KR20040054276A - Power amplifier module - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A power amplifier module is provided to enhance the efficiency by using a plurality of amplifiers amplifying external input signals selectively according to each level of the external input signals. CONSTITUTION: A power amplifier module includes a low power amplifier, a high power amplifier, a mode power supply, and a signal selector. The low power amplifier(70) and the high power amplifier(60) are selectively operated according to the levels of external input signals in order to amplify the external input signals. The mode power supply(80) turns on and turns off a plurality of transistors, which are installed in the low power amplifier and the high power amplifier. A signal selector(90) inputs selectively the external input signals into the low power amplifier and the high power amplifier.

Description

전력 증폭기 모듈{Power amplifier module}Power amplifier module

본 발명은 전력 증폭기 모듈에 관한 것으로서, 특히 외부로부터 입력되는 신호의 레벨에 따라 상기 외부 입력 신호를 증폭하는 다수개의 증폭부 사이의 절연성을 향상시키는 전력 증폭기 모듈에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifier module, and more particularly, to a power amplifier module for improving insulation between a plurality of amplifiers for amplifying the external input signal according to a level of a signal input from the outside.

최근 통신 시장의 확대에 따른 단말기 및 통신 기기에 대한 수요가 늘어남과동시에 소형 및 경량화되고 소모 전력이 적으면서도 장시간 사용 가능한 통신 기기가 요구되고 있고 이를 위해 제한된 통신 기기의 크기에서 소모 전력을 줄이고 성능을 향상시키는 기술이 요구되고 있다.Recently, the demand for terminals and communication devices has increased due to the expansion of the communication market. At the same time, there is a demand for communication devices that are small, lightweight, low power consumption, and can be used for a long time. There is a need for techniques to improve.

이러한 유선 또는 무선 전화기나 휴대폰등의 통신 기기에는 그 송신 출력단에 전력을 증폭시키는 전력 증폭기 모듈이 내장되어 있다.A communication device such as a wired or wireless telephone or a mobile phone has a power amplifier module for amplifying power at its transmission output terminal.

특히, 휴대폰등의 이동 단말기에 내장된 전력 증폭기 모듈은 이동 단말기에서 출력되는 고주파 신호를 증폭하여 기지국까지 송출하는 기능을 하는 부품으로 이동 단말기의 통화 시간 및 통화 품질을 좌우하는 핵심 부품이다.In particular, the power amplifier module embedded in a mobile terminal such as a mobile phone is a component that amplifies a high frequency signal output from the mobile terminal and transmits it to a base station. It is a key component that determines the talk time and call quality of the mobile terminal.

종래의 기술에 따른 전력 증폭기 모듈은 도 1 에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입력되는 신호를 일정한 증폭율로 1 차 증폭하는 기본 증폭부(10)와, 상기 기본 증폭부(10)에서 증폭된 신호를 외부로 출력하기에 충분한 레벨로 2 차 증폭하는 전력 증폭부(20)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, the power amplifier module according to the related art includes a basic amplifier 10 for first amplifying a signal input from the outside at a constant amplification rate, and a signal amplified by the basic amplifier 10. It is configured to include a power amplifying unit 20 for performing a second amplification to a level sufficient to output to the outside.

또한, 상기 전력 증폭기 모듈은 상기 기본 증폭부(10)로 입력되는 신호의 입력 임피던스를 정합시키는 입력 정합부(2)와, 상기 기본 증폭부(10)와 전력 증폭부(20) 사이의 임피던스를 정합시키는 중간 정합부(4)와, 상기 전력 증폭부(20)에서 증폭된 신호의 출력 임피던스를 정합시키는 출력 정합부(6)를 더 포함한다.The power amplifier module may further include an input matching unit 2 for matching an input impedance of a signal input to the basic amplifier 10, and an impedance between the basic amplifier 10 and the power amplifier 20. An intermediate matching unit 4 for matching and an output matching unit 6 for matching the output impedance of the signal amplified by the power amplifying unit 20 are further included.

