JP2012004882A - Modulation power supply circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電源変調方式を用いた電力増幅器の変調電源回路に係り、詳細には、ET(Envelope Tracking)方式もしくはEE&R(Envelope Elimination and Restoration)方式の電源部を構成する変調電源回路に関する。 The present invention relates to a modulation power supply circuit of a power amplifier using a power supply modulation method, and more particularly to a modulation power supply circuit constituting a power supply unit of an ET (Envelope Tracking) method or an EE & R (Envelope Elimination and Restoration) method.
ETもしくはEE&Rは、今後の高効率増幅器技術として注目されている。ETもしくはEE&R方式の電源部を構成する変調電源回路には、高効率化と広帯域化の両立が求められている。 ET or EE & R is attracting attention as a future high efficiency amplifier technology. The modulation power supply circuit constituting the ET or EE & R power supply unit is required to achieve both high efficiency and wide bandwidth.
特許文献1には、高効率で非線形な多出力電源部と低効率で線形なエラーアンプ部を有する変調電源が開示されている。特許文献1記載の変調電源は、複数の高効率な電源をスイッチで切り替え、電圧誤差分のみを低効率ではあるものの線形であるエラーアンプで加算することで高効率を維持する。多出力電源部で使用する判定用の閾値電圧を制御することで、低効率なエラーアンプ部の使用機会を減らし、高効率な変調電源を実現している。
図1は、多出力DC/DCとスイッチ切替とエラーアンプとを使用する変調電源の構成を示す回路図である。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a modulation power source using multi-output DC / DC, switch switching, and an error amplifier.
図1に示すように、変調電源回路10は、多出力DC電源部11、スイッチ部12、エンベロープアナログ信号入力部13、制御部14、比較器15、閾値テーブル16、ローパスフィルタ(LPF)部17、エンベロープ出力部18、及びエラーアンプ19を備える。
As shown in FIG. 1, the modulation power supply circuit 10 includes a multi-output DC
以上の構成において、変調電源回路10は、多出力DC電源部11を用いて複数の電圧を生成する。その後段にスイッチ部12とLPF部17を接続する。制御部14は、入力されるエンベロープアナログ信号に応じてスイッチ部12を制御する。具体的には、制御部14は、比較器15及び閾値テーブル16を有し、入力されるエンベロープアナログ信号と閾値テーブル16の閾値とを比較器15で比較して、スイッチ部12を切替える切替信号を生成し、この切替信号によりスイッチ部12の各スイッチ12−1〜12−3を切替制御する。
In the above configuration, the modulation power supply circuit 10 generates a plurality of voltages using the multi-output DC
LPF部17は、スイッチ部12の出力(a点)から不要成分を排除することで、不要成分の少ない出力電圧を得ている。スイッチ部12の各スイッチ12−1〜12−3の切り替え頻度が多い程、スイッチングロスが発生するので、スイッチの切り替えは極力少なくしたい。そのために、例えば後述する図7(a)に示すように、制御(出力)電圧の最大電圧Vmaxを出力する際にも、Vmaxと接続された最上段のスイッチ12−1以外のスイッチを切らないようにしている。すなわち、Vmaxを出すときは全てのスイッチが入りになっている。また、Vmaxを出力する以外の経路には直列にダイオードD1〜D3を挿入して、Vmaxを出力する以外の電源に逆電圧がかからないようにしている。
The
しかしながら、このような従来の変調電源回路にあっては、スイッチングデバイスには応答限界があるため、高速制御した場合に複数のスイッチが同時にオン/オフし、大きなオーバーシュート/アンダーシュートが発生してしまう。 However, in such a conventional modulation power supply circuit, since a switching device has a response limit, a plurality of switches are simultaneously turned on / off when high-speed control is performed, and a large overshoot / undershoot occurs. End up.
図2は、従来の変調電源回路の立ち上がり時のスイッチ部出力時間軸波形を示す図、図3は、その立ち下がり時のスイッチ部出力時間軸波形を示す図である。
である。
FIG. 2 is a diagram showing a switch unit output time axis waveform at the rise of the conventional modulation power supply circuit, and FIG. 3 is a diagram showing a switch unit output time axis waveform at the fall.
It is.
