JPS62604B2 - - Google Patents
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- JPS62604B2 JPS62604B2 JP11327078A JP11327078A JPS62604B2 JP S62604 B2 JPS62604 B2 JP S62604B2 JP 11327078 A JP11327078 A JP 11327078A JP 11327078 A JP11327078 A JP 11327078A JP S62604 B2 JPS62604 B2 JP S62604B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- gain
- output
- input
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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- Amplitude Modulation (AREA)
- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は利得変動や振巾非直線性を有する直線
増幅器の補償回路に関する。
増幅器の補償回路に関する。
一般に直線増幅器とは入出力関係が線形である
増幅器を指し、入力端子に加えた電圧、電流、又
は電力を利得倍に増幅するものであるが、実際の
直線増幅器では使用する能動素子の非直線性や回
路を構成する素子の及ぼす影響のため、入力信号
の大きさによる利得の違い、即ち非直線性を有
し、これにより相互変調歪を発生する。大きい出
力電力を得るためのAB級直線電力増幅器などで
は非直線性も大きく、振幅変調を受けた信号を増
幅する場合には出力包絡線に歪が発生し、信号周
波数近傍に不要波を生ずる。更に、温度や電源電
圧等の変動によつても直線増幅器の利得が変化す
るため、不所望な出力変動が発生する。
増幅器を指し、入力端子に加えた電圧、電流、又
は電力を利得倍に増幅するものであるが、実際の
直線増幅器では使用する能動素子の非直線性や回
路を構成する素子の及ぼす影響のため、入力信号
の大きさによる利得の違い、即ち非直線性を有
し、これにより相互変調歪を発生する。大きい出
力電力を得るためのAB級直線電力増幅器などで
は非直線性も大きく、振幅変調を受けた信号を増
幅する場合には出力包絡線に歪が発生し、信号周
波数近傍に不要波を生ずる。更に、温度や電源電
圧等の変動によつても直線増幅器の利得が変化す
るため、不所望な出力変動が発生する。
直線増幅器の利得が一定の場合には出力の包絡
線と入力の包絡線は一定比（利得）の相似形を示
す事に着目して、これら入出力の包絡線を検出し
比較する事により、利得変動のある直線増幅器の
もつ利得の変化分を検出し、これにより直線増幅
器の入力側に前置した電圧制御可変利得増幅器の
利得を制御して直線増幅器の変動利得を補償し、
該可変利得増幅器と直線増幅器の従続接続により
構成した増幅回路系の利得を一定にして理想増幅
器に近づけ前記直線増幅器の不具合を改善しよう
とするのが包絡線帰還回路である。
線と入力の包絡線は一定比（利得）の相似形を示
す事に着目して、これら入出力の包絡線を検出し
比較する事により、利得変動のある直線増幅器の
もつ利得の変化分を検出し、これにより直線増幅
器の入力側に前置した電圧制御可変利得増幅器の
利得を制御して直線増幅器の変動利得を補償し、
該可変利得増幅器と直線増幅器の従続接続により
構成した増幅回路系の利得を一定にして理想増幅
器に近づけ前記直線増幅器の不具合を改善しよう
とするのが包絡線帰還回路である。
第１図は従来の包絡線帰還回路のブロツク図
で、１は利得変動のある直線増幅器でゲインを
Ａ、２は入力検波器で効率をd1、３は出力結合器
で結合度をｂ、４は出力側検波器で効率をd1、５
は差動増幅器でゲインをa2、６は電圧制御可変利
得増幅器で感度をa1とする。
で、１は利得変動のある直線増幅器でゲインを
