KR20060095377A - High efficiency power amplifier module - Google Patents

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KR20060095377A
KR20060095377A KR1020050017014A KR20050017014A KR20060095377A KR 20060095377 A KR20060095377 A KR 20060095377A KR 1020050017014 A KR1020050017014 A KR 1020050017014A KR 20050017014 A KR20050017014 A KR 20050017014A KR 20060095377 A KR20060095377 A KR 20060095377A
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이기홍
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

본 발명에 의한 고효율 전력증폭부는 출력신호의 이득을 조정하는 구동증폭부; 상기 이득조정된 출력신호의 전력을 증폭시키는 제1전력증폭부; 상기 제1전력증폭부로 바이어스 전압을 제공하는 제2바이어스회로부; 상기 제1전력증폭부와 병렬로 연결되고, 상기 이득조정된 출력신호의 전력을 증폭시키는 제2전력증폭부; 상기 제2바이어스회로부와 연결되어 상기 바이어스 전압을 검출하는 전압센서부; 및 상기 제2전력증폭부 및 상기 전압센서부와 연결된 제1바이어스회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The high efficiency power amplifier according to the present invention includes a driving amplifier for adjusting the gain of the output signal; A first power amplifier configured to amplify the power of the gain-adjusted output signal; A second bias circuit unit providing a bias voltage to the first power amplifier; A second power amplifier connected in parallel with the first power amplifier and amplifying the power of the gain-adjusted output signal; A voltage sensor unit connected to the second bias circuit unit to detect the bias voltage; And a first bias circuit unit connected to the second power amplifier and the voltage sensor unit.

본 발명에 의하면, 고전력 동작 모드 또는 저전력 동작 모드에 상관없이 중간전력증폭부 및 고전력증폭부의 포화 영역 도달시간을 일치시킬 수 있으므로 출력전매칭부 및 출력매칭부의 정합 기능을 안정화시킬 수 있게 된다. 또한, 출력전매칭부 및 출력매칭부의 정합 기능이 안정화되어 신호 간섭 효과가 감소되고, 출력신호의 선형성 확보도 용이해지며, 전력증폭모듈의 회로 및 주변회로의 손상을 줄여 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the arrival time of the saturation region of the intermediate power amplifier and the high power amplifier can be matched regardless of the high power mode or the low power mode, the matching function of the pre-matching unit and the output matching unit can be stabilized. In addition, the matching function of the pre-matching part and the output matching part is stabilized to reduce the effect of signal interference, to secure the linearity of the output signal, and to reduce the damage of the circuit and peripheral circuits of the power amplifier module to extend the life of the product. It can be effective.

Description

고효율 전력 증폭 모듈{High efficiency power amplifier module}High efficiency power amplifier module

도 1은 종래의 고효율 전력증폭모듈(20)의 내부 구성요소들을 개략적으로 도시한 블록도.1 is a block diagram schematically showing the internal components of a conventional high efficiency power amplifier module 20.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈의 내부 구성요소를 개략적으로 도시한 블록도.Figure 2 is a block diagram schematically showing the internal components of the high efficiency power amplifier module according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈의 전압센서부의 구성요소를 도시한 회로도.3 is a circuit diagram showing the components of the voltage sensor unit of the high-efficiency power amplifier module according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈의 제1바이어스회로부의 구성요소를 도시한 회로도.4 is a circuit diagram showing the components of the first bias circuit portion of the high-efficiency power amplifier module according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈의 제1바이어스회로부가 상기 중간전력증폭부의 동작을 활성화(turn-on)시키는 입력 전력 및 전압 특성을 도시한 그래프.FIG. 5 is a graph illustrating input power and voltage characteristics of a first bias circuit unit turning on the operation of the intermediate power amplifier unit of the high efficiency power amplifier module according to an embodiment of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

100: 트랜시버 200: 고효율 전력증폭모듈100: transceiver 200: high efficiency power amplifier module

210: 입력매칭부 220: 구동증폭부210: input matching unit 220: drive amplifier

230: 중간매칭부 240: 고전력증폭부230: intermediate matching unit 240: high power amplifier

250: 출력매칭부 260: 제1바이어스회로부250: output matching unit 260: first bias circuit unit

262: 제2바이어스회로부 270: 중간전력증폭부262: second bias circuit portion 270: intermediate power amplifier

280: 전압센서부 290: 출력전매칭부280: voltage sensor unit 290: pre-output matching unit

본 발명은 고효율 전력 증폭 모듈(PAM: Power Amplifier Module)에 관한 것이다.The present invention relates to a high efficiency power amplifier module (PAM).

