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출력 버퍼 및 이를 포함하는 전력 증폭기

  • 기술번호 : KST2014011474
  • 담당센터 : 대전기술혁신센터
  • 전화번호 : 042-610-2279
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 출력 버퍼 및 이를 포함하는 전력 증폭기에 관한 것이다. 본 발명의 일 측면에 따른 출력 버퍼는 하이레벨의 전원전압과 로우레벨의 전원전압 사이에 푸시-풀(Push-Pull) 형태로 연결된 트랜지스터들을 포함하는 푸시-풀 회로부와, 하이레벨의 전원전압과 상기 로우레벨의 전원전압 사이에 연결된 공통 소오스들을 포함하는 출력부와, 출력부를 바이어싱하는 출력 바이어스부와, 푸시-풀 회로부로부터의 신호에 따라 상기 출력부를 구동하는 구동부 및 입력전압에 따라 푸시-풀 회로부에 포함된 트랜지스터들의 온-오프를 제어하여 상기 출력전압의 스윙 범위(swing range)를 넓히는 레일-투-레일(Rail-to-Rail) 제어부를 포함한다. 본 발명에 따르면, 임의의 출력 전압에서 전류를 공급 혹은 흡수하면서 고주파 영역까지 출력 임피던스를 낮게 유지하고, 넓은 출력 전압 스윙 범위를 얻을 수 있는 출력 버퍼가 제공되는 등의 효과가 있다. 출력 버퍼, 출력 임피던스, 증폭기, AB급, AB급 바이어스
Int. CL H03F 3/20 (2006.01) H03K 19/0175 (2006.01)
CPC H03K 19/018521(2013.01) H03K 19/018521(2013.01) H03K 19/018521(2013.01) H03K 19/018521(2013.01)
출원번호/일자 1020070077782 (2007.08.02)
출원인 한국과학기술원
등록번호/일자 10-0906424-0000 (2009.06.30)
공개번호/일자 10-2009-0013547 (2009.02.05) 문서열기
공고번호/일자 (20090709) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2007.08.02)
심사청구항수 26

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 한국과학기술원 대한민국 대전광역시 유성구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 조규형 대한민국 대전 유성구
2 곽태우 대한민국 대구 달서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김성호 대한민국 서울특별시 강남구 도곡로 *** (역삼동,미진빌딩 *층)(KNP 특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 주식회사 실리콘웍스 대전광역시 유성구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2007.08.02 수리 (Accepted) 1-1-2007-0565054-40
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2008.07.07 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2008.08.12 수리 (Accepted) 9-1-2008-0050767-38
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2008.12.19 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2008-0636031-25
5 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2008.12.26 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2008-0890848-54
6 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2008.12.26 수리 (Accepted) 1-1-2008-0890844-72
7 등록결정서
Decision to grant
2009.06.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2009-0270993-72
8 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2013.02.01 수리 (Accepted) 4-1-2013-5019983-17
9 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5158129-58
10 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157993-01
11 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2014.12.24 수리 (Accepted) 4-1-2014-5157968-69
12 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2019.04.24 수리 (Accepted) 4-1-2019-5081392-49
13 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.05.15 수리 (Accepted) 4-1-2020-5108396-12
14 출원인정보변경(경정)신고서
Notification of change of applicant's information
2020.06.12 수리 (Accepted) 4-1-2020-5131486-63
번호, 청구항의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 청구항 표입니다.
