[go: up one dir, main page]

KR101618971B1 - 인버터 형태의 전력 증폭기 - Google Patents

인버터 형태의 전력 증폭기 Download PDF

Info

Publication number
KR101618971B1
KR101618971B1 KR1020140115450A KR20140115450A KR101618971B1 KR 101618971 B1 KR101618971 B1 KR 101618971B1 KR 1020140115450 A KR1020140115450 A KR 1020140115450A KR 20140115450 A KR20140115450 A KR 20140115450A KR 101618971 B1 KR101618971 B1 KR 101618971B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
transistor
power amplifier
end connected
blocking block
output port
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020140115450A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160027570A (ko
Inventor
박종훈
이창현
박창근
Original Assignee
숭실대학교산학협력단
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 숭실대학교산학협력단 filed Critical 숭실대학교산학협력단
Priority to KR1020140115450A priority Critical patent/KR101618971B1/ko
Priority to US14/836,972 priority patent/US9520838B2/en
Publication of KR20160027570A publication Critical patent/KR20160027570A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101618971B1 publication Critical patent/KR101618971B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/34Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback
    • H03F1/342Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback in field-effect transistor amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/22Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively
    • H03F1/223Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of cascode coupling, i.e. earthed cathode or emitter stage followed by earthed grid or base stage respectively with MOSFET's
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H03F3/195High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only in integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
    • H03F3/245Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages with semiconductor devices only
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/30Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor
    • H03F3/3001Single-ended push-pull [SEPP] amplifiers; Phase-splitters therefor with field-effect transistors
    • H03F3/3022CMOS common source output SEPP amplifiers
    • H03F3/3028CMOS common source output SEPP amplifiers with symmetrical driving of the end stage
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/408Indexing scheme relating to amplifiers the output amplifying stage of an amplifier comprising three power stages
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/411Indexing scheme relating to amplifiers the output amplifying stage of an amplifier comprising two power stages
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F2203/00Indexing scheme relating to amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements covered by H03F3/00
    • H03F2203/30Indexing scheme relating to single-ended push-pull [SEPP]; Phase-splitters therefor
    • H03F2203/30031A resistor being coupled as feedback circuit in the SEPP amplifier

Landscapes

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

Abstract

본 발명은 인버터 형태의 전력 증폭기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기는 입력 포트를 통해 교류 형태의 입력 신호가 게이트로 인가되고, 제1 단이 전원 전압에 연결되며 제2 단이 출력 포트에 연결된 제1 트랜지스터; 상기 입력 신호가 게이트를 통하여 인가되고, 제1 단이 접지 전원에 연결되고, 제2 단이 상기 출력 포트에 연결된 제2 트랜지스터; 제1 단이 상기 입력 포트에 연결되고, 제2 단이 상기 출력 포트에 연결된 피드백 저항; 및 제 1 단이 상기 출력 포트에 연결되고, 제2 단은 DC 출력 포트와 연결되는 AC 차단 블록을 포함한다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 추가적인 바이어스 회로 없이 자기 바이어스를 생성하므로 전체 시스템을 간소화 할 수 있다. 또한, 바이어스 회로에서 소비되는 전력 감소로 인해 전체 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있다.

