KR100565720B1 - Power Amplifier in Mobile terminal - Google Patents

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KR100565720B1 KR1019990040490A KR19990040490A KR100565720B1 KR 100565720 B1 KR100565720 B1 KR 100565720B1 KR 1019990040490 A KR1019990040490 A KR 1019990040490A KR 19990040490 A KR19990040490 A KR 19990040490A KR 100565720 B1 KR100565720 B1 KR 100565720B1
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Abstract

본 발명은 CDMA 방식의 이동 단말기에 채택되는 전력 증폭기의 저전력 증폭 효율을 높일 수 있도록한 이동 단말기의 전력 증폭기에 관한 것으로, 입력단(Input)을 통하여 입력된값을 정해진 이득만큼 증폭하거나 기준 전압이 달라지는 것에 따라 결정되는 이득만큼 증폭하여 출력단(Output)으로 출력하는 전력 증폭단과,상기 전력 증폭단에 기준 전압(Vref)을 인가하는 기준 전압 입력단 및 전원 전압을 입력하는 전원 전압 입력단(Vdd)과,입력값에 따라 기준 전압의 레벨을 변화시키기 위한 기준 전압 제어 신호(PA_R0)를 입력하는 기준 전압 제어 신호 입력단과,증폭이 필요한 경우 활성화되는 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)를 입력하는 증폭 개시 신호 입력단을 포함하고 구성되어 입력값의 세기에 따라 기준 전압을 변화시켜 전력 증폭 동작을 수행한다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifier of a mobile terminal capable of increasing low power amplification efficiency of a power amplifier adopted in a CDMA mobile terminal. The present invention relates to amplifying a value input through an input by a predetermined gain or changing a reference voltage. A power amplifying stage for amplifying by a gain determined according to the output and outputting the same to a output, a reference voltage input terminal for applying a reference voltage Vref to the power amplifier stage, a power voltage input terminal Vdd for inputting a power supply voltage, and an input value And a reference voltage control signal input terminal for inputting a reference voltage control signal PA_R0 for changing a level of the reference voltage according to the present invention, and an amplification start signal input terminal for inputting a power amplification mode start signal PA_ON activated when amplification is required. In this case, the power amplification operation is performed by changing the reference voltage according to the strength of the input value.

전력 증폭기Power amplifier

Description

이동 단말기의 전력 증폭기{Power Amplifier in Mobile terminal}Power Amplifier in Mobile Terminal

도 1은 일반적인 CDMA 방식의 이동 단말기의 구성 블록도1 is a block diagram illustrating a general CDMA mobile terminal

도 2는 종래 기술의 이동 단말기의 전력 증폭기의 구성 블록도2 is a block diagram illustrating a power amplifier of a conventional mobile terminal

도 3은 종래 기술의 이동 단말기의 전력 증폭기의 기준 전압 제어 방식을 나타낸 구성도3 is a block diagram showing a reference voltage control method of a power amplifier of a mobile terminal of the prior art

도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기의 구성 블록도4 is a block diagram of a power amplifier of a mobile terminal according to the present invention;

도 5는 본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기의 기준 전압 제어 방식을 나타낸 구성도5 is a configuration diagram showing a reference voltage control method of a power amplifier of a mobile terminal according to the present invention;

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

41. 전력 증폭단 42. 입력단41. Power amplifier stage 42. Input stage

43. 출력단 44. 전원 전압 입력단43. Output stage 44. Power supply voltage input stage

45. 기준 전압 입력단 46. 기준 전압 제어신호 입력단45. Reference voltage input 46. Reference voltage control signal input

47. 증폭 개시 신호 입력단 48. 접지단47. Amplification start signal input 48. Grounding terminal

TR1.TR2. 스위칭 트랜지스터 R1.R2.R3.R4. 저항TR1.TR2. Switching transistor R1.R2.R3.R4. resistance

본 발명은 이동 단말기에 관한 것으로, 특히 CDMA 방식의 이동 단말기에 채택되는 전력 증폭기의 저전력 증폭 효율을 높일 수 있도록한 이동 단말기의 전력 증폭기에 관한 것이다.The present invention relates to a mobile terminal, and more particularly, to a power amplifier of a mobile terminal capable of increasing the low power amplification efficiency of a power amplifier adopted in a CDMA mobile terminal.

