TWI240481B - High frequency power amplifier, wireless communication apparatus and wireless communication system - Google Patents

High frequency power amplifier, wireless communication apparatus and wireless communication system Download PDF

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TWI240481B
TWI240481B TW090128354A TW90128354A TWI240481B TW I240481 B TWI240481 B TW I240481B TW 090128354 A TW090128354 A TW 090128354A TW 90128354 A TW90128354 A TW 90128354A TW I240481 B TWI240481 B TW I240481B
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Kouichi Matsushita
Tomio Furuya
Tetsuaki Adachi
Hitoshi Akamine
Nobuhiro Matsudaira
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Hitachi Ltd
Hitachi Comm Systems Inc
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1240481 A7 B7 五、發明説明(1 ) 發明之技術領域 本發明係關於高頻電力放大電路(高頻電路模組)、裝設 有'^南頻電路模組之供線通机機及無線通訊系統。特別係 關於有效適用於可高精度地控制高頻電力放大器(功率放 大态)之輸出而以安定之輸出進行通訊之無線通訊技術之 技術。 先前技術 車用電話機、行動電話機等無線通訊機(移動式通訊機) 之發射機之發射側輸出段通常都需使用多段設有 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor,金屬氧 化物半導體場效電晶體)或坤化鎵金屬半導體場效電晶體 GaAs-MES (Metal Semiconductor)FET 等之放大器(功率放大器)。 一般而言,行動電話機(攜帶式終端機)所構築之系統係 配合使用環境’利用來自基地台之功率控制訊號改變輸 出,以適應周圍環境進行通話,避免與其他行動電話機產 生訊號干擾。 日經B P社發行之日經電子雜誌「日經Eiectronics」1997年 1月27日號、P115〜P126曾經記載有關高頻電力放大器(高 頻功率放大器)之技術,該文獻記載著有關北美9〇〇 MHz頻 帶之蜂窩(Cellular·)式行動電話機之標準方式及歐洲之 GSM(Global System for Mobile Communications,全球行動通訊系 統)方式之内容。 另外,日立評論社發行之「日立評論」Vol.79, No.l 1(1997)、P63〜P68 也有有關「數位蜂窩式(Digital Cellula〇 74722-940817.doc . 5 - 木紙張尺度適用中國國家檩準(CNS) A4規格(210X297公釐) 裝 玎 線 1240481 A7
規格GSM/EGSM用南頻部類比訊號處理i c」之記載。 在該文獻中揭示著有關利用方向性耦合器之功率檢出訊號 控制功率放大器模組之方塊圖。 0 ;b 發明所欲解決之課題 數位式行動電話系統(蜂窩(Cdlular)式電話系統)中,如 圖1 7所不,為了避免與其他訊號產生干擾,必須由基地台 天線2向移動式終端機(行動電話機)3之天線4發射功率 控制訊號,使發射功率成為訊號交換所需之最小限度之輸 出此功率控制訊號係由高階功率訊號5及低階功率訊號6 所構成。 f移動式終端機方面則利用藉上述控制訊號起作用之自 動輻出乙制(APC · Automatic P〇wer c:ontr〇i)電路改變施加至發 射側輸出段之高頻功率放大器之控制端子之功率控制訊號 Vapc以調整輸出(功率)。 行動電話機除了希望有高輸出增益、高效率外,也同時 =望能降低低輸出時之耗電量。但要在所有的輸出位階之 範圍内都此滿足此等條件確屬困難,因此,目前係利用外 邵控制部將高頻功率放大器之特性以輸出位階29dBm附近 為|刀換為低功率模態與高功率模態,以實現降低低輸出 時之耗電量,並提高效率之目的。 圖1 8及圖1 9係表示將3個電晶體(MOSFET : Metal Oxide Semi⑽duCt〇r Fleid Effect Transist〇r)依次以從屬方式連接所構成 ,3 nt構造〈鬲頻功率放大器之電路圖。構成各放大 ' 即初段電晶體(lstT0、2段電晶體(2ndTr)及3 74722-940817.doc -6 - 本纸狀歧财目® ---- 1240481 A7 B7 五、發明説明(3 ) 段電晶體(3rdTr)均由N溝道電晶體(NMOS )所構成。 被供給高頻輸入訊號RFin之輸入端子1 0係經耦合電容 (電容元件)C10連接至IstTr之閘極端子,構成IstTr之輸出 端子之汲極端子經耦合電容(電容元件)C 1 1連接至2ndTr之 閘極端子,構成2ndTr*之輸出端子之汲極端子經耦合電容 (電容元件)C12連接至3rdTr (最終端電晶體)之閘極端子, 3rdTr之汲極端子連接至輸出端子1 1,而呈現由輸出端子 11輸出高頻輸出訊號RFout之構成方式。 功率控制訊號Vapc由控制端子1 2供給至構成各段電晶體 (lstTr、2ndIY、3rdTr)之控制端子之閘極端子。施加至各電晶 體之閘極端子之偏壓電壓為:對IstTr施加用電阻(電阻元 件)R 1與電阻(電阻元件)R2之分壓比分壓功率控制訊號電 壓Vapc所得之分壓電壓,對2ndTr施加用電阻(電阻元件)R 3 與電阻(電阻元件)R4之分壓比分壓功率控制訊號電壓Vapc 所得之分壓電壓。 對3rdTr施加用電阻(電阻元件)R5(例如10kQ)與電阻(電 阻元件)R6(例如30kQ)之分壓比分壓功率控制訊號電壓 Vapc所得之分壓電壓。但加入二個電晶體Q 1 1、Q 1 2時又 構成一個控制之電路,構成開關電晶體之電晶體Q 1 1之源 極連接於接地端子,汲極端子連接於上述電阻R6。電晶體 Q 1 2之閘極端子連接至電晶體Q 1 1之汲極端子,汲極端子 連接至3i*dTi*之閘極端子,源極端子則連接至接地端子 (GND)。 各段電晶體(IstTr、2ndTr、3rdTr)之汲極端子連接至第一基 74722-940817.doc - 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A7
