JPH0779125A - 増幅器のバイアス制御システム - Google Patents
増幅器のバイアス制御システムInfo
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- JPH0779125A JPH0779125A JP14928294A JP14928294A JPH0779125A JP H0779125 A JPH0779125 A JP H0779125A JP 14928294 A JP14928294 A JP 14928294A JP 14928294 A JP14928294 A JP 14928294A JP H0779125 A JPH0779125 A JP H0779125A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
- H03G3/3042—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
- H03G3/3047—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers for intermittent signals, e.g. burst signals
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 入力信号をクリッピングさせずに増幅器のバ
イアスをできるだけ小さくするシステムを提供する。 【構成】 増幅器１０の入力信号（Ｖｅ）の一部分をサ
ンプリングする手段（１１）と、サンプリングされた信
号を減衰する手段（１２）と、減衰済み信号を検出する
手段（１５）と、検出された電圧（Ｖｄ）を基準電圧
（Ｖｒｅｆ）と比較し論理レベルを供給する手段（１
６）と、この論理レベルを受け取り、検出された電圧
（Ｖｄ）が基準電圧（Ｖｒｅｆ）とほぼ等しくなるよう
にするために減衰手段（１２）に印加される制御信号
（Ｓ）を生成する手段（１７）と、制御手段（１７）か
ら制御信号（Ｓ）を受け取りバイアス信号（Ｖｐ）を生
成する手段（１８）とを備え、これらの手段が互いに協
働して、入力信号（Ｖｅ）をクリッピングなしに増幅す
るようにしながら増幅器（１０）のバイアスができるだ
け小さくなるようにする。
イアスをできるだけ小さくするシステムを提供する。 【構成】 増幅器１０の入力信号（Ｖｅ）の一部分をサ
ンプリングする手段（１１）と、サンプリングされた信
号を減衰する手段（１２）と、減衰済み信号を検出する
手段（１５）と、検出された電圧（Ｖｄ）を基準電圧
（Ｖｒｅｆ）と比較し論理レベルを供給する手段（１
６）と、この論理レベルを受け取り、検出された電圧
（Ｖｄ）が基準電圧（Ｖｒｅｆ）とほぼ等しくなるよう
にするために減衰手段（１２）に印加される制御信号
（Ｓ）を生成する手段（１７）と、制御手段（１７）か
ら制御信号（Ｓ）を受け取りバイアス信号（Ｖｐ）を生
成する手段（１８）とを備え、これらの手段が互いに協
働して、入力信号（Ｖｅ）をクリッピングなしに増幅す
るようにしながら増幅器（１０）のバイアスができるだ
け小さくなるようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明の分野は、増幅器のバイア
ス制御システムの分野である。本発明は特に、ＴＤＭＡ
（時分割多重接続）モードで伝送される信号の送信機ま
たは受信機中で利用される種類の、出力のダイナミック
レンジが大きな超高周波出力増幅器に適用される。
ス制御システムの分野である。本発明は特に、ＴＤＭＡ
（時分割多重接続）モードで伝送される信号の送信機ま
たは受信機中で利用される種類の、出力のダイナミック
レンジが大きな超高周波出力増幅器に適用される。
【０００２】本発明は、たとえばＴＤＭＡモードで伝送
される、無線電気信号の送信または受信に利用される増
幅器の効率を最適化しようとするものである。本発明に
より、増幅器に印加された信号が線形に増幅されるよう
に、最小のエネルギー消費量で、すなわち最小のバイア
スで増幅器をバイアスさせることにより、一定した増幅
器利得を確保することができる。本発明は特に、受信パ
ケットの長さ、その振幅、そのダイナミックレンジ及び
その時間間隔がどうであろうと、ＴＤＭＡモードで伝送
されるあらゆるタイプの信号に適用される。
される、無線電気信号の送信または受信に利用される増
幅器の効率を最適化しようとするものである。本発明に
より、増幅器に印加された信号が線形に増幅されるよう
に、最小のエネルギー消費量で、すなわち最小のバイア
スで増幅器をバイアスさせることにより、一定した増幅
器利得を確保することができる。本発明は特に、受信パ
ケットの長さ、その振幅、そのダイナミックレンジ及び
その時間間隔がどうであろうと、ＴＤＭＡモードで伝送
されるあらゆるタイプの信号に適用される。
【０００３】
【従来の技術】松下電器産業株式会社名義の欧州特許出
願第０４７２３３０号は、ダイオード式検出器で増幅器
の出力信号の振幅を検出する、ＴＤＭＡモードで伝送さ
れる超高周波信号の増幅システムを記載している。この
検出器は、増幅された信号のエンベロープを受け取るデ
ジタル減衰器と協働して、基本的に約２０ｄＢに制限さ
れている、出力側に置かれた検出器の感度を増大させ
る。従って、この減衰器は、増幅すべき信号のエンベロ
ープに応じて予め確定された制御法則の適用を受ける。
願第０４７２３３０号は、ダイオード式検出器で増幅器
