DE102005032093B4

DE102005032093B4 - Verstärkeranordnung

Info

Publication number: DE102005032093B4
Application number: DE102005032093A
Authority: DE
Inventors: Viktor Dr. Gromorushkin; Grigory Dr. Itkin; Igor Dr. Chugunov
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Intel Deutschland GmbH
Priority date: 2005-07-08
Filing date: 2005-07-08
Publication date: 2010-12-30
Anticipated expiration: 2025-07-09
Also published as: DE102005032093A1; US7453321B2; US20070018729A1; DE102005032093B9

Abstract

Verstärkeranordnung, umfassend:
– einen in seiner Verstärkung einstellbaren Verstärker (1) mit einem Ausgang (12) zur Abgabe eines Signals;
– eine Impedanzinverterschaltung (2) mit einem an den Ausgang (12) des einstellbaren Verstärkers (1) angeschlossenen Eingang (21) und mit einem Ausgang (22);
– wenigstens zwei, je eine Recktanz aufweisende schaltbare Elemente (5, 51, 51a, 51b), die jeweils mit einem ersten Anschluss an den Ausgang (22) der Impedanzinverterschaltung (2) und mit einem zweiten Anschluss über ein Schaltmittel (52, 52a, 52b) an einen Bezugspotentialanschluss (6) angeschlossen und jeweils zur Änderung der Impedanz am Ausgang (22) der Impedanzinverterschaltung (2) in Abhängigkeit von einer Schaltstellung des Schaltmittels (52, 52a, 52b) ausgeführt sind,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Impedanzinverterschaltung als ein T-Vierpol zu einer Transformation einer hohen Ausgangsimpedanz des einstellbaren Verstärkers (1) auf eine niedrige Impedanz am Ausgang (22) der Impedanzinverterschaltung (2) ausgeführt ist und die schaltbaren Elemente eine Spule (L8, L9, L10)...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verstärkeranordnung.
In mobilen Kommunikationsgeräten werden innerhalb des Sendepfades, insbesondere am Ausgang des Sendepfades Leistungsverstärker benötigt, die nur einen geringen Leistungsverbrauch bei gleichzeitig hoher Effizienz aufweisen. Dabei sollen die Leistungsverstärker sowohl Signale mit einer im Wesentlichen konstanten Einhüllenden als auch Signale mit einer variablen Einhüllenden verstärken können. Signale mit konstanter Amplitude bzw. Einhüllenden treten unter anderem bei den Mobilfunkstandards Bluetooth und GSM auf. Signale, bei denen die zu übertragende Informationen sowohl in der Phase als auch in der Amplitude codiert werden, sind beispielsweise bei den Mobilfunkstandards EDGE, UMTS/WCDMA sowie allen WLAN Standards gegeben.
Um den unterschiedlichen Anforderungen gerecht zu werden, besteht die Möglichkeit verschiedene Leistungsverstärker, optimiert auf die unterschiedlichen Mobilfunkstandards vorzusehen. Die zunehmende Integrationsdichte und die Forderung nach einem geringeren Platzverbrauch bei gleichzeitiger Verringerung des Stromverbrauchs lassen es jedoch erforderlich erscheinen, lediglich einen Leistungsverstärker für mehrere in Frage kommende Mobilfunkstandards zu verwenden.
Die Druckschrift US 6,281,748 B1 zeigt einen derartigen Verstärker, der für eine Vielzahl verschiedener modulierter Signale verwendbar ist. Dabei wird dem Verstärker eine veränderbare Last nachgeschaltet, die eine Anzahl Kondensatoren umfasst. Diese sind einerseits mit dem Ausgang des Verstärkers sowie mit einem Bezugspotentialanschluss gekoppelt. Bei einer hohen Ausgangsleistung werden die einzelnen kapazitiven Elemente aktiviert und so die an den Verstärker angeschlossene Last geändert.
Bei der in der Druckschrift gezeigten Ausführungsform geht jedoch gerade bei hohen Ausgangsleistungen ein Teil dieser Leistung über die Schaltelemente für das Hinzu- oder Wegschalten der einzelnen Kapazitäten verloren. Dadurch muss der Verstärker eine höhere Ausgangsleistung bereitstellen. Des Weiteren benötigen die für hohe Ausgangsleistung ausgelegten Schalter relativ viel Chipfläche, so dass insgesamt der Platzverbrauch steigt.