準電壓端子(電源電壓端子)j 可被供給電源電壓Vdd。 面基地台!送來高階功率訊號(H位階)時,電晶體叫藉 此南階功率訊號起作用’使電晶體qu之閘極端子變成接 地電位’並如圖3所示,呈現非線性特性之vg3high.d^ 性。 相對地,當基地台!送來低階功率訊號(:位階)時,此低 階功率訊號不會使電晶體QU起作用,故電晶體Qi2之問 極端子變成電阻R5與電阻R6之分壓點之電位而使電晶體 Q12成為ON,其結果,3rdTr之閘極電位如圖3所示,呈現 飽和型之特性(非線性特性)之Vg31〇w-m〇de特性。 在圖3之特性圖中,區域a為依據低階功率訊號6之低功 率杈態時之電位區域,區域B為依據高階功率訊號5之高功 率模態時之電位區域。 因此,本發明人企劃利用偏壓電路形成在高頻功率位階 為29dBm之部分(即功率控制訊號Vapc為丨·25γ程度之部分) 使3rdTr之閘極電壓可由vg31ow-mode (低功率模態)轉移成 Vg3high-mode (高功率模態)之特性,其結果終於完成本發 明。 本發明之目的在於提供不必使用來自基地台之功率控制 訊號,即可自動施行高功率模態與低功率模態之控制之高 頻電力放大電路及無線通訊機。 本發明之另一目的在於提供可高精度地控制輸出特性之 高頻電力放大電路。 本發明之另一目的在於提供可高精度地控制輸出特性, -8- 74722-940817.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1240481 五、發明説明(5 ) 以施行安定之通訊之無線通訊機。 本發明之前述及其他目的與新穎之特徵將可由本專利說 明書 < 記述及附圖中獲得更明確之瞭解。 課題之解決手段 下本案所揭示之發明中較具代表性者之梭要可簡單說明如 (1)屬於一種無線通訊機,係具有發射用之高頻電力放 大電路、&出上述高頻電力放大電路之輸出之檢出裝置、 利用由上述檢出裝置所得之資訊控制上述高頻電力放大電 路之輸出之輸出控制電路(自動輸出控制電路), 、上述高頻電力放大電路具有連接讀人端子與輸出端子 〈間《夕數個放大段《放大㈣與將偏壓供給至上述各放 大段之電晶體之偏壓電路, 將偏壓供給至上述多數個放大段中不含耦合於上述輸出 端子之第-放大段(最終放大段)之其他放大段之偏壓電路 係由多數電阻元件所構成,利用多數電阻元件將輸入之功 率控制訊號分壓,並將分壓所形成之分壓電壓供給至放大 段^控制端子,其偏壓電壓顯示低功率模態用之線性特 性, 將偏壓供給至上述第一放大段(最終放大段)之偏壓電路 則成為偏壓電壓顯示高電力模態用之非線性特性之偏壓電 路。 上述最終放大段之偏壓電路係由將上述功率控制訊號之 電壓分壓所形成之分壓電壓供給至上述最終放大段之控制 74722-940817.doc - 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 1240481 A7 -----——_____B7 五、發明説明(6 ) 端子j分壓電路、及控制端子連接於上述分壓電路之分壓 點,第一端予連接於接地端子,第一端子連接於設在電位 比上述分壓點低之側之上述電阻元件之控制電晶體所構 成。 会屬於一種經由基地台在無線通訊機間施行無線通訊之無 線通訊系統,其上述基地台不具有將功率控制訊號發射至 上述各無線通訊機之設備,而上述無線通訊機具有不必依 賴上述功率控制訊號即可控制功率模態之功率模態控制裝 置。功率模態控制裝置係由供給偏壓至上述高頻電力放大 電路之上述最終放大段之偏壓電路所構成。 即上述無線通訊機具有:發射用之高頻電力放大電路、 檢出上述高頻電力放大電路之輸出之檢出裝置、 利用由上述檢出裝置所得之資訊控制上述高頻電力放大 電路之輸出之自動輸出控制電路, 上述鬲頻電力放大電路具有: 輸入端子、 輸出端子、 接受功率控制訊號之控制端子、 具有連接於上述輸入端子與上述輸出端子間之多數個放 大段之放大系統、 連接於上述控制端子,且將對供給至上述控制端子之功 率控制訊號顯示非線性特性之偏壓供給至上述最終放大段 之偏壓電路, 利用將偏壓供給至上述最終放大段之偏壓電路構成上述 74722-940817.doc - 10 _ 义纸張尺度適用中—國國家標準(CNS) A4規格(210X297公I) ~ '""""' --— 1240481 A7 B7 五、發明説明( 功率模態控制裝置。 (2 )在上述(1)之構成中,最終放大段之偏壓電路係由: 利用夕數電阻元件將上述功率控制訊號電壓分壓,並將分 壓所形成之分壓電壓供給至上述最終放大段之控制端子之 分壓電路、 控制端子連接於上述分壓電路之分壓點,第二端子連接 於接地線’第一端子連接於設在電位比上述分壓點低之側 之上述電阻元件之控制電晶體、 控制端子連接於上述最終放大段之電晶體之控制端子, 由第一端子輸出電流傳感電壓之電流傳感用電晶體所構 成。 依據前述(1)之手段,(a)在高頻電力放大電路中,最終 放大段之偏壓電路對功率控制訊號Vapc之3rdTr之閘極電壓 在1.25V附近會由非線特性變成線性特性。此情形宛如與由 基地台接受到功率控制訊號而將輸出由低功率模態切換成 高功率模態同樣之作用。 (b) 由上述(a)可知:已不需要設置處理接受自基地台之 功率控制訊號之處理部,故可減少無線通訊機之零件數。 (c) 以往之高頻電力放大電路之情形,在構成高頻電力 放大私路之半導體晶片中,功率模態切換開關部係以單塊 形悲形成在構成高頻電力放大電路之半導體晶片上,但在 本發明之高頻電力放大電路中,由於不需要接收功率控制 訊號(功率模態控制訊號),因此也就不需要半導體晶片上 <開關電晶體與其輸入訊號用端子(墊部),故可削減半導 74722-940817.doc 適用中 公釐) ------ 1240481 A7
骨豆晶片之晶片面積。 (d)由上述(c) ’因可削減半導體晶片之晶 達成半導體晶片之小型化。 、故可 -(二由上述⑷’因可達成構成高頻電力放大電路之半導 ^ 小型化,故可增加由—塊半導體基板(晶圓)所取 仵<半導體晶片數之數量,提高 體晶片之低成本化。 達成+導 ⑺由於不需要切換功率模態,在無線通訊系統中,可將 全邵之行動電話機都變成不需要切換功率模態之型式,基 地台也就不需要發射功率控制訊號之設備,故可減輕基i 台方面之負擔。 發明之實施形態 以下參照圖式’將本發明之實施形態予以詳細說明之。 在獍月毛明之見她形態之所有圖式中,具有同一機能之部 分附以同-號碼予以表#,而省略其重複之說明。 (實施形態一) 不圖1至圖7係有關本發明之實施形態(實施形態一)之高頻 電力放大電路(高頻電路模組)及無線通訊機之圖。所謂高 颅私路模組,在本專利說明書中,係指至少含有高頻電力 放大器(高頻功率放大器:pA)之模組而言。 咼頻電路模組(高頻電力放大電路)(未予圖示)之外蓋疊 在配線基板之上面,外觀上呈現扁平之矩形體構造。在配 線基板(下面到侧面分別設有外部電極端子,形成表面安 裝型。外邵電極端子由輸入端子、幸俞出端子、控制端子、 -12- 74722-940817.doc 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇χ297公釐) 1240481 A7 B7 五、發明説明( 第一基準電壓端子(電源電壓端子)、第二基準電壓端子(接 地端子:GND )等所構成。