JPH02243005A - Bias device for power amplifier - Google Patents
Bias device for power amplifierInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
C発明の目的]
(産業上の利用分野)
この発明は、高周波電力増幅装置に用いられる高周波増
幅器のバイアス装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION CObject of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a bias device for a high frequency amplifier used in a high frequency power amplification device.
(従来の技術)
従来、数100v以上の高出力電力増幅器において増幅
素子として用いられているのは真空管が主体であった。(Prior Art) Conventionally, vacuum tubes have been mainly used as amplification elements in high-output power amplifiers of several hundred volts or more.
しかし最近では、半導体技術の進歩とともに、MOS−
PETを用いた100W −(i00ν級のディスクリ
ート素子の増幅器が開発されている。However, recently, with the advancement of semiconductor technology, MOS-
A 100W-(i00ν class discrete element amplifier using PET has been developed.
第4図(a)は、上記の増幅器が、間欠的なVHF帯の
高周波を増幅するために使用された例である。FIG. 4(a) is an example in which the above amplifier is used to amplify intermittent high frequencies in the VHF band.
VHF帯の信号源1は、ファンクション発生器2の入力
端に接続されている。ファンクション発生器2からのV
HF信号は、電力増幅器3に供給されて増幅される。ま
た、ファンクション発生器2からは、VHF信号の出力
期間に同期して、バイアスタイミングパルスが出力され
、バイアス電源回路4に供給される。これによりバイア
ス電源回路4は、電力増幅器3の増幅素子のゲート電圧
を制御するものである。A VHF band signal source 1 is connected to an input end of a function generator 2 . V from function generator 2
The HF signal is supplied to the power amplifier 3 and amplified. Furthermore, a bias timing pulse is output from the function generator 2 in synchronization with the output period of the VHF signal, and is supplied to the bias power supply circuit 4. Thereby, the bias power supply circuit 4 controls the gate voltage of the amplification element of the power amplifier 3.
ここで、上記VHF信号は、三角波状にAM変調されて
いる(同図(b)参照)。従って、電力増幅器4におい
ては、間欠的に到来する三角波状AM波に同期してバイ
アス電圧を与え、電力消費を低減するようになされてい
る。この様なインパルス乃至はパルス状で到来する高周
波を扱う分野としては、例えば、レーザー加工機器、核
磁気共鳴映像装置などがある。Here, the VHF signal is AM-modulated into a triangular waveform (see FIG. 6(b)). Therefore, in the power amplifier 4, a bias voltage is applied in synchronization with the intermittently arriving triangular AM waves to reduce power consumption. Fields that handle high frequencies that arrive in the form of impulses or pulses include, for example, laser processing equipment and nuclear magnetic resonance imaging equipment.
(発明が解決しようとする課題)
ところで、上記の電力増幅器においてMOS−FET等
の半導体素子を用いた場合、そのゲート電圧ECと、ド
レイン電流10とは、第3図に示すような関係にあり、
直線領域A1と、非直線領域A2、A3が存在する。こ
のために、直線性のよい三角波状AM波を増幅しようと
すると、使用領域が限定されるために充分なレンジを得
ることができない。また直a領域のみを側層するために
。(Problem to be Solved by the Invention) By the way, when a semiconductor element such as a MOS-FET is used in the above power amplifier, the gate voltage EC and drain current 10 have a relationship as shown in FIG. ,
There is a linear area A1 and non-linear areas A2 and A3. For this reason, when attempting to amplify a triangular AM wave with good linearity, a sufficient range cannot be obtained because the usable area is limited. Also, to layer only the straight a area.
電力利用効率が劣るなどの問題がある。There are problems such as poor power usage efficiency.
そこでこの発明は、電力利用率が良く、出力レンジを効
率的に向上できる電力増幅器のバイアス装置を提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a bias device for a power amplifier that has a good power utilization rate and can efficiently improve the output range.
