KR20200107199A - 바이어스 보상기능을 갖는 바이어스 회로 및 증폭 장치 - Google Patents

바이어스 보상기능을 갖는 바이어스 회로 및 증폭 장치 Download PDF

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노대희
김현준
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원준구
박다혜
박성환
김기중
토나미 요시유키
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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따른 바이어스 회로는, 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속된 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로와, 상기 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로중 하나에 병렬로 접속되어 입력되는 신호를 증폭없이 제1 제어신호에 응답하여 바이패스하는 바이패스 회로를 포함하는 증폭 장치에, 바이어스를 공급하는 바이어스 회로에 있어서, 제2 제어신호에 응답하여 상기 제1 증폭회로에 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제1 바이어스 회로; 제3 제어신호에 응답하여 상기 제2 증폭회로에 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제2 바이어스 회로; 및 상기 제1 바이어스 회로 및 제2 바이어스 회로중 하나에 접속되어, 제4 제어신호에 따라 임피던스가 가변되고, 상기 가변되는 임피던스에 기초해 상기 제1 베이스 바이어스 전압 및 제2 베이스 바이어스 전압중 적어도 하나를 보상하는 보상 회로; 를 포함한다.

Description

바이어스 보상기능을 갖는 바이어스 회로 및 증폭 장치{BIAS CIRCUIT AND AMPLIFYING DEVICE HAVING A BIAS COMPENSATION FUNCTION}
본 발명은 바이어스 보상기능을 갖는 바이어스 회로 및 증폭 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 전력증폭기는 통신 장치에 적용되어, 안테나를 통해서 송신에 적합한 전력 레벨로 RF (Radio Frequency) 신호를 증폭한다. 일 예로, 모바일 디바이스의 WiFi용 전력증폭기의 경우에는, 프론트-엔드(Front-end)단에서 많은 전력을 소비하므로, 배터리 사용시간에 영향을 미칠 수 있고, 많은 열을 발생시키기도 한다.
최근에는, 일 예로, 하나의 모바일 단말기가 복수의 전력증폭기를 포함할 수 있다. 이 경우, 전력소모량 및 열 발생을 제한하기 위해 복수개의 전력증폭기중 일부는 높은 전력모드에서 동작하고 다른 일부는 낮은 전력모드에서 동작하도록 함으로써, 총 소모 전력을 제한하는 경우도 있다.
이러한 WiFi용 전력증폭기는 입력신호 레벨에 대해 특정 게인(Gain)을 가지며 전원전압이나 바이어스(bias)에 따라 게인(Gain)이 크게 변하지 않도록 설계되어 왔다. 그러나, 일 예로, 최근의 통신 표준에 대응하며 저전력 및 열 제한 솔루션(solution)을 제공하기 위한 방안으로, 전력증폭기가 하나 이상의 동작모드에서 동작하고, 각 동작모드의 게인(Gain)이 14dB 이상 차이가 있는 성능 규격을 요구하기도 한다.
일 예로, 기존에 하나의 전력증폭기 모듈은, 비교적 큰 게인(Gain) 차이가 있는 동작모드를 구현하기 위해서, 증폭률이 서로 다른 복수의 증폭 경로를 포함할 수 있고, 이러한 복수의 증폭 경로들 각각은 각 동작모드에 해당하는 하나 이상의 전력증폭기를 포함할 수 있다.
그러나, 이와 같은 기존의 전력 증폭기는, 동일 집적회로(IC)내에 추가적인 전력증폭기 회로와 임피던스 매칭회로를 포함하고 있어서, 사이즈의 증가 및 가격상승의 문제가 있었다.
(선행기술문헌)
(특허문헌 1) JP 특표 2003-510882 (2003.3.18)
본 발명의 일 실시 예는, 복수의 증폭 스테이지로 구성된 전력증폭기에서, 서로 다른 게인을 갖는 적어도 두개의 동작모드를 구현함에 있어서, 복수의 증폭 스테이지 중에 일부를 스위칭 온/오프(on/off)하고, 다른 일부의 바이어스를 가변 및 보상하는 바이어스 보상기능을 갖는 바이어스 회로 및 증폭 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 의해, 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속된 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로와, 상기 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로중 하나에 병렬로 접속되어 입력되는 신호를 증폭없이 제1 제어신호에 응답하여 바이패스하는 바이패스 회로를 포함하는 증폭 장치에, 바이어스를 공급하는 바이어스 회로에 있어서, 제2 제어신호에 응답하여 상기 제1 증폭회로에 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제1 바이어스 회로; 제3 제어신호에 응답하여 상기 제2 증폭회로에 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제2 바이어스 회로; 및 상기 제1 바이어스 회로 및 제2 바이어스 회로중 적어도 하나에 접속되어, 제4 제어신호에 따라 임피던스가 가변되고, 상기 가변되는 임피던스에 기초해 상기 제1 베이스 바이어스 전압 및 제2 베이스 바이어스 전압중 적어도 하나를 보상하는 보상 회로; 를 포함하는 바이어스 회로가 제안된다.
또한, 본 발명의 다른 일 실시 예에 의해, 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속된 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로; 상기 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로중 하나에 병렬로 접속되어 입력되는 신호를 증폭없이 제1 제어신호에 응답하여 바이패스하는 바이패스 회로; 제2 제어신호에 응답하여 상기 제1 증폭회로에 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제1 바이어스 회로; 제3 제어신호에 응답하여 상기 제2 증폭회로에 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제2 바이어스 회로; 및 제4 제어신호에 따라 임피던스가 가변되고, 상기 가변되는 임피던스에 기초해 높은 출력 전력레벨에서 게인보상을 가변하는 보상 회로; 를 포함하는 증폭 장치가 제안된다.