上述配線基板上搭載著形成電 晶體等之半導體晶片、片狀電阻(電阻元件)及片狀電容(電 容元件)等,特定之電極與配線係被焊錫或導線所連接。 裝 另外,高頻電路模組係呈現具有單一放大系統之構成或 裝入多數放大系統以便因應多數通訊系統需要之構成。採 行具有多數放大系統之構成或追加機能之構成方式時,外 部電極端子之種類當然會增多。此種高頻電路模組通常被 裝入無線通訊機,例如行動式電話機(攜帶式終端機:移 動式終端機)而使用於蜂窩(Cellula〇式電話系統中。 圖1係有關本發明之南頻電力放大電路之寺效電路圖。 本貫施形* 一之南頻電力放大電路2 0係形成將3個電晶體 (MOSFET)依次以從屬方式連接之3段放大構造之高頻功率 放大器。構成各放大段之電晶體,即初段電晶體(lstTr)、 2段電晶體(2ndTr)及3段電晶體(3πΠΥ)均由N溝道電晶體 (NMOS)所構成。 線 被供給高頻輸入訊號RFin之輸入端子1 0係經耦合電容 (電容元件)C10連接至lstTr之閘極端子,構成IstTr之輸出 端子之汲極端子經耦合電容(電容元件)C 1 1連接至2ndTr之 閘極端子,構成2ndTY之輸出端子之汲極端子經耦合電容 (電容元件)C12連接至3κΠΥ(最終段電晶體)之閘極端子, 3rdTr之汲極端子連接至輸出端子1 1,而呈現由輸出端子 11輸出高頻輸出訊號RFout之構成方式。 功率控制訊號Vapc由控制端子1 2供給至構成各段電晶體 74722-940817.doc - 13 - 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1240481 A7 B7 五、發明説明(1〇 ) (IstTr、2ndTi*、3rdTr)之控制端子之閘極端子。施加至各電晶 體之閘極端子之偏壓電壓為:對IstTr施加用電阻(電阻元 件)R 1與電阻(電阻元件)R2之分壓比分壓功率控制訊號電 壓Vapc所得之分壓電壓,對2ndTr施加用電阻(電阻元件)R 3 與電阻(電阻元件)R4之分壓比分壓功率控制訊號電壓Vapc 所得之分壓電壓。 對3rdTr施加用電阻(電阻元件)R 7 (例如8kQ)與電阻(電阻 元件)R 8 (例如15kQ)之分壓比分壓功率控制訊號電壓V ap c 所得之分壓電壓。但加入電晶體Q 1 5時又構成一個控制之 電路,電晶體Q 1 5之閘極端子(控制端子)連接於電阻R 7與 之電阻R 8之分壓點,汲極端子(第一端子)連接於電阻 R 8,源極端子(第二端子)連接於接地端子(GND)。 各段電晶體(lstTi*、2ndTr、3i*dT〇之汲極端子連接至第一基 準電壓端子(電源電壓端子)13,可被供給電源電壓Vdd。 此種高頻電力放大電路2 0如圖2之圖表所示,功率控制 訊號Vapc在1.IV程度以下時,3ιχΠΥ之閘極電壓呈現與 Vg31ow-mode特性相同之特性,但由1.1V程度開始,3rdTr之 閘極電壓之增加傾向逐漸變大,由1.25V之程度起,閘極電 壓雖低於特定電壓,但卻呈現類似於Vg3high-mode特性之特 性。 圖2之區域A係表示由基地台向移動式終端機傳送之功率 控制訊號所選擇之低功率模態之閘極電壓狀態之情形,在 本貫施形態一之南頻電力放大電路2 0中’即使沒有由基地 台向移動式終端機傳送之功率控制訊號,亦可利用偏壓電 74722-940817.doc - 14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1240481 A7 B7 五、發明説明(11 ) 路輸出低功率模態時之輸出。此在區域B之高功率模態區 域之情形亦同,即使沒有由基地台向移動式終端機傳送之 功率控制訊號,亦可利用偏壓電路輸出高功率模態時之輸 出。 圖3係表示3rdTr之電流[A ]與功率控制訊號Vapc[ V ]之相 關之圖表,圖4係表示功率控制訊號Vapc[ V ]與高頻電力放 大電路2 0之輸出[dBm ]之相關之圖表,圖5係表示高頻電 力放大電路20之輸出[Pout : dBm]與效率[%]之相關之圖 表。 如圖4所示,OdBm之輸出時之Vapc為1 V之程度,Vapc為 1 V時之高模態之3rdTr電流如圖3所示,為250mA之程度, 但在本發明之高頻電力放大電路中,則大幅下降至100mA 之程度,故可謀求消耗電流之降低。 在圖2之圖表中,A區域之特性(3rdTr電流)在本發明之情 形雖比Vg3high-mode低,但如圖4所示,對功率無不良影 響,其功率呈現略同於High-mode(Vg3high-mode)之程度,而 效率則如圖5所示,比High-mode還高。 圖6係表示裝入具有本實施形態一之功率模態控制裝置 且具有二個放大系統之雙頻帶用高頻電力放大電路2 0 a之 行動電話機(移動式終端機)之一部分之方塊圖,圖6之方 塊圖為表示由基本頻帶訊號處理部至天線為止之部分之 圖。 在圖6中,雙頻帶用高頻電力放大電路2 0 a之外部電極端 子(未予圖式)具有供給功率控制訊號Vapc之控制端子,以 74722-940817.doc - 15 - ——____________________________________________——___—_ 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 12 1240481 五、發明説明( 便施行發射系統d之輸入端子、輸出端子及放大系統」·之3 ί又放大段j 1、j 2、j 3之輸出控制。又,作為外部電極端 子具有供給功率控制訊號Vapc之控制端子,以便施行發 射系統e之幸則入端子、輸出端子及放大系統k之3段放大段 k 1、k2、k3之輸出控制。另外,具有電源電壓端子與接 地子以作為兩放大系統j、k之共通外部電極端子。 放大段jl、j2、j3與放大段]^、k2、k3分別由電晶體
OstTr、2ndTr、3錢)所構成,而放大系統j、k分別呈現圖! 所示之電路構造。 二行動電話機3如圖6所示,具有基本頻帶訊號處理部25。 南頻訊號處理部26連接於基本頻帶訊號處理部25,天線4 連接於雙工器(duplexer)35,而基本頻帶訊號處理部。與雙 工务3 5之間則有2組通訊系統(發射系統d與接收系統f、發 射系統e與接收I统g),可供二個通訊i统(雙頻帶通訊方 式)使用。 一方通訊系統由發射系統d與接收系統f所構成,發射系 統d具有連接於高頻訊號處理部26之雙頻帶用高頻電力放 大電路20a之放大系統』(放大糾、j2、切、連接於放大 系統J芡滤波器28d、連接配置於濾波器28d與雙工器35之 間之開關29d。另外,為檢出放大系統』之輸出,在放大系 統J之輸出側之線路設有韓合器27d,以作為檢出裝置。此 耦合器27d之輸出被輸入至自動輸出控制電路(Apc_, 另外,基準訊號也由基本頻帶訊號處理㈣被輸入至此 APC3〇d ’然後將比較所得之輸出供給至放大系統j之各放大 16- 74722-940817.doc 本紙張禮適财目目家標準 1240481 A7 B7 五、發明説明(I3 ) 段J· 1、j 2、j 3之電晶體(IstTr、2ndTr、3rdTr)之閘極端子(控 制端子)。 