JPH09199950A - 増幅器の保護回路 - Google Patents
増幅器の保護回路Info
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- JPH09199950A JPH09199950A JP8007178A JP717896A JPH09199950A JP H09199950 A JPH09199950 A JP H09199950A JP 8007178 A JP8007178 A JP 8007178A JP 717896 A JP717896 A JP 717896A JP H09199950 A JPH09199950 A JP H09199950A
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/52—Circuit arrangements for protecting such amplifiers
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- Power Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入力信号レベルの増加等でＦＥＴで構成した
電力増幅器のドレイン電流が増大し、破壊に達するのを
未然に保護する。 【解決手段】 端子２よりの信号レベルが増加し、電力
増幅器１のドレイン電流が増加した場合、抵抗器４の降
下電圧に基づいてドレイン電流検出部５でドレイン電流
の増加を検出し、ゲート電圧制御部６によりループフィ
ルタ７を介して電力増幅器１のゲート電圧を制御し、ド
レイン電流の増加を抑止する。ゲート電圧制御部の制御
にも拘らずドレイン電流が増大し、比較器８に入力する
ドレイン電流検出部よりの信号レベルが基準電圧９より
大きくなった場合、比較器の出力信号レベルが「Ｈ」と
なり、この信号をラッチ回路10を介してスイッチ回路３
に印加し、スイッチオフする。ラッチ回路は所要のリセ
ット信号11でリセットされる。
電力増幅器のドレイン電流が増大し、破壊に達するのを
未然に保護する。 【解決手段】 端子２よりの信号レベルが増加し、電力
増幅器１のドレイン電流が増加した場合、抵抗器４の降
下電圧に基づいてドレイン電流検出部５でドレイン電流
の増加を検出し、ゲート電圧制御部６によりループフィ
ルタ７を介して電力増幅器１のゲート電圧を制御し、ド
レイン電流の増加を抑止する。ゲート電圧制御部の制御
にも拘らずドレイン電流が増大し、比較器８に入力する
ドレイン電流検出部よりの信号レベルが基準電圧９より
大きくなった場合、比較器の出力信号レベルが「Ｈ」と
なり、この信号をラッチ回路10を介してスイッチ回路３
に印加し、スイッチオフする。ラッチ回路は所要のリセ
ット信号11でリセットされる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電界効果トランジスタ
（ＦＥＴ）を用いた電力増幅器の過電流保護回路に係
り、入力信号レベルの増加等でドレイン電流が増大し、
ＦＥＴが破壊に至るのを未然に防止するものに関する。
（ＦＥＴ）を用いた電力増幅器の過電流保護回路に係
り、入力信号レベルの増加等でドレイン電流が増大し、
ＦＥＴが破壊に至るのを未然に防止するものに関する。
【０００２】
【従来の技術】無線通信装置の出力段等に用いる電力増
幅器をＦＥＴを用いて構成する場合、周囲温度の低下等
で前段の増幅器の出力信号レベルが増加し、あるいはノ
イズの混入により電力増幅器の入力信号レベルが過大に
なり、これによりドレイン電流が増大し、破壊に至る場
合がある。また、電力増幅器のゲート電圧を所要の正電
圧電源から負電圧を生成し、適宜の抵抗器により所要の
電圧に分圧して印加する場合、この負電圧を生成する回
路に異常（故障等）が生じた場合にゲート電圧が０Ｖと
なり、過剰ドレイン電流が流れ、電力増幅器が破壊する
という問題がある。
幅器をＦＥＴを用いて構成する場合、周囲温度の低下等
で前段の増幅器の出力信号レベルが増加し、あるいはノ
イズの混入により電力増幅器の入力信号レベルが過大に
なり、これによりドレイン電流が増大し、破壊に至る場
合がある。また、電力増幅器のゲート電圧を所要の正電
圧電源から負電圧を生成し、適宜の抵抗器により所要の
電圧に分圧して印加する場合、この負電圧を生成する回
路に異常（故障等）が生じた場合にゲート電圧が０Ｖと
なり、過剰ドレイン電流が流れ、電力増幅器が破壊する
という問題がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような点
に鑑み、電力増幅器のドレイン電流を検出し、ドレイン
電流値に応じて電力増幅器のゲート電圧を制御し、ある
