DE19857688A1 - Leistungsverstärker - Google Patents

Leistungsverstärker

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Leistungsverstärker, insbesondere einen Leistungsverstärker der Leistung eines Eingangssignals unter Verwendung einer Ausgangssignalrückkopplung verstärkt.
Ein konventioneller Leistungsverstärker ist, der in der Japanischen Patent-Ver­ öffentlichung Nr. 61-23687 offenbart ist, wird nun mit Bezugnahme auf das Blockschaltbild der Nr. 7 beschrieben. In Fig. 7 umfaßt der Leistungsverstärker einen Eingangsanschluß 1, eine Spannungsverstärkerstufe 2, eine Leistungsver­ stärkerstufe 3, die die Transistoren Q1 bis Q4 einschließt, eine Rückkopplungs­ schaltung 4, eine Gleichstromleistungsquelle 5 und einen Ausgangsanschluß 6. Ein derartiger Leistungsverstärker arbeitet wie folgt. Ein Eingangssignal dieses Leistungsverstärkers wird der Spannungsverstärkerstufe 2 über den Eingangs­ anschluß 1 zugeführt. Die Spannungsverstärkerstufe 2 verstärkt die Spannung des Eingangssignals bis zu einem gegebenen Wert auf der Basis der Rückkopplungs­ spannung, die später beschrieben wird und liefert die Ausgabe an die Leistungs­ verstärkerstufe 3. Da die Leistungsverstärkerstufe 3 im allgemeinen von einer komplementären Schaltung gebildet wird (SEPP-Schaltung), ist ihre Spannungs­ verstärkung gleich eins. Wenn folglich das Ausgangssignal von der Spannungs­ verstärkerstufe 2 empfangen wird, verstärkt die Leistungsverstärkerstufe 3 den Strom des Eingangssignals auf einen gegebenen Wert ohne den Spannungswert des Eingangssignals zu verstärken. Das Signal, das durch die Leistungsverstärker­ stufe 3 verstärkt wurde, wird einer Last (nicht gezeigt) über den Ausgangsan­ schluß 6 zugeführt und wird auch der Rückkopplungsschaltung 4 zugeführt. Die Rückkopplungsschaltung 4 weist zwei interne Widerstände auf, die die Spannung des gelieferten Signals dämpfen und die Rückkopplungsspannung zurück zu der Spannungsverstärkerstufe 2 liefert.
Wie oben beschrieben, verstärkt der Leistungsverstärker mit der Kombination der Spannungsverstärkerstufe 2 und der Leistungsverstärkerstufe 3 Leistung des Ein­ gangssignals und liefert sie der Last.
Die Gleichstromleistungsquelle 5 schaltet die Gleichstromleistungs-Versorgungs­ spannungen +Vcc2 und -Vcc2 an die Spannungsverstärkerstufe 2 und an die Leistungsverstärkerstufe 3. Es ist erforderlich, die Lastspannung zur Versorgung einer großen Leistung an der Last hauptsächlich hochzubringen, da die Leistungs­ verstärkerstufe 3 eine Spannungsverstärkung gleich eins aufweist. Gemäß dem Leistungsverstärker der Fig. 7 muß während die Spannung, die zur Last geliefert wird bis auf die Gleichstromleistungsversorgungsspannungen ±Vcc2 hochge­ bracht werden muß, muß die Ausgangsspannung der Leistungsverstärkerstufe 2 auch auf die Gleichstromleistungsversorgungsspannungen ±Vcc2 hochgebracht werden, da die Spannungsverstärkung der Leistungsverstärkerstufe 3 eins ist. Das erfordert, daß die Spannungsverstärkerstufe 2 die gleiche Spannungsfestigkeit aufweist, wie die Leistungsverstärkerstufe 3. Dazu ist zu sagen, daß um dem Lei­ stungsverstärker zu ermöglichen eine hohe Leistung bereitzustellen, erfordert dies die Verwendung von Transistoren mit hoher Spannungsfestigkeit in der Span­ nungsverstärkerstufe 2. Jedoch sind Transistoren mit hoher Spannungsfestigkeit teuer, was einen erhöhten Preis des Leistungsverstärkers zur Folge hat.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Hochleistungsverstärker bei niedrigem Preis bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe durch die fol­ gende kennzeichnende Struktur.