上記オーバーシュート/アンダーシュートを補正しない場合には、出力に大きな歪成分が発生してしまう。このオーバーシュート/アンダーシュートを補正する場合には、低効率ではあるが線形であるエラーアンプが必要となる。オーバーシュート/アンダーシュートが大きいほど、エラーアンプには大きなダイナミックレンジが要求され、エラーアンプのデバイスサイズを大きくする必要が出てくるだけでなく、変調電源としての効率が劣化してしまう。デバイスサイズの大きいエラーアンプは、価格が高い。 If the overshoot / undershoot is not corrected, a large distortion component is generated in the output. In order to correct this overshoot / undershoot, a low-efficiency but linear error amplifier is required. The larger the overshoot / undershoot, the larger the dynamic range is required for the error amplifier, and it becomes necessary not only to increase the device size of the error amplifier, but also the efficiency as a modulation power source deteriorates. Error amplifiers with large device sizes are expensive.
このように、スイッチングデバイスには応答限界があり、高速制御した場合に複数のスイッチが同時にオン/オフし、大きなオーバーシュート/アンダーシュートが発生する。それを補正する低効率で線形なエラーアンプには大きなダイナミックレンジが要求され、効率の悪い運用になる。 As described above, the switching device has a response limit. When high-speed control is performed, a plurality of switches are simultaneously turned on / off, and a large overshoot / undershoot occurs. A low-efficiency, linear error amplifier that compensates for this requires a large dynamic range, resulting in inefficient operation.
本発明の目的は、複数のスイッチが同時にオン/オフすることにより倍増してしまうオーバーシュート/アンダーシュートを低減することで、デバイスサイズの拡大を抑えるとともに、エラーアンプの効率を改善し高効率な変調電源回路を提供することである。 An object of the present invention is to reduce the overshoot / undershoot that doubles when a plurality of switches are turned on / off at the same time, thereby suppressing an increase in device size and improving the efficiency of the error amplifier. A modulation power supply circuit is provided.
本発明の変調電源回路は、複数のDC電圧を出力する多出力DC電源部と、前記多出力DC電源部から供給された複数のDC電圧を切替える複数段のスイッチを有するスイッチ部と、入力されるエンベロープ信号と閾値とを比較して、前記スイッチ部の各スイッチを切替える切替信号を生成する制御部と、前記スイッチ部の出力波形から不要成分を排除するローパスフィルタ部と、前記ローパスフィルタ部の出力電圧に、電圧誤差分を加算する線形なエラーアンプと、前記スイッチ部に入力される前記切替信号を監視し、前記スイッチ部の各スイッチが同時にオン/オフしないようにタイミングをずらす遅延を前記切替信号に挿入する遅延挿入部と、を備える構成を採る。 The modulation power supply circuit of the present invention is inputted with a multi-output DC power supply unit that outputs a plurality of DC voltages, and a switch unit that has a plurality of switches for switching a plurality of DC voltages supplied from the multi-output DC power supply unit. A control unit that generates a switching signal for switching each switch of the switch unit, a low-pass filter unit that eliminates unnecessary components from the output waveform of the switch unit, and a low-pass filter unit A linear error amplifier that adds a voltage error to the output voltage and the switching signal input to the switch unit are monitored, and a delay that shifts the timing so that the switches of the switch unit do not turn on / off at the same time And a delay insertion unit to be inserted into the switching signal.