の出力信号の振幅を検出する、ＴＤＭＡモードで伝送さ
れる超高周波信号の増幅システムを記載している。この
検出器は、増幅された信号のエンベロープを受け取るデ
ジタル減衰器と協働して、基本的に約２０ｄＢに制限さ
れている、出力側に置かれた検出器の感度を増大させ
る。従って、この減衰器は、増幅すべき信号のエンベロ
ープに応じて予め確定された制御法則の適用を受ける。
【０００４】この種のシステムの主な欠点は、増幅すべ
き信号のエンベロープを生成する回路、たとえばＥＥＰ
ＲＯＭメモリを必要とすることである。このＥＥＰＲＯ
Ｍのプログラミングには、受信されるパケットの長さと
その時間的相対位置を知ることが前提となる。その上、
増幅器制御システム内で、検出ダイオードの非線形特性
を補償するための線形化装置を使用する必要もある。
き信号のエンベロープを生成する回路、たとえばＥＥＰ
ＲＯＭメモリを必要とすることである。このＥＥＰＲＯ
Ｍのプログラミングには、受信されるパケットの長さと
その時間的相対位置を知ることが前提となる。その上、
増幅器制御システム内で、検出ダイオードの非線形特性
を補償するための線形化装置を使用する必要もある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】これらの欠点を是正する
ため、本発明では、入力信号とバイアス信号を受け取
り、増幅した出力信号を供給する、増幅器のバイアス制
御システムであって、 −入力信号又は出力信号の一部分をサンプリングし、サ
ンプリングされた信号を供給する、サンプリング手段
と、 −サンプリングされた信号を減衰し、減衰済み信号を供
給する減衰手段と、 −減衰済み信号を検出し、検出された電圧を供給する検
出手段と、 −検出された電圧を基準電圧と比較し、論理レベルを供
給する比較手段と、 −論理レベルを受け取り、検出された電圧が基準電圧と
ほぼ等しくなるようにするために減衰手段に印加される
制御信号を供給する制御手段と、 −制御手段から制御信号を受け取り、バイアス信号を生
成する手段とを備え、これらの手段が互いに協働して、
増幅器の利得が線形増幅範囲で一定になり、かつ入力信
号のクリッピングなしの増幅を保ちながらこの増幅器の
バイアスができるだけ小さくなるようにするシステムを
提案する。
ため、本発明では、入力信号とバイアス信号を受け取
り、増幅した出力信号を供給する、増幅器のバイアス制
御システムであって、 −入力信号又は出力信号の一部分をサンプリングし、サ
ンプリングされた信号を供給する、サンプリング手段
と、 −サンプリングされた信号を減衰し、減衰済み信号を供
給する減衰手段と、 −減衰済み信号を検出し、検出された電圧を供給する検
出手段と、 −検出された電圧を基準電圧と比較し、論理レベルを供
給する比較手段と、 −論理レベルを受け取り、検出された電圧が基準電圧と
ほぼ等しくなるようにするために減衰手段に印加される
制御信号を供給する制御手段と、 −制御手段から制御信号を受け取り、バイアス信号を生
成する手段とを備え、これらの手段が互いに協働して、
増幅器の利得が線形増幅範囲で一定になり、かつ入力信
号のクリッピングなしの増幅を保ちながらこの増幅器の
バイアスができるだけ小さくなるようにするシステムを
提案する。
【０００６】制御手段は、２進ワードを生成する増減カ
ウンタから構成すると好都合であり、バイアス信号生成
手段は、増減カウンタから２進ワードを受け取って低域
フィルタにアナログ信号を供給し、この出力信号がバイ
アス制御信号となる、デジタル−アナログ変換器を含む
と好都合である。
ウンタから構成すると好都合であり、バイアス信号生成
手段は、増減カウンタから２進ワードを受け取って低域
フィルタにアナログ信号を供給し、この出力信号がバイ
アス制御信号となる、デジタル−アナログ変換器を含む
と好都合である。
【０００７】減衰手段は、２進ワードを受け取る復号器
と協働する、直列に接続された複数のデジタル制御式減
衰器のセットから構成することが好ましい。
と協働する、直列に接続された複数のデジタル制御式減
衰器のセットから構成することが好ましい。
【０００８】バイアス制御の対象となる増幅器は、少な
くとも１個の超高周波トランジスタを含むと好都合であ
る。
くとも１個の超高周波トランジスタを含むと好都合であ
る。
【０００９】有利な実施例では、本発明のシステムは、 −入力信号の一部分をサンプリングし、サンプリングさ
れた第１の信号を供給するサンプリング手段と、 −出力信号の一部分をサンプリングし、サンプリングさ
れた第２の信号を供給するサンプリング手段と、 −サンプリングされた第１の信号を減衰し、減衰済みの
第１の信号を供給する減衰手段と、 −サンプリングされた第２の信号を減衰し、減衰済みの
第２の信号を供給する減衰手段と、 −減衰済みの第１の信号を検出し、検出された第１の電
圧を供給する検出手段と、 −減衰済みの第２の信号を検出し、検出された第２の電
圧を供給する検出手段と、 −検出された第１の電圧を第１の基準電圧と比較し、第
１の論理レベルを供給する比較手段と、 −検出された第２の電圧を第２の基準電圧と比較し、第
２の論理レベルを供給する比較手段と、 −第１の論理レベルを受け取り、検出された第１の電圧
が第１の基準電圧とほぼ等しくなるようにするためにサ
ンプリングされた第１の信号の減衰手段に印加される第
１の制御信号を供給する制御手段と、 −第２の論理レベルを受け取り、検出された第２の電圧
