JPH07226635A - 振幅変調方式 - Google Patents
振幅変調方式Info
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- JPH07226635A JPH07226635A JP6016787A JP1678794A JPH07226635A JP H07226635 A JPH07226635 A JP H07226635A JP 6016787 A JP6016787 A JP 6016787A JP 1678794 A JP1678794 A JP 1678794A JP H07226635 A JPH07226635 A JP H07226635A
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- JP
- Japan
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- power amplification
- step power
- binary
- signal
- big
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 バイナリステップ電力増幅部の立ち上がり特
性、立ち下がり特性を向上させることにより、電力増幅
効率を大幅に向上させることができるとともに、波形歪
みを大幅に低減させる。 【構成】 音声信号量子化部１によって音声信号を１２
ビットのデジタルデータにした後、ビッグステップ電力
増幅部３によってデジタルデータのＭＳＢ側でキャリア
信号をオン／オフ制御して複数のビッグステップ電力増
幅段出力を生成するとともに、バイナリステップ電力増
幅部４によってデジタルデータのＬＳＢ側をＤ／Ａ変換
して得られたアナログ信号でキャリア信号をパルス幅変
調した後、この一定振幅のパルス幅変調信号をスイッチ
ング増幅してバイナリステップ電力増幅段出力を生成
し、これらを加算して振幅変調波を生成する。
性、立ち下がり特性を向上させることにより、電力増幅
効率を大幅に向上させることができるとともに、波形歪
みを大幅に低減させる。 【構成】 音声信号量子化部１によって音声信号を１２
ビットのデジタルデータにした後、ビッグステップ電力
増幅部３によってデジタルデータのＭＳＢ側でキャリア
信号をオン／オフ制御して複数のビッグステップ電力増
幅段出力を生成するとともに、バイナリステップ電力増
幅部４によってデジタルデータのＬＳＢ側をＤ／Ａ変換
して得られたアナログ信号でキャリア信号をパルス幅変
調した後、この一定振幅のパルス幅変調信号をスイッチ
ング増幅してバイナリステップ電力増幅段出力を生成
し、これらを加算して振幅変調波を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ハイブリッド変調方式
の中波ラジオ送信機などにおいて、ビッグステップ電力
増幅段出力とバイナリステップ電力増幅段出力とを電力
加算して振幅変調波を得るときに使用され、バイナリス
テップ電力増幅部の電力増幅効率を向上させるとともに
波形歪みを低減させた振幅変調方式に関する。
の中波ラジオ送信機などにおいて、ビッグステップ電力
増幅段出力とバイナリステップ電力増幅段出力とを電力
加算して振幅変調波を得るときに使用され、バイナリス
テップ電力増幅部の電力増幅効率を向上させるとともに
波形歪みを低減させた振幅変調方式に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、全固体化中波ラジオ放送機の変調
方式として使用されるデジタル変調方式の１つとして、
例えば、「放送技術１９９１年４月号、Ｐ１１９〜Ｐ１
２５」に記載された技術が知られている。
方式として使用されるデジタル変調方式の１つとして、
例えば、「放送技術１９９１年４月号、Ｐ１１９〜Ｐ１
２５」に記載された技術が知られている。
【０００３】この技術は、プログラム音声信号をＡ／Ｄ
変換して、所定ビット、例えば１２ビットのデジタル信
号にした後、このデジタル信号を構成する各ビットのう
ち、入力信号の大まかな振幅成分（ビッグステップ）を
示すＭＳＢ側の６ビットを用いて４２個の電力増幅器
（ビッグ・ステップ・モジュール）をオン／オフ制御す
るとともに、入力信号の細かな振幅成分（バイナリステ
ップ）を示すＬＳＢ側の６ビットを用いてビッグ・ステ
ップ・モジュールの１／２、１／４、１／８、１／１
６、１／３２、１／６４の出力を持つバイナリ・モジュ
ールをオン／オフ制御して電力増幅を行い、これによっ
て得られた複数のデジタル信号を加算して前記プログラ
ム音声信号の変調波を生成する。
変換して、所定ビット、例えば１２ビットのデジタル信
号にした後、このデジタル信号を構成する各ビットのう
