KR20030041983A - 전력 증폭기에서의 포화 검출과 보상을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

전력 증폭기에서의 포화 검출과 보상을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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KR20030041983A KR10-2003-7003042A KR20037003042A KR20030041983A KR 20030041983 A KR20030041983 A KR 20030041983A KR 20037003042 A KR20037003042 A KR 20037003042A KR 20030041983 A KR20030041983 A KR 20030041983A
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Abstract

본 발명은 전력 증폭기의 포화 상태에 대한 검출 및 보상 시스템에 관한 것으로, 상기 시스템에서 상기 전력 증폭기의 출력의 형상을 제어하는 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와, 상기 전력 증폭기의 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호의 차를 구함으로써 에러 신호가 발생된다. 적분기는 상기 에러 신호를 적분하여 누적 에러 신호를 발생시킨다. 검출 회로는 상기 누적 에러 신호의 값이 장치 보정 동안에 결정된 소정의 값과 동일하거나 이를 초과하는 경우에 포화 상태를 검출한다. 포화 상태를 검출하면, 보상 회로는 포화가 검출될 때 상기 에러 신호의 값에 소정의 상수를 곱함으로써 보상 값을 획득하고, 이 값을 상기 제어 신호에서 감산한다. 상기 전력 증폭기로의 입력은 조정된 제어 신호로부터 얻어진다.

Description

전력 증폭기에서의 포화 검출과 보상을 위한 시스템 및 방법{POWER AMPLIFIER SATURATION DETECTION AND COMPENSATION}
무선 핸드셋과 같은 GSM 컴플라이언트 또는 TDMA 컴플라이언트 모바일 장치에서, 송신기는 소정의 잡음 특성을 갖는 소정의 전력 대 시간 마스크 내에서 전력을 높이거나 내릴 필요가 있다. 동시에, 배터리 수명을 늘려서 통화 시간을 연장하기 위해, 상기 장치는 최대 효율 또는 거의 최대 효율에서 동작되어야 한다. 상기 송신기 또는 트랜스시버 내의 전력 증폭기가 포화 상태가 되는 경우 이러한 목적은 달성되기 어렵다.
포화 보상을 위한 종래의 기술로는 개방 루프 기술이 있으며, 상기 개방 루프 기술에서는 포화 상태가 검출되면 증폭기가 소정의 양만큼 백오프(back off)된다. 증폭기가 포화 모드에 들어가는 정도에 따라서, 상기 소정의 양은 상기 증폭기를 포화 상태에서 벗어나도록 하는데 불충분할 수 있거나, 상기 포화 모드에서 나가게 하는데 필요한 것보다 많은 양만큼 상기 증폭기를 백오프시킬 수 있다. 따라서 종래의 기술에서는 증폭기가 최대 효율 또는 거의 최대 효율로 동작하지 않을 우려가 존재한다.
본 발명은 일반적으로는 전력 증폭기(power amplifier, PA)에 관한 것이고, 보다 구체적으로는 PA에서의 전력의 포화를 검출하고 보상하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 하기의 도면을 참조하여 보다 잘 이해될 수 있다. 도면의 구성 요소는 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이므로 반드시 일정한 비율로 작성되거나 강조될 필요는 없다. 또한, 도면에서 다른 도면의 동일한 부분에는 동일한 참조 부호가 사용된다.