Gemäß eines ersten Aspektes umfaßt ein Leistungsverstärker zum Verstärken der Leistung eines Eingangssignals unter Verwendung einer Ausgangssignalrück­ kopplung eine Spannungssverstärkerstufe zum Verstärken der Spannung des Eingangssignals, um ein Ausgangssignal bereitzustellen; eine Leistungsverstär­ kerstufe zum Verstärken der Leistung des Ausgangssignals von der Spannungs­ verstärkerstufe um ein Ausgangssignal bereitzustellen; einen Spannungsteiler zum Teilen des Ausgangssignals aus der Leistungsverstärkerstufe um eine geteilte Spannung auszugeben; und eine Konstantspannungsschaltung zum Regeln einer gelieferten Gleichspannung auf eine Konstantspannung, wobei eine Spannung an einem internen Referenzpunkt, der durch die geteilte Spannung, von dem Span­ nungsteiler ausgegeben wird, hochgebracht wird, und dann ein Liefern der gere­ gelten Gleichspannung an die Spannungsverstärkerstufe erfolgt. Gemäß dem ersten obigen Aspekt, teilt der Spannungsteiler das Ausgangssignal von der Leistungsverstärkerstufe und legt die geteilte Spannung auf den Referenzpunkt in der Konstantspannungsschaltung. Die Konstantspannungsschaltung regelt die gelieferte Gleichspannung auf eine konstante Spannung, wobei die Spannung am Referenzpunkt durch die angelegte geteilte Spannung hochgebracht wird und liefert dann die geregelte Gleichspannung an die Spannungsverstärkerstufe. Da die Spannungsverstärkerstufe mit einer somit geregelten Gleichspannung betrie­ ben wird, kann sie die Spannung ihres eigenen Ausgangssignals verstärken und die Spannungsfestigkeit der Spannungsverstärkerstufe kann niedriger sein als die Spannungsfestigkeit der Leistungsverstärkerstufe. Dieses stellt eine hohe Leistungsverstärkung bei niedrigem Preis bereit.
Ein zweiter Aspekt hängt von dem ersten Aspekt ab, in dem der Leistungsverstär­ ker weiterhin eine Gleichstromleistungsquelle zum Versorgen der Gleichspan­ nung zu der Konstantspannungsschaltung aufweist, wobei die Gleichstrom­ leistungsquelle auch die Gleichspannung zu der Leistungsverstärkerstufe liefert.
Gemäß dem obigen zweiten Aspekt liefert die Gleichstromleistungsquelle eine Gleichspannung sowohl zu der Leistungsverstärkerstufe als auch zu der Konstant­ spannungsschaltung. Gemäß dem zweiten Aspekt kann die Leistungsversorgungs­ struktur des Leistungsverstärkers vereinfacht werden. Dieses ergibt einen Lei­ stungsverstärker mit noch niedrigerem Preis.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden erkennbarer durch die nachfolgende detaillierte Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den zugefügten Zeich­ nungen betrachtet wird.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Struktur eines Leistungsverstär­ kers gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung zeigt;
Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, das die detaillierte Struktur des Spannungs­ teilers 7 und der Konstantspannungsschaltung 8, die in Fig. 1 gezeigt werden, zeigt;
Fig. 3 ist ein Schaltungsdiagramm, das eine Konstantspannungsschaltung 9 zeigt, die für den Zweck verwendet wird, klar die technische Wirkung der vorliegenden Erfindung zu zeigen, in der der Spannungsteiler 7 weg­ gelassen wird und der Referenzpunkt C geerdet wird;
Fig. 4 zeigt die Wellenform der Ausgangsspannung der Spannungsverstärker­ stufe 2 in einem Leistungsverstärker, der die Konstantspannungsschal­ tung 9, die in Fig. 3 gezeigt wird, aufweist;
Fig. 5 zeigt die Wellenformen der Ausgangsspannung an Hauptteilen in dem Leistungsverstärker, der den Spannungsverteiler 7 und die Konstant­ spannungsschaltung 8, die in Fig. 2 gezeigt wird, aufweist;
Fig. 6 zeigt die Wellenformen der Gleichstromleistungs-Versorgungsspannun­ gen, die an die Spannungsverstärkerstufe 2 angelegt werden, und die Wellenform der Ausgangsspannung der Spannungsverstärkerstufe 2 (welche auch der Wellenform der Eingangsspannung der Leistungs­ verstärkerstufe 3 entspricht); und
Fig. 7 ist ein Blockdiagramm, das die gesamte Struktur eines konventionellen Leistungsverstärkers zeigt.
