KR20130130606A - 바이어스 제어 장치 - Google Patents

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KR20130130606A
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Abstract

본 발명은 트랜지스터의 온도에 상응하는 디지털 신호를 생성하고, 생성된 디지털 신호를 이용하여 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 가산하거나 감산한 보상 바이어스 전류를 출력하는 온도 보상 회로, 트랜지스터와 병렬로 연결된 미러 트랜지스터의 특성 오차를 검출하고, 특성 오차를 보상하기 위한 보상 신호를 출력하는 특성 보상 회로 및 보상 바이어스 전류 및 보상 신호를 이용하여 트랜지스터로 인가되는 바이어스 전원을 보상하여 출력하는 바이어스 보상 회로를 포함하는 바이어스 제어 장치로 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

바이어스 제어 장치{Bias controlling apparatus}
본 발명은 바이어스 제어 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온도의 변화나 제조 시 발생하는 바이어스 전원의 오차를 자동으로 보상할 수 있는 바이어스 제어 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 단말기와 같은 무선 통신 시스템에서 무선으로 신호를 송수신하기 위해 전력 증폭기가 사용된다. 여기서, 전력 증폭기란 미세한 신호를 일그러짐이 적고 효율적으로 큰 신호로 증폭하여 안테나를 통해 부하에 공급하는 장치를 말한다.
이러한 전력 증폭기는 특수 반도체인 GaAs 공정과 범용적인 씨모스(CMOS) 공정으로 설계한 씨모스 전력 증폭기를 포함하는데, 상기와 같은 씨모스 전력 증폭기는 대량 생산이 가능하므로 원가가 저렴해지고 기능이 다양한 장점이 있다.
한편, 전력 증폭기의 동작을 안정적으로 제어하기 위해서 전력 증폭기의 전원 조절기가 개발되었으며, 전원 조절기를 이용하여 전력 증폭기에 보다 안정적인 전원을 공급하기 위한 기술이 연구 및 개발되고 있다.
종래 기술에 의한 전력 증폭 시스템은 기준 전압에 상응하는 일정 전압을 전력 증폭기에 제공하는 전압 제어기, 입력되는 제어 전압에 따라 구동 전류를 조절하는 전류 제어기 및 구동 전압과 구동 전류를 이용하여 전력 증폭기로 인가되는 바이어스 전원을 제어하는 바이어스 제어기를 포함하며, 입력되는 제어 전압에 따라 바이어스 전원을 적절하게 조절하여 전력 증폭기로 안정적인 전류를 공급한다.
그러나, 상온에서는 전력 증폭기가 올바른 동작 영역에서 전력의 증폭을 수행하여 전력 증폭기의 특성이 변하지 않지만, 온도가 변하면 온도에 따라 전력 증폭기의 특성이 변하여 성능의 열화가 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
특히, 전력 증폭기는 인가되는 바이어스 전원의 변화에 따라 민감하게 동작 특성이 변하는데, 상기와 같은 바이어스 전원은 온도의 변화나 제조 시 공정 변화에 의해 쉽게 변할 수 있었다.
이에 따라, 전력 증폭기에 인가되는 바이어스 전원을 조절하여 전력 증폭기의 성능을 개선해야 하나, 종래에는 인가되는 바이어스 전원을 조절하는 보상 회로가 없기 때문에 전력 증폭 시스템의 특성이 나빠지는 문제점이 있었다.
따라서, 당 기술 분야에서는 온도의 변화나 제조 시 공정 변화에 의해 가변하는 전력 증폭기의 바이어스 전원을 적절하게 조절할 수 있는 방안이 요구되고 있다.
본 발명의 사상은 온도의 변화나 제조 시 공정 변화에 의해 발생하는 바이어스 전원의 오차를 자동으로 보상하여 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있는 바이어스 제어 장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명의 일실시예에 의한 바이어스 제어 장치는 트랜지스터의 온도에 상응하는 디지털 신호를 생성하고, 상기 생성된 디지털 신호를 이용하여 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 가산하거나 감산한 보상 바이어스 전류를 출력하는 온도 보상 회로; 상기 트랜지스터와 병렬로 연결된 미러 트랜지스터의 특성 오차를 검출하고, 상기 특성 오차를 보상하기 위한 보상 신호를 출력하는 특성 보상 회로; 상기 보상 바이어스 전류 및 상기 보상 신호를 이용하여 상기 트랜지스터의 제어단자로 인가되는 바이어스 전원을 보상하여 출력하는 바이어스 보상 회로를 포함하되, 상기 특성 오차는 상기 트랜지스터의 트랜스 컨덕턴스 및 문턱전압의 편차 중 적어도 어느 하나의 편차에 따른 오차인 것일 수 있다.
