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KR20130010439A - 트랜시버의 베이스밴드 구조 - Google Patents

트랜시버의 베이스밴드 구조 Download PDF

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KR20130010439A
KR20130010439A KR1020120077970A KR20120077970A KR20130010439A KR 20130010439 A KR20130010439 A KR 20130010439A KR 1020120077970 A KR1020120077970 A KR 1020120077970A KR 20120077970 A KR20120077970 A KR 20120077970A KR 20130010439 A KR20130010439 A KR 20130010439A
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KR
South Korea
Prior art keywords
gain amplifier
gain
transceiver
fixed
amplifier
Prior art date
Application number
KR1020120077970A
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English (en)
Inventor
황동거
김천수
박필재
박민
유현규
Original Assignee
한국전자통신연구원
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.)
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Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US13/552,397 priority Critical patent/US20130183912A1/en
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Abstract

트랜시버의 베이스밴드 구조가 제공된다. 본 발명은 이득을 조절하여 입력신호를 증폭시키는 가변 이득 증폭기, 가변 이득 증폭부에 직렬로 연결되어 가변 이득 증폭기의 출력신호를 증폭시키는 적어도 하나 이상의 고정 이득 증폭기 및 고정 이득 증폭기를 동작시키기 위한 적어도 하나 이상의 선택 스위치를 포함하며, 본 발명에 따르면 필요한 이득에 따라 복수 개의 고정 이득 증폭기를 선택적으로 구동시키고, 저역 통과 필터가 고정 이득 증폭기를 구비하도록 구성함으로써 전력소비와 칩의 크기를 줄일 수 있어 트랜시버의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있다.

Description

트랜시버의 베이스밴드 구조{BASEBAND STRUCTURE OF TRANSCEIVER}
본 발명은 트랜시버의 베이스밴드 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필요한 이득에 따라 고정 이득 증폭기를 선택적으로 동작시켜 전력소비와 칩의 크기를 줄일 수 있는 트랜시버의 베이스밴드 구조에 관한 것이다.
최근에 무선응용통신의 다양한 방면에서 직접변환 트랜시버(Direct Conversion Transceiver)가 헤테로다인 트랜시버(Heterodyne Transceiver)의 사용을 대체하기 시작했다.
직접변환 수신기(Direct Conversion Receiver)는 수신되는 무선주파수(Radio Frequency; RF) 신호를 중간주파수(Intermediate Frequency; IF)를 거치지 않고 직접 베이스밴드 주파수로 변환한다.
이러한 직접변환의 관점에서, GSM(Global System for Mobile communications), 블루투스(Bluetooth), CDMA(Code Division Multiple Access), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band), 차량용 레이더(Automotive Radar) 등 많은 응용통신이 개발되었다.
직접변환 트랜시버에서는 RF 입출력신호의 크기가 큰 폭으로 변할 수 있고, 트랜시버의 안팎으로부터 잡음(noise)이 끼어들 수 있다. 따라서, 직접변환 트랜시버는 넓은 범위의 RF 입출력신호를 커버하고, 원치 않는 신호를 줄이기 위해 많은 저역 통과 필터(Low Pass Filter; LPF)와 가변 이득 증폭기(Variable Gain Amplifier; VGA)를 구비하는 베이스밴드 구조를 필요로 한다.
도 1은 다양한 무선 응용통신에 사용되는 트랜시버의 베이스밴드 구조의 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 트랜시버의 베이스밴드 구조의 이득을 제어비트의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 1의 (a)에 도시된 바와 같이, 종래의 일반적인 트랜시버의 베이스밴드 구조는 복수 개의 가변 이득 증폭기(VGA1,…,VGAn) 복수 개의 저역 통과 필터(LPF1,…,LPFk) 및 직류 오프셋 제거부(DCOC; DC-Offset Cancellation Circuit)를 포함한다.