Ein Leistungsverstärker gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorlie­ genden Erfindung wird nun mit Bezug auf die Fig. 1 bis 6 beschrieben. Das in Fig. 1 gezeigte Blockschaltbild zeigt einen Leistungsverstärker umfassend: einen Eingangsanschluß 1, eine Spannungsverstärkerstufe 2, eine Leistungsverstärker­ stufe 3, eine Rückkopplungsschaltung 4, eine Gleichstromquelle 5, einen Aus­ gangsanschluß 6, einen Spannungsteiler 7 und eine Konstantspannungsschaltung 8.
Das Eingangssignal für diesen Leistungsverstärker wird an die Spannungsver­ stärkerstufe 2 über den Eingangsanschluß 1 gelegt. Die Spannungsverstärkerstufe 2 arbeitet mit Gleichstromleistungs-Versorgungsspannungen +Vcc1 und -Vcc1, die von der Konstantspannungsschaltung 8 (später beschrieben) geliefert werden und ihre Spannungsfestigkeit ist gleich 2×Vcc1. Diese Spannungsverstärkerstufe 2 verstärkt die Spannung des Eingangssignals bis zu einem gegebenen Wert auf der Basis der Rückkopplungsspannung von der Rückkopplungsschaltung 4 (später be­ schrieben) und liefert die Ausgabe an die Leistungsverstärkerstufe 3.
Die Leistungsverstärkerstufe 3 arbeitet mit Gleichstromleistungs-Versorgungs­ spannungen +Vcc2 und -Vcc2, die von der Gleichstromleistungsquelle 5 geliefert werden und sie hat eine Spannungsfestigkeit von 2×Vcc2. Wobei Vcc2<Vcc1 ist. Die Leistungsverstärkerstufe 3 empfängt das spannungsverstärkte Signal von der Spannungsverstärkerstufe 2 und verstärkt den Strom des Eingangssignals bis zu einem gegebenen Wert, ohne seine Spannung zu verstärken (d. h. die Ausgangs­ spannungen sind in gleicher Phase), um eine Ausgabe zu liefern.
Die Ausgabe von der Leistungsverstärkerstufe 3 wird an eine Last (nicht gezeigt) über den Ausgangsanschluß 6 gelegt und wird auch der Rückkopplungsschaltung 4 und dem Spannungsteiler 7 zugeführt. Die Rückkopplungsschaltung 4 dampft die Ausgangsspannung der Leistungsverstärkerstufe 3 und gibt sie als eine Rück­ kopplungsspannung zu der Spannungsverstärkerstufe 2 aus.
Der Spannungsteiler 7, wie er in Fig. 2 gezeigt wird, der eines der wesentlichen Elemente der Erfindung ist, umfaßt die Widerstände R3 und R4. Dieser Span­ nungsteiler 7 teilt die Ausgangsspannung der Leistungsverstärkerstufe 3 um eine geteilte Spannung Vd in Phase mit der Wellenform der Ausgabe der Spannungs­ verstärkerstufe 2 an die Konstantspannungsschaltung 8 abzugeben.
Die Konstantspannungsschaltung 8, wie in Fig. 2 gezeigt, die eines der für die Erfindung wesentlichen Strukturelemente ist, umfaßt die Widerstände R1 und R2, die Zener-Dioden ZD1 und ZD2 und einen NPN-Transistor Tr1 und PNP-Transis­ tor Tr2. Eine Anode der Zener-Diode ZD1 und eine Kathode der Zener-Diode ZD2 sind miteinander verbunden. Die Zener-Dioden ZD1 und ZD2 sind mitein­ ander in Reihe in gleicher Richtung verbunden. Der Transistor Tr1 ist mit seinem Kollektor mit dem Eingangsende "a" verbunden, sein Emitter ist mit dem Aus­ gangsende "b" und seine Basis ist mit einer Kathode der Zener-Diode ZD1 ver­ bunden. Der Widerstand R1 ist zwischen der Basis und dem Kollektor des Tran­ sistors Tr1 angeschlossen. Der Transistor Tr2 ist mit seinem Kollektor mit dem Eingangsende "a'" verbunden, mit seinem Emitter mit dem Ausgangsende "b'" verbunden und seine Basis ist an der Anode der Zener-Diode ZD2 angeschlossen. Der Widerstand R2 ist zwischen der Basis und dem Kollektor des Transistors Tr2 angeschlossen. In der so konstruierten Konstantspannungsschaltung 8 wird der Spannungsreferenzpunkt C zwischen den Zener-Dioden ZD1 und ZD2 gesetzt.