여기서, 상기 온도 보상 회로는 상기 온도에 상응하는 온도 전압을 검출하는 온도 검출부; 상기 검출된 온도 전압을 디지털 신호로 변환하여 생성하는 변환부; 상기 변환된 디지털 신호에 따라 상기 기준 바이어스 전류에 상기 제어 전류를 가산하거나 감산하여 상기 보상 바이어스 전류를 출력하는 전류 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 온도 보상 회로는 제1 기준 전압을 생성하여 상기 변환부로 출력하는 기준 전압 생성부를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 변환부는 온도별로 나누어진 구간에 따라 상기 온도 전압과 상기 제1 기준 전압을 비교하고, 상기 비교한 결과로 비교 신호를 각각 출력하는 복수 개의 비교기; 상기 복수 개의 비교 신호를 조합하여 상기 디지털 신호를 생성하는 생성기를 포함할 수 있다.
그리고, 상기 전류 제어부는 상기 생성된 디지털 신호를 이용하여 온도 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력기; 상기 기준 바이어스 전류가 흐르도록 제어하는 기준 바이어스 생성기; 상기 기준 바이어스 생성기와 병렬로 연결되고, 상기 온도 제어 신호에 따라 상기 기준 바이어스 전류에 상기 제어 전류를 가산하거나 감산하도록 제어하는 전류 제어기를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전류 제어기는 전원 전압(VDD)에 대하여 직렬로 연결된 복수 개의 전류소스; 상기 복수 개의 전류소스와 직렬로 연결되고, 상기 온도 제어 신호에 따라 선택적으로 연결되는 복수 개의 스위치를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 전류 제어기는 상기 전원 전압과 인접하게 위치한 스위치를 선택적으로 연결하여 상기 기준 바이어스 전류에 상기 제어 전류를 가산할 수 있다.
또한, 상기 전류 제어기는 접지와 인접하게 위치한 스위치를 선택적으로 연결하여 상기 기준 바이어스 전류에 상기 제어 전류를 감산할 수 있다.
한편, 상기 특성 보상 회로는 상기 미러 트랜지스터의 드레인-소스 전류에 따른 전압과 사전에 설정된 제2 기준 전압을 비교하여 상기 비교한 결과로 상기 특성 오차를 검출하는 특성 비교부를 포함할 수 있다.
게다가, 상기 특성 보상 회로는 상기 검출된 특성 오차를 이용하여 상기 특성 오차를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하고, 상기 보상 신호를 상기 미러 트랜지스터와 상기 트랜지스터로 각각 출력하는 피드백 조절부를 더 포함할 수 있다.
아울러, 상기 특성 비교부 및 상기 피드백 조절부는 상기 미러 트랜지스터의 전압이 상기 제2 기준 전압과 동일해질 때까지 상기 특성 오차를 검출하고, 상기 보상 신호를 출력하는 동작을 반복할 수 있다.
또, 상기 특성 보상 회로는 상기 미러 트랜지스터에 흐르는 전류를 미러링하는 전류 미러부를 더 포함하고, 상기 특성 비교부는 상기 전류 미러부에서 미러링된 전류에 상응하는 전압과 상기 제2 기준 전압을 비교할 수 있다.
이때, 상기 미러 트랜지스터는 상기 트랜지스터와 동일한 구조이고, 상기 트랜지스터보다 사이즈가 작을 수 있다.
보다 상세하게는, 상기 미러 트랜지스터는 상기 트랜지스터가 m의 사이즈일 경우, 상기 트랜지스터의 1/m 사이즈일 수 있다.
그리고, 상기 트랜지스터는 전력 증폭기일 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 바이어스 제어 장치에 따르면, 온도의 변화나 제조 시 공정 변화에 의해 발생하는 오차에 따라 트랜지스터로 인가되는 바이어스 전원을 자동으로 보상함으로써 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
보다 구체적으로는, 온도의 변화나 제조 시 공정 변화에 의해 발생하는 오차에 따라 바이어스 전원이 변화되어 트랜지스터(일례로, 전력 증폭기)의 동작 특성이 변하여 성능의 열화가 발생할 수 있는 문제점을 해결하고, 트랜지스터의 바이어스 전원을 자동으로 보상하여 트랜지스터를 항상 최적의 동작 특성으로 동작하게 할 수 있다.
