JP5272805B2

JP5272805B2 - 増幅装置

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Publication number: JP5272805B2
Application number: JP2009049181A
Authority: JP
Inventors: 正人飯塚
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2029-03-03
Also published as: JP2010206470A

Description

本発明は、入力された信号を増幅して出力する増幅装置に関する。

入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅器を備える増幅装置が知られている。この種の増幅装置の一つとして、特許文献１に記載の増幅装置は、更に、検波器と、フィードバック制御部と、を備える。

検波器は、出力信号を検波することにより、出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力する。フィードバック制御部は、検波器により出力された出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、増幅器が信号を増幅する割合である増幅率を変更する。

ところで、検波器として、ピーク値検波方式を用いるピーク値検波器と、実効値検波方式を用いる実効値検波器と、が知られている。ピーク値検波器は、出力信号を表す物理量（例えば、電圧）の、第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値を表す出力レベル信号を出力する。また、実効値検波器は、出力信号を表す物理量の、第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値を表す出力レベル信号を出力する。

従って、ピーク値検波器は、出力信号のレベルが比較的短い期間にて変化する場合に、実効値検波器よりも高い精度にて出力信号のレベルを検出することができる。一方、実効値検波器は、出力信号のレベルが略一定である状態が比較的長く継続している場合に、ピーク値検波器よりも高い精度にて出力信号のレベルを検出することができる。

特開平９−１７２３８０号公報

ところで、増幅装置が上記目標レベルを変更することを要求される場合がある。例えば、増幅装置が無線通信端末の送信回路を構成している場合に、無線通信端末と通信を行う基地局装置が、無線通信端末により送信される信号のレベルの増加を要求する場合等が想定される。

このような場合、上記増幅装置が、検波器として実効値検波器を備えていると、増幅装置は、目標レベルを変更している期間（移行期間）において、出力信号のレベルを高い精度にて検出することができない。その結果、上記増幅装置は、出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができない。

また、上記増幅装置が、検波器としてピーク値検波器を備えていると、増幅装置は、移行期間以外の期間（定常期間、即ち、目標レベルが一定に維持されている期間）において、出力信号のレベルを高い精度にて検出することができない。その結果、上記増幅装置は、出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができない。

このように、上記増幅装置においては、検波器としてピーク値検波器及び実効値検波器のいずれを用いた場合であっても、移行期間及び定常期間のいずれかの期間において、出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができないという問題があった。

このため、本発明の目的は、上述した課題である「移行期間及び定常期間のいずれかの期間において、出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができないこと」を解決することが可能な増幅装置を提供することにある。

かかる目的を達成するため本発明の一形態である増幅装置は、
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と、
上記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
上記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、上記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、を備える。

更に、上記レベル出力手段は、
所定の第１の検出期間における上記出力信号に基づく上記出力レベル信号を出力する第１のレベル出力手段と、
上記第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における上記出力信号に基づく上記出力レベル信号を出力する第２のレベル出力手段と、を含む。

また、本発明の他の形態である送信装置は、
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と、
上記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
上記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、上記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、
上記出力信号を無線により送信する送信手段と、を備える。

また、本発明の他の形態である携帯電話装置は、
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と、
上記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
上記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、上記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、
上記出力信号を無線により送信する送信手段と、を備える。

また、本発明の他の形態であるプログラムは、
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と上記出力信号を無線により送信する送信手段とを備える携帯電話装置に、
上記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
上記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、上記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、
を実現させるためのプログラムである。

また、本発明の他の形態である増幅方法は、
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅工程と、
上記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力工程と、
上記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、上記増幅工程にて信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御工程と、を含む。

更に、上記レベル出力工程は、
所定の第１の検出期間における上記出力信号に基づく上記出力レベル信号を出力する第１のレベル出力工程と、
上記第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における上記出力信号に基づく上記出力レベル信号を出力する第２のレベル出力工程と、を含む。

本発明は、以上のように構成されることにより、移行期間及び定常期間のいずれにおいても、出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができる。

本発明の第１実施形態に係る増幅装置の概略構成を表す図である。図１に示した増幅装置が出力する、目標レベル及び検波方式選択信号を示したタイムチャートである。本発明の第２実施形態に係る増幅装置の概略構成を表す図である。図３に示した増幅装置が出力する、目標レベル、検波方式選択信号及び補正信号を示したタイムチャートである。本発明の第３実施形態に係る増幅装置の概略構成を表す図である。移行期間において、時間の経過に伴って変化する目標レベルを概念的に示したグラフである。図５に示した増幅装置が出力する、目標レベル、検波方式選択信号及び補正信号を示したタイムチャートである。本発明の各実施形態の変形例に係る増幅装置の概略構成を表す図である。