Wenn die geteilte Spannung Vd von dem Spannungsteiler 7 an dem Referenz­ punkt C angeschlossen wird, wird die Gleichspannung +Vcc1, die durch den Wert des Widerstandes R1 und Kennlinien der Zener-Diode ZD1 bestimmt wird, zwi­ schen dem Emitter des Transistors Tr1 (das Ausgabe "b") und dem Referenzpunkt C erzeugt. Zwischen dem Emitter des Transistors Tr2 (das Ausgangsende "b'") und dem Referenzpunkt C wird die Gleichspannung -Vcc1, die durch die Werte des Widerstandes R2 und die Kennlinien der Zener-Diode ZD2 bestimmt wird, erzeugt. Der Referenzpunkt C hat die Spannung, die den Mittelwert zwischen dem Gleichstromleistungs-Versorgungsspannungen +Vcc1 und -Vcc1 representiert.
Um nun klar die technischen Wirkungen der Erfindung zu zeigen, betrachten wir nun schematisch mit Bezug auf Fig. 4 die Wellenformen der Spannung an einzel­ nen Teilen eines Leistungsverstärkers, der eine Konstantspannungsschaltung 9, die in Fig. 3 gezeigt wird, aufweist, in welcher der Referenzpunkt C anstelle des Spannungsteilers 7 und der Konstantspannungsschaltung 8, die in Fig. 2 gezeigt wird, geerdet wird. Fig. 4 zeigt die Wellenformen der Ausgangsspannung der Spannungsverstärkerstufe 2 in diesem Fall.
Für die Konstantspannungsschaltung 9, die in Fig. 3 gezeigt wird, haben aufgrund des Spannungsabfalls wegen der Konstantspannungsregelung die Eingangsspan­ nungen +Vcc2 und die Ausgangsspannungen ±Vcc1 die Beziehung 2×Vcc2<2×Vcc1. Mit anderen Worten, wenn der Leistungsverstärker die Kon­ stantspannungsschaltung 9 aufweist, kann selbst wenn die Spannungsfestigkeit der Leistungsverstärkerstufe 3 2×Vcc2 ist, die Spannungsfestigkeit der Leistungs­ verstärkerstufe 2 niedriger sein als die der Leistungsverstärkerstufe 3, das bedeu­ tet, sie kann 2×Vcc1 sein. In der Ausgangsspannung dieser Spannungsverstärker­ stufe 2 mit niedriger Spannungsfestigkeit wird wie in der Kurve 4-1 in Fig. 4 ge­ zeigt, (siehe punktierte Linie) der Ausschnitt bei dem der Ausgangsspannungs­ wert <|Vcc1|, nicht abgeschnitten ist aber wie durch die Kurve 4-2 in dem Dia­ gramm (siehe durchgezogene Linie) gezeigt, wird der Abschnitt bei dem der Ausgangsspannungswert) |Vcc1| abgeschnitten ist. Wenn die Ausgangsspan­ nung der Spannungsverstärkerstufe 2 somit begrenzt ist, gibt die Leistungsver­ stärkerstufe 3 (Spannungsverstärkung = 1) die begrenzte Spannung aus.
Wie aus der obigen Beschreibung gesehen werden kann, hängt die maximale Spannung, die die Leistungsverstärkerstufe 3 ausgeben kann, von der maximalen Ausgangsspannung der Spannungsverstärkerstufe 2 ab und die maximale Span­ nung, die die Spannungsverstärkerstufe 2 ausgeben kann, ist die Spannung die ihr zugeführt wird, d. h. die Gleichstromleistungs-Versorgungsspannung 2×Vcc1, die von der Konstantspannungsschaltung 9 geliefert wird. Mit anderen Worten der maximale Ausgang der Leistungsverstärkerstufe 3 ist durch die Gleichstrom­ leistungs-Versorgungsspannung, die von der Konstantspannungsschaltung 9 geliefert wird, begrenzt. Das bedeutet in der Konstantspannungsschaltung 9, die nicht von einer geteilten Spannung von dem Spannungsleiter 7 versorgt wird, wird die Gleichstromleistungs-Versorgungsspannung 2×Vcc2, die von der Gleichstromleistungsquelle 5 geliefert wird auf eine konstante Spannung 2×Vcc1 geregelt, die als die Gleichstromleistungs-Versorgungsspannung 2×Vcc1 der Spannungsverstärkerstufe 2 geliefert wird. Jedoch wegen der Begrenzung auf 2×Vcc2<2×Vcc1 für die Konstantspannungsregelung, kann die Spannungsver­ sorgungsstufe 2 nicht genügend Treiberspannung zu der Spannungsverstärkerstufe 3 liefern.
