JP2006319533A - Amplifier - Google Patents

Amplifier Download PDF

Info

Publication number
JP2006319533A
JP2006319533A JP2005138558A JP2005138558A JP2006319533A JP 2006319533 A JP2006319533 A JP 2006319533A JP 2005138558 A JP2005138558 A JP 2005138558A JP 2005138558 A JP2005138558 A JP 2005138558A JP 2006319533 A JP2006319533 A JP 2006319533A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplifier
distortion
circuit
peak
output
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.)
Granted
Application number
JP2005138558A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4628175B2 (en
Inventor
Terubumi Nagano
光史 長野
Yoichi Okubo
陽一 大久保
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Kokusai Electric Inc
Original Assignee
Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Kokusai Electric Inc filed Critical Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority to JP2005138558A priority Critical patent/JP4628175B2/en
Publication of JP2006319533A publication Critical patent/JP2006319533A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4628175B2 publication Critical patent/JP4628175B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an amplifier which can effectively suppress AM-PM distortion and is compact and low-cost. <P>SOLUTION: A Doherty amplifier is provided with: a distortion pre-compensating circuit 7 in the preceding stage of an input distributing circuit 2; and a distortion pre-compensating circuit 9 in the preceding stage of a peak amplifier 4 respectively. An input signal from an input terminal 1 is distributed by the input distributing circuit 2 to a carrier amplifier 3 and a peak amplifier 4, and amplified only by the carrier amplifier 3 until the carrier amplifier 3 gets saturated, but when the carrier amplifier 3 gets saturated, the peak portion of the input signal above the level at which the carrier amplifier 3 gets saturated is amplified. However, the AM-PM distortion caused by the carrier amplifier 3 is compensated by the distortion pre-compensating circuit 7 and the AM-PM distortion caused by the peak amplifier 4 is compensated by the distortion pre-compensating circuit 7 and distortion pre-compensating circuit 9. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、携帯電話システムの基地局の送信機などに用いられる増幅器に係り、特に、低歪で高リニアリティの増幅器に関する。   The present invention relates to an amplifier used for a transmitter of a base station of a mobile phone system, and more particularly to a low distortion and high linearity amplifier.

携帯電話システムの基地局などにおいては、RF(Radio Frequency:無線周波)信号を送信するために、このRF送信信号を電力増幅器で電力増幅する。この場合、かかる高周波信号の電力増幅器で歪みが生ずるため、この電力増幅器の前段に振幅補償のための減衰器と位相補償のための移相器とを設け、この電力増幅器による電力増幅前の送信信号と電力増幅後の送信信号とから振幅歪みと位相歪みとを検出し、検出した振幅歪みに応じて減衰器の補償特性を調整し、検出した位相歪みに応じて移相器の補償特性を調整するようにすることにより、電力増幅器の振幅,位相歪みを抑えるようにした技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   In a mobile phone system base station or the like, in order to transmit an RF (Radio Frequency) signal, the RF transmission signal is amplified by a power amplifier. In this case, since distortion occurs in the power amplifier of such a high-frequency signal, an attenuator for amplitude compensation and a phase shifter for phase compensation are provided in front of the power amplifier, and transmission before power amplification by the power amplifier is performed. Amplitude distortion and phase distortion are detected from the signal and the transmission signal after power amplification, and the compensation characteristic of the attenuator is adjusted according to the detected amplitude distortion, and the compensation characteristic of the phase shifter is adjusted according to the detected phase distortion. A technique has been proposed in which the amplitude and phase distortion of the power amplifier are suppressed by adjusting (see, for example, Patent Document 1).

これに対し、最近では、かかる高周波信号の高出力電力増幅器として、高効率なドハーティ増幅器(Doherty Amplifier)が注目されている。これは、高周波出力の電力増幅器の出力効率を改善するものとして最初に提案されたものである(例えば、非特許文献1参照)。   On the other hand, recently, a high-efficiency Doherty amplifier has attracted attention as a high-output power amplifier for such high-frequency signals. This was first proposed to improve the output efficiency of a high-frequency output power amplifier (see Non-Patent Document 1, for example).

図2はドハーティ増幅器の回路構成を示す図であって、1は入力端子、2は入力分配回路、3はキャリア増幅器、4はピーク増幅器、5は出力合成回路、6は出力端子である。   FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of the Doherty amplifier, where 1 is an input terminal, 2 is an input distribution circuit, 3 is a carrier amplifier, 4 is a peak amplifier, 5 is an output synthesis circuit, and 6 is an output terminal.

