JPH03214914A - 高周波電力制御回路 - Google Patents
高周波電力制御回路Info
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- JPH03214914A JPH03214914A JP1039490A JP1039490A JPH03214914A JP H03214914 A JPH03214914 A JP H03214914A JP 1039490 A JP1039490 A JP 1039490A JP 1039490 A JP1039490 A JP 1039490A JP H03214914 A JPH03214914 A JP H03214914A
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- JP
- Japan
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- high frequency
- variable attenuator
- amplifier
- signal
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、例えばマイクロ波帯で使用される高周波電
力制御回路の改良に関する。 （従来の技術） マイクロ波帯の高周波電力増幅器では、増幅出力信号を
モニターし、このモニターされた出力信号をネガティブ
フィードバック（負帰還）することにより、前記増幅出
力信号のレベルが常にほぼ一定となるように、増幅器へ
の入力電力レベルを制御する高周波電力制御回路が使用
される。 Ｗｊａ図は従来の高周波電力制御回路の回路図である。 即ち、マイクロ波帯の高周波信号源ｌからの高周波信号
は可変減衰器２を介して電力増幅器３に供給される。 電力増幅！！３は可変減衰器２からの高周波信号を増幅
して出力端子４に導出するが、その出力信号の一部を検
波ダイオード等で構成された検波器５で検波し、その検
波出力電圧は差動増幅器６に供給される。差動増幅器６
は前記検波器５からの直流検波出力電圧とともに、基準
電圧源７からの直流基準電圧を導入し、両信号の電圧レ
ベル差に対応した出力信号を負帰還制御信号として導出
する。 差動増幅器６の出力信号は可変減衰器２の制御信号とし
て直列抵抗８ｌ及び並列コンデンサ８２からなる時定数
回路８を経て供給される。 第４図に示す高周波電力制御回路では、可変減衰器２に
導入される高周波信号が仮に無信号即ち入力高周波信号
の電力レベルが零に近い場合でも、負帰還制御系が有効
に機能して、所定の出力電力が得られるようにするため
、可変減衰器２の減衰量が最小のときに差動増幅器６の
出力が零となるように予め回路条件が設定されている。 従って、このような回路条件下では、例えばパルス状に
立上がり急峻な高周波信号が可変減衰器２に印加される
と、制御系は直ぐには追随することができなくなり、電
力増幅器３の出力電力波形は大きな歪みを伴うこととな
る。 即ち、高周波信号源ｌから第５図（ａ）に示すようなパ
ルス状の高周波信号が可変減衰器２に供給されると、可
変減衰器２の減衰量は第５図（ｂ）のように、立上がり
の１１及び立下がりｔ１時点で直ぐには追随できず、緩
やかな立上がり及び立下がりの曲線を描く。 従って、高周波増幅器３での入力高周波信号は第５図（
ｅ）のようにｔｉ時点で過渡的に過大な入力電圧がその
まま入力される。そこで高周波増幅器３自体は飽和増幅
特性を有するので、その出力信号は第５図（ｄ）のよう
に１１からｔ２にかけて飽和電圧レベルＶが継続し、以
後は制御系が正常時の所定レベルＶに至る（ｔ３時点）
まで漸次減少する特性を示す。 即ち、第５図に示すような動作特性は負帰還制御系の応
答特性に基づく可変減衰器２の減衰特性によるので、急
激な入力レベルの変動があると一時的に電力増幅器３の
出力レベルは変動し、定常値から偏移する。その出力レ
ベルの変動分（偏移量）をΔＰｏとしたとき、時定数回
路８の時定数τは、直列抵抗８ｌの抵抗値及び並列コン
デンサ８２の容量値で一義的に定まり、第６図に示すよ
うにΔＰｏの値いかんに拘らず常に一定値を示す。従っ
て、可変減衰器２に入力される高周波電力がパルス状に
急激に増大しても、可変減衰器２は時定数回路８で決ま
る応答特性に依存するから、電力増幅器３の示す動作特
性は第５図（ｃ） ． （ｄ）のようになるのは避けら
れない。 高周波増幅器３は飽和特性下で動作すると非線形現象を
もたらし、高調波や３次相互歪み波等が発生したり、Ａ
Ｍ−ＰＭ変換係数を劣化させるという欠点がある。また
、過飽和特性下での動作時間（ｔｌ−ｔ２）が長くなる