本発明の一形態である増幅装置は、
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と、
上記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
上記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、上記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、を備える。

これによれば、増幅装置は、目標レベルを変更している期間（移行期間）において、第１のレベル出力手段により出力される出力レベル信号に基づいて増幅率を変更することができる。一方、増幅装置は、移行期間以外の期間（定常期間）において、第２のレベル出力手段により出力される出力レベル信号に基づいて増幅率を変更することができる。この結果、移行期間及び定常期間のいずれにおいても、出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができる。

この場合、上記信号レベル制御手段は、
上記目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、上記第１のレベル出力手段により出力された上記出力レベル信号に基づいて上記増幅率を変更し、一方、当該移行期間以外の定常期間において、上記第２のレベル出力手段により出力された上記出力レベル信号に基づいて上記増幅率を変更するように構成されることが好適である。

この場合、上記レベル出力手段は、
上記第１のレベル出力手段により出力される上記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第１の状態と、上記第２のレベル出力手段により出力される上記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第２の状態と、に状態が切り替わる切替手段を含むことが好適である。

更に、上記信号レベル制御手段は、
上記移行期間が開始する際に、上記切替手段の状態を上記第１の状態に切り替えさせるための切替指示を上記レベル出力手段へ出力するとともに、当該移行期間が終了する際に、当該切替手段の状態を上記第２の状態に切り替えさせるための切替指示を当該レベル出力手段へ出力するように構成されることが好適である。

この場合、上記第１のレベル出力手段は、上記出力信号を表す物理量の、上記第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値を表す上記出力レベル信号を出力するように構成されることが好適である。
更に、上記第２のレベル出力手段は、上記出力信号を表す物理量の、上記第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値を表す上記出力レベル信号を出力するように構成されることが好適である。

この場合、上記信号レベル制御手段は、
上記第１のレベル出力手段により出力された上記出力レベル信号に基づいて上記増幅率を変更する場合には、当該出力レベル信号が表すレベルと、上記目標レベルと、予め設定された補正量と、に基づいて当該増幅率を変更するように構成されることが好適である。

ところで、出力信号を表す物理量の最大値と、出力信号を表す物理量の自乗平均値と、は相違する。従って、上記構成のように、第１のレベル出力手段により出力された出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する場合には、補正量にも基づいて増幅率を変更することにより、適切に増幅率を変更することができる。この場合、補正量は、出力信号を表す物理量の最大値と、出力信号を表す物理量の自乗平均値と、の差に応じた値であることが好適である。

また、上記増幅装置の他の態様において、
上記信号レベル制御手段は、
上記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、上記目標レベルを当該第１の目標レベルから当該第２の目標レベルへ時間の経過に伴って徐変させるように構成されることが好適である。

目標レベルが急激に変化すると、出力信号のレベルが目標レベルから過度に離れてしまう（オーバーシュート又はアンダーシュートが発生する）虞がある。これに対し、上記構成によれば、出力信号のレベルが目標レベルに十分に近い状態を維持することができる。

この場合、上記信号レベル制御手段は、
上記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、上記目標レベルとして、予め設定され且つ時間の経過に伴って変化する値を用いるように構成されることが好適である。

これによれば、出力信号のレベルが目標レベルに十分に近い状態をより一層確実に維持することができる。

この場合、上記第１のレベル出力手段は、上記出力信号を検波するピーク値検波器であり、
上記第２のレベル出力手段は、上記出力信号を検波する実効値検波器であることが好適である。

この場合、上記信号レベル制御工程は、
上記目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、上記第１のレベル出力工程にて出力された上記出力レベル信号に基づいて上記増幅率を変更し、一方、当該移行期間以外の定常期間において、上記第２のレベル出力工程にて出力された上記出力レベル信号に基づいて上記増幅率を変更するように構成されることが好適である。

上述した構成を有する、送信装置、携帯電話装置、プログラム、又は、増幅方法、の発明であっても、上記増幅装置と同様の作用を有するために、上述した本発明の目的を達成することができる。