同図において、ドハーティ増幅器は、入力端子から入力される信号を2つに分配する入力分配回路2と、この入力分配回路2の一方の出力信号を増幅するキャリア増幅器3と、この入力分配回路2の他方の出力信号を増幅するピーク増幅器4と、キャリア増幅器3とピーク増幅器4との出力信号を合成し、出力端子6から出力させる出力合成回路5とから構成されている。   In the figure, a Doherty amplifier includes an input distribution circuit 2 that distributes a signal input from an input terminal into two, a carrier amplifier 3 that amplifies one output signal of the input distribution circuit 2, and the input distribution circuit 2. The peak amplifier 4 amplifies the other output signal, and the output combining circuit 5 that combines the output signals of the carrier amplifier 3 and the peak amplifier 4 and outputs them from the output terminal 6.

入力分配回路2は入力端子1からの入力信号を2つに分配し、分配した一方の信号をキャリア増幅器3に供給するとともに、分配した他方の信号を1/4波長(λ/4)の伝送路2aを介してピーク増幅器4に供給する。   The input distribution circuit 2 distributes the input signal from the input terminal 1 into two, supplies one distributed signal to the carrier amplifier 3, and transmits the other distributed signal at a quarter wavelength (λ / 4). It is supplied to the peak amplifier 4 through the path 2a.

キャリア増幅器3とピーク増幅器4は同一の特性を有するが、キャリア増幅器3はA級やAB級,B級で動作し、ピーク増幅器4はC級で動作するようにして、キャリア増幅器3が飽和するとともに、ピーク増幅器4が増幅動作を行なうようにしている。即ち、入力分配回路2から供給される信号がキャリア増幅器3で飽和しない振幅範囲のときには、キャリア増幅器3をこの信号を増幅して出力するが、ピーク増幅器4は、オフ状態にあって、信号を出力しない。入力信号のレベルがキャリア増幅器3が飽和するレベルに達すると、ピーク増幅器4は入力信号のキャリア増幅器3が飽和するレベル以上の部分(これを、以下、ピーク部分という)について増幅を開始する。そして、キャリア増幅器3が飽和するレベル以上では、キャリア増幅器3は出力インピーダンスの低下によって飽和を保ったまま、さらに、出力を増大し、ピーク増幅器4はピーク部分を増幅して出力する。   The carrier amplifier 3 and the peak amplifier 4 have the same characteristics, but the carrier amplifier 3 operates in class A, class AB, and class B, and the peak amplifier 4 operates in class C, so that the carrier amplifier 3 is saturated. At the same time, the peak amplifier 4 performs an amplification operation. That is, when the signal supplied from the input distribution circuit 2 is in an amplitude range that does not saturate with the carrier amplifier 3, the carrier amplifier 3 amplifies and outputs this signal, but the peak amplifier 4 is in the off state and outputs the signal. Do not output. When the level of the input signal reaches a level at which the carrier amplifier 3 is saturated, the peak amplifier 4 starts amplification for a portion of the input signal that exceeds the level at which the carrier amplifier 3 is saturated (hereinafter referred to as a peak portion). Above the level at which the carrier amplifier 3 is saturated, the carrier amplifier 3 further increases the output while maintaining the saturation due to the decrease in the output impedance, and the peak amplifier 4 amplifies and outputs the peak portion.

キャリア増幅器3の出力信号は、出力合成回路5において、1/4波長の伝送路5aを介してピーク増幅器4の出力信号と合成され、出力端子6から出力される。この1/4波長の伝送路5aは、キャリア増幅器3の出力信号を効率良くピーク増幅器4の出力信号と合成するためのものであり、このとき、キャリア増幅器3の出力信号とピーク増幅器4の出力信号とが同相で合成されるように、上記のように、入力分配回路2に1/4波長の伝送路2aが設けられている。   The output signal of the carrier amplifier 3 is combined with the output signal of the peak amplifier 4 through the 1/4 wavelength transmission line 5 a in the output combining circuit 5 and output from the output terminal 6. The quarter wavelength transmission line 5a is for efficiently combining the output signal of the carrier amplifier 3 with the output signal of the peak amplifier 4. At this time, the output signal of the carrier amplifier 3 and the output of the peak amplifier 4 are used. As described above, the input distribution circuit 2 is provided with the 1/4 wavelength transmission path 2a so that the signal is synthesized in phase.

