JP2008165686A - Variable regulator and power amplifier device using the variable regulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、各種電子機器に電源電圧や電流を供給する電源回路に関し、特に電源電圧や電流を入力信号電圧に応じて調整する可変レギュレータに関するものである。 The present invention relates to a power supply circuit that supplies power supply voltage and current to various electronic devices, and more particularly to a variable regulator that adjusts the power supply voltage and current according to an input signal voltage.
図8は電源供給用として用いられている従来の可変レギュレータを示す。
PチャネルMOSFETのドライバトランジスタQ1は、ソースに電源電圧VDDが印加され、ドレインから負荷800に出力電圧Voutを供給する。出力電圧Voutは帰還抵抗R1,R2によって分圧され、帰還抵抗R1と帰還抵抗R2の接続点電位が帰還電圧として増幅器A1の非反転入力端子(+)に入力される。増幅器A1の反転入力端子(−)には入力信号電圧Vinが印加され、増幅器A1の出力はドライバトランジスタQ1のゲートに接続されている。
FIG. 8 shows a conventional variable regulator used for power supply.
In the P-channel MOSFET driver transistor Q1, the power supply voltage VDD is applied to the source, and the output voltage Vout is supplied from the drain to the
増幅器A1は入力信号電圧Vinに対して反転増幅器として動作しており、帰還電圧が入力信号電圧Vinより上昇するとドライバトランジスタQ1へのゲート電圧を低下させ、帰還電圧が入力信号電圧Vinより低下するとドライバトランジスタQ1へのゲート電圧を増やす。この動作に伴い、出力電圧Voutは、帰還電圧が入力信号電圧Vinに等しくなるように制御される。 The amplifier A1 operates as an inverting amplifier with respect to the input signal voltage Vin. When the feedback voltage rises above the input signal voltage Vin, the gate voltage to the driver transistor Q1 is lowered, and when the feedback voltage falls below the input signal voltage Vin, the driver A1. Increase the gate voltage to transistor Q1. With this operation, the output voltage Vout is controlled so that the feedback voltage becomes equal to the input signal voltage Vin.
即ち、図8の電源回路においては、入力信号電圧Vinを(1+R1/R2)倍に変換して負荷800に出力する。入力信号電圧Vinが一定の基準電圧であれば、負荷800に対して出力電圧Voutとして一定電圧を供給する。
That is, in the power supply circuit of FIG. 8, the input signal voltage Vin is converted to (1 + R1 / R2) times and output to the
また、図9は別の従来例を示す。
この図9の可変レギュレータは、PチャネルMOSFETのドライバトランジスタQ1、帰還抵抗R1とR2および反転増幅器A1の構成は図8のレギュレータと同様である。901は入力信号電圧Vinを発生する基準電圧発生回路である。
FIG. 9 shows another conventional example.
In the variable regulator of FIG. 9, the configuration of the driver transistor Q1, the feedback resistors R1 and R2, and the inverting amplifier A1 of the P-channel MOSFET is the same as that of the regulator of FIG.
異なるのは、帰還抵抗R1と帰還抵抗R2の接続点に抵抗R3を設け、抵抗R3の一方の端子を帰還電圧として増幅器A1の非反転入力端子(+)に入力している。更に非反転入力端子(+)には容量C1を設け、容量C1の一方の端子を出力電圧Voutへ接続することで、R3+R1//C1の位相補償回路を形成している。更に出力電圧Voutの出力電流を検出する電流検出回路902を設け、抵抗R3の両端にNチャネルMOSFETを設け、電流検出回路902を設け、抵抗R3の両端にNチャネルMOSFETQ2を設け、NチャネルMOSFETQ2のゲートを電流検出回路902の出力により制御するよう構成されている。
図8を用いて説明した可変レギュレータでは、入力信号電圧Vinの可変範囲(高ダイナミックレンジ)が大きい場合には、出力電圧Vout(出力電流Iout)の大小に伴って負帰還の増幅器A1が発振しやすい(位相余裕が不足する)といった問題がある。 In the variable regulator described with reference to FIG. 8, when the variable range (high dynamic range) of the input signal voltage Vin is large, the negative feedback amplifier A1 oscillates with the magnitude of the output voltage Vout (output current Iout). There is a problem that it is easy (the phase margin is insufficient).
