WO2021086105A1 - 전자 장치에서의 보호 회로 및 이를 위한 방법 - Google Patents

전자 장치에서의 보호 회로 및 이를 위한 방법 Download PDF

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WO2021086105A1
WO2021086105A1 PCT/KR2020/015021 KR2020015021W WO2021086105A1 WO 2021086105 A1 WO2021086105 A1 WO 2021086105A1 KR 2020015021 W KR2020015021 W KR 2020015021W WO 2021086105 A1 WO2021086105 A1 WO 2021086105A1
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power amplifier
electronic device
current value
power
bias voltage
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PCT/KR2020/015021
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최현석
김주승
김지훈
나효석
심상훈
조남준
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삼성전자 주식회사
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Definitions

  • the present disclosure relates to a protection circuit configured to prevent burnout by an overcurrent in an electronic device and a method therefor.
  • Mobile electronic devices can often contain batteries.
  • the battery may supply voltage or current to various elements of the electronic device.
  • the electronic device eg, a smart phone or a tablet personal computer
  • the electronic device may support wireless communication.
  • An electronic device supporting wireless communication includes at least one component for transmitting or receiving a radio frequency (RF) signal (eg, one or a plurality of antennas and/or a radio frequency front end, RFFE) circuit).
  • the RFFE circuit may correspond to a module in which an input/output signal processing part for transmitting/receiving an RF signal is integrated in an electronic device supporting wireless communication.
  • the RFFE circuit may include a switch for switching transmission/reception paths, a filter for reception, a low noise amplifier (LNA), and/or a power amplifier (PA) for transmission.
  • the RFFE circuit may reduce the number of components constituting the electronic device or reduce loss due to connection between components.
  • the RFFE circuit may receive operating power from a battery of the electronic device.
  • a battery of the electronic device For the stable operation of the RFFE circuit, it is necessary to supply a certain level of voltage or current from the battery. For example, if there is no change in the internal resistance of the electronic device, a constant level of voltage may cause a constant level of current to flow through the internal resistance. However, when there is a change in the internal resistance of the electronic device, an excessive voltage (hereinafter referred to as “overvoltage”) may cause an excessive current (hereinafter referred to as “overcurrent”) to flow through the internal resistance.
  • overvoltage excessive voltage
  • overcurrent excessive current
  • an overcurrent may flow through the integrated circuit (IC) of the RFFE circuit.
  • the overcurrent may interfere with, burn out, or damage the integrated circuit (IC) of the RFFE circuit from normal operation.
  • overvoltage or overcurrent can be a major cause of damage or burnout of power amplifiers in RFFE circuits.
  • the present disclosure can be made to solve the problems and disadvantages described above, and to provide at least the advantages described below.
  • An aspect of the present disclosure is to provide a protection circuit and method for preventing excessive current (or voltage) from being supplied to an RFFE circuit in an electronic device.
  • Another aspect of the present disclosure is to provide an overcurrent protection circuit and method for preventing burnout of a power amplifier due to overcurrent in an electronic device.
  • Another aspect of the present invention is to provide an overcurrent protection circuit and method for preventing burnout of a power amplifier by implementing a limiting current in an electronic device including a power amplifier having various characteristics.
  • an electronic device includes a power amplifier configured to amplify a transmission signal, a battery configured to provide a bias voltage of the at least one power amplifier, and an overcurrent configured to prevent an overcurrent from flowing to the power amplifier.
  • a protection circuit wherein the overcurrent protection circuit includes a setting unit for setting a reference current value based on the power amplifier, a measurement unit for measuring a bias current value due to the bias voltage, and the measured bias current value and A comparison unit for comparing the reference current value and a control unit for recognizing the flow of the overcurrent in the power amplifier and controlling the provision of the bias voltage based on the comparison result.
  • the electronic device when the electronic device recognizes a power amplifier configured to amplify a transmission signal, a battery supplying a voltage for driving the power amplifier, and an overcurrent capable of burning the power amplifier, And an overcurrent protection circuit for blocking or limited supply of power from the battery to the power amplifier, wherein the overcurrent protection circuit is based on the power amplifier supplied or to be supplied with a driving voltage Vcc from the battery.
  • the It may include a control unit that determines that the power amplifier is in an overcurrent state and, when it is determined that the power amplifier is in an overcurrent state, transmits a control signal for blocking or limited supply of the driving voltage to the driving power supply unit.
  • a method of operating an electronic device includes an operation of determining a power amplifier to which a bias voltage and a driving voltage are to be supplied from among a plurality of power amplifiers included in the electronic device, and according to the determined power amplifier. An operation of obtaining a maximum allowable current value and an operation of setting a reference current value of the overcurrent protection circuit based on the obtained maximum allowable current value.
  • one or more features selected from any one embodiment described in the present disclosure may be combined with one or more features selected from any other embodiment described in the present disclosure, and alternatives to these features.
  • FIG. 1 illustrates an electronic device in a network environment, according to an embodiment
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electronic device supporting multiple frequency bands according to an embodiment
  • FIG. 4 illustrates a power amplifier provided in an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 5 illustrates a protection circuit provided in an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 6 shows an overcurrent protection circuit for a power amplifier, according to an embodiment
  • FIG. 7 shows an overcurrent protection circuit for a power amplifier, according to an embodiment
  • FIG. 8 illustrates a protection circuit provided in an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 9 illustrates a protection circuit provided in an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 10 illustrates a protection circuit provided in an electronic device according to an embodiment
  • FIG. 11 illustrates a control flow performed to protect an internal circuit from an overcurrent in an electronic device, according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating an electronic device in a network environment, according to an embodiment.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through a first network 198 (for example, a short-range wireless communication network), or a second network 199 It is possible to communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network).
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, a sensor module 176, and an interface ( 177), a haptic module 179, a camera module 180, a power management module 188, a battery 189, a communication module 190, a subscriber identification module 196, and an antenna module 197.
  • a processor 120 e.g, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, a sensor module 176, and an interface ( 177), a haptic module 179, a camera module 180, a power management module 188, a battery 189, a communication module 190, a subscriber identification module 196, and an antenna module 197.
  • the display device 160 or the camera module 180 may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101.
  • Some of these components can be implemented as one integrated
  • the processor 120 may execute software (eg, a program 140) to control at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120 , Various data processing or operations can be performed. As at least part of data processing or operation, the processor 120 loads the command or data received from another component (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) into the volatile memory 132, and the volatile memory The command or data stored in 132 may be processed, and result data may be stored in the nonvolatile memory 134.
  • the processor 120 includes a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and an auxiliary processor 123 (eg, a graphic processing unit, an image signal processor, a sensor hub processor, or Or communication processor). Additionally or alternatively, the coprocessor 123 may be set to use less power than the main processor 121 or to be specialized for a designated function.
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as a part thereof.
  • the auxiliary processor 123 is, for example, in place of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, an application Execution), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (for example, the display device 160, the sensor module 176, or the communication module 190) ) To control at least some of the related functions or states.
  • the auxiliary processor 123 for example, an image signal processor (IPS) or a communication processor (CP) is a functionally related component (for example, the camera module 180 or the communication module 190). )).
  • the memory 130 may store various types of data used by at least one component of the electronic device 101 (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ).
  • the various data may include software (for example, the program 140) and input data or output data for commands related thereto.
  • the memory 130 includes a volatile memory 132 and a nonvolatile memory 134.
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130 and includes an operating system 142, middleware 144, or an application 146.
  • the input device 150 may receive a command or data to be used for a component of the electronic device 101 (eg, the processor 120) from an outside (eg, a user) of the electronic device 101.
  • the input device 150 may include a microphone, a mouse, a keyboard, and/or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output device 155 may output an sound signal to the outside of the electronic device 101.
  • the sound output device 155 may include a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and the receiver can be used to receive incoming calls.
  • the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of the speaker.
  • the display device 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display device 160 may include a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display device 160 may include a touch circuitry set to sense a touch, or a sensor circuit (eg, a pressure sensor) set to measure the strength of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal, or vice versa.
  • the audio module 170 acquires sound through the input device 150, or an external electronic device (eg, the electronic device 102) directly or wirelessly connected to the sound output device 155 or the electronic device 101. ) (E.g. speakers or headphones)).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101, or an external environmental state (eg, a user state), and receives an electrical signal or data value corresponding to the detected state. Can be generated.
  • the sensor module 176 includes a gesture sensor, a gyro sensor, an atmospheric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an IR (infrared) sensor, a biometric sensor, a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor. Can include.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to connect the electronic device 101 directly or wirelessly to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card
  • audio interface an audio interface
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that a user can perceive through a tactile or motor sense.
  • the haptic module 179 may include a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture a still image and a video.
  • the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, ISPs, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101.
  • the power management module 188 may be implemented as at least a part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101.
  • the battery 189 may include a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, and/or a fuel cell.
  • the communication module 190 is a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, electronic device 102, electronic device 104, or server 108). It is possible to support the establishment of and communication through the established communication channel.
  • the communication module 190 operates independently of the processor 120 (eg, an AP) and may include one or more CPs that support direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (for example, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (for example, a local area (LAN)).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module is a first network 198 (for example, a short-range communication network such as Bluetooth, WiFi direct or IrDA (infrared data association)) or a second network 199 (for example, a cellular network, the Internet, or It can communicate with external electronic devices through a computer network (for example, a telecommunication network such as a LAN or WAN).
  • a computer network for example, a telecommunication network such as a LAN or WAN.
  • These various types of communication modules may be integrated into a single component (eg, a single chip), or may be implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • the wireless communication module 192 uses subscriber information stored in the subscriber identification module 196 (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) in a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the electronic device 101 can be checked and authenticated.
  • the antenna module 197 may transmit a signal or power to the outside (eg, an external electronic device) or receive from the outside.
  • the antenna module may include one antenna including a conductor formed on a substrate (for example, a printed circuit board (PCB)) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas. In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is, for example, provided by the communication module 190 from the plurality of antennas. Can be chosen.
  • the signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the at least one selected antenna.
  • other components eg, RFIC may be additionally formed as part of the antenna module 197.
  • At least some of the components are connected to each other through a communication method (e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI))) between peripheral devices and signals ( E.g. commands or data) can be exchanged with each other.
  • a communication method e.g., bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199.
  • Each of the electronic devices 102 and 104 may be a device of the same or different type as the electronic device 101. All or part of the operations executed by the electronic device 101 may be executed by one or more of the external electronic devices 102, 104, or 108. For example, when the electronic device 101 needs to perform a function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 In addition or in addition, it is possible to request one or more external electronic devices to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and transmit a result of the execution to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the result as it is or additionally and provide it as at least a part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device may be a device of various types.
  • Electronic devices may include portable communication devices (eg, smart phones), computer devices, notebook computers, PDAs, portable multimedia devices, and portable medical devices.
  • portable communication devices eg, smart phones
  • computer devices e.g, notebook computers, PDAs, portable multimedia devices, and portable medical devices.
  • portable communication devices e.g, smart phones
  • notebook computers e.g., notebook computers
  • PDAs portable multimedia devices
  • portable medical devices e.g., portable medical devices.
  • the electronic device is not limited to the above-described examples.
  • phrases such as “at least one of B or C” may include any one of the items listed together in the corresponding one of the phrases, or all possible combinations thereof.
  • Terms such as “first”, “second”, or “first” or “second” may be used simply to distinguish the component from other Order) is not limited.
  • Some (eg, first) component is referred to as “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively”. When mentioned, it means that one component can be connected to another component directly (eg wired), wirelessly, or via a third component.
  • module used in this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, parts, or circuits.
  • the module may be an integrally configured component or a minimum unit of a component or a part thereof that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present document include at least one stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) that can be read by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (eg, program 140) including instructions.
  • the processor eg, the processor 120 of the device (eg, the electronic device 101) may call and execute at least one command among one or more commands stored from a storage medium. This enables the device to be operated to perform at least one function according to the at least one command invoked.
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • non-transient only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g., electromagnetic waves), and this term refers to the case where data is semi-permanently stored in the storage medium. It does not distinguish between temporary storage cases.
  • the method according to the embodiment disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
  • the computer program product may be traded between a seller and a buyer as a commodity.
  • Computer program products are distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play Store TM ) or two user devices (e.g. It can be distributed (e.g., downloaded or uploaded) directly between, e.g. smartphones), online.
  • a device e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play Store TM
  • two user devices e.g. It can be distributed (e.g., downloaded or uploaded) directly between, e.g. smartphones), online.
  • at least a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a storage medium that can be read by a device such as a server of a manufacturer, a server of an application store, or a memory
  • Each constituent element (eg, a module or program) of the above-described constituent elements may include a singular number or a plurality of entities.
  • One or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of constituent elements eg, a module or program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components in the same or similar to that performed by the corresponding component among the plurality of components prior to integration.
  • Operations performed by the module, the program, or other constituent elements are sequentially, parallel, repeatedly, or heuristically executed, or one or more of the operations are executed in a different order or omitted, Or, one or more other actions may be added.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an electronic device supporting multiple frequency bands according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 201 includes a first communication processor 212, a second communication processor 214, a first RFIC 222, a second RFIC 224, a third RFIC 226, and 4 RFIC 228, a first RFFE 232, a second RFFE 234, a first antenna module 242, a second antenna module 244, and an antenna 248.
  • the electronic device 101 further includes a processor 120 and a memory 130.
  • the second network 299 includes a first cellular network 292 and a second cellular network 294.
  • the electronic device 201 may further include at least one of the components illustrated in FIG. 1, and the second network 299 may further include at least one other network.
  • the first communication processor 212, the second communication processor 214, the first RFIC 222, the second RFIC 224, the fourth RFIC 228, the first RFFE 232, and the second RFFE may form at least a part of the wireless communication module 192.
  • the fourth RFIC 228 may be omitted or may be included as a part of the third RFIC 226.
  • the first communication processor 212 may support establishment of a communication channel of a band to be used for wireless communication with the first cellular network 292 and communication of a legacy network through the established communication channel.
  • the first cellular network 292 may be a legacy network including a second generation (2G), third generation (3G), fourth generation (4G), or long term evolution (LTE) network.
  • the second communication processor 214 establishes a communication channel corresponding to a designated band (eg, about 6 GHz to about 60 GHz) among bands to be used for wireless communication with the second cellular network 294, and a 5G network through the established communication channel. Can support communication.
  • the second cellular network 294 may be a fifth generation (5G) network defined by a 3rd generation partnership project (3GPP).
  • the first communication processor 212 or the second communication processor 214 is a communication channel corresponding to another designated band (eg, about 6 GHz or less) among the bands to be used for wireless communication with the second cellular network 294. It is possible to support the establishment and 5G network communication through the established communication channel.
  • the first communication processor 212 and the second communication processor 214 may be implemented in a single chip or a single package.
  • the first communication processor 212 or the second communication processor 214 may be formed in a single chip or a single package with the processor 120, the auxiliary processor 123, or the communication module 190.
  • the first communication processor 212 and the second communication processor 214 may be directly or indirectly connected to each other through an interface, and may provide or receive data or control signals in one or both directions.
  • the first RFIC 222 transmits a baseband signal generated by the first communication processor 212 to about 700 MHz used for the first cellular network 292 (eg, a legacy network). It can be converted into an RF signal of about 3GHz. Upon reception, an RF signal may be obtained from the first cellular network 292 through the first antenna module 242 and preprocessed through the first RFFE 232. The first RFIC 222 may convert the preprocessed RF signal into a baseband signal to be processed by the first communication processor 212.
  • a baseband signal generated by the first communication processor 212 to about 700 MHz used for the first cellular network 292 (eg, a legacy network). It can be converted into an RF signal of about 3GHz.
  • an RF signal may be obtained from the first cellular network 292 through the first antenna module 242 and preprocessed through the first RFFE 232.
  • the first RFIC 222 may convert the preprocessed RF signal into a baseband signal to be processed by the first
  • the second RFIC 224 transmits the baseband signal generated by the first communication processor 212 or the second communication processor 214 to the second cellular network 294 (for example, a 5G network). It can be converted into an RF signal (eg, 5G Sub6 RF signal) of the used Sub6 band (eg, about 6 GHz or less). Upon reception, a 5G Sub6 RF signal may be obtained from the second cellular network 294 through the second antenna module 244 and preprocessed through the second RFFE 234. The second RFIC 224 may convert the preprocessed 5G Sub6 RF signal into a baseband signal to be processed by the first communication processor 212 or the second communication processor 214.
  • the third RFIC 226 transmits the baseband signal generated by the second communication processor 214 to an RF signal in the 5G Above6 band (eg, about 6 GHz to about 60 GHz) to be used in the second cellular network 294 (eg: 5G Above6 RF signal).
  • a 5G Above6 RF signal may be obtained from the second cellular network 294 through the antenna 248 and preprocessed through the third RFFE 236.
  • the third RFIC 226 may convert the preprocessed 5G Above6 RF signal into a baseband signal to be processed by the second communication processor 214.
  • the third RFFE 236 may be formed as part of the third RFIC 226.
  • the electronic device 201 may include a fourth RFIC 228 separately or at least as a part of the third RFIC 226.
  • the fourth RFIC 228 converts the baseband signal generated by the second communication processor 214 into an RF signal (eg, IF signal) of an intermediate frequency band (eg, about 9 GHz to about 11 GHz). After conversion, the IF signal may be transferred to the third RFIC 226.
  • the third RFIC 226 may convert an IF signal into a 5G Above6 RF signal.
  • the 5G Above6 RF signal may be received from the second cellular network 294 through the antenna 248 and converted into an IF signal by the third RFIC 226.
  • the fourth RFIC 228 may convert the IF signal into a baseband signal for the second communication processor 214 to process.
  • the third RFIC 226 and the antenna 248 may be disposed on the same substrate to form a third antenna module 246.
  • the wireless communication module 192 or the processor 120 may be disposed on a first substrate (eg, a main PCB).
  • the third RFIC 226 is located in a partial area (eg, lower surface) of the second substrate (eg, sub-PCB) separate from the first substrate, and the antenna 248 is disposed in another area (eg, upper surface). Is disposed, a third antenna module 246 may be formed.
  • This configuration can reduce the loss (eg, attenuation) of a signal in a high-frequency band (eg, about 6GHz to about 60GHz) used for 5G network communication by a transmission line. Accordingly, the electronic device 201 may improve the quality or speed of communication with the second cellular network 294.