이처럼, 종래의 트랜시버의 베이스밴드 구조는 많은 수의 가변 이득 증폭기와 저역 통과 필터를 포함하고 있기 때문에 전력소비와 칩의 크기에 관한 이슈가 존재한다. 특히, 차량용 레이더와 같은 몇몇 응용분야에서는 하나의 완제품에 많은 수의 수신기가 사용되기 때문에 전력소비와 칩의 크기는 매우 중요한 이슈이다.
또한, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이, 디지털 방식으로 제어되는 각각의 가변 이득 증폭기(VGA1,…,VGAn)는 이득을 조절하기 위해 많은 수의 스위치와 저항을 포함하기 때문에 더욱 큰 칩 크기가 요구된다.
도 1에 도시된 트랜시버의 베이스밴드 구조의 이득은 N비트의 제어비트로 조절되는데, 요구되는 스텝 이득의 최소 단위에 따라 제어비트의 비트 수 N이 결정된다.
만약, 하나의 가변 이득 증폭기가 -A에서 A[dB]의 이득조절범위를 가진다면, n개의 가변 이득 증폭기(VGA1,…,VGAn)를 사용하는 경우, 도 2에 도시된 바와 같이 트랜시버의 베이스밴드 구조는 -nA에서 nA[dB]의 이득조절범위를 가질 것이다.
이때, 각각의 가변 이득 증폭기는 이득 오프셋(gain offset)을 가지도록 설계되므로, 실제 이득변화범위는 커지거나 작아질 수 있다.
관련 선행기술로는 미국 공개특허공보 제2002-0037706호(2002.03.28 공개, 발명의 명칭 : Baseband circuit incorporated in direct conversion receiver free from direct-current offset voltage without change of cut-off frequency)가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 필요한 이득에 따라 고정 이득 증폭기를 선택적으로 동작시켜 전력소비와 칩의 크기를 감소시킬 수 있도록 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조는 이득을 조절하여 입력신호를 증폭시키는 가변 이득 증폭기;상기 가변 이득 증폭부에 직렬로 연결되어 상기 가변 이득 증폭기의 출력신호를 증폭시키는 적어도 하나 이상의 고정 이득 증폭기; 및 상기 고정 이득 증폭기를 선택적으로 동작시키기 위한 적어도 하나 이상의 선택 스위치를 포함한다.
본 발명에서 상기 선택 스위치가 필요이득에 따라 상기 고정 이득 증폭기를 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 선택 스위치가 상기 고정 이득 증폭기를 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 선택 스위치는 상기 고정 이득 증폭기에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 고정 이득 증폭기에 전원을 공급 또는 차단하는 적어도 하나 이상의 전원 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 선택 스위치가 온 되면 상기 전원 스위치가 상기 전원을 차단하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 가변 이득 증폭기와 상기 고정 이득 증폭기에 직렬로 연결되어 요구대역폭에 따라 필터링을 수행하는 적어도 하나 이상의 저역 통과 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 저역 통과 필터는 증폭기를 구비하여 고이득모드 또는 저이득모드로 동작하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서 상기 저역 통과 필터가 필요이득에 따라 저이득모드에서 고이득모드로 전환되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 상기 가변 이득 증폭기 또는 상기 고정 이득 증폭기의 출력신호의 직류 오프셋 전압을 제거하는 적어도 하나 이상의 직류 오프셋 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 많은 수의 가변 이득 증폭기를 고정 이득 증폭기로 대체하여 칩의 크기를 줄일 수 있고, 필요한 이득에 따라 복수 개의 고정 이득 증폭기를 선택적으로 동작시킬 수 있어 전력소비를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 저역 통과 필터가 고정 이득 증폭기를 구비하도록 구성함으로써 전력소비와 칩의 크기를 보다 줄일 수 있고, 필터의 성능을 그대로 유지하면서 시스템에 추가적인 이득을 제공할 수 있다.