このように、ドハーティ増幅器は、主として作用する増幅器(上記のキャリア増幅器3)が飽和しても、それ以上のレベルのピーク部分を補助増幅器としての他の増幅器(上記のピーク増幅器4)で増幅し、これら2つの増幅器の出力信号を合成して出力する構成をなすものであるから、増幅効率が優れ、低周波からミリ波にわたって利用可能な高出力の電力増幅器として注目されている。   In this way, the Doherty amplifier amplifies the peak portion at a higher level with another amplifier (the above-mentioned peak amplifier 4) as an auxiliary amplifier even if the amplifier (the above-mentioned carrier amplifier 3) which mainly functions is saturated. Since it is configured to synthesize and output the output signals of these two amplifiers, it has attracted attention as a high-output power amplifier that has excellent amplification efficiency and can be used from low frequencies to millimeter waves.

ところで、増幅器には、入力信号のレベルに対して利得や位相が変化し、これによって歪みが発生するが、ドハーティ増幅器の場合、キャリア増幅器とピーク増幅器4が同一特性の増幅器であっても、キャリア増幅器はA級,AB級もしくはB級で動作させ、ピーク増幅器はC級で動作させるように、これら2つの増幅器のクラスが異なるため、夫々の増幅器に生ずる歪みが異なり、これら増幅器の出力信号を合成して得られるドハーティ増幅器の出力信号は入力信号に対するリニアリティが損なわれることになる。   By the way, in the amplifier, the gain and phase change with respect to the level of the input signal, which causes distortion. In the case of the Doherty amplifier, even if the carrier amplifier and the peak amplifier 4 are amplifiers having the same characteristics, The amplifiers are operated in class A, class AB or class B, and the peak amplifier is operated in class C. Since these two amplifier classes are different, the distortion generated in each amplifier is different, and the output signals of these amplifiers are different. The output signal of the Doherty amplifier obtained by the synthesis loses the linearity with respect to the input signal.

ドハーティ増幅器において、信号レベルに対する増幅器の利得変化に伴うリニアリティの劣化を改善する方法として、従来、ピーク増幅器の前段に利得補償器を設けるようにし、信号レベルに応じたピーク増幅器の利得変化をこの利得補償器で補償するようにした技術が提案されている(例えば、特許文献2参照)。   In the Doherty amplifier, as a method of improving the linearity deterioration due to the gain change of the amplifier with respect to the signal level, a gain compensator is conventionally provided in the front stage of the peak amplifier, and the gain change of the peak amplifier corresponding to the signal level is set to this gain. A technique for compensating with a compensator has been proposed (see, for example, Patent Document 2).

また、ドハーティ増幅器において、信号レベルに対する増幅器の出力位相の変化(以下、この位相歪みをAM(振幅)ーPM(位相)歪みという)によるリニアリティの劣化を改善する方法として、従来、キャリア増幅器3とピーク増幅器4夫々毎に、それらの前段に前置歪み補償回路を設け、信号レベルに応じたキャリア増幅器及びピーク増幅器のAM−PM歪みをこれら前置歪み増幅回路で補償し、ドハーティ増幅器のリニアリティを改善するようにした技術も提案されている(例えば、特許文献3参照)。   In addition, in the Doherty amplifier, as a method for improving linearity deterioration due to a change in the output phase of the amplifier with respect to the signal level (hereinafter, this phase distortion is referred to as AM (amplitude) −PM (phase) distortion), Each of the peak amplifiers 4 is provided with a pre-distortion compensation circuit in the preceding stage, and the AM-PM distortion of the carrier amplifier and the peak amplifier corresponding to the signal level is compensated by these pre-distortion amplifier circuits, and the linearity of the Doherty amplifier is increased. An improved technique has also been proposed (see, for example, Patent Document 3).

このように、ドハーティ増幅器は、歪みを低減することにより、高リニアリティの高出力が得られるものであることから、携帯電話システムの基地局などの送信機の電力増幅器への適用が注目されている。
特開2003ー273659 W.H.Doherty著 “A New High Efficiency Power Amplifier for Modulated Waves",Proc.IRE,Vol.24,No.9,Sept.1936 特開2004ー221646 特開2004ー222151
As described above, since the Doherty amplifier can obtain a high output with high linearity by reducing distortion, application to a power amplifier of a transmitter such as a base station of a mobile phone system is attracting attention. .
JP2003-273659 WHDoherty “A New High Efficiency Power Amplifier for Modulated Waves”, Proc.IRE, Vol.24, No.9, Sept. 1936 JP 2004-221646 A JP2004-222151

ところで、上記特許文献2に記載の技術は、キャリア増幅器とピーク増幅器とが同一特性としており、このため、ピーク増幅器の利得が理想の利得よりも小さくなってしまうため、利得補償器でこのピーク増幅器の利得の不足を補うものである。   By the way, in the technique described in Patent Document 2, the carrier amplifier and the peak amplifier have the same characteristics. Therefore, the gain of the peak amplifier becomes smaller than the ideal gain. This is to compensate for the lack of gain.