Description

인버터 형태의 전력 증폭기{POWER AMPLIFIER OF THE INVERTER FORM}
본 발명은 인버터 형태의 전력 증폭기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 DC 성분의 자기 바이어스 전압을 생성하는 인버터 형태의 전력 증폭기에 관한 것이다.
무선통신 시스템용 고주파 집적 회로 및 하이브리드 회로에서 흔히 사용되는 회로 중 하나인 전력 증폭기는 인가되는 신호의 전력을 증가시키기 위해 사용된다. 전력 증폭기의 종류는 여러 가지 있으며 그 중 많이 사용되는 형태 중 하나가 인버터 형태의 전력 증폭기이다.
도 1은 일반적인 인버터 형태의 전력 증폭기의 개략적인 회로도이다.
도 1에 나타낸 것처럼, 일반적인 인버터 형태의 전력 증폭기(100)는 전원 전압 및 접지 전원의 인가를 위한 전원 전압 포트(VDD) 및 접지 포트(GND), 그리고 입력 신호가 입력되는 입력 포트(RFin) 및 출력 신호가 출력되는 출력 포트(RFout)를 포함한다.
또한, 일반적인 인버터 형태의 전력 증폭기(100)의 트랜지스터는 PMOS(110)와 NMOS(120)로 구성될 수 있다. PMOS(110)의 드레인은 출력 포트(RFout), 게이트는 입력 포트(RFin), 소스는 전원 전압 포트(VDD)에 각각 연결되어 있다. NMOS(120)의 드레인은 출력 포트(RFout), 게이트는 입력 포트(RFin), 소스는 접지 포트(GND)에 각각 연결되어 있다.
또한, 피드백 저항(130)이 출력 포트와 입력 포트 사이에 연결되어 형성된다. 피드백 저항은 보통 매우 큰 값으로 형성되어 AC 신호의 전달을 억제하고 DC 전압만 공급하고 이로 인해 PMOS(110)와 NMOS(120)에 바이어스 전압이 인가되는 효과가 발생한다. 만약 PMOS(110)와 NMOS(120)가 동일한 성능의 트랜지스터인 경우, 출력 포트의 DC 전압 값으로 VDD/2의 값이 출력된다. 즉, PMOS(110)와 NMOS(120)의 성능의 비율로 출력 포트의 DC 전압이 결정된다.
도 2는 종래 기술에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기의 개략적인 회로도이다.
도 2에 나타낸 것처럼, 도 1에 도시된 전력 증폭기에 추가적으로 PMOS(210)의 게이트와 입력 포트 사이에 연결된 DC 차단 블록(231), NMOS(220)의 게이트와 입력 포트 사이에 연결된 DC 차단 블록(232)을 형성한다. 또한 PMOS(210)와 NMOS(220)에 DC 전압을 공급해 주기 위해 PMOS(210)의 게이트 쪽에는 DC 전원(251)과 NMOS(220)의 게이트 쪽에는 DC 전원(252)을 형성하고 DC 전원으로 AC 신호가 누설되는 것을 막기 위해 AC 차단 블록(241)을 PMOS(210)의 게이트와 DC 전원(251) 사이에 형성하고 AC 차단 블록(242)을 NMOS(220)의 게이트와 DC 전원(252) 사이에 형성한다.
DC 전원(251)의 전압은 PMOS(210)의 문턱 전압 근처로 인가되고, DC 전원(252)의 전압은 NMOS(220)의 문턱 전압 근처로 인가하는 것이 관통 전류를 억제하는데 있어 바람직하다. 이와 같이 DC 전원(251)과 DC 전원(252)의 전압 값을 조절하면 PMOS(210)와 NMOS(220)가 동시에 턴온되는 구간을 조절할 수 있기 때문에 관통 전류를 조절할 수 있다. 하지만, 추가적인 DC 전원이 추가 되어야 하고 이는 추가적인 회로 및 전체 시스템의 복잡성을 높이게 하는 문제점이 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술은 대한민국 공개특허공보 제2007-0068239호(2007.06.29 공개)에 기재되어 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 자기 바이어스 전압을 생성하는 인버터 형태의 전력 증폭기를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 실시예에 따르면, 인버터 형태의 전력 증폭기는 입력 포트를 통해 교류 형태의 입력 신호가 게이트로 인가되고, 제1 단이 전원 전압에 연결되며 제2 단이 출력 포트에 연결된 제1 트랜지스터; 상기 입력 신호가 게이트를 통하여 인가되고, 제1 단이 접지 전원에 연결되고, 제2 단이 상기 출력 포트에 연결된 제2 트랜지스터; 제1 단이 상기 입력 포트에 연결되고, 제2 단이 상기 출력 포트에 연결된 피드백 저항; 및 제 1 단이 상기 출력 포트에 연결되고, 제2 단은 DC 출력 포트와 연결되는 AC 차단 블록을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 인버터 형태의 전력 증폭기는 입력 포트를 통해 교류 형태의 입력 신호가 게이트로 인가되고, 제1 단이 전원 전압에 연결되며 제2 단이 출력 포트에 연결된 제1 트랜지스터; 상기 입력 신호가 게이트를 통하여 인가되고, 제1 단이 접지 전원에 연결되고, 제2 단이 상기 출력 포트에 연결된 제2 트랜지스터; 제1 단이 상기 입력 포트에 연결되고, 제2 단이 상기 출력 포트에 연결된 피드백 저항; 및 제 1 단이 상기 입력 포트에 연결되고, 제2 단은 DC 출력 포트와 연결되는 AC 차단 블록을 포함한다.
