JPH03195204A - 低歪高周波増幅回路 - Google Patents

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〕 この発明は、低歪高周波増幅回路に関し、特にその固体
高出力高周波増幅器の非線形性を補償する非線形補償回
路の改良に関するものである。

〔従来の技術〕

第６図は、例えば、特開昭５２−５２４０号公報に示さ
れた従来の低歪高周波増幅回路を示す回路構成図であり
、図において、１は上記増幅回路の入力端子、２はその
出力端子、１２は入力信号を３分配する分配器、２０は
歪発生用増幅器、２１及び２２は線形増幅器で、これら
の増幅器２０〜２２は上記分配器３の後段に接続されて
いる。

また２５ａ〜２５ｅは可変減衰器、３０は上記歪発生用
増幅器２０と上記線形増幅器２１の出力を逆相で合成し
歪を抽出する歪抽出用合成器、３１は上記歪抽出用合成
器３０で抽出した歪成分と上記線形増幅器２２の出ノｊ
とを逆相で合成する合成器で、上記分配器１２．増幅器
２０〜２２．減衰器２５ａ〜２５ｅ、及び合成器３０．
３１より非線形補償回路が構成されている。また４０は
非線形動作を行う非線形増幅素子を有する、歪を補償す
べき固体高出力増幅器である。

次に動作について説明する。

入力端子１に入力した人力信号は、分配器工２で３分配
される。分配器１２の第１の分配出力は可変減衰器２５
ａにより、所定の電力に減衰された後に、歪発生用増幅
器２０に導入される。上記可変減衰器２５ａは該歪発生
用増幅器２ｏで発生する歪の量の調整に用いられる。

そして該歪発生用増幅器２０によって増幅された信号は
、歪成分を含んで出力され、可変減衰器２５ｂを通して
、歪抽出用合成器３ｏに導入される。

また上記分配器１２の第２の分配出力は、可変減衰器２
５ｃを通して線形増幅器２１に導入され、歪成分を含ま
ずに増幅されて、歪抽出用合成器３０に導入される。歪
抽出用合成器３ｏでは歪発生用増幅器２０の歪成分を含
んだ出力と、線形増幅器２１の歪成分を含まない出力と
を逆相で合成することにより、歪発生用増幅器２０の出
力の歪成分のみを抽出し、その出力は合成器３１に導入
される。合成器３１では、歪抽出用合成器３ｏの可変減
衰器２５ｄを通過した出力と、線形増幅器２２の出力と
が逆相で合成され、その合成出力は、歪を補償すべき固
体高出力増幅器４ｏに出力され、固体高出力増幅器４０
で発生ずる歪成分を相殺して増幅され、出力端子２に出
力される。ここで、可変減衰器２５ｄは固体高出力増幅
器４０で発生する歪成分を相殺し、出力端子２に歪成分
が出力されないように調整される。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の低歪高周波増幅回路は、以上のように構成されて
いるので、固体高出力増幅器４０の動作中に、該増幅器
４０の非線形増幅素子のドレイン電圧（あるいはコレク
タ電圧）を変化させた場合、固体高出力増幅器４０で発
生する歪の量は変化するが、その前段の非線形補償回路
で加えられる歪の量は変化しないので、固体高出力増幅
器で発生する歪を補償できないという問題点があった。

この発明は、」二記のような問題点を解決するためにな
されたもので、固体高出力増幅器の動作中に、該増幅器
を構成する非線形増幅素子の駆動電圧を変化させた場合
においても、固体高出力増幅器で発生する歪を補償する
ことができる低歪高周波増幅回路を得ることを目的とす
る。

［課題を解決するだめの手段］ この発明に係る低歪高周波増幅回路は、非線形動作を行
う非線形増幅素子を有する固体高出力増幅器と、歪み信
号を発生する歪み発生用増幅素子を有し上記固体高出力
増幅器の出力の歪み成分を補償する非線形補償回路とか
らなる回路構成に加えて、上記歪み発生用増幅素子の駆
動電圧が上記非線形増幅素子の駆動電圧の変化に連動す
るよう上記歪み発生用増幅素子の駆動電圧を調整する電
圧調整手段を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、歪み信号発生用増幅素子の駆動電
圧が非線形増幅素子の駆動電圧の変化に連動するよう上
記画素子の駆動電圧を調整する電圧調整手段を設けたか
ら、固体高出力増幅器動作中に、該増幅器の非線形増幅
素子の駆動電圧が変化しても、その変化に応じて上記歪
み発生用増幅素子の駆動電圧が変化することとなる。こ
れにより非線形補償回路で加えられる歪の量を、固体高
出力増幅器で発生する歪の量と常に一致させることがで
き、固体高出力増幅器の非線形増幅素子の駆動電圧を変
化させた場合においても、該固体高出力増幅器で発生ず
る歪を補償することができる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を図について説明する。

