KR20150002203A - 액티브 저항 소자를 이용한 바이어스 회로 및 전력 증폭기 - Google Patents

액티브 저항 소자를 이용한 바이어스 회로 및 전력 증폭기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 바이어스 회로 및 전력 증폭기에 관한 것으로, 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부; 기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부; 및 상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 를 포함할 수 있다.

Description

액티브 저항 소자를 이용한 바이어스 회로 및 전력 증폭기{BIAS CIRCUIT AND POWER AMPLIFIER USING ACTIVE RESISTANCE ELEMENT}
본 발명은, 액티브 저항 소자를 이용한 바이어스 회로 및 전력 증폭기에 관한 것이다.
일반적으로, 무선 통신 방식은 디지털 변복조 방식이고, 주파수 이용 효율 향상의 관점에서 적합한 방식이 채용되고 있다. 예를 들어, CDMA (Code Division Multiple Access)방식의 휴대 전화에서는 QPSK (Quadrature Phase Shift Keying) 방식이 채용되고 있고, IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers)의 통신 규격 [802.11]에 따르는 무선랜(Wireless LAN)에서는 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)의 디지털 변조 방식이 채용되고 있다.
이러한 무선 통신 방식이 채용되는 무선 통신 시스템은 송신 신호의 전력을 증폭하기 위해서 전력 증폭기를 포함한다.
이때, 선형 증폭이 요구되는 시스템에서는, 송신신호를 왜곡 없이 증폭할 수 있도록 선형성을 갖는 전력 증폭기가 요구된다. 여기서, 선형성이란 입력신호의 전력이 변동되는 경우에도 출력신호의 전력이 일정한 비율로 증폭되는 것과 동시에, 위상이 변하지 않는 것을 의미한다.
또한, 무선 통신 장치에 있어서 주변의 온도 변화에도 전력 증폭율이 크게 변동되지 않도록 온도를 보상하는 기술을 필요로 한다.
기존의 전력 증폭기의 바이어스 회로에서는, 수동 저항 소자를 이용하여 온도 보상용 트랜지스터의 턴온 전압을 제공하도록 이루어져 있다.
이와 같은 기존의 전력 증폭기는, 온도 보상용 트랜지스터의 턴온 전압을 제공하기 위해, 수동 저항 소자를 이용하고 있으며, 이러한 수동 저항 소자는 전류 소모를 줄이기 위해 큰 저항(예, 11kΩ)으로 구현될 수 있다.
그런데, 기존의 전력 증폭기에서, 온도 보상용 트랜지스터의 턴온 전압을 제공하기 위해 사용되는 수동 저항 소자가, 실제 웨이퍼상에 구현되는 경우를 예를 들면, 11kΩ의 수동 저항 소자라고 하면, 최소 선폭(w)은 3μm이고, 최소 길이(L)는 700μm일 수 있으며, 이때, 700μm의 길이를 구현하기 위해서는 200μm 3개와 100μm 1개로 구현될 수 있다.
이에 따라, 기존의 전력 증폭기에서, 온도 보상용 트랜지스터의 턴온 전압을 제공하기 위해, 수동 저항 소자를 이용하는 것은, 상기 수동 저항 소자를 구현하는데 차지 면적이 크다는 문제점이 있다.
특히, 무선 통신 장치가 모바일 단말기인 경우에는, 최근 소형의 단말기에 다기능화 및 복합화로 구현된다는 측면을 고려한다면, 하나의 소자가 웨이퍼상에서 큰 차지 면적을 점유한다는 것은 큰 단점이 될 수 있다.
하기 선행기술문헌에 기재된 특허문헌 1은, 전력 증폭기에 관한 것으로, 액티브 저항 소자를 이용하여 온도 보상용 트랜지스터의 턴온 전압을 제공하는 기술적 사항을 개시하고 있지 않다.
일본 특허공개공보 제2009-200770호
본 발명은, 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 액티브 저항 소자를 이용하여 온도 보상용 트랜지스터의 턴온 전압을 제공함으로써, 상대적으로 소형화 구현이 가능하도록 하는 액티브 저항 소자를 이용한 바이어스 회로 및 전력 증폭기를 제공한다.
본 발명의 제1 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부; 기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부; 및 상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 를 포함하는 바이어스 회로를 제안한다.
