KR20020062481A - Output power stablization circuit and method for use in a mobile phone supporting amps - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 앰스(AMPS) 방식을 지원하는 이동통신 단말기의 출력 전력을 안정화시키기 위한 회로 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile communication terminal, and more particularly, to a circuit and a method for stabilizing an output power of a mobile communication terminal supporting an Amps (AMPS) scheme.
일반적으로 앰스(AMPS: Advanced Mobile Phone System) 방식을 지원하는 이동통신 단말기에는 도 1에 도시된 바와 같이 출력 전력을 안정화시키기 위한 회로가 포함된다.In general, a mobile communication terminal supporting an Advanced Mobile Phone System (AMPS) scheme includes a circuit for stabilizing output power as shown in FIG. 1.
도 1은 종래 기술에 따른 출력 전력 안정화 회로를 포함하는 이동통신 단말기의 구성을 보여주는 도면이다.1 is a view showing the configuration of a mobile communication terminal including an output power stabilization circuit according to the prior art.
상기 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 이동통신 단말기는 전력 증폭기(Power Amplifier) 11과, 스케일링 증폭기(Scaling Amplifier) 12와, 정류 회로(Rectifier Circuit) 13 및 안테나(Antenna) 14를 포함한다. 이때 상기 스케일링 증폭기 12의 이득은 고정된다는 사실에 유의하여야 한다.Referring to FIG. 1, a mobile communication terminal according to the prior art includes a power amplifier 11, a scaling amplifier 12, a rectifier circuit 13, and an antenna 14. Note that the gain of the scaling amplifier 12 is fixed at this time.
지금, 드라이버(Driver) 증폭기(도시하지 않음)로부터의 출력이 있다고 가정하면, 이 출력은 전력 증폭기 11의 입력으로 인가되어 증폭된다. 이때 만약 상기 전력 증폭기 11의 출력 전력이 낮다면, 스케일링 증폭기 12에 의해서 보상이 이루어진다. 즉, 상기 전력 증폭기 11의 출력 전력이 낮은 경우, 상기 스케일링 증폭기 12는 상기 전력 증폭기 11의 바이어스 전압(Bias Voltage)을 높임으로써 결과적으로 상기 전력 증폭기 11의 출력 전력을 높인다. 이와 달리 상기 전력 증폭기 11의 출력 전력이 높은 경우, 상기 스케일링 증폭기 12는 상기 전력 증폭기 11의 바이어스 전압을 낮춤으로써 결과적으로 상기 전력 증폭기 11의 출력 전력을 낮춘다.Now, assuming there is an output from a driver amplifier (not shown), this output is applied to the input of the power amplifier 11 and amplified. At this time, if the output power of the power amplifier 11 is low, compensation is made by the scaling amplifier 12. That is, when the output power of the power amplifier 11 is low, the scaling amplifier 12 increases the output voltage of the power amplifier 11 as a result of increasing the bias voltage of the power amplifier 11. On the contrary, when the output power of the power amplifier 11 is high, the scaling amplifier 12 lowers the bias voltage of the power amplifier 11 and consequently lowers the output power of the power amplifier 11.
전술한 바와 같이, 종래 기술에 따른 출력 전력 안정화 회로는 전력 증폭기의 출력 전력이 높을 때는 큰 문제가 없다. 그러나, 전력 증폭기의 출력 전력이 낮은 경우에는 스케일링 증폭기의 이득이 고정되어 있는 관계로, 출력 전력의 조그만 변동에도 전력 증폭기의 이득이 많이 바뀌므로, 낮은 출력 전력에서는 안정도가 떨어진다는 문제점이 있다.As described above, the output power stabilization circuit according to the prior art does not have a big problem when the output power of the power amplifier is high. However, when the output power of the power amplifier is low, the gain of the scaling amplifier is fixed, and thus the gain of the power amplifier changes a lot even in the small fluctuation of the output power.
따라서 본 발명의 목적은 AMPS 방식을 지원하는 이동통신 단말기의 출력 전력을 안정화시키기 위한 회로 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a circuit and a method for stabilizing output power of a mobile communication terminal supporting an AMPS scheme.
