JP2003524979A - 複数の電圧源に接続可能なａ／ｂ級出力段を備える信号処理回路 - Google Patents
複数の電圧源に接続可能なａ／ｂ級出力段を備える信号処理回路Info
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- H03F2200/511—Many discrete supply voltages or currents or voltage levels can be chosen by a control signal in an IC-block amplifier circuit
Abstract
(57)【要約】
例えば、移動電話機、無線カーキット、他の携帯装置などの信号処理回路のＡ／Ｂ級出力段は信号を処理する。Ａ／Ｂ級出力段は、負荷を信号処理回路にて処理される信号にて駆動する。この出力段は、信号の電圧値の関数として、複数の電圧源の一つに接続される。信号処理回路は、Ｄ／Ａ変換回路と信号処理回路の入力端とＤ／Ａ変換器の間に配置された非線形動作回路を備え、信号がある値以上である場合、電圧源が変更される。この変更に起因する出力信号の歪みが、非線形動作回路にて出力段の出力端のＤＣレベルにジャンプを生じさせること、あるいは２つの出力端子の内のクリップしない方の端子の信号の値を２つの出力端子の内のクリップする方でのクリッピングを補償するために必要とされる追加の量だけ引き上げることで防止される。
Description
【０００１】
本発明は、複数の電圧源に接続可能なクラスＡ／Ｂ級出力段と、この出力段を
何度も、これら複数の電圧源の一つに信号処理回路によって処理される信号の電
圧値の関数として接続するための手段を備える信号処理回路に関する。
何度も、これら複数の電圧源の一つに信号処理回路によって処理される信号の電
圧値の関数として接続するための手段を備える信号処理回路に関する。
【０００２】
本発明は、より具体的には、例えば、電話機に対するドライバなどの信号処理
回路に関する。電話機に対するドライバの出力段は、殆どＡ／Ｂ級モードにて動
作し、約１０μＡという小さなバイアス電流を用い、２０ｍＡあるいはそれ以上
の電流をスピーカに供給する。供給されるオーディオ信号は、平均で全出力レベ
ルの約１０％のレベルである。この出力段は、平衡（ブリッジ）ドライバ構成に
て動作する。
回路に関する。電話機に対するドライバの出力段は、殆どＡ／Ｂ級モードにて動
作し、約１０μＡという小さなバイアス電流を用い、２０ｍＡあるいはそれ以上
の電流をスピーカに供給する。供給されるオーディオ信号は、平均で全出力レベ
ルの約１０％のレベルである。この出力段は、平衡（ブリッジ）ドライバ構成に
て動作する。
【０００３】
電圧源の値は負荷の最大電圧振幅によって決定される。このため、低信号レベ
ルでは、出力トランジスタ間の電圧が負荷間の電圧よりもかなり高くなる。この
結果、出力段内の散逸電力が負荷に供給される電力よりも約４倍も大きくなる。
ルでは、出力トランジスタ間の電圧が負荷間の電圧よりもかなり高くなる。この
結果、出力段内の散逸電力が負荷に供給される電力よりも約４倍も大きくなる。
【０００４】
本発明の一つの目的は、電源によって信号処理回路および出力段に供給される
電力にて、より効率的に動作する方法および信号処理回路を提供することにある
。
電力にて、より効率的に動作する方法および信号処理回路を提供することにある
。
【０００５】
本発明による信号処理回路の一つの実施例においては、前記関数は、信号処理
回路によって処理される信号の第一の瞬間電圧値の関数である。
回路によって処理される信号の第一の瞬間電圧値の関数である。
【０００６】
これによって、実際に大きな信号が存在する時点で前記出力段に対する電力源
としてのより高い電圧に切り替えることが可能となる。これは、より長い時間期
間に渡っての信号の平均レベルが、小さなあるいは大きな出力信号の存在あるい
は不在の尺度として用いられる方法および回路とは対照的である。
としてのより高い電圧に切り替えることが可能となる。これは、より長い時間期
間に渡っての信号の平均レベルが、小さなあるいは大きな出力信号の存在あるい
は不在の尺度として用いられる方法および回路とは対照的である。
【０００７】
複数の電圧源が利用できる状況においては、この出力段は、小さな出力信号に
対しては、低電圧源、例えば０．９Ｖにて動作し、大きな信号に対しては、高電
圧、例えば２Ｖに切り替えられる。さらに、待機電流、つまり、Ａ／Ｂ級モード
出力段の出力段を流れる電流は、このような状況においては、最低の電圧源から
供給される。Ａ／Ｂ級モード出力段の出力の所のＤＣ動作レベルは、上の例では
、小さな出力信号では０．４５Ｖ、大きな出力信号では１Ｖとなる。
対しては、低電圧源、例えば０．９Ｖにて動作し、大きな信号に対しては、高電
圧、例えば２Ｖに切り替えられる。さらに、待機電流、つまり、Ａ／Ｂ級モード
出力段の出力段を流れる電流は、このような状況においては、最低の電圧源から
供給される。Ａ／Ｂ級モード出力段の出力の所のＤＣ動作レベルは、上の例では
、小さな出力信号では０．４５Ｖ、大きな出力信号では１Ｖとなる。
【０００８】
出力段がどの電圧源に接続されるべきかの決定は、信号の電圧レベルを用いて
行なわれるが、この信号は信号処理回路の入力端の信号でも、入力端と出力段の
間の信号処理回路内のどこかの信号でも、あるいは出力段の、信号処理回路によ
って処理されている信号でもあり得る。
行なわれるが、この信号は信号処理回路の入力端の信号でも、入力端と出力段の
間の信号処理回路内のどこかの信号でも、あるいは出力段の、信号処理回路によ
って処理されている信号でもあり得る。
【０００９】
本発明による一つの好ましい実施例においては、この信号処理回路は、少なく
とも一つの基準信号を生成するための手段、電圧値を格納するためのメモリ、お