본 발명의 일 실시 예에 의하면, 복수의 증폭 스테이지로 구성된 전력증폭기에서, 서로 다른 게인을 갖는 적어도 두개의 동작모드를 구현함에 있어서, 복수의 증폭 스테이지 중에 일부를 스위칭 온/오프(on/off)하고, 다른 일부의 바이어스를 가변 및 보상할 수 있다.
이에 따라, 게인(Gain) 및 전력 레벨의 차이가 큰 서로 다른 동작모드의 구현에 적용될 수 있고, 복수의 증폭경로 각각에 복수의 증폭기와 임피던스 매칭회로를 이용하는 기존의 전력증폭기에 대비하여, 각 증폭경로 마다 증폭회로 및 매칭회로를 포함하지 않으므로, 상대적으로 소형 제작이 가능하고, 보다 저렴하게 제작 가능하다는 장점이 있다.
또한, 각 동작모드에 적합하도록 RF 신호의 진폭레벨에 기초하여 바이어스를 보상할 수 있고, 이에 따라 선형특성을 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 일 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 일 예시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 바이어스 회로의 일 예시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 바이어스 회로의 일 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 동작 예시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 일 예시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 일 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 동작 설명도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 동작모드별 게인 예시도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 동작모드별 소모전류 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 바이패스 모드시 보상회로에 의한 게인 보상 예시도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 적용 예시도이다.
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. 본 발명의 실시 예들은 서로 조합되어 여러 가지 새로운 실시 예가 이루어질 수 있다.
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 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 일 예시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 일 예시도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치(10)는, 증폭회로(100) 및 바이어스 회로(200)를 포함한다.
상기 증폭회로(100)는, 제1 증폭회로(110), 제2 증폭회로(120), 및 바이패스 회로(130)를 포함한다.
상기 바이어스 회로(200)는, 제1 바이어스 회로(210), 제2 바이어스 회로(220), 및 보상 회로(230)를 포함한다.
상기 제1 증폭회로(110) 및 상기 제2 증폭회로(120)는, 입력단(IN)과 출력단(OUT) 사이에 직렬로 접속된다.
상기 바이패스 회로(130)는, 상기 제1 증폭회로(110) 및 제2 증폭회로(120)중 하나에 병렬로 접속되어 제1 제어신호(VC1)에 응답하여 온상태 또는 오프상태로 될 수 있으며, 온 상태인 경우 입력되는 신호를 증폭없이 바이패스할 수 있다.
상기 제1 바이어스 회로(210)는, 제2 제어신호(VC2)에 응답하여 상기 제1 증폭회로(110)에 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 공급할 수 있다. 상기 제2 바이어스 회로(220)는, 제3 제어신호(VC3)에 응답하여 상기 제2 증폭회로(120)에 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 공급할 수 있다.
상기 보상 회로(230)는, 상기 제1 바이어스 회로(210) 및 제2 바이어스 회로(220)중 적어도 하나에 접속되어, 제4 제어신호(VC4)에 따라 임피던스가 가변되고, 상기 가변되는 임피던스에 기초해 상기 제1 바이어스 회로(210) 및 제2 바이어스 회로(220)중 적어도 하나의 베이스 바이어스 전압을 보상할 수 있고, 이에 따라 높은 출력 전력레벨에서 게인보상을 가변할 수 있다.
도 1을 참조하면, 일 예로, 상기 바이패스 회로(130)는, 입력단(IN)에 접속된 상기 제1 신호노드(NS1)에 접속된 일단과, 상기 제2 신호노드(NS2)에 접속된 타단을 포함하여, 상기 제1 증폭회로(110)에 병렬로 접속될 수 있다.
상기 제1 바이어스 회로(210)는, 상기 바이패스 회로(130)에 병렬로 접속된 제1 증폭회로(110)에 상기 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 공급할 수 있다. 이때, 상기 제1 바이어스 회로(210)는, 상기 제2 제어신호(VC2)에 응답하여 상기 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 공급하거나 상기 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)의 공급을 중단할 수 있다.
또한, 상기 제2 바이어스 회로(220)는, 상기 제3 제어신호(VC3)에 응답하여 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 가변 조절할 수 있다. 상기 제2 바이어스 회로(220)는, 저항(RB)을 통해 상기 제2 증폭회로(120)에 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 공급할 수 있다.
상기 보상 회로(230)는 상기 제2 바이어스 회로(220)의 출력노드(NB2)와 제2 신호노드(NS2) 사이에 접속될 수 있고, 제2 바이어스 회로(220)의 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 보상할 수 있다.
도 1에서, 상기 제2 신호노드(NS2)와 상기 제2 증폭회로(120) 사이에는 직류 블록킹 커패시터(CB2)가 접속될 수 있다.
예를 들어, 상기 증폭 장치(10)가 증폭모드로 동작하는 동안에는, 상기 바이패스 회로(130)는 디스에이블 상태로 동작하고, 상기 제1 바이어스 회로(210), 상기 제2 바이어스 회로(220), 상기 제1 증폭회로(110), 및 상기 제2 증폭회로(120) 각각은 인에이블 상태로 동작한다. 상기 보상 회로(230)는 상기 증폭 장치(10)가 바이패스 모드시의 제2 임피던스보다 낮는 제1 임피던스를 갖는다. 이와 같은 상기 보상 회로(230)의 임피던스 조절에 따라, 출력 전력레벨에서 상기 증폭 회로(100)의 게인(gain) 보상이 가변될 수 있다.