  • a high-frequency band eg, about 6GHz to about 60GHz
  • the antennas 248 may be formed as an antenna array including a plurality of antenna elements for beamforming.
  • the third RFIC 226 may include a plurality of phase shifters 238 corresponding to a plurality of antenna elements as part of the third RFFE 236.
  • each of the plurality of phase converters 238 may convert the phase of the 5G Above6 RF signal to be transmitted to the outside of the electronic device 201 (eg, the base station of the 5G network) through a corresponding antenna element.
  • each of the plurality of phase converters 238 may convert the phase of the 5G Above6 RF signal received from the outside through a corresponding antenna element into the same or substantially the same phase. Accordingly, the transmission or reception may be performed through beamforming between the electronic device 201 and the outside.
  • Each or at least one of the first to third RFFEs 232, 234, 236 is damaged due to the frequency unlocking of the local oscillation signal generated by the local oscillator for supplying overcurrent or frequency mixing. It may include a protective device for preventing and/or a method therefor. The protection device may recognize that the frequency of the local oscillation signal is unlocked by detecting that the frequency of the local oscillation signal is out of a designated frequency band for transmitting the transmission signal.
  • the electronic device 201 includes three RFFEs 232, 234, and 236, but a protection device and/or a method therefor according to various proposed embodiments is described in the electronic device 201. It goes without saying that it can be applied regardless of the number of included RFFEs.
  • the second cellular network 294 may be operated independently from the first cellular network 292 (eg, stand-alone (SA)), or may be connected and operated (eg, non-stand-alone (NSA)).
  • SA stand-alone
  • NSA non-stand-alone
  • a 5G network may have only an access network (eg, 5G radio access network (RAN) or next generation RAN (NG RAN)), and no core network (eg, next generation core (NGC)).
  • the electronic device 201 may access an external network (eg, the Internet) under the control of a core network (eg, evolved packed core (EPC)) of the legacy network.
  • EPC evolved packed core
  • Protocol information (e.g., LTE protocol information) for communication with a legacy network or protocol information (e.g., new radio (NR) protocol information) for communication with a 5G network is stored in the memory 130 and other components (e.g., processor information) 120, the first communication processor 212, or the second communication processor 214.
  • LTE protocol information e.g., LTE protocol information
  • NR new radio
  • the processor 120 of the electronic device 201 may execute one or more instructions stored in the memory 130.
  • the processor 120 may include at least one of a circuit for processing data, for example, an IC, an arithmetic logic unit (ALU), a field programmable gate array (FPGA), and a large scale integration (LSI).
  • the memory 130 may store data related to the electronic device 201.
  • the memory 130 includes volatile memory such as random access memory (RAM) including static random access memory (SRAM) or dynamic RAM (DRAM), or read only memory (ROM), magneto-resistive RAM (MRAM) , STT-MRAM (spin-transfer torque MRAM), PRAM (phase-change RAM), RRAM (resistive RAM), FeRAM (ferroelectric RAM), as well as flash memory, eMMC (embedded multimedia card), SSD (solid state drive), etc. It may include non-volatile memory.
  • RAM random access memory
  • SRAM static random access memory
  • DRAM dynamic RAM
  • ROM read only memory
  • MRAM magneto-resistive RAM
  • STT-MRAM spin-transfer torque MRAM
  • PRAM phase-change RAM
  • RRAM resistive RAM
  • FeRAM ferrroelectric RAM
  • flash memory eMMC (embedded multimedia card), SSD (solid state drive), etc. It may include non-volatile memory.
  • the memory 130 may store instructions related to an application and instructions related to an operating system (OS).
  • OS is system software executed by the processor 120.
  • the processor 120 may manage hardware components included in the electronic device 201 by executing an operating system.
  • the operating system may provide an application programming interface (API) to applications that are software other than system software.
  • API application programming interface
  • one or more applications which are a set of a plurality of instructions, may be installed. That the application is installed in the memory 130 may mean that the application is stored in a format that can be executed by the processor 120 connected to the memory 130.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a circuit for processing an RF signal in an electronic device using a battery as a power source, according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device 101 includes an antenna 370, a radio frequency transceiver (RF TRCV) 320, or a radio frequency-front end module (RF-FEM) 330.
  • a driving voltage Vcc and a bias voltage Vbat may be supplied to a component in the RF-FEM 330 as operating power.
  • the Vcc may be supplied to the Vcc node (or terminal, or port) 380, and the Vbat may be supplied to the Vbat node (or terminal, or port) 390.
  • the RF TRCV 320 may perform RF signal processing for transmission and/or reception.
  • the RF TRCV 320 may convert a baseband signal into an RF signal RFin or a received RF signal LNA out into a baseband signal for transmission.
  • the RF TRCV 320 may include a digital to analog coveter (DAC)/analog to digital converter (ADC), a mixer, and/or an oscillator.
  • DAC digital to analog coveter
  • ADC analog to digital converter
  • the RF-FEM 330 may process an RF signal.
  • the RF-FEM 330 includes a power amplifier 331, a matching circuit 332, an LNA 333, a bypass switch 334, a transmission/reception switch 335, a filter 336, It includes a variable resistor 337, a coupler 338 and a control unit 339.
  • the power amplifier 331 may amplify an RF signal coming from the RF TRCV 320.
  • the matching circuit 332 may form a load impedance.
  • the LNA 333 may amplify an RF signal received through an antenna.
  • the bypass switch 334 may be used to form a receive path that does not use the LNA 333.
  • the transmission/reception switch 335 may connect a transmission path including the power amplifier 331 to the filter 336 when transmitting a signal.
  • the transmission/reception switch 335 may connect a reception path including the LNA 333 to the filter 336 when receiving a signal.
  • the filter 336 may filter a signal according to a frequency band of a signal used for communication.
  • the variable resistor 337 may provide a resistance value required for the operation of the coupler 338.
  • the coupler 338 may couple a transmission signal and a reception signal.
  • the controller 339 may generate a control signal for controlling at least one component included in the RF-FEM 330.
  • the control unit 339 is a bias control unit 339a for controlling a bias current of the power amplifier 331 and/or MIPI for signal exchange with at least one component included in the RF-FEM 330 ( mobile industry processor interface) 339b.
  • the battery 350 may supply current required for driving to each module (eg, a display device, a camera module, an audio module, an RF TRCV 320, an RF-FEM 330, etc.) in an electronic device.
  • each module eg, a display device, a camera module, an audio module, an RF TRCV 320, an RF-FEM 330, etc.
  • each module eg, a display device, a camera module, an audio module, an RF TRCV 320, an RF-FEM 330, etc.
  • the PMIC 360 may manage the entire power of the electronic device.
  • the PMIC 360 may manage power so that the current supplied by the battery 350 flows from each module.
  • the electronic device 101 includes separate power management integrated circuits (PMICs) 311, 312, and 313 to manage power so that a constant level of current is stably supplied to some and/or all of the internal modules. .
  • the power amplifier 331 of the RF-FEM 330 may receive a bias voltage Vbat from the battery 350 without the help of the PMICs 311, 312, and 313.
  • the RF-FEM 330 needs to produce a high output, and for this purpose, a sufficient bias current may be provided to the power amplifier 331.
  • the battery 350 may be directly connected without the PMICs 311, 312, and 313.
  • the driving voltage Vcc supplied to the power amplifier 331 may be supplied by a driving power supply of an envelope tracking integrated circuit (ETIC) or an envelope tracking modulator (ETM) 340.
  • ETIC envelope tracking integrated circuit
  • ETM envelope tracking modulator
  • the driving power of the ETM 340 supplies a driving voltage Vcc to the power amplifier 331.
  • the ETM 340 may change the driving voltage Vcc supplied to the power amplifier 331 according to the envelope of the transmitted RF signal. In this case, the electronic device 201 may reduce power consumed during transmission.
  • the controller 339 may control at least one component included in the RF-FEM 330 based on a control signal (MIPI control signal) provided from the RF-TRCV 320.
  • the control unit 339 may be configured to tune the state of at least one of the power amplifier 331, the matching circuit 332, and the filter 336 based on a connected network or a used power mode.
  • the control unit 339 may measure the performance or characteristic (eg, linearity or efficiency) of the RF-FEM 330 while the RF-FEM 330 is installed and operated in the electronic device 101.
  • the control unit 339 may measure the performance or characteristics of the RF-FEM 330 using a signal coupled by the coupler 338.
  • the controller 339 may be referred to as a'control block', a'sensing circuit', a'sensing and control block', a'sensing and control circuit', or other terms having an equivalent technical meaning.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a power amplifier included in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • control unit 339 includes a bias control unit 339a and an MIPI 339b.
  • the power amplifier 431 includes a plurality of internal transistors 411, 413, 415, 417, a matching circuit 332, and a plurality of passive elements (eg, resistors, inductors, etc.).
  • the bias control unit 339a may output a bias current for switching the internal transistors 411, 413, 415, and 417 of the power amplifier 431 to form a path connecting the input terminal and the output terminal.
  • the bias control unit 339a includes internal transistors 411 such that, for example, an input signal R Fin is input through an input terminal and output as an output signal R Fout through an output terminal through a matching circuit 332. , 413, 415, 417) can be output to the bias current to switch.
  • the bias control unit 339a may not output a bias current in order to block a path connecting an input terminal to which an input signal R Fin is input and an output terminal to which an output signal R Fout is to be output. When the path connecting the input terminal and the output terminal is blocked, the input signal R Fin input to the input terminal may not be output as an output signal R Fout through the output terminal.
  • a large amount of current must be supplied to the base terminal of the transistor 411 in proportion thereto.
  • a necessary amount of bias current may be constantly supplied. Accordingly, the current flowing from the base terminal of the transistor 411 is a bandgap circuit And a low dropout (LDO) regulator may be supplied from a combined circuit.
  • the current flowing in the base terminal of the transistor 411 may be generated from a rectified reference voltage.
  • the LDO regulator may not be able to supply a lot of current.
  • the bias control unit 339a including the bandgap circuit must be able to supply the reference bias current constant so that a stable current can be supplied to the base terminal of the bias current transistor 413 of the power amplifier 431.
  • the reference bias current may be less than or equal to several mA.
  • the power amplifier 431 may obtain most of the bias current from the battery through the Vbat node by the reference bias current.
  • the bias current may be less than or equal to several tens of mA.
  • the power amplifier 431 may receive most of the current used in the amplification operation through the Vcc node connected to the ETM 340.
  • the power amplifier 431 may be burned out when an overcurrent flows or an overvoltage is applied.
  • the burnout means that some or all of the power cells of the power amplifier 431 are damaged due to the flow of a current having a strength greater than that which the power amplifier 431 can handle.
  • the damaged part is connected to the ground or the resistance becomes infinite, so that the input signal R Fin becomes the output signal R Fout . May not be delivered.
  • overcurrent in the power amplifier 431 may flow due to a malfunction of the switch. While the power amplifier 431 amplifies the signal, the switch is turned off, the receiving path is connected due to a malfunction of the switch, or the impedance viewed from the power amplifier 431 toward the antenna becomes infinite.
  • an overcurrent may flow through the power amplifier 431.
  • the impedance viewed from the power amplifier 431 toward the antenna may be infinite when connected to a filter having different frequency characteristics.
  • the overcurrent in the power amplifier 431 may flow due to a frequency shift phenomenon of the input signal R Fin input to the power amplifier 431.
  • the power amplifier 431 is set to be amplified in a frequency band corresponding to band 25 (1850MHz ⁇ 1915MHz), when the frequency of the input signal R Fin is shifted to 1950MHz, it has a high standing wave ratio, resulting in overcurrent. It can flow.
  • An overcurrent protection circuit may be required to prevent the power amplifier 431 from being burned due to an overcurrent that may occur due to the above-described reasons.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a protection circuit included in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • the overcurrent protection circuit 510 may be located between the PMIC 360 and the Vbat node 390 of the RF-FEM 330.
  • the overcurrent protection circuit 510 may be configured separately from the ETM 340 or may be configured as a single package.
  • the overcurrent protection circuit 510 may operate based on a current flowing due to the voltage Vbat supplied from the battery 350 through the PMIC 360 (hereinafter referred to as “Vbat current”).
  • Vbat current a current flowing due to the voltage Vbat supplied from the battery 350 through the PMIC 360
  • the voltage Vbat to be supplied from the battery 350 to an internal module such as the RF-FEM 330 may be managed by the PMIC 360.
  • the overcurrent protection circuit 510 monitors the level of the Vbat current to recognize the flow of the overcurrent.
  • the overcurrent protection circuit 510 may recognize an overcurrent flow in the power amplifier 331 using a preset threshold value (eg, a reference current value).
  • the overcurrent flow may be recognized when the Vbat current exceeds a preset threshold (eg, a reference current value).
  • the overcurrent protection circuit 510 may be located between the ETM 340 and the Vcc node 380 of the RF-FEM 330.
  • the overcurrent protection circuit 510 may operate based on a current flowing due to the voltage Vcc generated by the ETM 340 (hereinafter referred to as “Vcc current”). For example, when the operating voltage of the power amplifier 331 is supplied by the PMIC 360, the overcurrent protection circuit 510 may monitor the level of the Vcc current to recognize the flow of the overcurrent.
  • Vbat current is about 1/100 of the Vcc current, it may be more efficient to operate the overcurrent protection circuit 510 based on the Vbat current.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an overcurrent protection circuit for a power amplifier according to an embodiment.
  • the overcurrent protection circuit 510 for preventing burnout of the power amplifier due to the overcurrent includes a regulator 610, a current measurement unit 620, a setting unit 630, a current comparison unit 640, and a control unit. Including 650.
  • the control unit 650 may include the setting unit 630 and the current comparison unit 640.
  • the regulator 610 may supply an output voltage Vout of a constant level using an input voltage Vin.
  • the input voltage Vin may be supplied from a battery.
  • the output voltage Vout may be used to apply a constant level of current required by a power amplifier.
  • the regulator 610 may be turned on/off by an external control signal (eg, a control signal from the controller 650).
  • the regulator 610 may output (on state) or block (off state) an output voltage Vout in response to a control signal from the controller 650.
  • the regulator 610 may be an LDO regulator.
  • the regulator 610 may be replaced with a power switch that can be turned on/off in response to a control signal.
  • a power switch that can be turned on/off in response to a control signal.
  • an input port to which an input voltage Vin is applied may be connected to an output port to which an output voltage Vout is output.
  • the power switch is turned off, the input port to which the input voltage Vin is applied may be disconnected from the output port to which the output voltage Vout is output.
  • the regulator 610 may control the level of the current in response to the control of the controller 650.
  • the regulator 610 may control the current level by, for example, adjusting the reference voltage Vref or forcibly fixing a bias current in response to the control of the controller 650.
  • the output voltage (Vout) supplied by the power switch or regulator 610 is connected to the Vbat port (or node or terminal) of the RF-FEM (for example, RF-FEM 330 in FIG. 3) to provide a bias voltage to the power amplifier. (Vbat) can be supplied.
  • the current measuring unit 620 may measure the level or magnitude of a bias current that may flow through the power amplifier due to the bias voltage Vbat.
  • the current measuring unit 620 may measure a bias current by a current flowing through an internal resistance of the power amplifier by supplying a bias voltage Vbat.
  • the setting unit 630 may set a maximum allowable current value (or current level) allowed in the power amplifier.
  • the maximum allowable current value may designate a range for the bias current allowed by the power amplifier in consideration of burnout.
  • the range for the bias current may be defined by an upper limit current value and/or a lower limit current value.
  • the current value and the current level will be collectively referred to as'current value'.
  • the electronic device may include a plurality of power amplifiers.
  • the maximum allowable current value of each of the plurality of power amplifiers may be set in consideration of the use condition of the corresponding power amplifier.
  • the maximum allowable current values allowed for the plurality of power amplifiers may be different from each other.
  • the setting unit 630 may set a maximum allowable current value of the power amplifier.
  • the maximum allowable current value of an electronic device that has already been sold or will be sold may be updated based on a software update.
  • the maximum allowable current value may be updated when burnout occurs in at least one power amplifier included in the electronic device.
  • the setting unit 630 may prevent additional burnout by newly setting a maximum allowable current value.
  • the maximum allowable current value may be used as a reference current value for determining whether a bias current applied to at least one power amplifier is excessive.
  • the current value measured by the current measurement unit 620 may be provided to the current comparison unit 640.
  • the current comparison unit 640 compares the maximum allowable current value provided by the setting unit 630 with the bias current value measured by the current measurement unit 620, and provides the comparison result to the control unit 650. I can.
  • the control unit 650 may control the operation of the power switch or the regulator 610 based on the comparison result provided by the current comparison unit 640.
  • the control unit 650 may, for example, control the operation of the comparison result.
  • a control signal for turning off the power switch or the regulator 610 may be output.
  • the power switch or the regulator 610 may stop generating the bias voltage Vbat or limit the bias voltage Vbat or the bias current Ibat.
  • the bias current Ibat (or Vbat current) flowing to the current measuring unit 620 may be limited. Accordingly, by blocking the voltage as soon as the overcurrent flows through the power amplifier, it is possible to prevent the power amplifier from being burned out due to the overcurrent.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating an overcurrent protection circuit for a power amplifier according to an embodiment.
  • the overcurrent protection circuit 510 includes a regulator 610, a current measurement unit 620, a setting unit 630, a current comparison unit 640 and/or a control unit 650.
  • the current measuring unit 620 includes a resistor 721 and a detector 723.
  • the resistor 721 may be connected in series to the output Vout of the regulator 610.
  • the detector 723 may be either a current detector or a voltage detector. When the detector 723 is a current detector, the current detector may detect a degree (eg, a current value or a current level) of the current Ibat flowing through the resistor 721.
  • the voltage detector may detect a degree (eg, a voltage value or a voltage level) of the voltage Vbat applied to the resistor 721.
  • the detector 723 may obtain the degree (eg, value or level) of the current Ibat flowing through the resistor 721 in consideration of the detected voltage Vbat and the resistance value of the resistor 721. I can.
  • the detector 723 may have a separate configuration for acquiring the degree (eg, value or level) of the current Ibat in addition to the voltage detector.
  • the current measuring unit 620 defines a mapping relationship between a voltage value and a current value as a look-up table, and corresponds to a voltage value detected using the look-up table. It is also possible to obtain a current value.
  • the setting unit 630 may include a buffer 631 supporting MIPI (eg, a MIPI buffer, a complex programmable logic device (CPLD), or an FPGA) and/or a DAC 633.