Als nächstes wird auf Fig. 5 bezug genommen, wobei wir die Wellenformen der Eingangs-/Ausgangsspannung des Spannungsteilers 7, der in Fig. 2 gezeigt wird und die Wellenformen der Ausgangsspannung der Konstantspannungsschaltung 8 betrachten. Die einzelnen Wellenformen der Spannung in Fig. 5 werden in bezug auf die Erdung gezeigt. Wenn zuerst das Signal, das durch die Kurve 4-1 in Fig. 4 gezeigt wird (siehe die punktierte Linie) an die Leistungsverstärkerstufe 3 ge­ legt wird, dessen Eingang/Ausgang in der gleichen Phase sind und dessen Span­ nungsverstärkung eins ist, gibt die Leistungsverstärkerstufe 3 das Signal, das durch die Kurve 5-1 in Fig. 5 gezeigt wird (siehe die durchgezogene Linie) an den Spannungsteiler 7, aus, der in Fig. 2 gezeigt wird usw. Der Spannungsteiler 7 teilt das Eingangssignal (siehe Kurve 5-1) auf ein Teilungsverhältnis, das durch die internen Widerstände R3 und R4 bestimmt wird, um die geteilte Spannung Vd auszugeben. Die Werte der Widerstände R3 und R4, die das Teilungsverhältnis bestimmen, erfüllen die Beziehung der "geteilten Spannung Vd=Vcc2-Vcc1". Somit teilt der Spannungsteiler 7 das Eingangssignal, das durch die Kurve 5-1 gezeigt wird, um eine geteilte Spannung Vd auszugeben, die die Wellenform, die durch die Kurve 5-2 in dem Diagramm gezeigt wird, aufzuweisen. Diese geteilte Spannung Vd wird an den Referenzpunkt C in der Konstantspannungsschaltung 8 gelegt.
Wie oben festgestellt, regelt die Konstantspannungsschaltung 8 die Eingangsspan­ nung +Vcc2 an dem Eingangsende "a", um am Ausgangsende "b" +Vcc1 zu er­ zeugen. Dann, kombiniert mit der geteilten Spannung Vd, die an den Referenz­ punkt C gelegt wird, zeigt die erzeugte Spannung bei +Vcc1 die Wellenform durch die Kurve 5-3 in Fig. 5 (siehe obere punktierte Linie), die in bezug auf Er­ de gezeigt wird. Ähnlich in bezug auf Erde ist die Wellenform der Spannung von -Vcc1, die an dem Ausgangsende "b'" auf der Basis der Eingangsspannung -Vcc2 an dem Eingangsende "a'" erzeugt wird, wie das durch die Kurve 5-4 in Fig. 5 gezeigt wird (siehe untere punktierte Linie). Auf diese Weise regelt die Kon­ stanzspannungsschaltung 8 die Gleichstromleistungs-Versorgungsspannungen ±Vcc2 für die Gleichstromleistungs-Versorgungsspannungen ±Vcc1 mit der Spannung bei dem Referenzpunkt C, der durch die geteilte Spannung Vd in Phase mit der Spannungsverstärkerstufe 2 schwingt und sie an die Spannungsverstärker­ stufe 2 liefert. Während die Gleichstromleistungs-Versorgungsspannung, die ge­ liefert wird, konstant bei 2×Vcc1 ist, verschiebt sich der Referenzpunkt in der gleichen Richtung mit der Ausgangsspannung der Spannungsverstärkerstufe 2. Somit kann die Spannungsverstärkerstufe 2 die Spannung des Eingangssignals auf einen derartigen Spannungswert verstärken, der begrenzt wird, wenn der Re­ ferenzpunkt C geerdet wird und die Ausgabe liefert. Insbesondere kann mit der Verschiebung des Referenzpunktes die Spannungsverstarkerstufe 2 das Eingangs­ signal auf Spitzenspannungswerte von ±Vcc2 verstärken. Da die Gleichstrom­ leistungs-Versorgungsspannungen ±Vcc2 den gleichen Wert wie die Spannungs­ festigkeit 2×Vcc1 der Spannungsverstärkerstufe 2 aufweist, wird kein Problem für die Spannungsverstärkerstufe 2 erzeugt (insbesondere für die Spannungsfestigkeit der Transistoren, die die Spannungsverstärkerstufe 2 bilden).