本発明によれば、入力される切替信号を監視し、複数のスイッチが同時にオン/オフすることが発生しないよう切替信号に遅延を挿入することにより、複数のスイッチが同時にオン/オフすることにより倍増してしまうオーバーシュート/アンダーシュートを低減することができる。その結果、デバイスサイズ及び価格の拡大を抑えることができ、エラーアンプの効率を改善して、高効率な変調電源回路を実現することができる。 According to the present invention, by monitoring an input switching signal and inserting a delay in the switching signal so that the plurality of switches are not simultaneously turned on / off, the plurality of switches are simultaneously turned on / off. The overshoot / undershoot that doubles can be reduced. As a result, an increase in device size and price can be suppressed, the efficiency of the error amplifier can be improved, and a highly efficient modulation power supply circuit can be realized.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図4は、本発明の実施の形態1に係る変調電源回路の構成を示す回路図である。本実施の形態は、ETもしくはEE&R方式の電源部に用いられる高効率及び広帯域変調電源回路に適用可能である。
(Embodiment 1)
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration of the modulation power supply circuit according to
図4に示すように、変調電源回路100は、多出力DC電源部110、スイッチ部120、エンベロープアナログ信号入力部130、制御部140、比較器150、閾値テーブル160、ローパスフィルタ(LPF)部170、エンベロープ出力部180、及びエラーアンプ190、及び遅延挿入部200を備える。
As shown in FIG. 4, the modulation
多出力DC電源部110は、複数のDC電圧を出力する高効率で非線形な多値DC電圧源である。
The multi-output DC
スイッチ部120は、多出力DC電源部110からの複数のDC電圧を高速に切り替える。
The switch unit 120 switches a plurality of DC voltages from the multi-output DC
制御部140は、比較器150及び閾値テーブル160を有し、エンベロープアナログ信号入力部130に入力されるエンベロープ信号と閾値テーブル160の閾値とを比較器150で比較して、スイッチ部120の各スイッチ121〜123を切替える切替信号を生成する。
The
LPF部170は、スイッチ部120の出力波形(a点)から、スイッチ部120の切替動作より発生する不要成分(高周波ノイズ)を排除し、不要成分の少ない出力電圧をエンベロープ出力部180に出力する。
The
エラーアンプ190は、低効率で線形なエラーアンプ部であり、電圧誤差分のみを加算して波形純度を高める。
The
遅延挿入部200は、比較器150の後段に挿入され、比較器150の出力は遅延挿入部200を介してスイッチ部120に入力される。
The
遅延挿入部200は、スイッチ部120の各スイッチ121〜123が同時にオン/オフすることが発生しないように切替信号に遅延を挿入する。詳細には、遅延挿入部200は、スイッチ部120に入力される切替信号を監視し、スイッチ部120の各スイッチ121〜123が同時にオン/オフしないようにタイミングをずらす遅延を切替信号に挿入する。
The
図5は、遅延挿入部200の構成の一例を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of the configuration of the
図5に示すように、遅延挿入部200は、変化検出部210(211〜213)と、第1の遅延部220(221〜223)と、経路切替部230(231〜233)と、第2の遅延部240(241〜243)と、を備える。
As illustrated in FIG. 5, the
変化検出部210(211〜213)は、スイッチ部120の各スイッチ121〜123への切替信号の変化を検出し、所定条件に基づいて制御信号を出力する。具体的には、変化検出部210は、以下の変化検出及び遅延挿入動作を行う。
The change detection unit 210 (211 to 213) detects a change in the switching signal of the switch unit 120 to each of the switches 121 to 123, and outputs a control signal based on a predetermined condition. Specifically, the
(1)変化検出部210は、スイッチ部120の各スイッチ121〜123への切替信号の変化を検出し、変化がない場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入しない。
(1) The
(2)変化検出部210は、スイッチ部120の各スイッチ121〜123への切替信号の変化を検出し、変化がある場合は、該当スイッチの上段又は下段のスイッチの切替信号について同じ変化があるか否かを検出し、同じ変化がある場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入する。
(2) The
(2−1)変化検出部210は、スイッチ部120の各スイッチ121〜123への切替信号の変化を検出し、電圧上昇変化がある場合は、該当スイッチよりも電圧が低いスイッチの切替信号について電圧上昇変化があるか否かを検出し、電圧上昇変化がある場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入する。
(2-1) The
(2−2)変化検出部210は、スイッチ部120の各スイッチ121〜123への切替信号の変化を検出し、電圧下降変化がある場合は、該当スイッチよりも電圧が高いスイッチの切替信号について電圧下降変化があるか否かを検出し、電圧下降変化がある場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入する。
(2-2) The
第1の遅延部220(221〜223)は、スイッチ部120の各スイッチ121〜123への切替信号に第1の遅延を挿入する。第1の遅延は、例えば単位遅延である。 The first delay unit 220 (221 to 223) inserts a first delay into the switching signal of the switch unit 120 to the switches 121 to 123. The first delay is, for example, a unit delay.