一方、増幅器では、その処理する信号のレベルに応じてAM−PM歪みが生ずる。このため、キャリア増幅器とピーク増幅器との2つの増幅器を用いるドハーティ増幅器では、これら夫々の増幅器にAM−PM歪みが生ずることになる。上記特許公報3に記載の技術では、キャリア増幅器,ピーク増幅器夫々毎に前置歪み補償回路を設けることにより、これらキャリア増幅器,ピーク増幅器のAM−PM歪みを抑えるようにしているものである。   On the other hand, in an amplifier, AM-PM distortion occurs according to the level of the signal to be processed. For this reason, in a Doherty amplifier using two amplifiers, a carrier amplifier and a peak amplifier, AM-PM distortion occurs in each of these amplifiers. In the technique described in Patent Document 3, a predistortion compensation circuit is provided for each of the carrier amplifier and the peak amplifier so as to suppress AM-PM distortion of the carrier amplifier and the peak amplifier.

しかしながら、キャリア増幅器がA級,AB級あるいはB級で動作するのに対し、ピーク増幅器がC級で動作するため、キャリア増幅器に比べてピーク増幅器のAM−PM歪みが大きい(即ち、入力レベルによって位相が大きく変化する)。このために、上記特許文献3に記載の技術では、ピーク増幅器のAM−PM歪みを補正する前置歪み補償回路としては、かかる大きく変動するAM−PM歪みを補正する必要があり、大型の前置歪み補償回路を必要として、ドハーティ増幅器の構成が大型化し、高コストで高消費電力のものとなるという問題がある。   However, since the carrier amplifier operates in class A, class AB, or class B, the peak amplifier operates in class C, so that the AM-PM distortion of the peak amplifier is larger than that of the carrier amplifier (that is, depending on the input level). The phase changes greatly). For this reason, in the technique described in Patent Document 3, it is necessary for the predistortion circuit for correcting AM-PM distortion of the peak amplifier to correct such greatly varying AM-PM distortion. There is a problem in that the configuration of the Doherty amplifier becomes large due to the need for a distortion compensation circuit, resulting in high cost and high power consumption.

本発明の目的は、かかる問題を解消し、AM−PM歪みを効果的に抑制することができ、小型で低コスト,低消費電力の高出力電力増幅器を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a high-output power amplifier that can eliminate such problems and can effectively suppress AM-PM distortion, and is small in size, low in cost, and low in power consumption.

上記目的を達成するために、本発明は、入力信号を分配する入力分配回路と、この入力分配回路の一方の出力信号を増幅するキャリア増幅器と、この入力分配回路の他方の出力信号で該キャリア増幅器が飽和する入力レベル以上のレベルのピーク分を増幅するピーク増幅器と、キャリア増幅器の出力信号とピーク増幅器の出力信号とを合成する出力合成回路とを備えた増幅器であって、入力分配回路の入力側に、キャリア増幅器の歪み補償のための第1の歪み補償回路を設け、かつ、入力分配回路とピーク増幅器との間に、第1の歪み補償回路とともにピーク増幅器の歪み補償のための第2の歪み補償回路を設け、該第1及び第2の位相補償回路は、入力レベルの増加に伴い、同じ向きの位相を与えるものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an input distribution circuit that distributes an input signal, a carrier amplifier that amplifies one output signal of the input distribution circuit, and the carrier signal using the other output signal of the input distribution circuit. An amplifier comprising a peak amplifier for amplifying a peak of a level equal to or higher than an input level at which the amplifier is saturated, and an output combining circuit for combining the output signal of the carrier amplifier and the output signal of the peak amplifier, A first distortion compensation circuit for distortion compensation of the carrier amplifier is provided on the input side, and a first distortion compensation circuit for compensating for distortion of the peak amplifier is provided between the input distribution circuit and the peak amplifier together with the first distortion compensation circuit. Two distortion compensation circuits are provided, and the first and second phase compensation circuits give phases in the same direction as the input level increases.

本発明によれば、キャリア増幅器の歪みを補償する第1の歪み補償回路を、ピーク増幅器の歪みを補償するために設けられた第2の歪み補償回路とともに、ピーク増幅器の歪みを補償するために用いるものであるから、第2の歪み補償回路としては、それ自体だけでピーク増幅器の歪みを補償するような大型の回路構成とする必要がなく、ピーク増幅器の歪みも効果的に抑圧することが可能となる。   According to the present invention, the first distortion compensation circuit for compensating for the distortion of the carrier amplifier, together with the second distortion compensation circuit provided for compensating for the distortion of the peak amplifier, to compensate for the distortion of the peak amplifier. Since it is used, the second distortion compensation circuit does not need to have a large circuit configuration that compensates for the distortion of the peak amplifier by itself, and the distortion of the peak amplifier can be effectively suppressed. It becomes possible.