Ａ、２は入力検波器で効率をd1、３は出力結合器
で結合度をｂ、４は出力側検波器で効率をd1、５
は差動増幅器でゲインをa2、６は電圧制御可変利
得増幅器で感度をa1とする。
ただし、差動増幅器５、可変利得増幅器６は小
信号で動作するため直線性は良好でかつd1、d2、
ｂ、a1、a2は定数で変動がなくＡのみが変動する
とする。
信号で動作するため直線性は良好でかつd1、d2、
ｂ、a1、a2は定数で変動がなくＡのみが変動する
とする。
今、可変利得増幅器６の入力電圧Ｖi、直線増
幅器の入力電圧Ｖi′、直線増幅器の出力電圧Ｖ
p、差動増幅器出力の誤差電圧Ｖe、可変利得増幅
器の利得設定電圧をCoとして、動作を説明すれ
ば、直線増幅器１の入力電圧Vi′と出力電圧Voの
包絡線を入力側検波器２および出力側検波器４が
検出して差動増幅器５に入力し、この差動増幅器
５が誤差電圧Veを検出し、利得設定電圧Coと供
に可変利得増幅器６を制御する場合、次式が成立
する。
幅器の入力電圧Ｖi′、直線増幅器の出力電圧Ｖ
p、差動増幅器出力の誤差電圧Ｖe、可変利得増幅
器の利得設定電圧をCoとして、動作を説明すれ
ば、直線増幅器１の入力電圧Vi′と出力電圧Voの
包絡線を入力側検波器２および出力側検波器４が
検出して差動増幅器５に入力し、この差動増幅器
５が誤差電圧Veを検出し、利得設定電圧Coと供
に可変利得増幅器６を制御する場合、次式が成立
する。
Vi′＝a1（Ve＋Co）Vi ………(1)式
Vo＝Vi′A ………(2)式
Ve＝a2d1（Vi′−Vob） ………(3)式
(1)〜(3)式により
Vo＝ａ１ＡＣｏ／１−ａ１ａ２ｄ１Ｖ１（１−ｂＡ）・
Vi…(4)式 可変利得増幅器６と直線増幅器１の従続接続に
よる増幅系の電圧利得をGvとすると Ｇv＝Ｖｐ／Ｖｉ＝ａ１ＡＣｐ／１−ａ１ａ２ｄ１Ｖｉ
（１−ｂＡ）………(5)式 Ｇvを変動する直線増幅器の利得Ａに無関係に
しようとするならば a1a2d1Vi＝１ ………(6)式とおくと Ｇv＝ａ１Ｃｐ／ｂ ………(7)式となり a1、ｂ、Ｃpは定数であるから、Ｇvは定数、即ち
一定となる。しかしながら第６式には系の入力電
圧で変数であるＶiが入つているので、入力電圧
Ｖiがある特定値の時しか(6)式は満たされず、(7)
式が成立しない。
Vi…(4)式 可変利得増幅器６と直線増幅器１の従続接続に
よる増幅系の電圧利得をGvとすると Ｇv＝Ｖｐ／Ｖｉ＝ａ１ＡＣｐ／１−ａ１ａ２ｄ１Ｖｉ
（１−ｂＡ）………(5)式 Ｇvを変動する直線増幅器の利得Ａに無関係に
しようとするならば a1a2d1Vi＝１ ………(6)式とおくと Ｇv＝ａ１Ｃｐ／ｂ ………(7)式となり a1、ｂ、Ｃpは定数であるから、Ｇvは定数、即ち
一定となる。しかしながら第６式には系の入力電
圧で変数であるＶiが入つているので、入力電圧
Ｖiがある特定値の時しか(6)式は満たされず、(7)
式が成立しない。
つまり、第１図の回路では入力電圧Ｖiがある
特定値で常に特定の出力を得るような増幅系では
系の利得が一定になり出力変動が生じない効果を
得られるが、振幅変調を受けた信号を直線増幅す
るような増幅系では、入力電圧が変化するため、
系の利得Ｇvを一定値にする事が出来ず直線増幅
器１の非直線性を改善する事が出来ない欠点があ
る。
特定値で常に特定の出力を得るような増幅系では
系の利得が一定になり出力変動が生じない効果を
得られるが、振幅変調を受けた信号を直線増幅す
るような増幅系では、入力電圧が変化するため、
系の利得Ｇvを一定値にする事が出来ず直線増幅
器１の非直線性を改善する事が出来ない欠点があ
る。
本発明は従来の回路の持つこれらの欠点を除去
し、直線増幅器の利得を常にある一定値になるよ
うに補正するものであり、この利得を一定値に補
正することにより直線増幅器の持つ非直線性、相
互変調歪、温度が電源変動による利得変動がもた
らす出力変動、増幅器構成素子の偏差による特性
変化、能率等を大巾に改善する事を目的としたも
のである。
し、直線増幅器の利得を常にある一定値になるよ
うに補正するものであり、この利得を一定値に補
正することにより直線増幅器の持つ非直線性、相