이동 단말기에서 사용되는 전력 증폭기의 출력 전력은 전지 셀 수의 저감을 위하여 갈수록 저전압화가 진행되고 있으며, 저전압 동작시에 전원 효율의 향상이 요구되고 있다.In order to reduce the number of battery cells, the output power of the power amplifier used in the mobile terminal is gradually lowered, and it is required to improve the power efficiency during low voltage operation.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 종래 기술의 CDMA방식의 이동 단말기에 대하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a CDMA mobile terminal according to the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 CDMA 방식의 이동 단말기의 구성 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a general CDMA mobile terminal.

먼저, 무선신호가 송수신되는 안테나(23)와, 안테나(23)를 통해 입출력되는 수신 신호와 송신 신호의 흐름을 제어하는 듀플렉서(Duplexer)(24)와, 무선 신호를 하향주파수 처리하여 음성 신호를 출력하는 수신 처리부(10)와, 음성 신호를 가입자가 들을 수 있게 음성을 출력하는 스피커(22)와, 가입자의 음성 신호를 상향 주파수 처리하여 무선 신호를 출력시키는 송신 처리부(20)와, 음성 신호를 전기적 신호로 변환하는 마이크로폰(11)과, 상기 수신 처리부(10)와 송신 처리부(20)에 전원을 공급하는 전원 공급부(25)와, 단말기의 동작 모드에 따른 상태를 외부로 디스플레이하는 화면 표시부(28)와, 사용자의 선택에 의한 제어 신호를 입력하는 키 입력부(27)와, 외부 장치와 연결할 수 있도록하는 외부 접속부(26)와, 상기 각 블록들에 동작 모드에 따른 제어를 수행하는 제어부(30)와, 상기 제어부(30)의 제어에 필요한 데이터 및 부가 서비스에 필요한 프로그램 데이터를 저장 출력하는 메모리(29)로 구성된다.First, an antenna 23 through which a radio signal is transmitted and received, a duplexer 24 controlling a flow of a received signal and a transmit signal input and output through the antenna 23, and a radio signal are subjected to down-frequency processing to generate a voice signal. A reception processor 10 for outputting, a speaker 22 for outputting voice so that subscribers can hear a voice signal, a transmission processor 20 for outputting a radio signal by up-frequency processing the voice signal of the subscriber, and a voice signal A microphone 11 for converting the signal into an electrical signal, a power supply unit 25 for supplying power to the reception processing unit 10 and the transmission processing unit 20, and a screen display unit for externally displaying a state according to an operation mode of the terminal. 28, a key input unit 27 for inputting a control signal by a user's selection, an external connection unit 26 for connecting with an external device, and performing control according to an operation mode to each of the blocks. The control unit 30 and a memory 29 for storing and outputting data necessary for control of the control unit 30 and program data necessary for additional services.

여기서, 수신 고주파 증폭부(1),수신 고주파 필터부(2),중간 주파 발진부(3),주파수 혼합부(4),수신 중간주파 필터부(5),1차 중간 주파 증폭부(6),잡음 제어 스위치(21),복조부(7),음성 대역 필터부(8),수신 음성신호 증폭부(9)를 포함하는 수신 처리부(10)는 대전력 증폭기를 채택하지 않으므로 상세 설명을 생략한다.Here, the receiving high frequency amplifier 1, the receiving high frequency filter unit 2, the intermediate frequency oscillation unit 3, the frequency mixing unit 4, the receiving intermediate frequency filter unit 5, and the primary intermediate frequency amplifier unit 6 The reception processing unit 10 including the noise control switch 21, the demodulation unit 7, the voice band filter unit 8, and the reception voice signal amplification unit 9 does not employ a large power amplifier, and thus detailed description thereof is omitted. do.

