JPH03241906A - 半導体電力増幅装置 - Google Patents
半導体電力増幅装置Info
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- JPH03241906A JPH03241906A JP2038938A JP3893890A JPH03241906A JP H03241906 A JPH03241906 A JP H03241906A JP 2038938 A JP2038938 A JP 2038938A JP 3893890 A JP3893890 A JP 3893890A JP H03241906 A JPH03241906 A JP H03241906A
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 abstract description 5
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 241000734220 Cotula coronopifolia Species 0.000 description 1
- 241000270295 Serpentes Species 0.000 description 1
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Landscapes
- Amplifiers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は高周波電力増力増幅用の半導体電力増幅装置に
関し、特に過入力信号による回路の劣化及び回路素子の
破壊を防止し、装置の信頼度を向上させた、半導体電力
増幅装置に関する。
関し、特に過入力信号による回路の劣化及び回路素子の
破壊を防止し、装置の信頼度を向上させた、半導体電力
増幅装置に関する。
従来、この種の半導体電力増幅装置は、過入力に対する
回路の保護として、回路の入力側に全ての入力信号を予
め減衰する様に減衰量が固定の減衰回路が設けられたり
、周波数が比較的低い場合にはツェナダイオード等を利
用して過入力信号をクリップできる様な入力保護回路が
設けられていた。
回路の保護として、回路の入力側に全ての入力信号を予
め減衰する様に減衰量が固定の減衰回路が設けられたり
、周波数が比較的低い場合にはツェナダイオード等を利
用して過入力信号をクリップできる様な入力保護回路が
設けられていた。
上述した、従来の半導体電力増幅装置は、固定の減衰回
路が構成されている場合、その減衰のために回路の電力
増幅率を犠牲にしてかり、回路の特性向上に不都合であ
るばかシか、回路への入力減衰量が一定であるため、逆
に低入力の信号に対しては回路が動作しにくくなり、回
路の入力ダイナミックレンジが狭い範囲に隈られてしま
うという欠点があり、またツェナダイオードによる入力
保護回路は、ツェナダイオードの周波数応答特性の限界
により、ＭＨｚ オーダ以上の高周波は使用が困難で
あるという欠点があった。
路が構成されている場合、その減衰のために回路の電力
増幅率を犠牲にしてかり、回路の特性向上に不都合であ
るばかシか、回路への入力減衰量が一定であるため、逆
に低入力の信号に対しては回路が動作しにくくなり、回
路の入力ダイナミックレンジが狭い範囲に隈られてしま
うという欠点があり、またツェナダイオードによる入力
保護回路は、ツェナダイオードの周波数応答特性の限界
により、ＭＨｚ オーダ以上の高周波は使用が困難で
あるという欠点があった。
本発明の目的は、このような欠点を除き、入力電力を減
衰させる減衰回路と、入力電力を減衰せずに入力させる
スルーラインという２つの入力伝送線路を設け、増幅回
路の許容入力以下の入力電力に対してはスルーラインを
伝送させ増幅回路の許容入力以上の入力電力に対しては
減衰回路を伝送させ、増幅回路への入力伝送線路をＲＦ
スイッチによりステップ的に切替えることにより、増幅
回路の許容入力を越える入力電力にのみ減衰をかけ、ダ
イナミックレンジを狭めることなく、回路素子を保護で
きるようにした半導体電力増幅装置を提供することにあ
る。
衰させる減衰回路と、入力電力を減衰せずに入力させる
スルーラインという２つの入力伝送線路を設け、増幅回