〔発明の構成]
(課題を解決するための手段)
この発明は、三角波状にAM変調された高周波信号が間
欠的に人力される高周波増幅器と、この高周波増幅器の
半導体増幅素子に対して利得を設定するためのゲートバ
イアス電圧を与えるバイアス回路とを具備した電力増幅
器のバイアス装置において、
上記高周波信号が前記高周波増幅器に人力されるのに同
期して、前記三角波のレベルの低い領域。[Structure of the Invention] (Means for Solving the Problems) The present invention provides a high-frequency amplifier to which a high-frequency signal that has been AM-modulated into a triangular wave is intermittently manually input, and a gain control device for a semiconductor amplification element of the high-frequency amplifier. In a bias device for a power amplifier comprising a bias circuit that provides a gate bias voltage for setting, an area where the level of the triangular wave is low is synchronized with the high frequency signal being manually input to the high frequency amplifier.
中間の領域及び高い領域とでそれぞれ、バイアス回路の
出力電圧波形をそれぞれ利得を増大する方向の非線形、
利得を直線的な特性とするための直線形及び利得を抑圧
する方向の非線形の波形に可変する手段とを備えるもの
である。In the intermediate region and the high region, the output voltage waveform of the bias circuit is nonlinear in the direction of increasing the gain, respectively.
It is provided with means for varying the waveform into a linear waveform to give the gain a linear characteristic and a nonlinear waveform in the direction of suppressing the gain.
(作用) 上記の手段により、非直線領域を持つ特性が。(effect) By the above means, a property with a non-linear region.
バイアス電圧により相対的により直線的に修正された形
となり、増幅素子の増幅領域を効率的に利用することが
できる。The shape is relatively more linearly corrected by the bias voltage, and the amplification region of the amplification element can be used efficiently.
(実施例) 以下、この発明の実施例を図面を参照して説明する。(Example) Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第1図はこの発明の一実施例であり、入力端子11には
間欠的にVHF信号が供給される。このVHF信号は、
三角波状にAM変調されている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which an input terminal 11 is intermittently supplied with a VHF signal. This VHF signal is
AM modulated in the form of a triangular wave.
このVHF信号は、電力増幅器12に入力され、ゲート
電圧レベルに応じて増幅され出力端子13に導出される
。This VHF signal is input to the power amplifier 12, amplified according to the gate voltage level, and output to the output terminal 13.
一方、入力端子15には、前記VHF信号の区間Tに対
応した制御信号が入力される(第2図参照)。この制御
信号は、ストローブ発生器16に入力される。ストロー
ブ発生器16は、VHFI号の区間を分割する分割パル
ス(ストローブ信号)AN、AH,ALを出力する。こ
のストローブ信号AN、AH,ALは、それぞれ電圧発
生器17゜18.19に供給される。ここで、電圧発生
器17は、フラットな波形の電圧をストローブ信号AN
の期間出力し、電圧発生器18と19は、非線形の波形
の電圧をストローブ信号AHの期間出力する。但し、電
圧発生器18と19の出力波形は互いに逆方向の傾斜で
ある。On the other hand, a control signal corresponding to section T of the VHF signal is input to the input terminal 15 (see FIG. 2). This control signal is input to the strobe generator 16. The strobe generator 16 outputs divided pulses (strobe signals) AN, AH, and AL that divide the section of the VHFI signal. The strobe signals AN, AH, and AL are supplied to voltage generators 17, 18, and 19, respectively. Here, the voltage generator 17 generates a voltage with a flat waveform as a strobe signal AN.
The voltage generators 18 and 19 output voltages with nonlinear waveforms during the period of the strobe signal AH. However, the output waveforms of the voltage generators 18 and 19 have slopes in opposite directions.