그리고 송신 처리부(20)는 마이크로폰(11)에 의해 전기적인 신호로 변환된 음성 신호를 증폭하는 제 1 송신 음성신호 증폭부(12)와, 증폭된 음성 신호중 필요한 주파수 대역만 통과시키는 음성 신호 필터부(13)와, 필터링된 신호를 증폭하는 제 2 송신 음성신호 증폭부(14)와, 국부 발진 송신주파 신호를 발생시키는 송신주파 발진부(15)와, 송신 주파 발진부(15)로 부터 발생된 국부발진 송신주파 신호와 음성 신호를 혼합하는 변조부(16)와, 고주파의 송신 신호를 증폭하는 송신 고주파 증폭부(17)와, 필요한 주파수의 신호만을 선택적으로 통과시키는 송신 고주파 필터부(18)와, 최종적으로 필요한 출력까지의 고주파 신호로 증폭시키는 종단 증폭부(19)로 구성된다.The transmission processor 20 includes a first transmission voice signal amplifier 12 for amplifying a voice signal converted into an electrical signal by the microphone 11 and a voice signal filter unit for passing only a required frequency band among the amplified voice signals. 13, a second transmission audio signal amplifier 14 for amplifying the filtered signal, a transmission frequency oscillator 15 for generating a local oscillation transmission frequency signal, and a local generated from the transmission frequency oscillation unit 15; A modulator 16 for mixing an oscillating transmit frequency signal and an audio signal, a transmit high frequency amplifier 17 for amplifying a high frequency transmit signal, a transmit high frequency filter unit 18 for selectively passing only a signal having a required frequency, and And a terminal amplifier 19 which amplifies a high frequency signal up to finally required output.

상기 종단 증폭부(19)는 통상적으로 대전력 증폭기를 사용하여 구성한다.The terminal amplifier 19 is typically configured using a large power amplifier.

이와 같은 종래 기술의 이동 단말기에서 채택하는 전력 증폭기에 대하여 설명하면 다음과 같다.The power amplifier adopted by the conventional mobile terminal is as follows.

도 2는 종래 기술의 이동 단말기의 전력 증폭기의 구성 블록도이고,도 3은 종래 기술의 이동 단말기의 전력 증폭기의 기준 전압 제어 방식을 나타낸 구성도이 다.FIG. 2 is a block diagram illustrating a power amplifier of a mobile terminal of the prior art, and FIG. 3 is a block diagram illustrating a reference voltage control method of the power amplifier of the mobile terminal of the prior art.

이동 단말기에서 사용되는 전력 증폭기는 대전력을 증폭하는데 사용하는 증폭기로써 메인 전원(Vdd)과 기준 전원(Vref)를 이용하여 입력된 전력을 정해진 이득(Gain)만큼 증폭하여 출력한다.The power amplifier used in the mobile terminal is an amplifier used to amplify large power and amplifies and outputs the input power by a predetermined gain using the main power supply Vdd and the reference power supply Vref.

종래 기술의 이동 단말기에서 사용되는 전력 증폭기는 입력단(Input)(22)을 통하여 입력된값을 정해진 이득만큼 증폭하여 출력단(Output)(23)으로 출력하는 전력 증폭단(21)과, 전력 증폭단(21)에 기준 전압(Vref)을 인가하는 기준 전압 입력단(25)과, 전원 전압을 입력하는 전원 전압 입력단(Vdd)(24) 그리고 접지단(26)으로 크게 구성된다.The power amplifier used in the conventional mobile terminal includes a power amplifier 21 for amplifying a value input through an input 22 by a predetermined gain and outputting the output 23 to an output 23, and a power amplifier 21. ) Is largely composed of a reference voltage input terminal 25 for applying a reference voltage Vref, a power supply voltage input terminal Vdd 24 for inputting a power supply voltage, and a ground terminal 26.

이와 같이 구성된 종래 기술의 전력 증폭기는 증폭 개시 신호 입력단(27)을 통하여 입력되는 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)가 활성화되는 것에 의해 증폭 동작을 수행한다.The conventional power amplifier configured as described above performs the amplification operation by activating the power amplification mode start signal PA_ON input through the amplification start signal input terminal 27.

즉, 활성화된 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)가 활성화되어 저항(R1)을 통하여 스위칭 트랜지스터를 on시키면 전원 전압이 상기 전력 증폭단(21)으로 입력되어 입력값을 정해진 이득만큼 증폭하게 된다.That is, when the activated power amplification mode start signal PA_ON is activated and the switching transistor is turned on through the resistor R1, the power supply voltage is input to the power amplifying stage 21 to amplify the input value by a predetermined gain.