또한, 본 발명의 제2 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부; 기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부; 및 상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 를 포함하고, 상기 제1 온도 보상부는 온도 보상된 상기 턴온 전압을 제공하여, 상기 바이어스 전압 생성부의 온도 변화를 보상하는 바이어스 회로를 제안한다.
본 발명의 제1 및 제2 기술적인 측면에서, 상기 제1 온도 보상부는, 상기 동작전압단에 연결된 컬렉터, 베이스 및 상기 액티브 저항 회로부를 통해 접지에 연결된 에미터를 갖는 제1 온도 보상용 트랜지스터; 를 더 포함하고, 상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 접지 사이에 연결된 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함할 수 있다.
상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터에 연결된 애노드, 및 접지에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제2 온도 보상부는, 상기 기준전압단에 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항; 및 상기 제1 저항의 타단에 연결된 컬렉터, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 상기 액티브 저항 회로부간의 접속노드에 연결된 베이스, 접지에 연결된 에미터를 갖는 제2 온도 보상용 트랜지스터; 를 포함할 수 있다.
상기 바이어스 전압 생성부는, 상기 동작전압단에 연결된 컬렉터와, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 베이스와, 상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 연결된 에미터를 갖는 바이어스 공급용 트랜지스터; 및 상기 바이어스 공급용 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 연결된 커패시터; 를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 제3 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부; 기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부; 상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 및 상기 바이어스 전압 생성부로부터 바이어스 전압을 공급받아, 송신 신호의 전력을 증폭하는 증폭부; 를 포함하는 전력 증폭기를 제안한다.
또한, 본 발명의 제4 기술적인 측면으로써, 본 발명은, 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부; 기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부; 상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 및 상기 바이어스 전압 생성부로부터 바이어스 전압을 공급받아, 송신 신호의 전력을 증폭하는 증폭부; 를 포함하고, 상기 제1 온도 보상부는 온도 보상된 상기 턴온 전압을 제공하여, 상기 바이어스 전압 생성부의 온도 변화를 보상하고, 상기 제2 온도 보상부는 온도 보상된 상기 제어 전압을 제공하여, 상기 증폭부의 온도 변화를 보상하는 전력 증폭기를 제안한다.
본 발명의 제3 및 제4 기술적인 측면에서, 상기 제1 온도 보상부는, 상기 동작전압단에 연결된 컬렉터, 베이스 및 상기 액티브 저항 회로부를 통해 접지에 연결된 에미터를 갖는 제1 온도 보상용 트랜지스터; 를 더 포함하고, 상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 접지 사이에 연결된 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함할 수 있다.
상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터에 연결된 애노드, 및 접지에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드를 포함할 수 있다.
상기 제2 온도 보상부는, 상기 기준전압단에 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항; 및 상기 제1 저항의 타단에 연결된 컬렉터, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 상기 액티브 저항 회로부간의 접속노드에 연결된 베이스, 접지에 연결된 에미터를 갖는 제2 온도 보상용 트랜지스터; 를 포함할 수 있다.
상기 바이어스 전압 생성부는, 상기 동작전압단에 연결된 컬렉터와, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 베이스와, 상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 연결된 에미터를 갖는 바이어스 공급용 트랜지스터; 및 상기 바이어스 공급용 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 연결된 커패시터; 를 포함할 수 있다.
상기 증폭부는, 상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 바이어스 저항을 통해 연결되고 입력신호를 입력받는 베이스, 증폭된 신호를 출력하는 컬렉터, 접지에 연결된 에미터를 갖는 증폭용 트랜지스터; 을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 액티브 저항 소자를 이용하여 온도 보상용 트랜지스터의 턴온 전압을 제공함으로써, 상대적으로 소형화 구현이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 회로 및 전력 증폭기의 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 회로 및 전력 증폭기의 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 회로부의 제1 구현도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 회로부의 제2 구현도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 회로부의 제3 구현도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 소자 및 수동 저항 소자의 구현 차지 면적 예시도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 주파수-온도 특성을 보이는 그래프이다.
이하에서는, 본 발명은 설명되는 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 각 실시 예에 있어서, 하나의 예로써 설명되는 구조, 형상 및 수치는 본 발명의 기술적 사항의 이해를 돕기 위한 예에 불과하므로, 이에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다양하게 변경될 수 있음이 이해되어야 한다.