도 1은 전력 증폭기 포화 검출 및 보상 시스템의 한 실시예를 나타내는 블록도,
도 2는 GSM 컴플라이언트 송신기에서의 전력 증폭기의 출력에 대한 소정의 전력 대 시간 마스크를 나타내는 그래프,
도 3은 전력 증폭기 포화 검출 및 보상 시스템의 다른 실시예를 나타내는 블록도,
도 4는 전력 증폭기 포화 검출 및 보상 시스템의 한 실시예를 나타내는 블록도,
도 5는 전력 증폭기 포화 검출 및 보상 시스템의 다른 실시예를 나타내는 블록도,
도 6은 전력 증폭기의 포화 상태를 검출하기 위한 방법을 나타내는 흐름도,
도 7은 전력 증폭기의 포화 상태를 보상하기 위한 방법을 나타내는 흐름도,
도 8은 전력 증폭기의 포화 상태를 검출하기 위한 방법을 나타내는 흐름도, 및
도 9는 전력 증폭기의 포화 상태를 보상하기 위한 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 전력 증폭기의 포화 상태를 검출하고 보상하기 위한 시스템을 제공한다. 상기 시스템은 일련의 포화 보상 회로, 비교기, 적분기 및 포화 검출 회로를 포함할 수 있다. 상기 포화 보상 회로는 전력 증폭기의 출력의 형상을 제어하는 제어 신호를 수신하고, 상기 포화 검출 회로에 의해 포화 상태가 검출되는 경우 상기 신호를 조정한다. 상기 비교기는 상기 포화 보상 회로의 출력과 상기 전력 증폭기의 출력을 비교하여 이들 두 신호 사이의 차를 나타내는 에러 신호를 발생시킨다. 상기 적분기는 상기 에러 신호를 적분하여 누적 에러 신호를 발생시킨다. 상기 포화 검출 회로는 상기 적분된 에러 신호에 응답하여 포화 상태를 검출하고, 포화 상태가 검출되는 경우 상기 포화 보상 회로에 신호를 보낸다. 포화 상태의 검출에 응답하여, 상기 포화 보상 회로는 포화 상태가 검출되었을 때의 에러 신호의 값으로부터 얻어지는 보상 값에 의해 제어 신호를 조정한다. 한 실시예에서, 상기 보상 값은 포화가 검출될 때의 순간적인 에러 값에 소정의 상수를 곱한 값과 동일할 수 있다. 다른 실시예에서, 이 보상 값은 포화가 검출되었을 때의 평균 에러에 소정의 상수가 곱해진 값일 수 있다. 상기 조정된 제어 신호의 출력으로부터 얻어진 신호는 전력 증폭기로의 입력을 형성한다. 한 실시예에서, 상기 전력 증폭기로의 입력은 상기 적분기의 출력으로부터 얻어진다.
다른 실시예에서, 포화 상태는 상기 적분기로부터 출력된 누적 에러가 장치보정 동안에 결정된 소정의 값 INTEG_MAX와 같거나 이를 초과하는 경우에 검출될 수 있다. 응답으로, 포화 검출 회로는 플래그를 1로 설정한다. 상기 값이 1로 설정되면, 포화 보상 회로는 상기 비교기로부터 출력된 순간적인 에러와 동일한 값을 소정의 보정 상수만큼 래칭한다. 포화 보상 회로는 전력 증폭기의 원하는 출력을 나타내는 신호로부터 이 값을 감산한다.
전력 증폭기의 포화 상태를 검출하는 방법이 또한 개시된다. 전력 증폭기의 출력의 형상을 제어하는 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호가 전력 증폭기의 실제 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와 비교되고, 상기 두 신호의 차이가 구해져서 에러 신호가 형성된다. 그 다음, 상기 에러 신호가 적분되어 누적 에러 신호가 형성된다. 상기 누적 에러 신호가 소정의 값과 동일하거나 이를 초과하는 경우에 포화 상태가 검출된다.
본 발명의 다른 방법은 전력 증폭기의 포화 상태에 대한 보상을 포함한다. 포화 상태가 검출되면, 전력 증폭기의 출력의 형상을 제어하는 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호가 전력 증폭기의 실제 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와 비교되고, 상기 두 신호가 감산되어 에러 신호가 형성된다. 보상 값은 상기 에러 신호로부터 얻어지고, 상기 제어 신호로부터 감산된다. 전력 증폭기로의 입력은 이 조정된 신호로부터 얻어진다.
상기 보상 값은 포화가 검출될 때 순간적인 에러에 소정의 상수를 곱함으로써 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 보상 값은 포화가 검출될 때 평균 에러 신호에 소정의 상수를 곱함으로써 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 시스템, 방법, 특징 및 이점은 하기의 도면과 상세한 설명의 고찰에 의해 당업자에게 명백해질 것이다. 이와 같은 추가적인 시스템, 방법, 특징 및 이점은 본 명세서 및 발명의 범위에 포함되고, 첨부된 특허청구범위에 의해 보호되도록 의도되었다.
