JP6374118B2 - デュアルモード電力増幅器 - Google Patents
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Description
・1つまたは複数の通信プロトコルに従って通信信号を送信および受信するようにトランシーバ410および420を制御するためのトランシーバ制御モジュール452、および
・トランシーバ410および420からの1つまたは複数の通信信号を選択および/または増幅し、増幅された通信信号をアンテナ460に供給するためのデュアルモード電力増幅器制御モジュール454。
各ソフトウェアモジュールは、プロセッサ440によって実行されると、対応する(1つまたは複数の)機能をワイヤレスデバイス400に実行させ得るプログラム命令を含む。したがって、メモリ450の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、図5の動作の全てまたは一部を実行するための命令を含み得る。
以下に本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
第1の動作モードで動作するとき、中間差動信号を増幅し、第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成し、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合するための前記第1の増幅器と、
前記第2の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号を増幅し、第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成し、前記第1の動作モードで動作するとき、接地に前記第2の増幅器の前記出力端子を結合するための前記第2の増幅器と
を備える、デュアルモード電力増幅器。
[C2]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタは、前記第1の動作モードで動作するとき、飽和領域においてバイアスをかけられ、前記第2の動作モードで動作するとき、三極管領域においてバイアスをかけられる、
C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C3]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタは、前記第1の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号に少なくとも部分的に基づいて、前記シングルエンド出力信号を生成するためのものである、
C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C4]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第1のNMOSトランジスタのドレイン端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、供給電圧に結合され、前記第1のNMOSトランジスタの前記ドレイン端子は、前記第2の動作モードで動作するとき、接地に結合される、
C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C5]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第2のNMOSトランジスタのゲート端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、第1のバイアス電圧に結合され、前記第2の動作モードで動作するとき、基準電圧に結合される、
C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C6]
前記第1の増幅器および前記第2の増幅器の前記動作モードに少なくとも部分的に基づいて、前記第1の増幅器および前記第2の増幅器のためのモード選択信号を生成するための制御ブロック
をさらに備える、C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C7]
前記制御ブロックは、送信出力電力がしきい値レベル未満になるとき、前記第1の動作モードを示す第1の状態に前記モード選択信号を駆動するように構成され、
前記制御ブロックは、前記送信出力電力が前記しきい値レベル以上になるとき、前記第2の動作モードを示す第2の状態に前記モード選択信号を駆動するように構成される、
C6に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C8]
前記第2の増幅器からの前記差動出力信号は、前記第2の動作モードで動作するとき、バランを通じて前記デュアルモード電力増幅器の出力端子に結合される、C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C9]
差動入力信号を増幅し、前記中間差動信号を生成するための第3の増幅器
をさらに備える、C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C10]
前記デュアルモード電力増幅器の出力端子に前記第1の増幅器および前記第2の増幅器を選択的に結合するための誘導結合器
をさらに備える、C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C11]
前記誘導結合器は、
前記第1の動作モードで動作するとき、出力インダクタを形成し、前記第2の動作モードで動作するとき、バランを形成するように、前記第1の増幅器の前記出力端子に結合された第1のインダクタと、
前記第2の動作モードで動作するとき、前記第1のインダクタに前記差動出力信号を結合するように、前記第2の増幅器に結合された第2のインダクタと
を備える、C10に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C12]
前記第1の増幅器および前記第2の増幅器の動作モードは、前記デュアルモード電力増幅器の送信出力電力に少なくとも部分的に基づく、C1に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C13]
前記送信出力電力は、前記デュアルモード電力増幅器によって増幅される通信信号のプロトコルに少なくとも部分的に基づく、C12に記載のデュアルモード電力増幅器。
[C14]
通信信号を増幅するためのワイヤレス通信デバイスであって、前記デバイスは、
第1のトランシーバと、
前記第1のトランシーバに結合され、
第1の動作モードで動作するとき、中間差動信号を増幅し、第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成し、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合するための前記第1の増幅器と、