그리고, 본 발명에 참조된 도면에서 본 발명의 전반적인 내용에 비추어 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위해서, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 회로 및 전력 증폭기의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 회로는, 제1 온도 보상부(100), 제2 온도 보상부(200) 및 바이어스 전압 생성부(300)를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭기는, 제1 온도 보상부(100), 제2 온도 보상부(200), 바이어스 전압 생성부(300) 및 증폭부(520)를 포함할 수 있다.
게다가, 본 발명의 실시 예에 따른 전력 증폭기는, 상기 증폭부(520)의 입력단(IN)에 연결되는 입력 매칭부(510)와, 상기 증폭부(520)의 출력단(OUT)에 연결되는 출력 매칭부(530)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 온도 보상부(100)는 동작전압(Vcc)단과 접지 사이에 연결되는 액티브 저항 회로부(110)를 포함할 수 있다. 상기 액티브 저항 회로부(110)는 기준전압(Vref)에 따라 동작하여 턴온 전압(Vton)을 생성하여 상기 제2 온도 보상부(200)에 제공할 수 있다.
상기 제2 온도 보상부(200)는, 상기 기준전압(Vref)단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압(Vton)에 따라 동작하여 제어 전압(Vc)을 생성하여 상기 제1 온도 보상부(100) 및 바이어스 전압 생성부(300)에 제공할 수 있다.
상기 바이어스 전압 생성부(300)는 상기 제어 전압(Vc)에 따라 바이어스 전압(Vbias)을 생성할 수 있다.
상기 증폭부(520)는, 상기 바이어스 전압 생성부(300)로부터 바이어스 전압(Vbias)을 바이어스 저항(Rbias)을 통해 공급받아, 상기 입력 매칭부(510)를 통해 입력되는 송신 신호의 전력을 증폭하여 상기 출력 매칭부(530)에 제공할 수 있다.
또한, 상기 제1 온도 보상부(100)는 온도 보상된 상기 턴온 전압(Vton)을 제공하여, 상기 바이어스 전압 생성부(300)의 온도 변화를 보상할 수 있고, 상기 제2 온도 보상부(200)는 온도 보상된 상기 제어 전압(Vc)을 제공하여, 상기 증폭부(520)의 온도 변화를 보상할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 바이어스 회로 및 전력 증폭기의 회로도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 제1 온도 보상부(100)는 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)는, 상기 동작전압(Vcc)단에 연결된 컬렉터, 베이스 및 상기 액티브 저항 회로부(110)를 통해 접지에 연결된 에미터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 액티브 저항 회로부(110)는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 에미터와 접지 사이에 연결된 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함할 수 있다.
상기 제2 온도 보상부(200)는 제1 저항(R11)과 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)를 포함할 수 있다.
상기 제1 저항(R11)은 상기 기준전압(Vref)단에 연결된 일단과 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)의 컬렉터에 연결된 타단을 포함할 수 있다.
상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)는, 상기 제1 저항(R11)의 타단 및 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 베이스에 연결된 컬렉터, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 에미터와 상기 액티브 저항 회로부(110)간의 접속노드(N1)에 연결된 베이스, 접지에 연결된 에미터를 포함한다.
예를 들어, 상기 기준전압(Vref)이 2.9V일 때, 상기 제1 저항(R11)의 양단 전압(VR11)을 0.3V라고 하면, 상기 제어 전압(Vc)은 2.6V가 될 수 있다.
상기 바이어스 전압 생성부(200)는 바이어스 공급용 트랜지스터(Q21) 및 커패시터(C21)를 포함할 수 있다.
상기 바이어스 공급용 트랜지스터(Q21)는 상기 동작전압(Vcc)단에 연결된 컬렉터와, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)의 컬렉터에 연결된 베이스와, 상기 바이어스 전압 생성부(200)의 출력노드(NO)에 연결된 에미터를 포함할 수 있다.
상기 커패시터(C21)는 상기 바이어스 공급용 트랜지스터(Q21)의 베이스와 접지 사이에 연결될 수 있다.
예를 들어, 상기 제어 전압(Vc)이 높아지면 상기 바이어스 전압(Vbias)도 높아지고, 상기 제어 전압(Vc)이 낮아지면 상기 바이어스 전압(Vbias)도 낮아진다.