以下、本発明の実施形態を図面を用いて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は本発明による増幅器の一実施形態を示す回路構成図であって、7は前置歪み補償回路、8はドライブ増幅器、9は前置歪み補償回路、10,11はドライブ増幅器であり、図2に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。   FIG. 1 is a circuit configuration diagram showing an embodiment of an amplifier according to the present invention, in which 7 is a predistortion circuit, 8 is a drive amplifier, 9 is a predistortion circuit, and 10 and 11 are drive amplifiers. The parts corresponding to those in FIG.

同図において、入力端子1と入力分配回路2との間には、前置歪み補償回路7とドライブ増幅器8とが直列に設けられ、入力分配回路2とキャリア増幅器3との間にドライブ増幅器10が設けられ、入力分配器2とピーク増幅器4と能間に前置歪み補償回路9とドライブ増幅器11とが直列に設けられている。   In the figure, a predistortion compensation circuit 7 and a drive amplifier 8 are provided in series between an input terminal 1 and an input distribution circuit 2, and a drive amplifier 10 is provided between the input distribution circuit 2 and the carrier amplifier 3. , And a predistortion compensation circuit 9 and a drive amplifier 11 are provided in series between the input distributor 2, the peak amplifier 4, and the capacity.

前置歪み補償回路7は、少なくとも非飽和状態におけるキャリア増幅器3でのAM−PM歪みを補償する歪み補償特性を有するものであって、入力端子1から入力された信号にキャリア増幅器3で生ずるAM−PM歪みをキャンセルする(つまり、反対の)AM−PM歪み(以下、補償用歪みという)を付加する。また、前置歪み補償回路9は、前置歪み補償回路7とともに、ピーク増幅器4で生ずるAM−PM歪みを補償する補償特性を有するものであって、前記歪み補償回路7で補償用歪みが付加されて歪み補償された信号に、ピーク増幅器4で生ずるAM−PM歪みをキャンセルできるように、AM−PM歪み(以下、補償用歪みという)を付加する。かかる前置歪み補償回路7,9としては、例えば、ショットキーダイオードや小信号トランジスタ,FETなどで構成する小電流回路とすることができる。   The predistortion circuit 7 has a distortion compensation characteristic for compensating for at least AM-PM distortion in the carrier amplifier 3 in a non-saturated state, and the AM generated in the carrier amplifier 3 in the signal input from the input terminal 1. -Add AM-PM distortion (hereinafter referred to as compensation distortion) that cancels PM distortion (that is, opposite). The predistortion circuit 9 has a compensation characteristic for compensating for the AM-PM distortion generated in the peak amplifier 4 together with the predistortion circuit 7, and the distortion compensation circuit 7 adds compensation distortion. Then, AM-PM distortion (hereinafter referred to as compensation distortion) is added to the signal subjected to distortion compensation so that the AM-PM distortion generated in the peak amplifier 4 can be canceled. Such predistortion compensation circuits 7 and 9 can be small current circuits composed of, for example, Schottky diodes, small signal transistors, FETs, and the like.

かかる構成において、入力端子1から入力された信号は、前置歪み補償回路7でキャリア増幅器3で生ずるAM−PM歪みをキャンセルする補償用歪みが付加され、ドライブ増幅器8でレベルが調整された後、入力分配回路2に供給されてキャリア増幅器3側とピーク増幅器4側とに分配される。キャリア増幅器3側に分配された信号Aは、ドライブ増幅器10でレベル調整された後、キャリア増幅器3で増幅される。また、ピーク増幅器4側に分配された信号Bは、前置歪み補償回路9に供給される。この前置歪み補償回路9では、前置歪み補償回路7で補償用歪みが付加された信号Bに、ピーク増幅器4で生ずるAM−PM歪みがキャンセルされるように、さらに、補償用歪みが付加される。前置歪み補償回路9から出力される信号Bは、ドライブ増幅器11でレベルが調整された後、ピーク増幅器4に供給される。   In such a configuration, the signal input from the input terminal 1 is added with compensation distortion for canceling AM-PM distortion generated in the carrier amplifier 3 by the predistortion compensation circuit 7, and the level is adjusted by the drive amplifier 8. The signal is supplied to the input distribution circuit 2 and distributed to the carrier amplifier 3 side and the peak amplifier 4 side. The signal A distributed to the carrier amplifier 3 side is level-adjusted by the drive amplifier 10 and then amplified by the carrier amplifier 3. The signal B distributed to the peak amplifier 4 side is supplied to the predistortion circuit 9. In this predistortion compensation circuit 9, compensation distortion is further added to the signal B to which compensation distortion has been added in the predistortion circuit 7 so that AM-PM distortion generated in the peak amplifier 4 is canceled. Is done. The signal B output from the predistortion circuit 9 is supplied to the peak amplifier 4 after the level is adjusted by the drive amplifier 11.

