説明

供給とバイアスの増幅による電力増幅システム

【課題】
無線周波数(RF)電力増幅装置。
【解決手段】
電力増幅システムは、電力トランジスター(354、358)およびバイアス回路類(310)を含む電力制御装置およびパワーアンプ(220)を含んでいる。
バイアス回路類は、電力制御装置によって供給される電圧における変化全体にわたって、実質上一次的な動作で自動的に電力トランジスターを維持するような方式によって、1つ以上の電力トランジスター(354、358)の基部に電流を提供する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、無線通信装置に全般的に係り、特に、無線周波数力増幅システムに関する。
【背景技術】
【0002】
セル式電話のようなパーソナル通信装置では、サイズと重量を最小限にする傾向がある。しかしながら、サイズと重量は、パーソナル通信装置を構成する様々な構成要素のサイズおよび重量に左右される。パーソナル通信装置の構成要素が小さければ、パーソナル通信装置全体のサイズおよび重量も低減される。多くのパーソナル通信装置全体のサイズおよび重量の大半は、パーソナル通信装置に供給電圧を提供するバッテリーのサイズおよび重量によって支配されている。
【0003】
これは、消費者がパーソナル通信装置に対して、動作時間の延長を望むことに起因する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
パーソナル通信装置の動作時間の条件および電力消費が増加すると、これらの状況に応じるべく必要なバッテリーのサイズはさらに大型化する。従って、パーソナル通信装置における電流および電力の消費の低減、および構成要素のサイズの縮小は、バッテリー・サイズの小形化に結びつく。換言すれば、バッテリーのサイズが一定のままであれば、パーソナル通信装置の動作時間は増加させることが可能である。
【0005】
例えばポータブルトランシーバーのような典型的なパーソナル通信装置では、最大の電力出力が現実に必要かどうかを考慮することなく、最大のパワー出力において、装置の効率が最適化されている。従って、典型的なトランシーバーの電力出力が最大のパワー出力レベル以下に落ちると、トランシーバーの能率も落ちる。これはバッテリー電圧を低減し、トランシーバーの動作時間を制限する。
【0006】
従って、産業上、幅広い動作パワー範囲を効率的に利用する電力増幅システムの要請がある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明はパーソナル通信装置のために無線周波数(RF)電力増幅システムを提供する。1つの実施例において電力増幅システムは、電力コントローラー、および電力トランジスターおよびバイアス回路類を含む1つ以上のパワーアンプを含んでいる。バイアス回路類は、実質上の供給電圧の低減を可能とし、結果的に、パワーアンプの電力消費を低減させるために、電力トランジスターの集電ターミナルからデカップリング(分離)される。バイアス回路類は、電力コントローラーによって、供給されるような集電供給電圧における、変化の全体にわたる実質上、一次の動作により、電力トランジスターを維持するのと同様な方式で、1つ以上の電力トランジスターの基部に電流を供給する。
【0008】
1つの実施例では、バイアス回路に、電力コントローラーによって提供される、規制された供給電圧に依存しない参照電圧が供給される。電力コントローラーは、各パワーアンプのバイアス回路の電流を監視する。供給電圧は、バイアス回路の電流に基づき、自動的に調節され、各パワーアンプのパワー出力レベルに比例する。バイアス回路は、各あらかじめ定められたパワー出力レベルの各パワーアンプの電力トランジスターの基部ターミナルに、実質的な定電流を供給し、これにより、電力トランジスターの実質的な一次動作を維持している。
【0009】
他の実施例では、電力コントローラーからの供給電圧および個別の参照電圧の両方を、バイアス回路に供給する。電力コントローラーからの供給電圧は、バイアス回路への「コントロール信号」の役割を果たし、それにより、実質上一次の動作を維持するために電力トランジスターのバイアス・ポイントを自動的に調節し、その結果、供給電圧の作用としてバイアス回路電流を自動的に変化させる。
【0010】
発明の他のシステム、方法、特徴および利点、或いは、以下の図の検討、および詳細な説明上の技術における技量により明らかにされる。発明の範囲内において、追加されるシステム、方法、特徴および利点がすべてこの説明に含まれ、付随する請求項によって保護されることが意図される。
【0011】
本発明は、以下の図を参照することにより、より理解することが可能である。図示された構成要素は、必然的な縮尺ではなく、発明の原理を説明することに重点をおいて配置されている。図に関し、各図における参照数字は、全体にわたって対応する部分を示す。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】図1は単純化されたポータブルトランシーバーを示すブロック図である。
【図2】図2は、パーソナル通信装置用の典型的な無線周波数(RF)電力増幅システムを示すブロック図である。
【図3】図3は、図2の電力増幅システムのパワーアンプの1つのために、分離されたバイアス回路類を示す概念図である。
【図4】図4は、第2の典型的な電力増幅システムを示すブロック図である。
【図5】図5は、図4の第2の典型的な電力増幅システムのパワーアンプの1つに、イネイブルピン配置を含むバイアス回路を示す概念図である。
【図6】図6は、3番めの典型的な電力増幅システムを示すブロック図である。
【図7】図7は、図6の第3の典型的な電力増幅システムの電力コントローラーの詳細なブロック図である。
【図8】図8は、第4の典型的な電力増幅システムの概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
その発明は、パーソナル通信装置のための無線周波数(RF)電力増幅システム(PAS)を提供する。PASを使用した例のシステムは、図2に例示したPASに関するより詳細な説明と共に図1に示される。PASのパワーアンプの1つに分離されたバイアス回路類は、図3と関連した発明の1つの実施例に従って記述される。その後、図4−8は、PASのコントロールについて種々の機構に基づいたPASの様々な実施例について記述する。例えば、図4および5では、バイアス回路はVモードコントロールと共同で記述される。1つの実施例において、Vモードコントロールは、トランシーバーコントローラー或いはベースバンドサブシステム・コミュニケーションを通じて(例えばVモードピンを通じて)遂行される。図4および6、ならびに7は、PASのパワーアンプによって送出された出力電力を確定する電流(Iref)の監視モニタリングを図示する。この電流は、ベースバンドサブシステムがPASのパワーアンプへの電力コントローラー出力をコントロールする必要性に対し、電力コントローラーによって、パワーアンプ・トランジスターの集電供給に、自動的に供給された電圧を調節する、実質上低減する、或いは、さらに除去する使用することが可能である。最後に、図8は、Iref(ベースバンドサブシステムによってコントロールが可能である)に、Vモードピンが加えられるPASについて記述するために用いられる。パーソナル通信装置への特別の言及で記述されたが、電力増幅システムは、電力増幅システムにおいて効率的に、実質上一次の動作を維持する間に電力消費を低減することが望ましいすべてのシステムで、実施することが可能である。従って、電力増幅システムは、様々な形式で具体化することが可能であり、以下に述べられた実施例に制限されたように解釈されるべきではない。むしろ、この開示が完全になるように、これらの実施例は提供され、当業者に対して十分に発明の範囲を示唆する。さらに、ここに挙げられた「例示」はすべて、制限しないように意図される。