このようなダイナミックレンジが大きい増幅器A1での発振を防止する(位相余裕の確保)ために、図9に示す可変レギュレータが知られている。詳しく説明すると、負荷800の変動によって、出力電圧Voutから負荷800に流れる電流が大きくなり、ドライバトランジスタQ1から出力される電流が増大すると、ドライバトランジスタQ1によって位相遅れが生じる周波数が高周波数側に移動する。これに対して、出力電圧Voutから負荷800に流れる電流が小さくなり、ドライバトランジスタQ1から出力される電流が減少すると、ドライバトランジスタQ1によって位相遅れが生じる周波数が低周波数側に移動する。電流検出回路902が所定値以上であると判断したときはNチャネルMOSFETQ2をオンさせて抵抗R3を短絡し、時定数を小さくする。
In order to prevent such oscillation in the amplifier A1 having a large dynamic range (to ensure the phase margin), a variable regulator shown in FIG. 9 is known. More specifically, when the current flowing from the output voltage Vout to the
このようにすることにより、ドライバトランジスタQ1によって位相遅れが生ずる周波数が高周波数側に移動しても、時定数を切り換えることにより位相補償が行なわれる周波数を高周波数側に移動させることができ、位相余裕を大きくすることができる。 By doing this, even if the frequency at which the phase delay is caused by the driver transistor Q1 moves to the high frequency side, the frequency at which the phase compensation is performed can be moved to the high frequency side by switching the time constant. The margin can be increased.
しかし、負帰還増幅器の発振を防止するために図9に示した可変レギュレータでは、位相補償用容量が必要となり、チップ面積の増大という問題点がある。
本発明は、上記従来の問題点を解決するもので、位相補償用容量を付加する必要が無く、出力する電源電圧や電流に応じて増幅器の位相余裕を確保する可変レギュレータを提供することを目的とする。
However, in order to prevent the oscillation of the negative feedback amplifier, the variable regulator shown in FIG. 9 requires a phase compensation capacitor, which increases the chip area.
The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to provide a variable regulator that does not require a phase compensation capacitor and ensures the phase margin of an amplifier in accordance with the output power supply voltage and current. And
本発明の請求項1に記載の可変レギュレータは、直流の電源電圧と負荷への出力との間に接続されるドライバトランジスタと、入力信号電圧のレベルに対して前記負荷に印加する出力電圧が所定の電圧利得を有するように前記ドライバトランジスタのインピーダンスを調整する電圧制御手段と、前記入力信号電圧または前記ドライバトランジスタに流れる電流に応じて前記電圧制御手段の出力段の電流を切り換える電流源切換手段とを備えたことを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, a variable regulator includes a driver transistor connected between a DC power supply voltage and an output to a load, and an output voltage applied to the load with respect to a level of an input signal voltage is predetermined. Voltage control means for adjusting the impedance of the driver transistor so as to have a voltage gain of, and current source switching means for switching the current of the output stage of the voltage control means in accordance with the input signal voltage or the current flowing through the driver transistor; It is provided with.
本発明の請求項2に記載の可変レギュレータは、請求項1において、前記電圧制御手段は、前記出力電圧を検出する帰還抵抗と、前記帰還抵抗が生成する帰還電圧と前記入力信号電圧のレベルが入力されて前記ドライバトランジスタを駆動する増幅器とを備え、前記電流源切換手段は、前記入力信号電圧のレベルを検出するレベル検出回路と、前記レベル検出回路の出力に応じて前記増幅器の出力の電流源を切り換える電流源切換回路とを備えていることを特徴とする。 A variable regulator according to a second aspect of the present invention is the variable regulator according to the first aspect, wherein the voltage control means includes a feedback resistor that detects the output voltage, a feedback voltage generated by the feedback resistor, and levels of the input signal voltage. An amplifier that is input and drives the driver transistor, the current source switching means detecting a level of the input signal voltage, and a current output from the amplifier according to the output of the level detection circuit And a current source switching circuit for switching the source.