본 발명의 다른 목적은 AMPS 방식을 지원하는 이동통신 단말기에서 전력 증폭기의 낮은 출력 전력에서도 안정도를 향상시키는 회로 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a circuit and a method for improving stability even at low output power of a power amplifier in a mobile communication terminal supporting an AMPS scheme.
이러한 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 제어부는 현재 전력 증폭기의 출력 전력을 고려하여 스케일링 증폭기의 이득을 조절한다. 상기 제어부는 높은 출력 전력을 필요로 할 때에는 상기 스케일링 증폭기의 이득을 높게 가져가고, 낮은 출력 전력을 필요로 할 때에는 상기 스케일링 증폭기의 이득을 낮게 가져감으로써 모든 출력 전력에 대하여 출력의 안정성을 꾀할 수 있도록 한다.The controller of the mobile communication terminal according to the present invention for achieving these objects adjusts the gain of the scaling amplifier in consideration of the output power of the current power amplifier. The control unit can increase the output gain of the scaling amplifier when a high output power is required, and lower the gain of the scaling amplifier when a low output power is required, thereby achieving stability of output for all output powers. Make sure
도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 단말기의 출력 전력 안정화 회로의 구성을 보여주는 도면.1 is a view showing the configuration of an output power stabilization circuit of a mobile communication terminal according to the prior art.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기의 출력 전력 안정화 회로의 구성을 보여주는 도면.2 is a diagram illustrating a configuration of an output power stabilization circuit of a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 단말기의 출력 전력 안정화 회로의 구성을 보여주는 도면.3 is a diagram illustrating a configuration of an output power stabilization circuit of a mobile communication terminal according to another embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동통신 단말기의 출력 전력 안정화 회로의 구성을 보여주는 도면.4 is a diagram illustrating a configuration of an output power stabilization circuit of a mobile communication terminal according to another embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.DETAILED DESCRIPTION A detailed description of preferred embodiments of the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the same reference numerals and the same elements in the drawings are represented by the same reference numerals and symbols as much as possible even if shown on different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기의 출력 전력 안정화 회로의 구성을 보여주는 도면이다.2 is a view showing the configuration of the output power stabilization circuit of the mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기는 전력 증폭기(Power Amplifier) 11과, 스케일링 증폭기(Scaling Amplifier) 12와, 정류 회로(Rectifier Circuit) 13과, 안테나(Antenna) 14 및 제어부 100을 포함한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 단말기는 도 1에 도시된 종래 기술에 따른 이동통신 단말기와 달리 제어부 100을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 제어부 100은 스케일링 증폭기 12의 이득을 조절하는 기능을 수행하기 위한 것으로, 마이크로 프로세서(Micro Processor)로 구현될 수 있다.Referring to FIG. 2, a mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention includes a power amplifier 11, a scaling amplifier 12, a rectifier circuit 13, and an antenna. 14 and the controller 100. That is, the mobile communication terminal according to an embodiment of the present invention further includes a control unit 100 unlike the mobile communication terminal according to the related art shown in FIG. 1. The controller 100 performs a function of adjusting the gain of the scaling amplifier 12 and may be implemented as a microprocessor.
상기 전력 증폭기 11은 전송을 위한 신호의 전력을 증폭한다. 상기 전력 증폭기 11의 출력은 안테나 14를 통해 공기중으로 방사된다. 상기 스케일링 증폭기 12는 상기 전력 증폭기 11의 바이어스 전압을 조절한다. 상기 제어부 100은 요구되는 전송 신호의 전력 레벨에 따라 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 제어함으로써 상기 전력 증폭기 11의 바이어스 전압의 변화량을 제어한다. 일예로, 상기 제어부 100은 상기 전력 레벨이 높은 경우에 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 높여서 상기 전력 증폭기 11의 바이어스 전압의 변화량을 높인다. 다른 예로, 상기 제어부100은 상기 전력 레벨이 낮은 경우에 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 낮추어서 상기 전력 증폭기 11의 바이어스 전압의 변화량을 낮춘다(줄인다).The power amplifier 11 amplifies the power of the signal for transmission. The output of the power amplifier 11 is radiated into the air through the antenna 14. The scaling amplifier 12 adjusts the bias voltage of the power amplifier 11. The controller 100 controls the amount of change in the bias voltage of the power amplifier 11 by controlling the gain of the scaling amplifier 12 according to the required power level of the transmission signal. For example, if the power level is high, the controller 100 increases the gain of the scaling amplifier 12 to increase the amount of change in the bias voltage of the power amplifier 11. As another example, when the power level is low, the controller 100 lowers (gains) the amount of change in the bias voltage of the power amplifier 11 by lowering the gain of the scaling amplifier 12.
