KR20050083405A - Power amplifier module - Google Patents
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Abstract
본 발명은 전력증폭기가 동작되도록 하는 구동전류량을 계속적으로 가변하여 소모전력을 감소할 수 있도록 하는 전력증폭모듈에 관한 것으로써, 외부로 신호를 보내기 위하여 상기 신호를 증폭시키는 전력증폭기와 상기 전력증폭기를 제어하는 구동전류를 발생하는 바이어스 회로와 상기 전력증폭기로부터 출력되는 출력전원에 따라 적절한 직류전압을 가변시켜 상기 바이어스 회로 및 전력증폭기에 인가하는 DC-DC 컨버터를 포함하여 구성되어, 불필요한 소모전력을 감소시킬 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 기존에 요구되었던 제어단자를 생략할 수 있으므로 그에 따른 생산비 절감의 효과도 누릴수 있다. The present invention relates to a power amplifier module that can reduce the power consumption by continuously varying the amount of drive current to operate the power amplifier, the power amplifier for amplifying the signal to send a signal to the outside and the power amplifier And a DC-DC converter for applying the bias circuit and the power amplifier by varying an appropriate DC voltage according to a bias circuit for generating a driving current to control and an output power output from the power amplifier, thereby reducing unnecessary power consumption. In addition to improving the reliability of the product, it is possible to omit the control terminal, which has been previously required, thereby reducing the production cost.
Description
본 발명은 전력증폭모듈에 관한 것으로써, 특히 전력증폭기가 동작되도록 하는 구동전류량을 계속적으로 가변하여 소모전력을 감소할 수 있도록 하는 전력증폭모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a power amplifier module, and more particularly, to a power amplifier module to reduce the power consumption by continuously varying the amount of drive current to operate the power amplifier.
통신시장의 확대에 따른 단말기에 대한 수요가 크게 증가함에 따라 소형 및 경량화되며 소모전력이 적으면서도 장시간 사용가능한 통신기기에 대한 사용자의 요구가 증가하고 있으며 이를 위해 제한된 단말기의 크기에서 소모전력을 감소시키고 성능을 향상시키는 기술이 요구되고 있다.As the demand for terminals increases due to the expansion of the telecommunications market, users' demands for communication devices that are small, lightweight, and low power consumption can be reduced. There is a need for a technique for improving performance.
또한, 이러한 유선 또는 무선 전화기나 휴대폰 등의 통신 기기에는 고주파 발진기에서 발생한 미약한 신호를 안테나를 통해 이동통신 기지국으로 무선송신 할 수 있도록 큰 전력의 에너지로 증폭시키는 전력증폭기 모듈이그 송신 출력단에 내장되어 있다.In addition, such a communication device such as a wired or wireless telephone or a mobile phone has a power amplifier module that amplifies a weak signal generated by a high frequency oscillator with a large amount of energy so that it can be wirelessly transmitted to a mobile communication base station through an antenna. It is.
특히 휴대폰 등의 이동 단말기에 내장된 전력 증폭기 모듈은 이동 단말기에서 출력되는 고주파 신호를 증폭하여 기지국으로 송출하는 기능을 하는 부품으로 상기 이동 단말기의 통화시간 및 통화 품질을 좌우하는 핵심부품이며, 최근에는 전력 증폭을 조절할 수 있는 스마트 전력증폭모듈의 제품 개발이 시작되고 있다. 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, which is a key component that determines the talk time and call quality of the mobile terminal. Product development of smart power amplifier module that can control power amplification is beginning.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술에 따른 전력증폭모듈의 구성 및 문제점을 설명하도록 한다. 도 1은 종래 기술에 따른 전력증폭모듈의 구성을 도시한 도이며, 도 2는 종래 기술에 따른 전력증폭모듈을 통과하는 전류 및 전압파형을 도시한 도이다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to explain the configuration and problems of the power amplifier module according to the prior art. 1 is a view showing a configuration of a power amplifier module according to the prior art, Figure 2 is a view showing a current and voltage waveform passing through the power amplifier module according to the prior art.
종래 기술에 따른 전력증폭모듈은, 도 1에 도시된 바와 같이, 신호를 증폭시키는 전력증폭기(Amp1)와, 상기 전력증폭기(Amp1)를 동작시키는 구동전류를 발생하는 바이어스 회로(2)를 포함하여 구성되어, 상기 바이어스 회로(2)로부터 출력되는 바이어스 전류에 따라 상기 전력증폭기(Amp1)가 신호를 증폭시킨다. The power amplifier module according to the prior art, as shown in Figure 1, includes a power amplifier (Amp1) for amplifying a signal, and a bias circuit (2) for generating a drive current for operating the power amplifier (Amp1) The power amplifier Amp1 amplifies a signal in accordance with a bias current output from the bias circuit 2.