と、電力増幅器３を構成するトランジスタ等の増幅素子
の劣化を早め寿命を低下させるという問題が生じた。 （発明が解決しようとする課題） 従来の高周波電力制御回路は、可変減衰器に供給される
高周波電力が急激に増大したとき、負帰還系での応答が
これに即応できないため、電力増幅器に過負荷をかける
こととなり、非線形現象や増幅器の劣化をもたらすので
改善が要望されていた。 この発明は、上記従来の欠点を解消し、少なくとも飽和
領域での動作時間を短縮させ、非線形現象の低減と増幅
器の寿命を向上し得る高周波電力制御回路を提供するこ
とを目的とする。
力制御回路の改良に関する。 （従来の技術） マイクロ波帯の高周波電力増幅器では、増幅出力信号を
モニターし、このモニターされた出力信号をネガティブ
フィードバック（負帰還）することにより、前記増幅出
力信号のレベルが常にほぼ一定となるように、増幅器へ
の入力電力レベルを制御する高周波電力制御回路が使用
される。 Ｗｊａ図は従来の高周波電力制御回路の回路図である。 即ち、マイクロ波帯の高周波信号源ｌからの高周波信号
は可変減衰器２を介して電力増幅器３に供給される。 電力増幅！！３は可変減衰器２からの高周波信号を増幅
して出力端子４に導出するが、その出力信号の一部を検
波ダイオード等で構成された検波器５で検波し、その検
波出力電圧は差動増幅器６に供給される。差動増幅器６
は前記検波器５からの直流検波出力電圧とともに、基準
電圧源７からの直流基準電圧を導入し、両信号の電圧レ
ベル差に対応した出力信号を負帰還制御信号として導出
する。 差動増幅器６の出力信号は可変減衰器２の制御信号とし
て直列抵抗８ｌ及び並列コンデンサ８２からなる時定数
回路８を経て供給される。 第４図に示す高周波電力制御回路では、可変減衰器２に
導入される高周波信号が仮に無信号即ち入力高周波信号
の電力レベルが零に近い場合でも、負帰還制御系が有効
に機能して、所定の出力電力が得られるようにするため
、可変減衰器２の減衰量が最小のときに差動増幅器６の
出力が零となるように予め回路条件が設定されている。 従って、このような回路条件下では、例えばパルス状に
立上がり急峻な高周波信号が可変減衰器２に印加される
と、制御系は直ぐには追随することができなくなり、電
力増幅器３の出力電力波形は大きな歪みを伴うこととな
る。 即ち、高周波信号源ｌから第５図（ａ）に示すようなパ
ルス状の高周波信号が可変減衰器２に供給されると、可
変減衰器２の減衰量は第５図（ｂ）のように、立上がり
の１１及び立下がりｔ１時点で直ぐには追随できず、緩
やかな立上がり及び立下がりの曲線を描く。 従って、高周波増幅器３での入力高周波信号は第５図（
ｅ）のようにｔｉ時点で過渡的に過大な入力電圧がその
まま入力される。そこで高周波増幅器３自体は飽和増幅
特性を有するので、その出力信号は第５図（ｄ）のよう
に１１からｔ２にかけて飽和電圧レベルＶが継続し、以
後は制御系が正常時の所定レベルＶに至る（ｔ３時点）
まで漸次減少する特性を示す。 即ち、第５図に示すような動作特性は負帰還制御系の応
答特性に基づく可変減衰器２の減衰特性によるので、急
激な入力レベルの変動があると一時的に電力増幅器３の
出力レベルは変動し、定常値から偏移する。その出力レ
ベルの変動分（偏移量）をΔＰｏとしたとき、時定数回
路８の時定数τは、直列抵抗８ｌの抵抗値及び並列コン
デンサ８２の容量値で一義的に定まり、第６図に示すよ
うにΔＰｏの値いかんに拘らず常に一定値を示す。従っ
て、可変減衰器２に入力される高周波電力がパルス状に
急激に増大しても、可変減衰器２は時定数回路８で決ま
る応答特性に依存するから、電力増幅器３の示す動作特
性は第５図（ｃ） ． （ｄ）のようになるのは避けら
れない。 高周波増幅器３は飽和特性下で動作すると非線形現象を
もたらし、高調波や３次相互歪み波等が発生したり、Ａ
Ｍ−ＰＭ変換係数を劣化させるという欠点がある。また
、過飽和特性下での動作時間（ｔｌ−ｔ２）が長くなる
と、電力増幅器３を構成するトランジスタ等の増幅素子
の劣化を早め寿命を低下させるという問題が生じた。 （発明が解決しようとする課題） 従来の高周波電力制御回路は、可変減衰器に供給される
高周波電力が急激に増大したとき、負帰還系での応答が
これに即応できないため、電力増幅器に過負荷をかける
こととなり、非線形現象や増幅器の劣化をもたらすので
改善が要望されていた。 この発明は、上記従来の欠点を解消し、少なくとも飽和
領域での動作時間を短縮させ、非線形現象の低減と増幅
器の寿命を向上し得る高周波電力制御回路を提供するこ
とを目的とする。
（課題を解決するための手段）