路の許容入力以下の入力電力に対してはスルーラインを
伝送させ増幅回路の許容入力以上の入力電力に対しては
減衰回路を伝送させ、増幅回路への入力伝送線路をＲＦ
スイッチによりステップ的に切替えることにより、増幅
回路の許容入力を越える入力電力にのみ減衰をかけ、ダ
イナミックレンジを狭めることなく、回路素子を保護で
きるようにした半導体電力増幅装置を提供することにあ
る。
〔課題を解決するための手段〕
本発明の半導体増幅装置の構成は入力されるＲＦ入力電
力レベルの一部を直流電圧レベルとしてモニタする入力
モニタ部と、前記入力電力レベルを減衰させる減衰回路
と、前記入力電力レベルを減衰させないスルーラインと
、これら減衰ライン釦よびスルーラインへの入力電力伝
達を切替えるＲＦスイッチと、とのＲＦスイッチを前記
入力モニタ部でモニタされたモニタ電圧に従ってステッ
プ的に駆動させる駆動ダイオードとを備え、前記モニタ
電圧が前記駆動ダイオードの閾値電圧以下の入力電力に
対しては前記スルーラインを介して増幅回路部へ入力さ
せ、前記駆動ダイオードの閾値電圧を越える入力電力に
対しては前記ＲＦスイッチを切替えて前記減衰回路を介
して前記増幅回路部へ入力させることを特徴とする。
力レベルの一部を直流電圧レベルとしてモニタする入力
モニタ部と、前記入力電力レベルを減衰させる減衰回路
と、前記入力電力レベルを減衰させないスルーラインと
、これら減衰ライン釦よびスルーラインへの入力電力伝
達を切替えるＲＦスイッチと、とのＲＦスイッチを前記
入力モニタ部でモニタされたモニタ電圧に従ってステッ
プ的に駆動させる駆動ダイオードとを備え、前記モニタ
電圧が前記駆動ダイオードの閾値電圧以下の入力電力に
対しては前記スルーラインを介して増幅回路部へ入力さ
せ、前記駆動ダイオードの閾値電圧を越える入力電力に
対しては前記ＲＦスイッチを切替えて前記減衰回路を介
して前記増幅回路部へ入力させることを特徴とする。
次に、本発明について図面を参照して説明する。
第１図は本発明の一実施例の回路図である。本実施例は
、入力モニタ部１、ＲＦスイッチ部２、減衰回路３、ス
ルー２イ／１２、増幅回路部４および駆動ダイオードＤ
ｔから構成される。
、入力モニタ部１、ＲＦスイッチ部２、減衰回路３、ス
ルー２イ／１２、増幅回路部４および駆動ダイオードＤ
ｔから構成される。
入力モニタ部ｌは、入力端子１１からのＲＦ入力電力を
モニタするもので、ＲＦ信号ライン５と、このライン５
と平行に設けられたカプリングライン６と、このカプリ
ングライン６からの信号を検波する検波ダイオードＤ１
とを備え、検波ダイオードＤＩによう検波された検波電
流を直流電圧として取出すために、検波ダイオードＤ、
と接地電位の間にモニタ用抵抗Ｒ１とモニタ用コ／デ／
すＣ０とを設け、これらの出力電圧をモニタ電圧として
モニタ端子１５を取出している。な＞、Ｒ。
モニタするもので、ＲＦ信号ライン５と、このライン５
と平行に設けられたカプリングライン６と、このカプリ
ングライン６からの信号を検波する検波ダイオードＤ１
とを備え、検波ダイオードＤＩによう検波された検波電
流を直流電圧として取出すために、検波ダイオードＤ、
と接地電位の間にモニタ用抵抗Ｒ１とモニタ用コ／デ／
すＣ０とを設け、これらの出力電圧をモニタ電圧として
モニタ端子１５を取出している。な＞、Ｒ。
はダミー抵抗となっている。
一方、ＲＦスイッチ部２は、１つのＲＦ入力端子と２の
のＲＦ出力端子と１つの制御端子１６とを有し、ＲＦス
イッチのＲＦ出力端子の一方には、減衰のないスルーの
ＲＦ信号ライン１２を介し増幅回路部４０入力側に接続
され、ｔ−九ＲＦ出力端子の他方には抵抗のπ型又はＴ
型回路等により構成され一定の減衰量を有する減衰回路
３を介して増幅回路部４の入力側に接続されている。こ
のＲＦスイッチ部２０制御端子１６と入力モニタ部１の
モニタ端子１５との間には、ＲＦスイッチ駆動用のダイ
オードＤ、が接続されていて、モニタ端子１５の電圧が
駆動ダイオードＤ、の閾値電圧を越えると駆動ダイオー
ドＤ、に電流が流れ、 ＲＦスイクチ部２が切り替わる
。
のＲＦ出力端子と１つの制御端子１６とを有し、ＲＦス
イッチのＲＦ出力端子の一方には、減衰のないスルーの
ＲＦ信号ライン１２を介し増幅回路部４０入力側に接続
され、ｔ−九ＲＦ出力端子の他方には抵抗のπ型又はＴ
型回路等により構成され一定の減衰量を有する減衰回路