いはドレイン電流が所要値以上に増大した場合にドレイ
ン電源を遮断し、電力増幅器の破壊を未然に防ぐことに
ある。
に鑑み、電力増幅器のドレイン電流を検出し、ドレイン
電流値に応じて電力増幅器のゲート電圧を制御し、ある
いはドレイン電流が所要値以上に増大した場合にドレイ
ン電源を遮断し、電力増幅器の破壊を未然に防ぐことに
ある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上述の課題を解
決するため、ＦＥＴを用いた電力増幅器のドレイン端子
およびドレイン電源の間に介挿した抵抗器と、抵抗器の
降下電圧に基づいて電力増幅器のドレイン電流を検出す
るドレイン電流検出部と、ドレイン電流検出部よりの信
号に基づいて電力増幅器のゲート電圧を制御し、ドレイ
ン電流の増加を抑止するゲート電圧制御部とを設け、あ
るいは、前記ドレイン電流検出部よりの信号を所要の基
準電圧と比較し、基準電圧より大きい場合に信号を出力
する比較器と、比較器よりの信号をラッチするラッチ回
路と、前記抵抗器と直列に介挿されラッチ回路よりの信
号で開放されるスイッチ回路とを設けてなる増幅器の保
護回路を提供するものである。
決するため、ＦＥＴを用いた電力増幅器のドレイン端子
およびドレイン電源の間に介挿した抵抗器と、抵抗器の
降下電圧に基づいて電力増幅器のドレイン電流を検出す
るドレイン電流検出部と、ドレイン電流検出部よりの信
号に基づいて電力増幅器のゲート電圧を制御し、ドレイ
ン電流の増加を抑止するゲート電圧制御部とを設け、あ
るいは、前記ドレイン電流検出部よりの信号を所要の基
準電圧と比較し、基準電圧より大きい場合に信号を出力
する比較器と、比較器よりの信号をラッチするラッチ回
路と、前記抵抗器と直列に介挿されラッチ回路よりの信
号で開放されるスイッチ回路とを設けてなる増幅器の保
護回路を提供するものである。
【０００５】
【作用】以上のように構成したので、本発明による増幅
器の保護回路においては、周囲温度の低下等で前段の増
幅器の出力信号レベルが増加し、あるいはノイズの混入
により電力増幅器の入力信号レベルが増加し、これによ
ってドレイン電流が増加した場合、ドレイン電流検出部
よりの信号に基づいて電力増幅器のゲート電圧を制御
し、ドレイン電流の増加を抑止し、これにより電力増幅
器を破壊から保護する。あるいは、ゲート電圧（負電
圧）を所要の正電圧電源から生成する場合、負電圧生成
回路に異常が生じ、ゲート電圧が０Ｖになり、ドレイン
電流が増大して所要の基準レベル以上になった場合、ド
レイン電源に介挿されているスイッチ回路を開放し、ド
レイン電源を遮断する。
器の保護回路においては、周囲温度の低下等で前段の増
幅器の出力信号レベルが増加し、あるいはノイズの混入
により電力増幅器の入力信号レベルが増加し、これによ
ってドレイン電流が増加した場合、ドレイン電流検出部
よりの信号に基づいて電力増幅器のゲート電圧を制御
し、ドレイン電流の増加を抑止し、これにより電力増幅
器を破壊から保護する。あるいは、ゲート電圧（負電
圧）を所要の正電圧電源から生成する場合、負電圧生成
回路に異常が生じ、ゲート電圧が０Ｖになり、ドレイン
電流が増大して所要の基準レベル以上になった場合、ド
レイン電源に介挿されているスイッチ回路を開放し、ド
レイン電源を遮断する。
【０００６】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明による増幅器の
保護回路の実施例を詳細に説明する。図１は本発明によ
る増幅器の保護回路の一実施例の要部ブロック図であ
る。図において、１は電力増幅器（ＰＡ）で、ＦＥＴで
構成され、端子２よりの信号を電力増幅するもので、例
えば、約2.4GHzで約200mW の高周波電力を出力する無線
通信装置の終段回路である。３はスイッチ回路、４は抵
抗器で、スイッチ回路３および抵抗器４はドレイン電源
Ｖddおよび電力増幅器１のドレイン端子Ｄの間に直列に
接続され、スイッチ回路３は通常オンしている。抵抗器
４は電力増幅器１のドレイン電流（Ｉd ）を検出するた
めのもので、電力増幅器１に必要なドレイン電圧の供給
に支障を生じないように充分に小さい値に設定する。５
はドレイン電流検出部で、抵抗器４の降下電圧に基づい
て電力増幅器１のドレイン電流（Ｉd ）を検出する。６
はゲート電圧制御部で、ドレイン電流検出部５よりの信
号に基づいて電力増幅器１のゲート電圧（Ｖgs）を生成
し、ループフィルタ７を介して電力増幅器１のゲート端
子Ｇに印加する。８は比較器で、ドレイン電流検出部５
よりの信号のレベルを所要の基準電圧９と比較し、基準
電圧９より大きい場合に信号を出力する。10はラッチ回
路で、比較器９よりの信号をラッチし、この信号をスイ
