KR20020038373A - A power amplifier for wireless terminal - Google Patents

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    • HELECTRICITY
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Abstract

PURPOSE: A power amplification apparatus for a mobile telecommunication terminal is provided, which prevents a backward flow of a base current generated while a power is turned off to control the base current of a power amplifier by forming a backward flow preventing part. CONSTITUTION: A power supply part(11) supplies a DC power voltage(Vc2), and a power amplification part(12) amplifies and matches a signal supplied through an input port according to the power applying of the power supply part and then outputs it to the external. A bias part(13) operates to maintain a bias of the power amplification part and also generates a bias current. And a backward flow preventing part(14) prevents a backward flow of a current generated according to an on/off operation of the power supplied to control the base current being output from the bias part.

Description

이동통신 단말기용 전력증폭장치{A power amplifier for wireless terminal}Power amplifier for mobile communication terminal {A power amplifier for wireless terminal}

본 발명은 이동통신 단말기용 전력증폭장치에 관한 것으로서, 특히 전력증폭기의 베이스 전류를 조절하기 위한 전원 오프시 발생되는 베이스 전류의 역류를 방지하는 이동통신 단말기용 전력증폭장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifier for a mobile communication terminal, and more particularly, to a power amplifier for a mobile communication terminal which prevents backflow of a base current generated when power is turned off to adjust a base current of a power amplifier.

통신시장의 확대에 따라, 이동통신 단말기나 통신기기의 수요는 상당량에 이르고 있으며, 성능이 뛰어나고 소형 경량화 통신기기를 필요로 하고 있다. 이에 통신기기의 제한된 면적 내에서 성능을 개선시키기 위한 기술적 노력이 계속되고 있다.With the expansion of the communication market, the demand for mobile communication terminals and communication devices has reached a considerable amount, and there is a need for excellent performance and small size and light weight communication devices. Accordingly, technical efforts to improve performance within a limited area of a communication device continue.

도 1은 종래의 이동통신 단말기용 전력증폭장치를 도시한 회로도로서 이를 참고하면, 외부에서 공급되는 직류전원(Vc1)을 공급하는 전원공급부(1)와, 상기 전원공급부(1)에 전원(Vc1)이 인가되면 입력단(I1)을 통해 공급되는 RF(radio frequency) 신호가 증폭 및 정합(M1)되어 외부로 출력(O1)되는 전력증폭부(2)와, 상기 전력증폭부(2)의 바이어스로 동작하는 동시에 베이스 전류를 생성 출력하는 바이어스부(3)로 구성된다.1 is a circuit diagram illustrating a conventional power amplifier for a mobile communication terminal. Referring to this, a power supply unit 1 for supplying a DC power supply Vc1 supplied from the outside and a power supply Vc1 to the power supply unit 1 are shown. ) Is applied to the power amplifier (2) and amplified and matched RF (RF) signal supplied through the input terminal (I1) and output (O1) to the outside, and the bias of the power amplifier (2) It is composed of a bias unit (3) for operating at the same time to generate a base current.

상기 바이어스부(3)는 상기 전력증폭기(Q11)의 바이어스를 공급하기 위해 턴-온 전압을 유지하는 트랜지스터(Q12)와, 상기 트랜지스터(Q12)의 베이스에 연결되어 상기 트랜지스터(Q12)의 베이스 전류를 공급하는 바이어스 고정단(Vg1)으로 구성된다.The bias unit 3 is a transistor Q12 for maintaining a turn-on voltage to supply a bias of the power amplifier Q11, and a base current of the transistor Q12 connected to a base of the transistor Q12. It is composed of a bias fixing end (Vg1) for supplying.

상기와 같이 구성된 종래 이동통신 단말기용 전력증폭장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the conventional power amplifier for mobile communication terminal configured as described above are as follows.

직류전원(Vc1)이 상기 전원공급부(1)를 통해 교류를 제거한(C1) 직류전류를 교류를 통과하지 못하도록 하는 인덕터(L1)를 통해 전력증폭기(Q11)의 컬렉터 전류로 인가되고, 상기 전력증폭기(Q11)의 베이스에 연결된 베이스 전류 전원(Vt1)에 의해 상기 전력증폭기(Q11)에 베이스 전류를 인가한다.DC power supply (Vc1) is applied to the collector current of the power amplifier (Q11) through the inductor (L1) to prevent the alternating current (C1) DC current through the power supply (1) to pass through the alternating current, the power amplifier The base current is applied to the power amplifier Q11 by the base current power supply Vt1 connected to the base of Q11.

상기 베이스 전류 전원(Vt1)이 온이면 상기 바이어스부(3)의 트랜지스터(Q12)는 증폭기로 동작하여 상기 전력증폭기(Q11)에 베이스 전류를 공급한다.When the base current power source Vt1 is on, the transistor Q12 of the bias unit 3 operates as an amplifier to supply a base current to the power amplifier Q11.

