(57)【要約】【課題】携帯電話において、バッテリの残量に左右されずに高周波用パワーアンプの定格内の電圧を維持した電圧を供給し、安定した通信を確立する。【解決手段】比較器２１ａは、Ｄ／Ａ変換器の電圧調整用信号と参照電圧ＶＲＥＦ２とを比較し、電源電圧ＶＣＣの電圧レベルが低下して電圧調整用信号が参照電圧ＶＲＥＦ２以上になると、参照電圧ＶＲＥＦ２を電圧調整用電圧Ｖａｄｊとしてエラーアンプ１９に入力するよう制御する。これにより、出力電圧を動作電圧の上限程度でクランプ動作させる。また、電圧調整用信号が参照電圧ＶＲＥＦ１以上となると、比較器２０ａは、参照電圧ＶＲＥＦ１を電圧調整用電圧Ｖａｄｊとしてエラーアンプ１９に入力する制御する。これにより、電圧調整用信号の電圧レベルが上昇してもＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧の上昇を抑えることが可能となる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出力電圧を調整する電圧調整用信号に基づいて、バッテリから供給される電源電圧を昇圧、または降圧して電圧を出力し、その電圧を送信信号を増幅するパワーアンプに供給する電源生成部を備えた半導体集積回路装置であって、
前記電源生成部は、
前記バッテリから供給される電源電圧が任意の電圧レベル以下になった際に、前記パワーアンプの定格内の電圧となるように生成する電圧維持制御部と、
前記電圧調整用信号の電圧が任意の電圧レベルを超えた際に、前記パワーアンプの耐圧電圧よりも高い出力電圧が前記電源生成部から出力されることを防止する過電圧出力防止部とを備えたことを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】
請求項１記載の半導体集積回路装置において、
前記電源生成部は、
昇降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータよりなることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項３】
請求項２記載の半導体集積回路装置において、
前記電圧維持制御部は、
前記バッテリから供給される電源電圧が任意の電圧レベル以下になった際に、第１の制御信号を出力する第１の制御部と、
前記第１の制御部から出力された第１の制御信号を受けた際に、第１の制御用電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するエラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第１の電圧切り換え部とよりなり、
前記過電圧出力防止部は、
前記電圧調整用信号の電圧が任意の電圧レベルを超えた際に、第２の制御信号を出力する第２の制御部と、
前記第２の制御部から出力された第２の制御信号を受けた際に、第２の制御用電圧を前記ＤＣ−ＤＣコンバータを構成するエラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第２の電圧切り換え部とよりなることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項４】
請求項３記載の半導体集積回路装置において、
前記第１の制御部は、
前記第１の制御信号と前記バッテリから供給される電源電圧との電圧レベルを比較し、その比較結果を出力する第１の比較器よりなり、
前記第１の電圧切り換え部は、
前記第１の比較器から出力された比較結果に基づいて、前記電圧調整用信号、または前記第１の制御信号を切り替えて前記エラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第１のスイッチ部よりなり、
前記第２の制御部は、
前記電圧調整用信号と前記第２の制御信号とを比較し、その比較結果を出力する第２の比較器よりなり、
前記第２の電圧切り換え部は、
前記第２の比較器から出力された比較結果に基づいて、前記電圧調整用信号、または前記第２の制御信号を切り替えて前記エラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第２のスイッチ部よりなることを特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の半導体集積回路装置において、
前記電源生成部は、
