JPH0818464A

JPH0818464A - 出力レベル自動制御装置

Info

Publication number: JPH0818464A
Application number: JP6145000A
Authority: JP
Inventors: Tomio Ueda; 富雄上田; Kenichi Sato; 健一佐藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-19
Also published as: US5515008A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、無線装置における送信出力レベル
を一定に保持するのに用いて好適な出力レベル自動制御
装置に関し、簡素な構成で、入力レベルが断状態から突
然通常レベルになっても規定値以上の出力レベルが送信
されることを防止し、しかも、出力レベルを安定化でき
るようにすることを目的とする。【構成】主増幅器２の出力側から可変減衰器２へ至る
主増幅器出力レベル帰還制御ループ３に、出力レベル検
出手段４と基準値設定手段５と、検出された主増幅器１
の出力レベルと基準値との比較結果に基づき可変減衰器
２を制御する制御手段６とをそなえ、主増幅器出力レベ
ル帰還制御ループ３が、主増幅器１の出力レベルの設定
値ａ１近傍で負帰還となり、主増幅器１の出力レベルが
設定値ａ１よりも更に小さい第２設定値ａ２よりも小さ
いときに正帰還又は零帰還となるように構成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（目次）産業上の利用分野従来の技術（図１１〜図１４）発明が解決しようとする課題課題を解決するための手段（図１）作用（図１）実施例（図２〜図１０）発明の効果

【０００２】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば多重無線装置等
の無線装置の送信盤における送信出力レベルを一定に保
持するのに用いて好適な出力レベル自動制御装置（ＡＬ
Ｃ装置）に関する。

【０００３】

【従来の技術】一般に、デジタル多重無線装置において
は、温度変動，電源電圧変動，経年変化等による出力電
力の変動を吸収して、送信機の出力レベルを一定に保つ
ことが要求されている。このため、通常はＡＬＣ装置を
設け、送信出力の一部を方向性結合器などにより取り出
して検波し、基準電圧と比較・増幅して、その電圧によ
り可変減衰器の減衰量を調節するようにしている。この
ＡＬＣ装置では、送信機の出力レベルが下がると、可変
減衰器の減衰量を減らす、即ち負帰還がかかるようにな
っている。

【０００４】図１１に従来のＡＬＣ装置を有する無線送
信部のブロック図を示す。この図１１に示すように、無
線送信部は、その送信ラインに、その入力側から順に変
調部１７，前置増幅器１８，可変減衰器１２，アップコ
ンバータ１９（このアップコンバータ１９はミキサ１９
Ａとローカル発振器１９Ｂとをそなえている），高出力
増幅器（主増幅器；最終段増幅器）１１及びアンテナ２
０をそなえている。

【０００５】また、ＡＬＣ装置は、高出力増幅器１１の
出力側から可変減衰器１２へ至る帰還制御ループ（主増
幅器出力レベル帰還制御ループ）１３をそなえている
が、この帰還制御ループ１３には、出力レベル検出手段
としての方向性結合器１４Ａ及び検波器１４Ｂ，基準値
を設定する基準値設定部１５，制御部１６Ａが設けられ
ている。

【０００６】ここで、方向性結合器１４Ａは、高出力増
幅器１１の出力レベルを帰還制御ループ１３側へ取り出
すもので、検波器１４Ｂは、方向性結合器１４Ａで取り
出された高出力増幅器１１の出力レベルを検波すること
により検出するものである。また、基準値設定部１５は
基準値を設定するものである。さらに、制御部１６Ａ
は、検波器１４Ｂで検波された高出力増幅器１１の出力
レベルと基準値設定部１５で設定された基準値との比較
結果に基づき、高出力増幅器１１の出力レベルを制御す
るための制御信号を可変減衰器１２へ出力するもので、
比較・増幅器をそなえて構成されている。

【０００７】ここで、制御部１６Ａでの制御特性は、図
１３に示すように、出力レベルが下がると、即ち制御部
１６Ａへの入力電圧Ｖdet が下がると、制御部１６Ａか
ら出される出力電圧（制御電圧）Ｖcnt が上がって、可
変減衰器１２の減衰量を減らす、即ち負帰還がかかるよ
うな特性（単調な右下がり特性）となっている。これ
は、可変減衰器１２は制御電圧（出力電圧）Ｖcnt が高
い程、減衰量が少なく、検波器１４は送信出力レベルＰ
ｏが低い程、検波電圧（入力電圧）Ｖdetが低くなるよ
うに構成されているからである。

【０００８】従って、制御部１６Ａは図１４に示すよう
に反転増幅器Ｕ３をそなえ、且つこの増幅器Ｕ３は演算
増幅器（ＯＰアンプ）等を用いた線型増幅器であるとい
うことができる。又、制御電圧Ｖcnt と検波電圧Ｖdet
は０Ｖ以上であるとする。なお、図１４中、Ｒ１０１，
Ｒ１０２，Ｒ１０３は抵抗である。これにより、図１１
においては、送信出力レベルＰｏが下がると、検波電圧
Ｖdet も下がって、制御部１６Ａの出力電圧Ｖcnt は高
くなる。その結果、可変減衰器１２の減衰量は少なくな
り、送信出力レベルがＰｏが増えて、設定値で安定する
のである。

【０００９】なお、図１２に示すように、可変減衰器１
２をアップコンバータ１９と高出力増幅器１１との間に
介装したものも提案されている。この場合も、ＡＬＣ装
置は上記の図１１で説明したものと同様の動作を行なう
ものが使用される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のＡＬＣ装置では、送信機の出力レベルＰｏが
下がると、可変減衰器１２の減衰量を減らすように動作
するので、送信機に入力信号が入力されない時、送信機
は最大利得で動作していることになる。この状態で通常
の動作状態のレベルの信号が入力されると、ＡＬＣ装置
が応答するまでの間、出力レベルＰｏは規定値を越えて
しまう。そして、最悪の場合、終段増幅器としての高出
力増幅器１１が過入力状態で動作し、この高出力増幅器
１１を構成するＦＥＴ等の増幅素子を劣化させるおそれ
がある。