이때, 상기 전력증폭모듈의 전력효율을 향상시키기 위해서는 상기 수학식 1에 나타난 바와 같이 직류전류 또는 직류전압을 감소시켜야 하므로, 이를 위해 상기 전력증폭모듈은 출력전력에 따라 DC전압을 가변시킬 수 있도록 하는 DC-DC 컨버터(2)가 포함하여 구성된다. In this case, in order to improve the power efficiency of the power amplification module, as shown in Equation 1, DC current or DC voltage should be reduced. For this purpose, the power amplification module can vary the DC voltage according to the output power. The DC-DC converter 2 is comprised.
따라서, 종래 기술에 따른 전력증폭모듈은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 DC-DC 컨버터(2)를 이용하여 상기 전력증폭기(Amp1)에 연결되는 동작전원인 Vcc의 동작점을 A에서 B로 이동시킬 수 있으며, 따라서 C만큼의 전력낭비를 줄일수 있다.Therefore, the power amplifier module according to the prior art, as shown in Figure 2, by using the DC-DC converter (2) the operating point of the operating power Vcc, which is connected to the power amplifier (Amp1) from A to B It can be moved, thus reducing power consumption by C.
그러나, 상기와 같이 구성되는 종래 기술에 따른 전력증폭모듈은 Vcc의 동작점을 B로 이동 및 고정시킴에 따라 C만큼의 소모전력은 감소시킬 수 있으나 D 부분의 소모전력은 여전히 존재하게 되는 문제점이 발생하게 된다. However, the power amplification module according to the prior art configured as described above may reduce power consumption by C as the operating point of Vcc is fixed to B, but power consumption of the D portion still exists. Will occur.
또한, 상기 바이어스 회로(2)의 동작전류를 가변시키기 위하여 외부전원(Vcon)을 사용하므로 부가적인 연결에 의한 생산비용이 상승하게 되는 문제점이 발생하게 된다. In addition, since an external power source Vcon is used to vary the operating current of the bias circuit 2, a problem arises in that the production cost due to additional connection is increased.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, DC-DC 컨버터를 이용하여 전력증폭기의 동작전류를 가변시키도록 함으로써 외부의 제어신호 없이 상기 전력증폭기의 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 전력증폭모듈을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by varying the operating current of the power amplifier using a DC-DC converter to improve the efficiency of the power amplifier without an external control signal The purpose is to provide a power amplifier module.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 전력증폭모듈은 외부로 신호를 보내기 위하여 상기 신호를 증폭시키는 전력증폭기와, 상기 전력증폭기를 동작 및 제어하는 구동전류를 발생하는 바이어스 회로와, 상기 전력증폭기로부터 출력되는 출력전원에 따라 적절한 직류전압을 가변시켜 상기 바이어스 회로 및 전력증폭기에 인가하는 DC-DC 컨버터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. The power amplifier module according to the present invention for solving the above problems is a power amplifier for amplifying the signal to send a signal to the outside, a bias circuit for generating a drive current for operating and controlling the power amplifier, and the power amplifier And a DC-DC converter for applying the bias circuit and the power amplifier by varying an appropriate DC voltage according to the output power output from the.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 도 3은 본 발명에 따른 전력증폭모듈의 구성을 도시한 도이며, 도 4는 본 발명에 따른 전력증폭모듈을 통과하는 전류 및 전압파형을 도시한 도이다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. 3 is a diagram illustrating a configuration of a power amplifier module according to the present invention, Figure 4 is a diagram showing the current and voltage waveforms passing through the power amplifier module according to the present invention.
본 발명에 따른 전력증폭모듈은 도 3에 도시된 바와 같이, 기지국으로 신호를 송출하기 위하여 상기 신호를 고출력신호로 증폭시키는 전력증폭기(Amp10)와, 상기 전력증폭기(Amp10)를 동작 및 제어하도록 하는 바이어스 전류를 출력하는 바이어스 회로(10)와. 출력전력에 따라 상기 전력증폭기(Amp10)에 인가되는 직류전압을 가변시킬 수 있도록 하는 DC-DC 컨버터(11)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 3, the power amplifier module according to the present invention operates and controls a power amplifier Amp10 for amplifying the signal into a high output signal and a power amplifier Amp10 in order to transmit a signal to a base station. A bias circuit 10 for outputting a bias current. It includes a DC-DC converter 11 for varying the DC voltage applied to the power amplifier (Amp10) according to the output power.
상기 DC-DC 컨버터(11)는 일종의 변압기로서, 교류에서의 전압변환은 변압기로 할 수 있으나 직류에서의 전압변환은 그대로 할 수 없으므로 직류전원에서 발진회로에 의해 전력용량이 큰 교류를 발생시켜 변압기를 통해 다른 전압의 교류로 변환하고, 다시 정류해서 직류를 얻도록 하는 장치이다.The DC-DC converter 11 is a kind of transformer, and the voltage conversion in AC may be a transformer, but the voltage conversion in DC may not be possible as it is. It is a device that converts into other voltage of AC through and rectifies again to get DC.