예를들어, 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)가 활성화되면 전원 전압(Vdd)과 기준 전압(Vref)이 똑같이 3.0V가 인가되고, 입력단(22)을 통한 입력 신호(Input)의 대소와 관계없이 정해진 이득만큼을 전력 증폭단(21)에서 증폭하여 출력하게 된다.For example, when the power amplification mode start signal PA_ON is activated, 3.0 V is equally applied to the power supply voltage Vdd and the reference voltage Vref, and irrespective of the magnitude of the input signal Input through the input terminal 22. As much as a predetermined gain is amplified in the power amplifier stage 21 and output.

이는 입력단(22)을 통하여 대전력이 입력되지 않고 소전력이 입력되는 경우 증폭 효율이 떨어진다는 것을 의미한다.This means that when a large power is not input through the input terminal 22 and a small power is input, the amplification efficiency is lowered.

만약, 이득이 20dB일때 입력 신호의 세기가 -8dBm이면 출력은 12dBm이 되고 입력 신호가 8dBm이면 출력은 증폭 이득을 더한 28dBm이 된다.If the input signal is -8dBm when the gain is 20dB, the output is 12dBm. If the input signal is 8dBm, the output is 28dBm plus the amplification gain.

이때, 효율은 (출력 전력 ÷직류(DC)전력 ×100)%이다.At this time, the efficiency is (output power ÷ direct current (DC) power x 100)%.

예를들어, 증폭 조건이 Vdd(Vref) = 3V, 입력값이 -8dBm(소전력),이득=20dB일때 소모 전류가 430mA이면, DC 전력은 (3V ×430mA) 즉, 1290mA이다.For example, if the amplification condition is Vdd (Vref) = 3V, the input value is -8dBm (small power), and the gain = 20dB, the current consumption is 430mA, the DC power is (3V x 430mA), or 1290mA.

그리고 출력 전력은 (-8dBm + 20dB) 즉, 12dBm이다. 이값을 전력으로 환산하면 16mW가 된다.The output power is (-8dBm + 20dB), or 12dBm. This value is converted into electric power, which is 16mW.

그러므로 이때의 증폭 효율은 (16 ÷1290 ×100)% 즉, 1.2%이다.Therefore, the amplification efficiency at this time is (16 ÷ 1290 × 100)%, that is, 1.2%.

그리고 증폭 조건이 Vdd(Vref) = 3V, 입력값이 8dBm(대전력), 이득=20dBm일때 소모 전류가 701mA이면, 증폭 효율은 다음과 같다.And when the amplification condition is Vdd (Vref) = 3V, input value is 8dBm (large power), gain = 20dBm, the current consumption is 701mA, the amplification efficiency is as follows.

즉, (631mW ÷2103mW) ×100 = 30%가 된다.That is, (631 mW ÷ 2103 mW) × 100 = 30%.

종래 기술의 전력 증폭기는 입력값에 따라 증폭 효율이 달라져 다음과 같은 문제가 있다.The power amplifier of the prior art has the following problems because the amplification efficiency is changed according to the input value.

즉, 전력 증폭기의 특성이 대전력의 입력을 정해진 이득만큼 증폭하여 출력값으로 대전력을 출력하는 것이므로 입력값으로 기준 레벨 이하의 소전력의 값이 입력되는 경우 정해진 이득만큼 증폭을 하기는 하나 증폭 효율이 크게 떨어진다.That is, the characteristic of the power amplifier is to amplify the input of a large power by a predetermined gain and output a large power as an output value. Therefore, when a small power below a reference level is input as an input value, the amplification efficiency is amplified by a predetermined gain. This falls drastically.

이는 이동 단말기의 사용중에 소모 전류를 크게 하여 이동 단말기의 통화 시간을 단축시킨다.This reduces the talk time of the mobile terminal by increasing the current consumption during use of the mobile terminal.