接收系統f具有連接於開關2 9 d之滤波器3 1 f、連接於該 遽波器3 1 f而輸出於高頻訊號處理部2 6之低雜音放大器 (LNA)32f。 另一方通訊系統由發射系統e與接收系統g所構成,發射 系統e具有連接於高頻訊號處理部2 6之雙頻帶用高頻電力 放大電路20a之放大系統k(放大段kl、k2、k3)、連接於 放大系統k之濾波器28e、連接配置於濾波器28e與雙工器 35之間之開關29e。另外,為檢出放大系統k之輸出,在 放大系統k之輸出側之線路設有耦合器27e,以作為檢出裝 置。此耦合器27e之輸出被輸入至自動輸出控制電路 (APC)30e,另外,基準訊號也由基本頻帶訊號處理部25被 輸入至此APC30e,然後將比較所得之輸出供給至放大系 統k之各放大段kl、k2、k3之電晶體(臟、2抓、遙) 之閘極端子(控制端子)。 接收系統g具有連接於開關29e之滤波器3ig、連接於該 濾波器3lg而輸出於高頻訊號處理部^之低雜音哭/ (LNA)32g。 时 利用雙工器35之切換,可選擇二個通訊系統中之一 另-万之通訊系統進行通訊。另外,在各通訊系統中 利^發純收切換開關訊號使開關…或開關仏起 而遠擇發射或接收。 在此種行動電話機中, 吏用來自基地台之功率控 74722-940817.doc 17- 297公釐) 本紙張尺度適用中國國家標準 1240481
制訊號,亦可利用偏壓電路,例如&29dBm附近為界,名 大於此界足區域(區域B )使輸出功率成為高功率模態,名 小於此界4區域(區域A)使輸出功率成為低功率模態。 因此有一點雖未特別以圖示加以說明,但亦可瞭解:名 透過基地台在無線通訊機間施行無線通訊之無線通訊系胡 中,只要事先在各行動電話機設置上述控制功率模態之攻 率模態控制裝置,基地台也就不必設置對無線通㈣發勒 功率控制訊號之設備,故可減輕基地台之設備成本。 本實施形態一具有以下之效果·· (1)在高頻電力放大電路20中,構成最終放大段之電晶 體之偏壓電路對功率控制訊號Vapc之3册之問極電= 1.25V附近會由非綠特性變成線性特性。此情形宛如且^ 由基地台接受到功㈣職號而將輸“低功率模態切換 成高功率模態同樣之作用。 ()由^ ( 1 )可知·在行動電話機(無線通訊機)方面, 已不需要設置處理接受自基地台之功率控制訊號之處理 部’可減少行動電話機之零件數,因此可謀求行動電 之小型化,達成降低成本之目的。 β幾 、(3)以往之高頻電力放大電路之情形,在構成高 放:私路《半導體晶片巾’功率模態切換開關部係以單塊 形態形成在構成高頻電力放大電路之半導鹘曰片上 Α 本發明之高頻電力放大電路中,由於不需;:受功率= 訊號(功率模態控龍號),因此也要半導體晶= 之開關電晶體與其輸入訊號用端子(墊部),故可削減半 -18- 裝 η 線 74722-940817.doc 本紙張尺度適用中ϋ ®家鮮 X 297公釐,
1240481 A7 B7 五、發明説明(I5 ) 體晶片之晶片面積。 (4) 由上述(3),因可削減半導體晶片之晶片面積,故可 達成半導體晶片之小型化。 (5) 由上述(4),因可達成構成高頻電力放大電路之半導 體晶片之小型化,故可增加由一塊半導體基板(晶圓)所取 得之半導體晶片數之數量,提高產品之製成率,達成半導 體晶片之低成本化。 (6 )由於不需要切換功率模態,在無線通訊系統中,可 將全部之行動電話機都變成不需要切換功率模態之型式, 基地台也就不需要發射功率控制訊號之設備,故可減輕基 地台方面之負擔。 (實施形態二) 圖7及圖8係有關本發明之另一實施形態(實施形態二)之 圖。本實施形態二與實施形態一不同之處在於檢出高頻電 力放大電路之輸出之檢出裝置為異於耦合器之檢出裝置, 即在本實施形態二中,與實施形態一不同之處在於高頻電 力放大電路(向頻電路模組)係在與實施形態一同樣之電路 構成所構成之檢出高頻電力放大電路2 0 b加設有電流傳感 電路4 0。 電流傳感電路4 0係由最終段電晶體(3rdTY)、與以單塊方 式形成在形成該3rdTr之半導體晶片之電流傳感用電晶體 Q 1 7所構成。即電流傳感用電晶體Q 1 7之閘極端子連接於 3rdTr之閘極端子,源極端子連接於接地端子,汲極端子則 構成將檢出電流輸出至高頻電力放大電路之外部電極端 74722-940817.doc - 19 - 本紙張尺度適用中國國家標苹(CNS) A4規格(210><297公鳘) 裝 玎 線 1240481 A7 B7 五、發明説明(% ) 子。又,電流傳感用電晶體Q 1 7呈現3rdTr之1 /N之大小, 可使與3rdTr取得相關之汲極電流流至電流傳感用電晶體 Q 1 7。。 在行動電話機中,如圖7所示,設有自動輸出控制電路 (APC) 30。在本實施形態二中,設有將電流變換成電壓之I —V變換電路4 5,將此I — V變換電路4 5之輸出訊號輸入於 APC30,然後輸出其與輸入APC30之功率指定訊號相差之部 分以作為功率控制訊號Vapc。 I — V變換電路45係由汲極端子均連接至電源電壓Vdd而 閘極端子彼此互相連接之電流反射鏡(current mirror)構成之 二個PMOS所構成之電晶體Q 2 1、Q 2 2、與電阻(電阻元 件)R 1 5所構成。電晶體Q 2 2之汲極端子連接於電流傳感用 電晶體Q 1 7之汲極端子,電晶體Q 2 1之汲極端子連接於電 晶體Q2 1之閘極端子,同時連接於APC30。另外,電晶體 Q 2 1之汲極端子並藉著電阻R 1 5連接於接地端子。 其結果,當D C訊號(偏壓電壓)與A C訊號施加至3rdTr 時,電壓也會施加至電流傳感用電晶體Q 1 7之閘極端子, 對應於3πΠΥ之汲極電流會流入電流傳感用電晶體Q 1 7,此 汲極電流被I — V變換電路4 5之電阻R 1 5變換成電壓後反饋 至 APC30。 因此,對應於3rdTr之電流變化之功率控制訊號Vapc由 APC30被輸出,以控制構成高頻電力放大電路之各放大段 之電晶體,並與實施形態一之情形一樣,獲得圖2所示之 本發明的特性。 74722-940817.doc - 20 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 1240481 A7 B7 五、發明説明(Π ) 圖8係表示本實施形態二之雙頻帶用行動電話機之一部 分之方塊圖。圖8之方塊圖與圖6之方塊圖不同之處在於: 不需要摘合為’且高頻電力放大電路2 〇 b之各放大系統j、 k採行直接連接於濾波器2 8 d、2 8 e之構成,同時閘極端子 連接於放大系統j、k之最終放大段j 3、k 3之電晶體3rdTr之 閘極端子之電流傳感用電晶體Q17j,Ql7k之汲極電流被 變換成電壓後反饋至APC30d、30e。 採用此種行動電話機3時,即使不使用由基地台送來之 功率控制訊號,亦可自動施行功率控制,可一面節省耗電 量,一面施行良好的通話。 茲就探討電流傳感方式之結果,參照圖9〜圖丨5予以說 明之。圖9(a)、(b)係表示不同檢波器數目下之3rdTr之輸 出(功率)與檢波電流之相關之特性圖。圖9 (a)為準備二個 檢波器而依功率選擇使用檢波器之例。相對地,圖9(b)則 為利用一個檢波器檢出3rdTr之功率之例。 準備二個檢波器,對應功率之需要選用檢波器之構造由 於電流變化△ I之變化率較大,因此可高精度地檢出檢波 電流。 採用具有本發明之功率模態控制裝置之行動電話機如圖 1 〇所示,呈現符合使用二個檢波器時之特性,從檢波靈敏 度上而言,雖不及小功率時使用二個檢波器之情形,但检 波靈敏度不會急遽下降而處於可實用之範圍,因此無需因 功率之大小而切換檢波器。 就電流差異加以探討時,與電流差異有關係的是有高功 74722-940817.doc _ 本I張尺度適用中國國g^(CNS) A4規格?公釐)— —一~~^—— 1240481
