CN1462113A - 放大器电路，传输装置，放大方法和传输方法 - Google Patents

Abstract

一种放大器电路具有：进行Δ－∑调制一信号的德尔他－西格马调制器；连接于德尔他－西格马调制器的输出端的放大器。在放大器电路中，依照放大器的输出功率来控制德尔他－西格马调制器的输出电压。当放大器的输出功率减少时，德尔他－西格马调制器的输出电压被降低。

Description

放大器电路，传输装置，放大方法和传输方法

发明背景

发明领域

本发明涉及一种在宽动态范围中显示出高效率的传输电路。

发明的相关技术

参照附图19描述一种传统的传输电路(例如，参见日本专利公开(Kokai)NO.2002-325109)。参考附图19，数据产生部分1901产生的数据提供给正交调制器1902，在正交调制器中数据被正交调制并且频率被转换为传输频率。正交调制器1902的输出被提供给Δ-∑调制器1903，在Δ-∑调制器输出被Δ-∑调制。Δ-∑已调信号被提供给放大器1904以便被放大。在Δ-∑调制器1903中，信号被转换成二或多级电压。因此，放大器1904的非线性不成为一个问题，并且放大器能采用高效率放大器来被配置。一带通滤波器连接于放大器1904的输出端以消除量化噪声，由此得到一个想要的信号。通过参考他的总体，上述文献的整体披露具体表现于此。

在附图19的传输电路中，当输出功率是恒定时，将保持高效率，小失真，和低噪声特性。可是，当输出功率减少时，效率，失真或者噪声特性将被消弱，以至于在宽动态范围上不能保持良好的特性。

发明概述

鉴于上述问题，本发明的一个目的是提供一个放大器或者传输装置，其中即使当输出功率被减少时，失真或噪声特性也不被消弱。

本发明的第一个方面是放大器电路，包括：一将输入信号转换为模拟信号的转换器，其输出的振幅分辨率低于输入的振幅分辨率；和

连接于上述转换器输出端的放大器，

上述转换器的输出电压依照上述放大器的输出功率而被控制。

本发明的第二个方面是放大器电路，包括：一将连续信号转换为离散模拟信号的转换器；和

连接于上述转换器输出端的放大器，

上述转换器的输出电压依照上述放大器的输出功率而被控制。

本发明的第三个方面是依照第二方面的放大器电路，其中上述转换器是Δ-∑调制器，且上述转换器的输出电压值定义为上述转换器的离散电压输出的最大值。

本发明的第四个方面是依照第二方面的放大器电路，其中上述转换器是一Δ-∑调制一个向量已调制信号的Δ-∑调制器，和

依照上述已调制信号的调制系统控制上述Δ-∑调制器的上述输出电压，而不是依照上述放大器的上述输出功率控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

本发明的第五个方面是依照第三或第四方面的放大器电路，其中上述Δ-∑调制器中的输出级有第一增益可变放大装置，并且通过控制第一增益可变放大装置的增益来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

本发明的第六个方面是依照第三或第四方面的放大器电路，其中第二增益可变放大装置连接于上述Δ-∑调制器和上述放大器之间。通过上述第二增益可变放大装置而不是通过上述Δ-∑调制器的输出电压来控制上述的输出功率。

本发明的第七个方面是依照第三或第四方面的放大器电路，其中上述放大器的电源电压依照上述的输出功率而被控制。

本发明的第八方面是一传输装置，其中该传输装置包括一依照第三或第四方面的放大器电路，且上述放大器的输出信号作为传输信号被传输。

本发明的第九个方面是一传输装置包括：

一数据产生装置，用于产生一信号；

一向量调制器，调制上述数据产生装置的上述输出信号；

一依照第三或第四方法的放大器电路，放大上述向量调制器的输出信号，和

一带通滤波器，带通一上述放大器电路的输出信号。

本发明的第十个方面是一传输装置，其中上述传输装置包括：进行Δ-∑调制一信号的Δ-∑调制器，

一包含上述Δ-∑已调制信号的信号被用作传输信号，和

一依照上述传输信号的电平来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

本发明的第十一个方面是依照第十个方面的传输装置，其中，当上述传输装置的输出功率降低时候，上述Δ-∑调制器的输出电压被控制以降低。

本发明的第十二个方面是一传输装置，其中上述传输装置包括Δ-∑调制一个已调制信号的Δ-∑调制器，

包含上述Δ-∑已调制信号的信号被用作传输信号，和

依照上述传输信号的调制方式来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

本发明的第十三个方面是依照第十个或十二个方面的传输装置，其中，上述Δ-∑调制器中输出级有第一增益可变放大装置，且上述Δ-∑调制器的输出电压通过控制第一增益可变放大装置的增益而被控制。

本发明的第十四个方面是依照第十个或第十二个方面的传输装置，其中第二增益可变放大装置连接于上述Δ-∑调制器的输出端，和通过控制上述第二增益可变放大装置的增益来控制上述传输信号的电平。