前記第2の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号を増幅し、第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成し、前記第1の動作モードで動作するとき、接地に前記第2の増幅器の前記出力端子を結合するための前記第2の増幅器と、
を備える、デュアルモード電力増幅器と
を備える、ワイヤレス通信デバイス。
[C15]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタは、前記第1の動作モードで動作するとき、飽和領域においてバイアスをかけられ、前記第2の動作モードで動作するとき、三極管領域においてバイアスをかけられる、
C14に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C16]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタは、前記第1の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号に少なくとも部分的に基づいて、前記シングルエンド出力信号を生成するためのものである、
C14に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C17]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第1のNMOSトランジスタのドレイン端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、供給電圧に結合され、前記第1のNMOSトランジスタの前記ドレイン端子は、前記第2の動作モードで動作するとき、接地に結合される、
C14に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C18]
前記第1の増幅器は、
第1のNMOSトランジスタと、
第2のNMOSトランジスタと
を備え、ここにおいて、前記第2のNMOSトランジスタのゲート端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、バイアス電圧に結合され、前記第2の動作モードで動作するとき、供給電圧に結合される、
C14に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C19]
前記第1の増幅器は、
前記第1の増幅器および前記第2の増幅器の前記動作モードに少なくとも部分的に基づいて、前記第1の増幅器および前記第2の増幅器のためのモード選択信号を生成するように構成された制御ブロック
を備える、C14に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C20]
第2のトランシーバと、
前記デュアルモード電力増幅器に前記第1のトランシーバおよび前記第2のトランシーバを結合するためのセレクタと
をさらに備え、ここにおいて、前記第1のトランシーバは、第1のプロトコルに従って通信信号を送信および受信するためのものであり、前記第2のトランシーバは、前記第1のプロトコルとは異なる、第2のプロトコルに従って通信信号を送信および受信するためのものである、
C14に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C21]
前記デュアルモード電力増幅器の出力端子に前記第1の増幅器および前記第2の増幅器を選択的に結合するための誘導結合器
をさらに備える、C14に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C22]
前記第1の動作モードで動作するとき、出力インダクタを形成し、前記第2の動作モードで動作するとき、バランを形成するように、前記第1の増幅器の前記出力端子に結合された第1のインダクタと、
前記第2の動作モードで動作するとき、前記第1のインダクタに前記差動出力信号を結合するように、前記第2の増幅器に結合された第2のインダクタと
をさらに備える、C21に記載のワイヤレス通信デバイス。
[C23]
デュアルモード電力増幅器を用いて入力信号を増幅するための方法であって、前記方法は、
第1の増幅器によって、第1の動作モードで動作するとき、前記第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成するために中間差動信号を増幅し、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合することと、
第2の増幅器によって、前記第2の動作モードで動作するとき、前記第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成するために前記中間差動信号を増幅し、前記第1の動作モードで動作するとき、接地に前記第2の増幅器の前記出力端子を結合することと
を備える、方法。
[C24]
第3の増幅器によって、前記中間差動信号を生成するために前記入力信号を増幅すること、ここにおいて、前記入力信号は、差動信号である、
をさらに備える、C23に記載の方法。
[C25]
前記デュアルモード電力増幅器の送信出力電力に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の動作モードまたは前記第2の動作モードのいずれかを選択すること
をさらに備える、C23に記載の方法。
[C26]
前記送信出力電力は、前記デュアルモード電力増幅器によって増幅される通信信号のプロトコルに少なくとも部分的に基づく、C25に記載の方法。
[C27]
ワイヤレスデバイスの1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記ワイヤレスデバイスに、
デュアルモード電力増幅器の第1の増幅器によって、第1の動作モードで動作するとき、前記第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成するために中間差動信号を増幅し、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合することと、
第2の増幅器によって、前記第2の動作モードで動作するとき、前記第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成するために前記中間差動信号を増幅し、前記第1の動作モードで動作するとき、接地に前記第2の増幅器の前記出力端子を結合することと
を行わせる命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C28]
前記命令の実行は、前記ワイヤレスデバイスに、
第3の増幅器によって、前記中間差動信号を生成するために入力信号を増幅すること、ここにおいて、前記入力信号は、差動信号である、
をさらに行わせる、C27に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C29]
前記命令の実行は、前記ワイヤレスデバイスに、