또한, 상기 증폭 장치(10)가 바이패스 모드로 동작하는 동안에는, 상기 바이패스 회로(130)가 병렬로 접속된 상기 제1 증폭회로(110)에 상기 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 공급하는 상기 제1 바이어스 회로(210)는 디스에이블로 동작하고, 상기 제2 바이어스 회로(220)는 인에이블로 동작한다. 상기 보상회로는 상기 증폭 장치(10)가 증폭모드시의 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는다. 이와 같은 상기 보상 회로(230)의 임피던스 조절에 따라, 출력 전력레벨에서 상기 증폭 회로(100)의 게인(gain) 보상이 가변될 수 있다.
본 발명의 각 도면에 대해, 동일한 부호 및 동일한 기능의 구성요소에 대해서는 가능한 불필요한 중복 설명은 생략될 수 있고, 각 도면에 대해 가능한 차이점에 대한 사항이 설명될 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 예로, 상기 바이패스 회로(130a)는, 상기 제2증폭회로(12)에 병렬로 접속되어 제1 제어신호(VC1)에 응답하여 온상태 또는 오프상태로 될 수 있으며, 온 상태인 경우 입력되는 신호를 증폭없이 바이패스할 수 있다.
상기 제1 바이어스 회로(210)는, 상기 제2 제어신호(VC2)에 응답하여 상기 제1 증폭회로(110)에 상기 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 공급할 수 있다. 상기 제1 바이어스 회로(210)는, 저항(RB)을 통해 상기 제1 증폭회로(110)에 상기 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 공급할 수 있다.
상기 제2 바이어스 회로(220)는, 상기 바이패스 회로(130)에 병렬로 접속된 제2 증폭회로(110)에 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 공급할 수 있다. 이때, 상기 제2 바이어스 회로(220)는, 상기 제3 제어신호(VC3)에 응답하여 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 공급하거나 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)의 공급을 중단할 수 있다.
상기 보상 회로(230)는 상기 제1 바이어스 회로(210)의 출력노드(NB1)와 제1 신호노드(NS1) 사이에 접속될 수 있고, 제1 바이어스 회로(210)의 제1 베이스 바이어스 전압을 보상할 수 있다.
도 2에서, 상기 제1 신호노드(NS1)와 상기 제1 증폭회로(110) 사이에는 직류 블록킹 커패시터(CB1)가 접속될 수 있다.
예를 들어, 상기 증폭 장치(10)가 증폭모드로 동작하는 동안에는, 상기 바이패스 회로(130a)는 디스에이블 상태로 동작하고, 상기 제1 바이어스 회로(210), 상기 제2 바이어스 회로(220), 상기 제1 증폭회로(110), 및 상기 제2 증폭회로(120) 각각은 인에이블 상태로 동작한다. 상기 보상 회로(230a)는 상기 증폭 장치(10)가 바이패스 모드시의 제2 임피던스보다 낮는 제1 임피던스를 갖는다. 이와 같은 상기 보상 회로(230a)의 임피던스 조절에 따라, 출력 전력레벨에서 상기 증폭 회로(100)의 게인(gain) 보상이 가변될 수 있다.
또한, 상기 증폭 장치(10)가 바이패스 모드로 동작하는 동안에는, 상기 바이패스 회로(130a)가 병렬로 접속된 상기 제2 증폭회로(120)에 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 공급하는 상기 제2 바이어스 회로(220)는 디스에이블로 동작하고, 상기 제1 바이어스 회로(210)는 인에이블로 동작한다. 상기 보상회로(230a)는 상기 증폭 장치(10)가 증폭모드시의 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는다. 이와 같은 상기 보상 회로(230a)의 임피던스 조절에 따라, 출력 전력레벨에서 상기 증폭 회로(100)의 게인(gain) 보상이 가변될 수 있다.
도 1 및 도 2에서, 일 예로, 상기 제1 제어신호(VC1), 제2 제어신호(VC2), 제3 제어신호(VC3), 제4 제어신호(VC4)는, 제어 회로(미도시) 및 베이스밴드 회로(미도시)에서 제공될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 제어신호(VC1), 제2 제어신호(VC2), 제3 제어신호(VC3), 제4 제어신호(VC4) 각각은, 제1 동작모드인 증폭모드 및 제2 동작모드인 바이패스모드에 따라 그 전압 레벨이 하이레벨(high level) 또는 로우레벨(low level)로 설정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 바이어스 회로의 일 예시도이다.
도 3을 참조하면, 상기 제1 바이어스 회로(210)는, 제1 스위치 회로(211), 제1 전류 바이어스 회로(212), 및 제1 바이어스 출력회로(213)를 포함할 수 있다.
상기 제1 스위치 회로(211)는, 상기 제2 제어신호(VC2)에 응답하여 스위칭 온상태 또는 스위칭 오프 상태로 될 수 있다. 일 예로, 상기 제1 스위치 회로(211)는 제2 제어신호(VC2)에 따라 바이패스 모드시 오프되고, 증폭 모드시 온된다.
상기 제1 전류 바이어스 회로(212)는, 상기 제1 스위치 회로(211)를 통해 기준전압(Vref) 단자에 접속되어, 기준전압(Vref)에 기초한 제1 내부 전류를 생성할 수 있다.
그리고, 상기 제1 바이어스 출력회로(213)는, 저항(R11) 및 제1 트랜지스터(T11)를 포함할 수 있고, 상기 제1 트랜지스터(T11)의 컬렉터는 저항(R11)을 통해 전원전압(VCC) 단자에 접속되고, 그 베이스는 상기 제1 전류 바이어스 회로(212)에 접속되고, 그 에미터는 상기 제1 증폭회로(110)에 접속될 수 있다. 상기 제1 트랜지스터(T11)는, 상기 제1 내부 전류에 따라 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 공급할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제2 바이어스 회로의 일 예시도이다.