도 1은 입력(102)과 출력(104)을 갖는 전력 증폭기(100)를 구비한 시스템을 나타내는 블록도이다. 상기 입력은 상기 출력(104)에 제공된 신호의 형상을 결정하는데 도움을 준다. 또한, 상기 전력 증폭기(100)의 포화 상태를 검출하고, 적어도 부분적으로 포화 상태를 보상하기 위하여 상기 전력 증폭기의 입력(102)을 조종하는 회로(106)가 제공된다.
회로(106)에는 상기 전력 증폭기(100)의 출력(104)의 형상을 제어하는 신호를 제공하기 위한 회로(108)가 포함될 수 있다. 상기 회로(108)의 출력은 가산기(110)에 입력되고, 상기 가산기(110)는 상기 신호로부터 포화 등화 회로(saturation equalization circuit)(112)의 출력을 감산한다. 가산기(110)는 포화 등화 회로(112)의 일부분일 수 있거나 독립적인 구성요소일 수 있다. 상기 가산기(110)의 출력으로부터 얻어진 신호는 비교기(114)로 입력된다. 게다가, 상기 전력 증폭기의 출력(104)으로부터 얻어진 신호가 또한 비교기로 입력된다. 비교기(114)는 상기 두 신호 간의 차를 나타내는 에러 신호를 발생시킨다.
이 에러 신호는 적분기(116)로 입력되어 누적 에러 신호를 제공하게 된다.적분기(116)로부터 출력된 누적 에러는 포화 검출 회로(118)에 제공된다. 이러한 누적 에러 신호로부터, 포화 검출 회로(118)는 전력 증폭기(100)가 포화 상태에 진입했는지 아닌지를 검출한다. 누적 에러 신호를 나타내는 신호는 신호선(120)을 통해서 포화 등화 회로(112)에 제공된다.
적분기(116)로부터 나온 신호는 전력 증폭기에 대한 입력(102)을 형성한다. 포화 상태가 발생할 때, 포화 등화 회로(112)는 신호선(122)을 통해서 제공된 에러 신호에 대응하는 보상 값을 결정한다. 이후 상기 보상 값은 회로(108)에 의해 제공된 신호로부터 가산기(110)에 의해 감산된다. 궁극적으로 이러한 조정은 전력 증폭기에 대한 입력에 반영된다. 따라서 전력 증폭기(100)가 포화 상태로 진입하는 것은 방지되며, 혹은 만약에 전력 증폭기가 포화 상태로 진입했다면, 단지 매우 짧은 시간 후에는 포화 상태로부터 빠져나오게 된다.
상기 시스템은 폐 루프 시스템(closed loop system)이며, 이 폐 루프 시스템에서, 포화 상태가 검출될 무렵의 전력 증폭기의 출력은 전력 증폭기의 입력을 조정하기 위한 보상 값을 결정하기 위해서 사용된다. 그 결과, 상기 시스템은 종래의 개방 루프 기술(open loop techniques)에 비해서 보다 더 로버스트(robust)하다. 더욱이, 상기 시스템은 포화 상태가 존재하는지의 여부를 검출할 때 적분기로부터 출력된 누적 에러를 이용하기 때문에, 포화 상태를 검출할 때 종래의 방식보다 더 정확하다.
도 2는 소정의 전력 대 시간 마스크에 의해서 제한된 출력 신호 프로파일(profile)의 한 가지 예를 도시한다. 마스크들 중의 하나(200)는 전력 증폭기의 출력에 대한 상한(upper bound)을 제공한다. 다른 하나(202)는 전력 증폭기에 대한 하한(lower bound)을 제공한다.
도 3에는 시스템의 제 2 실시예가 도시되어 있다. 도 1과 도 3에 도시된 두 실시예 사이의 차이점은, 도 3에서는 포화 상태가 검출될 때 포화 등화 회로(112)가 순간 에러보다는 평균 누적 에러에 대응해서 포화 등화를 위한 보상 값을 결정한다는 것이다. 이러한 점 때문에 포화 등화 회로(112)는 비교기(114)가 아니라 적분기(116)로부터 (신호선(300)을 통해서) 입력을 받는다.