五、發明説明() 率模態及低功率模態之情形與比較本發明之自動切換時之 情形兩種情形。高功率模態時,如圖u所示,閉極電位因 有加上電阻分割Vapc電位之部分’故當臨限值vth受溫度 等影響而變化時’ m會直接成為汲極電流1(1之變化, 使檢波電流亦同樣發生變化。功率大時,電晶體(3rdTr)處 於飽和狀態,故如圖12所示,檢波電流變動會變小,低功 率模態時’如圖13所示’由於3πΠ>、電晶體Qi5及電流傳 感用電晶體q!7構成電流反射鏡電路,3册之沒極電流id 及電流傳感用電晶體Q17之汲極電流We因溫度變化而對 V t h差異之影響如圖1 4所示均很小。 圖1 4係表示低功率模態時之功率與檢波電流之相關之 圖。特性曲線以平行之2條線表示,這是由於其變動並非 為零’故以微小間隔之2條線表示。 本發明之自動切換之情形之檢波電流變動呈現圖15所示 之特性,由於其變動並非為零,故在此特性圖中也以2條 線表示。 ‘、 根據以上所述,在檢波靈敏度方面,如本發明所述採行 自動切換 < 構成方式時,由於檢波靈敏度不會急遽降低, 顯然也可採用不切換檢波器之構成方式。另外,在檢波電 流差異方面,採行本發明之自動切換之構成方式時,由2 3i:dTr之汲極電流1(1之變動小,故電流傳感用電晶體之 汲極電流Isence之變動亦小。 圖16係表示本實施形態二之變形例之包含I — v變換電 路义電路圖之情形。I 一 V變換電路4 5 a係由差動放大器4 6 -22- 74722-940817.doc 本紙張尺度適用中國國^^^ A4規格(2 i〇X297公釐) 1240481
與將電阻(電阻元件)R25連接於該差動放大器46之差動2 輸入端子間所構成。差動2輸入端子中之高電位側之端子 連接於電源電壓Vdd,低電位側之端子連接㈣流傳感用 電晶體Q 17之汲極端子。反饋電壓被輸出至差動放大器46 之輸出端’此反饋電壓並被輸人於未予圖示之自動輸出控 制電路APC。 在此變形例中亦與前述實施㈣二同樣,在功率控制訊 號,變動的同時’宛如由基地台接受到功率控制訊號一 般而同樣地施行將輸出由低功率模態切換成高功率模態之 自動切換動作。 以上依據實施形態將本發明人所創見之發明予以具體說 明’唯本發明之内容並不僅限定於上述之實施形態,在不 超越其要旨之範圍,當然可作種種變更,例如在實施例 中’係就使用場效電晶體作為構成放大段之電晶體之例子 予以說明’但此電晶體亦可同樣使用矽雙極電晶體、 SiGeFET電晶體、GaAs _舰贿、高電子移動度電晶體 (HEMT) *雙極電晶體(HBT)等其他電晶體,並獲得同樣 之效果。 發明效果 本案所揭示之發明中較具代表性之發明所能獲得之效果 可簡單說明如下: ⑴提供不必使用由基地台送來之功率控制訊號而可自動 地施行高功率模與低功率模態之控制之高頻電力放大電路 及無線通訊機。即在行動電話機中,不需設置處理接受自 23- 74722-940817.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇 X29_公釐) 1240481 A7
ΐ地:::::::號”理部,減少行動電話機之零件 ⑵”:機之小型化’達成降低成本之目的。 力放疋大電Γ:精度地控制輸出特性之小μ低廉之高頻電 (3)提供可高精度地控制輸 線通訊機。 出特性並施行安定之通訊之無 (:)"因不需切換功率模態’故在無線通訊系統中,可將所 订動電話機都變成不需切換功率模態之型式,基地台方 面不需設置發射功率控制訊號之設備’可減輕基地台方面 圖式之簡要說明 圖1係表示本發明之一實施形態(實施形態一)之高頻電 力放大電路之等效電路圖。 圖2係表示功率控制訊號Vapc與3rdTr之閘極電壓之相關 之圖表。 圖3係表示功率控制訊號Vapc與3rdTr之電流之相關之圖 表0 圖4係表示功率控制訊號Vapc與高頻電力放大電路2 〇之 輸出之相關之圖表。 圖5係表示高頻電力放大電路之輸出(p〇ut)與效率之相關 之圖表。 圖6係表示具有實施形態一之功率模態控制裝置,且裝 設含有二個放大系統之高頻電力放大電路之行動電話機 (移動式終端機)之一部分之方塊圖。
L 74722-940817.doc 24- 本紙張尺度適用中國國家揉準(CNS) A4規格(210X297公釐 1240481 A7
圖7係表示本發明之另一能 > / μ 電力放大電路之等效電路圖。u施形態二)之高頻 圖圖8係表示本實施形態二之行動電話機之—部分之方塊 产:二表:在不同數之檢波器下之3·之輸出(功率)盘 ^波电机〈相關之特性圖。 ^ / ^ Ur、表7^ ^含具有依本發明之功率模置之例 β 4 ί率與檢波電流之相關之特性圖。 圖 圖係表不3阿功率模態時3rdTr之偏壓部分之等效電路 圖12係表示高功率模態時Vth差異所引起之檢波電 動之圖表。 圖1 3係表示含低功率模態時3rdTr2偏壓部分之等 流變 圖。 效電路 圖14係表示低功率模態時Vth差異所引起之檢波電流變 動圖表。 圖1 5係表示低功率模態時Vth差異所引起之檢波電流變 動之圖表。 圖16係表示本實施形態二之變形例之含ι — ν變換電路 之電路圖。 圖1 7係表示含基地台與移動式終端機之無線通訊系統之 模式圖。 圖1 8係表示高階功率訊號供給至開關電晶體之狀態之以 往之高頻電力放大電路之等效電路圖。 74722-940817.doc ..----- •25 本紙張尺度適用中國國家標準(€讨3) A4規格(210X297公釐) 1240481 A7 B7 五、發明説明(22 ) 圖1 9係表示低階功率訊號供給至開關電晶體之狀態之以 往之高頻電力放大電路之等效電路圖。 元件符號之說明 1…·基地台、2….天線、3….移動式終端機(行動電話 機)、4 ... ·天線、5…·高階功率訊號、6 ....低階功率訊 號、1 〇.·· ·輸入端子、1 1…·輸出端子、12....控制端子、 13··..第一基準電壓端子(電源電壓端子)、2〇·...高頻電 力放大電路、20a,20b.···雙頻帶用高頻電力放大電路、 2 5…·基本頻帶訊號處理部、2 6…·高頻訊號處理部、 27d 2 7 q.....搞合益、28d,28e····〉慮波器、29d, 裝 2 9e··.·開關、3〇d,3〇e…自動輸出控制電路(Apc)、 3 1 g . ·. ·滤波器、3 2 f ’ 3 2 g · · · ·低雜音放大器 η (LNA) 35····雙工器、40····電流傳感電路、45, 45a··· ·Ι〜ν變換電路、46....差動放大器。 74722-940817.doc -26- 線