本発明の請求項3に記載の可変レギュレータは、請求項1において、前記電圧制御手段は、前記出力電圧を検出する帰還抵抗と、前記帰還抵抗が生成する帰還電圧と前記入力信号電圧が入力されて前記ドライバトランジスタを駆動する増幅器とを備え、前記電流源切換手段は、前記ドライバトランジスタに流れる電流を検出する電流検出回路と、前記電流検出回路の出力に応じて前記増幅器の出力の電流源を切り換える電流源切換回路とを備えていることを特徴とする。 A variable regulator according to a third aspect of the present invention is the variable regulator according to the first aspect, wherein the voltage control means receives a feedback resistor for detecting the output voltage, a feedback voltage generated by the feedback resistor, and the input signal voltage. And an amplifier for driving the driver transistor, wherein the current source switching means detects a current flowing through the driver transistor, and outputs a current source of the amplifier according to the output of the current detection circuit. And a current source switching circuit for switching.
本発明の請求項4に記載の可変レギュレータは、請求項2または請求項3において、前記ドライバトランジスタは、ドレインを前記電源側に接続されてソースを前記負荷側に接続されるNチャンネルMOSFET、またはNPNトランジスタであり、前記増幅器は非反転増幅器であることを特徴とする。 A variable regulator according to a fourth aspect of the present invention is the variable regulator according to the second or third aspect, wherein the driver transistor is an N-channel MOSFET having a drain connected to the power supply side and a source connected to the load side, or It is an NPN transistor, and the amplifier is a non-inverting amplifier.
本発明の請求項5に記載の電力増幅装置は、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の可変レギュレータと、前記可変レギュレータから電力が供給される電力増幅手段とからなることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a power amplifying apparatus comprising the variable regulator according to any one of the first to fourth aspects, and a power amplifying unit to which power is supplied from the variable regulator. To do.
以上のように本発明の可変レギュレータによれば、位相補償回路を新に設けることなく、ドライバトランジスタの出力電流または増幅器の入力信号電圧レベルに応じて増幅器出力の電流を切り換えることにより、増幅器の出力抵抗を調整することで、増幅器の帰還率が調整され、ドライバトランジスタの出力電流によって悪化する位相余裕を改善できる。 As described above, according to the variable regulator of the present invention, the amplifier output is switched by switching the current of the amplifier output in accordance with the output current of the driver transistor or the input signal voltage level of the amplifier without newly providing a phase compensation circuit. By adjusting the resistance, the feedback rate of the amplifier is adjusted, and the phase margin deteriorated by the output current of the driver transistor can be improved.
また、本発明の電力増幅装置によれば、小電力時に増幅器出力の電流を小さくし、増幅器出力の抵抗値を上げて帰還率を調整することから、位相余裕を確保しながら小電力時のトータル効率を向上する。 In addition, according to the power amplifying device of the present invention, the current at the amplifier output is reduced at low power, and the feedback factor is adjusted by increasing the resistance value of the amplifier output. Increase efficiency.
以下、本発明の各実施の形態を図1〜図7に基づいて説明する。
(実施の形態1)
図1〜図3は本発明の実施の形態1の可変レギュレータを示す。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
1 to 3 show a variable regulator according to a first embodiment of the present invention.