  • MIPI eg, a MIPI buffer, a complex programmable logic device (CPLD), or an FPGA
  • the maximum allowable current value set by the processor may be stored in the MIPI buffer 631 included in the setting unit 630.
  • the maximum allowable current value stored in the MIPI buffer 631 may be provided to the DAC 633 included in the setting unit 630.
  • the DAC 633 may convert a digital value of N bits corresponding to a maximum allowable current value into an analog value Vref, and output the converted analog value Vref.
  • the current comparison unit 640 may compare a measured value measured by the current measuring unit 620 with a maximum allowable current value provided by the setting unit 630.
  • the current comparison unit 640 may output a value corresponding to a comparison result of the measured current value and the analog value Vref corresponding to the maximum allowable current value.
  • the current comparison unit 640 may include, for example, a comparator 641 for comparing the measured current value and the maximum allowable current value.
  • the current comparison unit 640 may output a logic'high' when the measured current value is greater than the maximum allowable current value, and the logic'low' when the measured current value is less than the maximum allowable current value. Can be printed. In addition, the current comparison unit 640 may output a logic'low' when the measured current value is greater than the maximum allowable current value, and the logic'low' when the measured current value is less than the maximum allowable current value. high' can be printed.
  • the controller 650 may transmit the output of the current comparator 640 to the regulator 610.
  • the regulator 610 may be turned on in response to a logic'high' input and may be turned off in response to a logic'low' input.
  • the regulator 610 may adjust a bias current value supplied to the RF-FEM in response to an input of a logic'high' or a logic'low'.
  • the regulator 610 reduces a bias current value supplied to the RF-FEM by a predetermined level in response to an input of a logic'high' or is supplied to the RF-FEM in response to an input of a logic'low'.
  • the bias current value can be maintained or reduced by a predetermined level.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a protection circuit included in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • an RF-FEM 830 capable of supporting beamforming includes a plurality of phase converters 831 to 836, and/or a plurality of power amplifiers 841, 843, 845 for beamforming. Includes. A plurality of power amplifiers 841, 843, and 845 included in the RF-FEM 830 may be connected in series.
  • Vcc1 generated by the first ETM 811 will be supplied as driving power of the first power amplifier among the two power amplifiers connected in series through the Vcc1 terminal 817.
  • the Vcc2 generated by the second ETM 813 may be supplied as driving power of the second power amplifier among the two power amplifiers connected in series through the Vcc2 terminal 815.
  • Vcc1 generated by the first ETM 811 and Vcc2 generated by the second ETM 813 is connected in series through a Vcc terminal. All of them can be supplied with driving power.
  • the first ETM 811 and the second ETM 813 may be configured in parallel.
  • the battery voltage may be supplied as a bias voltage Vbat to the plurality of power amplifiers 841, 843, and 845 that have passed through the overcurrent protection circuit.
  • a time division duplex (TDD) operation is performed, so that the switches 851, 853, 855 are connected to the output terminals of the plurality of power amplifiers 841, 843, 845 in the implementation of the transmission path and the reception path. I can.
  • TDD time division duplex
  • the overcurrent may burn out one of the power amplifiers 841, 843, and 845.
  • the overcurrent protection circuit 510 may be applied.
  • the overcurrent protection circuit 510, the first ETM 811, and the second ETM 813 may be implemented in one configuration.
  • the operating voltage (driving voltage) and the maximum allowable current value of the power amplifier used below 6GHz may be different from the operating voltage (driving voltage) and the maximum allowable current value of the mmWave power amplifier.
  • the setting unit of the overcurrent protection circuit 510 may set the maximum allowable current value according to the allowable current value of the power amplifier according to the use frequency band.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a protection circuit included in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • an RF-FEM 930 capable of supporting a plurality of bands includes a middle band (MB) power amplifier 931a, a high band (HB) power amplifier 931b, an MB switch 932a, and an HB switch. 932b, a plurality of filters 933a to 933h, a filter switch 934, and an antenna switch 935 are included.
  • the MB power amplifier 931a may amplify and output an intermediate band signal.
  • the HB power amplifier 931b may amplify and output a high frequency band signal.
  • the MB switch 932a may transmit the output of the MB power amplifier 931a to one of the plurality of filters 933a to 933h.
  • the HB switch 932b may transmit the output of the HB power amplifier 931b to one of the plurality of filters 933a to 933h.
  • the plurality of filters 933a to 933h may include a plurality of filters 933a to 933f for the MB band and a plurality of filters 933g to 933h for the HB band.
  • the MB switch 932a may transmit the output of the MB power amplifier 931a to one of the plurality of filters 933a to 933f for the MB band, and , The HB switch 932b may transmit the output of the HB power amplifier 931b to one of the plurality of filters 933g to 933h for the HB band.
  • the filter switch 934 may transmit an output of one of the plurality of filters 933g to 933h for the HB band to an input of the antenna switch 935.
  • the antenna switch 935 transmits one of the plurality of filters 933a to 933f for the MB band or the output of the filter switch 934 (for example, the filtered RF signal) among the plurality of antennas 936a and 936b. At least one can be connected.
  • the RF-FEM 930 includes a plurality of power amplifiers 931a and 931b and a plurality of switches 932a, 932b, 934 and 935.
  • the output terminals of the plurality of power amplifiers 931a and 931b may be connected to at least one of the plurality of switches 932a, 932b, 934, and 935.
  • Output signals of the power amplifiers 931a and 931b may be reflected from at least one of the plurality of switches 932a, 932b, 934, and 935 to burn the power amplifier.
  • Vcc generated by the ETM 913 may be supplied as a driving voltage of the two power amplifiers 931a and 931b connected through the Vcc terminal 380.
  • the bias voltage Vbat supplied by the overcurrent protection circuit 911 may be supplied as a bias voltage of the two power amplifiers 931a and 931b connected through the Vbat terminal 390.
  • the overcurrent protection circuit 911 detects that an overcurrent flows through the power amplifiers 931a and 931b and stops or adjusts the supply of the bias voltage Vbat.
  • the overcurrent protection circuit 911 may detect that the overcurrent flows by using the bias current of the power amplifiers 931a and 931b based on the bias voltage Vbat.
  • the overcurrent protection circuit 911 may stop or adjust the supply of the bias voltage Vbat so as to prevent burnout of the power amplifier.
  • the maximum allowable current amount of the power amplifiers 931a and 931b may be different. Accordingly, the setting unit of the overcurrent protection circuit 911 may detect the overcurrent by using the maximum allowable current amount of the power amplifier to be used.
  • the overcurrent protection circuit 911 and the ETM 913 may be implemented in one configuration.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a protection circuit included in an electronic device according to an exemplary embodiment.
  • an RF-FEM 1030 capable of supporting a plurality of bands includes power amplifiers 1011, 1013, and 1015, first matching circuits 1021, 1023, and 1025, and switches 1031 and 1033. ), second matching circuits 1041 to 1046, a plurality of duplexers and filters 1051, 1053, 1055, 1057, 1059, or a switch 1061.
  • the power amplifiers 1011, 1013, and 1015 may amplify at least one RF input signal.
  • the output terminals of the power amplifiers 1011, 1013, and 1015 may be connected to one of the first matching circuits 1021, 1023, and 1025.
  • Some of the first matching circuits 1021, 1023, and 1025 may be connected to an input terminal of one of the switches 1031 and 1033.
  • Output terminals of the switches 1031 and 1033 may be connected as inputs to one of the second matching circuits 1041 to 1046.
  • the outputs of the second matching circuits 1041 to 1046 may be connected to an input of a corresponding duplexer or filter among the plurality of duplexers or filters 1051, 1053, 1055, 1057, and 1059.
  • the plurality of duplexers or filters 1051, 1053, 1055, 1057, and 1059 filter the signals input from the second matching circuits 1041 to 1046 so that only RF signals of a required frequency band can be transmitted. I can.
  • the remaining matching circuits 1021 among the matching circuits 1021, 1023, and 1025, or the outputs of the plurality of duplexers or filters 1051, 1053, 1055, 1057, and 1059 may be connected to the input terminal of the switch 1061. have.
  • the switch 1061 may select one of the outputs of the remaining matching circuit 1021 or the outputs of the plurality of duplexers or filters 1051, 1053, 1055, 1057, and 1059.
  • the RF signal selected by the switch 1061 may be radiated through the antenna 1071 after passing through another filter.
  • the RF-FEM 1030 may receive RF signals of different frequency bands.
  • the RF signals of different frequency bands may be provided by a unique TRCV, for example.
  • the signal RFIN_1 of the first frequency band output by the first TRCV 320a may be provided to the first power amplifier 1011 of the RF-FEM 1030.
  • the signal RFIN_2 of the second frequency band output by the second TRCV 320b may be provided to one of the second power amplifier 1013 or the third power amplifier 1015 of the RF-FEM 1030.
  • the signal RFIN_3 of the third frequency band output by the third TRCV 320c may be provided to the third power amplifier 1015.
  • One switch 1071 may switch the output of the second TRCV 320b to the input of the second power amplifier 1013.
  • the other switch 1073 receives the output of the second TRCV 320b, the output of the third TRCV 320c, and open as inputs, and one of the three inputs is a third power amplifier 1015. ) Can be switched.
  • one of the inputs of the other switch 1073 may mean that there is no input signal.
  • One of the first to third TRCVs 320a, 320b, and 320c may transmit RF signals of different frequency bands to a plurality of power amplifiers 1011, 1013, and 1015 through a plurality of RF ports.
  • Outputs of the power amplifiers 1011, 1013, and 1015 may be connected to at least one of a plurality of switches 1031, 1033, and 1061. Accordingly, the output signal of the power amplifiers 1011, 1013, and 1015 may be reflected from at least one connected switch among the plurality of switches 1031, 1033, and 1061. The signal reflected from the at least one switch may destroy the power amplifier.
  • the overcurrent protection circuit 911 detects that an overcurrent flows through the power amplifiers 1011, 1013, and 1015, and considers the result of the bias voltage Vbat supplied to the power amplifiers 1011, 1013, and 1015. May be blocked or the bias voltage Vbat may be limited.
  • the limiting of the bias voltage Vbat may be achieved by adjusting (lowering or increasing) a voltage level or a voltage value.
  • the power amplifiers 1011, 1013, and 1015 having different frequency characteristics may have different maximum allowable current amounts according to their frequency characteristics. Accordingly, the setting unit 630 of the overcurrent protection circuit 911 may detect the overcurrent by using the maximum allowable current amount suitable for the corresponding power amplifier.
  • the overcurrent protection circuit 911 may determine whether an overcurrent flows through the power amplifier in consideration of the bias voltage Vbat, and block or limit the bias voltage Vbat supplied to the power amplifier based on the determination result. .
  • limiting the bias voltage Vbat may correspond to increasing or decreasing the level or value of the bias voltage Vbat.
  • the overcurrent protection circuit 911 may include a setting unit that sets a maximum allowable current value.
  • the setting unit may actively set a maximum allowable current value according to the frequency characteristic of the power amplifier.
  • the maximum allowable current value may be used to operate an overcurrent protection circuit for a plurality of power amplifiers 1011, 1013, and 1015 in the electronic device.
  • the electronic device may prevent burnout of one or a plurality of power amplifiers provided therein by using at least one overcurrent protection circuit.
  • a small value among the maximum allowable current values of each of the two or more current amplifiers may be used as the final maximum allowable current value.
  • a maximum allowable current value may be used independently for each of the two or more current amplifiers.
  • Each of the plurality of power amplifiers provided in the electronic device may have different current limit values based on a frequency band of an RF signal amplified by each power amplifier and a circuit structure connected to the front and the rear.
  • the overcurrent protection circuit has a setting unit, and a current limit value corresponding to the power amplifier currently used.
  • the reference current Vref can be generated.
  • the electronic device may dynamically set the reference current Vref according to a current limit value corresponding to a currently used power amplifier.
  • the current limit value corresponding to each power amplifier may be stored in a memory.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a control flow performed to protect an internal circuit from an overcurrent in an electronic device, according to an exemplary embodiment.
  • the electronic device determines a power amplifier to be used when transmitting a signal from among one or a plurality of power amplifiers.
  • the electronic device may determine that some or all power amplifiers are used.
  • the electronic device may determine either the MB power amplifier or the HB power amplifier according to whether the frequency band of the RF signal to be transmitted is an intermediate band or a high frequency band.
  • the electronic device may determine at least one power amplifier from among a plurality of power amplifiers based on a wireless communication method selected for transmitting an RF signal.
  • the electronic device 101 acquires at least one current limit value (eg, a maximum allowable current value) according to the determined one or a plurality of power amplifiers.
  • the electronic device may obtain the smallest value of the current limit values according to each of the plurality of power amplifiers as the current limit value.
  • the current limit value according to each of the one or more power amplifiers may be stored in a memory.
  • the electronic device may change all of one or a plurality of power amplifiers or a current limit value according to each of the power amplifiers through updating. When an event in which one of the electronic devices of the same product burns out the power amplifier due to overcurrent occurs, it may be determined that the current limit value currently in use is not valid.
  • the current suggested value may be updated to a new value (eg, a value smaller than the current current limit value).
  • the update may be performed together when an update is made to an electronic device of the same product.
  • the electronic device may receive a new current limit value from a server upon OS update or SW update and change a value stored in the memory. This can prevent burnout of the power amplifier included in other electronic devices.
  • the electronic device acquires an event indicating that the power amplifier has burned out from the server when the OS is updated or when the SW is updated, and in response to the acquired event, the current limit value is set at a preset ratio (e.g.: It can also be reduced by 0.1). Due to this operation, the electronic device can prevent burnout of the power amplifier by reducing the current limit value.
  • the electronic device 101 may set the reference current of the overcurrent protection circuit based on the acquired current limit value.
  • the processor may transfer the current limit value obtained based on the MIPI protocol to the setting unit of the overcurrent protection circuit.
  • the MIPI and DAC of the setting unit may generate a reference current Vref by converting the received current limit value into an analog value.
  • the electronic device actively sets a current limit value according to the power amplifier to be used, so that one or a plurality of power amplifiers among a plurality of power amplifiers included in the electronic device are burned out due to overcurrent using one overcurrent protection circuit. Can be prevented.
  • Example 1 of the present disclosure includes a power amplifier configured to amplify a transmission signal (eg, the power amplifier 331 of FIG. 5), and a battery configured to provide a bias voltage of the power amplifier (eg, the battery 350 of FIG. 5). )) and an overcurrent protection circuit configured to prevent an overcurrent from flowing through the power amplifier (for example, the overcurrent protection circuit 510 of FIG. 5 ), wherein the overcurrent protection circuit is based on the at least one power amplifier.
  • a setting unit that sets a current value eg, a setting unit 630 of FIG. 6
  • a measurement unit that measures a bias current value due to the bias voltage (eg, a current measurement unit 620 of FIG.
  • the bias voltage It may be an electronic device including a control unit (for example, the control unit 650) that controls the provision of information.
  • Example 2 of the present disclosure may be an electronic device according to Example 1 or any other examples disclosed herein.
  • the electronic device receives a control signal for controlling the bias voltage from the controller, and blocks the bias voltage from being supplied to the power amplifier in response to the received control signal, or is provided to the power amplifier.
  • a regulator eg, the regulator 610 of FIG. 6) for adjusting the level of the bias voltage may be further included.
  • Example 3 of the present disclosure may be an electronic device according to Examples 1, 2, or any other examples disclosed herein.
  • the electronic device is configured to receive a control signal for controlling the bias voltage from the control unit and to apply power supplied from the battery as the bias voltage or to block applying power supplied from the battery as the bias voltage. It may further include a switch.
  • Example 4 of the present disclosure may be an electronic device according to any one of Examples 1 to 3 or any other examples disclosed herein.
  • the setting unit of the electronic device may actively change the reference current value based on a frequency characteristic of the power amplifier to supply the bias voltage.
  • Example 5 of the present disclosure may be an electronic device according to any one of Examples 1 to 4 or any other examples disclosed herein.
  • the electronic device may further include a driving power supply unit providing a driving voltage for driving the power amplifier based on power supplied from the battery, and the overcurrent protection circuit and the driving power supply unit in one package ( package).
  • Example 6 of the present disclosure may be an electronic device according to any one of Examples 1 to 5 or any other examples disclosed herein.
  • the electronic device may include a processor operatively connected to the overcurrent protection circuit and a memory operatively connected to the processor, and the memory may include, when executed, the processor to the electronic device Determine the power amplifier to supply the bias voltage from among a plurality of included power amplifiers, obtain a maximum allowable current value according to the determined power amplifier, and the setting unit based on the obtained maximum allowable current value You can store instructions that let you set a value.
  • Example 8 of the present disclosure may be an electronic device according to any one of Examples 1 to 7 or any other examples disclosed herein.
  • the processor when the instructions of the electronic device are executed, the processor includes the plurality of power amplifiers included in the electronic device based on a frequency band for transmitting the transmission signal or a wireless communication method selected for transmitting the transmission signal.
  • the power amplifier to supply the bias voltage may be determined, and when the power amplifier to supply the bias voltage is changed, the reference current value may be changed based on the changed power amplifier.
  • Example 9 of the present disclosure may be an electronic device according to any one of Examples 1 to 8 or any other examples disclosed herein.
  • the memory And at least one additional power amplifier, wherein the setting unit is further configured to set the reference current value based on a smallest current limit value among current limit values according to each of the plurality of power amplifiers, and the memory May be further configured to store the current limit values.
  • Example 10 of the present disclosure may be an electronic device according to any one of Examples 1 to 9 or any other examples disclosed herein.
  • the electronic device further includes a second power amplifier, wherein the overcurrent protection circuit is connected to the power amplifier and the second power amplifier, and the power amplifier and the second power are controlled by the overcurrent protection circuit. The current supplied to the amplifier can be controlled.
  • Example 11 of the present disclosure may be an electronic device according to any one of Examples 1 to 10 or any other examples disclosed herein.
  • the at least one power amplifier may include a first power amplifier and a second power amplifier, and the overcurrent protection circuit may be connected to the first power amplifier and the second power amplifier.
  • a bias voltage or a supplied current to the first power amplifier and the second power amplifier may be controlled by control.
  • Example 13 of the present disclosure may be a method of operating an electronic device according to Example 12 or any other example disclosed herein.
  • the method of operating the electronic device further includes an operation of receiving a signal indicating that the power amplifier is in an overcurrent state from the overcurrent protection circuit, and an operation of resetting the electronic device in response to receiving the signal. can do.