도 4를 참조하면, 상기 제2 바이어스 회로(220)는, 제1 저항 가변 회로(221), 제2 전류 바이어스 회로(222), 제2 바이어스 출력회로(223), 및 커패시터(C21)를 포함할 수 있다.
상기 제1 저항 가변 회로(221)는, 상기 제3 제어신호(VC3)에 응답하여 저항값을 가변할 수 있다. 일 예로, 제1 저항 가변 회로(221)는 바이패스 모드시는 저항값을 증가시킬 수 있고, 이에 따라 바이어스 전류를 감소시킬 수 있어서, 전류소모를 줄일 수 있다. 이와 달리, 증폭 모드시에 저항값을 감소시킬 수 있으며, 그 반대도 가능하다.
상기 제2 전류 바이어스 회로(222)는, 상기 제1 저항 가변 회로(221)를 통해 기준전압(Vref) 단자에 접속되어, 기준전압(Vref) 및 제1 저항 가변 회로(221)의 저항값에 기초하여 제2 내부 전류를 생성할 수 있다.
상기 제2 바이어스 출력회로(223)는, 저항(R21) 및 제2 트랜지스터(T21)를 포함할 수 있고, 상기 제2 트랜지스터(T21)의 컬렉터는 저항(R21)을 통해 전원전압(VCC) 단자에 접속되고, 그 베이스는 상기 제2 전류 바이어스 회로(222)에 접속되고, 그 에미터는 상기 제2 증폭회로(120)에 접속될 수 있다. 상기 제2 트랜지스터(T21)는, 상기 제2 내부 전류에 따라 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 공급할 수 있다.
또한, 상기 커패시터(C21)는, 상기 제2 트랜지스터(T12)의 베이스와 접지 사이에 접속되어, 상기 제2 트랜지스터(T12)의 베이스에 공급되는 베이스 전압(VB)의 안정화에 기여할 수 있다.
한편, 상기 보상 회로(230)를 통해 제2 트랜지스터(T12)로 유입되는 RF 신호는 상기 제2 트랜지스터(T12)의 에미터 및 베이스를 통해서 정류되고, 상기 정류된 전압은 상기 베이스 전압(VB)에 가산될 수 있고, 결국 베이스 전압(VB)은 상기 보상 회로(230)를 통해 제2 트랜지스터(T12)로 유입되는 RF 신호에 따라 가변될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 동작 예시도이다.
도 5를 참조하면, 상기 보상 회로(230)는, 일 예로, 상기 제2 바이어스 회로(220)의 출력노드(NB2)와 제2 신호노드(NS2) 사이에 접속되어, 상기 제4 제어신호(VC4)에 따라 임피던스가 가변될 수 있다. 이와 같이, 상기 보상 회로(230)는 상기 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)을 보상에 기여하는 RF 신호의 정도를 조절할 수 있다.
일 예로, 상기 보상 회로(230)의 임피던스가 동작모드에 따라 상기 제4 제어신호(VC4)에 의해 가변되면, 상기 증폭회로(110)의 출력단자에 접속된 제2 신호노드(NS2)에서 상기 보상 회로(230)를 통과해서 상기 제2 바이어스 회로(220)로 전달되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨이 가변될 수 있다. 이에 따라, 상기 제2 바이어스 회로(220)는 상기 보상 회로(230)를 통해 전달되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨에 따라 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 보상할 있다.
한편, 제1 동작모드인 증폭모드, 제2 동작모드인 바이패스 모드 등, 동작모드에 따라 증폭게인이 달라질 수 있고, 가변되는 바이어스 전류에 따라 증폭게인이 달라질 수 있어서, 각 동작모드에 적합한 선형특성을 갖도록 RF 신호에 기초하여 바이어스 보상이 필요하며, 상기 보상 회로(230)는 바이어스 보상을 위한 RF 신호의 기여 정도를 조절할 수 있다.
이에 대해서는 도 8을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 일 예시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 일 예시도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 상기 보상 회로(230)는, 상기 제4 제어신호(VC4)에 따라 커패시턴스 또는 저항값이 가변되고, 이에 따라 상기 제2 바이어스 회로(220)의 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 보상할 수 있다.
이에 대해 도 6 및 도 7을 참조하여, 상기 보상 회로에 대한 구현 예를 설명한다.
도 6을 참조하면, 상기 보상 회로(230)는, 상기 제2 바이어스 회로(220)의 출력노드(NB2)와 제2 신호노드(NS2) 사이에 접속된 제1 커패시터(C31)와, 상기 제1 커패시터(C31)에 병렬로 접속되고 서로 직렬로 접속된 제1 스위치(SW31) 및 제2 커패시터(C32)를 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 커패시터(CB1)와 제2 신호노드(NS2) 사이에 저항(R30)이 접속될 수 있다.
상기 제4 제어신호(VC4)에 따라 제1 스위치(SW31)가 온상태 또는 오프상태로 될 수 있고, 상기 제1 스위치(SW31)의 온상태 또는 오프상태에 따라 서로 병렬로 접속된 제1 커패시터(C31) 및 제2 커패시터(C32)에 의해 결정되는 커패시턴스가 가변될 수 있다. 상기 가변되는 커패시턴스에 의해, 상기 제1 증폭회로(110)의 출력단자에 접속된 제2 신호노드(NS2)에서 상기 보상 회로(230)를 통과해서 상기 제2 바이어스 회로(220)로 전달되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨이 가변될 수 있다.
이에 따라, 상기 제2 바이어스 회로(220)는 상기 보상 회로(230)를 통해 전달되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨에 따라 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)이 보상될 수 있다.