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 이동 단말기의 문제를 해결하기 위한 것으로, CDMA 방식의 이동 단말기에 채택되는 전력 증폭기의 저전력 증폭 효율을 높일 수 있도록한 이동 단말기의 전력 증폭기를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the problems of the conventional mobile terminal, and an object thereof is to provide a power amplifier of a mobile terminal capable of increasing the low power amplification efficiency of a power amplifier adopted in a CDMA mobile terminal.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기는 입력단(Input)을 통하여 입력된값을 정해진 이득만큼 증폭하거나 기준 전압이 달라지는 것에 따라 결정되는 이득만큼 증폭하여 출력단(Output)으로 출력하는 전력 증폭단과,상기 전력 증폭단에 기준 전압(Vref)을 인가하는 기준 전압 입력단 및 전원 전압을 입력하는 전원 전압 입력단(Vdd)과,입력값에 따라 기준 전압의 레벨을 변화시키기 위한 기준 전압 제어 신호(PA_R0)를 입력하는 기준 전압 제어 신호 입력단과,증폭이 필요한 경우 활성화되는 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)를 입력하는 증폭 개시 신호 입력단을 포함하고 구성되어 입력값의 세기에 따라 기준 전압을 변화시켜 전력 증폭 동작을 수행한다.In order to achieve the above object, a power amplifier of a mobile terminal according to the present invention amplifies a value input through an input by a predetermined gain or amplifies by a gain determined according to a change in a reference voltage and outputs the output to an output. A power voltage amplifier stage; a reference voltage input terminal for applying a reference voltage Vref to the power amplifier stage; and a power voltage input terminal Vdd for inputting a power supply voltage; and a reference voltage control signal for changing a level of the reference voltage according to an input value. And a reference voltage control signal input terminal for inputting PA_R0, and an amplification start signal input terminal for inputting the power amplification mode start signal PA_ON which is activated when amplification is required to change the reference voltage according to the intensity of the input value. Perform a power amplification operation.

이하, 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a power amplifier of a mobile terminal according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기의 구성 블록도이고, 도 5는 본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기의 기준 전압 제어 방식을 나타낸 구성도이다.4 is a block diagram illustrating a power amplifier of a mobile terminal according to the present invention, and FIG. 5 is a block diagram illustrating a reference voltage control method of the power amplifier of the mobile terminal according to the present invention.

본 발명은 CDMA 방식의 이동 단말기에서 대전력 증폭기를 사용함에 있어 대전력 증폭기의 입력 신호의 크기에 따라 선택적으로 활성화되는 기준 전압 제어 신 호를 이용하여 기준 전압(Vref)을 제어하여 대전력 증폭기의 효율 및 소모 전류를 제어하는 것이다.According to the present invention, when using a large power amplifier in a CDMA mobile terminal, the reference voltage Vref is controlled using a reference voltage control signal that is selectively activated according to the magnitude of an input signal of the large power amplifier. It is to control the efficiency and current consumption.

그 구성은 입력단(Input)(42)을 통하여 입력된값을 정해진 이득만큼 증폭하거나 기준 전압이 달라지는 것에 따라 결정되는 이득만큼 증폭하여 출력단(Output)(43)으로 출력하는 전력 증폭단(41)과, 전력 증폭단(41)에 기준 전압(Vref)을 인가하는 기준 전압 입력단(45)과, 전원 전압을 입력하는 전원 전압 입력단(Vdd)(44)과, 입력값에 따라 기준 전압의 레벨을 변화시키기 위한 기준 전압 제어 신호(PA_R0)를 입력하는 기준 전압 제어신호 입력단(46)과, 증폭이 필요한 경우 활성화되는 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)를 입력하는 증폭 개시 신호 입력단(47)과, 접지단(48)으로 크게 구성된다.The configuration includes a power amplifying stage 41 for amplifying a value input through an input 42 by a predetermined gain or amplifying by a gain determined as the reference voltage is changed and outputting the output to the output 43; A reference voltage input terminal 45 for applying the reference voltage Vref to the power amplifier stage 41, a power supply voltage input terminal Vdd 44 for inputting the power supply voltage, and a level for changing the level of the reference voltage according to the input value. A reference voltage control signal input terminal 46 for inputting the reference voltage control signal PA_R0, an amplification start signal input terminal 47 for inputting the power amplification mode start signal PA_ON activated when amplification is required, and a ground terminal 48 It is largely composed of

상기 증폭 개시 신호 입력단과 기준전압 제어신호 입력단은 다음과 같은 회로 구성을 갖는다.The amplification start signal input terminal and the reference voltage control signal input terminal have the following circuit configuration.