도 1에 도시된 실시예의 한 가지 구현예가 도 4에 예시되어 있다. 램프 스토어(ramp store)(400)는 기준 입력을 제공하는데, 이 기준 입력은 소정의 전력 대 시간 마스크들에 의해서 제한된 출력 신호 프로파일을 시스템이 생산하도록 만들며, 소정의 전력 대 시간 마스크들은 ETSI와 같은 표준체(standards body)에 의해서 정의된다(실례로서 도 2 참조). 램프 스토어(400)의 출력은 가산기(402)에 제공되며, 이 가산기는 포화 등화 회로(404)의 출력인 err_val을 감산한다. 포화 등화 회로(404)는 출력 err_val을 제공하는 래치(latch)(도시되지 않았음)를 포함한다. 포화 등화 회로(404)는 신호선(408)을 통해 제공되는 포화 검출 회로(406)의 출력에 응답해서 래치의 내용을 갱신한다. 포화 검출 회로(406)의 출력은 플래그 sat_flag인데, 이 플래그는 포화 상태가 존재하면 1이고 그렇지 않다면 0이다. sat_flag가 1인 경우, 래치의 내용은 비교기(412)의 출력으로부터 신호선(410)을 통해서 제공되는 순간 에러 신호 loopsub의 값에 상수 SAT_CAL을 곱한 값으로 세팅된다.
한 실시예에서, SAT_CAL은 1.0으로 세팅된다. 그러나 1.0보다 작거나 1.0보다 큰 값들도 가능할 수 있다는 점이 이해되어야 한다. sat_flag가 0인 경우, 래치의 내용은 갱신되지 않고, 바로 이전의 포화 상태 동안에 결정되고 래칭된 err_val의 값으로 유지된다. 그러므로 이 실시예에서는 다음과 같은 사실을 알 수 있다. 즉, 전력 증폭기(414)가 포화 상태에 있을 때 포화 등화 회로(404)는 상수 SAT_CAL에 가산기(412)로부터 출력된 순간 에러 신호를 곱한 값으로 err_val을 세팅하고, 전력 증폭기(414)가 포화 상태에 있지 않은 경우에 포화 등화 회로(404)는 err_val의 이전 값을 유지한다. 다시 말해서, err_val에 대한 값은 포화 상태가 존재하지 않을 때조차도 램프 스토어(400)의 출력으로부터 감산된다. 그러나 단지 포화 상태가 존재하거나 임박할 때에만 램프 스토어(400)의 출력으로부터 감산되는 출력을 포화 등화 회로(404)가 제공하는 실시예들도 가능하다는 점이 이해되어야 한다.
가산기(402)의 출력 errsub는 전달함수를 갖는 저역필터(low pass filter: LPF)(416)에 대한 입력으로 제공된다. LPF(416)의 출력은 비교기(412)의 입력으로 제공된다. 추가로, 전력 증폭기(414)의 출력(418)은 피드백 경로 회로(420)로 입력되는데, 이 피드백 경로 회로는 신호의 이득과 다이내믹 영역(dynamic range)을 조정하고 신호를 디지털화 한다. 피드백 경로 회로(420)의 출력은 비교기(412)에 대한 제 2 입력을 형성한다.
비교기(412)는 이 신호를 LPF(416)의 출력으로부터 감산한다. 그 결과가 에러 신호 loopsub인데, 이 에러 신호 loopsub는 순간 에러를 나타내거나 혹은 램프 스토어(1)로부터 출력된 제어 신호와 전력 증폭기(414)의 출력 사이의 차이를 나타낸다. 전술한 바와 같이, 이 에러 신호는 신호선(410)을 통해서 포화 등화 회로(404)에 대한 입력으로 제공된다. 추가로, 상기 에러 신호는 적분기(422)에 대한 입력으로 제공되는데, 이 적분기는 도시된 바와 같이 전달함수을 갖는다. 적분기(116)의 출력은 누적 에러 신호인데, 이 누적 에러 신호는 에러 신호 loopsub에 반영된 에러들의 시간 경과에 따른 누적을 나타낸다.