전술한 바와 같은 구성에 의하면, 상기 바이어스 공급용 트랜지스터(Q21) 및 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)는 서로 동일한 병렬구조 이루어져 있으므로, 상기 바이어스 공급용 트랜지스터(Q21)의 온도 특성은, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 온도 특성에 의해서 온도 보상될 수 있다.
그리고, 상기 증폭부(520)는 증폭용 트랜지스터(Q51)를 포함할 수 있다. 상기 증폭용 트랜지스터(Q51)는, 상기 바이어스 전압 생성부(200)의 출력노드(NO)에 바이어스 저항(Rbias)을 통해 연결되고 입력신호를 입력받는 베이스, 증폭된 신호를 출력하는 컬렉터, 접지에 연결된 에미터를 포함할 수 있다.
이때, 상기 입력 매칭부(510)는 상기 증폭부(520)의 입력단에서 임피던스 매칭을 수행하여 입력단(IN)을 통한 입력신호가 손실없이 증폭부(520)에 전달되도록 한다. 그리고, 상기 출력 매칭부(530)는 상기 증폭부(520)의 출력단에서 임피던스 매칭을 수행하여 상기 증폭부(520)에서 출력되는 신호가 출력단(OUT)으로 손실없이 전달되도록 한다.
그리고, 상기 바이어스 저항(Rbias)은, 상기 바이어스 전압 생성부(300)에서 상기 증폭부(510)로 제공되는 전류를 제한할 수 있다.
전술한 바와 같은 구성에 의하면, 상기 증폭용 트랜지스터(Q51) 및 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)는 서로 동일한 병렬구조 이루어져 있으므로, 상기 증폭용 트랜지스터(Q51)의 온도 특성은, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)의 온도 특성에 의해서 온도 보상될 수 있다.
한편, 상기 액티브 저항 회로부(110)는 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함할 수 있으며, 상기 액티브 저항 소자는 다이오드 특성을 갖는 PN 접합 소자로서, 하기와 같이 다양하게 구현 될 수 있으며, 이에 대해 도 3, 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 회로부의 제1 구현도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 액티브 저항 회로부(110)는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 에미터에 연결된 애노드, 및 접지에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드(D11)를 포함할 수 있다.
이때, 상기 기준전압(Vref)에 의해 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)가 턴온되고, 이어서 상기 다이오드(D11)가 턴온된다. 이에 따라, 상기 다이오드(D11)의 양단 전압이 턴온 전압(Vton)으로써 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)의 베이스에 인가되므로, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)가 턴온된다.
즉, 상기 다이오드(D11)의 양단 전압은, 도 2의 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)의 베이스-에미터 전압(Vbe2)과 동일하고, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)의 컬렉터-베이스 전압(Vcb2)은, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 베이스-에미터 전압(Vbe1)과 동일하다.
따라서, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터(Q12)의 컬렉터에서, 상기 제어 전압(Vc)이 제공될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 회로부의 제2 구현도이다.
도 4를 참조하면, 상기 액티브 저항 회로부(110)는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 에미터에 연결된 컬렉터 및 베이스, 접지에 연결된 에미터를 갖는 트랜지스터(Q11)를 포함할 수 있다. 상기 트랜지스터(Q11)는 다이오드 결선으로 다이오드와 같은 기능을 수행하므로, 결국 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 동작을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 회로부의 제3 구현도이다.
도 5를 참조하면, 상기 액티브 저항 회로부(110)는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터(Q11)의 에미터에 연결된 애노드 및 게이트, 접지에 연결된 캐소드를 갖는 싸이리스터(thyristor)(TH11)를 포함할 수 있다.
상기 싸이리스터(TH11)는 다이오드 결선으로 다이오드와 같은 기능을 수행하므로, 결국 도 3을 참조하여 설명한 바와 같은 동작을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 액티브 저항 소자 및 수동 저항 소자의 구현 차지 면적 예시도이다.
도 6은 액티브 저항 소자 및 수동 저항 소자의 면적의 예를 보이고 있으며, 이는 반도체 생산 설계용 PDK(Product design kit)을 사용하여 사용 면적을 비교해 본 결과이다.
도 6의 상부 도면은 액티브 저항 소자인 다이오드의 면적을 보이는 도면으로, 이 도면을 참조하면, 액티브 저항 소자인 다이오드의 면적은 대략 5μm X 5μm이이다. 도 6의 하부 도면은 수동 저항 소자의 선폭 및 길이를 보이는 도면으로, 이 도면을 참조하면, 수동 저항 소자의 선폭은 3μm, 그 길이는 700μ이다. 여기서, 길이 700μm은 실제 200um 3개와 100um 1개의 도체 패턴으로 구현될 수 있다.
