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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verstärkerschaltung
für ein
Mobilfunkgerät
und insbesondere auf eine Schaltung und ein Verfahren zur Steuerung
der durch ein Mabilfunkgerät
gesendeten Leistung.
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Hintergrund
der Erfindung
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Ein
Leistungsverstärker
(PA) wird in einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung, wie einem Mobiltelefon,
verwendet um Radio-Frequenz (RF) Signale zu verstärken, derart
dass die Vorrichtung mit einem ortsfesten Transceiver kommunizieren
kann. In einer drahtlosen Kommunikationsvorrichtung wird eine erhebliche
Leistung im Leistungsverstärker
umgewandelt. In einem Mobiltelefon, zum Beispiel, findet ein bedeutender
Teil der Leistungsumwandlung im Leistungsverstärker statt. Die Leistungsfähigkeit eines
Leistungsverstärkers
hängt in
einem bedeutenden Ausmass von den Quellen- und Ladungsschwankungen
ab, welche der Leistungsverstärker über die
Betriebsfrequenz eines Mobiltelefons erfährt. Ein mit der Auslegung
eines leistungsfähigen Leistungsverstärkers verbundenes
Problem ist die ausreichende Kompensation dieser Quellen- und Ladungsschwankungen.
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Drahtlose
Kommunikationsvorrichtungen senden typischerweise Radio-Frequenz-Signale auf einer
Vielzahl von Leistungsebenen. Mobiltelefone zum Beispiel benötigen sieben
4dB Stufen in der Ausgangsleistung des Funksenders. Die Leistungsfähigkeit
des Leistungsverstärkers
schwankt jedoch bedeutend über
den Ausgangsleistungsbereich. Weil die Effizienz beim Stromverbrauch
des Leistungsverstärkers
am meisten bei einer höheren
Ausgangsleistung beeinträchtigt
wird, ist der Leistungsverstärker auf
eine Maximierung der Effizienz bei höheren Ausgangsleistungsebenen
ausgelegt. Eine Methode zur Verbesserung der Effizienz beim Stromverbrauch verlangt
die Umschaltung des Ruhestroms des Leistungsverstärkers gemäss einer
Leistungsverstärker-Ausgangsleistungsstufenänderung.
Auf der tiefsten Leistungsstufe befindet sich der Leistungsverstärker normalerweise
in einer A-Klassen
Betriebsart. Durch Veränderung
der Vorspannungszustände des
Leistungsverstärkers
auf den tieferen Ebenen, könnte
der Leistungsverstärker
in einer AB-Klassen Betriebsart mit einer entsprechenden Verbesserung der
Effizienz gehalten werden.
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Die
Effizienz beim Betrieb ist besonders auch von der Schwankung der
Ladungsimpedanz abhängig,
welche durch Impedanzänderungen
des Duplex-Filters über
eine grosse Bandbreite oder durch umgebungsbedingte Faktoren, wie
die Platzierung der Hand oder des Körpers eines Benutzers in die
Nähe der
Antenne. Der Leistungsverstärker
ist im allgemeinen derart ausgelegt, dass die gesättigte Ausgangsleistung
höher ist,
als die typische Betriebsausgangsleistung, dies um durch Schwankungen
der Ladungsimpedanz verursachte Leistungsschwankungen unterzubringen.
Um die verringerte Effizienz eines für eine solch hohe Ausgangsleistung ausgelegten
Leistungsverstärkers
zu kompensieren, kann die Ladung bei der Ausgangsleistung des Leistungsverstärkers durch
Ein- oder Ausschalten einer Diode bei der Ausgangsleistung variiert
werden. Beispielsweise wird ein Dual-Mode-Leistungsverstärker entweder
auf dem linearen Modus oder auf dem Sättigungsmodus aufgrund von
Ladungsschaltung betrieben. Diese Ladungsschaltung ermöglicht den
Betrieb der Vorrichtung auf zwei verschiedenen Mobiltelefonsystemen.
Allerdings liefert ein solches diskretes Schalten einige Verbesserung
der Effizienz, aber ohne diese zu maximieren.