【００１１】また、電源のオンオフ時にも同様の現象が
起きるものと考えられ、従って、この場合も、同様の課
題が生じる。そこで、出力レベルを監視しておき、制御
部に、Ａ／Ｄ変換器，マイクロプロセッサ，Ａ／Ｄ変換
器等からなるディジタル回路を用いて、「出力電力な
し」の判断を行ない、可変減衰器の減衰量を「出力電力
なし」となる直前の状態に保持するようにしたもの（特
開昭６３−８１５１５号公報参照）や、入力レベルを監
視しておき、制御部で、「入力電力なし」の判断を行な
い、「入力電力なし」のとき、可変減衰器を最大減衰量
にするようにしたもの（特開平２−１０４１３１号公報
参照）が提案されている。

【００１２】しかしながら上述した従来のＡＬＣ装置で
は、「出力電力なし」や「入力電力なし」の判断を行な
うためのディジタル回路や入力レベル監視回路等が必要
になり、これにより回路規模が大きくなったり、コスト
高を招いたりするという課題がある。本発明は、このよ
うな課題に鑑み創案されたもので、「出力電力なし」や
「入力電力なし」の判断を行なうことなく、所定の設定
値を境にして正帰還制御状態（零帰還制御状態も含む）
と負帰還制御状態との間で変化させることにより、可変
減衰器による減衰量を制御できるようにして、簡素な構
成で、入力レベルが断状態から突然通常レベルになって
も規定値以上の出力レベルが送信されることを防止し、
しかも、出力レベルを安定化できるようにした、出力レ
ベル自動制御装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】図１は本発明の原理ブロ
ック図であるが、この図１に示すように、主増幅器１の
入力側に設けられた可変減衰器２と、主増幅器１の出力
側から可変減衰器２へ至る主増幅器出力レベル帰還制御
ループ３とが設けられている。また、主増幅器出力レベ
ル帰還制御ループ３には、出力レベル検出手段４，基準
値設定手段５，制御手段６が設けられている。

【００１４】ここで、出力レベル検出手段４は主増幅器
１の出力レベルを検出するもので、基準値設定手段５は
基準値を設定するものである。また、制御手段６は、出
力レベル検出手段４で検出された主増幅器１の出力レベ
ルと基準値設定手段５で設定された基準値との比較結果
に基づき、主増幅器１の出力レベルを制御するための制
御信号を可変減衰器２へ出力するものである。

【００１５】そして、主増幅器出力レベル帰還制御ルー
プ３は、主増幅器１の出力レベルの設定値ａ１近傍で負
帰還となり、主増幅器１の出力レベルが該設定値ａ１よ
りも更に小さい第２設定値ａ２よりも小さいときに正帰
還又は零帰還となるように構成されている（以上が、請
求項１の構成要件）。ここで、負帰還とは入力が増減す
ると出力は逆に減増することをいい、正帰還とは入力が
増減すると出力もこれに応じて増減することをいい、零
帰還とは入力が増減しても出力は一定であることをい
う。

【００１６】また、主増幅器１の出力レベルが、最低入
力レベルで且つ最小利得又は最大減衰量の場合の主増幅
器１の出力レベル値に相当する第２設定値ａ２以上のと
きに、負帰還となり、主増幅器１の出力レベルが該第２
設定値ａ２よりも小さいときに正帰還または零帰還とな
るように、主増幅器出力レベル帰還制御ループ３を構成
してもよい（請求項２）。

【００１７】さらに、主増幅器１へ入力信号が入力され
ない時に最小利得又は最大減衰量となるように制御すべ
く、制御手段６を構成してもよい（請求項３）。また、
主増幅器１へ入力信号が入力されない時の利得又は減衰
量と主増幅器１の出力レベルが該設定値の時の利得又は
減衰量とほぼ等しくなるように制御すべく、制御手段６
を構成してもよい（請求項４）。

【００１８】さらに、出力レベル検出手段４で検出され
た主増幅器１の出力レベルと基準値設定手段５で設定さ
れた基準値とを比較する比較手段をそなえ、この比較手
段の入出力特性に非線形性を持たせることによって、該
第２設定値ａ２を境にして正帰還制御状態または零帰還
制御状態と負帰還制御状態との間で制御状態を変化させ
るように、制御手段６を構成してもよい（請求項５）。

【００１９】また、該比較手段が、入力電圧の範囲と出
力電圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器を有し、正帰還領
域では出力電圧はほぼ入力電圧に等しくなるように、該
反転増幅器の入出力間にダイオードを接続してもよい
（請求項６）。さらに、該比較手段に、入力電圧の範囲
と出力電圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器と、該反転増
幅器の前段に設けられて該反転増幅器が該出力レベル検
出手段４に対して負荷となることを防止するための非反
転増幅器とをそなえてもよい（請求項７）。

【００２０】このとき、反転増幅器をオープンコレクタ
出力タイプの演算増幅器で構成するとともに、該非反転
増幅器をプッシュプル出力タイプの演算増幅器で構成し
てもよく（請求項８）、更に該反転増幅器及び該非反転
増幅器を、それぞれプッシュプル出力タイプの演算増幅
器で構成してもよく（請求項９）、該反転増幅器及び該
非反転増幅器を、それぞれオープンコレクタ出力タイプ
の演算増幅器で構成しててもよい（請求項１０）。