이에 따라, 트랜지스터 및 이를 포함하는 전력 증폭 시스템의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 바이어스 제어 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시한 온도 보상 회로의 구성도이다.
도 3은 도 2에 도시한 변환부의 상세 구성도이다.
도 4a는 도 2에 도시한 전류 제어기에서 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 가산하기 위한 스위치의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 4b는 도 2에 도시한 전류 제어기에서 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 감산하기 위한 스위치의 동작 과정을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 1에 도시한 특성 보상 회로의 구성도이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 바이어스 제어 장치의 개략적인 구성도 및 도 2는 도 1에 도시한 온도 보상 회로의 구성도를 나타낸다.
도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 바이어스 제어 장치(1)는 온도 보상 회로(100), 특성 보상 회로(200) 및 바이어스 보상 회로(300)를 포함하여 구성된다.
우선, 바이어스 제어 장치(1)의 구성 요소를 상세하게 설명하기 전에, 바이어스 제어 장치에 대하여 간략하게 설명하면, 바이어스 제어 장치(1)란 통상적으로 트랜지스터(400)로 인가되는 바이어스 전원을 제어하는 장치로서, 트랜지스터(400)가 전력 증폭기(Power Amplifier)로 이루어지면, 바이어스 제어 장치(1)는 전력 증폭 시스템 내에 설치되어 전력 증폭기의 바이어스 전원을 제어하는 역할을 수행할 수 있다.
그러나, 바이어스 제어 장치(1)는 이에 한정되지 않으며, 다양한 시스템에 적용되어 사용될 수 있다.
이하, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 의한 바이어스 제어 장치의 구성 요소를 보다 자세하게 설명하도록 한다.
온도 보상 회로(100)는 트랜지스터(400)의 온도 즉, 트랜지스터(400)가 있는 주변 환경의 온도에 상응하는 디지털 신호(Digital signal)를 생성하고, 생성된 디지털 신호에 따라 기준 바이어스 전류(I)에 제어 전류(I1, I2)를 가산하거나 감산하여 보상 바이어스 전류(Io)를 출력한다.
상기와 같은 온도 보상 회로(100)는 온도 검출부(110), 기준 전압 생성부(120), 변환부(130) 및 전류 제어부(140)를 포함할 수 있는데, 이 중에서 온도 검출부(110)는 온도의 변화를 검출하기 위해서 현재 트랜지스터(400)의 온도에 상응하는 온도 전압을 출력할 수 있다. 다시 말해, 온도 검출부(110)는 트랜지스터(400)가 있는 주변 환경의 온도를 몇 도씨(℃)의 개념이 아닌 전압(V)으로 검출할 수 있다.
기준 전압 생성부(120)는 제1 기준 전압(Vref1)을 생성하여 변환부(130)로 출력한다. 상기와 같은 기준 전압 생성부(120)의 상세한 구성은 하기에서 보다 자세하게 설명하도록 한다.
변환부(130)는 트랜지스터(400)의 온도 즉, 트랜지스터(400)가 있는 주변 환경의 온도를 디지털 신호(Digital signal)로 변환하는 역할을 수행한다.
도 3은 도 2에 도시한 변환부의 상세 구성도로서, 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하면, 변환부(130)는 복수 개의 비교기(132a ~ 132n) 및 생성기(134)를 포함할 수 있다.
이 중에서, 복수 개의 비교기(132a ~ 132n)는 온도별로 나누어진 구간에 따라 온도 전압(VPTAT)과 제1 기준 전압(Vref1)을 각각 비교하고, 상기 비교한 결과로 복수 개의 비교 신호를 생성기(134)로 출력할 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 복수 개의 비교기(132a ~ 132n)는 온도에 따라 구간을 나누고, 나누어진 구간에 따라 온도 전압(VPTAT)과 제1 기준 전압(Vref1)을 각각 비교하는데, 상기 비교한 결과에서 온도 전압(VPTAT)이 제1 기준 전압(Vref1)보다 작으면, 하이(High) 레벨의 비교 신호를 출력하고, 이와 반대로 온도 전압(VPTAT)이 제1 기준 전압(Vref1) 이상이면, 로우(Low) 레벨의 비교 신호를 출력할 수 있다.