Als nächstes wird ein Fall betrachtet, bei dem das Teilungsverhältnis des Span­ nungsteilers 7 geändert ist. Wenn das Spannungsverhältnis des Spannungsteilers 7 geändert wird und eine geteilte Spannung größer als die geteilte Spannung Vd=Vcc2-Vcc1 an den Referenzpunkt C angelegt wird, liefert die Spannungsver­ stärkerstufe 2 eine Ausgabe bei ausreichender Spannung, um die Leistungsver­ stärkerstufe 3 zu treiben, trotz der Tatsache, daß sich die Eingangsspannung ver­ stärkt deren Spitzenwert niedriger ist als Vcc1 ist. Wenn andererseits eine geteilte Spannung kleiner als die geteilte Spannung Vd = Vcc2-Vcc1 an dem Referenz­ punkt C angelegt wird, kann der Spannungsverstärker 2 nicht ausreichend die Leistungsverstärkerstufe 3 treiben.
Fig. 6 zeigt Wellenformen der Gleichstromverstärkungsspannungen, die an die Spannungsverstärkerstufe 2 gelegt werden und die Wellenform der Ausgangs­ spannung der Spannungsverstärkerstufe 2, (die gleichzeitig die Eingangsspan­ nungswellenform der Leistungsverstärkerstufe 3 ist) mit Bezug auf das Erd­ potential C. In Fig. 6 zeigen die Kurven 6-1 und 6-2 die Gleichstromleistungs- Versorgungsspannung 2×Vcc1 mit Bezug auf das Potential bei dem Erdbereich C. Nun, unter der Annahme, daß 2×Vcc1=100 [V] ist und daß die Gleichstrom­ leistungs-Versorgungsspannung der Leistungsverstärkerstufe 3, 2×Vcc2=120 [V] ist, wird wie es von der oberen Beschreibung klar ist, die Ausgangsspannung der Spannungsverstarkerstufe 2 durch Spitzenwerte bei 2×Vcc2=120 [V] haben.
Als nächstes werden die Wirkungen dieser Ausführungsform beschrieben. Die Spannungsverstärkerstufe 2 wird mit Gleichstromleistungs-Versorgungsspan­ nungen ±Vcc1 versorgt. Während die Gleichstromleistungs-Versorgungsspan­ nungen ±Vcc1 niedriger als die Gleichstromleistungs-Versorgungsspannungen ±Vcc2 sind aufgrund des Spannungsabfalls in der Konstantspannungsschaltung 8, schwingt die Spannung an dem Referenzpunkt C in der Konstantspannungsschal­ tung 8 aufgrund der geteilten Spannung Vd in Phase mit der Ausgangsspannung der Spannungsverstärkerstufe 2 in der gleichen Richtung mit bezug auf die Aus­ gangsspannung der Spannungsverstärkerstufe 2. Die Spannungsverstärkerstufe 2 arbeitet mit den Gleichstromleistungs-Versorgungsspannungen ±Vcc1, um die Spannung des Eingangssignals zu verstärken und auszugeben. Folglich kann der Ausgang von der Spannungsverstärkerstufe 2 den Spannungsabfall für das Antrei­ ben der Leistungsverstärkerstufe 3 ausfüllen. Als Folge kann die Spannungsver­ stärkerstufe 2 das Eingangssignal auf eine derartige Ausgangsspannung verstärken, wie sie begrenzt würde, wenn der Referenzpunkt C auf dem gleichen Potential wie die Erde liegt.