Die Druckschrift DE 199 30 195 A1 beschreibt eine Schaltung zum Verstärken eines Hochfrequenzsignals aus zumindest zwei Hochfrequenzbereichen, wobei mindestens ein kapazitives Element elektrisch wirksam geschaltet ist. Das kapazitive Element ist hierfür mit einer leerlaufenden oder mit einem Kurzschluss abgeschlossenen elektrischen Hochfrequenzleitung in Serie geschaltet, die als Schaltleitung ausgelegt ist.
Die Druckschrift US 6,794,935 B2 beschreibt eine Verstärkerschaltung zur Leistungsversorgung mit einer Vielzahl von Leistungsstufen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Verstärkeranordnung anzugeben, bei der der Leistungsverbrauch hinsichtlich der unterschiedlichen Ausgangsleistungen reduziert ist.
Diese Aufgabewird mit dem Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Nach einer Ausführung der Erfindung ist ein in seiner Verstärkung einstellbarer Verstärker mit einem Ausgang zur Abgabe eines Signals vorgesehen. Ein Mittel zu einer Impedanzänderung ist eingangsseitig an den Ausgang des Verstärkers angeschlossen und zu einer Änderung einer Ausgangsimpedanz des einstellbaren Verstärkers auf eine Impedanz am Ausgang der des Mittels zu einer Impedanzveränderung ausgeführt. Zudem ist wenigstens eines eine Recktanz aufweisendes Mittel schaltbar mit dem Ausgang des Mittels zu einer Impedanzänderung gekoppelt.
Nach dem vorgeschlagenen Prinzip enthält die Verstärkeranordnung somit einen in seiner Verstärkung einstellbaren Verstärker mit einem Ausgang zur Abgabe eines Signals. An diesen ist eine Impedanzinverterschaltung mit einem Eingang angeschlossen. Die Impedanzinverterschaltung ist ausgeführt zu einer Transformation einer hohen Ausgansimpedanz des einstellbaren Verstärkers auf eine niedrige Impedanz am Ausgang der Impedanzinverterschaltung. Sie transformiert damit eine niedrige Impedanz an ihrem Ausgang auf die hohe Ausgangsimpedanz des in seiner Verstärkung einstellbaren Verstärkers. Weiterhin umfasst die Verstärkeranordnung wenigstens zwei eine Recktanz aufweisende schaltbare Elemente. Diese sind mit jeweils einem ersten Die Impedanzinverterschaltung ist ausgeführt zu einer Transformation einer hohen Ausgansimpedanz des einstellbaren Verstärkers auf eine niedrige Impedanz am Ausgang der Impedanzinverterschaltung. Sie transformiert damit eine niedrige Impedanz an ihrem Ausgang auf die hohe Ausgangsimpedanz des in seiner Verstärkung einstellbaren Verstärkers. Weiterhin umfasst die Verstärkeranordnung wenigstens zwei eine Recktanz aufweisende schaltbare Elemente. Diese sind mit jeweils einem ersten Anschluss an den Ausgang der Impedanzinverterschaltung und mit einem zweiten Anschluss an einen Bezugspotentialanschluss angeschlossen. Sie weisen jeweils ein Schaltmittel auf und sind ausgeführt, die Impedanz am Ausgang der Impedanzverstärkerschaltung in Abhängigkeit von einer Schaltstellung des Schaltmittels zu ändern.
Dabei ist die Impedanzinverterschaltung als ein T-Vierpol zu einer Transformation einer hohen Ausgangsimpedanz des einstellbaren Verstärkers auf eine niedrige Impedanz am Ausgang der Impedanzinverterschaltung ausgeführt und die schaltbaren Elemente umfassen eine Spule.
Nach dem vorgeschlagenen Prinzip ist also ein Verstärker mit einer Ausgangsimpedanz vorgesehen, wobei die Ausgangsimpedanz des Verstärkers auf eine niedrige Impedanz transformiert wird. Die niedrige Impedanz wird verändert durch Hinzufügen oder Wegnehmen einer Recktanz in Antwort auf eine Änderung einer Verstärkungseinstellung des Verstärkers.
