JP2529420B2 - 高周波増幅器の非線形補償回路 - Google Patents

高周波増幅器の非線形補償回路

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JP2529420B2 JP1298824A JP29882489A JP2529420B2 JP 2529420 B2 JP2529420 B2 JP 2529420B2 JP 1298824 A JP1298824 A JP 1298824A JP 29882489 A JP29882489 A JP 29882489A JP 2529420 B2 JP2529420 B2 JP 2529420B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は高周波増幅器の非線形性により生じる信号
歪を補正する非線形補償回路に関するものである。
〔従来の技術〕
第5図は例えば特開昭52−5240号公報に示された従来
の高周波増幅器の非線形補償回路を示したものであり、
図において、1は入力端子、2は出力端子、12は入力信
号を3分配する分配器、20は歪発生用増幅器、21及び22
は線形増幅器、25a〜25eは可変減衰器、30は上記歪発生
用増幅器20と上記線形増幅器21の出力を逆相で合成し、
歪を抽出する歪抽出用合成器、31は上記歪抽出用合成器
30で抽出した歪成分と上記線形増幅器22の出力とを逆相
で合成する合成器、40は補償すべき高周波増幅器であ
る。
次に動作について説明する。
入力端子1に入力した入力信号は分配器12で3分配さ
れる。分配器12の第1の分配出力は可変減衰器25aによ
り所定の電力に減衰された後に、歪発生用増幅器20に導
入される。歪発生用増幅器で発生する歪の量の調整に前
記可変減衰器25aは用いられる。
歪発生用増幅器20によって増幅された信号は歪成分を
含んで導出され、可変減衰器25bを通して歪抽出用合成
器30に導入される。分配器12の第2の分配出力は可変減
衰器25cを通して線形増幅器21に導入され、歪成分を含
まずに増幅されて、歪抽出用合成器30に導入される。歪
抽出用合成器30では歪発生用増幅器20の歪成分を含んだ
出力と、線形増幅器21の歪成分を含まない出力とを逆相
で合成することにより、歪発生用増幅器20の出力の歪成
分のみを抽出し、その出力は合成器31に導入される。分
配器12の第3の分配出力は可変減衰器25eを通して線形
増幅器22で歪成分を含まずに増幅され、合成器31に導入
される。合成器31では歪抽出用合成器30の可変減衰器25
dを通した出力と、線形増幅器22の出力とが逆相で合成
され、その合成出力は補償すべき増幅器40に入力し、増
幅器40で発生する歪成分を打ち消して増幅され、出力端
子2に出力される。ここで、可変減衰器25dは増幅器40
で発生する歪成分を打ち消し、出力端子2に歪成分が出
力されないように調整される。
〔発明が解決しようとする課題〕
従来の高周波増幅器の非線形補償回路は以上のように
構成されているので、歪発生用増幅器で発生する歪の量
を調整するために歪発生用増幅器の入力側に可変減衰器
を必要とした。又、このために回路の大きさが大きくな
るなどの問題点があった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、歪発生用増幅器で発生する歪の量を可変減
衰器を用いずに調整できる高周波増幅器の非線形補償回
路を得ることを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
この発明の請求項1に係る高周波増幅器の非線形補償
回路は、入力信号を3分配する3分配器と、この3分配
器の出力の1つを増幅する歪発生用の非線形増幅器と、
上記3分配器の出力の残りの2つを増幅する2つの線形
増幅器と、上記非線形増幅器の出力と上記2つの線形増
幅器の一方の出力とを逆相で合成し、歪成分を抽出する
歪抽出用合成器と、この歪抽出用合成器の出力と上記2
つの線形増幅器の他方の出力とを逆相で合成し、後段の
補償すべき高周波増幅器で発生する歪成分を打ち消すべ
き成分を出力する合成器と、上記非線形増幅器および上
記2つの線形増幅器の3者のドレイン電圧あるいはコレ
クタ電圧として、同じ可変電圧を与える手段とを備えた
ものである。
また、この発明の請求項2に係る高周波増幅器の非線
形補償回路は、入力信号を2分配する第1の2分配器
と、この2分配器の一方の出力を増幅する歪発生用の非
線形増幅器と、上記2分配器の他方の出力を増幅する線
形増幅器と、この線形増幅器の出力を2つに分配する第
2の2分配器と、上記非線形増幅器の出力と上記第2の
2分配器の一方の出力とを逆相で合成し、歪成分を抽出
する歪抽出用合成器と、この歪抽出用合成器の出力と上