적분기(422)의 출력은 포화 검출 회로(406)에 대한 입력으로 제공되는데, 이 포화 검출 회로는 포화 상태가 존재하는지 임박한지를 적분기(422)로부터 제공되는 누적 에러 신호에 응답해서 결정한다. 하나의 실시예에서, 포화 검출 회로(406)는 장치 보정 중에 결정되는 값 INTEG_MAX와 누적 에러 신호를 비교함으로써 작동한다. 만약 누적 에러가 INTEG_MAX를 초과하면, 포화 상태가 존재하고 있다고 간주되며, 누적 에러가 INTEG_MAX를 초과하지 않는다면, 포화 상태가 존재하지 않는다고 간주된다. 포화 상태가 존재하면, sat_flag는 1로 세팅되고, 포화 상태가 존재하지 않는다면 상기 플래그는 0으로 리셋된다.
적분기(422)로부터의 누적 에러 신호는 또한 포화 검출 회로(406)를 통과해서 증폭기(424)로 입력된다. 증폭기(424)는 DAC 이득으로서 기능한다. 증폭기(424)의 출력은 전력 셰이퍼(power shaper)(426)에 제공된다. 전력 셰이퍼(426)는 PAC 루프의 순방향 경로(forward path)에 프로그래머블 이득 셰이핑기능을 제공한다. 전력 셰이퍼(426)의 출력은 디지털-아날로그 변환기(digital-to-analog converter: 이하 DAC)로 입력된다. DAC(428)는 들어오는 신호를 아날로그로 변환하며, 이 아날로그 신호는 RC LPF(430)에 대한 입력으로 제공된다. RC LPF(430)는 상기 아날로그 신호를 평활화한다. RC LPF(430)의 출력은 전압 출력 회로(432)에 대한 입력으로 제공된다. 전압 출력 회로(432)는 들어오는 신호를 전압 모드 신호(voltage mode signal)로 변환하는 기능을 수행한다. 이후 전압 모드 신호는 전력 증폭기(414)의 입력(434)에 대한 입력으로 제공된다.
도 3에 있는 실시예의 한 가지 구현예가 도 5에 도시되어 있다. 이 구현예는 가산기(412)로부터 출력된 순간 에러 대신에 적분기(422)로부터의 누적 에러가 신호선(500)을 통해서 포화 등화 회로(404)에 대한 입력으로 제공된다는 점을 제외하고는 도 4에 있는 구현예와 동일하다. 도 4에 있는 구현예에서 상기 순간 에러 신호는 신호선(410)을 통해서 포화 등화 회로(404)에 제공된다.
이 구현예에서, 포화 등화 회로(404)는 누적 에러를 그 에러가 누적되는 시간 구간으로 나눈다. 그 결과는 평균 누적 에러이다. 포화 상태가 존재하는 경우, 포화 등화 회로(404)는 상수 SAT_CAL과 상기 평균 누적 에러의 곱을 래칭한다. 포화 상태가 존재하지 않는 경우, 포화 등화 회로(404)는 래치를 갱신하지 않는다. 이 경우, 래치는 이전 포화 상태 동안에 저장되었던 값을 유지한다. 래치의 출력은 err_val의 값이고, 이 err_val은 가산기(402)에 제공된다. 이상의 상황을 제외하면, 이 구현예는 도 4에 예시된 것과 동일하다. 따라서 더 이상의 설명이 필요 없을 것이다.
도 6은 포화 검출 방법에 대한 실시예를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 단계(600)에서, 전력 증폭기의 출력의 모양을 제어하기 위한 제어 신호로부터 얻어지거나 그 제어 신호를 나타내는 신호와, 전력 증폭기의 실제 출력으로부터 얻어지거나 그 실제 출력 신호를 나타내는 신호 사이의 차이가 구별되어 에러 신호가 발생된다. 단계(602)에서, 상기 에러 신호는 적분되어 누적 에러 신호가 발생된다. 단계(604)에서, 포화 상태가 존재하는지 아닌지를 결정하기 위해서 누적 에러 신호는 분석된다. 하나의 구현예에서, 이 단계는 장치 보정 동안에 결정된 소정의 상수와 누적 에러를 비교함으로써 발생한다. 만약 누적 에러가 소정의 상수를 초과하면, 포화 상태가 존재하는 것으로 간주된다. 반대의 경우이면, 포화 상태가 부재하는 것으로 간주된다. 만약 포화 상태가 존재하면, 단계(606)가 수행된다. 반대의 경우라면, 단계(608)가 수행된다. 단계(606)에서, 플래그는 제 1 상태로 놓이면서, 포화 상태가 존재하고 있음을 가리키게 된다. 단계(608)에서, 플래그는 제 2 상태로 놓이면서, 포화 상태가 존재하지 않음을 가리키게 된다. 이후, 프로세스는 단계(600)에서부터 반복된다.