以下、本発明に係る、増幅装置、送信装置、携帯電話装置、プログラム、及び、増幅方法、の各実施形態について図１〜図８を参照しながら説明する。

＜第１実施形態＞
（構成）
図１に示したように、第１実施形態に係る増幅装置（増幅回路）１は、入力されたＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）入力信号を増幅し、増幅した信号をＲＦ出力信号として出力するように構成されている。増幅装置１は、図示しない携帯電話装置に搭載されている。携帯電話装置は、増幅装置１により出力されたＲＦ出力信号を図示しないアンテナを介して無線により基地局装置へ送信する送信部（送信手段）を備える。また、増幅装置１と送信部とは、送信装置を構成している。

増幅装置１は、増幅部（増幅手段、増幅工程）１０と、カプラー３１と、検波部（レベル出力手段、レベル出力工程）２０と、制御部３２と、比較部３３と、第１の加算部３４と、を備える。なお、制御部３２、比較部３３及び第１の加算部３４は、信号レベル制御手段（信号レベル制御工程）を構成している。

増幅部１０は、ＡＧＣ（ＡｕｔｏｍａｔｉｃＧａｉｎＣｏｎｔｒｏｌ）アンプ１１と、パワーアンプ１２と、を含む。

ＡＧＣアンプ１１は、自動利得制御増幅器である。即ち、ＡＧＣアンプ１１は、入力されたＲＦ入力信号を、入力された目標レベル信号に応じた増幅率（利得、ゲイン）にて増幅し、増幅した信号をパワーアンプ１２へ出力する。増幅率は、ＡＧＣアンプ１１が信号を増幅する割合である。

パワーアンプ１２は、ＡＧＣアンプ１１により出力された信号を入力し、入力された信号を予め設定された増幅率にて増幅し、増幅した信号をＲＦ出力信号として出力する。

カプラー３１は、パワーアンプ１２により出力されたＲＦ出力信号をＲＦカップリング信号として取得し、取得したＲＦカップリング信号を検波部２０へ出力する。

検波部２０は、ピーク値検波部（第１のレベル出力手段、第１のレベル出力工程）２１と、実効値検波部（第２のレベル出力手段、第２のレベル出力工程）２２と、スイッチ（切替手段）２３と、を含む。
ピーク値検波部２１及び実効値検波部２２のそれぞれは、カプラー３１により出力されたＲＦカップリング信号を入力する。

ピーク値検波部２１は、入力されたＲＦカップリング信号をピーク値検波方式を用いて検波するピーク値検波器である。ピーク値検波部２１は、ＲＦカップリング信号（即ち、ＲＦ出力信号）を表す物理量の、所定の第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値（本例では、最大値に比例した値）を表す出力レベル信号を出力する。出力レベル信号は、ＲＦカップリング信号のレベル（強度）を表す信号である。本例では、上記ＲＦカップリング信号を表す物理量は、電圧である。なお、物理量は、電流、及び、電力等であってもよい。

実効値検波部２２は、入力されたＲＦカップリング信号を実効値検波方式を用いて検波する実効値検波器である。実効値検波部２２は、ＲＦカップリング信号を表す物理量の、所定の第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値（本例では、自乗平均値に比例した値）を表す出力レベル信号を出力する。ここで、第２の検出期間は、第１の検出期間よりも長い期間である。

スイッチ２３は、ピーク値検波部２１により出力される出力レベル信号を比較部３３へ出力する第１の状態と、実効値検波部２２により出力される出力レベル信号を比較部３３へ出力する第２の状態と、に状態が切り替わる切替器である。スイッチ２３は、制御部３２により出力される検波方式選択信号に応じて状態を切り替える。

検波方式選択信号は、スイッチ２３の状態を第１の状態に切り替えさせるための切替指示としてのピーク値検波方式選択信号、又は、スイッチ２３の状態を第２の状態に切り替えさせるための切替指示としての実効値検波方式選択信号である。

比較部３３は、スイッチ２３により出力された出力レベル信号が表すレベルと、制御部３２により出力された基本目標レベル信号が表すレベルと、の差を表すレベル差信号を第１の加算部３４へ出力する。本例では、レベル差信号は、基本目標レベル信号が表すレベルから、出力レベル信号が表すレベルを減じた値を表す信号である。

第１の加算部３４は、制御部３２により出力された基本目標レベル信号が表すレベルに、比較部３３により出力されたレベル差信号が表すレベルを加えた値を表す目標レベル信号をＡＧＣアンプ１１へ出力する。

制御部３２は、ＲＦ出力信号のレベルの目標値である目標レベルを表す基本目標レベル信号を比較部３３及び第１の加算部３４のそれぞれへ出力する。
また、制御部３２は、目標レベルを変更後目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付ける。