よび前記メモリ内に前記信号の第一の瞬間電圧値が前記少なくとも一つの基準電
圧値の一つと交差した時点で、前記信号の少なくとも第二の瞬間電圧値を格納す
るための手段を備える。
とも一つの基準信号を生成するための手段、電圧値を格納するためのメモリ、お
よび前記メモリ内に前記信号の第一の瞬間電圧値が前記少なくとも一つの基準電
圧値の一つと交差した時点で、前記信号の少なくとも第二の瞬間電圧値を格納す
るための手段を備える。
【００１０】
これによって、信号の電圧値を格納されている値と簡単に比較することが可能
となる。これは、信号の電圧値がデジタル形式にて存在し、信号の格納された電
圧値もデジタル形式にて利用できるときにはとりわけ効果的である。このような
場合は、単純なデジタル比較にて信号の電圧値の実際の値が信号の格納されてい
る電圧値より高いか低いかを決定することが可能となる。
となる。これは、信号の電圧値がデジタル形式にて存在し、信号の格納された電
圧値もデジタル形式にて利用できるときにはとりわけ効果的である。このような
場合は、単純なデジタル比較にて信号の電圧値の実際の値が信号の格納されてい
る電圧値より高いか低いかを決定することが可能となる。
【００１１】
ただし、本発明は、信号のタイプ、すなわち、アナログかデジタルかには依存
しないことに注意する。
しないことに注意する。
【００１２】
本発明のさらにもう一つの実施例においては、この信号処理回路は、Ｄ／Ａ変
換器、および信号処理回路の入力と前記Ｄ／Ａ変換器の間に設けられた非線形動
作回路を備え、この非線形処理回路は動作において出力段の出力の所のＤＣレベ
ルにジャンプを生じさせ、さらに出力段の出力端にＤＣレベルのジャンプを生じ
させると同時に出力段に対する電圧源を変更するための手段を備える。
換器、および信号処理回路の入力と前記Ｄ／Ａ変換器の間に設けられた非線形動
作回路を備え、この非線形処理回路は動作において出力段の出力の所のＤＣレベ
ルにジャンプを生じさせ、さらに出力段の出力端にＤＣレベルのジャンプを生じ
させると同時に出力段に対する電圧源を変更するための手段を備える。
【００１３】
本発明による信号処理回路のさらにもう一つの実施例においては、前記出力段
は第一と第二の出力端子を持ち、前記第一と第二の出力端子には反対の位相にお
いて処理される信号が供給され、さらに、前記第一の出力端子で処理されている
信号を前記第二の出力端子で処理される信号がクリップする時点で引き上げるた
めおよびこの逆を行なうための手段、およびクリッピングの際にクリップしない
方の処理されている信号の電圧値を、クリップする方の処理されている信号のク
リッピングを補償するための追加の量だけ引き上げるための手段を備える。
は第一と第二の出力端子を持ち、前記第一と第二の出力端子には反対の位相にお
いて処理される信号が供給され、さらに、前記第一の出力端子で処理されている
信号を前記第二の出力端子で処理される信号がクリップする時点で引き上げるた
めおよびこの逆を行なうための手段、およびクリッピングの際にクリップしない
方の処理されている信号の電圧値を、クリップする方の処理されている信号のク
リッピングを補償するための追加の量だけ引き上げるための手段を備える。
【００１４】
以下に、本発明を付録の図面を用いてより詳細に説明する。
【００１５】
図１は、例えば移動電話機の参照符号２として簡略的に示されるハウジング内
の信号処理回路１を示す。信号処理回路１は入力端３を備え、これに入力段４が
接続される。入力段４の出力は、回路４から処理されるべき信号を受信するため
の第一の入力端６を持つ非線形動作回路５に接続される。非線形動作回路５は、
第一の比較器回路９からの信号を受信するための第二の入力端７と、第二の比較
器回路１０からの信号を受信するための第三の入力端８を備える。非線形動作回
路５の第一の出力端１１は第一のＤ／Ａ変換回路１２の入力端に接続される。第
一のＤ／Ａ変換回路１２の出力は第一の調整可能な増幅器１３の入力端に接続さ
れる。第一の調整可能な増幅器１３の出力端は、負荷１４の第一の端子と第一の
比較器回路９の第一の入力端１５に接続される。第一の比較器９の第二の入力端
１６は第一の基準電圧源１７に接続される。非線形動作回路５の第二の出力端１
８は第二のＤ／Ａ変換回路１９の入力端に接続される。第二のＤ／Ａ変換回路１
９の出力端は第二の調整可能な増幅器２０の入力端に接続される。第二の調整可
能な増幅器２０の出力端は、負荷１４の第二の端子と第二の比較器回路１０の第
一の入力端２１に接続される。第二の比較器回路１０の第二の入力端２２は第二
の基準電圧源２３に接続される。非線形動作回路の第三の出力端２４はライン２
６を介して第一の調整可能な増幅器１３に接続され、第四の出力端２５はライン
２７を介して第二の調整可能な増幅器２０に接続される。第一の調整可能な増幅
器１３と第二の調整可能な増幅器２０は両方とも電圧源Ｖc1とＶc2に選択的に接
続可能である。
の信号処理回路１を示す。信号処理回路１は入力端３を備え、これに入力段４が
接続される。入力段４の出力は、回路４から処理されるべき信号を受信するため
の第一の入力端６を持つ非線形動作回路５に接続される。非線形動作回路５は、
第一の比較器回路９からの信号を受信するための第二の入力端７と、第二の比較
器回路１０からの信号を受信するための第三の入力端８を備える。非線形動作回
路５の第一の出力端１１は第一のＤ／Ａ変換回路１２の入力端に接続される。第
一のＤ／Ａ変換回路１２の出力は第一の調整可能な増幅器１３の入力端に接続さ
れる。第一の調整可能な増幅器１３の出力端は、負荷１４の第一の端子と第一の
比較器回路９の第一の入力端１５に接続される。第一の比較器９の第二の入力端
１６は第一の基準電圧源１７に接続される。非線形動作回路５の第二の出力端１
８は第二のＤ／Ａ変換回路１９の入力端に接続される。第二のＤ／Ａ変換回路１
