KR20130038285A - 영역 효율적인 동시발생 매칭 트랜시버 - Google Patents

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Abstract

송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로 (202) 가 설명된다. 집적회로 (202) 는 송신 증폭기 (DA) 를 포함한다. 송신 증폭기 (DA) 는 제 1 트랜지스터 (250), 제 2 트랜지스터 (248), 및 제 1 인덕터 (L1) 를 포함한다. 제 1 인덕터 (L1) 는 제 1 트랜지스터 (250) 를 제 2 트랜지스터 (248) 에 커플링시킨다. 집적회로 (202) 는 또한 저잡음 증폭기를 포함한다. 저잡음 증폭기는 제 3 트랜지스터 (254), 제 4 트랜지스터 (252), 제 1 인덕터 (L1), 제 2 인덕터 (L2), 제 3 인덕터 (L3), 및 변압기 (279) 를 포함한다. 제 2 인덕터 (L2) 는 제 1 인덕터 (L1) 를 제 3 트랜지스터 (254) 에 커플링시킨다. 제 3 인덕터 (L3) 는 제 3 트랜지스터 (254) 를 접지에 커플링시킨다.

Description

영역 효율적인 동시발생 매칭 트랜시버{AREA EFFICIENT CONCURRENT MATCHING TRANSCEIVER}
관련 출원들
본 출원은 "Concurrent Matching Transceiver Frontend with Impedance Transformation for High Power PA" 의 명칭으로 2010년 5월 13일자로 출원된 미국 가특허출원번호 제61/334,494호와 관련되며 우선권 주장한다.
기술분야
본 개시는 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관한 것이다. 더 상세하게는, 본 개시는 영역 효율적인 동시발생 매칭 트랜시버를 위한 시스템들 및 방법들에 관한 것이다.
무선 통신 디바이스들은 소비자 필요성을 충족시키고 휴대성 및 편리성을 개선시키기 위해 더 소형화되고 더 강력해졌다. 소비자들은 셀룰러 전화, 개인용 디지털 보조기(PDA)들, 랩탑 컴퓨터들 등과 같은 무선 통신 디바이스들에 의존하게 되었다. 소비자들은 신뢰성있는 서비스, 확장된 커버리지 영역들, 및 증가된 기능성을 기대하게 되었다.
무선 통신 시스템들은 음성, 비디오, 데이터 등과 같은 다양한 타입들의 통신 컨텐츠를 제공하도록 널리 배치된다. 이들 시스템들은 하나 이상의 기지국들과의 다중의 단말기들의 동시 통신을 지원하는 것이 가능하다.
무선 통신 디바이스 또는 기지국은 하나 이상의 집적회로들을 포함할 수도 있다. 이들 집적회로들은 무선 통신에 필요한 아날로그 및 디지털 회로를 포함할 수도 있다. 그러한 회로는 인덕터들 및 변압기들을 포함할 수도 있다. 무선 디바이스에 있어서 공간 및 전력을 절약하기 위하여, 매칭 회로는 별개의 컴포넌트들로부터 집적회로 컴포넌트들로 스위칭될 수도 있다. 매칭 회로를 집적회로들 상으로 이동시킴으로써 이점들이 실현될 수도 있다.
송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로가 설명된다. 집적회로는 송신 증폭기를 포함한다. 송신 증폭기는 제 1 트랜지스터, 제 2 트랜지스터, 및 제 1 인덕터를 포함한다. 제 1 인덕터는 제 1 트랜지스터를 제 2 트랜지스터에 커플링시킨다. 집적회로는 또한 저잡음 증폭기를 포함한다. 저잡음 증폭기는 제 3 트랜지스터, 제 4 트랜지스터, 제 1 인덕터, 및 제 1 인덕터를 제 3 트랜지스터에 커플링시키는 제 2 인덕터를 포함한다. 저잡음 증폭기는 또한, 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시키는 제 3 인덕터를 포함한다. 저잡음 증폭기는 변압기를 더 포함한다.
송신 증폭기는 드라이버 증폭기일 수도 있다. 제 1 트랜지스터는 n형 트랜지스터일 수도 있다. 제 2 트랜지스터는 p형 트랜지스터일 수도 있다. 드라이버 증폭기 입력이 제 1 트랜지스터의 게이트에 커플링될 수도 있다. 제 1 트랜지스터는 p형 트랜지스터일 수도 있고, 제 2 트랜지스터는 n형 트랜지스터일 수도 있다. 그 후, 드라이버 증폭기 입력이 제 1 트랜지스터의 게이트에 커플링될 수도 있다.
제 1 트랜지스터의 드레인은 제 1 노드에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터는 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 커플링될 수도 있다. 제 2 트랜지스터의 소스는 제 2 노드에 커플링될 수도 있다. 제 3 트랜지스터는 n형 트랜지스터일 수도 있다. 제 4 트랜지스터는 n형 트랜지스터일 수도 있다. 제 3 인덕터는 제 3 트랜지스터의 소스에 커플링될 수도 있다. 제 3 트랜지스터의 드레인은 제 4 트랜지스터의 소스에 커플링될 수도 있다. 제 4 트랜지스터의 드레인은 변압기에 커플링될 수도 있다.
제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터는 수신 모드 동안에 턴오프될 수도 있다. 제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터는 송신 모드 동안에 턴오프될 수도 있다. 자기 커플링이 제 1 인덕터, 제 2 인덕터, 및 제 3 인덕터 사이에서 발생할 수도 있다. 제 1 인덕터, 제 2 인덕터 및 제 3 인덕터는 결합된 매칭 회로의 일부일 수도 있다. 집적회로는 또한 2차 고조파 트랩을 포함할 수도 있다.
송신 증폭기는 전력 증폭기일 수도 있다. 송신 증폭기는 제 1 트랜지스터에 커플링된 제 4 인덕터를 포함할 수도 있다. 제 1 트랜지스터와 제 2 트랜지스터 간의 커플링은 제 1 인덕터와 제 4 인덕터 간의 자기 커플링일 수도 있다. 제 1 인덕터는 제 1 노드에 커플링될 수도 있고, 제 1 노드는 다이플렉서에 커플링될 수도 있다.
집적회로는 또한, 제 1 노드와 다이플렉서 사이에 커플링된 제 1 직류전류 차단 캐패시터를 포함할 수도 있다. 집적회로는 제 3 인덕터와 제 3 트랜지스터의 게이트 사이에 커플링된 제 2 직류전류 차단 캐패시터를 더 포함할 수도 있다. 집적회로는 또한 제 5 인덕터 및 제 5 트랜지스터를 포함할 수도 있다. 제 1 인덕터 및 제 5 인덕터는 제 5 트랜지스터와 제 2 트랜지스터 간의 자기 커플링을 형성할 수도 있다.
제 1 트랜지스터의 게이트는 제 1 차동 전력 증폭기 입력에 커플링될 수도 있다. 제 5 트랜지스터의 게이트는 제 2 차동 전력 증폭기 입력에 커플링될 수도 있다. 집적회로는 또한 캐패시터 및 제 6 트랜지스터를 포함할 수도 있다. 캐패시터는 제 1 인덕터와 제 6 트랜지스터 사이에 커플링될 수도 있다.
제 1 인덕터는 제 1 노드에 커플링될 수도 있다. 제 1 노드는 다이플렉서에 커플링될 수도 있다. 송신 증폭기는 제 6 트랜지스터 및 제 7 트랜지스터를 포함할 수도 있다. 제 6 트랜지스터는 제 1 트랜지스터와 제 4 인덕터 사이에 커플링되어 제 1 캐스코드 디바이스를 형성할 수도 있다. 제 7 트랜지스터는 제 5 트랜지스터와 제 5 인덕터 사이에 커플링되어 제 2 캐스코드 디바이스를 형성할 수도 있다. 집적회로는 또한, 제 1 노드에 커플링된 드라이버 증폭기 회로를 포함할 수도 있다. 드라이버 증폭기 회로는 드라이버 증폭기, 및 드라이버 증폭기와 제 1 노드 간의 커플링을 스위칭 온 및 스위칭 오프하기 위한 회로를 포함할 수도 있다.
드라이버 증폭기와 제 1 노드 간의 커플링을 스위칭하기 위한 회로는 저전력 송신 모드 동안에 온(on)이고 그 이외에는 오프일 수도 있다. 고전력 송신 모드 동안, 드라이버 증폭기 회로, 제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터는 턴오프될 수도 있다. 제 1 트랜지스터, 제 2 트랜지스터 및 제 6 트랜지스터는 고전력 송신 모드 동안에 턴온될 수도 있다.
집적회로 상에서 송신 모드와 수신 모드 간을 스위칭하는 방법이 설명된다. 그 방법은 송신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 단계를 포함한다. 송신 증폭기 디바이스들은 턴온된다. 송신 증폭기 디바이스들은 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터를 포함한다. 제 1 인덕터는 제 1 트랜지스터를 제 2 트랜지스터에 커플링시킨다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 턴오프된다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 제 3 트랜지스터를 포함한다. 제 2 인덕터는 제 1 인덕터를 제 3 트랜지스터에 커플링시킨다. 제 3 인덕터는 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시킨다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 또한 제 4 트랜지스터를 포함한다. 변압기는 제 4 트랜지스터를 믹서에 커플링시킨다.
송신 신호들은 다이플렉서로 전송된다. 그 방법은 수신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 단계를 더 포함한다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 턴온된다. 송신 증폭기 디바이스들은 턴오프된다. 신호들이 다이플렉서로부터 수신된다. 드라이버 증폭기 회로는 턴온될 수도 있다.
송신 모드와 수신 모드 간을 스위칭하는 장치가 설명된다. 그 장치는 송신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 수단을 포함한다. 그 장치는 또한 송신 증폭기 디바이스들을 턴온하는 수단을 포함한다. 송신 증폭기 디바이스들은 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터를 포함한다. 제 1 인덕터는 제 1 트랜지스터를 제 2 트랜지스터에 커플링시킨다. 그 장치는 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프하는 수단을 더 포함한다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 제 3 트랜지스터를 포함한다. 제 2 인덕터는 제 1 인덕터를 제 3 트랜지스터에 커플링시킨다. 제 3 인덕터는 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시킨다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 또한 제 4 트랜지스터를 포함한다. 변압기는 제 4 트랜지스터를 믹서에 커플링시킨다.
그 장치는 또한, 송신 신호들을 다이플렉서로 전송하는 수단을 포함한다. 그 장치는 수신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 수단을 더 포함한다. 그 장치는 또한 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴온하는 수단을 포함한다. 그 장치는 송신 증폭기 디바이스들을 턴오프하는 수단을 더 포함한다. 그 장치는 또한, 다이플렉서로부터의 신호들을 수신하는 수단을 포함한다.
송신 모드와 수신 모드 간을 스위칭하기 위해 구성된 무선 디바이스에 대한 컴퓨터 프로그램 제품이 또한 설명된다. 컴퓨터 프로그램 제품은 명령들을 갖는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 그 명령들은 무선 디바이스로 하여금 송신 모드에서의 동작으로 스위칭하게 하는 코드를 포함한다. 그 명령들은 또한 무선 디바이스로 하여금 송신 증폭기 디바이스들을 턴온하게 하는 코드를 포함한다. 송신 증폭기 디바이스들은 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터를 포함한다. 제 1 인덕터는 제 1 트랜지스터를 제 2 트랜지스터에 커플링시킨다.
그 명령들은 또한 무선 디바이스로 하여금 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프하게 하는 코드를 포함한다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 제 3 트랜지스터를 포함한다. 제 2 인덕터는 제 1 인덕터를 제 3 트랜지스터에 커플링시킨다. 제 3 인덕터는 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시킨다. 저잡음 증폭기 디바이스들은 또한 제 4 트랜지스터를 포함한다. 변압기는 제 4 트랜지스터를 믹서에 커플링시킨다.
그 명령들은 무선 디바이스로 하여금 송신 신호들을 다이플렉서로 전송하게 하는 코드를 더 포함한다. 그 명령들은 또한 무선 디바이스로 하여금 수신 모드에서의 동작으로 스위칭하게 하는 코드를 포함한다. 그 명령들은 무선 디바이스로 하여금 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴온하게 하는 코드를 더 포함한다. 그 명령들은 또한 무선 디바이스로 하여금 송신 증폭기 디바이스들을 턴오프하게 하는 코드를 포함한다. 그 명령들은 무선 디바이스로 하여금 다이플렉서로부터의 신호들을 수신하게 하는 코드를 더 포함한다.