３を介して増幅回路部４の入力側に接続されている。こ
のＲＦスイッチ部２０制御端子１６と入力モニタ部１の
モニタ端子１５との間には、ＲＦスイッチ駆動用のダイ
オードＤ、が接続されていて、モニタ端子１５の電圧が
駆動ダイオードＤ、の閾値電圧を越えると駆動ダイオー
ドＤ、に電流が流れ、 ＲＦスイクチ部２が切り替わる
。
今、増幅回路部４の許容入力電力と、同等の入力電力に
対して、モニタされるモニタ電圧の値を駆動ダイオード
Ｄ２の閾値電圧と等しくなる様にモニタ抵抗Ｒ３の抵抗
値を決めてやれば、増幅回路部４の許容入力以下の入力
電力に対しては、入力電力を減衰させずに、増幅回路部
４に入力され、かつ許容入力を越える入力電力に対して
はステップ的に入力電力が減衰される。
対して、モニタされるモニタ電圧の値を駆動ダイオード
Ｄ２の閾値電圧と等しくなる様にモニタ抵抗Ｒ３の抵抗
値を決めてやれば、増幅回路部４の許容入力以下の入力
電力に対しては、入力電力を減衰させずに、増幅回路部
４に入力され、かつ許容入力を越える入力電力に対して
はステップ的に入力電力が減衰される。
入力信号が入力されると、特性インビーダンスが５０Ω
程度で構成されたＲＦ信号ライン５と、この信号ライン
５と平行な勢性イ／ビーダンス７５Ω程度のカプリング
ライン６との間にカプリングを生じ、このカプリング信
号が検波ダイオードＤｌに流れる。この時、反射波に対
するカプリング信号は、７５０程度のダミー抵抗Ｒ，に
吸収される。
程度で構成されたＲＦ信号ライン５と、この信号ライン
５と平行な勢性イ／ビーダンス７５Ω程度のカプリング
ライン６との間にカプリングを生じ、このカプリング信
号が検波ダイオードＤｌに流れる。この時、反射波に対
するカプリング信号は、７５０程度のダミー抵抗Ｒ，に
吸収される。
検波ダイオードＤ、で検波された検波電流は、モニタ抵
抗Ｒ，及びモニタコンデンサＣによりほぼ直流のモニタ
′亀圧Ｖｃｏｎは、検波ダイオードＤ１とモニタ抵抗Ｒ
０との間から引出されたモニタ端子１５に出力される。
抗Ｒ，及びモニタコンデンサＣによりほぼ直流のモニタ
′亀圧Ｖｃｏｎは、検波ダイオードＤ１とモニタ抵抗Ｒ
０との間から引出されたモニタ端子１５に出力される。
一方、ＲＦＦスイツチ２には、スイッチ用のトランジス
タとして、トランジスタＱ１〜Ｑ４が含１れ、これらト
ランジスタＱ、〜Ｑ４のオフ電圧ＶＯＮが、例えＩｄ
トランジスタＱ、 及びＱ！ばＶＯＮ ＝ ０．７■、
トランジスタＱ、及びＱ４はＶｏｓ ＝ ５ Ｖである
ことを考慮して、制御端子１６への信号の有無によりト
ランジスタＱ１〜Ｑ４がスイッチ動作する様に抵抗Ｒ８
〜Ｒ１の値が設計されている。
タとして、トランジスタＱ１〜Ｑ４が含１れ、これらト
ランジスタＱ、〜Ｑ４のオフ電圧ＶＯＮが、例えＩｄ
トランジスタＱ、 及びＱ！ばＶＯＮ ＝ ０．７■、
トランジスタＱ、及びＱ４はＶｏｓ ＝ ５ Ｖである
ことを考慮して、制御端子１６への信号の有無によりト
ランジスタＱ１〜Ｑ４がスイッチ動作する様に抵抗Ｒ８
〜Ｒ１の値が設計されている。
筐た、モニタ抵抗Ｒ８は増幅回路への許容入力の上限レ
ベルが入力された時のモニタ電圧Ｖｃｏｎが駆動ダイオ
ードＤ！の閾値電圧と一致するようにその抵抗値が決め
られている。
ベルが入力された時のモニタ電圧Ｖｃｏｎが駆動ダイオ
ードＤ！の閾値電圧と一致するようにその抵抗値が決め
られている。
以上の構成によう０．装置への入力電力レベルが増幅回
路部４の許容入力より小さい時は、モニタ電圧Ｖ ｃｏ
ｎが駆動ダイオードＤ８の閾値電圧に達していないので
、トランジスタＱ、及びトランジスタＱ、はオフ状態で
あり、トランジスタＱ！及びトランジスタＱ４はオン状
態である。
路部４の許容入力より小さい時は、モニタ電圧Ｖ ｃｏ
ｎが駆動ダイオードＤ８の閾値電圧に達していないので
、トランジスタＱ、及びトランジスタＱ、はオフ状態で
あり、トランジスタＱ！及びトランジスタＱ４はオン状
態である。
この場合、入力信号はトランジスタＱ、及びスルーライ
／１２を通シはとんど減衰されない″１１増幅回路部４
へ入力される。
／１２を通シはとんど減衰されない″１１増幅回路部４
へ入力される。
また、装置への入力電力レベルが増幅回路部４の許容入
力より大きい時は、モニタ電圧ＶＯＮが駆動ダイオード
Ｄ、の閾値電圧に達して駆動ダイオードＤ、がオン状態