本发明的第十五个方面是依照第十个或第十二个方面的传输装置，其中信号的振幅分量被Δ-∑调制，

上述信号的相位分量被角调制，和

通过上述Δ-∑调制的信号与上述角调制的信号的乘积得到的一信号被用作传输信号。

本发明的第十六个方面是依照第十五个方面的传输装置，其中上述的传输装置包括：

一个数据产生部分，输出振幅信号和相位信号；

一Δ-∑调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的振幅信号输出端，并且该调制器Δ-∑调制输入信号；

一角调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的相位信号输出端，并角调制输入信号；

一个乘法器，其输入端连接于上述Δ-∑调制器的输出端和上述角调制器的输出端，输入信号彼此相乘；和

一带通滤波器，连接于上述乘法器的输出端，并带通输入信号。

本发明的第十七个方面是一种传输装置，其中上述的传输装置包括Δ-∑调制一信号的Δ-∑调制器，

当传输信号的电平大于一预定值时候，

信号的振幅分量被Δ-∑调制，并且

上述信号的相位分量被角调制，

通过上述Δ-∑调制的信号与上述角调制的信号的乘积得到的一信号被用作传输信号，和

当上述传输信号的电平小于上述预定值的时候，

信号被向量调制，并且上述向量已调制信号被放大以作为上述的传输信号。

本发明的第十八个方面是依照第十七个方面的传输装置，其中上述传输装置包括：

一数据产生部分，输出振幅信号，相位信号，和正交信号；

一Δ-∑调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的振幅信号输出端，并且该Δ-∑调制器Δ-∑调制输入信号；

一角调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的相位信号输出端，且其角调制输入信号；

一向量调制部分，其输入端连接于上述数据产生部分的正交信号输出端，且其向量调制输入信号；

一直流电源，提供直流分量；

第一开关，其中上述Δ-∑调制器的输出端和上述直流电源的输出端可分别的连接于该开关的输入端以便被选择，且该开关可选择地输出上述Δ-∑调制器的输出信号与直流电源的输出信号中的一个；

第二开关，其中上述角调制器的输出端和上述向量调制部分的输出端可分别的连接于该开关的输入端以便被选择，且该开关可选择地输出上述角调制器的输出信号与上述向量调制部分的输出信号中的一个；

一乘法器，其输入端连接于上述第一开关的输出端和上述第二开关的输出端，进行两个输入信号的彼此相乘，并且输出相乘结果的信号；和

一带通滤波器，其连接于上述乘法器的输出端，且带通上述乘法器的上述输出信号；

当传输信号的电平大于一预定值的时候，上述第一开关选择上述的Δ-∑调制器的输出端，并且上述第二开关选择上述角调制器的输出端；和

当传输信号的电平小于上述预定值的时候，上述第一开关选择上述直流电源的输出端，和上述的第二开关选择上述向量调制部分的输出端；

本发明的第十九个方面是一传输装置，其中该传输装置包括Δ-∑调制一信号的Δ-∑调制器，

当选择线性调制作为传输信号的传输系统的时候，

Δ-∑调制信号的振幅分量，和

角调制上述信号的相位分量，

通过上述Δ-∑已调制信号与上述角调制信号相乘而获得的信号被作为传输信号，和

当选择非线性调制作为上述传输信号的调制方式的时候，

放大上述角调制信号以便用作所述的传输信号。

本发明的第二十个方面是依照第十七个方面的传输装置，其中通过与直流分量相乘来放大上述的向量已调制信号，所述直流分量是通过低通上述Δ-∑调制器输出的信号而获得的信号。

本发明第二十一个方面是依据第十七至第二十个方面中任何一个的传输装置，其中依照上述传输信号的电平来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