현재, 널리 사용되고 있는 휴대폰, 스마트폰, PDA(Personal Digital Assistant), RFID(Radio Frequency IDentification) 장치와 같은 이동통신단말기에는 각종 전자소자가 내장되어 기능되고, 이들 전자소자는 PCB(Printed Circuit Board)상에 집적된 통신모듈을 이루어 구성되는 것이 일반적이다.Currently, mobile communication terminals such as mobile phones, smart phones, personal digital assistants (PDAs), and radio frequency identification (RFID) devices, which are widely used, have various electronic devices embedded therein, and these electronic devices are mounted on a printed circuit board (PCB). It is common to form a communication module integrated in the.

이러한 통신모듈은 안테나를 통하여 송출되는 최종의 RF신호를 얻기 위하여 송신부측에 전력증폭모듈을 구비하는데, 상기 전력증폭모듈은 이동통신단말기 상의 트랜시버로부터 입력된 RF신호를 증폭하고 상기 증폭된 신호를 일정하게 유지시키고 있다.The communication module includes a power amplifier module on the transmitter side to obtain the final RF signal transmitted through the antenna. The power amplifier module amplifies the RF signal input from the transceiver on the mobile communication terminal and sets the amplified signal. I keep it.

최근에는, 방사되는 전파의 가장 낮은 전력 레벨로도 모듈의 성능이 유지되도록 송신 전력을 통신 환경에 따라 저전력, 고전력 등의 레벨로 제어할 수 있는 고효율 전력증폭모듈이 많이 사용된다.In recent years, high efficiency power amplification modules that can control the transmission power to a level such as low power, high power, etc. according to the communication environment are widely used so that the performance of the module is maintained even at the lowest power level of radiated radio waves.

이렇게 전력제어가 됨으로써 채널상의 근원 간섭 문제를 최소화할 수 있고, 소비전력이 월등히 감소됨로써 밧데리의 수명이 연장되고 회로의 성능이 안정화될 수 있다.This power control can minimize the source interference problem on the channel, the power consumption is significantly reduced, the battery life can be extended and the performance of the circuit can be stabilized.

그러나, 이와 같은 고효율 구조를 가지는 전력증폭모듈의 구성 요소들 간에도 신호간의 간섭이 발생되어 그 성능이 저하되는 경우가 발생하기도 하며, 이에 대하여 설명하면 다음과 같다.However, there is a case where interference between signals occurs between components of the power amplification module having such a high efficiency structure, thereby degrading its performance.

도 1은 종래의 고효율 전력증폭모듈(20)의 내부 구성요소들을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically showing the internal components of a conventional high efficiency power amplifier module 20.

도 1에 의하면, 종래의 고효율 전력증폭모듈(20)은 입력매칭부(input matching circuit)(21), 구동증폭부(DA: Driver Amplifier)(22), 중간매칭부(inter stage matching circuit)(23), 중간전력증폭부(MPA: Medium Power Amplifier)(26), 출력전매칭부(Pre-matching circuit)(27), 고전력증폭부(HPA: High Power Amplifier)(24) 및 출력매칭부(output matching circuit)(25)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 1, the conventional high efficiency power amplifier module 20 includes an input matching circuit 21, a driver amplifier 22, an inter stage matching circuit ( 23), Medium Power Amplifier (MPA) 26, Pre-matching Circuit 27, High Power Amplifier 24 and Output Matching Unit (HPA). output matching circuit 25).