【００２１】また、比較手段が、反転入力端および非反
転入力端を有する増幅器をそなえて構成され、増幅器は
入力信号が第２設定値ａ２よりも小さいときに非反転増
幅を行ない第２設定値ａ２以上のときに反転増幅を行な
うべく、この増幅器における反転入力端に第１抵抗を接
続するとともに、この増幅器における非反転入力端に第
２抵抗を接続し、且つ、この増幅器における反転入力端
と出力端との間に第３抵抗を接続し、更に、この増幅器
における該非反転入力端に、第４抵抗を介して、エミッ
タ又はソースに第２設定値ａ２相当の電圧が印加された
トランジスタのコレクタ又はドレインを接続し、且つ、
トランジスタのベース又はゲートと第２抵抗の入力側と
の間に、第５抵抗を接続してもよい（請求項１１）。

【００２２】このとき、（第３抵抗の抵抗値）／（第１
抵抗の抵抗値）＞（第４抵抗の抵抗値）／（第２抵抗の
抵抗値）という関係を満足するように、各抵抗の抵抗値
が設定される（請求項１２）。

【００２３】

【作用】上述の本発明の出力レベル自動制御装置では、
図１に示すように、主増幅器出力レベル帰還制御ループ
３に設けられた制御手段６によって、出力レベル検出手
段４で検出された主増幅器１の出力レベルと基準値設定
手段５で設定された基準値との比較結果に基づき、主増
幅器１の出力レベルを制御するための制御信号を可変減
衰器２へ出力することにより、主増幅器１の出力レベル
を制御する。

【００２４】そして、主増幅器出力レベル帰還制御ルー
プ３が、主増幅器１の出力レベルが設定値ａ１近傍で負
帰還となり、主増幅器１の出力レベルが該設定値ａ１よ
りも更に小さい第２設定値ａ２よりも小さいときに正帰
還又は零帰還となるように動作する（請求項１）。ま
た、主増幅器１の出力レベルが、最低入力レベルで且つ
最小利得又は最大減衰量の場合の主増幅器１の出力レベ
ル値に相当する第２設定値ａ２以上のときに、負帰還と
なり、主増幅器１の出力レベルが該第２設定値ａ２より
も小さいときに正帰還または零帰還となるように動作さ
せてもよい（請求項２）。

【００２５】さらに、主増幅器１へ入力信号が入力され
ない時に最小利得又は最大減衰量となるように制御して
もよい（請求項３）。また、主増幅器１へ入力信号が入
力されない時の利得又は減衰量と主増幅器１の出力レベ
ルが該設定値の時の利得又は減衰量とほぼ等しくなるよ
うに制御してもよい（請求項４）。

【００２６】さらに、出力レベル検出手段４で検出され
た主増幅器１の出力レベルと基準値設定手段５で設定さ
れた基準値とを比較する比較手段の入出力特性に非線形
性を持たせることによって、該第２設定値ａ２を境にし
て正帰還制御状態または零帰還制御状態と負帰還制御状
態との間で制御状態を変化させるようにしてもよい（請
求項５）。

【００２７】また、該比較手段において、入力電圧の範
囲と出力電圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器の入出力間
にダイオードを接続して、正帰還領域では出力電圧はほ
ぼ入力電圧に等しくなるようにしてもよい（請求項
６）。さらに、該比較手段に、入力電圧の範囲と出力電
圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器に、非反転増幅器を接
続して、この非反転増幅器により、反転増幅器が出力レ
ベル検出手段４に対して負荷となることを防止するよう
にすることもできる（請求項７）。

【００２８】このとき、反転増幅器をオープンコレクタ
出力タイプの演算増幅器で構成するとともに、該非反転
増幅器をプッシュプル出力タイプの演算増幅器で構成し
てもよく（請求項８）、更に該反転増幅器及び該非反転
増幅器を、それぞれプッシュプル出力タイプの演算増幅
器で構成してもよく（請求項９）、該反転増幅器及び該
非反転増幅器を、それぞれオープンコレクタ出力タイプ
の演算増幅器で構成してもよい（請求項１０）。

【００２９】また、比較手段を、反転入力端および非反
転入力端を有する増幅器で構成し、この増幅器における
反転入力端に第１抵抗を接続するとともに、この増幅器
における非反転入力端に第２抵抗を接続し、且つ、この
増幅器における反転入力端と出力端との間に第３抵抗を
接続し、更に、この増幅器における該非反転入力端に、
第４抵抗を介して、エミッタ又はソースに第２設定値ａ
２相当の電圧が印加されたトランジスタのコレクタ又は
ドレインを接続し、且つ、トランジスタのベース又はゲ
ートと第２抵抗の入力側との間に、第５抵抗を接続する
と、この増幅器は入力信号が第２設定値ａ２よりも小さ
いときに非反転増幅を行ない第２設定値ａ２以上のとき
に反転増幅を行なう（請求項１１）。

【００３０】このとき、（第３抵抗の抵抗値）／（第１
抵抗の抵抗値）＞（第４抵抗の抵抗値）／（第２抵抗の
抵抗値）という関係を満足するように、各抵抗の抵抗値
が設定すれば、確実にこの増幅器は入力信号が第２設定
値ａ２よりも小さいときに非反転増幅を行ない第２設定
値ａ２以上のときに反転増幅を行なう（請求項１２）。

【００３１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図２は本発明の一実施例としてのＡＬＣ装置を有
する無線送信部のブロック図であるが、この図２に示す
ように、この無線送信部は、その送信ラインに、その入
力側から順に変調部１７，前置増幅器１８，可変減衰器
１２，アップコンバータ１９（このアップコンバータ１
９はミキサ１９Ａとローカル発振器１９Ｂとをそなえて
いる），高出力増幅器（主増幅器）１１及びアンテナ２
０をそなえている。