특히, 기본의 수동 저항 소자의 저항값이 크게 필요하면 할수록, 이에 대응되는 액티브 저항 소자인 다이오드는 작은 면적에 구현될 수 있는 장점이 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 주파수-온도 특성을 보이는 그래프이다. 도 7에 도시한 그래프는 5.4GHz에 대해 80℃(m59), 25℃(m56) 및 -30℃(m60) 각각에서 측정한 주파수-온도 특성 그래프이다.
도 7에 도시된 주파수-온도 특성 그래프를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의해서, 5.4GHz에서 5.36dB의 편차가 발생하는 것으로 이는 편차 허용 기준인 <상온 ±3dB>, 즉 6dB를 만족한다.
이에 따르면, 도 7을 참조하면, 기존의 저항을 대신하여 다이오드를 사용한 경우, 이 다이오드는 도 7에 도시한 바와 같은 온도 보상이 가능하다는 것을 알 수 있다.
110: 액티브 저항 회로부
100: 제1 온도 보상부
200: 제2 온도 보상부
300: 바이어스 전압 생성부
520: 증폭부
Vcc: 동작전압
Vref: 기준전압
Vton: 턴온 전압
Vc: 제어 전압
Vbias: 바이어스 전압
Q11: 제1 온도 보상용 트랜지스터
Q12: 제2 온도 보상용 트랜지스터
Q21: 바이어스 공급용 트랜지스터
Q51: 증폭용 트랜지스터
R11: 제1 저항
C21: 커패시터

Claims (22)

  1. 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부;
    기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부; 및
    상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 온도 보상부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터, 베이스 및 상기 액티브 저항 회로부를 통해 접지에 연결된 에미터를 갖는 제1 온도 보상용 트랜지스터; 를 더 포함하고,
    상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 접지 사이에 연결된 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함하는 바이어스 회로.
  3. 제2항에 있어서, 상기 액티브 저항 회로부는,
    상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터에 연결된 애노드, 및 접지에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드를 포함하는 바이어스 회로.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제2 온도 보상부는,
    상기 기준전압단에 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항; 및
    상기 제1 저항의 타단에 연결된 컬렉터, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 상기 액티브 저항 회로부간의 접속노드에 연결된 베이스, 접지에 연결된 에미터를 갖는 제2 온도 보상용 트랜지스터;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  5. 제2항에 있어서, 상기 바이어스 전압 생성부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터와, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 베이스와, 상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 연결된 에미터를 갖는 바이어스 공급용 트랜지스터; 및
    상기 바이어스 공급용 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 연결된 커패시터;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  6. 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부;
    기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부; 및
    상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 를 포함하고,
    상기 제1 온도 보상부는 온도 보상된 상기 턴온 전압을 제공하여, 상기 바이어스 전압 생성부의 온도 변화를 보상하는 바이어스 회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제1 온도 보상부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터, 베이스 및 상기 액티브 저항 회로부를 통해 접지에 연결된 에미터를 갖는 제1 온도 보상용 트랜지스터; 를 더 포함하고,
    상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 접지 사이에 연결된 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함하는 바이어스 회로.
  8. 제7항에 있어서, 상기 액티브 저항 회로부는,
    상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터에 연결된 애노드, 및 접지에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드를 포함하는 바이어스 회로.
  9. 제7항에 있어서, 상기 제2 온도 보상부는,
    상기 기준전압단에 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항; 및
    상기 제1 저항의 타단에 연결된 컬렉터, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 상기 액티브 저항 회로부간의 접속노드에 연결된 베이스, 접지에 연결된 에미터를 갖는 제2 온도 보상용 트랜지스터;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  10. 제7항에 있어서, 상기 바이어스 전압 생성부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터와, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 베이스와, 상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 연결된 에미터를 갖는 바이어스 공급용 트랜지스터; 및
    상기 바이어스 공급용 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 연결된 커패시터;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  11. 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부;
    기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부;
    상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 및
    상기 바이어스 전압 생성부로부터 바이어스 전압을 공급받아, 송신 신호의 전력을 증폭하는 증폭부;
    를 포함하는 전력 증폭기.