【0014】
図1は単純化されたポータブルトランシーバー100を示すブロック図である。ポータブルトランシーバー100は、ベースバンドサブシステム130に接続される、スピーカー102、ディスプレイ104、キーボード106およびマイクロホン108を含んでいる。特別の実施例において、ポータブルトランシーバー100は、限定されない例として、携帯電話のようなポータブルテレコミュニケーション送受話器とすることができる。当業者に知られているように、スピーカー102およびディスプレイ104は、接続110および112によってベースバンドサブシステム130から信号をそれぞれ受信する。同様に、キーボード106およびマイクロホン108は、接続114および116によってベースバンドサブシステム130に信号をそれぞれ供給する。ベースバンドサブシステム130は、バス128を介しての通信によるマイクロプロセッサー(pop)118と、メモリ120と、アナログ回路類122およびデジタル・シグナル・プロセッサー(DSP)124とに加えて、ベースバンドサブシステム130およびRFサブシステム144に電力を供給するバッテリーまたは充電の回路のような電源126を含む。全般的に、ベースバンドサブシステム130は、実質上、携帯電話のすべての機能についてのコントローラーである。バス128は、単一のバスとして示されたが、ベースバンドサブシステム130内のサブシステム中において、必要に応じて接続されている多数のバスを使用しながら実施してもよい。マイクロプロセッサー118およびメモリ120はポータブルトランシーバー100に信号タイミング、処理および記憶機能を提供する。アナログ回路類122はベースバンドサブシステム130内の信号についてアナログ処理機能を提供する。ベースバンドサブシステム130は接続134を介してRFサブシステム144にコントロール信号を提供する。単一の接続134として示されたが、コントロール信号はDSP124から、或いはマイクロプロセッサー118から生じることがあり、RFサブシステム144内の様々なポイントに供給される。単純化のため、ポータブルトランシーバー100の基礎的な構成要素だけが図示されていることに注意すべきである。
【0015】
ベースバンドサブシステム130はさらにAD変換器(ADC)132、DA変換器(DAC)136および138を含んでいる。ADC132、DAC136およびDAC138は、さらにバス128を介して、マイクロプロセッサー118、メモリ120、アナログ回路類122およびDSP124と通信する。DAC136は、接続142を介してベースバンドサブシステム130内のデジタル通信情報をRFサブシステム144への送信アナログ信号に変換する。DAC138は参照電圧の電力レベル信号、或いは接続146を介しての電力増幅システム200への信号を供給する。2つの矢印として示された接続142は、デジタル・ドメインからアナログ領域に転換後、RFサブシステム144によって送信される情報を含んでいる。
【0016】
RFサブシステム144は、接続166を介し、シンセサイザー168からローカル・オシレーター信号或いはLOと呼ばれる信号、或いは周波数基準信号を受け取った後に、接続142についてのアナログ情報を調整し、接続150を介してアップコンバーター152に調整された信号を提供する変調器148を含んでいる。アップコンバーター152は、さらに接続164を介してシンセサイザー168から周波数基準信号を受け取る。シンセサイザー168は、アップコンバーター152が接続150中の調整された信号を、アップコンバーターで変換することが可能である適切な周波数を確定する。シンセサイザー168は、符号分割多元接続(CDMA)の実施中において、パーソナル通信サービス(PCS)、或いはセル(CELL)、手段(コントロール信号134によって示す)のいずれかバンドについて、ベースバンドサブシステム130から指示を受ける。さらに、下に記述されるように、ベースバンドサブシステム130は、コントロール信号134によって電力増幅システム(PAS)200の電力コントローラー(図示せず)をコントロールする。調整された信号もしくは接続150上の信号は、位相が調整された信号や振幅が調整された信号など、任意に調整された信号であってもよい。さらに、アップコンバーター152に位相が調整された信号を供給すること、または、パワーアンプ・コントロール・チャンネルを通じてPAS200へ振幅が調整された信号成分を導入することが可能である。あらゆる調整技術は、下に記述される発明から利益を得ることが可能である。
【0017】
アップコンバーター152は接続154を介してPAS200に調整された信号(複数可)を供給する。アンテナ172のためのシングル・アンテナ・ポートは、説明では単純化して図示されるが、通常の当業者において、CDMAで使用されるような完全二重トランシーバーでは、同時の送信/受信信号はディプレクサフィルタ(図示せず)を使用することにより単一的に実装で達成されると認識される。ディプレクサフィルタは、通常、周波帯の第1のセットを第1のポート(図示せず)へ、第2のセットを第2のポート(図示せず)へ送出し、同様に、第3のポート装置(例えば、すべての周波数のアンテナ・ポート、受信信号の受信ポート、送信周波数の送信ポート)へも同様に機能する。PCSについては、当業者において周知であるように、通常、2セットの信号があり、トランシーバーは、通常5つのポート装置がある。PAS200は、1つ以上のパワーアンプ(図示せず)および電力コントローラー(図示せず)を含む。PAS200は、高い効率レベルを維持するために、種々の異なるパワー・レベルへ、信号または接続154中の信号を増幅する。PAS200は、接続154中の調整された信号(s)を、接続162を通じてのアンテナ172による送信のために適切なパワー・レベルへ増幅する。接続162は、例えば遮断装置やフィルタのようなインターフェースを含んでいてもよい。図示するように、スイッチ174は、接続162中の増幅された信号を、アンテナ172に転送するか、アンテナ172からの受信信号をフィルタ176に供給するかを制御する。1つの実施例として、スイッチ174は、接続134によって、ベースバンドサブシステム130からの制御信号によって制御される。他の実施例として、上述したように、フルデュプレクス通信機構は、同時に信号を送受信するために使用することができる。
【0018】
1つの実施例では、接続162中の増幅された送信信号エネルギーの一部は、PAS200の接続160を通じて電力制御手段(図示せず)に供給される。後述するように、電力制御手段は、閉じた電力制御フィードバックループを形成することができる。上述したように、アンテナ172によって受信された信号は、ベースバンドシステム130によって決定された適切な時間に、スイッチ174によってフィルタ176で受け取られるように誘導される。受信フィルタ176は、受信信号をフィルタリングし、そのフィルタリングされた接続178中の信号を低雑音アンプ(LNA)180に供給する。受信フィルタ176は、ポータブルトランシーバー100で動作する特別のセルのシステムを通過するすべてのチャンネルのベースバンドフィルタである。例として、900MHzのGSMシステム(移動体通信用のグローバルなシステム)では、フィルタ176を受け取る、935からのすべての周波数が受信フィルタ176を通過する。1MHz〜959.9MHzでは、200kHzの124本の隣接するチャンネルすべてを各々カバーする。このフィルタの目的は希望の領域の外側の周波数をすべて拒絶することである。LNA180は、接続178中の弱い信号を、ダウンコンバーター184がベースバンド周波数に送信された周波数から信号を変換できるレベルまで増幅する。代わりに、LNA180およびダウンコンバーター184の機能は、低ノイズブロックコンバーター(LNB)等(ただし、これに限定されるものではない)の他の要素により実現される。