この発明は、高周波信号を導入する可変減衰器と、この
可変減衰器に接続された電力増幅器と、この電力増幅器
の出力の一部を導入する検波器と、この検波器の検波出
力信号と基準電圧信号とを導入しそれらの差信号に対応
した出力を導出する差動増幅器と、この差動増幅器に接
続され前記差信号に対応した出力を制御信号として前記
可変減衰器に供給するよう接続された直列抵抗と並列コ
ンデンサとからなる時定数回路とを備えた高周波電力制
御回路において、前記時定数回路の直列抵抗に並列にダ
イオードを接続し、前記可変減衰器における信号減衰量
が増加するときのダイオード導通特性によって回路時定
数を変化させたことを特黴とする。 （作 用） この発明による高周波電力制御回路は、時定数回路の直
列抵抗に並列にダイオードが接続され、可変減衰器にお
ける信号減衰量が増加するときに、それに対応して変化
するダイオードの導通特性によって並列コンデンサの充
電が瞬時に可能となる。 従って、回路時定数を小さく変え得るので、減衰量の増
加に即応して立上がりの急な制御信号が可変減衰器に供
給され、電力増幅器の増幅飽和時間を短縮させることが
できる。 （実施例） 以下、この発明による高周波電力制御回路の一実施例を
図面を参照し詳細に説明する。なお、第４図に示す構成
と同一構成には同一符号を付して説明する。 即ち、高周波信号源ｌからの高周波信号は、可変減衰器
２を介して電力増幅器３に供給され、電力増幅されて出
力端子４から導出される。電力増幅器３の出力信号の一
部は検波器５で検波され基準電圧源７からの直流基準電
圧とともに差動増幅器Ｂに供給される。 差動増幅器Ｇの出力は減衰制御信号として時定数回路８
に供給される。時定数回路８は直列抵抗８１，並列コン
デンサ８２及び直列抵抗８ｌには並列でかつ制御方向に
順方向となるようにダイオード８３が接続されて構成さ
れる。 時定数回路８の出力は減衰量制御信号として前記可変減
衰器２に供給されるように接続されて、負帰還回路が形
成される。 そこで、可変減衰器２は、従来と同様に、減衰量の制御
範囲が相当広く設定され、入力高周波信号の電力レベル
が零に近い場合でも所定の電力増幅出力が得られるよう
に、即ち可変減衰器２の減衰量が最小のときに差動増幅
器６の出力が零となるように予め回路条件が設定されて
いる。 第１図に示す回路において、第５図（ａ）と同様に、第
２図（ａ）に示すような高周波信号源ｌからパルス状に
立上がり急峻な高周波信号が可変減衰器２に印加される
場合を説明すると、 可変減衰器２を制御する帰還制御系では、応答時間を完
全に零とはなし得ないから、減衰量はｔｌの時点で直ぐ
には追随できないが、時定数回路８の抵抗８ｌには順方
向にダイオート８３が接続されており、差動増幅器６か
らの急激で過大な制御信号はダイオード８３の順方向に
導通させ、それまで放電されていた並列コンデンサ８２
の充電を促進させつつ可変減衰器２を制御する。 通常の制御状態ではダイオード８３はカットオフの状態
にあって、時定数回路８の時定数τは直列抵抗８ｌの抵
抗値及び並列コンデンサ８２の容量値で決定されるが、
大電圧の制御信号（差動増幅器８の出力電圧）が印加さ
れると出力レベルの変動分ΔＰｏは大となり、直列抵抗
８ｌをバイパスするようにダイオード８３は導通し、時
定数τはこのダイオード８３の順抵抗値と並列コンデン
サ８２の容量値でほぼ決定される。 即ち、ダイオード８３の順抵抗値は直列抵抗８ｌの抵抗
値と比較して極めて小さいから、そのときの時定数τも
小となり、ΔＰｏの変化に対し第３図に示すような特性
曲線となる。 このことから、第２図（ａ）に示すような高周波信号の
入力に対し、可変減衰器２は、第２図（ｂ）のように、
比較的立上がりの急な減衰特性を示すから、高周波増幅
器３における入力信号レベル及び出力信号レベルは夫々
第２図（Ｃ）及び（ｄ）に示すように、飽和時間（ｔｌ
〜ｔ２′）は著し《短縮化される。 以上のように、この発明による高周波電力制御回路は、
入力高周波電力が急激に増加したとき、信号の電力レベ
ルの変動に伴い電力増幅器３の出力レベルも変動するが
、その変動分ΔＰｏの増加に対して、時定数回路８の時
定数τが変化し、過飽和動作時間の短い制御系を構成す
ることができる。 従って、この発明によれば、従来の欠点であった高調波
や３次相互歪み波等の発生は抑制され、ＡＭ−ＰＭ変換
係数や高周波増幅器３自体の機能劣化も防止できる利点
がある。 ［発明の効果］ この発明による高周波電力制御回路は、制御系に構成さ
れる時定数回路に新たにダイオードを付加するという簡
単な構成により、電力増幅器における電気的性能劣化を
防止し、増幅器そのものの寿命を向上せしめるものであ