【００３２】また、本実施例にかかるＡＬＣ装置にも、
高出力増幅器１１の出力側から可変減衰器１２へ至る帰
還制御ループ（主増幅器出力レベル帰還制御ループ）１
３が設けられているが、この帰還制御ループ１３には、
出力レベル検出手段としての方向性結合器１４Ａ及び検
波器１４Ｂ，基準値を設定する基準値設定部（基準値設
定手段）１５，制御部（制御手段）１６が設けられてい
る。

【００３３】ここで、方向性結合器１４Ａは、高出力増
幅器１１の出力レベルを帰還制御ループ１３側へ取り出
すもので、検波器１４Ｂは、方向性結合器１４Ａで取り
出された高出力増幅器１１の出力レベルを検波すること
により検出するものである。また、基準値設定部１５は
基準値（基準電圧）を設定するものである。さらに、制
御部１６は、検波器１４Ｂで検波された高出力増幅器１
１の出力レベルと基準値設定部１５で設定された基準値
との比較結果に基づき、高出力増幅器１１の出力レベル
を制御するための制御信号を可変減衰器１２へ出力する
もので、その制御特性は、図９に太線Ａで示すように、
高出力増幅器１１の出力レベル（制御部１１への入力電
圧）が第２設定値ａ２以上のときに負帰還となり、高出
力増幅器１１の出力レベルが第２設定値ａ２よりも小さ
いときに正帰還となるようになっている。

【００３４】すなわち、高出力増幅器１１の出力レベル
が、最低入力レベルで且つ最小利得又は最大減衰量の場
合の高出力増幅器１１の出力レベル値に相当する第２設
定値ａ２以上のときに、負帰還となり、高出力増幅器１
１の出力レベルが第２設定値ａ２よりも小さいときに正
帰還となるような非線形特性となっているのである。な
お、比較のために、図１３で示した従来例における制御
特性を細線Ｂで示しておくが、従来の特性は、負帰還の
みであるので右下がりの特性である。

【００３５】また、高出力増幅器１１へ入力信号が入力
されない時（制御部１６への入力電圧が０の時）に最小
利得又は最大減衰量となるように、制御特性Ａが設定さ
れていることがわかる。さらに、図９からもわかるよう
に、高出力増幅器１１へ入力信号が入力されない時（制
御部１６への入力電圧が０の時）の利得又は減衰量と、
高出力増幅器１１の出力レベルが設定値ａ１（この設定
値ａ１は通常運転状態に相当する設定値で、制御部１６
への入力電圧がａ１の時である）の時の利得又は減衰量
とほぼ等しくなるように設定されている。

【００３６】上記のような条件を満足するために、制御
部１６は、検波器１４Ｂで検出された高出力増幅器１１
の出力レベルと基準値設定部１５で設定された基準値と
を比較する比較手段をそなえ、この比較手段の入出力特
性Ａに非線形性を持たせることによって、第２設定値ａ
２を境にして正帰還制御状態（特性Ａ１参照）と負帰還
制御状態（特性Ａ２参照）との間で制御状態を変化させ
るように構成されているのである。

【００３７】具体例を挙げると、制御部１６としては、
例えば図３に示すような回路構成のものが使用される。
すなわち、この場合、前段側に非反転増幅器Ｕ１を設
け、後段側に反転増幅器Ｕ２（この反転増幅器Ｕ２は後
述のごとく反転／非反転増幅器としての機能を有する）
を設けた構成のものが使用される。なお、この場合、非
反転増幅器Ｕ１はプッシュプル出力タイプの演算増幅器
（ＯＰアンプＯＰ１で構成され、反転増幅器Ｕ２はオー
プンコレクタ出力タイプのＯＰアンプＯＰ２で構成され
る。

【００３８】ここで、非反転増幅器Ｕ１は、反転増幅器
Ｕ２の前段に設けられ、検波入力Ｖdet がそのＯＰアン
プＯＰ１の非反転入力端に入力されることにより、反転
増幅器Ｕ２が検波器１４Ｂに対して負荷となることを防
止するためのものである。また、反転増幅器Ｕ２では、
非反転増幅器Ｕ１からの出力がそのＯＰアンプＯＰ２の
非反転入力端に入力され、且つ、入力電圧の範囲と出力
電圧の範囲がほぼ等しくなるように設定されており、更
にこの反転増幅器Ｕ２には、正帰還領域では出力電圧は
ほぼ入力電圧に等しくなるように、反転増幅器Ｕ２の入
出力間にダイオードＤ１が接続されている。

【００３９】このようにダイオードＤ１を接続すること
により、Ｖｕ＜Ｖａの場合（正帰還領域の場合）に、反
転増幅器Ｕ２の出力電圧Ｖcnt が非反転増幅器Ｕ１の出
力電圧Ｖｕより高くなるが、このときダイオードＤ１を
通じて、Ｖcnt ＝Ｖｕとなるので、反転増幅器Ｕ２の出
力電圧Ｖcnt はＶcnt ≧Ｖｕにはならず、正帰還領域で
は見かけ上利得「１」の非反転増幅器となる。従って、
正帰還領域では出力電圧はほぼ入力電圧に等しくなるの
である。ここで、Ｖａは第２設定値ａ２に対応する制御
電圧である。

【００４０】また、非反転増幅器Ｕ１のＯＰアンプＯＰ
１には、抵抗Ｒ１，Ｒ２が接続され、これらの抵抗Ｒ
１，Ｒ２によって、全体のループ利得調整が行なわれる
ようになっている。また、反転増幅器Ｕ２のＯＰアンプ
ＯＰ２には、抵抗Ｒ３〜Ｒ５が接続され、抵抗Ｒ３，Ｒ
４の値を調整することにより、図９の制御特性Ａの傾き
を調整できるようになっている。なお、抵抗Ｒ３，Ｒ４
の値を等しくすると、制御特性Ａが第２設定値ａ２を境
にして対称な特性となる。

