Recently, a CMOS digital switched capacitor RF power amplifier (SCPA) is being promising technology for future mobile communication such as 5G and wireless LAN. The power supply of the SCPA requires high efficiency and low ripple and noise characteristics. In this paper, the power stage of the SCPA is proposed. The proposed DC-DC power converter is a wide-bandwidth dual voltage loop hybrid DC-DC step-down converter with AC-coupling capacitor which has low output impedance at broadband using parallel voltage loop of a high-frequency buck converter and a low-frequency buck converter. With the help of the AC-coupling capacitor, the output voltage of the high-frequency buck converter is lowered, so that the high-side switch of the power stage is NMOS instead of PMOS with low supply voltage. It is favorable to operate as high-frequency switching and reduce switching loss and ripple.
최근, CMOS 디지털 스위치드 커패시터 무선 전력기가 향후 이동통신 및 무선랜 통신 규격에 유망한 기술로 촉망받고 있다. 스위치드 커패시터 무선 전력기의 전원단은 고효율 및 적은 리플 및 잡음 특성을 필요로 한다. 본 논문에서는 스위치드 커패시터 무선 전력기에 필요한 전원단을 제안한다. 제안하는 직류-직류 전원단은 교류-커플링 커패시터를 이용하느 광대역 이중-전압 루프 하이브리드 직류-직류 강압 변환기로, 높은 주파수 벅 변환기와 낮은 주파수 벅 변환기의 병렬 전압 루프를 이용하여, 광대역에서 낮은 출력 임피던스를 갖는다. 교류-커플링 커패시터를 이용하여, 높은 주파수 벅 변환기의 출력 전압을 낮게 하여, 파워 스테이지의 하이-사이드 스위치를 PMOS 대신 NMOS로 사용하고, 파워 스테이지의 전원을 낮은 전압으로 만들어 높은 주파수 동작 및 스위칭 손실 및 리플을 줄였다.