또한, 상기 출력 포트는 DC 차단 블록과 연결될 수 있다.
또한, 상기 AC 차단 블록은 상기 DC 출력 포트를 통하여 제3 트랜지스터의 게이트에 연결될 수 있다.
또한, 상기 인버터 형태의 전력 증폭기가 2단 이상으로 직렬로 연결될 수 있다.
또한, 상기 AC 차단 블록은 저항 소자로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1 트랜지스터는 P 형의 MOSFET, 상기 제2 트랜지스터는 N 형의 MOSFET이고, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 제1단은 소스이고 제2 단은 드레인일 수 있다.
또한, 상기 제1 트랜지스터는 PNP 형의 BJT, 상기 제2 트랜지스터는 NPN 형의 BJT이고, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 제1 단은 이미터이고 제2 단은 컬렉터일 수 있다.
본 발명인 인버터 형태의 전력 증폭기에 따르면, 추가적인 바이어스 회로 없이 DC 성분의 자기 바이어스를 생성하므로 전체 시스템을 간소화 할 수 있다. 또한, 바이어스 회로에서 소비되는 전력 감소로 인해 전체 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있다.
도 1은 일반적인 인버터 형태의 전력 증폭기의 개략적인 회로도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기의 개략적인 회로도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기의 개략적인 회로도이다.
도 4는 도 3의 확장된 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 5는 도 3의 다른 확장된 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 6은 도 3의 또 다른 확장된 실시예를 나타내는 회로도이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도 3 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 설명의 편의를 위해 트랜지스터는 MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)를 예시로 한다. 여기서, 상기의 트랜지스터의 종류는 단지 하나의 실시예에 불과한 것으로서 BJT(Bipolar Junction Transistor) 등의 다른 트랜지스터에 대해서도 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기의 개략적인 회로도이다.
도 3에 나타낸 것처럼, 본 발명의 실시예에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기(300)는 제1 트랜지스터(310), 제2 트랜지스터(320), 피드백 저항(330) 및 AC 차단 블록(340)을 포함한다.
제1 트랜지스터(310)는 입력 포트(RFin)를 통해 교류 형태의 입력 신호가 게이트로 인가되고, 소스가 전원 전압(VDD)에 연결되며 드레인이 출력 포트(RFout)에 연결된다. 제2 트랜지스터(320)는 입력 신호가 게이트를 통하여 인가되고, 소스가 접지 전원에 연결되고, 드레인이 상기 출력 포트(RFout)에 연결된다. 피드백 저항(330)은 제1 단이 상기 입력 포트에 연결되고, 제2 단이 상기 출력 포트에 연결된다.
본 발명의 실시예에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기(300)는 입력 포트(RFin)을 통해 High 신호가 인가되면 제2 트랜지스터(320)이 턴온되고, 제1 트랜지스터(310)은 턴오프된고, 출력 포트(RFout)에는 Low 신호가 출력된다. 반대로, 입력 포트(RFin)를 통해 Low 신호가 인가되면 제1 트랜지스터(310)이 턴온되고, 제2 트랜지스터(320)이 턴오프되고, 출력 포트(RFout)에는 High 신호가 출력된다.