【００４１】なお、Ｖ1 ，Ｖ２は基準電圧（基準値）で
あり、基準電圧Ｖ1 は抵抗Ｒ１を介してＯＰアンプＯＰ
１の反転入力端に接続され、基準電圧Ｖ２は抵抗Ｒ５を
介してＯＰアンプＯＰ２の非反転入力端に接続されてい
る。したがって、制御部１６を図３に示すような回路で
構成すれば、少ない素子数で、第２設定値ａ２以上のと
きに、負帰還となり、高出力増幅器１１の出力レベルが
第２設定値ａ２よりも小さいときに正帰還となるように
動作させることができる。すなわち、入力電圧がａ２点
以上の時は反転増幅器として機能するが、入力電圧がａ
２点以下では非反転増幅器として機能する。従って、送
信出力レベルＰｏが設定レベル付近の時は負帰還がかか
り、送信出力レベルＰｏがますます低下し、可変減衰器
１２は最大減衰量となる。

【００４２】しかし、送信機に入力信号が入力されない
時、可変減衰器１２の減衰量は最大になるので、突然通
常の動作レベルの信号が入力されても、送信出力レベル
Ｐｏは規定値を越えない。この時、検出電圧（入力電
圧）Ｖdet が図９のａ２点の右側になっているので、徐
々に送信出力レベルＰｏが増え設定値で安定する。ま
た、送信機に入力信号が入力されない時の可変減衰器１
２の減衰量を出力レベルが設定値の時の減衰量に調整し
てあるので、入力信号が入力されてから出力レベルが安
定するまでの時間を大幅に短縮できる。

【００４３】このようにして、本実施例では、従来装置
のように、「出力電力なし」や「入力電力なし」の判断
を行なうことなく、所定の設定値を境にして正帰還制御
状態と負帰還制御状態との間で制御状態を変化させるこ
とにより、可変減衰器１２による減衰量を制御すること
ができ、その結果、簡素な構成で、入力レベルが断状態
から突然通常レベルになっても規定値以上の出力レベル
が送信されることを防止することができ、しかも、出力
レベルも安定化させることができる。

【００４４】なお、製造上は非反転増幅器Ｕ１及び反転
増幅器Ｕ２は同じタイプのデバイスのほうが都合が良
く、その場合には、図４〜図６に示すような回路が考え
られる。すなわち、図４に示すものは、前段側の非反転
増幅器Ｕ１及び後段側の反転増幅器Ｕ２を、いずれもプ
ッシュプル出力タイプのＯＰアンプＯＰ１，ＯＰ２を使
用して構成したもので、非反転増幅器Ｕ１を構成するＯ
ＰアンプＯＰ１の出力側に、トランジスタＴｒを接続す
ることにより、全体として非反転増幅器の動作を行なわ
せるようにしている。なお、Ｒ６は電源Ｖｃｃに接続さ
れるプルアップ抵抗である。また、その他、図４中、図
３と同じ符号は同様の部分を示している。

【００４５】また、図５に示すものも、前段側の非反転
増幅器Ｕ１及び後段側の反転増幅器Ｕ２を、いずれもプ
ッシュプル出力タイプのＯＰアンプＯＰ１，ＯＰ２を使
用して構成したものであるが、非反転増幅器Ｕ１を構成
するＯＰアンプＯＰ１の出力側に、ダイオードＤ２を接
続することにより、全体として非反転増幅器の動作を行
なわせるようにしている。なお、その他、図５中、図
３，４と同じ符号は同様の部分を示している。

【００４６】さらに、図６に示すものは、前段側の非反
転増幅器Ｕ１及び後段側の反転増幅器Ｕ２を、いずれも
オープンコレクタ出力タイプのＯＰアンプＯＰ１，ＯＰ
２を使用して構成したものである。なお、Ｒ７は電源Ｖ
ｃｃに接続されるプルアップ抵抗である。また、その
他、図６中、図３，４，５と同じ符号は同様の部分を示
している。

【００４７】このように非反転増幅器Ｕ１及び反転増幅
器Ｕ２を同じタイプのデバイスで構成することにより、
１つのパッケージに収容されているデュアルＯＰアンプ
を使用して製作することができ、製造上のメリットが大
きい。勿論、図４〜図６に示す回路を用いても、第２設
定値ａ２以上のときに、負帰還となり、高出力増幅器１
１の出力レベルが第２設定値ａ２よりも小さいときに正
帰還となるように動作させることができ、従って、従来
装置のように、「出力電力なし」や「入力電力なし」の
判断を行なうことなく、所定の設定値を境にして正帰還
制御状態と負帰還制御状態との間で制御状態を変化させ
ることにより、可変減衰器１２による減衰量を制御する
ことができ、これにより、簡素な構成で、入力レベルが
断状態から突然通常レベルになっても規定値以上の出力
レベルが送信されることを防止することができ、しか
も、出力レベルも安定化させることができることはいう
までもない。

【００４８】また、制御部１６として、例えば図７に示
すような回路構成のものを使用することもできる。すな
わち、この場合も、前段側に非反転増幅器Ｕ１を設け、
後段側に反転増幅器Ｕ２（この反転増幅器Ｕ２も後述の
ごとく反転／非反転増幅器としての機能を有する）を設
けた構成のものが使用される。なお、この場合も、非反
転増幅器Ｕ１はＯＰアンプＯＰ１で構成され、反転増幅
器Ｕ２はＯＰアンプＯＰ２で構成され、各ＯＰアンプＯ
Ｐ１，ＯＰ２共、反転入力端および非反転入力端を有す
る。