상기 도 2에 도시된 바와 같이 이동통신 단말기를 구현하는 경우, AMPS 출력의 6단계(PL2-PL7)의 모든 출력에서 0.2dB 이내로 제어가능해진다. 참고적으로, 기존의 방식을 이용하는 경우 AMPS 출력의 6단계(PL2-PL7)에서 PL2-PL5까지는 전력증폭기의 출력전력(Pout)이 0.2dB 이내로 제어가능하고 PL6-PL7에서는 0.5dB 정도로 제어가능한 상태이다.When implementing the mobile communication terminal as shown in FIG. 2, the control becomes within 0.2 dB at all the outputs of the six stages (PL2-PL7) of the AMPS output. For reference, in case of using the conventional method, the output power (Pout) of the power amplifier can be controlled within 0.2dB from 6 stages (PL2-PL7) of the AMPS output to PL2-PL5 and 0.5dB in the PL6-PL7. to be.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동통신 단말기의 출력 전력 안정화 회로의 구성을 보여주는 도면이다. 이 실시예는 도 2에 도시된 스케일링 증폭기 12의 이득 조절하고, 이 스케일링 증폭기 12의 출력이 구동 증폭기 22에 접속되도록 하여 구현한 것이다.3 is a diagram illustrating a configuration of an output power stabilization circuit of a mobile communication terminal according to another embodiment of the present invention. This embodiment is implemented by adjusting the gain of the scaling amplifier 12 shown in FIG. 2 and connecting the output of the scaling amplifier 12 to the driving amplifier 22.
상기 도 3을 참조하면, 믹서 21은 전송을 위한 중간주파수 신호를 미리 설정된 주파수 F와 승산하고, 전송을 위한 고주파수 신호를 출력한다. 구동 증폭기 22는 상기 믹서 21로부터의 고주파수 신호를 구동 증폭한다. 전력 증폭기 11은 상기 구동 증폭기 22의 출력을 전력 증폭한다. 상기 전력 증폭기 11의 출력은 안테나 14를 통해 공기중으로 방사된다. 스케일링 증폭기 12는 조절되는 이득에 따라 상기 구동 증폭기 22의 바이어스 전압을 조절한다. 제어부 100은 요구되는 상기 전력 증폭기 11의 출력 레벨에 따라 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 제어함으로써 상기 구동 증폭기 22의 바이어스 전압의 변화량을 제어한다.Referring to FIG. 3, the mixer 21 multiplies an intermediate frequency signal for transmission by a preset frequency F and outputs a high frequency signal for transmission. The drive amplifier 22 drives and amplifies the high frequency signal from the mixer 21. The power amplifier 11 power amplifies the output of the drive amplifier 22. The output of the power amplifier 11 is radiated into the air through the antenna 14. Scaling amplifier 12 adjusts the bias voltage of drive amplifier 22 according to the gain being adjusted. The controller 100 controls the amount of change in the bias voltage of the driving amplifier 22 by controlling the gain of the scaling amplifier 12 according to the required output level of the power amplifier 11.
일 예로, 상기 제어부 100은 상기 전력 레벨이 높은 경우에는 상기 스케일링증폭기 12의 이득을 높여서 상기 구동 증폭기 22의 바이어스 전압의 변화량을 높인다. 다른 예로, 상기 제어부 100은 상기 전력 레벨이 낮은 경우에는 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 낮추어서 상기 구동 증폭기 22의 바이어스 전압의 변화량을 낮춘다.For example, when the power level is high, the controller 100 increases the gain of the scaling amplifier 12 to increase the amount of change in the bias voltage of the driving amplifier 22. As another example, when the power level is low, the controller 100 lowers the gain of the scaling amplifier 12 to lower the amount of change in the bias voltage of the driving amplifier 22.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동통신 단말기의 출력 전력 안정화 회로의 구성을 보여주는 도면이다. 이 실시예는 도 2에 도시된 스케일링 증폭기 12의 이득 조절하고, 이 스케일링 증폭기 12의 출력이 중간주파수(IF: Intermediate Frequency) 자동이득제어(AGC: Automatic Gain Control) 증폭기 22에 접속되도록 하여 구현한 것이다.4 is a diagram illustrating a configuration of an output power stabilization circuit of a mobile communication terminal according to another embodiment of the present invention. This embodiment is implemented by adjusting the gain of the scaling amplifier 12 shown in FIG. 2 and connecting the output of the scaling amplifier 12 to an intermediate frequency (IF) Automatic Gain Control (AGC) amplifier 22. will be.