도 1 은 본 시스템들 및 방법들에서 사용하기 위한 무선 디바이스를 도시한 것이다.
도 2a 는 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 심볼 다이어그램이다.
도 2b 는 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 3 은 집적회로 상의 결합된 매칭 회로를 이용하여 송신 모드와 수신 모드 사이에서 스위칭하는 방법의 플로우 다이어그램이다.
도 4 는 수신 모드에서 동작하고 있는 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 5 는 송신 모드에서 동작하고 있는 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 6 은 모든 인덕터들이 자기적으로 커플링되는 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 7 은 제 1 인덕터 (L1), 제 2 인덕터 (L2), 제 3 인덕터 (L3), 및 인덕터 (L2nd-p) 의 하나의 레이아웃 예를 도시한 것이다.
도 8a 는 더 높은 출력 송신 전력을 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 심볼 다이어그램이다.
도 8b 는 더 높은 출력 송신 전력을 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 9 는 수신 모드에서 동작하고 있는, 더 높은 출력 송신 전력을 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 10 은 송신 모드에서 동작하고 있는, 더 높은 출력 송신 전력을 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 11a 는 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 심볼 다이어그램이다.
도 11b 는 차동 전력 증폭기 (PA) 를 갖는, 더 높은 출력 전력을 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 12 는 제 1 인덕터 (L1), 제 2 인덕터 (L2), 제 3 인덕터 (L3), 및 제 4 인덕터 (L4n 및 L4p) 의 또다른 가능한 레이아웃을 도시한 레이아웃 예이다.
도 13 은 더 높은 송신 전력을 위한 캐스코드 차동 전력 증폭기 (PA) 및 더 낮은 송신 전력을 위한 드라이버 증폭기 (DA) 를 포함하는 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 14 는 집적회로 상의 결합된 매칭 회로를 이용하여 송신 모드와 수신 모드 사이에서 스위칭하는 또다른 방법의 플로우 다이어그램이다.
도 15 는 수신 모드에서 동작하고 있는, 고 전력 신호 및 저 전력 신호 양자를 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 16 은 고 전력 송신 모드에서 동작하고 있는, 고 전력 신호 및 저 전력 신호 양자를 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 17 은 저 전력 송신 모드에서 동작하고 있는, 고 전력 신호 및 저 전력 신호 양자를 위한 스위칭 회로를 갖는 무선 디바이스를 도시한 회로 다이어그램이다.
도 18 은 무선 디바이스 내에 포함될 수도 있는 특정 컴포넌트들을 도시한 것이다.
도 1 은 본 시스템들 및 방법들에서 사용하기 위한 무선 디바이스 (102) 를 도시한 것이다. 무선 디바이스 (102) 는 기지국, 무선 통신 디바이스, 제어기 등일 수도 있다. 기지국은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들과 통신하는 스테이션이다. 기지국은 또한 액세스 포인트, 브로드캐스트 송신기, 노드 B, 진화된 노드 B 등으로서 지칭될 수도 있고 또한 그 기능의 일부 또는 모두를 포함할 수도 있다. 용어 "기지국" 이 본 명세서에서 사용될 것이다. 각각의 기지국은 특정 지리적 영역에 대한 통신 커버리지를 제공한다. 기지국은 하나 이상의 무선 통신 디바이스들에 대한 통신 커버리지를 제공할 수도 있다. 용어 "셀" 은 그 용어가 사용되는 문맥에 의존하여 기지국 및/또는 그 커버리지 영역을 지칭할 수 있다.
무선 통신 디바이스는 또한 단말기, 액세스 단말기, 사용자 장비 (UE), 가입자 유닛, 스테이션 등으로서 지칭될 수도 있고 또한 그 기능의 일부 또는 모두를 포함할 수도 있다. 무선 통신 디바이스는 셀룰러 전화, 개인용 디지털 보조기 (PDA), 무선 디바이스, 무선 모뎀, 핸드헬드 디바이스, 랩탑 컴퓨터 등일 수도 있다. 무선 통신 디바이스는 임의의 소정 순간에 다운링크 및/또는 업링크를 통해 0, 1 또는 다중의 기지국들과 통신할 수도 있다. 다운링크 (또는 순방향 링크) 는 기지국으로부터 무선 통신 디바이스로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크 (또는 역방향 링크) 는 무선 통신 디바이스로부터 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다.
기지국들 및 무선 통신 디바이스들은 무선 통신 시스템에서 서로 통신할 수도 있다. 무선 통신 시스템들은 가용 시스템 리소스들 (예를 들어, 대역폭 및 송신 전력) 을 공유함으로써 다중의 사용자들과의 통신을 지원하는 것이 가능한 다중 액세스 시스템들일 수도 있다. 그러한 다중 액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스 (CDMA) 시스템들, 시간 분할 다중 액세스 (TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스 (FDMA) 시스템들, 직교 주파수 분할 다중 액세스 (OFDM) 시스템들, 공간 분할 다중 액세스 (SDMA) 시스템들, 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN) 시스템들 및 블루투스 시스템들을 포함한다.
무선 디바이스 (102) 는 시간 분할 듀플렉스 (TDD) 를 이용할 수도 있다. TDD 에 있어서, 신호들은 동일 안테나 (112) 를 이용하여 동일 채널을 통해 송신 및 수신될 수도 있다. 무선 디바이스 (102) 상의 송신기 및 수신기는 안테나 (112) 를 이용하여 교번할 수도 있고, 따라서, 리소스들이 시간적으로 스위칭되게 할 수도 있다. TDD 를 구현하기 위해, 다이플렉서 (110) 가 이용될 수도 있다. 다이플렉서 (110) 는 주파수 도메인 멀티플렉싱을 구현하는 수동 디바이스이다. 일 구성에 있어서, 다이플렉서 (110) 가 제거될 수도 있고, 스위칭 회로 (108) 가 안테나 (112) 에 직접 커플링될 수도 있다.
무선 디바이스 (102) 는 집적회로 (104) 를 포함할 수도 있다. 집적회로 (104) 는 트랜시버 (106; 송신기와 수신기의 조합) 를 포함할 수도 있다. 일 구성에 있어서, 다이플렉서 (110) 는 트랜시버 (106) 의 일부일 수도 있다. 다이플렉서 (110) 는 집적회로 (104) 에 이격되게 위치되는 별개의 컴포넌트이다. 통상적으로, 트랜시버 (106) 는, 무선 디바이스 (102) 상에 캐스케이딩된 별개의 컴포넌트이고 이에 의해 시스템에 대한 다수의 영역을 점유하는 송/수신 (T/R) 스위치를 포함할 수도 있다. 빌딩 블록들의 캐스케이딩은 시스템 잡음 지수를 손상시킬 수도 있다. 예를 들어, 별개의 컴포넌트인 송/수신 (T/R) 스위치는 1 데시벨 (dB) 의 손실을 가질 수도 있다. 더욱이, 송/수신 (T/R) 스위치는 송신기 및 수신기에 대한 매칭 회로를 요구한다. 모든 컴포넌트들의 집적은 프론트 엔드 아날로그 및 기저대역 디지털을 포함하는 진정한 단일 칩 솔루션을 향한 궁극적인 목표이다.
송/수신 (T/R) 스위치와 매칭 회로의 집적은 특히 상보형 금속 산화물 (CMOS) 기술에 있어서 어려울 수도 있다. 이는, 고 주파수들에서의 무선 주파수 (RF) 프론트엔드 설계에 대해 필수적인 온-칩 인덕터와 같은 컴포넌트들의 제한된 품질 (Q) 때문이다. 오프-칩 인덕터는 Q>40 인 품질 (Q) 을 가질 수도 있지만 통상의 온-칩 인덕터는 Q<10 인 품질 (Q) 을 가질 수도 있다. 송/수신 (T/R) 스위치에 대한 필요성을 제거하고 매칭 회로를 집적회로 (104) 에 결합함으로써, 더 적은 영역의 이용, 더 낮은 전력 소비 및 더 우수한 성능이 획득될 수도 있다.
트랜시버 (106) 는 결합된 매칭 회로 (114) 를 포함할 수도 있다. 결합된 매칭 회로 (114) 는 트랜시버 (106) 상의 수신 (Rx) 체인 (116) 및 송신 (Tx) 체인 (130) 에 대한 임피던스 매칭을 제공할 수도 있다. 수신 (Rx) 체인 (116) 은 저잡음 증폭기 (LNA; 120), 믹서 (124), 기저대역 필터 (126) 및 아날로그-디지털 변환기 (ADC; 128) 를 포함할 수도 있다. 수신 (Rx) 체인 (116) 은 다이플렉서 (110) 로부터 결합된 매칭 회로 (114) 를 통해 수신 신호 (118) 를 수신할 수도 있다. 저잡음 증폭기 (LNA) 는 믹서 (124) 에 제공되는 저잡음 증폭기 (LNA) 출력 (122) 을 가질 수도 있다. 송신 (Tx) 체인 (130) 은 (드라이버 증폭기 (DA) 또는 전력 증폭기 (PA) 와 같은) 송신 증폭기 (134), 믹서 (138), 기저대역 필터 (140) 및 디지털-아날로그 (DAC) 변환기 (142) 를 포함할 수도 있다. 송신 증폭기 (134) 는 믹서 (138) 로부터 송신 증폭기 입력 (136) 을 수신할 수도 있다. 송신 (Tx) 체인 (130) 은 송신 신호 (132) 를, 결합된 매칭 회로 (114) 를 통해 다이플렉서로 제공할 수도 있다. 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 및 송신 증폭기 (134) 와 함께 결합된 매칭 회로 (114) 는 스위칭 회로 (108) 로서 지칭될 수도 있다.
도 2a 는 스위칭 회로 (237) 를 갖는 무선 디바이스 (231) 를 도시한 심볼 다이어그램이다. 도 2a 의 무선 디바이스 (237) 는 도 1 의 무선 디바이스 (102) 의 일 구성일 수도 있다. 도 2a 의 스위칭 회로 (237) 는 도 1 의 스위칭 회로 (108) 의 일 구성일 수도 있다. 스위칭 회로 (237) 는 무선 디바이스 (102) 상의 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 스위칭 회로 (237) 는 다이플렉서 (235) 를 통해 안테나 (233) 에 커플링될 수도 있다.
일 구성에 있어서, 스위칭 회로 (237) 는 상보형 금속 산화물 반도체 (CMOS) 기술을 이용하여 구현될 수도 있다. 스위칭 회로 (237) 는 또한, 바이폴라 트랜지스터들, 갈륨 비소 (GaAs) 반도체 디바이스들 등과 같은 다른 프로세스들을 이용하여 구현될 수도 있다.
스위칭 회로 (237) 는 다이플렉서 (235) 에 커플링된 제 1 노드 (243) 를 포함할 수도 있다. 드라이버 증폭기 (DA; 241) 가 제 1 노드 (243) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 245a) 가 또한 제 1 노드 (243) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 245a) 는 제 2 노드 (249) 에 커플링될 수도 있다. 드라이버 증폭기 스위치 (239) 는 제 2 노드 (249) 와 AC/DC 접지 사이에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 245b) 가 또한 제 2 노드 (249) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 245b) 는 또한 저잡음 증폭기 (LNA; 247) 에 커플링될 수도 있다. 그 후, 스위칭 회로 (237) 는 드라이버 증폭기 (DA; 241) 를 이용한 송신과 저잡음 증폭기 (LNA; 247) 를 이용한 수신 사이를 스위칭할 수도 있다.
도 2b 는 스위칭 회로 (208) 를 갖는 무선 디바이스 (202) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 2b 의 무선 디바이스 (202) 는 도 1 의 무선 디바이스 (102) 의 일 구성일 수도 있다. 도 2b 의 스위칭 회로 (208) 는 도 1 의 스위칭 회로 (108) 의 일 구성일 수도 있다. 스위칭 회로 (208) 는 무선 디바이스 (102) 상의 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 스위칭 회로 (208) 는 매칭 회로를 갖는 드라이버 증폭기 (즉, 송신 증폭기 (134)) 및 매칭 회로를 갖는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 를 포함할 수도 있다. 바이어싱은 도 2b 에 도시되지 않는다.