게이트가 저항(R1)을 통하여 증폭 개시 신호 입력단(47)에 연결되고 한쪽 전극이 전원 전압 입력단(44)에 연결되고 다른쪽 전극이 전력 증폭단(41)에 연결되는 스위칭 트랜지스터(TR1)와, 게이트가 저항(R2)을 통하여 기준 전압 제어신호 입력단(46)에 연결되고 한쪽 전극이 전원전압 입력단(44)에 연결되고 다른쪽 전극이 저항(R4)을 통하여 전력 증폭단(41)에 연결되는 스위칭 트랜지스터(TR2)와,상기 전원 전압 입력단(44)과 저항(R4) 사이에 스위칭 트랜지스터(TR2)와 병렬 연결되는 저항(R3)를 포함하여 구성된다.A switching transistor TR1 having a gate connected to the amplification start signal input terminal 47 through a resistor R1, one electrode connected to the power supply voltage input terminal 44, and the other electrode connected to the power amplifier terminal 41; Is connected to the reference voltage control signal input terminal 46 through a resistor R2, one electrode is connected to the power supply voltage input terminal 44, and the other electrode is connected to the power amplifier stage 41 through the resistor R4. TR2 and a resistor R3 connected in parallel with the switching transistor TR2 between the power supply voltage input terminal 44 and the resistor R4.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 전력 증폭기는 증폭 개시 신호 입력단(47) 을 통하여 입력되는 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)가 활성화되는 것에 의해 증폭 동작을 수행한다.The power amplifier according to the present invention configured as described above performs an amplification operation by activating the power amplification mode start signal PA_ON input through the amplification start signal input terminal 47.

이와 같은 증폭 동작에서 본 발명에 따른 증폭기는 입력값으로 소전력 또는 대전력이 입력되었느냐에 따라 두가지의 모드로 증폭 동작을 수행한다.In this amplification operation, the amplifier according to the present invention performs an amplification operation in two modes depending on whether a small power or a large power is input as an input value.

먼저, 입력값으로 소전력이 입력되는 경우의 전력 증폭은 다음과 같이 진행된다.First, power amplification when small power is input as an input value proceeds as follows.

이때의 증폭 이득은 정해진 값이 아니라 변화된 기준 전압의 레벨에 따라 결졍된 이득만큼 증폭된다.The amplification gain at this time is not a predetermined value but amplified by the gain determined according to the level of the changed reference voltage.

즉, 입력값으로 소전력이 입력되어 기준 전압의 레벨을 변화시키기 위한 기준 전압 제어 신호(PA_R0)가 off된 상태가 되고, 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)가 on된 상태가 된다.That is, the small power is input as an input value, and the reference voltage control signal PA_R0 for changing the level of the reference voltage is turned off, and the amplification mode start signal PA_ON is turned on.

기준 전압 제어 신호(PA_R0)가 off가 되면 기준 전압은 {(R3+R4)/R4} * Vdd가 되어 전원 전압과 동일한 레벨이던 기준 전압을 변화시킨다.When the reference voltage control signal PA_R0 is turned off, the reference voltage becomes {(R3 + R4) / R4} * Vdd to change the reference voltage at the same level as the power supply voltage.

이는 전력 증폭기의 증폭 효율을 향상시키는 것을 의미한다.This means improving the amplification efficiency of the power amplifier.

그리고 대전력이 입력값으로 입력되는 경우에는 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)가 활성화되어 저항(R1)을 통하여 스위칭 트랜지스터(TR1)를 on시키면 전원 전압이 상기 전력 증폭단(41)으로 입력되어 입력값을 정해진 이득만큼 증폭하게 된다.When a large power is input as an input value, when the power amplification mode start signal PA_ON is activated to turn on the switching transistor TR1 through the resistor R1, a power supply voltage is input to the power amplifying stage 41 to input an input value. Amplifies by a given gain.