ここで、キャリア増幅器3はA級,AB級またはB級で動作し、また、ピーク増幅器4はC級で動作するように、夫々バイアスが設定されていて、キャリア増幅器3が飽和するまでは、ピーク増幅器4はカットオフ状態にあるが、キャリア増幅器3が飽和に達すると、ピーク増幅器4は急激に出力を増加させ、キャリア増幅器3の利得の不充分を補うように動作する。   Here, the bias is set so that the carrier amplifier 3 operates in class A, class AB or class B, and the peak amplifier 4 operates in class C. Until the carrier amplifier 3 is saturated, Although the peak amplifier 4 is in a cut-off state, when the carrier amplifier 3 reaches saturation, the peak amplifier 4 suddenly increases its output and operates to compensate for the insufficient gain of the carrier amplifier 3.

なお、キャリア増幅器3とピーク増幅器4とは、例えば、同種(同型名)の半導体デバイスにより増幅を行ない、バイアスが異なっても、AM−PM特性は同じ傾向(例えば、レベルの増大に伴い、位相が単調に同じ向きにシフトする)を示す。例えば、LDMOSの場合、入力レベルが小さいときには、AM−PM特性は平坦であるが、ある値を越えた辺りから位相の遅れが顕著になる。   Note that the carrier amplifier 3 and the peak amplifier 4 are amplified by, for example, the same type (same type name) semiconductor device, and the AM-PM characteristics have the same tendency (for example, the phase increases as the level increases, even if the bias is different). Are monotonously shifted in the same direction). For example, in the case of LDMOS, when the input level is small, the AM-PM characteristic is flat, but the phase delay becomes remarkable from around a certain value.

また、キャリア増幅器3で生ずるAM−PM歪みは前置歪み補償回路7で付加された補償用歪みによってキャンセルされ、ピーク増幅器4で生ずるAM−PM歪みは前置歪み補償回路7,9で付加された補償用歪みによってキャンセルされる。   The AM-PM distortion generated in the carrier amplifier 3 is canceled by the compensation distortion added by the predistortion circuit 7, and the AM-PM distortion generated in the peak amplifier 4 is added by the predistortion circuits 7 and 9. Canceled by compensation distortion.

キャリア増幅器3が飽和していないときには、ピーク増幅器4はオフ状態にあるので、キャリア増幅器3の出力信号が、出力合成回路5を介して、出力端子6からドハーティ増幅器の出力信号として出力端子6から出力される。また、キャリア増幅器3が飽和したときには、ピーク増幅器4から急激に増加する信号が出力され、キャリア増幅器3の飽和した出力信号とその不足分を補うピーク増幅器4の出力信号とが出力合成回路5で合成されて、ドハーティ増幅器の出力信号として出力端子6から出力される。   When the carrier amplifier 3 is not saturated, the peak amplifier 4 is in an off state, so that the output signal of the carrier amplifier 3 is output from the output terminal 6 via the output synthesis circuit 5 as an output signal of the Doherty amplifier. Is output. Further, when the carrier amplifier 3 is saturated, a signal that increases rapidly from the peak amplifier 4 is output, and the output signal of the carrier amplifier 3 and the output signal of the peak amplifier 4 that compensates for the shortage are output by the output synthesis circuit 5. The signals are combined and output from the output terminal 6 as an output signal of the Doherty amplifier.

このようにして、この実施形態によると、キャリア増幅器3やピーク増幅器4でのAM−PM歪みを効率良く補正することができて、低歪でリニアリティが改善された低消費電力かつ高出力電力の増幅器を実現でき、例えば、携帯電話システムの基地局での送信機の電力増幅器などに用いることにより、低消費電力で低歪のリニアリティが優れた高出力の電力増幅が可能となる。   Thus, according to this embodiment, AM-PM distortion in the carrier amplifier 3 and the peak amplifier 4 can be corrected efficiently, and low power consumption and high output power with low distortion and improved linearity can be obtained. An amplifier can be realized. For example, by using it as a power amplifier of a transmitter in a base station of a mobile phone system, it is possible to amplify high output power with low power consumption and excellent low distortion linearity.

