JP2013005209A - 変調電源回路 - Google Patents
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Abstract
【課題】出力電圧誤差が少ない、多出力DC電源部およびその切り替え回路と誤差増幅器を用いた変調電源回路を提供する。
【解決手段】多出力DC電源部101と、それらの各出力経路に直列に接続され、エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されるエンベロープ信号と閾値とを比較する切り替え電圧の閾値判定部114の出力で制御される切り替え回路102と、入出力をAC結合した誤差増幅器105と、切り替え電圧の閾値判定部114とこの切り替え電圧の閾値判定部114の出力に接続された任意電圧発生部106とを備え、切り替え電圧を任意電圧分だけずらすように構成する。これにより、高周波増幅器109に誤差の少ない電圧を出力することができる。
【選択図】図１
【解決手段】多出力DC電源部101と、それらの各出力経路に直列に接続され、エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されるエンベロープ信号と閾値とを比較する切り替え電圧の閾値判定部114の出力で制御される切り替え回路102と、入出力をAC結合した誤差増幅器105と、切り替え電圧の閾値判定部114とこの切り替え電圧の閾値判定部114の出力に接続された任意電圧発生部106とを備え、切り替え電圧を任意電圧分だけずらすように構成する。これにより、高周波増幅器109に誤差の少ない電圧を出力することができる。
【選択図】図１
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関する。
従来、この種の変調電源回路として、図５に示すように多出力DC電源部101とそれに直列に接続された切り替え回路102と、ＬＰＦ（ローパスフィルタ）108および誤差増幅器105を有し、高効率かつ誤差を少なくするように構成したものが知られている。（例えば、特許文献１参照）
エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されたエンベロープは閾値判定部114と誤差増幅器105に入力される。閾値判定部114では入力されたエンベロープと内部に持つ閾値を比較し、その出力信号を切り替え回路102に送出し、多出力DC電源部101から出力されるDC電源を切り替える。切り替えられた出力は階段状の波形であるため、LPF108によって滑らかな波形に整形される。LPF108の入力は離散値であるため、滑らかになったと言っても、エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されたエンベロープ信号との誤差を持つ。
そこで、誤差増幅器105によってLPF108の出力、すなわち高周波増幅器109への印加電圧と、入力されたエンベロープ信号との誤差分を補償させる。
この構成によれば、電力のほとんどを高効率なDC電源から取り出し、誤差分は高速かつ線形な誤差増幅器で補償することで、高効率と高精度を実現することが出来る。
エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されたエンベロープは閾値判定部114と誤差増幅器105に入力される。閾値判定部114では入力されたエンベロープと内部に持つ閾値を比較し、その出力信号を切り替え回路102に送出し、多出力DC電源部101から出力されるDC電源を切り替える。切り替えられた出力は階段状の波形であるため、LPF108によって滑らかな波形に整形される。LPF108の入力は離散値であるため、滑らかになったと言っても、エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されたエンベロープ信号との誤差を持つ。
そこで、誤差増幅器105によってLPF108の出力、すなわち高周波増幅器109への印加電圧と、入力されたエンベロープ信号との誤差分を補償させる。
この構成によれば、電力のほとんどを高効率なDC電源から取り出し、誤差分は高速かつ線形な誤差増幅器で補償することで、高効率と高精度を実現することが出来る。
しかしながら、従来技術では、誤差増幅器の入出力をDC結合した場合、誤差増幅器が複数のDC電源を切り替えて得られたDC誤差までを補償する必要があり、効率は大幅に劣化する。また、誤差増幅器の入出力をAC結合した場合は、上記DC誤差は残ったままとなり、
図６もしくは図７に示すように、出力電圧の期待値と出力電圧との間に低周波の誤差が残ってしまい、最終的に高周波増幅器の歪や効率を劣化させることになってしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することが可能な変調電源回路を提供するものである。
図６もしくは図７に示すように、出力電圧の期待値と出力電圧との間に低周波の誤差が残ってしまい、最終的に高周波増幅器の歪や効率を劣化させることになってしまうという問題があった。
本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたものであり、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することが可能な変調電源回路を提供するものである。