이와 같이 전력소비와 칩의 크기를 줄일 수 있기 때문에 트랜시버의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 다양한 무선 응용통신에 사용되는 트랜시버의 베이스밴드 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 트랜시버의 베이스밴드 구조의 이득을 제어비트의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 도시한 회로구성도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조에서 가변 이득 증폭기와 고정 이득 증폭기의 회로구성도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조에서 저역 통과 필터의 회로구성도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조의 이득을 제어비트의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 도시한 회로구성도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 다른 방식으로 구현한 회로구성도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 도시한 회로구성도이다.
이하에서는 본 발명에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 도시한 회로구성도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조에서 가변 이득 증폭기와 고정 이득 증폭기의 회로구성도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조에서 저역 통과 필터의 회로구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조는 가변 이득 증폭부(10), 고정 이득 증폭부(20), 스위치부(30) 및 저역 통과 필터부(40)를 포함한다.
가변 이득 증폭부(10)는 입력신호(Vin)를 가변 이득으로 증폭하여 베이스밴드 시스템에 적절한 이득을 제공한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 가변 이득 증폭부(10)는 -A에서 A[dB]까지의 이득을 제공하는 하나의 가변 이득 증폭기(VGA)로 이루어질 수 있으며, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 가변 이득 증폭기(VGA)는 많은 수의 저항을 포함하여 이루어진다.
가변 이득 증폭기(VGA)는 기본적으로 온(ON) 상태로 동작하며, 가변 이득 증폭기(VGA)에서 제공되는 이득을 조절하기 위해 N비트의 제어비트(B0~BN)가 사용된다.
고정 이득 증폭부(20)는 가변 이득 증폭부(10)에 직렬로 연결되어 가변 이득 증폭부(10)의 출력신호를 증폭시켜 베이스밴드 시스템에 추가적인 이득을 제공한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 고정 이득 증폭부(20)는 연속적으로 직렬 연결되는 적어도 하나 이상의 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)를 포함할 수 있으며, 각각의 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)는 -2A에서 0[dB] 또는 0에서 2A[dB]의 이득을 제공할 수 있다.
도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 각각의 고정 이득 증폭기(FGA)는 저항과 커패시터를 포함하여 이루어지며, 본 발명에 따르면 기존에 사용되던 많은 수의 가변 이득 증폭기(VGA)를 고정 이득 증폭기(FGA)로 대체함으로써 칩의 크기를 줄일 수 있다.
스위치부(30)는 고정 이득 증폭부(20)에 구비되는 적어도 하나 이상의 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)를 선택적으로 동작시키기 위한 적어도 하나의 선택 스위치(S1,…,Sn)와 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)에 전원을 공급 또는 차단하는 적어도 하나 이상의 전원 스위치(
Figure pat00001
,…,
Figure pat00002
)를 포함한다.
즉, 각각의 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)는 복수 개의 선택 스위치(S1,…,Sn) 및 전원 스위치(
Figure pat00003
,…,
Figure pat00004
)에 의해 개별적으로 동작될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 선택 스위치(S1,…,Sn)는 복수 개의 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn) 각각에 병렬로 연결되어 복수 개의 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)를 선택적으로 동작시킬 수 있다.
구체적으로, 선택 스위치(S)가 온(ON) 되면 고정 이득 증폭기(FGA)의 입력단과 출력단이 단락되어 입력되는 신호가 해당 고정 이득 증폭기(FGA)를 우회하게 되며, 이때 전원 스위치(
Figure pat00005
)가 오프(OFF) 되어 해당 고정 이득 증폭기(FGA)에 공급되는 전원이 차단된다.
이후, 선택 스위치(S)가 오프(OFF) 되면 전원 스위치(
Figure pat00006
)가 온(ON) 되어 고정 이득 증폭기(FGA)에 전원이 공급된다.
이와 같이, 본 발명에 따르면 필요한 이득에 따라 적절한 수의 고정 이득 증폭기를 선택적으로 동작시킬 수 있고, 필요한 이득이 작을 경우 필요하지 않은 고정 이득 증폭기를 동작시키지 않을 수 있으므로 전력소비를 줄일 수 있다.
한편, 복수 개의 선택 스위치(S1,…,Sn)와 전원 스위치(
Figure pat00007
,…,
Figure pat00008
)의 동작을 제어하기 위해서 BN +1 부터의 제어비트가 사용될 수 있다.