【００４９】さらに、非反転増幅器Ｕ１は、図３のもの
と同様に、反転増幅器Ｕ２の前段に設けられ、検波入力
Ｖdet がそのＯＰアンプＯＰ１の非反転入力端に入力さ
れることにより、反転増幅器Ｕ２が検波器１４Ｂに対し
て負荷となることを防止するためのものである。また、
ＯＰアンプＯＰ２における反転入力端に抵抗Ｒ３（第１
抵抗）が接続されるとともに、ＯＰアンプＯＰ２におけ
る非反転入力端に抵抗Ｒ１１（第２抵抗）が接続され、
且つ、ＯＰアンプＯＰ２における反転入力端と出力端と
の間に抵抗Ｒ４（第３抵抗）が接続され、更に、ＯＰア
ンプＯＰ２における非反転入力端に、抵抗Ｒ１２（第４
抵抗）を介して、エミッタに第２設定値ａ２相当の電圧
Ｖａ２が印加されたトランジスタＴｒ１のコレクタが接
続され、且つ、このトランジスタＴｒ１のベースと抵抗
Ｒ１１の入力側との間に、抵抗Ｒ１３（第５抵抗）が接
続されている。

【００５０】そして、抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１１，Ｒ１２
の抵抗値をＲ３，Ｒ４，Ｒ１１，Ｒ１２とすると、（Ｒ
４／Ｒ３）＞（Ｒ１２／Ｒ１１）という関係を満足する
ように、各抵抗Ｒ３，Ｒ４，Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗値が
設定されている。これにより、反転増幅器Ｕ２は入力信
号が第２設定値よりも小さいときに非反転増幅を行ない
第２設定値以上のときに反転増幅を行なうことになる。

【００５１】すなわち、今、トランジスタＴｒ１のベー
ス・エミッタ間の電圧降下を無視すすると、Ｖｕ＞Ｖａ
２のとき、Ｖcnt −Ｖａ２＝（（（Ｒ４／Ｒ３）・Ｒ１
１−Ｒ１２）／（Ｒ１１＋Ｒ１２））（Ｖｕ−Ｖａ２）
となり、（Ｒ４／Ｒ３）＞（Ｒ１２／Ｒ１１）ならば、
このＯＰアンプＯＰ２は反転増幅器として機能する。他
方、Ｖｕ＜Ｖａ２のとき、Ｖcnt ＝Ｖａ２となり、この
ＯＰアンプＯＰ２は非反転増幅器として機能する。

【００５２】なお、抵抗Ｒ１５はトランジスタＴｒ１の
ベース電流制限用抵抗で、電圧Ｖｕが電圧Ｖａ２にクラ
ンプされないようにするためのものである。これによ
り、この場合も、少ない素子数で、第２設定値ａ２以上
のときに、負帰還となり、高出力増幅器１１の出力レベ
ルが第２設定値ａ２よりも小さいときに正帰還となるよ
うに動作させることができ、過渡期においても、所望の
送信電力制御が可能となり、信頼性の向上におおいに寄
与するのである。

【００５３】また、図７に示した回路に使用したトラン
ジスタとして、パイポーラトランジスタを用いる代わり
に、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を使用してもよ
い。この場合は、図８に示すように、ＯＰアンプＯＰ２
における非反転入力端に、抵抗Ｒ１２（第４抵抗）を介
して、ソースに第２設定値ａ２相当の電圧Ｖａ２が印加
されたＦＥＴ１００のドレインが接続され、且つ、この
ＦＥＴ１００のゲートと抵抗Ｒ１１の入力側との間に、
抵抗Ｒ１３（第５抵抗）が接続される。このようにして
も、同様の動作乃至効果が得られる。

【００５４】なお、図１０に示すように、可変減衰器１
２をアップコンバータ１９と高出力増幅器１１との間に
介装したものにも、本発明にかかるＡＬＣ回路を同様に
して適用できる。すなわち、この場合も、ＡＬＣ装置の
制御部１６は図３〜図８に示すような回路構成のものが
使用されるのである。したがって、図１０に示すような
回路構成の無線送信装置を用いた場合でも、入力レベル
が断状態から突然通常レベルになっても規定値以上の出
力レベルが送信されることを防止することができ、しか
も、出力レベルも安定化させることができる。

【００５５】また、正帰還領域の特性Ａ１の傾きは負帰
還量域の特性Ａ２の傾きと同じである必要はなく、０か
正の傾きに設定することにより、本発明と同様の効果が
得られる。なお、特性Ａ１の傾きを０に設定した場合
は、零帰還制御が施されていることになる。

【００５６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の出力レベ
ル自動制御装置（請求項１）によれば、主増幅器の出力
側から可変減衰器へ至る主増幅器出力レベル帰還制御ル
ープが、主増幅器の出力レベルの設定値近傍で負帰還と
なり、主増幅器の出力レベルが該設定値よりも更に小さ
い第２設定値よりも小さいときに正帰還又は零帰還とな
るように構成されているので、入力レベルが断状態から
突然通常レベルになっても規定値以上の出力レベルが送
信されることはなく、しかも出力レベルを安定化するこ
ともできる利点がある。

【００５７】また、主増幅器出力レベル帰還制御ループ
が、主増幅器の出力レベルが、最低入力レベルで且つ最
小利得又は最大減衰量の場合の主増幅器の出力レベル値
に相当する第２設定値以上のときに、負帰還となり、主
増幅器の出力レベルが第２設定値よりも小さいときに正
帰還又は零帰還となるように構成されているので（請求
項２）、同様にして、入力レベルが断状態から突然通常
レベルになっても規定値以上の出力レベルが送信される
ことはなく、しかも出力レベルを安定化することもでき
るのである。