여기서, 제1 기준 전압(Vref1)은 복수 개의 비교 저항(R11~R1n)에 각각 걸리는 전압으로서, 상기 비교 저항(R11~R1n)의 값에 따라 복수 개의 비교기(132a ~ 132n)에 서로 다른 제1 기준 전압(Vref1)을 인가할 수 있다.
다음으로, 생성기(134)는 복수 개의 비교기(132a ~ 132n)에서 각각 출력된 복수 개의 비교 신호를 조합하여 디지털 신호를 생성할 수 있다.
일례로, 복수 개의 비교기가 3개의 비교기인 제1 내지 제3 비교기(132a ~ 132c)로 구성된 경우, 제1 내지 제3 비교기(132a ~ 132c)에서 하이 레벨의 비교 신호, 하이 레벨의 비교 신호 및 로우 레벨의 비교 신호를 각각 출력하면, 생성기(134)에서는 이들을 조합하여 "110"의 이진수 즉, 디지털 신호를 생성할 수 있다.
한편, 도 2로 다시 돌아와 설명하면, 전류 제어부(140)는 변환부(130)에서 변환된 디지털 신호에 따라 기준 바이어스 전류(I)에 제어 전류(I1 또는 I2)를 가산하거나 감산하여 보상 바이어스 전류(Io)를 출력한다.
상기와 같은 전류 제어부(140)는 제어 신호 출력기(142), 기준 바이어스 생성기(144) 및 전류 제어기(146)를 포함할 수 있는데, 제어 신호 출력기(142)는 생성기(134)에서 생성된 디지털 신호를 이용하여 온도 제어 신호를 출력한다. 다시 말해, 제어 신호 출력기(142)는 생성기(134)에서 생성된 디지털 신호를 이용하여 전류 제어기(146)를 제어하기 위한 온도 제어 신호를 생성하여 출력할 수 있다.
기준 바이어스 생성기(144)는 복수 개의 바이어스 저항(R1, R2)을 포함하여 기준 바이어스 전류(I)가 흐르도록 제어한다.
전류 제어기(146)는 기준 바이어스 생성기(144)와 병렬로 연결되고, 온도 제어 신호에 따라 기준 바이어스 전류(I)에 제어 전류(I1, I2)를 가산하거나 감산하도록 제어하는 수단으로서, 복수 개의 전류소스(S1, S2) 및 복수 개의 전류소스(S1, S2)를 제어하는 복수 개의 스위치(SW1, SW2)로 이루어질 수 있다.
여기서, 복수 개의 전류소스(S1, S2)는 전원 전압(VDD)에 대하여 직렬로 연결될 수 있으며, 복수 개의 전류소스(S1, S2) 사이에 있는 접속점과 복수 개의 바이어스 저항(R1, R2) 사이에 있는 접속점은 서로 연결될 수 있다.
또한, 복수 개의 스위치(SW1, SW2)는 복수 개의 전류소스(S1, S2)와 직렬로 연결되어 온도 제어 신호에 따라 선택적으로 연결될 수 있다.
이하에서는 전류 제어기에서 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 가산하거나 감산하기 위한 스위치의 동작 과정을 보다 구체적으로 설명하도록 한다.
도 4a는 도 2에 도시한 전류 제어기에서 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 가산하기 위한 스위치의 동작 과정을 나타내는 도면 및 도 4b는 도 2에 도시한 전류 제어기에서 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 감산하기 위한 스위치의 동작 과정을 나타내는 도면을 나타낸다.
도 4a를 참조하면, 전류 제어기(146)는 전원 전압(VDD)과 인접하게 위치한 제1 스위치(SW1)를 연결하여 기준 바이어스 전류(I)에 제1 제어 전류(I1)를 가산할 수 있다. 다시 말해, 전류 제어기(146)는 온도 제어 신호에 따라 전원 전압(VDD)과 인접하게 위치한 제1 스위치(SW1)를 선택적으로 연결하여 기준 바이어스 전류(I)에 제1 전류소스(S1)로부터 인가된 제1 제어 전류(I1)만큼 더해줌으로써 보상 바이어스 전류(Io)를 사전에 설정된 기준 게이트 바이어스 전류보다 높게 설정할 수 있다.