도 7은 포화 등화 혹은 보상의 방법에 대한 실시예를 도시하고 있다. 단계(700)에서, 전력 증폭기의 모양을 제어하기 위한 제어 신호로부터 얻어지거나 혹은 그 제어 신호를 나타내는 신호와, 전력 증폭기의 실제 출력으로부터 얻어지거나 혹은 그 실제 출력 신호를 나타내는 신호 사이의 차이가 구별되어 에러 신호가 발생된다. 단계(702)에서, 상기 에러 신호는 적분되어 누적 에러 신호가 발생된다. 단계(704)에서, 전력 증폭기에 대한 입력은 누적 에러 신호로부터 얻어진다.단계(706)에서, 포화 상태가 존재하는지의 여부를 가리키는 플래그가 체크된다. 만약, 포화 상태가 존재하고 있음을 가리키는 제 1 상태에 놓여져 있으면, 단계들(708 및 710)이 수행된다. 단계(708)에서, 보상 값은 단계(700)에서 발생된 순간 에러 신호로부터 얻어지거나, 단계(702)에서 발생된 누적 에러 신호로부터 얻어진다. 하나의 실시예에서, 이 단계는 소정의 상수를 단계(700)로부터의 순간 에러와 곱함으로써 발생한다. 다른 실시예에서, 이 단계는 소정의 상수를 평균 에러(단계(702)로부터의 누적 에러를 그 에러가 누적되는 기간으로 나눈 값과 동일함)와 곱함으로써 발생한다. 단계(710)에서, PA 출력의 모양을 제어하기 위한 신호로부터 얻어지거나 그 신호를 나타내는 신호는 보상 값에 대응하여 조작된다. 하나의 실시예에서, 이 단계는 보상 값을 제어 신호로부터 얻어지거나 그 제어 신호를 나타내는 신호에서 감산함으로써 발생한다. 이후, 단계(700)로 이동하여 프로세스를 반복한다.
단계(706)로 돌아가서, 만약 포화 상태가 존재하지 않음을 가리키는 제 2 상태로 플래그가 놓여져 있으면, 단계(700)로 이동한다. 이후, 프로세스는 반복된다. 대신에, 하나의 실시예에서, 이전 포화 상태 동안에 단계(708)에서 계산된 보상 값이 회수되어, 포화 상태임을 나타내는 신호로부터 감산된다. 이후, 단계(700)로 이동하여 프로세스를 반복한다.
전력 증폭기의 포화 상태를 검출하는 방법에 대한 실시예가 도 8에 도시되어 있다. 단계(800)에서, PA 출력의 모양을 제어하기 위한 신호로부터 얻어지거나 그 신호를 나타내는 신호와, PA 출력으로부터 얻어지거나 그 출력을 나타내는 신호 사이의 차이가 구별되어 에러 신호가 발생된다. 단계(802)에서, 에러 신호는 적분되어 누적 에러 신호가 생산된다. 단계(804)에서, 누적 에러는 장치 보정 중에 결정된 소정의 상수 INTEG_MAX와 비교된다. 만약 누적 에러가 INTEG_MAX를 초과하면, 이는 포화 상태가 존재함을 가리키는 것으로서, 단계(808)가 수행된다. 반대의 경우라면, 단계(806)가 수행된다. 단계(808)에서, 플래그 sat_flag는 1로 세팅되며, 이후, 단계(800)로 이동한다. 이후, 프로세스는 반복된다. 단계(806)에서, sat_flag는 0으로 리셋되며, 이후, 단계(800)로 이동한다. 이후, 프로세스는 반복된다.