예를 들어, 도 6을 참조하면, 보상 회로(230)에서 커패시턴스의 최적화 값은 제1 동작모드(증폭 모드)에서 상대적으로 큰 값(작은 임피던스)이 필요하고 제2 동작모드(바이패스 모드)에서 상대적으로 작은 값(큰 임피던스)이 필요할 수 있고, 이는 제2 동작모드(바이패스 모드)에서 소모전류를 줄일 수 있다.
부연하면, 보상 회로(230)의 제1 스위치(SW31)가 온 상태일 때는 온저항(Ron)값을 가지는 저항으로 동작할 수 있고, 제1 스위치(SW31)가 오프 상태일 때 오프 커패시턴스(Coff) 값을 가지는 캐패시터로 동작할 수 있다.
상기 제1 스위치(SW31)가 연결된 제2 커패시터(C32)의 커패시턴스를 C2라고 하고, 다른 경로의 제1 커패시터(C31)의 커패시턴스를 C1라고 하면 제1 동작모드(증폭 모드)에서 제1 스위치(SW31)는 온상태로 되고 전체 커패시턴스는 상대적으로 큰 커패시턴스(C1+C2)가 될 수 있다. 그리고, 제2 동작모드(바이패스 모드)에서는 제1 스위치(SW21)는 오프상태로 되고, 오프상태인 제1 스위치(SW31)가 연결된 경로의 커패시턴스는 제2 커패시터(C32)의 커패시턴스와 오프 커패시턴스(Coff)의 직렬연결의 커패시턴스가 될 수 있고, 오프 커패시턴스(Coff)가 최대한 작은 스위치를 사용하여 상대적으로 매우 작은 스위치 커패시턴스(Csw)가 될 수 있다.
이에 따라 제2 동작모드(바이패스 모드)에서 전체 커패시턴스는 스위치 커패시턴스(Csw)와 제1 커패시터(C31)의 커패시턴스(C1)의 합이 되어 제1 동작모드(증폭 모드) 대비 상대적으로 작은 커패시턴스가 될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 보상 회로(230)는, 상기 제2 바이어스 회로(220)의 출력노드(NB2)와 제2 신호노드(NS2) 사이에 접속된 제1 저항(R31)과, 상기 제1 저항(R31)에 병렬로 접속되고 서로 직렬로 접속된 제1 스위치(SW31) 및 제2 저항(R32)을 포함할 수 있다. 일 예로, 상기 제1 저항(R31)과 상기 제2 바이어스 회로(220) 사이에 커패시터(C30)가 접속될 수 있다.
상기 제4 제어신호(VC4)에 따라 제1 스위치(SW31)가 온상태 또는 오프상태로 될 수 있고, 상기 제1 스위치(SW31)의 온상태 또는 오프상태에 따라 서로 병렬로 접속된 제1 저항(R31) 및 제2 저항(R32)에 의해 결정되는 저항값이 가변될 수 있다. 상기 가변되는 저항값에 의해, 상기 제1 증폭회로(110)의 출력단자에 접속된 제2 신호노드(NS2)에서 상기 보상 회로(230)를 통과해서 상기 제2 바이어스 회로(220)로 전달되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨이 가변될 수 있다.
결국, 상기 제2 바이어스 회로(220)는 상기 보상 회로(230)를 통해 전달되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨에 따라 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)이 보상될 수 있다.
예를 들어, 도 7을 참조하면, 보상 회로(230)에서 저항의 최적화 값은 제1 동작모드(증폭 모드)에서 상대적으로 작은 값(작은 임피던스)이 필요하고, 제2 동작모드(바이패스 모드)에서 상대적으로 큰 값(큰 임피던스)이 필요하게 된다. 제2 동작모드(바이패스 모드)에서 소모전류를 줄일 수 있다.
부연하면, 제1 스위치(SW31)가 연결된 제2 저항(R32)의 저항값을 R2라고 하고, 다른 경로의 제1 저항(R31)을 제1 저항값(R1)이라고 하면, 제1 동작모드에서 제1 스위치(SW31)는 온상태로 되고 제1 스위치(SW31)가 접속된 경로의 저항(Rsw)은, 온저항(Ron)과 제2 저항(R32)의 저항값(R2)의 합(Rsw=Ron+R2)이 된다. 온저항(Ron)은 최대한 작은 값으로 설정한다. 따라서 전체 저항은 제1 스위치(SW31)가 접속된 경로의 저항(Rsw)과 제1 저항값(R1)의 병렬합인 상대적으로 작은 저항값(Rsw//R1)이 될 수 있다.
그리고, 제2 동작모드(바이패스 모드)에서는 제1 스위치(SW31)는 오프상태로 되고 제1 스위치(SW31)가 접속된 경로의 저항(Rsw)은 제1 저항(R31)의 저항값(R1) 보다 상대적으로 큰 값이 되어 제2 동작모드에서 저항 값은 거의 제1 저항값(R1)에 가까운 값이 되어 제1동작모드 대비 상대적으로 큰 저항 값이 될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 보상 회로의 동작 설명도이다.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 상기 보상 회로(230)는, 상기 제2 바이어스 회로(220)에 접속되어, 상기 제4 제어신호(VC4)에 따라 임피던스가 가변될 수 있다. 상기 보상 회로(230)의 임피던스가 가변되면, 상기 제1 증폭회로(110)의 출력단자에 접속된 제2 신호노드(NS2)에서 상기 보상 회로(230)를 통과해서 상기 제2 바이어스 회로(220)로 전달되어 접지로 바이패스되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨이 가변될 수 있다.
이에 따라, 상기 보상 회로(230)를 통해 상기 제2 바이어스 회로(220)에 전달되는 RF 신호(SRF2)의 진폭레벨에 따라 상기 제2 트랜지스터(T12)의 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)이 가변될 수 있다.