制御部３２は、変更指示信号を受け付けると、変更前の目標レベルと変更後目標レベルとに応じて予め設定された移行期間において、出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルを、変更前の目標レベルから変更後目標レベルへ時間の経過に伴って徐変させる。本例では、図２に示したように、制御部３２は、経過した時間に比例するように目標レベルを変化させる。

制御部３２は、移行期間（即ち、目標レベルが変化している期間）において、ピーク値検波方式選択信号をスイッチ２３へ出力する。また、制御部３２は、移行期間以外の期間（即ち、目標レベルが一定に維持されている期間）において、実効値検波方式選択信号をスイッチ２３へ出力する。なお、制御部３２は、目標レベルの変化が開始してから、目標レベルが変更後目標レベルとなった時点よりも所定の時間だけ後の時点までの期間において、ピーク値検波方式選択信号をスイッチ２３へ出力するように構成されていてもよい。

このような構成により、信号レベル制御手段は、検波部２０が出力する出力レベル信号が表すレベルを、制御部３２が出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルに近づけるように、増幅部１０が信号を増幅する割合である増幅率を変更する。ここで、信号レベル制御手段は、制御部３２、比較部３３及び第１の加算部３４により構成される。即ち、信号レベル制御手段は、検波部２０が出力する出力レベル信号が表すレベルに基づいて、増幅率をフィードバック制御する。

また、信号レベル制御手段は、目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、ピーク値検波部２１により出力された出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する。一方、信号レベル制御手段は、当該移行期間以外の定常期間において、実効値検波部２２により出力された出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更する。

（作動）
次に、上記のように構成された増幅装置１の作動について図２を参照しながら説明する。
いま、制御部３２が目標レベルＬ１を表す基本目標レベル信号を出力している状態において、時点ｔ１にて、制御部３２が、目標レベルを変更後目標レベルＬ２へ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合を想定する。更に、その後の時点ｔ３にて、制御部３２が、目標レベルを変更後目標レベルＬ３へ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合を想定する。

この場合、時点ｔ１よりも前の期間（定常期間）Ｔ０においては、制御部３２は、実効値検波方式選択信号Ｓｒをスイッチ２３へ出力するとともに、目標レベルＬ１を表す基本目標レベル信号を出力している。

従って、この期間Ｔ０においては、スイッチ２３の状態は、実効値検波部２２により出力される出力レベル信号を比較部３３へ出力する第２の状態に設定される。これにより、期間Ｔ０においては、増幅装置１は、実効値検波部２２により出力された出力レベル信号が表すレベルを、制御部３２が出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルに近づけるように増幅率を変更しながら、ＲＦ入力信号を増幅する。

そして、時点ｔ１になると、制御部３２は、目標レベルを変更後目標レベルＬ２へ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付ける。これにより、制御部３２は、実効値検波方式選択信号Ｓｒに代えて、ピーク値検波方式選択信号Ｓｐをスイッチ２３へ出力する。この結果、スイッチ２３の状態は、ピーク値検波部２１により出力される出力レベル信号を比較部３３へ出力する第１の状態に切り替えられる。

制御部３２は、変更前の目標レベルＬ１と変更後目標レベルＬ２とに応じて予め設定された移行期間Ｔ１が終了するまで、ピーク値検波方式選択信号Ｓｐをスイッチ２３へ出力し続ける。即ち、移行期間Ｔ１においては、増幅装置１は、ピーク値検波部２１により出力された出力レベル信号が表すレベルを、制御部３２が出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルに近づけるように増幅率を変更しながら、ＲＦ入力信号を増幅する。

また、制御部３２は、移行期間Ｔ１において、出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルを、変更前の目標レベルＬ１から変更後目標レベルＬ２へ時間の経過に伴って徐変させる。本例では、制御部３２は、経過した時間に比例するように目標レベルを変化させる。

その後、移行期間Ｔ１が終了する時点ｔ２になると、制御部３２は、ピーク値検波方式選択信号Ｓｐに代えて、実効値検波方式選択信号Ｓｒをスイッチ２３へ出力する。この結果、スイッチ２３の状態は、実効値検波部２２により出力される出力レベル信号を比較部３３へ出力する第２の状態に切り替えられる。