  12. 제10항에 있어서, 상기 제1 온도 보상부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터, 베이스 및 상기 액티브 저항 회로부를 통해 접지에 연결된 에미터를 갖는 제1 온도 보상용 트랜지스터; 를 더 포함하고,
    상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 접지 사이에 연결된 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함하는 전력 증폭기.
  13. 제12항에 있어서, 상기 액티브 저항 회로부는,
    상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터에 연결된 애노드, 및 접지에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드를 포함하는 전력 증폭기.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2 온도 보상부는,
    상기 기준전압단에 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항; 및
    상기 제1 저항의 타단에 연결된 컬렉터, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 상기 액티브 저항 회로부간의 접속노드에 연결된 베이스, 접지에 연결된 에미터를 갖는 제2 온도 보상용 트랜지스터;
    를 포함하는 전력 증폭기.
  15. 제12항에 있어서, 상기 바이어스 전압 생성부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터와, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 베이스와, 상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 연결된 에미터를 갖는 바이어스 공급용 트랜지스터; 및
    상기 바이어스 공급용 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 연결된 커패시터;
    를 포함하는 전력 증폭기.
  16. 제12항에 있어서, 상기 증폭부는,
    상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 바이어스 저항을 통해 연결되고 입력신호를 입력받는 베이스, 증폭된 신호를 출력하는 컬렉터, 접지에 연결된 에미터를 갖는 증폭용 트랜지스터;
    를 포함하는 전력 증폭기.
  17. 동작전압단과 접지 사이에 연결되어, 기준전압에 따라 동작하여 턴온 전압을 생성하는 액티브 저항 회로부를 포함하는 제1 온도 보상부;
    기준전압단과 접지 사이에 연결되어, 상기 턴온 전압에 따라 동작하여 제어 전압을 생성하는 제2 온도 보상부;
    상기 제어 전압에 따라 바이어스 전압을 생성하는 바이어스 전압 생성부; 및
    상기 바이어스 전압 생성부로부터 바이어스 전압을 공급받아, 송신 신호의 전력을 증폭하는 증폭부; 를 포함하고,
    상기 제1 온도 보상부는 온도 보상된 상기 턴온 전압을 제공하여, 상기 바이어스 전압 생성부의 온도 변화를 보상하고, 상기 제2 온도 보상부는 온도 보상된 상기 제어 전압을 제공하여, 상기 증폭부의 온도 변화를 보상하는 전력 증폭기.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제1 온도 보상부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터, 베이스 및 상기 액티브 저항 회로부를 통해 접지에 연결된 에미터를 갖는 제1 온도 보상용 트랜지스터; 를 더 포함하고,
    상기 액티브 저항 회로부는, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 접지 사이에 연결된 적어도 하나의 액티브 저항 소자를 포함하는 전력 증폭기.
  19. 제18항에 있어서, 상기 액티브 저항 회로부는,
    상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터에 연결된 애노드, 및 접지에 연결된 캐소드를 갖는 다이오드를 포함하는 전력 증폭기.
  20. 제18항에 있어서, 상기 제2 온도 보상부는,
    상기 기준전압단에 연결된 일단 및 타단을 갖는 제1 저항; 및
    상기 제1 저항의 타단에 연결된 컬렉터, 상기 제1 온도 보상용 트랜지스터의 에미터와 상기 액티브 저항 회로부간의 접속노드에 연결된 베이스, 접지에 연결된 에미터를 갖는 제2 온도 보상용 트랜지스터;
    를 포함하는 전력 증폭기.
  21. 제18항에 있어서, 상기 바이어스 전압 생성부는,
    상기 동작전압단에 연결된 컬렉터와, 상기 제2 온도 보상용 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 베이스와, 상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 연결된 에미터를 갖는 바이어스 공급용 트랜지스터; 및
    상기 바이어스 공급용 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 연결된 커패시터;
    를 포함하는 전력 증폭기.
  22. 제17항에 있어서, 상기 증폭부는,
    상기 바이어스 전압 생성부의 출력노드에 바이어스 저항을 통해 연결되고 입력신호를 입력받는 베이스, 증폭된 신호를 출력하는 컬렉터, 접지에 연결된 에미터를 갖는 증폭용 트랜지스터;
    를 포함하는 전력 증폭기.

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