が第２の基準電圧とほぼ等しくなるようにするためにサ
ンプリングされた第２の信号の減衰手段に印加される第
２の制御信号を供給する制御手段と、 −第１の制御信号を第２の制御信号から差し引いて差信
号を得る減算手段と、 −差信号を受け取り、Ｖｐｏがオフセット電圧、μとｈ
が定数、Ｖａ1 とＶａ2 がそれぞれ第１及び第２の制御
信号であるとして、 Ｖｃｏ＝Ｖｐｏ＋μ・Ｖａ1 −ｈ・（Ｖａ2 −Ｖａ1 ） に等しい電圧Ｖｃｏを増幅器に供給する、バイアス信号
生成手段とを備える。
れた第１の信号を供給するサンプリング手段と、 −出力信号の一部分をサンプリングし、サンプリングさ
れた第２の信号を供給するサンプリング手段と、 −サンプリングされた第１の信号を減衰し、減衰済みの
第１の信号を供給する減衰手段と、 −サンプリングされた第２の信号を減衰し、減衰済みの
第２の信号を供給する減衰手段と、 −減衰済みの第１の信号を検出し、検出された第１の電
圧を供給する検出手段と、 −減衰済みの第２の信号を検出し、検出された第２の電
圧を供給する検出手段と、 −検出された第１の電圧を第１の基準電圧と比較し、第
１の論理レベルを供給する比較手段と、 −検出された第２の電圧を第２の基準電圧と比較し、第
２の論理レベルを供給する比較手段と、 −第１の論理レベルを受け取り、検出された第１の電圧
が第１の基準電圧とほぼ等しくなるようにするためにサ
ンプリングされた第１の信号の減衰手段に印加される第
１の制御信号を供給する制御手段と、 −第２の論理レベルを受け取り、検出された第２の電圧
が第２の基準電圧とほぼ等しくなるようにするためにサ
ンプリングされた第２の信号の減衰手段に印加される第
２の制御信号を供給する制御手段と、 −第１の制御信号を第２の制御信号から差し引いて差信
号を得る減算手段と、 −差信号を受け取り、Ｖｐｏがオフセット電圧、μとｈ
が定数、Ｖａ1 とＶａ2 がそれぞれ第１及び第２の制御
信号であるとして、 Ｖｃｏ＝Ｖｐｏ＋μ・Ｖａ1 −ｈ・（Ｖａ2 −Ｖａ1 ） に等しい電圧Ｖｃｏを増幅器に供給する、バイアス信号
生成手段とを備える。
【００１０】こうして、増幅特性のドリフト補正を実施
することができる。
することができる。
【００１１】各検出手段がそれぞれ、電圧検出ダイオー
ドから構成され、第１及び第２の基準電圧が、Ｖｒが固
定電圧、ｋが対応する電圧検出ダイオードの近くに置か
れた温度検出ダイオードの正の温度定数、Ｖが温度検出
ダイオードから供給される電圧、Ｔｏが基準温度、Ｔが
周囲温度であるとして、 Ｖｒ−ｋ・Ｖ・（Ｔｏ−Ｔ） に等しいことが好ましい。
ドから構成され、第１及び第２の基準電圧が、Ｖｒが固
定電圧、ｋが対応する電圧検出ダイオードの近くに置か
れた温度検出ダイオードの正の温度定数、Ｖが温度検出
ダイオードから供給される電圧、Ｔｏが基準温度、Ｔが
周囲温度であるとして、 Ｖｒ−ｋ・Ｖ・（Ｔｏ−Ｔ） に等しいことが好ましい。
【００１２】したがって、周囲温度の変動も補償され
る。
る。
【００１３】本発明のその他の特徴及び利点は、単に例
示的なものとして示した以下の好ましい実施例に関する
説明と添付の図面から明らかになるものに限定されるも
のではない。
示的なものとして示した以下の好ましい実施例に関する
説明と添付の図面から明らかになるものに限定されるも
のではない。
【００１４】
【実施例】図１は本発明の好ましい実施例の概略図であ
る。
る。
【００１５】効率の最適化の対象となる増幅器１０は、
増幅すべき超高周波入力信号Ｖｅを受け取り、増幅した
信号Ｖｓを供給する。増幅器１０はまた、制御入力上で
バイアス信号Ｖｐを受け取る。サンプリング手段１１
は、たとえば方向性カップラから構成され、入力信号Ｖ
ｅの一部分をサンプリングし、サンプリングされた信号
を減衰するために手段１２に供給する。減衰手段１２
は、この場合、復号器１４によって制御される直列に接
続されたｎ個のデジタル減衰器１３1 、１３2 、... 、
１３n から構成される。減衰手段１２は、減衰済み信号
を、ダイオード検出器で構成される検出手段１５に供給
する。この検出器は、検出された電圧Ｖｄを比較手段１
６に供給し、比較手段１６は、この検出電圧Ｖｄを基準
電圧Ｖｒｅｆと比較する。
増幅すべき超高周波入力信号Ｖｅを受け取り、増幅した
信号Ｖｓを供給する。増幅器１０はまた、制御入力上で
バイアス信号Ｖｐを受け取る。サンプリング手段１１
は、たとえば方向性カップラから構成され、入力信号Ｖ
ｅの一部分をサンプリングし、サンプリングされた信号
を減衰するために手段１２に供給する。減衰手段１２
は、この場合、復号器１４によって制御される直列に接
続されたｎ個のデジタル減衰器１３1 、１３2 、... 、
１３n から構成される。減衰手段１２は、減衰済み信号
を、ダイオード検出器で構成される検出手段１５に供給
する。この検出器は、検出された電圧Ｖｄを比較手段１
６に供給し、比較手段１６は、この検出電圧Ｖｄを基準
電圧Ｖｒｅｆと比較する。
【００１６】比較手段１６は、たとえばヒステリシス形
演算増幅器から構成される。この増幅器は、その出力線
を介して制御手段１７に論理レベル（０または１）を供
給する。制御手段１７は、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒ
ｅｆにほぼ等しくなるようにするために、減衰手段１２
に印加される制御信号Ｓを生成する。このループは、検