【0019】
ダウンコンバーター184は、接続170を通じて、シンセサイザー168から、周波数参照信号またはLOと呼ばれるローカル・オシレーター信号を受信する。このLO信号は、接続182によってLNA180から受信した信号をダウンコンバートする適切な周波数を、ダウンコンバーター184に対して指示する。ダウンコンバートされた周波数は中間周波数、或いは「IF」と呼ばれる。ダウンコンバーター184は、「IFフィルタ」とも呼ばれるチャンネル・フィルタ188へ、接続186を通じてダウンコンバートされた信号を送る。チャンネル・フィルタ188は、ダウンコンバートされた信号をフィルタリングし、それを接続190によってアンプ192に供給する。チャンネル・フィルタ188は、希望するチャンネルを1つ選択し、他のすべてを拒絶する。GSMシステムを使用した場合を例とすると、124本の隣接するチャンネルの1つだけが実際に受信されることとなる。結果的に、すべてチャンネルは、受信フィルタ176を通過し、ダウンコンバーター184によって周波数中でダウンコンバートされ、1つの希望チャンネルだけが、チャンネル・フィルタ188の中心周波数として、正確に出現することとなる。シンセサイザー168は、接続170でダウンコンバーター184に供給されたローカル・オシレーター周波数を制御することによって、選択されたチャンネルを決定する。アンプ192は、受信信号を増幅し、この増幅された信号を、接続194を通じて、復調器196に供給する。復調器196は、送信されたアナログ情報を回復し、この情報を示す信号を、接続198を通じて、ADC132に供給する。ADC132は、ベースバンド周波数でこれらのアナログ信号をデジタル信号に変換し、これをバス128を通じて、後続する処理のDSP124に転送する。
【0020】
図2は、図1のポータブルトランシーバー100で用いられる電力増幅システム(PAS)200を例示するブロック図である。ポータブルトランシーバー100(図1)は、例えばポータブルデュアルバンド、アドバンス携帯電話システム(AMPS)を提供するトリプルモード電話、セルラー、コード分割モバイル・アクセス(CDMA)および/または、パーソナル通信システム(PCS)、CDMAである。PAS200は、ポータブルトランシーバー100(図1)のサブシステムであり、PAS200は、電力コントローラー202、第1のパワーアンプ220および第2のパワーアンプ240を含んでいる。PCSCDMAおよびセルのCDMAを提供するデュアルモード電話のようなポータブルトランシーバー100では、例えば、第1のパワーアンプ220は、1900メガ・ヘルツ(MHz)の周波数でRF信号を増幅するために使用することができ、第2のパワーアンプ240は860MHzの周波数でRF信号を増幅するために使用することができる。なお、ここでは2つのパワーアンプを示して説明したが、パワーアンプの数の多少は、発明の実施例の範囲内で変更して実施することができる。
【0021】
電力コントローラー202は、バッテリー210のような電圧供給から電力を受け取る。バッテリー210は、(例えば図1の電源126のように)ポータブルトランシーバー100の外部または内部に配置してもよく、同様に、PAS200の内部或いは外部に配置してもよい。電力コントローラー202は、PAS200のための電源およびバッテリーを充電する機能を兼ねている。1つの実施例として、電力コントローラー202は、バイパス・スイッチ204、調整スイッチ206および電圧コントローラー208を含んでいる。バイパス・スイッチ204および調整スイッチ206は、1つ以上のフィールド効果トランジスター(FET)を使用して実施することができる。ただし、バイポーラ結合トランジスター(BJT)のような他のトランジスターを使用することもできる。他の実施例として、電気的に動作する機械的なスイッチ装置を使用することができる。
【0022】
調整スイッチ206、電圧コントローラー208、インダクタンスコイル212およびコンデンサー214は、調整装置回路230を含む。調整装置回路230はバッテリー210から電力を受け取り、後述するように、電圧を所定の調整された供給電圧や、トランシーバーコントローラー280によって決定されるノード218の供給電圧Voに調整する。同図および他の図に表されている、バッテリー210から下方へ向けて示されている矢印は、接地を意味していることに注意すべきである。電圧供給Voは、ノード218で、所定の電圧レベルの中から任意の1つを選ぶことができる。例えば、Voは、0Vとバッテリー210の電圧の間の値をとり得る。さらに、Voは、後述するように、例えば、トランシーバーコントローラー280によって提供されるロジック・コントロール入力レベルに従って、0Vとバッテリー210の電圧の間で直線的に変化する。
【0023】
トランシーバーコントローラー280は、電力コントローラー202がパワーアンプ220および240に供給し、選択されたパワーアンプの希望のパワー出力レベルを達成するためにロジック・コントロール入力レベル(入力en、s1およびs2経由)に従って選択する電圧を決定する。適正なパワーアンプ220或いは240は、ベースバンドサブシステム130(図1)によって選択され、適正なピンVref1226或いはVref2246へのVref電圧をコントロールする。従って、1つの実施例では、トランシーバーコントローラー280は、ベースバンドサブシステム130(図1)によってコントロールされる。ベースバンドサブシステム130は、通常、パワーアンプ220或いは240がどれだけの電力を出力するかを、パワーアンプ(220または240)に先行するトランジスターIC(図示しない)のアナログ自動利得制御(AGC)ピンに適合させて、決定する。パワーアンプは、通常、一定の利得を有するので、パワーアンプ(220または240)への入力電力が増加するにつれて、パワー出力も増加する。セルラー送信については、通常、携帯電話の送信電力をコントロールするためにパイロットトーンが送信されることに注意する。パイロット・トーンを利用して、ベースバンドサブシステム130(図1)は送信出力電力を調整する。トランシーバーコントローラー280は、電力コントローラー202の外部に配置してもよく、或いはコントローラー202に動力を供給するために内蔵されてもよい。さらに、トランシーバーコントローラー280は、PAS200の外部に配置されてもよく、内蔵されてもよい。様々な範囲の電圧を、トランシーバーコントローラー280によって決定され、要求されたパワー出力に基づいて、パワーアンプ220および240のどちらかへ出力することにより、電力コントローラー202は動作する。他の実施例では、トランシーバーコントローラー280は、第1または第2の段階(図示せず)の出力における電流の消費、参照電流或いは実際の電力を検出することができる。