무선 디바이스 (202) 는 안테나 (212) 에 커플링된 다이플렉서 (210) 를 포함할 수도 있다. 다이플렉서 (210) 는 또한 스위칭 회로 (208) 에 커플링될 수도 있다. 스위칭 회로 (208) 는 제 1 DCblock 캐패시터 (244a) 를 포함할 수도 있다. 제 1 DCblock 캐패시터 (244a) 는 제 1 노드 (256) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 246a) 가 제 1 노드 (256) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 250) 가 제 1 노드 (256) 와 접지 사이에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 250) 는 (n채널 금속 산화물 반도체 (NMOS) 트랜지스터와 같은) n형 트랜지스터 또는 (p채널 금속 산화물 반도체 (PMOS) 트랜지스터와 같은) p형 트랜지스터 중 어느 하나일 수도 있지만, 본 명세서에서는, 트랜지스터 (MNDA; 250) 의 소스가 접지에 커플링되고 트랜지스터 (MNDA; 250) 의 드레인이 제 1 노드 (256) 에 커플링되는 NMOS 트랜지스터로서 도시된다. 트랜지스터 (MNDA; 250) 의 게이트는 드라이버 증폭기 (DA) 입력 (236; 즉, 송신 증폭기 입력 (136)) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 250) 는 전류 미러 (도시 안함) 를 이용하여 턴온되고, 0 볼트 (V) 를 게이트에 할당함으로써 턴오프될 수도 있다.
제 1 인덕터 (L1; 246a) 는 제 2 노드 (258) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 246b) 가 또한 제 2 노드 (258) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MPDA; 248) 가 제 2 노드와 소스 전압 사이에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 트랜지스터 (MPDA; 248) 는 소스가 제 2 노드 (258) 에 커플링되고 드레인이 소스 전압에 커플링되는 PMOS 트랜지스터일 수도 있다. 트랜지스터 (MPDA; 248) 의 게이트는 제어 신호 (262) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNPA; 248) 는 0 볼트 (V) 를 게이트 (트라이오드 (triode) 영역) 에 할당함으로써 턴온되고 공급 전압을 게이트에 할당함으로써 턴오프될 수도 있다.
도 2b 에 있어서, 트랜지스터 (MPDA; 248) 는 PMOS 트랜지스터로서 도시되고, 트랜지스터 (MNDA; 250) 는 NMOS 트랜지스터로서 도시된다. 하지만, 다른 구성에 있어서, 트랜지스터 (MPDA; 248) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있고, 트랜지스터 (MNDA; 250) 는 PMOS 트랜지스터일 수도 있다. 이러한 구성은 제 2 DCblock 캐패시터 (244b) 를 절약할 수 있다. 일 구성에 있어서, 트랜지스터 (MPDA; 248) 와 트랜지스터 (MNDA; 250) 간의 매칭이 필요할 수도 있다 (즉, 하나가 NMOS 트랜지스터이면 다른 하나는 PMOS 트랜지스터여야 한다). 도 2b 의 트랜지스터 (MPDA; 248) 는 도 2a 의 드라이버 증폭기 스위치 (239) 의 일 구성일 수도 있다. 도 2b 의 트랜지스터 (MNDA; 250) 는 도 2a 의 드라이버 증폭기 (DA; 241) 의 일 구성일 수도 있다.
제 2 인덕터 (L2; 246b) 가 제 2 DCblock 캐패시터 (244b) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 DCblock 캐패시터 (244) 는 제 3 노드 (270) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254) 의 게이트가 또한 제 3 노드 (270) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254) 의 소스는 제 4 노드 (268) 에 커플링될 수도 있다. 제 3 인덕터 (L3; 246c) 는 제 4 노드 (268) 와 저잡음 증폭기 (LNA) 접지 (276) 사이에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254) 의 드레인은 제 5 노드 (266) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 252) 의 소스가 제 5 노드 (266) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 252) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 252) 는 게이트에 인가된 제어 신호 (264) 를 통해 턴온 및 턴오프될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 252) 의 드레인은 2개의 인덕터들 간의 자기 커플링 (256) 을 갖는 변압기 (279) 에 커플링될 수도 있다. 그 후, 변압기 (279) 는 저잡음 증폭기 (LNA) 출력 (222) 에 커플링될 수도 있다. 도 1 과 관련하여 상기 논의된 바와 같이, 저잡음 증폭기 (LNA) 출력 (222) 은 믹서 (124) 에 커플링될 수도 있다. 출력에서의 제 1 DCblock 캐패시터 (244a) 및 저잡음 증폭기 (LNA) 입력에서의 제 2 DCblock 캐패시터 (244b) 는 드라이버 증폭기 (DA) 가 상이한 동작 모드들에 대해 상이한 공급값들 (즉, 클래스 1.5/2/3) 을 사용할 수 있음을 나타낸다. 클래스는 상이한 출력 전력을 지칭한다. 상이한 출력 전력을 달성하기 위한 가장 쉬운 방법은 상이한 공급 전압을 갖는 것이다. 즉, 더 낮은 공급 전압은 더 낮은 출력 전력을 발생시킨다. 트랜지스터 (MNDA; 250) 및 트랜지스터 (MPDA; 248) 는 브레이크다운을 방지하기 위해 각각 2.5 볼트 (V) 디바이스들일 수도 있다. 예를 들어, 더 높은 출력 전력을 위해 2.5 V 공급이 필요하면, 2.5 V 디바이스는 고 전력 동작 동안 디바이스를 고장내지 않는 유일한 선택이다. 이는 디바이스의 진성 특징이다. 2.5 V 공급 하에서 1.3 V 디바이스가 사용되면, 1.3 V 디바이스가 2.5 V 디바이스보다 더 높은 성능을 가진다는 사실에도 불구하고 디바이스가 고장나는 좋은 기회일 것이다.
도 3 은 집적회로 (104) 상의 결합된 매칭 회로 (114) 를 이용하여 송신 모드와 수신 모드 간을 스위칭하는 방법 (300) 의 플로우 다이어그램이다. 방법 (300) 은 무선 디바이스 (102) 에 의해 수행될 수도 있다. 무선 디바이스 (102) 는 스위칭 회로 (108) 를 포함하는 트랜시버 (106) 를 포함할 수도 있다. 무선 디바이스 (102) 는 트랜시버 (106) 가 수신 모드에서 동작하고 있는지 또는 송신 모드에서 동작하고 있는지를 판정할 수도 있다 (304).
트랜시버 (106) 가 수신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (102) 는 스위칭 회로 (108) 에서의 송신 증폭기 (134) 디바이스들을 턴오프할 수도 있다 (306). 송신 증폭기 (134) 디바이스들은 드라이버 증폭기 (DA) 와 연관된 그러한 디바이스들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 송신 증폭기 (134) 디바이스들은 도 2b 의 트랜지스터 (MNDA; 250) 를 포함할 수도 있다. 도 2b 에 도시되지 않은 (도 8, 도 11 및 도 13 과 관련하여 이하 설명되는 것들과 같은) 송신 증폭기 (134) 와 연관된 다른 디바이스들이 또한 턴오프될 수도 있다. 그 후, 무선 디바이스 (102) 는 MPDA 스위치를 턴오프할 수도 있다 (307). 일 구성에 있어서, MPDA 스위치는 트랜지스터 (MPDA; 248) 일 수도 있다.
무선 디바이스 (102) 는 스위칭 회로 (108) 에서의 저잡음 증폭기 (LNA) 디바이스들을 턴온할 수도 있다 (308). 저잡음 증폭기 (LNA) 디바이스들은 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 와 연관된 그러한 디바이스들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 저잡음 증폭기 (LNA) 디바이스들은 도 2b 의 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254), 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 252) 및 변압기 (279) 를 포함할 수도 있다. 그 후, 무선 디바이스 (102) 는 다이플렉서 (110) 로부터의 신호를 수신할 수도 있다. 수신된 신호는, 결합된 매칭 회로 (114) 에 의한 임피던스 매칭 이후 수신 (Rx) 체인 (116) 의 일부로서 트랜시버 (106) 상의 믹서 (124) 로 전달되기 전에 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 에 의해 수신 및 증폭될 수도 있다. 그 후, 무선 디바이스 (102) 는 트랜시버 (106) 를 송신 모드에서 동작하도록 스위칭할 수도 있다 (312).
트랜시버 (106) 가 송신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (102) 는 저잡음 증폭기 (LNA) 디바이스들을 턴오프할 수도 있다 (314). 무선 디바이스 (102) 는 또한 MPDA 스위치를 턴온할 수도 있다 (1315). 그 후, 무선 디바이스 (102) 는 송신 증폭기 (134) 디바이스들을 턴온할 수도 있다 (316). 무선 디바이스 (102) 는 송신 신호들을 다이플렉서 (110) 로 송신할 수도 있다 (318). 송신 신호들은 송신 (Tx) 체인 (130) 의 일부로서 트랜시버 (106) 상의 믹서 (138) 로부터 드라이버 증폭기 (DA) 로 입력된 신호들일 수도 있다. 무선 디바이스 (102) 는 트랜시버 (106) 를 수신 모드에서 동작하도록 스위칭할 수도 있다 (320).
도 4 는, 수신 모드에서 동작하고 있는 스위칭 회로 (208) 를 갖는 무선 디바이스 (402) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 4 의 스위칭 회로 (208) 는 도 2b 의 스위칭 회로 (208) 일 수도 있다. 무선 디바이스 (102) 상의 트랜시버 (106) 가 수신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (402) 는 수신 모드에서 동작하고 있을 수도 있다. 도 4 에 있어서, 드라이버 증폭기 (DA) 디바이스들 (즉, 트랜지스터 (MPDA; 248) 및 트랜지스터 (MNDA; 250)) 은 턴오프되었고 따라서 도시되지 않는다. 드라이버 증폭기 (DA) 디바이스들이 턴오프되었을 때, 그 드라이버 증폭기 (DA) 디바이스들은, 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 를 로드다운하지 않는 고 임피던스를 갖는다.
제 1 인덕터 (L1; 246a) 및 제 2 인덕터 (L2; 246b) 는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 에 대한 게이트 매칭 인덕터를 형성하도록 직렬로 접속될 수도 있다. 따라서, 게이트 매칭 인덕터는 종래의 소스 디제너레이션 매칭 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 의 일부를 형성할 수도 있다.
도 5 는, 송신 모드에서 동작하고 있는 스위칭 회로 (208) 를 갖는 무선 디바이스 (502) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 5 의 스위칭 회로 (208) 는 도 2b 의 스위칭 회로 (208) 일 수도 있다. 무선 디바이스 (502) 상의 트랜시버 (106) 가 송신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (502) 는 송신 모드에서 동작하고 있을 수도 있다. 도 5 에 있어서, 저잡음 증폭기 (LNA) 디바이스들 (즉, 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254) 및 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 252)) 은 턴오프되었고 따라서 도시되지 않는다.
송신 모드에서, 트랜지스터 (MPDA; 248) 는 트라이오드 영역에서 동작할 수도 있고, 따라서, 이상적으로, 그 양단에 걸친 직류전류 (DC) 전압 강하를 갖지 않을 수도 있다. 따라서, 제 2 노드 (258) 는 이상적으로 교류전류 (AC) 접지될 수도 있다. 드라이버 증폭기 (DA) 의 출력 (즉, 제 1 노드 (256)) 은 (제 1 DCblock 캐패시터 (244a) 를 통해) 다이플렉서 (210) 입력에 직접 있게 된다. 따라서, 종래의 시스템 (즉, 송/수신 (T/R) 스위치가 요구되는 시스템) 에 비해 부가적인 손실이 발생하지 않고 전력이 절약된다.