ち、入力信号の大まかな振幅成分（ビッグステップ）を
示すＭＳＢ側の６ビットを用いて４２個の電力増幅器
（ビッグ・ステップ・モジュール）をオン／オフ制御す
るとともに、入力信号の細かな振幅成分（バイナリステ
ップ）を示すＬＳＢ側の６ビットを用いてビッグ・ステ
ップ・モジュールの１／２、１／４、１／８、１／１
６、１／３２、１／６４の出力を持つバイナリ・モジュ
ールをオン／オフ制御して電力増幅を行い、これによっ
て得られた複数のデジタル信号を加算して前記プログラ
ム音声信号の変調波を生成する。
【０００４】しかしながら、このようなデジタル変調方
式では、バイナリ・モジュールを含めた電力増幅器の数
が全部で４８個も必要になるため、装置全体が大型化し
てしまう。このため、出力電力が１ｋＷ前後の放送機に
対し、このデジタル変調方式を適用すると、不経済にな
ってしまうという問題があった。
式では、バイナリ・モジュールを含めた電力増幅器の数
が全部で４８個も必要になるため、装置全体が大型化し
てしまう。このため、出力電力が１ｋＷ前後の放送機に
対し、このデジタル変調方式を適用すると、不経済にな
ってしまうという問題があった。
【０００５】そこで、このような問題を解決する方法と
して、本出願人はビッグステップ電力増幅段出力と、バ
イナリステップ電力増幅段出力とを電力加算して振幅変
調波を得る変調方式を提案した（特開平０５−６３４５
８号公報（特願平０３−２１８７３３号））。
して、本出願人はビッグステップ電力増幅段出力と、バ
イナリステップ電力増幅段出力とを電力加算して振幅変
調波を得る変調方式を提案した（特開平０５−６３４５
８号公報（特願平０３−２１８７３３号））。
【０００６】図５はこの変調方式を適用した中波ラジオ
放送機の系統を示すブロック図である。
放送機の系統を示すブロック図である。
【０００７】この図に示す中波ラジオ放送機は、放送対
象となる音声信号を量子化して１２ビットのデジタルデ
ータを生成する音声信号量子化部１０１と、キャリア信
号を生成するキャリア信号生成部１０２と、前記デジタ
ルデータを構成するＭＳＢ側の４ビットで前記キャリア
信号をオン／オフ制御して複数のビッグステップ電力増
幅段出力を生成するビッグステップ電力増幅部１０３
と、前記デジタルデータを構成するＬＳＢ側の８ビット
をＤ／Ａ変換して得られたアナログ信号で前記キャリア
信号を振幅変調してバイナリステップ電力増幅段出力を
生成するバイナリステップ電力増幅部１０４と、これら
の各変調動作で得られた各ビッグステップ電力増幅段出
力およびバイナリステップ電力増幅段出力を加算して振
幅変調波を生成する電力加算部１０５と、生成された振
幅変調波から所定帯域の振幅変調波を抽出して出力する
帯域ろ波器１０６とを備えている。
象となる音声信号を量子化して１２ビットのデジタルデ
ータを生成する音声信号量子化部１０１と、キャリア信
号を生成するキャリア信号生成部１０２と、前記デジタ
ルデータを構成するＭＳＢ側の４ビットで前記キャリア
信号をオン／オフ制御して複数のビッグステップ電力増
幅段出力を生成するビッグステップ電力増幅部１０３
と、前記デジタルデータを構成するＬＳＢ側の８ビット
をＤ／Ａ変換して得られたアナログ信号で前記キャリア
信号を振幅変調してバイナリステップ電力増幅段出力を
生成するバイナリステップ電力増幅部１０４と、これら
の各変調動作で得られた各ビッグステップ電力増幅段出
力およびバイナリステップ電力増幅段出力を加算して振
幅変調波を生成する電力加算部１０５と、生成された振
幅変調波から所定帯域の振幅変調波を抽出して出力する
帯域ろ波器１０６とを備えている。
【０００８】音声信号量子化部１０１は、放送対象とな
る音声信号と予め設定されている電圧値のＤＣ電圧（こ
のＤＣ成分が無変調時のキャリアパワーを決定する）と
を加算する加算器１０７と、この加算器１０７から出力
される音声信号をＡ／Ｄ変換して１２ビットのデジタル
データを生成するＡ／Ｄ変換器１０８と、このＡ／Ｄ変
換器１０８から出力されるデジタルデータを構成するＬ
ＳＢ側の８ビットをＤ／Ａ変換してアナログ信号を生成
するＤ／Ａ変換器１０９とを備えており、このＤ／Ａ変
換動作によって得られたアナログ信号をバイナリステッ
プ電力増幅部１０４に供給するとともに、前記デジタル
データを構成するＭＳＢ側の４ビットをビッグステップ
電力増幅部１０３に供給する。
る音声信号と予め設定されている電圧値のＤＣ電圧（こ
のＤＣ成分が無変調時のキャリアパワーを決定する）と
を加算する加算器１０７と、この加算器１０７から出力
される音声信号をＡ／Ｄ変換して１２ビットのデジタル
データを生成するＡ／Ｄ変換器１０８と、このＡ／Ｄ変
換器１０８から出力されるデジタルデータを構成するＬ
ＳＢ側の８ビットをＤ／Ａ変換してアナログ信号を生成
するＤ／Ａ変換器１０９とを備えており、このＤ／Ａ変