ここで、前置歪み補償回路7は入力信号の全レベルにわたってAM−PM歪みを補償するものであり、前置歪み補償回路9は少なくともキャリア増幅器3が飽和するレベル以上でAM−PM歪みを補償する歪み特性を有している。ドハーティ増幅器では、ピーク増幅器4が動作し始めるレベル付近で、出力インピーダンスの変化などの影響により、通常とは反対向きに位相がずれることがあるので、前置歪み補償回路9は、バイアスなどの調整により、前置歪み増幅器7よりも大きなレベル(例えば、ピーク増幅器4が動作し始めるレベルより0〜10dB大きいレベル)以上で前置歪みを発生するようにするとよい場合がある。   Here, the predistortion compensation circuit 7 compensates for AM-PM distortion over all levels of the input signal, and the predistortion compensation circuit 9 compensates for AM-PM distortion at least at a level at which the carrier amplifier 3 is saturated. Distortion characteristics. In the Doherty amplifier, near the level at which the peak amplifier 4 starts to operate, the predistortion compensation circuit 9 adjusts the bias and the like because the phase may be shifted in the opposite direction due to the influence of a change in the output impedance. Accordingly, it may be preferable to generate the predistortion at a level higher than the predistortion amplifier 7 (for example, a level 0 to 10 dB higher than the level at which the peak amplifier 4 starts to operate).

また、簡易的には、これら前置歪み補償回路7,9が同一のAM−PM歪み補償特性を持つ回路構成としてもよく、その場合には、ピーク増幅器4では、キャリア増幅器3でのAM−PM歪みの補償の2倍の歪み補償がなされることになる。このために、ピーク増幅器4のAM−PM歪みの補償には、上記特許文献3に記載の技術のような大きな歪み特性を有する前置歪み補償回路が不要として、低歪で高リニアリティの高出力信号が得られることになる。勿論、前置歪み補償回路9と前置歪み補償回路7とで補償量が異なる場合でも、前置歪み補償回路9としては、上記特許文献3に記載の技術でのピーク増幅器のAM−PM歪みを補償する前置歪み補償回路よりも低補償量の小型で低消費電力の構成のものとすることができる。   For simplicity, the predistortion circuits 7 and 9 may have a circuit configuration having the same AM-PM distortion compensation characteristic. In this case, the peak amplifier 4 uses the AM− in the carrier amplifier 3. The distortion compensation is twice as much as the PM distortion compensation. For this reason, the AM-PM distortion compensation of the peak amplifier 4 does not require a predistortion circuit having a large distortion characteristic as in the technique described in Patent Document 3 above, and has a high output with low distortion and high linearity. A signal will be obtained. Of course, even if the predistortion compensation circuit 9 and the predistortion compensation circuit 7 have different compensation amounts, the predistortion compensation circuit 9 can use the AM-PM distortion of the peak amplifier according to the technique described in Patent Document 3 above. Therefore, the predistortion circuit can compensate for the above-mentioned distortion with a small amount of compensation and low power consumption.

なお、図1において、ドライブ増幅器8,10,11は、上記のように、信号レベルを調整するためのものであって、必ずしも必要なものではない。   In FIG. 1, the drive amplifiers 8, 10, and 11 are for adjusting the signal level as described above, and are not necessarily required.

本発明による増幅器の一実施形態を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows one Embodiment of the amplifier by this invention. ドハーティ増幅器を示す回路構成図である。It is a circuit block diagram which shows a Doherty amplifier.

符号の説明Explanation of symbols

1 入力端子
2 入力分配回路
2a 1/4波長の伝送路
3 キャリア増幅器
4 ピーク増幅器
5 出力合成回路
6 出力端子
7 前置歪み補償回路
8 ドライブ増幅器
9 前置歪み補償回路
10,11 ドライブ増幅器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Input terminal 2 Input distribution circuit 2a 1/4 wavelength transmission line 3 Carrier amplifier 4 Peak amplifier 5 Output composition circuit 6 Output terminal 7 Predistortion compensation circuit 8 Drive amplifier 9 Predistortion compensation circuit 10,11 Drive amplifier

Claims (1)