Claims (1)

1240481 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 1. 一種高頻電力放大電路,其特徵在於具有: 輸入端子; 輸出端子; 接受功率控制訊號之控制端子; 具有連接於上述輸入端子與上述輸出端子間之多數個 放大段之放大系統;及 連接於上述控制端子,且將對供給至上述控制端子之 功率控制訊號顯示非線性特性之偏壓供給至上述多數個 放大段中耦合於上述輸出端子之第一放大段之偏壓電路 者;且 上述偏壓電路係含有: 將上述功率控制訊號之電壓分壓,並將分壓所形成之 分壓電壓供給至上述第一放大段之控制端子之分壓電 路; 控制端子連接於上述分壓電路之分壓點,第二端子連 接於接地端子,第一端子連接於設在電位比上述分壓點 低之側之電阻元件之控制電晶體;及 其控制端子連接於上述第一放大段之電晶體之控制端 子,由其第一端子輸出電流傳感電壓之電流傳感用電晶 體者。 2. —種無線通訊機,其特徵在於具有:發射用之高頻電力 放大電路; 檢出上述高頻電力放大電路之輸出之檢出裝置;及 用上述檢出裝置所得之資訊控制上述高頻電力放大電 74722-940817.doc - 1 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 路之輸出之輸出控制電路; 上述南頻電力放大電路具有. 輸入端子; 輸出端子; 接受功率控制訊號之控制端子; 具有連接於上述輸入端子與上述輸出端子間之多數個 放大段之放大系統;及 連接於上述控制端子,且將對供給至上述控制端子之 功率控制訊號顯示非線性特性之偏壓供給至上述多數個 放大段中耦合於上述輸出段之第一放大段之偏壓電路 者,且 上述高頻電力放大電路之上述第一放大段之偏壓電路 含有: 利用多數電阻元件將上述功率控制訊號之電壓分壓, 並將分壓所形成之分壓電壓供給至上述第一放大段之控 制端子之分壓電路; 其控制端子連接於上述分壓電路之分壓點,其第二端 子連接於接地端子,其第一端子連接於設在電位比上述 分壓點低之側之電阻元件之控制電晶體;及 其控制端子連接於上述第一放大段之電晶體之控制端 子,由其第一端子輸出電流傳感電流之電流傳感用電晶 體者。 3. —種無線通訊系統,其特徵在於可透過基地台在無線通 訊機間施行無線通訊,且上述基地台不具有將功率控制 74722-940817.doc - 2 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 玎 線 1240481 、申請專利範園 a號舍射至上述各無線通訊機之設備,上述各無線通訊 機具有不必依賴上述功率控制訊號即可控制功率模態之 功率模態控制裝置者; 上述無線通訊機具有·· 發射用之高頻電力放大電路; 檢出上述高頻電力放大電路之輸出之檢出裝置;及 用上述檢出裝置所得之資訊控制上述高頻電力放大電 路之輸出之輸出控制電路;且 上述鬲頻電力放大電路具有·· 輸入端子; 輸出端子; 接受功率控制訊號之控制端子; 具有連接於上述輸入端子與上述輸出端子間之多數個 放大段之放大系統;及 連接於上述控制端子,且將對供給至上述控制端子之 功率控制訊號顯示非線性特性之偏壓供給至上述多數個 放大段中耦合於上述輸出端子之第一放大段之偏壓電 路;且 利用供給至上述第一放大段之偏壓電路構成上述功率 模態控制裝置者。 4. 如申請專利範圍第3項之無線通訊系統,其中上逑檢出 裝置具有檢出上述高頻電力放大電路之輸出之耦合器, 且私忒挺合益之輸出訊號輸入於上述輸出控制電路者。 5. 如申請專利範圍第3項之無線通訊系統’其中上述檢出 3- 74722-940817.doc 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇x 297公釐) 1240481 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 裝置含有其控制端子連接於上述高頻電力放大電路之上 述第一放大段所含之電晶體之控制端子之電流傳感用電 晶體5該電流傳感用電晶體之輸出電流被變換成電壓後 供給至上述輸出控制電路者。 6. —種高頻電力放大電路,其包括: 一輸入端子; 一輸出端子; 一接收一功率控制訊號之控制端子; 一放大系統,其具有多數個放大電路且係被耦合於該 輸入端子與該輸出端子之間;及 一被耦合於該控制端子與該放大系統之偏壓電路,其 包括一第一電阻元件,其具有一第一節點與一第二節 點;一第二電阻元件,其具有一被耦合至該第一電阻元 件之第二節點的第一節點,以及一第二節點;以及一第 一電晶體,其具有一被耦合至該第一電阻元件之第二節 點的閘極,一透過該第一電阻元件與該第二電阻元件被 耦合至該控制端子的第一電極,以及用以接收一預設電 壓之第二電極,其中可根據該功率控制訊號由該第一電 阻元件之第二節點產生一電壓,以及其中該偏壓電路會 根據該所產生之電壓提供一電壓給該放大系統作為一偏 壓電壓,而不必接收一模態訊號用以表示究竟是該高頻 電力放大電路能夠輸出一低於一預設值之功率電位的低 功率模態,抑或是該高頻電力放大電路能夠輸出一高於 該預設值之功率電位的高功率模態。 74722-940817.doc - 4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 7. 如申請專利範圍第6項之高頻電力放大電路,其中該等 多數個放大電路包括一第一放大電路,其具有一被耦合 至該輸出端子的輸出節點,以及一輸入節點;以及一被 耦合於該第一放大電路之輸入節點與該輸入端子之間的 第二放大電路,其中該偏壓電壓係被施加於該第一放大 電路。 8. 如申請專利範圍第7項之南頻電力放大電路’其中該第 一放大電路包括一第二電晶體,其具有一被耦合至該輸 入節點的閘極,並且會從該偏壓電路施加該偏壓電壓給 該閘極;以及該第二電晶體亦具有一被耦合至該輸出節 點的電極。 9. 如申請專利範圍第8項之高頻電力放大電路,其中該偏 壓電路包括一分壓電路,用以接收該功率控制訊號且提 供該分割後之功率控制訊號給該第二放大電路作為一偏 壓電壓。 10. 如申請專利範圍第9項之高頻電力放大電路,其中該第 一電晶體之第一電極係被耦合至該第二電阻元件之第二 節點,以及其中該第一電晶體與該第二電晶體都係 MOSFET。 11·如申請專利範圍第1 0項之高頻電力放大電路,其中該所 產生的電壓會被施加至該弟二電晶體的閘極作為偏壓電 壓。 12.如申請專利範圍第8項之高頻電力放大電路,進一步包 括: 74722-940817.doc - 5 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 一第三電晶體,其具有一被耦合至該第二電晶體之閘 極的閘極;及 一功率控制訊號產生電路,用以從該第三電晶體接收 一輸出訊號,以及一功率表示訊號,並且可根據該第三 電晶體之輸出訊號與該功率表示訊號之間的差異以產生 該功率控制訊號。 13. 如申請專利範圍第1 2項之高頻電力放大電路,其中該第 一電晶體、該第二電晶體與該第二電晶體都係 MOSFET,以及其中該第三MOSFET之輸出對應的係流 經該第一 MOSFET之汲極與源極之間的一電流。 