換動作によって得られたアナログ信号をバイナリステッ
プ電力増幅部１０４に供給するとともに、前記デジタル
データを構成するＭＳＢ側の４ビットをビッグステップ
電力増幅部１０３に供給する。
【０００９】また、キャリア信号生成部１０２は、水晶
振動子１１０を使用して予め設定されている周波数のキ
ャリア信号を生成するキャリア発振器１１１と、このキ
ャリア発振器１１１から出力されるキャリア信号を増幅
する増幅器１１２とを備えており、増幅されたキャリア
信号をビッグステップ電力増幅部１０３とバイナリステ
ップ電力増幅部１０４とに供給する。
振動子１１０を使用して予め設定されている周波数のキ
ャリア信号を生成するキャリア発振器１１１と、このキ
ャリア発振器１１１から出力されるキャリア信号を増幅
する増幅器１１２とを備えており、増幅されたキャリア
信号をビッグステップ電力増幅部１０３とバイナリステ
ップ電力増幅部１０４とに供給する。
【００１０】ビッグステップ電力増幅部１０３は、音声
信号量子化部１０１から出力されるデジタルデータのＭ
ＳＢ側４ビットに基づいて、キャリア信号生成部１０２
から出力されるキャリア信号を各々オン／オフ制御して
ビッグステップ電力増幅段出力を生成する第１ビッグス
テップ電力増幅器１１３-1〜第１６ビッグステップ電力
増幅器１１３-16 を備えており、図６に示す如く振幅変
調波の大まかな部分を構成する１６個のビッグステップ
電力増幅段出力を生成し、これらを電力加算部１０５に
供給する。
信号量子化部１０１から出力されるデジタルデータのＭ
ＳＢ側４ビットに基づいて、キャリア信号生成部１０２
から出力されるキャリア信号を各々オン／オフ制御して
ビッグステップ電力増幅段出力を生成する第１ビッグス
テップ電力増幅器１１３-1〜第１６ビッグステップ電力
増幅器１１３-16 を備えており、図６に示す如く振幅変
調波の大まかな部分を構成する１６個のビッグステップ
電力増幅段出力を生成し、これらを電力加算部１０５に
供給する。
【００１１】また、バイナリステップ電力増幅部１０４
は、音声信号量子化部１０１のＤ／Ａ変換器１０９から
出力されるアナログ信号に基づいてキャリア信号生成部
１０２から出力されるキャリア信号を振幅変調して前記
振幅変調波の細かな部分を構成するバイナリステップ電
力増幅段出力を生成し、これを電力加算部１０５に供給
する。
は、音声信号量子化部１０１のＤ／Ａ変換器１０９から
出力されるアナログ信号に基づいてキャリア信号生成部
１０２から出力されるキャリア信号を振幅変調して前記
振幅変調波の細かな部分を構成するバイナリステップ電
力増幅段出力を生成し、これを電力加算部１０５に供給
する。
【００１２】電力加算部１０５は、各１次コイルがバイ
ナリステップ電力増幅部１０４の出力端子およびビッグ
ステップ電力増幅部１０３を構成する各ビッグステップ
電力増幅器１１３-1〜１１３-16 の各出力端子にそれぞ
れ接続されるとともに、各２次コイルが直列に接続され
た１７個のトランス１１４を備えており、バイナリステ
ップ電力増幅部１０４の出力端子および第１〜第１６ビ
ッグステップ電力増幅器１１３-1〜１１３-16 の各出力
端子を各々直流的に分離しながら、バイナリステップ電
力増幅部１０４から出力されるバイナリステップ電力増
幅段出力と、第１〜第１６ビッグステップ電力増幅器１
１３-1〜１１３-16 から出力される各ビッグステップ電
力増幅段出力を加算して振幅変調波を生成し、これを帯
域ろ波器１０６に供給する。
ナリステップ電力増幅部１０４の出力端子およびビッグ
ステップ電力増幅部１０３を構成する各ビッグステップ
電力増幅器１１３-1〜１１３-16 の各出力端子にそれぞ
れ接続されるとともに、各２次コイルが直列に接続され
た１７個のトランス１１４を備えており、バイナリステ
ップ電力増幅部１０４の出力端子および第１〜第１６ビ
ッグステップ電力増幅器１１３-1〜１１３-16 の各出力
端子を各々直流的に分離しながら、バイナリステップ電
力増幅部１０４から出力されるバイナリステップ電力増
幅段出力と、第１〜第１６ビッグステップ電力増幅器１
１３-1〜１１３-16 から出力される各ビッグステップ電
力増幅段出力を加算して振幅変調波を生成し、これを帯
域ろ波器１０６に供給する。
【００１３】帯域ろ波器１０６は、電力加算部１０５よ
り出力される振幅変調波から所定帯域の振幅変調波を抽
出して出力する。
り出力される振幅変調波から所定帯域の振幅変調波を抽
出して出力する。
【００１４】このように、この放送機では、ビッグステ
ップ電力増幅部１０３でスイッチング増幅するビット数
をデジタルデータのＭＳＢ側の４ビットだけにすること
により、ビッグステップ電力増幅部１０３に設けられる
ビッグステップ電力増幅器１１３の数を大幅に低減する
とともに、前記デジタルデータのＬＳＢ側の８ビットを