【0024】
最大のパワー出力が一方のパワーアンプ220或いは240から要求される場合、トランシーバーコントローラー280は電圧コントローラー208にロジック・コントロール入力(en、s1、s2による)を供給し、これによりバイパス・スイッチ204および調整スイッチ206を作動させ(例えば閉止させ)、スイッチ(例えば、204と206)を介して減少する電圧の最小化を支援する。例えば、一方のパワーアンプが、1ミリワットあたり22−24デシベル(dBm)以上の電力増幅に帰着する電流を得ている場合、トランシーバーコントローラー280は、バイパス・スイッチ204を閉じるために電圧コントローラー208にロジック・コントロール入力を供給する。スイッチ204および206が閉じている場合、有効パワーアンプ(例えば、トランシーバーコントローラー280からの指示に依存するパワーアンプ220或いは240のいずれか)に適用されたノード218の供給電圧Voは、有効パワーアンプによって最大出力のバッテリー210の電圧レベルとほぼ等しいレベルに有効にされる。
【0025】
送信用のパワー出力要求が最大未満である場合、トランシーバーコントローラー280は、電圧コントローラー208にいくつかの異なるロジック・コントロール入力レベルの1つを供給し、バイパス・スイッチ204がOFFの間、調整装置回路230を作動させる。
【0026】
調整装置回路230は、インダクタンスコイル212およびコンデンサー214を充電するために電流を受け取る。コンデンサー214がトランシーバーコントローラー280から指定された電圧制御入力レベルの1つに到達する場合、調整スイッチ206は開かれ、インダクタンスコイル212は、ノード218で指定された供給電圧Voを維持するためにアース用のコンデンサー214によって放出された電圧を補充する。ノード218の電圧レベルVoが、トランシーバーコントローラー280によって指定されたレベル以下に減退する場合、調整スイッチ206は調整装置回路230を充電するために閉じられる。1つの実施例では、有効パワーアンプが、例えばおよび16dBmを越え、22dBmより低い電力レベルで作動していることを示すロジック・コントロール入力レベルを、トランシーバーコントローラー280が供給する場合、調整装置回路230は、およそ2.2V(DC)の供給電圧Voを出力する。
【0027】
電圧Voは、ノードVcc1222およびノードVcc2224でパワーアンプ220に供給される。同様に、Voは、ノードVcc1242およびノードVcc2244でパワーアンプ240に供給される。図2の実施例では、パワーアンプ220からパワーアンプ240(例えば、PCSからセルラーに)に切り替えるために良好に調整された参照電圧を使用する。ノード246の参照電圧Vref2は、制御または参照する3.0Vの電圧であり、例えば、要求されたときに、セルパワーアンプ240を作動させ、或いは有効にするために使用される。例えば、参照電圧Vref2は、図1の接続146の1つのライン上で供給された参照電圧であってよい。同様に、ノード226の参照電圧Vref1は、コントロール或いは参照する3.0Vの電圧であり、例えばパワーアンプ220を作動させるために使用されてもよい。ノード246の参照電圧Vref2或いはノード226の参照電圧Vreflに対する0Vの値は、対応するパワーアンプ240或いは220を無効にする(或いは停止する)。上述したように、参照電圧Vref2およびVreflは、1つの実施において、トランシーバーコントローラー280によってコントロールされる。
【0028】
パワーアンプ220は、無線周波数(RF)信号を受信する入力ノード290、および増幅されたRF信号を出力する出力ノード292を含んでいる。同様に、パワーアンプ240は、無線周波数(RF)信号を受信する入力ノード294および増幅されたRF信号を出力する出力ノード296を含んでいる。入力ノード290或いは294は例えば図1中の入力接続154であってよい。同様に、出力ノード292或いは296は図1の出力接続162であってよい。パワーアンプ220および240は砒化ガリウム(GaAs)半導体技術を使用して製造することができる。電力コントローラー202は、相補形金属酸化膜半導体(CMOS)技術を使用して製造することができる。さらに、パワーアンプ220および240、ならびに電力コントローラー202は、単一の集積回路、或いは個別の集積回路上の各構成要素上で構成することができる。
【0029】
図3は、図2の典型的なPAS200のパワーアンプ220のために分離されたバイアス回路類を例示する概要図である。この例において、パワーアンプ220はバイアス回路310および多重段階RF電力トランジスター回路類を含んでいる。2つのトランジスター段階で示したが、段階の多少は、発明の実施例の範囲内で考慮される。さらに、パワーアンプ220により説明したが、パワーアンプ220のため記述は、パワーアンプ240(図2)に、或いは実施例のように、同様に適用することができる。パワーアンプ220は、第1段階電力トランジスター354に入力ノード290のインピーダンスを一致させる入力マッチングユニット352を含んでいる。ここで、この文書内で記述された実施例に含まれている他のバイポーラ結合トランジスター(BJT)と同様に、第1電力トランジスター354も、文字「B」によって示された基礎ターミナル、文字「C」によって示された集線ターミナル、および文字「E」によって示されたエミッター・ターミナルを含む。電力トランジスター354の出力は、第2段階(中間段階)マッチングユニット356に接続される。中間マッチングユニット356は、第2の電力トランジスター358の入力インピーダンスに電力トランジスター354の出力インピーダンスを一致させる。出力マッチングユニット360は、出力ノード292に電力トランジスター358の出力インピーダンスを一致させるために提供される。マッチングユニット352,356および360は、当業者によって認識される、分離された、或いは統合された、パッシブまたはアクティブな要素のようなハードウェア、ソフトウェア、或いはハードウェアとソフトウェアの組み合わせにより実施することができる。
【0030】
ノード226の参照電圧Vref1は、抵抗器306を通じてバイアス回路310に連結される。バイアス回路310は、図2に示すように、電力コントローラー(図2の電力コントローラー202に類似している)から、有効入力を供給されることによって、或いは図2のバッテリー210からの電源電圧の印加によって、後述するように、参照電圧Vref1の提供により電力が供給される。1つの実施例の中では、Vref1は、RFトランジスター集線供給電圧Vcc1222およびVcc2224に依存せず、Vo(図2)として供給される。さらに、バイアス回路310は、電力トランジスター354および358の集線ターミナルから分離される。
【0031】
さらに、Vref1は、ノイズが実質上なく、パワーアンプ220および240(図2)の両方について共通である。1つの実施例において、参照電圧Vref1は、3V(+3.0のVDC)であり、実質上一定である。バイアス回路310はダイオードで形成されたトランジスター312、ドライバー・トランジスター314、および316、インダクタンスコイル322、および326(便宜上、点線ブロック310に包含されるように示していない)、ならびに定電流ソース302を含む。バイアス電流およびブロックRF電力をトランジスター354および358へ出力するために、インダクタンスコイル322および326は低パス・フィルタとして使用される。ダイオードで形成されたトランジスター312の基礎への集線を短絡させることにより、ダイオードに形成されたトランジスター312は、ダイオードとして接続される。ダイオードで形成されたトランジスター312は、各々のドライバー・トランジスター314および316と一致する(すなわち、実質上同様の物理的・電気的な特性をもっている)。統合され、かつ、内部に連結されられて示したが、他の実施例において、パワーアンプ220、バイアス回路310はパワーアンプ220の外部に連結することができる。