상기 베이스 전류 전원(Vt1)이 오프이면 상기 트랜지스터(Q12)는 접지되어 베이스 전류가 상기 전력증폭기(Q11)에 공급되지 못하고 역류한다.When the base current power supply Vt1 is turned off, the transistor Q12 is grounded so that the base current is not supplied to the power amplifier Q11 and flows backward.

종래의 이동통신 단말기용 전력증폭장치는 전력증폭기의 베이스 전류를 조절하기 위한 전원 오프시 트랜지스터가 접지됨으로써 베이스 전류가 전력증폭기로 공급되지 못하고 역류되는 문제점이 있다.The conventional power amplifier for a mobile communication terminal has a problem in that the base current is not supplied to the power amplifier and flows backward because the transistor is grounded when the power supply for adjusting the base current of the power amplifier is grounded.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 다수개의 트랜지스터로 이루어진 역류방지부를 형성함으로써 전력증폭기의 베이스 전류를 조절하기 위한 전원 오프시 발생되는 베이스 전류의 역류를 방지하는 이동통신 단말기용 전력증폭장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of which is to prevent the back current of the base current generated when the power off for adjusting the base current of the power amplifier by forming a backflow prevention portion consisting of a plurality of transistors The present invention provides a power amplifier for a mobile communication terminal.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 단말기용 전력증폭장치를 도시한 회로도,1 is a circuit diagram showing a power amplifier for a mobile communication terminal according to the prior art;

도 2는 본 발명에 대한 이동통신 단말기용 전력증폭장치를 도시한 회로도2 is a circuit diagram showing a power amplifier for a mobile communication terminal according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

11 : 전원공급부12 : 전력증폭부11 power supply unit 12 power amplification unit

13 : 바이어스부14 : 역류방지부13: bias portion 14: backflow prevention portion

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 이동통신 단말기용 전력증폭장치의 제 1 특징에 따르면, 직류전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부의 전원 인가에 따라 입력단을 통해 공급되는 신호가 증폭 및 정합되어 외부로 출력되는 전력증폭부와, 상기 전력증폭부의 바이어스가 유지되도록 동작하는 동시에 바이어스 전류를 생성 출력하는 바이어스부와, 상기 바이어스부로부터 출력된 베이스 전류를 제어하기 위해 공급된 전원의 온/오프 동작에 따라 발생되는 전류의 역류를 방지하는 역류방지부로 구성된다.According to a first aspect of the present invention for solving the above problems, a power supply unit for supplying DC power and a signal supplied through an input terminal according to the power supply of the power supply unit are amplified and A power amplifier that is matched and output to the outside, a bias unit that operates to maintain the bias of the power amplifier and simultaneously generates and outputs a bias current, and turns on / off the power supplied to control the base current output from the bias unit; It is composed of a backflow prevention unit for preventing the backflow of the current generated by the off operation.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

통신시장의 확대에 따라, 이동통신 단말기나 통신기기의 수요는 상당량에 이르고 있으며, 성능이 뛰어나고 소형 경량화 통신기기를 개발하기 위한 노력이 계속되고 있다.With the expansion of the communication market, the demand for mobile communication terminals and communication devices has reached a considerable amount, and efforts to develop excellent and small sized communication devices have continued.

그 중 단말기나 통신기기에 큰 비중을 차지하는 배터리의 사용시간은 전력증폭기의 효율에 민감한데, 기존의 전력증폭기의 효율은 28㏈m의 최대출력을 기준으로 하고 있다.Among them, the usage time of the battery, which occupies a large portion of the terminal or communication device, is sensitive to the efficiency of the power amplifier.

그러나 단말기의 실제 사용시 최대출력에서의 사용빈도보다는 약 0㏈m 내지 10㏈m 정도의 저출력에서의 사용이 많으므로 배터리 사용시간을 늘이기 위해서는 저출력에서의 효율개선이 중요하다.However, in the actual use of the terminal, the use of low power of about 0㏈m to 10㏈m is more important than the frequency of use at the maximum output, so it is important to improve the efficiency at low power to extend the battery usage time.

전력증폭기의 효율을 개선하는 방법으로는 전압을 낮추는 방법과 전류를 줄이는 방법이 있는데, 도 2는 전류를 줄이는 방법을 적용한 본 발명에 의한 이동통신 단말기용 전력증폭장치를 도시한 회로도이다.As a method of improving the efficiency of the power amplifier, there is a method of reducing the voltage and a method of reducing the current. FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a power amplifier for a mobile communication terminal according to the present invention to which the method of reducing current is applied.