前記デュアルモード電力増幅器の送信出力電力に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の動作モードまたは前記第2の動作モードのいずれかを選択すること
をさらに行わせる、C27に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
[C30]
前記送信出力電力は、前記デュアルモード電力増幅器によって増幅される通信信号のプロトコルに少なくとも部分的に基づく、C29に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
Claims (26)
- 第1の動作モードで動作するとき、中間差動信号を増幅し、第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成するように構成され、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合するように構成された前記第1の増幅器と、前記第1の増幅器は、
供給電圧と接地とから成るグループからの少なくとも1つに結合されたドレイン端子と、前記第1の増幅器の前記出力端子に結合されたソース端子とを備える第1のNMOSトランジスタと、
前記第1のNMOSトランジスタの前記ソース端子に結合されたドレイン端子と、接地に結合されたソース端子とを備える第2のNMOSトランジスタと
を備える、
前記第2の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号を増幅し、第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成するように構成された前記第2の増幅器と、
前記第1の増幅器の前記出力端子に直接結合された第1の端子と、アンテナに結合された第2の端子とを含む第1のインダクタと、
前記第2の増幅器の前記出力端子にわたって直接結合された第2のインダクタと
を備える誘導結合器と
を備える、デュアルモード電力増幅器。 - 前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタが、前記第1の動作モードで動作するとき、飽和領域にあるようにバイアスをかけ、前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタが、前記第2の動作モードで動作するとき、三極管領域にあるようにバイアスをかけるように構成されたバイアス回路をさらに備える、請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。
- 前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタは、前記第1の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号に少なくとも部分的に基づいて、前記シングルエンド出力信号を生成するように構成される、請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。
- 前記第1のNMOSトランジスタの前記ドレイン端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、前記供給電圧に結合され、前記第1のNMOSトランジスタの前記ドレイン端子は、前記第2の動作モードで動作するとき、接地に結合される、
請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。 - 前記第2のNMOSトランジスタのゲート端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、第1のバイアス電圧に結合され、前記第2の動作モードで動作するとき、基準電圧に結合される、
請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。 - 前記第1の増幅器および前記第2の増幅器の動作モードに少なくとも部分的に基づいて、前記第1の増幅器および前記第2の増幅器のためのモード選択信号を生成するように構成された制御ブロック
をさらに備える、請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。 - 前記制御ブロックは、送信出力電力がしきい値レベル未満になるとき、前記第1の動作モードを示す第1の状態に前記モード選択信号を駆動するように構成され、
前記制御ブロックは、前記送信出力電力が前記しきい値レベル以上になるとき、前記第2の動作モードを示す第2の状態に前記モード選択信号を駆動するように構成される、
請求項6に記載のデュアルモード電力増幅器。 - 前記第1のインダクタおよび前記第2のインダクタは、前記第2の増幅器の前記差動出力を前記アンテナに結合するためのバランとして機能するように構成される、請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。
- 差動入力信号を増幅し、前記中間差動信号を生成するための第3の増幅器
をさらに備える、請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。 - 前記第1の増幅器および前記第2の増幅器の動作モードは、前記デュアルモード電力増幅器の送信出力電力に少なくとも部分的に基づく、請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。
- 前記第1のNMOSトランジスタのゲート端子は、前記中間差動信号の第1の部分を受信するように構成され、前記第2のNMOSトランジスタのゲート端子は、前記中間差動信号の第2の部分を受信するように構成される、請求項1に記載のデュアルモード電力増幅器。
- 通信信号を増幅するためのワイヤレス通信デバイスであって、前記デバイスは、
第1のトランシーバと、
前記第1のトランシーバに結合され、
第1の動作モードで動作するとき、中間差動信号を増幅し、第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成するように構成され、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合するように構成された前記第1の増幅器と、前記第1の増幅器は、
供給電圧と接地とから成るグループからの少なくとも1つに結合されたドレイン端子と、前記第1の増幅器の前記出力端子に結合されたソース端子とを備える第1のNMOSトランジスタと、
前記第1のNMOSトランジスタの前記ソース端子に結合されたドレイン端子と、接地に結合されたソース端子とを備える第2のNMOSトランジスタと
を備える、
前記第2の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号を増幅し、第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成するように構成された前記第2の増幅器と、
前記第1の増幅器の前記出力端子に直接結合された第1の端子と、アンテナに結合された第2の端子とを含む第1のインダクタと、