AC 차단 블록(340)은 제 1 단이 피드백 저항(330)의 제2단에 연결되고, 제2 단은 DC 출력 포트(350)와 연결된다. AC 차단 블록(340)은 교류 성분(AC)을 차단하고 직류 성분(DC)만을 통과시키기 때문에 DC 성분만 DC 출력 포트(350)로 나오게 된다. 이를 전력 증폭기의 바이어스 전압이 필요한 포트로 연결하면 추가적인 바이어스 회로 없이 직류 성분의 자기 바이어스를 생성할 수 있다.
도 3에 나타낸 것처럼, 입력 포트(RFin)에 AC 전류가 인가되면, 피드백 저항(330) 성분으로 인해 출력 포트(RFout)에는 AC 성분뿐만 아니라 DC 성분이 출력된다. 이 경우, AC 차단 블록(340)을 이용하여 AC 성분을 제거 함으로써 DC 성분만을 DC 출력 포트(350)로 출력할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 인버터 형태의 전력 증폭기에서, AC 차단 블록(340)은 출력 포트(RFout) 대신 입력 포트(RFin)에 연결될 수 있다. 즉, AC 차단 블록(340)은 제1 단이 입력 포트(RFin)에 연결되고, 제2 단은 DC 출력 포트와 연결될 수 있다. 이 경우, 입력 포트(RFin)와 출력 포트(RFout) 중에서, 출력 포트(RFout)에 AC 차단 블록(340)을 연결하는 경우 전력 증폭기의 구동 능력이 우수하기 때문에 차단 블록(340)을 출력 포트(RFout)에 연결하는 것이 더 바람직하다.
또한, 제1 트랜지스터(310)와 제2 트랜지스터(320)의 성능 비율을 조절하여 전력 증폭기(300)를 설계하는 경우, 다양한 DC 전압을 출력할 수 있다. 예를 들어, 도 3에서 VDD 의 전압이 4V인 경우, 제1 트랜지스터(310)와 제2 트랜지스터(320)의 성능 비율이 동일하면, VDD 전압의 절반인 2V가 출력단으로 출력된다. 또한, 제1 트랜지스터(310)의 성능이 제2 트랜지스터(320)의 성능보다 높은 경우, VDD/2 보다 높은 전압이 출력된다. 따라서, 제1 트랜지스터(310)와 제2 트랜지스터(320)의 성능 비율을 조절함으로써 출력 전압 값을 조절할 수 있다.
여기서, 성능 비율을 조절하는 방법으로 전력 증폭기(300) 설계시 트랜지스터 게이트의 길이 또는 너비를 조절하는 방법이 이용될 수 있다. 그리고 AC 차단 블록(340)은 높은 저항 값을 갖는 저항을 이용하여 구현할 수 있다.
도 4는 도 3의 확장된 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 4에 따르면, 총 3단의 인버터 형태의 전력 증폭기(410, 420, 430)가 직렬로 연결되어 있는 형태를 가진다. 일반적으로 전력 증폭기를 설계할 때, 높은 이득 값을 위하여 여러 단의 인버터 형태의 전력 증폭기를 사용한다. 첫 번째 전력 증폭기(410)와 두 번째 전력 증폭기(420) 사이에는 DC 전압을 분리하기 위해 DC 차단 블록(440)이 연결된다. 그리고 각 단에서의 출력 포트에서 AC 차단 블록(413, 423)을 이용하여 자기 바이어스를 생성할 수 있고, 생성된 자기 바이어스를 이용하여 후단에 연결된 전력 증폭기의 게이트에 직류 성분의 바이어스 전압으로 인가할 수 있다.
도 4를 참조하면, 제1 단의 전력 증폭기(410)에 포함된 AC 차단 블록(413)에서 출력된 직류 성분의 바이어스 전압은 제3 단의 전력 증폭기(430)에 포함된 제1 트랜지스터(431)의 게이트로 인가되고, 제2 단의 전력 증폭기(420)에 포함된 AC 차단 블록(423)에서 출력된 직류 성분의 바이어스 전압은 제2 트랜지스터(432)의 게이트로 인가된다. 이와 같이 연결함으로써 도 2에 도시된 전력 증폭기(200)에 구비된 2개의 DC 전원(251, 252)을 제거할 수 있게 되어 회로의 복잡성이 낮아지도록 할 수 있다.
도 4에 나타낸 예에서, 전력 증폭기(430)의 구동을 위하여 제1 트랜지스터(431)의 게이트가 제2 트랜지스터(432)의 게이트에 비하여 높은 전압이 인가되어야 한다고 가정하면, 제2 트랜지스터(422)에 비하여 높은 성능을 가지는 제1 트랜지스터(411)를 사용함으로써, 제1 트랜지스터(431)의 게이트에 인가되는 전압이 제2 트랜지스터(432)의 게이트에 인가되는 전압보다 높도록 설계할 수 있다.