９の出力端は第二の調整可能な増幅器２０の入力端に接続される。第二の調整可
能な増幅器２０の出力端は、負荷１４の第二の端子と第二の比較器回路１０の第
一の入力端２１に接続される。第二の比較器回路１０の第二の入力端２２は第二
の基準電圧源２３に接続される。非線形動作回路の第三の出力端２４はライン２
６を介して第一の調整可能な増幅器１３に接続され、第四の出力端２５はライン
２７を介して第二の調整可能な増幅器２０に接続される。第一の調整可能な増幅
器１３と第二の調整可能な増幅器２０は両方とも電圧源Ｖc1とＶc2に選択的に接
続可能である。
【００１６】
第一の調整可能な増幅器１３と第二の調整可能な増幅器２０は、一体となって
、例えば、移動電話機に対するドライバの出力段を構成し、Ａ／Ｂ級モードにて
約１００μＡなる小さなバイアス電流にて動作し、２０ｍＡあるいはそれ以上の
電流を出力負荷１４に供給する。この出力負荷１４は、移動電話機の場合は、例
えば、スピーカから成る。Ｖc1は、例えば０．９Ｖの低電圧源から成り、Ｖc2は
、例えば２Ｖの高電圧源から成る。第一の調整可能な増幅器１３と第二の調整可
能な増幅器２０の両方とも各々任意の時点において、電圧源Ｖc1あるいは電圧源
Ｖc2に接続することができる。電圧源Ｖc1から電圧源Ｖc2への切り替え、あるい
は逆への電圧源Ｖc2から電圧源Ｖc1への切り替えは、それぞれ、非線形動作回路
５の出力端２４、２５で生成される信号の制御下で遂行される。
、例えば、移動電話機に対するドライバの出力段を構成し、Ａ／Ｂ級モードにて
約１００μＡなる小さなバイアス電流にて動作し、２０ｍＡあるいはそれ以上の
電流を出力負荷１４に供給する。この出力負荷１４は、移動電話機の場合は、例
えば、スピーカから成る。Ｖc1は、例えば０．９Ｖの低電圧源から成り、Ｖc2は
、例えば２Ｖの高電圧源から成る。第一の調整可能な増幅器１３と第二の調整可
能な増幅器２０の両方とも各々任意の時点において、電圧源Ｖc1あるいは電圧源
Ｖc2に接続することができる。電圧源Ｖc1から電圧源Ｖc2への切り替え、あるい
は逆への電圧源Ｖc2から電圧源Ｖc1への切り替えは、それぞれ、非線形動作回路
５の出力端２４、２５で生成される信号の制御下で遂行される。
【００１７】
次に、信号処理回路１の動作を、小さな出力信号との関連で説明する。負荷１
４間の小さな出力信号は、入力端３での小さな入力信号をも意味する。待機状態
、すなわち入力端３に信号が存在しない状態においては、各々第一と第二の増幅
器１３、２０は両方とも低電圧源Ｖc1に接続される。この待機状態においては、
調整可能な増幅器１３、２０の出力端は両方ともＶc1の半分の電圧レベルにある
。基準電圧源１７、２３は実質的にＶc1に等しい基準電圧を供給する。各々比較
器回路９、１０の入力端１５、２１の電圧値は、各々比較器回路９、１０の入力
端１６、２２の電圧値より低いために、両方の比較器回路９、１０の出力は低値
となる。非線形動作回路５の入力端７、８の入力信号が低値の場合、出力端２４
、２５には、調整可能な増幅器１３、２０を電圧源Ｖc1に接続させるような信号
が現われる。
４間の小さな出力信号は、入力端３での小さな入力信号をも意味する。待機状態
、すなわち入力端３に信号が存在しない状態においては、各々第一と第二の増幅
器１３、２０は両方とも低電圧源Ｖc1に接続される。この待機状態においては、
調整可能な増幅器１３、２０の出力端は両方ともＶc1の半分の電圧レベルにある
。基準電圧源１７、２３は実質的にＶc1に等しい基準電圧を供給する。各々比較
器回路９、１０の入力端１５、２１の電圧値は、各々比較器回路９、１０の入力
端１６、２２の電圧値より低いために、両方の比較器回路９、１０の出力は低値
となる。非線形動作回路５の入力端７、８の入力信号が低値の場合、出力端２４
、２５には、調整可能な増幅器１３、２０を電圧源Ｖc1に接続させるような信号
が現われる。
【００１８】
信号が小さな場合、つまり、入力端３の所の信号が小さな場合は、各々調整可
能な増幅器１３、２０の出力端の信号も小さくなり、負荷１４間の信号も小さく
なる。このような小さな信号とは、負荷１４間に、Ｖc1、例えば、０．９Ｖを超
える電圧は与えないような信号として定義される。
能な増幅器１３、２０の出力端の信号も小さくなり、負荷１４間の信号も小さく
なる。このような小さな信号とは、負荷１４間に、Ｖc1、例えば、０．９Ｖを超
える電圧は与えないような信号として定義される。
【００１９】
大きな信号では状況は異なる。大きな信号とは、調整可能な増幅器１３、２０
の出力端に、Ｖc1すなわち０．９Ｖを超える電圧値を与えるような信号として定
義される。このような状況においては、さらなる手段が講じられない場合、これ
ら出力端のこれら信号の立下り部分（low going portions）が零レベルによって
クリップされ、この結果、負荷１４間の信号に歪みが生じる。
の出力端に、Ｖc1すなわち０．９Ｖを超える電圧値を与えるような信号として定
義される。このような状況においては、さらなる手段が講じられない場合、これ
ら出力端のこれら信号の立下り部分（low going portions）が零レベルによって
クリップされ、この結果、負荷１４間の信号に歪みが生じる。
【００２０】
本発明による第一の解決においては、調整可能な増幅器１３、２０が電圧源Vc
2に接続され、 調整可能な増幅器１３、２０の出力端のＤＣレベルがＶc2の半分
、すなわち１Ｖに増加される。この様子が図３に示される。それぞれ、調整可能
な増幅器１３の出力端の出力レベルがＶc1の半分に、そして調整可能な増幅器２
０の出力端の出力レベルが０Ｖに達しない限り、待機状態および小さな信号との
関連で上に説明した通り、回路内で変更は行なわれない。ただし、それぞれ、調
整可能な増幅器１３の出力端の出力電圧値Ｖ０がＶc1に、そして調整可能な増幅