  • Example 14 of the present disclosure may be a method of operating an electronic device according to Examples 12, 13, or any other examples disclosed herein.
  • the operation of obtaining a maximum allowable current value according to the power amplifier is a maximum according to each of the at least two power amplifiers. It may include an operation of obtaining a maximum allowable current value according to the power amplifier with the smallest maximum allowable current value among allowable current values.
  • Example 15 of the present disclosure may be a method of operating an electronic device according to any one of Examples 12 to 14 or any other examples disclosed herein.
  • the maximum allowable current value according to each of the plurality of power amplifiers eg, the power amplifiers 831, 832, 833, 834, 835, 836 of FIG. 8 is stored in a memory (eg : The operation of storing in the memory 130 of FIG. 1 may further be included, and the operation of obtaining a maximum allowable current value according to the power amplifier includes the maximum allowable current value corresponding to the power amplifier in the memory (eg : It may be an operation acquired from the memory 130 of FIG. 1.
  • Example 16 of the present disclosure may be a method of operating an electronic device according to any one of Examples 12 to 15 or any other examples disclosed herein.
  • an operation of determining a power amplifier to supply a bias voltage and a driving voltage from among a plurality of power amplifiers included in the electronic device Is, the plurality of power amplifiers (eg, power amplifiers 831, 832, 833, 834, 835, 836 of FIG. 8) based on a frequency band to transmit a transmission signal or a wireless communication method selected to transmit a transmission signal. )), the operation of determining the power amplifier to supply the bias voltage and the driving voltage.
  • Example 17 of the present disclosure may be a method of operating an electronic device according to any one of Examples 12 to 16 or any other examples disclosed herein.
  • the method of operating the electronic device may further include an operation of changing the reference current value based on the changed power amplifier when the power amplifier to supply the bias voltage and the driving voltage is changed.
  • the overcurrent protection circuit when it is determined that the current flowing through the power amplifier exceeds a predetermined value or more, it is possible to prevent burnout of the power amplifier by stopping the supply of the bias voltage.
  • the overcurrent protection circuit prevents burnout of a plurality of power amplifiers having different characteristics by actively setting a current value to be limited to suit each characteristic of a plurality of power amplifiers in the electronic device. can do.
  • At least one power amplifier configured to amplify a transmission signal provided as an example of the present disclosure
  • a battery configured to provide a bias voltage of the at least one power amplifier
  • an overcurrent protection circuit comprises: setting means for setting a reference current value based on the at least one power amplifier, measurement means for measuring a bias current value due to the bias voltage, and the measured
  • a comparison means for comparing a bias current value with the reference current value
  • a control means for recognizing a flow of an overcurrent in the at least one power amplifier and controlling provision of the bias voltage based on the comparison result.
  • a computer-readable storage medium storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer-readable storage medium are configured to be executable by one or more processors in an electronic device (device).
  • the one or more programs include instructions that cause the electronic device to execute methods according to embodiments described in the claims or specification of the present disclosure.
  • These programs include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM.
  • EEPROM electrically erasable programmable read only memory
  • magnetic disc storage device compact disc-ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs), or other types of It may be stored in an optical storage device or a magnetic cassette. Alternatively, it may be stored in a memory composed of a combination of some or all of them. In addition, a plurality of configuration memories may be included.
  • the program is through a communication network composed of a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide LAN (WLAN), or a storage area network (SAN), or combinations thereof. It may be stored in an accessible storage device. Such a storage device may access a device performing an embodiment of the present disclosure through an external port. In addition, a separate storage device on the communication network may access a device performing an embodiment of the present disclosure.
  • a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide LAN (WLAN), or a storage area network (SAN), or combinations thereof. It may be stored in an accessible storage device. Such a storage device may access a device performing an embodiment of the present disclosure through an external port.
  • a separate storage device on the communication network may access a device performing an embodiment of the present disclosure.
  • Examples described in this disclosure include non-limiting example implementations of components corresponding to one or more features specified by the appended independent claims, and these features (or Their corresponding components), individually or in combination, may contribute to improving one or more technical problems that may be inferred by a person skilled in the art from the present disclosure.
  • Additional example implementations include one or more components taken jointly and individually, in any and all permutations, of any herein described implementation. It can be realized by doing. Still other example implementations may also be realized by combining one or more features of the appended claims with selected one or more elements of any of the example implementations described in this disclosure.
  • any example implementation described in this disclosure may be omitted.
  • One or more components that may be omitted are components that a person skilled in the art would directly and clearly understand as not so essential to the function of the present technology in light of a technical problem discernible from the present disclosure.
  • a person skilled in the art does not need to modify other components or features of the further alternative example to compensate for the change, even if such omitted components are replaced or removed.
  • further example implementations may be included within the present disclosure, in accordance with the present technology, although a selected combination of features and/or components thereof is not specifically mentioned.
  • Two or more physically separate components of any described example implementation described in this disclosure may alternatively be integrated into a single component, if their integration is possible, and in a single component so formed. If the same function is performed by means of, the integration is possible. Conversely, a single component of any example implementation described in this disclosure may, alternatively, be implemented as two or more separate components that achieve the same functionality, where appropriate.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
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Abstract

과전류로 인한 소손을 방지하기 위한 전자 장치 및 그 방법이 제공된다. 전자 장치는, 송신 신호를 증폭하도록 구성되는 전력 증폭기, 상기 전력 증폭기의 바이어스 전압을 제공하도록 구성된 배터리, 상기 전력 증폭기에 과전류가 흐름을 방지하도록 구성된 과전류 보호 회로를 포함한다. 상기 과전류 보호 회로는 상기 전력 증폭기에 기초하여 기준 전류 값을 설정하는 설정부, 상기 바이어스 전압으로 인한 바이어스 전류 값을 측정하는 측정부, 상기 측정된 바이어스 전류와 상기 기준 전류 값을 비교하는 비교부 및 상기 비교 결과를 기초로, 상기 전력 증폭기에 과전류의 흐름을 인지하고, 상기 바이어스 전압의 제공을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

전자 장치에서의 보호 회로 및 이를 위한 방법
본 개시는 전자 장치에서 과전류에 의해 소손 (燒損)을 방지하도록 구성된 보호 회로 및 이를 위한 방법에 관한 것이다.
이동 (mobile) 전자 장치에는 종종 배터리가 포함될 수 있다. 상기 배터리는 전자 장치의 다양한 요소들에 전압 또는 전류를 공급할 수 있다. 상기 전자 장치(예: 스마트 폰 또는 태블릿 PC (tablet personal computer))는 무선 통신을 지원할 수 있다.
무선 통신을 지원하는 전자 장치는 무선 주파수 (radio frequency, RF) 신호를 송신하거나 수신하기 위한 적어도 하나의 구성 요소(예: 하나 또는 다수의 안테나들 및/또는 RF 프론트-엔드(radio frequency front end, RFFE) 회로)를 포함할 수 있다. 상기 RFFE 회로는 무선 통신을 지원하는 전자 장치에서 RF 신호의 송/수신을 위한 입출력 신호 처리 부분을 집적화한 모듈에 해당할 수 있다.
RFFE 회로는 송수신 경로를 전환하는 스위치, 수신을 위한 필터, 저잡음 증폭기(low noise amplifier, LNA) 및/또는 송신을 위한 전력 증폭기(power amplifier, PA)를 포함할 수 있다. 상기 RFFE 회로는 전자 장치를 구성하는 부품 개수 감소, 또는 부품들 간의 연결에 따른 손실을 감소시킬 수 있다.
상기 RFFE 회로는 상기 전자 장치의 배터리로부터 동작 전력을 공급받을 수 있다. 상기 RFFE 회로의 안정적인 동작을 위해서는 배터리에서 일정한 레벨의 전압 또는 전류를 공급해야 한다. 예컨대, 전자 장치의 내부 저항에 변화가 없다면, 일정한 레벨의 전압이 상기 내부 저항을 통해 일정한 레벨의 전류가 흐르게 할 수 있다. 하지만 전자 장치의 내부 저항에 변화가 있으면, 과도한 전압 (이하 '과전압'이라 칭함)은 상기 내부 저항을 통해 과도한 전류 (이하 '과전류'라 칭함)가 흐르게 할 수 있다.
만약 과전압이 배터리로부터 RFFE 회로로 순간적으로 공급된다면, 상기 RFFE 회로의 집적화 회로(IC)를 통해 과전류가 흐를 수 있다. 상기 과전류는 RFFE 회로의 집적화 회로(IC)가 정상적인 동작을 못하도록 방해하거나 소손 또는 파손시킬 수 있다. 예를 들어, 과전압 또는 과전류는 RFFE 회로의 전력 증폭기를 파손 또는 소손 시키는 주요 원인이 될 수 있다.
본 개시는 전술한 문제점 및 단점을 해결하고, 적어도 하기에 기술된 이점을 제공하기 위해 만들어질 수 있다.
본 개시의 일 측면은, 전자 장치에서 RFFE 회로에 과도한 전류 (또는 전압)가 공급되는 것을 방지하는 보호 회로 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 다른 측면은, 전자 장치에서 과전류로 인한 전력 증폭기의 소손을 방지하기 위한 과전류 보호 회로 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 측면은, 다양한 특성의 전력 증폭기를 포함하는 전자 장치에서 제한 전류를 구현하여 전력 증폭기의 소손을 방지하는 과전류 보호 회로 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 개시의 일 측면에 따르면, 전자 장치는, 송신 신호를 증폭하도록 구성되는 전력 증폭기와, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 바이어스 전압을 제공하도록 구성된 배터리 및 상기 전력 증폭기에 과전류가 흐름을 방지하도록 구성된 과전류 보호 회로를 포함하고, 상기 과전류 보호 회로는, 상기 전력 증폭기에 기초하여 기준 전류 값을 설정하는 설정부와, 상기 바이어스 전압으로 인한 바이어스 전류 값을 측정하는 측정부와, 상기 측정된 바이어스 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하는 비교부 및 상기 비교 결과를 기초로, 상기 전력 증폭기에 과전류의 흐름을 인지하고, 상기 바이어스 전압의 제공을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 개시의 다른 측면에 따르면, 전자 장치는, 송신 신호를 증폭하도록 구성되는 전력 증폭기와, 상기 전력 증폭기를 구동하기 위한 전압을 공급하는 배터리 및 상기 전력 증폭기를 소손할 수 있는 과전류를 인지할 시, 상기 배터리로부터 상기 전력 증폭기로의 전원 공급을 차단하거나 제한적으로 공급되도록 하는 과전류 보호 회로를 포함하고, 상기 과전류 보호 회로는, 상기 배터리로부터 구동 전압(Vcc)이 공급하고 있거나 공급될 상기 전력 증폭기에 기초하여 기준 전류 값을 설정하는 설정부와, 상기 구동 전압에 의해 공급되는 전류를 측정하는 전류 측정부와, 상기 측정된 전류와 상기 기준 전류 값을 비교하는 비교부 및 상기 비교 결과를 기초로, 상기 전력 증폭기가 과전류 상태임을 판단하고, 상기 전력 증폭기가 과전류 상태인 것으로 판단되면, 상기 구동 전압의 공급을 차단하거나 제한적으로 공급 시키는 제어 신호를 상기 구동 전원부로 전달하는 제어부를 포함할 수 있다.
본 개시의 또 다른 측면에 따르면, 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들 중에서 바이어스 전압 및 구동 전압이 공급될 전력 증폭기를 결정하는 동작과, 상기 결정된 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작 및 상기 획득한 최대 허용 전류 값에 기초하여 과전류 보호 회로의 기준 전류 값을 설정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 각각의 측면들 및 특징들은 첨부된 청구항들에서 정의된다. 종속 청구항들의 특징들의 조합들(combinations)은, 단지 청구항들에서 명시적으로 제시되는 것뿐만 아니라, 적절하게 독립항들의 특징들과 조합될 수 있다.
또한, 본 개시에 기술된 임의의 하나의 실시 예(any one embodiment) 중 선택된 하나 이상의 특징들은 본 개시에 기술된 임의의 다른 실시 예 중 선택된 하나 이상의 특징들과 조합될 수 있으며, 이러한 특징들의 대안적인 조합이 본 개시에 논의된 하나 이상의 기술적 문제를 적어도 부분적으로 경감시키거나, 본 개시로부터 통상의 기술자에 의해 식별될 수 있는(discernable) 기술적 문제를 적어도 부분적으로 경감시키고, 나아가 실시 예의 특징들(embodiment features)의 이렇게 형성된 특정한 조합(combination) 또는 순열(permutation)이 통상의 기술자에 의해 양립 불가능한(incompatible) 것으로 이해되지만 않는다면, 그 조합은 가능하다.
본 개시에 기술된 임의의 예시 구현(any described example implementation)에 있어서 둘 이상의 물리적으로 별개의 구성 요소들은 대안적으로, 그 통합이 가능하다면 단일 구성 요소로 통합될 수도 있으며, 그렇게 형성된 단일한 구성 요소에 의해 동일한 기능이 수행된다면, 그 통합은 가능하다. 반대로, 본 개시에 기술된 임의의 실시 예(any embodiment)의 단일한 구성 요소는 대안적으로, 적절한 경우, 동일한 기능을 달성하는 둘 이상의 별개의 구성 요소들로 구현될 수도 있다.
본 발명의 특정 실시 예들(certain embodiments)의 목적은 종래 기술과 관련된 문제점 및/또는 단점들 중 적어도 하나를, 적어도 부분적으로, 해결, 완화 또는 제거하는 것에 있다. 특정 실시 예들(certain embodiments)은 후술하는 장점들 중 적어도 하나를 제공하는 것을 목적으로 한다.
도 1은 일 실시 예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시하고;
도 2는 일 실시 예에 따른, 다중 주파수 대역들을 지원하는 전자 장치를 도시하고;
도 3은 일 실시 예에 따른, 배터리를 전원으로 사용하는 전자 장치에서 RF 신호를 처리하는 회로를 도시하고;
도 4는 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 전력 증폭기를 도시하고;
도 5는 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시하고;
도 6은 일 실시 예에 따른, 전력 증폭기를 위한 과전류 보호 회로를 도시하고;
도 7은 일 실시 예에 따른, 전력 증폭기를 위한 과전류 보호 회로를 도시하고;
도 8은 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시하고;
도 9는 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시하고;
도 10은 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시하며;
도 11은 일 실시 예에 따른, 전자 장치에서 과전류로부터 내부 회로를 보호하기 위해 수행되는 제어 흐름을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참고하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 후술될 설명에서, 상세한 구성 및 구성 요소와 같은 특정 세부 사항은 단지 본 개시의 실시 예들에 대한 전반적인 이해를 돕기 위해 제공될 것이다. 따라서, 본 명세서에 설명된 실시 예들의 다양한 변경 및 수정이 본 개시의 범위 및 사상을 벗어나지 않고 이루어질 수 있음이 당업자에게 명백해야 할 것이다. 또한, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 명확성과 간결성을 위해 생략될 수 있다.
도 1은, 일 실시 예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치를 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 및 안테나 모듈(197)을 포함한다. 대안으로, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 이 구성 요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다.
상기 프로세서(120)는 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성 요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 상기 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함한다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
상기 보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 상기 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 (image signal processor, IPS) 또는 커뮤니케이션 프로세서 (communication processor, CP))는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
상기 메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 상기 다양한 데이터는 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 상기 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 및 비휘발성 메모리(134)를 포함한다.
상기 프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 운영 체제(142), 미들웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함한다.
상기 입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성 요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 상기 입력 장치(150)은 마이크, 마우스, 키보드, 및/또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
상기 음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 상기 음향 출력 장치(155)는 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 상기 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
상기 표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 상기 표시 장치(160)은 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 상기 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
상기 오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 상기 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
상기 센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 상기 센서 모듈(176)은 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
상기 인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 상기 인터페이스(177)는 HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
상기 연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 상기 연결 단자(178)는 HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
상기 햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 상기 햅틱 모듈(179)은 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
상기 카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 상기 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, ISP들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
상기 전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 상기 전력 관리 모듈(188)은 PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
상기 배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 상기 배터리(189)는 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
상기 통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 상기 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: AP)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 CP를 포함할 수 있다. 상기 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
상기 안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 상기 안테나 모듈은 서브스트레이트(substrate)(예: 인쇄회로기판(printed circuit board, PCB)) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 상기 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성 요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 상기 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 노트북, PDA, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기를 포함할 수 있다. 하지만 상기 전자 장치는 전술한 예들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 하나 또는 복수의 사물들을 포함할 수 있음을 이해해야 한다.
본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나",“A 또는 B 중 적어도 하나”, "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나” 및 “A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제1", "제2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제1) 구성 요소가 다른(예: 제2) 구성 요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성 요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 적어도 하나의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다.
상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
본 문서에 개시된 실시 예에 따른 방법은, 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: CD-ROM(compact disc read only memory))의 형태로 배포되거나, 또는 애플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 애플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 전술 한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 상기 모듈, 상기 프로그램 또는 다른 구성 요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱(heuristic)하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 일 실시 예에 따른, 다중 주파수 대역들을 지원하는 전자 장치를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 전자 장치(201)는 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 3 RFIC(226), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 제 2 RFFE(234), 제 1 안테나 모듈(242), 제 2 안테나 모듈(244), 및 안테나(248)을 포함한다. 상기 전자 장치(101)는 프로세서(120) 및 메모리(130)를 더 포함한다. 제 2 네트워크(299)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와 제 2 셀룰러 네트워크(294)를 포함한다. 또는, 상기 전자 장치(201)는 도 1에 기재된 부품들 중 적어도 하나의 부품을 더 포함할 수 있고, 제 2 네트워크(299)는 적어도 하나의 다른 네트워크를 더 포함할 수 있다. 상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214), 제 1 RFIC(222), 제 2 RFIC(224), 제 4 RFIC(228), 제 1 RFFE(232), 및 제 2 RFFE(234)는 무선 통신 모듈(192)의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 또한, 상기 제 4 RFIC(228)는 생략되거나, 제 3 RFIC(226)의 일부로서 포함될 수 있다.