우선, 상기 입력매칭부(21)는 트랜시버(10)로부터의 입력신호가 가지는 손실을 보상하고, 중간매칭부(23)는 중간 연결회로의 임피던스를 정합시킨다.First, the input matching unit 21 compensates for the loss of the input signal from the transceiver 10, and the intermediate matching unit 23 matches the impedance of the intermediate connection circuit.

또한, 상기 출력전매칭부(27)는 상기 중간전력증폭부(26)의 출력신호를 정합시키고, 상기 출력매칭부(25)는 최종증폭된 출력신호를 정합시킨다.In addition, the pre-matching unit 27 matches the output signal of the intermediate power amplifier 26, and the output matching unit 25 matches the final amplified output signal.

상기 구동증폭부(22)는 전력의 증폭 크기와 관련된 이득을 조정하고, 상기 중간전력증폭부(26) 및 고전력증폭부(24)는 최종 출력신호를 증폭시켜 외부(안테나)로 송출한다.The driving amplifier 22 adjusts a gain related to the amplitude of power amplification, and the intermediate power amplifier 26 and the high power amplifier 24 amplify the final output signal and transmit it to the outside (antenna).

이때, 저전력 모드로 동작하는 경우 상기 구동증폭부(22) 및 중간전력증폭부 (26)가 작동되고, 반면 고전력 모드로 동작하는 경우 상기 구동증폭부(22), 중간전력증폭부(26) 및 고전력증폭부(24)가 함께 작동하게 된다.In this case, the driving amplifier 22 and the intermediate power amplifier 26 are operated when operating in the low power mode, while the driving amplifier 22, the intermediate power amplifier 26 and the operating amplifier 22 are operated when operating in the high power mode. The high power amplifier 24 will work together.

여기서, 상기 중간전력증폭부(26)는 보통 8~12 개의 트랜지스터 세트가 사용되고, 상기 고전력증폭부(24)에는 약 50개 정도의 트랜지스터 세트가 사용되며, 각각의 세트는 약 80개 정도로 다시 병렬연결되어 전력을 증폭시키게 된다.Here, the intermediate power amplifier 26 typically uses 8 to 12 transistor sets, and the high power amplifier 24 uses about 50 transistor sets, and each set is about 80 in parallel. Connected to amplify the power.

이러한 경우, 상기 중간전력증폭부(26)는 약 4000(50×80) μm2의 트랜지스터 영역을 가지게 되고 상기 고전력증폭부(24)는 약 640(8×80) μm2의 트랜지스터 영역을 가지게 되므로 상기 중간전력증폭부(26) 및 고전력증폭부(24)의 포화(saturation)영역에 도달되는 시간이 상이하게 된다.In this case, the intermediate power amplifier 26 has a transistor region of about 4000 (50 × 80) μm 2 and the high power amplifier 24 has a transistor region of about 640 (8 × 80) μm 2 . The time for reaching the saturation region of the intermediate power amplifier 26 and the high power amplifier 24 is different.

즉, 상기 중간전력증폭부(26)가 상기 고전력증폭부(24)보다 먼저 포화영역에 도달되고 상기 출력전매칭부(27) 역시 먼저 정합 기능을 수행하므로 상기 출력전매칭부(27) 및 출력매칭부(25)의 정합 기능이 불안정하게 되고 신호 간섭 효과가 발생한다.That is, since the intermediate power amplifier 26 reaches the saturation region before the high power amplifier 24 and the pre-matching unit 27 also performs a matching function first, the pre-matching unit 27 and the output The matching function of the matching section 25 becomes unstable and a signal interference effect occurs.

또한, 출력신호의 선형성 확보에도 문제가 생기므로 전력증폭모듈의 회로 및 주변회로에 손상을 줄 수 있다.In addition, there is a problem in ensuring the linearity of the output signal may damage the circuit and peripheral circuit of the power amplifier module.