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Die
Verbesserung der Leistungsfähigkeit
des Leistungsverstärkers
ist unerlässlich
für eine
Erhöhung
der Betriebszeit einer bestimmten Batterie der drahtlosen Kommunikationsvorrichtung.
Dementsprechend besteht ein Bedarf nach einem Verfahren und einer
Vorrichtung zur Verstärkung
eines Radio-Frequenz Signals mit einer grösseren Effizienz bezüglich der
Quellen- und Ladungsschwankungen. Ferner besteht ein Bedarf nach
dem effizienten Betrieb eines Leistungsverstärkers über einen breiten Spannungsbereich.
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Ein
(z.B. tragbares) Mobilfunkgerät
(z.B. Mobiltelefon), welches für
den Betrieb auf zwei Modi ausgelegt ist, benötigt im allgemeinen verschiedene Sendeleistungsstufen
für jeden
Modus. Derart benötigt
der Betrieb jedes Modus verschiedene Batterieleistungen. Konventionelle
tragbare Dual-Mode-Funktelefone sind jedoch für eine Stromversorgung (Batterien)
ausgelegt, welche eine Leistung auf einer Stufe hervorbringen, um
dem Modus, welcher am meisten Leistung für den Betrieb benötigt, gerecht
zu werden. Die Folge davon ist, dass unbenötige Leistung abgeführt wird
während
das tragbare Funktelefon in dem Modus betrieben wird, welcher weniger
Leistung benötigt,
was wiederum zu einer kürzeren
Lebensdauer der Batterien führt.
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Zusätzlich zu
den verschiedenen Leistungserfordernissen von tragbaren Dual-Mode-Funktelefonen,
können
solche Telefone auch Signale auf verschiedenen Leistungsstufen aussenden,
je nach dem Bereich, in welchem sie betrieben werden. Ein tragbares
Dual-Mode-Funktelefon,
kann mit tiefer Leistung in einem Bereich kommunizieren, welcher
ein starkes elektrisches Feld aufweist, d.h. in der Nähe einer
Basisstation, braucht aber hohe Leistung, um in einem Bereich mit
einem schwachen elektrischen Feld, d.h. fern einer Basisstation,
zu kommunizieren. Üblicherweise
werden tragbare Funktelefone in der Nähe von Basisstationen verwendet,
d.h. in Bereichen mit starken elektrischen Feldern. Daher können tragbare
Dual-Mode-Funktelefone
im Durchschnitt öfters
auf tieferen Übertragungsleistungsstufen
betrieben werden.
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In
einem konventionellen tragbaren Funktelefon ist jedoch die dem Leistungsverstärker 30 zur Verstärkung der Übertragung
von Signalen zugeführte
Spannung auf 3,3 V eingestellt, im Hinblick auf die Möglichkeit,
dass das tragbare Funktelefon in einem Bereich mit einem schwachen
elektrischen Feld betrieben werden könnte, wo für die Kommunikation höhere Übertragungsleistungsstufen
benötigt
werden. Daher, da die dem Leistungsverstärker zugeführten 3,3 V konstant bleiben,
auch wenn das tragbare Funktelefon in einem ein starkes elektrisches
Feld aufweisenden Bereich (wo weniger Leistung benötigt wird)
betrieben wird, wird nicht verwendete Batterieleistung abgeführt, was
zu einer kürzeren
Lebensdauer der Batterien führt.
Ferner erhöht
sich die Temperatur des tragbaren Funktelefons, was die Schaltungstechnik
ungünstig
beeinflusst.
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1 zeigt
ein Schema, welches die Leistungsversorgungsschaltung eines konventionellen tragbaren
Funktelefons darstellt. Die Leistungsversorgungsschaltung des konventionellen
tragbaren Funktelefons umfasst eine Stromversorgung 10 („Batterie"), einen mit dem
Ausgang der Batterie 10 verbundener Gleichstrom-nach-Gleichstrom-Umwandler 20,
einen mit den Ausgang des Gleichstrom-nach-Gleichstrom Umwandlers 20 verbundener
Induktor L1, ein Paar Spannungsteilende Widerstände R1 und R2, welche zwischen
dem Ausgang des Gleichstrom-nach-Gleichstrom-Umwandlers 20 und
einer Masse seriell angeschlossen sind, einen Spannungsverstärker 30,
und einen linearen Regulator 31, welche mit dem Ausgang
des Gleichstrom-nach-Gleichstrom Umwandlers 20 verbunden sind
und einen zwischen einem Eingang des Leistungsverstärkers 30 und
der Masse angeschlossener Kondensator C1.
