JPH03179905A

JPH03179905A - 増幅回路

Info

Publication number: JPH03179905A
Application number: JP31922089A
Authority: JP
Inventors: Hiroaki Iwamoto; 浩昭岩元; Takeshi Takano; 健高野
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1989-12-08
Filing date: 1989-12-08
Publication date: 1991-08-05

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】〔概要〕少なくとも振幅変調されている人力信号を電力増幅する
増幅回路に関し、簡単な回路構成で高効率の増幅を行なうことを目的とし
、少なくとも振幅変調されている入力信ｇから振幅変調成
分を除去するリミッタと、該リミッタから取り出された
信号が第１ゲートに印加されるデュアルゲート電界効果
トランジスタと、該デュアルゲート電界効果トランジス
タにより増幅されて取り出された出力信号中の振幅変調
成分と該入力信号中の振幅変調成分との差電圧を生成し
て該デュアルゲート電界効果トランジスタの第２グーｉ
〜へ印加する差電圧生成手段とよりなり、該デュアルゲ
ート電界効果トランジスタから該入力信号を増幅した出
力信ｇを取り出すよう構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は増幅回路に係り、特に少なくとも振幅変調され
ている入力信号を電力増幅する増幅回路に開する。

増幅回路は種々の用途に広く用いられているが、例えば
移動用無線通信機器の送信装置においては、周波数の利
用効率の良い線形変調方式として例えば４相伶相偏移変
調（Ｑ　Ｐ　Ｓ　Ｋ　：　Ｑ　ｕａｄｒａｔｕｒｅｐＨ
ａｓｅ　　３ｈｉｆｌ　　ＫｅＶｉｌＩＱ　＞などが採
用されている。このＱＰＳＫ方式で変調された被変調波
信号は振幅変調及び伶相変調されており、このような入
力信号に刻して電力効率良く線形に増幅することが、上
記の送信装置の増幅回路にとって必要とされる。

〔従来の技術〕

第４図は従来の増幅回路の一例の回路図を示す。

同図中、入力端子１には例えばＱＰＳＫ方式で変調され
た被変調波信号が入力される。この被変調波信号は送信
すべきデータ列を４相に幻応した２系統に分けそれらで
互いに９０’（ｆ’＋相が異なる搬送波を別々に平衡変
調して得られた２信号を合成することによって４−成さ
れた信号であり、振幅変調と伶相変調の両方を受けてい
る。。

この入力被変調波信号は方向性結合器２により２分岐さ
れ、一方はリミッタ３により振幅変調成分を除去されて
似相変調成分のみとされて増幅器４へ供給され、他方は
ＡＭ検波器５により振幅変調成分のみ取り出されて差動
増幅器６に入力される１、増幅器４の出力信号は方向性結合器７を介して出力端子
１１へ出力される一方、減衰用抵抗８を介してＡＭ検波
器９に供給され、ここで振幅変調成分が取り出されて差
動ｍ幅器６へ供給される。

これにより、差動増幅器６は入力被変調波信号中の振幅
変調成分と出力被変調波信号中の振幅変調成分との差電
圧を出力して増幅器４の電源１０へ供給する。

増幅器４は第５図に示す如く、電界効果トランジスタ１
２から構成されており、そのドレイン・ソース間電流が
電′ｍ１０によって与えられる構成どされている。１電
Ｋ１１０は１）０記入出力振幅変調成分の差電圧によっ
てその出力電源電圧が変化するＪ：うな構成とされてい
るため、電界効果トランジスタ１２は入力被変調波信号
の振幅変調成分に追従した増幅を行ない、そのドレイン
より入力被変調波信号に比例した増幅信号を出力する。

増幅器４（電界効果トランジスタ１２〉によって増幅さ
れた被変調波信号は、第４図の方向性結合器７を介して
出力端′ｆ１１へ出力される。

（発明が解決しようとする課題）上記の従来の増幅回路は、電界効果トランジスタ１２の
ドレイン・ソース間電流として大電流を流すために、イ
ンピーダンスを下げるための電源１０を必要とする。し
かし、この電源１０は入出力振幅変調成分の差電圧によ
ってその出力電源型「が変化するよう、入力被変調波信
号の振幅変調成分に追従できるだけの高速性が要求され
、しかも電源１０の電力効率と増幅器４の電力効率との
積によってこの増幅回路全体の電力効率が定まるため、
全体の電力効率を上げるために電ｍ１０の高電力効率化
が要求されるが、これらの両方を満足する電源１０を製
造することは回動である。