도 5는 도 3의 다른 확장된 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 5를 참조하면, 총 2단의 인버터 형태의 전력 증폭기(510, 520)와 1단의 일반적인 전력 증폭기(530)가 직렬로 연결되어 있다. 각 단의 전력 증폭기의 DC 값을 분리시키기 위해 DC 차단 블록(540, 550)을 인버터 형태의 전력 증폭기(510, 520) 사이에 연결한다. 여기서, 제3단의 전력 증폭기(530)는 캐스코드 방식으로 공통 게이트 형태의 제1 트랜지스터(531)와 공통 소스 형태의 제2 트랜지스터(532)를 연결한 구조이다.
도 5의 동작에 있어서, 제1 단의 전력 증폭기(510)의 입력 포트(RFin)을 통해 High 신호가 인가되면, 제1 트랜지스터(511)은 턴오프되고 제2 트랜지스터(512)는 턴온되어 출력 포트에는 Low 신호가 출력된다.
출력된 Low 신호에는 직류 및 교류 성분이 포함되어 있다. 출력된 Low 신호에서 DC 차단 블록(540)을 통해 직류 성분이 차단되고, 교류 성분만이 제2 단의 전력 증폭기(520)의 입력 포트를 통해 인가되면, 제1 트랜지스터(521)는 턴온되고 제2 트랜지스터(522)는 턴오프되어 출력 포트에는 High 신호가 출력된다.
또한, 출력된 High 신호에서 DC 차단 블록(550)을 통과한 교류 성분은 제3 단의 전력 증폭기(530)에 포함된 제2 트랜지시스터(532)의 게이트로 인가된다. 그리고 AC 차단 블록(523)을 통과한 직류 성분이 제2 트랜지시스터(532)의 게이트로 인가된다. High 신호가 제2 트랜지시스터(532)의 게이트로 인가되면, 제2 트랜지시스터(532)는 턴온된다.
그리고, AC 차단 블록(513)을 통해 고정된 DC 전압 값이 제1 트랜지시스터(531)의 게이트로 인가된 상태에서, 전압 강하로 인하여 제1 트랜지시스터(531)의 게이트와 소스 사이의 전압차가 임계치보다 커져서 제1 트랜지시스터(531) 또한 턴온된다.
즉, 제1 트랜지시스터(531)의 게이트와 제2 트랜지스터(532)의 게이트에 DC 전압이 인가된 상태에서, AC 차단 블록(513)로부터 출력된 직류 성분의 자기 바이어스가 제1 트랜지스터(531)의 게이트로 인가되고, AC 차단 블록(523)로부터 출력된 직류 성분의 자기 바이어스가 트랜지스터(532)의 게이트로 인가된다. 도 4의 경우와 마찬가지로 원하는 DC 전압 값을 생성하기 위해 인버터 형태의 전력 증폭기(510, 520)의 제1 트랜지스터(512, 522)와 제2 트랜지스터(513, 523)의 성능 비율을 각각 조절할 수 있다.
도 6은 도 3의 또 다른 확장된 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 6에 나타낸 회로는 도 5에 도시한 회로에서 제3 단에 위치한 전력 증폭기(630)의 공통 소스 형태의 제2 트랜지시스터(632)의 입력 포트에 연결되는 AC 차단 블록과 DC 차단 블록을 생략한 회로이다.
이와 같이 도 6에 나타낸 회로에 따르면, 도 5와 비교할 때 전력 증폭기(610, 620, 630)의 스위칭 동작은 동일하다.
특히, 도 6은 제3단에 위치한 전력 증폭기(630)의 제2 트랜지시스터(632)의 게이트에 직류 성분과 교류 성분이 모두 인가하도록 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 도 6에 따르면 복잡도를 더욱 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
이와 같이 본 발명의 실시예에 따르면, 추가적인 바이어스 회로 없이 자기 바이어스를 생성하므로 전체 시스템을 간소화 할 수 있다. 또한, 바이어스 회로에서 소비되는 전력 감소로 인해 전체 시스템의 에너지 효율을 높일 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 따라서 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허청구범위에 기재된 내용 및 그와 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.
100, 200, 300, 410, 420, 430, 510, 520, 610, 620: 인버터 형태의 전력 증폭기,
530, 630: 일반적인 전력 증폭기,
110, 210: PMOS,
120, 220: NMOS,
310, 411, 421, 431, 511, 521, 531, 611, 621, 631: 제1 트랜지스터,
320, 412, 422, 432, 512, 522, 532, 612, 622, 632: 제2 트랜지스터,
130, 330: 피드백 저항,
231, 232, 440, 540, 550, 640: DC 차단 블록,
241, 242, 340, 413, 423, 513, 523, 613: AC 차단 블록,
251, 252: DC 전원,
350: DC 출력 포트