그러나, 상기와 같은 종래의 기술에 따른 전력 증폭기 모듈은 외부로부터 입력되는 신호의 레벨이 변경되는 경우 그에 따라 별도의 증폭부가 요구되기 때문에 그로 인한 비용이 증가하게 되는 문제점이 있다.However, the power amplifier module according to the prior art as described above has a problem in that the cost is increased because a separate amplification unit is required when the level of the signal input from the outside is changed.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 외부로부터 입력되는 신호의 레벨에 따라 상기 외부 입력 신호를 증폭하는 다수개의 증폭부를 사용하여 증폭되는 신호의 효율을 향상시킬 수 있는 동시에 각 증폭부에 포함되어 신호의 증폭이 이루어지는 트랜지스터를 선택적으로 온/오프시키고, 상기 각 증폭부로 외부 입력 신호가 선택적으로 입력되도록 하여 상기 다수개의 증폭부 사이에 절연성이 향상될 수 있는 전력 증폭기 모듈을 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, the object of which is to improve the efficiency of the signal to be amplified using a plurality of amplification unit for amplifying the external input signal according to the level of the signal input from the outside The transistor may be included in each amplification unit to selectively turn on / off a transistor to amplify a signal, and to selectively input an external input signal to each amplifying unit to improve insulation between the plurality of amplifying units. An amplifier module is provided.

도1 은 종래의 기술에 따른 전력 증폭기 모듈이 도시된 도면,1 is a view showing a power amplifier module according to the prior art;

도2 는 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈이 도시된 도면이다.2 is a diagram illustrating a power amplifier module according to the present invention.

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

51: 입력 정합부 52: 출력 정합부51: input matcher 52: output matcher

60: 고전력 증폭부 70: 저전력 증폭부60: high power amplifier 70: low power amplifier

80: 모드 전원부 90: 신호 선택부80: mode power supply unit 90: signal selection unit

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈은 외부로부터 입력되는 신호의 레벨에 따라 선택적으로 동작하여 상기 외부 입력 신호를 증폭하는 저전력 및 고전력 증폭부와, 상기 저전력 증폭부 및 고전력 증폭부에 포함되어 신호의 증폭이 수행되도록 하는 다수개의 트랜지스터를 온/오프시키는 모드 전원부와, 상기 모드 전원부와 동시에 동작하여 상기 저전력 및 고전력 증폭부로 외부 신호가 선택적으로 입력되도록 하는 신호 선택부를 포함하여 구성된다.The power amplifier module according to the present invention for solving the above problems is a low power and high power amplification unit for selectively amplifying the external input signal by operating selectively according to the level of the signal input from the outside, the low power amplification unit and high power amplification unit And a mode power supply unit for turning on / off a plurality of transistors to perform signal amplification, and a signal selector for selectively inputting an external signal to the low power and high power amplification unit by operating simultaneously with the mode power supply. .

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.

본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈은 도 2 에 도시된 바와 같이, 외부로부터 입력되는 신호의 입력 임피던스를 정합시키는 입력 정합부(51)와, 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호의 레벨에 따라 선택적으로 상기 외부 입력 신호를 증폭하는 고전력 증폭부(60) 및 저전력 증폭부(70)와, 상기 고전력 증폭부(60) 또는 저전력 증폭부(70)에서 증폭된 신호의 출력 임피던스를 정합시키는 출력 정합부(52)와, 상기 고전력 증폭부(60) 및 저전력 증폭부(70)에 포함되어 신호의 증폭이 이루어지도록 하는 다수개의 트랜지스터에 동작전원이 인가되도록 하는 모드 전원부(80)와, 상기 모드 전원부(80)와 동시에 동작하여 상기 고전력 증폭부(60) 또는 저전력 증폭부(70)로 상기 외부 입력 신호가 선택적으로 입력되도록 하는 신호 선택부(90)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 2, the power amplifier module according to the present invention has an input matching unit 51 for matching an input impedance of a signal input from the outside and a level of a signal passing through the input matching unit 51. An output match for selectively matching the output impedance of the signal amplified by the high power amplifier 60 and the low power amplifier 70 to amplify the external input signal; A unit 52, a mode power supply 80 for applying operating power to a plurality of transistors included in the high power amplifier 60 and the low power amplifier 70 so as to amplify a signal, and the mode power supply And a signal selector 90 which operates simultaneously with 80 to selectively input the external input signal to the high power amplifier 60 or the low power amplifier 70.