도 6 은, 모든 인덕터들이 자기적으로 커플링되는 스위칭 회로 (208) 를 갖는 무선 디바이스 (602) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 6 의 스위칭 회로 (208) 는 도 2b 의 스위칭 회로 (208) 일 수도 있다. 하지만, 도 6 의 스위칭 회로 (208) 는 2차 고조파 트랩 (659) 을 포함할 수도 있다. 2차 고조파 트랩 (659) 은 접지와 캐패시터 (C2nd-s; 657) 사이에 커플링된 인덕터 (L2nd-s; 655) 를 포함할 수도 있다. 캐패시터 (C2nd-s; 657) 는 제 1 노드 (256) 에 커플링될 수도 있다. 인덕터 (L2nd-s; 655) 및 캐패시터 (C2nd-s; 657) 에 대한 값들은 2차 고조파 주파수에서 공진하는 심플 LC 탱크를 제공할 수도 있다. 인덕터 (L2nd-s; 655) 는 병렬 공진 탱크로 분할될 수도 있어서 (즉, 인덕터 (L2nd-s; 655) 가 변형됨), 바람직한 신호가 그 탱크에 의해 영향받지 않게 된다. 변형 이후, 인덕터 (L2nd-s; 655) 의 부산물이, 캐패시터 (C2nd-s; 657) 와 접지 사이에서 병렬인 인덕터 (L2nd-p; 653) 및 캐패시터 (C2nd-p; 651) 로서 도시된다. 그 후, 다른 주파수들에서의 트랩 기능을 유지하면서 새롭게 형성된 탱크로 인해, 요구된 신호가 유지될 수도 있다.
집적회로 (104) 상의 실제 부지를 효율적으로 사용하기 위해, 제 1 인덕터 (L1; 246a) 와 제 2 인덕터 (L2; 246b) 는 종래의 저잡음 증폭기 (LNA) 매칭 설계와 같이 결합될 수도 있다. 탭 포인트 (즉, 제 2 노드 (258)) 가 트랜지스터 (MPDA; 248; 헤드 스위치로서 지칭됨) 에 접속하기 위해 선택될 수도 있다. 게이트 소스 커플링된 변압기로서 제 1 인덕터 (L1; 246a) 및 제 2 인덕터 (L2; 246b) 와 제 3 인덕터 (L3; 246c) 를 결합시킴으로써 부가적인 영역 감소가 행해질 수 있다. 제 1 인덕터 (L1; 246a), 제 2 인덕터 (L2; 246b), 및 제 3 인덕터 (L3; 246c) 에 대한 하나의 가능한 레이아웃이 도 7 과 관련하여 이하 설명된다.
송신 모드에서, 큰 진폭을 갖는 신호가 제 1 인덕터 (L1; 246a) 로부터 제 2 인덕터 (L2; 246b) 로 자기적으로 커플링 (260a) 할 수도 있다. 접지에 대한 저잡음 증폭기 (LNA) 입력 (즉, 제 3 노드 (270)) 에서의 스위치 (도시 안됨) 는 AC 신호를 션트시켜, 저잡음 증폭기 (LNA) 입력에서의 AC 신호가 접지에 있는 것을 확실히 할 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 246a) 와 제 2 인덕터 (L2; 246b) 간의 자기 커플링 팩터 및 타깃 출력 전력은 각각 매우 크지는 않을 수도 있으며, 제 1 인덕터 (L1; 246a) 로부터 제 2 인덕터 (L2; 246b) 로의 자기 커플링 (260a) 은 스위칭 회로 (208) 의 성능에 현저히 영향을 주지 않을 수도 있다. 자기 커플링 (260b) 이 또한 제 2 인덕터 (L2; 246b) 와 제 3 인덕터 (L3; 246c) 사이에 발생할 수도 있다. 자기 커플링 (260c) 가 또한 제 1 인덕터 (L1; 246a) 와 제 3 인덕터 (L3; 246c) 사이에 발생할 수도 있다.
도 7 은, 자기적으로 커플링되는 제 1 인덕터 (L1; 746a), 제 2 인덕터 (L2; 746b), 제 3 인덕터 (L3; 746c) 및 인덕터 (L2nd-p; 753) 의 일 예를 도시한 것이다. 제 1 DCblock 캐패시터 (244a) 및 제 2 DCblock 캐패시터 (244b) 는 그 레이아웃에 도시되지 않는다.
제 2 인덕터 (L2; 746b) 는 제 1 인덕터 (L1; 746a) 의 코일들 내에서 권취될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 746a) 는 제 3 인덕터 (L3; 746c) 의 단일 코일 내에서 권취될 수도 있다. 제 3 인덕터 (L3; 746c) 는 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254) 의 소스 (768; 즉, 제 4 노드 (268)) 및 저잡음 증폭기 (LNA) 접지 (776) 에 커플링될 수도 있다. 인덕터 (L2nd-p; 753) 는, 자기 커플링을 최소화하기 위해 적당한 간격으로, 제 1 인덕터 (L1; 746a), 제 2 인덕터 (L2; 746b), 및 제 3 인덕터 (L3; 746c) 를 둘러쌀 수도 있다. 인덕터 (L2nd-p; 753) 는 2차 고조파 트랩 인덕터 입력 (774) 으로부터 저잡음 증폭기 (LNA) 접지 (776) 까지 이를 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 746a) 와 제 2 인덕터 (L2; 746b) 간의 탭 포인트 (758; 즉, 제 2 노드 (258)) 가 또한 도시된다. 제 2 인덕터 (L2; 746b) 는 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 254) 게이트 (770) 에 커플링될 수도 있다. 드라이버 증폭기 (DA) 출력/저잡음 증폭기 (LNA) 입력 (756) (즉, 제 2 노드 (256)) 이 또한 도시된다. 상부 금속층이 더 우수한 성능을 위해 사용될 수도 있다.
도 8a 는 더 높은 출력 송신 전력을 위한 스위칭 회로 (837) 를 갖는 무선 디바이스 (831) 를 도시한 심볼 다이어그램이다. 도 8a 의 무선 디바이스 (831) 는 도 1 의 무선 디바이스 (102) 의 일 구성일 수도 있다. 도 11a 의 스위칭 회로 (837) 는 도 1 의 스위칭 회로 (808) 의 일 구성일 수도 있다. 스위칭 회로 (837) 는 무선 디바이스 (102) 상의 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 스위칭 회로 (837) 는 다이플렉서 (835) 를 통해 안테나 (833) 에 커플링될 수도 있다.
스위칭 회로 (837) 는 다이플렉서 (835) 에 커플링된 제 1 노드 (856) 를 포함할 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 846a) 가 제 1 노드 (856) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 846a) 는 또한 제 2 노드 (858) 에 커플링될 수도 있다. 드라이버 증폭기 스위치 (839) 가 제 2 노드 (858) 와 AC/DC 접지 사이에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 846b) 는 제 2 노드 (858) 와 저잡음 증폭기 (847) 사이에 커플링될 수도 있다.
스위칭 회로 (837) 는 소스 전압에 커플링된 인덕터 (L4; 846d) 를 포함할 수도 있다. 인덕터 (L4; 846d) 는 전력 증폭기 (PA) 입력 (836) 을 갖는 전력 증폭기 (PA; 861) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 846a) 와 인덕터 (L4; 846d) 사이에 자기 커플링 (857) 이 발생할 수도 있다. 전력 증폭기 (PA; 861) 및 저잡음 증폭기 (LNA; 847) 가 도 8b 와 관련하여 이하 부가적인 상세로 논의된다.
도 8b 는 더 높은 출력 송신 전력을 위한 스위칭 회로 (808) 를 갖는 무선 디바이스 (802) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 8b 의 무선 디바이스 (802) 는 도 1 의 무선 디바이스 (102) 의 일 구성일 수도 있다. 도 8b 의 스위칭 회로 (808) 는 도 1 의 스위칭 회로 (108) 의 일 구성일 수도 있다. 스위칭 회로 (808) 는 무선 디바이스 (802) 상의 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 도 8b 의 스위칭 회로 (808) 구성은 더 높은 출력 전력을 획득하기 위해 선택될 수도 있다. 스위칭 회로 (808) 는 매칭 회로를 갖는 드라이버 증폭기 (DA) 또는 전력 증폭기 (PA) 및 매칭 회로를 갖는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 를 포함할 수도 있다.
무선 디바이스 (802) 는 안테나 (812) 에 커플링된 다이플렉서 (810) 를 포함할 수도 있다. 다이플렉서 (810) 는 또한 스위칭 회로 (808) 에 커플링될 수도 있다. 스위칭 회로 (808) 는 제 1 DCblock 캐패시터 (844a) 를 포함할 수도 있다. 제 1 DCblock 캐패시터 (844a) 는 제 1 노드 (856) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 846a) 가 또한 제 1 노드 (856) 에 커플링될 수도 있다.
제 1 인덕터 (L1; 846a) 는 제 2 노드 (858) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 846b) 가 또한 제 2 노드 (858) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 848) 의 드레인이 제 2 노드 (858) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 848) 는 NMOS 트랜지스터 또는 PMOS 트랜지스터일 수도 있지만, 도 8b 에는 NMOS 트랜지스터로서 도시된다. 트랜지스터 (MNDA; 848) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 848) 의 게이트는 제어 신호 (862) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 846b) 는 제 3 노드 (870) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 854) 의 게이트가 또한 제 3 노드 (870) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 854) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 854) 의 소스는 제 4 노드 (868) 에 커플링될 수도 있다. 제 3 인덕터 (L3; 846c) 가 제 4 노드 (868) 와 저잡음 증폭기 (LNA) 접지 (876) 사이에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 854) 의 드레인은 제 5 노드 (866) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 852) 의 소스가 제 5 노드 (866) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 852) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 852) 는 게이트에 인가된 제어 신호 (864) 를 통해 턴온 및 턴오프될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 852) 의 드레인은 변압기 (879) 에 커플링될 수도 있다. 2개의 인덕터들 간의 자기 커플링 (856) 이 변압기 (879) 에서 발생할 수도 있다. 그 후, 변압기 (879) 는 저잡음 증폭기 (LNA) 출력 (822) 에 커플링될 수도 있다. 도 1 과 관련하여 상기 논의된 바와 같이, 저잡음 증폭기 (LNA) 출력 (822) 은 믹서 (124) 에 커플링될 수도 있다.
제 4 인덕터 (L4; 846d) 는 소스 전압에 및 트랜지스터 (MNPA; 850) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNPA; 850) 는 NMOS 트랜지스터 또는 PMOS 트랜지스터일 수도 있지만, 본 명세서에는 NMOS 트랜지스터로서 도시된다. 트랜지스터 (MNPA; 850) 의 게이트는 전력 증폭기 (PA) 입력 (836) 에 커플링될 수도 있다. 도 8b 의 전력 증폭기 (PA) 입력 (836) 은 도 1 의 송신 증폭기 입력 (136) 일 수도 있다. 트랜지스터 (MNPA; 850) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 제 4 인덕터 (L4; 846d) 는 제 1 인덕터 (L1; 846a) 에 충분히 근접하게 위치될 수도 있어서, 자기 커플링 (857) 이 제 1 인덕터 (L1; 846a) 와 제 4 인덕터 (L4; 846d) 사이에 발생하게 한다. 제 1 인덕터 (L1; 846a) 와 제 4 인덕터 (L4; 846d) 간의 권선비에 따라 출력 전력이 결정될 수도 있다.
일 구성에 있어서, 제 1 인덕터 (L1; 846a) 와 제 4 인덕터 (L4; 846d) 는 서로 자기적으로 커플링할 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 846b) 와 제 3 인덕터 (L3; 846c) 가 서로 자기적으로 커플링할 수도 있다. 일 예에 있어서, 제 1 인덕터 (L1; 846a) 및 제 4 인덕터 (846d) 는 제 2 인덕터 (L2; 846b) 및 제 3 인덕터 (846c) 를 커플링하지 않을 수도 있다. 이는 부분적인 자기 커플링으로서 지칭될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 846b) 와 제 3 인덕터 (L3; 846c) 가 서로 자기적으로 커플링될 필요는 없다.
도 9 는, 수신 모드에서 동작하고 있는, 더 높은 출력 송신 전력을 위한 스위칭 회로 (808) 를 갖는 무선 디바이스 (902) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 9 의 스위칭 회로 (808) 는 도 8b 의 스위칭 회로 (808) 일 수도 있다. 무선 디바이스 (902) 상의 트랜시버 (106) 가 수신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (902) 는 수신 모드에서 동작하고 있을 수도 있다. 도 9 에 있어서, 전력 증폭기 (PA) 디바이스들 (즉, 트랜지스터 (MNDA; 848) 및 트랜지스터 (MNPA; 850)) 은 턴오프되었고 따라서 도시되지 않는다. 전력 증폭기 (PA) 디바이스들이 턴오프되었을 때, 그 전력 증폭기 (PA) 디바이스들은, 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 를 로드다운하지 않는 고 임피던스를 갖는다.