Claims (8)

  1. 입력 포트를 통해 교류 형태의 입력 신호가 게이트로 인가되고, 제1 단이 전원 전압에 연결되며 제2 단이 DC 차단 블록에 연결된 제1 트랜지스터;
    상기 입력 신호가 게이트를 통하여 인가되고, 제1 단이 접지 전원에 연결되고, 제2 단이 상기 DC 차단 블록에 연결된 제2 트랜지스터;
    제1 단이 상기 입력 포트에 연결되고, 제2 단이 상기 DC 차단 블록에 연결된 피드백 저항; 및
    제 1 단이 상기 피드백 저항의 제2 단과 상기 DC 차단 블록 사이에 연결되는 AC 차단 블록을 포함하는 제1 단의 전력 증폭기와,
    상기 제1 단의 전력 증폭기에 직렬로 연결되는 제2 및 제3 단의 전력 증폭기를 포함하며,
    상기 제3 단의 전력 증폭기는,
    상기 제1 단의 전력 증폭기에 포함된 상기 AC 차단 블록의 제2 단에 연결되는 제1 트랜지스터와, 상기 제2 단의 전력 증폭기에 포함된 AC 차단 블록의 제2 단에 연결되는 제2 트랜지스터를 포함하는 인버터 형태의 전력 증폭기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 AC 차단 블록은 상기 DC 출력 포트를 통하여 제3 트랜지스터의 게이트에 연결되는 인버터 형태의 전력 증폭기.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 AC 차단 블럭은 저항 소자로 형성된 인버터 형태의 전력 증폭기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터는 P 형의 MOSFET, 상기 제2 트랜지스터는 N 형의 MOSFET이고, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 제1단은 소스이고 제2 단은 드레인인 인버터 형태의 전력 증폭기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터는 PNP 형의 BJT, 상기 제2 트랜지스터는 NPN 형의 BJT이고, 상기 제1 트랜지스터 및 상기 제2 트랜지스터의 제1 단은 이미터이고 제2 단은 컬렉터인 인버터 형태의 전력 증폭기.
KR1020140115450A 2014-09-01 2014-09-01 인버터 형태의 전력 증폭기 Active KR101618971B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140115450A KR101618971B1 (ko) 2014-09-01 2014-09-01 인버터 형태의 전력 증폭기
US14/836,972 US9520838B2 (en) 2014-09-01 2015-08-27 Inverter type power amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140115450A KR101618971B1 (ko) 2014-09-01 2014-09-01 인버터 형태의 전력 증폭기

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160027570A KR20160027570A (ko) 2016-03-10
KR101618971B1 true KR101618971B1 (ko) 2016-05-10

Family

ID=55403727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140115450A Active KR101618971B1 (ko) 2014-09-01 2014-09-01 인버터 형태의 전력 증폭기