【0032】
1つの実施例では、トランジスター312,314および316は、調整され、それらの相互接続に基づいて、カレントミラーとして形成される。一般に、トランジスターは、限定されたサイズにおいて、どれだけの利得を達成し得るかによって調整される。トランジスターは、通常、1つの金型上で調整される。この調整は、互いに近接したトランジスターを共有することにより向上させ、それによって、ウエハーを介して処理変化を最小限にすることができる。従って、電流のソース302からの電流密度(mA/mm)(或いは電流と装置サイズ(ミリメートル)の比率:すなわち、単一のトランジスターを2個並列にするように、トランジスター・サイズを2倍にすると、電流も2倍になる)は、ドライバー・トランジスター314および316の基礎ターミナルに流入される電流密度と等しい。トランジスター354および358の集線ターミナルからのバイアス回路310をデカップリングすることによって、トランジスター354および358をオフすることなく、トランジスター354および358の集線に動力を供給するために、低電圧を使用することができる。ノード226の実質的定電圧Vref1は、バイアス回路310のカレントミラーおよび定電流ソースと結合して、各RF電力トランジスター354および358の基礎ターミナルに実質上一定の電流Ibを供給し、これにより、それぞれの集線ターミナルの各実質的定電圧集線電流Icについて、Icは1+βibとほぼ等しくなる。ここで、β(ベータ)は、特別のトランジスター用の定数であり、共通のエミッターの電流利得と呼ばれる。実質的定電圧集線電流Icは低い電力トランジスター飽和レベルに実質上線形の作用を提供し、動作効率を向上させる。
【0033】
BJTトランジスターを示し記述したが、他のトランジスター装置も、同様に、基礎電流の実質上一定のソースを提供する電流の装置として使用し構成することができる。
【0034】
図4は第2の典型的な電力増幅システムを例示するブロック図である。PAS300は、図2の中で示される電力増幅システムに類似している。例えば、イネイブルピンおよびVmodeピンを付加し、これら追加されたピンに対応する機能性を追加することにより、PAS300のパワーアンプ420および440は、図2のPAS200のパワーアンプ220および240に類似する。さらに、電力コントローラー402(図4)は、追加されたVref−Isenseピンおよびそれに対応する機能性を備えた図2の電力コントローラー202に類似する。デカップリングされたバイアス・スキームと一致し、ノード218(Voは、図2中のVcc1ノード222およびVcc2ノード224に電圧を供給する)のVoは、入力として、パワーアンプ420および440の第1および第2段階のRF電力トランジスターの集線ターミナル(図3中では示していないが、電力トランジスター354および358の集線ターミナルに類似している。)に供給される。供給電圧Voはパワーアンプ420および440の両者に共通である。この実施例では、電力コントローラー402はVref−Isenseピン422を含める。他の実施例では、Vref−Isense接続は、トランシーバーコントローラー480に直接なすことができる。電力コントローラー402は、例えば、ノード470で、Vref−Isense422ピンを通じて各パワーアンプ420および440に、3.0VDCの比較的一定の参照電圧Vrefを供給する。Vrefがパワーアンプ420および440の両者に共通であることに注意する。参照電圧Vrefはパワーアンプ420或いは440の出力電力を検出するために使用することができる。用語「Vref−Isense」中の「Isense」は、トランシーバーコントローラー480のように、電力コントローラー402に関連した、電力コントローラー402、或いは電流のモニタリング回路類(後述する)によってモニターされる、パワーアンプ420或いは440のバイアス回路に供給された参照電圧Vrefに対応するパワーアンプ(420または440)の電流の消費(「Iref」)を示す。ここで、いくつかの実施例では、トランシーバーコントローラー480が電力コントローラー402を内蔵してもよい。Vref−Isenseピン422は、各パワーアンプのアンプ・バイアスに408にある一定の電圧ソースを連結する(さららに関連づける)接続を提供する。従って、パワーアンプ420および440のバイアス回路のドロー電流は、電力増幅システム300のパワーアンプ420および440の各々のパワー出力に比例する。
【0035】
さらに、各パワーアンプは、パワーアンプ420および440から、低電力出力レベルにバイアス回路に、より低い供給電圧を供給するために、パワーアンプ420および440のバイアス回路に逆さまだったロジック回路類(示されない)を連結する、それぞれ任意のVモードピン434および444とともに含まれる。Vモードコントロールは、パワーアンプ420および440内のトランジスターのバイアスを変更し、それにより、様々なパワー・レベル範囲で電力消費を全体的に縮小する。イネイブルピン432と442は、トランシーバーコントローラー480或いはベースバンドサブシステム130(図1)によって供給される、例えば所定の信号の適用に基づいたイネイブル入力信号に準拠し、または互換性をもって、相補形金属酸化膜(CMOS)かトランジスター・トランジスター・ロジック(TTL)への各パワーアンプ420および440を連結する。このように、イネイブルピン402と404は、この実施例において、図2の電力増幅システムでのVref1およびVref2のイネイブル機能を交換する。
【0036】
図5は、図4の第2の典型的な電力増幅システム300のパワーアンプ420のバイアス回路410へ、典型的なイネイブルピンを配置した例を示す概念図である。パワーアンプ420は、図3中のパワーアンプ220に類似しているが、バイアス回路410で追加されたVモードピン434およびイネイブルピン432、および、Vモード1ピン434およびイネイブルピン432の有効性に対応する追加機能性を有している。さらに、パワーアンプ420は、図3のVref1を、パワーアンプ420および440の両者に共通のVrefに置換し、図3のVcc1およびVcc2をVoに置換する。イネイブルトランジスタ408は、基礎バイアス電圧を接地させることによって、トランジスター414および416を切断する。他の実施例では、イネイブルピントランジスター408は、図5中に示す位置から取り除くことができ、電流ソース402の出力と、グランドとの間に配置することができる。
【0037】