本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、簡単な回路
構成で高効率の増幅を行ない得る増幅回路を提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段）第１図は本発明の原理構成図を示す。同図中、２０はリ
ミッタで、少なくとも振幅変調されている入力信号の振
幅変調成分を除去する。３０はデュアルゲート電界効果
トランジスタ、４０は差電圧生成手段である。差電圧生
成手段４０は入力信号中の振幅変調成分とデュアルゲー
ト電界効果トランジスタ３０の出力信号中の振幅変調成
分との差電圧を生成する。

デュアルゲート電界効果トランジスタ３０はリミッタ２
０からの信号が第１ゲートに供給され、かつ、差電圧生
成１段４０からの差電圧が第２グトに供給され、入ノ〕
信号を増幅した出力信号を出力する。

（０用）本発明では、デュアルゲート電界効果トランジスタ３０
を増幅素子として使用する。デュアルゲート電界効果ト
ランジスタは第２ゲートが第１グ］−と出力端子間を遮
蔽して高利１ｑでの安定性が増すＪ：うになされており
、また第２ゲー１へによる利得制御も可能である。

本発明におけるデュアルゲート電界効果トランジスタ３
０は第２ゲートに前記差電圧を印加することにより、そ
の出力増幅信号は第１ゲートの入力信号を増幅した信号
に、入力信号中の振幅変調成分が線形に増幅された信号
が合成された波形となる。

従って、本発明ではデュアルゲート電界効果トランジス
タ３０により入力信号を線形に増幅できると共に、デュ
アルゲート電界効果１〜ランジスタ３０は入力インピー
ダンスが高く第２ゲートには電流が殆ど流れないから、
従来必要であった電源１０を不要にすることができる、
。

〔実施例）第２図は本発明の一実施例の回路図を示す。同図中、第
１図及び第３図と同一構成部分には同−符ｇを付し、そ
の説明を省略する３、第２図において、入力端子１に入
力されたＱＰＳＫ方式の被変調波信号は方向性結合器２
及びリミッタ３を介してデュアルゲート電界効果トラン
ジスタ３０の第１ゲートＧ１に供給される。また、−１
−記の入力被変調波信号は方向性結合器２を介して減衰
器１５により減衰された後ＡＭ検波器５に入力される１
゜減衰器１５と８はＡＭ検波器５，９に各々入力される
被変調波信号の電圧レベルを合わせるために設けられて
いる。

差動増幅器１６はＡＭ検波器５より取り出された入力被
変調波信号中の振幅変調成分から、ＡＭ検波器９より取
り出された出力被変調波信号中の振幅変調成分を差し引
き、これにより得られた差電圧をデュアルゲート電界効
果１〜ランジスタ３０の第２ゲートＧ２に印加する、。

デュアルゲート電界効果トランジスタ３０はドレインが
」イル１７を介して電源端子に接続される一方、ソース
が接地されている。また、デュアルゲート電界効果トラ
ンジスタ３０のドレインはバイアス抵抗１８を介して接
地される一方、直流阻止用コンデン＋１１９を介して方
向性結合器７に接続されている。

デュアルゲート電界効果トランジスタ３０は第１ゲート
Ｇ１と第２ゲートＧ２の入力電圧に応じてドレイン・ソ
ース間抵抗が変わるため、バイアス抵抗１８の両端に生
ずる出力型ＩＥ＋Ｖｏｕｔ、すなわち出力被変調波信３
が変化する１゜これにより、デュアルゲート電界効果トランジスタ３０
から入力被変調波信号が振幅変調成分の非線形歪みを補
償しつつ増幅されて取り出され、方向性結合器７を介し
て出力端Ｆ１１へ出力される。

次にこのデュアルゲート電界効果トランジスタ３０によ
る入力被変調波信８中の振幅変調成分の打線形歪みの低
減動作について第３図と共に更に詳細に説明する。振幅
変調成分のみに着目して説明するに、ＡＭ検波器５より
取り出される入力被変調波信号中の振幅変調成分をＶＡ
ＮＩＮとする１、この振幅変調成分ＶＡＮＩＮだけを仮
にデュアルゲート電界効果トランジスタ３０の第２ゲー
トＧ２に印加すると、これより増幅されて取り出される
出力振幅変調成分Ｖ　ＡＨＯｔｌＴは次式％式％（１）となる。ただし、（１）式中Ａ２は利得、ＶＤは歪であ
る。