Mit anderen Worten, der obige Effekt bedeutet, daß ein Hochleistungsverstärker trotz der Tatsache realisiert wird, daß die Spannungsfestigkeit der Spannungsver­ stärkerstufe 2 niedriger sein kann als die der Leistungsverstärkerstufe 3. Wie oben beschrieben, realisiert diese Ausführungsform einen Leistungsverstärker bei nie­ drigeren Kosten als konventionelle Geräte während sie eine hohe Leistung er­ möglicht, ohne teure Transistoren in der Spannungsverstärkerstufe 2 zu verwen­ den.
Während die Gleichstromleistungsquelle 5 die Gleichstromleistungs-Versor­ gungsspannungen ±Vcc2 sowohl der Leistungsverstärkerstufe 3 als auch der Konstantspannungsschaltung 8 in dieser bevorzugten Ausführungsform liefert, kann der Leistungsverstärker so konstruiert werden, daß eine getrennte Gleich­ stromversorgung die nicht die Gleichstromleistungsquelle 5 ist, die Gleichstrom­ leistungs-Versorgungsspannungen +Vcc2 an die Konstantspannungsschaltung 8 liefert. Obwohl spezifische Werte in dieser Ausführungsform verwendet werden und einzelne Schaltungsteile in dem Leistungsverstärker insbesondere in dieser Ausführungsform und in den Zeichnungen gezeigt werden, sind sie nur Beispiele und es ist nicht beabsichtigt, den technischen Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu begrenzen.
Während die Erfindung im Detail beschrieben wurde, ist die vorhergehende Be­ schreibung in allen Teilen darstellend und nicht begrenzend. Es ist verständlich, daß zahlreiche andere Modifikationen und Variationen hergestellt werden können ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.

Claims (2)

1. Leistungsverstärker zum Verstärken der Leistung eines Eingangssignals unter Verwendung einer Rückkopplung des Ausgangssignals, umfassend:
eine Spannungsverstärkerstufe (2) zum Verstärken der Spannung des Eingangssignals, um ein Ausgangssignal bereitzustellen;
eine Leistungsverstärkerstufe (3) zum Verstärken der Leistung des Ausgangssignals von der Spannungsverstärkerstufe (2), um ein Aus­ gangssignals bereitzustellen;
einen Spannungsteiler (7), zum Teilen des Ausgangssignals von der Leistungsverstärkerstufe (3), um eine geteilte Spannung auszugeben;
eine Konstantspannungsschaltung (8) zum Regeln einer Gleichspannung auf eine Konstantspannung mit einer Spannung an einem internen Re­ ferenzpunkt, der um eine geteilte Spannung schwingt, die von dem Span­ nungsteiler (7) ausgegeben wird und dann Versorgen der geregelten Gleichspannung an die Spannungsverstärkerstufe (2).
2. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, der weiterhin eine Gleichstrom­ leistungsquelle (5) zum Versorgen der Gleichspannung an die Konstant­ spannungsschaltung (8) umfaßt, wobei die Gleichstromleistungsquelle (5) die Gleichspannung auch an die Leistungsverstärkerstufe (3) liefert.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7113744B1 (en) 1999-10-21 2006-09-26 Broadcom Corporation Adaptive radio transceiver with a power amplifier
US6504433B1 (en) * 2000-09-15 2003-01-07 Atheros Communications, Inc. CMOS transceiver having an integrated power amplifier
CN111541430B (zh) * 2020-05-21 2023-05-12 张金路 一种复合型串联数字功放

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55132111A (en) * 1979-03-31 1980-10-14 Toshiba Corp Power amplifying circuit
US4435846A (en) * 1982-04-08 1984-03-06 Gte Automatic Electric Incorporated Automatic gain control of a single gate GaAs FET amplifier
JPS6123687A (ja) 1984-07-13 1986-02-01 Asahi Chem Ind Co Ltd 石炭を液化する方法
US5182527A (en) * 1990-03-30 1993-01-26 Oki Electric Industry Co., Ltd. Power amplifying apparatus for wireless transmitter
JPH06334541A (ja) * 1993-05-25 1994-12-02 Sony Corp 無線送信機
US5892404A (en) * 1994-10-25 1999-04-06 Vac-Com, Inc. Linear power amplifier with a pulse density modulated switching power supply

Also Published As

Publication number Publication date
GB2332579A8 (en) 1999-10-14
GB2332579B (en) 2002-08-14
GB2332579A (en) 1999-06-23
JPH11177349A (ja) 1999-07-02
GB9827026D0 (en) 1999-02-03
US6172568B1 (en) 2001-01-09

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