Ｄ／Ａ変換してアナログ信号に戻し、これをバイナリス
テップ電力増幅部１０４によって生成されたバイナリス
テップ電力増幅段出力で各ビッグステップ電力増幅器１
１３から出力される各ビッグステップ電力増幅段出力の
加算信号を補正するようにしているので、ビッグステッ
プ電力増幅器１１３の数を大幅に低減することによって
生じる振幅変調波の粗さを取り除きながら、ビッグステ
ップ電力増幅部１０３に設けられるビッグステップ電力
増幅器１１３の数を大幅に低減し、これよって装置全体
を小さく保ちながら、振幅変調波の波形形状を滑らかに
している。
ップ電力増幅部１０３でスイッチング増幅するビット数
をデジタルデータのＭＳＢ側の４ビットだけにすること
により、ビッグステップ電力増幅部１０３に設けられる
ビッグステップ電力増幅器１１３の数を大幅に低減する
とともに、前記デジタルデータのＬＳＢ側の８ビットを
Ｄ／Ａ変換してアナログ信号に戻し、これをバイナリス
テップ電力増幅部１０４によって生成されたバイナリス
テップ電力増幅段出力で各ビッグステップ電力増幅器１
１３から出力される各ビッグステップ電力増幅段出力の
加算信号を補正するようにしているので、ビッグステッ
プ電力増幅器１１３の数を大幅に低減することによって
生じる振幅変調波の粗さを取り除きながら、ビッグステ
ップ電力増幅部１０３に設けられるビッグステップ電力
増幅器１１３の数を大幅に低減し、これよって装置全体
を小さく保ちながら、振幅変調波の波形形状を滑らかに
している。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】ところが、図５に示す
中波ラジオ放送機では、ビッグステップ電力増幅部１０
３を構成している第１ビッグステップ電力増幅器１１３
-1〜第１６ビッグステップ電力増幅器１１３-16 をオン
／オフ制御して放送対象となる音声信号を量子化して得
られるデジタルデータの一部を電力増幅するとともに、
前記デジタルデータの残りをＤ／Ａ変換して得られるア
ナログ信号をバイナリステップ電力増幅部１０４で単純
にリニア電力増幅するようにしているので、次に述べる
ような問題が指摘されている。
中波ラジオ放送機では、ビッグステップ電力増幅部１０
３を構成している第１ビッグステップ電力増幅器１１３
-1〜第１６ビッグステップ電力増幅器１１３-16 をオン
／オフ制御して放送対象となる音声信号を量子化して得
られるデジタルデータの一部を電力増幅するとともに、
前記デジタルデータの残りをＤ／Ａ変換して得られるア
ナログ信号をバイナリステップ電力増幅部１０４で単純
にリニア電力増幅するようにしているので、次に述べる
ような問題が指摘されている。
【００１６】すなわち、ビッグステップ電力増幅部１０
３では、第１ビッグステップ電力増幅器１１３-1〜第１
６ビッグステップ電力増幅器１１３-16 をオン／オフ制
御しているので、ビッグステップ電力増幅部１０３の電
力増幅効率を９０％以上にすることができるものの、バ
イナリステップ電力増幅部１０４では、デジタルデータ
の残りをＤ／Ａ変換して得られるアナログ信号を単にリ
ニア増幅しているので、バイナリステップ電力増幅部１
０４の電力増幅効率が３０％〜４０％程度になってしま
い、装置全体の電力増幅効率が低くなってしまうという
問題があった。
３では、第１ビッグステップ電力増幅器１１３-1〜第１
６ビッグステップ電力増幅器１１３-16 をオン／オフ制
御しているので、ビッグステップ電力増幅部１０３の電
力増幅効率を９０％以上にすることができるものの、バ
イナリステップ電力増幅部１０４では、デジタルデータ
の残りをＤ／Ａ変換して得られるアナログ信号を単にリ
ニア増幅しているので、バイナリステップ電力増幅部１
０４の電力増幅効率が３０％〜４０％程度になってしま
い、装置全体の電力増幅効率が低くなってしまうという
問題があった。
【００１７】また、ビッグステップ電力増幅部１０３か
ら出力される複数のビッグステップ電力増幅段出力を電
力加算して生成された階段状の波形にバイナリステップ
電力増幅部１０４から出力されるバイナリステップ電力
増幅段出力を加算して、振幅変調波を生成するようにし
ているので、バイナリステップ電力増幅段出力の波形形
状を鋸歯状にしなければならない。
ら出力される複数のビッグステップ電力増幅段出力を電
力加算して生成された階段状の波形にバイナリステップ
電力増幅部１０４から出力されるバイナリステップ電力
増幅段出力を加算して、振幅変調波を生成するようにし
ているので、バイナリステップ電力増幅段出力の波形形
状を鋸歯状にしなければならない。
【００１８】このため、バイナリステップ電力増幅部１
０４から出力されるバイナリステップ電力増幅段出力の
波形形状を鋸歯状にするためには、バイナリステップ電
力増幅部１０４の立ち上がり特性と、立ち下がり特性と