器２０の出力の出力電圧値／Ｖ０が０Ｖに達すると（これはある時点において発
生する）直ちに、比較器９がアクティブとなり、その出力を論理０から論理１レ
ベルに変える。非線形動作回路５の入力７端の信号が論理１レベルの変化の結果
として、両方の出力２４、２５が状態を変える。ライン２６、２７上の状態の変
化のために、調整可能な増幅器１３、２０は電圧源Ｖc2に接続される。さらに、
非線形動作回路５の入力端７の信号が論理１レベルに変化した結果として、処理
されるべき信号を表すデジタル信号が非線形動作回路５の出力端１１、１８に現
われるが、このデジタル信号は調整可能な増幅器１３、２０の出力端の、Ｖc2の
半分すなわち１ＶのＤＣ動作レベルを持つ。この結果として、調整可能な増幅器
１３、２０の出力端のＤＣ動作レベルに、Ｖc1の半分からＶc2の半分へのジャン
プが起こされる。この結果として、電圧値Ｖ０と／Ｖ０に対する余裕ができ、Ｖ ０ は、それぞれ、最高２Ｖ、最低０Ｖまで、ただし、Ｖc2の半分、すなわち１Ｖ
を中心として変化することが可能となる。出力端２４、２５にこれら信号が生成
されるのと同時に、入力端７で論理１レベルの出現に応答して、非線形動作回路
５の入力端６に存在する信号の絶対値が非線形動作回路５のメモリ２８内に格納
される。時刻Ｔ１以降は、比較器９、１０は、出力端２４、２５およびライン２
６、２７上の状態を変化には応答しなくなり、時刻Ｔ１以降は、比較は、メモリ
２８内に格納された電圧値と非線形動作回路５の入力端６に存在する信号の電圧
値との間で行なわれる。
2に接続され、 調整可能な増幅器１３、２０の出力端のＤＣレベルがＶc2の半分
、すなわち１Ｖに増加される。この様子が図３に示される。それぞれ、調整可能
な増幅器１３の出力端の出力レベルがＶc1の半分に、そして調整可能な増幅器２
０の出力端の出力レベルが０Ｖに達しない限り、待機状態および小さな信号との
関連で上に説明した通り、回路内で変更は行なわれない。ただし、それぞれ、調
整可能な増幅器１３の出力端の出力電圧値Ｖ０がＶc1に、そして調整可能な増幅
器２０の出力の出力電圧値／Ｖ０が０Ｖに達すると（これはある時点において発
生する）直ちに、比較器９がアクティブとなり、その出力を論理０から論理１レ
ベルに変える。非線形動作回路５の入力７端の信号が論理１レベルの変化の結果
として、両方の出力２４、２５が状態を変える。ライン２６、２７上の状態の変
化のために、調整可能な増幅器１３、２０は電圧源Ｖc2に接続される。さらに、
非線形動作回路５の入力端７の信号が論理１レベルに変化した結果として、処理
されるべき信号を表すデジタル信号が非線形動作回路５の出力端１１、１８に現
われるが、このデジタル信号は調整可能な増幅器１３、２０の出力端の、Ｖc2の
半分すなわち１ＶのＤＣ動作レベルを持つ。この結果として、調整可能な増幅器
１３、２０の出力端のＤＣ動作レベルに、Ｖc1の半分からＶc2の半分へのジャン
プが起こされる。この結果として、電圧値Ｖ０と／Ｖ０に対する余裕ができ、Ｖ ０ は、それぞれ、最高２Ｖ、最低０Ｖまで、ただし、Ｖc2の半分、すなわち１Ｖ
を中心として変化することが可能となる。出力端２４、２５にこれら信号が生成
されるのと同時に、入力端７で論理１レベルの出現に応答して、非線形動作回路
５の入力端６に存在する信号の絶対値が非線形動作回路５のメモリ２８内に格納
される。時刻Ｔ１以降は、比較器９、１０は、出力端２４、２５およびライン２
６、２７上の状態を変化には応答しなくなり、時刻Ｔ１以降は、比較は、メモリ
２８内に格納された電圧値と非線形動作回路５の入力端６に存在する信号の電圧
値との間で行なわれる。
【００２１】
時刻Ｔ２において、調整可能な増幅器２０の出力端の電圧値が再び増加を始め
、調整可能な増幅器１３、２０を電圧源Ｖc1に接続する状態から調整可能な増幅
器１３、２０を電圧源Ｖc2に接続する状態への変化が行なわれた時刻Ｔ１におけ
るのと同一の電圧値に達する。これは、非線形動作回路５内において、非線形動
作回路５の入力端６に存在する信号の絶対値がメモリ２８内に格納されている電
圧値と再び等しくなり、これを通過することを意味する。この結果、時刻Ｔ２に
おいて非線形動作回路５の出力端２４、２５およびライン２６、２７上に信号が
生成され、この結果、調整可能な増幅器１３、２０の接続が元の電圧源Ｖc1に切
り替えられる。もう一つの結果として、非線形動作回路５の出力端１１、１８の
信号のために、調整可能な増幅器１３、２０の出力端のＤＣ動作レベルが再びＶ
c1の半分すなわち０．４５Ｖに戻される。この状況が時刻Ｔ２以降継続する。信
号処理回路１にて処理されるべき(ＡＣ)信号も継続し、時刻Ｔ３において調整可
能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０が０に達し、同時に、調整可能な増幅器２
０の出力端の電圧値／Ｖ０がＶc1すなわち０．９ボルトに達する。これと同時に
、非線形動作回路５の入力端６の信号の電圧値が再びメモリ２８内に格納されて
いる値に達し、これを通過する。再び出力端２４、２５およびライン２６、２７
上の状態が変化し、このため調整可能な増幅器１３、２０が再び時刻Ｔ３におい
て電圧源Ｖc2に接続される。さらに、出力端１１、１８の信号によって表される
電圧値も変化し、ちょうど時刻Ｔ１の際と同様に、調整可能な増幅器１４、２０
の出力端のＤＣ動作レベルがＶc2の半分すなわち１ボルトに上げられる。今回は
、最高Ｖc2すなわち２ボルトまで上昇を継続するのは調整可能な増幅器２０の出
力端の電圧値Ｖ０であり、０ボルトまで下降するのは調整可能な増幅器１４の出
力端の電圧値／Ｖ０である。時刻Ｔ４において、非線形動作回路５の入力端６の
信号の電圧値が再びメモリ２８内に格納されている電圧値に達し、これを通過し
、非線形動作回路５の出力端２４、２５、およびライン２６、２７上の状態の変
