 미리 설정된 문턱전압을 초과할 때 응답하여 상기 제1전력증폭기로 공급되는 전압을 미리 설정된 홀드 레벨로 유지하하는 The present invention for achieving the above object, the first and second power amplifier for each output to have a different linear region amplifying an input signal in response to the input of the operating voltage linear, received via RF pateueul of the mobile station and power for generating a power amplifier control pulse of the duty ratio for generating a transmission signal corresponding to the intensity of the signal amplification module controller, the low-pass filter for direct current screen to filter the power amplifier control pulse low-pass and pass through the low- and a voltage buffer for buffering and outputting the output of the filter, a voltage amplifier and outputting the voltage to amplify the output of the voltage buffer, supplying the output of the voltage buffer to said first power amplifier, the buffered voltage is pre-set threshold voltage in response to exceeding that maintains the voltage supplied to the first power amplifier to a predetermined threshold level -홀드 회로와, 상기 전압 증폭기의 출력에 응답하여 미리 설정된 홀드 전압을 상기 제2전력증폭기로 공급하고 상기 전압 증폭기의 출력이 미리 설정된 문턱전압을 초과시에 응답하여 상기 제2전력 증폭기로 공급하는 전압을 입력에 선형적으로 증가시키는 홀드-업 회로를 구비함을 특징으로 한다. - a voltage supplying a hold voltage preset in response to a hold circuit and an output of the voltage amplifier to said second power amplifier in response to the excess of the threshold voltage output is previously set in the voltage amplifier supplied to the second power amplifier to the increase in the input linearly hold-is characterized in that having an up circuit.

본 발명의 원리에 의한 업-홀드 회로와 홀드-업 회로내에 각각 설정된 문턱전압을 거의 동일한 전압 레벨로 설정되며, 상기 업-홀드 회로 및 홀드-업 회로들 각각은 상대 출력을 검출하여 미리 설정된 문턱전압의 레벨일 때 각각 출력 전압의 홀드 및 업 동작을 수행하도록 함을 특징으로 한다. Up according to the principles of the present invention-and-hold circuit and the hold-and set the threshold voltages are set respectively in the up circuit at approximately the same voltage level, the up-and-hold circuit and a hold-up circuits, each of the threshold previously set by detecting the relative output when the level of the voltage, characterized in that to perform the hold-up and operation of the output voltage.

상기와 같은 구성에 의해 본 발명에 따른 이중화 전력 증폭기 제어 회로는 하나의 직류전원으로서 선형 동작 영역이 상이한 두 개의 전력증폭기를 제어하더라도 두 전력 증폭기의 다이나믹 레인지를 확보하면서 이중 전력 증폭기의 선형 동작을 시킬 수 있게 된다. Redundant power amplifier control circuit according to the invention by the configuration as described above to the linear operation of the two power dual power amplifier while maintaining the dynamic range of the amplifier even if the control of the two linear operating region different as a direct current power of the power amplifier It can be so.

도 1은 종래의 기술에 의해 구현된 휴대폰의 전력 증폭기 제어용 전력 자동 조절 회로의 블럭 구성을 도시한 도면. 1 is a diagram showing a block configuration of the cellular phone power amplifier power control circuit of the automatic control implemented by conventional techniques.

도 2는 도 1의 전력 증폭기 제어용 전력 자동 조절 회로의 동작 특성을 설명하기 위한 도면. 2 is a view for explaining the operation characteristics of the power amplifier power control automatic control circuit of Fig.

도 3은 본 발명의 실시예에 따라 구성된 휴대폰의 전력 증폭기 제어용 전력 자동 조절 회로의 블럭 구성을 도시한 도면이다. Figure 3 is a diagram showing a block configuration of the cellular phone power amplifier power control circuit of the automatic control constructed in accordance with an embodiment of the invention.