図1は可変レギュレータの全体を示す。電圧制御手段200とドライバトランジスタ201および電流源切換手段210を備えている。
ドライバトランジスタ201は、PチャネルMOSFETであり、ソースに電源電圧VDDが印加され、ドレインから負荷300に出力電圧Voutを印加している。
FIG. 1 shows the entire variable regulator. A
The
電圧制御手段200は、増幅器202と、帰還抵抗R1とR2とから構成される。帰還抵抗R1とR2は可変レギュレータの出力電圧Voutを分圧するように設けられる。増幅器202は、入力信号電圧Vinが反転端子(−)に入力され、増幅器202の出力はPチャネルMOSFETであるドライバトランジスタ201のゲートに接続され、ドライバトランジスタ201を制御する。また、増幅器202の非反転端子(+)は利得を決める帰還抵抗R1とR2の接続点(以後、この接続点の電位を帰還電圧と称する)へ接続される。
The voltage control means 200 includes an
電流源切換手段210は、レベル検出回路211と電流源切り替え回路212とから構成される。レベル検出回路211は、入力信号電圧Vinより入力された電圧レベルが所定のレベルを超えているかを検出する。電流源切換回路212は、レベル検出回路211で所定のレベルを超えた場合、切り換え信号を受け取り、増幅器202の出力の定電流の電流値を調整する。
The current
次に、レベル検出回路211が所定のレベルを超えた場合の動作について説明する。
レベル検出回路211が所定のレベルを超えた状態は、出力電圧Voutが高い状態である。つまり、負荷300に高電圧を供給することからドライバトランジスタ201から出力する電流が増加する。電流が増加するとドライバトランジスタ201によって位相遅れが生じる周波数が高周波数側へ移動する。これにより位相遅れを取り戻して安定な信号を出力電圧Voutに供給するため、時定数を小さくし位相補償を高周波数側へシフトさせる必要がある。レベル検出回路211が所定のレベルを超えた場合、制御信号によりドライバトランジスタ201のゲート抵抗を小さくして時定数を下げるため増幅器202の出力電流を上げて増幅器202の出力抵抗を低下させ、位相遅れを取り戻して安定な信号を供給する。
Next, an operation when the
A state where the
レベル検出回路211が所定値以下の場合の動作について説明する。
レベル検出回路211が所定値以下の場合は出力電圧Voutが低い状態であることから負荷300に低電圧を供給することとなり、ドライバトランジスタ201から出力する電流が減少し、小電流状態となる。これによりドライバトランジスタ201によって位相進みが生じ、周波数が低周波数側へ移動する。そこで時定数を大きくして位相進みを取り戻すため、増幅器202の出力電流を下げて増幅器202の出力抵抗を大きくし、位相進みを取り戻す。
An operation when the
When the
図2は増幅器202の内部回路を示す。
なお、切換信号S1により動作するスイッチ手段SWP,SWNとその関連の部分が図1の電流切換回路213に該当している。
FIG. 2 shows an internal circuit of the
Note that the switch means SWP and SWN operated by the switching signal S1 and the related parts correspond to the
一般的に可変レギュレータは、大電流から小電流までドライバトランジスタ201にて出力するため、特に大電流時のドライバトランジスタ201のオン抵抗による出力電圧Voutの電圧の低下を回避するため、ドライバトランジスタ201は比較的大きなトランジスタサイズを要する。当然ながらドライバトランジスタ201のトランジスタサイズが大きくなると、トランジスタの寄生容量により広帯域化と相反する特性となる。しかし、増幅器202の出力抵抗を小さくすることでドライバトランジスタ201のゲート側から見た抵抗を小さくすることで広帯域化が可能である。
In general, a variable regulator outputs from a large current to a small current by the
この図2に示した例では、ドライバトランジスタ201の出力電流が大きい状態では増幅器202の出力抵抗を下げるため、増幅器202の出力のミラー比を上げ(定電流を増大)て抵抗を下げる。例えば、ドライバトランジスタ201の出力電流が小さい時は、トランジスタQP1とトランジスタQP2A、トランジスタQN1とトランジスタQN2Aのミラー比を構成し、入力信号電圧Vinのレベルがレベル検出回路211にてある閾値を超えた場合、切換信号S1によりスイッチ手段SWP,SWNにて、それぞれのベースを接続させてQP1とQP2A+QP2B、QN1とQN2A+QN2Bにてミラー比を上げて増幅器202の出力電流を上げることで出力抵抗を下げる。つまり、増幅器202の出力トランジスタのミラー比を変えて増幅器202のループゲイン(帰還率)を変え、ループ特性を最適化する。
In the example shown in FIG. 2, in order to reduce the output resistance of the
また、ドライバトランジスタ201の出力電流が小さい場合にはスイッチ手段SWPとSWNがオフし、増幅器202の出力トランジスタのミラー比を小さくし、増幅器202の出力電流を低減する。ドライバトランジスタ201の小電流時に切り換り、大電流時と小電流時でループゲインを切り替え、レギュレータ電圧の大小(出力電流の大小)による帰還率を最適化し、安定した出力を供給する可変レギュレータを提供できることとなる。また、ドライバトランジスタ201の小電流時に増幅器202の出力電流を低減することで低消費電流化も同時に可能となる。
Further, when the output current of the
なお、切り換えは入力信号電圧Vinの電圧レベルに応じて、例えばレベル検出回路211の閾値電圧を幾つか設定し、その設定された幾つかの電圧に応じて増幅器202の出力電流(ミラー比)をn個に切り換える構成としても良い。
Note that the switching is performed by setting several threshold voltages of the
図3はレベル検出回路211の具体的回路を示す。
入力信号電圧Vinを、差動対をなすNPNトランジスタQ11,Q12の一方のトランジスタQ11のベースへ印加し、他方のベースには閾値電圧Vthを印加する。入力信号電圧Vinが閾値電圧Vthを超えると入力信号電圧Vin側のNPNトランジスタQ11がオンし、PNPトランジスタQ13がオンして切換信号S1を出力する。閾値電圧Vthを任意に設定して切換信号S1の出力を制御する。また、入力信号電圧Vinのベースに接続されるNPNトランジスタと差動対をなすNPNトランジスタをn個としまた、切換信号S1を出力するPNPトランジスタもn個設けてそれぞれの閾値電圧Vth+Aを設定することでミラー比をn個に切り換える構成としても良い。