ッチ回路３に印加してオフにする。なお、ラッチ回路10
は所要の操作等によるリセット信号11で解除される。
保護回路の実施例を詳細に説明する。図１は本発明によ
る増幅器の保護回路の一実施例の要部ブロック図であ
る。図において、１は電力増幅器（ＰＡ）で、ＦＥＴで
構成され、端子２よりの信号を電力増幅するもので、例
えば、約2.4GHzで約200mW の高周波電力を出力する無線
通信装置の終段回路である。３はスイッチ回路、４は抵
抗器で、スイッチ回路３および抵抗器４はドレイン電源
Ｖddおよび電力増幅器１のドレイン端子Ｄの間に直列に
接続され、スイッチ回路３は通常オンしている。抵抗器
４は電力増幅器１のドレイン電流（Ｉd ）を検出するた
めのもので、電力増幅器１に必要なドレイン電圧の供給
に支障を生じないように充分に小さい値に設定する。５
はドレイン電流検出部で、抵抗器４の降下電圧に基づい
て電力増幅器１のドレイン電流（Ｉd ）を検出する。６
はゲート電圧制御部で、ドレイン電流検出部５よりの信
号に基づいて電力増幅器１のゲート電圧（Ｖgs）を生成
し、ループフィルタ７を介して電力増幅器１のゲート端
子Ｇに印加する。８は比較器で、ドレイン電流検出部５
よりの信号のレベルを所要の基準電圧９と比較し、基準
電圧９より大きい場合に信号を出力する。10はラッチ回
路で、比較器９よりの信号をラッチし、この信号をスイ
ッチ回路３に印加してオフにする。なお、ラッチ回路10
は所要の操作等によるリセット信号11で解除される。
【０００７】図２は本発明による増幅器の保護回路の他
の実施例の要部ブロック図である。図において、21はゲ
ート電圧生成部で、前記ドレイン電源Ｖdd（送信時のみ
電圧が供給される）とは別の電源Ｖdd′（常時供給され
る）よりの正電圧からゲート電圧Ｖgsを生成し、電力増
幅器１のゲート端子Ｇに供給する。その他の符号はそれ
ぞれ図１と同じであるので説明を省く。
の実施例の要部ブロック図である。図において、21はゲ
ート電圧生成部で、前記ドレイン電源Ｖdd（送信時のみ
電圧が供給される）とは別の電源Ｖdd′（常時供給され
る）よりの正電圧からゲート電圧Ｖgsを生成し、電力増
幅器１のゲート端子Ｇに供給する。その他の符号はそれ
ぞれ図１と同じであるので説明を省く。
【０００８】次に、本発明による増幅器の保護回路の動
作を説明する。まず、図１の場合、電力増幅器１はＦＥ
Ｔを用いて構成され、例えば、図３に示すような伝達特
性を有し、端子２より入力される信号レベルが設定され
た範囲内にある場合、ドレイン電源Ｖddからドレイン端
子Ｄに、ゲート端子Ｇに印加される電圧Ｖgs（例えば、
−1.5 Ｖ）に応じたドレイン電流Ｉd （例えば、250m
Ａ）が流れる。ところが、周囲温度の低下等で端子２に
入力する前段の増幅器からの信号レベルが増加し、ある
いは入力信号にノイズが加わってレベルが増加した場
合、ドレイン電流が増大し、抵抗器４の両端間の電圧が
上昇する。この電圧上昇はドレイン電流検出部５で検出
され、ゲート電圧制御部６は、ドレイン電流検出部５よ
りの信号に基づいて電力増幅器１のゲート電圧Ｖgsを負
方向に増加させ、ドレイン電流を減少させるように動作
し、ドレイン電流Ｉd の増加を抑えて電力増幅器１の破
壊を防止する。
作を説明する。まず、図１の場合、電力増幅器１はＦＥ
Ｔを用いて構成され、例えば、図３に示すような伝達特
性を有し、端子２より入力される信号レベルが設定され
た範囲内にある場合、ドレイン電源Ｖddからドレイン端
子Ｄに、ゲート端子Ｇに印加される電圧Ｖgs（例えば、
−1.5 Ｖ）に応じたドレイン電流Ｉd （例えば、250m
Ａ）が流れる。ところが、周囲温度の低下等で端子２に
入力する前段の増幅器からの信号レベルが増加し、ある
いは入力信号にノイズが加わってレベルが増加した場
合、ドレイン電流が増大し、抵抗器４の両端間の電圧が
上昇する。この電圧上昇はドレイン電流検出部５で検出
され、ゲート電圧制御部６は、ドレイン電流検出部５よ
りの信号に基づいて電力増幅器１のゲート電圧Ｖgsを負
方向に増加させ、ドレイン電流を減少させるように動作
し、ドレイン電流Ｉd の増加を抑えて電力増幅器１の破
壊を防止する。
【０００９】上述のゲート電圧の制御ではドレイン電流
の増加を抑えきれず、抵抗器４の両端間の電圧が上昇
し、ドレイン電流検出部５の出力する信号レベルが上昇
し、このレベルが基準電圧９より高くなった場合、比較
器８の出力信号レベルが「Ｈ」となり、この信号はラッ
チ回路10でラッチされ、スイッチ回路３に印加されてオ
フに切換わり、電力増幅器１のドレイン電源を遮断し、
破壊を防止する。
の増加を抑えきれず、抵抗器４の両端間の電圧が上昇
し、ドレイン電流検出部５の出力する信号レベルが上昇