제 1 인덕터 (L1; 846a) 와 제 4 인덕터 (L4; 846d) 간의 자기 커플링 (857) 이 여전히 발생할 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 846a) 및 제 2 인덕터 (L2; 846b) 는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 에 대한 게이트 매칭 인덕터를 형성하기 위해 직렬로 접속될 수도 있다. 따라서, 게이트 매칭 인덕터는 종래의 소스 디제너레이션 매칭 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 의 일부를 형성할 수도 있다.
도 10 은, 송신 모드에서 동작하고 있는, 더 높은 송신 전력을 위한 스위칭 회로 (808) 를 갖는 무선 디바이스 (1002) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 10 의 스위칭 회로 (808) 는 도 8b 의 스위칭 회로 (808) 일 수도 있다. 무선 디바이스 (1002) 상의 트랜시버 (106) 가 송신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (1002) 는 송신 모드에서 동작하고 있을 수도 있다. 도 10 에 있어서, 저잡음 증폭기 (LNA) 디바이스들 (제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 854) 및 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 852)) 은 턴오프되었고 따라서 도시되지 않는다.
송신 모드에서, AC 접지를 제 2 노드 (858) 에 제공하기 위해 트랜지스터 (MNDA; 848) 가 턴온된다. 전력 증폭기 (PA) 의 최적 임피던스는 제 1 인덕터 (L1; 846a) 및 제 4 인덕터 (L4; 846d) 권선비에 주로 기초한다. 전력 증폭기 (PA) 의 동작의 일부로서 제 1 인덕터 (L1; 846a) 와 제 4 인덕터 (L4; 846d) 사이에 자기 커플링 (857) 이 발생할 수도 있다.
도 11a 는 스위칭 회로 (1137) 를 갖는 무선 디바이스 (1131) 를 도시한 심볼 다이어그램이다. 도 11a 의 무선 디바이스 (1131) 는 도 1 의 무선 디바이스 (102) 의 일 구성일 수도 있다. 도 11a 의 스위칭 회로 (1137) 는 도 1 의 스위칭 회로 (1108) 의 일 구성일 수도 있다. 스위칭 회로 (1137) 는 무선 디바이스 (102) 상의 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 스위칭 회로 (1137) 는 다이플렉서 (1135) 를 통해 안테나 (1133) 에 커플링될 수도 있다.
스위칭 회로 (1137) 는 다이플렉서 (1135) 에 커플링된 제 1 노드 (1156) 를 포함할 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 1146a) 가 제 1 노드 (1156) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 1146a) 는 또한 제 2 노드 (1158) 에 커플링될 수도 있다. 드라이버 증폭기 스위치 (1139) 는 제 2 노드 (1158) 와 AC/DC 접지 사이에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 1146b) 가 제 2 노드 (1158) 와 저잡음 증폭기 (1147) 사이에 커플링될 수도 있다.
스위칭 회로 (1137) 는 소스 전압 (1187) 에 커플링된 인덕터 (L4n; 1184a) 및 인덕터 (L4p; 1184b) 를 포함할 수도 있다. 인덕터 (L4n; 1184a) 및 인덕터 (L4p; 1184b) 는 포지티브 전력 증폭기 (PA) 입력 (1186a) 및 네거티브 전력 증폭기 (PA) 입력 (1186b) 을 갖는 차동 전력 증폭기 (PA; 1161) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 인덕터 (L1; 1146a), 제 2 인덕터 (L2; 1146b) 및 인덕터들 (L4n; 1184a 및 L4p; 1184b) 사이에 자기 커플링이 발생할 수도 있다. 차동 전력 증폭기 (PA; 1161) 및 저잡음 증폭기 (LNA; 1147) 가 도 11b 와 관련하여 이하 부가적인 상세로 논의된다.
도 11b 는, 차동 전력 증폭기 (PA) 를 갖는, 더 높은 출력 전력을 위한 스위칭 회로 (1108) 를 갖는 무선 디바이스 (1102) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 11b 의 무선 디바이스 (1102) 는 도 1 의 무선 디바이스 (102) 의 일 구성일 수도 있다. 도 11b 의 스위칭 회로 (1108) 는 도 1 의 스위칭 회로 (108) 의 일 구성일 수도 있다. 스위칭 회로 (1108) 는 무선 디바이스 (1102) 상의 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 스위칭 회로 (1108) 는 매칭 회로를 갖는 차동 입력 전력 증폭기 (PA) 및 매칭 회로를 갖는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 를 포함할 수도 있다.
무선 디바이스 (1102) 는 안테나 (1112) 에 커플링된 다이플렉서 (1110) 를 포함할 수도 있다. 다이플렉서 (1110) 는 또한 제 1 DCblock 캐패시터 (1144a) 에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 제 1 DCblock 캐패시터 (1144a) 는, 스위칭 회로 (1108) 의 일부가 아닌 별개의 컴포넌트일 수도 있다. 다른 구성에 있어서, 제 1 DCblock 캐패시터 (1144a) 는, 스위칭 회로 (1108) 의 일부인 집적 컴포넌트일 수도 있다. 제 1 DCblock 캐패시터 (1144a) 는 스위칭 회로 (1108) 상의 제 1 노드 (1156) 에 커플링될 수도 있다. 매칭 캐패시터 (Cmatch; 1190) 가 제 1 노드 (1156) 에 및 트랜지스터 (1192) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (1192) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 트랜지스터 (1192) 의 게이트는 제어 신호 (1188) 를 수신할 수도 있다. 제어 신호 (1188) 는, 무선 디바이스 (1102) 가 송신 모드에 있을 경우에 트랜지스터 (1192) 를 턴온할 수도 있다. 트랜지스터 (1192) 의 소스는 접지에 접속될 수도 있다.
제 1 인덕터 (L1; 1146a) 는 제 1 노드 (1156) 에 및 제 2 노드 (1158) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 1148) 의 드레인이 제 2 노드 (1158) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 1148) 는 NMOS 트랜지스터 또는 PMOS 트랜지스터 중 어느 하나일 수도 있지만, 본 명세서에서는 NMOS 트랜지스터로서 도시된다. 트랜지스터 (MNDA; 1148) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 1148) 의 게이트는, 트랜지스터 (MNDA; 1148) 를 턴온 및 턴오프시키는 제어 신호 (1162) 를 수신할 수도 있다. 트랜지스터 (MNDA; 1148) 는 송신 모드 동안에 턴온되고 수신 모드 동안에는 턴오프될 수도 있다.
제 2 인덕터 (L2; 1146b) 가 제 2 노드 (1158) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 1146b) 는 또한 제 3 노드 (1170) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1154) 의 게이트가 또한 제 3 노드 (1170) 에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1154) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1154) 의 소스는 제 4 노드 (1168) 에 커플링될 수도 있다. 제 3 인덕터 (L3; 1146c) 는 제 4 노드 (1168) 에 및 저잡음 증폭기 (LNA) 접지 (1176) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1154) 의 드레인은 제 5 노드 (1166) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1152) 의 소스가 제 5 노드 (1166) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1152) 는 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1152) 의 게이트에 인가된 제어 신호 (1164) 를 통해 턴온 및 턴오프될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1152) 의 드레인은 변압기 (1179) 에 커플링될 수도 있다. 변압기 (1179) 는 2개의 인덕터들 간의 자기 커플링 (1156) 을 포함할 수도 있다. 그 후, 변압기 (1179) 는 저잡음 증폭기 (LNA) 출력 (1122) 에 커플링될 수도 있다. 도 1 과 관련하여 상기 논의된 바와 같이, 저잡음 증폭기 (LNA) 출력 (1122) 은 믹서 (124) 에 커플링될 수도 있다.
스위칭 회로 (1108) 는 소스 전압 (Vdd; 1187) 에 각각 커플링된 인덕터 (L4n; 1184a) 및 인덕터 (L4p; 1184b) 를 포함할 수도 있다. 인덕터 (L4n; 1184a) 는 트랜지스터 (MNPAp; 1150a) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 트랜지스터 (MNPAp; 1150a) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 트랜지스터 (MNPAp; 1150a) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNPAp; 1150a) 의 게이트는 포지티브 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 (1186a) 을 수신할 수도 있다.
인덕터 (L4p; 1184b) 는 트랜지스터 (MNPAn; 1150b) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 트랜지스터 (MNPAn; 1150b) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 트랜지스터 (MNPAn; 1150b) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNPAn; 1150b) 의 게이트는 네거티브 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 (1186b) 을 수신할 수도 있다. 인덕터 (L4n; 1184a) 및 인덕터 (L4p; 1184b) 와 제 1 인덕터 (L1; 1146a) 간의 자기 커플링을 획득하도록 (즉, 코어 변압기가 L1 (1146a), L4n (1184a) 및 L4p (1184b) 로 생성되도록), 인덕터 (L4n; 1184b) 및 인덕터 (L4p; 1184a) 는 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 자기 커플링이 L1 (1146a), L2 (1146b), L3 (1146c), L4p (1184a) 및 L4n (1184b) 사이에 발생할 수도 있다.
도 12 는 제 1 인덕터 (L1; 1146a), 제 2 인덕터 (L2; 1146b), 제 3 인덕터 (L3; 1146c), 및 제 4 인덕터 (L4n; 1184a 및 L4p; 1184b) 의 또다른 가능한 레이아웃을 도시한 레이아웃 예이다. L1 (1246a), L4n (1184a) 및 L4p (1184b) 로 생성된 코어 변압기는 2:3 비율을 가질 수도 있다. 따라서, 2개의 권선들이 L4n + L4p 에 대해 사용될 수도 있고, 3개의 권선들이 L1 에 대해 사용될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 1246b) 는 제 1 인덕터 (L1; 1246a) 내에 위치될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2; 1246b) 는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 게이트 매칭을 위해 사용될 수도 있다. 제 2 노드 (1158; 즉, MNDA 탭 포인트 (1258)) 가 제 1 인덕터 (L1; 1246a) 와 제 2 인덕터 (L2; 1246b) 의 교점에 위치될 수도 있다.
포지티브 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 (1286a) 및 네거티브 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 (1286b) 가 도시된다. 전력 증폭기 (PA) 공급 전압 (Vdd; 1287) 이 또한 도시된다. 소스 디제너레이션 인덕터 (즉, 제 3 인덕터 (L3; 1246c)) 가 소스 디제너레이션 입력 (1268; 즉, 제 4 노드 (1168)) 으로부터 저잡음 증폭기 접지 (1276) 까지 메인 인덕터/변압기 주변에 배치된다. 안테나 포트 (1256; 즉, 제 1 노드 (1156)) 가 도시된다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1154) 게이트 입력 (1270; 즉, 제 3 노드 (1170)) 이 또한 도시된다.
도 13 은, 더 높은 송신 전력을 위한 캐스코드 차동 전력 증폭기 (PA) 및 더 낮은 송신 전력을 위한 드라이버 증폭기 (DA) 를 포함하는 스위칭 회로 (1308) 를 갖는 무선 디바이스 (1302) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 13 의 무선 디바이스 (1302) 는 도 1 의 무선 디바이스 (102) 의 일 구성일 수도 있다. 도 13 의 스위칭 회로 (1308) 는 도 1 의 스위칭 회로 (108) 의 일 구성일 수도 있다. 스위칭 회로 (1308) 는 무선 디바이스 (102) 상의 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 스위칭 회로 (1308) 는 매칭 회로를 갖는 전력 증폭기 (PA) 및 매칭 회로를 갖는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 를 포함할 수도 있다.
무선 디바이스 (1302) 는 안테나 (1312) 에 커플링된 다이플렉서 (1310) 를 포함할 수도 있다. 다이플렉서 (1310) 는 또한 제 1 DCblock 캐패시터 (1344a) 에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 제 1 DCblock 캐패시터 (1344a) 는, 스위칭 회로 (1308) 의 일부가 아닌 별개의 컴포넌트일 수도 있다. 다른 구성에 있어서, 제 1 DCblock 캐패시터 (1344a) 는, 스위칭 회로 (1308) 내의 집적회로 컴포넌트일 수도 있다. 제 1 DCblock 캐패시터 (1344a) 는 스위칭 회로 (1308) 상의 제 1 노드 (1356) 에 커플링될 수도 있다.