FIG. 3 shows a specific circuit of the
The input signal voltage Vin is applied to the base of one transistor Q11 of the NPN transistors Q11 and Q12 forming a differential pair, and the threshold voltage Vth is applied to the other base. When the input signal voltage Vin exceeds the threshold voltage Vth, the NPN transistor Q11 on the input signal voltage Vin side is turned on, and the PNP transistor Q13 is turned on to output the switching signal S1. The threshold voltage Vth is arbitrarily set to control the output of the switching signal S1. In addition, n NPN transistors that form a differential pair with the NPN transistor connected to the base of the input signal voltage Vin are provided, and n PNP transistors that output the switching signal S1 are provided to set the respective threshold voltages Vth + A. Thus, the mirror ratio may be switched to n.
(実施の形態2)
図4と図5は本発明の実施の形態2の可変レギュレータを示す。
なお、図1に示した可変レギュレータと同じ構成のものには、同一の符号を付けて説明を省略する。
(Embodiment 2)
4 and 5 show a variable regulator according to the second embodiment of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the thing of the same structure as the variable regulator shown in FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
実施の形態1では電流切換手段210が入力信号電圧Vinの電圧レベルに応じて動作したが、この実施の形態2の電流切換手段210は、ドライバトランジスタ201の出力電流を検出する電流検出回路213の出力に応じて動作する点だけが、実施の形態1とは異なる。
In the first embodiment, the
この構成によると、ドライバトランジスタ201の出力電流に応じて電流検出回路213により切り換え信号を生成し、電流切り替え回路212にて増幅器202の出力トランジスタのミラー比を制御することができる。
According to this configuration, a switching signal can be generated by the
ドライバトランジスタ201の出力電流値に依存して増幅器202の出力トランジスタのミラー比を切り換えて帰還率を調整できることから、負荷300に依存して最適な調整(ミラー比切り換え)が可能となる。
Since the feedback ratio can be adjusted by switching the mirror ratio of the output transistor of the
図5は電流検出回路213の具体的回路を示す。
ドライバトランジスタ201のゲート幅:W=Aとミラーを構成するNチャンネルMOSFSTのゲート幅:W=A/nとし、nを任意に設定してドレインに接続されている抵抗値とにより閾値電圧を調整して切り換え信号を出力する。また、ドライバトランジスタ201とミラーを構成するNチャンネルMOSFETをn個設けてそれぞれのゲート幅を任意に設定することでn個の切り換え信号を出力し、増幅器202の出力のミラー比をn個に切り換えする構成としても良い。
FIG. 5 shows a specific circuit of the
The gate width of the driver transistor 201: W = A and the gate width of the N-channel MOS FST constituting the mirror: W = A / n. The threshold voltage is adjusted by setting n arbitrarily and the resistance value connected to the drain. To output a switching signal. Also,
(実施の形態3)
図6は本発明の実施の形態3の可変レギュレータを示す。
なお、図1に示した可変レギュレータと同じ構成のものには、同一の符号を付けて説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 6 shows a variable regulator according to the third embodiment of the present invention.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the thing of the same structure as the variable regulator shown in FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
本実施の形態3の可変レギュレータが実施の形態1、実施の形態2の可変レギュレータと異なる点は、ドライバトランジスタをNチャネルMOSFETとし、増幅器への入力が逆になっている点である。これらの相違点を明確にするため、ドライバトランジスタ204、増幅器203とする。なお、NチャネルMOSFETに代えてNPNトランジスタでも良い。