化が起こる。この結果として、調整可能な増幅器１３、２０が再び元の電圧源Ｖ
c1に接続される。さらに同一の時刻Ｔ４において、出力端１１、１８の信号によ
って表される電圧値が調節（変化）され、調整可能な増幅器１３、２０の出力端
のＤＣ動作レベルが再びＶc1の半分、すなわち０．４５ボルトに戻される。
、調整可能な増幅器１３、２０を電圧源Ｖc1に接続する状態から調整可能な増幅
器１３、２０を電圧源Ｖc2に接続する状態への変化が行なわれた時刻Ｔ１におけ
るのと同一の電圧値に達する。これは、非線形動作回路５内において、非線形動
作回路５の入力端６に存在する信号の絶対値がメモリ２８内に格納されている電
圧値と再び等しくなり、これを通過することを意味する。この結果、時刻Ｔ２に
おいて非線形動作回路５の出力端２４、２５およびライン２６、２７上に信号が
生成され、この結果、調整可能な増幅器１３、２０の接続が元の電圧源Ｖc1に切
り替えられる。もう一つの結果として、非線形動作回路５の出力端１１、１８の
信号のために、調整可能な増幅器１３、２０の出力端のＤＣ動作レベルが再びＶ
c1の半分すなわち０．４５Ｖに戻される。この状況が時刻Ｔ２以降継続する。信
号処理回路１にて処理されるべき(ＡＣ)信号も継続し、時刻Ｔ３において調整可
能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０が０に達し、同時に、調整可能な増幅器２
０の出力端の電圧値／Ｖ０がＶc1すなわち０．９ボルトに達する。これと同時に
、非線形動作回路５の入力端６の信号の電圧値が再びメモリ２８内に格納されて
いる値に達し、これを通過する。再び出力端２４、２５およびライン２６、２７
上の状態が変化し、このため調整可能な増幅器１３、２０が再び時刻Ｔ３におい
て電圧源Ｖc2に接続される。さらに、出力端１１、１８の信号によって表される
電圧値も変化し、ちょうど時刻Ｔ１の際と同様に、調整可能な増幅器１４、２０
の出力端のＤＣ動作レベルがＶc2の半分すなわち１ボルトに上げられる。今回は
、最高Ｖc2すなわち２ボルトまで上昇を継続するのは調整可能な増幅器２０の出
力端の電圧値Ｖ０であり、０ボルトまで下降するのは調整可能な増幅器１４の出
力端の電圧値／Ｖ０である。時刻Ｔ４において、非線形動作回路５の入力端６の
信号の電圧値が再びメモリ２８内に格納されている電圧値に達し、これを通過し
、非線形動作回路５の出力端２４、２５、およびライン２６、２７上の状態の変
化が起こる。この結果として、調整可能な増幅器１３、２０が再び元の電圧源Ｖ
c1に接続される。さらに同一の時刻Ｔ４において、出力端１１、１８の信号によ
って表される電圧値が調節（変化）され、調整可能な増幅器１３、２０の出力端
のＤＣ動作レベルが再びＶc1の半分、すなわち０．４５ボルトに戻される。
【００２２】
上の説明では、調整可能な増幅器１３、２０の電圧源Ｖc1から電圧源Ｖc2への
切り替えは、最初、調整可能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０がＶc1すなわち
０．９ボルトに達することで始動された。ただし、これは、これら２つの出力、
すなわち、調整可能な増幅器１３の出力と調整可能な増幅器２０の出力のどちら
が最初にＶc1に達するかは予め定められていないという意味において単なる偶然
であった。
切り替えは、最初、調整可能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０がＶc1すなわち
０．９ボルトに達することで始動された。ただし、これは、これら２つの出力、
すなわち、調整可能な増幅器１３の出力と調整可能な増幅器２０の出力のどちら
が最初にＶc1に達するかは予め定められていないという意味において単なる偶然
であった。
【００２３】
上述のように、ＤＣ動作レベルのジャンプは、それぞれ、調整可能な増幅器１
３、２０を駆動するＤ／Ａ変換器１２、１９にて供給する必要がある。これを達
成するためには、Ｄ／Ａ変換器１２、１９に入力される前に、処理されるべき信
号に既知の非線形動作を適用することが要求される。さらに、両方の調整可能な
増幅器１３、２０の利得は完全に等しいものと想定された。この場合は、時刻Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３、およびＴ４における電圧ジャンプは完全に等しく、負荷１４間
の電圧がこれら電圧ジャンプによって影響されることはない。ただし、調整可能
な増幅器１３、２０の利得が完全に等しくない場合は、これら電圧ジャンプは完
全に等しくはならず、結果として負荷１４にクリックが発生する恐れがある。
３、２０を駆動するＤ／Ａ変換器１２、１９にて供給する必要がある。これを達
成するためには、Ｄ／Ａ変換器１２、１９に入力される前に、処理されるべき信
号に既知の非線形動作を適用することが要求される。さらに、両方の調整可能な
増幅器１３、２０の利得は完全に等しいものと想定された。この場合は、時刻Ｔ
１、Ｔ２、Ｔ３、およびＴ４における電圧ジャンプは完全に等しく、負荷１４間
の電圧がこれら電圧ジャンプによって影響されることはない。ただし、調整可能
な増幅器１３、２０の利得が完全に等しくない場合は、これら電圧ジャンプは完
全に等しくはならず、結果として負荷１４にクリックが発生する恐れがある。
【００２４】
この問題に対する解決を図４との関連で説明する。図４に示される時刻Ｔ１、
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、図３に同一の文字と数字にて示される時刻と対応する。図
４においては、非線形動作回路５の動作は、図３との関連で説明した非線形動作
回路５の動作とは若干異なる。前述のように、非線形動作回路５の入力端６に存
在する信号の電圧値は、電圧値Ｖ０あるいは電圧値／Ｖ０がＶc1に達し、比較器