本发明第二十二个方面是一种放大方法，其中通过Δ-∑调制器来Δ-∑调制一信号，放大上述Δ-∑已调信号，和依照上述已放大信号的功率来控制Δ-∑调制器的输出电压。

本发明的第二十三个方面是一种传输方法，其中通过转换器把一连续信号转换为一离散信号，包含上述已转换信号的信号被用作传输信号，和

依照上述传输信号的电平来控制上述转换器的输出电压。

附图的简要说明

图1是说明本发明实施例2的框图。

图2是说明本发明实施例2的框图。

图3是说明本发明实施例3的框图。

图4是说明本发明实施例5的框图。

图5是说明本发明实施例6的框图。

图6是说明本发明实施例7的框图。

图7是说明本发明实施例7的框图。

图8是说明本发明实施例1的框图。

图9是显示Δ-∑调制器的输入和输出信号的示意图。

图10是显示Δ-∑调制器的输出频谱的示意图。

图11是显示Δ-∑调制器的输入和输出信号的示意图。

图12是显示Δ-∑调制器的输出频谱的示意图。

图13是显示Δ-∑调制器的输入和输出信号的示意图。

图14是显示Δ-∑调制器的输出频谱的示意图。

图15是说明本发明实施例4的框图。

图16是说明振幅数据和相位数据的示意图。

图17是显示S类放大器结构的一个实例的框图。

图18是显示Δ-∑调制器配置的一个实例的框图。

图19是显示传统放大器电路结构的框图。

图20是显示用于本发明放大电路中的乘法器结构实例的图。

图21是说明本发明实施例5的又一框图。

附图标记的描述

101数据产生部分

102Δ-∑调制器

103角调制器

104乘法器

105带通滤波器

106输出端

201数据产生部分

202Δ-∑调制器

203角调制器

204乘法器

205带通滤波器

206输出端

207增益可变放大器

301已调信号发生器

302Δ-∑调制器

303连续波信号源

304乘法器

305带通滤波器

306输出端

401数据产生部分

402Δ-∑调制器

403角调制器

404乘法器

405带通滤波器

406输出端

407直流电源

408向量调制部分

409，410开关

501数据产生部分

502Δ-∑调制器

503角调制器

504乘法器

505带通滤波器

506输出端

507直流电源

508开关

601数据产生部分

602Δ-∑调制器

603角调制器

604乘法器

605带通滤波器

606输出端

701数据产生部分

702Δ-∑调制器

703角调制器

704乘法器

705带通滤波器

706输出端

707向量调制部分

708开关

709低通滤波器

801数据产生部分

802向量调制器

803Δ-∑调制器

804放大器

805带通滤波器

806输出端

1501数据产生部分

1502，1503Δ-∑调制器

1504信号源

1505，1506移相器

1507，1508乘法器

1509，1510带通滤波器

1511合成器

1512输出端

1701电源端

1702，1703输入端

1704，1705变换器

1706，1707，1708，1709晶体管

1710，1711，1712，1713二极管

1714，1715输出端

1801输入端

1802，1804，1806，1808减法器

1803，1805，1807，1809积分器

1810量化器

1811，1812，1813，1814放大器

1815输出端

1901数据产生部分

1902调制器

1903Δ-∑调制器

1904放大器

1905放大器

1906输出端

发明的优选实施例

(实施例1)

在下文中，将参照附图8对本发明的实施例1进行描述。图8所示，在使用放大器电路的传输装置(发射机)中，数据产生部分801产生的信号在向量调制器802中被调制成在频率上等于传输信号的信号。从向量调制器802输出的信号由Δ-∑调制器转换成二或多级电压，然后提供给放大器804放大。放大器804的输出包含量化噪声和想要的信号。因此，通过带通滤波器805消除量化噪声。

另一方面，在当前的移动通信系统中，依照移动终端和基站之间的距离来控制移动终端的发送功率。特别地，以如下方式控制终端的发送功率。当移动终端与基站间的距离短时(当终端或基站的接收功率大时)，依照终端或基站中接收功率的电平来减少终端的发送功率(例如，依照终端或基站上的接收功率与预定接收功率之间的差别)。当移动终端与基站间的距离长时(当终端或基站的接收功率小时)，依照终端或基站上接收功率的电平来增加终端的发送功率(例如，依照终端或基站上的接收功率与预定接收功率之间的差别)。

在本发明中，依照来自于输出端806的输出功率的电平来改变Δ-∑调制器的输出电压。特别地，例如，在Δ-∑调制器803内部的输出级中，增益可变放大器电路807的增益被改变。在本发明中增益可变放大器电路807是第一增益可变放大装置的一个例子。在下文中，作为一个例子将描述使用一阶一位Δ-∑调制器的情形。为了比较，将描述Δ-∑调制器803的电压不被改变的情形。图9示出Δ-∑调制器的输入和输出信号在大输出功率时的情况。图10示出频谱。图11(a)和11(b)示出Δ-∑调制器803的输入和输出信号在输出信号是低电平时的情形。图12示出在这种情形下的频谱。将能看出对于信号，量化噪声是大的。作为比较，图13(a)、13(b)和14展示在以下情形下的结果，当发送功率小的时候，Δ-∑调制器803的输出电压将被降低。与图11和12的结果的比较，将能看出所想要信号的量化噪声将被减少。

在以上的描述中，假定Δ-∑调制器的输出信号是一种理想的矩形波。实际上，存在有限上升和下降时间。所以，在与理想状态比较时，损耗产生和效率降低。在Δ-∑调制器803的输出电压不被控制的情况下，当输出功率小的时候，损耗产生巨大的影响，因此导致效率大大地降低。当输出功率小的时候，所以，Δ-∑调制器803的输出功率被降低，这样可不再增加损耗。

在以上的描述中，依照传输电路所想要的输出功率的电平来控制Δ-∑调制器803的输出电压。可选地，可以依照调制方式来控制Δ-∑调制器803的输出电压，由此可以达到相同的效果。换句话说，即使以相同的平均输出功率，在小峰值因数的信号(小包络变化的信号)的情形下，Δ-∑调制器803的输出电压也会被降低。