第１図は、本発明の第１の実施例による低歪高周波増幅
回路を示すブロック構成図であり、図において、１は上
記低歪高周波増幅回路の入力端子、２はその出力端子、
１２は入力信号を３分配する分配器、２０は該分配器１
２の第１の出力を入力とする歪発生用増幅器、２１およ
び２２はそれぞれ上記分配器１２の第２．第３の出力を
入力とする線形増幅器である。また２５ａ〜２５ｅは可
変減衰器、３０は上記歪発生用増幅器２０と上記線形増
幅器２１の出力を逆相で合成し歪を抽出する歪抽出用合
成器、３１は上記歪抽出用合成器３０で抽出した歪成分
と上記線形増幅器２２の出力とを逆相で合成する合成器
で、上記分配器１２．増幅器２０〜２２．減衰器２５ａ
〜２５ｅ、及び合成器３０．３１より非線形補償回路が
構成されている。

また４０は非線形動作を行う非線形増幅素子を有する、
歪を補償すべき固体高出力増幅器、５０ａは上記歪発生
用増幅器２０のドレイン電圧印加端子、５０ｂは上記固
体高出力増幅器４０中の非線形増幅素子のトレイン電圧
印加端子、５１は端子５０ａ及び５０ｂに接続されてい
る可変電圧電源である。

次に動作について説明する。

入力端子１に入力した入力信号は、分配器１２で３分配
される。該分配器１２の第１の分配出力は可変減衰器２
５ａにより、所定の電力に減衰された後に、歪発生用増
幅器２０に導入される。この歪発生用増幅器２０のドレ
イン電圧印加端子５０ａは、歪を補償すべき固体高出力
増幅器４０のドレイン電圧印加端子５０ｂと共通であり
、これらは可変電圧電源５１により可変となっている。

そして上記歪発生用増幅器２０によって増幅された信号
は、歪成分を含んで出力され、可変減衰器２５ｂを通し
て、歪抽出用合成器３０に導入される。

また上記分配器１２の第２の分配出力は、可変減衰器２
５ｃを通して線形増幅器２１に導入され、歪成分を含ま
ずに増幅されて、歪抽出用合成器３０に導入される。該
歪抽出用合成器３０では、歪発生用増幅器２０の歪成分
を含んだ出力と、線形増幅器２１の歪成分を含まない出
力とを逆相で合成することにより、歪発生用増幅器２０
の出力の歪成分のみを抽出し、その出力は、合成器３１
に導入される。そして合成器３１では、歪抽出用合成器
３０の可変減衰器２５ｄを通した出力と、線形増幅器２
２の出力とが逆相で合成され、その合成出力は、歪を補
償すべき固体高出力増幅器４０に入ノｊされ、固体高出
力増幅器４０で発生する歪成分を相殺して増幅され、出
力端子２に出力される。ここで、可変減衰器２５ｄは固
体高出力増幅器４０で発生する歪成分を相殺し、出力端
子２に歪成分が出力されないように調整される。

第２図は、増幅器のドレイン電圧Ｖｄをパラメータとし
た人出力特性を示しており、この図から、入力電力Ｐｉ
ｎ一定のもとで、ドレイン電圧Ｖｄを減少させると、出
力電力Ｐｏｕｔが減少し、より非線形な動作をし、歪が
生じることがわかる。

従って、従来、固体高出力増幅器４０のドレイン電圧の
みを変化させると、歪発生用増幅器２０のドレイン電圧
は変化しないので非線形補償回路から加えられる歪は変
化しないが、固体高出力増幅器の歪だけが変化するため
、歪が補償できなくなるという問題があったが、本実施
例では・第１図に示すように歪発生用増幅器２ｏのドレ
イン電圧印加端子５０ａと固体高出力増幅器４ｏのドレ
イン電圧印加端子５０ｂとに同一の可変電圧電源５１を
接続したので、固体高出力増幅器４０のドレイン電圧が
動作中に変化すると、歪発生用増幅器２０のドレイン電
圧も変化するので、非線形補償回路で得られる歪が、固
体高出力増幅器４０で生ずる歪と同じように変化し、固
体高出力増幅器４０の歪を補償できる。

なお、上記実施例においては、歪発生用増幅器２０のド
レイン電圧を固体高出力増幅器４０のドレイン電圧と等
しくした場合について説明したが、これらの電圧は、固
体高出力増幅器で発生ずる歪み量と歪発生用増幅器で発
生する歪み量が等しくなるよう連動していればよく、上
記実施例と同様の効果を奏する。