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Die
Ausgangsspannung des Gleichstrom-nach-Gleichstrom-Umwandlers 20 wird
durch die Spannung teilenden Widerstände R1 und R2 bestimmt. Im
konventionellen Verfahren werden die Widerstandswerte der Widerstände R1 und
R2 voreingestellt, so dass die benötigten 3,3 V dem Leistungsverstärker 30 zugeführt werden.
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In
einem zweistufigen Leistungsverstärker mit ein vorverstärkenden
Stufe, welche an eine zweite verstärkende Stufe gekoppelt ist,
welche an eine sendende Antenne eines Mobiltelefons gekoppelt ist, ist
es unter bestimmtem Bedingungen erwünscht die der sendenden Antenne
zugeführte
Ausgangsleistung zu verringern. Zum Beispiel, dann, wenn ein sendendes
Mobiltelefon sehr nahe an einem ortsfesten Transceiver ist, an welchen
es sendet, besteht kein Vorteil darin, ein Hochleistungssignal auszugeben,
wenn weniger Leistung genügt.
In anderen Umständen
kann es vorteilhaft sein den sendenden Verstärker während eines kurzen Zeitintervalls
ganz auszuschalten. Dies kann dadurch erreicht werden, dass die
Eingangsstufe des zweistufigen Verstärkers mit weniger Eingangsleistung
versorgt wird, oder als Alternative kann die als erste und zweite
Verstärkerstufen
verwendete Ausgangsleistung der Transistoren gesteuert werden, so
dass die Intensität
ihrer Ausgangsleistung durch Daraufsteuerung einer Vorspannung verringert
wird.
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Es
ist bekannt die Ausgangsleistung eines ersten und zweiten stufenverstärkenden
Transistors eines zweistufigen Systems, wie in 2 zum
Stand der Technik gezeigt wird, durch Steuerung der den Kollektoren 26a und 26b des
Transistors 20a der ersten Stufe bzw. des Transistors 20b der
zweiten Stufe zugeführten
Gleichstrom-Kollektorspannung. Derart, durch Senken von VCC1 und
VCC2 wird die Ausgangsleistung beim Anschluss „OUT" eines Eingangssignals, welches in den
Anschluss „IN" gekoppelt wird verringert.
In dieser Anordnung zum Beispiel mit der Antenne in einem empfangenden
Modus, wird das Abschalten des zweiten Leistungstransistoren durch
Abschalten des Stroms von der Batterie VCC2 bewirkt. Um die Leistung
zum Anschluss „OUT" des Kollektors 26b zu
verringern, wird ein variabler Abschwächer oder Schalter, welcher
einen Spannungsabfall bewirkt zwischen VCC2 und dem Anschluss „OUT" verwendet. Ein Nachteil
dieser Anordnung ist, dass Leistung verschwendet wird, wenn der
Spannungsabfall über
den variablen Abschwächer
Rvar stattfindet. In Umständen,
in welchen maximale Spannung zwischen VCC2 und dem Anschluss „OUT" angewendet wird,
bleibt ein unerwünschter Spannungsabfall über den
variablen Abschwächer Rvar,
sogar dann, wenn dieser auf den kleinstmöglichen Widerstand eingestellt
ist. Daher wird einerseits, wenn der Kollektorstrom begrenzt werden
soll, durch den Abschwächer
Rvar abgeführte
Leistung verschwendet, andrerseits, wenn maximale Leistung zugeführt werden
soll, begrenzt ein kleiner Leistungsabfall über Rvar die maximale Spannung,
welche dem Kollektor 20b des Transistors der zweiten Stufe
zugeführt
werden kann.