일 예로, 바이패스 모드일 경우, 제1 베이스 바이어스 전압(Vbb1)은 공급은 차단되고, 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)이 증가하게 되면, 제2 증폭회로(120)의 게인이 증가될 수 있으나, 보상 회로(230)에 의해서 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)이 감소되어 보상될 수 있다. 이 경우, 상기 제2 증폭회로(120)의 게인 증가를 방지하여 상기 제2 증폭회로(120)의 게인이 선형화 될 수 있다.
예를 들어, 비교적 큰 게인이 필요하여 제1 증폭회로(110) 및 제2 증폭회로(120)가 모두 동작하는 제1 동작모드(증폭 모드)인 경우, 입력된 RF 신호는 제1 증폭회로(110) 및 제2 증폭회로(120)에 의해서 높은 게인(Gain)으로 증폭되어 출력될 수 있다. 다른 예로, 작은 게인이 필요하여 바이패스 회로가 온상태가 되고, 제1 증폭회로(110)는 오프되며, 제2 증폭회로(120)만 동작하는 제2 동작모드(바이패스 모드)인 경우, 입력되는 RF 신호는 바이패스 회로를 통한 후 제2 증폭회로(120)에 의해서 비교적 낮은 게인으로 증폭되어 출력될 수 있다.
전술한 바에 따르면, 제1 동작모드(증폭 모드)에서는 증폭 게인이 높고, 제2 동작모드(바이패스 모드)에서는 증폭 게인이 낮다.
여기서, 비교적 낮은 증폭 게인을 갖는 제2 동작모드(바이패스 모드)에서, 제1 증폭회로(110)는 오프상태이고, 제2 증폭회로(120)가 온상태이며, 전류 소모를 줄이기 위해 온 상태인 제2 증폭회로(120)에 공급하는 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)이 조절될 수 있다.
이와 같이, 상기 제2 바이어스 회로(220)는 전술한 바와 같은 동작 과정을 통해서, 전류 소모를 줄이기 위해, 상기 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 가변할 수 있다.
한편, 상기 보상 회로(230)는 선형화 특성을 개선하기 위해, 입력되는 RF 신호의 진폭레벨에 기초하여 상기 제2 바이어스 회로(220)의 제2 베이스 바이어스 전압(Vbb2)을 보상할 수 있다.
그리고, 상기 바이패스 회로(130,130a)는 매칭 성능 최적화를 위해 매칭 회로를 포함할 수 있다. 또한, 제2동작모드에서는 게인 목표치 대비 게인이 큰 경우 제2 증폭회로의 입력단 또는 출력단에 게인을 낮추기 위한 감쇄기(attenuator)가 추가될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 동작모드별 게인 예시도이다.
도 9에서, G11은 바이패스 회로가 오프상태인 증폭모드에서, 증폭회로(100)의 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로에 의해 결정되는 2.45GHz에서의 게인이다. G12는 바이패스 회로가 온상태로 되고, 제1 바이어스 회로 및 제1 증폭회로가 디스에이블 상태인 바이패스 모드에서 증폭회로(100)의 제2 증폭회로에 의해 결정되는 2.45GHz에서의 게인이다.
도 9에 도시된 G11 및 G12를 참조하면, 출력 전력레벨이 15dBm 일때 게인의 차이는 대략 16dB 정도를 보이고 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 동작모드별 소모전류 예시도이다.
도 10에서, G21은 바이패스 회로가 오프상태인 증폭모드에서, 증폭회로(100)의 제2 증폭회로에서의 소모 전류이다. G22는 바이패스 회로가 온상태로 되고, 제1 바이어스 회로 및 제1 증폭회로가 디스에이블 상태인 바이패스 모드에서 증폭회로(100)의 제2 증폭회로에서의 소모 전류이다.
도 10에 도시된 G21 및 G22를 참조하면, 출력 전력레벨이 15dBm 일 때 제2 증폭회로에서 소모하는 전류의 차이는 대략 70mA 정도로 나타나고 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 바이패스 모드시 보상회로에 의한 게인 보상 예시도이다.
도 11에서, G31은, 보상 회로에 가변없는 단일 저항 소자를 적용한 경우에, 증폭모드에 최적화된 저항 값을 적용했을 때 바이패스 모드에서의 증폭회로의 게인 그래프이다. G32는 보상 회로에 동작모드별 최적의 저항 값이 적용되도록 하기 위해 가변 저항 회로로 구현된 경우에, 바이패스 모드에서의 증폭회로의 게인이다.
도 11의 G31 및 G32를 참조하면, 각각의 모두에서 최적화된 저항값의 적용이 가능한 보상 회로를 사용한 경우 출력전력레벨이 높아질수록 게인의 변화량이 작은 것을 확인할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치의 적용 예시도이다.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭 장치는 통신 시스템(1)에 적용될 수 있고, 상기 통신 시스템(1)은, 복수의 안테나(ANT1, ANT2)와, 다이플렉서(DPX1,DPX2)와, 스위치 및 송수신 증폭기(PA,LNA)를 포함한 증폭 블록(11,12,21,22), 및 베이스밴드(Baseband)/RF 블록(30)을 포함할 수 있다.
하나의 안테나(ANT1 또는 ANT2)에 다이플렉서를 통해 하이밴드(High band)(HB)와 로우밴드(Low band)(LB)의 스위치 및 송수신 증폭기(PA,LNA)를 포함한 블록이 하나씩 연결되어 있고, 그 다음 베이스밴드/RF 블록(30)에 연결될 수 있다.
상기 베이스밴드/RF 블록(30)은 송수신 증폭기 및 스위치의 동작을 제어할 수 있는 제어신호(VC1,VC2)를 제공할 수 있다.