各電圧発生器17.18.19の出力電圧は、マルチプ
レクサ20により第2図に示す各期間tl、t2.t3
ごとに選択されて出力され、ゲート電圧として電力増幅
器12に供給される。これにより、VHF信号のレベル
が低い期間は、電圧発生器19の出力電圧がゲート電圧
として用いられ、レベルが中間である期間は、電圧発生
器17の出力電圧がゲート電圧として用いられ、レベル
が高い期間は、電圧発生器18の出力電圧がゲート電圧
として用いられる。これにより、電力増幅器12内部の
MOS−PETは、相対的には、第3図に示す増幅特性
が直線的に補正されることになる。The output voltage of each voltage generator 17, 18, 19 is changed by a multiplexer 20 for each period tl, t2 . t3
is selected and outputted, and supplied to the power amplifier 12 as a gate voltage. As a result, during the period when the level of the VHF signal is low, the output voltage of the voltage generator 19 is used as the gate voltage, and during the period when the level is intermediate, the output voltage of the voltage generator 17 is used as the gate voltage, and the level is During the high period, the output voltage of the voltage generator 18 is used as the gate voltage. As a result, the amplification characteristics of the MOS-PET inside the power amplifier 12 shown in FIG. 3 are relatively linearly corrected.
[発明の効果]
上記したようにこの発明によれば、電力利用率が良く、
出力レンジを効率的に向上できる電力増幅器のバイアス
装置を得ることができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, the power utilization rate is high;
A bias device for a power amplifier that can efficiently improve the output range can be obtained.
第1図はこの発明の一実施例を示すブロック図、第2図
は第1図の回路の動作を説明するために示したタイミン
グチャート、第3図はMOS−PETの特性図、第4図
は従来の電力増幅器の説明図である。
16・・・ストローブ発生器、17.18.19・・・
電圧発生器、20・・・マルチプレクサ、12・・・電
力増幅器。
出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
(a)Fig. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a timing chart shown to explain the operation of the circuit shown in Fig. 1, Fig. 3 is a characteristic diagram of MOS-PET, and Fig. 4 is an explanatory diagram of a conventional power amplifier. 16... Strobe generator, 17.18.19...
Voltage generator, 20... multiplexer, 12... power amplifier. Applicant's agent Patent attorney Takehiko Suzue (a)
Claims (1)
れる高周波増幅器と、この高周波増幅器の半導体増幅素
子に対して利得を設定するためのゲートバイアス電圧を
与えるバイアス回路とを具備した電力増幅器のバイアス
装置において、上記高周波信号が前記高周波増幅器に入
力されるのに同期して、前記三角波のレベルの低い領域
、中間の領域及び高い領域とでそれぞれ、バイアス回路
の出力電圧波形をそれぞれ利得を増大する方向の非線形
、利得を直線的な特性とするための直線形及び利得を抑
圧する方向の非線形の波形に可変する手段とを具備した
ことを特徴とする高周波増幅器のバイアス装置。A power amplifier comprising a high frequency amplifier to which a triangular AM modulated high frequency signal is intermittently input, and a bias circuit that applies a gate bias voltage for setting the gain to a semiconductor amplification element of the high frequency amplifier. In the bias device, in synchronization with the input of the high frequency signal to the high frequency amplifier, the output voltage waveform of the bias circuit is increased in gain in a low level region, an intermediate region, and a high level region of the triangular wave, respectively. 1. A bias device for a high frequency amplifier, comprising means for varying the waveform to a nonlinear waveform in a direction to suppress the gain, a linear waveform to make the gain a linear characteristic, and a nonlinear waveform in a direction to suppress the gain.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6331389A JPH02243005A (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Bias device for power amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6331389A JPH02243005A (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Bias device for power amplifier |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02243005A true JPH02243005A (en) | 1990-09-27 |
Family
ID=13225667
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6331389A Pending JPH02243005A (en) | 1989-03-15 | 1989-03-15 | Bias device for power amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02243005A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002094332A (en) * | 2000-09-12 | 2002-03-29 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | Amplifier and magnetic resonance imaging equipment |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS58147208A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Nec Corp | High frequency amplifier |
-
1989
- 1989-03-15 JP JP6331389A patent/JPH02243005A/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS58147208A (en) * | 1982-02-26 | 1983-09-02 | Nec Corp | High frequency amplifier |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002094332A (en) * | 2000-09-12 | 2002-03-29 | Ge Yokogawa Medical Systems Ltd | Amplifier and magnetic resonance imaging equipment |
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