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Es
wäre vorzuziehen
einen Verstärker
vorzulegen, bei welchem die niedrigere Vorspannung in einer kontrollierten
Art variieren würde,
um die Ausgangsleistung des Verstärkers zu steuern. Dies ist besonders
Vorteilhaft, da weniger Strom benötigt wird, um die Basis vorzuspannen
als oben im Zusammenhang mit 2 erwähnt, um
den Kollektor vorzuspannen.
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Ziel
dieser Erfindung ist es, eine neuartige Lösung für dieses und andere Probleme
vorzulegen, welche viele dem Stand der Technik gemässe Verstärkerschaltungen
aufweisen.
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Ziel
dieser Erfindung, eine Schaltung vorzulegen, in welcher ein erster
Schalter einer seriellen Schalterkombination vorgesehen ist, um
den ein-aus Zustand eines oder mehrerer Grund-Vorspannungsblöcke zum
vorspannen der Basis der Transistoren des Verstärkers zu steuern.
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Ein
weiteres Ziel dieser Erfindung ist es einen zweiten Schalter der
seriellen Schalterkombination vorzulegen, welcher die Grundvorspannungsspannung
steuert und welcher im Gegensatz zur binären ein-aus-Art des ersten
Schalters variabel ist.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, Mittel vorzulegen
zur Sicherstellung der Abschaltung der kleinen an der Basis des
vorverstärkenden
Transistors vorhandenen Signale, um zu verhindern, dass ein RF-Signal
an der Basis des Transistors es zulässt, dass der Verstärker in
einem B-Klassen Modus betrieben wird.
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Ferner
ist es ein weiteres Ziel der Erfindung ein Mittel zur wesentlichen
Linerarisierung des Bereiches der Ausgangsleistung des Verstärkers vorzulegen,
sowie eine variable Steuerspannung, welche verwendet wird, um den
Bereich der Ausgangsleistung des Verstärkers zu steuern.
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Ferner
ist es ein noch weiteres Ziel dieser Erfindung einen schnellen BiCMOS
vorzulegen, welcher die vorgenannten Eigenschaften und Vorteile aufweist.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Gemäss der Erfindung
wird ein zweistufiger Verstärker
vorgelegt, welcher mit Verwendung eines schnellen BiCMOS hergestellt
wird, wie z.B. SiGe, mit einer durch einen Schalter gesteuerten
Weichenschaltung. Der Abzweigungsabschwächer ist zwischen einer Basis
einer der Verstärkertransistoren und
einem Gleichstromanschluss vorgesehen, um zu verhindern, dass der
Verstärker
in einem B-Klassen Modus betrieben wird, wenn es vorgesehen ist,
dass der Verstärker
ausgeschaltet ist.
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Gemäss der Erfindung
wird eine BiCMOS Schaltung zur Verstärkung eines Eingangssignals vorgelegt.
Diese umfasst:
- a) einen ersten Transistor mit
einer Basis, einem Kollektor und einem Emitter, die Basis zur Aufnahme
des Eingangssignals, der erste Transistor zur Vorverstärkung des
Eingangssignals, um ein vorverstärktes
Signal zu erstellen:
- b) einen zweiten Transistor mit einer Basis, einem Emitter und
einem Kollektor, wobei die Basis mit dem ersten vorverstärkenden
Transistor verkoppelt ist, um das vorverstärkte Signal aufzunehmen und
zu verstärken:
- c) ein erster Vorspannungsblock-Generator zur Aufnahme einer
variablen Spannung und zur Vorspannung der Basis eines der ersten
und zweiten Transistoren in eine Vielzahl von Betriebszuständen; und
- d) eine an die Basis mindestens eines der ersten und zweiten
Transistoren gekoppelte Schaltung zur variablen Abzweigung von Wechselstromsignalen,
welche an der Basis eines der ersten und zweiten Transistoren vorhanden
sind, an eine der Basis ferne Stelle, in Abhängigkeit der variablen Spannung.