상기 증폭 블록(11,12,21,22)은 4개의 전력증폭기(PA)를 포함할 수 있고, 특정 송신모드에서 4개의 전력증폭기가 모두 사용되는 경우에 두개의 전력증폭기가 제1 동작모드에서 동작할 수 있고, 두개의 전력증폭기는 제1 동작모드와 다른 제2 동작모드에서 동작할 수 있고, 전체 전력증폭기가 동작할 때의 전력 및 열 발생을 제한할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 증폭장치의 제어회로는, 프로세서(예: 중앙처리장치(CPU), 그래픽처리장치(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등), 메모리(예: 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등), 입력 디바이스(예: 키보드, 마우스, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 등), 출력 디바이스(예: 디스플레이, 스피커, 프린터 등) 및 통신접속장치(예: 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속장치 등)가 서로 상호접속(예: 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조, 네트워크 등)된 컴퓨팅 환경으로 구현될 수 있다.
이상에서는 본 발명을 실시 예로써 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며, 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
100: 증폭회로
110: 제1 증폭회로
120: 제2 증폭회로
130: 바이패스 회로
200: 바이어스 회로
210: 제1 바이어스 회로
211: 제1 스위치 회로
212: 제1 전류 바이어스 회로
213: 제1 바이어스 출력회로
220: 제2 바이어스 회로
221: 제1 저항 가변 회로
222: 제2 전류 바이어스 회로
223: 제2 바이어스 출력회로
230: 보상 회로

Claims (21)

  1. 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속된 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로와, 제1 제어신호에 응답하는 바이패스 회로를 포함하는 증폭 장치의 바이어스 회로에 있어서,
    제2 제어신호에 응답하여 상기 제1 증폭회로에 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제1 바이어스 회로;
    제3 제어신호에 응답하여 상기 제2 증폭회로에 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제2 바이어스 회로; 및
    상기 제1 바이어스 회로 및 제2 바이어스 회로중 적어도 하나에 접속되어, 제4 제어신호에 따라 임피던스가 가변되고, 상기 가변되는 임피던스에 기초해 상기 제1 베이스 바이어스 전압 및 제2 베이스 바이어스 전압중 적어도 하나를 보상하는 보상 회로;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 바이어스 회로는,
    상기 바이패스 회로에 병렬로 접속된 제1 증폭회로에 상기 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는
    바이어스 회로.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 바이어스 회로는,
    상기 바이패스 회로에 병렬로 접속된 제2 증폭회로에 상기 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는
    바이어스 회로.
  4. 제2항에 있어서, 상기 제1 바이어스 회로는,
    상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하거나 상기 제1 베이스 바이어스 전압의 공급을 중단하는
    바이어스 회로.
  5. 제4항에 있어서, 상기 제2 바이어스 회로는,
    상기 제3 제어신호에 응답하여 상기 제2 베이스 바이어스 전압을 가변 조절하는
    바이어스 회로.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 바이어스 회로는,
    상기 제2 제어신호에 응답하여 스위칭 온상태 또는 스위칭 오프 상태로 되는 제1 스위치 회로;
    상기 제1 스위치 회로를 통해 기준전압 단자에 접속되어, 기준전압에 기초한 제1 내부 전류를 생성하는 제1 전류 바이어스 회로; 및
    상기 제1 내부 전류에 따라 제1 베이스 바이어스 전압을 생성하는 제1 트랜지스터를 포함하는 제1 바이어스 출력회로;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2 바이어스 회로는,
    상기 제3 제어신호에 응답하여 저항값을 가변하는 제1 저항 가변 회로;
    상기 제1 저항 가변 회로를 통해 기준전압 단자에 접속되어, 기준전압 및 제1 저항 가변 회로의 저항값에 기초하여 제2 내부 전류를 생성하는 제2 전류 바이어스 회로;
    상기 제2 내부 전류에 따라 제2 베이스 바이어스 전압을 생성하는 제2 트랜지스터를 포함하는 제2 바이어스 출력회로; 및
    상기 제2 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 접속된 커패시터;
    를 포함하는 바이어스 회로.
  8. 제6항에 있어서, 상기 보상 회로는,
    상기 제4 제어신호에 따라 커패시턴스 또는 저항값이 가변되고, 이에 따라 상기 제2 바이어스 회로의 제2 베이스 바이어스 전압을 보상하는
    바이어스 회로.
  9. 제2항에 있어서, 상기 증폭 장치가 증폭모드로 동작하는 동안에는,
    상기 제1 바이어스 회로 및 제2 바이어스 회로는 인에이블 상태로 동작하고,
    상기 보상회로는 제1 임피던스를 가지며,
    상기 증폭 장치가 바이패스 모드로 동작하는 동안에는,
    상기 바이패스 회로가 병렬로 접속된 상기 제1 증폭회로에 상기 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는 상기 제1 바이어스 회로는 디스에이블로 동작하고, 상기 제2 바이어스 회로는 인에이블로 동작하고,
    상기 보상회로는 상기 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는
    바이어스 회로.
  10. 제3항에 있어서, 상기 증폭 장치가 증폭모드로 동작하는 동안에는,
    상기 제1 바이어스 회로 및 제2 바이어스 회로는 인에이블 상태로 동작하고,
    상기 보상회로는 제1 임피던스를 가지고,
    상기 증폭 장치가 바이패스 모드로 동작하는 동안에는,
    상기 바이패스 회로가 병렬로 접속된 상기 제2 증폭회로에 상기 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는 상기 제2 바이어스 회로는 디스에이블로 동작하고, 상기 제1 바이어스 회로는 인에이블로 동작하고,
    상기 보상회로는 상기 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는
    바이어스 회로.