상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와의 무선 통신에 사용될 대역의 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 레거시 네트워크 통신을 지원할 수 있다. 상기 제 1 셀룰러 네트워크(292)는 2세대(2G), 3세대(3G), 4세대(4G), 또는 long term evolution(LTE) 네트워크를 포함하는 레거시 네트워크일 수 있다. 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 지정된 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 상기 제 2 셀룰러 네트워크(294)는 3GPP(3rd generation partnership project)에서 정의하는 5세대(5G) 네트워크일 수 있다. 추가적으로, 상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 상기 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 무선 통신에 사용될 대역 중 다른 지정된 대역(예: 약 6GHz 이하)에 대응하는 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 5G 네크워크 통신을 지원할 수 있다. 상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 상기 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 단일(single) 칩 또는 단일 패키지 내에 구현될 수 있다. 상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 상기 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 프로세서(120), 보조 프로세서(123), 또는 통신 모듈(190)과 단일 칩 또는 단일 패키지 내에 형성될 수 있다. 상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)와 상기 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)는 인터페이스에 의해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 연결되어, 어느 한 방향으로 또는 양 방향으로 데이터 또는 제어 신호를 제공하거나 받을 수 있다.
상기 제 1 RFIC(222)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 생성된 기저대역(baseband) 신호를 제 1 셀룰러 네트워크(292)(예: 레거시 네트워크)에 사용되는 약 700MHz 내지 약 3GHz의 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에는, RF 신호가 상기 제 1 안테나 모듈(242)를 통해 상기 제 1 셀룰러 네트워크(292)로부터 획득되고, 상기 제 1 RFFE(232)를 통해 전처리(preprocess)될 수 있다. 상기 제 1 RFIC(222)는 전처리된 RF 신호를 상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212)에 의해 처리되도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
상기 제 2 RFIC(224)는, 송신 시에, 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)(예: 5G 네트워크)에 사용되는 Sub6 대역(예: 약 6GHz 이하)의 RF 신호(예: 5G Sub6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Sub6 RF 신호가 상기 제 2 안테나 모듈(244)를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)로부터 획득되고, 상기 제 2 RFFE(234)를 통해 전처리될 수 있다. 상기 제 2 RFIC(224)는 전처리된 5G Sub6 RF 신호를 상기 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212) 또는 상기 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리되도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
상기 제 3 RFIC(226)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 제 2 셀룰러 네트워크(294)에서 사용될 5G Above6 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 RF 신호(예: 5G Above6 RF 신호)로 변환할 수 있다. 수신 시에는, 5G Above6 RF 신호가 상기 안테나(248)를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)로부터 획득되고, 상기 제 3 RFFE(236)를 통해 전처리될 수 있다. 상기 제 3 RFIC(226)는 전처리된 5G Above6 RF 신호를 상기 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 처리되도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다. 상기 제 3 RFFE(236)는 제 3 RFIC(226)의 일부로서 형성될 수 있다.
상기 전자 장치(201)는 제 3 RFIC(226)와 별개로 또는 적어도 그 일부로서, 제 4 RFIC(228)를 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 4 RFIC(228)는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)에 의해 생성된 기저대역 신호를 중간(intermediate) 주파수 대역(예: 약 9GHz ~ 약 11GHz)의 RF 신호(예: IF 신호)로 변환한 뒤, 상기 IF 신호를 상기 제 3 RFIC(226)로 전달할 수 있다. 상기 제 3 RFIC(226)는 IF 신호를 5G Above6 RF 신호로 변환할 수 있다. 수신 시에, 5G Above6 RF 신호가 상기 안테나(248)를 통해 제 2 셀룰러 네트워크(294)로부터 수신되고 제 3 RFIC(226)에 의해 IF 신호로 변환될 수 있다. 상기 제 4 RFIC(228)는 IF 신호를 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214)가 처리하도록 기저대역 신호로 변환할 수 있다.
상기 제 1 RFIC(222)와 제 2 RFIC(224)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 상기 제 1 RFFE(232)와 제 2 RFFE(234)는 단일 칩 또는 단일 패키지의 적어도 일부로 구현될 수 있다. 또한, 제 1 안테나 모듈(242) 또는 제 2 안테나 모듈(244) 중 적어도 하나의 안테나 모듈은 생략되거나 다른 안테나 모듈과 결합되어 대응하는 복수의 대역들의 RF 신호들을 처리할 수 있다.
상기 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)는 동일한 서브스트레이트에 배치되어 제 3 안테나 모듈(246)을 형성할 수 있다. 예를 들어, 무선 통신 모듈(192) 또는 프로세서(120)가 제 1 서브스트레이트(예: 주 PCB)에 배치될 수 있다. 이런 경우, 제 1 서브스트레이트와 별도의 제 2 서브스트레이트(예: 서브 PCB)의 일부 영역(예: 하면)에 제 3 RFIC(226)가, 다른 일부 영역(예: 상면)에 안테나(248)가 배치되어, 제 3 안테나 모듈(246)이 형성될 수 있다. 제 3 RFIC(226)와 안테나(248)를 동일한 서브스트레이트에 배치함으로써 그 사이의 전송 선로의 길이를 줄이는 것이 가능하다. 이 구성은 5G 네트워크 통신에 사용되는 고주파 대역(예: 약 6GHz ~ 약 60GHz)의 신호가 전송 선로에 의해 손실(예: 감쇄)되는 것을 줄일 수 있다. 이로 인해, 전자 장치(201)는 제 2 셀룰러 네트워크(294)와의 통신의 품질 또는 속도를 향상시킬 수 있다.
상기 안테나들(248)은 빔포밍을 위한 복수개의 안테나 엘리먼트들을 포함하는 안테나 어레이로 형성될 수 있다. 이런 경우, 제 3 RFIC(226)는 제 3 RFFE(236)의 일부로서, 복수개의 안테나 엘리먼트들에 대응하는 복수개의 위상 변환기(phase shifter)(238)들을 포함할 수 있다. 송신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 전자 장치(201)의 외부(예: 5G 네트워크의 베이스 스테이션)로 송신될 5G Above6 RF 신호의 위상을 변환할 수 있다. 수신 시에, 복수개의 위상 변환기(238)들 각각은 대응하는 안테나 엘리먼트를 통해 상기 외부로부터 수신된 5G Above6 RF 신호의 위상을 동일한 또는 실질적으로 동일한 위상으로 변환할 수 있다. 따라서 상기 송신 또는 수신은 전자 장치(201)와 상기 외부 간의 빔포밍을 통해 수행될 수 있다.
상기 제1 내지 제3 RFFE들(232, 234, 236) 각각 또는 적어도 하나는 과전류의 공급 또는 주파수 혼합을 위한 국부 발진기에 의해 생성된 국부 발진 신호의 주파수 언락킹으로 인하여 내부 전력 증폭기가 소손되는 것을 방지하기 위한 보호 장치 및/또는 이를 위한 방법을 포함할 수 있다. 상기 보호 장치에서는 국부 발진 신호의 주파수가 송신 신호를 전송하기 위해 지정된 주파수 대역을 벗어나는 것을 감지함으로써, 상기 국부 발진 신호의 주파수가 언락킹되었음을 인지할 수 있다.
도 2에서는 전자 장치(201)가 세 개의 RFFE들(232, 234, 236)을 포함하는 예를 도시하고 있으나 제안된 다양한 실시 예들에 따른 보호 장치 및/또는 이를 위한 방법은 전자 장치(201)에 포함된 RFFE의 개수와 무관하게 적용될 수 있음은 물론이다.
상기 제 2 셀룰러 네트워크(294)는 제 1 셀룰러 네트워크(292)와 독립적으로 운영되거나(예: stand-alone (SA)), 연결되어 운영될 수 있다(예: non-stand-alone (NSA)). 예를 들면, 5G 네트워크에는 액세스 네트워크(예: 5G radio access network(RAN) 또는 next generation RAN(NG RAN))만 있고, 코어 네트워크(예: next generation core(NGC))는 없을 수 있다. 이런 경우, 전자 장치(201)는 5G 네트워크의 액세스 네트워크에 액세스한 후, 레거시 네트워크의 코어 네트워크(예: evolved packed core(EPC))의 제어 하에 외부 네트워크(예: 인터넷)에 액세스할 수 있다. 레거시 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: LTE 프로토콜 정보) 또는 5G 네트워크와 통신을 위한 프로토콜 정보(예: new radio(NR) 프로토콜 정보)는 메모리(130)에 저장되어, 다른 부품(예: 프로세서(120), 제 1 커뮤니케이션 프로세서(212), 또는 제 2 커뮤니케이션 프로세서(214))에 의해 액세스될 수 있다.
상기 전자 장치(201)의 프로세서(120)는 메모리(130) 내에 저장된 하나 이상의 인스트럭션을 실행할 수 있다. 프로세서(120)는 데이터를 처리하기 위한 회로, 예를 들어, IC, ALU (arithmetic logic unit), FPGA (field programmable gate array) 및 LSI (large scale integration) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 메모리(130)는 전자 장치(201)와 관련된 데이터를 저장할 수 있다. 메모리(130)는 SRAM (static random access memory) 또는 DRAM (dynamic RAM) 등을 포함하는 RAM (random access memory)과 같은 휘발성 메모리를 포함하거나, ROM (read only memory), MRAM (magneto-resistive RAM), STT-MRAM (spin-transfer torque MRAM), PRAM (phase-change RAM), RRAM (resistive RAM), FeRAM (ferroelectric RAM) 뿐만 아니라 플래시 메모리, eMMC (embedded multimedia card), SSD(solid state drive) 등의 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
상기 메모리(130)는 어플리케이션과 관련된 인스트럭션 및 운영 체제 (operating system, OS)와 관련된 인스트럭션을 저장할 수 있다. 상기 OS는 프로세서(120)에 의해 실행되는 시스템 소프트웨어이다. 프로세서(120)는 운영 체제를 실행함으로써, 전자 장치(201)에 포함된 하드웨어 컴포넌트들을 관리할 수 있다. 운영 체제는 시스템 소프트웨어를 제외한 나머지 소프트웨어인 어플리케이션으로 API (application programming interface)를 제공할 수 있다.
상기 메모리(130) 내에서, 복수의 인스트럭션들의 집합인 어플리케이션이 하나 이상 설치될 수 있다. 어플리케이션이 메모리(130) 내에 설치되었다는 것은, 어플리케이션이 메모리(130)에 연결된 프로세서(120)에 의해 실행될 수 있는 형태 (format)로 저장되었음을 의미할 수 있다.
도 3은 일 실시 예에 따른, 배터리를 전원으로 사용하는 전자 장치에서 RF 신호를 처리하는 회로를 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 전자 장치(101)는 안테나(370), RF 트랜시버 (radio frequency transceiver, RF TRCV)(320), 또는 RF-FEM (radio frequency-front end module)(330)을 포함한다. 상기 RF-FEM(330) 내의 부품에는 구동 전압(Vcc) 및 바이어스 전압(Vbat)이 동작 전원으로 공급될 수 있다. 상기 Vcc는 Vcc 노드 (또는 단자, 또는 포트)(380)로 공급될 수 있고, 상기 Vbat는 Vbat 노드 (또는 단자, 또는 포트)(390)로 공급될 수 있다.
상기 RF TRCV(320)는 송신 및/또는 수신을 위한 RF 신호 처리를 수행할 수 있다. 상기 RF TRCV(320)는 송신을 위하여 기저 대역(baseband) 신호를 RF 신호(RFin)로 변환하거나 또는 수신한 RF 신호(LNA out)를 기저 대역 신호로 변환할 수 있다. 상기 RF TRCV(320)는 DAC(digital to analog coveter)/ADC(analog to digital converter), 믹서(mixer) 및/또는 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다.
상기 RF-FEM(330)은 RF 신호를 처리할 수 있다. 상기 RF-FEM(330)은 전력 증폭기(331), 매칭 회로(matching circuit)(332), LNA(333), 바이패스(bypass) 스위치(334), 송수신 스위치(335), 필터(336), 가변 저항(337), 커플러(338) 및 제어부(339)를 포함한다.
상기 전력 증폭기(331)는 RF TRCV(320)로부터 오는 RF 신호를 증폭할 수 있다. 상기 전력 증폭기(331)는 증폭률을 키우고 선형성을 유지하기 위하여 두 개 이상의 전력 증폭기들이 직렬로 연결될 수 있다. 매칭 회로(332)는 부하 임피던스(load impedance)를 형성할 수 있다. LNA(333)는 안테나를 통해 수신한 RF 신호를 증폭할 수 있다. 바이패스 스위치(334)는 LNA(333)를 사용하지 아니하는 수신 경로를 형성하기 위해 사용될 수 있다. 송수신 스위치(335)는 신호 송신 시 전력 증폭기(331)를 포함하는 송신 경로를 필터(336)와 연결할 수 있다. 상기 송수신 스위치(335)는 신호 수신 시 LNA(333)를 포함하는 수신 경로를 상기 필터(336)와 연결할 수 있다. 상기 필터(336)는 통신에 사용되는 신호의 주파수 대역에 따라 신호를 필터링할 수 있다. 가변 저항(337)은 커플러(338)의 동작을 위해 필요한 저항 값을 제공할 수 있다. 상기 커플러(338)는 송신 신호 및 수신 신호를 커플링할 수 있다.
상기 제어부(339)는 RF-FEM(330)에 포함되는 적어도 하나의 구성 요소를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 상기 제어부(339)는 전력 증폭기(331)의 바이어스(bias) 전류를 제어하는 바이어스 제어부(339a) 및/또는 RF-FEM(330)에 포함되는 적어도 하나의 구성 요소와의 신호 교환을 위한 MIPI(mobile industry processor interface)(339b)를 포함한다.
상기 배터리(350)는 전자 장치 내의 각 모듈(예: 표시장치, 카메라 모듈, 오디오 모듈, RF TRCV(320) RF-FEM(330) 등)에 구동에 필요한 전류를 공급할 수 있다.
상기 PMIC(360)는 전자 장치의 전체 전원을 관리할 수 있다. 상기 PMIC(360)는 배터리(350)에 의해 공급되는 전류가 각 모듈에서 흐를 수 있도록 전원을 관리할 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 내부 모듈들 중 일부 및/또는 전부로 일정한 레벨의 전류가 안정적으로 공급되도록 전원을 관리할 별도의 PMIC들(power management integrated circuits)(311, 312, 313)을 포함한다.
상기 RF-FEM(330)의 전력 증폭기(331)는 상기 PMIC들(311, 312, 313)의 도움없이 배터리(350)로부터 바이어스 전압(Vbat)을 공급받을 수 있다. 상기 RF-FEM(330)은 높은 출력을 낼 필요가 있고, 이를 위하여 전력 증폭기(331)에 충분한 바이어스 전류가 제공될 수 있다. 하지만 상기 PMIC들(311, 312, 313)를 거치는 경우 높은 출력을 내기 위한 충분한 바이어스 전류를 제공할 수 없을 경우, 상기 PMIC들(311, 312, 313)없이 배터리(350)가 직접 연결될 수 있다.
상기 전력 증폭기(331)에 공급되는 구동 전압(Vcc)은 ETIC(envelope tracking integrated circuit) 또는 ETM(envelope tracking modulator)(340)의 구동 전원부에 의해 공급될 수 있다. 하기에서는 편의를 위해, 상기 ETM(340)의 구동 전원이 상기 전력 증폭기(331)로 구동 전압(Vcc)을 공급하는 것으로 가정하였다. 하지만 본 개시의 실시 예들은 ETIC의 구동 전원이 상기 전력 증폭기(331)로 구동 전압(Vcc)을 공급하는 경우에도 동일하게 적용될 수 있다. 상기 ETM(340)은 송신되는 RF 신호의 포락선(envelope)에 따라 전력 증폭기(331)에 공급되는 구동 전압(Vcc)을 변경할 수 있다. 이 경우, 전자 장치(201)는 송신 시 소모되는 전력을 절감할 수 있다.
상기 제어부(339)는 RF-TRCV(320)로부터 제공된 제어 신호(MIPI 제어신호)에 기초하여 RF-FEM(330)에 포함되는 적어도 하나의 구성 요소를 제어할 수 있다. 상기 제어부(339)는 접속된 네트워크 또는 사용되는 전력 모드에 기반하여 전력 증폭기(331), 매칭 회로(332) 또는 필터(336) 중 적어도 하나의 상태를 조절(tune)하도록 구성될 수 있다. 상기 제어부(339)는 RF-FEM(330)이 전자 장치(101)에 설치되어 운용되는 동안, 상기 RF-FEM(330)의 성능 또는 특성(예: 선형성 또는 효율)을 측정할 수 있다. 상기 제어부(339)는 커플러(338)에 의해 커플링된 신호를 이용하여 RF-FEM(330)의 성능 또는 특성을 측정할 수 있다. 상기 제어부(339)는 '제어 블록', '센싱 회로', '센싱 및 제어 블록', '센싱 및 제어 회로' 또는 이와 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어로 지칭될 수 있다.
도 4는 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 전력 증폭기를 도시한 도면이다..
도 4를 참조하면, 제어부(339)는 바이어스 제어부(339a)와 MIPI(339b)를 포함한다. 전력 증폭기(431)는 복수의 내부 트랜지스터들(411, 413, 415, 417), 매칭 회로(332) 및 복수의 수동 소자들(예: 저항, 인덕터 등)을 포함한다.
상기 바이어스 제어부(339a)는 입력 단자와 출력 단자 간을 연결하는 경로를 형성하도록, 상기 전력 증폭기(431)의 내부 트랜지스터들(411, 413, 415, 417)을 스위칭 시키는 바이어스 전류를 출력할 수 있다. 상기 바이어스 제어부(339a)는, 예를 들어, 입력 신호(RFin)가 입력 단자로 입력되어 매칭 회로(332)를 거쳐 출력 단자를 통해 출력 신호(RFout)로 출력되도록, 내부 트랜지스터들(411, 413, 415, 417)을 스위칭 시킬 바이어스 전류를 출력할 수 있다. 상기 바이어스 제어부(339a)는 입력 신호(RFin)가 입력되는 입력 단자와 출력 신호(RFout)가 출력될 출력 단자를 연결하는 경로를 차단하기 위해, 바이어스 전류를 출력하지 않을 수도 있다. 상기 입력 단자와 상기 출력 단자를 연결하는 경로가 차단되는 경우, 상기 입력 단자로 입력된 입력 신호(RFin)가 상기 출력 단자를 통해 출력 신호(RFout)로 출력되지 못할 것 이다.