本発明の変調電源回路は、複数の直流電圧を出力するDC電源と、前記DC電源の各出力側に直列にそれぞれ入力側が接続された切り替え回路と、前記切り替え回路の出力側に接続されたローパスフィルタと、外部から入力されたエンベロープ信号と切り替え電圧の閾値を比較し判定する電圧閾値判定部と、前記切り替え電圧より任意の電圧だけをずらす電圧を発生する任意電圧発生部と、前記任意の電圧を前記電圧閾値判定部の出力に加算する加算器と、前記エンベロープ信号が入力される入力部と接続された入力端子と前記ローパスフィルタの出力に接続された出力端子を持ち入出力がAC結合された誤差増幅器と、を設け、前記加算器の出力を前記切り替え回路に入力して、前記ローパスフィルタの出力と前記誤差増幅器の出力をAC結合した出力を高周波増幅器に入力することを特徴とする。
この構成により、本発明の変調電源回路は、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することが可能となる。
この構成により、本発明の変調電源回路は、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することが可能となる。
本発明の変調電源回路によれば、多出力DC電源部の切り替えを、任意電圧発生部の電圧分だけずらすことにより、ローパスフィルタ入力でのDC誤差を低減することができ、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することができる。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について説明する。
以下、本発明の実施の形態１について説明する。
図１は本発明の実施の形態における変調電源回路の概略構成図である。変調電源回路110は、図１に示すように、多出力DC電源部101と、それらの各出力経路に直列に装荷され、エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されるエンベロープ信号と閾値とを比較する切り替え電圧の閾値判定部114の出力で制御される切り替え回路102から成る経路が複数並列接続され、前記切り替え回路102の出力側にローパスフィルタ108が接続され、前記エンベロープ信号アナログ入力部103と接続された入力端子と前記ローパスフィルタ108の出力に接続された出力端子を持ち入出力がAC結合された誤差増幅器105と、切り替え電圧の閾値判定部114の出力に接続された任意電圧発生部106と、前記任意電圧発生部106の出力を切り替え電圧の閾値判定部114の入力もしくは出力に加算する加算器107から構成されている。
エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されたエンベロープは閾値判定部114と誤差増幅器105に入力される。閾値判定部114では入力されたエンベロープと内部に持つ閾値を比較する。任意電圧発生部106で発生させた電圧と、閾値判定部の出力信号を加算器107にて加算し、その出力を切り替え回路102に送出し、多出力DC電源部101から出力されるDC電源を切り替える。切り替えられた出力は階段状の波形であるため、LPF108によって滑らかな波形に整形される。LPF108の入力は離散値であるため、滑らかになったと言っても、エンベロープ信号アナログ入力部103から入力されたエンベロープ信号との誤差を持つ。
そこで、誤差増幅器105によってLPF108の出力、すなわち高周波増幅器109への印加電圧と、入力されたエンベロープ信号との誤差分を補償させる。
そこで、誤差増幅器105によってLPF108の出力、すなわち高周波増幅器109への印加電圧と、入力されたエンベロープ信号との誤差分を補償させる。
図５に示す従来の概略構成図では、図６もしくは図７に示すように、出力電圧の期待値と出力電圧との間に低周波の誤差が残ってしまうが、図１の構成のように、最適な任意電圧を任意電圧発生部106で発生させ、切り替え電圧の閾値判定部114の出力に加算器107で加算することで、図３もしくは図４に示すように出力電圧の期待値と出力電圧との間の誤差は約10dB分、大幅に低減することができ、高周波増幅器109に誤差の少ない電圧を出力することができる。
このように、本実施の形態によれば、多出力DC電源部の切り替えを、任意電圧発生部の電圧分だけずらすことにより、ローパスフィルタ入力でのDC誤差を低減することができ、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することができる。
なお、本実施の形態では、図1のように任意電圧発生部106の出力を切り替え電圧の閾値判定部114の出力に接続しているが、図２のように切り替え電圧の閾値判定部124の入力に接続しても同様の効果を得られるし、任意電圧は直流でも交流でも可能である。また、図２に示すように、入力されるエンベロープ信号を使って任意電圧発生部126により任意電圧を生成してもよい。このようにすれば、入力エンベロープに適応的に追従させることも可能となる。
このように、本実施の形態によれば、多出力DC電源部の切り替えを、任意電圧発生部の電圧分だけずらすことにより、ローパスフィルタ入力でのDC誤差を低減することができ、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することができる。