제 1 인덕터 (L1; 1346a) 는 제 1 노드 (1356) 에 및 제 2 노드 (1358) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNPA; 1348) 의 드레인이 제 2 노드 (1358) 에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNPA; 1348) 는 NMOS 트랜지스터 또는 PMOS 트랜지스터 중 어느 하나일 수도 있지만, 본 명세서에서는 NMOS 트랜지스터로서 도시된다. 트랜지스터 (MNPA; 1348) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (MNPA; 1348) 의 게이트는, 트랜지스터 (MNPA; 1348) 를 턴온 및 턴오프시키는 전력 증폭기 (PA) 인에이블 신호 (1362) 를 수신할 수도 있다. 트랜지스터 (MNPA; 1348) 는 송신 모드 동안에 턴온되고 수신 모드 동안에는 턴오프될 수도 있다.
제 2 인덕터 (L2; 1346b) 가 제 2 노드 (1358) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 인덕터 (L2) 는 또한 제 3 노드에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (1392) 가 제 3 노드 (1370) 와 접지 사이에 커플링될 수도 있다. 트랜지스터 (1392) 는, 소스가 접지에 커플링되고 드레인이 제 3 노드 (1370) 에 커플링된 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 트랜지스터 (1392) 의 게이트는 디지털 사전-왜곡 (DPD) 인에이블 신호 (1391) 를 수신할 수도 있다. 트랜지스터 (1392) 는, 송신 회로가 디지털 사전-왜곡 (DPD) 모드에 있을 경우에 수신 회로 (즉, 저잡음 증폭기 (LNA) 회로) 가 송신 회로의 선형성을 저하시키지 않음을 보장할 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1354) 의 게이트가 제 3 노드 (1370) 에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1354) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다.
제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1354) 의 소스는 제 4 노드 (1368) 에 커플링될 수도 있다. 제 3 인덕터 (L3; 1346c) 는 제 4 노드 (1368) 에 및 저잡음 증폭기 (LNA) 접지 (1376) 에 커플링될 수도 있다. 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1354) 의 드레인은 제 5 노드 (1366) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1352) 의 소스가 제 5 노드 (1366) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1352) 는 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1352) 의 게이트에 인가된 제어 신호 (1364) 를 통해 턴온 및 턴오프될 수도 있다. 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1352) 의 드레인은 변압기 (1379) 에 커플링될 수도 있다. 변압기 (1379) 는 2개의 인덕터들 간의 자기 커플링 (1356) 을 포함할 수도 있다. 그 후, 변압기 (1379) 는 믹서에 커플링될 수도 있다 (1322).
스위칭 회로 (1308) 는 소스 전압에 각각 커플링된 인덕터 (L4n; 1384a) 및 인덕터 (L4p; 1384b) 를 포함할 수도 있다. 인덕터 (L4n; 1384a) 는 트랜지스터 (MNPAp; 1350a) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 트랜지스터 (MNPAp; 1350a) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 트랜지스터 (MNPAp; 1350a) 의 소스는 제 1 차동 입력 트랜지스터 (1353a) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 제 1 차동 입력 트랜지스터 (1353a) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 제 1 차동 입력 트랜지스터 (1353a) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 제 1 차동 입력 트랜지스터 (1353a) 의 게이트는 포지티브 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 (1386a) 을 수신할 수도 있다.
인덕터 (L4p; 1384b) 는 트랜지스터 (MNPAn; 1350b) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 일 구성에 있어서, 트랜지스터 (MNPAn; 1350b) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 트랜지스터 (MNPAn; 1350b) 의 소스는 제 2 차동 입력 트랜지스터 (1353b) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 제 2 차동 입력 트랜지스터 (1353b) 는 NMOS 트랜지스터일 수도 있다. 제 2 차동 입력 트랜지스터 (1353b) 의 소스는 접지에 커플링될 수도 있다. 제 2 차동 입력 트랜지스터 (1353b) 의 게이트는 네거티브 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 (1386b) 을 수신할 수도 있다. 인덕터 (L4n; 1384a), 인덕터 (L4p; 1384b) 및 제 1 인덕터 (L1; 1346a) 간의 자기 커플링을 획득하도록 (즉, 코어 변압기가 L1 (1346a), L4n (1384a) 및 L4p (1384b) 로 생성되도록), 인덕터 (L4n; 1384a) 및 인덕터 (L4p; 1384b) 는 집적회로 (104) 상에 위치될 수도 있다. 자기 커플링이 L1 (1346a), L2 (1346b), L3 (1346c), L4p (1384b) 및 L4n (1384a) 사이에 발생할 수도 있다.
무선 디바이스 (1302) 는 고 전력 신호 및 저 전력 신호 양자를 송신 및 수신하기 위해 사용될 수도 있다. 저 전력 신호의 일 예는 블루투스 신호이다. 고 전력 신호의 일 예는 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN) 신호들이다. 스위칭 회로 (1308) 는 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 를 포함할 수도 있다. 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 는 제 1 노드 (1356) 에 커플링될 수도 있다. 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 는 제 1 노드 (1356) 에 커플링된 제 1 캐패시터 (1394a) 를 포함할 수도 있다. 제 1 캐패시터 (1394a) 는 또한 제 1 NMOS 트랜지스터 (1393a) 의 소스에 커플링될 수도 있다. 제 1 NMOS 트랜지스터 (1393a) 의 드레인은 제 2 NMOS 트랜지스터 (1393b) 의 소스에 커플링될 수도 있다. 제 2 NMOS 트랜지스터 (1393b) 의 드레인은 제 2 캐패시터 (1394b) 에 커플링될 수도 있다. 제 2 캐패시터 (1394b) 는 드라이버 증폭기 (DA; 1342) 의 출력에 커플링될 수도 있다. 드라이버 증폭기 (DA; 1342) 의 출력은 제 3 캐패시터 (1394d) 에 커플링될 수도 있다. 제 3 캐패시터 (1394d) 는 제 3 NMOS 트랜지스터 (1393d) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 제 3 NMOS 트랜지스터 (1393d) 의 소스는 제 4 NMOS 트랜지스터 (1393c) 의 드레인에 커플링될 수도 있다. 제 4 NMOS 트랜지스터 (1393c) 의 소스는 제 4 캐패시터 (1394c) 에 커플링될 수도 있다. 제 4 캐패시터 (1394c) 는 제 1 노드 (1356) 에 커플링될 수도 있다. 스위칭 회로 (1308) 에 부가된 부가적인 회로 (즉, 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391)) 는 스위칭 회로 (1308) 로 하여금 더 낮은 출력 전력을 생성하게 할 수도 있다.
도 14 는, 집적회로 (104) 상의 결합된 매칭 회로 (114) 를 이용하여 송신 모드와 수신 모드 사이에서 스위칭하는 또다른 방법 (1400) 의 플로우 다이어그램이다. 방법 (1400) 은 무선 디바이스 (1302) 에 의해 수행될 수도 있다. 무선 디바이스 (1302) 는 트랜시버 (106) 를 포함할 수도 있다. 무선 디바이스 (1302) 는 트랜시버 (106) 가 수신 모드에서 동작하고 있는지 또는 송신 모드에서 동작하고 있는지를 먼저 판정할 수도 있다 (1404).
트랜시버 (106) 가 수신 모드에서 동작하고 있으면, 동일한 구성이 고전력 신호 및 저전력 신호를 수신하는데 이용될 수도 있다. 무선 디바이스 (1302) 는 전력 증폭기 (PA) 및/또는 드라이버 증폭기를 턴오프할 수도 있다 (1406). 전력 증폭기 (PA) 는 트랜지스터 (MNPAp; 1350a), 트랜지스터 (MNPAn; 1350b), 제 1 차동 입력 트랜지스터 (1353a), 및 제 2 차동 입력 트랜지스터 (1353b) 를 포함할 수도 있다. 드라이버 증폭기 (DA) 는 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 를 포함할 수도 있다. 무선 디바이스 (1302) 는 또한, 전력 증폭기 (PA) 인에이블 디바이스 (즉, 트랜지스터 (MNPA; 1348)) 를 턴오프할 수도 있다 (1408). 무선 디바이스 (1302) 는 디지털 사전-왜곡 (DPD) 인에이블 디바이스 (즉, 트랜지스터 (1392)) 를 턴오프할 수도 있다 (1410). 무선 디바이스 (1302)는 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 를 턴오프할 수도 있다 (1412).
무선 디바이스 (1302) 는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 디바이스들을 턴온할 수도 있다 (1414). 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 디바이스들은 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 와 연관된 그러한 디바이스들을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 디바이스들은 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1354), 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1352) 및 변압기 (1379) 를 포함할 수도 있다. 그 후, 무선 디바이스 (1302) 는 다이플렉서 (110) 로부터의 신호들을 수신할 수도 있다 (1416). 그 신호들은 고전력 신호 또는 저전력 신호 중 어느 하나일 수도 있다. 예를 들어, 수신된 신호들은 무선 로컬 영역 네트워크 (WLAN) 신호들 또는 블루투스 신호들일 수도 있다.
트랜시버 (106) 가 송신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (1302) 는 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 디바이스들 (즉, 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1354), 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1352) 및 변압기 (1379)) 을 턴오프할 수도 있다 (1418). 그 후, 무선 디바이스 (1302) 는 트랜시버 (106) 가 저전력 신호들을 이용하여 송신하고 있는지 또는 고전력 신호들을 이용하여 송신하고 있는지를 판정할 수도 있다 (1420).
트랜시버 (106) 가 저전력 신호들을 이용하여 송신하고 있으면, 무선 디바이스 (1302) 는 전력 증폭기 (PA) 인에이블 디바이스 (즉, 트랜지스터 (MNPA; 1348)) 를 턴온할 수도 있다 (1430). 무선 디바이스 (1302) 는 또한, 디지털 사전-왜곡 (DPD) 트랜지스터 (즉, 트랜지스터 (1392)) 를 턴온할 수도 있다 (1432). 무선 디바이스 (1302)는 또한 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 를 턴온할 수도 있다 (1434). 그 후, 무선 디바이스 (1302) 는 저전력 송신 신호들을 다이플렉서 (110) 로 전송할 수도 있다 (1436).
트랜시버 (106) 가 고전력 신호들을 이용하여 송신하고 있으면, 무선 디바이스 (1302) 는 전력 증폭기 (PA) 인에이블 디바이스 (즉, 트랜지스터 (MNPA; 1348)) 를 턴온할 수도 있다 (1422). 무선 디바이스 (1302) 는 또한, 디지털 사전-왜곡 (DPD) 인에이블 트랜지스터 (1392) 를 턴온할 수도 있다 (1424). 무선 디바이스 (1302)는 또한 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 디바이스들 (즉, 제 1 차동 입력 트랜지스터 (1353a), 제 2 차동 입력 트랜지스터 (1353b), 트랜지스터 (MNPAn; 1350b), 및 트랜지스터 (MNPAp; 1350a)) 을 턴온할 수도 있다 (1426). 그 후, 무선 디바이스 (1302) 는 고전력 신호들을 다이플렉서 (110) 로 전송할 수도 있다 (1428).
도 15 는 수신 모드에서 동작하고 있는, 고 전력 신호 및 저 전력 신호 양자를 위한 스위칭 회로 (1308) 를 갖는 무선 디바이스 (1502) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 15 의 스위칭 회로 (1308) 는 도 13 의 스위칭 회로 (1308) 일 수도 있다. 무선 디바이스 (1502) 상의 트랜시버 (106) 가 수신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (1502) 는 수신 모드에서 동작하고 있을 수도 있다. 도 15 에 있어서, 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391), 전력 증폭기 (PA) 차동 입력 디바이스들, 전력 증폭기 (PA) 인에이블 디바이스 및 디지털 사전-왜곡 (DPD) 트랜지스터 (1392) 는 모두 턴오프되었고 따라서 도시되지 않는다.
제 1 인덕터 (L1; 1346a) 및 제 2 인덕터 (L2; 1346b) 는 직렬로 접속되어, 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 에 대한 게이트 매칭 인덕터를 형성할 수도 있다. 게이트 매칭 인덕터는 종래의 소스 디제너레이션 매칭 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 의 일부를 형성할 수도 있다.