상기도 4를 참조하면, 믹서 31은 전송을 위한 신호와 미리 설정된 주파수 F1을 승산함으로써 상기 전송을 위한 신호를 중간주파수 신호로 변환 출력한다. AGC 증폭기 32는 상기 중간주파수 신호의 이득을 제어한다. 믹서 21은 상기 AGC 증폭기 32의 출력과 미리 설정된 주파수 F2를 승산함으로써 상기 AGC 증폭기 32의 출력을 고주파수 신호로 변환 출력한다. 구동 증폭기 22는 상기 믹서 21의 출력 신호를 구동 증폭한다. 전력 증폭기 11은 상기 구동 증폭기 22의 출력을 전력 증폭한다. 상기 전력 증폭기 11의 출력은 안테나 14를 통해 공기중으로 방사된다. 스케일링 증폭기 12는 조절되는 이득에 따라 상기 구동 증폭기 22의 바이어스 전압을 조절한다. 제어부 100은 요구되는 상기 전력 증폭기 11의 출력 레벨에 따라 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 제어함으로써 상기 AGC 증폭기 32의 바이어스 전압의 변화량을 제어한다.Referring to FIG. 4, the mixer 31 multiplies the signal for transmission by a predetermined frequency F1 and converts the signal for transmission into an intermediate frequency signal. AGC amplifier 32 controls the gain of the intermediate frequency signal. The mixer 21 converts the output of the AGC amplifier 32 into a high frequency signal by multiplying the output of the AGC amplifier 32 by a preset frequency F2. The drive amplifier 22 drives and amplifies the output signal of the mixer 21. The power amplifier 11 power amplifies the output of the drive amplifier 22. The output of the power amplifier 11 is radiated into the air through the antenna 14. Scaling amplifier 12 adjusts the bias voltage of drive amplifier 22 according to the gain being adjusted. The controller 100 controls the amount of change in the bias voltage of the AGC amplifier 32 by controlling the gain of the scaling amplifier 12 according to the required output level of the power amplifier 11.
일 예로, 상기 제어부 100은 상기 전력 레벨이 높은 경우에는 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 높여서 상기 AGC 증폭기 32의 바이어스 전압의 변화량을 높인다. 다른 예로, 상기 제어부 100은 상기 전력 레벨이 낮은 경우에는 상기 스케일링 증폭기 12의 이득을 낮추어서 상기 AGC 증폭기 32의 바이어스 전압의 변화량을 낮춘다.For example, when the power level is high, the controller 100 increases the gain of the scaling amplifier 12 to increase the amount of change in the bias voltage of the AGC amplifier 32. As another example, when the power level is low, the controller 100 lowers the gain of the scaling amplifier 12 to decrease the amount of change in the bias voltage of the AGC amplifier 32.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Meanwhile, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications are possible without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined not only by the scope of the following claims, but also by the equivalents of the claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 제어부가 요구되는 전송 신호의 전력 레벨에 따라 스케일링 증폭기의 이득을 조절하고 상기 스케일링 증폭기의 출력이 전력 증폭기, 구동 증폭기 또는 IF AGC 증폭기에 접속되도록 함으로써 모든 출력 전력에서 전력 안정화가 이루어지도록 하는 이점이 있다.As described above, the present invention controls the power at all output powers by controlling the gain of the scaling amplifier according to the power level of the transmission signal required and allowing the output of the scaling amplifier to be connected to a power amplifier, a driving amplifier or an IF AGC amplifier. There is an advantage to be made.
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