記第2の2分配器の他方の出力とを逆相で合成し、後段
の補償すべき高周波増幅器で発生する歪成分を打ち消す
べき成分を出力する合成器と、上記非線形増幅器および
上記線形増幅器の両者のドレイン電圧あるいはコレクタ
電圧として、同じ可変電圧を与える手段とを備えたもの
である。
〔作用〕
この発明における高周波増幅器の非線形補償回路は、
歪発生用増幅器で発生する歪の量を歪発生用増幅器のド
レイン電圧あるいはコレクタ電圧で調整する。
〔実施例〕
以下、この発明の実施例を図について説明する。ま
ず、実施例の説明に先立ち、本発明の原理を第1図を用
いて説明する。第1図において、1は入力端子、2は出
力端子、12は入力信号を3分配する分配器、20は歪発生
用増幅器、21及び22は線形増幅器、25b〜25eは可変減衰
器、30は上記歪発生用増幅器20と上記線形増幅器21の出
力を逆相で合成し、歪を抽出する歪抽出用合成器、31は
上記歪抽出用合成器30で抽出した歪成分と上記線形増幅
器22の出力とを逆相で合成する合成器、40は補償すべき
高周波増幅器、50は歪発生用増幅器のドレインバイアス
印加端子、51は歪発生用増幅器のドレインバイアス印加
端子50に接続されている電圧可変な電源である。
入力端子1に入力した入力信号は分配器12で3分配さ
れる。分配器12の第1の分配出力は歪発生用増幅器20に
導入される。歪発生用増幅器20のドレイン端子50に印加
されるドレイン電圧Vdは電圧可変な電源51により可変と
なっている。第2図は歪発生用増幅器20のドレイン電圧
Vdをパラメータとした入出力特性であるが、同じ入力電
力Pinでもドレイン電圧Vdを減少させると、出力電力P
outが減少し、より非線形な動作をすることがわかる。
非線形動作により歪が生じるのであるから、Vdにより歪
発生用増幅器20で発生する歪の量を調整することが可能
となる。よって、ここでは電圧可変な電源51によりドレ
インバイアス印加端子50に印加されるドレイン電圧Vdを
制御し、歪発生用増幅器で発生する歪の量を調整してい
る。
歪発生用増幅器20によって増幅された信号は歪成分を
含んで導出され、可変減衰器25bを通して歪抽出用合成
器30に導入される。分配器12の第2の分配出力は可変減
衰器25cを通して線形増幅器21に導入され、歪成分を含
まずに増幅されて、歪抽出用合成器30に導入される。歪
抽出用合成器30では歪発生用増幅器20の歪成分を含んだ
出力と、線形増幅器21の歪成分を含まない出力とを逆相
で合成することにより、歪発生用増幅器20の出力の歪成
分のみを抽出し、その出力は合成器31に導入される。分
配器12の第3の分配出力は可変減衰器25eを通して線形
増幅器22で歪成分を含まずに増幅され、合成器31に導入
される。合成器31では歪抽出用合成器30の可変減衰器25
dを通した出力と、線形増幅器22の出力とが逆相で合成
され、その合成出力は補償すべき増幅器40に入力し、増
幅器40で発生する歪成分を打ち消して増幅され、出力端
子2に出力される。ここで、可変減衰器25dは増幅器40
で発生する歪成分を打ち消し、出力端子2に歪成分が出
力されないように調整される。
このように、本発明の原理的な構成を示す第1図のも
のでは歪発生用増幅器20のドレイン電圧のみを可変とし
たが、第3図に示すように、線形増幅器21,22のドレイ
ン電圧をも可変としてもよく、これが請求項1記載の発
明の一実施例による高周波増幅器の非線形補償回路であ
る。
第1図においては、歪発生用増幅器20の通過位相がド
レイン電圧により変化する場合、歪抽出用合成器30や合
成器31で信号を合成する際、位相が逆相からずれてしま
うことが考えられる。しかし、第3図のように歪発生用
増幅器20と線形増幅器21,22のドレイン電圧を等しくす
ることにより、ドレイン電圧によらず歪発生用増幅器20
と線形増幅器21,22の通過位相関係は一定に保たれ、歪
抽出用合成器30や合成器31において、合成される信号の
位相は逆相に保たれる。
また、上記実施例においては、1個の歪発生用増幅器
と2個の線形増幅器とからなる回路構成について説明し
たが、他の回路構成においても同様の効果を奏する。
第4図は請求項2の発明の一実施例を示し、第4図に
おいて、10aは入力端子1に入力した信号を2分配する
分配器、10bは線形増幅器21で増幅した信号を歪抽出用
合成器30と合成器31とに2分配する分配器である。この
場合は1個の歪発生用増幅器20と1個の線形増幅器21の
ドレイン電圧を変化させることにより、第3図の実施例
と同様の効果を奏する。
〔発明の効果〕
以上のように、本発明の請求項1に係る高周波増幅器
の非線形補償回路によれば、入力信号を3分配する3分
配器と、この3分配器の出力の1つを増幅する歪発生用
の非線形増幅器と、上記3分配器の出力の残りの2つを
増幅する2つの線形増幅器と、上記非線形増幅器の出力