互変調歪、温度が電源変動による利得変動がもた
らす出力変動、増幅器構成素子の偏差による特性
変化、能率等を大巾に改善する事を目的としたも
のである。
第２図に本発明の実施例を示す。１は利得変動
のある直線増幅器でゲインをＡ、２は直線増幅器
１の入力側検波器で効率をa1、３は出力信号結合
器で結合度をｂ、４は直線増幅器１の出力側検波
器で効率をd1、５は差動増幅器でゲインをa2、６
は電圧制御可変利得増幅器で感度をa1とする。以
上は第１図と同一構成で、次に７は除算器でゲイ
ンをa3、８は差動増幅器でゲインをa4、９は可変
利得増幅器６の入力検波器で効率をd2とする。た
だし、差動増幅器５、可変利得増幅器６、除算器
７、差動増幅器８は小信号で作動するため、直線
性は良好でかつd1、d2、ｂ、a1、a2、a3、a4は定
数で変動がなく、Ａのみが変動するものとする。
いま直線増幅器１の入力、出力の包絡線を入力側
検波器２および出力信号結合器３と出力側検波器
４を介して検出し、第１の差動増幅器５により比
較引算する事により誤差電圧Ｖeを得る。
のある直線増幅器でゲインをＡ、２は直線増幅器
１の入力側検波器で効率をa1、３は出力信号結合
器で結合度をｂ、４は直線増幅器１の出力側検波
器で効率をd1、５は差動増幅器でゲインをa2、６
は電圧制御可変利得増幅器で感度をa1とする。以
上は第１図と同一構成で、次に７は除算器でゲイ
ンをa3、８は差動増幅器でゲインをa4、９は可変
利得増幅器６の入力検波器で効率をd2とする。た
だし、差動増幅器５、可変利得増幅器６、除算器
７、差動増幅器８は小信号で作動するため、直線
性は良好でかつd1、d2、ｂ、a1、a2、a3、a4は定
数で変動がなく、Ａのみが変動するものとする。
いま直線増幅器１の入力、出力の包絡線を入力側
検波器２および出力信号結合器３と出力側検波器
４を介して検出し、第１の差動増幅器５により比
較引算する事により誤差電圧Ｖeを得る。
ここでd1、ｂ、a2は定数であるのでＡが変動す
ればＶeには変動分が現れる。Ｖeは(3)式に示すよ
うに入力電圧Viの関数になつているためこれを
V1に無関係にする目的で、可変利得増幅器入力
検波器９により入力電圧Viの包絡線を検出し、
利得設定直流電圧Ｖcを得、次に除算器７により
ＶeをＶcで除算する事により、補償信号電圧Ｖn
を得る。さらに第２の差動増幅器８により利得設
定直流電圧Ｖcを加えて、可変利得増幅器入力信
号電圧Ｖn′を得る。次に可変利得増幅器６をＶ
n′で制御する事により、直線増幅器入力電圧Ｖ
i′が得られる。
ればＶeには変動分が現れる。Ｖeは(3)式に示すよ
うに入力電圧Viの関数になつているためこれを
V1に無関係にする目的で、可変利得増幅器入力
検波器９により入力電圧Viの包絡線を検出し、
利得設定直流電圧Ｖcを得、次に除算器７により
ＶeをＶcで除算する事により、補償信号電圧Ｖn
を得る。さらに第２の差動増幅器８により利得設
定直流電圧Ｖcを加えて、可変利得増幅器入力信
号電圧Ｖn′を得る。次に可変利得増幅器６をＶ
n′で制御する事により、直線増幅器入力電圧Ｖ
i′が得られる。
これらを数式で示せば次のようになる。
直線増幅器１の出力Ｖpは
Ｖp＝Ｖi′Ａ ………(8)式
差動増幅器５の出力Veは直線増幅器１の入力
と出力の差より Ve＝a2、d1（Vi′−Veb） ………(9)式 可変利得増幅器入力検波器９の出力Vcは Vc＝d2Vi ………(10)式 割算器７の出力Vmは Vm＝a3Ｖｅ／Ｖｃ ………(11)式 差動増幅器８の出力Vm′は Vm′＝a4（Co−Vm） ………(12)式 従つてフイードバツクを受けたときの可変利得
増幅器６の出力Vi′は Vi′＝a1Vm′Vi ………（13）式 ここで(11)、(12)式より Vm′＝a4（Co−a3Ｖｅ／Ｖｃ………（14）式 （13）、（14）式より Vi′＝a1a4（Co−a3Ｖｅ／Ｖｃ）Vi……（15）式 (8)、（15）式より Vo＝a1a4A（Co−a3Ｖｅ／Ｖｃ）Vi …（16）式 （16）、(9)、(10)式より （17）式をVoについて解くと ここで第２図の可変利得増幅器６と直線増幅器