図6は3番めの典型的な電力増幅システムを例示するブロック図であり、図4の中で示されるPAS300に類似しているが、Vモードピン434および444(図4)を有さない追加供給電圧制御モジュール(SVCM)610を備えている。SVCM610は電力コントローラー602に内蔵されているが、他の実施例では、電力コントローラー602の外部に配置してもよい。SVCM610は、上述した「Vref」の供給に相当する「Isense」機能のために提供される。図6中で例示された電力増幅システム400は、デカップリングされたバイアス回路類(パワーアンプ420に類似している)を備えたパワーアンプ(図5中で、Vmode1ピン434なしで図示)を用いる。図6の電力コントローラー602は、パワーアンプ620用の第1と第2段階RFトランジスターの集線ターミナル(図5には図示していないが、パワーアンプ420の電力トランジスター354および358の集線ターミナルに類似する。)に対する、ノード650の供給電圧のような供給電圧Voを、自動的に変更する。電力コントローラー602は、有効パワーアンプ620或いは640の電流消費(すなわち、SVCM610によってモニターされるようなノード652の参照電流Iref)に基づいたパワーアンプ620または640に供給電圧Voを変更する。
【0038】
図7は、電力コントローラー、図6中の602の詳細なブロック図である。続いて図6において、Irefが、有効パワーアンプ620或いは640のパワー出力に比例し、図6の有効パワーアンプ620或いは640のパワー出力は、Irefのモニターにより間接的にモニターされる点について言及する。ここで、Irefは、パワーアンプ620および640に参照電圧を供給することに関連したドロー電流である。1つの実施例では、Irefは5mAから25mAの間で変更される。上述したように、電力コントローラー602はSVCM610を含んでいる。SVCM610は、実質上一定の参照電圧、電流計662およびルックアップテーブル(LUT)664を提供する電圧調整器660を含んでいる。SVCM610は参照電流Irefを供給する。電流計662は、有効パワーアンプ(620または640)によって消費されたDCの電流(Iref)を測定する(或いは検出)。
【0039】
各パワーアンプは、各パワーアンプの要求されたパワー出力にともって変化する電流の消費(Iref)、またはドロウを有している。従って、参照電流Irefのモニターによって、有効パワーアンプのパワー出力を決定することが可能である。Irefの正確な現在値は、LUT664に供給される。LUT664は、参照電流Irefの正確な電流のレベルをマップするデータ・テーブルまたはデータ構造(図示せず)を、所定の供給電圧Voに関連した対応ロジック入力値に提供する。このロジック入力値は、プロセッサー118(FIG.1)、および図2のトランシーバーコントローラー280によって使用されたメカニズムに類似する電圧コントローラー608とすることができる。従って、供給電圧Voは参照電流Irefの機能である。1つの実施例では、LUT664は16状態(例えば、0.10Vのインクリメント中の5V〜2.2V)で、5mAから25mAの下限・上限でそれぞれマッピングを行う。LUT664は、5mAおよび25mAで、0.5Vおよび2.2Vの対応するVoをそれぞれマッピング(調整)する。Voの実質上線形のプロットは、電流のレベルのLUT664によって5mAと25mAの間でマッピングされる。LUT664は、電力コントローラー602の必須の部分として組み込むことができる。または、電力コントローラー602の外部に配置してもよい。
【0040】
図8は4番めの典型的なPAS500の概念図であり、他のデカップリングバイアス回路を強調した実施例である。ノード218に供給電圧Voを供給するために使用される電力コントローラー802は、図2の中で使用される電力コントローラー202に類似している。電力コントローラー802は、説明を単純化するため、バッテリーを図示せず、単純化されたブロック図として示している。バイアス回路810は、各段階電力トランジスター(例えば、第1および第2段階RF電力トランジスター354および358)の各基礎ターミナルへの入力に際しデュプリケイトされる。パワーアンプ820は、図3のパワーアンプ220のために使用されたものに類似しているRF回路を使用し、ノード292で増幅されたRF信号を出力するノード290でRF信号を受信し、また、入力マッチ352、電力トランジスター354、および358、中間マッチユニット356と、出力マッチ360およびコンデンサー362を使用する。このバイアス回路810は、自動的に「Iref」検出機能、および図7の電力コントローラーのルックアップテーブルの機能を実行する。ノード210のVバイアスは、バッテリー(図示せず)における電圧に相当する。Vバイアスは、「オフ」「高バイアス」、「中間バイアスの3モードを提供し、Vモードが有効になったとき、「中間バイアス」では、−100dBmから16dBmの間の範囲で適用される。トランジスター354の基礎に基づいたバイアス電圧は、例えばおよそ1.5Vで、バイアスをかけ、および/または、電流ソース912のためのオーバーヘッドを仮定して、Vバイアスは、2Vを越えるレベルで定常的に維持される。
【0041】
パワーアンプにより縮小された電力要求により、バッテリー電圧(Vbias)が低減され、バッテリーからの電流も低減される。従って、フィードバック・パスは、パワーアンプの電力消費とVバイアスの間で確立される。
【0042】
ノード218の供給電圧Voは、電力コントローラー802の供給電圧に相当する。ノード226の参照電圧Vref1は参照電圧を表し、例えばバッテリー(図示せず)のフロート電圧を下回る、例えば3.0VDCの、調整電圧である。Vref1は、図2に関して記述したように、パワーアンプをイネイブルにするか無効にする。トランジスター900〜906、910および912は、カレントミラー・バイアス回路を含む。ダイオード構成トランジスター908およびトランジスター354は、例えば10:1など、抵抗器918を介してのカレントドレインにおける所定の比率を提供するために、調整され、スケーリングされる。抵抗器924は、トランジスター910および912のための参照抵抗器を含み、抵抗器924は、RF電力トランジスター354の基礎ターミナルで電圧をセットするために使用される。抵抗器924および922は抵抗分配ネットワークを含む。トランジスター900および906は、ダイオード構成トランジスター902および904によって部分的に設定された電圧における電流レベルをそれぞれ出力する。図8は、+3.0VDCを越え、3.0VDC未満の、供給電圧Voの動作を例示する。3.0VDC以上(パワーアンプ出力での増加要求の結果)の供給電圧Voで、トランジスター906および900が作動し、抵抗器922を通じる供給電圧を増加させ、およびトランジスター912の基礎ターミナルへの電流を増加させる。トランジスター912による電流の増加は、RF電力トランジスター354の基礎ターミナルへより多くの電流を入力させる。このバイアスをかける配置の効果の1つは、電力コントローラー802からRF電力トランジスター354の基礎ターミナルへの供給電圧Voの変化が、自動的にバイアス電流を変更するということである。事実上、RF電力トランジスター354のバイアス・ポイントは、最適の効率で連続的にかつ自動的に調整される。
【0043】
3.0VDCを下回るVo(すなわち、パワーアンプの低減されたパワー出力要求によるより低電力コントローラー出力電圧Vo)においては、トランジスター906は、Vref1226からのトランジスター900を通じて増加されたドロー電流の発生を停止させる。この抵抗分配器922および924を介して増加されたドロー電流は、トランジスター912の基礎ターミナルへの電流の供給を減少させ、RFトランジスター354の基礎ターミナルへの電流を縮小する。
【0044】