り、マイクロ波帯等での高周波増幅段に適用して顕著な
効果を発揮するものである。
可変減衰器に接続された電力増幅器と、この電力増幅器
の出力の一部を導入する検波器と、この検波器の検波出
力信号と基準電圧信号とを導入しそれらの差信号に対応
した出力を導出する差動増幅器と、この差動増幅器に接
続され前記差信号に対応した出力を制御信号として前記
可変減衰器に供給するよう接続された直列抵抗と並列コ
ンデンサとからなる時定数回路とを備えた高周波電力制
御回路において、前記時定数回路の直列抵抗に並列にダ
イオードを接続し、前記可変減衰器における信号減衰量
が増加するときのダイオード導通特性によって回路時定
数を変化させたことを特黴とする。 （作 用） この発明による高周波電力制御回路は、時定数回路の直
列抵抗に並列にダイオードが接続され、可変減衰器にお
ける信号減衰量が増加するときに、それに対応して変化
するダイオードの導通特性によって並列コンデンサの充
電が瞬時に可能となる。 従って、回路時定数を小さく変え得るので、減衰量の増
加に即応して立上がりの急な制御信号が可変減衰器に供
給され、電力増幅器の増幅飽和時間を短縮させることが
できる。 （実施例） 以下、この発明による高周波電力制御回路の一実施例を
図面を参照し詳細に説明する。なお、第４図に示す構成
と同一構成には同一符号を付して説明する。 即ち、高周波信号源ｌからの高周波信号は、可変減衰器
２を介して電力増幅器３に供給され、電力増幅されて出
力端子４から導出される。電力増幅器３の出力信号の一
部は検波器５で検波され基準電圧源７からの直流基準電
圧とともに差動増幅器Ｂに供給される。 差動増幅器Ｇの出力は減衰制御信号として時定数回路８
に供給される。時定数回路８は直列抵抗８１，並列コン
デンサ８２及び直列抵抗８ｌには並列でかつ制御方向に
順方向となるようにダイオード８３が接続されて構成さ
れる。 時定数回路８の出力は減衰量制御信号として前記可変減
衰器２に供給されるように接続されて、負帰還回路が形
成される。 そこで、可変減衰器２は、従来と同様に、減衰量の制御
範囲が相当広く設定され、入力高周波信号の電力レベル
が零に近い場合でも所定の電力増幅出力が得られるよう
に、即ち可変減衰器２の減衰量が最小のときに差動増幅
器６の出力が零となるように予め回路条件が設定されて
いる。 第１図に示す回路において、第５図（ａ）と同様に、第
２図（ａ）に示すような高周波信号源ｌからパルス状に
立上がり急峻な高周波信号が可変減衰器２に印加される
場合を説明すると、 可変減衰器２を制御する帰還制御系では、応答時間を完
全に零とはなし得ないから、減衰量はｔｌの時点で直ぐ
には追随できないが、時定数回路８の抵抗８ｌには順方
向にダイオート８３が接続されており、差動増幅器６か
らの急激で過大な制御信号はダイオード８３の順方向に
導通させ、それまで放電されていた並列コンデンサ８２
の充電を促進させつつ可変減衰器２を制御する。 通常の制御状態ではダイオード８３はカットオフの状態
にあって、時定数回路８の時定数τは直列抵抗８ｌの抵
抗値及び並列コンデンサ８２の容量値で決定されるが、
大電圧の制御信号（差動増幅器８の出力電圧）が印加さ
れると出力レベルの変動分ΔＰｏは大となり、直列抵抗
８ｌをバイパスするようにダイオード８３は導通し、時
定数τはこのダイオード８３の順抵抗値と並列コンデン
サ８２の容量値でほぼ決定される。 即ち、ダイオード８３の順抵抗値は直列抵抗８ｌの抵抗
値と比較して極めて小さいから、そのときの時定数τも
小となり、ΔＰｏの変化に対し第３図に示すような特性
曲線となる。 このことから、第２図（ａ）に示すような高周波信号の
入力に対し、可変減衰器２は、第２図（ｂ）のように、
比較的立上がりの急な減衰特性を示すから、高周波増幅
器３における入力信号レベル及び出力信号レベルは夫々
第２図（Ｃ）及び（ｄ）に示すように、飽和時間（ｔｌ
〜ｔ２′）は著し《短縮化される。 以上のように、この発明による高周波電力制御回路は、
入力高周波電力が急激に増加したとき、信号の電力レベ
ルの変動に伴い電力増幅器３の出力レベルも変動するが
、その変動分ΔＰｏの増加に対して、時定数回路８の時
定数τが変化し、過飽和動作時間の短い制御系を構成す
ることができる。 従って、この発明によれば、従来の欠点であった高調波
や３次相互歪み波等の発生は抑制され、ＡＭ−ＰＭ変換
係数や高周波増幅器３自体の機能劣化も防止できる利点
がある。 ［発明の効果］ この発明による高周波電力制御回路は、制御系に構成さ
れる時定数回路に新たにダイオードを付加するという簡
単な構成により、電力増幅器における電気的性能劣化を