본 발명에 의한 이동통신 단말기용 전력증폭장치는 직류전원(Vc2)을 공급하는 전원공급부(11)와, 상기 전원공급부(11)에 전원(Vc2)이 인가되면 시스템에 입력되는 신호가 증폭 및 정합되어 외부로 출력되는 전력증폭부(12)와, 상기 전력증폭부(12)의 바이어스로 동작하는 동시에 베이스 전류를 생성 출력하는 바이어스부(13)로 구성된다.Power amplification device for a mobile communication terminal according to the present invention amplifies and matches the power input unit 11 for supplying a DC power supply (Vc2) and the signal input to the system when the power supply (Vc2) is applied to the power supply (11) And a power amplifier 12 output to the outside, and a bias unit 13 that operates as a bias of the power amplifier 12 and generates and outputs a base current.

상기 바이어스부(13)에는 상기 전력증폭부(12)에 공급되는 베이스 전류를 제어하기 위해 전원(Vt2)을 온/오프 시킴으로써 발생되는 베이스 전류의 역류를 방지하는 역류방지부(14)로 구성된다.The bias part 13 includes a backflow prevention part 14 that prevents backflow of the base current generated by turning on / off the power supply Vt2 to control the base current supplied to the power amplifier 12. .

상기 전원공급부(11)는 공급되는 전원(Vc1)과 접지단 사이에서 교류만을 통과시키는 바이패스 커패시터(C2)와, 상기 바이패스 커패시터(C2)와 병렬로 연결되어 고주파 전류를 제어하고 특정한 주파수의 교류전류의 통과를 막아주는 주파수 초크(coke : L2)로 구성된다.The power supply unit 11 is connected to the bypass capacitor (C2) for passing only alternating current between the power supply (Vc1) and the ground terminal is supplied, and in parallel with the bypass capacitor (C2) to control the high-frequency current of a specific frequency It consists of frequency choke (L2) which prevents the passage of AC current.

상기 전력증폭부(12)에는 RF 신호를 시스템으로 입력하는 입력단(I2)과, 상기 입력단(I2)을 통해 입력된 신호를 상기 전원공급부(11)로부터 인가되는 전류에 따라 여진 및 증폭하여 출력하는 증폭기(Q21)와, 상기 증폭기(Q21)로부터 출력된 신호가 최대 출력이 될 수 있도록 정합하는 출력정합부(M2)와, 상기 출력정합부(M2)에서 정합 출력된 신호를 외부로 줄력하는 출력단(O2)으로 구성된다.The power amplifier 12 has an input terminal I2 for inputting an RF signal to the system and an excitation and amplification of the signal input through the input terminal I2 according to a current applied from the power supply unit 11. An output terminal for outputting the amplifier Q21, an output matching unit M2 for matching the signal output from the amplifier Q21 to be the maximum output, and a signal output from the output matching unit M2 to the outside It consists of (O2).

상기 바이어스부(13)는 바이어스 전압을 유지하고 바이어스 전류를 생성 출력하기 위해 상기 전력증폭부(12)의 증폭기(Q21) 베이스에 연결되어 상기 전압공급부(11)로부터 전원(Vc1)이 인가되면 증폭기 베이스-에미터에 턴-온 전압을 유지하는 트랜지스터(Q22)와, 상기 트랜지스터(Q22)의 베이스에 연결되어 상기 트랜지스터의 베이스 전류를 공급하기 위한 전원단(Vg2)으로 구성된다.The bias unit 13 is connected to the base of the amplifier Q21 of the power amplifier 12 to maintain a bias voltage and generate and output a bias current. When the power supply Vc1 is applied from the voltage supply unit 11, the amplifier The transistor Q22 maintains a turn-on voltage at the base-emitter, and a power supply terminal Vg2 connected to the base of the transistor Q22 to supply a base current of the transistor.

상기 역류방지부(14)는 다수개의 트랜지스터(Q23, Q24, Q25)를 직렬연결하여베이스-컬렉터 다이오드로 동작함으로써 상기 베이스 전류 조절전원(Vt2)의 온/오프에 따라 트랜지스터(Q22)의 컬렉터에 인가되는 전압이 가변되어 베이스 전류의 역류를 방지한다.The backflow prevention unit 14 connects a plurality of transistors Q23, Q24, and Q25 in series to operate as a base-collector diode to provide a collector of the transistor Q22 according to on / off of the base current regulating power supply Vt2. The applied voltage is varied to prevent backflow of the base current.

상기와 같이 구성된 본 발명의 이동통신 단말기용 전력증폭장치의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the power amplifier for mobile communication terminal of the present invention configured as described above are as follows.