도 4는 도 3의 전력 증폭기 제어용 전력 자동 조절 회로의 동작 특성을 설명하기 위한 도면. 4 is a view for explaining the operation characteristics of the power amplifier power control automatic control circuit of Figure 3.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흐트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE necessary for understanding the operations according to the present invention is to be noted that description of the other parts will be omitted so as ridges distract the subject matter of the present invention. 또한, 전술한 도 1의 구성과 실질적으로 유사한 동작을 하는 구성 요소에는 가능한 동일 참조 번호를 부여하였다. Further, it has the same reference numbers as possible components of the configuration substantially similar to the operation of Figure 1 described above.

도 3는 본 발명의 실시예에 따라 구성된 이중화 전력 증폭기 제어용 전력 자동 조절 회로의 블럭 구성을 도시한 도면이다. Figure 3 is a diagram showing a block configuration of a dual power amplifier power control automatic control circuit constructed in accordance with an embodiment of the present invention. 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 전력 증폭기의 전력 자동 조절회로는 도 1에 도시된 전압 증폭기(20)가 전압 버퍼로 변경되었음을 알 수 있다. 3, the power of the power amplifier is automatically controlled in accordance with the invention the circuit may be seen that the change in the voltage of the voltage buffer amplifier 20 shown in FIG. 이는 연산 증폭기 등과 같은 고입력/저출력 임피던스를 가지는 회로를 이용하여 단위 이득 플로워로 용이하게 구현할 수 있으며, 비교적 입출력 아이솔레이션을 용이하게 할 수 있다. This can easily be implemented in high unity gain follower with the circuit having the input / low output impedance, such as an operational amplifier, and the input-output isolation relative to facilitate. 상기 전압 버퍼(20)의 출력단자와 PA1(10)의 전압 입력단자 사이에는 업-홀드 회로(24)가 접속되며, 전압 증폭기(22)의 출력단자와 PA2(14)의 입력단자 사이에는 홀드-업 회로(26)가 접속 더 접속되어 구성된다. Between the voltage input terminal of the output terminal and PA1 (10) of said voltage buffer (20), the up-and-hold circuit (24) are connected, between the input terminals of the output terminal and PA2 (14) of the voltage amplifier 22 hold - is up circuit 26 is configured by further connecting connection.

도 3에 도시된 업-홀드 회로(24)는 전압 버퍼(20)로부터 출력되는 전압이 증가되더라도 그 증가되는 전압 레벨이 미리 설정된 문턱전압 보다 낮은 경우에는 입력 전압을 그대로 출력단자로 패스하고, 증가되는 전압 레벨이 상기 문턱전압 보다 높은 경우에는 입력을 문턱전압의 레벨로 홀드하여 출력하는 기능을 갖는다. The up shown in Figure 3-hold circuit 24, even if the voltage outputted from the voltage buffer (20) increases when the increased voltage level is preset lower than the threshold voltage has to pass the input voltage with the same output terminal, increased when the voltage level that is higher than the threshold voltage, and a function for holding and outputting the input to the level of the threshold voltage. 홀드-업 회로(26)은 상기 업-홀드 회로(24)의 동작과는 반대로 설계되어 있다. Hold-up circuit 26 has the up-and is designed as opposed to the operation of the hold circuit 24.

예를 들면, 전압 증폭기(22)로부터 출력되는 2차제어전압 Voc2가 미리 설정된 문턱전압 보다 낮은 경우에는 PA2(14)로 문턱전압의 레벨로 홀드된 전압을 공급하고, 상기 전압 증폭기(22)로부터 출력되는 전압이 문턱전압 보다 높은 상태로 입력되는 경우에 응답하여 PA2(14)로 공급하는 전압을 입력 전압에 비례하여 선형적으로 증가시켜 출력한다. For from the example, the voltage amplifier 22, the second control voltage when Voc2 is preset lower than the threshold voltage, the PA2 (14), the voltage amplifier 22 supplies the voltage held at the level of the threshold voltage, and to output from the in response to the case where the output voltage is input to the high threshold voltage state than in proportion to the voltage to be supplied to the PA2 (14) to an input voltage and outputs increases linearly.