번호 청구항
1 1
하이레벨의 전원전압과 로우레벨의 전원전압 사이에 푸시-풀(Push-Pull) 형태로 연결된 트랜지스터들을 포함하는 푸시-풀 회로부; 상기 하이레벨의 전원전압과 상기 로우레벨의 전원전압 사이에 연결된 공통 소오스들을 포함하는 출력부; 상기 출력부를 바이어싱하는 출력 바이어스부; 상기 푸시-풀 회로부로부터의 신호에 따라 상기 출력부를 구동하는 구동부; 및 입력전압에 따라 상기 푸시-풀 회로부에 포함된 트랜지스터들의 온-오프를 제어하여 상기 출력전압의 스윙 범위(swing range)를 넓히는 레일-투-레일(Rail-to-Rail) 제어부를 포함하는, 출력 버퍼
2 2
제1 항에 있어서, 상기 푸시-풀 회로부와 상기 출력부와 상기 구동부는 부 궤환 루프들(negative feedback loops)을 형성하여 출력 임피던스를 낮추는, 출력 버퍼
3 3
제1 항에 있어서, 상기 푸시-풀 회로부는 상기 푸시-풀 형태로 연결된 엔모스 소오스 팔로워(NMOS source follower)와 피모스 소오스 팔로워(PMOS source follower)를 포함하는, 출력 버퍼
4 4
제1 항에 있어서, 상기 출력부는 소오스가 상기 하이레벨의 전원전압에 연결되고 드레인이 출력단에 연결된 피모스 공통 소오스(PMOS common source); 및 드레인이 상기 출력단에 연결되고 소오스가 상기 로우레벨의 전원전압에 연결된 엔모스 공통 소오스(NMOS common source)를 포함하는, 출력 버퍼
5 5
제3 항에 있어서, 상기 레일-투-레일 제어부는 상기 엔모스 소오스 팔로워의 온-오프를 제어하는 제1 스위치; 및 상기 피모스 소오스 팔로워의 온-오프를 제어하는 제2 스위치를 포함하는, 출력 버퍼
6 6
제5 항에 있어서, 상기 구동부는 입력단이 상기 엔모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고 출력단이 상기 출력 바이어스부와 상기 피모스 공통 소오스의 게이트에 공통 연결된 제1 증폭기; 및 출력단이 상기 출력 바이어스부와 상기 엔모스 공통 소오스의 게이트에 공통 연결되고 입력단이 상기 피모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결된 제2 증폭기를 포함하는, 출력 버퍼
7 7
제6 항에 있어서, 상기 입력전압이 중간 레벨인 경우, 상기 제1 스위치가 온되어 상기 엔모스 소오스 팔로워와 상기 제1 증폭기와 상기 피모스 공통 소오스로 이루어진 제1 부궤환 루프와 상기 엔모스 소오스 팔로워와 상기 제1 증폭기와 상기 엔모스 공통 소오스로 이루어진 제3 부궤환 루프가 형성되고, 상기 제2 스위치가 온되어 상기 피모스 소오스 팔로워와 상기 제2 증폭기와 상기 피모스 공통 소오스로 이루어진 제2 부궤환 루프와 상기 피모스 소오스 팔로워와 상기 제2 증폭기와 상기 엔모스 공통 소오스로 이루어진 제4 부궤환 루프가 형성되는, 출력 버퍼
8 8
제6 항에 있어서, 상기 입력전압이 하이 레벨인 경우, 상기 제1 스위치가 오프되어 상기 피모스 소오스 팔로워와 상기 제2 증폭기와 상기 피모스 공통 소오스로 이루어진 제2 부궤환 루프와 상기 피모스 소오스 팔로워와 상기 제2 증폭기와 상기 엔모스 공통 소오스로 이루어진 제4 부궤환 루프가 형성되는, 출력 버퍼
9 9
제6 항에 있어서, 상기 입력전압이 로우 레벨인 경우, 상기 제2 스위치가 오프되어 상기 엔모스 소오스 팔로워와 상기 제1 증폭기와 상기 피모스 공통 소오스로 이루어진 제1 부궤환 루프와 상기 엔모스 소오스 팔로워와 상기 제1 증폭기와 상기 엔모스 공통 소오스로 이루어진 제3 부궤환 루프가 형성되는, 출력 버퍼
10 10
제5 항에 있어서, 상기 구동부는 소오스가 상기 엔모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고 드레인이 상기 출력 바이어스부에 연결된 공통 게이트(common gate) 형태의 제1 피모스 전계효과트랜지스터; 및 드레인이 상기 출력 바이어스부에 연결되고 소오스가 상기 피모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결된 공통 게이트(common gate) 형태의 제1 엔모스 전계효과트랜지스터를 포함하는, 출력 버퍼
11 11
제10 항에 있어서, 상기 출력 바이어스부는 상기 피모스 공통 소오스를 바이어싱하는 제1 트랜스리니어(translinear) 루프; 및 상기 엔모스 공통 소오스를 바이어싱하는 제2 트랜스리니어 루프를 포함하는, 출력 버퍼
12 12