経路切替部230(231〜233)は、変化検出部210からの制御信号に従って、第2の遅延部240につながる経路とバイパス経路を切り替える。
The path switching unit 230 (231 to 233) switches between a path connected to the
第2の遅延部240(241〜243)は、経路切替部230により切り替えられ、第1の遅延が挿入された切替信号に第2の遅延を挿入する。第2の遅延部240の遅延時間は、比較器150のクロックの周期よりも小さいことが好ましい。
The second delay unit 240 (241 to 243) is switched by the
以下、上述のように構成された変調電源回路100の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the modulation
エンベロープアナログ信号入力部130から入力された連続的なエンベロープ信号は、閾値テーブル160よりも大きいか小さいかを比較器150によって判別され、そのデジタル出力が遅延挿入部200に入力される。
The
図6は、遅延挿入部200の遅延挿入を示すフローチャートである。
FIG. 6 is a flowchart showing the delay insertion of the
遅延挿入部200では、変化検出部210と第1の遅延部220に比較器150の出力信号が入力される。
In the
ステップS1では、変化検出部210は、「0(スイッチオフ)→1(スイッチオン)」、「1(スイッチオン)→0(スイッチオフ)」の変化を検出し、変化検出部210は経路切替部230に制御信号を送出する。第1の遅延部220出力に接続された経路切替部230は、自己のビットに変化が無い(0→0、1→1)場合には(ステップS1のNO)、経路切替部230の出力がスイッチ部120へ直接つながる経路を選択し、遅延挿入を行わない(ステップS2)。
In step S1, the
自己のビットに変化がある場合は(ステップS1のYES)、ステップS3で、変化検出部210は、そのビット変化が「0→1」か「1→0」かを判別する。
When there is a change in its own bit (YES in step S1), in step S3, the
「0→1」(電圧が上昇する)変化の場合には(ステップS3のYES)、ステップS4で、変化検出部210は、n個以下(電圧が低い)のビットでも同じ変化「0→1」があるか否かを検出する。n個以下(電圧が低い)のビットでも同じ変化「0→1」がある場合は、ステップS6に移行し、n個以下(電圧が低い)のビットでも同じ変化「0→1」がない場合は、ステップS2に移行する。
In the case of a change of “0 → 1” (voltage increases) (YES in step S3), in step S4, the
一方、上記ステップS3において、「1→0」(電圧が低下する)変化の場合には(ステップS3のNO)、ステップS5で、変化検出部210は、n個より上(電圧が高い)のビットでも同じ変化「1→0」があるか否かを検出する。n個より上(電圧が高い)のビットでも同じ変化「1→0」がある場合は、ステップS6に移行し、n個より上(電圧が高い)のビットでも同じ変化「1→0」がない場合は、ステップS2に移行する。
On the other hand, in the above-described step S3, in the case of a change of “1 → 0” (voltage decreases) (NO in step S3), in step S5, the
これにより、同じ変化があった場合のみ、ステップS6で、経路切替部230は、経路切替部230の出力が第2の遅延部240につながる経路を選択し、第2の遅延部240はn個の単位遅延を自己の経路に挿入する。
Thus, only when the same change occurs, in step S6, the
例えば、n個下(電圧が低い)の経路でも「0→1」変化がある場合には、自己の経路にはn個の単位遅延を挿入する。同様に、「1→0」変化の場合には、n個上(電圧が高い)のビットでも「1→0」変化があるか否かを検出し、同じ変化があった場合のみ、経路切替部230は経路切替部230の出力が第2の遅延部240につながる経路を選択し、第2の遅延部240はn個の単位遅延を自己の経路に挿入する。
For example, if there is a “0 → 1” change in n paths (low voltage), n unit delays are inserted into the self path. Similarly, in the case of a “1 → 0” change, it is detected whether there is a “1 → 0” change even in n bits (high voltage), and only when there is the same change, the path is switched. The
ここで、第2の遅延部240の遅延時間を、比較器150のクロックの周期よりも小さくしておくことで、スイッチ部120の出力電圧波形の立ち上がり/立下りにおいて、スイッチ部120の各スイッチ121〜123の同時オン/オフを避けることが可能となる。
Here, by setting the delay time of the
図7は、制御信号の制御(出力)電圧を示す図であり、図7(a)は従来の制御(出力)電圧を、図7(b)は本実施の形態の制御(出力)電圧を示す。 FIG. 7 is a diagram showing the control (output) voltage of the control signal. FIG. 7 (a) shows the conventional control (output) voltage, and FIG. 7 (b) shows the control (output) voltage of the present embodiment. Show.
