KR100740951B1 - 하이브리드 발룬 장치 및 수신기 - Google Patents

하이브리드 발룬 장치 및 수신기 Download PDF

Info

Publication number
KR100740951B1
KR100740951B1 KR1020060035056A KR20060035056A KR100740951B1 KR 100740951 B1 KR100740951 B1 KR 100740951B1 KR 1020060035056 A KR1020060035056 A KR 1020060035056A KR 20060035056 A KR20060035056 A KR 20060035056A KR 100740951 B1 KR100740951 B1 KR 100740951B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phase
signal
input signal
active part
output terminal
Prior art date
Application number
KR1020060035056A
Other languages
English (en)
Inventor
신현철
Original Assignee
인티그런트 테크놀로지즈(주)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인티그런트 테크놀로지즈(주) filed Critical 인티그런트 테크놀로지즈(주)
Priority to KR1020060035056A priority Critical patent/KR100740951B1/ko
Priority to US11/487,808 priority patent/US7603091B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100740951B1 publication Critical patent/KR100740951B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H04B1/18—Input circuits, e.g. for coupling to an antenna or a transmission line
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P5/00—Coupling devices of the waveguide type
    • H01P5/08—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices
    • H01P5/10—Coupling devices of the waveguide type for linking dissimilar lines or devices for coupling balanced lines or devices with unbalanced lines or devices
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/193—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only with field-effect devices
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/06—Receivers
    • H04B1/16—Circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/294—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a low noise amplifier [LNA]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)

Abstract

본 발명은 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발룬 장치 및 발룬 장치를 포함하는 수신기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치는 입력신호를 입력받아 입력신호와 동위상인 동위상신호 및 입력신호와 반전위상인 반전위상신호를 각각 출력하는 수동부와 입력신호에 대응하여 수동부의 동위상신호를 보상하는 제1 능동부 및 입력신호에 대응하여 수동부의 반전위상신호를 보상하는 제2 능동부를 포함하는 것을 특징으로 이루어진다.
발룬(balun), 수동소자(passive element), 능동소자(active element), 수신기(receiver)