상기 업-홀드 회로(24) 및 홀드-업 회로(26)들 각각은 업-홀드되는 출력전압과 홀드-업되는 출력전압을 모니터링하여 상대방의 출력이 증가 혹은 유지될 때 자신을 출력을 문턱전압의 레벨로 유지 혹은 문턱전압으로부터 증가시키는 동작을 각각 수행한다. The up-and-hold circuit 24 and the hold-up circuit 26. Each of the up-hold output voltage and hold that - by monitoring the output voltage up output itself when the other party of the output increase or remain the threshold voltage maintain a level of each of the operation performed or to increase from the threshold voltage. 이때, 상기 두 회로의 문턱전압의 레벨은 거의 동일하다. In this case, the two levels of the threshold voltage of the circuit is substantially the same.

도 4는 도 3의 전력 증폭기 제어용 전력 자동 조절 회로의 동작 특성을 설명하기 위한 도면이다. 4 is a view for explaining the operation characteristics of the power amplifier power control automatic control circuit of Figure 3. 도 2에서 참조번호 100과 140은 도 1에 도시된 1차 PA(이하 PA1이라 칭함)(10) 및 2차 PA(이하 PA2라 칭함)(14)의 동작 특성을 도시한 것이다. Figure shows the reference numbers 100 and 140 of the operating characteristics of the first PA (hereinafter referred to as PA1) (10) and a second PA (PA2 below quot;) 14 shown in Fig. 1-2. 그리고, 횡축은 PDM직류 전압으로서 전압 버퍼(20) 및 전압 증폭기(22)의 출력전압을 의미하며, 종축은 상기 PA1(10) 및 PA2(14)의 동작 전압이다. Then, the horizontal axis denotes the output voltage of voltage buffer 20 and the voltage amplifier 22 as a PDM, and a direct current voltage, and the vertical axis is the operating voltage of the PA1 (10), and PA2 (14).

이하 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 실시예의 동작을 매우 상세하게 설명한다. Below 3 and 4 will be described in greater detail an embodiment of operation according to the invention.

지금, 기지국으로부터 전송되어 무선 단말기의 RF수신단파트로 RF신호가 수신되면, PAM제어부(16)로부터는 전술한 바와 같은 PDM펄스열이 출력된다. Now, is transmitted from the base station when the RF signal received by the RF receiver part of the mobile station, from the PAM control section (16) is a PDM pulse train as described above are output. 상기 PDM펄스열은 LPF(18)에 입력된다. The PDM pulse train is inputted to the LPF (18). 상기 LPF(18)은 상기 PDM펄스열를 저역 통과 필터링하여 미리 설정된 차단 주파수 보다 낮은 주파수 성분의 신호만을 통과시켜 PDM펄스의 듀티비에 대응하는 직류 전압을 전압 버퍼(20)로 공급한다. The LPF (18) supplies a direct current voltage corresponding to the duty ratio of the PDM pulse to pass only the signal of low frequency components than a preset cut-off frequency to pass through the filter into the low-voltage peolseuyeolreul PDM buffer 20. 이때, 상기 LPF(18)는 저항 및 캐패시터등과 같은 수동 소자의 조합에 의해 만들어진 것이며, 상기 전압 버퍼(26)는 고입력 임피던스 및 저출력 임피던스 특성을 갖는 OP-AMP로 구성되며 그 이득은 거의 1이다. In this case, the LPF (18) are made for a combination of passive elements such as such as a resistor and a capacitor, wherein the voltage buffer 26 is composed of OP-AMP with high input impedance and low output impedance characteristic that the gain is almost one to be.

