DE19857688A1 - Leistungsverstärker - Google Patents
LeistungsverstärkerInfo
- Publication number
- DE19857688A1 DE19857688A1 DE19857688A DE19857688A DE19857688A1 DE 19857688 A1 DE19857688 A1 DE 19857688A1 DE 19857688 A DE19857688 A DE 19857688A DE 19857688 A DE19857688 A DE 19857688A DE 19857688 A1 DE19857688 A1 DE 19857688A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- voltage
- amplifier stage
- power amplifier
- output
- power
- 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.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0216—Continuous control
- H03F1/0233—Continuous control by using a signal derived from the output signal, e.g. bootstrapping the voltage supply
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/02—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation
- H03F1/0205—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
- H03F1/0211—Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers with control of the supply voltage or current
- H03F1/0244—Stepped control
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Amplifiers (AREA)
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).
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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9346036A JPH11177349A (ja) | 1997-12-16 | 1997-12-16 | 電力増幅器 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19857688A1 true DE19857688A1 (de) | 1999-06-17 |
Family
ID=18380706
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19857688A Withdrawn DE19857688A1 (de) | 1997-12-16 | 1998-12-14 | Leistungsverstärker |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6172568B1 (de) |
JP (1) | JPH11177349A (de) |
DE (1) | DE19857688A1 (de) |
GB (1) | GB2332579B (de) |
Families Citing this family (3)
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)
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 |
-
1997
- 1997-12-16 JP JP9346036A patent/JPH11177349A/ja active Pending
-
1998
- 1998-12-10 US US09/208,419 patent/US6172568B1/en not_active Expired - Fee Related
- 1998-12-10 GB GB9827026A patent/GB2332579B/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-12-14 DE DE19857688A patent/DE19857688A1/de not_active Withdrawn
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 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE60307492T2 (de) | Kondensatorgekoppelte dynamische vorstrom-boost-schaltung für einen leistungsverstärker | |
DE69127340T2 (de) | Pulsbreitenmodulierter linearer Leistungsverstärker | |
DE3017521A1 (de) | Mehrkanal-tonleistungsverstaerker | |
DE3123735C2 (de) | Schaltung zur Zuführung eines Stromes an eine Last | |
DE3044956A1 (de) | "digitaler hochleistungsverstaerker" | |
DE2446315A1 (de) | Transistorverstaerker | |
DE2160432A1 (de) | ||
DE69230395T2 (de) | Treiberschaltung für eine kapazitive last | |
DE3239653C2 (de) | Vorrichtung zum Betrieb einer elektrischen Last | |
DE3854006T2 (de) | Generator von periodischen Signalen, insbesondere für Schaltnetzteile. | |
DE60133348T2 (de) | Pulsweitenmodulationsteuerschaltung für Gleichstrom-Gleichstromwandler | |
DE69828020T2 (de) | Audio-Ausgangsverstärker mit parallelen Klasse-AB-Stufen | |
DE3048162C2 (de) | Verstärker-Ausgangsschaltungsanordnung | |
DE2533421A1 (de) | Monolithischer verstaerker | |
DE19857688A1 (de) | Leistungsverstärker | |
DE3144696A1 (de) | Geregeltes netzteil | |
DE19501236C2 (de) | Verstärker | |
DE69112104T2 (de) | Verstärkerschaltung. | |
DE69727771T2 (de) | Brückenverstärker mit um die last gelegter rückkopplung | |
DE2203872B2 (de) | Integrierter NF-Leistungsverstärker mit Darlington-Eingangsstufe und mit quasikomplementärer Gegentakt-Ausgangsstufe | |
DE2409929B2 (de) | Verzerrungsarmer, niederfrequenter Gegentakt-Leistungsverstärker | |
DE3032675C2 (de) | Tonfrequenz-Leistungsverstärker-Schaltung. | |
DE1762561C3 (de) | In seiner Verstärkung regelbarer mehrstufiger gleichstromgekoppelter Verstärker | |
DE1537611A1 (de) | Transistor-Wechselstromverstaerkerschaltung | |
DE2614678C3 (de) | Videoverstärkerschaltung, insbesondere zur Ansteuerung einer Farbbildröhre |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8141 | Disposal/no request for examination |