Description

하이브리드 발룬 장치 및 수신기{APPRATUS OF HYBRID BALUN AND RECEIVER}
도 1은 종래의 트랜스포머를 이용한 수동형 발룬 회로를 도시한 것이다.
도 2는 종래의 트랜지스터를 이용한 능동형 발룬 회로를 도시한 것이다.
도 3는 본 발명에 따른 수동부와 제1 능동부 및 제2 능동부를 포함하는 하이브리드 발룬 장치의 개념도 이다.
도 4a 내지 도 4c는 도 3에 도시된 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치의 상세한 회로 및 동작을 설명하기 위한 상세도이다.
도 5는 도 4a 내지 도 4c에 도시된 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치를 포함하는 수신기이다.
** 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 **
300, 410: 하이브리드 발룬 장치, 310: 수동부
320: 제1 능동부, 320: 제2 능동부
311: 트랜스포머, NM3a: 제1 트랜지스터
NM3b: 제2 트랜지스터, 400: 수신기
420: 저잡음증폭기, 430: 혼합기
440: 필터, 450: 가변이득증폭기
460: 발진기
본 발명은 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발룬(balun) 장치 및 발룬 장치를 포함하는 수신기에 관한 것이다.
고집적의 수신기를 설계할 때 외부잡음이나 회로내의 디지털 회로에서 발생하는 스위칭에 의한 영향을 줄이기 위해서는 회로를 차동모드로 동작시킴으로써 차동신호 처리를 하는 회로가 매우 필수적이다.
따라서, 안테나로부터 입력되는 입력신호를 차동신호로 바꿔주는 소자가 필요하게 되는데, 이를 발룬이라 한다.
여기서, 기존의 발룬은 트랜스포머를 이용한 수동형 발룬 (Passive Balun)이나 트랜지스터 증폭기를 기반으로 하는 능동형 발룬(Active Balun)이 있다.
도 1은 종래의 수동형 발룬 회로를 도시한 것이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 수동형 발룬 회로는 트랜스포머(Transformer)를 포함하여 구현되며, 코일의 인덕턴스가 Lp인 트랜스포머(100)의 1차측(Primary)에 인가된 입력신호(Single-ended; VIN)를 진폭은 같고 위상이 반대인 코일의 인덕턴스가 Ls인 트랜스포머(100)의 2차측(Secondary)으로 동위상출력신호(VOUT+) 및 반전위 상출력신호(VOUT-)로 변환하는 역할을 한다.
이러한 수동형 발룬 회로는 동위상출력신호(VOUT+) 및 반전위상출력신호(VOUT-)에서 진폭오차와 위상오차를 매우 작게 얻을 수 있는 장점이 있다.
그러나, 수동형 발룬 회로는 트랜스포머(100)의 특성상 입력신호(VIN)에 대한 동위상출력신호(VOUT+) 및 반전위상출력신호(VOUT-)의 크기는 트랜스포머(100)의 자체유도결합계수(k-factor, 이상적인 경우 k값은 1이나, 실제 k값은 0.5~0.8정도를 가짐)에 의한 손실이 발생한다.
따라서, 수동형 발룬 회로는 입력에 인가된 입력신호 전력이 출력단자로 모두 전달되지 못하고 자체유도결합계수에 의한 전력손실로 나타나게 되어 결국 신호의 감쇄가 일어나게 되고 이는 전체 수신단의 잡음지수를 악화시키는 단점이 있다.
도 2는 종래의 능동형 발룬 회로를 도시한 것이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 능동형 발룬 회로(200)는 입력부(210), 피드백부(220) 및 출력부(230)을 포함한다.
여기서, 입력부(210)는 제1a 및 제1b 트랜지스터(NM2a, NM2b)를 포함하여 차동의 회로로 구현되며, 제1a 트랜지스터(NM2a)의 게이트단에 입력신호(VIN)가 인가되며, 제1b 트랜지스터(NM2b)의 게이트단은 피드백부(220)에 연결되어 비대칭(Poor Symmetry) 구조의 차동회로가 형성된다.
여기서, 입력부(210)는 공통 소오스 회로로 구성되지만, 설계방법에 따라 공 통 게이트 회로로 구성할 수 있다.
그러나, 이러한 능동형 발룬 회로(200)는 피드백부(220)의 RLC 공진에 의하여 소비되는 전력 소모가 크며, 광대역에서는 사용할 수 없는 단점이 있다.