The variable regulator of the third embodiment is different from the variable regulators of the first and second embodiments in that the driver transistor is an N-channel MOSFET and the input to the amplifier is reversed. In order to clarify these differences, a
この構成によると、増幅器203は入力信号電圧Vinに対して非反転増幅器として動作し、帰還電圧が入力信号電圧Vinより上昇するとドライバトランジスタ204へのVgsを上げ、帰還電圧が入力信号電圧Vinより低下するとドライバトランジスタ204のVgsを下げる。以上の動作に伴い、出力電圧Voutは帰還電圧が入力信号電圧Vinに等しくなるように制御される。即ち、可変レギュレータは、入力信号電圧Vinを(1+R1/R2)倍に変換して負荷300に出力する。
According to this configuration, the
トランジスタを形成する場合、一般にPチャネルMOSFETよりNチャネルMOSFETの方が同等のオン抵抗とする場合、拡散面積を縮小化でき、更に寄生容量も小さくすることができるため、広帯域化では有利である。このため、ドライバトランジスタとしてIC内に構成する場合、同程度の特性であれば、NチャネルMOSFETの方がICの面積を小さくすることができる。 In the case of forming a transistor, in general, when the N-channel MOSFET has the same on-resistance as the P-channel MOSFET, the diffusion area can be reduced and the parasitic capacitance can be further reduced. Therefore, when the driver transistor is configured in the IC, the N-channel MOSFET can reduce the area of the IC if the characteristics are comparable.
ドライバトランジスタの出力電流における帰還率を最適化する動作は、図1に示した実施の形態1における可変レギュレータと同様であり、低出力電流時の消費電流の削減と帰還率の最適化が同時に実施できる。 The operation for optimizing the feedback rate in the output current of the driver transistor is the same as that of the variable regulator in the first embodiment shown in FIG. 1, and the reduction of the current consumption at the time of the low output current and the optimization of the feedback rate are performed simultaneously. it can.
なお、実施の形態3においては可変レギュレータとして実施の形態1の構成のものを使用したが、その他の実施の形態においても同様に実施できる。
(実施の形態4)
図7は実施の形態1の可変レギュレータを使用した電力増幅装置を示す。
In the third embodiment, the variable regulator having the configuration of the first embodiment is used. However, the same can be applied to other embodiments.
(Embodiment 4)
FIG. 7 shows a power amplifying device using the variable regulator of the first embodiment.
図1に示した実施の形態1の可変レギュレータと同じ構成のものには、同一の符号を付すことで説明を省略する。
実施の形態1と異なる点は、出力電圧Voutを与える負荷300に代えて電力増幅器301を備えていることである。電力増幅器301は可変レギュレータから電力供給され、高周波入力信号RFinを増幅して高周波出力信号RFoutを出力する。出力電圧Voutが電力増幅器301の電源として印加されることから、出力電圧Voutのレベルに応じて電力増幅器301の出力電力が制御される。
Components having the same configuration as the variable regulator of the first embodiment shown in FIG.
The difference from the first embodiment is that a
この構成によると、可変レギュレータの出力電圧Voutから電力が供給される電力増幅器301は、無線の送信機信号を安定化した送信電力を提供することができる。また、小出力電圧(小送信電力)時の電力増幅器301は低電流であり、小送信電力時の電力効率を向上することができる。
According to this configuration, the
なお、実施の形態4においては可変レギュレータとして実施の形態1の構成のものを使用したが、その他の実施の形態の可変レギュレータを使用することもできる。 In the fourth embodiment, the variable regulator having the configuration of the first embodiment is used, but variable regulators of other embodiments can be used.
本発明の可変レギュレータ及びこの可変レギュレータを用いた電力増幅装置は、各種電子機器への電源供給に有用であり、この可変レギュレータを用いた電力増幅装置は、例えばポーラ変調方式の電力増幅装置として低消費電流化のシステムに有用である。 The variable regulator of the present invention and the power amplifying device using the variable regulator are useful for supplying power to various electronic devices. The power amplifying device using the variable regulator is low as a power amplifier using a polar modulation method, for example. This is useful for current consumption systems.