따라서, 본 발명은 고전력 동작 모드에서 중간전력증폭부의 동작 클래스를 낮추어 상기 중간전력증폭부 및 고전력증폭부가 포화 영역에 도달되는 시간을 일치시킴으로써 출력신호의 선형성을 확보하고 매칭회로부를 안정적으로 동작시키며 신 호 간섭 현상을 최소화할 수 있는 구조를 가지는 고효율 전력증폭모듈을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention lowers the operation class of the intermediate power amplifier in the high power operation mode to match the time when the intermediate power amplifier and the high power amplifier reach the saturation region, thereby ensuring linearity of the output signal and stably operating the matching circuit. It is an object of the present invention to provide a high efficiency power amplifier module having a structure capable of minimizing call interference.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 고효율 전력증폭부는 출력신호의 이득을 조정하는 구동증폭부; 상기 이득조정된 출력신호의 전력을 증폭시키는 제1전력증폭부; 상기 제1전력증폭부로 바이어스 전압을 제공하는 제2바이어스회로부; 상기 제1전력증폭부와 병렬로 연결되고, 상기 이득조정된 출력신호의 전력을 증폭시키는 제2전력증폭부; 상기 제2바이어스회로부와 연결되어 상기 바이어스 전압을 검출하는 전압센서부; 및 상기 제2전력증폭부 및 상기 전압센서부와 연결된 제1바이어스회로부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the high-efficiency power amplifier according to the present invention includes a drive amplifier for adjusting the gain of the output signal; A first power amplifier configured to amplify the power of the gain-adjusted output signal; A second bias circuit unit providing a bias voltage to the first power amplifier; A second power amplifier connected in parallel with the first power amplifier and amplifying the power of the gain-adjusted output signal; A voltage sensor unit connected to the second bias circuit unit to detect the bias voltage; And a first bias circuit unit connected to the second power amplifier and the voltage sensor unit.

또한, 본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈의 상기 제1전력증폭부는 저전력 모드시 오프되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first power amplifier of the high-efficiency power amplifier module according to the present invention is characterized in that the off in the low power mode.

또한, 본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈의 상기 제1바이어스회로부는 상기 중간전력증폭부 및 기준전압단 간에 병렬회로를 구성하는 제1트랜지스터 및 제4트랜지스터, 상기 제4트랜지스터와 연결되고 상기 기준전압단과 연결되는 제3트랜지스터 및 상기 제3트랜지스터와 연결되고 상기 전압센서부와 연결되는 제4트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first bias circuit portion of the high-efficiency power amplifier module according to the present invention is connected to the first transistor, the fourth transistor, and the fourth transistor constituting a parallel circuit between the intermediate power amplifier and the reference voltage terminal and the reference voltage And a third transistor connected to the stage and a fourth transistor connected to the third transistor and connected to the voltage sensor unit.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a high efficiency power amplifier module according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈(200)의 내부 구성요소 를 개략적으로 도시한 블록도이다.2 is a block diagram schematically illustrating internal components of the high efficiency power amplifier module 200 according to an embodiment of the present invention.

도 2에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈(200)은 입력매칭부(210), 구동증폭부(220), 중간매칭부(230), 고전력증폭부(240), 출력전매칭부(290), 출력매칭부(250), 중간전력증폭부(270), 제1바이어스회로부(260), 제2바이어스회로부(262) 및 전압센서부(280)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the high efficiency power amplifier module 200 according to the embodiment of the present invention includes an input matching unit 210, a driving amplifier 220, an intermediate matching unit 230, a high power amplifier 240, and an output power. The matching unit 290, the output matching unit 250, the intermediate power amplifier 270, the first bias circuit unit 260, the second bias circuit unit 262 and the voltage sensor unit 280 are configured to be included.

우선, 상기 입력매칭부(210)는 상기 구동증폭부(220)의 입력단에 구비되고, 트랜시버(100)로부터 입력되는 RF신호의 손실을 보상한다. 또한, 상기 중간매칭부(230)는 상기 고전력증폭부(240)의 입력단에 구비되는데, 상기 고전력증폭부(240) 및 상기 구동증폭부(220) 사이의 임피던스를 정합시키는 회로이다.First, the input matching unit 210 is provided at the input terminal of the driving amplifier 220 and compensates for the loss of the RF signal input from the transceiver 100. In addition, the intermediate matching unit 230 is provided at the input terminal of the high power amplifier 240, a circuit for matching the impedance between the high power amplifier 240 and the driving amplifier 220.