Gemäss
der Erfindung wird ein BiCMOS Leistungsverstärker vorgelegt. Dieser umfasst:
einen
ersten bipolaren Flächentransistor
mit einer Basis, einem Kollektor und einem Emitter;
einen Spannungssteueranschluss
zur Vorspannung der Basis des bipolaren Leistungsflächentransistors
und zur Versorgung der Basis mit einer Vielzahl von Spannungswerten;
und
eine Schaltung zur Abzweigung von unerwünschten Wechselstromsignalen,
welche an der Basis des ersten bipolaren Flächentransistors vorhanden sind,
an eine der Basis ferne Stelle, welche Schaltung zur Abzweigung
im Verhältnis
zu einer Größe eines
Steuersignals ausgelegt ist.
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Gemäss der Erfindung
wird eine BiCMOS Verstärkerschaltung
zur Verstärkung
eines Eingangssignals vorgelegt. Diese umfasst:
Einen ersten
vorverstärkenden
Transistor mit einer Basis, einen Kollektor und einen Emitter, wobei
die Basis ein Eingangsanschluss zur Aufnahme des Eingangssignals
ist, der vorverstärkende
Transistor für die
Vorverstärkung
des Eingangssignals, um ein vorverstärktes Signal bereitzustellen;
ein
zweiter verstärkender
Transistor mit einer Basis, Emitter und Kollektor, wobei die Basis
mit dem ersten vorverstärkenden
Transistor verbunden ist, um das vorverstärkte Signal aufzunehmen; ein
Vorspannungsblock-Generator zur Vorspannung der Basis des ersten
vorverstärkenden
Transistors oder des zweiten verstärkenden Transistors; und
ein
Schalter zur Steuerung des ersten Vorspannungsblocks zwischen einer
Vielzahl von Betriebszuständen,
und, Mittel, die vom Schalter oder einer damit gekoppelten und mit
der Basis des ersten vorverstärkenden
Transistors oder des zweiten verstärkenden Transistors gekoppelten
Spannung ansteuerbar sind, zur Sicherstellung, dass unerwünschte Signale. an
der Basis des ersten vorverstärkenden
Transistors oder des zweiten verstärkenden Transistors von der
Basis abgelenkt werden und im wesentlichen abgeschaltet werden.
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Gemäss der Erfindung
wird ein BiCMOS Spannungsverstärker
vorgelegt. Dieser umfasst:
einen bipolaren Spannungsflächentransistor
mit einer Basis, einem Kollektor und einem Emitter;
einen Spannungssteueranschluss
zur Vorspannung der Basis des bipolaren Spannungsflächentransistors
und zur Versorgung der Basis mit einer Vielzahl von Spannungswerten;
eine
mit der Basis der Transistors gekoppelte Linearisierungsschaltung,
wobei diese einen MOS Transistor umfasst, welcher parallel ist zu
einem Widerstand mit einem Widerstandswert von mindestens 2k Ohm.
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Gemäss der Erfindung
wird eine BiCMOS Verstärkerschaltung
vorgelegt. Diese umfasst:
einen ersten vorverstärkenden
Transistor mit einer Basis, einen Kollektor und einen Emitter, wobei
die Basis ein Eingangsanschluss zur Aufnahme des Eingangssignals
ist, der vorverstärkende
Transistor zur Vorverstärkung
des Eingangssignals, um ein vorverstärktes Eingangssignal zu liefern;
ein
zweiter verstärkender
Transistor mit einer Basis, einem Emitter und einem Kollektor, wobei
die Basis zur Aufnahme des vorverstärkten Signals mit dem ersten
vorverstärkenden
Transistor gekoppelt ist; ein erster Vorspannungsblock zur Vorspannung
der Basis des ersten vorverstärkenden
Transistors oder des zweiten verstärkenden Transistors; und
einen
ersten und einen zweiten Schalter in Serie und mit der Basis von
mindestens dem ersten vorverstärkenden
Transistor oder dem zweiten vorverstärkenden Transistor, zur Steuerung
eines in den ersten Vorspannungsblock eingespiesenen Stromes oder einer
in den ersten Vorspannungsblock eingespiesenen Spannung, wobei der
erste Schalter einen ersten „EIN"-Zustand und einen
zweiten „AUS"-Zustand, und der
zweite Schalter eine Vielzahl von variablen Zuständen in Bereich zwischen „EIN" und „AUS" aufweist, um eine
variable Spannung oder einen variablen Strom zu liefern.
