JPH02250506A - ダイオードディテクターのためのバイアス回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、温度変化によってディテクターダイオードし
きい値電圧に生ずる変化に対する補償のためおよび電力
レベル検出の線形化のための回路を有するダイオードデ
ィテクターのためのバイアス回路に関する。

技術の背景 高周波電力増幅器の電力レベルを検出するために用いら
れるディテクターは通常、整流ダイオードであり、その
陽極には検出されるべき高周波電圧（例えばＲＦ雷電圧
が供給され、供給された電圧に比例した整流電圧が得ら
れる。ディテクターが低電力レベルにおいても機能する
ために、整流ダイオードはある方法でバイアスされなけ
ればならない。というのは、ダイオードはある一定のし
きい値電圧を持っているからである。このしきい値電圧
は、温度依存するものであり、それ故に温度によって生
ずるどんなしきい値電圧の変化もまたバイアシングの中
で考慮されなければならない。

温度変化によって生ずるしきい値電圧に対する補償のた
めに第２のダイオードを使うことが知られている。そし
てそれは、順方向にバイアスされるものであり、そこか
ら電圧が抵抗を介してダイオードディテクターにそのバ
イアス電圧として供給される。もし、ダイオードが同じ
温度であり、同じ温度係数を持つとすれば、その他のダ
イオードにおける電圧が変化すると、温度変化に伴うダ
イオードディテクターのしきい値電圧の変化は補償きれ
る。このような従来技術による回路の１例が第１図に示
されている。この回路の動作は簡単である。高抵抗Ｒを
介して電圧源Ｖ＋からそのしきい値電圧より多少高い電
圧がそのダイオードに供給される。ダイオードＤ１は順
方向電圧のレベルで電圧を導き、次の分圧器に対し電圧
を維持する。分圧器からディテクターダイオードＤ２バ
イアス電圧が得られる。そしてその電圧はそのしきい値
電圧よりわずかに低いものである。温度が上昇すると、
ダイオードＤ１のしきい値電圧は下がる。そして、それ
故、ダイオードＤ２のバイアス電圧もまた下がる。従っ
て、バイアス電圧とダイオードＤ２のしきい値電圧の間
の差異は、温度にかかわらずむしろ正確に一定のままで
ある。

ディテクターダイオードバイアス電圧に対するこの周知
の補償回路は、ディテクターダイオードから受けた検出
された電圧が高周波信号のＲＦ雷電圧なわち高周波電力
の立方根に比例するという不利な点を持っている。電力
コントロールの直線性にとって、電力に比例した電圧を
得ることが望ましい。

発明の概要 本発明によれば、定電流源によって、一定レベルでディ
テクターダイオードの動作ポイントを設定することで前
述の不利な点は取り除かれる。

本発明に従って、小さな一定電流が、しきい値電圧のア
ングルポイント（ａｎｇｌｅ　ｐｏｉｎｔ）近くにダイ
オードがバイアスされるといったような方法で、ディテ
クターダイオードを介して定電流源を使うことで供給さ
れる。バイアシングは一定電流を使うことでもたらされ
るので、温度によるそのしきい値電圧の変化は、ディテ
クターダイオードの動作ポイントに影響を与えないので
ある。一定電流源は電流が一定である負荷として考えら
れる。この場合において低い電圧レベルでは負荷の抵抗
が低く、高い電圧レベルでは高い。この現象は低い電圧
レベルで、ディテクターダイオードの電力／電圧曲線を
直線にする。ここにおいて、その検出された電圧は、従
来技術による回路の場合比べ、高周波電力に対してより
良く比例する。

本発明は図を参照してより詳細に説明される。

発明の実施例 第１図に示されている従来技術はすでに前述されている
。第２Ａ図で示されている、本発明によるバイアス回路
では、定電流源が２つの抵抗Ｒ１、Ｒ２および１つのト
ランジスタＴを使うことによって与えられる。ディテク
ターダイオードＤとトランジスタＴを通過している電流
の振幅は、抵抗Ｒ１によって決定される。すなわち、も
し電圧源■がトランジスタＴのベースエミッタ電圧と比
較して十分に高ければ、電流の振幅は温度変化にかかわ
らず、十分一定のままである。当該回路においてトラン
ジスタＴは、電流源であり、その電流は整流電圧■。、
のレベルにほとんど左右されない。抵抗Ｒ２の目的は高
周波信号からバイアス回路を分離することである。さら
に、ディテクターアウトプットＶ。ｕＬＯ中で、抵抗Ｒ
２によって十分に低いレベル、例えば５０ｍＶ（高周波
信号なし）に整流電圧レベルを調整することが可能であ
る。