상기 구동증폭부(220)는 상기 트랜시버(100)로부터 출력된 신호를 증폭함에 있어서 이득(gain)을 조절하여 출력이 허용 수준을 넘지 않도록 한다.The driving amplifier 220 adjusts a gain in amplifying the signal output from the transceiver 100 so that the output does not exceed the allowable level.

따라서, 상기 구동증폭부(220)를 통하여 증폭 신호가 왜곡되고 여러 주파수가 집중된 채널신호의 대역폭에서 인터모듈레이션이 발생되는 것을 방지할 수 있다.Accordingly, it is possible to prevent the amplification signal from being distorted through the driving amplifier 220 and the intermodulation occurring in the bandwidth of the channel signal in which several frequencies are concentrated.

상기 고전력증폭부(240) 및 중간전력증폭부(270)는 상호 병렬로 연결되어 상기 이득조정된 출력신호의 전력을 증폭시키는데, 상기 구동증폭부(220)와는 달리 출력단에 많은 양의 전류를 제공하고 전력을 상승시키는 기능을 한다. 따라서, 상기 고전력증폭부(240) 및 중간전력증폭부(270)는 용량이 큰 트랜지스터 혹은 병렬로 구성되는 많은 수의 트랜지스터를 필요로 하게 된다.The high power amplifier 240 and the intermediate power amplifier 270 are connected in parallel to each other to amplify the power of the gain-adjusted output signal. Unlike the driving amplifier 220, a large amount of current is provided to the output terminal. And powers up. Therefore, the high power amplifier 240 and the intermediate power amplifier 270 require a large transistor or a large number of transistors configured in parallel.

본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈(200)이 고전력 모드로 동작하는 경우 상기 고전력증폭부(240) 및 중간전력증폭부(270)가 동시에 동작하고, 반면 저전력 모드로 동작하는 경우에는 상기 고전력증폭부(240)는 오프되어 상기 저전력증폭부(270)만 동작하게 된다.When the high efficiency power amplifier module 200 according to the present invention operates in a high power mode, the high power amplifier 240 and the intermediate power amplifier 270 operate simultaneously, while the high power amplifier when operated in a low power mode. 240 is turned off so that only the low power amplifier 270 operates.

상기 출력전매칭부(290)는 상기 중간전력증폭부(270)의 출력단에 연결되어 상기 중간전력증폭부(270)의 출력신호가 상기 고전력증폭부(240)의 출력신호와 합쳐지기 전에 상기 중간전력증폭부(270)의 출력신호의 손실을 보상한다.The output pre-matching unit 290 is connected to the output terminal of the intermediate power amplifier 270 so that the output signal of the intermediate power amplifier 270 is combined with the output signal of the high power amplifier 240 before the intermediate. The loss of the output signal of the power amplifier 270 is compensated.

상기 출력매칭부(250)는 상기 고전력증폭부(240) 및 상기 출력전매칭부(290)와 연결되어 최종적으로 증폭된 신호의 임피던스를 정합시키는 기능을 수행한다.The output matching unit 250 is connected to the high power amplifier 240 and the pre-matching unit 290 to perform the function of matching the impedance of the finally amplified signal.

한편, 상기 제1바이어스회로부(260)는 상기 중간전력증폭부(270)를 구성하는 트랜지스터로 바이어스 전압을 제공하고, 상기 제2바이어스회로부(262)는 상기 고전력증폭부(240)를 구성하는 트랜지스터로 바이어스 전압을 제공한다.Meanwhile, the first bias circuit unit 260 provides a bias voltage to the transistor constituting the intermediate power amplifier 270, and the second bias circuit unit 262 is a transistor configuring the high power amplifier 240. Provides a bias voltage.

상기 전압센서부(280)는 상기 제2바이어스회로부(262)와 연결되어 상기 고전력증폭부(240)로 제공되는 바이어스 전압을 검출하고 검출된 전압을 상기 제1바이어스회로부(260)로 전달한다.The voltage sensor unit 280 is connected to the second bias circuit unit 262 to detect the bias voltage provided to the high power amplifier 240 and transfer the detected voltage to the first bias circuit unit 260.