出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるように減衰
手段１２を制御する。制御信号Ｓは、演算増幅器１６が
論理レベル１を出力するときにその値が増大し、逆に演
算増幅器が論理レベルＯを出力するときにその値が減少
する。
演算増幅器から構成される。この増幅器は、その出力線
を介して制御手段１７に論理レベル（０または１）を供
給する。制御手段１７は、検出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒ
ｅｆにほぼ等しくなるようにするために、減衰手段１２
に印加される制御信号Ｓを生成する。このループは、検
出電圧Ｖｄが基準電圧Ｖｒｅｆに等しくなるように減衰
手段１２を制御する。制御信号Ｓは、演算増幅器１６が
論理レベル１を出力するときにその値が増大し、逆に演
算増幅器が論理レベルＯを出力するときにその値が減少
する。
【００１７】サンプリング手段１１はまた、増幅器１０
の出力信号Ｖｓの一部分もサンプリングできることに留
意されたい。したがってこの回路は、図１に示すシステ
ムが示す「フィードフォワード」型の、フィードバック
・ループを構成する。
の出力信号Ｖｓの一部分もサンプリングできることに留
意されたい。したがってこの回路は、図１に示すシステ
ムが示す「フィードフォワード」型の、フィードバック
・ループを構成する。
【００１８】検出器１５を保護するため、減衰器は、シ
ステムがその最大値に初期化されるように設定される。
したがって、電圧ＶｄがＶｒｅｆより低い間は、低論理
レベルが制御手段１７の入力に現れ、制御手段１７はＶ
ｄがＶｒｅｆを上回るまで、単調減少する２進数を生成
する。
ステムがその最大値に初期化されるように設定される。
したがって、電圧ＶｄがＶｒｅｆより低い間は、低論理
レベルが制御手段１７の入力に現れ、制御手段１７はＶ
ｄがＶｒｅｆを上回るまで、単調減少する２進数を生成
する。
【００１９】この２進数は、減衰器の数によって決まる
ビット数で符号化される。例を挙げると、４ビット制御
されるデジタル減衰器３個を使って、ＤＣから２ＧＨz
までの周波数で６０ｄＢのダイナミックレンジを得るこ
とが可能である。
ビット数で符号化される。例を挙げると、４ビット制御
されるデジタル減衰器３個を使って、ＤＣから２ＧＨz
までの周波数で６０ｄＢのダイナミックレンジを得るこ
とが可能である。
【００２０】もちろん、制御手段１７はアナログ型にす
ることもでき、たとえばＶｄがＶｒｅｆに等しくなるよ
うにアナログ減衰手段を制御する電圧を供給する、積分
器から構成することもできる。しかしながら、減衰器制
御システムは、その線形帯域で利用しなければならない
ので、より複雑である。比較手段１６は過度の頻繁な出
力の遷移を避けるため、ヒステリシスを有することが好
ましい。
ることもでき、たとえばＶｄがＶｒｅｆに等しくなるよ
うにアナログ減衰手段を制御する電圧を供給する、積分
器から構成することもできる。しかしながら、減衰器制
御システムは、その線形帯域で利用しなければならない
ので、より複雑である。比較手段１６は過度の頻繁な出
力の遷移を避けるため、ヒステリシスを有することが好
ましい。
【００２１】基準電圧Ｖｒｅｆは、ダイオード検出器１
５の特性によって決まり、この検出器の特性曲線Ｉ＝ｆ
（Ｕ）が、この機能点すなわち検出器の感度が最大とな
る点の両側で最小の勾配を示すような電圧に相当する。
５の特性によって決まり、この検出器の特性曲線Ｉ＝ｆ
（Ｕ）が、この機能点すなわち検出器の感度が最大とな
る点の両側で最小の勾配を示すような電圧に相当する。
【００２２】制御手段は、本実施例ではデジタル型であ
り、したがって制御クロックＨの周波数で２進ワードを
供給する。制御手段は、その出力２進ワードａ）の重み
が、ＶｄとＶｒｅｆの比較の結果に応じて各クロックＨ
ごとに増加または減少する、増減カウンタを含むことが
できる。
り、したがって制御クロックＨの周波数で２進ワードを
供給する。制御手段は、その出力２進ワードａ）の重み
が、ＶｄとＶｒｅｆの比較の結果に応じて各クロックＨ
ごとに増加または減少する、増減カウンタを含むことが
できる。
【００２３】制御信号Ｓは、増幅器１０に印加されるバ
イアス信号の生成手段１８にも印加される。この生成手
段１８は、図１では、デジタル・アナログ変換器１９
と、それに続く低域フィルタ２０とを含み、低域フィル
タ２０は電圧Ｖａを供給する。電圧変換器２１は増幅器
１０にバイアス電圧Ｖｐを供給する。この電圧変換器２
１は、たとえばＶａをＶｐ＝ａ・Ｖａ＋ｂ（ａとｂは定
数）に変圧し、これによって、増幅器１０がクリッピン
グなしでかつ最小のバイアス電流でＶｅの増幅を実施す
るのに十分な電流でバイアスされるようにする。このと
き、増幅器１０の利得は線形増幅範囲内でほぼ一定であ
り、その電流のバイアスはその入力に印加された信号の
電力に適合される。
イアス信号の生成手段１８にも印加される。この生成手
段１８は、図１では、デジタル・アナログ変換器１９
と、それに続く低域フィルタ２０とを含み、低域フィル
タ２０は電圧Ｖａを供給する。電圧変換器２１は増幅器
１０にバイアス電圧Ｖｐを供給する。この電圧変換器２
１は、たとえばＶａをＶｐ＝ａ・Ｖａ＋ｂ（ａとｂは定
数）に変圧し、これによって、増幅器１０がクリッピン
グなしでかつ最小のバイアス電流でＶｅの増幅を実施す
るのに十分な電流でバイアスされるようにする。このと
き、増幅器１０の利得は線形増幅範囲内でほぼ一定であ