도 16 은 고 전력 송신 모드에서 동작하고 있는, 고 전력 신호 및 저 전력 신호 양자를 위한 스위칭 회로 (1308) 를 갖는 무선 디바이스 (1602) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 16 의 스위칭 회로 (1308) 는 도 13 의 스위칭 회로 (1308) 일 수도 있다. 무선 디바이스 (1302) 상의 트랜시버 (106) 가 고전력 송신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (1602) 는 고전력 송신 모드에서 동작하고 있을 수도 있다. 도 16 에 있어서, 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 회로 및 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 는 턴오프되었고 따라서 도시되지 않는다.
트랜지스터 (MNPA; 1348) 는 트라이오드 영역에서 동작하고 양단에 걸쳐 직류전류 (DC) 전압 강하를 갖지 않을 수도 있다. 따라서, 제 2 노드 (1358) 는 이상적으로 교류전류 (AC) 접지될 수도 있다. 전력 증폭기 (PA) 의 출력 (즉, 제 1 노드 (1356)) 은 (제 1 DCblock 캐패시터 (1344a) 를 통해) 다이플렉서 (1310) 입력에 직접 존재한다. 따라서, 부가적인 손실이 발생되지 않고, 전력이 절약된다.
도 17 은 저 전력 송신 모드에서 동작하고 있는, 고 전력 신호 및 저 전력 신호 양자를 위한 스위칭 회로 (1308) 를 갖는 무선 디바이스 (1702) 를 도시한 회로 다이어그램이다. 도 17 의 스위칭 회로 (1308) 는 도 13 의 스위칭 회로 (1308) 일 수도 있다. 무선 디바이스 (1702) 상의 트랜시버 (106) 가 저전력 송신 모드에서 동작하고 있으면, 무선 디바이스 (1702) 는 저전력 송신 모드에서 동작하고 있을 수도 있다. 도 17 에 있어서, 저잡음 증폭기 (LNA; 120) 회로 (즉, 제 1 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA1; 1354), 제 2 저잡음 증폭기 (LNA) 트랜지스터 (MNLNA2; 1352) 및 변압기 (1379)) 및 차동 전력 증폭기 (PA) 회로 (즉, 트랜지스터 (MNPAp; 1350a), 트랜지스터 (MNPAn; 1350b), 제 1 차동 입력 트랜지스터 (1353a) 및 제 2 차동 입력 트랜지스터 (1353b)) 는 턴오프되었고 따라서 도시되지 않는다. 드라이버 증폭기 (DA) 회로 (1391) 는, 저전력 송신 신호들을 송신하는데 필요한 더 낮은 출력 전력을 제공할 수도 있다.
도 18 은 무선 디바이스 (1801) 내에 포함될 수도 있는 특정 컴포넌트들을 도시한 것이다. 무선 디바이스 (1801) 는 액세스 단말기, 이동국, 사용자 장비 (UE), 기지국, 노드 B, 진화된 노드 B 등일 수도 있다. 무선 디바이스 (1801) 는 프로세서 (1803) 를 포함한다. 프로세서 (1803) 는 범용 단일 또는 다중 칩 마이크로프로세서 (예를 들어, ARM), 특수 목적 마이크로프로세서 (예를 들어, 디지털 신호 프로세서 (DSP)), 마이크로 제어기, 프로그래머블 게이트 어레이 등일 수도 있다. 프로세서 (1803) 는 중앙 프로세싱 유닛 (CPU) 으로서 지칭될 수도 있다. 단지 단일의 프로세서 (1803) 가 도 18 의 무선 디바이스 (1801) 에 도시되어 있지만, 대안적인 구성에 있어서는, 프로세서들의 조합 (예를 들어, ARM 과 DSP) 이 사용될 수 있다.
무선 디바이스 (1801) 는 또한 메모리 (1805) 를 포함한다. 메모리 (1805) 는 전자 정보를 저장하는 것이 가능한 임의의 전자 컴포넌트일 수도 있다. 메모리 (1805) 는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 자기 디스크 저장 매체, 광학 저장 매체, RAM 에서의 플래시 메모리 디바이스들, 프로세서가 포함된 온-보드 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들 등 (이들의 조합 포함) 으로서 구현될 수도 있다.
데이터 (1807a) 및 명령들 (1809a) 이 메모리 (1805) 에 저장될 수도 있다. 명령들 (1809a) 은 본 명세서에 개시된 방법들을 구현하기 위해 프로세서 (1803) 에 의해 실행가능할 수도 있다. 명령들 (1809a) 을 실행하는 것은 메모리 (1805) 에 저장된 데이터 (1807a) 의 사용을 포함할 수도 있다. 프로세서 (1803) 가 명령들 (1809a) 을 실행할 경우, 명령들 (1809b) 의 다양한 부분들이 프로세서 (1803) 에 로딩될 수도 있고, 데이터 (1807b) 의 다양한 피스들이 프로세서 (1803) 에 로딩될 수도 있다.
무선 디바이스 (1801) 는 또한 송신기 (1811) 및 수신기 (1813) 를 포함하여, 무선 통신 디바이스 (1801) 로 및 무선 통신 디바이스 (1801) 로부터 신호들의 송신 및 수신을 허용할 수도 있다. 송신기 (1811) 및 수신기 (1813) 는 트랜시버 (1815) 로서 일괄적으로 지칭될 수도 있다. 안테나 (1817) 가 트랜시버 (1815) 에 전기적으로 커플링될 수도 있다. 무선 디바이스 (1801) 는 또한 다중의 송신기들, 다중의 수신기들, 다중의 트랜시버들 및/또는 다중의 안테나를 포함할 수도 있다 (도시 안됨). 무선 디바이스 (1801) 는 디지털 신호 프로세서 (DSP; 1821) 및 통신 인터페이스 (1823) 를 더 포함할 수도 있다.
무선 디바이스 (1801) 의 다양한 컴포넌트들은, 전력 버스, 제어 신호 버스, 상태 신호 버스, 데이터 버스 등을 포함할 수도 있는 하나 이상의 버스들에 의해 함께 커플링될 수도 있다. 명확화를 위해, 다양한 버스들이 도 18 에 버스 시스템 (1819) 으로서 도시된다.
용어 "커플링된" 은 매우 다양한 접속들을 포괄한다. 예를 들어, 용어 "커플링된" 은, 회로 엘리먼트들이 직접적으로 서로 접속되는 것 및 회로 엘리먼트들이 다른 회로 엘리먼트들을 통해 간접적으로 접속되는 것을 포괄하도록 넓게 해석되어야 한다.
용어 "결정하는" 은 매우 다양한 액션들을 포괄하며, 따라서, "결정하는" 은 계산하는 것, 컴퓨팅하는 것, 프로세싱하는 것, 유도하는 것, 조사하는 것, 검색하는 것 (예를 들어, 테이블, 데이터베이스, 또는 다른 데이터 구조에서 검색하는 것), 확인하는 것 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는" 은 수신하는 것 (예를 들어, 정보를 수신하는 것), 액세스하는 것 (예를 들어, 메모리 내 데이터에 액세스하는 것) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하는" 은 결심하는 것, 선택하는 것, 선출하는 것, 확립하는 것 등을 포함할 수 있다.
어구 "~에 기초하는" 은, 달리 명시적으로 특정되지 않으면, "~에만 기초하는" 을 의미하지 않는다. 즉, 어구 "~에 기초하는" 은 "~에만 기초하는" 및 "~에 적어도 기초하는" 양자를 기술한다.
용어 "프로세서" 는 범용 프로세서, 중앙 프로세싱 유닛 (CPU), 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 제어기, 마이크로제어기, 상태 머신 등을 포괄하도록 넓게 해석되어야 한다. 일부 상황 하에서, "프로세서" 는 주문형 집적회로 (ASIC), 프로그래머블 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 등을 지칭할 수도 있다. 용어 "프로세서" 는 프로세싱 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 기타 다른 구성물을 지칭할 수도 있다.
용어 "메모리" 는 전자 정보를 저장하는 것이 가능한 임의의 전자 컴포넌트를 포괄하도록 넓게 해석되어야 한다. 용어 메모리는 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 비휘발성 랜덤 액세스 메모리 (NVRAM), 프로그래머블 판독 전용 메모리 (PROM), 소거가능 프로그래머블 판독 전용 메모리 (EPROM), 전기적 소거가능 PROM (EEPROM), 플래시 메모리, 자기 또는 광학 데이터 저장부, 레지스터들 등과 같은 다양한 타입들의 프로세서 판독가능 매체를 지칭할 수도 있다. 프로세서가 메모리로부터 정보를 판독할 수 있고/있거나 메모리에 정보를 기입할 수 있다면, 메모리는 프로세서와 전자 통신하는 것으로 일컬어진다. 프로세서에 통합된 메모리는 프로세서와 전자 통신한다.
용어 "명령들" 및 "코드" 는 임의의 타입의 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트(들)를 포함하도록 넓게 해석되어야 한다. 예를 들어, 용어 "명령들" 및 "코드" 는 하나 이상의 프로그램들, 루틴들, 서브루틴들, 함수들, 절차들 등을 지칭할 수도 있다. "명령들" 및 "코드" 는 단일 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트 또는 다수의 컴퓨터 판독가능 스테이트먼트들을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 그 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들로서 저장될 수도 있다. 용어 "컴퓨터 판독가능 매체" 또는 "컴퓨터 프로그램 제품" 은 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체를 지칭한다. 한정이 아닌 예로써, 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장부, 자기 디스크 저장부 또는 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 원하는 프로그램 코드를 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 수록 또는 저장하는데 이용될 수 있고 또한 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같은 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피 디스크 및 블루레이? 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 통상적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다.
소프트웨어 또는 명령들이 또한 송신 매체를 통해 송신될 수도 있다. 예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임쌍선, 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 소프트웨어가 송신된다면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 꼬임쌍선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 송신 매체의 정의에 포함된다.
본 명세서에 개시된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 액션들을 포함한다. 그 방법 단계들 및/또는 액션들은 청구항들의 범위로부터 일탈함없이 서로 대체될 수도 있다. 즉, 설명되고 있는 방법의 적절한 동작을 위해 단계들 또는 액션들의 특정 순서가 요구되지 않는다면, 특정 단계들 및/또는 액션들의 순서 및/또는 이용은 청구항들의 범위로부터 일탈함없이 변경될 수도 있다.
또한, 도 3 및 도 14 에 의해 도시된 바와 같이 본 명세서에서 설명된 방법들 및 기술들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단들은 디바이스에 의해 다운로드되고/되거나 그렇지 않으면 획득될 수 있음을 인식해야 한다. 예를 들어, 디바이스는 서버에 커플링되어, 본 명세서에서 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전송을 용이하게 할 수도 있다. 대안적으로, 본 명세서에서 설명된 다양한 방법들은 저장 수단 (예를 들어, 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 판독 전용 메모리 (ROM), 컴팩트 디스크 (CD) 또는 플로피 디스크와 같은 물리적 저장 매체 등) 을 통해 제공될 수 있어서, 그 저장 수단을 디바이스에 커플링 또는 제공할 시 디바이스가 그 다양한 방법들을 획득할 수도 있게 한다. 더욱이, 본 명세서에서 설명된 방법들 및 기술들을 디바이스에 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 기술이 활용될 수 있다.
청구항들은 상기 예시된 정확한 구성 및 컴포넌트들로 한정되지 않음을 이해해야 한다. 청구항들의 범위로부터 일탈함없이 본 명세서에서 설명된 시스템들, 방법들 및 장치의 배열, 동작 및 상세에 있어서, 다양한 변형들, 변경들 및 변동들이 행해질 수도 있다.

