JPH01321704A

JPH01321704A - 無線周波電力増幅装置

Info

Publication number: JPH01321704A
Application number: JP63154814A
Authority: JP
Inventors: Toshiyoshi Umagoe; 馬越　祚慶
Original assignee: Japan Radio Co Ltd
Current assignee: Japan Radio Co Ltd
Priority date: 1988-06-24
Filing date: 1988-06-24
Publication date: 1989-12-27

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コこの発明は無線周波電力増幅装置に関し、特にその電力
効率の向上に関するするものである。

［従来の技術］無線周波電力増幅装置の電力効率を向上するには、Ｃ級
増幅器がよく用いられるが、Ｃ級増幅器でもその電力効
率は５０％程度である。また電力効率を更に向上するた
めには、トランジスタのスイッチング動作を利用した矩
形波増幅器を用いる場合がある。

第２図は、この矩形波増幅器を使用した無線周波電力増
幅器の一例を示す接続図で、図において（１）は入力端
子、（２）は無線周波電力増幅器全体を示し、（３）は
出力端子、（１０）は直流電源、（２０）は入カドラン
ス、（２１）は出カドランス、（２２）、＜２３）はそ
れぞれトランジスタを示す。

入力端子（１）からは無線周波の矩形波電圧が入力され
、プッシュプルに接続されたトランジスタ（２２）、（
２Ｂ）を交互にオンオフ制御する。

トランジスタ（２２）がオンのときは直流電源（１０）
からトランス（２１）の−次巻き線の上半分（図面上で
）を経て、トランジスタ〈２２）に電流が流れ、トラン
ジスタ（２２）がオフのときはトランジスタ（２３）が
オンとなり、直流電源（１０）からトランス（２１）の
−次巻き線の下半分を経て、トランジスタ（２３）に電
流が流れ、出力端子（３）には入力端子く１）の無線周
波電力が増幅されて出力される。

この場合オフ状態のトランジスタでは、電流が０である
ため電力損失は０であり、オン状態のトランジスタでは
、飽和電流が流れていて、そのコレクターエミッタ間の
電圧は十分小さくなるので、電力損失は十分に小さくな
り、結果として直流電源（１０）から無線周波電力増幅
器（２）に入力した電力は、大部分無線周波電力に変換
されて出力端子（３）から出力される。このような意味
で第２図に示す回路を高効率電力増幅器ということがで
きる。

［発明が解決しようとする課題］以上のように高効率電力増幅器では電力効率を十分高く
することができるが、その出力は直流電源（１０）の電
圧によって一定に定められ、無線周波電力の出力レベル
を所望の値にｙ１１整するには、直流電源（１０）の電
圧を調整しなければならず、そのため電源装置内での電
力効率が低下し、全体的な電源利用効率が低下するとい
う問題点があった。

この発明はかかる課題を解決するためになされたもので
、全体として電源利用効率の良い、無線周波電力増幅装
置を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］この発明にかかる無線周波電力増幅装置では、デユーテ
ィサイクルが可変な矩形波を発生し、この矩形波を平滑
化して、このデユーティサイクルに比例する電圧値を有
する直流電源を作り、この直流電源を無線周波電力増幅
器の電源とすることとした。

［作用］デユーティサイクルが可変な矩形波は、トランジスタを
スイッチング素子として用いることで効率良く発生する
ことができ、平滑化にコイルとキャパシタを使用して、
回路の電力損失を少なくするとかできる。

し実施例〕以下、この発明の実施例を図面を用いて説明する。第１
図はこの発明の一実施例を示すブロック図で、図におい
て第２図と同一符号は同−又は相当部分を示し、（４）
は検波器、（５）は検波器（４〉の出力、（６）は基準
電圧入力端子、く７）は差動増幅器、（８）は矩形波発
生器、（９）は可変電圧発生器、（１０）は直流電源、
（１１）は可変直流電圧である。

また第３図は、矩形波発生器（８）の動作例を説明する
波形図で、波形（ａ）は内蔵する鋸歯状波発生器の発生
する鋸歯状波電圧で、この鋸歯状波電圧の振幅と周期と
は一定であるとする。波形（ｂ）は検波器（５）の出力
、波形（Ｃ）は矩形波発生器（８）の出力波形を示す。