도 4b를 참조하면, 전류 제어기(146)는 접지(GND)와 인접하게 위치한 제2 스위치(SW2)를 연결하여 기준 바이어스 전류(I)에 제2 제어 전류(I2)를 감산할 수 있다. 다시 말해, 전류 제어기(146)는 온도 제어 신호에 따라 접지(GND)와 인접하게 위치한 제2 스위치(SW2)를 선택적으로 연결하여 기준 바이어스 전류(I)에 제2 전류소스(S2)로부터 인가된 제2 제어 전류(I2)만큼 빼줌으로써 보상 바이어스 전류(Io)를 기준 게이트 바이어스 전류보다 낮게 설정할 수 있다.
이에 따라, 온도 보상 회로(100)는 온도 변화에 따라 바이어스 전류를 낮게 조절하거나 높게 조절하여 바이어스 전원을 보다 효과적으로 보상할 수 있게 한다.
하기에서는 본 발명의 일실시예에 의한 특성 보상 회로에 대하여 설명하도록 한다.
도 5는 도 1에 도시한 특성 보상 회로(200)의 구성도로서, 도 5를 참조하면, 특성 보상 회로(200)는 트랜지스터(400, M1)와 병렬로 연결된 미러 트랜지스터(M2)의 특성 오차를 검출하고, 특성 오차를 보상하기 위한 보상 신호를 출력하는 수단으로서, 특성 비교부(220), 피드백 조절부(240) 및 전류 미러부(260)를 포함할 수 있다.
우선, 특성 보상 회로(200)에 대하여 설명하기 전에 특성 오차에 대하여 설명하면, 일반적으로 트랜지스터(M1)는 설계 시 트랜스 컨덕턴스(Gm)의 변화나 문턱 전압(Vth)의 변화 등으로 인해 특성 오차가 발생할 수 있다. 이에 따라, 트랜지스터(M1)의 특성 오차를 보상해야 하는데, 트랜지스터(M1)에 있는 특성 오차를 직접적으로 검출하는 방법은 특성을 나쁘게 하거나 전력 소모가 많은 문제점이 있었다.
이에 따라, 본 발명의 일실시예에서는 트랜지스터(M1)와 동일한 구조(W/L)를 가지고 있고, 전체 사이즈가 트랜지스터(M1)보다 작은 미러 트랜지스터(M2)를 이용하여 트랜지스터(M1)의 특성 오차를 검출할 수 있다.
만약, 미러 트랜지스터(M2)는 트랜지스터(M1)가 m의 사이즈일 경우, 트랜지스터(M1)의 1/m 사이즈인 것이 바람직하며, 미러 트랜지스터(M2)는 트랜지스터(M1)와 동일한 특성 오차가 발생하기 때문에 미러 트랜지스터(M2)의 특성 오차를 우선적으로 검출하여 트랜지스터(M1)의 특성 오차를 보상하게 할 수 있다.
이러한 트랜지스터의 특성 오차를 보상하기 위하여 특성 비교부(220)는 미러 트랜지스터(M2)의 전압과 사전에 설정된 제2 기준 전압(Vref2)을 비교하여 상기 비교한 결과로 특성 오차를 검출한다.
다음으로, 피드백 조절부(240)는 특성 비교부(220)에서 검출된 특성 오차를 이용하여 특성 오차를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하고, 보상 신호를 미러 트랜지스터(M2)와 트랜지스터(M1)로 각각 출력한다.
보다 자세하게 설명하면, 특성 비교부(220) 및 피드백 조절부(240)는 미러 트랜지스터(M2)의 전압이 제2 기준 전압(Vref2)과 동일해질 때까지 특성 오차를 검출하고, 보상 신호를 출력하는 동작을 반복적으로 수행한다.
예를 들어, 공정 변화에 의해 미러 트랜지스터(M2)의 전압이 변하게 되면, 미러 트랜지스터(M2)의 특성에 오차가 발생하게 되고, 비교 동작에 의해 특성 비교부(220)에서는 미러 트랜지스터(M2)의 특성 오차를 검출할 수 있게 된다. 그러면, 피드백 조절부(240)는 특성 비교부(220)에서 검출된 특성 오차를 이용하여 특성 오차를 보상하기 위한 보상 신호를 생성하고, 보상 신호를 미러 트랜지스터(M2)와 트랜지스터(M1)로 각각 출력함으로써 미러 트랜지스터(M2)의 전압이 제2 기준 전압(Vref2)과 동일해지도록 제어한다.