상기 제1바이어스회로부(260)는 상기 검출된 전력을 기준으로 하여 본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈(200)이 고전력모드로 동작된다고 판단되면 상기 중간전력증폭부(270)의 동작을 지연시키는 기능을 수행한다.The first bias circuit unit 260 delays the operation of the intermediate power amplifier 270 when it is determined that the high efficiency power amplifier module 200 according to the present invention is operated in the high power mode based on the detected power. Do this.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈(200)의 전압센서부(280)의 구성요소를 도시한 회로도이다.3 is a circuit diagram illustrating the components of the voltage sensor unit 280 of the high efficiency power amplifier module 200 according to the embodiment of the present invention.

도 3에 의하면, 상기 전압센서부(280)는 제1저항(282), 제2저항(281), 제3저 항(283) 및 다이오드(284)로 구성되는데, 상기 다이오드(284) 및 제1저항(282)은 직렬로 연결되고 상기 제2저항(281)은 상기 다이오드(284)와 병렬로 연결된다.Referring to FIG. 3, the voltage sensor unit 280 includes a first resistor 282, a second resistor 281, a third resistor 283, and a diode 284. One resistor 282 is connected in series and the second resistor 281 is connected in parallel with the diode 284.

그리고, 상기 제3저항(283)은 상기 다이오드의(284) 출력단을 접지단으로 연결시킨다. 상기 다이오드(284)는 전압을 검출하는 기능을 수행하고, 상기 제1저항(282), 제2저항(281) 및 제3저항(283)은 소정의 임피던스를 형성하여 상기 다이오드(284)에서 검출되는 전압 수치가 조정되도록 한다.The third resistor 283 connects the output terminal of the diode 284 to the ground terminal. The diode 284 detects a voltage, and the first resistor 282, the second resistor 281, and the third resistor 283 form a predetermined impedance to be detected by the diode 284. Allow the voltage readings to be adjusted.

이하에서, 본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈(200)이 고전력 모드로 동작하는 경우에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a case in which the high efficiency power amplifier module 200 according to the present invention operates in the high power mode will be described.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈(200)의 제1바이어스회로부(260)의 구성요소를 도시한 회로도이다.4 is a circuit diagram illustrating the components of the first bias circuit unit 260 of the high efficiency power amplifier module 200 according to the embodiment of the present invention.

도 4에 의하면, 상기 제1바이어스회로부(260)는 제1트랜지스터(265), 제4트랜지스터(268), 제3트랜지스터(267), 제2트랜지스터(266)를 포함하여 구성되는데, 상기 제1트랜지스터(265) 및 제4트랜지스터(268)는 상기 중간전력증폭부(270) 및 기준전압(Vref)단 간에 병렬회로를 구성한다.Referring to FIG. 4, the first bias circuit unit 260 includes a first transistor 265, a fourth transistor 268, a third transistor 267, and a second transistor 266. The transistor 265 and the fourth transistor 268 form a parallel circuit between the intermediate power amplifier 270 and the reference voltage Vref terminal.

상기 제3트랜지스터(267)는 컬렉터단이 상기 제4트랜지스터(268)의 베이스단과 연결되고 베이스단은 저항을 구비하여 상기 기준전압단과 연결된다.In the third transistor 267, a collector terminal is connected to the base terminal of the fourth transistor 268, and the base terminal has a resistance and is connected to the reference voltage terminal.

또한, 상기 제2트랜지스터(266)는 컬렉터단이 상기 제3트랜지스터(267)의 베이스단과 연결되고 베이스단이 상기 전압센서부(280)와 연결되는 구조를 가진다.In addition, the second transistor 266 has a structure in which a collector end is connected to the base end of the third transistor 267 and the base end is connected to the voltage sensor unit 280.