200 電圧制御手段
201 ドライバトランジスタ(PチャネルMOSFET)
202 増幅器
203 増幅器
204 ドライバトランジスタ(NチャネルMOSFET)
210 電流源切換手段
211 レベル検出回路
212 電流源切換回路
213 電流検出回路
300 負荷
301 電力増幅器
VDD 電源電圧
Vin 入力信号電圧
Vout 出力電圧
R1,R2 帰還抵抗
QP1,QP2A,QP2B PNPトランジスタ
SWP スイッチ手段
QN1,QN2A,QN2B NPNトランジスタ
SWN スイッチ手段
200 Voltage control means 201 Driver transistor (P-channel MOSFET)
202
210 Current source switching means 211
Claims (5)
入力信号電圧のレベルに対して前記負荷に印加する出力電圧が所定の電圧利得を有するように前記ドライバトランジスタのインピーダンスを調整する電圧制御手段と、
前記入力信号電圧または前記ドライバトランジスタに流れる電流に応じて前記電圧制御手段の出力段の電流を切り換える電流源切換手段と
を備えた可変レギュレータ。 A driver transistor connected between the DC power supply voltage and the output to the load;
Voltage control means for adjusting the impedance of the driver transistor so that the output voltage applied to the load has a predetermined voltage gain with respect to the level of the input signal voltage;
A variable regulator comprising: a current source switching unit that switches a current of an output stage of the voltage control unit according to the input signal voltage or a current flowing through the driver transistor.
前記出力電圧を検出する帰還抵抗と、
前記帰還抵抗が生成する帰還電圧と前記入力信号電圧が入力されて前記ドライバトランジスタを駆動する増幅器と
を備え、前記電流源切換手段は、
前記入力信号電圧のレベルを検出するレベル検出回路と、
前記レベル検出回路の出力に応じて前記増幅器の出力の電流源を切り換える電流源切換回路と
を備えている請求項1に記載の可変レギュレータ。 The voltage control means includes
A feedback resistor for detecting the output voltage;
A feedback voltage generated by the feedback resistor and an amplifier that receives the input signal voltage and drives the driver transistor, and the current source switching means includes:
A level detection circuit for detecting a level of the input signal voltage;
The variable regulator according to claim 1, further comprising: a current source switching circuit that switches a current source of the output of the amplifier according to an output of the level detection circuit.
前記出力電圧を検出する帰還抵抗と、
前記帰還抵抗が生成する帰還電圧と前記入力信号電圧が入力されて前記ドライバトランジスタを駆動する増幅器と
を備え、前記電流源切換手段は、
前記ドライバトランジスタに流れる電流を検出する電流検出回路と、
前記電流検出回路の出力に応じて前記増幅器の出力の電流源を切り換える電流源切換回路と
を備えている請求項1に記載の可変レギュレータ。 The voltage control means includes
A feedback resistor for detecting the output voltage;
A feedback voltage generated by the feedback resistor and an amplifier that receives the input signal voltage and drives the driver transistor, and the current source switching means includes:
A current detection circuit for detecting a current flowing through the driver transistor;
The variable regulator according to claim 1, further comprising: a current source switching circuit that switches a current source of the amplifier output in accordance with an output of the current detection circuit.
ドレインを前記電源側に接続されてソースを前記負荷側に接続されるNチャンネルMOSFET、またはNPNトランジスタであり、
前記増幅器は非反転増幅器である
請求項2または請求項3に記載の可変レギュレータ。 The driver transistor is
An N-channel MOSFET having a drain connected to the power supply side and a source connected to the load side, or an NPN transistor,
The variable regulator according to claim 2, wherein the amplifier is a non-inverting amplifier.
前記可変レギュレータから電力が供給される電力増幅手段と
からなる電力増幅装置。 The variable regulator according to any one of claims 1 to 4,
A power amplifying device comprising power amplifying means to which power is supplied from the variable regulator.
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-
2007
- 2007-01-05 JP JP2007000284A patent/JP2008165686A/en active Pending
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