이때, 상기 DC-DC 컨버터(11)는 상기 전력증폭기(Amp10)와 연결되어 상기 전력증폭기(Amp10)의 전원단에 가변되는 직류전압을 인가하고, 또한 상기 바이어스 회로(10)와 연결되어 도 4에 도시된 바와 같이, 가변된 직류전압을 상기 바이어스 회로(10)를 통해 바이어스 전류가 지속적으로 가변되도록 한다.In this case, the DC-DC converter 11 is connected to the power amplifier Amp10 to apply a variable DC voltage to a power terminal of the power amplifier Amp10 and is also connected to the bias circuit 10 FIG. 4. As shown in FIG. 6, the bias current is continuously changed through the bias circuit 10 through the variable DC voltage.
따라서, 상기 전력증폭기(Amp10)의 전원단으로 인가되는 전압을 상기 바이어스 회로(10)를 통해 상기 전력증폭기(Amp10)의 동작전류를 이용해서 가변함으로써 종래 기술에 따른 전력증폭기 모듈에서 사용되며 상기 전력증폭기의 동작전류를 변경시키는 제어단자인 Vcon을 사용하지 않는다.Accordingly, the voltage applied to the power terminal of the power amplifier Amp10 is changed by using the operating current of the power amplifier Amp10 through the bias circuit 10 to be used in the power amplifier module according to the prior art, and the power Do not use Vcon, the control terminal for changing the operating current of the amplifier.
또한, 종래 기술에 따른 전력증폭기 모듈은 특정출력 전력 특히 16dBm에서만 상기 전력증폭기의 동작전류를 가변시킬 수 있으나, 본 발명에 따른 전력증폭기 모듈은 상기 전력증폭기의 동작전류를 계속해서 가변함으로써 상기 전력증폭기의 동작점을 E에서 F로 가변시킬 수 있으므로 도 2에 도시된 D부분의 소모전력을 크게 감소시킬 수 있다. In addition, the power amplifier module according to the prior art may vary the operating current of the power amplifier only at a specific output power, especially 16dBm, the power amplifier module according to the present invention by continuously changing the operating current of the power amplifier the power amplifier Since the operating point of E can be varied from E to F, power consumption of the portion D shown in FIG. 2 can be greatly reduced.
이상과 같이 본 발명에 의한 전력증폭모듈을 예시된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명은 한정되지 않고, 기술사상이 보호되는 범위 이내에서 당업자에 의해 충분히 응용될 수 있다. As described above, the power amplification module according to the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed herein, and is sufficiently applied by those skilled in the art within the scope of the technical idea. Can be.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 전력증폭기로부터 출력되는 출력전원에 따라 적절한 직류전압이 인가되도록 가변시켜 상기 바이어스 회로 및 전력증폭기에 인가하는 DC-DC 컨버터를 포함하여 구성되어, 불필요한 소모전력을 감소시킬 수 있어 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라, 기존에 요구되었던 Vcon단자를 생략할 수 있으므로 그에 따른 생산비 절감의 효과가 있다. It is configured to include a DC-DC converter to be applied to the bias circuit and the power amplifier by varying the appropriate DC voltage according to the output power output from the power amplifier according to the present invention configured as described above, reducing unnecessary power consumption Not only can it improve the reliability of the product, but can also omit the previously required Vcon terminal, thereby reducing the production cost.
도 1 은 종래 기술에 따른 전력증폭모듈의 구성을 도시한 도,1 is a view showing the configuration of a power amplifier module according to the prior art,
도 2 는 종래 기술에 따른 전력증폭모듈을 통과하는 전류 및 전압 파형을 도시한 그래프,2 is a graph showing a current and voltage waveform passing through a power amplifier module according to the prior art,
도 3 은 본 발명에 따른 전력증폭모듈의 구성을 도시한 도,3 is a view showing the configuration of a power amplifier module according to the present invention;
도 4 는 본 발명에 따른 전력증폭모듈을 통과하는 전류 및 전압파형을 도시한 도이다. 4 is a diagram illustrating current and voltage waveforms passing through a power amplification module according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
Amp1, Amp10: 전력증폭기Amp1, Amp10: Power Amplifier
10: 전력증폭기의 바이어스 회로 11: DC-DC 컨버터 10: Bias Circuit of Power Amplifier 11: DC-DC Converter
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20170078546A (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Device power supply and the method of cotrol therefor |
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2004
- 2004-02-23 KR KR1020040011918A patent/KR20050083405A/en not_active Application Discontinuation
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| KR20170078546A (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-07 | 한국기술교육대학교 산학협력단 | Device power supply and the method of cotrol therefor |
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