入力信号を分配する入力分配回路と、該入力分配回路の一方の出力信号を増幅するキャリア増幅器と、該分岐回路の他方の出力信号での該キャリア増幅器が飽和する入力レベル以上のレベルのピーク分を増幅するピーク増幅器と、該キャリア増幅器の出力信号と該ピーク増幅器の出力信号とを合成する出力合成回路とを備えた増幅器において、
該入力分配回路の入力側に、該キャリア増幅器の歪みを補償する第1の歪み補償回路を設け、
かつ、該入力分配回路と該ピーク増幅器との間に、該第1の歪み補償回路とともに該ピーク増幅器の歪みを補償する第2の歪み補償回路を設け、
該第1及び第2の歪み補償回路は、入力レベルの増加に伴い、同じ向きの位相を与えることを特徴とする増幅器。
An input distribution circuit that distributes an input signal, a carrier amplifier that amplifies one output signal of the input distribution circuit, and a peak component at a level equal to or higher than an input level at which the carrier amplifier saturates in the other output signal of the branch circuit In an amplifier comprising: a peak amplifier that amplifies the output of the carrier amplifier; and an output combining circuit that combines the output signal of the carrier amplifier and the output signal of the peak amplifier.
A first distortion compensation circuit for compensating for distortion of the carrier amplifier is provided on the input side of the input distribution circuit;
And a second distortion compensation circuit that compensates for distortion of the peak amplifier together with the first distortion compensation circuit between the input distribution circuit and the peak amplifier,
The amplifiers characterized in that the first and second distortion compensation circuits give phases in the same direction as the input level increases.
JP2005138558A 2005-05-11 2005-05-11 amplifier Active JP4628175B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005138558A JP4628175B2 (en) 2005-05-11 2005-05-11 amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005138558A JP4628175B2 (en) 2005-05-11 2005-05-11 amplifier

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006319533A true JP2006319533A (en) 2006-11-24
JP4628175B2 JP4628175B2 (en) 2011-02-09

Family

ID=37539821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005138558A Active JP4628175B2 (en) 2005-05-11 2005-05-11 amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4628175B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101124425B1 (en) 2010-01-20 2012-03-22 포항공과대학교 산학협력단 Distributed Doherty Power Amplifier
JP2014217058A (en) * 2013-04-23 2014-11-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Amplifier using nonlinear driver

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124840A (en) * 2000-10-13 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp Doherty amplifier
JP2003037451A (en) * 2001-06-08 2003-02-07 Trw Inc Application of doherty amplifier as predistortion circuit for linearizing microwave amplifier
JP2004221646A (en) * 2003-01-09 2004-08-05 Nec Corp Doherty amplifier
JP2004289504A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Ntt Docomo Inc High efficiency linear power amplifier

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002124840A (en) * 2000-10-13 2002-04-26 Mitsubishi Electric Corp Doherty amplifier
JP2003037451A (en) * 2001-06-08 2003-02-07 Trw Inc Application of doherty amplifier as predistortion circuit for linearizing microwave amplifier
JP2004221646A (en) * 2003-01-09 2004-08-05 Nec Corp Doherty amplifier
JP2004289504A (en) * 2003-03-24 2004-10-14 Ntt Docomo Inc High efficiency linear power amplifier

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101124425B1 (en) 2010-01-20 2012-03-22 포항공과대학교 산학협력단 Distributed Doherty Power Amplifier
JP2014217058A (en) * 2013-04-23 2014-11-17 フリースケール セミコンダクター インコーポレイテッド Amplifier using nonlinear driver

Also Published As

Publication number Publication date
JP4628175B2 (en) 2011-02-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9030255B2 (en) Linearization circuit and related techniques
US7295064B2 (en) Doherty amplifier
US7560984B2 (en) Transmitter
US7315207B2 (en) Doherty amplifier and its distortion characteristic compensation method
JP2009260658A (en) Power amplifier
JP2008193720A (en) Doherty amplifier circuit
KR101125332B1 (en) High efficiency amplifier
US9461596B1 (en) Doherty power amplifier with integrated pre-distortion
US7196578B2 (en) Amplifier memory effect compensator
JP5522843B2 (en) Power amplifier
WO2010076845A1 (en) Polar modulation apparatus and communication device
JP4628175B2 (en) amplifier
EP2475094A1 (en) Doherty amplifier
US8803607B2 (en) Power amplifier
JP2007019570A (en) Doherty amplifier circuit
JP3827130B2 (en) Feed forward amplifier
JP2010213170A (en) Amplifier
JP2002368716A (en) Ofdm high efficiency power amplifier
JP2006148780A (en) High frequency doherty amplifier
JP2001094359A (en) Distortion compensating amplifier
JP2004289492A (en) Doherty amplifier
JP5010542B2 (en) High frequency power amplifier and amplification method
JP3776835B2 (en) Distortion compensation amplifier circuit
CN115699565A (en) Doherty amplifier
JP2007282122A (en) Doherty amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080328

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100223

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100421

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101026

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101109

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4628175

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250