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 대칭적인 구조와 소비되는 전력이 적고 잡음지수가 낮고 이득 손실이 작으며 선형성이 높은 특성이 있는 발룬 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 다양한 수신대역에 적합한 발룬 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 구조가 간단하고 전력소모가 적고 잡음지수가 낮고 이득 손실이 적으며 선형성이 높은 광대역의 수신기를 제공하는데 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치는 입력신호를 입력받아 상기 입력신호와 동위상인 동위상신호 및 상기 입력신호와 반전위상인 반전위상신호를 각각 출력하는 수동부; 상기 입력신호에 대응하여 상기 수동부의 동위상신호를 보상하는 제1 능동부; 및 상기 입력신호에 대응하여 상기 수동부의 반전위상신호를 보상하는 제2 능동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 수신기는, 입력신호가 인가되는 1차 코일과 상기 1차 코일에 인가된 상기 입력신호에 대응하여 상기 입력신호와 동위상인 동위상신호 및 상기 입력신호와 반전위상인 반전위상신호를 동위상출력단과 반전위상출력단으로 각각 출력하는 2차 코일을 포함하는 수동부; 상기 입력신호에 대응하여 상기 동위상신호와 동위상인 동위상보상신호를 상기 동위상출력단으로 출력하는 제1 트랜지스터를 포함하는 제1 능동부; 및 상기 입력신호에 대응하여 상기 반전위상신호와 동위상인 반전위상보상신호를 상기 반전위상출력단으로 출력하는 제2 트랜지스터를 포함하는 제2 능동부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 제1 트랜지스터는 소오스-플로워(Source-Follower) 이고, 상기 제2 트랜지스터는 공통-소오스(Common-Source)인 것이 바람직하다.
여기서, 상기 제1 능동부와 상기 제2 능동부는 상기 입력신호를 차동 증폭하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 2차 코일은 탭단자를 포함하는 것이 바람직하다.
여기서, 상기 2차 코일의 동위상신호 출력단과 상기 제1 트랜지스터의 출력단은 상기 동위상출력단에 연결되고, 상기 2차 코일의 반전위상신호 출력단과 상기 제2 트랜지스터의 출력단은 상기 반전위상출력단에 연결되는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명에 따른 수신기는, 하이브리드 발룬 장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3는 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치를 도시한 것이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)는 수동부(310), 제1 능동부(320) 및 제2 능동부(330)를 포함한다.
수동부 (310)의 입력단은 제1 노드(①)에 연결되고, 동위상출력단은 제2 노드(②)에 연결되며, 반전위상출력단은 제3 노드(③)에 연결된다.
제1 능동부(320)의 입력단은 제1 노드(①)에 연결되고, 출력단은 제2 노드(②)에 연결된다.
제2 능동부(330)의 입력단은 제1 노드(①)에 연결되고, 출력단은 제3 노드(③)에 연결된다.
입력신호(single-ended; VIN)는 제1 노드(①)에 인가되고, 제2 노드(②)에는 동위상출력신호(VOUT+)가 출력되며, 제3 노드(③)에는 반전위상출력신호(VOUT-)가 출력된다.
수동부(310)는 입력신호(VIN)를 입력으로 받아 입력신호(VIN)와 위상이 동상인 동위상신호(322)를 출력한다.
제1 능동부(320)는 입력신호(VIN)를 입력으로 받아 입력신호(VIN)와 위상이 동상인 동위상보상신호(321)를 출력한다.
여기서, 동위상보상신호(321)는 수동부(310)의 동위상신호(322)에서 발생한 손실을 보상하는 신호로 동위상신호(322)와 위상이 같고, 크기가 다른 신호이다.
이러한 구조에 의하여, 수동부(310)의 동위상신호(322)는 제2 노드(②)에 인 가되고, 제1 능동부(320)의 동위상보상신호(321)도 제2 노드(②)에 인가되어 그 합으로 동위상출력신호(VOUT+)가 된다.
또한, 수동부(310)는 입력신호(VIN)를 입력으로 받아 입력신호(VIN)와 위상이 반전된 반전위상신호(332)를 출력한다.
제2 능동부(330)는 입력신호(VIN)를 입력으로 받아 입력신호(VIN)와 위상이 반전된 반전위상보상신호(331)를 출력한다.
여기서, 반전위상보상신호(331)는 수동부(310)의 반전위상신호(332)에서 발생한 손실을 보상하는 신호로 반전위상신호(332)와 위상이 같고, 크기가 다른 신호이다.
이러한 구조에 의하여, 수동부(310)의 반전위상신호(332)는 제3 노드(③)에 인가되고, 제2 능동부(330)의 반전위상보상신호(331)도 제3 노드(③)에 인가되어 그 합으로 반전위상출력신호(VOUT-)가 된다.
결국, 제1 능동부(320)와 제2 능동부(330)는 각각 입력신호(VIN)를 입력 받아 차동 증폭하여 동위상보상신호(321)와 반전위상보상신호(331)를 출력하는 대칭적인 회로가 된다.