Ｗ−ＣＤＭＡ、ＧＳＭ、ＰＣＳ、またはＤＣＳの少なくともいずれかの通信方式に用いられる周波数帯の送信信号を増幅する前記パワーアンプに電圧供給することを特徴とする半導体集積回路装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パワーアンプに供給する電圧の生成技術に関し、特に、バッテリの電圧レベルに応じた最適な電圧を生成に有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話に於いては多機能化に伴う消費電流増加に対し、効率、消費電流を低減し、如何にしてバッテリ寿命を維持、又は延ばすかが、重要課題の一つとなっている。その対応として、たとえば、送信段に設けられているＲＦパワーアンプにもＤＣ−ＤＣコンバータを用いて、送信パワーに応じてその電源電圧を可変させるなどのパワーマネージメント技術が知られている。
【０００３】
これを施すことにより、効率のよい送信システムを実現できることが知られており、ＣＤＭＡ、Ｗ−ＣＤＭＡ（Ｗｉｄｅｂａｎｄ  Ｃｏｄｅ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ）系でのＲＦパワーアンプには、降圧タイプのＤＣ-ＤＣコンバータが幅広く実用化されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記のような降圧タイプのＤＣ-ＤＣコンバータによる電圧供給技術では、次のような問題点があることが本発明者により見い出された。
【０００５】
近年、バッテリの高寿命化の要求に伴い、近い将来、該バッテリの仕様も、より高密度エネルギー充電タイプに変わりつつあり、バッテリの電圧特性が、今までのバッテリよりもより低い電圧まで充電せずに使用されることが想定される。
【０００６】
その場合、降圧タイプのＤＣ-ＤＣコンバータでは、充分な電圧をＲＦパワーアンプに供給することができなくなってしまい、通信不良などが発生してしまう恐れがある。
【０００７】
上記した課題を克服する技術として、昇降圧タイプのＤＣ−ＤＣコンバータを用いることが考えられる。
【０００８】
たとえば、ＲＦパワーアンプの場合、耐圧がせいぜい５Ｖ程度しかなく、かつ、それに加える電源電圧は、その耐圧以下で可変させて使用されるという条件の下では、この電圧を供給する為の昇降圧電源は、保護回路の考え方が多少なりとも違ってくる。
【０００９】
如何なる条件においても、定格を越える電圧を出力させることは避けなければならないが、通信途上で、急に電源を落とすことは問題になるので、異常時でも、単純に電源をシャットダウンさせず、ある程度、機能的に動作させておく必要があると考えられる。
【００１０】
本発明の目的は、携帯電話などの移動通信装置において、バッテリの残量に左右されずに高周波用パワーアンプの定格内の電圧を維持した電圧を供給することにより、安定した通信を確立することのできる技術を提供することにある。
【００１１】
本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴については、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
【００１３】
本発明は、出力電圧を調整する電圧調整用信号に基づいて、バッテリから供給される電源電圧を昇圧、または降圧して電圧を出力し、その電圧を送信信号を増幅するパワーアンプに供給する電源生成部を備えた半導体集積回路装置であって、該電源生成部は、バッテリから供給される電源電圧が任意の電圧レベル以下になった際に、パワーアンプの定格内の電圧となるように生成する電圧維持制御部と、電圧調整用信号の電圧が任意の電圧レベルを超えた際に、パワーアンプの耐圧電圧よりも高い出力電圧が電源生成部から出力されることを防止する過電圧出力防止部とを備えたものである。
【００１４】
また、本願のその他の発明の概要を簡単に示す。
【００１５】
本発明は、前記電源生成部が、昇降圧型ＤＣ−ＤＣコンバータよりなるものである。
【００１６】
また、本発明は、前記電圧維持制御部が、バッテリから供給される電源電圧が任意の電圧レベル以下になった際に、第１の制御信号を出力する第１の制御部と、該第１の制御部から出力された第１の制御信号を受けた際に、第１の制御用電圧をＤＣ−ＤＣコンバータを構成するエラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第１の電圧切り換え部とからなり、過電圧出力防止部が、電圧調整用信号の電圧が任意の電圧レベルを超えた際に、第２の制御信号を出力する第２の制御部と、該第２の制御部から出力された第２の制御信号を受けた際に、第２の制御用電圧をＤＣ−ＤＣコンバータを構成するエラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第２の電圧切り換え部とよりなるものである。