り、その電流のバイアスはその入力に印加された信号の
電力に適合される。
【００２４】本発明の装置の動作は、増幅器１０を構成
するトランジスタの静的負荷線を示す図２に関する以下
の説明からよりよく理解されよう。
するトランジスタの静的負荷線を示す図２に関する以下
の説明からよりよく理解されよう。
【００２５】図には３つの機能点Ａ、Ｂ、Ｃが示されて
いる。機能点Ａは、クラスＡでの動作に対応する。すな
わち、増幅器のバイアスが最大であり、増幅器の入力に
印加される大きな振幅の信号が飽和せずに増幅される。
逆により小さな振幅の信号の場合は、機能点を点Ｂに置
くことにより、すなわち増幅器のバイアス電流を減少さ
せることにより、クリッピングなしに増幅が得られる。
したがって入力信号の振幅に応じて増幅器のバイアスが
適合され、その結果、最適の効率が得られる。機能点Ｃ
は増幅すべき信号の不在に対応することに留意された
い。このとき増幅器は休止しており、電流を全く消費し
ない。
いる。機能点Ａは、クラスＡでの動作に対応する。すな
わち、増幅器のバイアスが最大であり、増幅器の入力に
印加される大きな振幅の信号が飽和せずに増幅される。
逆により小さな振幅の信号の場合は、機能点を点Ｂに置
くことにより、すなわち増幅器のバイアス電流を減少さ
せることにより、クリッピングなしに増幅が得られる。
したがって入力信号の振幅に応じて増幅器のバイアスが
適合され、その結果、最適の効率が得られる。機能点Ｃ
は増幅すべき信号の不在に対応することに留意された
い。このとき増幅器は休止しており、電流を全く消費し
ない。
【００２６】本発明は、超高周波で動作するＭＯＳＦＥ
Ｔパワートランジスタから構成される増幅器に適用する
ことが好ましい。この種のトランジスタは直列接続で複
数個接続することができる。
Ｔパワートランジスタから構成される増幅器に適用する
ことが好ましい。この種のトランジスタは直列接続で複
数個接続することができる。
【００２７】図１に関して述べたシステムは、増幅器１
０の特性のドリフトを考慮に入れるようにさらに改良す
ることができる。線形増幅を達成したい場合、したがっ
てこの増幅器の出力に第２の検出器を置く必要がある場
合、これらのドリフトを補償することが必要である。ま
た、検出器１５の機能点を変位させる温度ドリフトを補
償することも望ましい。
０の特性のドリフトを考慮に入れるようにさらに改良す
ることができる。線形増幅を達成したい場合、したがっ
てこの増幅器の出力に第２の検出器を置く必要がある場
合、これらのドリフトを補償することが必要である。ま
た、検出器１５の機能点を変位させる温度ドリフトを補
償することも望ましい。
【００２８】図３は、温度と増幅器のパラメータの変更
を行うことのできる、本発明の実施例の概略図である。
を行うことのできる、本発明の実施例の概略図である。
【００２９】図のシステムは、図１に関して述べた検出
器が減衰済み入力（または出力）信号の一部分を受け取
る、諸要素と同じものを含み、またこの増幅器の出力信
号を処理する、諸要素と同じものを含む。このシステム
は、 −入力信号の一部分をサンプリングしサンプリングされ
た、第１の信号を供給するサンプリング手段１１1 と、 −出力信号の一部分をサンプリングしサンプリングされ
た、第２の信号を供給するサンプリング手段１１2 と、 −サンプリングされた第１の信号を減衰し、減衰済みの
第１の信号を供給する減衰手段１２1 と、 −サンプリングされた第２の信号を減衰し、減衰済みの
第２の信号を供給する減衰手段１２2 と、 −減衰済みの第１の信号を検出し、検出された第１の電
圧Ｖｄ1 を供給する検出手段１５1 と、 −減衰済みの第２の信号を検出し、検出された第２の電
圧Ｖｄ2 を供給する検出手段１５2 と、 −検出された第１の電圧Ｖｄ1 を第１の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ1 と比較し、第１の論理レベルを供給する比較手段１
６1 と、 −検出された第２の電圧Ｖｄ2 を第２の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ2 と比較し、第２の論理レベルを供給する比較手段１
６2 と、 −第１の論理レベルを受け取り、検出された第１の電圧
Ｖｄ1 が第１の基準電圧Ｖｒｅｆ1 とほぼ等しくなるよ
うにするために、サンプリングされた第１の信号の減衰
手段１２1 に印加される第１の制御信号Ｓ1 を生成する
制御手段１７1 と、 −第２の論理レベルを受け取り、検出された第２の電圧
Ｖｄ2 が第２の基準電圧Ｖｒｅｆ2 とほぼ等しくなるよ
うにするために、サンプリングされた第２の信号の減衰
手段１２2 に印加される第２の制御信号Ｓ2 を生成する
制御手段１７2 と、 −デジタル−アナログ変換器１９1 、１９2 とそれに続
くローパスフィルタ２０1 、２０2 とを介して動作し、
第１の制御信号Ｓ1 を第２の制御信号Ｓ2 から差し引い
てこの場合はＶａ2 −Ｖａ1 に相当する差信号Ｓ2 −Ｓ
1 を得る減算手段３０と、 −差信号Ｖａ2 −Ｖａ1 を受け取り、Ｖｐｏがオフセッ
ト電圧、μとｈが定数、Ｖａ1 とＶａ2 がそれぞれ第１
及び第２の制御信号であるとして、 Ｖｃｏ＝Ｖｐｏ＋μ・Ｖａ1 −ｈ・（Ｖａ2 −Ｖａ1 ） に等しい電圧Ｖｃｏを増幅器１０に供給する、バイアス
信号生成手段３１とを備える。
器が減衰済み入力（または出力）信号の一部分を受け取