Claims (37)

  1. 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로로서,
    송신 증폭기 및 저잡음 증폭기를 포함하고,
    상기 송신 증폭기는,
    제 1 트랜지스터;
    제 2 트랜지스터; 및
    상기 제 1 트랜지스터를 상기 제 2 트랜지스터에 커플링시키는 제 1 인덕터를 포함하고,
    상기 저잡음 증폭기는,
    제 3 트랜지스터;
    제 4 트랜지스터;
    상기 제 1 인덕터;
    상기 제 1 인덕터를 상기 제 3 트랜지스터에 커플링시키는 제 2 인덕터;
    상기 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시키는 제 3 인덕터; 및
    변압기를 포함하는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기는 드라이버 증폭기이고,
    상기 제 1 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고, 상기 제 2 트랜지스터는 p형 트랜지스터이고,
    드라이버 증폭기 입력이 상기 제 1 트랜지스터의 게이트에 커플링되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기는 드라이버 증폭기이고,
    상기 제 1 트랜지스터는 p형 트랜지스터이고, 상기 제 2 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고,
    드라이버 증폭기 입력이 상기 제 1 트랜지스터의 게이트에 커플링되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터의 드레인은 제 1 노드에 커플링되고,
    상기 제 1 인덕터는 상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 커플링되고,
    상기 제 2 트랜지스터의 소스는 상기 제 2 노드에 커플링되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고, 상기 제 4 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고,
    상기 제 3 인덕터는 상기 제 3 트랜지스터의 소스에 커플링되고,
    상기 제 3 트랜지스터의 드레인은 상기 제 4 트랜지스터의 소스에 커플링되고,
    상기 제 4 트랜지스터의 드레인은 상기 변압기에 커플링되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터 및 상기 제 2 트랜지스터는 수신 모드 동안에 턴오프되고,
    상기 제 3 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터는 송신 모드 동안에 턴오프되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터, 상기 제 2 인덕터 및 상기 제 3 인덕터 사이에 자기 커플링이 발생하는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터, 상기 제 2 인덕터 및 상기 제 3 인덕터는 결합된 매칭 회로의 일부인, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  9. 제 1 항에 있어서,
    2차 고조파 트랩을 더 포함하는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기는 전력 증폭기이고,
    상기 송신 증폭기는 상기 제 1 트랜지스터에 커플링된 제 4 인덕터를 더 포함하고,
    상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터 간의 커플링은 상기 제 1 인덕터와 상기 제 4 인덕터 간의 자기 커플링인, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터는 제 1 노드에 커플링되고,
    상기 제 1 노드는 다이플렉서에 커플링되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 1 노드와 상기 다이플렉서 사이에 커플링된 제 1 직류전류 차단 캐패시터; 및
    상기 제 3 인덕터와 상기 제 3 트랜지스터의 게이트 사이에 커플링된 제 2 직류전류 차단 캐패시터를 더 포함하는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  13. 제 10 항에 있어서,
    제 5 인덕터; 및
    제 5 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제 1 인덕터 및 상기 제 5 인덕터는 상기 제 5 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터 간의 자기 커플링을 형성하는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터의 게이트는 제 1 차동 전력 증폭기 입력에 커플링되고,
    상기 제 5 트랜지스터의 게이트는 제 2 차동 전력 증폭기 입력에 커플링되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  15. 제 13 항에 있어서,
    캐패시터; 및
    제 6 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 캐패시터는 상기 제 1 인덕터와 상기 제 6 트랜지스터 사이에 커플링되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터는 제 1 노드에 커플링되고,
    상기 제 1 노드는 다이플렉서에 커플링되고,
    상기 송신 증폭기는 제 6 트랜지스터 및 제 7 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제 6 트랜지스터는 상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 4 인덕터 사이에 커플링되어 제 1 캐스코드 디바이스를 형성하고,
    상기 제 7 트랜지스터는 상기 제 5 트랜지스터와 상기 제 5 인덕터 사이에 커플링되어 제 2 캐스코드 디바이스를 형성하고,
    상기 제 1 노드에 커플링된 드라이버 증폭기 회로를 더 포함하고,
    상기 드라이버 증폭기 회로는 드라이버 증폭기, 및 상기 드라이버 증폭기와 상기 제 1 노드 간의 커플링을 스위칭 온 및 스위칭 오프시키기 위한 회로를 포함하는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 드라이버 증폭기와 상기 제 1 노드 간의 커플링을 스위칭시키기 위한 회로는 저전력 송신 모드 동안에 온(on)되고, 그 이외에는 오프되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  18. 제 16 항에 있어서,
    고전력 송신 모드 동안, 상기 드라이버 증폭기 회로, 상기 제 3 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터는 턴오프되고, 상기 제 1 트랜지스터, 상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 6 트랜지스터는 턴온되는, 송신 및 수신 매칭을 위한 집적회로.
  19. 집적회로 상에서 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법으로서,
    송신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 단계;
    제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터를 포함하는 송신 증폭기 디바이스들을 턴온시키는 단계로서, 제 1 인덕터가 상기 제 1 트랜지스터를 상기 제 2 트랜지스터에 커플링시키는, 상기 송신 증폭기 디바이스들을 턴온시키는 단계;
    제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터를 포함하는 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프시키는 단계로서, 제 2 인덕터가 상기 제 1 인덕터를 상기 제 3 트랜지스터에 커플링시키고, 제 3 인덕터가 상기 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시키며, 변압기가 상기 제 4 트랜지스터를 믹서에 커플링시키는, 상기 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프시키는 단계;
    송신 신호들을 다이플렉서로 전송하는 단계;
    수신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 단계;
    상기 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴온시키는 단계;
    상기 송신 증폭기 디바이스들을 턴오프시키는 단계; 및
    상기 다이플렉서로부터의 신호들을 수신하는 단계를 포함하는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기 디바이스들은 드라이버 증폭기를 형성하고,
    상기 제 1 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고, 상기 제 2 트랜지스터는 p형 트랜지스터이고,
    드라이버 증폭기 입력이 상기 제 1 트랜지스터의 게이트에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기 디바이스들은 드라이버 증폭기를 형성하고,
    상기 제 1 트랜지스터는 p형 트랜지스터이고, 상기 제 2 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고,
    드라이버 증폭기 입력이 상기 제 2 트랜지스터의 게이트에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  22. 제 20 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터의 드레인은 제 1 노드에 커플링되고,
    상기 제 1 인덕터는 상기 제 1 노드와 제 2 노드 사이에 커플링되고,
    상기 제 2 트랜지스터의 소스는 상기 제 2 노드에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 3 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고, 상기 제 4 트랜지스터는 n형 트랜지스터이고,
    상기 제 3 인덕터는 상기 제 3 트랜지스터의 소스에 커플링되고,
    상기 제 3 트랜지스터의 드레인은 상기 제 4 트랜지스터의 소스에 커플링되고,
    상기 제 4 트랜지스터의 드레인은 상기 변압기에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  24. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터, 상기 제 2 인덕터 및 상기 제 3 인덕터 사이에 자기 커플링이 발생하는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  25. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터, 상기 제 2 인덕터 및 상기 제 3 인덕터는 결합된 매칭 회로의 일부인, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  26. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기 디바이스들은 2차 고조파 트랩을 더 포함하는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  27. 제 19 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기 디바이스들은 전력 증폭기를 형성하고,
    상기 송신 증폭기 디바이스들은 제 4 인덕터를 더 포함하고,
    상기 제 1 인덕터는 상기 제 1 인덕터와 상기 제 4 인덕터 간의 자기 커플링을 통해 상기 제 1 트랜지스터를 상기 제 2 트랜지스터에 커플링시키고,
    상기 제 4 인덕터는 상기 제 1 트랜지스터의 드레인과 소스 전압 사이에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  28. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터는 제 1 노드에 커플링되고,
    상기 제 1 노드는 상기 다이플렉서에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 집적회로는,
    상기 제 1 노드와 상기 다이플렉서 사이에 커플링된 제 1 직류전류 차단 캐패시터; 및
    상기 제 3 인덕터와 상기 제 3 트랜지스터의 게이트 사이에 커플링된 제 2 직류전류 차단 캐패시터를 포함하는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기 디바이스들은,
    제 5 인덕터; 및
    제 5 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제 1 인덕터 및 상기 제 5 인덕터는 상기 제 5 트랜지스터와 상기 제 2 트랜지스터 간의 자기 커플링을 형성하는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  31. 제 30 항에 있어서,
    상기 제 1 트랜지스터의 게이트는 제 1 차동 전력 증폭기 입력에 커플링되고,
    상기 제 5 트랜지스터의 게이트는 제 2 차동 전력 증폭기 입력에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  32. 제 30 항에 있어서,
    상기 송신 증폭기 디바이스들은 제 6 트랜지스터를 더 포함하고,
    캐패시터가 상기 제 1 인덕터와 상기 제 6 트랜지스터 사이에 커플링되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 제 1 인덕터는 제 1 노드에 커플링되고,
    상기 제 1 노드는 다이플렉서에 커플링되고,
    송신 증폭기가 제 6 트랜지스터 및 제 7 트랜지스터를 더 포함하고,
    상기 제 6 트랜지스터는 상기 제 1 트랜지스터와 상기 제 4 인덕터 사이에 커플링되어 제 1 캐스코드 디바이스를 형성하고,
    상기 제 7 트랜지스터는 상기 제 5 트랜지스터와 상기 제 5 인덕터 사이에 커플링되어 제 2 캐스코드 디바이스를 형성하고,
    상기 제 1 노드에 커플링된 드라이버 증폭기 회로를 턴온시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 드라이버 증폭기 회로는 드라이버 증폭기, 및 상기 드라이버 증폭기와 상기 제 1 노드 간의 커플링을 스위칭 온 및 스위칭 오프시키기 위한 회로를 포함하는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 드라이버 증폭기와 상기 제 1 노드 간의 커플링을 스위칭시키기 위한 회로는 저전력 송신 모드 동안에 온되고, 그 이외에는 오프되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  35. 제 33 항에 있어서,
    고전력 송신 모드 동안, 상기 드라이버 증폭기 회로, 상기 제 3 트랜지스터 및 상기 제 4 트랜지스터는 턴오프되고, 상기 제 1 트랜지스터, 상기 제 2 트랜지스터 및 상기 제 6 트랜지스터는 턴온되는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 방법.
  36. 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 장치로서,
    송신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 수단;
    제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터를 포함하는 송신 증폭기 디바이스들을 턴온시키는 수단으로서, 제 1 인덕터가 상기 제 1 트랜지스터를 상기 제 2 트랜지스터에 커플링시키는, 상기 송신 증폭기 디바이스들을 턴온시키는 수단;
    제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터를 포함하는 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프시키는 수단으로서, 제 2 인덕터가 상기 제 1 인덕터를 상기 제 3 트랜지스터에 커플링시키고, 제 3 인덕터가 상기 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시키며, 변압기가 상기 제 4 트랜지스터를 믹서에 커플링시키는, 상기 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프시키는 수단;
    송신 신호들을 다이플렉서로 전송하는 수단;
    수신 모드에서의 동작으로 스위칭하는 수단;
    상기 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴온시키는 수단;
    상기 송신 증폭기 디바이스들을 턴오프시키는 수단; 및
    상기 다이플렉서로부터의 신호들을 수신하는 수단을 포함하는, 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하는 장치.
  37. 송신 모드와 수신 모드 사이를 스위칭하기 위해 구성된 무선 디바이스에 대한, 명령들을 갖는 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서,
    상기 명령들은,
    무선 디바이스로 하여금 송신 모드에서의 동작으로 스위칭하게 하는 코드;
    상기 무선 디바이스로 하여금 제 1 트랜지스터 및 제 2 트랜지스터를 포함하는 송신 증폭기 디바이스들을 턴온하게 하는 코드로서, 제 1 인덕터가 상기 제 1 트랜지스터를 상기 제 2 트랜지스터에 커플링시키는, 상기 송신 증폭기 디바이스들을 턴온하게 하는 코드;
    상기 무선 디바이스로 하여금 제 3 트랜지스터 및 제 4 트랜지스터를 포함하는 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프하게 하는 코드로서, 제 2 인덕터가 상기 제 1 인덕터를 상기 제 3 트랜지스터에 커플링시키고, 제 3 인덕터가 상기 제 3 트랜지스터를 접지에 커플링시키며, 변압기가 상기 제 4 트랜지스터를 믹서에 커플링시키는, 상기 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴오프하게 하는 코드;
    상기 무선 디바이스로 하여금 송신 신호들을 다이플렉서로 전송하게 하는 코드;
    상기 무선 디바이스로 하여금 수신 모드에서의 동작으로 스위칭하게 하는 코드;
    상기 무선 디바이스로 하여금 상기 저잡음 증폭기 디바이스들을 턴온하게 하는 코드;
    상기 무선 디바이스로 하여금 상기 송신 증폭기 디바이스들을 턴오프하게 하는 코드; 및
    상기 무선 디바이스로 하여금 상기 다이플렉서로부터의 신호들을 수신하게 하는 코드를 포함하는, 비-일시적인 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품.
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