Die niedrige Impedanz wird beispielsweise verringert, wenn eine durchschnittliche Ausgangsleistung des Verstärkers verringert wird. Beispielsweise wird die niedrige Impedanz erhöht, wenn eine durchschnittliche Ausgangsleistung des Verstärkers erhöht wird.
Gemäß dem vorgeschlagenen Prinzip dient die Anordnung zu einer Änderung der Lastimpedanz am Ausgang der letzten Verstärkerstufe eines Leistungsverstärkers. Dazu ist eine Impedanzinverterschaltung vorgesehen, deren Ausgangsimpedanz durch die mit dem Ausgang der Inverterschaltung verbundenen Elemente veränderbar ist. In einer Ausgestaltungsform der Erfindung sind die schaltbaren Elemente derart ausgeführt, dass sie parallel zu der Ausgangsimpedanz der Impedanzinverterschaltung geschaltet sind, wenn sich ein Ausgangspegel eines von dem Verstärker abgegebenen Signals verringert.
Durch die dargestellte Schaltung wird ein Verlust einer Hochfrequenzleistung vermindert und es lassen sich Schaltmittel einsetzen, die auch mit niedriger Leistung arbeiten. Durch die vorgestellte Impedanzinverterschaltung wird zudem ein hoher Wirkungsgrad in der Ausgangsstufe des in seiner Verstärkung einstellbaren Verstärkers erreicht und damit die durchschnittliche Verstärkungseffizienz verbessert. Unter dem Begriff Verstärkungseffizienz wird das Verhältnis einer vom Verstärker abgegebenen Leistung zu aufgewandter Leistung verstanden. Durch den Anstieg der Lastimpedanz durch geeignetes hinzu- beziehungsweise Wegschalten der wenigstens zwei Bauelemente steigt die Verstärkung des in seiner Verstärkung einstellbaren Verstärkers, wodurch einerseits ein Signaleingangspegel in den Verstärker verringert werden kann. Darüber hinaus lässt sich auch der Leistungsverbrauch der Verstärkeranordnung reduzieren, was gerade bei mobilen Kommunikationsgeräten zu einer Verbesserung der Betriebsdauer führt.
In einer Weiterbildung der Erfindung enthält die Verstärkeranordnung ein Anpassnetzwerk, das eingangsseitig an den Ausgang der Impedanzinverterschaltung und die wenigstens zwei schaltbaren Elemente angeschlossen ist. Damit lässt sich zusätzlich eine Anpassung, beispielsweise an eine mit dem Anpassnetzwerk verbundene Antenne erreichen. In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung umfassen die wenigstens zwei Elemente jeweils ein die Impedanz am Ausgang der Impedanzinverterschaltung beeinflussendes induktives Bauelement. Die Verwendung induktiver Bauelemente als Reaktanzelemente erlaubt die Realisierung von Klasse B beziehungsweise Klasse AB Verstärkerstufen mit einer sehr hohen Verstärkungseffizienz.
In einer anderen Ausgestaltungsform der Erfindung umfasst wenigstens eines der zwei Elemente eine pin-Diode, bei der ein erster Anschluss an das Schaltmittel zur Zuführung eines Potenzials und der zweite Anschluss mit einem die Recktanz aufweisenden Bauelement gekoppelt ist. In einer Ausgestaltungsform ist das Schaltmittel mit einem Transistor ausgeführt, der einen Steueranschluss zur Zuführung eines Signals für ein Schalten des Elementes umfasst.
In einer anderen Ausgestaltungsform umfasst die Impedanzinverterschaltung eine erste Spule, eine in Reihe geschaltete zweite Spule sowie ein kapazitives Bauelement. Dieses ist mit einem ersten Anschluss zwischen erster und zweiter Spule und mit einem zweiten Anschluss an ein Bezugspotenzial angeschlossen.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im Detail erläutert.
Es zeigen:
1 ein Blockschaltbild gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
2 ein Diagramm mit der Abhängigkeit einer Verstärkereffizienz von der Ausgangsleistung bei einem linearen Verstärker mit konstanter Last sowie veränderbarer Last gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
3 eine konkrete Ausgestaltungsform der Erfindung,
4 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung.