る、諸要素と同じものを含み、またこの増幅器の出力信
号を処理する、諸要素と同じものを含む。このシステム
は、 −入力信号の一部分をサンプリングしサンプリングされ
た、第１の信号を供給するサンプリング手段１１1 と、 −出力信号の一部分をサンプリングしサンプリングされ
た、第２の信号を供給するサンプリング手段１１2 と、 −サンプリングされた第１の信号を減衰し、減衰済みの
第１の信号を供給する減衰手段１２1 と、 −サンプリングされた第２の信号を減衰し、減衰済みの
第２の信号を供給する減衰手段１２2 と、 −減衰済みの第１の信号を検出し、検出された第１の電
圧Ｖｄ1 を供給する検出手段１５1 と、 −減衰済みの第２の信号を検出し、検出された第２の電
圧Ｖｄ2 を供給する検出手段１５2 と、 −検出された第１の電圧Ｖｄ1 を第１の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ1 と比較し、第１の論理レベルを供給する比較手段１
６1 と、 −検出された第２の電圧Ｖｄ2 を第２の基準電圧Ｖｒｅ
ｆ2 と比較し、第２の論理レベルを供給する比較手段１
６2 と、 −第１の論理レベルを受け取り、検出された第１の電圧
Ｖｄ1 が第１の基準電圧Ｖｒｅｆ1 とほぼ等しくなるよ
うにするために、サンプリングされた第１の信号の減衰
手段１２1 に印加される第１の制御信号Ｓ1 を生成する
制御手段１７1 と、 −第２の論理レベルを受け取り、検出された第２の電圧
Ｖｄ2 が第２の基準電圧Ｖｒｅｆ2 とほぼ等しくなるよ
うにするために、サンプリングされた第２の信号の減衰
手段１２2 に印加される第２の制御信号Ｓ2 を生成する
制御手段１７2 と、 −デジタル−アナログ変換器１９1 、１９2 とそれに続
くローパスフィルタ２０1 、２０2 とを介して動作し、
第１の制御信号Ｓ1 を第２の制御信号Ｓ2 から差し引い
てこの場合はＶａ2 −Ｖａ1 に相当する差信号Ｓ2 −Ｓ
1 を得る減算手段３０と、 −差信号Ｖａ2 −Ｖａ1 を受け取り、Ｖｐｏがオフセッ
ト電圧、μとｈが定数、Ｖａ1 とＶａ2 がそれぞれ第１
及び第２の制御信号であるとして、 Ｖｃｏ＝Ｖｐｏ＋μ・Ｖａ1 −ｈ・（Ｖａ2 −Ｖａ1 ） に等しい電圧Ｖｃｏを増幅器１０に供給する、バイアス
信号生成手段３１とを備える。
【００３０】Ｖｐ＋ａ・Ｖｃｏ＋ｂ（ａ、ｂは定数）を
設定することにより電圧Ｖｃｏを増幅器１０に適合させ
るために、トランジスタ装置３２を付加することができ
る。これによって、使用する増幅器に適合されたバイア
ス電流が生成される。
設定することにより電圧Ｖｃｏを増幅器１０に適合させ
るために、トランジスタ装置３２を付加することができ
る。これによって、使用する増幅器に適合されたバイア
ス電流が生成される。
【００３１】従って、電圧Ｖｃｏは入力電圧Ｖｅの変動
に追従するが、増幅器の利得値によっても変調される。
こうして、この増幅器の特性のドリフトが考慮される。
したがって、増幅器は所望の線形利得範囲で動作し、バ
イアス電流は最適に、すなわち増幅済み信号のクリッピ
ングを引き起こさずにできるだけ小さくなる。
に追従するが、増幅器の利得値によっても変調される。
こうして、この増幅器の特性のドリフトが考慮される。
したがって、増幅器は所望の線形利得範囲で動作し、バ
イアス電流は最適に、すなわち増幅済み信号のクリッピ
ングを引き起こさずにできるだけ小さくなる。
【００３２】各検出器の温度補償は、Ｖｄ1 とＶｄ2 を
得るのに利用される電圧検出ダイオードと同じ、温度検
出ダイオードを用いた手段によって達成することがで
き、これらの温度検出ダイオードは、同じ温度ドリフト
を受けるように電圧検出ダイオードの近くに置かれる。
これらの温度検出ダイオードを３３1 、３３2 で示し、
Ｖｄ1 、Ｖｄ2 を供給する電圧検出ダイオードを３
４1 、３４2 で示す。温度検出ダイオード３３1 、３３
2 の出力電圧はモジュール３５1 、３５2 に印加され、
これらのモジュールはそれぞれ、ｋが使用される温度検
出ダイオードの温度定数（ｋ＞０）、Ｖがこのダイオー
ドから供給される電圧、Ｔｏが基準温度（たとえば２５
℃）、Ｔｏが基準温度（例えば２５℃）、Ｔが周囲温度
であるとして −Ｋ・Ｖ・（Ｔｏ−Ｔ） に等しい出力電圧を供給する。
得るのに利用される電圧検出ダイオードと同じ、温度検
出ダイオードを用いた手段によって達成することがで
き、これらの温度検出ダイオードは、同じ温度ドリフト
を受けるように電圧検出ダイオードの近くに置かれる。
これらの温度検出ダイオードを３３1 、３３2 で示し、
Ｖｄ1 、Ｖｄ2 を供給する電圧検出ダイオードを３
４1 、３４2 で示す。温度検出ダイオード３３1 、３３
2 の出力電圧はモジュール３５1 、３５2 に印加され、
これらのモジュールはそれぞれ、ｋが使用される温度検
出ダイオードの温度定数（ｋ＞０）、Ｖがこのダイオー
ドから供給される電圧、Ｔｏが基準温度（たとえば２５
℃）、Ｔｏが基準温度（例えば２５℃）、Ｔが周囲温度
であるとして −Ｋ・Ｖ・（Ｔｏ−Ｔ） に等しい出力電圧を供給する。
【００３３】これらのモジュールの出力電圧は、加算器
３６1 、３６2 に印加され、これらの加算器はその他に
固定電圧Ｖｒ1 とＶｒ2 をも受け取る。これらの加算器
はその出力として基準電圧Ｖｒｅｆ1 とＶｒｅｆ2 を供
給する。このようにして、電圧検出ダイオード３４1 、
３４2 の機能点を変位させる周囲温度の変動が補償でき
る。