저역 통과 필터부(40)는 가변 이득 증폭부(10) 및 고정 이득 증폭부(20)에 직렬로 연결되어 필요한 대역폭과 추가적인 이득을 제공한다.
저역 통과 필터부(40)는 고정 이득 증폭기를 구비하여 이득 조절 기능을 가지는 저역 통과 필터(LPFG; Low Pass Filter integrated with Fixed Gain Amplifier)를 적어도 하나 이상 포함할 수 있다.
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 저역 통과 필터부(40)는 가변 이득 증폭부(10) 및 고정 이득 증폭부(20)에 직렬 연결되어 필요한 대역폭과 추가적인 이득을 제공하는 적어도 하나 이상의 저역 통과 필터(LPFG1,…,LPFGk)를 포함할 수 있다.
이때, 저역 통과 필터부(40)에 구비되는 저역 통과 필터의 개수는 필터의 차수에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 5차와 8차의 필터가 필요한 경우, 저역 통과 필터부(40)는 각각 3개 및 4개의 저역 통과 필터(LPFG)를 구비할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 저역 통과 필터(LPFG1,…,LPFGk)의 이득은 저항과 커패시터에 의해 저이득모드(low-gain mode)와 고이득모드(high-gain mode) 사이에서 조절된다.
이때, 저이득모드(low-gain mode)는 이득을 제공하지 않는 무이득모드(no-gain mode)일 수 있고, 고이득모드(high-gain mode)는 -2A에서 0[dB] 또는 0에서 2A[dB]의 이득을 제공할 수 있다.
이처럼, 이득이 단 두 가지 모드에서 조절되기 때문에 저항과 커패시터를 적절하게 조절하여 대역폭(Bandwidth) 및 양호도(Q factor)와 같은 필터의 성능을 그대로 유지하면서 추가적인 이득을 제공할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 각각의 저역 통과 필터가 고정 이득 증폭기를 구비하여 이득 조절 기능을 가지는 것을 예로 들어 설명하였으나, 일부의 저역 통과 필터만 이득 조절 기능을 가지도록 구성될 수도 있으며, 모든 저역 통과 필터가 이득 조절 기능을 가지지 않도록 구성될 수도 있다고 할 것이다.
또한, 도 3에는 직접적으로 도시되지 않았으나, 본 발명에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조는 가변 이득 증폭기(VGA) 또는 고정 이득 증폭기(FGA)의 출력신호의 직류 오프셋을 제어하는 적어도 하나 이상의 직류 오프셋 제거부(DCOC)를 포함할 수 있다.
일반적으로 베이스밴드 시스템은 넓고 동적인 범위의 RF 신호를 처리하기 위해 높은 이득이 필요하기 때문에 직류 오프셋 제거부(DCOC)가 필요하며, 이러한 직류 오프셋 제거부(DCOC)의 개수는 DC 주파수에서의 이득, 차단주파수(cut-off frequency), 잡음(noise) 특성 등의 베이스밴드 시스템의 사양에 따라 결정된다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조의 이득을 제어비트의 함수로 나타낸 그래프로, 도 6에는 도 3과 같이 이루어진 트랜시버의 베이스밴드 구조의 총 이득 변화가 도시되어 있다.
가변 이득 증폭기(VGA)가 -A에서 A[dB]의 이득변화범위를 가지는 경우, 고정 이득 증폭기(FGA)와 저역 통과 필터(LPFG)의 이득은 각각 -2A에서 0[dB] 또는 0에서 2A[dB] 사이에서 변화한다.
만약, 고정 이득 증폭기(FGA)가 n개 구비되고, 저역 통과 필터(LPFG)가 k개 구비된다면, 트랜시버의 베이스밴드 구조는 -A에서 2(n+k+1)A[dB]의 이득을 제공할 수 있다.