큰 입력 신호(RFin)를 증폭시키기 위해서는, 그에 비례하여 트랜지스터(411)의 베이스(base)단에 많은 전류가 공급되어야 한다. 상기 전력 증폭기(431)에서 신호 증폭 레벨 및/또는 선형성 유지를 위해서는, 필요한 만큼의 바이어스 전류가 일정하게 공급될 수 있다.따라서, 트랜지스터(411)의 베이스 단에서 흐르는 전류는 밴드 갭(bandgap) 회로와 LDO(low dropout) 레귤레이터(regulator)가 조합된 회로로부터 공급될 수 있다. 상기 트랜지스터(411)의 베이스 단에서 흐르는 전류는 정류된 기준 전압으로부터 만들어질 수 있다. 하지만, 설계상의 어려움으로 인해, LDO 레귤레이터가 많은 전류를 공급하지 못할 수 있다. 따라서, 밴드 갭 회로를 포함하고 있는 바이어스 제어부(339a)는 전력 증폭기(431)의 바이어스 전류용 트랜지스터(413)의 베이스 단에 안정된 전류가 공급될 수 있도록, 기준 바이어스 전류를 일정하게 공급할 수 있어야 한다. 상기 기준 바이어스 전류는 수 mA 이하 또는 그 정도일 수 있다.
상기 전력 증폭기(431)는 기준 바이어스 전류에 의해 바이어스 전류 대부분을 Vbat 노드를 통해 배터리로부터 가져올 수 있다. 상기 바이어스 전류는 수십 mA 이하 또는 그 정도일 수 있다. 상기 전력 증폭기(431)는 증폭 동작 시에 사용하는 대부분의 전류를 ETM(340)과 연결되어 있는 Vcc 노드를 통해 공급받을 수 있다.
상기 전력 증폭기(431)는 과전류가 흐르거나 또는 과전압이 걸리는 경우에 소손(burnout)될 수 있다. 상기 소손은 전력 증폭기(431)가 감당할 수 있는 세기 이상의 전류가 흐름으로 인하여, 상기 전력 증폭기(431)의 전력 셀(power cell)의 일부 또는 전부가 파손되는 것을 의미한다. 상기 전력 증폭기(431)의 전력 셀의 일부 또는 전부가 파손되는 경우, 상기 파손된 부분이 그라운드(ground)와 연결되거나 또는 저항이 무한대가 되어 입력 신호(RFin)가 출력 신호(RFout)로 전달되지 못할 수 있다.
하나의 예로, 전력 증폭기(431)에서의 과전류는 스위치의 오 동작으로 인하여 흐를 수 있다. 상기 전력 증폭기(431)가 신호를 증폭하는 중에 스위치가 오프(off)되거나, 스위치의 오 동작에 의해 수신 경로가 연결되거나 또는 전력증폭기(431)에서 안테나 쪽으로 바라보는 임피던스(impedance)가 무한대가 되거나 또는 높은 정재파비(voltage standing wave ratio, VSWR)을 가지게 될 경우, 전력 증폭기(431)에 과전류가 흐를 수 있다. 상기 전력증폭기(431)에서 안테나 쪽으로 바라보는 임피던스는 다른 주파수 특성을 갖는 필터에 연결되는 경우에 무한대가 될 수 있다.
다른 예로, 전력 증폭기(431)에서의 과전류는 전력 증폭기(431)로 입력되는 입력 신호(RFin)의 주파수 천이(shift) 현상에 의해 흐를 수 있다. 예컨대, 전력 증폭기(431)가 밴드 25(1850MHz ~1915MHz)에 해당하는 주파수 대역에서 증폭되도록 설정된 상황에서, 입력 신호(RFin)의 주파수가 1950MHz로 천이될 경우에 높은 정재파비를 가지게 되어 과전류가 흐를 수 있다.
상술한 이유로 인해 발생될 수 있는 과전류로 인하여 전력 증폭기(431)가 소손되는 것을 방지하기 위하여 과전류 보호 회로가 필요할 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 과전류 보호 회로(510)는 PMIC(360)와 RF-FEM(330)의 Vbat 노드(390) 사이에 위치할 수 있다. 상기 과전류 보호 회로(510)는 ETM(340)과 별개로 구성되거나 또는 하나의 패키지로 구성될 수도 있다. 상기 과전류 보호 회로(510)는 PMIC(360)를 통해 배터리(350)로부터 공급되는 전압 Vbat로 인해 흐르는 전류 (이하 'Vbat 전류'라 칭함)를 기초로 동작할 수 있다. 상기 배터리(350)로부터 RF-FEM(330)과 같은 내부 모듈로 공급될 전압 Vbat는 상기 PMIC(360)에 의해 관리될 수 있다.
PMIC(360)에 의해 전력 증폭기(331)의 동작 전압이 공급되는 경우, 과전류 보호 회로(510)는 Vbat 전류의 레벨을 모니터링하여 과전류의 흐름을 인지할 수 있다. 상기 과전류 보호 회로(510)는 미리 설정된 임계 값(예: 기준 전류 값)을 사용하여 전력 증폭기(331)에서의 과전류 흐름을 인지할 수 있다. 상기 과전류 흐름은 Vbat 전류가 미리 설정된 임계 값(예: 기준 전류 값) 이상인 경우에 인지될 수 있다.
따라서, 상기 과전류 보호 회로(510)는 ETM(340)과 RF-FEM(330)의 Vcc 노드(380) 사이에 위치할 수 있다. 이 경우, 상기 과전류 보호 회로(510)는 상기 ETM(340)에 의해 생성되는 전압 Vcc로 인해 흐르는 전류 (이하 'Vcc 전류'라 칭함)를 기초로 동작할 수 있다. 예컨대, PMIC(360)에 의해 전력 증폭기(331)의 동작 전압이 공급되는 경우, 과전류 보호 회로(510)는 Vcc 전류의 레벨을 모니터링하여 과전류의 흐름을 인지할 수 있다.
상기 Vbat 전류가 상기 Vcc 전류의 약 1/100 수준이므로, 상기 Vbat 전류를 기초로 과전류 보호 회로(510)를 동작시키는 것이 좀 더 효율적일 수 있다.
도 6은 일 실시 예에 따른, 전력 증폭기를 위한 과전류 보호 회로를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 과전류로 인한 전력 증폭기의 소손을 방지하는 과전류 보호 회로(510)는 레귤레이터(610), 전류 측정부(620), 설정부(630), 전류 비교부(640), 및 제어부(650)를 포함한다. 상기 제어부(650)는 상기 설정부(630)와 상기 전류 비교부(640)를 포함할 수 있다.
상기 레귤레이터(610)는 입력 전압(Vin)을 사용하여 일정한 레벨의 출력 전압(Vout)을 공급할 수 있다. 상기 입력 전압(Vin)은 배터리로부터 공급될 수 있다. 상기 출력 전압(Vout)은 전력 증폭기에서 필요로 하는 일정한 레벨의 전류를 인가하기 위해 사용될 수 있다.
상기 레귤레이터(610)는 외부로부터의 제어 신호(예: 제어부(650)로부터의 제어 신호)에 의해 온(on)/오프(off)될 수 있다. 상기 레귤레이터(610)는 제어부(650)로부터의 제어 신호에 응답하여 출력 전압(Vout)을 출력(on 상태)하거나 차단(off 상태)할 수 있다. 일 예로 상기 레귤레이터(610)는 LDO 레귤레이터일 수 있다.
상기 레귤레이터(610)는 제어 신호에 응답하여 온(on)/오프(off)될 수 있는 전력 스위치로 대체될 수 있다. 상기 전력 스위치가 온되는 경우, 입력 전압(Vin)이 인가되는 입력 포트는 출력 전압(Vout)이 출력되는 출력 포트로 연결될 수 있다. 상기 전력 스위치가 오프되는 경우, 입력 전압(Vin)이 인가되는 입력 포트는 출력 전압(Vout)이 출력되는 출력 포트와 단절될 수 있다.
상기 레귤레이터(610)는 제어부(650)의 제어에 응답하여 전류의 레벨을 제어할 수도 있다. 상기 레귤레이터(610)는, 예를 들어, 제어부(650)의 제어에 응답하여 기준 전압(Vref)을 조정하거나, 또는 바이어스 전류를 강제로 고정시키는 것에 의해 전류 레벨을 제어할 수 있다.
전력 스위치 또는 레귤레이터(610)에 의해 공급되는 출력 전압(Vout)은 RF-FEM(예: 도 3의 RF-FEM(330))의 Vbat 포트(또는 노드 또는 단자)에 연결되어 전력 증폭기에 바이어스 전압(Vbat)을 공급할 수 있다.
상기 전류 측정부(620)는 바이어스 전압(Vbat)으로 인해 전력 증폭기에 흐를 수 있는 바이어스 전류의 레벨 또는 크기를 측정할 수 있다. 상기 전류 측정부(620)는 바이어스 전압(Vbat)의 공급으로 전력 증폭기의 내부 저항에 흐르는 전류에 의해 바이어스 전류를 측정할 수 있다.
상기 설정부(630)는 전력 증폭기에서 허용되는 최대 허용 전류 값(또는 전류 레벨)을 설정할 수 있다. 상기 최대 허용 전류 값은 소손을 고려하여 전력 증폭기에서 허용하고 있는 바이어스 전류에 대한 범위를 지정할 수 있다. 상기 바이어스 전류에 대한 범위는 상한 전류 값 및/또는 하한 전류 값에 의해 정의될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 전류 값과 전류 레벨을 '전류 값'으로 통칭하여 사용할 것이다.
상기 전자 장치는 복수의 전력 증폭기를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 전력 증폭기 각각의 최대 허용 전류 값은 해당 전력 증폭기의 사용 조건을 고려하여 설정될 수 있다. 상기 복수의 전력 증폭기에 대해 허용되는 최대 허용 전류 값은 서로 상이할 수 있다.
상기 설정부(630)는 전력 증폭기의 최대 허용 전류 값을 설정할 수 있다. 전력 증폭기의 소손을 방지하기 위하여, 이미 판매되었거나 또는 판매될 전자 장치의 최대 허용 전류 값은 소프트웨어 업데이트를 기반으로 갱신될 수 있다. 예컨대, 최대 허용 전류 값은 전자 장치에 포함된 적어도 하나의 전력 증폭기에서 소손이 발생한 경우에 업데이트될 수 있다. 상기 설정부(630)는 최대 허용 전류 값을 새롭게 설정함으로써, 추가적인 소손을 방지할 수 있다. 상기 최대 허용 전류 값은 적어도 하나의 전력 증폭기로 인가되는 바이어스 전류가 과도한지를 판단하기 위한 기준 전류 값으로 사용될 수 있다.
상기 전류 측정부(620)에 의해 측정된 전류 값은 전류 비교부(640)로 제공될 수 있다. 상기 전류 비교부(640)는 상기 설정부(630)에 의해 제공된 최대 허용 전류 값과 상기 전류 측정부(620)에서 측정된 바이어스 전류 값을 비교하고, 그 비교 결과를 제어부(650)로 제공할 수 있다.
상기 제어부(650)는 전류 비교부(640)에 의해 제공된 비교 결과에 기초하여 전력 스위치 또는 레귤레이터(610)의 동작을 제어할 수 있다.상기 제어부(650)는, 예를 들어, 비교 결과를 기반으로 최대 허용 전류 값보다 큰 바이어스 전류 값이 측정되었음을 인지하면, 전력 스위치 또는 레귤레이터(610)를 오프 시키기 위한 제어 신호를 출력할 수 있다. 이 경우, 상기 전력 스위치 또는 상기 레귤레이터(610)는 바이어스 전압(Vbat)의 생성을 중지하거나 바이어스 전압(Vbat) 또는 바이어스 전류(Ibat)를 제한할 수 있다. 상기 전력 스위치 또는 상기 레귤레이터(610)에 의해 바이어스 전압(Vbat)이 생성되지 않을 경우, 전류 측정부(620)로 흐르는 바이어스 전류 Ibat (또는 Vbat 전류)가 제한될 수 있다. 이에 따라, 전력 증폭기에 과전류가 흐르자 마자 전압을 차단함으로써, 상기 전력 증폭기가 과전류로 인해 소손되는 것을 방지할 수 있다.
도 7은 일 실시 예에 따른, 전력 증폭기를 위한 과전류 보호 회로를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 과전류 보호 회로(510)는 레귤레이터(610), 전류 측정부(620), 설정부(630), 전류 비교부(640) 및/또는 제어부(650)를 포함한다. 상기 전류 측정부(620)는 저항(721)과 검출기(723)를 포함한다. 상기 저항(721)은 레귤레이터(610)의 출력(Vout)에 직렬로 연결될 수 있다. 상기 검출기(723)는 전류 검출기 또는 전압 검출기 중 하나일 수 있다. 상기 검출기(723)가 전류 검출기인 경우, 상기 전류 검출기는 상기 저항(721)에 흐르는 전류(Ibat)의 정도(예: 전류 값 또는 전류 레벨)를 검출할 수 있다. 상기 검출기(723)가 전압 검출기인 경우, 상기 전압 검출기는 상기 저항(721)에 걸린 전압(Vbat)의 정도(예: 전압 값 또는 전압 레벨)을 검출할 수 있다. 상기 검출기(723)는 상기 검출한 전압(Vbat)의 정도와 상기 저항(721)의 저항 값을 고려하여 상기 저항(721)에 흐르는 전류(Ibat)의 정도(예: 값 또는 레벨)를 획득할 수 있다. 이 경우에 상기 검출기(723)는 전압 검출기 외에 전류(Ibat)의 정도(예: 값 또는 레벨)를 획득하기 위한 별도의 구성을 구비할 수도 있다. 상기 검출기(723)가 전압 검출기인 경우, 전류 측정부(620)는 전압 값과 전류 값의 매핑 관계를 룩-업 테이블로 정의하고, 상기 룩-업 테이블을 사용하여 검출된 전압 값에 상응한 전류 값을 획득할 수도 있다.
상기 설정부(630)는 MIPI를 지원하는 버퍼(631)(예: MIPI 버퍼, CPLD(complex programmable logic device), 또는 FPGA) 및/또는 DAC(633)를 포함할 수 있다. 상기 설정부(630)에 포함된 MIPI 버퍼(631)에는 프로세서에 의해 설정되는 최대 허용 전류 값이 저장될 수 있다. 상기 MIPI 버퍼(631)에 저장된 최대 허용 전류 값은 상기 설정부(630)에 포함된 DAC(633)로 제공될 수 있다. 상기 DAC(633)는 최대 허용 전류 값에 대응한 N 비트의 디지털 값을 아날로그 값(Vref)으로 변환하고, 상기 변환한 아날로그 값(Vref)을 출력할 수 있다.
상기 전류 비교부(640)는 전류 측정부(620)에서 측정한 측정 값과 설정부(630)에서 제공된 최대 허용 전류 값을 비교할 수 있다. 상기 전류 비교부(640)는 측정된 전류 값과 최대 허용 전류 값에 대응한 아날로그 값(Vref)의 비교 결과에 상응한 값을 출력할 수 있다. 상기 전류 비교부(640)는, 예를 들어, 측정된 전류 값과 최대 허용 전류 값을 비교하기 위한 비교기(641)을 포함할 수 있다.
상기 전류 비교부(640)는 측정된 전류 값이 최대 허용 전류 값보다 클 경우에 로직 'high'를 출력할 수 있고, 상기 측정된 전류 값이 상기 최대 허용 전류 값보다 작을 경우에 로직 'low'를 출력할 수 있다. 또한, 상기 전류 비교부(640)는 측정된 전류 값이 최대 허용 전류 값보다 클 경우에 로직 'low'를 출력할 수 있고, 상기 측정된 전류 값이 상기 최대 허용 전류 값보다 작을 경우에 로직 'high'를 출력할 수 있다.
상기 제어부(650)는 전류 비교부(640)의 출력을 레귤레이터(610)로 전달할 수 있다. 일 예로, 레귤레이터(610)는 로직 'high' 입력에 응답하여 온될 수 있고, 로직 'low' 입력에 응답하여 오프될 수 있다. 상기 레귤레이터(610)는 로직 'high' 또는 로직 'low'의 입력에 응답하여 RF-FEM로 공급되는 바이어스 전류 값을 조절할 수도 있다. 이 경우, 상기 레귤레이터(610)는 로직 'high'의 입력에 응답하여 RF-FEM로 공급되는 바이어스 전류 값을 소정 레벨 감소시키거나 또는 로직 'low'의 입력에 응답하여 상기 RF-FEM로 공급되는 바이어스 전류 값을 유지 또는 소정 레벨 감소시킬 수 있다.
도 8은 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 빔 포밍을 지원할 수 있는 RF-FEM(830)은 빔 포밍을 위해 복수 개의 위상 변환기들(831 내지 836), 및/또는 복수 개의 전력 증폭기들(841, 843, 845)을 포함한다. 상기 RF-FEM(830)에 포함된 복수 개의 전력 증폭기들(841, 843, 845)은 직렬로 연결될 수 있다.
또는, 2개의 전력 증폭기가 직렬로 연결되면, 제1 ETM(811)에 의해 생성된 Vcc1은 Vcc1 단자(817)을 통해 상기 직렬로 연결된 2개의 전력 증폭기들 중 첫번째 전력 증폭기의 구동 전력으로 공급될 수 있고, 제2 ETM(813)에 의해 생성된 Vcc2는 Vcc2 단자(815)를 통해 상기 직렬로 연결된 2개의 전력 증폭기들 중 두번째 전력 증폭기의 구동 전력으로 공급될 수 있다.
2개의 전력 증폭기가 직렬로 연결되면, 상기 제1 ETM(811)에 의해 생성된 Vcc1와 상기 제2 ETM(813)에 의해 생성된 Vcc2 중 하나를 Vcc 단자를 통해 상기 직렬로 연결된 2개의 전력 증폭기들 모두의 구동 전력으로 공급할 수 있다. 이 경우, 제1 ETM(811)와 제2 ETM(813)는 병렬로 구성될 수 있다.
배터리 전압은 과전류 보호 회로를 거친 복수 개의 전력 증폭기들(841, 843, 845)에 바이어스 전압(Vbat)으로 공급될 수 있다.
mmWave에서는 TDD(time division duplex) 동작이 수행되어, 송신 경로와 수신 경로의 구현에 있어 스위치들(851, 853, 855)이 복수 개의 전력 증폭기들(841, 843, 845)의 출력단에 연결되어 있을 수 있다. 이 경우, 상기 스위치들(851, 853, 855)의 오동작 또는 잘못된 제어에 의하여 전력 증폭기에 과전류가 흐를 수 있다. 상기 과전류는 상기 전력 증폭기들(841, 843, 845) 중 하나를 소손 시킬 수 있다. 상기 전력 증폭기들(841, 843, 845) 중 하나의 소손 가능성을 해소하기 위해, 상기 과전류 보호 회로(510)가 적용될 수 있다. 상기 과전류 보호 회로(510), 상기 제1 ETM(811) 및 상기 제2 ETM(813)는 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.