放大器804连接于Δ-∑调制器803的输出端。当Δ-∑调制器的平均输出功率小的时候，则增加从放大器的饱和输出功率的返回量，因此放大器的效率降低。当Δ-∑调制器的输出电压降低时，由此，通过降低提供给放大器的集电极或漏极的电源电压来保持高效率的特性。

当放大器804执行S类操作时，可能得到高效率的特性。图17示出一个例子，该例子是披露于Agilent技术有限公司的名为“使用带通Δ-∑调制器的高效率射频功率放大器”的材料中的一电路。关于图17，分别提供给输入端1702和1703的信号被放大，然后输出于输出端1714和1715。输入信号具有VL和VH两个值的任意一个。不同的电压分别的提供给输入端1702和1703。当输入端1702的电压是VL时候，则输入端1703的电压是VH，和当输入端1702的电压是VH的时候，那么输入端1703的电压是VL。所以，从输出端1714和1715输出平衡信号。依照该配置，晶体管执行切换操作，所以能够高效率放大。

作为Δ-∑调制器的一个例子，图18示出了一个5阶Δ-∑调制器。当放大器1811到1814的增益a1，a2，a3，a4选择相同的值时，可实现稳定的Δ-∑调制。减法器之一，例如，减法器1802从输入端1801的输入中减去放大器1811的输出，并提供相减的结果给积分器1803。减法器1804从积分器1803的输出中减去放大器1812的输出，并且提供相减的结构给积分器1805。其他的减法器以相同的方式操作。

以上，已经描述了依照来自于输出端806的输出功率的电压(传输信号的电平)来控制Δ-∑调制器803的输出电压的配置。然而，可以考虑，甚至在相同的输出功率，也依照调制系统来控制Δ-∑调制器803的输出电压。近年来，实际上与多调制系统兼容的无线通讯装置已被开发。例如，GMSK被用于称为第二代的GSM系统中，和HPSK被用于称为第三代的W-CDMA系统中。在第四代中，OFDM也被期望使用。在GMSK中，信号包络不被改变。在HPSK中，存在大约3到4dB的峰值因数(波峰因数)，和，在OFDM中，峰值因数等于或大于10dB。即使在相同的平均输出功率，当改变峰值因数的等级的时候，通过控制Δ-∑调制器803的输出电压，信号也能被有效地阻止被消弱。原因如下。当Δ-∑调制器803的输出电压非常低时，峰值被抑制且信号被失真。当输出电压非常高时，噪声电平被升高。例如，当多模式发射机的输出功率被固定时，OFDM已调波的峰值因数大于HPSK已调波的峰值因数。当OFDM已调波被放大时，为此，Δ-∑调制器803的输出电压被设置成在上、下极限值之间有很大的不同。在所需的发送功率小的系统中，放大器804可以被忽略。

(实施例2)

以下将参照图1来描述本发明的实施例2。如图1，基带信号的振幅数据(一个振幅信号)和相位数据(一个相位信号)从数据产生部分101的两个输出端输出。当I和Q分别表示两个正交数据时，(I²+Q²)^1/2作为振幅数据输出，且由I和Q向量形成的角，也就是，arctan(Q/I)作为相位数据输出。由Δ-∑调制器102来Δ-∑调制振幅数据(也就是，由Δ-∑调制器来量化振幅数据)。由使用相位数据的角调制器产生一角已调信号。当传输电路的输出信号的中心频率用f₀表示且角频率用ω₀指示，角调制器103的输出是：

[Ex.1]

Acos(ω₀+θ(t))

其中A是一个常数，θ(t)是如图16所示由向量(I，Q)形成的角并且被表示为：

[Ex.2]

θ(t)＝arctan(Q/I)

然后，Δ-∑调制器102的输出和角调制器103的输出被提供给乘法器(混频器)104以被极化调制。也就是，通过极化调制Δ-∑已调制信号和角已调信号而得到的信号被用作为传输信号。乘法器104的输出包含量化噪声。因此，由带通滤波器105来消除量化噪声，从而得到想要的信号。乘法器可以以下的方式配置。为了达到信号的放大，例如，角调制器103的输出被提供给晶体管2001的基极或栅极，而且Δ-∑调制器被提供给三极管2001的集电极和漏极。图20示出此电路的一个例子。在图20所示的电路中，电源连接于输入端1和2中的一个，且Δ-∑已调信号被提供给另一个输入端，这样有关于角已调波和振幅数据(Δ-∑已调波)的相乘效果和放大效果能同时得到。

在该配置中，通过控制Δ-∑调制器102的输入功率的方法和控制角调制器的输出功率的方法的两者之一可以控制来自于输出端106的输出功率的电平。在控制Δ-∑调制器102的输入功率情形下，当来自于输出端106所必需的输出功率为小的时候，Δ-∑调制器102的输出信号的噪声电平与实施例1同样地高，以至于消弱了传输电路的失真和噪声特性。当来自于输出端106的输出功率小的时候，因此，通过降低Δ-∑调制器102的输出电压，能够防止消弱特性。可选地，代替控制Δ-∑调制器202的输出电压，如图2所示，可以不控制Δ-∑调制器202的输出电压，并通过连接增益可变放大器207到Δ-∑调制器202的输出端以执行增益控制，其中增益可变放大器207是本发明中第二增益可变放大装置的一个实例，或者依照调制方式来执行增益控制。(同样适用于实施例1。在这种情况下，增益可变放大器207连接于Δ-∑调制器803和放大器804之间。)