따라서, PAM제어부(16)로부터 수신신호의 세기에 대응하여 송신 전력을 제어하기 위해 소정의 듀티비(혹은 밀도)를 갖는 PDM펄스가 출력되면, 상기 전압 버퍼(20)로부터는 PA1(10)를 구동하기 위한 1차제어전압 Voc1이 출력된다. Accordingly, if the PDM pulse in response to the intensity of the signal from the PAM control section (16) having a duty ratio (or density) predetermined for controlling the transmission power output, the voltage buffer 20 is PA1 (10) from the first control voltage Voc1 for driving is output. 상기 1차제어전압 Voc1은 업-홀드 회로(24) 및 전압 증폭기(22)로 제공된다. Said first control voltage is Voc1 up-is provided to the hold circuit 24 and the voltage amplifier 22. 상기 전압 증폭기(22)는 입력되는 1차제어전압 Voc1를 소정레벨의 전압으로 증폭하여 2차제어전압 Voc2를 홀드-업 회로(26)로 제공한다. And it provides the up circuit (26), wherein the voltage amplifier 22 has a second control voltage Voc2 amplifies the voltage of a given primary control voltage Voc1 input level hold.

상기 업-홀드 회로(24)는 도 4에 도시된 바와 같이 전압 버퍼(20)로부터 출력되는 1차제어전압 Voc1이 미리 설정된 문턱전압(도 4에서는 2볼트의 직류전압으로 표시됨) 이하의 레벨까지 증가되면 이를 그대로 PA1(10)의 동작전압 입력단자로 공급한다. The up-and-hold circuit 24 to the primary control voltage Voc1 a predetermined threshold voltage outputted from the voltage buffer 20 (in Figure 4 indicated by the direct-current voltage of 2 volts), as the level of less than shown in Figure 4 When increasing and supplies it as an operating voltage input terminal of the PA1 (10). 그러나, 상기 전압 버퍼(20)로부터 출력되는 1차제어전압 Voc1의 레벨이 미리 설정된 문턱전압의 레벨까지 증가되면, 이를 도 4의 100과 같이 홀딩하여 PA1(10)으로 공급되는 PA동작전압이 문턱전압 이상으로 증가되지 못하도록 한다. However, if the level of the first control voltage Voc1 output from the voltage buffer 20 increases to a level of threshold voltage preset, PA operating voltage threshold is to hold, as this 100 of Figure 4 supplied to the PA1 (10) and from being increased in voltage. 이러한 홀드-업 회로(24)는 트랜지스터, 저항 및 캐패시터 등의 디스크리트한 소자와 OP-AMP 등을 이용하여 구현이 가능하다. The hold-up circuit 24 can be implemented using a discrete element and OP-AMP, etc., such as transistors, resistors and capacitors.

한편, 상기 전압 증폭기(22)에 의해 전압증폭된 2차제어전압 Voc2를 입력하는 홀드-업 회로(26)는 도 4에 도시된 바와 같이 입력전압을 미리 설정된 문턱 전압(도 4에서는 2볼트의 직류전압으로 설정된 예시들 나타냄)으로 홀딩하여 출력하고 있다. On the other hand, the voltage amplifier 22 is voltage-amplified secondary control voltage Voc2 hold of entering by-the-up circuit 26 in the threshold voltage (Fig. 4 is set to the input voltage in advance, as shown in Fig. 2 volt and holding the output to represent the example is set to the direct-current voltage). 예를 들면, 전압 증폭기(22)의 출력이 문턱전압을 초과하는 경우 PA2(14)로 공급되는 동작 전압을 도 4의 140과 같이 문턱전압의 레벨로 홀딩하여 출력한다. For example, when the output of the voltage amplifier 22 exceeds the threshold voltage, and outputs the held to a level of threshold voltage as an operation voltage supplied to the PA2 (14) and 140 of FIG. 상기와 같은 홀딩 전압의 출력은 업-홀드 회로(24)의 출력이 홀드모드 일 때 릴리즈된다. The output of the holding voltage as described above is up-is released when the output of the hold circuit 24, the hold mode. 이를 위하여 상기 홀드-업 회로(22)는 상기 업-홀드 회로(22)의 출력을 모니터링하는 전압 모니터를 내장하고 있다. To this end the hold-up circuit 22 includes the up-integrates a voltage monitor for monitoring the output of the hold circuit 22.