【００５８】さらに、制御手段が、主増幅器へ入力信号
が入力されない時に最小利得又は最大減衰量となるよう
に制御すべく構成されているので（請求項３）、入力レ
ベルが断状態から突然通常レベルになっても規定値以上
の出力レベルが送信されることはない。また、制御手段
が、主増幅器へ入力信号が入力されない時の利得又は減
衰量と主増幅器の出力レベルが設定値の時の利得又は減
衰量とほぼ等しくなるように制御すべく構成されている
ので（請求項４）、入力信号が入力されてから出力レベ
ルが安定するまでの時間を短縮できる利点がある。

【００５９】さらに、制御手段が、出力レベル検出手段
で検出された主増幅器の出力レベルと基準値設定手段で
設定された基準値とを比較する比較手段をそなえ、この
比較手段の入出力特性に非線形性を持たせることによっ
て、第２設定値を境にして正帰還制御状態又は零帰還制
御状態と負帰還制御状態との間で制御状態を変化させる
ように構成されているので（請求項５）、簡素な構成
で、入力レベルが断状態から突然通常レベルになっても
規定値以上の出力レベルが送信されることはなく、しか
も出力レベルを安定化することもできるのである。

【００６０】また、この比較手段が、入力電圧の範囲と
出力電圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器を有し、正帰還
領域では出力電圧はほぼ入力電圧に等しくなるように、
該反転増幅器の入出力間にダイオードが接続されている
ので（請求項６）、簡素な構成で、同様にして、入力レ
ベルが断状態から突然通常レベルになっても規定値以上
の出力レベルが送信されることはなく、しかも出力レベ
ルを安定化することもできる。

【００６１】さらに、比較手段が、入力電圧の範囲と出
力電圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器と、反転増幅器の
前段に設けられて該反転増幅器が出力レベル検出手段に
対して負荷となることを防止するための非反転増幅器と
を有しているので（請求項７）、入力レベルが断状態か
ら突然通常レベルになっても規定値以上の出力レベルを
送信することのない実用価値の高い出力レベル自動制御
装置を提供できる。

【００６２】また、反転増幅器がオープンコレクタ出力
タイプの演算増幅器で構成されるとともに、非反転増幅
器がプッシュプル出力タイプの演算増幅器で構成されて
いることにより（請求項７）、請求項１で得られる効果
のほか、少ない素子数で実用的な回路を構成できる。さ
らに、反転増幅器及び該非反転増幅器を、それぞれプッ
シュプル出力タイプの演算増幅器で構成したり（請求項
９）、それぞれオープンコレクタ出力タイプの演算増幅
器で構成したりすることもでき、このように非反転増幅
器及び反転増幅器を同じタイプのデバイスで構成する
と、請求項１で得られる効果のほか、１つのパッケージ
に収容されているデュアル演算増幅器を使用して制御手
段を製作することができ、製造上のメリットが大きいと
いう利点も得られる。

【００６３】また、比較手段を、反転入力端および非反
転入力端を有する増幅器で構成し、、該増幅器における
反転入力端に第１抵抗を接続するとともに、該増幅器に
おける非反転入力端に第２抵抗を接続し、且つ、該増幅
器における該反転入力端と出力端との間に第３抵抗を接
続し、更に、該増幅器における該非反転入力端に、第４
抵抗を介して、エミッタ又はソースに該第２設定値相当
の電圧が印加されたトランジスタのコレクタ又はドレイ
ンを接続し、且つ、該トランジスタのベース又はゲート
と該第２抵抗の入力側との間に、第５抵抗を接続し（請
求項１１）、更に（該第３抵抗の抵抗値）／（該第１抵
抗の抵抗値）＞（該第４抵抗の抵抗値）／（該第２抵抗
の抵抗値）という関係を満足するように、上記の各抵抗
の抵抗値を設定することにより（請求項１２）、増幅器
は入力信号が該第２設定値よりも小さいときに非反転増
幅を行ない該第２設定値以上のときに反転増幅を行なう
ので、同様にして、入力レベルが断状態から突然通常レ
ベルになっても規定値以上の出力レベルが送信されるこ
とはなく、しかも出力レベルを安定化することができ、
これにより、信頼性の向上におおいに寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理ブロック図である。

【図２】本発明の一実施例としてのＡＬＣ装置を有する
無線送信部のブロック図である。

【図３】本発明の一実施例の要部を示す電気回路図であ
る。

【図４】本発明の一実施例の要部の他の例を示す電気回
路図である。

【図５】本発明の一実施例の要部の他の例を示す電気回
路図である。

【図６】本発明の一実施例の要部の他の例を示す電気回
路図である。

【図７】本発明の一実施例の要部の他の例を示す電気回
路図である。

【図８】本発明の一実施例の要部の他の例を示す電気回
路図である。

【図９】本発明の一実施例にかかる制御特性を説明する
図である。

【図１０】本発明の一実施例としてのＡＬＣ装置を有す
る無線送信部の他の例を示すブロック図である。

【図１１】従来のＡＬＣ装置を有する無線送信部のブロ
ック図である。

【図１２】従来のＡＬＣ装置を有する無線送信部の他の
例を示すブロック図である。

【図１３】従来例にかかる制御特性を説明する図であ
る。

【図１４】従来例の要部を示す電気回路図である。

【符号の説明】

１主増幅器２可変減衰器３主増幅器出力レベル帰還制御ループ４出力レベル検出手段５基準値設定手段６制御手段１１高出力増幅器（主増幅器）１２可変減衰器１３帰還制御ループ（主増幅器出力レベル帰還制御ル
ープ）１４Ａ出力レベル検出手段を構成する方向性結合器１４Ｂ出力レベル検出手段を構成する検波器１５基準値設定部（基準値設定手段）１６制御部（制御手段）１７変調部１８前置増幅器１９アップコンバータ１９Ａミキサ１９Ｂローカル発振器２０アンテナ１００ＦＥＴＤ１，Ｄ２ダイオードＯＰ１，ＯＰ２ＯＰアンプＲ１〜Ｒ７，Ｒ１１，Ｒ１２，Ｒ１０１，Ｒ１０２，Ｒ
１０３抵抗Ｔｒ，Ｔｒ１トランジスタＵ１非反転増幅器Ｕ２，Ｕ３反転増幅器