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Kurze Beschreibung der
Zeichnungen
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Beispielhafte
Ausführungsformen
der Erfindung werden im folgenden in Verbindung mit den Zeichnung
beschrieben; dabei zeigen
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1 ein
Blockdiagramm einer dem Stand der Technik gemässen Verstärkungsschaltung;
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2 ein
Schaltbild eines dem Stand der Technik gemässen zweistufigen Verstärkers, bei
welchem der Betrieb der Transistoren durch Zuführen einer variablen Spannung
zu den Transistor-Kollektoren gesteuert wird;
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3 eine
schematische Darstellung eines zweistufigen verstärkende Schaltung
gemäss
der Erfindung.
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Detaillierte
Beschreibung
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3 zeigt
eine Schaltung mit einem ersten vorverstärkenden Transistor 20a,
gefolgt von einem Leistungsverstärkenden
Transistor 20b, durch einen Kondensator 22 gekoppelt,
um ein Wechselstromsignal zur Basis des Transistors 20b durchzulassen. Zwei
Anschlüsse
Vctl und Vramp sind vorgesehen, um den Betrieb des in der Schaltung
enthaltenen Verstärkers
zu steuern. Vramp ermöglicht
das Ein- oder Ausschalten des Verstärkers und Vctl ermöglicht in Anwesenheit
einer angelegten Spannung verschiedene Stufen von Verstärkung von
Verstärkung
in Abhängigkeit
des angelegten Spannungswertes. Daher wird, wenn mit einer Spannung
versorgt, der Verstärker
auf eine durch den Spannungswert von Vctl bestimmte Stufe eingeschaltet.
Wenn, umgekehrt, Vramp ausgeschaltet wird, hat der Wert von Vctl
keinen Einfluss auf den Verstärker,
welcher ausgeschaltet ist.
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Eine
Spannungssteuerungs-(Vctl)-Umwandlerschaltung 30 dient
der Umwandlung von Eingangssteuerungsspannung Vctl, die einen variablen Wert
zwischen 0 und 3,3 Volt aufweist, in einen an Vorpannungsblockgeneratoren 32a und 32b gekoppelten
Strom, welche Generatoren die Basis beider Transistoren 20a bzw. 20b vorspannen.
Derart wird ein zum Spannungssignal Vctl proportionaler Strom zur
Vorspannung der Basis der zwei Transistoren 20a und 20b erstellt.
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Blöcke 34a und 34b bestehen
je aus einem hochwertigen Ableitungswiderstand mit einem Wert von über 1 oder
2 KΩ und
vorteilhafterweise über 5KΩ. Neben
den Ableitungswiderständen
Rbleed 1 und Rbleed 2 und an beide gekoppelt, befindet sich ein
PMOS Transistor. Wenn sich die PMOS Transistoren in einem „AUS"-Zustand befinden,
umgehen die zugehörigen
Ableitungswiderstände
den PMOS Transistor teilweise, um die Linearität des Leistungssteuerungsprofils
des Verstärkers
zu verbessern
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Die
Abzweigungsschaltungsblöcke 36a und 36b sind
mit einer Gleichstromspannungsquelle und der Basis der Transistoren 20a bzw. 20b gekoppelt. Abzweigungschaltungsblock 36 besteht
aus einem mit einem PMOS Transistor in Serie gekoppelten Kondensator.
der Abzweigungssblock 36 leitet operativ ein beim „IN"-Anschluss vorhandenes
RF Signal zu einem analogen Massenanschluss VCC0, um zu verhindern,
dass der Spannungsverstärker
in einem B Klassen-Modus betrieben wird. Dies erweitert die dynamische
Spanne der Leistungssteuerung und hält gleichzeitig das Leistungsniveau
beim „IN"-Anschluss aufrecht.