を急峻にすることが必要になる。
０４から出力されるバイナリステップ電力増幅段出力の
波形形状を鋸歯状にするためには、バイナリステップ電
力増幅部１０４の立ち上がり特性と、立ち下がり特性と
を急峻にすることが必要になる。
【００１９】しかしながら、上記従来例では、このよう
な急峻な特性を得ることが難しいため、各ビッグステッ
プ電力増幅段出力とバイナリステップ電力増幅段出力と
を加算した振幅変調波の波形が歪んでしまうという問題
があった。
な急峻な特性を得ることが難しいため、各ビッグステッ
プ電力増幅段出力とバイナリステップ電力増幅段出力と
を加算した振幅変調波の波形が歪んでしまうという問題
があった。
【００２０】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、バイナリステップ電力増幅部の立
ち上がり特性、立ち下がり特性を向上させることによ
り、電力増幅効率を大幅に向上させることができるとと
もに、、波形歪みを大幅に低減させることができる具体
的な振幅変調方式を提供することにある。
であり、その目的は、バイナリステップ電力増幅部の立
ち上がり特性、立ち下がり特性を向上させることによ
り、電力増幅効率を大幅に向上させることができるとと
もに、、波形歪みを大幅に低減させることができる具体
的な振幅変調方式を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明は、入力信号をＡ／Ｄ変換し
て得られたデジタルデータの一部上位ビットに対応する
ビッグステップに基づき、キャリア信号をスイッチング
増幅して電力増幅段出力を生成するビッグステップ電力
増幅部と、前記デジタルデータの残り下位ビットに対応
するバイナリビットをＤ／Ａ変換し、このＤ／Ａ変換動
作で得られた信号でキャリア信号をパルス変調した後、
この一定振幅のパルス変調信号をスイッチング増幅して
電力増幅段出力を生成するバイナリステップ電力増幅部
と、前記ビッグステップ電力増幅部出力と前記バイナリ
ステップ電力増幅部出力とを加算して前記入力信号でキ
ャリア信号を振幅変調した振幅変調波を生成する電力加
算部とを具備することを特徴としている。
めに、請求項１記載の発明は、入力信号をＡ／Ｄ変換し
て得られたデジタルデータの一部上位ビットに対応する
ビッグステップに基づき、キャリア信号をスイッチング
増幅して電力増幅段出力を生成するビッグステップ電力
増幅部と、前記デジタルデータの残り下位ビットに対応
するバイナリビットをＤ／Ａ変換し、このＤ／Ａ変換動
作で得られた信号でキャリア信号をパルス変調した後、
この一定振幅のパルス変調信号をスイッチング増幅して
電力増幅段出力を生成するバイナリステップ電力増幅部
と、前記ビッグステップ電力増幅部出力と前記バイナリ
ステップ電力増幅部出力とを加算して前記入力信号でキ
ャリア信号を振幅変調した振幅変調波を生成する電力加
算部とを具備することを特徴としている。
【００２２】また、請求項２記載の発明は、請求項１の
振幅変調方式において、前記入力信号は音声信号であ
り、前記バイナリステップ電力増幅部のパルス変調信号
は前記Ｄ／Ａ変換動作で得られた信号でキャリア信号を
パルス幅変調した信号であることを特徴としている。
振幅変調方式において、前記入力信号は音声信号であ
り、前記バイナリステップ電力増幅部のパルス変調信号
は前記Ｄ／Ａ変換動作で得られた信号でキャリア信号を
パルス幅変調した信号であることを特徴としている。
【００２３】
【作用】上記の構成において、請求項１では、バイナリ
ステップ電力増幅部により、前記Ｄ／Ａ変換動作で得ら
れた信号に基づき、キャリア信号をパルス変調した後、
この一定振幅のパルス変調信号をスイッチング増幅して
バイナリステップ電力増幅段出力を生成する。そして、
生成されたバイナリステップ電力増幅段出力とビッグス
テップ電力増幅段出力とを加算して所望の振幅変調波を
生成している。
ステップ電力増幅部により、前記Ｄ／Ａ変換動作で得ら
れた信号に基づき、キャリア信号をパルス変調した後、
この一定振幅のパルス変調信号をスイッチング増幅して
バイナリステップ電力増幅段出力を生成する。そして、
生成されたバイナリステップ電力増幅段出力とビッグス
テップ電力増幅段出力とを加算して所望の振幅変調波を
生成している。
【００２４】このように、本発明では、バイナリステッ
プ電力増幅においても、スイッチング増幅を採用できる
ので、同じスイッチング増幅を採用したビッグステップ
電力増幅段出力と加算した場合に波形歪みを生じにく
く、歪みの少ない振幅変調波を得ることができる。ま
た、スイッチング増幅を採用できることから、増幅効率
を大幅に向上させることができる。
プ電力増幅においても、スイッチング増幅を採用できる
ので、同じスイッチング増幅を採用したビッグステップ