따라서, PAM제어부(16)로부터 PDM펄스열이 출력되어 전압 버퍼(20) 및 전압 증폭기(22)로부터 각각 출력되는 1차제어전압 Voc1 및 2차제어전압 Voc2가 도 4의 종축과 같이 증가되면, 업-홀드 회로(20)는 입력전압이 문턱전압에 도달할 때까지 도 4의 100과 같이 PA1(10)으로 선형적으로 증가되는 동작제어전압을 공급하고, 홀드-업 회로(26)는 도 4의 140과 같이 PA2(14)로 공급되는 동작제어전압을 문턱전압의 레벨로 홀딩한다. Thus, if from the PAM control section (16) PDM pulse train output is a voltage buffer 20 and the primary control voltage Voc1 and a second control voltage outputted from each of the voltage amplifier (22) Voc2 is increased as shown in the vertical axis in Fig. 4, up - hold circuit 20 is the input voltage is as shown in Figure 100 4 until it reaches the threshold voltage, and supplies the operation control voltage which is increased linearly with PA1 (10), the hold-up circuit 26 is 4 It steps 140 and of holding the operation control voltage is supplied to the PA2 (14) to a level of threshold voltage. 이후, 전압 버퍼(20)의 출력이 증가되어 업-홀드 회로(24)의 출력이 도 4의 100과 같이 문턱전압의 레벨로 홀딩되어 출력되면, 이를 모니터링하는 홀드-업 회로(26)가 PA2(14)로 공급하는 홀딩 전압을 릴리즈하여 도 4의 140과 같이 문턱전압의 레벨로부터 선형적으로 증가되는 동작 전압을 PA2(14)로 제공한다. Then, the output of the voltage buffer 20 increases an up-When the output of the hold circuit 24 is held to a level of threshold voltage, such as 100 of Figure 4 outputs, a hold for monitoring them-up circuit 26, the PA2 It provides an operating voltage which is increased linearly from the level of the threshold voltage, such as 14, 140 of Figure 4 to release the holding voltage to be supplied to a PA2 14.

상기와 같은 동작에 의해 PA1(10), PA2(14)로 이중화된 전력증폭기의 선형 증폭의 다이나믹 레인지가 도 4와 같이 확장되므로써 PA의 비선형 증폭에 의해 발생되는 불요파의 발생을 억제할 수 있다. The dynamic range for linear amplification of the power amplifier redundancy in PA1 (10), PA2 (14) by the operation as described above can suppress the generation of spurious which expansion occurs doemeurosseo by non-linear amplification of the PA, as shown in FIG. 4 .

상술한 바와 같이 본 발명은 하나의 직류전원을 이용하여 선형 증폭 영역이 상이한 두 개의 전력증폭기를 동작시킴에 있어서, 상기 직류전원을 두 개의 전력 증폭기들 각각의 선형 영역의 동작 전원 레벨로 제어하여 공급하므로써 APC회로의 제어에 의한 소비 전류의 감소 및 불요파의 발생을 최소화 할 수 있고, 송신 효율을 최적 상태로 하므로써 RF회로의 성능을 향상시킬 수 있다. The present invention as described above, in the supply by controlling the direct-current power supply by two power amplifiers operating power level of each of the linear region of the Sikkim one of a direct current power by using the operation of the linear amplification area, the different two power amplifiers by it is possible to minimize the loss and generation of the unnecessary wave of the supply current under the control of the APC circuit, it is possible by the transmission efficiency to an optimal condition for improving the performance of the RF circuit.