제5 항에 있어서, 상기 구동부는 제1 피모스 전계효과트랜지스터, 제2 피모스 전계효과트랜지스터, 제1 엔모스 전계효과트랜지스터 및 제2 엔모스 전계효과트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 및 제2 피모스 전계효과트랜지스터의 소오스들은 상기 엔모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고, 상기 제1 및 제2 피모스 전계효과트랜지스터의 게이트들에 제1 바이어스 전압이 인가되고, 상기 제1 피모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 제1 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결되고, 상기 제2 피모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 제2 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결되고, 상기 제1 및 제2 엔모스 전계효과트랜지스터의 소오스들은 상기 피모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고, 상기 제1 엔모스 전계효과트랜지스터의 게이트에 기준 전압이 인가되고, 상기 제2 엔모스 전계효과트랜지스터의 게이트는 상기 출력 바이어스부에 연결된, 출력 버퍼
13 13
제12 항에 있어서, 상기 출력 바이어스부는 상기 피모스 공통 소오스의 주전류를 감지하는 제3 피모스 전계효과트랜지스터; 상기 엔모스 공통 소오스의 주전류를 감지하는 제3 엔모스 전계효과트랜지스터; 및 상기 피모스 공통 소오스의 주전류와 상기 엔모스 공통 소오스의 주전류 중 작은 전류에 따른 전압을 상기 제2 엔모스 전계효과트랜지스터의 게이트에 인가하는 전류 선택부를 포함하는, 출력 버퍼
14 14
제13 항에 있어서, 상기 제3 피모스 전계효과트랜지스터의 소오스는 상기 피모스 공통 소오스의 소오스에 연결되고, 상기 제3 피모스 전계효과트랜지스터의 게이트는 상기 피모스 공통 소오스의 게이트와 상기 제1 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결되고, 상기 제3 피모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 전류 선택부에 연결되고, 상기 제3 엔모스 전계효과트랜지스터의 소오스는 상기 엔모스 공통 소오스의 소오스에 연결되고, 상기 제3 엔모스 전계효과트랜지스터의 게이트는 상기 엔모스 공통 소오스의 게이트와 상기 제2 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결되고, 상기 제3 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 전류 선택부에 연결된, 출력 버퍼
15 15
제5 항에 있어서, 상기 구동부는 제1 내지 제4 피모스 전계효과트랜지스터, 제1 내지 제4 엔모스 전계효과트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 및 제2 피모스 전계효과트랜지스터의 소오스들은 상기 엔모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고, 상기 제3 피모스 전계효과트랜지스터는 상기 제1 피모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제4 피모스 전계효과트랜지스터는 상기 제2 피모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제1 및 제2 엔모스 전계효과트랜지스터의 소오스들은 상기 피모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고, 상기 제3 엔모스 전계효과트랜지스터는 상기 제1 엔모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제4 엔모스 전계효과트랜지스터는 상기 제2 엔모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제3 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 제3 피모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결되고, 상기 제4 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 제4 피모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결된, 출력 버퍼
16 16
제15 항에 있어서, 상기 출력 바이어스부는 상기 피모스 공통 소오스의 주전류와 상기 엔모스 공통 소오스의 주전류 중 작은 전류를 기준 전류와 비교하여 상기 피모스 공통 소오스와 상기 엔모스 공통 소오스의 게이트를 제어하는, 출력 버퍼
17 17
제15 항에 있어서, 상기 출력 바이어스부는 상기 피모스 공통 소오스의 주전류에 따른 제1 감지전류를 출력하는 피모스형 감지 트랜지스터; 상기 엔모스 공통 소오스의 주전류에 따른 제2 감지전류를 출력하는 엔모스형 감지 트랜지스터; 상기 제1 감지전류 또는 상기 제2 감지전류를 전류 미러링을 통하여 반분한 전류를 기준 전류와 비교하여 상기 피모스 공통 소오스의 게이트와 상기 엔모스 공통 소오스의 게이트를 제어하는 바이어스 제어부를 포함하는, 출력버퍼
18 18