電力増幅段出力と加算した場合に波形歪みを生じにく
く、歪みの少ない振幅変調波を得ることができる。ま
た、スイッチング増幅を採用できることから、増幅効率
を大幅に向上させることができる。
【００２５】上記入力信号は、放送対象となる音声信号
であり、また、パルス変調としては、パルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）が採用される。
であり、また、パルス変調としては、パルス幅変調（Ｐ
ＷＭ）が採用される。
【００２６】
【実施例】図１は本発明に係る振幅変調方式の一実施例
を適用した中波ラジオ放送機の系統を示すブロック図で
ある。
を適用した中波ラジオ放送機の系統を示すブロック図で
ある。
【００２７】この図に示す中波ラジオ放送機は、放送対
象となる音声信号を量子化して１２ビットのデジタルデ
ータを生成する音声信号量子化部１と、キャリア信号を
生成するキャリア信号生成部２と、前記デジタルデータ
を構成するＭＳＢ側の４ビットで前記キャリア信号をオ
ン／オフ制御して複数のビッグステップ電力増幅段出力
を生成するビッグステップ電力増幅部３と、前記デジタ
ルデータを構成するＬＳＢ側の８ビットをＤ／Ａ変換し
て得られたアナログ信号で前記キャリア信号をパルス幅
変調してバイナリステップ電力増幅段出力を生成するバ
イナリステップ電力増幅部４と、これらの各変調動作で
得られた各ビッグステップ電力増幅段出力およびバイナ
リステップ電力増幅段出力を加算して振幅変調波を生成
する電力加算部５と、生成された振幅変調波から所定帯
域の振幅変調波を抽出して出力する帯域ろ波器（ＢＰ
Ｆ）６とを備えている。
象となる音声信号を量子化して１２ビットのデジタルデ
ータを生成する音声信号量子化部１と、キャリア信号を
生成するキャリア信号生成部２と、前記デジタルデータ
を構成するＭＳＢ側の４ビットで前記キャリア信号をオ
ン／オフ制御して複数のビッグステップ電力増幅段出力
を生成するビッグステップ電力増幅部３と、前記デジタ
ルデータを構成するＬＳＢ側の８ビットをＤ／Ａ変換し
て得られたアナログ信号で前記キャリア信号をパルス幅
変調してバイナリステップ電力増幅段出力を生成するバ
イナリステップ電力増幅部４と、これらの各変調動作で
得られた各ビッグステップ電力増幅段出力およびバイナ
リステップ電力増幅段出力を加算して振幅変調波を生成
する電力加算部５と、生成された振幅変調波から所定帯
域の振幅変調波を抽出して出力する帯域ろ波器（ＢＰ
Ｆ）６とを備えている。
【００２８】音声信号量子化部１は、放送対象となる音
声信号と予め設定されている電圧値のＤＣ電圧とを加算
する加算器７と、この加算器７から出力される音声信号
をＡ／Ｄ変換して１２ビットのデジタルデータを生成す
るＡ／Ｄ変換器８と、このＡ／Ｄ変換器８から出力され
るデジタルデータを構成するＬＳＢ側の８ビットをＤ／
Ａ変換してアナログ信号を生成するＤ／Ａ変換器９とを
備えており、このＤ／Ａ変換動作によって得られたアナ
ログ信号をバイナリステップ電力増幅部４に供給すると
ともに、前記デジタルデータを構成するＭＳＢ側の４ビ
ットをビッグステップ電力増幅部３に供給する。
声信号と予め設定されている電圧値のＤＣ電圧とを加算
する加算器７と、この加算器７から出力される音声信号
をＡ／Ｄ変換して１２ビットのデジタルデータを生成す
るＡ／Ｄ変換器８と、このＡ／Ｄ変換器８から出力され
るデジタルデータを構成するＬＳＢ側の８ビットをＤ／
Ａ変換してアナログ信号を生成するＤ／Ａ変換器９とを
備えており、このＤ／Ａ変換動作によって得られたアナ
ログ信号をバイナリステップ電力増幅部４に供給すると
ともに、前記デジタルデータを構成するＭＳＢ側の４ビ
ットをビッグステップ電力増幅部３に供給する。
【００２９】また、キャリア信号生成部２は、水晶振動
子１０を使用して予め設定されている周波数のキャリア
信号を生成するキャリア発振器１１と、このキャリア発
振器１１から出力されるキャリア信号を増幅する増幅器
１２とを備えており、増幅されたキャリア信号をビッグ
ステップ電力増幅部３とバイナリステップ電力増幅部４
とに供給する。
子１０を使用して予め設定されている周波数のキャリア
信号を生成するキャリア発振器１１と、このキャリア発
振器１１から出力されるキャリア信号を増幅する増幅器
１２とを備えており、増幅されたキャリア信号をビッグ
ステップ電力増幅部３とバイナリステップ電力増幅部４
とに供給する。
【００３０】ビッグステップ電力増幅部３は、音声信号
量子化部１から出力されるデジタルデータのＭＳＢ側４
ビットに基づいて、キャリア信号生成部２から出力され
るキャリア信号を各々、オン／オフ制御してビッグステ
ップ電力増幅段出力を生成する第１ビッグステップ電力
増幅器１３-1〜第１６ビッグステップ電力増幅器１３