3V의 베이스 전류 조절전원(Vt2)이 인가되어 상기 베이스 전류 조절전원(Vt2)이 온으로 동작되면 상기 제 2 트랜지스터(Q23)는 베이스-컬렉터 다이오드로 동작됨으로 그 구동전압인 약 1.1V가 감소되어 상기 제 1 트랜지스터(Q22)의 컬렉터에는 약 1.9V의 전원이 걸리게 된다.When the base current regulating power supply Vt2 of 3V is applied and the base current regulating power supply Vt2 is turned on, the second transistor Q23 is operated as a base-collector diode, so that its driving voltage of about 1.1V is decreased. The collector of the first transistor Q22 is powered by about 1.9V.

상기 전원단(Vg2)에는 약 2.6V의 전원이 인가되어 상기 제 1 트랜지스터(Q22)는 증폭기로 동작함으로써 상기 제 1 트랜지스터(Q22)는 베이스의 전류를 증폭하여 증폭기(Q21)의 베이스 전류로 공급한다.A power supply of about 2.6 V is applied to the power supply terminal Vg2 so that the first transistor Q22 operates as an amplifier, so that the first transistor Q22 amplifies the base current and supplies it to the base current of the amplifier Q21. do.

그러나, 베이스 전류 조절전원(Vt2)이 0V로 오프되면 상기 제 2 트랜지스터(Q23)는 오프되고 제 3 및 제 4 트랜지스터(Q24 및 Q25)의 구동전압의 합인 약 2.2V가 상기 제 1 트랜지스터(Q22)의 컬렉터에 걸리고, 상기 제 1 트랜지스터(Q22)의 구동전압도 같이 인가되어 약 3.3V의 전압이 걸림으로 상기 제 1 트랜지스터(Q22)의 베이스-컬렉터는 구동되지 않아 상기 제 1 트랜지스터(Q22)는 베이스-에미터 다이오드의 형태로 동작함으로써 상기 증폭기(Q21)에 베이스 전류를 공급하게 된다.However, when the base current regulating power supply Vt2 is turned off to 0 V, the second transistor Q23 is turned off, and about 2.2 V, which is the sum of the driving voltages of the third and fourth transistors Q24 and Q25, is equal to the first transistor Q22. ), The driving voltage of the first transistor Q22 is also applied, and a voltage of about 3.3V is applied, so that the base-collector of the first transistor Q22 is not driven, so that the first transistor Q22 Is supplied in the form of a base-emitter diode to supply a base current to the amplifier Q21.

이와 같이, 베이스 전류 조절전원이 오프되어도 상기 역류방지부에 걸린 역전압에 의해 베이스 전류가 역류되지 않도록 할 수 있다.In this way, even when the base current regulating power is turned off, the base current can be prevented from being reversed by the reverse voltage applied to the backflow prevention part.

상기와 같이 구성되는 본 발명의 이동통신 단말기용 전력증폭장치는 다수개의 트랜지스터로 이루어진 역류방지부를 형성함으로써 전력증폭기의 베이스 전류를 조절하기 위한 전원 오프시 발생되는 베이스 전류의 역류를 방지할 수 있는 효과가 있다.The power amplifier for a mobile communication terminal of the present invention configured as described above has an effect of preventing the back current of the base current generated when the power is turned off to adjust the base current of the power amplifier by forming a backflow prevention part including a plurality of transistors. There is.

또한, 본 발명의 이동통신 단말기용 전력증폭장치는 제 1 트랜지스터가 베이스-컬렉터 다이오드로 구동되는 것을 방지하여 바이어스 회로의 전류 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the power amplifier for the mobile communication terminal of the present invention has the effect of reducing the current consumption of the bias circuit by preventing the first transistor from being driven by the base-collector diode.

Claims (2)

직류전원을 공급하는 전원공급부와, 상기 전원공급부의 전원 인가에 따라 입력단을 통해 공급되는 신호가 증폭 및 정합되어 외부로 출력되는 전력증폭부와, 상기 전력증폭부의 바이어스가 유지되도록 동작하는 동시에 바이어스 전류를 생성 출력하는 바이어스부와, 상기 바이어스부로부터 출력된 베이스 전류를 제어하기 위해 공급된 전원의 온/오프 동작에 따라 발생되는 전류의 역류를 방지하는 역류방지부로 구성되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 전력증폭장치.A power supply unit for supplying a DC power supply, a power amplification unit that is amplified and matched through the input terminal according to the power supply of the power supply unit is output to the outside, and the bias current of the power amplification unit is maintained to maintain a bias current A mobile communication terminal comprising: a bias unit for generating and outputting a; and a backflow prevention unit for preventing a reverse flow of current generated according to an on / off operation of a power supply supplied to control a base current output from the bias unit. Power amplifier. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 역류방지부는 다수개의 트랜지스터가 직렬로 연결되어 상기 바이어스 전류 제어를 위한 전원이 오프시에 역전압이 걸려 차단되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기용 전력증폭장치.The reverse current prevention unit is a plurality of transistors are connected in series is a power amplifier for a mobile communication terminal, characterized in that the reverse voltage is applied when the power for the bias current control is turned off.
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