14. 一種高頻電力放大電路,其包括: 一輸入端子; 一輸出端子; 一接收功率控制訊號之控制端子; 一放大系統,其具有多數個放大電路且係被耦合於該 輸入端子與該輸出端子之間;及 一被耦合於該控制端子與該放大系統之偏壓電路,其 包括一具有一閘極之電晶體、一第一電極以及一用以接 收一預設電壓之第二電極;以及一電阻元件,其具有一 被耦合至該電晶體閘極的第一節點與一被耦合至該電晶 體第一電極的第二節點,其中可響應施加該功率控制訊 號給該電晶體的閘極,根據該功率控制訊號由該電阻元 件之第一節點產生一電壓,以及其中該偏壓電路會根據 該所產生之電壓提供一電壓給該放大系統作為一偏壓電 74722-940817.doc - 6 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 壓,而不必接收一模態訊號用以表示究竟是該高頻電力 放大電路能夠輸出一低於一預設值之功率電位的低功率 模態,抑或是該高頻電力放大電路能夠輸出一高於該預 設值之功率電位的高功率模態。 15. 如申請專利範圍第1 4項之高頻電力放大電路,其中該等 多數個放大電路包括一第一放大電路,其具有一被耦合 至該輸出端子的輸出節點,以及一輸入節點;以及一被 耦合於該第一放大電路之輸入節點與該輸入端子之間的 第二放大電路,其中該偏壓電壓係被施加於該第一放大 電路。 16. 如申請專利範圍第1 5項之高頻電力放大電路,其中該第 一放大電路包括一第二電晶體,其具有一被耦合至該輸 入節點的閘極,並且會從該偏壓電路施加該偏壓電壓給 該閘極;以及該第二電晶體亦具有一被耦合至該輸出節 點的電極。 17. 如申請專利範圍第1 6項之高頻電力放大電路,其中該偏 壓電路包括一分壓電路,用以接收該功率控制訊號且提 供該分割後之功率控制訊號給該第二放大電路作為一偏 壓電壓。 18. 如申請專利範圍第1 7項之高頻電力放大電路,其中該第 一電晶體之第一電極係被耦合至該第二電阻元件之第二 節點,以及其中該第一電晶體與該第二電晶體都係 MOSFET。 19. 如申請專利範圍第1 8項之高頻電力放大電路,其中該所 74722-940817.doc - 7 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 產生的電壓會被施加至該第二電晶體的閘極作為偏壓電 壓。 20. —種無線通訊機,其包括: 一南頻電力放大電路, 用以測量該高頻電力放大電路之輸出功率的檢出裝 置;及 一功率控制電路,其可以該檢出裝置之輸出為基礎來 控制該高頻電力放大電路之輸出功率, 其中該高頻電力放大電路包括: 一輸入端子; 一輸出端子; 一從該功率控制電路接收一功率控制訊號之控制端 子; 一放大系統,其具有多數個放大電路且係被耦合於該 輸入端子與該輸出端子之間;及 一被耦合於該控制端子與該放大系統之偏壓電路,其 包括一第一電阻元件,其具有一第一節點與一第二節 點;一第二電阻元件,其具有一被耦合至該第一電阻元 件之第二節點的第一節點,以及一第二節點;以及一第 一電晶體,其具有一被耦合至該第一電阻元件之第二節 點的閘極,一透過該第一電阻元件與該第二電阻元件被 耦合至該控制端子的第一電極,以及用以接收一預設電 壓之第二電極,其中可根據該功率控制訊號由該第一電 阻元件之第二節點產生一電壓,以及其中該偏壓電路會 74722-940817.doc - 8 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 根據該所產生之電壓提供一電壓給該放大系統作為偏壓 電壓,而不必接收一模態訊號用以表示究竟是該高頻電 力放大電路能夠輸出一低於一預設值之功率電位的低功 率模態’抑或是該南頻電力放大電路能夠輸出一兩於該 預設值之功率電位的高功率模態。 21. 如申請專利範圍第2 0項之無線通訊機,其中該等多數個 放大電路包括一第一放大電路,其具有一被耦合至該輸 出端子的輸出節點,以及一輸入節點;以及一被耦合於 該第一放大電路之輸入節點與該輸入端子之間的第二放 大電路,其中該偏壓電壓係被施加於該第一放大電路。 22. 如申請專利範圍第2 1項之無線通訊機,其中該第一放大 電路包括一第二電晶體,其具有一被耦合至該輸入節點 的閘極,並且會從該偏壓電路施加該偏壓電壓給該閘 極;以及該第二電晶體亦具有一被耦合至該輸出節點的 電極。 23. 如申請專利範圍第22項之無線通訊機,其中該偏壓電路 包括一分壓電路,用以接收該功率控制訊號且提供該分 割後之功率控制訊號給該第二放大電路作為一偏壓電 壓。 24. 如申請專利範圍第2 3項之無線通訊機,其中該第一電晶 體之第一電極係被耦合至該第二電阻元件之第二節點, 以及其中該第一電晶體與該第二電晶體都係MOSFET。 25. 如申請專利範圍第24項之無線通訊機,其中該所產生的 電壓會被施加至該第二電晶體的閘極作為一偏壓電壓。 74722-940817.doc - 9 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 26. —種無線通訊機,其包括: 一南頻電力放大電路, 用以測量該高頻電力放大電路之輸出功率的檢出裝 置;及 一功率控制電路,其可以該檢出裝置之輸出為基礎來 控制該高頻電力放大電路之輸出功率, 其中該南頻電力放大電路包括· 一輸入端子; 一輸出端子; 一從該功率控制電路接收一功率控制訊號之控制端 子; 一放大系統,其具有多數個放大電路且係被耦合於該 輸入端子與該輸出端子之間;及 一被耦合於該控制端子與該放大系統之偏壓電路,其 包括一具有一閘極之電晶體、一第一電極以及一用以接 收一預設電壓之第二電極;以及一電阻元件,其具有一 被耦合至該電晶體閘極的第一節點與一被耦合至該電晶 體第一電極的第二節點,其中可響應施加該功率控制訊 號給該電晶體的閘極,根據該功率控制訊號由該電阻元 件之第一節點產生一電壓,以及其中該偏壓電路會根據 該所產生之電壓提供一電壓給該放大系統作為一偏壓電 壓,而不必接收一模態訊號用以表示究竟是該高頻電力 放大電路能夠輸出一低於一預設值之功率電位的低功率 模態,抑或是該高頻電力放大電路能夠輸出一高於該預 74722-940817.doc - 10 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 設值之功率電位的高功率模態。 27. 如申請專利範圍第26項之無線通訊機,其中該等多數個 放大電路包括一第一放大電路,其具有一被耦合至該輸 出端子的輸出節點,以及一輸入節點;以及一被搞合於 該第一放大電路之輸入節點與該輸入端子之間的第二放 大電路,其中該偏壓電壓係被施加於該第一放大電路。 28. 如申請專利範圍第2 7項之無線通訊機,其中該第一放大 電路包括一第二電晶體,其具有一被耦合至該輸入節點 的閘極,並且會從該偏壓電路施加該偏壓電壓給該閘 極;以及該第二電晶體亦具有一被耦合至該輸出節點的 電極。 29. 如申請專利範圍第2 8項之無線通訊機,其中該偏壓電路 包括一分壓電路,用以接收該功率控制訊號且提供該分 割後之功率控制訊號給該第二放大電路作為一偏I電 壓。 