作为比较，在通过控制角调制器103的输出功率来控制来自于输出端106的输出功率的电平的情形中，不必控制Δ-∑调制器102的输出电压。

在以上的描述中，Δ-∑调制器102的输入信号是(I²+Q²)^1/2，角调制器输出信号的中心频率与传输电路输出信号的中心频率是一样的。可选地，可以使用下述的配置。Δ-∑调制器102的输入信号是：

[Ex.3]

(I²+Q²)^1/2·COSωIF·t

并且角调制器103的输出是：

[Ex.4]

Acos((ω₀-ω_IF)t+θ(t))

或者

[Ex.5]

Acos((ω₀+ω_IF)t+θ(t))

在以上的表达式中，中频是f_IF和角频率是ω_IF(ω_IF＝2πf_IF)

将考虑放大器连接到乘法器104的输出端的情况。当Δ-∑调制器102的输出电压降低，或者角调制器103的输出功率减少的时候，放大器在饱和输出电压的返回数为大的一点上，因此效率降低。所以，通过降低施加于放大器的集电极或漏极的电源电压可保持高效率的特性。

(实施例3)

本发明的实施例3将参照附图3来描述。如图3，已调信号发生器301产生下述的已调信号：

[Ex.6]

Icosω_IFt-Qsinω_IFt.

由Δ-∑调制器对已调信号发生器301的输出进行Δ-∑调制，然后提供给乘法器304。一连续波信号源303输出一信号，该信号用Acosω_LOt指示，同时信号提供给乘法器304的另外一个输入端。在这种情况下，有下述关系：

[Ex.6]

ω₀＝ω_LO±ω_IF

乘法器304的输出包含有由乘法器304所导致的不希望有的信号(图象信号)和量化噪声。所以，带通滤波器305消除量化噪声，从而得到想要的信号。

在该配置中，可以通过控制来自Δ-∑调制器302的输出功率的方法和通过控制连续波信号源303的输出功率的方法的两者之一来控制来自输出端306的输出功率的电平。在控制来自Δ-∑调制器302的输出功率的情况下，当来自于输出端306的所需的输出功率为小的时候，Δ-∑调制器302的输出信号的噪声电平与实施例1和2一样，同样地高，以至于消弱了传输电路的失真和噪声特性。当来自于输出端306的输出功率为小的时候，因此，通过实施例1所描述的降低Δ-∑调制器302的输出电压，能够阻止消弱特性。这里，输出电压不代表Δ-∑调制器302输出的平均值，而表示输出于Δ-∑调制器302输出的离散电压的最大值。作为比较，在控制连续波信号源303的输出功率的情况下，不必去控制Δ-∑调制器302的输出电压。可选地，取代控制Δ-∑调制器302的输出电压，可以不去控制Δ-∑调制器302的输出电压，且通过连接增益可变放大器207到Δ-∑调制器302的输出端以便执行增益控制。

在放大器804连接于乘法器304的输出端的情况下，当降低Δ-∑调制器302的输出电压时，或当减少连续波信号源303的输出功率时，通过降低施加于放大器的集电极或漏极的电源电压能够保持高效率的特性。

(实施例4)

本发明的实施例4将参照附图15来描述。如图15，数据产生部分1501产生两个正交数据I和Q，并且从两个相应输出端输出数据。Δ-∑调制器1502和1503Δ-∑调制上述信号，然后分别提供给乘法器1507和乘法器1508的输入端。连续波信号源1504产生的部分信号经由移相器1505连接于乘法器1507的另一输入端，连续波信号源1504所产生信号的剩余部分经由移相器1506提供给乘法器1508的另一输入端。设置90度为移相器1505和1506两者的相位旋转数量的差。乘法器1507和1508的输出通过带通滤波器1509和1510消除量化噪声，然后由合成器1511进行相互混合并在输出端1512输出。

在该配置中，可以通过控制来自Δ-∑调制器1502和1503的输入功率的方法和通过控制连续波信号源1504的输出功率的方法的两者之一来控制来自输出端1512的输出功率的电平。在控制Δ-∑调制器1502和1503的输入功率的情况下，当来自于输出端1512的所需的输出功率为小的时候，Δ-∑调制器1502和1503的输出信号的噪声电平与实施例1和2同样高，以至于消弱了传输电路的失真和噪声特性。当来自于输出端1512的输出功率为小的时候，因此，通过实施例1所描述的降低Δ-∑调制器1502和1503的输出电压，能够阻止消弱特性。作为比较，在控制连续波信号源1504的输出功率的情况下，不必去降低Δ-∑调制器的输出电压。