遅延挿入部200は、変化検出部210が切り替え信号入力を監視して変化検出し、条件に応じて遅延を挿入する。具体的には、遅延挿入部200は、変化検出部210が切り替え信号入力を監視して変化検出し、同じ変化があった場合のみ、経路切替部230が、経路切替部230の出力が第2の遅延部240につながる経路を選択する。第2の遅延部240は、n個の単位遅延を自己の経路に挿入する。スイッチ部120に入力される切替信号に遅延が挿入されることで、スイッチ部120の各スイッチ121〜123が同時にオン/オフすることが発生しないようになる。
In the
図8は、理想的な回路における制御(出力)電圧を示す図である。図8に示すように、理想的な回路においては制御電圧とスイッチ部120出力電圧とはほぼ一致する。しかし、スイッチングデバイスには応答限界があるため、高速制御した場合に複数のスイッチが同時にオン/オフし、オーバーシュート/アンダーシュートが発生する。本実施の形態にあっても、高速制御した場合にオーバーシュート/アンダーシュートを完全になくすことは困難であるものの、大きく改善することができる。 FIG. 8 is a diagram illustrating a control (output) voltage in an ideal circuit. As shown in FIG. 8, in an ideal circuit, the control voltage and the output voltage of the switch unit 120 substantially match. However, since the switching device has a response limit, a plurality of switches are simultaneously turned on / off when high-speed control is performed, and overshoot / undershoot occurs. Even in the present embodiment, it is difficult to completely eliminate overshoot / undershoot in the case of high speed control, but it can be greatly improved.
図9は、変調電源回路100の立ち上がり時のスイッチ部出力時間軸波形を示す図、図10は、その立ち下がり時のスイッチ部出力時間軸波形を示す図である。
FIG. 9 is a diagram showing a switch unit output time axis waveform when the modulation
図9及び図10の本実施の形態のスイッチング波形と前記図2及び図3の従来の出力波形と比較して分かるように、本実施の形態では、オーバーシュート/アンダーシュートが改善されている。 As can be seen by comparing the switching waveforms of the present embodiment of FIGS. 9 and 10 with the conventional output waveforms of FIGS. 2 and 3, the overshoot / undershoot is improved in the present embodiment.
以上詳細に説明したように、本実施の形態によれば、変調電源回路100は、入力されるエンベロープ信号と閾値テーブル160の閾値とを比較器150で比較して、スイッチ部120の各スイッチ121〜123を切替える切替信号を生成する制御部140と、スイッチ部120に入力される切替信号を監視し、スイッチ部120の各スイッチ121〜123が同時にオン/オフしないようにタイミングをずらす遅延を切替信号に挿入する遅延挿入部200とを備える。すなわち、遅延挿入部200は、切替信号を監視し、条件に応じて遅延を挿入する。特に、遅延挿入部200は、遅延時間を各段ごとに制御する機能を有する。
As described above in detail, according to the present embodiment, the modulation
以上の構成により、複数のスイッチが同時にオン/オフすることにより倍増してしまうオーバーシュート/アンダーシュートを低減することができる。遅延を与えることで、スイッチング波形に大きなオーバーシュート/アンダーシュートが発生しないようにする。大きなオーバーシュート/アンダーシュートは期待出力電圧との誤差(エラー)であるため、これらの低減により、エラーアンプ190に要求されるダイナミックレンジは低減される。線形アンプであるエラーアンプ190は、非線形アンプと比較して、ダイナミックレンジを大きくしたときの効率劣化が激しいため、ダイナミックレンジの低減は効率の大幅な改善につながる。
With the above configuration, it is possible to reduce overshoot / undershoot that doubles when a plurality of switches are simultaneously turned on / off. By giving a delay, a large overshoot / undershoot does not occur in the switching waveform. Since the large overshoot / undershoot is an error from the expected output voltage, the dynamic range required for the
これにより、デバイスサイズ及び価格の拡大を抑えるとともに、エラーアンプ190の最大出力が削減され、効率改善を図ることができる。エラーアンプ190の効率改善は、変調電源回路100全体のデバイスの信頼性を確保につながり、高効率な変調電源を得ることができる。
As a result, an increase in device size and price can be suppressed, and the maximum output of the
(実施の形態2)