になりＲＦＦスイツチ２の制御端子１６に信号が入り、
トランジスタＱ１がオン状態になり、トランジスタＱ、
がオフ状態となる。これと同時にトランジスタＱ、がガ
ン状つへ、トランジスタＱ４がオフ状態になる。
力より大きい時は、モニタ電圧ＶＯＮが駆動ダイオード
Ｄ、の閾値電圧に達して駆動ダイオードＤ、がオン状態
になりＲＦＦスイツチ２の制御端子１６に信号が入り、
トランジスタＱ１がオン状態になり、トランジスタＱ、
がオフ状態となる。これと同時にトランジスタＱ、がガ
ン状つへ、トランジスタＱ４がオフ状態になる。
従って、入力信号はトランジスタＱｓ及び減衰回路３を
通り、指定の減衰量だけ減衰されて増幅回路部４へ入力
される。この減衰回路３は抵抗Ｒ１１゜Ｒ、！、 Ｒｉ
ｓがπ型回路で構成されて釦シ、その抵抗値の組合わせ
により、任意の減衰量をもった減衰回路として働く。例
えば信号ラインの特性インピーダンス５０Ωに対して、
Ｒ，１＝２９２Ω１Ｒｔｔ＝１７．６０、Ｒ，、＝２９
５０に設定すれば減衰量３ｄＢ となる。
通り、指定の減衰量だけ減衰されて増幅回路部４へ入力
される。この減衰回路３は抵抗Ｒ１１゜Ｒ、！、 Ｒｉ
ｓがπ型回路で構成されて釦シ、その抵抗値の組合わせ
により、任意の減衰量をもった減衰回路として働く。例
えば信号ラインの特性インピーダンス５０Ωに対して、
Ｒ，１＝２９２Ω１Ｒｔｔ＝１７．６０、Ｒ，、＝２９
５０に設定すれば減衰量３ｄＢ となる。
増幅回路部４には、インビーダ／スマッチングのために
コンデンサＣ２〜Ｃ４と電力増幅を行うトランジスタＱ
、が金管れて釦り所定の電力増幅を行う構成となってい
る。
コンデンサＣ２〜Ｃ４と電力増幅を行うトランジスタＱ
、が金管れて釦り所定の電力増幅を行う構成となってい
る。
第２図は本発明の第２の実施例のブロック図を示し、各
ブロックをＳ或している回路部は第１の実施例と同様の
ものである。この実施例では入力モニタ部１の後に、Ｒ
Ｆスイフチ部２と、減衰回路３及びスルーライン１２を
構成した後、減衰回路３の後に第２のＲＦスイッチ部部
子７第２の減衰回路１８及びスルーライン１３とを付加
して構成してあシ、各々の回路の回路定数を設計するこ
とにより、ＲＦ入力信号電力の大きさに対し減衰量を３
段階に可変することが可態となる。
ブロックをＳ或している回路部は第１の実施例と同様の
ものである。この実施例では入力モニタ部１の後に、Ｒ
Ｆスイフチ部２と、減衰回路３及びスルーライン１２を
構成した後、減衰回路３の後に第２のＲＦスイッチ部部
子７第２の減衰回路１８及びスルーライン１３とを付加
して構成してあシ、各々の回路の回路定数を設計するこ
とにより、ＲＦ入力信号電力の大きさに対し減衰量を３
段階に可変することが可態となる。
この実施例では、許容入力に上限の他に下限がある場合
、例えば入力が低すぎると回路が発振する場合等の装置
に適用することができる。
、例えば入力が低すぎると回路が発振する場合等の装置
に適用することができる。
以上説明した様に本発明は、増幅回路に入力される入力
信号電力が許容値を越えた時のみ入力伝送ラインの減衰
量がステップ的に変化して回路を保護するため、増幅回
路の入力信号電力レベルのダイナミックレンジを狭める
ことなく、また回路の電力増幅率を悪化させることなく
、許容値を越える入力電力に対して、回路内の素子を保
護することができるという効果がある。
信号電力が許容値を越えた時のみ入力伝送ラインの減衰
量がステップ的に変化して回路を保護するため、増幅回
路の入力信号電力レベルのダイナミックレンジを狭める
ことなく、また回路の電力増幅率を悪化させることなく
、許容値を越える入力電力に対して、回路内の素子を保
護することができるという効果がある。
第１図は本発明の一実施例の回路図、第２図は本発明の
第２の実施例のブロック図である。 １・・・・・・入力モニタ部、２．１７・・・・・・Ｒ
Ｆスイッチ部、３，１８・・・・・・減衰回路、４・・
・・・・増幅回路部、５・・・・・・ＲＦ信号ライン、
６・・・・・・カブラライン、１１・・・・・・入力端
子、１２，１３・・・・・・スルーライン、１５・・・
・・・モニタ端子、１６・・・・・・制御端子、ＣＩ−
Ｃ◆・・・・・・コ／デンサ、Ｄ、、Ｄ、・・・・・・
ダイオード、Ｑ、〜Ｑ、・・・・・・トランジスタ、Ｒ
１−Ｒ１，・・・・・・抵抗。