【００１７】
さらに、本発明は、前記第１の制御部が、第１の制御信号とバッテリから供給される電源電圧との電圧レベルを比較し、その比較結果を出力する第１の比較器よりなり、前記第１の電圧切り換え部が、第１の比較器から出力された比較結果に基づいて、電圧調整用信号、または第１の制御信号を切り替えてエラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第１のスイッチ部よりなり、前記第２の制御部が、電圧調整用信号と第２の制御信号とを比較し、その比較結果を出力する第２の比較器よりなり、前記第２の電圧切り換え部が、第２の比較器から出力された比較結果に基づいて、電圧調整用信号、または第２の制御信号を切り替えてエラーアンプに電圧調整用電圧として出力する第２のスイッチ部よりなるものである。
【００１８】
また、本発明は、前記電源生成部が、Ｗ−ＣＤＭＡ、ＧＳＭ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｆｏｒ  Ｍｏｂｉｌｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）、ＰＣＳ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）、またはＤＣＳ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｅｌｌｕｌａｒ  Ｓｙｓｔｅｍ）の少なくともいずれかの通信方式に用いられる周波数帯の送信信号を増幅するパワーアンプに電圧供給するものである。
【発明の効果】
【００１９】
本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
【００２０】
（１）バッテリの残量に起因する携帯電話などの移動通信装置における暴走や頻繁なシャットダウンなどの発生を低下させることができる。
【００２１】
（２）上記（１）により、バッテリの長寿命化を実現しながら、通話品質の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２３】
図１は、本発明の一実施の形態による携帯電話の構成例を示すブロック図、図２は、図１の携帯電話に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータの構成例を示すブロック図、図３は、図２のＤＣ−ＤＣコンバータに設けられた過電圧出力防止部、およびシャットダウン防止部の機能を模式的に示した説明図、図４は、図２のＤＣ−ＤＣコンバータにおける入出力特性例を示す図、図５は、図２のＤＣ−ＤＣコンバータにおける電源電圧と出力電圧との特性例を示す図である。
【００２４】
本実施の形態において、移動通信装置の１つである携帯電話１は、図１に示すように、アンテナスイッチ２、パワーアンプ３、ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ａｃｏｕｓｔｉｃ  Ｗａｖｅ）フィルタ４、ＲＦ処理部５、ＤＣ−ＤＣコンバータ６、ベースバンド部７、アプリケーションプロセッサ８、およびメモリ９を備えている。
【００２５】
アンテナスイッチ２は、ベースバンド部７からの制御信号に基づいて送受信する信号の切り替えを行う。パワーアンプ３は、ＲＦ処理部５から出力された、たとえば、２．１ＧＨｚ帯を用いるＷ−ＣＤＭＡ方式の送信信号を増幅する。
【００２６】
ＳＡＷフィルタ４は、受信した受信信号から特定周波数（２．１ＧＨｚ帯）の信号を選択する。ＲＦ処理部５は、受信信号の復調や、送信信号の変調をそれぞれ行う。このＲＦ処理部５には、Ｄ／Ａ（Ｄｉｇｉｔａｌ／Ａｎａｌｏｇ）変換器（ＤＡＣ）５ａが備えられている。Ｄ／Ａ変換器５ａは、電源生成部となるベースバンド部７から出力された制御信号をＤ／Ａ変換し、ＤＣ−ＤＣコンバータ６を制御する信号ＩＮを生成する。
【００２７】
ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、パワーアンプ３に供給する電源電圧を生成する。このＤＣ−ＤＣコンバータ６は、昇降圧タイプのＤＣ−ＤＣコンバータであり、バッテリ電圧よりも高い電圧を生成することができる。
【００２８】
ベースバンド部７は、送信データをＩ信号やＱ信号に変換したり、コントロール信号を出力し、ＲＦ処理部５の制御などを行う。アプリケーションプロセッサ８は、高水準ＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）を実行し、アプリケーション制御を司る。