と上記2つの線形増幅器の一方の出力とを逆相で合成
し、歪成分を抽出する歪抽出用合成器と、この歪抽出用
合成器の出力と上記2つの線形増幅器の他方の出力とを
逆相で合成し、後段の補償すべき高周波増幅器で発生す
る歪成分を打ち消すべき成分を出力する合成器と、上記
非線形増幅器および上記2つの線形増幅器の3者のドレ
イン電圧あるいはコレクタ電圧として、同じ可変電圧を
与える手段とを備えたので、可変減衰器を用いずに歪の
量を調整でき、回路を小型に構成できるとともに、歪発
生用の非線形増幅器の通過位相がドレイン電圧により変
化する場合でも、その変化に依存することなく合成され
る信号の位相を逆相に保つことができ、正確な補償動作
を行うことができる効果がある。
また、本発明の請求項2に係る高周波増幅器の非線形
補償回路によれば、入力信号を2分配する第1の2分配
器と、この2分配器の一方の出力を増幅する歪発生用の
非線形増幅器と、上記2分配器の他方の出力を増幅する
線形増幅器と、この線形増幅器の出力を2つに分配する
第2の2分配器と、上記非線形増幅器の出力と上記第2
の2分配器の一方の出力とを逆相で合成し、歪成分を抽
出する歪抽出用合成器と、この歪抽出用合成器の出力と
上記第2の2分配器の他方の出力とを逆相で合成し、後
段の補償すべき高周波増幅器で発生する歪成分を打ち消
すべき成分を出力する合成器と、上記非線形増幅器およ
び上記線形増幅器の両者のドレイン電圧あるいはコレク
タ電圧として、同じ可変電圧を与える手段とを備えたの
で、可変減衰器を用いずに歪の量を調整でき、回路を小
型に構成できるとともに、歪発生用の非線形増幅器の通
過位相がドレイン電圧により変化する場合でも、その変
化に依存することなく合成される信号の位相を逆相に保
つことができ、正確な補償動作を行うことができる効果
がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の原理の示す構成図、第2図は第1図
の原理的な構成の回路の入出力特性図、第3図および第
4図はこの発明の請求項1および2に記載の一実施例に
よる回路の構成図、第5図は従来の高周波増幅器の非線
形補償回路の構成図である。 1は入力端子、2は出力端子、12は3分配器、20は歪発
生用増幅器、21,22は線形増幅器、30は歪抽出用合成
器、31は合成器、40は補償すべき高周波増幅器、50はド
レインバイアス印加端子、51は電圧可変な電源である。 なお図中同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末松 憲治 神奈川県鎌倉市大船5丁目1番1号 三 菱電機株式会社情報電子研究所内 (72)発明者 高木 直 神奈川県鎌倉市大船5丁目1番1号 三 菱電機株式会社情報電子研究所内 (56)参考文献 特開 昭52−5240(JP,A) 特開 平1−123510(JP,A) 実開 昭52−13723(JP,U)

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】入力信号を3分配する3分配器と、 この3分配器の出力の1つを増幅する歪発生用の非線形
    増幅器と、 上記3分配器の出力の残りの2つを増幅する2つの線形
    増幅器と、 上記非線形増幅器の出力と上記2つの線形増幅器の一方
    の出力とを逆相で合成し、歪成分を抽出する歪抽出用合
    成器と、 この歪抽出用合成器の出力と上記2つの線形増幅器の他
    方の出力とを逆相で合成し、後段の補償すべき高周波増
    幅器で発生する歪成分を打ち消すべき成分を出力する合
    成器と、 上記非線形増幅器および上記2つの線形増幅器の3者の
    ドレイン電圧あるいはコレクタ電圧として、同じ可変電
    圧を与える手段とを備えたことを特徴とする高周波増幅
    器の非線形補償回路。
  2. 【請求項2】入力信号を2分配する第1の2分配器と、 この2分配器の一方の出力を増幅する歪発生用の非線形
    増幅器と、 上記2分配器の他方の出力を増幅する線形増幅器と、 この線形増幅器の出力を2つに分配する第2の2分配器
    と、 上記非線形増幅器の出力と上記第2の2分配器の一方の
    出力とを逆相で合成し、歪成分を抽出する歪抽出用合成
    器と、 この歪抽出用合成器の出力と上記第2の2分配器の他方
    の出力とを逆相で合成し、後段の補償すべき高周波増幅
    器で発生する歪成分を打ち消すべき成分を出力する合成
    器と、 上記非線形増幅器および上記線形増幅器の両者のドレイ
    ン電圧あるいはコレクタ電圧として、同じ可変電圧を与
    える手段とを備えたことを特徴とする高周波増幅器の非
    線形補償回路。
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