第２の実施例のブロック図である。 １・・・・・・入力モニタ部、２．１７・・・・・・Ｒ
Ｆスイッチ部、３，１８・・・・・・減衰回路、４・・
・・・・増幅回路部、５・・・・・・ＲＦ信号ライン、
６・・・・・・カブラライン、１１・・・・・・入力端
子、１２，１３・・・・・・スルーライン、１５・・・
・・・モニタ端子、１６・・・・・・制御端子、ＣＩ−
Ｃ◆・・・・・・コ／デンサ、Ｄ、、Ｄ、・・・・・・
ダイオード、Ｑ、〜Ｑ、・・・・・・トランジスタ、Ｒ
１−Ｒ１，・・・・・・抵抗。
Claims (1)
- 入力されるＲＦ入力電力レベルの一部を直流電圧レベ
ルとしてモニタする入力モニタ部と、前記入力電力レベ
ルを減衰させる減衰回路と、前記入力電力レベルを減衰
させないスルーラインと、これら減衰ラインおよびスル
ーラインへの入力電力伝達を切替えるＲＦスイッチと、
このＲＦスイッチを前記入力モニタ部でモニタされたモ
ニタ電圧に従ってステップ的に駆動させる駆動ダイオー
ドとを備え、前記モニタ電圧が前記駆動ダイオードの閾
値電圧以下の入力電力に対しては前記スルーラインを介
して増幅回路部へ入力させ、前記駆動ダイオードの閾値
電圧を越える入力電力に対しては前記ＲＦスイッチを切
替えて前記減衰回路を介して前記増幅回路部へ入力させ
ることを特徴とする半導体電力増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038938A JPH03241906A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 半導体電力増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2038938A JPH03241906A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 半導体電力増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03241906A true JPH03241906A (ja) | 1991-10-29 |
Family
ID=12539168
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2038938A Pending JPH03241906A (ja) | 1990-02-19 | 1990-02-19 | 半導体電力増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03241906A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0553325U (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-13 | ジェコー株式会社 | パルス信号の振幅制限回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446328A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-20 | Furuno Electric Co | Input protection circuit device for signal receiver |
-
1990
- 1990-02-19 JP JP2038938A patent/JPH03241906A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6446328A (en) * | 1987-08-13 | 1989-02-20 | Furuno Electric Co | Input protection circuit device for signal receiver |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0553325U (ja) * | 1991-12-17 | 1993-07-13 | ジェコー株式会社 | パルス信号の振幅制限回路 |
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