在放大器连接于乘法器1507和1508的输出端的情况下，当降低Δ-∑调制器1502和1503的输出电压时，或当减少连续波信号源1504的输出功率时，通过降低施加于放大器的集电极或漏极的电源电压能够保持高效率的特性。

(实施例5)

本发明的实施例5将参照附图4来描述。数据产生部分401产生振幅数据，相位数据，和两个正交数据。也就是，第一输出端输出(I²+Q²)^1/2，θ(t)(θ(t)的定义与实施例2中的θ(t)是相同的)输出于第二输出端，I和Q输出于第三输出端。第一输出端输出的信号由Δ-∑调制器402进行Δ-∑调制，然后提供给开关409的一个输入端，开关409是本发明第一开关的一个实例。直流电源407连接于开关409的另一个输入端。开关409选择作为输入信号的Δ-∑调制器402和直流电源407的输出之一作为输出信号，并且被选择的输入信号提供给乘法器404的一个输入端。输出于数据产生部分401的第二输出端输出的相位信号由角调制器403进行角调制，然后提供给开关410的一个输入端，开关410是本发明第二开关的一个实例。数据产生部分401产生的两个正交数据I和Q输出于数据产生部分401的第三输出端，并提供给向量调制部分408以进行向量调制。向量调制部分的输出信号被提供给开关410的另一个输入端。开关410选择上述信号之一，并且所选择的信号提供给乘法器404的另一输入端。当开关409选择了Δ-∑调制器402的时候，乘法器404的输出信号就包含量化噪声。由此，通过带通滤波器405消除量化噪声，从而得到想要的信号。

接下来，将描述操作。当来自于输出端406的一个想要的输出功率大于一预定值的时候，开关409接通Δ-∑调制器402的输出端，和切断直流电源407的输出端。开关410接通角调制器403的输出端，切断了向量调制部分408的输出端。在这种情况下，该实施例像以上所描述的实施例2一样以相同的方式操作。作为比较，当来自于输出端406的想要的输出功率小于该预定值的时候，开关409切断Δ-∑调制器402的输出端，和接通直流电源407的输出端。角调制器403的输出端切断，和向量调制部分408的输出端接通。此时，向量已调信号被放大，然后从输出端406输出。当来自于输出端406的所需的输出功率大的时候，向量调制部分408的电源被关闭，并且，当来自于输出端406所需的输出功率小的时候，Δ-∑调制器402关闭，以至于能够进一步的减少功率消耗。

接下来，将描述一种检测来自于输出端406的所需的输出功率的方法。在第一种方法中，数据产生部分401的第一输出端输出的振幅信息中检测所需的输出功率。在第二种的方法中，Δ-∑调制器402的部分输出信号连接于低通滤波器，并从输出信号的直流分量中来检测所需的输出功率。

图21示出了图4所示电路的一种变化。该变换依照调制系统来切换。更准确的说，当峰值因数大的时候，通过Δ-∑调制器1602来处理信号，和当峰值因数小的时候，开关1607-1609操作使得信号绕过Δ-∑调制器1602。根据这种配置，当峰值因数大的时候，因为由Δ-∑调制器1602进行Δ-∑调制信号，在宽动态范围中能保持乘法器1604的线性。当峰值因数小的时候，因为信号绕过Δ-∑调制器1602，功率消耗有望减少。

(实施例6)

本发明的实施例6将参照图5来描述。如图5，数据产生部分501产生振幅数据和相位数据，振幅数据提供给Δ-∑调制器502以便被Δ-∑调制。Δ-∑调制器502的输出端连接于开关508的一个输入端，且直流电源507连接于开关508的另一输入端。数据产生部分所产生的相位数据提供给角调制器503以便被角调制，然后提供给乘法器504的一个输入端。开关508的输出端连接于乘法器504的另一输入端。乘法器504的输出提供给带通滤波器505，然后从输出端506输出。

接下来，描述操作。当传输从属于调制系统或者线性调制(例如，HPSK和OFDM)的信号时，开关508接通Δ-∑调制器502的输出端以便向乘法器504提供该输出，并中断直流电源507的输出。当传输从属于另一调制方式或者非线性调制(例如，GMSK)的信号时，停止来自于数据产生部分501的振幅数据的输出。开关508中断Δ-∑调制器502的输出，并向乘法器504提供直流电源507的输出并停止Δ-∑调制器的操作。当选择线性调制作为传输信号的调制系统时，本实施例的传输装置像实施例2的传输装置一样以相同的方式操作，且当选择非线性调制作为传输信号的调制系统时，通过放大输出于输出端506的角已调信号来得到信号。作为操作的结果，在每个调制系统中能实现高效率操作。

(实施例7)