【００２９】
メモリ９は、たとえば、フラッシュメモリに例示される不揮発性半導体メモリ、ＳＲＡＭ（Ｓｔａｔｉｃ  Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、およびＳＤＲＡＭ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  Ｄｙｎａｍｉｃ  ＲＡＭ）から構成されている。
【００３０】
図２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の構成例を示すブロック図である。
【００３１】
ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、図示するように、降圧ドライバ１０、昇圧ドライバ１１、トランジスタ１２〜１４、ダイオード１５、基準電源生成部１６、降圧用ＰＷＭ信号生成部１７、昇圧用ＰＷＭ信号生成部１８、エラーアンプ１９、過電圧出力防止部２０、シャットダウン防止部２１、エラーアンプ用基準電圧生成部２２、およびＵＶＬＯ（ＵｎｄｅｒＶｏｌｔａｇｅ  ＬｏｃｋＯｕｔ）２３などを備えている。
【００３２】
たとえば、Ｐチャネル型ＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ：以下ＭＯＳと称す）からなるトランジスタ１２の一方の接続部、降圧ドライバ１０、ならびに基準電源生成部１６には、バッテリＢからの電源電圧ＶＣＣが供給されるようにそれぞれ接続されている。
【００３３】
トランジスタ１２の他方の接続部には、たとえば、Ｎチャネル型ＭＯＳからなるトランジスタ１３の一方の接続部が接続されており、該トランジスタ１３の他方の接続部には、基準電位ＶＳＳが接続されている。トランジスタ１２，１３のゲートには、降圧ドライバ１０から出力される駆動用信号が入力されるようにそれぞれ接続されている。
【００３４】
また、トランジスタ１２とトランジスタ１３との接続部には、外部接続されたコイルＬを介して、たとえば、Ｎチャネル型ＭＯＳからなるトランジスタ１４の一方の接続部、およびダイオード１５のアノードがそれぞれ接続されている。
【００３５】
トランジスタ１４の他方の接続部には、基準電位ＶＳＳが接続されており、該トランジスタ１４のゲートには、昇圧ドライバ１１から出力される駆動用信号が入力されるように接続されている。
【００３６】
昇圧ドライバ１１には、ダイオード１５のカソードを介して電源電圧が供給されるように接続されており、該ダイオード１５のカソードが、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力部となる。
【００３７】
降圧ドライバ１０の入力部には、降圧用ＰＷＭ信号生成部１７が接続されている。降圧ドライバ１０は、降圧用ＰＷＭ信号生成部１７が生成したＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）信号に基づいて、トランジスタ１２，１３を駆動する。
【００３８】
昇圧ドライバ１１の入力部には、昇圧用ＰＷＭ信号生成部１８が接続されている。昇圧ドライバ１１は、昇圧用ＰＷＭ信号生成部１８が生成したＰＷＭ信号に基づいて、トランジスタ１４を駆動する。
【００３９】
エラーアンプ１９の一方の入力部には、エラーアンプ用基準電圧生成部２２が生成する基準電圧が入力され、該エラーアンプ１９の他方の入力部には、Ｄ／Ａ変換器５ａ（図１）から出力される電圧調整用信号が入力されるように接続されている。
【００４０】
エラーアンプ１９は、エラーアンプ用基準電圧生成部２２が生成する基準電圧とＤ／Ａ変換器５ａ（図１）から出力される電圧調整用信号とを比較してその誤差を増幅して出力する。エラーアンプ用基準電圧生成部２２は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧を抵抗Ｒ１，Ｒ２により分圧し、エラーアンプ用の基準電圧として出力する。
【００４１】
降圧用ＰＷＭ信号生成部１７、および昇圧用ＰＷＭ信号生成部１８は、エラーアンプ１９から出力される出力信号に応じたＰＷＭ信号をそれぞれ生成する。
【００４２】
過電圧出力防止部２０は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧が任意の電圧レベル以上になることを防止する。
【００４３】
