JPS628578Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は特に広帯域トランスを入出力部に使用
した電力増幅器の整合回路に関するものである。

一般に1.8MHz（ローバンド）〜30MHz（ハイ
バンド）程度の周波数特性を備えたトランジスタ
電力増幅器には、高能率でしかも偶数次の高周波
スプリアスレベルが低いなどの利点があるＢ級又
はAB級プツシユプル回路が採用されているが、
ローバンドからハイバンドに至るまで出力を安定
化し、高効率増幅をさせるためには上記回路方式
の特性上トランジスタの入出力側のインピーダン
スを夫々入出力部のインピーダンスと整合させる
ことが極めて重要となる。

一般に、トランジスタの入力インピーダンスは
周波数によつて変化し、ローバンド側ではハイバ
ンド側の５倍程度にもなる。このため、トランジ
スタの入力インピーダンスと入力部のインピーダ
ンスとの整合が適確に行われないとドライブの過
不足を生じ、出力特性の悪化を惹き起こすことと
なる。

従来は、第１図に示すような広帯域トランス
T₁₁，T₁₂を増幅器AMPの入出力部に設けて整合
させようとしているが、従来のような広帯域トラ
ンスT₁₁では上記のような大きなインピーダンス
の変化に追従して整合させることはできない。

また、従来のものにおいて、入出力側の広帯域
トランスT₁₁，T₁₂のコアの形状や材質を上記し
た全体域に亘つて所定の整合ができるように設定
することは極めて困難であり、例えばローバンド
における効率を重視して設計するとハイバンドに
おいてコレクタ電流の増加に伴う効率の低下が生
じたり、トランスのコアロスの増大による発熱を
生ずるなどの問題がある。

また従来は、上記のような整合の困難性の妥協
点として広帯域トランスT₁₁，T₁₂を適当な巻線
比によつてこれを解決しようとしていたが、使用
帯域全域において満足すべき整合状態を得ること
ができないのは当然である。なお、第１図におい
てQ₁₁，Q₁₂はトランジスタを示している。

本考案の目的は上記した従来の欠点を解消し、
ローバンドからハイバンドに至るまで良好な整合
状態を得ることができ、電力増幅器に使用して最
適な整合回路を提供することにある。

以下本考案の実施例を第２図に基づいて説明す
る。

図中AMPは増幅器、Q₁，Q₂はトランジスタを
夫々示しており、Ａ及びＢが本考案に係る整合回
路を表わしている。Vcは電源、T₁，T₂は整合回
路としての広帯域トランスであつて、増幅器
AMPの入出力部に備えられている。TP₁，TP₂は
夫々の広帯域トランスT₁，T₂の不平衡側に設け
られた中間タツプである。S₁及びS₂は夫々タツプ
TP₁，TP₂により使用すべき巻数を選択的に切り
換えるための切換器であり、リレーが用いられて
いる。

SA，SBは周波数切り換えに連動して電源Vcを
上記リレー（S₁，S₂）の何れか一方に又は両方に
接続させるようにしたスイツチであり、その接続
関係を選択できるようになつている。例えば広帯
域トランスT₂の不平衡側巻数が300回であり、ア
ースからみて100回目に中間タツプTP₂が設けら
れているとすると、切換器S₂の接点が閉じた状態
で不平衡側の巻線数は実質的に200回となつたも
のとみることができる。従つて、トランスの巻数
比を変化さた場合、入出力のインピーダンス関係
が変化するのは一般原則であることから、上述の
如き切換動作をさせることにより周波数切り換え
に伴う増幅器の入出力インピーダンスの変動を自
動的に補正することができ、従来の如き不整合に
伴う諸問題は生じない。

我々の実験によればVc＝28V、出力15W、トラ
ンジスタのアイドリング電流の合計40mA中間タ
ツプTP₂をアースした状態で、巻線数が従来例と
同数になるように設定した場合のコレクタ効率
（％）を計測したところ、2MHz〜15MHzの範囲内
では49％程度を維持できたが、30MHzに設定する
と従来例と同数の巻線数では39％にまで低下し
た。ここでリレーS₂を開放にして広帯域トランス
T₂の不平衡側の巻数を増加させたところコレク
タ効率を50％にまで改善することができた。これ
は、周波数を高く設定したことに伴つて上昇した
コレクタ電流が広帯域トランスの不平衡側の巻線
数を増加させ、インピーダンスを補正したことに
より正常になつたことによるものである。なお、
入力側インピーダンスも同様にして補正すること
ができるのは勿論、上記の動作は周波数切り換え
に連動するため容易に理想的な整合状態を得るこ
とができる。

なお、実施例では増幅器AMPの入出力側に本
考案の整合回路（Ａ，Ｂ）を設けた例を示してい
るが、何れか一方だけでもよいこと勿論である。

本考案に係る整合回路によれば、広帯域トラン
スの不平衡側に中間タツプを設けると共に、該中
間タツプにより使用すべき巻数を選択的に切り換
えるための切換器を設けて使用巻数を可変させる
ことにより整合させるようにしたから全帯域で理
想的な整合状態が得られ、これに接続された増幅
器の安定化及び高能率化を図ることができるなど
の優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の整合回路を示す回路図、第２図
は本考案に係る整合回路の実施例を示す回路図で
ある。 T₁，T₂……広帯域トランス、TP₁，TP₂……タ
ツプ、S₁，S₂……リレー等の切換器。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 整合回路としての広帯域トランスをその入出力
   部に備えた電力増幅器において、 少なくとも上記いずれか一方の広帯域トランス
   の不平衡側には中間タツプが設けられると共に該
   タツプにより使用すべき巻線数を選択的に切り換
   えるためのリレー等の切換器が設けられ、該切換
   器により周波数に応じて広帯域トランスの巻数を
   選択可変することにより電力増幅器のインピーダ
   ンスを整合させるように構成されていることを特
   徴とする電力増幅器の整合回路。