３６1 、３６2 に印加され、これらの加算器はその他に
固定電圧Ｖｒ1 とＶｒ2 をも受け取る。これらの加算器
はその出力として基準電圧Ｖｒｅｆ1 とＶｒｅｆ2 を供
給する。このようにして、電圧検出ダイオード３４1 、
３４2 の機能点を変位させる周囲温度の変動が補償でき
る。
【００３４】増幅器の出力信号の一部分のサンプリング
手段１１2 は、それが供給する出力信号のレベルがサン
プリング手段１１1 から発行される出力信号のレベルに
等しくなるように減衰を行う、固定減衰器３７を備える
ことが好ましい。その場合、増幅器１０の入力側と出力
側にある装置は、同等の入力電力で動作するので、同じ
にすることができる。
手段１１2 は、それが供給する出力信号のレベルがサン
プリング手段１１1 から発行される出力信号のレベルに
等しくなるように減衰を行う、固定減衰器３７を備える
ことが好ましい。その場合、増幅器１０の入力側と出力
側にある装置は、同等の入力電力で動作するので、同じ
にすることができる。
【００３５】本発明は、独立した入力信号のエンベロー
プを残したままで非常に広いダイナミックレンジで増幅
器のバイアスを最適化することができる。この増幅器に
よって消費される電力が減少し、したがって電池または
バッテリで動作する無線電器信号の送信機及び／または
受信機はより長い期間電池交換又は充電せずに使用でき
る。
プを残したままで非常に広いダイナミックレンジで増幅
器のバイアスを最適化することができる。この増幅器に
よって消費される電力が減少し、したがって電池または
バッテリで動作する無線電器信号の送信機及び／または
受信機はより長い期間電池交換又は充電せずに使用でき
る。
【図１】本発明の好ましい実施例の概略図である。
【図２】図１の増幅器を構成するトランジスタの静的負
荷線を表すグラフである。
荷線を表すグラフである。
【図３】増幅器の機能パタメータの変動と温度の変動を
考慮に入れることのできる本発明の実施例の概略図であ
る。
考慮に入れることのできる本発明の実施例の概略図であ
る。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０３Ｇ 5/16 Ｃ 9067−5Ｊ
Claims (7)
- 【請求項１】 入力信号（Ｖｅ）とバイアス信号（Ｖ
ｐ）を受け取り、増幅した出力信号（Ｖｓ）を供給する
増幅器（１０）のバイアス制御システムであって、 −前記入力信号（Ｖｅ）または出力信号（Ｖｓ）の一部
分をサンプリングし、サンプリングされた信号を供給す
る、サンプリング手段（１１）と、 −前記サンプリングされた信号を減衰し、減衰済み信号
を提供する減衰手段（１２）と、 −前記減衰済み信号を検出し、検出された電圧（Ｖｄ）
を供給する検出手段（１５）と、 −前記検出された電圧（Ｖｄ）を基準電圧（Ｖｒｅｆ）
と比較し、論理レベルを供給する比較手段（１６）と、 −前記論理レベルを受け取り、前記検出された電圧（Ｖ
ｄ）が前記基準電圧（Ｖｒｅｆ）とほぼ等しくなるよう
にするために前記減衰手段（１２）に印加される制御信
号（Ｓ）を生成する制御手段（１７）と、 −前記制御手段（１７）から前記制御信号（Ｓ）を受け
取り、バイアス信号（Ｖｐ）を生成する手段（１８）と
を備え、これらの手段が互いに協働して、前記増幅器
（１０）の利得が線形増幅範囲で一定になり、かつ前記
入力信号（Ｖｅ）のクリッピングなしに前記増幅器（１
０）のバイアスができるだけ小さくなるようにするシス
テム。 - 【請求項２】 前記制御手段（１７）が、２進ワードを
生成する増減カウンタから構成される、請求項１に記載
のシステム。 - 【請求項３】 前記バイアス信号（Ｖｐ）を生成する手
段（１８）が、前記増減カウンタ（１７）から２進ワー
ドを受け取ってローパスフィルタ（２０）にアナログ信
号を供給し、この出力信号が前記バイアス信号を構成す
る、デジタル−アナログ変換器（１９）を含む、請求項
１及び２に記載のシステム。 - 【請求項４】 前記減衰手段（１２）が、前記２進ワー
ドを受け取る復号器（１４）と協働する、直列に続され
た複数のデジタル制御式減衰器（１３1 〜１３n ）のセ
ットから構成される、請求項１から３のいずれか一項に
記載のシステム。 - 【請求項５】 前記増幅器（１０）が、少なくとも１個
の超高周波トランジスタを含む、請求項１から４のいず
れか一項に記載のシステム。 - 【請求項６】 入力信号（Ｖｅ）とバイアス信号（Ｖ
ｐ）を受け取り、増幅した出力信号（Ｖｓ）を供給する
増幅器（１０）のバイアス制御システムであって、 −前記入力信号（Ｖｅ）の一部分をサンプリングし、サ
ンプリングされた第１の信号を供給するサンプリング手
段（１１1 ）と、 −前記出力信号（Ｖｓ）の一部分をサンプリングし、サ
ンプリングされた第２の信号を供給するサンプリング手
段（１１2 ）と、 −前記サンプリングされた第１の信号を減衰し、減衰済
みの第１の信号を供給する減衰手段（１２1 ）と、 −前記サンプリングされた第２の信号を減衰し、減衰済
みの第２の信号を供給する減衰手段（１２2 ）と、 −前記減衰済みの第１の信号を検出し、検出された第１
の電圧（Ｖｄ1 ）を供給する検出手段（１５1 ）と、 −前記減衰済みの第２の信号を検出し、検出された第２
の電圧（Ｖｄ2 ）を供給する検出手段（１５2 ）と、 −前記検出された第１の電圧（Ｖｄ1 ）を第１の基準電
圧（Ｖｒｅｆ1 ）と比較し、第１の論理レベルを供給す
る比較手段（１６1 ）と、 −前記検出された第２の電圧（Ｖｄ2 ）を第２の基準電