そして、制御部３２が再び変更指示信号を受け付ける時点ｔ３までの期間（定常期間）Ｔ２において、制御部３２は、実効値検波方式選択信号Ｓｒをスイッチ２３へ出力し続ける。即ち、期間Ｔ２においては、増幅装置１は、実効値検波部２２により出力された出力レベル信号が表すレベルを、制御部３２が出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルに近づけるように増幅率を変更しながら、ＲＦ入力信号を増幅する。

そして、時点ｔ３になると、制御部３２は、目標レベルを変更後目標レベルＬ３へ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付ける。これにより、制御部３２は、実効値検波方式選択信号Ｓｒに代えて、ピーク値検波方式選択信号Ｓｐをスイッチ２３へ出力する。この結果、スイッチ２３の状態は、ピーク値検波部２１により出力される出力レベル信号を比較部３３へ出力する第１の状態に切り替えられる。

制御部３２は、変更前の目標レベルＬ２と変更後目標レベルＬ３とに応じて予め設定された移行期間Ｔ３が終了するまで、ピーク値検波方式選択信号Ｓｐをスイッチ２３へ出力し続ける。即ち、移行期間Ｔ３においては、増幅装置１は、ピーク値検波部２１により出力された出力レベル信号が表すレベルを、制御部３２が出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルに近づけるように増幅率を変更しながら、ＲＦ入力信号を増幅する。

また、制御部３２は、移行期間Ｔ３において、出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルを、変更前の目標レベルＬ２から変更後目標レベルＬ３へ時間の経過に伴って徐変させる。本例では、制御部３２は、経過した時間に比例するように目標レベルを変化させる。

その後、移行期間Ｔ３が終了する時点ｔ４になると、制御部３２は、ピーク値検波方式選択信号Ｓｐに代えて、実効値検波方式選択信号Ｓｒをスイッチ２３へ出力する。この結果、スイッチ２３の状態は、実効値検波部２２により出力される出力レベル信号を比較部３３へ出力する第２の状態に切り替えられる。

時点ｔ４以降の期間（定常期間）Ｔ４において、制御部３２は、実効値検波方式選択信号Ｓｒをスイッチ２３へ出力し続ける。即ち、期間Ｔ４においては、増幅装置１は、実効値検波部２２により出力された出力レベル信号が表すレベルを、制御部３２が出力する基本目標レベル信号が表す目標レベルに近づけるように増幅率を変更しながら、ＲＦ入力信号を増幅する。

以上、説明したように、本発明による増幅装置１の第１実施形態によれば、増幅装置１は、目標レベルを変更している期間（移行期間）Ｔ１，Ｔ３において、ピーク値検波部２１により出力される出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する。一方、増幅装置１は、移行期間Ｔ１，Ｔ３以外の期間（定常期間）Ｔ０，Ｔ２，Ｔ４において、実効値検波部２２により出力される出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する。この結果、移行期間及び定常期間のいずれにおいても、増幅部１０により出力されるＲＦ出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができる。

また、上記第１実施形態によれば、移行期間Ｔ１，Ｔ３において、増幅装置１は、目標レベルを時間の経過に伴って徐変させるように構成されている。この結果、増幅部１０により出力されるＲＦ出力信号のレベルが目標レベルに十分に近い状態を維持することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態に係る増幅装置について説明する。第２実施形態に係る増幅装置は、上記第１実施形態に対して、ピーク値検波部２１により出力された出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する場合に、予め設定された補正量にも基づいて増幅率を変更するように構成されている点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。

この第２実施形態に係る増幅装置１は、図３に示したように、上記第１実施形態に係る増幅装置１が備える構成に加えて、ピーク検波補正部３５と、第２の加算部３６と、を備える。なお、制御部３２、比較部３３、第１の加算部３４、ピーク検波補正部３５及び第２の加算部３６は、信号レベル制御手段を構成している。

制御部３２は、移行期間（即ち、目標レベルが変化している期間）において、ピーク値検波方式選択信号をスイッチ２３及びピーク検波補正部３５のそれぞれへ出力する。また、制御部３２は、移行期間以外の期間（即ち、目標レベルが一定に維持されている期間）において、実効値検波方式選択信号をスイッチ２３及びピーク検波補正部３５のそれぞれへ出力する。

また、制御部３２は、変更前の目標レベルと変更後目標レベルとに応じて予め設定された補正量を表す補正信号を、ピーク検波補正部３５へ出力している。補正量は、ＲＦ出力信号を表す物理量の最大値と、ＲＦ出力信号を表す物理量の自乗平均値と、の差に応じた値である。