すなわち、デュアルゲート電界効果トランジスタ３０に
より、上記の入力振幅変調成分ＶＡＮＩＮは第３図（Ａ
＞に等詩的に示す如く、線形増幅器３１でＡ２倍に増幅
され、かつ、加算器３２で歪ＶＤを加算された振幅変調
成分Ｖ　ＡＨＯＩＩＴとして取り出される。

上記の歪ＶＤを低減するために、第２図に示す本実施例
では第３図（Ｂ）に客価回路を示す如く、減衰用抵抗８
及び差動増幅器１６を介して出力振幅変調成分を、デフ
アルゲート電界効果１〜ランジスタ３０を加粋器３２と
共に構成する線形増幅器３１に負帰還する。１ここで、第３図（Ｂ）に示すも′−価四回路中差動増幅
器１６の利得をＡ＋、線形増幅器３１の利１ｑをＡ２．
減衰用抵抗８による利得を１１とすると、この等価回路
は同図（Ｃ）に示す如く書き改めることができる。ここ
で第３図（Ｃ）中、３３は差動増幅器１６による減算器
である。１またＡ＋＞１゜Ａ２　＞１　、ｏ＜１−１＜
１である。

第３図（Ｃ）に示すように、減算器３３の入力信号をＲ
（−ＶＡＮＩＮ）　、出力信号をＥ、加算器３２の出力
信号をＣ（＝　ＶＡＨＯＩＩＴ　）　、減衰用抵抗を介
して減算器３３に入力される信号をＢとすると、第３図
（Ｃ）かられかるように次式が夫々成立する。

Ｃ＝Ａｌ　　・八２　・Ｅ十ＶＤ　　　　　　　　　（
２）Ｂ＝１１・Ｃ（３）Ｒ−Ｂ　＝　Ｆ　　　　　　　　　　　　　　　　（４
）１（２）式・〜（４）式をＣについて整理すると次式が得
られる。

Ｃ＝　（（Ａ　＋　　・Ａ２　）／（１＋Ａ＋　　・Ａ
２　・ｌ−１１）Ｒ十（１／（１−ＩＡ＋　　６　Ａ２
　　・Ｈ））Ｖｏ　　　　　　（Ｅ５）ただし、Ｇ）式
中、Ａ１　・Ａ２　＞　（１＋ＡＩ　　・Ａ２・Ｈ）、
（１＋Ａ＋　　・Ａ２　・Ｈ）　＞　１である。

従って、６）式かられかるように、歪ＶＤは本実施例回
路により、１／（１十八１　・Ａ２　・１」）倍に低減
される。

本実施例によれば、デュアルゲート電界効果トランジス
タ３０の第２ゲートＧ２の入力インピーダンスが高いの
で、従来必要であった電源１０が不要となる。よって、
従来製造十の制約から増幅回路の高効率化に制限をりえ
ていた電１ｉｉ１０が不要となるため、従来に比べて回
路構成が簡易化できると共に、電力効率を向上すること
ができる。１なお、本発明はＱＰＳＫ以外の他の変調り
式で変調された被変調波信号に対しても、入力被変調波
信号が少なくとも振幅変調を受けている場合には本発明
を適用することができる。。

２〔発明の効果〕上述の如く、本発明によれば、インピーダンスを１・げ
るための電源が不要であるため、回路構成を簡易化する
ことができ、また電力効率を向上することができ、よっ
て入電力を必要とするような移動無線通信機の送信５Ａ
置などに適用して好適である等の特長を右するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原即構成図、第２図は本発明の一実施例の回路図、第３図は振幅変調成分の〒低減の説明図、第４図は従来
の増幅回路の一例の回路図、第５図は第３図中の背部の
構成図である。図において、２０以リミツタ、３０はデフアルゲート電界効果１ヘランジスタ、４０は
差電ｌ］−／Ａ−戒手段をボす。

Claims

【特許請求の範囲】少なくとも振幅変調されている入力信号から振幅変調成
分を除去するリミッタ（２０）と、該リミッタ（２０）
から取り出された信号が第１ゲートに印加されるデュア
ルゲート電界効果トランジスタ（３０）と、該デュアルゲート電界効果トランジスタ（３０）により
増幅されて取り出された出力信号中の振幅変調成分と該
入力信号中の振幅変調成分との差電圧を生成して該デュ
アルゲート電界効果トランジスタ（３０）の第２ゲート
へ印加する差電圧生成手段（４０）とよりなり、該デュアルゲート電界効果トランジスタ（３０）から該
入力信号を増幅した出力信号を取り出すよう構成したこ
とを特徴とする増幅回路。