前記第2の増幅器の前記出力端子にわたって直接結合された第2のインダクタと
を備える誘導結合器と
を備える、デュアルモード電力増幅器と
を備える、ワイヤレス通信デバイス。 - 前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタが、前記第1の動作モードで動作するとき、飽和領域にあるようにバイアスをかけ、前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタが、前記第2の動作モードで動作するとき、三極管領域にあるようにバイアスをかけるように構成されたバイアス回路をさらに備える、請求項12に記載のワイヤレス通信デバイス。
- 前記第1のNMOSトランジスタおよび前記第2のNMOSトランジスタは、前記第1の動作モードで動作するとき、前記中間差動信号に少なくとも部分的に基づいて、前記シングルエンド出力信号を生成するように構成される、請求項12に記載のワイヤレス通信デバイス。
- 前記第1のNMOSトランジスタの前記ドレイン端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、前記供給電圧に結合され、前記第1のNMOSトランジスタの前記ドレイン端子は、前記第2の動作モードで動作するとき、接地に結合される、請求項12に記載のワイヤレス通信デバイス。
- 前記第2のNMOSトランジスタのゲート端子は、前記第1の動作モードで動作するとき、バイアス電圧に結合され、前記第2の動作モードで動作するとき、供給電圧に結合される、請求項12に記載のワイヤレス通信デバイス。
- 前記第1の増幅器は、
前記第1の増幅器および前記第2の増幅器の動作モードに少なくとも部分的に基づいて、前記第1の増幅器および前記第2の増幅器のためのモード選択信号を生成するように構成された制御ブロック
を備える、請求項12に記載のワイヤレス通信デバイス。 - 第2のトランシーバと、
前記デュアルモード電力増幅器に前記第1のトランシーバおよび前記第2のトランシーバを結合するように構成されたセレクタと
をさらに備え、ここにおいて、前記第1のトランシーバは、第1のプロトコルに従って通信信号を送信および受信するように構成され、前記第2のトランシーバは、前記第1のプロトコルとは異なる、第2のプロトコルに従って通信信号を送信および受信するように構成される、
請求項12に記載のワイヤレス通信デバイス。 - デュアルモード電力増幅器を用いて入力信号を増幅するための方法であって、前記方法は、
第1の増幅器によって、第1の動作モードで動作するとき、前記第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成するために中間差動信号を増幅し、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合することと、前記第1の増幅器は、
供給電圧と接地とから成るグループからの少なくとも1つに結合されたドレイン端子と、前記第1の増幅器の前記出力端子に結合されたソース端子とを備える第1のNMOSトランジスタと、
前記第1のNMOSトランジスタの前記ソース端子に結合されたドレイン端子と、接地に結合されたソース端子とを備える第2のNMOSトランジスタと
を備える、
第2の増幅器によって、前記第2の動作モードで動作するとき、前記第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成するために前記中間差動信号を増幅することと、ここにおいて、前記第1の増幅器および前記第2の増幅器は、
前記第1の増幅器の前記出力端子に直接結合された第1の端子と、アンテナに結合された第2の端子とを含む第1のインダクタと、
前記第2の増幅器の前記出力端子にわたって直接結合された第2のインダクタと
を備える誘導結合器によって前記アンテナに結合される、
を備える、方法。 - 第3の増幅器によって、前記中間差動信号を生成するために前記入力信号を増幅すること、ここにおいて、前記入力信号は、差動信号である、
をさらに備える、請求項19に記載の方法。 - 前記デュアルモード電力増幅器の送信出力電力に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の動作モードまたは前記第2の動作モードのいずれかを選択すること
をさらに備える、請求項19に記載の方法。 - 前記送信出力電力は、前記デュアルモード電力増幅器によって増幅される通信信号のプロトコルに少なくとも部分的に基づく、請求項21に記載の方法。
- ワイヤレスデバイスの1つまたは複数のプロセッサによって実行されると、前記ワイヤレスデバイスに、
デュアルモード電力増幅器の第1の増幅器によって、第1の動作モードで動作するとき、前記第1の増幅器の出力端子においてシングルエンド出力信号を生成するために中間差動信号を増幅し、第2の動作モードで動作するとき、接地に前記第1の増幅器の前記出力端子を結合することと、前記第1の増幅器は、
供給電圧と接地とから成るグループからの少なくとも1つに結合されたドレイン端子と、前記第1の増幅器の前記出力端子に結合されたソース端子とを備える第1のNMOSトランジスタと、
前記第1のNMOSトランジスタの前記ソース端子に結合されたドレイン端子と、接地に結合されたソース端子とを備える第2のNMOSトランジスタと
を備える、
第2の増幅器によって、前記第2の動作モードで動作するとき、前記第2の増幅器の出力端子において差動出力信号を生成するために前記中間差動信号を増幅することと、ここにおいて、前記第1の増幅器および前記第2の増幅器は、
前記第1の増幅器の前記出力端子に直接結合された第1の端子と、アンテナに結合された第2の端子とを含む第1のインダクタと、
前記第2の増幅器の前記出力端子にわたって直接結合された第2のインダクタと
を備える誘導結合器によって前記アンテナに結合される、
を行わせる命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記命令の実行は、前記ワイヤレスデバイスに、
第3の増幅器によって、前記中間差動信号を生成するために入力信号を増幅すること、ここにおいて、前記入力信号は、差動信号である、
をさらに行わせる、請求項23に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記命令の実行は、前記ワイヤレスデバイスに、
前記デュアルモード電力増幅器の送信出力電力に少なくとも部分的に基づいて、前記第1の動作モードまたは前記第2の動作モードのいずれかを選択すること
をさらに行わせる、請求項23に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。 - 前記送信出力電力は、前記デュアルモード電力増幅器によって増幅される通信信号のプロトコルに少なくとも部分的に基づく、請求項25に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
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