１の従続接続による増幅系の全体を増幅器と見な
したときの電圧利得をGvとすると Gv＝Ｖｏ／Ｖｉ ………（19）式 であるから、（19）、（18）式より が成立し、（20）式は変数である入力電圧Viの関
数にはなつていない。
と出力の差より Ve＝a2、d1（Vi′−Veb） ………(9)式 可変利得増幅器入力検波器９の出力Vcは Vc＝d2Vi ………(10)式 割算器７の出力Vmは Vm＝a3Ｖｅ／Ｖｃ ………(11)式 差動増幅器８の出力Vm′は Vm′＝a4（Co−Vm） ………(12)式 従つてフイードバツクを受けたときの可変利得
増幅器６の出力Vi′は Vi′＝a1Vm′Vi ………（13）式 ここで(11)、(12)式より Vm′＝a4（Co−a3Ｖｅ／Ｖｃ………（14）式 （13）、（14）式より Vi′＝a1a4（Co−a3Ｖｅ／Ｖｃ）Vi……（15）式 (8)、（15）式より Vo＝a1a4A（Co−a3Ｖｅ／Ｖｃ）Vi …（16）式 （16）、(9)、(10)式より （17）式をVoについて解くと ここで第２図の可変利得増幅器６と直線増幅器
１の従続接続による増幅系の全体を増幅器と見な
したときの電圧利得をGvとすると Gv＝Ｖｏ／Ｖｉ ………（19）式 であるから、（19）、（18）式より が成立し、（20）式は変数である入力電圧Viの関
数にはなつていない。
ここで、Gvを変動する直線増幅器の利得Ａに
無関係にするために各定数を次式のように決定す
る。
無関係にするために各定数を次式のように決定す
る。
−a1a2a3a4ｄ１／ｄ２＝１………（21）式
a1、a2、a3、a4、d1、d2、は夫々定数であるか
ら、（21）式を満足するためにはどれか１箇所を
調整すれば簡単である。
ら、（21）式を満足するためにはどれか１箇所を
調整すれば簡単である。
（20）式を（21）式に代入すると
Gv＝ａ１ａ４Ｃｏ／ｂ ………（22）式
となり、Gvはa1、a2、ｂ、Ｃpの定数のみとなつ
てしまい、変数ＡやVi、には全く無関係な一定
値になる。すなわち系全体を増幅器とみなした
時、利得変動のある非直線な増幅器を内部に持つ
ていても定利得の理想増幅器になる。又Coは直
流電圧値であるので、これを可変する事により、
系全体の利得を自在に可変出来る電圧制御可変利
得増幅器になる。
てしまい、変数ＡやVi、には全く無関係な一定
値になる。すなわち系全体を増幅器とみなした
時、利得変動のある非直線な増幅器を内部に持つ
ていても定利得の理想増幅器になる。又Coは直
流電圧値であるので、これを可変する事により、
系全体の利得を自在に可変出来る電圧制御可変利
得増幅器になる。
以上説明したように、本発明回路方式で利得変
動のある直線増幅器に包絡線帰還をかけると増幅
器は理想増幅器となり、増幅器のもつ非直線性、
相互変調歪、温度や電源変動等による利得変動が
もたらす出力変動、増幅器構成素子偏差による特
性変化等は大巾に改善され、歪なく電圧利用率を
高められる事より能率も向上する。これにより
DSB、SSB、ISB等あらゆる振幅変調を受けた信
号を増幅する電子管式、半導体式電力増幅器の性
能向上に利点がある。
動のある直線増幅器に包絡線帰還をかけると増幅
器は理想増幅器となり、増幅器のもつ非直線性、
相互変調歪、温度や電源変動等による利得変動が
もたらす出力変動、増幅器構成素子偏差による特
性変化等は大巾に改善され、歪なく電圧利用率を
高められる事より能率も向上する。これにより
DSB、SSB、ISB等あらゆる振幅変調を受けた信
号を増幅する電子管式、半導体式電力増幅器の性
能向上に利点がある。
第１図は従来の包絡線帰還回路のブロツク図、
第２図は本発明における包絡線帰還回路のブロツ
ク図である。 １……直線増幅器、２……入力側検波器、３…
…出力結合器、４……出力側検波器、５，８……
差動増幅器、７……除算器、６……電圧制御可変
利得増幅器、９……基準入力検波器。
第２図は本発明における包絡線帰還回路のブロツ
ク図である。 １……直線増幅器、２……入力側検波器、３…
…出力結合器、４……出力側検波器、５，８……
差動増幅器、７……除算器、６……電圧制御可変