Claims (4)

  1. 서로 다른 선형 영역을 가지며 동작 전압의 입력에 대응하여 입력되는 신호를 선형 증폭하여 출력하는 제1 및 제2전력 증폭기를 가지는 이중화 전력 증폭기의 선형 동작 제어 회로에 있어서, In each of the linear power amplifier having a redundant first and second power amplifiers and outputting the linear region has a different amplify the signal that is input in response to the input of the operating voltage linear operation control circuit,
    수신된 신호의 세기에 대응하는 송신출력을 발생하기 위한 직류 전압을 발생하여 버퍼링하는 송신 제어 전압 발생기와, And generating a DC voltage for generating a transmission power corresponding to the strength of the received signal and transmits a control voltage generator for buffering,
    상기 송신 제어 전압 발생기의 출력을 전압 증폭하여 출력하는 전압 증폭기와, And a voltage amplifier for outputting the amplified voltage output of the transmission control voltage generator,
    상기 전압 버퍼의 출력을 상기 제1전력증폭기로 공급하고 상기 버퍼링된 전압이 미리 설정된 문턱전압을 초과할 때 응답하여 상기 제1전력증폭기로 공급되는 전압을 미리 설정된 홀드 레벨로 유지하하는 업-홀드 회로와, Up by supplying the output of the voltage buffer to said first power amplifier and in response to greater than the buffered voltage of predetermined threshold voltage maintains the voltage supplied to the first power amplifier to a predetermined threshold level-hold circuit Wow,
    상기 전압 증폭기의 출력에 응답하여 미리 설정된 홀드 전압을 상기 제2전력증폭기로 공급하고 상기 전압 증폭기의 출력이 미리 설정된 문턱전압을 초과시에 응답하여 상기 제2전력 증폭기로 공급하는 전압을 입력에 선형적으로 증가시키는 홀드-업 회로를 구비함을 특징으로 하는 이중화 전력 증폭기의 선형 동작 제어 회로. Supplying a hold voltage previously set in response to an output of the voltage amplifier to said second power amplifier in response to the threshold voltage output is previously set in the voltage amplifier exceeds linearly the voltage supplied to the second power amplifier to the input linear operation control circuit of the dual power amplifier, characterized in that the circuit comprises an up-to-hold increases.
  2. 제1항에 있어서, 상기 업-홀드 회로와 홀드-업 회로내에 각각 설정된 문턱전압을 거의 동일한 전압 레벨로 설정되며, 상기 업-홀드 회로 및 홀드-업 회로들 각각은 상대 출력을 검출하여 그 출력이 미리 설정된 문턱전압의 레벨일 때 각각 출력 전압의 홀드 및 업 동작을 수행하도록 함을 특징으로 이중화 전력 증폭기의 선형 동작 제어 회로. 2. The method of claim 1, wherein the up-and-hold circuit and the hold-and set the threshold voltages are set respectively in the up circuit at approximately the same voltage level, the up-and-hold circuit and a hold-up circuits, each of which detects the relative outputs its output when the pre-set level of the threshold voltage of the linear operation of the redundant power amplifier, characterized in that to perform the hold-up and operation of the output voltage control circuit, respectively.
  3. 제1항에 있어서, 상기 송신 제어 전압 발생기는 무선 단말기의 RF파트을 통해 수신된 신호의 세기에 대응하는 송신신호를 발생하기 위한 듀티비를 가지는 전력 증폭 제어펄스를 발생하는 전력 증폭 모듈 제어부와, 상기 전력 증폭 제어펄스를 저역 통과 필터링하여 직류화하는 저역 통과 필터와, 상기 저역 통과 필터의 출력을 버퍼링하여 출력하는 전압 버퍼를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 이중화 전력 증폭기의 선형 동작 제어 회로. The method of claim 1, wherein the transmission control voltage generator is a radio terminal of the RF pateueul power amplifier for generating a power amplifier control pulse of the duty ratio for generating a transmission signal corresponding to the strength of the received signal through the module controller, wherein a power amplification control pulse low-pass filter to the linear motion of the direct-current low-pass filter screen and a redundant power amplifier characterized in that it comprises a voltage buffer for buffering and outputting the output of the low-pass filter to the control circuit.
  4. 제3항에 있어서, 상기 전압 버퍼는 고입력/저출력 임피던스를 가지는 연산증폭기로 구성된 전압 플로워임을 특징으로 하는 전력증폭기 제어회로. The method of claim 3, wherein said voltage buffer amplifier power control circuit, characterized in that the voltage follower comprised of operational amplifier having a high input / low output impedance.
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