이러한 구조를 통하여, 본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈(200)이 고전력모드로 동작하는 경우, 상기 전압센서부(280)로부터 소정 수치 이상의 전압이 검출 되면 상기 제2트랜지스터(266)가 오프되고, 반면 상기 제3트랜지스터(267)의 베이스단의 전류가 활성화되어 상기 제3트랜지스터(267)는 온된다.Through this structure, when the high efficiency power amplifier module 200 according to the present invention operates in the high power mode, when the voltage higher than a predetermined value is detected from the voltage sensor unit 280, the second transistor 266 is turned off, On the other hand, the current at the base end of the third transistor 267 is activated and the third transistor 267 is turned on.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 전력증폭모듈(200)의 제1바이어스회로부(260)가 상기 중간전력증폭부(270)의 동작을 활성화(turn-on)시키는 입력 전력 및 전압 특성을 도시한 그래프이다.5 illustrates input power and voltage characteristics of the first bias circuit unit 260 of the high efficiency power amplifier module 200 according to an embodiment of the present invention to turn on the operation of the intermediate power amplifier 270. It is a graph shown.

도 5에 의하면, 상기 중간전력증폭부(270)의 동작이 활성화되는 입력 전력이 약 1.2V(B: 즉, 상기 중간전력증폭부(270)의 턴온 구간)로 형성되어 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 5, it can be seen that the input power for activating the operation of the intermediate power amplifier 270 is about 1.2V (that is, B: the turn-on period of the intermediate power amplifier 270).

이어서, 상기 제3트랜지스터(267)가 온되면 최종적으로 상기 제4트랜지스터(268)의 베이스단 전류가 비활성화되고 상기 제4트랜지스터(268)는 오프됨으로써 상기 중간전력증폭부(270)도 함께 꺼지게 된다.Subsequently, when the third transistor 267 is turned on, the base terminal current of the fourth transistor 268 is finally deactivated and the fourth transistor 268 is turned off to turn off the intermediate power amplifier 270 together. .

도 4에 의하면, 상기 중간전력증폭부(270)는 설명의 편의상 하나의 트랜지스터(272)로 도시되어 있다.Referring to FIG. 4, the intermediate power amplifier 270 is illustrated as one transistor 272 for convenience of description.

이와 같은 과정을 통하여 본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈(200)이 고전력 모드로 동작하는 경우 상기 중간전력증폭부(270)는 동작이 한 클래스 지연될 수 있고, 상기 출력전매칭부(290) 및 출력매칭부(250)는 동시에 정합 기능을 수행하여 안정된 출력 신호를 최종적으로 송출시킬 수 있게 된다.When the high-efficiency power amplifier module 200 according to the present invention operates in the high power mode through the above process, the intermediate power amplifier 270 may be delayed by one class of operation. The output matching unit 250 may perform a matching function at the same time to finally transmit a stable output signal.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상 에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The present invention has been described above with reference to the preferred embodiments, which are merely examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains do not depart from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications not illustrated above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiment of the present invention can be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

본 발명에 의한 고효율 전력증폭모듈에 의하면, 고전력 동작 모드 또는 저전력 동작 모드에 상관없이 중간전력증폭부 및 고전력증폭부의 포화 영역 도달시간을 일치시킬 수 있으므로 출력전매칭부 및 출력매칭부의 정합 기능을 안정화시킬 수 있게 된다.According to the high-efficiency power amplifier module according to the present invention, it is possible to match the arrival time of the saturation region of the intermediate power amplifier and the high power amplifier regardless of the high power operation mode or the low power operation mode, thereby stabilizing the matching function of the output matching part and the output matching part. You can do it.

또한, 본 발명에 의하면, 출력전매칭부 및 출력매칭부의 정합 기능이 안정화되어 신호 간섭 효과가 감소되고, 출력신호의 선형성 확보도 용이해지며, 전력증폭모듈의 회로 및 주변회로의 손상을 줄여 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the present invention, the matching function of the pre-matching part and the output matching part is stabilized, thereby reducing the effect of signal interference, facilitating securing the linearity of the output signal, and reducing damage to the circuits and peripheral circuits of the power amplifier module. There is an effect that can extend the life of the.