이때의 기준 전압 제어 신호(PA_R0)는 on되어 스위칭 트랜지스터(TR2)를 on시켜 기준 전압은 변화되지 않고 전원 전압과 동일한 레벨을 유지하게 된다.At this time, the reference voltage control signal PA_R0 is turned on to turn on the switching transistor TR2 so that the reference voltage is not changed and is maintained at the same level as the power supply voltage.

예를들어, 입력단(42)에 대전력의 값이 입력되고 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)가 활성화되면 전원 전압(Vdd)과 기준 전압(Vref)이 똑같이 3.0V가 인가되고, 정해진 이득만큼을 전력 증폭단(41)에서 증폭하여 출력하게 된다.For example, when a large power value is input to the input terminal 42 and the power amplification mode start signal PA_ON is activated, 3.0 V is equally applied to the power supply voltage Vdd and the reference voltage Vref, and a predetermined gain is applied. The power amplification stage 41 is amplified and output.

만약, 입력 신호의 세기가 -8dBm이면 이는 소전력이므로 기준 전압의 레벨을 변화시켜, 최초 정해진 이득이 20dB인 경우 18dB로 조정한다.If the intensity of the input signal is -8dBm, it is low power, so the level of the reference voltage is changed, and when the initial gain is 20dB, it is adjusted to 18dB.

그러므로 Vdd = 3V, Vref = 2.7V이고, 입력값이 -8dBm, 이득이 18dB 일때 소모 전류가 225mA이면, DC 전력은 다음과 같다.Therefore, if Vdd = 3V, Vref = 2.7V, and input value is -8dBm and gain is 18dB, the current consumption is 225mA.

DC 전력은 (3V ×225mA) 즉, 675mW이고, 출력 전력은 (-8dBm + 18dB) 즉, 10dBm이고 이를 전력으로 환산하면 10mW가 된다.The DC power is (3V × 225mA), or 675mW, and the output power is (-8dBm + 18dB), or 10dBm, which translates to 10mW.

이와 같은 결과를 이용하여 증폭 효율을 계산하면, 10 ÷675 ×100% = 1.5%가 된다.Using this result, the amplification efficiency is calculated to be 10 ÷ 675 × 100% = 1.5%.

그리고 입력 신호의 세기가 8dBm(대전력)일 경우에는 이득의 변화가 없으므로 이득이 20dB가 된다.If the input signal is 8dBm (high power), there is no change in gain, so the gain is 20dB.

즉, Vdd(Vref) = 3V 그리고 소모 전류를 701mA라 하면 증폭 효율은 (631mW ÷2103mW) ×100% = 30%이다.In other words, assuming that Vdd (Vref) = 3V and the current consumption is 701mA, the amplification efficiency is (631mW ÷ 2103mW) x 100% = 30%.

이와 같은 본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기는 입력값의 세기에 다라 증폭 이득을 조절할 수 있으므로 증폭 효율을 향상시킬 수 있다.The power amplifier of the mobile terminal according to the present invention can adjust the amplification gain according to the strength of the input value, thereby improving the amplification efficiency.

특히, 소전력값이 입력되었을 경우 증폭 효율이 저하되는 것을 막을 수 있다.In particular, when a small power value is input, the amplification efficiency can be prevented from being lowered.

본 발명에 따른 이동 단말기의 전력 증폭기는 다음과 같은 효과가 있다. The power amplifier of the mobile terminal according to the present invention has the following effects.

입력값이 대전력일 경우에는 정해진 이득만큼 증폭하여 출력값으로 대전력을 출력하고, 기준 레벨 이하의 소전력의 값이 입력되는 경우 기준 전압의 레벨을 변화시켜 이득을 제어하여 증폭 과정에서의 소모 전류를 줄이고 증폭 효율을 높이는 효과가 있다.If the input value is a large power, amplify by a given gain and output a large power as an output value.If a small power value below the reference level is input, change the level of the reference voltage to control the gain to control the current consumption in the amplification process. It has the effect of reducing the noise and increasing the amplification efficiency.