전력 증폭기의 포화 상태에 대해 등화를 하거나 보상을 하는 방법에 대한 하나의 실시예가 도 9에 도시되어 있다. 단계(900)에서, 플래그 sat_flag가 체크된다. 단계(902)에서, sat_flag가 1로 세팅되어 있는지, 0으로 리셋되어 있는지를 판단한다. 만약 상기 플래그가 1로 세팅되어 있으면, 이는 포화 상태가 존재하고 있음을 가리키는 것이며, 단계(904)로 이동한다. 만약 상기 플래그가 0으로 리셋되어 있으면, 이는 포화 상태가 존재하고 있지 않음을 가리키는 것이며, 단계(906)로 이동한다. 단계(904)에서, err_val의 값은 순간 루프 에러와 loopsub를 소정의 상수 SAT_CAL과 곱함으로써 계산된다. 하나의 실시예에서, PA 출력의 모양을 제어하기 위한 신호로부터 파생되거나 그 신호를 나타내는 신호와, PA 출력으로부터 파생되거나 그 출력을 나타내는 신호 사이의 차이가 구별되어 루프 에러가 계산된다. 이 예에서, err_val의 값은 일단 계산되면 래칭된다. 단계(906)에서, 이전 포화 상태 동안에 래칭된 err_val의 값이 회수된다. 단계(908)에서, 단계들(904 및906) 중의 하나에서 결정된 err_val의 값은 ramp_store로부터 감산되는데, 이 ramp_store는 전력 증폭기의 출력의 모양을 제어하기 위한 신호이다. 단계(910)에서, 전력 증폭기에 대한 입력은 err_sub로부터 얻어진다. 하나의 실시예에서, 이 단계는 루프 에러를 적분하여 누적 에러 신호를 발생하고, 이후 상기 누적 에러 신호로부터 PA 입력을 얻음으로써 발생한다. 이후, 단계(900)로 이동하여 프로세스가 반복된다.
본 발명의 다양한 실시예들이 설명되었지만, 본 발명의 범위 내에서 더 많은 실시예들과 구현예들이 가능하다는 사실은 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서 본 발명은 첨부된 특허청구범위와 그 등가물들에 의해서만 제한될 것이다.

Claims (30)

  1. 전력 증폭기에서의 포화 상태를 검출하고 보상하기 위한 시스템에 있어서,
    입력과 출력을 갖는 전력 증폭기,
    포화 상태가 검출되는 경우 제어 신호를 조정하기 위한 포화 보상 회로,
    상기 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와, 상기 전력 증폭기의 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호를 비교하여, 상기 두 신호 사이의 차를 나타내는 에러 신호를 발생시키는 비교기,
    상기 에러 신호를 적분하여 누적 에러 신호를 제공하는 적분기, 및
    상기 누적 에러 신호에 응답하여, 상기 조정된 제어 신호로부터 얻어진 신호가 상기 전력 증폭기로 입력되는 경우 상기 전력 증폭기의 포화 상태를 검출하는 포화 검출기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비교기는 상기 포화 보상 회로로부터 출력된 상기 조정된 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와, 상기 전력 증폭기의 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호 사이의 차이인 에러 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 증폭기로의 입력은 상기 적분기의 출력으로부터 얻어지는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 누적 에러 신호가 장치를 보정하는 동안 결정된 소정의 상수를 초과하는 경우, 상기 포화 검출기는 포화 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 포화 상태의 검출로 인해 상기 포화 보상 회로는 상기 에러 신호로부터 보상 값을 획득하고, 상기 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호에서 상기 보상 값을 감산하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 포화 보상 회로는 상기 비교기로부터 제공된 순간적인 에러로부터 상기 보상 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 포화 보상 회로는 상기 적분기에 의해 제공된 상기 누적 에러로부터 상기 보상 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 포화 보상 회로는 상기 순간적인 에러에 소정의 상수를 곱함으로써 상기 보상 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 포화 보상 회로는 상기 누적 에러를 상기 에러가 축적된 기간으로 나눔으로써 결정된 평균 에러로부터 상기 보상 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 포화 보상 회로는 상기 평균 에러에 소정의 상수를 곱함으로써 상기 보상 값을 획득하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  11. 통신 장치에 사용되는 제 1 항의 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  12. GSM 컴플라이언트 송신기(GSM-compliant transmitter)인 제 11 항의 통신 장치.