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9520838B2 (ko)
KR (1) KR101618971B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2019209940B2 (en) * 2018-01-18 2023-05-11 Viasat, Inc. Modularized power amplifier devices and architectures
US11177984B1 (en) 2020-06-01 2021-11-16 Xilinx, Inc. CMOS analog circuits having a triode-based active load
US10998307B1 (en) * 2020-06-01 2021-05-04 Xilinx, Inc. CMOS analog circuits having a triode-based active load

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239481A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Toshiba Corp 半導体集積回路装置
KR101105380B1 (ko) * 2010-08-31 2012-01-16 한국과학기술원 최소잡음특성과 입력 파워매칭을 동시에 얻을 수 있는 씨모스 저잡음 증폭기 및 무선수신기

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2987681A (en) * 1958-10-02 1961-06-06 Sundstrand Corp Regulated inverter
US6737924B1 (en) * 2002-12-11 2004-05-18 Intel Corporation Differential, double feedback CMOS transimpedance amplifier with noise tolerance
JP4850540B2 (ja) 2005-12-26 2012-01-11 富士通セミコンダクター株式会社 Dc−dcコンバータ及びdc−dcコンバータの制御回路

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010239481A (ja) * 2009-03-31 2010-10-21 Toshiba Corp 半導体集積回路装置
KR101105380B1 (ko) * 2010-08-31 2012-01-16 한국과학기술원 최소잡음특성과 입력 파워매칭을 동시에 얻을 수 있는 씨모스 저잡음 증폭기 및 무선수신기

Also Published As

Publication number Publication date
US9520838B2 (en) 2016-12-13
US20160065153A1 (en) 2016-03-03
KR20160027570A (ko) 2016-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10651825B2 (en) Resistor-based attenuator systems
KR101618971B1 (ko) 인버터 형태의 전력 증폭기
US7948329B2 (en) Oscillator gain circuit and method
US8049534B2 (en) Low-power high-speed differential driver with precision current steering
KR20150100058A (ko) 적응적 바이어스 회로 및 전력 증폭기
CN109947172B (zh) 一种低压降高输出电阻镜像电流源电路
JP4814133B2 (ja) 高周波増幅器
JP5977092B2 (ja) レールツーレールdmos増幅器の出力ステージにバイアスをかけるための方法及び装置
US11070181B2 (en) Push-pull output driver and operational amplifier using same
US20180188764A1 (en) Start-up circuits
US8427237B2 (en) Common-mode feedback circuit
US8593201B2 (en) Signal output circuit
US20140253088A1 (en) Fixed voltage generating circuit
US20160036396A1 (en) Power Amplifier, and Method of the Same
KR101518623B1 (ko) 관통 전류를 줄이기 위한 인버터 형태의 전력 증폭기
WO2022048629A1 (zh) 用于并联的开关晶体管的米勒钳位装置及包括其的驱动器
US9998080B2 (en) Low voltage supply amplifier
JP2015019328A (ja) 増幅回路
US20060033577A1 (en) Amplifier circuit
JP2005102083A (ja) カレントミラー回路
US20100098268A1 (en) High-voltage output amplifier for audio systems
US8836382B1 (en) Mixed voltage driving circuit
US10224885B2 (en) Differential logic with low voltage supply
KR100668455B1 (ko) 가변 이득 증폭기
JP2011244138A (ja) スイッチングアンプ及びdc電圧切換装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20140901

PA0201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20150930

Patent event code: PE09021S01D

PG1501 Laying open of application
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20160427

PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20160429

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20160429

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190425

Year of fee payment: 4

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20190425

Start annual number: 4

End annual number: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200213

Year of fee payment: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20200213

Start annual number: 5

End annual number: 5

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20210309

Start annual number: 6

End annual number: 6

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20220224

Start annual number: 7

End annual number: 7

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20230313

Start annual number: 8

End annual number: 8

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20240307

Start annual number: 9

End annual number: 9

PR1001 Payment of annual fee

Payment date: 20250305

Start annual number: 10

End annual number: 10