여기서, 상기 고전력 증폭부(60)는 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호를 일정한 증폭율로 1 차 증폭하는 제 1 기본 증폭부(61) 및 상기 제 1 기본 증폭부(61)에서 증폭된 신호를 2 차 증폭하는 제 1 전력 증폭부(62)로 구성되고, 상기 저전력 증폭부(70)는 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호를 일정한 증폭율로 1 차 증폭하는 제 2 기본 증폭부(71) 및 상기 제 2 기본 증폭부(71)에서 증폭된 신호를 2 차 증폭하는 제 2 전력 증폭부(72)와 상기 제 2 전력 증폭부(72)에서 증폭된 신호의 출력 임피던스를 상기 출력 정합부(52)와 함께 정합시키는 저전력 정합부(73)로 구성된다.Here, the high power amplifier 60 amplifies the first basic amplifier 61 and the first basic amplifier 61 for first amplifying the signal passing through the input matching unit 51 at a constant amplification rate. And a first power amplifier 62 for second-order amplifying the received signal, wherein the low power amplification section 70 firstly amplifies the signal passing through the input matching section 51 at a constant amplification rate. The output impedance of the signal amplified by the second power amplifying unit 72 and the second power amplifying unit 72 to second amplify the signal amplified by the amplifying unit 71 and the second basic amplifying unit 71 It is composed of a low power matching unit 73 to match with the output matching unit 52.

또한, 상기 고전력 증폭부(60) 및 저전력 증폭부(70)의 제 1 및 제 2 기본 증폭부(61, 71)와 제 1 및 제 2 전력 증폭부(62, 72) 사이에는 각각 제 1 및 제 2중간 정합부(미도시)가 형성되어 신호의 임피던스를 정합시키게 된다.In addition, the first and second basic amplifiers 61 and 71 and the first and second power amplifiers 62 and 72 of the high power amplifier 60 and the low power amplifier 70, respectively, are first and second. A second intermediate matching part (not shown) is formed to match the impedance of the signal.

이때, 상기 저전력 증폭부(70)에서 증폭된 신호의 출력 임피던스는 상기 고전력 증폭부(60)에서 증폭된 신호에 비하여 높은 출력 임피던스가 요구되기 때문에 상기 저전력 정합부(73)와 출력 정합부(52)에 의한 출력 임피던스에 의해 상기 저전력 증폭부(70)에서 증폭된 신호가 정합된다.In this case, since the output impedance of the signal amplified by the low power amplifier 70 requires a higher output impedance than the signal amplified by the high power amplifier 60, the low power matcher 73 and the output matcher 52 The signal amplified by the low power amplification unit 70 is matched by the output impedance.

또한, 상기 모드 전원부(80)은 상기 고전력 증폭부(60) 및 저전력 증폭부(70)에 포함되는 다수개의 트랜지스터가 온/오프되도록 하는데, 특히 상기 고전력 증폭부(60)에서 신호의 증폭이 이루어지는 경우 상기 저전력 증폭부(70)에 포함된 트랜지스터를 오프시키게 된다.In addition, the mode power supply 80 allows a plurality of transistors included in the high power amplification unit 60 and the low power amplification unit 70 to be turned on / off. In particular, the amplification of the signal is performed in the high power amplification unit 60. In this case, the transistor included in the low power amplifier 70 is turned off.