여기서, 수동부(310), 제1 능동부(320) 및 제2 능동부(330)의 내부 회로에 관하여서는 도 4a 내지 도 4c에서 상세히 설명한다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치를 도시한 것이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)는 수동부(310), 제1 능동부(320) 및 제2 능동부(330)를 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)의 구성은 다음과 같다.
수동부(310)는 트랜스포머(311) 및 제5 커패시터(C33)를 포함한다.
여기서, 트랜스포머(311)는 1차 코일 및 2차 코일을 포함하고, 2차 코일의 중간에 바이어스를 위한 탭(Tab)단자가 형성된다.
제1 능동부(320)는 제1 트랜지스터(NM3a) 및 제1 커패시터(C31+)를 포함한다.
제2 능동부(330)는 제2 트랜지스터(NM3b) 및 제2 커패시터(C31-)를 포함한다.
여기서, 하이브리드 발룬 장치(300)는 동위상출력신호(VOUT+)의 직류성분을 제거하는 제3 커패시터(C32+), 반전위상출력신호(VOUT-)의 직류성분을 제거하는 제4 커패시터(C32-) 및 트랜스포머(311)의 탭(Tab)단자와 접지 사이에 교류 성분을 바이패스시키는 제5 커패시터(C33)을 포함한다.
여기서, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)의 연결관계는 다음과 같다.
트랜스포머(311)의 1차측 코일의 일단은 제1 노드(①)에 연결되고, 1차측 코일의 타단은 접지되고, 트랜스포머(311)의 2차측 코일의 동위상출력단은 제2 노드(②)에 연결되고, 트랜스포머(311)의 2차측 코일의 반전위상출력단은 제3 노드(③) 에 연결되고, 트랜스포머(311)의 2차측 코일의 탭은 제6 노드(⑥)에 연결된다.
제5 커패시터(C33)의 일단은 제6 노드(⑥)에 연결되고, 제5 커패시터(C33)의 타단은 접지된다.
제1 커패시터(C31+)의 일단은 제1 노드(①)에 연결되고, 제1 커패시터(C31+)의 타단은 제4 노드(④)에 연결된다.
제1 트랜지스터(NM3a)의 게이트단은 제4 노드(④)에 연결되고, 제1 트랜지스터(NM3a)의 드레인단은 전원전압(VDD)이 인가되며, 제1 트랜지스터(NM3a)의 소오스단은 제2 노드(②)에 연결된다.
제3 커패시터(C32+)의 일단은 제2 노드(②)에 연결되고, 제3 커패시터(C32+)의 타단은 동위상출력신호(VOUT+)가 출력된다.
제2 커패시터(C31-)의 일단은 제1 노드(①)에 연결되고, 제2 커패시터(C31-)의 타단은 제5 노드(⑤)에 연결된다.
제2 트랜지스터(NM3b)의 게이트단은 제5 노드(⑤)에 연결되고, 제2 트랜지스터(NM3b)의 드레인단은 제3 노드(③)에 연결되고, 제2 트랜지스터(NM3b)의 소오스단은 접지된다.
제4 커패시터(C32-)의 일단은 제3 노드(③)에 연결되고, 제4 커패시터(C32-)의 타단은 반전위상출력신호(VOUT-)가 출력된다.
여기서, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)의 동작설명은 도 4b 및 도 4c를 참조하여 설명한다.
입력신호(VIN)가 제1 노드(①)에 인가되면, 수동부(310)의 입력단, 제1 능동부(320)의 입력단 및 제2 능동부(330)의 입력단으로 각각 인가된다.
수동부(310)의 입력단으로 인가된 입력신호(VIN)는 트랜스포머(311)의 1차측 코일의 일단에 인가되면, 1차측 코일과 자기적으로 연결된 2차측 코일이 여기 되어 출력신호가 출력된다.
따라서, 트랜스포머(311)는 2차측 코일의 동위상출력단으로 입력신호(VIN)와 동위상인 동위상신호(322)를 동위상신호경로(322a)를 통하여 제2 노드(②)로 출력한다.
또한, 트랜스포머(311)는 2차측 코일의 반전위상출력단으로 입력신호(VIN)에 위상이 반전된 반전위상신호(332)를 반전위상신호경로(332a)를 통하여 제3 노드(③)로 출력한다.
그러나, 트랜스포머(311)는 동위상신호(322)와 반전위상신호(332)의 크기가 입력신호(VIN)에 비하여 작아지는 특성이 있다.
이러한 특성은 트랜스포머(311)의 1차측 코일과 2차측 코일의 자체유도결합계수(k-factor)가 1보다 작기 때문에 발생된다.
따라서, 이러한 단점을 극복하고자 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장 치(300)는 트랜스포머(311)의 동위상신호(322)를 보상하는 동위상보상신호(321)를 발생하는 제1 능동부(320) 및 트랜스포머(311)의 반전위상신호(332)를 보상하는 반전위상보상신호(331)를 발생하는 제2 능동부(330)를 포함한다.
제1 능동부(320)는 제1 능동부(320)의 입력단으로 인가된 입력신호(VIN)의 직류성분을 제1 커패시터(C31+)에 의하여 제거한다.