1 zeigt ein Blockschaltbild nach einer Ausführungsform der Erfindung. Die dargestellte Verstärkeranordnung ist in einem hier nicht näher gezeigten Halbleiterkörper als integrierte Schaltung realisiert. Sie enthält einen Verstärker 1 mit einem Eingang 11 zur Zuführung eines zu verstärkenden Signals. Dies wird am Ausgang 12 abgegeben. Darüber hinaus weist der Leistungsverstärker 1 einen Steueranschluss 13 auf, dem ein Stellsignal zur Einstellung seiner Verstärkung zuführbar ist. Mit Hilfe des Stellsignals am Steueranschluss 13 stellt der Leistungsverstärker 1 seine durchschnittliche Verstärkung ein.
Der Ausgang 12 des Leistungsverstärkers 1 ist an einen Eingang 21 einer Impedanzinverterschaltung 2 angeschlossen. Die Impedanzinverterschaltung 2 transformiert eine niedrige Impedanz an ihrem Ausgang 22 auf eine hohe Impedanz am Ausgang 12 des Verstärkers 1. Damit transformiert sie eine niedrige Ausgangsimpedanz am Ausgang 22 auf eine hohe Ausgangsimpedanz des Verstärkers 1. Man spricht in diesem Zusammenhang auch von einer Impedanzinversion.
Der Ausgang 22 der Impedanzinverterschaltung 2 ist an einen Eingang 31 eines Anpassnetzwerks 3 angeschlossen. Der Ausgang 32 des Anpassnetzwerks 3 ist mit einer Antenne 4 zur Abgabe des verstärkten Signals verbunden. Das Anpassnetzwerk 3 dient zur Anpassung der Eingangsimpedanz der Antenne 4 auf die niedrige Ausgangsimpedanz der Impedanzinverterschaltung 2. Dadurch wird eine Reflexion eine von dem Leistungsverstärker abgegebenen Signals an der Antenne 4 verhindert.
Zur Verbesserung der Verstärkereffizienz, die sich aus dem Verhältnis der eingesetzten Leistung zu der vom Verstärker 1 abgegebenen Leistung Signal zusammensetzt, sind mehrere schaltbare Reaktanzelemente 5 vorgesehen. Diese sind jeweils mit einem Anschluss an einen Abgriff 23 am Ausgang 22 der Impedanzinverterschaltung verbunden. Die verschiedenen Elemente 5 enthalten jeweils eine Recktanz 51, 51a, 51b sowie daran angeschlossene Schaltmittel 52, 52a, 52b.
Der Begriff Recktanz bezeichnet in diesem Zusammenhang ein Bauelement, welches im idealen Fall lediglich einen Blindwiderstand aufweist. Konkret handelt es sich in der Praxis um ein Bauelement, dessen Blindwiderstand gegenüber einem realen Widerstand sehr groß ist. Die einzelnen Schaltmittel 52, 52a, 52b dienen zur Verbindung der einzelnen Recktanzen 51, 51a, 52b mit einem Bezugspotentialanschluss 6, der im vorliegenden Fall ein Massepotential zur Verfügung stellt.
Durch die Schalter 52, 52a und 52b lassen sich die daran angeschlossenen Recktanzen 51, 51a, 51b in den Signalpfad schalten, insbesondere parallel zu der Impedanzinverterschaltung 2. Durch diese Anordnung wird die Impedanz am Ausgang der Inverterschaltung durch die zusätzlich geschaltete Recktanz verändert, also erhöht oder verringert. Welche der jeweiligen Recktanzen 51, 51a, 51b hinzu- beziehungsweise weggeschaltet wird hängt von der vom Leistungsverstärker 12 abgegebenen Leistung ab. Im Allgemeinen gilt bei der hier dargestellten Parallelschaltung der Recktanzen 5 zu dem Ausgang 22 der Impedanzinverterschaltung 2, dass die Ausgangsimpedanz der Impedanzinverterschaltung 2 verringert wird, sofern sich der Ausgangspegel eines Signals am Ausgang der Verstärkerschaltung 12 reduziert. Durch die parallele Anordnung lässt sich dies durch Hinzuschalten der Recktanzen 51, 51a, 51b er reichen. Entsprechend erhöht sich die Impedanz am Ausgang, wenn Recktanzen weggeschaltet werden, was durch die Trennung der Recktanzen 51, 51a, 51b von dem Massepotenzialanschluss 6 durch Öffnen der Schalter 52, 52a oder 52b erreicht wird.