반대로, 상기 저전력 증폭부(70)에서 신호의 증폭이 이루어지는 경우에는 상기 고전력 증폭부(60)에 포함된 트랜지스터가 오프되도록 한다.On the contrary, when the signal is amplified by the low power amplifier 70, the transistor included in the high power amplifier 60 is turned off.

한편, 상기 신호 선택부(90)는 상기 고전력 증폭부(60) 및 저전력 증폭부(70)의 전단에 연결되는 제 1 및 제 2 스위치부(91, 92)로 구성되며, 상기 모드 전원부(80)와 동시에 동작하여 상기 고전력 증폭부(60)와 저전력 증폭부(70) 중 신호의 증폭이 이루어지는 증폭부에 해당하는 스위치부가 온되어 상기 고전력 증폭부(60) 및 저전력 증폭부(70) 간의 절연성을 향상시키게 된다.Meanwhile, the signal selector 90 includes first and second switch units 91 and 92 connected to front ends of the high power amplifier 60 and the low power amplifier 70, and the mode power supply 80. And a switch unit corresponding to an amplification unit for amplifying a signal among the high power amplifying unit 60 and the low power amplifying unit 70 is turned on to provide insulation between the high power amplifying unit 60 and the low power amplifying unit 70. Will improve.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈의 동작을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the power amplifier module according to the present invention configured as described above are as follows.

본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈의 동작은 먼저, 외부로부터 신호가 입력되면 상기 입력 정합부(51)에 의해 입력 임피던스가 정합된다.In the operation of the power amplifier module according to the present invention, first, when a signal is input from the outside, the input impedance is matched by the input matching unit 51.

이때, 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호의 레벨에 따라 상기 고전력 증폭부(60)와 저전력 증폭부(70)에서 선택적으로 신호의 증폭이 이루어지게 되는데, 먼저 상기 고전력 증폭부(60)에서 신호의 증폭이 이루어지는 경우 상기 모드 전원부(80)에 의해 상기 고전력 증폭부(60)에 포함된 트랜지스터가 온되는 동시에 상기 제 1 스위치부(91)가 온된다.At this time, the high power amplifying unit 60 and the low power amplifying unit 70 are selectively amplified according to the level of the signal passing through the input matching unit 51. First, the high power amplifying unit 60 When the signal is amplified in, the transistor included in the high power amplifier 60 is turned on by the mode power supply 80 and the first switch 91 is turned on.

반대로, 상기 저전력 증폭부(70)에 포함된 트랜지스터 및 제 2 스위치부(92)는 오프된 상태이다.On the contrary, the transistor and the second switch 92 included in the low power amplifier 70 are turned off.

상기 제 1 스위치부(91)가 온되어 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호가 상기 제 1 기본 증폭부(61)와 제 1 전력 증폭부(62)에 증폭 후 상기 출력 정합부(52)에 의해 출력 임피던스가 정합되어 외부로 출력된다.After the first switch 91 is turned on and the signal passing through the input matching section 51 is amplified by the first basic amplifier 61 and the first power amplifier 62, the output matching section 52 ), The output impedance is matched and output to the outside.

만일, 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호가 상기 저전력 정합부(70)에서 증폭되는 경우 상기 고전력 증폭부(60)에 포함된 트랜지스터 및 제 1 스위치부(91)는 오프되고, 상기 저전력 증폭부(70)에 포함된 트랜지스터 및 제 2 스위치부(92)가 온된다.When the signal passing through the input matching unit 51 is amplified by the low power matching unit 70, the transistor and the first switch unit 91 included in the high power amplifier 60 are turned off and the low power The transistor and the second switch 92 included in the amplifier 70 are turned on.