도 6을 참조하면, -A에서 A[dB]의 이득변화범위에서 가변 이득 증폭기(VGA)는 온(ON) 상태이고, 모든 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)는 오프(OFF) 상태이며, 모든 저역 통과 필터(LPFG1,…,LPFGk)는 무이득모드(no-gain mode)로 동작한다.
만약, 필요한 이득이 A에서 3A[dB]로 높아지면 제1 선택 스위치(S1)가 오프(OFF) 되고, 제1 전원 스위치(
Figure pat00009
)가 온(ON) 되면서 제1 고정 이득 증폭기(FGA1)가 동작한다.
즉, 가변 이득 증폭기(VGA)와 제1 고정 이득 증폭기(FGA1)가 온(ON) 상태이고, 나머지 고정 이득 증폭기(FGA2,…,FGAn)는 오프(OFF) 상태이며, 모든 저역 통과 필터(LPFG1,…,LPFGk)는 무이득모드(no-gain mode)로 동작한다.
이러한 방식으로 베이스밴드 시스템에 필요한 이득이 높아질수록 고정 이득 증폭기(FGA1,…,FGAn)가 순차적으로 온(ON) 상태로 전환되며, 모든 고정 이득 증폭기가 온(ON) 상태임에도 추가적인 이득이 필요한 경우, 저역 통과 필터(LPFG1,…,LPFGk)가 순차적으로 고이득모드(high-gain mode)로 동작하게 된다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 도시한 회로구성도이고, 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 다른 방식으로 구현한 회로구성도이다. 도 7과 도 8에는 90[dB]의 이득변화범위와 4차 필터링을 제공하는 트랜시버의 베이스밴드 구조가 도시되어 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조는 1개의 가변 이득 증폭기(VGA), 3개의 고정 이득 증폭기(FGA1, FGA2, FGA3) 및 2개의 저역 통과 필터(LFPG1, LPFG2)가 순서대로 직렬 연결되도록 구성될 수 있다.
이때, 2개의 직류 오프셋 제거부(DCOC1, DCOC2) 중 하나는 가변 이득 증폭기(VGA)와 고정 이득 증폭기(FGA1, FGA2, FGA3)를 위해 사용되고, 다른 하나는 저역 통과 필터(LPFG1, LPFG2)를 위해 사용될 수 있다.
한편, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조는 2개의 저역 통과 필터(LPFG1, LPFG2) 중 어느 하나가 가변 이득 증폭기(VGA) 전단에 연결되고, 다른 하나가 3개의 고정 이득 증폭기(FGA1, FGA2, FGA3)의 사이에 연결되도록 구성될 수도 있다.
이때, 2개의 직류 오프셋 제거부(DCOC1, DCOC2) 중 하나는 저역 통과 필터(LPFG1), 가변 이득 증폭기(VGA) 및 고정 이득 증폭기(FGA1)를 위해 사용되고, 다른 하나는 저역 통과 필터(LPFG2)와 나머지 고정 이득 증폭기(FGA2, FGA3)를 위해 사용될 수 있다.
가변 이득 증폭기(VGA)는 ㅁ0.5[dB] 미만의 선형성 오류(linearity error)를 가지는 -15에서 15[dB]의 이득변화범위를 제공하고, 온(ON) 상태의 고정 이득 증폭기(FGA1, FGA2, FGA3)와 고이득모드의 저역 통과 필터(LPFG1, LPFG2)는 0에서 15[dB] 또는 -15에서 0[dB]의 이득을 제공한다.
따라서, 도 7과 도 8에 도시된 트랜시버의 베이스밴드 구조는 총 90[dB]의 이득변화범위를 제공할 수 있으며, GSM(Global System for Mobile communications), 블루투스(Bluetooth), CDMA(Code Division Multiple Access), 지그비(Zigbee), UWB(Ultra Wide Band) 등과 같은 응용통신에서 사용될 수 있다.
도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조를 도시한 회로구성도로, 도 9에는 60[dB]의 이득변화범위와 4차 필터링을 제공하는 트랜시버의 베이스밴드 구조가 도시되어 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조는 1개의 가변 이득 증폭기(VGA), 1개의 고정 이득 증폭기(FGA1) 및 2개의 저역 통과 필터(LFPG1, LPFG2)가 순서대로 직렬 연결되도록 구성될 수 있다.