ピーク検波補正部３５は、制御部３２からピーク値検波方式選択信号が入力されている場合、制御部３２から入力された補正信号を第２の加算部３６へ出力する。一方、ピーク検波補正部３５は、制御部３２から実効値検波方式選択信号が入力されている場合、「０」を表す補正信号を第２の加算部３６へ出力する。

即ち、図４に示したように、ピーク検波補正部３５は、移行期間Ｔ１，Ｔ３において補正量Ｃ１を表す補正信号を出力し、定常期間Ｔ０，Ｔ２，Ｔ４において「０」を表す補正信号を出力する。

第１の加算部３４は、制御部３２により出力された基本目標レベル信号が表すレベルに、比較部３３により出力されたレベル差信号が表すレベルを加えた値を表す補正前目標レベル信号を第２の加算部３６へ出力する。

第２の加算部３６は、第１の加算部３４により出力された補正前目標レベル信号が表すレベルに、ピーク検波補正部３５により出力された補正信号が表す補正量を加えた値を表す目標レベル信号をＡＧＣアンプ１１へ出力する。

このようにして、信号レベル制御手段は、ピーク値検波部２１により出力された出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する場合、出力レベル信号が表すレベルと、基本目標レベル信号が表す目標レベルと、予め設定された補正量と、に基づいて増幅率を変更する。

一方、信号レベル制御手段は、実効値検波部２２により出力された出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する場合には、出力レベル信号が表すレベルと、制御部３２により出力される基本目標レベル信号が表す目標レベルと、に基づいて当該増幅率を変更する。

以上、説明したように、本発明による増幅装置１の第２実施形態によれば、上記第１実施形態と同様の効果を奏することができる。更に、上記第２実施形態によれば、ピーク値検波部２１により出力された出力レベル信号に基づいて増幅率を変更する場合には、補正量にも基づいて増幅率を変更することにより、適切に増幅率を変更することができる。

＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態に係る増幅装置について説明する。第３実施形態に係る増幅装置は、上記第２実施形態に対して、基本目標レベル信号が表す目標レベルとして、予め設定され且つ時間の経過に伴って変化する値を用いるように構成されている点において相違している。従って、以下、かかる相違点を中心として説明する。

この第３実施形態に係る増幅装置１は、図５に示したように、上記第２実施形態に係る増幅装置１が備える構成に加えて、移行期間目標レベル記憶部３７を備える。なお、制御部３２、比較部３３、第１の加算部３４、ピーク検波補正部３５、第２の加算部３６及び移行期間目標レベル記憶部３７は、信号レベル制御手段を構成している。

移行期間目標レベル記憶部３７は、図６に示したように、変更前の目標レベルと変更後目標レベルとに応じて予め設定された情報であって、時間の経過に伴って変化する目標レベルを表す情報を記憶している。図６の（Ａ）は、変更前の目標レベルよりも変更後目標レベルが大きい場合の情報を概念的に示したグラフである。図６の（Ｂ）は、変更前の目標レベルよりも変更後目標レベルが小さい場合の情報を概念的に示したグラフである。

制御部３２は、移行期間において、移行期間目標レベル記憶部３７に記憶されている情報と、移行期間が開始してから経過した時間と、に基づいて目標レベルを取得する。そして、制御部３２は、取得した目標レベルを表す基本目標レベル信号を比較部３３及び第１の加算部３４のそれぞれへ出力する。

即ち、図７に示したように、制御部３２は、移行期間Ｔ１，Ｔ３において、予め設定され且つ時間の経過に伴って変化する目標レベルを表す基本目標レベル信号を出力する。

このようにして、信号レベル制御手段は、目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態にて目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、目標レベルとして、予め設定され且つ時間の経過に伴って変化する値を用いる。

以上、説明したように、本発明による増幅装置１の第３実施形態によれば、上記第２実施形態と同様の効果を奏することができる。更に、上記第３実施形態によれば、ＲＦ出力信号のレベルが目標レベルに十分に近い状態をより一層確実に維持することができる。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用することができる。例えば、上記各実施形態は、第１のレベル出力手段として、ピーク値検波器を用いていたが、準ピーク値検波器を用いていてもよい。また、上記各実施形態は、第２のレベル出力手段として、実効値検波器を用いていたが、平均値検波器を用いていてもよい。

なお、上記各実施形態において増幅装置１の各機能は、回路等のハードウェアにより実現されていた。ところで、増幅装置１は、処理装置と、プログラム（ソフトウェア）を記憶する記憶装置と、を備えるとともに、処理装置がそのプログラムを実行することにより、各機能を実現するように構成されていてもよい。