Claims (9)

출력신호의 이득을 조정하는 구동증폭부;A driving amplifier for adjusting a gain of the output signal; 상기 이득조정된 출력신호의 전력을 증폭시키는 제1전력증폭부;A first power amplifier configured to amplify the power of the gain-adjusted output signal; 상기 제1전력증폭부로 바이어스 전압을 제공하는 제2바이어스회로부;A second bias circuit unit providing a bias voltage to the first power amplifier; 상기 제1전력증폭부와 병렬로 연결되고, 상기 이득조정된 출력신호의 전력을 증폭시키는 제2전력증폭부;A second power amplifier connected in parallel with the first power amplifier and amplifying the power of the gain-adjusted output signal; 상기 제2바이어스회로부와 연결되어 상기 바이어스 전압을 검출하는 전압센서부; 및A voltage sensor unit connected to the second bias circuit unit to detect the bias voltage; And 상기 제2전력증폭부 및 상기 전압센서부와 연결된 제1바이어스회로부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.And a first bias circuit unit connected to the second power amplifier and the voltage sensor unit. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동증폭부의 입력단에는 입력신호의 손실을 보상하는 입력매칭부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.The input terminal of the driving amplifier further comprises an input matching unit for compensating for the loss of the input signal. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1전력증폭부의 입력단에는 상기 제1전력증폭부 및 상기 구동증폭부 사이의 임피던스를 정합시키는 중간매칭부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.The input terminal of the first power amplifier, the high efficiency power amplifier module further comprises an intermediate matching unit for matching the impedance between the first power amplifier and the driving amplifier. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1전력증폭부 및 제2전력증폭부의 출력측 연결단에 최종 출력신호의 손실을 보상하는 출력매칭부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.High efficiency power amplifier module characterized in that the output matching section for compensating for the loss of the final output signal is further provided at the output side of the first power amplifier and the second power amplifier. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2전력증폭부의 출력신호가 상기 제1전력증폭부의 출력신호와 합쳐지기 전에 상기 제2전력증폭부의 출력신호의 손실을 보상하도록 상기 제2전력증폭부의 출력단에 출력전매칭부가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.Before the output signal of the second power amplifier unit is combined with the output signal of the first power amplifier unit, an output prematching unit is further provided at the output terminal of the second power amplifier unit to compensate for the loss of the output signal of the second power amplifier unit. High efficiency power amplifier module. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1전력증폭부는 저전력 모드시 오프되는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.And the first power amplifier is turned off in the low power mode. 제 1항에 있어서, 상기 제1바이어스회로부는The method of claim 1, wherein the first bias circuit portion 고전력 모드시 상기 전압센서부로부터 전달된 상기 바이어스 전압이 기준 전압보다 크면 상기 제2전력증폭부가 꺼지도록 하는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.And the second power amplifier is turned off when the bias voltage transmitted from the voltage sensor unit is higher than a reference voltage in the high power mode. 제 1항에 있어서, 상기 전압센서부는The method of claim 1, wherein the voltage sensor unit 직렬로 연결된 다이오드 및 제1저항, 상기 다이오드와 병렬로 연결된 제2저항, 상기 다이오드의 출력단을 접지단으로 연결시키는 제3저항으로 구성되는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.A high efficiency power amplification module, comprising: a diode connected in series and a first resistor; a second resistor connected in parallel with the diode; and a third resistor connecting the output terminal of the diode to a ground terminal. 제 1항에 있어서, 상기 제1바이어스회로부는The method of claim 1, wherein the first bias circuit portion 상기 중간전력증폭부 및 기준전압단 간에 병렬회로를 구성하는 제1트랜지스터 및 제4트랜지스터, 상기 제4트랜지스터와 연결되고 상기 기준전압단과 연결되는 제3트랜지스터 및 상기 제3트랜지스터와 연결되고 상기 전압센서부와 연결되는 제4트랜지스터로 구성되는 것을 특징으로 하는 고효율 전력증폭모듈.A first transistor and a fourth transistor constituting a parallel circuit between the intermediate power amplifier and a reference voltage terminal, a third transistor connected to the fourth transistor and connected to the reference voltage terminal, and connected to the third transistor and the voltage sensor A high efficiency power amplifier module, characterized in that consisting of a fourth transistor connected to the unit.
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