이때, 2개의 직류 오프셋 제거부(DCOC1, DCOC2) 중 하나는 가변 이득 증폭기(VGA)와 고정 이득 증폭기(FGA1)를 위해 사용되고, 다른 하나는 저역 통과 필터(LPFG1, LPFG2)를 위해 사용될 수 있다.
전술한 바와 같이, 가변 이득 증폭기(VGA)는 ±0.5[dB] 미만의 선형성 오류(linearity error)를 가지는 -15에서 15[dB]의 이득변화범위를 제공하고, 온(ON) 상태의 고정 이득 증폭기(FGA1)와 고이득모드의 저역 통과 필터(LPFG1, LPFG2)는 0에서 15[dB] 또는 -15에서 0[dB]의 이득을 제공한다.
따라서, 도 9에 도시된 트랜시버의 베이스밴드 구조는 총 60[dB]의 이득변화범위를 제공할 수 있으며, 차량용 레이더(Automotive Radar), UWB(Ultra Wide Band) 등과 같은 응용분야에서 사용될 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 따른 트랜시버의 베이스밴드 구조에 의하면, 많은 수의 가변 이득 증폭기를 고정 이득 증폭기로 대체하여 칩의 크기를 줄일 수 있고, 필요한 이득에 따라 복수 개의 고정 이득 증폭기를 선택적으로 동작시킬 수 있어 전력소비를 줄일 수 있다.
또한, 저역 통과 필터가 고정 이득 증폭기를 구비하도록 구성함으로써 전력소비와 칩의 크기를 보다 줄일 수 있고, 필터의 성능을 그대로 유지하면서 시스템에 추가적인 이득을 제공할 수 있으며, 이처럼 전력소비와 칩의 크기를 줄일 수 있기 때문에 트랜시버의 전체적인 성능을 향상시킬 수 있게 된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
10 : 가변 이득 증폭부 VGA : 가변 이득 증폭기
20 : 고정 이득 증폭부 FGA : 고정 이득 증폭기
30 : 스위치부
S : 선택 스위치
Figure pat00010
: 전원 스위치
40 : 저역 통과 필터부 LPFG : 저역 통과 필터
DCOC : 직류 오프셋 제거부

Claims (10)

  1. 이득을 조절하여 입력신호를 증폭시키는 가변 이득 증폭기;
    상기 가변 이득 증폭기에 직렬로 연결되어 상기 가변 이득 증폭기의 출력신호를 증폭시키는 적어도 하나 이상의 고정 이득 증폭기; 및
    상기 고정 이득 증폭기를 선택적으로 동작시키기 위한 적어도 하나 이상의 선택 스위치를 포함하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 선택 스위치가 필요이득에 따라 상기 고정 이득 증폭기를 선택하는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 선택 스위치가 상기 고정 이득 증폭기를 순차적으로 선택하는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 선택 스위치는 상기 고정 이득 증폭기에 병렬로 연결되는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 고정 이득 증폭기에 전원을 공급 또는 차단하는 적어도 하나 이상의 전원 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 선택 스위치가 온 되면 상기 전원 스위치가 상기 전원을 차단하는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 가변 이득 증폭기와 상기 고정 이득 증폭기에 직렬로 연결되어 요구대역폭에 따라 필터링을 수행하는 적어도 하나 이상의 저역 통과 필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 저역 통과 필터는 증폭기를 구비하여 고이득모드 또는 저이득모드로 동작하는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 저역 통과 필터가 필요이득에 따라 저이득모드에서 고이득모드로 전환되는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
  10. 제 1항에 있어서, 상기 가변 이득 증폭기 또는 상기 고정 이득 증폭기의 출력신호의 직류 오프셋 전압을 제거하는 적어도 하나 이상의 직류 오프셋 제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜시버의 베이스밴드 구조.
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