30. 如申請專利範圍第2 9項之無線通訊機,其中該第一電晶 體之第一電極係被耦合至該第二電阻元件之第二節點, 以及其中該第一電晶體與該第二電晶體都係MOSFET。 31. 如申請專利範圍第3 0項之無線通訊機,其中該所產生的 電壓會被施加至該弟二電晶體的閘極作為該偏壓電壓。 32 —種無線通訊系統,其包括: 一基地台,其不具輸出一模態訊號的功能,該模態訊 號係用以表示究竟是該無線通訊機能夠輸出一低於一預 設值之功率電位的低功率模態,抑或是該無線通訊機能 74722-940817.doc -11- 本紙張尺度適用中國國家標準、CNS) A4規格(210X 297公釐) 1240481 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 夠輸出一南於該預設值之功率電位的南功率模態,及 該無線通訊機可與該基地台進行無線通訊,並且包 括: 一功率控制電路,用以提供一功率控制訊號; 一輸入端子; 一輸出端子; 一用以接收該功率控制訊號之控制端子; 一放大系統,其具有多數個放大電路且係被耦合於該 輸入端子與該輸出端子之間;及 一被耦合於該控制端子與該放大系統之偏壓電路,其 包括一第一電阻元件,其具有一第一節點與一第二節 點;一第二電阻元件,其具有一被耦合至該第一電阻元 件之第二節點的第一節點,以及一第二節點;以及一第 一電晶體,其具有一被耦合至該第一電阻元件之第二節 點的閘極,一透過該第一電阻元件與該第二電阻元件被 耦合至該控制端子的第一電極,以及用以接收一預設電 壓之第二電極,其中可根據該功率控制訊號由該第一電 阻元件之第二節點產生一電壓,以及其中該偏壓電路會 根據該所產生之電壓提供一電壓給該放大系統作為一偏 壓電壓。 33.如申請專利範圍第3 2項之無線通訊系統,其中該等多數 個放大電路包括一第一放大電路,其具有一被耦合至該 輸出端子的輸出節點,以及一輸入節點;以及一被耦合 於該第一放大電路之輸入節點與該輸入端子之間的第二 74722-940817.doc - 12 - 本紙張反度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 放大電路9其中該偏壓電壓係被施加於該第一放大電 路。 34. 如申請專利範圍第3 3項之無線通訊系統,其中該第一放 大電路包括一第二電晶體,其具有一被耦合至該輸入節 點的閘極,並且會從該偏壓電路施加該偏壓電壓給該閘 極;以及該第二電晶體亦具有一被耦合至該輸出節點的 電極。 35. 如申請專利範圍第3 4項之無線通訊系統,其中該偏壓電 路包括一分壓電路,用以接收該功率控制訊號且提供該 分割後之功率控制訊號給該第二放大電路作為一偏壓電 壓。 36. 如申請專利範圍第3 5項之無線通訊系統,其中該第一電 晶體之第一電極係被耦合至該第二電阻元件之第二節 點,以及其中該第一電晶體與該第二電晶體都係 MOSFET 〇 37. 如申請專利範圍第3 6項之無線通訊系統,其中該所產生 的電壓會被施加至該弟二電晶體的閘極作為該偏壓電 壓。 38. 如申請專利範圍第3 7項之無線通訊系統,其中該功率控 制電路包括根據一功率表示訊號與該放大系統之一輸出 功率電位之間的差異產生該功率控制訊號之裝置者。 39. 如申請專利範圍第3 7項之無線通訊系統,其中該功率控 制電路包括根據一功率表示訊號與流經該第二電晶體之 第一電極與第二電極間的電流之間的差異產生該功率控 74722-940817.doc - 13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 ΤΓ 線 1240481 Ae Β8 C8 D8 六、申請專利範圍 制訊號之裝置者。 40. —種無線通訊系統,其包括: 一基地台,其不具輸出模態訊號的功能,該模態訊號 係用以表示究竟是該無線通訊機能夠輸出一低於一預設 值之功率電位的低功率模態,抑或是該無線通訊機能夠 輸出一高於該預設值之功率電位的高功率模態;及 該無線通訊機可與該基地台進行無線通訊,並且包 括: 一功率控制電路,用以提供一功率控制訊號; 一輸入端子; 一輸出端子; 一用以從該功率控制電路接收一功率控制訊號之控制 端子; 一放大系統,其具有多數個放大電路且係被耦合於該 輸入端子與該輸出端子之間;及 一被耦合於該控制端子與該放大系統之偏壓電路,其 包括一具有一閘極之電晶體、一第一電極以及一用以接 收一預設電壓之第二電極;以及一電阻元件,其具有一 被耦合至該電晶體閘極的第一節點與一被耦合至該電晶 體第一電極的第二節點,其中可響應施加該功率控制訊 號給該電晶體的閘極,根據該功率控制訊號由該電阻元 件之第一節點產生一電壓,以及其中該偏壓電路會根據 該所產生之電壓提供一電壓給該放大系統作為一偏壓電 壓。 74722-9408l7.doc - 14 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 as B8 C8 D8 六、申請專利範圍 41. 如申請專利範圍第40項之無線通訊系統,其中該等多數 個放大電路包括一第一放大電路,其具有一被耦合至該 輸出端子的輸出節點,以及一輸入節點;以及一被耦合 於該第一放大電路之輸入節點與該輸入端子之間的第二 放大電路,其中該偏壓電壓係被施加於該第一放大電 路。 42. 如申請專利範圍第4 1項之無線通訊系統,其中該第一放 大電路包括一第二電晶體,其具有一被耦合至該輸入節 點的閘極,並且會從該偏壓電路施加該偏壓電壓給該閘 極;以及該第二電晶體亦具有一被耦合至該輸出節點的 電極。 43. 如申請專利範圍第42項之無線通訊系統,其中該偏壓電 路包括一分壓電路,用以接收該功率控制訊號且提供該 分割後之功率控制訊號給該第二放大電路作為一偏壓電 壓。 44. 如申請專利範圍第43項之無線通訊系統,其中該第一電 晶體之第一電極係被耦合至該第二電阻元件之第二節 點,以及其中該第一電晶體與該第二電晶體都係 MOSFET。 45. 如申請專利範圍第44項之無線通訊系統,其中該所產生 的電壓會被施加至該弟二電晶體的閘極作為該偏壓電 壓。 46. 如申請專利範圍第4 5項之無線通訊系統,其中該功率控 制電路包括根據一功率表示訊號與該放大系統之輸出功 74722-940817.doc - 15 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 1240481 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 率電位之間的差異產生該功率控制訊號之裝置者。 47.如申請專利範圍第46項之無線通訊系統,其中該功率控 制電路包括根據一功率表示訊號與流經該第二電晶體之 第一電極與第二電極間的電流之間的差異產生該功率控 制訊號之裝置者。 74722-940817.doc - 16 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)
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