なお、本実施の形態では、図1のように任意電圧発生部106の出力を切り替え電圧の閾値判定部114の出力に接続しているが、図２のように切り替え電圧の閾値判定部124の入力に接続しても同様の効果を得られるし、任意電圧は直流でも交流でも可能である。また、図２に示すように、入力されるエンベロープ信号を使って任意電圧発生部126により任意電圧を生成してもよい。このようにすれば、入力エンベロープに適応的に追従させることも可能となる。
本発明は、複数の直流電圧を出力するDC電源と、前記DC電源の各出力側に直列にそれぞれ入力側が接続された切り替え回路と、前記切り替え回路の出力側に接続されたローパスフィルタと、外部から入力されたエンベロープ信号と切り替え電圧の閾値を比較し判定する電圧閾値判定部と、前記切り替え電圧より任意の電圧だけをずらす電圧を発生する任意電圧発生部と、前記任意の電圧を前記電圧閾値判定部の出力に加算する加算器と、前記エンベロープ信号が入力される入力部と接続された入力端子と前記ローパスフィルタの出力に接続された出力端子を持ち入出力がAC結合された誤差増幅器と、を設け、前記加算器の出力を前記切り替え回路に入力して、前記ローパスフィルタの出力と前記誤差増幅器の出力をAC結合した出力を高周波増幅器に入力する変調電源回路である。
したがって、多出力DC電源部の切り替えを、任意電圧発生部の電圧分だけずらすことにより、ローパスフィルタ入力でのDC誤差を低減することができ、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することを可能とする、変調電源回路を実現するのに有用である。
したがって、多出力DC電源部の切り替えを、任意電圧発生部の電圧分だけずらすことにより、ローパスフィルタ入力でのDC誤差を低減することができ、高周波増幅器に誤差の少ない電圧を出力することを可能とする、変調電源回路を実現するのに有用である。
１０１ 多出力DC電源部
１０２ 切り替え回路
１０３ エンベロープ信号アナログ入力部
１０５ 誤差増幅器
１０６ 任意電圧発生部
１０７ 加算器
１０８ ローパスフィルタ(ＬＰＦ)
１０９ 高周波増幅器
１１０ 変調電源回路
１１４ 閾値判定部
１２４ 閾値判定部
１２６ 任意電圧発生部
１０２ 切り替え回路
１０３ エンベロープ信号アナログ入力部
１０５ 誤差増幅器
１０６ 任意電圧発生部
１０７ 加算器
１０８ ローパスフィルタ(ＬＰＦ)
１０９ 高周波増幅器
１１０ 変調電源回路
１１４ 閾値判定部
１２４ 閾値判定部
１２６ 任意電圧発生部
Claims (2)
- 複数の直流電圧を出力するDC電源と、
前記DC電源の各出力側に直列にそれぞれ入力側が接続された切り替え回路と、
前記切り替え回路の出力側に接続されたローパスフィルタと、
外部から入力されたエンベロープ信号と切り替え電圧の閾値を比較し判定する電圧閾値判定部と、
前記切り替え電圧より任意の電圧だけをずらす電圧を発生する任意電圧発生部と、
前記任意の電圧を前記電圧閾値判定部の出力に加算する加算器と、
前記エンベロープ信号が入力される入力部と接続された入力端子と前記ローパスフィルタの出力に接続された出力端子を持ち入出力がAC結合された誤差増幅器と、を設け、
前記加算器の出力を前記切り替え回路に入力して、前記ローパスフィルタの出力と前記誤差増幅器の出力をAC結合した出力を高周波増幅器に入力する変調電源回路。 - 前記任意電圧発生部は、前記エンベロープ信号を用いて任意の電圧を発生することが可能な請求項1記載の変調電源回路。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022549331A (ja) * | 2019-09-27 | 2022-11-24 | スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド | アナログインタフェイスを有するマルチレベル包絡線追跡 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004173249A (ja) * | 2002-10-28 | 2004-06-17 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 送信機 |
| JP2006514472A (ja) * | 2003-02-19 | 2006-04-27 | ヌジラ リミテッド | 高効率増幅 |
| JP2010016794A (ja) * | 2008-01-11 | 2010-01-21 | Toshiba Corp | 電力増幅装置 |
-
2011
- 2011-06-16 JP JP2011133978A patent/JP2013005209A/ja active Pending
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| US11973467B2 (en) | 2019-09-27 | 2024-04-30 | Skyworks Solutions, Inc. | Multi-level envelope tracking with analog interface |
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