第３図は、第２の実施例として歪発生用増幅器２０のド
レイン電圧と固体高出力増幅器４０のドレイン電圧とが
連動するように構成した低歪高周波増幅回路を示すブロ
ック構成図である。この実施例では、歪発生用増幅器２
０のドレイン電圧印加端子５０ａは、固体高出力増幅器
４０のドレイン電圧の半分の電圧を供給する電源５２に
接続されており、固体高出力増幅器のドレイン電圧が変
化しても、固体高出力増幅器で発生する歪み量と歪発生
用増幅器で発生する歪み量が等しくなるようになってお
り、その他の構成は上記第１の実施例と同一である。

また、上記第２の実施例では、歪発生用増幅器２０のド
レイン電圧のみを固体高出力増幅器４０のドレイン電圧
と連動させたが、これは線形増幅器２１．２２のドレイ
ン電圧も固体高出力増幅器０ ４０のドレイン電圧と連動させるようにしてもよく、第
４図はこのような構成の第３の実施例を示している。図
中、５０ｃは線形増幅器２１．２２のドレイン電圧印加
端子であり、その他の構成は上記第１の実施例と同一で
ある。

この場合上記第１の実施例の効果に加えて常に歪抽出用
合成器３０や合成器３１の入力信号の位相関係を逆相に
保つことができる。

すなわち上記第１の実施例の低歪高周波増幅回路では、
上記歪発生用増幅器２０の通過位相がドレイン電圧によ
り変化する場合には、歪抽出用合成器３０や合成器３１
での信号の合成を行う際に、位相関係が逆相でなくなっ
てしまう。

しかし、この第３の実施例の増幅回路では、第４図のよ
うに、歪発生用増幅器２ｏのドレイン電圧と、線形増幅
器２１．２２のドレイン電圧とを等しくすることにより
、ドレイン電圧の変化に関係なく、歪発生用増幅器２ｏ
と線形増幅器２１２２との通過位相の関係が一定に保た
れ、歪抽出用合成器３０や合成器３Ｉの入力信号の位相
関係は逆相に保たれる。

さらに、上記各実施例においては、１個の歪発生用増幅
器と２個の線形増幅器とからなる非線形補償回路を用い
た場合について説明したが、該非線形補償回路の構成は
これに限るものではない。

第５図は他の回路構成の非線形補償回路を有する低歪高
周波増幅回路を示しており、図において、第１図と同一
符号は同−又は相当部分を示し、１０ａは、入力端子１
に入力した信号を２分配する分配器、１０ｂば、線形増
幅器２１で増幅した信号を歪抽出用合成器３０と合成器
３１とに２分配する分配器である。ここでは、１個の歪
発生用増幅器２０と、１個の線形増幅器２１のドレイン
電圧を変化させることにより、上記第３実施例と同様の
効果を奏する。

〔発明の効果］ 以上のように、この発明に係る低歪高周波増幅回路によ
れば、固体高出力増幅回路とその非線形性を補償する非
線形補償回路とに加え、該非線形補償回路を構成する歪
み発生用増幅素子の駆動型１ ２ 圧を調整する電圧調整手段を設け、固体高出力増幅器を
構成する非線形増幅素子の駆動電圧の変化に対して、非
線形補償回路を構成する歪み発生用増幅素子の駆動電圧
が連動するようにしたので、非線形補償回路で加えられ
る歪の量を、固体高出力増幅器で発生する歪の量と常に
一致させることができ、固体高出力増幅器の非線形増幅
素子の駆動電圧を変化させた場合においても、該固体高
出力増幅器で発生する歪を補償することができる効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例による低歪高周波増
幅回路のブロック構成図、第２図は、上記実施例に用い
た増幅器の入出力特性を示す図、第３図、第４図、およ
び第５図はそれぞれこの発明の第２〜第４の実施例によ
る低歪高周波増幅回路を示すブロック構成図、第６図は
従来の低歪高周波増幅回路のブロック構成図である。 １・・・入力端子、２・・・出力端子、１２・・・３分
配器、２０・・・歪発生用増幅器、２１．’２２・・・
線形増幅器、２５・・・可変減衰器、３０・・・歪抽出
用合成器、３１・・・合成器、４０・・・補償すべき固
体高出力増幅器、５０ａ・・・歪発生用増幅器のドレイ
ン電圧印加端子、５０ｂ・・・固体高周波増幅器のドレ
イン電圧印加端子、５１・・・可変電圧電源。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）非線形動作を行う非線形増幅素子を有する固体高
   出力増幅器と、歪み信号を発生する歪み発生用増幅素子
   を有し上記固体高出力増幅器の出力の歪み成分を補償す
   る非線形補償回路とからなる低歪高周波増幅回路におい
   て、 上記歪み信号発生用増幅素子の駆動電圧を、これが上記
   非線形増幅素子の駆動電圧の変化に連動するよう調整す
   る電圧調整手段を設けたことを特徴とする低歪高周波増
   幅回路。