직류 성분이 제거된 입력신호(VIN)는 동위상보상신호경로(321a)를 따라 제1 트랜지스터(NM3a)의 게이트단에 인가되며, 제1 트랜지스터(NM3a)의 게이트단에 인가된 신호의 크기에 비례하여 입력신호(VIN)에 동위상으로 증폭된 동위상보상신호(321)를 제2 노드(②)로 인가된다.
결국, 동위상출력신호(VOUT+)는 수동부(310)의 동위상신호경로(322a)를 통한 동위상신호(322)와 제1 능동부(320)의 동위상보상신호경로(321a)를 통한 동위상보상신호(321)의 합으로 형성된다.
따라서, 이러한 구조에 의하여 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)는 입력신호(VIN)에 대한 수동부(310)에서의 손실이 제1 능동부(320)에 의하여 보상된다.
같은 방법으로, 제2 능동부(330)는 제2 능동부(330)의 입력단으로 인가된 입력신호(VIN)의 직류성분을 제2 커패시터(C31-)에 의하여 제거한다.
직류 성분이 제거된 입력신호(VIN)는 반전위상보상신호경로(331a)를 따라 제2 트랜지스터(NM3b)의 게이트단에 인가되며, 제2 트랜지스터(NM3b)의 게이트단에 인가된 신호의 크기에 비례하여 입력신호(VIN)에 반전위상으로 증폭된 반전위상보상신호(331)를 제3 노드(③)로 인가된다.
결국, 반전위상출력신호(VOUT-)는 수동부(310)의 반전위상신호경로(332a)를 통한 반전위상신호(332)와 제2 능동부(330)의 반전위상보상신호경로(331a)를 통한 반전위상보상신호(331)의 합으로 형성된다.
따라서, 이러한 구조에 의하여 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)는 입력신호(VIN)에 대한 수동부(310)에서의 손실이 제2 능동부(330)에 의하여 보상된다.
또한, 이러한 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)는 구조가 간단하여 소비전력이 적고, 종래의 능동형 발룬보다 광대역이고 선형성이 우수하며, 종래의 수동형 발룬보다 손실이 작거나 이득을 얻을 수 있는 장점이 있다.
또한, 제1 능동부(320)와 제2 능동부(330)는 각각 입력신호(VIN)를 입력 받아 차동 증폭하여 동위상보상신호(321)와 반전위상보상신호(331)를 출력하는 대칭적인 차동증폭회로가 된다.
여기서, 수동형 발룬회로와 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)의 특성을 비교한 것은 다음 표 1과 같다.
Figure 112006026937636-pat00001
표 1에서와 같이, 0.18μm RF(Radio Frequency) CMOS(complementary metal-oxide semiconductor) 공정을 사용하여 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)가 제작되었다고 모의 시험한 결과 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)는 2.4GHz 대역에서 0.57dB의 진폭오차와 1.93ㅀ의 위상오차가 있으며, 수동형 발룬회로보다 이득이 3.2dB 향상되었으며, 잡음지수는 0.35dB 만큼 개선된다.
또한, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(300)는 소비되는 전력은 1.2V에서 0.68mA의 전류를 소모하며, 전체 소비되는 전력은 0.82mW이었다.
여기서, 제1 트랜지스터(NM3a)는 제 4노드(④)에 바이어스전압(VBIAS+)이 인가되고, 제2 트랜지스터(NM3b)는 제 5노드(⑤)에 바이어스전압(VBIAS-)이 인가된다.
또한, 도 4c에서 도시된 바와 같이, 직류바이어스 전압(VBIAS)은 제1 트랜지스터(NM3a)와 제2 트랜지스터(NM3b)가 적절한 이득을 발생하기 위한 적당한 동작점에서 동작하도록 제6 노드(⑥)에 인가된다.
또한, 제3 커패시터(C32+)는 상술한 직류전류가 동위상출력신호(VOUT+)에 포함되지 않도록 차단하고, 제4 커패시터(C32-)는 상술한 직류전류가 반전위상출력신호(VOUT-)에 포함되지 않도록 차단한다.
또한, 제5 커패시터(C33)는 탭단자가 교류신호에 대해 접지로 동작하도록 한다.
또한, 제1 트랜지스터(NM3a)와 제2 트랜지스터(NM3b)에는 직류 바이어스 전류가 흐르게 되는데, 이러한 직류 바이어스 전류는 전류경로(312)를 따라 전류가 흐르게 되어, 회로적으로 제1 능동부(320) 및 제2 능동부(330)간에 전류를 재사용하는 효과가 있다.
도 5는 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치를 포함하는 수신기를 도시한 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(410)를 포함하는 수신기(400)는 하이브리드 발룬 장치(410), 저잡음증폭기(420), 혼합기(430), 필터(440), 가변이득증폭기(450) 및 발진기(460)를 포함한다.