上記電力増幅システムは、ソフトウェア、ハードウェア或いはソフトウェアとハードウェアの組み合わせにより実施することができる。上述された各実施例において、例えば、パワーアンプはハードウェアで実施され、電力コントローラーは、調整回路などのハードウェアや、SCVM610の一部であるソフトウェアとの組み合わせとして実施される。電力増幅システムのハードウェア部分は専用のハードウェア・ロジックを使用して実施することができる。ソフトウェア部分はメモリに格納することができ、適切な命令実行システム(マイクロプロセッサー)はその部分を実行することができる。電力増幅システムのハードウェア実施は下記の技術や周知技術のいずれか、或いはこれらのコンビネーションを含ませることができる。分離した論理回路は、データ信号上のロジック機能を実施するロジック・ゲート、特定用途向け集積回路、プログラム可能なゲート・アレイ(PGA)、フィールドプログラム可能なゲート・アレイなど(FPGA)を有する。
【0045】
さらに電力増幅システムの電力コントローラーソフトウェア部分(および、図1のベースバンドサブシステム130中)は、部分的に、命令実行システムによって、或いはそのシステムにおいて、使用するためのコンピューター判読可能な媒体で具体化することができる、論理的機能を実施するための実行可能な命令の順序づけられたリストと、コンピューターベースのシステムのような機器または装置、プロセッサーを含むシステム、或いは命令実行システムから命令をフェッチし、命令を実行する他のシステム、機器または装置を含む。
【0046】
この文書のコンテキスト中において、「コンピューター判読可能な媒体」とは、命令実行システム、機器或いは装置による、或いはそのシステムに関する使用のためのプログラムを含むか、格納するか、通信するか、伝搬させるか、運搬できるすべての手段である。コンピューター読取り可能な媒体としては、制限されない例として、電子、磁気、光学、電磁気、赤外線、半導体システム、機器、装置或いは伝達媒体が挙げられる。コンピューター判読可能な媒体のより明確な例(非限定リスト)は、下記を含む。
【0047】
1つ以上の有線の電気(電子)的な接続、ポータブルコンピューター・ディスク(磁気)、ランダム・アクセス・メモリ(RAM)、読み出し専用メモリ(ROM)、消去可能プログラマブル読み出し専用メモリ(EPROMまたはフラッシュ・メモリ)(磁気)、光ファイバー(光学)およびポータブルコンパクト・ディスク読み出し専用メモリ(CDROM)(光学)。ここで、コンピューター判読可能な媒体は、さらにプログラムが印刷される紙或いはこれに相応する他の媒体であってもよく、例えば紙或いは他の媒体の光学的スキャニングを通じて、プログラムとして電子的にキャプチャーされ、適切な方式でコンパイルされ、解釈され、演算され、必要に応じて、コンピューター・メモリに格納することができる。
【0048】
発明の様々な実施例を記述したが、当業者において明白なさらに多くの実施例および実施が可能であり、それらは発明の範囲内に含まれる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
バイアス回路に連結されたRFトランジスターの基礎ターミナルとともに、無線周波数(RF)トランジスターを提供し、
前記バイアス回路を、前記RFトランジスターの集線ターミナルからデカップリングし、
供給電圧から独立した参照電圧にバイアス回路を連結し、
前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに前記供給電圧を連結する
ステップを含むパワーアンプの作動方法。
【請求項2】
前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに対して前記供給電圧を供給する、電力コントローラーを有する前記バイアス回路のドロー電流をモニターするステップをさらに含む請求項1の方法。
【請求項3】
前記バイアス回路の前記ドロー電流に基づいて前記電力コントローラーの供給電圧を変更するステップをさらに含む請求項2の方法。
【請求項4】
前記パワーアンプによって供給された出力電力に基づいて前記電力コントローラーの前記供給電圧を変更するステップをさらに含む請求項2の方法。
【請求項5】
請求項4の方法において、前記パワーアンプの出力電力は、バイアス回路のドロー電流に比例する。
【請求項6】
請求項4の方法において、前記電力コントローラーは複数の出力パワー・レベルを提供する。
【請求項7】
前記パワーアンプによって供給された各出力パワー・レベルの前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルへの前記バイアス電流を、実質上一定に維持するステップをさらに含む請求項6の方法。
【請求項8】
バイアス回路に連結されたRFトランジスターの基礎ターミナルとともに、無線周波数(RF)トランジスターを提供し、
前記バイアス回路を、前記RFトランジスターの集線ターミナルからデカップリングし、
供給電圧から独立した参照電圧にバイアス回路を連結し、
前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに前記供給電圧を連結すること;
前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに対して前記供給電圧を供給する、電力コントローラーを有する前記バイアス回路のドロー電流をモニターし、
前記バイアス回路の前記ドロー電流に基づいて前記電力コントローラーの供給電圧を変更し、
前記パワーアンプの出力電力を、バイアス回路のドロー電流に比例させ、前記電力コントローラーにより複数の出力パワー・レベルを提供し、前記バイアス回路の前記ドロー電流に基づいて前記電力コントローラーの供給電圧を変更し、
前記パワーアンプによって供給された各出力パワー・レベルの前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルへの前記バイアス電流を、実質上一定に維持する
ステップを含むパワーアンプの作動方法。
【請求項9】
バイアス回路に連結されたRFトランジスターの基礎ターミナル、およびバイアス回路からデカップリングされた集線ターミナルとともに、無線周波数(RF)トランジスターを提供し、
前記パワーアンプをイネイブルにする参照電圧に前記バイアス回路を連結すること;
供給電圧に前記バイアス回路および前記RFトランジスターの前記集線ターミナルを連結し、
供給電圧の変化にともなって、RFトランジスターのバイアス・ポイントが自動的に調整され、前記供給電圧の変化に基づいて、前記RFトランジスターの基礎への前記バイアス回路の電流を自動的に変更する
ステップを含むパワーアンプの動作方法。
【請求項10】
電力コントローラーによって前記供給電圧を供給するステップをさらに含む請求項9の方法。
【請求項11】
基礎ターミナル、集線ターミナルおよびエミッター・ターミナルを有する少なくとも1つの無線周波数(RF)トランジスターを含むパワーアンプと、
前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルに参照電圧を連結し、前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルに実質上一定の電流を供給するバイアス回路とを有し、
前記バイアス回路は、前記RFトランジスターの前記集線ターミナルの供給電圧からデカップリングされて、前記参照電圧から独立し、前記パワーアンプの実質上線形の作用を維持し、前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに適用可能である
ことを特徴とする電力増幅システム。
【請求項12】
請求項11のシステムにおいて、
前記参照電圧に依存しない供給電圧を供給する電力コントローラーをさらに含み、前記供給電圧は、前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに連結され、該供給電圧は、前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルにおけるバイアス回路のドロー電流の機能として自動的に変更される。
【請求項13】
請求項12のシステムにおいて、前記電力コントローラーは、前記バイアス回路の前記ドロー電流をモニターする構成をさらに有する。
【請求項14】
請求項12のシステムにおいて、前記電力コントローラーは、前記バイアス回路のドロー電流に基づいた供給電圧を変更する構成をさらに有する。
【請求項15】
請求項13のシステムにおいて、前記電力コントローラーは、前記パワーアンプによって供給される出力電力に基づいて、前記供給電圧を変更する構成をさらに有する。
【請求項16】
請求項14のシステムにおいて、前記パワーアンプの出力電力は、前記バイアス回路のドロー電流に比例する。
【請求項17】
請求項16のシステムにおいて、電力コントローラーは、複数の出力パワー・レベルの提供機能、電流検出機能、およびルックアップテーブル機能を提供するための構成を有する。
【請求項18】
請求項17のシステムにおいて、前記バイアス回路は、前記パワーアンプによって供給される各出力パワー・レベルのRFトランジスターの基礎ターミナルへのバイアス電流を実質上一定に維持する構成をさらに含む。
【請求項19】
請求項11のシステムにおいて、パーソナル通信装置に用いられる、データ構造、ハードウェア制御、およびソフトウェア制御をさらに含む。
【請求項20】
請求項11のシステムにおいて、前記バイアス回路は、定電流ソースおよびカレントミラー回路をさらに含む。
【請求項21】
請求項11のシステムにおいて、前記パワーアンプは、該パワーアンプを作動させるイネイブル入力が接続される、少なくとも1つのイネイブルピンをさらに含む。
【請求項22】
請求項11のシステムは、前記パワーアンプへの低バイアス電圧に供給するVモードピンをさらに含む。
【請求項23】
請求項11のシステムにおいて、前記バイアス回路は、該バイアス回路のカレントミラー・ソースおよび定電流ソースの組み合わせによって供給される電流と、実質上等しい大きさの電流を供給するドライバー・トランジスターをさらに含む。
【請求項24】
基礎ターミナル、集線ターミナルおよびエミッター・ターミナルを有する少なくとも1つの無線周波数(RF)トランジスターを含むパワーアンプと、
前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルに参照電圧を連結し、前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルに実質上一定の電流を供給し、前記RFトランジスターの前記集線ターミナルの供給電圧からデカップリングされて、前記参照電圧から独立し、前記パワーアンプの実質上線形の作用を維持し、前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに適用可能であるバイアス回路と、
前記参照電圧に依存しない供給電圧を供給し、該供給電圧を、前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに連結し、該供給電圧を、前記RFトランジスターの前記基礎ターミナルにおけるバイアス回路のドロー電流の機能として自動的に変更し、
前記バイアス回路の前記ドロー電流をモニターする構成を有し、
前記バイアス回路のドロー電流に基づいた供給電圧を変更する構成を有し、
前記パワーアンプによって供給される出力電力に基づいて、前記供給電圧を変更する構成を有し、
前記パワーアンプの出力電力を、前記バイアス回路のドロー電流に比例させ、
複数の出力パワー・レベルの提供機能、電流検出機能、およびルックアップテーブル機能を提供するための構成を有し、
前記パワーアンプによって供給される各出力パワー・レベルのRFトランジスターの基礎ターミナルへのバイアス電流を実質上一定に維持する構成をさらに含む
電力コントローラーと、
前記バイアス回路は、定電流ソースおよびカレントミラー回路を含み、
前記パワーアンプは、該パワーアンプを作動させるイネイブル入力が接続される、少なくとも1つのイネイブルピンをさらに含み、
前記バイアス回路は、該バイアス回路のカレントミラー・ソースおよび定電流ソースの組み合わせによって供給される電流と、実質上等しい大きさの電流を供給するドライバー・トランジスターをさらに含み、
パーソナル通信装置に用いられる、データ構造、ハードウェア制御、およびソフトウェア制御と、
前記パワーアンプへの低バイアス電圧に供給するVモードピンと、
を有する電力増幅システム。
【請求項25】
基礎ターミナル、集線ターミナルおよびエミッター・ターミナルを有する少なくとも1つの無線周波数(RF)トランジスターを含むパワーアンプと、
RFトランジスターの基礎ターミナルにイネイブル参照電圧を接続し、前記RFトランジスターの集線ターミナルからデカップリングされたバイアス回路と、
前記バイアス回路および前記RFトランジスターの前記集線ターミナルに供給電圧を供給し、供給電圧の変化にともなって、RFトランジスターのバイアス・ポイントが自動的に調整され、前記供給電圧の変化に基づいて、前記RFトランジスターの基礎への前記バイアス回路の電流を自動的に変更する電力コントローラーと、
を含む電力増幅システム。
【請求項26】
請求項25の電力増幅システムにおいて、バイアス回路は、電力コントローラーの出力、供給電圧から独立した参照電圧ソース、および直接的なバッテリーからの入力を受け取る。
【請求項27】
請求項25の電力増幅システムにおいて、バイアス回路は、カレントミラーとして構成されたトランジスターを含む。
【請求項28】
請求項25の電力増幅システムにおいて、前記供給電圧は、前記バイアス回路の電流消費に基づいて変更される。
【請求項29】
請求項25の電力増幅システムにおいて、前記電流消費は前記パワーアンプのパワー出力に比例する。
【請求項30】
請求項25の電力増幅システムは、パーソナル通信装置に用いられる、データ構造、ハードウェア制御、およびソフトウェア制御とをさらに含む。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2011−239457(P2011−239457A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【外国語出願】
【出願番号】特願2011−156505(P2011−156505)
【出願日】平成23年7月15日(2011.7.15)
【分割の表示】特願2004−512285(P2004−512285)の分割
【原出願日】平成15年6月6日(2003.6.6)
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.GSM
【出願人】(503031330)スカイワークス ソリューションズ,インコーポレイテッド (30)
【氏名又は名称原語表記】SKYWORKS SOLUTIONS,INC.
【Fターム(参考)】