矩形波発生器（８）は波形（ａ）が波形（ｂ）より大き
い間だけ、論理［Ｈ］となる矩形波（ｃ）を出力するよ
う構成されている。この矩形波発生器（８）の出力によ
って、直流電源（１０）のスイッチングを行い、生成し
た矩形波電圧を回路損失の少ない平滑回路によって平滑
化すれば可変直流電圧（１１）が得られる。波形（ｂ）
のレベルによって、波形（ｃ）のデユーティサイクル（
この場合、周期が一定であるのでパルス幅）が変化し、
平滑化後の直流電圧値はデユーティサイクルに比例する
ので、検波器（４）の出力（５）と、基準電圧入力端子
（６）から入力する基準電圧との差によって、矩形波発
生器（８）の出力波形（Ｃ）のデユーティサイクルを制
御し、可変直流電圧（１１）の電圧値を制御することが
できる。

第３図に示すように、波形（ｂ）のレベルが低下すると
矩形波のデユーティサイクルが増加し、可変直流電圧（
１１）の電圧値が増加して出力端子（３）の無線周波電
力を増加させ、検波器（４）の出力（５）のレベルを増
大するような負帰還回路が構成されている。従って基準
電圧入力端子（６）の電圧を一定にしておけば、出力端
子（３）には一定の無線周波電力が出力され、基準電圧
入力端子（６）の基準電圧を変化すれば、出力端子（３
）の無線周波電力を変化させることができる。

この場合、可変電圧発生器（９）ではトランジスタ（図
示せず）により直流電源（１０）をスイッチングしてい
るので、電力損失は極めて小さい。

スイッチング動作による無線周波電力増幅器（２）の電
力効率は８０％以上を期待することができ、スイッチン
グ動作による可変電圧発生器（９）の電力効率は９０％
以上を期待することができるので、第１図に示す無線周
波電力増幅装置では、総合して７０％以上の電力効率を
期待することができる。

なお、可変直流電圧（１１）に要求される電力容置によ
っては、矩形波発生器（８）の出力を直接平滑化して可
変直流電圧を発生するようにしてもよい。

［発明の効果］以上のようにこの発明によれば、総合的に電力効率の良
好な無線周波電力増幅装置を得ることができるという効
果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第２図
は第１図の無線周波電力増幅器の一例を示す接続図、第
３図は第１図の矩形波発生器の各部の波形を示す波形図
。（１）・・・入力端子、（２）・・・無線周波電力増幅
器、（３）・・・出力端子、（４）・・・検波器、（６
）・・・基準電圧入力端子、（７）・・・差動増幅器、
（８）・・・矩形波発生器、（９）・・・可変電圧発生
器、（１０）・・・直流電源、（１１）・・・可変直流
電圧、（２２）。（２３）・・・トランジスタ。

Claims

【特許請求の範囲】トランジスタが電源の直流電圧をスイッチングするスイ
ッチング素子として使用され、該トランジスタがオン状
態にあるときは該トランジスタ内の電圧降下は極めて小
さく、該トランジスタに電圧が加えられている状態では
該トランジスタはオフ状態にあるように構成され、した
がってトランジスタ内で消費される電力が少なく電力効
率の良好な無線周波電力増幅器、この無線周波電力増幅器の上記トランジスタのオンオフ
を矩形波の無線周波電圧で制御する手段、上記無線周波
電力増幅器の出力を検波する検波器、この検波器の出力と基準電圧との差を増幅する差動増幅
器、この差動増幅器の出力によって制御されてデューティサ
イクルが変化する矩形波発生器、所定の電圧値を有する直流電圧を上記矩形波発生器の出
力によりオンオフした矩形波電圧を平滑化して上記デュ
ーティサイクルに比例する電圧値を有する直流電圧を出
力する可変電圧発生器、この可変電圧発生器の出力電圧
を上記無線周波電力増幅器の電源直流電圧として供給し
、上記無線周波電力増幅器、検波器、差動増幅器、矩形
波発生器、可変電圧発生器の回路により負、帰還回路を
構成する手段、を備えた無線周波電力増幅装置。