本发明的实施例7将依照图6来描述。数据产生部分601产生振幅数据、相位数据、和两个正交数据。振幅数据提供给Δ-∑调制器602以便被Δ-∑调制，然后提供给乘法器604的一个输入端。输出于数据产生部分的相位数据由角调制器603进行角调制，然后提供给开关608的一个输入端。两个正交数据提供给向量调制部分607以便被向量调制，然后提供给开关608的另一输入端。开关608的输出提供给乘法器604的另一输入端。乘法器604的输出提供给代替滤波器605然后输出于输出端606。

接下来，描述操作。当来自于输出端606的一个所需的输出功率大于一预定值的时候，开关608接通一个输入端，也就是，与角调制器603的连接，同时关闭与向量调制部分607的连接。同时，停止向量调制部分607的操作。在这种情况下，图6所示的本发明的传输装置与实施例2的传输装置以相同的方式操作。作为比较，当来自于输出端606的所需输出功率小于预定值时，开关608切断另一输入端，或与角调制器603连接，并接通与向量调制部分607的连接。此时，停止角调制器603的操作。Δ-∑调制器输出一与输入信号无关的时钟信号。也就是，如图6中的传输装置输出一信号，该信号是依照Δ-∑调制器602的时钟信号来放大向量已调信号而得到的。在图6所示的传输装置中，在低输出功率中能够阻止特性的消弱。

在图7所示的传输设备中，在高输出功率中(也就是，当来自于输出端706的输出大于一预定值时)，Δ-∑调制器702的输出被直接提供给乘法器704。在该情况中，图7所示的传输装置与实施例2的传输装置一样以相同的方式操作。作为比较，在低输出功率中(也就是，当来自于输出端706的输出功率小于预定输出功率值时)，经由低通滤波器709，Δ-∑调制器702的输出提供给乘法器704，使得只有直流分量提供给乘法器704。此时，如图7中的传输装置输出一信号，该信号是通过放大向量已调信号而得到的。

根据实施例1-7的放大电路和传输装置的配置和操作，能够改进传输装置在低输出功率中的特性并且在宽动态范围上保持良好的特性。

配置实施例5-7中的传输装置使得到依照传输信号(传输功率)的电平来控制Δ-∑调制器的输出电压。

以上，描述了图8中Δ-∑调制器803的内部电路的输出级包括增益可变放大器电路的例子。同样在另一种类型的Δ-∑调制器中，增益可变放大器可以同样的被配置。

在以上的描述中，Δ-∑调制器可以是低通型，带通型，或高通型的Δ-∑调制器。

在以上的描述中，例如，发明中的转换器相当于Δ-∑调制器102，202，302，402，502，602，702，803，1502，或1503。然而，通过另一种类型的转换器可以配置发明中的转换器直至把一连续信号转换为一离散模拟信号。这样的转换器的一个实例是Δ调制器，然而，发明中的转换器不限于此。

一离散信号可以提供给本发明的转换器。在这种情况下，转换器中输出的振幅分辨率低于输入的振幅分辨率，并且该转换器能够达到与所述相同的效果。

在以上的描述中，例如，放大器执行S类操作。可选地，放大器可以执行D，E，或F类操作。

在以上的描述中，向量调制包括，例如，正交调制，极化调制，振幅调制和频率调制。

根据本发明，可提供一放大器和一传输设备，其中即使当输出功率减少，失真或噪声特性也不被消弱。

Claims (23)

1.一种放大器电路，包括：一转换器，将输入信号转换为模拟信号，其中输出的振幅分辨率低于输入的振幅分辨率；和

一放大器，连接于上述转换器的输出端，

依照上述放大器的输出功率来控制上述转换器的输出电压。

2.一种放大器电路，其包括：一转换器，用于将连续信号转换为离散模拟信号；和

一放大器，连接于上述转换器的输出端，

依照上述放大器的输出功率来控制上述转换器的输出电压。

3.根据权利要求2的放大器电路，其中上述转换器是Δ-∑调制器，且上述转换器的上述输出电压是一输出于上述放大器的离散电压中被定义为最大值的值。

4.根据权利要求2的放大器电路，上述转换器是对向量已调信号进行Δ-∑调制的Δ-∑调制器，且

不是依照上述放大器的输出功率来控制上述Δ-∑调制器的输出电压，而是依照上述已调信号的调制方式来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

5.根据权利要求3或4的放大器电路，其中Δ-∑调制器内部的输出级具有第一增益可变放大装置，且通过控制上述第一增益可变放大装置的增益来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

6.根据权利要求3或4的放大器电路，其中第二增益可变放大装置连接于上述Δ-∑调制器和上述放大器之间，且由上述第二增益可变放大装置而不是由上述Δ-∑调制器的输出电压来控制上述的输出功率。