図11は、本発明の実施の形態2に係る変調電源回路の遅延挿入部300の構成の一例を示す回路図である。本実施の形態の説明に当たり、図5と同一構成部分には同一番号を付して重複箇所の説明を省略する。
(Embodiment 2)
FIG. 11 is a circuit diagram showing an example of the configuration of the
遅延挿入部300は、図4の変調電源回路100の遅延挿入部200に代えて用いられる。本発明の実施の形態2に係る変調電源回路の基本的な構成及び動作は、実施の形態1と同様である。
The
図11に示すように、遅延挿入部300は、遅延挿入部200と、遅延制御部310と、を備える。
As illustrated in FIG. 11, the
遅延制御部310は、第2の遅延部240(241〜243)の遅延時間を個別に制御する。遅延制御部310は、テーブル、又は多項式を用いて第2の遅延部240(241〜243)の遅延時間を制御する制御信号を生成する。
The
例えば、遅延制御部310は、2つのスイッチが同時に立ち上がろうとした際には、1つのスイッチによるリンギングの立ち上がりと、もう一つのスイッチのリンギングによる立下りとが重なる、すなわち打ち消しあうような遅延制御を行う。
For example, when two switches try to rise at the same time, the
このように、本実施の形態に係る変調電源回路の遅延挿入部300は、第2の遅延部240の遅延時間を制御する遅延制御部310を備えることで、並列接続された各経路ごとに第2の遅延部240の遅延時間を制御することができる。これにより、各経路で発生するオーバーシュート/アンダーシュートを打ち消しあうことで、複数のスイッチが同時にオン/オフすることにより倍増してしまうオーバーシュート/アンダーシュートを、より一層低減することができる。したがって、実施の形態1の効果、すなわちデバイスサイズ及び価格の拡大を抑え、エラーアンプ190の効率を改善し高効率とする効果の実効を図ることができる。
As described above, the
以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されることはない。 The above description is an illustration of a preferred embodiment of the present invention, and the scope of the present invention is not limited to this.
例えば、各ブロックの論理は任意で構わないし、ある経路にだけ第2の遅延部240の遅延時間を挿入してもよい。
For example, the logic of each block may be arbitrary, and the delay time of the
また、上記各実施の形態では、n個の単位遅延を自身の経路に挿入するとしたが、これがある数式から導かれる数m個であっても構わない。変化検出部210では、立ち上がりのみ検出、もしくは立下りのみ検出ということも当然可能であり、立ち上がり時のみ、もしくは立下りのみに遅延を挿入するということも可能である。
In each of the above-described embodiments, n unit delays are inserted into the own path. However, the number m may be derived from a certain mathematical expression. In the
また、上記各実施の形態では、変調電源回路という名称を用いたが、これは説明の便宜上であり、変調電源、電力増幅器等であってもよい。 In each of the above embodiments, the name “modulation power supply circuit” is used. However, this is for convenience of explanation, and may be a modulation power supply, a power amplifier, or the like.
さらに、上記変調電源回路を構成する各回路部、例えばスイッチの種類・段数、閾値テーブルの種類などは前述した実施の形態に限られない。当然のことながら、本変調電源回路に、各種補償用の回路を付加してもよい。 Furthermore, each circuit unit constituting the modulation power supply circuit, for example, the type and number of switches, the type of threshold table, and the like are not limited to the above-described embodiment. As a matter of course, various compensation circuits may be added to the modulation power supply circuit.
本発明に係る変調電源回路は、複数のスイッチが同時にオン/オフすることにより倍増してしまうオーバーシュート/アンダーシュートを低減することで、デバイスサイズ(価格)の拡大を抑えるとともに、エラーアンプの効率を改善し高効率を可能とする変調電源回路として有用である。 The modulation power supply circuit according to the present invention suppresses an increase in device size (price) by reducing overshoot / undershoot that doubles when a plurality of switches are simultaneously turned on / off, and improves error amplifier efficiency. It is useful as a modulation power supply circuit that improves the efficiency and enables high efficiency.