표 2는 도 3 내지 도 4c에서 상술한 바와 같이, 수신기(400)가 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(410)를 포함하는 경우와 기존의 수동형 발룬(100)을 포함하는 경우의 수신기 전체의 잡음지수와 이득을 비교하였다.
표 2에서 예시한 바와 같이, 본 발명에 따른 하이브리드 발룬 장치(410)는 0.45dB의 이득을 발생하여 전체적인 수신기 잡음지수를 1.8dB개선 시킨다.
따라서, 이러한 개선은 수신기의 수신감도를 매우 획기적으로 향상시킨다.
Figure 112006026937636-pat00002
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
상술한 본 발명의 구성에 따르면, 발룬 장치의 구조가 대칭적으로 되고, 소모되는 전력이 적어지며, 잡음지수가 낮고, 이득의 손실이 적으며, 선형성이 높아진다.
또한, 발룬 장치의 수신 가능한 대역이 넓어지는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 발룬 장치를 적용하였을 경우 수신기의 잡음지수가 낮아지고 이득이 향상되며 구조가 간단하고 전력소모가 적어지고 수신 가능한 대역이 넓어지는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. 입력신호를 입력받아 상기 입력신호와 동위상인 동위상신호 및 상기 입력신호와 반전위상인 반전위상신호를 각각 출력하는 수동부;
    상기 입력신호에 대응하여 상기 수동부의 동위상신호를 보상하는 제1 능동부; 및
    상기 입력신호에 대응하여 상기 수동부의 반전위상신호를 보상하는 제2 능동부;
    를 포함하는, 하이브리드 발룬 장치.
  2. 입력신호가 인가되는 1차 코일과 상기 1차 코일에 인가된 상기 입력신호에 대응하여 상기 입력신호와 동위상인 동위상신호 및 상기 입력신호와 반전위상인 반전위상신호를 동위상출력단과 반전위상출력단으로 각각 출력하는 2차 코일을 포함하는 수동부;
    상기 입력신호에 대응하여 상기 동위상신호와 동위상인 동위상보상신호를 상기 동위상출력단으로 출력하는 제1 트랜지스터를 포함하는 제1 능동부; 및
    상기 입력신호에 대응하여 상기 반전위상신호와 동위상인 반전위상보상신호를 상기 반전위상출력단으로 출력하는 제2 트랜지스터를 포함하는 제2 능동부;
    를 포함하는, 하이브리드 발룬 장치.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터는 소오스-플로워(Source-Follower) 이고,
    상기 제2 트랜지스터는 공통-소오스(Common-Source)인, 하이브리드 발룬 장치.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 능동부와 상기 제2 능동부는 상기 입력신호를 차동 증폭하는, 하이브리드 발룬 장치.
  5. 제2 항에 있어서,
    상기 2차 코일은 탭단자를 포함하는, 하이브리드 발룬 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 2차 코일의 동위상신호 출력단과 상기 제1 트랜지스터의 출력단은 상기 동위상출력단에 연결되고,
    상기 2차 코일의 반전위상신호 출력단과 상기 제2 트랜지스터의 출력단은 상기 반전위상출력단에 연결되는, 하이브리드 발룬 장치.
  7. 제4 항에 있어서,
    상기 제1 능동부는 상기 입력신호의 직류성분을 차단하는 제1 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제2 능동부는 상기 입력신호의 직류성분을 차단하는 제2 커패시터를 더 포함하는, 하이브리드 발룬 장치.
  8. 제1 항 또는 제2항의 하이브리드 발룬 장치를 포함하는, 수신기.
KR1020060035056A 2006-04-18 2006-04-18 하이브리드 발룬 장치 및 수신기 KR100740951B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060035056A KR100740951B1 (ko) 2006-04-18 2006-04-18 하이브리드 발룬 장치 및 수신기
US11/487,808 US7603091B2 (en) 2006-04-18 2006-07-17 Hybrid balun apparatus and receiver comprising the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060035056A KR100740951B1 (ko) 2006-04-18 2006-04-18 하이브리드 발룬 장치 및 수신기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100740951B1 true KR100740951B1 (ko) 2007-07-19