2 zeigt hierfür ein Diagramm der Effizienz des Leistungsverstärkers 1 in Abhängigkeit der abgegebenen Ausgangsleistung P. Die Kurve K1 zeigt dabei einen linearen Verstärker mit einer konstanten Ausgangslast. Demgegenüber zeigt die Kurve K2 ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit selektierbaren und schaltbaren Reaktanzelementen. Im vorliegenden Fall sind insgesamt vier zusätzlich schaltbare Elemente vorgesehen. Wie zu erkennen, sinkt die Leistungseffizienz nach jedem Schaltvorgang, bleibt aber insgesamt über dem Effizienzverlauf eines linearen Verstärkers mit einer konstanten Last. Lediglich bei sehr hohen Ausgangsleistungen im Bereich von 50% bis 60% nähern sich die beiden Kurven K1 und K2 an, sodass hier keine weitere Verbesserung erreichbar ist.
3 zeigt eine konkrete Ausgestaltungsform der Erfindung. Wirkungs- beziehungsweise funktionsgleiche Bauelemente tragen die gleichen Bezugszeichen. In diesem Ausführungsbeispiel ist von dem Leistungsverstärker 1 lediglich die Ausgangsstufe dargestellt. Im Einzelnen ist der Eingang 11 über einen ersten Kondensator C1 und eine erste Spule L3 an den Steueranschluss eines ersten Leistungstransistors V1 angeschlossen. Dieser ist als npn-Bipolartransistor ausgeführt und mit seinem Emitteranschluss an das Massepotenzial angeschlossen. Zur Einstellung des Arbeitspunktes ist darüber hinaus der Steueranschluss des Bipolartransistors V1 über eine Spule L2 mit einem Anschluss 1V0 zur Zuführung eines Bias-Potenzials V0 verbunden. Die Spule L2 sowie der Kondensator C1 dient als Filter zur Unterdrückung hochfrequenter Anteil beziehungsweise des Gleichanteils.
Zu seiner Versorgung ist der Leistungstransistor V1 mit seinem Kollektoranschluss über eine Spule L11 an einen Anschluss 1VC zur Zuführung des Versorgungspotenzials V0 angeschlossen. Der Kollektoranschluss bildet gleichzeitig den Ausgang 12 der Verstärkeranordnung 1. Die Spule L11 dient wiederum zur Unterdrückung hochfrequenter Anteil und zusätzlich als Last zur Auskopplung des verstärkten Hochfrequenzsignals.
Die Impedanzinverterschaltung 2 umfasst zwei in Reihe geschaltete Spulen L5 und L6 sowie einen Kondensator C5 der mit einem Abgriff zwischen den beiden Spulen L5 und L6 sowie mit dem Massepotenzialanschluss 6 verbunden ist. Die Impedanzinverterschaltung ist in der dargestellten Ausführungsform als T-Vierpol realisiert. Zur Entkopplung eines Gleichanteils ist der Kondensator C6 vorgesehen. Dieser bildet gleichzeitig auch den Ausgang 22 der Impedanzinverterschaltung 2.
Das mit dem Ausgang 22 verbundene Anpassnetzwerk umfasst im vorliegenden Fall eine Spule L7, einen in Reihe geschalteten Kondensator C8 sowie einem mit einem Abgriff dazwischen angeordneten Kondensator C7, dessen anderen Anschluss das Massepotenzial zuführbar ist.
Die im Ausführungsbeispiel vorliegenden eine Recktanz aufweisenden Elemente 51, 51a, 51b sind als Spulen L8, L9 und L10 realisiert. Dabei ist es möglich, die Spulen als Luftspulen außerhalb eines Halbleiterkörpers auszubilden, wobei der Halbleiterkörper den Leistungsverstärker und den Impedanzinverter 2 enthält. Alternativ können die Spulen auch innerhalb des Halbleiterkörpers als „drop-out-lines” ausgeführt sein.
Unterschiedliche Induktivitäten werden durch unterschiedliche Längen metallischer Leitungen realisiert. Die Leitungen können gedrillt sein.
Sie lassen sich durch die dargestellten Schaltmittel 52, 52a und 52b in den Signalpfad schalten und somit die Gesamtimpedanz der Impedanzinverterschaltung verändern. Dazu ist jeweils ein erster Anschluss ”+” der Spulen L8, L9 und L10 an den gemeinsamen Knoten 23 angeschlossen. Die jeweils zweiten Anschlüsse ”–” der Spulen L8, L9 und L10 führen jeweils an einen ersten Anschluss einer pin-Diode V4, V3 und V2. Die pin-Dioden sind jeweils Teil der Schaltmittel 52, 52a und 52b. Ein jedes dieser Schaltmittel umfasst neben der Diode vier Schaltmittel 60, die als logische Schalter fungieren und abhängig von ihrer Schalterstellung logische Signale in beiden Anschlüssen der Diode zuführen. Im Einzelnen ist jede Diode mit einem ersten Anschluss an die Schaltmittel 60 und 61 angeschlossen. Der zweite Anschluss der Diode ist über einen Widerstand 59 mit zwei weiteren Schaltmitteln 62 und 63 verbunden.
In entsprechender Weise sind die Schalter 52a und 52b aufgebaut. Auch sie umfassen jeweils vier Schaltmittel 61a bis 63a sowie 60b bis 63b.
Die einzelnen Schaltmittel dienen zur Zuführung logischer Signale an die pin-Dioden V4, V3 und V2. Dabei schalten sie entweder das Bezugspotenzial am Masseanschluss 6 beziehungsweise das Versorgungspotenzial VC am Versorgungspotenzialanschluss 1VC auf jeweils einen Anschluss der Diode. Im Einzelnen erfolgt dies durch Schalten der Diode in Flussrichtung. Der durch die Diode fließende Strom ist dabei durch die Widerstände 59, 59a und 59b vorgegeben. Mit anderen Worten wird durch Schalten der Diode in Flussrichtung der Schalter geschlossen und die damit verbundene Spule hinzugeschaltet und deren Recktanz dem Ausgang der Impedanzinverterschaltung hinzugefügt. Werden die pin-Dioden in Sperrrichtung geschaltet, so wirkt die daran angeschlossene Spule nicht auf die Ausgangsimpedanz der Impedanzinverterschaltung.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel zeigt 4. In dieser Form sind die eine Recktanz aufweisenden Bauelemente ebenfalls als Spulen L8, L9, L10 ausgeführt. Die dargestellte Ausbildung hat zudem den Vorteil, dass unterschiedliche Recktanzen mit einer einzelnen Induktorspule und geeigneten Abgriffen realisierbar ist. Wirkungs- beziehungsweise funktionsgleiche Bauelemente tragen auch hier die gleichen Bezugszeichen.
In dieser Ausführung ist der Abgriff 23 zwischen dem Anpassnetzwerk 3 und der Impedanzinverterschaltung 2 an eine Reihenschaltung aus einer Anzahl Spulen L9, L10 und L8 angeschlossen. Die Spule L8 ist mit ihrem zweiten Anschluss mit der Diode V4 verbunden. Der zweite Anschluss der Diode V4 führt über einen ersten Kondensator C11 an den Bezugspotenzialanschluss 6 sowie über einen Widerstand 59 an eine Kontrollschaltung 58. Zwischen der Spule L8 und L10 ist ein weiterer Abgriff vorgesehen, der mit der zweiten Diode V3 verbunden ist. Auch diese Diode ist mit ihrem zweiten Anschluss über einen Widerstand 59a an die Kontrollschaltung 58 und über einen Kondensator C10 an den Massepotenzialanschluss 6 angeschlossen. In entsprechender Weise sind ein Abgriff sowie eine damit verbundene Diode V2 zwischen den Spulen L9 und L10 vorgesehen.
Die Logik- und Kontrollschaltung 58 führt über die Widerstände 59, 59a und 59b ein entsprechendes Schaltpotenzial den jeweils zweiten Anschlüssen der Dioden 52 bis 52b zu. Dadurch lassen sich die einzelnen Dioden in Flussrichtung schalten und somit die Recktanz der Elemente 5 verändern. Durch die Änderung der Recktanz ändert sich auch die Ausgangsimpedanz der Impedanzinverterschaltung 2. Dabei wird durch eine geeignete Ausbildung und Wahl der Abgriffe zwischen den Spulen L8, L10 und L9 eine binäre Gewichtung der Änderung der Recktanz erreicht.
Neben den hier dargestellten Ausführungsformen einer Schalteinrichtung über pin-Dioden lassen sich eine entsprechende Auswahl und ein Schalten der Recktanzen auch über Feldeffekttransistoren erreichen. Dabei werden die Dioden 52, 52a und 52b durch jeweils Feldeffekttransistoren ersetzt. Die Steueranschlüsse dieser Feldeffekttransistoren sind dann entsprechend an die Widerstände 59, 59a beziehungsweise 59b angeschlossen.

1: Leistungsverstärker
2: Impedanzinverterschaltung
3: Anpassnetzwerk
4: Antenne
5: schaltbare Elemente
6: Massepotenzialanschluss
11: Signaleingang
12: Signalausgang
13: Steueranschluss
21: Signaleingang
22: Signalausgang
31: Signaleingang
32: Signalausgang
23: Abgriff
51, 51a, 51b: Recktanzen, Bauelemente
52, 52a, 52b: Schaltmittel
60, 61, 62, 63: Schalter
61a, 60a, 62a, 63a: Schalter
60b, 61b, 62, 63b: Schalter
59, 59a, 59b: Widerstände
V2, V3, V4: pin-Dioden
L8, L9, L10: Spulen
C1, C3, C5, C7, C8: Kondensatoren
L2, L3, L5, L6, L7: Spulen
V1: Leistungstransistor
1V0: Bias-Eingang
1VC: Versorgungseingang
V0: Bias-Potenzial
VC: Versorgungspotenzial

Claims

Verstärkeranordnung, umfassend: – einen in seiner Verstärkung einstellbaren Verstärker (1) mit einem Ausgang (12) zur Abgabe eines Signals; – eine Impedanzinverterschaltung (2) mit einem an den Ausgang (12) des einstellbaren Verstärkers (1) angeschlossenen Eingang (21) und mit einem Ausgang (22); – wenigstens zwei, je eine Recktanz aufweisende schaltbare Elemente (5, 51, 51a, 51b), die jeweils mit einem ersten Anschluss an den Ausgang (22) der Impedanzinverterschaltung (2) und mit einem zweiten Anschluss über ein Schaltmittel (52, 52a, 52b) an einen Bezugspotentialanschluss (6) angeschlossen und jeweils zur Änderung der Impedanz am Ausgang (22) der Impedanzinverterschaltung (2) in Abhängigkeit von einer Schaltstellung des Schaltmittels (52, 52a, 52b) ausgeführt sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Impedanzinverterschaltung als ein T-Vierpol zu einer Transformation einer hohen Ausgangsimpedanz des einstellbaren Verstärkers (1) auf eine niedrige Impedanz am Ausgang (22) der Impedanzinverterschaltung (2) ausgeführt ist und die schaltbaren Elemente eine Spule (L8, L9, L10) umfassen.
Verstärkeranordnung nach Anspruch 1, weiter umfassend ein Anpassnetzwerk (3), eingangsseitig an den Ausgang (22) der Impedanzinverterschaltung (2) und die wenigstens zwei, eine Recktanz aufweisenden schaltbaren Elemente (5, 51, 51a, 51b) angeschlossen.
Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der die wenigstens zwei Elemente (5, 51, 51a, 51b) parallel zueinander angeordnet sind.
Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei der die wenigstens zwei Elemente (5) in Reihe angeordnet sind, wobei das zweite der wenigstens zwei Elemente, mit dem ersten Anschluss an den zweiten Anschlusss des ersten der wenigstens zwei Elemente (5) angeschlossen ist.
Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der zumindest eines der wenigstens zwei Elemente (5) eine pin-Diode (V2, V3, V4) umfasst, deren erster Anschluss an einen Schalter (60, 61, 60a, 61a, 60b, 61b) zur Zuführung eines Potenzials angeschlossen und deren zweiter Anschluss mit einem die Recktanz aufweisenden Bauelement (L8, L9, L10) gekoppelt ist.
Verstärkerschaltung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der das Schaltmittel (52, 52a, 52b) mit einem Transistor ausgeführt ist, der einen Steueranschluss zur Zuführung eines Schaltsignals für ein Schalten des Elementes (5) umfasst.
Verstärkeranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die Impedanzinverterschaltung (2) eine erste Spule (L5), eine in Reihe geschaltete Spule (L6) sowie einen Kondensator (C5) umfasst, der mit einem ersten Anschluss zwischen erster und zweiter Spule (L5, L6) und mit einem zweiten Anschluss an einen Bezugspotenzialanschluss (6) gekoppelt ist.