100 変調電源回路
110 多出力DC電源部
120 スイッチ部
130 エンベロープアナログ信号入力部
140 制御部
150 比較器
160 閾値テーブル
170 ローパスフィルタ(LPF)部
180 エンベロープ出力部
190 エラーアンプ
200,300 遅延挿入部
210,211〜213 変化検出部
220,221〜223 第1の遅延部
230,231〜233 経路切替部
240,241〜243 第2の遅延部
310 遅延制御部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記多出力DC電源部から供給された複数のDC電圧を切替える複数段のスイッチを有するスイッチ部と、
入力されるエンベロープ信号と閾値とを比較して、前記スイッチ部の各スイッチを切替える切替信号を生成する制御部と、
前記スイッチ部の出力波形から不要成分を排除するローパスフィルタ部と、
前記ローパスフィルタ部の出力電圧に、電圧誤差分を加算する線形なエラーアンプと、
前記スイッチ部に入力される前記切替信号を監視し、前記スイッチ部の各スイッチが同時にオン/オフしないようにタイミングをずらす遅延を前記切替信号に挿入する遅延挿入部と、
を備える変調電源回路。 A multi-output DC power supply for outputting a plurality of DC voltages;
A switch unit having a plurality of switches for switching a plurality of DC voltages supplied from the multi-output DC power source unit;
A control unit that compares the input envelope signal with a threshold value and generates a switching signal for switching each switch of the switch unit;
A low-pass filter unit for removing unnecessary components from the output waveform of the switch unit;
A linear error amplifier that adds a voltage error to the output voltage of the low-pass filter unit;
A delay insertion unit that monitors the switching signal input to the switch unit and inserts a delay in the switching signal so as not to simultaneously turn on / off the switches of the switch unit;
A modulation power supply circuit comprising:
前記スイッチ部の各スイッチへの切替信号の変化を検出し、所定条件に基づいて制御信号を出力する変化検出部と、
前記切替信号に遅延挿入を行う遅延部と、
前記遅延部をバイパスするバイパス経路と、
前記変化検出部から送出された制御信号に従って、前記遅延部につながる経路と前記バイパス経路を切り替える経路切替部と、を備える請求項1記載の変調電源回路。 The delay insertion unit
A change detection unit that detects a change in a switching signal to each switch of the switch unit and outputs a control signal based on a predetermined condition;
A delay unit for performing delay insertion on the switching signal;
A bypass path for bypassing the delay unit;
The modulation power supply circuit according to claim 1, further comprising a path switching unit that switches a path connected to the delay unit and the bypass path in accordance with a control signal sent from the change detection unit.
前記スイッチ部の各スイッチへの切替信号に第1の遅延を挿入する第1の遅延部と、
前記経路切替部により切り替えられ、前記第1の遅延が挿入された前記切替信号に第2の遅延を挿入する第2の遅延部と、を備える請求項2記載の変調電源回路。 The delay unit is
A first delay unit for inserting a first delay into a switching signal to each switch of the switch unit;
The modulation power supply circuit according to claim 2, further comprising: a second delay unit that is switched by the path switching unit and that inserts a second delay into the switching signal into which the first delay is inserted.
前記スイッチ部の各スイッチへの切替信号の変化を検出し、変化がない場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入しない、請求項2記載の変調電源回路。 The change detector is
The modulation power supply circuit according to claim 2, wherein a change in a switching signal to each switch of the switch unit is detected, and when there is no change, no delay is inserted in the switching signal to the corresponding switch.
前記スイッチ部の各スイッチへの切替信号の変化を検出し、変化がある場合は、該当スイッチの上段又は下段のスイッチの切替信号について同じ変化があるか否かを検出し、同じ変化がある場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入する、請求項2記載の変調電源回路。 The change detector is
When the change of the switching signal to each switch of the switch part is detected and there is a change, it is detected whether there is the same change for the switching signal of the upper or lower switch of the corresponding switch, and there is the same change The modulation power supply circuit according to claim 2, wherein a delay signal is inserted into a switching signal to the corresponding switch.
前記スイッチ部の各スイッチへの切替信号の変化を検出し、電圧上昇変化がある場合は、該当スイッチの電圧が低いスイッチの切替信号について電圧上昇変化があるか否かを検出し、電圧上昇変化がある場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入する、請求項2記載の変調電源回路。 The change detector is
When the change of the switching signal to each switch of the switch unit is detected and there is a voltage increase change, it is detected whether or not there is a voltage increase change for the switch signal of the switch whose voltage is low, and the voltage increase change The modulation power supply circuit according to claim 2, wherein when there is a delay, a delay signal is inserted into a switching signal to the corresponding switch.
前記スイッチ部の各スイッチへの切替信号の変化を検出し、電圧下降変化がある場合は、該当スイッチの電圧が高いスイッチの切替信号について電圧低下変化があるか否かを検出し、電圧下降変化がある場合は、該当スイッチへの切替信号に遅延挿入する、請求項2記載の変調電源回路。 The change detector is
When the change of the switching signal to each switch of the switch unit is detected and there is a voltage drop change, it is detected whether there is a voltage drop change for the switch signal of the switch having a high voltage of the corresponding switch, and the voltage drop change The modulation power supply circuit according to claim 2, wherein when there is a delay, a delay signal is inserted into a switching signal to the corresponding switch.
The modulation power supply circuit according to claim 3, further comprising a delay control unit that controls a delay time of the second delay unit.
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