電圧維持制御部となるシャットダウン防止部２１は、バッテリＢにおける電源電圧ＶＣＣの電圧レベルが低下した際に、その電圧レベルの低下に応じた電圧をパワーアンプ３に供給させ、出力暴走やシャットダウンなどを防止する。
【００４４】
過電圧出力防止部２０は、第２の制御部となる比較器（第２の比較部）２０ａ、および第２の電圧切り換え部となるスイッチ（第２のスイッチ部）２０ｂから構成されている。
【００４５】
シャットダウン防止部２１は、第１の制御部となる比較器（第１の比較部）２１ａ、ならびに第１の電圧切り換え部となるスイッチ（第１のスイッチ部）２１ｂから構成されている。
【００４６】
比較器２１ａの一方の入力部には、基準電源生成部１６が生成した参照電圧ＶＲＥＦ２が入力されるように接続されており、該比較器２１ａの一方の入力部は、スイッチ２１ｂの一方の入力部と接続されている。基準電源生成部１６が生成する参照電圧ＶＲＥＦ２は、電源電圧ＶＣＣに依存する電源電圧である。
【００４７】
比較器２１ａの他方の入力部には、Ｄ／Ａ変換器５ａから出力される電圧調整用信号が入力されるように接続されている。また、Ｄ／Ａ変換器５ａの電圧調整用信号は、スイッチ２１ｂの他方の入力部にも入力されるように接続されている。
【００４８】
スイッチ２１ｂの出力部には、比較器２０ａの他方の入力部、およびスイッチ２０ｂの他方の入力部がそれぞれ接続されている。比較器２０ａの一方の入力部、およびスイッチ２０ｂの一方の入力部には、基準電源生成部１６が生成した参照電圧ＶＲＥＦ１が入力されるようにそれぞれ接続されている。
【００４９】
比較器２１ａの出力部には、スイッチ２１ｂの制御部が接続されており、比較器２０ａの出力部には、スイッチ２０ｂの制御部が接続されている。スイッチ２１ｂは、比較器２１ａの比較結果（第１の制御信号）に基づいて、参照電圧ＶＲＥＦ２、またはＤ／Ａ変換器５ａから出力される電圧調整用信号のいずれかを選択し、電圧調整用信号として出力する。
【００５０】
スイッチ２０ｂは、比較器２０ａの比較結果（第２の制御信号）に基づいて、基準電源生成部１６が生成した参照電圧ＶＲＥＦ１、またはスイッチ２１ｂを介して出力されるＤ／Ａ変換器５ａの電圧調整用信号のいずれかを選択し、電圧調整用電圧Ｖａｄｊとして出力する。ＵＶＬＯ２３は、ＲＦ処理部５から出力されるシャットダウン信号ＳＤを受け取ると、基準電源生成部１６の動作を停止する。
【００５１】
次に、本実施の形態における過電圧出力防止部２０、ならびにシャットダウン防止部２１の動作について説明する。
【００５２】
図３は、過電圧出力防止部２０、およびシャットダウン防止部２１の機能を模式的に示した説明図である。
【００５３】
エラーアンプ１９は、図示するように、トランジスタＱ１〜Ｑ７、静電容量素子Ｃ、および抵抗Ｒから構成されている。トランジスタＱ１，Ｑ６の一方の接続部には、バッテリＢの電源電圧ＶＣＣが供給されるようにそれぞれ接続されている。トランジスタＱ１の他方の接続部と、基準電位ＶＳＳとの間には、直列接続されたトランジスタＱ２，Ｑ３、およびトランジスタＱ４，Ｑ５が接続されており、これにより、差動アンプが構成されている。
【００５４】
トランジスタＱ２のゲートには、エラーアンプ用基準電圧生成部２２が生成する基準電圧が入力されるように接続されており、トランジスタＱ４のゲートには、過電圧出力防止部２０、およびシャットダウン防止部２１を介して出力される電圧調整用電圧Ｖａｄｊが入力されるように接続されている。
【００５５】
トランジスタＱ１，Ｑ６のゲートには、基準電源生成部１６が生成した参照電圧ＶＲＥＦ２が入力されるようにそれぞれ接続されている。トランジスタＱ３のゲートには、トランジスタＱ２の他方の接続部が接続されており、トランジスタＱ５のゲートには、トランジスタＱ４の他方の接続部が接続されている。
【００５６】
また、トランジスタＱ６の他方の接続部には、トランジスタＱ７の一方の接続部が接続されており、該トランジスタＱ７の他方の接続部には、基準電位ＶＳＳが接続されている。
【００５７】
トランジスタＱ７の一方の接続部とゲートとの間には、直列接続された静電容量素子Ｃ、および抵抗Ｒが接続されており、トランジスタＱ６とトランジスタＱ７の接続部が、エラーアンプ１９の出力部となる。
【００５８】
比較器２１ａの出力信号に基づいてスイッチングを行うスイッチ２１ｂは、前述したように、一方の入力部（図３、端子Ｂ２）に、たとえば、基準電源生成部１６のトランジスタＱｖを介して出力される参照電圧ＶＲＥＦ２が供給されるように接続されている。このスイッチ２１ｂの他方の入力部（図３、端子Ａ２）には、Ｄ／Ａ変換器５ａから出力される電圧調整用信号が入力されるように接続されている。
【００５９】