防止し、増幅器そのものの寿命を向上せしめるものであ
り、マイクロ波帯等での高周波増幅段に適用して顕著な
効果を発揮するものである。
第１図はこの発明による高周波電力制御回路の−実施例
を示す回路構成図、第２図（ａ）ないし第２図（ｄ）は
第１図に示す回路の動作特性を説明する特性曲線図、第
３図は同じく第１図に示す高周波電力制御回路の時定数
特性図、第４図は従来の高周波電力制御回路を示す回路
構成図、第５図（ａ）ないし第５図（ｄ）は第４図に示
す回路の動作特性を説明する特性曲線図、第６図は同じ
く第４図に示す高周波電力制御回路の時定数特性図であ
る。 １・・・高周波信号源、 ２・・・可変減衰器、３・
・・電力増幅回路、 ４・・・出力端子、５・・・検
波器、 ７・・・基準電圧源、 ８ｌ・・・直列抵抗、 ８２・・・並列コンデンサ、 ８３・・・ダイオード。 ６・・・差動増幅器、 ８・・・時定数回路、
を示す回路構成図、第２図（ａ）ないし第２図（ｄ）は
第１図に示す回路の動作特性を説明する特性曲線図、第
３図は同じく第１図に示す高周波電力制御回路の時定数
特性図、第４図は従来の高周波電力制御回路を示す回路
構成図、第５図（ａ）ないし第５図（ｄ）は第４図に示
す回路の動作特性を説明する特性曲線図、第６図は同じ
く第４図に示す高周波電力制御回路の時定数特性図であ
る。 １・・・高周波信号源、 ２・・・可変減衰器、３・
・・電力増幅回路、 ４・・・出力端子、５・・・検
波器、 ７・・・基準電圧源、 ８ｌ・・・直列抵抗、 ８２・・・並列コンデンサ、 ８３・・・ダイオード。 ６・・・差動増幅器、 ８・・・時定数回路、
Claims (1)
- 高周波信号を導入する可変減衰器と、この可変減衰器に
接続された電力増幅器と、この電力増幅器の出力の一部
を導入する検波器と、この検波器の検波出力信号と基準
電圧信号とを導入しそれらの差信号に対応した出力を導
出する差動増幅器と、この差動増幅器に接続され前記差
信号に対応した出力を制御信号として前記可変減衰器に
供給するよう接続された直列抵抗と並列コンデンサとか
らなる時定数回路とを備えた高周波電力制御回路におい
て、前記時定数回路の直列抵抗に並列にダイオードを接
続し、前記可変減衰器における信号減衰量が増加すると
きのダイオード導通特性によって回路時定数を変化させ
たことを特徴とする高周波電力制御回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039490A JPH03214914A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 高周波電力制御回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1039490A JPH03214914A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 高周波電力制御回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03214914A true JPH03214914A (ja) | 1991-09-20 |
Family
ID=11748909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1039490A Pending JPH03214914A (ja) | 1990-01-19 | 1990-01-19 | 高周波電力制御回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03214914A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014087068A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Em Microelectronic Marin Sa | デュアルスロープを用いる増幅器のための自動利得制御電子回路 |
-
1990
- 1990-01-19 JP JP1039490A patent/JPH03214914A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014087068A (ja) * | 2012-10-26 | 2014-05-12 | Em Microelectronic Marin Sa | デュアルスロープを用いる増幅器のための自動利得制御電子回路 |
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