6GHz 이하에서 사용되는 전력 증폭기의 동작 전압(구동 전압) 및 최대 허용 전류 값은 mmWave용 전력 증폭기의 동작 전압(구동 전압) 및 최대 허용 전류 값과 다를 수 있다. 이 경우 과전류 보호 회로(510)의 설정부는 사용 주파수 대역에 따른 전력 증폭기의 허용 전류 값에 따라 최대 허용 전류 값을 설정할 수 있다.
도 9는 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시한 도면이다.
도 9를 참고하면, 복수의 대역을 지원할 수 있는 RF-FEM(930)은 MB(middle band) 전력 증폭기(931a), HB(high band) 전력 증폭기(931b), MB 스위치(932a), HB 스위치(932b), 복수의 필터들(933a 내지 933h), 필터 스위치(934) 및 안테나 스위치(935)를 포함한다.
상기 MB 전력 증폭기(931a)는 중간 대역 신호를 증폭하여 출력할 수 있다. 상기 HB 전력 증폭기(931b)는 고주파 대역 신호를 증폭하여 출력할 수 있다.
상기 MB 스위치(932a)는 상기 MB 전력 증폭기(931a)의 출력을 상기 복수의 필터들(933a 내지 933h) 중 하나로 전달할 수 있다. 상기 HB 스위치(932b)는 상기 HB 전력 증폭기(931b)의 출력을 상기 복수의 필터들(933a 내지 933h) 중 하나로 전달할 수 있다. 상기 복수의 필터들(933a 내지 933h)은 MB 대역을 위한 복수의 필터들(933a 내지 933f) 및 HB 대역을 위한 복수의 필터들(933g 내지 933h)을 포함할 수 있다.
복수의 필터들(933a 내지 933h)이 주파수 대역 별로 구비되는 경우, MB 스위치(932a)는 MB 전력 증폭기(931a)의 출력을 MB 대역을 위한 복수의 필터들(933a 내지 933f) 중 하나로 전달할 수 있고, HB 스위치(932b)는 HB 전력 증폭기(931b)의 출력을 HB 대역을 위한 복수의 필터들(933g 내지 933h) 중 하나로 전달할 수 있다.
상기 필터 스위치(934)는 HB 대역을 위한 복수의 필터들(933g 내지 933h) 중 하나의 출력을 상기 안테나 스위치(935)의 입력으로 전달할 수 있다. 상기 안테나 스위치(935)는 MB 대역을 위한 복수의 필터들(933a 내지 933f) 중 하나 또는 상기 필터 스위치(934)의 출력(예: 필터링된 RF 신호)를 복수의 안테나들(936a, 936b) 중 적어도 하나로 연결할 수 있다.
상기 RF-FEM(930)은 다수의 전력 증폭기들(931a, 931b) 및 다수의 스위치들(932a, 932b, 934, 935)을 포함한다. 상기 다수의 전력 증폭기들(931a, 931b)의 출력단은 상기 다수의 스위치들(932a, 932b, 934, 935) 중 적어도 하나와 연결될 수 있다. 상기 전력 증폭기(931a, 931b)의 출력 신호는 다수의 스위치들(932a, 932b, 934, 935) 중 적어도 하나에서 반사되어 전력 증폭기를 소손 시킬 수 있다.
ETM(913)에 의해 생성된 Vcc는 Vcc 단자(380)을 통해 연결된 2개의 전력 증폭기들(931a, 931b)의 구동 전압으로 공급될 수 있다. 과전류 보호 회로(911)에 의해 공급되는 바이어스 전압(Vbat)는 Vbat 단자(390)를 통해 연결된 2개의 전력 증폭기들(931a, 931b)의 바이어스 전압으로 공급될 수 있다.
상기 과전류 보호 회로(911)는 전력 증폭기(931a, 931b)에 과전류가 흐르는 것을 검출하여 바이어스 전압(Vbat)의 공급을 중지하거나 조정할 수 있다. 상기 과전류 보호 회로(911)는 바이어스 전압(Vbat)에 의한 전력 증폭기(931a, 931b)의 바이어스 전류를 이용하여 과전류가 흐르는 것을 검출할 수 있다. 상기 과전류 보호 회로(911)는 전력 증폭기가 소손되는 것을 방지할 수 있을 정도로 바이어스 전압(Vbat)의 공급을 중지하거나 또는 조정할 수 있다.
상기 전력 증폭기(931a, 931b)가 서로 다른 주파수 특성을 가지고 있는 경우, 전력 증폭기(931a, 931b)의 허용 가능한 최대 전류 량은 다를 수 있다. 따라서 상기 과전류 보호 회로(911)의 설정부는 사용할 전력 증폭기의 최대 허용 전류 량을 사용하여 과전류를 검출할 수 있다. 상기 과전류 보호 회로(911)와 상기 ETM(913)은 하나의 구성으로 구현될 수도 있다.
도 10은 일 실시 예에 따른, 전자 장치에 구비된 보호 회로를 도시한 도면이다.
도 10을 참고하면, 복수의 대역을 지원할 수 있는 RF-FEM(1030)은 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015), 제1 매칭 회로들(1021, 1023, 1025), 스위치들(1031, 1033), 제2 매칭 회로들(1041 내지 1046), 복수의 듀플렉서 및 필터들(1051, 1053, 1055, 1057, 1059) 또는 스위치(1061)를 포함한다.
상기 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)은 적어도 하나의 RF 입력 신호를 증폭할 수 있다. 상기 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)의 출력단은 상기 제1 매칭 회로들(1021, 1023, 1025) 중 하나에 연결될 수 있다. 상기 제1 매칭 회로들(1021, 1023, 1025) 중 일부 매칭 회로들(1023, 1025)은 상기 스위치들(1031, 1033) 중 하나의 입력단에 연결될 수 있다. 상기 스위치들(1031, 1033)의 출력단들은 상기 제2 매칭 회로들(1041 내지 1046) 중 하나에 입력으로 연결될 수 있다.
상기 제2 매칭 회로들(1041 내지 1046)의 출력은 상기 복수의 듀플렉서 또는 필터들(1051, 1053, 1055, 1057, 1059) 중 대응하는 듀플렉서 또는 필터의 입력으로 연결될 수 있다. 상기 복수의 듀플렉서 또는 필터들(1051, 1053, 1055, 1057, 1059)은 필요한 주파수 대역의 RF 신호만이 전송될 수 있도록, 상기 제2 매칭 회로들(1041 내지 1046)로부터 입력되는 신호를 필터링할 수 있다.
상기 매칭 회로들(1021, 1023, 1025) 중 나머지 매칭 회로(1021), 또는 상기 복수의 듀플렉서 또는 필터들(1051, 1053, 1055, 1057, 1059)의 출력은 스위치(1061)의 입력단으로 연결될 수 있다. 상기 스위치(1061)는 상기 나머지 매칭 회로(1021)의 출력 또는 상기 복수의 듀플렉서 또는 필터들(1051, 1053, 1055, 1057, 1059)의 출력들 중 하나를 선택할 수 있다. 상기 스위치(1061)에 의해 선택된 RF 신호는 다른 필터를 거친 후 안테나(1071)를 통해 방사될 수 있다.
상기 RF-FEM(1030)은 서로 다른 주파수 대역의 RF 신호를 입력 받을 수 있다. 상기 서로 다른 주파수 대역의 RF 신호는, 예를 들어, 고유한 TRCV에 의해 제공될 수 있다. 제1 TRCV(320a)에 의해 출력되는 제1 주파수 대역의 신호(RFIN_1)는 RF-FEM(1030)의 제1 전력 증폭기(1011)로 제공될 수 있다. 제2 TRCV(320b)에 의해 출력되는 제2 주파수 대역의 신호(RFIN_2)는 상기 RF-FEM(1030)의 제2 전력 증폭기(1013) 또는 제3 전력 증폭기(1015) 증 하나로 제공될 수 있다. 제3 TRCV(320c)에 의해 출력되는 제3 주파수 대역의 신호(RFIN_3)는 상기 제3 전력 증폭기(1015)로 제공될 수 있다.
하나의 스위치(1071)는 제2 TRCV(320b)의 출력을 제2 전력 증폭기(1013)의 입력으로 스위칭 할 수 있다. 다른 하나의 스위치(1073)는 상기 제2 TRCV(320b)의 출력, 제3 TRCV(320c)의 출력 및 오픈(open)을 입력으로 하고, 상기 세 개의 입력들 중 하나를 제3 전력 증폭기(1015)의 입력으로 스위칭 할 수 있다. 여기서, 상기 다른 하나의 스위치(1073)의 입력들 중 하나인 오픈은 입력되는 신호가 없음을 의미할 수 있다. 상기 제1 내지 상기 제3 TRCV(320a, 320b, 320c) 중 하나는 서로 다른 주파수 대역들의 RF 신호들을 복수의 RF 포트들을 통해 다수의 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)로 전달할 수도 있다.
상기 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)의 출력은 다수의 스위치들(1031, 1033, 1061) 중 적어도 하나에 연결되어 있을 수 있다. 따라서 상기 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)의 출력 신호는 다수의 스위치(1031, 1033, 1061) 중 연결된 적어도 하나의 스위치에서 반사될 수 있다. 상기 적어도 하나의 스위치로부터 반사된 신호는 전력 증폭기를 소손 시킬 수 있다.
상기 과전류 보호 회로(911)는 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)에 과전류가 흐르는 것을 검출하고, 그 결과를 고려하여 상기 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)로 공급되는 바이어스 전압(Vbat)을 차단시키거나 상기 바이어스 전압(Vbat)을 제한할 수 있다. 상기 바이어스 전압(Vbat)의 제한은 전압 레벨 또는 전압 값을 조정 (낮추거나 높이는 것)하는 것에 의해 이루어질 수 있다.
서로 다른 주파수 특성을 가지고 있는 상기 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)은 자신의 주파수 특성에 따라 최대 허용 전류 량이 다를 수 있다. 따라서, 과전류 보호 회로(911)의 설정부(630)는 해당 전력 증폭기에 맞는 최대 허용 전류 량을 사용하여 과전류를 검출할 수 있다.
상기 과전류 보호 회로(911)는 바이어스 전압(Vbat)을 고려하여 전력 증폭기에 과전류가 흐르는 지를 판단하고, 상기 판단 결과를 기반으로 상기 전력 증폭기로 공급되는 바이어스 전압(Vbat)을 차단하거나 제한할 수 있다. 예를 들어, 바이어스 전압(Vbat)을 제한하는 것은, 바이어스 전압(Vbat)의 레벨 또는 값을 증가시키거나 낮추는 것에 해당할 수 있다.
상기 과전류 보호 회로(911)는 최대 허용 전류 값을 설정하는 설정부를 포함할 수 있다. 상기 설정부는 전력 증폭기의 주파수 특성에 따른 최대 허용 전류 값을 능동적으로 설정할 수 있다. 상기 최대 허용 전류 값은 전자 장치 내에 있는 복수의 전력 증폭기들(1011, 1013, 1015)에 대한 과전류 보호 회로를 운용하기 위해 사용될 수 있다.
도 8 내지 도 10을 참조하여 전술한 바와 같이 전자 장치는 적어도 하나의 과전류 보호 회로를 이용하여 내부에 구비된 하나 또는 복수의 전력 증폭기들이 소손되는 것을 방지할 수 있다.
동시에 구동이 가능한 두 개 이상의 전류 증폭기들을 하나의 과전류 보호회로에 연결하는 경우, 상기 두 개 이상의 전류 증폭기들 각각의 최대 허용 전류 값들 중 작은 값을 최종 최대 허용 전류 값으로 사용할 수 있다. 또 다른 예로, 동시에 구동이 가능한 두 개 이상의 전류 증폭기들 각각에 하나의 과전류 보호회로가 연결되면, 상기 두 개 이상의 전류 증폭기들 각각에 대하여 최대 허용 전류 값을 독립적으로 사용할 수 있다.
전자 장치에 구비된 복수의 전력 증폭기들 각각은 각 전력 증폭기에 의해 증폭된 RF 신호의 주파수 대역과 전방 및 후방에 연결된 회로 구조에 기초하여 서로 상이한 전류 제한 값을 가질 수 있다. 하나의 과전류 보호 회로를 사용하여 서로 상이한 전류 제한 값을 가지는 복수의 전력 증폭기들이 과전류로 인해 소손되는 것을 방지하기 위하여, 과전류 보호 회로는 설정부를 구비하고, 현재 사용하는 전력 증폭기에 해당하는 전류 제한 값으로 기준 전류(Vref)를 생성할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치는 현재 사용하는 전력 증폭기에 해당하는 전류 제한 값에 따라 기준 전류(Vref)를 동적으로 설정할 수 있다. 각 전력 증폭기에 해당하는 전류 제한 값은 메모리에 저장되어 있을 수 있다.
도 11은 일 실시 예에 따른, 전자 장치에서 과전류로부터 내부 회로를 보호하기 위해 수행되는 제어 흐름을 도시한 도면이다.
도 11을 참조하면, 동작 1101에서, 전자 장치는 하나 또는 복수의 전력 증폭기들 중 신호 송신 시 사용할 전력 증폭기를 결정한다.
도 8을 참조하여 전술한 바와 같이 어레이 안테나로 동작하기 위해서는 전력 증폭기들(841, 843, 855)이 함께 동작해야 하므로, 전자 장치는 일부 또는 모든 전력 증폭기들을 사용하는 것으로 결정할 수 있다.
도 9를 참조하여 전술한 바와 같이, 전자 장치는 전송할 RF 신호의 주파수 대역이 중간 대역인지 또는 고주파 대역인 지에 따라 MB 전력 증폭기 또는 HB 전력 증폭기 중 하나를 결정할 수 있다.
도 10을 참조하여 전술한 바와 같이, 전자 장치는 RF 신호를 전송하기 위해 선택된 무선 통신 방식에 기초하여 복수의 전력 증폭기들 중 적어도 하나의 전력 증폭기를 결정할 수 있다.
동작 1103에서, 전자 장치(101)는 결정된 하나 또는 다수의 전력 증폭기들에 따른 적어도 하나의 전류 제한 값(예: 최대 허용 전류 값)을 획득한다. 상기 복수의 전력 증폭기들을 사용하는 것으로 결정된 경우, 상기 전자 장치는 상기 복수의 전력 증폭기들 각각에 따른 전류 제한 값 중에서 가장 작은 값을 전류 제한 값으로 획득할 수 있다. 상기 하나 또는 다수의 전력 증폭기들 각각에 따른 상기 전류 제한 값은 메모리에 저장되어 있을 수 있다. 상기 전자 장치는 하나 또는 다수의 전력 증폭기들 전체 또는 각각에 따른 전류 제한 값을 업데이트를 통해 변경할 수 있다. 동일한 제품의 전자 장치 중에서 하나가 과전류에 의하여 전력 증폭기가 소손되는 이벤트가 발생하면, 상기 현재 사용중인 전류 제한 값은 타당하지 않은 것으로 판단될 수 있다. 이 경우, 전류 제안 값은 새로운 값(예: 현재 전류 제한 값보다 작은 값)으로 업데이트될 수 있다. 예를 들어, 업데이트는 동일한 제품의 전자 장치에 대해 이루어지는 업데이트 시에 함께 수행될 수 있다. 상기 전자 장치는 OS 업데이트 시 또는 SW 업데이트 시에 서버로부터 새로운 전류 제한 값을 받아서 메모리에 저장되어 있던 값을 변경할 수 있다. 이는 다른 전자 장치에 포함된 전력 증폭기의 소손을 방지할 수 있다. 또한, 상기 전자 장치는 OS 업데이트 시 또는 SW 업데이트 시에 서버로부터 전력 증폭기의 소손이 발생하였다는 이벤트를 획득하고, 상기 획득한 이벤트에 응답하여 현재 설정되어 있는 전류 제한 값을 미리 설정된 비율(예:0.1)만큼 줄일 수도 있다. 이러한 동작에 의하여 전자 장치는 전류 제한 값을 줄임으로써, 전력 증폭기의 소손을 방지할 수 있다.
동작 1105에서, 전자 장치(101)는 획득한 전류 제한 값에 기초하여 과전류 보호 회로의 기준 전류를 설정할 수 있다. 이때, 프로세서는 MIPI 프로토콜에 기초하여 획득한 전류 제한 값을 과전류 보호 회로의 설정부로 전달할 수 있다. 상기 설정부의 MIPI 및 DAC는 수신한 전류 제한 값을 아날로그 값으로 변환함으로써, 기준 전류(Vref)를 생성할 수 있다.
따라서, 상기 전자 장치는 사용될 전력 증폭기에 따른 전류 제한 값을 능동적으로 설정함으로써, 하나의 과전류 보호 회로를 사용하여 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들 중 하나 또는 다수의 전력 증폭기들이 과전류에 의한 소손되는 것을 방지할 수 있다.
상술한 실시 예에 따르면, 전자 장치에 포함된 전력 증폭기가 과전류 또는 과전압으로 인한 소손되는 것을 방지할 수 있다. 또한 하나의 과전류 보호 회로로 전자 장치의 여러 전력 증폭기의 소손을 일괄적으로 방지할 수 있다.
본 개시 내용이 특정 실시 양태를 참조하여 특히 도시되고 설명되었지만, 첨부된 청구범위 및 그 균등물에 의해 정의된 바와 같이 개시 내용의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항에 있어서 다양한 변형이 이루어질 수 있다는 것이 당업자에 의해 이해될 것이다.