また、比較器２０ａの出力信号に基づいてスイッチングを行うスイッチ２０ｂは、前述したように、一方の入力部（図３、端子Ｂ１）には、たとえば、基準電源生成部１６から生成される参照電圧ＶＲＥＦ１が供給されるように接続されており、該スイッチ２０ｂの他方の入力部（図３、端子Ａ１）には、スイッチ２１ｂから出力される信号が入力されるように接続されている。そして、スイッチ２０ｂから出力される信号が、電圧調整用電圧ＶａｄｊとしてトランジスタＱ４のゲートに供給される。
【００６０】
ここで、バッテリＢの動作電圧範囲は、たとえば、約２．３Ｖ程度〜約４．７Ｖ程度となっているものとする。参照電圧ＶＲＥＦ１は、たとえば、約１．５７Ｖであり、参照電圧ＶＲＥＦ２は、（電源電圧ＶＣＣ−しきい値電圧Ｖｔｈ（トランジスタＱｖ））Ｖ程度にそれぞれなっている。また、ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、たとえば、電圧調整用電圧Ｖａｄｊの３倍程度の電圧を出力するものとする。
【００６１】
まず、比較器２１ａは、Ｄ／Ａ変換器５ａから出力される電圧調整用信号の電圧レベルと参照電圧ＶＲＥＦ２とを比較し、電圧調整用信号の電圧レベルが参照電圧ＶＲＥＦ２よりも低い場合には、バッテリＢの動作電圧範囲内となるのでスイッチ２１ｂが端子Ａ２側に接続されるように制御信号を出力する。
【００６２】
続いて、比較器２０ａは、スイッチ２１ｂを介して出力された電圧調整用信号の電圧レベルと参照電圧ＶＲＥＦ１とを比較し、電圧調整用信号の電圧レベルが参照電圧ＶＲＥＦ１よりも低いと定格内の電圧入力と判断し、スイッチ２０ｂが端子Ａ１側に接続されるように制御信号を出力する。それにより、Ｄ／Ａ変換器５ａから出力される電圧調整用信号が電圧調整用電圧Ｖａｄｊとしてエラーアンプ１９に入力される。
【００６３】
また、電源電圧ＶＣＣの電圧レベルが低下することにより、電圧調整用信号の電圧レベルが参照電圧ＶＲＥＦ２以上になった場合、比較器２１ａは、スイッチ２１ｂが端子Ｂ２側に接続されるように制御信号を出力し、参照電圧ＶＲＥＦ２を電圧調整用電圧Ｖａｄｊとしてエラーアンプ１９に入力する。
【００６４】
この場合、バッテリＢの電源電圧ＶＣＣが、たとえば、約２．４Ｖであったとすると、参照電圧ＶＲＥＦ２は、（２．４Ｖ−０．９Ｖ）＝１．５Ｖ程度となり、この約１．５Ｖが電圧調整用電圧Ｖａｄｊとしてエラーアンプ１９に入力される。
【００６５】
前述したように、ＤＣ−ＤＣコンバータ６は、電圧調整用電圧Ｖａｄｊの約３倍の電圧を出力するので、該ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧は、４．５Ｖ程度となる。これにより、エラーアンプ１９を動作電圧の上限程度でクランプ動作させることが可能となり、携帯電話１のシャットダウンや暴走などを防止することができる。
【００６６】
一方、スイッチ２１ｂを介して出力された電圧調整用信号が定格外の電圧レベルとなった場合には、電圧調整用信号の電圧レベルが参照電圧ＶＲＥＦ１以上となり、比較器２０ａは、スイッチ２０ｂが端子Ｂ１側に接続されるように制御信号を出力する。
【００６７】
これにより、参照電圧ＶＲＥＦ１が電圧調整用電圧Ｖａｄｊとしてエラーアンプ１９に入力される。この場合、参照電圧ＶＲＥＦ１が、前述したように約１．５７Ｖとすると、該ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧は、４．７Ｖ程度となり、電圧調整用信号の電圧レベルが大幅に上昇してもＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧の上昇を抑えることが可能となり、携帯電話１の暴走や素子破壊などを防止することができる。
【００６８】
図４は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の入出力特性例を示すグラフであり、図５は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６における電源電圧と出力電圧との特性例を示すグラフである。
【００６９】
図４において、横軸は、Ｄ／Ａ変換器５ａから出力される電圧調整用信号の電圧Ｖｃの電圧レベルを示し、縦軸は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧を示している。また、図５において、横軸は、バッテリＢが供給する電源電圧ＶＣＣの電圧レベルを示し、縦軸は、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧を示している。