이때, 상기와 같은 보상 신호를 미러 트랜지스터(M2)와 트랜지스터(M1)로 함께 전송하여 최종적으로 트랜지스터(M1)에서도 특성 오차를 보상할 수 있게 한다.
그리고, 특성 보상 회로(200)는 미러 트랜지스터(M2)의 전압을 검출하기 위해 미러 트랜지스터(M2)에 흐르는 전류를 미러링하는 전류 미러부(260)를 더 포함할 수 있다.
이에 따라, 특성 비교부(220)는 전류 미러부(260)에서 미러링된 전류에 상응하는 미러 트랜지스터(M2)의 전압과 제2 기준 전압(Vref2)을 비교할 수 있게 된다.
마지막으로, 도 1을 참조하면, 바이어스 보상 회로(300)는 보상 바이어스 전류 및 보상 신호를 이용하여 트랜지스터(400)로 인가되는 바이어스 전원을 보상하여 출력한다.
즉, 온도 보상 회로(100) 및 특성 보상 회로(200)에서 각각 출력된 보상 바이어스 전류 및 보상 신호를 이용하여 바이어스 보상 회로(300)는 트랜지스터(400)로 인가되는 바이어스 전원을 보상함으로써 트랜지스터의 성능을 향상시킬 수 있으며, 항상 최적의 동작 특성으로 동작하게 할 수 있다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
1. 바이어스 제어 장치
100. 온도 보상 회로 110. 온도 검출부
120. 기준 전압 생성부 130. 변환부
140. 전류 제어부 200. 특성 보상 회로
220. 특성 비교부 240. 피드백 조절부
260. 전류 미러부 300. 바이어스 보상 회로

Claims (7)

  1. 트랜지스터의 온도에 상응하는 디지털 신호를 생성하고, 상기 생성된 디지털 신호를 이용하여 기준 바이어스 전류에 제어 전류를 가산하거나 감산한 보상 바이어스 전류를 출력하는 온도 보상 회로;
    상기 트랜지스터와 병렬로 연결된 미러 트랜지스터의 특성 오차를 검출하고, 상기 특성 오차를 보상하기 위한 보상 신호를 출력하는 특성 보상 회로; 및
    상기 보상 바이어스 전류 및 상기 보상 신호를 이용하여 상기 트랜지스터의 제어단자로 인가되는 바이어스 전원을 보상하여 출력하는 바이어스 보상 회로;
    를 포함하되,
    상기 특성 오차는 상기 트랜지스터의 트랜스 컨덕턴스 및 문턱전압의 편차 중 적어도 어느 하나의 편차에 따른 오차인
    바이어스 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 온도 보상 회로는,
    상기 온도에 상응하는 온도 전압을 검출하는 온도 검출부;
    상기 검출된 온도 전압을 디지털 신호로 변환하여 생성하는 변환부;
    상기 변환된 디지털 신호에 따라 상기 기준 바이어스 전류에 상기 제어 전류를 가산하거나 감산하여 상기 보상 바이어스 전류를 출력하는 전류 제어부를 포함하는 바이어스 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 전류 제어부는,
    상기 생성된 디지털 신호를 이용하여 온도 제어 신호를 출력하는 제어 신호 출력기;
    상기 기준 바이어스 전류가 흐르도록 제어하는 기준 바이어스 생성기;
    상기 기준 바이어스 생성기와 병렬로 연결되고, 상기 온도 제어 신호에 따라 상기 기준 바이어스 전류에 상기 제어 전류를 가산하거나 감산하도록 제어하는 전류 제어기를 포함하는 바이어스 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 특성 보상 회로는,
    상기 미러 트랜지스터의 드레인-소스 전류에 따른 전압과 사전에 설정된 제2 기준 전압을 비교하여 상기 비교한 결과로 상기 특성 오차를 검출하는 특성 비교부를 포함하는 바이어스 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러 트랜지스터는,
    상기 트랜지스터와 동일한 구조이고,
    상기 트랜지스터보다 사이즈가 작은 바이어스 제어 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 미러 트랜지스터는,
    상기 트랜지스터가 m의 사이즈일 경우, 상기 트랜지스터의 1/m 사이즈인 바이어스 제어 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 트랜지스터는,
    전력 증폭기인 바이어스 제어 장치.
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