이는 이동 단말기의 통화 시간이 단축되는 것을 막아 기기의 신뢰성을 높이고 사용자의 편리성을 높이는 효과가 있다.This prevents the communication time of the mobile terminal from being shortened, thereby increasing the reliability of the device and increasing the convenience of the user.

Claims (3)

입력단(Input)을 통하여 입력된값을 정해진 이득만큼 증폭하거나 기준 전압이 달라지는 것에 따라 결정되는 이득만큼 증폭하여 출력단(Output)으로 출력하는 전력 증폭단과, A power amplifying stage for amplifying a value input through an input by a predetermined gain or amplifying by a gain determined according to a change in a reference voltage, and outputting the output to an output; 상기 전력 증폭단에 기준 전압(Vref)을 인가하는 기준 전압 입력단 및 전원 전압을 입력하는 전원 전압 입력단(Vdd)과, A reference voltage input terminal for applying a reference voltage Vref to the power amplifier stage, and a power supply voltage input terminal Vdd for inputting a power supply voltage; 입력값에 따라 기준 전압의 레벨을 변화시키기 위한 기준 전압 제어 신호(PA_R0)를 입력하는 기준 전압 제어 신호 입력단과, A reference voltage control signal input terminal for inputting a reference voltage control signal PA_R0 for changing the level of the reference voltage according to the input value; 증폭이 필요한 경우 활성화되는 전력 증폭 모드 개시 신호(PA_ON)를 입력하는 증폭 개시 신호 입력단을 포함하고 구성되어 입력값의 세기에 따라 기준 전압을 변화시켜 전력 증폭 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 전력 증폭기.A mobile terminal comprising an amplification start signal input terminal for inputting a power amplification mode start signal PA_ON activated when amplification is required, and performing a power amplification operation by changing a reference voltage according to an intensity of an input value. Power amplifier. 제 1 항에 있어서, 입력값의 세기가 대전력일 경우 전력 증폭 모드 개시 신호 및 기준 전압 제어신호가 활성화되어 전원 전압과 기준 전압을 동일 레벨로 유지하고, 입력값의 세기가 대전력보다 낮은 레벨의 소전력일 경우 전력 증폭 모드 개시 신호만 활성화시키고 기준 전압 제어신호를 비활성화시켜 전원 전압보다 낮은 레벨로 기준 전압을 변화시켜 증폭 동작을 수행하는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 전력 증폭기.The power amplification mode start signal and the reference voltage control signal are activated to maintain the power supply voltage and the reference voltage at the same level, and the intensity of the input value is lower than the high power. When the low power of the power amplifier of the mobile terminal characterized in that only the power amplification mode start signal is activated and the reference voltage control signal is deactivated to change the reference voltage to a level lower than the power supply voltage to perform an amplification operation. 제 1 항에 있어서, 증폭 개시 신호 입력단과 기준전압 제어신호 입력단은 게이트가 저항(R1)을 통하여 증폭 개시 신호 입력단에 연결되고 한쪽 전극이 전원 전압 입력단에 연결되고 다른쪽 전극이 전력 증폭단에 연결되는 스위칭 트랜지스터(TR1)와,The amplification start signal input terminal and the reference voltage control signal input terminal have a gate connected to the amplification start signal input terminal through a resistor R1, one electrode connected to a power supply voltage input terminal, and the other electrode connected to a power amplifier terminal. Switching transistor TR1, 게이트가 저항(R2)을 통하여 기준 전압 제어신호 입력단에 연결되고 한쪽 전극이 전원전압 입력단에 연결되고 다른쪽 전극이 저항(R4)을 통하여 전력 증폭단에 연결되는 스위칭 트랜지스터(TR2)와,A switching transistor TR2 having a gate connected to the reference voltage control signal input terminal through a resistor R2, one electrode connected to a power supply voltage input terminal, and the other electrode connected to a power amplifier terminal through a resistor R4; 상기 전원 전압 입력단과 저항(R4) 사이에 스위칭 트랜지스터(TR2)와 병렬 연결되는 저항(R3)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이동 단말기의 전력 증폭기.And a resistor (R3) connected in parallel with the switching transistor (TR2) between the power supply voltage input terminal and the resistor (R4).
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