본 개시의 예시 1은, 송신 신호를 증폭하도록 구성되는 전력 증폭기(예: 도 5의 전력 증폭기(331))와, 상기 전력 증폭기의 바이어스 전압을 제공하도록 구성된 배터리(예: 도 5의 배터리(350)) 및 상기 전력 증폭기에 과전류가 흐름을 방지하도록 구성된 과전류 보호 회로(예: 도 5의 과전류 보호 회로(510))를 포함하고, 상기 과전류 보호 회로는, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기에 기초하여 기준 전류 값을 설정하는 설정부(예: 도 6의 설정부(630))와, 상기 바이어스 전압으로 인한 바이어스 전류 값을 측정하는 측정부(예: 도 6의 전류 측정부(620))와, 상기 측정된 바이어스 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하는 비교부(예: 도 6의 전류 비교부(640)) 및 상기 비교 결과를 기초로, 상기 전력 증폭기에 과전류의 흐름을 인지하고, 상기 바이어스 전압의 제공을 제어하는 제어부(예: 제어부(650))를 포함하는 전자 장치일 수 있다.
본 개시의 예시 2는, 예시 1 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치는, 상기 제어부로부터 상기 바이어스 전압을 제어하는 제어 신호를 수신하고, 상기 수신한 제어 신호에 응답하여 상기 바이어스 전압이 상기 전력 증폭기로 제공되는 것을 차단하거나 상기 전력 증폭기로 제공되는 상기 바이어스 전압의 레벨을 조정하는 레귤레이터(예: 도 6의 레귤레이터(610))를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 예시 3은, 예시 1, 예시 2 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치는, 상기 제어부로부터 상기 바이어스 전압을 제어하는 제어 신호를 입력 받아 상기 배터리로부터의 공급 전원을 상기 바이어스 전압으로 인가하거나 상기 배터리로부터의 공급 전원을 상기 바이어스 전압으로 인가하는 것을 차단하는 스위치를 더 포함할 수 있다.
본 개시의 예시 4는, 예시 1 내지 예시 3 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치의 설정부는, 상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기의 주파수 특성에 기초하여 상기 기준 전류 값을 능동적으로 변경할 수 있다.
본 개시의 예시 5는, 예시 1 내지 예시 4 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치는, 상기 배터리로부터의 공급 전원을 기반으로 상기 전력 증폭기를 구동하기 위한 구동 전압을 제공하는 구동 전원부를 더 포함할 수 있고, 상기 과전류 보호 회로와 상기 구동 전원부를 하나의 패키지(package)로 구성할 수 있다.
본 개시의 예시 6은, 예시 1 내지 예시 5 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치는, 상기 과전류 보호 회로와 작동적으로 연결되는 프로세서 및 상기 프로세서와 작동적으로 연결되는 메모리를 포함할 수 있고, 상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가, 상기 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들 중에서 상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기를 결정하고, 상기 결정된 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하고, 상기 획득한 최대 허용 전류 값에 기초하여 상기 설정부가 상기 기준 전류 값을 설정하도록 하는 인스트럭션들을 저장할 수 있다.
본 개시의 예시 7은, 예시 1 내지 예시 6 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치의 제어부는, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 결정된 전력 증폭기가 과전류 상태인 경우, 상기 결정된 전력 증폭기가 과전류 상태임을 알리는 신호를 상기 프로세서로 전달할 수 있고, 상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 결정된 전력 증폭기가 과전류 상태임을 알리는 신호를 수신함에 응답하여, 상기 전자 장치를 리셋(reset)하도록 할 수 있다.
본 개시의 예시 8은, 예시 1 내지 예시 7 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치의 인스트럭션들은 실행 시에, 상기 프로세서가, 상기 송신 신호를 전송할 주파수 대역 또는 상기 송신 신호를 전송하기 위해 선택된 무선 통신 방식에 기초하여, 상기 전자 장치에 포함된 상기 복수의 전력 증폭기들 중에서 상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기를 결정할 수 있고, 상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기가 변경되는 경우, 상기 변경된 전력 증폭기에 기초하여 상기 기준 전류 값을 변경하도록 할 수 있다.
본 개시의 예시 9는, 예시 1 내지 예시 8 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 메모리; 및 적어도 하나의 추가 전력 증폭기를 더 포함하고, 상기 설정부는, 상기 다수의 전력 증폭기들 각각에 따른 전류 제한 값 중에서 가장 작은 전류 제한 값에 기초하여 상기 기준 전류 값을 설정하도록 더 구성되고, 상기 메모리는, 상기 전류 제한 값들을 저장하도로 더 구성될 수 있다.
본 개시의 예시 10은, 예시 1 내지 예시 9 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치는, 제2 전력 증폭기를 더 포함하고, 상기 과전류 보호 회로는 상기 전력 증폭기 및 상기 제2 전력 증폭기와 연결되고, 상기 과전류 보호 회로의 제어에 의해 상기 전력 증폭기 및 상기 제2 전력 증폭기에 공급되는 전류를 제어할 수 있다.
본 개시의 예시 11은, 예시 1 내지 예시 10 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치일 수 있다. 여기서, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기는 제1 전력 증폭기 및 제2 전력 증폭기를 포함할 수 있고, 상기 과전류 보호 회로는 상기 제1 전력 증폭기 및 상기 제2 전력 증폭기와 연결될 수 있으며, 상기 과전류 보호 회로의 제어에 의해 상기 제1 전력 증폭기 및 상기 제2 전력 증폭기에 대한 바이어스 전압 또는 공급되는 전류를 제어할 수 있다.
본 개시의 예시 12는, 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들(예: 도 8의 전력 증폭기들(831, 832, 833, 834, 835, 836)) 중에서 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 전력 증폭기를 결정하는 동작과, 상기 결정된 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작 및 상기 획득한 최대 허용 전류 값에 기초하여 과전류 보호 회로(예: 도 5의 과전류 보호 회로(510))의 기준 전류 값을 설정하는 동작을 포함하는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 동작 방법일 수 있다.
본 개시의 예시 13은, 예시 12 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치의 동작 방법일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 전력 증폭기가 과전류 상태임을 알리는 신호를 상기 과전류 보호 회로로부터 수신하는 동작 및 상기 신호를 수신함에 응답하여, 상기 전자 장치를 리셋(reset)하는 동작을 더 포함할 수 있다.
본 개시의 예시 14는, 예시 12, 예시 13 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치의 동작 방법일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 결정된 전력 증폭기가 적어도 두 개의 전력 증폭기를 포함하는 경우, 상기 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작은 상기 적어도 두 개의 전력 증폭기들 각각에 따른 최대 허용 전류 값들 중에서 가장 작은 최대 허용 전류 값으로 상기 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 예시 15는, 예시 12 내지 예시 14 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치의 동작 방법일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 복수의 전력 증폭기들(예: 도 8의 전력 증폭기들(831, 832, 833, 834, 835, 836)) 각각에 따른 최대 허용 전류 값을 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 저장하는 동작을 더 포함할 수 있고, 상기 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작은 상기 전력 증폭기에 대응하는 상기 최대 허용 전류 값을 상기 메모리(예: 도 1의 메모리(130))로부터 획득하는 동작일 수 있다.
본 개시의 예시 16은, 예시 12 내지 예시 15 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치의 동작 방법일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들(예: 도 8의 전력 증폭기들(831, 832, 833, 834, 835, 836)) 중에서 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 전력 증폭기를 결정하는 동작은, 송신 신호를 전송할 주파수 대역 또는 송신 신호를 전송하기 위해 선택된 무선 통신 방식에 기초하여, 상기 복수의 전력 증폭기들(예: 도 8의 전력 증폭기들(831, 832, 833, 834, 835, 836)) 중에서 상기 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 상기 전력 증폭기를 결정하는 동작을 포함할 수 있다.
본 개시의 예시 17은, 예시 12 내지 예시 16 중 어느 한 예시 또는 여기에서 개시된 임의의 다른 예시에 따른 전자 장치의 동작 방법일 수 있다. 여기서, 상기 전자 장치의 동작 방법은, 상기 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 상기 전력 증폭기가 변경되는 경우, 상기 변경된 전력 증폭기에 기초하여 상기 기준 전류 값을 변경하는 동작을 더 포함할 수 있다.
상술한 본 개시에서의 다양한 예시들에 따른 과전류 보호 회로는, 전력 증폭기에 흐르는 전류가 일정 값 이상을 넘어가는 것으로 판단되는 경우, 바이어스 전압의 공급을 중단함으로써 전력 증폭기의 소손을 방지할 수 있다.
또한, 다양한 예시들에 따른 과전류 보호 회로는, 전자 장치 내에 있는 다수의 전력 증폭기의 각각에 특성에 맞도록 제한하고자 하는 전류 값을 능동적으로 설정함으로써 서로 다른 특성을 가지는 다수의 전력 증폭기의 소손을 방지할 수 있다.
본 개시의 예시로 제공된 송신 신호를 증폭하도록 구성되는 적어도 하나의 전력 증폭기와, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기의 바이어스 전압을 제공하도록 구성된 배터리 및 상기 적어도 하나의 전력 증폭기에 과전류가 흐름을 방지하도록 구성된 과전류 보호 회로를 포함하는 전자장치에서, 상기 과전류 보호 회로는, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기에 기초하여 기준 전류 값을 설정하는 설정 수단, 상기 바이어스 전압으로 인한 바이어스 전류 값을 측정하는 측정 수단, 상기 측정된 바이어스 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하는 비교 수단 및 상기 비교 결과를 기초로, 상기 적어도 하나의 전력 증폭기에 과전류의 흐름을 인지하고, 상기 바이어스 전압의 제공을 제어하는 제어 수단을 포함할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: read only memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: electrically erasable programmable read only memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: compact disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: digital versatile discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WLAN(wide LAN), 또는 SAN(storage area network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
보호 범위는 첨부되는 독립 청구항에 의해 정의된다. 추가적인 특징들은 첨부되는 종속 청구항에 의하여 특정된다. 예시 구현들(Example implementations)은 임의의 청구항으로부터, 임의의 그리고 모든 순열(permutation)들로, 공동으로 그리고 개별적으로 취해진(taken) 하나 이상의 특징들을 포함함으로써 실현될 수 있다.
본 개시에서 기술된 예시들(examples)은, 첨부되는 독립 청구항들에 의해 특정된 하나 이상의 특징들에 대응하는 구성 요소들의 비제한적인 예시 구현들(example implementations)을 포함하며, 이들 특징들(또는 이들의 대응하는 구성 요소들)은, 개별적으로 또는 조합하여, 본 개시로부터 통상의 기술자에 의해 추론될 수 있는 하나 이상의 기술적 문제를 개선하는데 기여할 수 있다.
또한, 본 개시에서 기술되는 임의의 하나의 예시(example) 중 하나 이상의 선택된 구성 요소는, 본 개시에서 기술되는 다른 하나 이상의 예시(example)의 하나 이상의 선택된 구성 요소들과 조합될 수 있고, 또는 대안적으로 첨부되는 독립항의 특징들과 조합되어 추가적인 대체 예(example)를 형성할 수 있다.
추가적인 예시 구현들(example implementations)은, 본 개시에서 기술된 임의의 구현으로부터(of any herein described implementation), 임의의 그리고 모든 순열들로, 공동으로 그리고 개별적으로 취해진(taken) 하나 이상의 구성 요소들을 포함함으로써 실현될 수 있다. 또 다른 예시 구현들(example implementations)은, 첨부되는 청구항들의 하나 이상의 특징들을 본 개시에서 기술되는 임의의 예시 구현(example implementation) 중 선택된 하나 이상의 구성 요소들과 조합함으로써, 역시 실현될 수 있다.
그러한 추가적인 예시 구현들(example implementations)을 형성함에 있어서, 본 개시에서 기술되는 임의의 예시 구현(any example implementation) 중 일부 구성 요소들(some components)은 생략될 수 있다. 생략될 수 있는 하나 이상의 구성 요소들은, 통상의 기술자가 본 개시로부터 식별 가능한(discernible) 기술적 문제에 비추어 본 기술의 기능에 그렇게 필수적이지 않은 것이라고 직접적이고 명백하게 이해할 수 있는(would recognize) 구성 요소이다. 통상의 기술자는, 이러한 생략된 구성 요소들을 교체 또는 제거하더라도, 그 변경(change)을 보상하기 위하여 추가적인 대체 예(the further alternative example)의 다른 구성 요소들 또는 특징들을 수정(modification)할 필요가 없다는 점을 이해할 것이다(would recognize). 따라서, 추가적인 예시 구현들은(further example implementations), 본 기술에 따라서, 비록 그 특징들 및/또는 구성 요소들의 선택된 조합이 구체적으로 언급되지 않더라도, 본 개시 내에 포함될 수 있다.
본 개시에 기술된 임의의 예시 구현(any described example implementation)의 둘 이상의 물리적으로 별개의 구성 요소들은 대안적으로, 그 통합이 가능하다면 단일 구성 요소로 통합될 수도 있으며, 그렇게 형성된 단일한 구성 요소에 의해 동일한 기능이 수행된다면, 그 통합은 가능하다. 반대로, 본 개시에 기술된 임의의 예시 구현(any example implementation)의 단일한 구성 요소는, 대안적으로, 적절한 경우, 동일한 기능을 달성하는 둘 이상의 별개의 구성 요소들로 구현될 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    송신 신호를 증폭하도록 구성되는 전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기의 바이어스 전압을 제공하도록 구성된 배터리; 및
    상기 전력 증폭기에 과전류가 흐름을 방지하도록 구성된 과전류 보호 회로를 포함하고,
    상기 과전류 보호 회로는,
    상기 전력 증폭기에 기초하여 기준 전류 값을 설정하는 설정부;
    상기 바이어스 전압으로 인한 바이어스 전류 값을 측정하는 측정부;
    상기 측정된 바이어스 전류 값과 상기 기준 전류 값을 비교하는 비교부; 및
    상기 비교 결과를 기초로, 상기 전력 증폭기에 과전류의 흐름을 인지하고, 상기 바이어스 전압의 제공을 제어하는 제어부를 포함하는, 전자장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터 상기 바이어스 전압을 제어하는 제어 신호를 수신하고, 상기 수신한 제어 신호에 응답하여 상기 바이어스 전압이 상기 전력 증폭기로 제공되는 것을 차단하거나 상기 전력 증폭기의 바이어스 전류 레벨을 조정하는 레귤레이터를 더 포함하는, 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부로부터 상기 바이어스 전압을 제어하는 제어 신호를 입력 받아 상기 배터리로부터의 공급 전원을 상기 바이어스 전압으로 인가하거나 상기 배터리로부터의 공급 전원을 상기 바이어스 전압으로 인가하는 것을 차단하는 스위치를 더 포함하는, 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 설정부는,
    상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기의 주파수 특성에 기초하여 상기 기준 전류 값을 능동적으로 변경하는, 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리로부터의 공급 전원을 기반으로 상기 전력 증폭기를 구동하기 위한 구동 전압을 제공하는 구동 전원부를 더 포함하고,
    상기 과전류 보호 회로와 상기 구동 전원부를 하나의 패키지(package)로 구성하는, 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 과전류 보호 회로와 작동적으로 연결되는 프로세서; 및
    상기 프로세서와 작동적으로 연결되는 메모리를 포함하고,
    상기 메모리는, 실행 시에, 상기 프로세서가,
    상기 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들 중에서 상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기를 결정하고,
    상기 결정된 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하고,
    상기 획득한 최대 허용 전류 값에 기초하여 상기 설정부가 상기 기준 전류 값을 설정하도록 하는 인스트럭션들을 저장하는, 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 비교 결과에 기초하여 상기 결정된 전력 증폭기가 과전류 상태인 경우, 상기 결정된 전력 증폭기가 과전류 상태임을 알리는 신호를 상기 프로세서로 전달하고,
    상기 인스트럭션들은 상기 프로세서가, 상기 결정된 전력 증폭기가 과전류 상태임을 알리는 신호를 수신함에 응답하여, 상기 전자 장치를 리셋(reset)하도록 하는, 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 인스트럭션들은, 실행 시에, 상기 프로세서가,
    상기 송신 신호를 전송할 주파수 대역 또는 상기 송신 신호를 전송하기 위해 선택된 무선 통신 방식에 기초하여, 상기 전자 장치에 포함된 상기 복수의 전력 증폭기들 중에서 상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기를 결정하고,
    상기 바이어스 전압을 공급할 상기 전력 증폭기가 변경되는 경우, 상기 변경된 전력 증폭기에 기초하여 상기 기준 전류 값을 변경하도록 하는, 전자 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    메모리; 및
    적어도 하나의 추가 전력 증폭기를 더 포함하고,
    상기 설정부는, 상기 다수의 전력 증폭기들 각각에 따른 전류 제한 값 중에서 가장 작은 전류 제한 값에 기초하여 상기 기준 전류 값을 설정하도록 더 구성되고,
    상기 메모리는, 상기 전류 제한 값들을 저장하도록 더 구성되는, 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    제2 전력 증폭기를 더 포함하고,
    상기 과전류 보호 회로는 상기 전력 증폭기 및 상기 제2 전력 증폭기와 연결되고, 상기 과전류 보호 회로의 제어에 의해 상기 전력 증폭기 및 상기 제2 전력 증폭기에 공급되는 전류를 제어하는, 전자 장치.
  11. 전자 장치에서의 과전류로부터 전력 증폭기를 보호하는 방법에 있어서,
    상기 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들 중에서 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 전력 증폭기를 결정하는 동작;
    상기 결정된 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작; 및
    상기 획득한 최대 허용 전류 값에 기초하여 과전류 보호 회로의 기준 전류 값을 설정하는 동작을 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 전력 증폭기가 과전류 상태임을 알리는 신호를 상기 과전류 보호 회로로부터 수신하는 동작; 및
    상기 신호를 수신함에 응답하여, 상기 전자 장치를 리셋(reset)하는 동작을 더 포함하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 결정된 전력 증폭기가 적어도 두 개의 전력 증폭기를 포함하는 경우,
    상기 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작은 상기 적어도 두 개의 전력 증폭기들 각각에 따른 최대 허용 전류 값들 중에서 가장 작은 최대 허용 전류 값으로 상기 전력 증폭기에 따른 최대 허용 전류 값을 획득하는 동작을 포함하는 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 전자 장치에 포함된 복수의 전력 증폭기들 중에서 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 전력 증폭기를 결정하는 동작은 송신 신호를 전송할 주파수 대역 또는 송신 신호를 전송하기 위해 선택된 무선 통신 방식에 기초하여, 상기 복수의 전력 증폭기들 중에서 상기 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 상기 전력 증폭기를 결정하는 동작을 포함하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 바이어스 전압 및 구동 전압을 공급할 상기 전력 증폭기가 변경되는 경우, 상기 변경된 전력 증폭기에 기초하여 상기 기준 전류 값을 변경하는 동작을 더 포함하는 방법.
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