コンデンサＣ１と０２の目的は、整流電圧から高周波信
号を取り除くことである。コンデンサＣ３によって、高
周波信号はディテクターダイオードに結合される。ＲＦ
信号の正の半周期の間、ディテクターダイオードＤは導
通状態である。すなわち、コンデンサＣ２を充電してい
る。それ故、高周波信号に比例した電圧■。、が得られ
る。

第２Ｂ図に示される回路は、高周波信号なしの電圧Ｖ。

ｕｔが、第２Ａ図の回路におけるより高いという特性を
持っている。このことは、ディテクターＤの陽極が抵抗
Ｒ１とＲ２の間のより高い電位にあるという事実に負う
ている。両方の回路の中で、抵抗Ｒは、例えばインダク
タンスＬと取り換えられる。それによって、トランジス
タＴのベースへの高周波信号のアクセスが防げられる。

第３Ａ図は、ディテクターダイオードの電流／電圧値を
表の形で示している。従来技術によるディテクターダイ
オード回路では電圧Ｖｉは、電力Ｐ、の立方根、およそ
ｖＩｚ６Ｎ１Ｔにむしろ正確に比例するこということが
、その表から計算される。第３Ｂ図の曲線から本発明に
準じたディテクターダイオードの電力／電圧曲線が従来
技術の回路の場合より、低部のところで、より直線的で
あるということがわかる。本発明の回路では、従がって
検出された電圧は、高周波信号の電力に対して、より直
線的に比例している。このことは電圧のより低い部分の
ところで検出された整流電圧におけるディテクターダイ
オードバイアス電流の負荷効果に負うている。もし、定
電流源が電流−定の負荷としてえられるなら、負荷の有
効的な抵抗は、電圧に比例しなければならない。この場
合において、低い電圧レベルでは、負荷の抵抗は低く、
高い電圧では、負荷の抵抗は高い。この現象は、低い電
力レベルでディテクターダイオードの電力／電圧曲線を
直線的にする。このことは第３Ｂ図の低い方の曲線から
れかる。

およそ１０マイクロアンペアの小さな一定電流が、ディ
テクターダイオードを通して供給されるとダイオードは
しきい値電圧のアングルポイント近くにバイアスされる
ということが第４図の特性曲線かられかる。バイアシン
グは、一定の電流を使うことを履行させるので、温度に
応じたダイオードしきい値電圧の変化は、ディテクター
ダイオードの動作ポイントに影響を与えない。

発明の効果 本発明による回路を使うことによって、高周波電力に比
例し、ディテクターダイオードしきい値電圧の中に生ず
るどんな変化も補償されるディテクターシグナルを簡単
な方法でつくることができる。その回路によって、電力
レベルの検出は、従来技術による回路が使われる時より
、より直線的である。

本発明の回路は他の異なる方法で使用することができる
。最も重要なことは、それにより動作ポイントが一定レ
ベルで設定される一定電流が、ディテクターダイオード
を通して供給されるということだけである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術によるバイアス回路を示す図、第２Ａ
図は本発明によるバイアス回路を示す図、第２Ｂ図は本
発明による回路の他の実施例を示す図、 第３Ａ図は従来技術を用いた時と本発明によるバイアス
回路を用いた時のＲＦ電力の関数としてディテクターか
ら得られる電力を表で示す図、第３Ｂ図は第３Ａ図の表
をグラフで示す図、そして 第４図は異った温度でのディテクターダイオードの電流
／電圧曲線を示す図である。 上！■号五■肌 Ｒ１，Ｒ２・・・抵抗 Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３・・・コンデンサ Ｄ・・・ディテクターダイオード Ｔ・・・トランジスタ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、温度変化によってディテクターダイオードしきい値
   電圧に生ずる変化に対する補償、および電力レベルの検
   出の線形化のための回路を持つダイオードディテクター
   のためのバイアス回路において、前記回路はディテクタ
   ーダイオード（Ｄ）の動作ポイントを一定レベルで設定
   する定電流源を有することを特徴とするダイオードディ
   テクターのためのバイアス回路。 ２、該定電流源がトランジスタ（Ｔ）と２つの抵抗（Ｒ
   １とＲ２）から成るということを特徴とする請求項１に
   記載の回路。 ３、ディテクターダイオード（Ｄ）がトランジスタ（Ｔ
   ）のコレクタ回路の中にあることを特徴とする請求項２
   に記載の回路。 ４、ダイオードをしきい値電圧のアングルポイント近く
   にバイアスする定電流を定電流源がディテクターダイオ
   ード（Ｄ）を介して供給することを特徴とする請求項１
   に記載の回路。 ５、高周波増幅電力コントロールで電力レベルディテク
   ターのバイアス回路の中で使用されることを特徴とする
   請求項２に記載の回路。