利得増幅器、９……基準入力検波器。
Claims (1)
- １ 入力信号の振幅を可変する電圧制御可変利得
増幅器と、該電圧制御可変利得増幅器からの信号
を増幅する直線増幅器と、該直線増幅器の入力包
絡線を検出する入力側検波器と、前記直線増幅器
の出力包絡線を検出する出力側検波器と、該両入
力および出力側検波器の出力を受け、その誤差分
を検出し、これを前記電圧制御可変利得増幅器に
帰還させる差動増幅器を備えた包絡線帰還回路に
おいて、前記直線増幅器の入力および出力包絡線
より求めた誤差分を前記電圧制御可変利得増幅器
の入力包絡線で除算する除算器と、該除算器から
の出力に利得設定直流電圧を加え、これを前記電
圧制御可変利得増幅器に帰還させる差動増幅器と
を備え、該差動増幅器の出力により前記直線増幅
器の入力振幅を補正し、該直線増幅器の利得に関
係なく前記電圧制御可変利得増幅器と直線増幅器
出力間の利得を一定にするようにしたことを特徴
とする包絡線帰還回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11327078A JPS5539469A (en) | 1978-09-14 | 1978-09-14 | Envelope feedback system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11327078A JPS5539469A (en) | 1978-09-14 | 1978-09-14 | Envelope feedback system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5539469A JPS5539469A (en) | 1980-03-19 |
| JPS62604B2 true JPS62604B2 (ja) | 1987-01-08 |
Family
ID=14607906
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11327078A Granted JPS5539469A (en) | 1978-09-14 | 1978-09-14 | Envelope feedback system |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5539469A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01143511U (ja) * | 1988-03-25 | 1989-10-02 | ||
| US5003270A (en) * | 1988-06-17 | 1991-03-26 | Novatel Communications Ltd. | RF power-control circuit |
| US4929906A (en) * | 1989-01-23 | 1990-05-29 | The Boeing Company | Amplifier linearization using down/up conversion |
| GB2356756B (en) | 1999-11-25 | 2004-08-11 | Ericsson Telefon Ab L M | Power amplifiers |
| GB2417626B (en) * | 2004-08-26 | 2007-12-27 | Renesas Tech Corp | Transmitter and radio communication terminal using the same |
-
1978
- 1978-09-14 JP JP11327078A patent/JPS5539469A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5539469A (en) | 1980-03-19 |
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