Es ist vorteilhaft, wenn die MOS Schaltsperre innerhalb des Abzweigungsblocks
von im wesentlichen tiefem Widerstand sind, wenn der Schalter auf „ON" ist, derart, dass
Wechselstromsignale an der Basis des Transistors wie vorgesehen
abgeleitet werden. gleichwohl ist es vorzuziehen, dass die MOS Schaltsperren
ein tiefes Verlustvermögen aufweisen
und daher einen geeignet hohen Widerstand, wenn die Schaltsperre
ausgeschaltet ist, um zu verhindern, dass Wechselstromsignale abgeleitet werden.
So sollte, z.B., der Widerstand der Basis, wenn eingeschaltet, kleiner
als 20Ω und
vorzugsweise kleiner als 5Ω sein
und, wenn ausgeschaltet sollte der Widerstand grösser als 100Ω, vorzugsweise grösser als
200Ω sein.
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In
geeigneter Weise wird die mit einer positiven Spannungsversorgung
VCC0 verbundene PMOS Basis innerhalb des Abzweigungsblocks 36 verwendet,
um einen aktiv-hohen Abzweigungsblock bereitzustellen; folglich,
wenn Vctl hoch ist und eine positive Spannung angelegt ist, ist
die Ausgangsleistung hoch, die Abzweigungsblöcke 36a und 36b in
einem „OFF"-Zustand. Natürlich könnten umgekehrte Logik
und Spannungen in einer alternativen Ausführungsform verwendet werden.
Der Kondensator in Serie mit der PMOS Schaltsperre innerhalb von
Blöcken 36a und 36b hindert
Gleichstrom daran durch die PMOS Basis zu fliessen.
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Die
Vorteile dieser Abzweigungsschaltung sind bedeutend. Die Bereitstellung
von schnellen MOS und bipolaren Flächentransistoren (BiCMOS) ist
am ehesten unter Verwendung von Silikon-Germanium-Technologie praktikabel.
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Der
oben beschriebene zum Teil durch eine an einen Vctl Anschluss angelegte
Steuerspannung gesteuerte Verstärker
mit einer, in anbetracht der Abzweigungsabschwächungsschaltungen 36a, 36b und den
Ableitungswiderstandblöcken 34a und 34b verbesserten
Leistung, wird auch durch einen digitalen Hauptschalter 38 mit
einem Anschluss Vramp gesteuert, welcher das Ein- und Ausschalten
des Verstärkers
auf binäre
Art erlaubt, unabhängig
von der am Vctl-Anschluss angelegten Spannung, im Gegensatz zu herkömmlichen,
dem Stand der Technik gemässen
Schaltungen, bei welchen ein Schalter beim Kollektor der zusammengefassten
Leistungstransistoren angelegt ist, hat die in 3 dargestellte
Schaltung verschiedene bedeutende Vorteile gegenüber dem Stand der Technik gemässen verstärkenden Schaltungen
zur Verwendung für
batteriebetriebene Telephonie. Aufgrund der Tatsache, dass die variable Steuerung
des Bereichs der Ausgangsleistung an die der Basis der verstärkenden
Transistoren, nicht an den Kollektor, gekoppelt und davon abhängig ist,
ist ein Erhalt von Leistung gewährleistet.
Die Bereitstellung von zwei Schaltern in Serie, wobei ein digitaler Hauptschalter 38 seriell
mit einem variablen durch eine Spannung bei Vctl betriebenen Schalter
verbunden ist, ermöglicht
das Ein- und Ausschalten des Verstärkers, ohne Rücksicht
auf das Spannungsniveau bei Vctl; dies ermöglicht auch die Wiederaufnahme des
Spannungsniveaus, wenn der digitale Schalter eingeschaltet ist ("ON"). Dies ist dann
besonders vorteilhaft, wenn die Übertragung
impulsartig ist und der Verstärker
in schneller Folge ein- und ausgeschaltet wird. Ferner ermöglichen
die Ableitungswiderstände 34a und 34b ein
lineareres Leistungssteuerungsprofil. Des Weiteren verhindern mit
der Basis des verstärkenden
Transistors gekoppelte Ableitungsschaltungen den Betrieb des Verstärkers in
unerwünschten
Betriebsmodi. Die Bereitstellung dieser Topologie von schell schaltenden
Vorspannungsflächentransistoren
(BJTs) und CMOS Basen ist mit SiGe-Technologie herstellbar und praktizierbar.