-16 を備えており、図２に示す如く振幅変調波の大まか
な部分を構成する１６個のビッグステップ電力増幅段出
力を生成し、これらを電力加算部５に供給する。
量子化部１から出力されるデジタルデータのＭＳＢ側４
ビットに基づいて、キャリア信号生成部２から出力され
るキャリア信号を各々、オン／オフ制御してビッグステ
ップ電力増幅段出力を生成する第１ビッグステップ電力
増幅器１３-1〜第１６ビッグステップ電力増幅器１３
-16 を備えており、図２に示す如く振幅変調波の大まか
な部分を構成する１６個のビッグステップ電力増幅段出
力を生成し、これらを電力加算部５に供給する。
【００３１】また、バイナリステップ電力増幅部４は、
音声信号量子化部１のＤ／Ａ変換器９から出力されるア
ナログ信号に基づいてキャリア信号生成部２から出力さ
れるキャリア信号をパルス幅変調するパルス幅変調器１
５と、図３に示す如く電源電圧を受けて、この電源電圧
の電流値が予め設定されている値以上になったときに溶
断するヒューズ１７、このヒューズ１７を介して供給さ
れる電源電圧によって動作する４つのＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）１８、およびパルス幅変調器１５から出
力されるパルス幅変調されたキャリア信号を受けて各Ｆ
ＥＴ１８をプッシュプル方式でスイッチング動作させて
前記キャリア信号をビッグステップ電力増幅させる２つ
のトランス１９を有し、パルス幅変調器１５から出力さ
れる一定振幅のパルス幅変調信号をスイッチング増幅す
る電力増幅ユニット１６とを備え、前記振幅調波の細か
な部分を構成するバイナリステップ電力増幅段出力を生
成し、これを電力加算部５に供給する。
音声信号量子化部１のＤ／Ａ変換器９から出力されるア
ナログ信号に基づいてキャリア信号生成部２から出力さ
れるキャリア信号をパルス幅変調するパルス幅変調器１
５と、図３に示す如く電源電圧を受けて、この電源電圧
の電流値が予め設定されている値以上になったときに溶
断するヒューズ１７、このヒューズ１７を介して供給さ
れる電源電圧によって動作する４つのＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）１８、およびパルス幅変調器１５から出
力されるパルス幅変調されたキャリア信号を受けて各Ｆ
ＥＴ１８をプッシュプル方式でスイッチング動作させて
前記キャリア信号をビッグステップ電力増幅させる２つ
のトランス１９を有し、パルス幅変調器１５から出力さ
れる一定振幅のパルス幅変調信号をスイッチング増幅す
る電力増幅ユニット１６とを備え、前記振幅調波の細か
な部分を構成するバイナリステップ電力増幅段出力を生
成し、これを電力加算部５に供給する。
【００３２】電力加算部５は、各２次コイルが直列に接
続されるとともに、各１次コイルがバイナリステップ電
力増幅部４の出力端子、ビッグステップ電力増幅部３を
構成する各ビッグステップ電力増幅器１３-1〜１３-16
の各出力端子に各々、接続される１７個のトランス１４
を備えており、バイナリステップ電力増幅部４の出力端
子、第１〜第１６ビッグステップ電力増幅器１３-1〜１
３-16 の各出力端子を各々、直流的に分離しながら、こ
れらバイナリステップ電力増幅部４から出力されるバイ
ナリステップ電力増幅段出力と、第１〜第１６ビッグス
テップ電力増幅器１３-1〜１３-16 から出力される各ビ
ッグステップ電力増幅段出力を加算して振幅変調波を生
成し、これを帯域ろ波器６に供給する。
続されるとともに、各１次コイルがバイナリステップ電
力増幅部４の出力端子、ビッグステップ電力増幅部３を
構成する各ビッグステップ電力増幅器１３-1〜１３-16
の各出力端子に各々、接続される１７個のトランス１４
を備えており、バイナリステップ電力増幅部４の出力端
子、第１〜第１６ビッグステップ電力増幅器１３-1〜１
３-16 の各出力端子を各々、直流的に分離しながら、こ
れらバイナリステップ電力増幅部４から出力されるバイ
ナリステップ電力増幅段出力と、第１〜第１６ビッグス
テップ電力増幅器１３-1〜１３-16 から出力される各ビ
ッグステップ電力増幅段出力を加算して振幅変調波を生
成し、これを帯域ろ波器６に供給する。
【００３３】帯域ろ波器６は、電力加算部５より出力さ
れる振幅変調波から所定帯域の振幅変調波を抽出して出
力する。
れる振幅変調波から所定帯域の振幅変調波を抽出して出
力する。
【００３４】このようにこの実施例においては、ビッグ
ステップ電力増幅部３ではデジタルデータを構成するＭ
ＳＢ側の４ビットでキャリア信号をオン／オフ制御して
複数のビッグステップ電力増幅段出力を生成するととも
に、バイナリステップ電力増幅部４ではデジタルデータ
を構成するＬＳＢ側の８ビットをＤ／Ａ変換して得られ
たアナログ信号で前記キャリア信号をパルス幅変調した