圧（Ｖｒｅｆ2 ）と比較し、第２の論理レベルを供給す
る比較手段（１６2 ）と、 −前記第１の論理レベルを受け取り、前記検出された第
１の電圧（Ｖｄ1 ）が前記第１の基準電圧（Ｖｒｅ
ｆ1 ）とほぼ等しくなるようにするために前記サンプリ
ングされた第１の信号の前記減衰手段（１２1 ）に印加
される第１の制御信号（Ｓ1 ）を生成する制御手段（１
７1 ）と、 −前記第２の論理レベルを受け取り、前記検出された第
２の電圧（Ｖｄ2 ）が前記第２の基準電圧（Ｖｒｅ
ｆ2 ）とほぼ等しくなるようにするために前記サンプリ
ングされた第２の信号の前記減衰手段（１２2 ）に印加
される第２の制御信号（Ｓ2 ）を生成する制御手段（１
７2 ）と、 −前記第１の制御信号（Ｖａ1 ）を前記第２の制御信号
（Ｖａ2 ）から差し引いて差信号（Ｖａ2 −Ｖａ1 ）を
得る減算手段（３０）と、 −前記差信号（Ｖａ2 −Ｖａ1 ）を受け取り、Ｖｐｏが
オフセット電圧、μとｈが定数、Ｖａ1 とＶａ2 がそれ
ぞれ前記第１及び第２の制御信号であるとして、 Ｖｃｏ＝Ｖｐｏ＋μ・Ｖａ1 −ｈ・（Ｖａ2 −Ｖａ1 ） に等しい電圧Ｖｃｏを増幅器（１０）に供給する、バイ
アス信号生成手段（３１）とを備えるシステム。 - 【請求項７】 前記各検出手段（１５1 、１５2 ）がそ
れぞれ、電圧検出ダイオード（３４1 、３４2 ）から構
成され、前記第１及び第２の基準電圧（Ｖｒｅｆ1 、Ｖ
ｒｅｆ2 ）が、Ｖｒが固定電圧、ｋが対応する電圧検出
ダイオード（３４1 、３４2 ）の近くに置かれた温度検
出ダイオード（３３1 、３３2 ）の正の温度定数、Ｖが
前記温度検出ダイオード（３３1 、３３2 ）から供給さ
れる電圧、Ｔｏが基準温度、Ｔが周囲温度であるとし
て、 Ｖｒ−ｋ・Ｖ・（Ｔｏ−Ｔ） に等しい、請求項６に記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9307998 | 1993-06-30 | ||
| FR9307998A FR2708399B1 (fr) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | Système de commande de la polarisation d'un amplificateur. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0779125A true JPH0779125A (ja) | 1995-03-20 |
| JP2888758B2 JP2888758B2 (ja) | 1999-05-10 |
Family
ID=9448743
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14928294A Expired - Fee Related JP2888758B2 (ja) | 1993-06-30 | 1994-06-30 | 増幅器のバイアス制御システム |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5430410A (ja) |
| EP (1) | EP0632585A1 (ja) |
| JP (1) | JP2888758B2 (ja) |
| CA (1) | CA2126919A1 (ja) |
| FR (1) | FR2708399B1 (ja) |
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| FR2720571B1 (fr) * | 1994-05-31 | 1996-06-28 | Thomson Csf | Dispositif de régulation sans pointe ni étouffement du niveau de signal en sortie d'une chaîne d'amplification d'un émetteur. |
| JP2924644B2 (ja) * | 1994-06-15 | 1999-07-26 | 三菱電機株式会社 | 送信電力制御回路、基地局、移動機及び移動体通信システム |
| WO1997005697A1 (en) * | 1995-07-31 | 1997-02-13 | Alcatel Standard Electrica S.A. | Output power control in burst transmitters |
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- 1994-06-27 US US08/266,373 patent/US5430410A/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-06-28 CA CA002126919A patent/CA2126919A1/fr not_active Abandoned
- 1994-06-30 JP JP14928294A patent/JP2888758B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| US5430410A (en) | 1995-07-04 |
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