し、このレベルが基準電圧９より高くなった場合、比較
器８の出力信号レベルが「Ｈ」となり、この信号はラッ
チ回路10でラッチされ、スイッチ回路３に印加されてオ
フに切換わり、電力増幅器１のドレイン電源を遮断し、
破壊を防止する。
【００１０】図２の場合、ゲート電圧生成部21に異常が
生じ、負電圧が生成されず、電力増幅器１のゲート電圧
Ｖgsが０Ｖになった場合、ドレイン電流Ｉd が過剰にな
り、抵抗器４の降下電圧が上昇する。この場合、上記同
様、比較器８に入力されるドレイン電流検出部５よりの
信号レベルが増大し、基準電圧９より高くなり、比較器
８の出力信号レベルが「Ｈ」となる。この信号はラッチ
回路10でラッチされ、スイッチ回路３に印加されてオフ
に切換え、電力増幅器１のドレイン電源を遮断し、破壊
を防止する。なお、ラッチ回路10は、所要の操作で出力
されるリセット信号11によりリセットされ、スイッチ回
路３をオンに復帰させる。
生じ、負電圧が生成されず、電力増幅器１のゲート電圧
Ｖgsが０Ｖになった場合、ドレイン電流Ｉd が過剰にな
り、抵抗器４の降下電圧が上昇する。この場合、上記同
様、比較器８に入力されるドレイン電流検出部５よりの
信号レベルが増大し、基準電圧９より高くなり、比較器
８の出力信号レベルが「Ｈ」となる。この信号はラッチ
回路10でラッチされ、スイッチ回路３に印加されてオフ
に切換え、電力増幅器１のドレイン電源を遮断し、破壊
を防止する。なお、ラッチ回路10は、所要の操作で出力
されるリセット信号11によりリセットされ、スイッチ回
路３をオンに復帰させる。
【００１１】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明による増
幅器の保護回路によれば、周囲温度の低下等で前段増幅
器の出力信号レベルが増加し、あるいはノイズの混入で
電力増幅器の入力信号レベルが増加し、ドレイン電流が
増大した場合、ドレイン電流の上昇に応じて電力増幅器
のゲート電圧を制御し、ドレイン電流の増大を抑え、ま
た、ゲート電圧の制御ではドレイン電流の増加を抑えき
れず、ドレイン電流が増大する、あるいは、ゲート電圧
生成部の故障等で電力増幅器のゲート電圧が０Ｖにな
り、過大なドレイン電流が流れた場合はドレイン電源の
供給路に介挿されているスイッチ回路を遮断するもので
あるから、電力増幅器の破壊を未然に保護できる有用な
ものである。
幅器の保護回路によれば、周囲温度の低下等で前段増幅
器の出力信号レベルが増加し、あるいはノイズの混入で
電力増幅器の入力信号レベルが増加し、ドレイン電流が
増大した場合、ドレイン電流の上昇に応じて電力増幅器
のゲート電圧を制御し、ドレイン電流の増大を抑え、ま
た、ゲート電圧の制御ではドレイン電流の増加を抑えき
れず、ドレイン電流が増大する、あるいは、ゲート電圧
生成部の故障等で電力増幅器のゲート電圧が０Ｖにな
り、過大なドレイン電流が流れた場合はドレイン電源の
供給路に介挿されているスイッチ回路を遮断するもので
あるから、電力増幅器の破壊を未然に保護できる有用な
ものである。
【図１】本発明による増幅器の保護回路の一実施例の要
部ブロック図である。
部ブロック図である。
【図２】本発明による増幅器の保護回路の他の実施例の
要部ブロック図である。
要部ブロック図である。
【図３】電力増幅器を構成するＦＥＴの伝達特性の一例
である。
である。
１ 電力増幅器（ＦＥＴで構成） ３ スイッチ回路 ４ 抵抗器 ５ ドレイン電流検出部 ６ ゲート電圧制御部 ７ ループフィルタ ８ 比較器 ９ 基準電圧 10 ラッチ回路 11 リセット信号 21 ゲート電圧生成部
Claims (5)
- 【請求項１】 電界効果トランジスタを用いた電力増幅
器のドレイン端子およびドレイン電源の間に介挿した抵
抗器と、抵抗器の降下電圧に基づいて電力増幅器のドレ
イン電流を検出するドレイン電流検出部と、ドレイン電
流検出部よりの信号に基づいて電力増幅器のゲート電圧
を制御し、ドレイン電流の増加を抑止するゲート電圧制
御部とからなる増幅器の保護回路。 - 【請求項２】 電界効果トランジスタを用いた電力増幅
器のドレイン端子およびドレイン電源の間に介挿した抵
抗器と、抵抗器の降下電圧に基づいて電力増幅器のドレ
イン電流を検出するドレイン電流検出部と、ドレイン電
流検出部よりの信号を所要の基準電圧と比較し、基準電
圧より大きい場合に信号を出力する比較器と、比較器よ
りの信号をラッチするラッチ回路と、前記抵抗器と直列
に接続されラッチ回路よりの信号で開放されるスイッチ
回路とからなる増幅器の保護回路。 - 【請求項３】 電界効果トランジスタを用いた電力増幅
器のドレイン端子およびドレイン電源の間に介挿した抵
抗器と、抵抗器の降下電圧に基づいて電力増幅器のドレ