상기 제 2 스위치부(92)가 온되어 상기 입력 정합부(51)를 통과한 신호가 상기 제 2 기본 증폭부(71)와 제 2 전력 증폭부(72)에 의해 증폭 후 상기 저전력 정합부(73) 및 출력 정합부(52)에 의해 출력 임피던스가 정합되어 외부로 출력된다.After the second switch unit 92 is turned on and the signal passing through the input matching unit 51 is amplified by the second basic amplifier 71 and the second power amplifier 72, the low power matching unit ( 73) and the output matching unit 52 matches the output impedance and is output to the outside.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전력 증폭기 모듈은 외부로부터 입력되는 신호의 레벨에 따라 선택적으로 상기 외부 신호를 증폭하는 저전력 및 고전력 증폭부와, 상기 저전력 증폭부 또는 고전력 증폭부에 포함된 트랜지스터를 온/오프시키는 모드 전원부와, 상기 모드 전원부와 동시에 동작하여 상기 저전력 및 고전력 증폭부에 선택적으로 상기 외부 신호가 입력되도록 하는 신호 선택부를 포함하여 구성됨으로써, 외부 입력 신호의 레벨에 따라 신호의 증폭이 이루어지는 저전력 증폭부 또는 고전력 증폭부에 선택적으로 신호가 입력되도록 하는 동시에 증폭이 이루어지는 증폭부에 포함된 트랜지스터를 온시키고, 그 이외의 증폭부에는 외부 입력 신호를 차단하는 동시에 트랜지스터를 오프시킴으로써, 각 증폭부간의 절연성이 향상되는 효과가 있다.The power amplifier module according to the present invention configured as described above comprises a low power and high power amplifier for amplifying the external signal selectively according to the level of the signal input from the outside, and a transistor included in the low power amplifier or high power amplifier And a mode selector for turning on / off and a signal selector which is operated simultaneously with the mode power supply so as to selectively input the external signal to the low power and high power amplification part, thereby amplifying the signal according to the level of the external input signal. Each amplification is performed by selectively turning on the transistors included in the amplifying section for amplifying the signal at the same time as allowing the signal to be selectively input to the low power amplifying section or the high power amplifying section. Effect that improves insulation between parts A.

Claims (3)

외부로부터 입력되는 신호의 레벨에 따라 선택적으로 동작하여 상기 외부 입력 신호를 증폭하는 저전력 증폭부 및 고전력 증폭부와,A low power amplifying unit and a high power amplifying unit which selectively operates according to a level of a signal input from the outside to amplify the external input signal; 상기 저전력 증폭부 또는 고전력 증폭부에 포함되어 신호의 증폭이 수행되도록 하는 다수개의 트랜지스터를 온/오프시키는 모드 전원부와,A mode power supply unit included in the low power amplifier or high power amplifier to turn on / off a plurality of transistors to perform signal amplification; 상기 모드 전원부와 동시에 동작하여 상기 저전력 증폭부 또는 고전력 증폭부로 외부 신호가 선택적으로 입력되도록 하는 신호 선택부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 모듈.And a signal selector configured to operate simultaneously with the mode power supply to selectively input an external signal to the low power amplifier or the high power amplifier. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 모드 전원부는 상기 저전력 증폭부와 고전력 증폭부 중 어느 하나의 증폭부에 포함된 트랜지스터를 온시키는 동시에 다른 증폭부에 포함된 트랜지스터는 오프시키는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 모듈.And the mode power supply turns on a transistor included in any one of the low power amplifier and the high power amplifier, and turns off the transistor included in the other amplifier. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 신호 선택부는 상기 저전력 증폭부의 전단에 연결되는 제 1 스위치부와, 상기 고전력 증폭부의 전단에 연결되는 제 2 스위치부로 구성되는 것을 특징으로 하는 전력 증폭기 모듈.And the signal selector comprises a first switch connected to the front end of the low power amplifier and a second switch connected to the front end of the high power amplifier.
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