また、図８に示したように、上記各実施形態の変形例に係る増幅装置１００は、増幅部（増幅手段）１１０と、レベル出力部（レベル出力手段）１２０と、信号レベル制御部（信号レベル制御手段）１３０と、を備える。

増幅部１１０は、入力された信号（入力信号）を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する。
レベル出力部１２０は、増幅部１１０により出力された出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力する。レベル出力部１２０は、第１のレベル出力部（第１のレベル出力手段）１２１と、第２のレベル出力部（第２のレベル出力手段）１２２と、を含む。

第１のレベル出力部１２１は、所定の第１の検出期間における出力信号に基づく出力レベル信号を出力する。第２のレベル出力部１２２は、第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における出力信号に基づく出力レベル信号を出力する。

信号レベル制御部１３０は、出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、増幅部１１０が信号を増幅する割合である増幅率を変更する。

この変形例によっても、増幅装置１００は、目標レベルを変更している期間（移行期間）において、第１のレベル出力部１２１により出力される出力レベル信号に基づいて増幅率を変更することができる。一方、増幅装置１００は、移行期間以外の期間（定常期間）において、第２のレベル出力部１２２により出力される出力レベル信号に基づいて増幅率を変更することができる。この結果、移行期間及び定常期間のいずれにおいても、出力信号のレベルを目標レベルに十分に近づけることができる。

また、上記実施形態の他の変形例として、上述した実施形態及び変形例の任意の組み合わせが採用されてもよい。

本発明は、音声信号を増幅して送信する携帯電話装置等に適用可能である。

１増幅装置
１０増幅部
１１ＡＧＣアンプ
１２パワーアンプ
２０検波部
２１ピーク値検波部
２２実効値検波部
２３スイッチ
３１カプラー
３２制御部
３３比較部
３４第１の加算部
３５ピーク検波補正部
３６第２の加算部
３７移行期間目標レベル記憶部
１００増幅装置
１１０増幅部
１２０レベル出力部
１２１第１のレベル出力部
１２２第２のレベル出力部
１３０信号レベル制御部