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】主増幅器の入力側に設けられた可変減衰
器と、該主増幅器の出力側から該可変減衰器へ至る主増
幅器出力レベル帰還制御ループとをそなえるとともに、該主増幅器出力レベル帰還制御ループに、該主増幅器の出力レベルを検出する出力レベル検出手段
と、基準値を設定する基準値設定手段と、該出力レベル検出手段で検出された該主増幅器の出力レ
ベルと該基準値設定手段で設定された基準値との比較結
果に基づき、該主増幅器の出力レベルを制御するための
制御信号を該可変減衰器へ出力する制御手段とをそな
え、該主増幅器出力レベル帰還制御ループが、該主増幅器の
出力レベルの設定値近傍で負帰還となり、該主増幅器の
出力レベルが該設定値よりも更に小さい第２設定値より
も小さいときに正帰還又は零帰還となるように構成され
ていることを特徴とする、出力レベル自動制御装置。
【請求項２】該主増幅器出力レベル帰還制御ループ
が、該主増幅器の出力レベルが最低入力レベルで且つ最
小利得又は最大減衰量の場合の該主増幅器の出力レベル
値に相当する該第２設定値以上のときに、負帰還とな
り、該主増幅器の出力レベルが該第２設定値よりも小さ
いときに正帰還又は零帰還となるように構成されている
ことを特徴とする請求項１記載の出力レベル自動制御装
置。
【請求項３】該制御手段が、該主増幅器へ入力信号が
入力されない時に最小利得又は最大減衰量となるように
制御すべく構成されていることを特徴とする請求項１記
載の出力レベル自動制御装置。
【請求項４】該制御手段が、該主増幅器へ入力信号が
入力されない時の利得又は減衰量と該主増幅器の出力レ
ベルが該設定値の時の利得又は減衰量とほぼ等しくなる
ように制御すべく構成されていることを特徴とする請求
項１記載の出力レベル自動制御装置。
【請求項５】該制御手段が、該出力レベル検出手段で
検出された該主増幅器の出力レベルと該基準値設定手段
で設定された基準値とを比較する比較手段をそなえ、該
比較手段の入出力特性に非線形性を持たせることによっ
て、該第２設定値を境にして正帰還制御状態又は零帰還
制御状態と負帰還制御状態との間で制御状態を変化させ
るようにしたことを特徴とする請求項１記載の出力レベ
ル自動制御装置。
【請求項６】該比較手段が、入力電圧の範囲と出力電
圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器を有し、正帰還領域で
は出力電圧はほぼ入力電圧に等しくなるように、該反転
増幅器の入出力間にダイオードが接続されたことを特徴
とする請求項５記載の出力レベル自動制御装置。
【請求項７】該比較手段が、入力電圧の範囲と出力電
圧の範囲がほぼ等しい反転増幅器と、該反転増幅器の前
段に設けられて該反転増幅器が該出力レベル検出手段に
対して負荷となることを防止するための非反転増幅器と
を有していることを特徴とする請求項６記載の出力レベ
ル自動制御装置。
【請求項８】該反転増幅器がオープンコレクタ出力タ
イプの演算増幅器で構成されるとともに、該非反転増幅
器がプッシュプル出力タイプの演算増幅器で構成されて
いることを特徴とする請求項７記載の出力レベル自動制
御装置。
【請求項９】該反転増幅器及び該非反転増幅器が、そ
れぞれプッシュプル出力タイプの演算増幅器で構成され
ていることを特徴とする請求項８記載の出力レベル自動
制御装置。
【請求項１０】該反転増幅器及び該非反転増幅器が、
それぞれオープンコレクタ出力タイプの演算増幅器で構
成されていることを特徴とする請求項８記載の出力レベ
ル自動制御装置。
【請求項１１】該比較手段が、反転入力端および非反
転入力端を有する増幅器をそなえて構成され、該増幅器
は入力信号が該第２設定値よりも小さいときに非反転増
幅を行ない該第２設定値以上のときに反転増幅を行なう
べく、該増幅器における反転入力端に第１抵抗が接続さ
れるとともに、該増幅器における非反転入力端に第２抵
抗が接続され、且つ、該増幅器における該反転入力端と
出力端との間に第３抵抗が接続され、更に、該増幅器に
おける該非反転入力端に、第４抵抗を介して、エミッタ
又はソースに該第２設定値相当の電圧が印加されたトラ
ンジスタのコレクタ又はドレインが接続され、且つ、該
トランジスタのベース又はゲートと該第２抵抗の入力側
との間に、第５抵抗が接続されていることを特徴とする
請求項５記載の出力レベル自動制御装置。
【請求項１２】（該第３抵抗の抵抗値）／（該第１抵
抗の抵抗値）＞（該第４抵抗の抵抗値）／（該第２抵抗
の抵抗値）という関係を満足するように、上記の各抵抗
の抵抗値が設定されていることを特徴とする請求項１０
記載の出力レベル自動制御装置。