９あるいは１０が非線形動作回路５の、それぞれ、入力端７あるいは入力端８に
信号を送信した時点において、初めて、その存在が認識され、これに応答して、
非線形動作回路５の入力端６に存在する信号の電圧値がメモリ２８内に格納され
る。前述と同様に、この最初の時間は、時刻Ｔ１において起こるものと想定され
る。
Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４は、図３に同一の文字と数字にて示される時刻と対応する。図
４においては、非線形動作回路５の動作は、図３との関連で説明した非線形動作
回路５の動作とは若干異なる。前述のように、非線形動作回路５の入力端６に存
在する信号の電圧値は、電圧値Ｖ０あるいは電圧値／Ｖ０がＶc1に達し、比較器
９あるいは１０が非線形動作回路５の、それぞれ、入力端７あるいは入力端８に
信号を送信した時点において、初めて、その存在が認識され、これに応答して、
非線形動作回路５の入力端６に存在する信号の電圧値がメモリ２８内に格納され
る。前述と同様に、この最初の時間は、時刻Ｔ１において起こるものと想定され
る。
【００２５】
簡単のために、非線形動作回路５の出力端１１、１８間の処理には差がないも
のと想定される。時刻Ｔ１において、調整可能な増幅器２０の出力値／Ｖ０が０
に達する。負荷１４間の電圧がなにもなかったように増加を続けるためには、Ｔ
１とＴ２の間の任意の時間において電圧値Ｖ０を、仮に妨げがなかった場合に調
整可能な増幅器２０の出力端の電圧値／Ｖ０が図４の０のラインを超えて落ちる
であろう電圧値と等しい電圧値だけ引き上げることを要求される。
のと想定される。時刻Ｔ１において、調整可能な増幅器２０の出力値／Ｖ０が０
に達する。負荷１４間の電圧がなにもなかったように増加を続けるためには、Ｔ
１とＴ２の間の任意の時間において電圧値Ｖ０を、仮に妨げがなかった場合に調
整可能な増幅器２０の出力端の電圧値／Ｖ０が図４の０のラインを超えて落ちる
であろう電圧値と等しい電圧値だけ引き上げることを要求される。
【００２６】
この電圧値Ｖ０の引き上げはＴ１とＴ２との間で以下のように達成される。時
刻Ｔ１において、非線形動作回路５の出力端２４、２５に信号が現われ、この信
号がライン２６、２７を通じて、それぞれ、調整可能な増幅器１３、２０に送ら
れ、調整可能な増幅器１３、２０が電圧源Ｖc1から電圧源Ｖc2へと切り替えられ
る。非線形動作回路５内で、メモリ２８内に格納されている電圧値が非線形動作
回路５の入力端６に存在する電圧値の絶対値から引かれる。この差は、時刻Ｔ１
と時刻Ｔ２間の任意の時点における／Ｖ０の、０以下の仮想的な電圧値（fictiv
e voltage value）を表す。この差は、様々な時間およびＴ１とＴ２との間の様
々な時点において確立される。時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間のこの差が確立された
任意の時点において、この差が非線形動作回路５の入力端６に存在する信号の電
圧値に加えられる。差を加えた後に、加えられた部分を含む信号が非線形動作回
路５の出力端１１、１８に供給され、さらにＤ／Ａ変換器１２、１９によって処
理される。時刻Ｔ１においては調整可能な増幅器２０の出力は既に０ボルトに達
しているために、非線形動作回路５の出力端１８に供給される信号への上述の差
の加算はなんの影響も与えない。すなわち、調整可能な増幅器２０の出力端の電
圧値／Ｖ０は０にあり、０にとどまる。従って、非線形動作回路５内で出力端１
８に供給する信号にこの加算を行なう必要はないようにも思えるが、この方が回
路が簡単になる。他方、調整可能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０は、調整可
能な増幅器２０の出力端の信号の損失を補うために必要とされるそれとぴったり
同量だけ引き上げられる。
刻Ｔ１において、非線形動作回路５の出力端２４、２５に信号が現われ、この信
号がライン２６、２７を通じて、それぞれ、調整可能な増幅器１３、２０に送ら
れ、調整可能な増幅器１３、２０が電圧源Ｖc1から電圧源Ｖc2へと切り替えられ
る。非線形動作回路５内で、メモリ２８内に格納されている電圧値が非線形動作
回路５の入力端６に存在する電圧値の絶対値から引かれる。この差は、時刻Ｔ１
と時刻Ｔ２間の任意の時点における／Ｖ０の、０以下の仮想的な電圧値（fictiv
e voltage value）を表す。この差は、様々な時間およびＴ１とＴ２との間の様
々な時点において確立される。時刻Ｔ１と時刻Ｔ２との間のこの差が確立された
任意の時点において、この差が非線形動作回路５の入力端６に存在する信号の電
圧値に加えられる。差を加えた後に、加えられた部分を含む信号が非線形動作回
路５の出力端１１、１８に供給され、さらにＤ／Ａ変換器１２、１９によって処
理される。時刻Ｔ１においては調整可能な増幅器２０の出力は既に０ボルトに達
しているために、非線形動作回路５の出力端１８に供給される信号への上述の差
の加算はなんの影響も与えない。すなわち、調整可能な増幅器２０の出力端の電
圧値／Ｖ０は０にあり、０にとどまる。従って、非線形動作回路５内で出力端１
８に供給する信号にこの加算を行なう必要はないようにも思えるが、この方が回
路が簡単になる。他方、調整可能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０は、調整可
能な増幅器２０の出力端の信号の損失を補うために必要とされるそれとぴったり
同量だけ引き上げられる。
【００２７】
時刻Ｔ２において、この加算が再び０に達し、非線形動作回路５の出力端２４
、２５およびライン２６、２７上に現われる信号によって調整可能な増幅器１３
、２０が元の電圧源Ｖc1に切り替えられる。
、２５およびライン２６、２７上に現われる信号によって調整可能な増幅器１３