Family

ID=38499064

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060035056A KR100740951B1 (ko) 2006-04-18 2006-04-18 하이브리드 발룬 장치 및 수신기

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7603091B2 (ko)
KR (1) KR100740951B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8076996B2 (en) 2009-02-10 2011-12-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Hybrid balun apparatus
KR101243765B1 (ko) 2009-02-10 2013-03-13 한국전자통신연구원 하이브리드 발룬 장치
KR101646471B1 (ko) * 2015-08-26 2016-08-08 숭실대학교산학협력단 액티브 발룬 장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8073417B2 (en) * 2006-12-06 2011-12-06 Broadcom Corporation Method and system for a transformer-based high performance cross-coupled low noise amplifier
US7616941B2 (en) * 2007-02-26 2009-11-10 Broadcom Corporation Method and system for improving efficiency over power control for linear and class AB power amplifiers
TWI495259B (zh) * 2012-07-18 2015-08-01 Realtek Semiconductor Corp 低雜訊放大器
CN103580614B (zh) * 2012-07-20 2017-02-15 瑞昱半导体股份有限公司 低噪声放大器
US10122341B2 (en) * 2016-10-31 2018-11-06 Analog Devices, Inc. Coupled-line balun with common-mode nulling

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020014258A (ko) * 2000-08-17 2002-02-25 송문섭 집중 소자를 사용한 밸룬 회로
JP2003008312A (ja) 2001-06-26 2003-01-10 Kyocera Corp バラントランス
KR20040011742A (ko) * 2002-07-30 2004-02-11 한국과학기술원 직각위상차 신호발생기
JP2005244637A (ja) 2004-02-26 2005-09-08 Kyocera Corp 平衡−不平衡変換回路及び平衡−不平衡変換部品

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2417395A1 (en) * 2002-01-28 2003-07-28 James William Haslett Monolithic transformer compensated circuit
US20060006849A1 (en) * 2004-06-28 2006-01-12 Haslett James W Inductor compensating circuit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20020014258A (ko) * 2000-08-17 2002-02-25 송문섭 집중 소자를 사용한 밸룬 회로
JP2003008312A (ja) 2001-06-26 2003-01-10 Kyocera Corp バラントランス
KR20040011742A (ko) * 2002-07-30 2004-02-11 한국과학기술원 직각위상차 신호발생기
JP2005244637A (ja) 2004-02-26 2005-09-08 Kyocera Corp 平衡−不平衡変換回路及び平衡−不平衡変換部品

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8076996B2 (en) 2009-02-10 2011-12-13 Electronics And Telecommunications Research Institute Hybrid balun apparatus
KR101243765B1 (ko) 2009-02-10 2013-03-13 한국전자통신연구원 하이브리드 발룬 장치
KR101646471B1 (ko) * 2015-08-26 2016-08-08 숭실대학교산학협력단 액티브 발룬 장치

Also Published As

Publication number Publication date
US20070243845A1 (en) 2007-10-18
US7603091B2 (en) 2009-10-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100740951B1 (ko) 하이브리드 발룬 장치 및 수신기
US7834698B2 (en) Amplifier with improved linearization
JP4998211B2 (ja) 低雑音増幅器及び差動増幅器
CN107645300B (zh) 一种电流复用低功耗射频接收机
US7843272B2 (en) Low noise amplifier
CN104348432B (zh) 一种差分输出增益相位高度平衡且稳健的单转双低噪声放大器
WO2013091351A1 (zh) 一种跨导增强无源混频器
CN102163955B (zh) 单端输入差分输出的低噪声放大器
CN103248324A (zh) 一种高线性度低噪声放大器
CN105305981B (zh) 一种线性化宽带低噪声放大器
CN102497167A (zh) 一种基于电感补偿的射频超宽带低噪声放大器
KR100748721B1 (ko) 저잡음 증폭을 위한 푸시-풀 증폭기 및 방법
US7605655B2 (en) Highly linear differential amplifier with a novel resistive source degeneration network
KR100867549B1 (ko) 공진형 액티브 발룬
US7948294B2 (en) Mixer with high linearity
CN111478671B (zh) 一种应用于Sub-GHz频段的新型低噪声放大器
CN102609026B (zh) 缓冲电路
CN111130469A (zh) 宽带cmos二阶有源巴伦放大器
US8604882B2 (en) Single-ended to differential amplifier
CN110224700A (zh) 一种高速互补类型双电源运算放大器
US7940126B2 (en) Signal amplification apparatus with advanced linearization
KR20080025910A (ko) 저잡음 차동 증폭기
KR100240640B1 (ko) 능동 발룬 회로
KR101163142B1 (ko) 잡음 제거를 위한 차동 증폭기
TWI799206B (zh) 源極隨耦電路

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120620

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130620

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee