JP3335907B2 - 歪補償回路及び低歪半導体増幅器 - Google Patents

歪補償回路及び低歪半導体増幅器

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JP3335907B2
JP3335907B2 JP15624398A JP15624398A JP3335907B2 JP 3335907 B2 JP3335907 B2 JP 3335907B2 JP 15624398 A JP15624398 A JP 15624398A JP 15624398 A JP15624398 A JP 15624398A JP 3335907 B2 JP3335907 B2 JP 3335907B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高周波増幅器等
の入力側または出力側に設けることで、高周波増幅器が
有する振幅非線形性、位相非線形性を補償し、線形な特
性を得るための歪補償回路及び歪補償回路を用いて構成
される低歪半導体増幅器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】低周波では、増幅器の非線形性の改善の
ために負帰還をかけることが行われている。しかし、高
周波では、帰還路における位相回転のため、負帰還をか
けることが難しい。そこで、高周波では、増幅器の非線
形性をキャンセルするような入出力特性を持つ歪補償回
路を増幅器の入力側または出力側に設けることで非線形
性の改善を行う。
【0003】従来例1として、電子情報通信学会、信学
技報、ED96−189、MW96−152、並列ダイオー
ドを用いたマイクロ波簡易リニアライザをあげる。図2
8に従来例1で使用されている歪補償回路の回路構成を
示す。図28において、1101は抵抗、1102、1
103はキャパシタ、1104はダイオード、1105
は入力端子、1106は出力端子、1107はコントロ
ールバイアス端子である。
【0004】マイクロ波信号は、入力端子1105に入
り、ダイオード1104のアノード端子に導かれる。ダ
イオード1104には抵抗1101を介して、コントロ
ールバイアス端子1107からバイアス電圧が印加され
ている。このダイオード1104により、入力されたマ
イクロ波信号は、前段または後段に接続される増幅器の
非線型性を補償するような振幅位相特性が与えられ、出
力端子1106より出力される。
【0005】また、図29は従来例2として特開昭63
−292708号公報に開示された非線形信号発生回路
を示す回路図である。図29において、1111はダイ
オード、1112は抵抗、1113はインダクタ、11
14は高周波信号の入力端子、1115a、1115b
はキャパシタ、1116はバイアス用端子である。
【0006】高周波信号は、入力端子1114に入力さ
れ、ダイオード1111に導かれる。このダイオード1
111には、並列にインダクタ1113および抵抗11
12、キャパシタ1115a、1115bから構成され
る回路が接続されている。高周波信号は、ダイオード1
111により歪が与えられる。ダイオード1111によ
って与えられる歪はダイオードと並列に接続された回
路、および、バイアス端子1116によって供給された
電流によって決定される。
【0007】また、図30は従来例3として特開平4−
252506号公報に開示された先行歪線形化器を示す
回路図である。図30において、1121、1124、
1127、1132、1133はキャパシタ、112
2、1129、1130はインピーダンス整合回路網、
1123、1126はインダクタ、1125は抵抗、1
128はトランジスタ、1131はバラクタダイオー
ド、1134は入力端子、1135は出力端子である。
【0008】高周波信号は、入力端子1134に入力さ
れ、ピンチオフ状態にされたトランジスタ1128に導
かれる。このトランジスタ1128により、従来例3で
示した先行歪線形化器の前段または後段に接続された利
得圧縮と位相歪が発生する増幅器に対し、振幅歪に対す
る補償を行う。次に、トランジスタ1128により振幅
歪が補償された信号は、トランジスタ1128の出力端
に接続されているダイオード1131により、位相歪が
補償される。振幅位相歪が補償された信号を出力端子1
135から得る。
【0009】さらに、図31は従来例4として特開平5
−83585号公報に開示された水平偏向回路を示す回
路図である。図31において、1141はトランジス
タ、1142は可変直流電圧源、1143はチョークコ
イル、1144はダンパーダイオード、1145は共振
キャパシタ、1146は水平偏向コイル、1147はS
字補正キャパシタ、1148は補正コイル、1149は
変調用トランス、1149aは1次側巻き線、1149
bは2次側巻き線、1150は変調源である。
【0010】トランジスタ1141がドライブ信号によ
ってオンオフすると、水平偏向コイル1146にはS字
補正キャパシタ1147によってS字補正された鋸波状
の電流が流れる。可変直流電圧源1142からは垂直周
期のパラボラ波状の電圧が供給されるため、主に画面の
左右端部における左右ピン歪が補正される。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】歪補償回路は、歪補償
回路の前段または後段に接続される増幅器の振幅位相特
性と逆の特性をもつことで、振幅位相歪を低減する。つ
まり、歪補償回路の振幅位相特性と増幅器の振幅位相特
性が逆の形状を有し、かつ、これらを組み合わせた際、
平坦な特性となるように電力レベルを一致させる必要が
ある。そこで、歪補償回路には、増幅器の特性に合わせ
て、振幅位相特性の形状および電力を調整できることが
望まれる。
【0012】上述した従来例1は、構成が非常に簡単
で、小型化、モノリシック化に適した構成である。しか
し、従来例1の回路は、あまりに構成が単純であるがた
めに、調整可能個所が少なく、振幅位相歪を十分に補償
できない問題点があった。また、信号線路とダイオード
が直接接続されていることから、素子の大きさによって
入力電力の増加に対し利得が増加し、位相が遅れる特性
が得られる電力範囲が制限される問題点があった。
【0013】また、従来例2は、構成が非常に簡単で、
小型化、モノリシック化に適した構成である。しかし、
従来例2の回路は、あまりに構成が単純であるがため
に、調整可能個所が少なく、振幅位相歪を十分に補償で
きない問題点があった。また、ダイオードの容量を並列
に接続したインダクタにより打ち消しあわせていること
から、適用できる周波数帯域幅に制限が生じ広帯域化に
問題点があった。さらに、入力端子とダイオードが直接
接続されていることから、素子の大きさによって振幅位
相特性を補償できる入力電力範囲に制限される問題点が
あった。
【0014】また、従来例3は、構成が簡単で、小型
化、モノリシック化に適した構成である。しかし、増幅
器の振幅位相特性を補償する為には、トランジスタとバ
ラクタダイオードの2素子を使う必要が有る問題点があ
った。また、トランジスタは位相特性を直接案内する変
調電圧検出器として動作している為、振幅特性をほとん
ど補償する必要がなく、位相特性のみを補償する場合で
も必須の構成になる問題点があった。さらに、トランジ
スタのバイアスをピンチオフ状態にしていることから、
温度によってトランジスタの特性が変化し、従来例3の
回路の振幅特性が変化するという問題点があった。
【0015】さらに、従来例4は、簡単な構成で左右ピ
ン歪を補正することが可能である。しかし、従来例4で
用いられているダイオードは、共振回路で発生した波を
減衰させるために用いられており、このダイオードによ
って左右ピン歪を補正しているわけではない。
【0016】この発明は、上記のような問題点を解決す
るためになされたもので、小型でモノリシック化に適し
た歪補償量を得ることができる歪補償回路及び歪補償回
路を用いて構成される低歪半導体増幅器を得ることを目
的とする。
【0017】
【課題を解決するための手段】この発明に係る歪補償回
路は、前段または後段に接続される増幅器の特性と逆特
性を持つことにより振幅位相歪を低減する歪補償回路に
おいて、抵抗と直流電源が直列に接続された回路と、イ
ンダクタまたは抵抗のいずれか少なくとも一つを含む回
路と順方向にバイアスされたダイオードが直列に接続さ
れた回路とが、入力端子と出力端子間の信号路に対しそ
れぞれ並列に接続され、当該信号路の入力側及び出力側
にはキャパシタが直列に接続され、前記直流電源の直流
電圧をパラメータとして変化させることで入力電力に対
する利得、通過位相特性を調整することを特徴とするも
のである。
【0018】また、上記ダイオードに対し、インダク
タ、抵抗またはキャパシタのいずれか少なくとも一つを
並列に接続したことを特徴とするものである。
【0019】また、上記順方向バイアスされたダイオー
ドと直列に接続されたインダクタまたは抵抗のいずれか
少なくとも一つを含む回路のインダクタを、線路を用い
て分布定数的に構成したことを特徴とするものである。
【0020】また、上記抵抗と直流電源が直列に接続し
た回路の抵抗を、トランジスタのドレイン(コレク
タ)、ソース(エミッタ)間の抵抗で置き換えたことを
特徴とするものである。
【0021】また、上記順方向バイアスされたダイオー
ドと直列に接続されたインダクタまたは抵抗のいずれか
少なくとも一つを含む回路の抵抗を、トランジスタのド
レイン(コレクタ)、ソース(エミッタ)間の抵抗で置
き換えたことを特徴とするものである。
【0022】また、上記順方向バイアスされたダイオー
ドを直列に複数個接続したことを特徴とするものであ
る。
【0023】また、上記順方向バイアスされたダイオー
ドを並列に複数個接続したことを特徴とするものであ
る。
【0024】また、入力側または出力側のいずれか少な
くとも一つに整合回路を有することを特徴とするもので
ある。
【0025】また、上記歪補償回路を、90度ハイブリ
ッドを用いてバランス型としたことを特徴とするもので
ある。
【0026】また、上記歪補償回路を縦列に接続したこ
とを特徴とするものである。
【0027】また、この発明に係る低歪半導体増幅器
は、上記歪補償回路を高出力増幅器と組み合わせてフィ
ードフォワード型またはフィードバック型低歪半導体増
幅器としたことを特徴とするものである。
【0028】
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1はこの発明の
実施の形態1による歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、1、2はキャパシタ、3は抵抗、4はインダ
クタ、5は抵抗、6はダイオード、7は直流電源、8は
入力端子、9は出力端子であり、この実施の形態1の歪
補償回路の場合、抵抗3,4およびインダクタ4を介し
て順方向バイアスされたダイオード6が入力端子8と出
力端子9との間の信号路に対して並列に接続されてい
る。なお、インダクタ4と抵抗5は順方向にバイアスさ
れたダイオード6が直列に接続されているが、インダク
タ4または抵抗5のいずれか少なくとも一つのみ順方向
にバイアスされたダイオード6に直列に接続されればよ
い。
【0029】次に動作について説明する。図2に入力電
力に対する利得、通過位相特性を示す。図2より、入力
電力Pinの増加に対し、利得Gainが増加し、位相Phase
が遅れる特性が得られることがわかる。
【0030】また、図3に直流電源7の直流電圧をパラ
メータとした時の入力電力に対する利得、通過位相特性
を示す。直流電圧(5V、3V、1V)を変化させるこ
とで、図1の歪補償回路の利得、通過位相特性を容易に
調整できることがわかる。
【0031】さらに、図4に抵抗5の抵抗値をパラメー
タとしたときの入力電力に対する利得、通過位相特性を
示す。抵抗5の抵抗値を変化させることで、利得、通過
位相特性の調整および入力電力に対する感度を調整でき
る。
【0032】従って、上記実施の形態1によれば、抵抗
3と直流電源7が直列に接続された回路と、インダクタ
4または抵抗5のいずれか少なくとも一つを含む回路と
順方向にバイアスされたダイオード6が直列に接続され
た回路とが、入力端子8と出力端子9間の信号路に対し
それぞれ並列に接続され、当該信号路の入力側及び出力
側にはキャパシタ1、2が直列に接続されて、前段また
は後段に接続される増幅器の振幅特性と逆特性を持つこ
とにより振幅位相歪を低減する歪補償回路を構成したの
で、小型で、モノリシック化が可能な歪補償回路を得る
ことができる。
【0033】また、直流電源7の電圧を変化させること
で、歪補償回路の利得、通過位相特性を容易に調整する
ことができる。さらに、ダイオード6と直列に抵抗5が
接続された場合、抵抗値を変化させることで、歪補償回
路の利得、通過位相特性を調整でき、入力電力に対する
感度を調整することができる。
【0034】実施の形態2.次に、図5の(a)、
(b)はこの発明の実施の形態2に係る歪補償回路の構
成を示す回路図である。図中、図1に示す実施の形態1
と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新
たな符号として、10はダイオード6に並列接続された
キャパシタ、11と12は直列接続されてその接続体が
上記ダイオード6に並列接続されたインダクタとキャパ
シタである。また、13はダイオード6に並列接続され
た抵抗である。この実施の形態2の歪補償回路の場合、
抵抗5を介して順方向バイアスされたダイオード6が信
号路に対し並列に接続されている。なお、キャパシタ1
0、インダクタ11または抵抗13のいずれかがダイオ
ード6に並列接続されてもよい。
【0035】次に動作について説明する。図6は図5
(a)の回路における入力電力に対する利得、通過位相
特性を示す。図6より、入力電力Pinの増加に対し、利
得Gainが増加し、位相Phaseが遅れる特性が得られるこ
とがわかる。
【0036】また、図7は図5(a)において、ダイオ
ード6と並列に接続されたキャパシタ10の容量を大き
くした場合の利得、通過位相特性を示す。図7より、入
力電力Pinの増加に対し、利得Gainが増加し、位相Ph
aseが遅れる特性が得られているが、利得の変化に対
し、位相の変化が支配的なことがわかる。これより、キ
ャパシタ10の容量を大きな容量値とすることで、入力
電力の増加に対し、位相の遅れのみ得られることがわか
る。
【0037】さらに、図8は図5(b)において、ダイ
オード6と並列に接続されたキャパシタ10の容量とダ
イオード6の寄生容量が、インダクタ11と共振するよ
うなインダクタンスとした場合の利得、通過位相特性を
示す。
【0038】ここで、キャパシタ12は直流素子用キャ
パシタであり、十分大きな容量値を有する。図8から、
入力電力の増加に対し、利得が増加し、位相が遅れる特
性が得られているが、位相の変化に対し、利得の変化が
支配的なことがわかる。これより、インダクタ11と並
列に接続されたキャパシタ10およびダイオード6の寄
生容量が共振するように、インダクタ11のインダクタ
ンスを設定することで、入力電力の増加に対し、利得の
増加のみ得られることがわかる。
【0039】実施の形態3.次に、図9はこの発明の実
施の形態3に係る歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、図5に示す実施の形態2と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。この実施の形態3の歪
補償回路の場合、順方向バイアスされたダイオード6が
信号路に対し並列に接続されている。
【0040】次に動作について説明する。図10に入力
電力に対する利得、通過位相特性を示す。図10より、
入力電力Pinの増加に対し、利得Gainが増加し、位相
Phaseが遅れる特性が得られることがわかる。
【0041】実施の形態4.次に、図11はこの発明の
実施の形態4に係る歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する、新たな符号として、1
4は図1に示す実施の形態1におけるインダクタ4を分
布定数的に構成した線路である。この実施の形態4の歪
補償回路の場合、線路14を介して順方向バイアスされ
たダイオード6が信号路に対し並列に接続されている。
【0042】次に動作について説明する。図12に入力
電力に対する利得、通過位相特性を示す。図12より、
入力電力Pinの増加に対し、利得Gainが増加し、位相
Phaseが遅れる特性が得られることがわかる。
【0043】また、インダクタ4を分布定数的に構成し
た線路14を用いることで構造がより単純となることか
ら、モノリシック化をより容易に行うことができる。
【0044】実施の形態5.次に、図13はこの発明の
実施の形態5に係る歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、1
5は図1に示す実施の形態1における抵抗3に置き換え
て設けられたトランジスタである。
【0045】次に動作について説明する。図14にトラ
ンジスタ15のゲート電圧を変化させた場合の入力電力
に対する利得、通過位相特性を示す。図14より、入力
電力Pinの増加に対し、利得Gainが増加し、位相Phas
eが遅れる特性が得られることがわかる。また、トラン
ジスタ15のゲート電圧を変化させることで、容易にト
ランジスタのドレイン(コレクタ)−ソース(エミッ
タ)間の抵抗値を変えることができ、歪補償回路の利得
・通過位相特性を調整できる。
【0046】実施の形態6.次に、図15はこの発明の
実施の形態6に係る歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符
号を付して示しその説明は省略する。新たな符号とし
て、16は図1に示す実施の形態1における抵抗5に置
き換えて設けられたトランジスタである。なお、図15
は図1のインダクタ4がない場合を示す。
【0047】次に動作について説明する。図16にトラ
ンジスタ16のゲート電圧を変化させた場合の入力電力
に対する利得、通過位相特性を示す。図16より、入力
電力Pinの増加に対し、利得Gainが増加し、位相Phas
eが遅れる特性が得られることがわかる。また、トラン
ジスタ16のゲート電圧を変化させることで、容易にト
ランジスタのドレイン(コレクタ)−ソース(エミッ
タ)間の抵抗値を変えることができ、利得、通過位相特
性を調整できる。
【0048】実施の形態7.次に、図17はこの発明の
実施の形態7に係る歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、1
7はダイオード6に直列に接続されたダイオードであ
る。
【0049】次に動作について説明する。図18にダイ
オードを複数個接続した場合の入力電力に対する利得、
通過位相特性を示す。図18より、入力電力Pinの増加
に対し、利得Gainが増加し、位相Phaseが遅れる特性
が得られることがわかる。また、ダイオード6と17の
ように、複数個直列に接続することにより、ダイオード
が1個の場合と比較して、より大きな利得、通過位相特
性の変化が得られる。
【0050】実施の形態8.次に、図19はこの発明の
実施の形態に係る歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、1
8はダイオード6に並列接続されたダイオードである。
この実施の形態8の歪補償回路の場合、ダイオード6と
18には順方向バイアスが印加されている。
【0051】次に動作について説明する。図20にダイ
オードを複数個接続した場合の入力電力に対する利得、
通過位相特性を示す。図20より、入力電力Pinの増加
に対し、利得Gainが増加し、位相Phaseが遅れる特性
が得られることがわかる。また、ダイオード6と18の
ように複数個並列接続することにより、ダイオードが1
個の場合と比較して、より大きな入力電力で、利得、通
過位相特性の変化が得られる。
【0052】実施の形態9.次に、図21はこの発明の
実施の形態9に係る歪補償回路の構成を示す回路図であ
る。図中、図1に示す実施の形態1と同一部分は同一符
号を付してその説明は省略する。新たな符号として、1
9と20は入力整合回路と出力整合回路である。この実
施の形態9の歪補償回路の場合、ダイオード6には順方
向バイアスが印加されている。なお、入力整合回路と出
力整合回路は少なくとも一方だけ設けられていてもよ
い。
【0053】次に動作について説明する。図22に入出
力インピーダンスを変化させた場合の入力電力に対する
利得、通過位相特性を示す。図22より、入出力インピ
ーダンスを変化させることで、利得、通過位相特性を調
整することができる。また、整合回路の通過利得を調整
することで、歪補償回路の前段または後段に接続する増
幅器との電力レベル調整を行うことができる。さら
に、、入出力のインピーダンスを適当な値とすること
で、反射特性を調整することができる。また、図23に
出力側の反射特性を改善した場合の出力反射特性を示
す。
【0054】次に、広帯域な信号に対して歪補償を行う
場合について述べる。広帯域な信号を扱う場合、周波数
によって増幅器の振幅位相特性が異なる。広帯域にわた
って、増幅器の歪特性を改善するためには、単一周波数
において、歪補償回路の振幅位相特性が増幅器と逆の特
性を有するだけでなく、周波数の変化に対する増幅器の
振幅位相特性の変化をも補償しなければならない。
【0055】そこで、歪補償回路の入出力インピーダン
スが変化すると、歪補償回路の振幅位相特性が変化する
ことに着目し、周波数の変化に応じて、歪補償回路の整
合回路のインピーダンスが増幅器の振幅位相特性を補償
するようなインピーダンスとなるように図21における
整合回路を設計する。
【0056】具体的の設計法としては、以下のようにな
る。周波数をパラメータとして、増幅器の振幅位相特性
を測定する。歪補償回路は、歪補償を行う帯域内の周波
数それぞれにおいて、入出力インピーダンスを変えて入
出力位相特性を測定し、増幅器の入出力位相特性を補償
するようなインピーダンスポイントを各周波数ごとに選
択する。
【0057】次に、この選択したインピーダンスポイン
トをそれぞれの周波数において実現するように歪補償回
路の整合インピーダンスを決定する。これにより、それ
ぞれの周波数において、増幅器の特性を補償するような
歪補償回路が得られ、広帯域にわたって、歪を補償する
ことができる。この方法を模式的に示したものを図24
に示す。また、歪補償回路の群遅延特性を考慮した整合
回路の設計を、上記の設計時と同時に行うことで、群遅
延特性をも補償することができる。
【0058】実施の形態10.次に、図25はこの発明
の実施の形態10に係る歪補償回路の構成を示す回路図
である。図中、110は入力端子、111は出力端子、
112、113はターミネータ、114、115は実施
の形態1〜9の歪補償回路、116、117は90度ハ
イブリッド回路である。
【0059】次に動作について説明する。ハイブリッド
回路116,117を用い、バランス型とすることで、
歪補償回路114,115の反射特性を改善できる。
【0060】実施の形態11.次に、図26はこの発明
の実施の形態11に係る歪補償回路の構成を示す回路図
である。図中、121は入力端子、121は出力端子、
123、124は実施の形態1〜10の歪補償回路であ
る。
【0061】次に動作について説明する。実施の形態1
〜10の歪補償回路を縦列に接続することで、利得特性
や通過位相特性が、単純増加や単純減少を有さない増幅
器の特性を補償することができる。
【0062】実施の形態12.次に、図27はこの発明
の実施の形態12に係る低歪半導体増幅器の構成を示す
回路図であり、本回路はフィードバック型低歪み増幅器
を構成している。図中、131は入力端子、132は出
力端子、133は帰還回路、134は実施の形態1〜1
1の歪補償回路、135は増幅器である。
【0063】次に動作について説明する。実施の形態1
〜11の歪補償回路134を増幅器135と組み合わせ
て用いることで、より一層低歪な増幅器を得ることがで
きる。同様に、実施の形態1〜11の歪補償回路134
をフィードフォワード型増幅器の主増幅器または補助増
幅器に適用することで、より一層低歪な増幅器を得るこ
とができる。
【0064】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、小型
で、モノリシック化が可能な歪補償回路を得る。また、
直流電源の電圧を変化させることで、歪補償回路の利
得、通過位相特性を容易に調整することができる。さら
に、ダイオードと直列に抵抗が接続された場合、抵抗値
を変化させることで、歪補償回路の利得、通過位相特性
を調整でき、入力電力に対する感度を調整することがで
きる。
【0065】また、ダイオードと並列に接続されたキャ
パシタの容量を大きくし、インダクタのインダクタンス
を十分大きな値とした場合、入力電力の増加に対し、位
相が遅れる特性のみ得られる。さらに、インダクタと並
列に接続されたキャパシタおよびダイオードの寄生容量
が共振するように、インダクタのインダクタンスを設定
することで、入力電力の増加に対し、利得が増加する特
性のみ得られる。
【0066】また、線路を用いることで構造が単純とな
ることから、モノリシック化をより容易に行うことがで
きる。
【0067】また、トランジスタのゲート電圧を変化さ
せることで、容易にトランジスタのドレイン−ソース間
の抵抗値を変えることができ、歪補償回路の利得、位相
特性を調整できる。
【0068】また、トランジスタのゲート電圧を変化さ
せることで、容易にトランジスタのドレイン−ソース間
の抵抗値を変えることができ、歪補償回路の利得、位相
特性を調整できる。
【0069】また、ダイオードを複数個直列に接続する
ことにより、ダイオードが1個の場合と比較して、より
大きな利得、通過位相特性の変化が得られる。
【0070】また、ダイオードを複数個並列に接続する
ことにより、ダイオードが1個の場合と比較して、より
大きな入力電力になったとき、利得、通過位相特性の変
化が得られる。
【0071】また、整合回路の入出力インピーダンスを
変化させることで、利得、通過位相特性を変化させるこ
とができる。さらに、整合回路の通過利得を調整するこ
とで、歪補償回路の前段または後段に接続する増幅器と
の電力レベル調整を行うことができる。さらに、整合回
路のインピーダンスを適当な値とすることで、入出力の
反射特性を改善することができる。さらに、整合回路
が、周波数が変化しても、整合回路の入出力インピーダ
ンスが増幅器の振幅位相特性を補償するような歪補償回
路のインピーダンスとなるように設計することで、広帯
域にわたって、歪を補償することができる。このとき、
歪補償回路の群遅延特性を考慮した整合回路の設計を、
上記の設計時と同時に行うことで、群遅延特性をも補償
することができる。
【0072】また、ハイブリッド回路を用い、バランス
型とすることで、歪補償回路の反射特性を改善できる。
【0073】また、歪補償回路を縦列に接続すること
で、利得特性や通過位相特性が単純増加や単純減少を有
さない増幅器を補償することができる。
【0074】上記の歪補償回路を増幅器と組み合わせて
用いることで、より一層低歪なフィードバック型増幅器
を得ることができる。同様に、フィードフォワード型増
幅器の主増幅器や補助増幅器に用いることで、より一層
低歪な増幅器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1に係る歪補償回路の
構成を示す回路図である。
【図2】 実施の形態1における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図3】 実施の形態1における直流電源の直流電圧を
パラメータとした時の入力電力に対する利得、通過位相
特性を示す特性図である。
【図4】 実施の形態1における抵抗の抵抗値をパラメ
ータとしたときの入力電力に対する利得、通過位相特性
を示す特性図である。
【図5】 この発明の実施の形態2に係る歪補償回路の
構成を示す回路図である。
【図6】 実施の形態2における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図7】 実施の形態2におけるダイオードと並列に接
続されたキャパシタ10の容量を十分大きくした場合の
入力電力に対する利得、通過位相特性を示す特性図であ
る。
【図8】 実施の形態2における共振するようにインダ
クタンスを設定した場合の利得、通過位相特性を示す特
性図である。
【図9】 この発明の実施の形態3に係る歪補償回路の
構成を示す回路図である。
【図10】 実施の形態3における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図11】 この発明の実施の形態4に係る歪補償回路
の構成を示す回路図である。
【図12】 実施の形態4における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図13】 この発明の実施の形態5に係る歪補償回路
の構成を示す回路図である。
【図14】 実施の形態5における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図15】 この発明の実施の形態6に係る歪補償回路
の構成を示す回路図である。
【図16】 実施の形態6における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図17】 この発明の実施の形態7に係る歪補償回路
の構成を示す回路図である。
【図18】 実施の形態7における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図19】 この発明の実施の形態8に係る歪補償回路
の構成を示す回路図である。
【図20】 実施の形態8における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図21】 この発明の実施の形態9に係る歪補償回路
の構成を示す回路図である。
【図22】 実施の形態9における入力電力に対する利
得、通過位相特性を示す特性図である。
【図23】 実施の形態9における反射特性を示す特性
図である。
【図24】 実施の形態9における広帯域に整合回路の
インピーダンスを設定する方法を模式的に示した説明図
である。
【図25】 この発明の実施の形態10に係る歪補償回
路の構成を示す回路図である。
【図26】 この発明の実施の形態11に係る歪補償回
路の構成を示す回路図である。
【図27】 この発明の実施の形態12に係る低歪半導
体増幅器の構成を示す回路図である。
【図28】 従来例1に係る歪補償回路の構成を示す回
路図である。
【図29】 従来例2に係る非線形信号発生回路の構成
を示す回路図である。
【図30】 従来例3に係る先行歪線形化器の構成を示
す回路図である。
【図31】 従来例4に係る水平偏向回路の構成を示す
回路図である。
【符号の説明】
1、2 キャパシタ、3 抵抗、4 インダクタ、5
抵抗、6 ダイオード、7 直流電源、8 入力端子、
9 出力端子、10 キャパシタ、11 インダクタ、
12 キャパシタ、13 抵抗、14 線路、15、1
6 トランジスタ、17、18 ダイオード、19 入
力整合回路、20 出力整合回路、110 入力端子、
111 出力端子、112、113 ターミネータ、1
14、115 歪補償回路、116、117 90度ハ
イブリッド回路、121 入力端子、121 出力端
子、123、124 歪補償回路、131 入力端子、
132 出力端子、133 帰還回路、134 歪補償
回路、135 増幅器。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 直 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三菱電機株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−216648(JP,A) 特開 平8−250937(JP,A) 特開 昭63−292708(JP,A) 実開 平5−23612(JP,U) 実開 昭57−15507(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/32

Claims (11)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 前段または後段に接続される増幅器の特
    性と逆特性を持つことにより振幅位相歪を低減する歪補
    償回路において、 抵抗と直流電源が直列に接続された回路と、インダクタ
    または抵抗のいずれか少なくとも一つを含む回路と順方
    向にバイアスされたダイオードが直列に接続された回路
    とが、入力端子と出力端子間の信号路に対しそれぞれ並
    列に接続され、当該信号路の入力側及び出力側にはキャ
    パシタが直列に接続され 前記直流電源の直流電圧をパラメータとして変化させる
    ことで入力電力に対する利得、通過位相特性を調整する
    ことを特徴とする歪補償回路。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の歪補償回路において、上
    記ダイオードに対し、インダクタ、抵抗またはキャパシ
    タのいずれか少なくとも一つを並列に接続したことを特
    徴とする歪補償回路。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載の歪補償回路にお
    いて、上記順方向バイアスされたダイオードと直列に接
    続されたインダクタまたは抵抗のいずれか少なくとも一
    つを含む回路のインダクタを、線路を用いて分布定数的
    に構成したことを特徴とする歪補償回路。
  4. 【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかに記載の歪
    補償回路において、上記抵抗と直流電源が直列に接続し
    た回路の抵抗を、トランジスタのドレイン(コレク
    タ)、ソース(エミッタ)間の抵抗で置き換えたことを
    特徴とする歪補償回路。
  5. 【請求項5】 請求項1ないし4のいずれかに記載の歪
    補償回路において、上記順方向バイアスされたダイオー
    ドと直列に接続されたインダクタまたは抵抗のいずれか
    少なくとも一つを含む回路の抵抗を、トランジスタのド
    レイン(コレクタ)、ソース(エミッタ)間の抵抗で置
    き換えたことを特徴とする歪補償回路。
  6. 【請求項6】 請求項1ないし5のいずれかに記載の歪
    補償回路において、上記順方向バイアスされたダイオー
    ドを直列に複数個接続したことを特徴とする歪補償回
    路。
  7. 【請求項7】 請求項1ないし6のいずれかに記載の歪
    補償回路において、上記順方向バイアスされたダイオー
    ドを並列に複数個接続したことを特徴とする歪補償回
    路。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし7のいずれかに記載の歪
    補償回路において、入力側または出力側のいずれか少な
    くとも一つに整合回路を有することを特徴とする歪補償
    回路。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし8のいずれかに記載の歪
    補償回路において、90度ハイブリッドを用いてバラン
    ス型としたことを特徴とする歪補償回路。
  10. 【請求項10】 請求項1ないし9のいずれかに記載の
    歪補償回路を縦列に接続したことを特徴とする歪補償回
    路。
  11. 【請求項11】 請求項1ないし10のいずれかに記載
    の歪補償回路を高出力増幅器と組み合わせてフィードフ
    ォワード型またはフィードバック型低歪半導体増幅器と
    したことを特徴とする低歪半導体増幅器。
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