、２０が元の電圧源Ｖc1に切り替えられる。
【００２８】
時刻Ｔ２と時刻Ｔ３の間にはなんの変化も起こらず、時刻Ｔ２において確立さ
れた状況のままにとどまる。非線形動作回路５は、入力端６に存在する信号の電
圧値の絶対値とメモリ２８内に格納されている値との間の差を確立することで、
この差が時刻Ｔ２と時刻Ｔ３の間においては負であることを認識する。この期間
、すなわち、この差が負である期間においては、入力端６に存在する信号の電圧
値は、変更されることなく、非線形動作回路５の出力端１１、１８に供給される
。時刻Ｔ３と時刻Ｔ４の間において、この差は再び正となり、この差が入力端６
に存在する信号の電圧値に加えられ、出力端１１、１８にはこうして引き上げら
れた値が現われる。現在、調整可能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０は０に達
しているため、非線形動作回路５の出力端１１の電圧値の増加はなんの影響も与
えない。ただし、出力端１８に存在する信号の電圧値の増加は、影響を持ち、Ｄ
／Ａ変換器１９および調整可能な増幅器２０を介して、調整可能な増幅器２０の
出力端の電圧値／Ｖ０がちょうど適正な量だけ引き上げられる。
れた状況のままにとどまる。非線形動作回路５は、入力端６に存在する信号の電
圧値の絶対値とメモリ２８内に格納されている値との間の差を確立することで、
この差が時刻Ｔ２と時刻Ｔ３の間においては負であることを認識する。この期間
、すなわち、この差が負である期間においては、入力端６に存在する信号の電圧
値は、変更されることなく、非線形動作回路５の出力端１１、１８に供給される
。時刻Ｔ３と時刻Ｔ４の間において、この差は再び正となり、この差が入力端６
に存在する信号の電圧値に加えられ、出力端１１、１８にはこうして引き上げら
れた値が現われる。現在、調整可能な増幅器１３の出力端の電圧値Ｖ０は０に達
しているため、非線形動作回路５の出力端１１の電圧値の増加はなんの影響も与
えない。ただし、出力端１８に存在する信号の電圧値の増加は、影響を持ち、Ｄ
／Ａ変換器１９および調整可能な増幅器２０を介して、調整可能な増幅器２０の
出力端の電圧値／Ｖ０がちょうど適正な量だけ引き上げられる。
【００２９】
上述の説明においては、非線形動作回路５内の動作は、デジタル動作であるも
のと想定された。より具体的には、差信号の決定およびこの差の信号への加算は
デジタル操作であるものとして説明された。ただし、これは必須ではない。差を
アナログ増幅器を含む監視回路にて決定し、加算回路を用いてこの差信号を調整
可能な増幅器１３、２０の入力端に加えることもできる。ただし、このやり方は
、追加のアナログ回路を必要とすることに加え、電力の散逸も伴うため、上に説
明のデジタルによる解決策と比較して劣る。
のと想定された。より具体的には、差信号の決定およびこの差の信号への加算は
デジタル操作であるものとして説明された。ただし、これは必須ではない。差を
アナログ増幅器を含む監視回路にて決定し、加算回路を用いてこの差信号を調整
可能な増幅器１３、２０の入力端に加えることもできる。ただし、このやり方は
、追加のアナログ回路を必要とすることに加え、電力の散逸も伴うため、上に説
明のデジタルによる解決策と比較して劣る。
【００３０】
上に説明の発明は、移動電話におけるＡ／Ｂ級モードの出力段との関連で説明
された。ただし、本発明はこのような用途に制限されるものではなく、本発明は
、任意のタイプの携帯装置、デジタルカーラジオその他を含む他の装置にも適用
できるものである。
された。ただし、本発明はこのような用途に制限されるものではなく、本発明は
、任意のタイプの携帯装置、デジタルカーラジオその他を含む他の装置にも適用
できるものである。
【図１】
本発明による信号処理回路を示す図。
【図２】
小さな信号に対する負荷間の出力電圧値を示す波形図。
【図３】
大きな信号に対する負荷間のＤＣレベルにジャンプを持つ出力電圧値を示す波
形図。
形図。
【図４】
大きな信号に対する負荷間のＤＣレベルにジャンプを持たない出力電圧値を示
す波形図。
す波形図。
１ 信号処理回路
５ 非線形動作回路
９ 第一の比較器回路
１０ 第二の比較器回路
１２ 第一のＤ／ＡA変換回路
１３ 第一の調整可能な増幅器
１４ 負荷
１７ 第一の基準電圧源
１９ 第二のＤ／Ａ変換回路
２０ 第二の調整可能な増幅器
２３ 第二の基準電圧源
Ｖc1、Ｖc2 電圧源
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 コーネリス、エイ．エイ．バスティアンセ
ン
オランダ国5656、アーアー、アインドーフ
ェン、プロフ．ホルストラーン、６
(72)発明者 エイズ、シー．ディークマンズ
オランダ国5656、アーアー、アインドーフ
ェン、プロフ．ホルストラーン、６
Ｆターム(参考） 5J091 AA02 AA15 AA22 AA63 CA21
CA36 CA41 FA18 KA11 KA17
KA33 KA34 KA48 KA49 MA09
TA01
5J092 AA02 AA15 AA22 AA63 CA21
CA36 CA41 FA18 GR05 KA11
KA17 KA33 KA34 KA48 KA49
MA09 TA01
5J500 AA02 AA15 AA22 AA63 AC21
AC36 AC41 AF18 AK11 AK17
AK33 AK34 AK48 AK49 AM09
AT01 RG05
Claims (9)
- 【請求項１】 複数の電圧源に接続可能なＡ／Ｂ級出力段と、前記出力段を何度も前記複数の
電圧源の一つに信号処理回路によって処理される信号の電圧値の関数として接続
するための手段とを備える信号処理回路であって、前記関数が前記信号処理回路
によって処理される信号の第一の瞬間電圧値の関数であることを特徴とする信号