  11. 입력단과 출력단 사이에 직렬로 접속된 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로;
    상기 제1 증폭회로 및 제2 증폭회로중 하나에 병렬로 접속되어 입력되는 신호를 증폭없이 제1 제어신호에 응답하여 바이패스하는 바이패스 회로;
    제2 제어신호에 응답하여 상기 제1 증폭회로에 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제1 바이어스 회로;
    제3 제어신호에 응답하여 상기 제2 증폭회로에 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는 제2 바이어스 회로; 및
    제4 제어신호에 따라 임피던스가 가변되고, 상기 가변되는 임피던스에 기초해 높은 출력 전력레벨에서 게인보상을 가변하는 보상 회로;
    를 포함하는 증폭 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 제1 바이어스 회로는,
    상기 바이패스 회로에 병렬로 접속된 제1 증폭회로에 상기 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는
    증폭 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 제2 바이어스 회로는,
    상기 바이패스 회로에 병렬로 접속된 제2 증폭회로에 상기 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는
    증폭 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제1 바이어스 회로는,
    상기 제2 제어신호에 응답하여 상기 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하거나 상기 제1 베이스 바이어스 전압의 공급을 중단하는
    증폭 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 제2 바이어스 회로는,
    상기 제3 제어신호에 응답하여 상기 제2 베이스 바이어스 전압을 가변 조절하는
    증폭 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1 바이어스 회로는,
    상기 제2 제어신호에 응답하여 스위칭 온상태 또는 스위칭 오프 상태로 되는 제1 스위치 회로;
    상기 제1 스위치 회로를 통해 기준전압 단자에 접속되어, 기준전압에 기초한 제1 내부 전류를 생성하는 제1 전류 바이어스 회로; 및
    상기 제1 내부 전류에 따라 제1 베이스 바이어스 전압을 생성하는 제1 트랜지스터를 포함하는 제1 바이어스 출력회로;
    를 포함하는 증폭 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 바이어스 회로는,
    상기 제3 제어신호에 응답하여 저항을 가변하는 제1 저항 가변 회로;
    상기 제1 저항 가변 회로를 통해 기준전압 단자에 접속되어, 기준전압 및 제1 저항 가변 회로에 기초하여 제2 내부 전류를 생성하는 제2 전류 바이어스 회로;
    상기 제2 내부 전류에 따라 제2 베이스 바이어스 전압을 생성하는 제2 트랜지스터를 포함하는 제2 바이어스 출력회로; 및
    상기 제2 트랜지스터의 베이스와 접지 사이에 접속된 커패시터;
    를 포함하는 증폭 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 보상 회로는,
    상기 제1 바이어스 회로 및 제2 바이어스 회로중 하나에 접속되어, 상기 제4 제어신호에 따라 커패시턴스 또는 저항값이 가변되고, 이에 따라 상기 제2 바이어스 회로의 제2 베이스 바이어스 전압을 보상하는
    증폭 장치.
  19. 제11항에 있어서, 상기 증폭 장치가 증폭모드로 동작하는 동안에는,
    상기 바이패스 회로는 디스에이블 상태로 동작하고,
    상기 제1 바이어스 회로, 상기 제2 바이어스 회로, 상기 제1 증폭회로, 및 상기 제2 증폭회로 각각은 인에이블 상태로 동작하고,
    상기 보상 회로는 상기 증폭 장치가 바이패스 모드시의 제2 임피던스보다 낮는 제1 임피던스를 갖는
    증폭 장치.
  20. 제12항에 있어서, 상기 증폭 장치가 바이패스 모드로 동작하는 동안에는,
    상기 바이패스 회로가 병렬로 접속된 상기 제1 증폭회로에 상기 제1 베이스 바이어스 전압을 공급하는 상기 제1 바이어스 회로는 디스에이블로 동작하고, 상기 제2 바이어스 회로는 인에이블로 동작하고,
    상기 보상회로는 상기 증폭 장치가 증폭모드시의 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는
    증폭 장치.
  21. 제13항에 있어서, 상기 증폭 장치가 바이패스 모드로 동작하는 동안에는,
    상기 바이패스 회로가 병렬로 접속된 상기 제2 증폭회로에 상기 제2 베이스 바이어스 전압을 공급하는 상기 제2 바이어스 회로는 디스에이블로 동작하고, 상기 제1 바이어스 회로는 인에이블로 동작하며,
    상기 보상회로는 상기 증폭 장치가 증폭모드시의 제1 임피던스보다 높은 제2 임피던스를 갖는
    증폭 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI710223B (zh) * 2019-07-15 2020-11-11 立積電子股份有限公司 射頻訊號傳輸電路
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US6313698B1 (en) 1999-09-24 2001-11-06 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for wireless phone transmit power amplification with reduced power consumption
JP4142665B2 (ja) * 2005-04-08 2008-09-03 松下電器産業株式会社 バイアス回路
US8150343B2 (en) * 2009-09-21 2012-04-03 Broadcom Corporation Dynamic stability, gain, efficiency and impedance control in a linear/non-linear CMOS power amplifier
KR101761946B1 (ko) * 2012-11-19 2017-08-04 삼성전기주식회사 전력 증폭기
US9819310B2 (en) 2015-09-29 2017-11-14 Skyworks Solutions, Inc. Apparatus and methods for multi-mode power amplifiers
US10110173B2 (en) * 2016-10-28 2018-10-23 Samsung Electro-Mechanics Co., Ltd. Envelope tracking current bias circuit and power amplifier apparatus
KR102454811B1 (ko) * 2017-07-18 2022-10-13 삼성전기주식회사 옵셋 제거 기능이 개선된 엔벨로프-추적 전류 바이어스 회로 및 파워 증폭 장치

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