【００７０】
これらの図に示すように、過電圧出力防止部２０を設けたことにより、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧が電源電圧ＶＣＣよりも高くなる（パワーアンプ３の素子耐圧よりも高い電圧）過電圧を防止することができる。
【００７１】
また、シャットダウン防止部２１を設けたことにより、パワーアンプ３に対してバッテリＢの電源電圧ＶＣＣが低下しても該電源電圧ＶＣＣに応じた（依存した）電圧の供給が可能となり、たとえば、電源電圧ＶＣＣが約２．５Ｖを下回る電圧値となってもシャットダウンなどを不要とすることができ、バッテリＢの使用電圧範囲を大きくすることができる。
【００７２】
それにより、本実施の形態によれば、携帯電話１の信頼性を向上させながら、通話時の携帯電話１における電池寿命を長くすることができる。
【００７３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。
【００７４】
前記実施の形態では、２．１ＧＨｚ帯を用いるＷ−ＣＤＭＡ方式の送信信号を増幅するパワーアンプが設けられた構成について示したが、図６に示すように、Ｗ−ＣＤＭＡ方式などの信号を増幅するパワーアンプ３のほかに、たとえば、９００ＭＨｚ帯を用いるＧＳＭ方式の信号を増幅するパワーアンプ３ａなどの複数のパワーアンプを設け、ＤＣ−ＤＣコンバータ６の出力電圧をこれらパワーアンプ３，３ａにそれぞれ供給する構成としてもよい。
【００７５】
また、前記実施の形態において、携帯電話は、アンテナスイッチ２（図１）とパワーアンプ３（図１）とが個別のモジュールとして構成されていたが、たとえば、図７に示すように、これらアンテナスイッチ２、およびパワーアンプ３を１つの高周波電力増幅モジュールＭｄとして構成するようにしてもよい。
【００７６】
さらに、アンテナスイッチ２、およびパワーアンプ３だけでなく、図８に示すように、該パワーアンプ３に電圧を供給する本発明が適用されたＤＣ−ＤＣコンバータ６も含めて１つの高周波電力増幅モジュールＭｄとして構成するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、携帯電話におけるバッテリの高寿命化、および通信性能の向上技術に適している。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の一実施の形態による携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の携帯電話に設けられたＤＣ−ＤＣコンバータの構成例を示すブロック図である。
【図３】図２のＤＣ−ＤＣコンバータに設けられた過電圧出力防止部、およびシャットダウン防止部の機能を模式的に示した説明図である。
【図４】図２のＤＣ−ＤＣコンバータにおける入出力特性例を示す図である。
【図５】図２のＤＣ−ＤＣコンバータにおける電源電圧と出力電圧との特性例を示す図である。
【図６】本発明の他の実施の形態による携帯電話の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の他の実施の形態による携帯電話における構成の一例を示すブロック図である。
【図８】本発明の他の実施の形態による携帯電話における構成の他の例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００７９】
１  携帯電話
２  アンテナスイッチ
３  パワーアンプ
３ａ  パワーアンプ
４  ＳＡＷフィルタ
５  ＲＦ処理部
５ａ  Ｄ／Ａ変換器
６  ＤＣ−ＤＣコンバータ
７  ベースバンド部
８  アプリケーションプロセッサ
９  メモリ
１０  降圧ドライバ
１１  昇圧ドライバ
１２〜１４  トランジスタ
１５  ダイオード
１６  基準電源生成部
１７  降圧用ＰＷＭ信号生成部
１８  昇圧用ＰＷＭ信号生成部
１９  エラーアンプ
２０  過電圧出力防止部
２０ａ  比較器
２０ｂ  スイッチ
２１  シャットダウン防止部
２１ａ  比較器
２１ｂ  スイッチ
２２  エラーアンプ用基準電圧生成部
２３  ＵＶＬＯ
Ｂ  バッテリ
Ｑ１〜Ｑ７  トランジスタ
Ｑｖ  トランジスタ
Ｃ  静電容量素子
Ｒ  抵抗
Ｍｄ  高周波電力増幅モジュール
【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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