Claims

入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と、
前記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
前記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、前記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、を備えるとともに、
前記レベル出力手段は、
所定の第１の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第１のレベル出力手段と、
前記第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第２のレベル出力手段と、
を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、前記第１のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、一方、当該移行期間以外の定常期間において、前記第２のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、
前記レベル出力手段は、
前記第１のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第１の状態と、前記第２のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第２の状態と、に状態が切り替わる切替手段を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記移行期間が開始する際に、前記切替手段の状態を前記第１の状態に切り替えさせるための切替指示を前記レベル出力手段へ出力するとともに、当該移行期間が終了する際に、当該切替手段の状態を前記第２の状態に切り替えさせるための切替指示を当該レベル出力手段へ出力し、
前記第１のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
前記第２のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
さらに、前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、前記目標レベルを当該第１の目標レベルから当該第２の目標レベルへ時間の経過に伴って徐変させるように構成された増幅装置。
請求項１に記載の増幅装置であって、
前記信号レベル制御手段は、
前記第１のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更する場合には、当該出力レベル信号が表すレベルと、前記目標レベルと、予め設定された補正量と、に基づいて当該増幅率を変更するように構成された増幅装置。
請求項１又は２に記載の増幅装置であって、
前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、前記目標レベルとして、予め設定され且つ時間の経過に伴って変化する値を用いるように構成された増幅装置。
請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の増幅装置であって、
前記第１のレベル出力手段は、前記出力信号を検波するピーク値検波器であり、
前記第２のレベル出力手段は、前記出力信号を検波する実効値検波器である増幅装置。
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と、
前記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
前記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、前記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、
前記出力信号を無線により送信する送信手段と、を備えるとともに、
前記レベル出力手段は、
所定の第１の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第１のレベル出力手段と、
前記第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第２のレベル出力手段と、
を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、前記第１のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、一方、当該移行期間以外の定常期間において、前記第２のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、
前記レベル出力手段は、
前記第１のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第１の状態と、前記第２のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第２の状態と、に状態が切り替わる切替手段を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記移行期間が開始する際に、前記切替手段の状態を前記第１の状態に切り替えさせるための切替指示を前記レベル出力手段へ出力するとともに、当該移行期間が終了する際に、当該切替手段の状態を前記第２の状態に切り替えさせるための切替指示を当該レベル出力手段へ出力し、
前記第１のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
前記第２のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
さらに、前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、前記目標レベルを当該第１の目標レベルから当該第２の目標レベルへ時間の経過に伴って徐変させるように構成された送信装置。
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と、
前記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
前記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、前記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、
前記出力信号を無線により送信する送信手段と、を備えるとともに、
前記レベル出力手段は、
所定の第１の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第１のレベル出力手段と、
前記第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第２のレベル出力手段と、
を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、前記第１のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、一方、当該移行期間以外の定常期間において、前記第２のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、
前記レベル出力手段は、
前記第１のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第１の状態と、前記第２のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第２の状態と、に状態が切り替わる切替手段を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記移行期間が開始する際に、前記切替手段の状態を前記第１の状態に切り替えさせるための切替指示を前記レベル出力手段へ出力するとともに、当該移行期間が終了する際に、当該切替手段の状態を前記第２の状態に切り替えさせるための切替指示を当該レベル出力手段へ出力し、
前記第１のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
前記第２のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
さらに、前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、前記目標レベルを当該第１の目標レベルから当該第２の目標レベルへ時間の経過に伴って徐変させるように構成された携帯電話装置。
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅手段と前記出力信号を無線により送信する送信手段とを備える携帯電話装置に、
前記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力手段と、
前記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、前記増幅手段が信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御手段と、
を実現させるとともに、
前記レベル出力手段は、
所定の第１の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第１のレベル出力手段と、
前記第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第２のレベル出力手段と、
を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、前記第１のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、一方、当該移行期間以外の定常期間において、前記第２のレベル出力手段により出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、
前記レベル出力手段は、
前記第１のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第１の状態と、前記第２のレベル出力手段により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力手段に出力させる第２の状態と、に状態が切り替わる切替手段を含み、
前記信号レベル制御手段は、
前記移行期間が開始する際に、前記切替手段の状態を前記第１の状態に切り替えさせるための切替指示を前記レベル出力手段へ出力するとともに、当該移行期間が終了する際に、当該切替手段の状態を前記第２の状態に切り替えさせるための切替指示を当該レベル出力手段へ出力し、
前記第１のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
前記第２のレベル出力手段は、前記出力信号を表す物理量の、前記第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
さらに、前記信号レベル制御手段は、
前記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、前記目標レベルを当該第１の目標レベルから当該第２の目標レベルへ時間の経過に伴って徐変させるように構成されたプログラム。
入力された信号を増幅し、当該増幅した信号を出力信号として出力する増幅工程と、
前記出力信号のレベルを表す出力レベル信号を出力するレベル出力工程と、
前記出力レベル信号が表すレベルを所定の目標レベルに近づけるように、前記増幅工程にて信号を増幅する割合である増幅率を変更する信号レベル制御工程と、を含むとともに、
前記レベル出力工程は、
所定の第１の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第１のレベル出力工程と、
前記第１の検出期間よりも長い第２の検出期間における前記出力信号に基づく前記出力レベル信号を出力する第２のレベル出力工程と、
を含み、
前記信号レベル制御工程は、
前記目標レベルが変化している期間を含む移行期間において、前記第１のレベル出力工程にて出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、一方、当該移行期間以外の定常期間において、前記第２のレベル出力工程にて出力された前記出力レベル信号に基づいて前記増幅率を変更し、
前記レベル出力工程は、
前記第１のレベル出力工程により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力工程に出力させる第１の状態と、前記第２のレベル出力工程により出力される前記出力レベル信号を当該レベル出力工程に出力させる第２の状態と、に状態が切り替わる切替工程を含み、
前記信号レベル制御工程は、
前記移行期間が開始する際に、前記切替工程にて状態を前記第１の状態に切り替えさせるための切替指示を出力するとともに、当該移行期間が終了する際に、当該切替工程にて状態を前記第２の状態に切り替えさせるための切替指示を出力し、
前記第１のレベル出力工程は、前記出力信号を表す物理量の、前記第１の検出期間における最大値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
前記第２のレベル出力工程は、前記出力信号を表す物理量の、前記第２の検出期間における自乗平均値が大きくなるほど大きくなる値を表す前記出力レベル信号を出力するように構成され、
さらに、前記信号レベル制御工程は、
前記目標レベルを第１の目標レベルに設定している状態において、当該目標レベルを第２の目標レベルへ変更する旨を指示する変更指示信号を受け付けた場合、前記目標レベルを当該第１の目標レベルから当該第２の目標レベルへ時間の経過に伴って徐変させるように構成された増幅方法。