  13. 이동 통신 장치인 제 11 항의 통신 장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 신호를 발생시키기 위한 회로를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 신호 발생 회로는 램프 스토어(ramp store)인 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 신호는 상기 전력 증폭기의 출력의 형상을 제어하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
  17. 출력을 갖는 전력 증폭기의 포화 상태를 검출하는 방법에 있어서,
    제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와, 상기 전력 증폭기의 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호의 차이를 구하여 에러 신호를 발생시키는 단계,
    상기 에러 신호를 적분하여 누적 에러 신호를 발생시키는 단계, 및
    상기 누적 에러 신호에 응답하여 상기 포화 상태를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 검출 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 검출 단계는 상기 누적 에러 신호로부터 얻어진 누적 에러 값이 장치를 보정하는 동안 결정된 소정의 상수를 초과하는 경우 상기 포화 상태를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 검출 방법.
  19. 제 17 항에 있어서,
    포화 상태가 검출되는 경우 플래그를 제 1 상태에 위치시키고, 그렇지 않으면 플래그를 제 2 상태에 위치시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 검출 방법.
  20. 입력과 출력을 갖는 전력 증폭기의 포화 상태를 보상하는 방법에 있어서,
    포화 상태의 검출시, 포화 상태를 검출하는 동안 또는 그 이후에,
    제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와, 상기 전력 증폭기의 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호의 차를 구하여 에러 신호를 형성하는 단계,
    상기 에러 신호에 응답하여 보상 값을 획득하는 단계,
    상기 보상 값에 응답하여 상기 제어 신호를 조정하는 단계 및
    상기 조정된 신호로부터, 상기 전력 증폭기로의 입력을 획득하는 단계를 실행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  21. 제 20 항에 있어서,
    상기 조정 단계는 상기 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호에서 상기 보상 값을 감산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 획득 단계는 상기 에러 신호로부터 얻어진 순간적인 에러 값에 응답하여 보상 값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 제 1 획득 단계는 상기 에러 신호로부터 얻어진 순간적인 에러 값에 소정의 상수를 곱함으로써 보상 값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  24. 제 20 항에 있어서,
    상기 에러 신호를 적분하여 누적 에러 신호를 제공하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 제 1 획득 단계는 상기 누적 에러 신호로부터 평균 에러 신호를 획득하는 단계, 및
    상기 평균 에러 값에 소정의 상수를 곱함으로써 상기 보상 값을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  26. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 2 획득 단계는 누적 에러 신호를 제공하기 위하여 상기 에러 신호를 적분하는 단계, 및
    상기 누적 에러 신호로부터, 상기 전력 증폭기로의 입력을 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  27. 제 20 항에 있어서,
    상기 보상 값을 래칭(latching)하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 래칭된 보상 값을 회복하는 단계, 및
    상기 포화 상태가 중지된 이후 상기 래칭된 보상 값에 응답하여 상기 제어 신호를 조정하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  29. 제 20 항에 있어서,
    제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와 상기 전력 증폭기의 출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호의 차를 구하여 에러 신호를 발생시키는 단계,
    상기 에러 신호를 적분하여 누적 에러 신호를 발생시키는 단계, 및
    상기 누적 에러 신호에 응답하여 상기 포화 상태를 검출하는 단계에 의해 상기 포화 상태를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기의 포화 상태 보상 방법.
  30. 전력 증폭기에서의 포화 상태를 검출하고 보상하기 위한 시스템에 있어서,
    입력과 출력을 갖는 전력 증폭기,
    포화 상태가 검출되는 경우 제어 신호를 조정하는 포화 보상 수단,
    상기 제어 신호를 나타내거나 이로부터 얻어진 신호와, 상기 전력 증폭기의출력을 나타내거나 이로부터 얻어진 신호를 비교하여, 상기 두 신호 사이의 차를 나타내는 에러 신호를 발생시키는 비교기 수단,
    상기 에러 신호를 적분하여 누적 에러 신호를 제공하는 적분기 수단, 및
    상기 누적 에러 신호에 응답하여, 상기 조정된 제어 신호로부터 얻어진 신호가 상기 전력 증폭기로 입력되는 경우 상기 전력 증폭기의 포화 상태를 검출하는 포화 검출 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기에서의 포화 상태 검출 및 보상 시스템.
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