イン電流を検出するドレイン電流検出部と、ドレイン電
流検出部よりの信号に基づいて電力増幅器のゲート電圧
を制御し、ドレイン電流の増加を抑止するゲート電圧制
御部と、前記ドレイン電流検出部よりの信号を所要の基
準電圧と比較し、基準電圧より大きい場合に信号を出力
する比較器と、比較器よりの信号をラッチするラッチ回
路と、前記抵抗器と直列に接続されラッチ回路よりの信
号で開放されるスイッチ回路とを設けてなり、前記ゲー
ト電圧制御部による制御にてもなおドレイン電流が増加
した場合に前記スイッチ回路を作動させるようにした増
幅器の保護回路。 - 【請求項４】 前記抵抗器は、前記電力増幅器の正常動
作時にドレイン端子に印加される電圧に支障を生じず、
かつ、ドレイン電流を検出するのに必要な値に設定した
ものでなる請求項１、請求項２または請求項３記載の増
幅器の保護回路。 - 【請求項５】 前記ラッチ回路は、所要のリセット信号
でリセットされるものでなる請求項２、請求項３または
請求項４記載の増幅器の保護回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007178A JPH09199950A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 増幅器の保護回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8007178A JPH09199950A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 増幅器の保護回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09199950A true JPH09199950A (ja) | 1997-07-31 |
Family
ID=11658831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8007178A Pending JPH09199950A (ja) | 1996-01-19 | 1996-01-19 | 増幅器の保護回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09199950A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7102445B2 (en) | 2004-02-10 | 2006-09-05 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Power amplifier module |
| US7205843B2 (en) | 2003-12-25 | 2007-04-17 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Protection circuit for power amplifier |
| JP2008124685A (ja) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Kenwood Corp | 高周波電力増幅回路 |
| DE102005009069B4 (de) * | 2004-09-02 | 2008-05-29 | Mitsubishi Denki K.K. | Steuerschaltung einer Leistungs-Halbleiter-Vorrichtung und steuernde integrierte Schaltung |
| JP2009100197A (ja) * | 2007-10-16 | 2009-05-07 | Renesas Technology Corp | Ｒｆ電力増幅装置およびｒｆ電力増幅器の電源電圧を制御する電源供給回路 |
| EP3748845A4 (en) * | 2018-01-31 | 2021-11-10 | ZTE Corporation | PROTECTIVE CIRCUIT AND CIRCUIT PROTECTION PROCEDURES |
| US11996809B2 (en) | 2018-10-17 | 2024-05-28 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Power amplifier circuit |
-
1996
- 1996-01-19 JP JP8007178A patent/JPH09199950A/ja active Pending
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