7.根据权利要求3或4的放大器电路，其中依照上述输出功率来控制上述放大器的电源电压。

8.一种传输装置，其中该传输装置包括根据权利要求3或4的放大器电路，且所述放大器电路的输出信号作为传输信号以被传输。

9.一种传输装置，包括：

一数据产生部分，产生一信号；

一向量调制器，调制从上述数据产生部分输出的信号；

一根据权利要求3或4的放大器电路，放大从上述向量调制器输出的信号；和

一带通滤波器，带通一输出于上述放大器电路的输出信号。

10.一种传输装置，其中所述传输装置包括：一Δ-∑调制器，用于Δ-∑调制一信号，

包含上述Δ-∑已调信号的一信号被作为传输信号，和

依照上述传输信号来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

11.根据权利要求10的传输装置，其中，当上述传输装置的输出功率降低时，上述Δ-∑调制器的输出电压也被控降低。

12.一种传输装置，其中所述传输装置包括：一Δ-∑调制器，用于Δ-∑调制一信号，

包含上述Δ-∑已调信号的一信号被用作传输信号，和

依照上述传输信号的调制系统来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

13.根据权利要求10或12的传输装置，其中上述Δ-∑调制器内部的输出级具有第一增益可变放大装置，且通过控制所述第一增益可变放大装置的增益来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

14.根据权利要求10或12的传输装置，其中第二增益可变放大装置连接于上述Δ-∑调制器的输出端，且通过控制所述第二增益可变放大装置的增益来控制上述传输信号的电平。

15.根据权利要求10或12的传输装置，其中信号的振幅分量被Δ-∑调制，

上述信号的相位分量被角调制，和

通过所述Δ-∑已调信号与上述角已调信号相乘得到的信号被作为上述的传输信号。

16.根据权利要求15的传输装置，其中所述传输装置包括：

一数据产生部分，输出一振幅信号和一相位信号；

一Δ-∑调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的振幅信号输出端，Δ-∑调制输入信号；

一角调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的相位信号输出端，角调制输入信号；

一乘法器，其输入端连接于上述Δ-∑调制器的输出端和上述角调制器的输出端，输入信号彼此相乘；和

一带通滤波器，连接于上述乘法器的输出端，和带通一输入信号。

17.一种传输装置，其中该传输装置包括：一Δ-∑调制器，用于Δ-∑调制一信号，

当传输信号的电平大于一预定值的时候，

信号的振幅分量被Δ-∑调制，和

所述信号的相位分量被角调制，

由上述Δ-∑已调信号与上述角已调信号相乘得到的信号被作为传输信号，和

传输信号的电平小于该预定值的时候，

信号被向量调制，并且该向量已调信号被放大以便作为所述的传输信号。

18.根据权利要求17的传输装置，其中该传输装置包括：

一数据产生部分，输出一振幅信号，一相位信号，和一正交信号；

一Δ-∑调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的振幅信号输出端，并且Δ-∑调制输入信号；

一角调制器，其输入端连接于上述数据产生部分的相位信号输出端，并且角调制输入信号；

一向量调制部分，其输入端连接于上述数据产生部分的向量信号输出端，并且向量调制输入信号；

一直流电源，提供直流分量；

第一开关，上述Δ-∑调制器的输出端和上述直流电源的输出端分别的连接到第一开关的输入端以便被选择，且第一开关选择地输出上述Δ-∑调制器的输出信号和上述直流电源的输出信号中的一个；

第二开关，上述角调制器的输出端和上述向量调制部分的输出端被分别连接到第二开关的输入端以便被选择，和第二开关选择地输出上述角调制器的输出信号和上述向量调制部分的输出信号中的一个；

一乘法器，其输入端连接到上述第一开关的输出端和第二开关的输出端，且其对两个输入信号彼此进行相乘，并且其输出相乘的结果的信号；和

一带通滤波器，其连接于上述乘法器的输入端，并且带通一输出于上述乘法器的信号，

当传输信号的电平大于一预定值的时候，上述第一开关选择上述Δ-∑调制器的输出端，同时上述第二开关选择上述角调制器的输出端，和

当所述传输信号的电平小于该预定值的时候，上述第一开关选择上述直流电源的输出端，同时第二开关选择上述向量调制部分的输出端。

19.一种传输装置，其中该传输装置包括：一Δ-∑调制器，用于Δ-∑调制一信号，

当线性调制被选择作为传输信号的调制系统时，

信号的振幅分量被Δ-∑调制，和

所述信号的相位分量被角调制，

通过上述Δ-∑已调信号与角已调信号相乘得到的信号被作为传输信号，和

当非线性调制被选择作为所述传输信号的调制系统时，所述角已调信号被放大以作为传输信号。

20.根据权利要求17的传输装置，其中所述向量已调信号通过与直流分量相乘来放大，所述直流分量是由低通一输出于所述Δ-∑调制器的信号而得到的信号。

21.根据权利要求17-22任意一个的传输装置，其中依照所述输出信号的电平来控制上述Δ-∑调制器的输出电压。

22.一种放大方法，其中信号是通过Δ-∑调制器进行Δ-∑调制，所述Δ-∑已调信号被放大，并依照所述被放大的信号来控制所述调制器的输出电压。

23.一种传输方法，其中由转换器把一连续的信号转换为离散的模拟信号，包含所述已被转换过的信号的一信号被作为传输信号，和

依照所述传输信号的电平来控制所述转换器的输出电压。

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