제17 항에 있어서, 상기 피모스형 감지 트랜지스터의 채널 폭은 상기 피모스 공통 소오스의 채널 폭보다 좁고, 상기 엔모스형 감지 트랜지스터의 채널 폭은 상기 엔모스 공통 소오스의 채널 폭보다 좁은, 출력 버퍼
19 19
하이레벨의 전원전압과 로우레벨의 전원전압 사이에 푸시-풀(Push-Pull) 형태로 연결된 트랜지스터들을 포함하는 푸시-풀 회로부와, 상기 하이레벨의 전원전압과 상기 로우레벨의 전원전압 사이에 연결된 공통 소오스들을 포함하는 출력부와, 상기 출력부를 바이어싱하는 출력 바이어스부 및 상기 푸시-풀 회로부로부터의 신호에 따라 상기 출력부를 구동하는 구동부를 포함하는 출력 버퍼; 상기 출력 버퍼의 입력전압에 따라 상기 푸시-풀 회로부에 포함된 트랜지스터들의 온-오프를 제어하여 출력전압의 스윙 범위(swing range)를 넓히는 레일-투-레일(Rail-to-Rail) 제어부; 상기 출력전압을 입력측으로 피드백하는 피드백부; 및 입력전압과 상기 피드백된 출력전압의 차이를 증폭하는 증폭부를 포함하는, 전력 증폭기
20 20
제19 항에 있어서, 상기 푸시-풀 회로부는 상기 푸시-풀 형태로 연결된 엔모스 소오스 팔로워(NMOS source follower)와 피모스 소오스 팔로워(PMOS source follower)를 포함하는, 전력 증폭기
21 21
제20 항에 있어서, 상기 출력부는 소오스가 상기 하이레벨의 전원전압에 연결되고 드레인이 출력단에 연결된 피모스 공통 소오스(PMOS common source); 및 드레인이 상기 출력단에 연결되고 소오스가 상기 로우레벨의 전원전압에 연결된 엔모스 공통 소오스(NMOS common source)를 포함하는, 전력 증폭기
22 22
제21 항에 있어서, 상기 레일-투-레일 제어부는 상기 엔모스 소오스 팔로워의 온-오프를 제어하는 피모스형 스위치; 및 상기 피모스 소오스 팔로워의 온-오프를 제어하는 엔모스형 스위치를 포함하는, 전력 증폭기
23 23
제22 항에 있어서, 상기 구동부는 상기 구동부는 제1 내지 제4 피모스 전계효과트랜지스터, 제1 내지 제4 엔모스 전계효과트랜지스터를 포함하고, 상기 제1 및 제2 피모스 전계효과트랜지스터의 소오스들은 상기 엔모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고, 상기 제3 피모스 전계효과트랜지스터는 상기 제1 피모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제4 피모스 전계효과트랜지스터는 상기 제2 피모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제1 및 제2 엔모스 전계효과트랜지스터의 소오스들은 상기 피모스 소오스 팔로워의 드레인에 연결되고, 상기 제3 엔모스 전계효과트랜지스터는 상기 제1 엔모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제4 엔모스 전계효과트랜지스터는 상기 제2 엔모스 전계효과트랜지스터에 캐스코드 연결되고, 상기 제3 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 제3 피모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결되고, 상기 제4 엔모스 전계효과트랜지스터의 드레인은 상기 제4 피모스 전계효과트랜지스터의 드레인에 연결된, 전력 증폭기
24 24
제23 항에 있어서, 상기 출력 바이어스부는 상기 피모스 공통 소오스의 주전류와 상기 엔모스 공통 소오스의 주전류 중 작은 전류를 기준 전류와 비교하여 상기 피모스 공통 소오스와 상기 엔모스 공통 소오스의 게이트를 제어하는, 전력 증폭기
25 25
제23 항에 있어서, 상기 출력 바이어스부는 상기 피모스 공통 소오스의 주전류에 따른 제1 감지전류를 출력하는 피모스형 감지 트랜지스터; 상기 엔모스 공통 소오스의 주전류에 따른 제2 감지전류를 출력하는 엔모스형 감지 트랜지스터; 상기 제1 감지전류 또는 상기 제2 감지전류를 전류 미러링을 통하여 반분한 전류를 기준 전류와 비교하여 상기 피모스 공통 소오스의 게이트와 상기 엔모스 공통 소오스의 게이트를 제어하는 바이어스 제어부를 포함하는, 전력 증폭기
26 26
제25 항에 있어서, 상기 피모스형 감지 트랜지스터의 채널 폭은 상기 피모스 공통 소오스의 채널 폭보다 좁고, 상기 엔모스형 감지 트랜지스터의 채널 폭은 상기 엔모스 공통 소오스의 채널 폭보다 좁은, 전력 증폭기
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순번 패밀리번호 국가코드 국가명 종류
1 KR100934158 KR 대한민국 FAMILY
2 US07710200 US 미국 FAMILY
3 US20090033423 US 미국 FAMILY

DOCDB 패밀리 정보

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1 US2009033423 US 미국 DOCDBFAMILY
2 US7710200 US 미국 DOCDBFAMILY
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