処理回路。 - 【請求項２】 さらに、少なくとも一つの基準電圧値を生成するための手段と、電圧値を格納
するためのメモリと、前記信号の前記第一の瞬間電圧値が前記少なくとも一つの
基準電圧値と交差した時の、前記信号の少なくとも第二の瞬間電圧値を前記メモ
リ内に格納するための手段とを備えることを特徴とする請求項１記載の信号処理
回路。 - 【請求項３】 前記第二の瞬間電圧値は、前記信号処理回路の入力端に存在する信号の瞬間電
圧値であることを特徴とする請求項２記載の信号処理回路。 - 【請求項４】 前記信号の前記格納されるべき第二の瞬間電圧値を格納するためのデジタルメ
モリを備えることを特徴とする請求項２あるいは３記載の信号処理回路。 - 【請求項５】 前記信号の瞬間電圧値が格納されている第二の瞬間電圧値と一方の方向にある
いは反対の方向に交差する度に、前記出力段をそれぞれ高電圧源あるいは低電圧
源に接続するための手段を備えることを特徴とする請求項３または４記載の信号
処理回路。 - 【請求項６】 前記信号処理回路が、Ｄ／Ａ変換器および前記信号処理回路の入力端と、前記
Ｄ／Ａ変換器の間に配置された非線形動作回路を備え、動作時において前記非線
形動作回路が前記出力段の出力端のＤＣレベルにジャンプを生じさせ、前記出力
段の出力端でＤＣレベルのジャンプを生じさせると同時に前記出力段に対する電
圧源を変更するための手段が存在することを特徴とする請求項１乃至５のいずれ
かに記載の信号処理回路。 - 【請求項７】 前記出力段は、第一と第二の出力端子を備え、動作時において、前記第一と第
二の出力端子に反対の位相で処理された信号が供給され、さらに、前記第一の出
力端子で処理されている信号を前記第二の出力端子で処理される信号がクリップ
した時点で引き上げるためおよびこの逆を行なうための手段、およびクリッピン
グの際にクリップしない方の処理されている信号の電圧値をクリップした方の処
理されている信号のクリッピングを補償するための追加の量だけ引き上げるため
の手段を備えることを特徴とする請求項６記載の信号処理回路。 - 【請求項８】 さらに、処理されるべきデジタル信号を受信するための入力端を備え、この入
力端が前記非線形動作回路に接続され、前記非線形動作回路がクリッピングを示
す信号に応答して、前記Ｄ／Ａ変換器に入力される前に、処理されるべき信号に
補償信号を加えることを特徴とする請求項７記載の信号処理回路。 - 【請求項９】 複数の電圧源に接続可能な、出力段を備える、信号を処理するための信号処理
回路であって、この信号処理回路が複数の電圧源を備え、前記出力段が第一およ
び第二の調整可能な増幅器を備え、この信号処理回路が処理されるべき信号をデ
ジタル形式にて受信するための入力端および非線形動作回路を備え、この非線形
動作回路が、信号処理回路の入力端から処理されるべき信号を受信するための第
一の入力端、および第一および第二の比較器回路から信号を受信する第二および
と第三の入力端を有し、前記非線形動作回路の第一の出力端が第一のＤ／Ａ変換
回路の入力端に接続され、この第一のＤ／Ａ変換回路の出力端が前記第一の調整
可能な増幅器の入力端に接続され、この第一の調整可能な増幅器の出力が負荷の
第一の端子と前記第一の比較器回路の第一の入力端に接続され、前記第一の比較
器回路の第二の入力端が第一の基準電圧源に接続され、前記非線形動作回路の第
二の出力端が第二のＤ／Ａ変換回路の入力端に接続され、この第二のＤ／Ａ変換
回路の出力が前記第二の調整可能な増幅器の入力端に接続され、この第二の調整
可能な増幅器の出力端が前記負荷の第二の端子と前記第二の比較器回路の第一の
入力端に接続され、前記第二の比較器回路の第二の入力端が第二の基準電圧源に
接続され、前記非線形動作回路の第三および第四の出力端が、それぞれ、前記第
一および第二の調整可能な増幅器に接続され、これによって前記第一および前記
第二の増幅器が前記複数の電圧源の一つに調節可能に接続されることを特徴とす
る信号処理回路。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP00200637 | 2000-02-24 | ||
| EP00200637.7 | 2000-02-24 | ||
| PCT/EP2001/001206 WO2001063749A1 (en) | 2000-02-24 | 2001-02-05 | Signal treating circuit with a class a/b output stage connectable to a source of multiple supply voltages |
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| Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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- 2001-02-05 AT AT01911595T patent/ATE323967T1/de not_active IP Right Cessation
- 2001-02-05 WO PCT/EP2001/001206 patent/WO2001063749A1/en active IP Right Grant
- 2001-02-05 EP EP01911595A patent/EP1177619B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-02-22 US US09/790,456 patent/US6766152B2/en not_active Expired - Fee Related
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