後、この一定振幅のパルス幅変調信号をスイッチング増
幅してバイナリステップ電力増幅段出力を生成し、さら
に電力加算部５によってこれらの各変調動作で得られた
各ビッグステップ電力増幅段出力およびバイナリステッ
プ電力増幅段出力を加算して振幅変調波を生成した後、
帯域ろ波器６によって所定帯域の振幅変調波を抽出して
出力するようにした。このため、次に述べる効果を得る
ことができる。
ステップ電力増幅部３ではデジタルデータを構成するＭ
ＳＢ側の４ビットでキャリア信号をオン／オフ制御して
複数のビッグステップ電力増幅段出力を生成するととも
に、バイナリステップ電力増幅部４ではデジタルデータ
を構成するＬＳＢ側の８ビットをＤ／Ａ変換して得られ
たアナログ信号で前記キャリア信号をパルス幅変調した
後、この一定振幅のパルス幅変調信号をスイッチング増
幅してバイナリステップ電力増幅段出力を生成し、さら
に電力加算部５によってこれらの各変調動作で得られた
各ビッグステップ電力増幅段出力およびバイナリステッ
プ電力増幅段出力を加算して振幅変調波を生成した後、
帯域ろ波器６によって所定帯域の振幅変調波を抽出して
出力するようにした。このため、次に述べる効果を得る
ことができる。
【００３５】すなわち、本来リニア増幅が必要なバイナ
リステップ電力増幅部に代えて、スイッチング増幅技術
を使用したバイナリステップ電力増幅部４を使用し、ス
イッチング動作によって電力増幅するようにしているの
で、リニア増幅を行う従来のバイナリステップ電力増幅
部に比べて、バイナリステップ電力増幅部４の電力増幅
効率を４０〜５０ポイント程度向上させることができる
とともに、電力増幅動作を安定化させて信頼性を向上さ
せることができる。
リステップ電力増幅部に代えて、スイッチング増幅技術
を使用したバイナリステップ電力増幅部４を使用し、ス
イッチング動作によって電力増幅するようにしているの
で、リニア増幅を行う従来のバイナリステップ電力増幅
部に比べて、バイナリステップ電力増幅部４の電力増幅
効率を４０〜５０ポイント程度向上させることができる
とともに、電力増幅動作を安定化させて信頼性を向上さ
せることができる。
【００３６】また、ビッグステップ電力増幅部３および
バイナリステップ電力増幅部４を共に、スイッチング動
作させて増幅するようにしているので、電力加算部５に
よって各ビッグステップ電力増幅段出力とバイナリステ
ップ電力増幅段出力とを加算したときの波形歪みを極め
て小さくすることができ、歪み率を０．４％以下にする
ことができる。
バイナリステップ電力増幅部４を共に、スイッチング動
作させて増幅するようにしているので、電力加算部５に
よって各ビッグステップ電力増幅段出力とバイナリステ
ップ電力増幅段出力とを加算したときの波形歪みを極め
て小さくすることができ、歪み率を０．４％以下にする
ことができる。
【００３７】さらに、バイナリステップ電力増幅部４の
電力増幅効率を従来のバイナリステップ電力増幅部に比
べて、４０〜５０ポイント程度向上させることができる
ので、従来の中波ラジオ放送機では、６０％程度であっ
た装置全体の電力増幅効率を、８６％以上にすることが
できる。
電力増幅効率を従来のバイナリステップ電力増幅部に比
べて、４０〜５０ポイント程度向上させることができる
ので、従来の中波ラジオ放送機では、６０％程度であっ
た装置全体の電力増幅効率を、８６％以上にすることが
できる。
【００３８】なお、上述した実施例においては、出力電
力が１ｋＷ前後の中波ラジオ放送機に対して本発明に係
る振幅変調方式を適用しているが、出力電力が小さいと
き、例えば１００Ｗ級のときには、図４に示す如くビッ
グステップ電力増幅部３に第１ビッグステップ電力増幅
器１３-1のみを設け、この第１ビッグステップ電力増幅
器１３-1によって音声信号量子化部１によって生成され
るデジタルデータのＭＳＢ側の１ビットをスイッチング
増幅してビッグステップ電力増幅段出力を生成するとと
もに、音声信号量子化部１のＤ／Ａ変換器９によって前
記デジタルデータのＬＳＢ側の１１ビットをＤ／Ａ変換
してアナログ信号を生成し、これをバイナリステップ電
力増幅部４でスイッチング増幅することにより、バイナ
リステップ電力増幅段出力を生成するようにしても良
い。
力が１ｋＷ前後の中波ラジオ放送機に対して本発明に係
る振幅変調方式を適用しているが、出力電力が小さいと
き、例えば１００Ｗ級のときには、図４に示す如くビッ
グステップ電力増幅部３に第１ビッグステップ電力増幅
器１３-1のみを設け、この第１ビッグステップ電力増幅
器１３-1によって音声信号量子化部１によって生成され
るデジタルデータのＭＳＢ側の１ビットをスイッチング
増幅してビッグステップ電力増幅段出力を生成するとと
もに、音声信号量子化部１のＤ／Ａ変換器９によって前
記デジタルデータのＬＳＢ側の１１ビットをＤ／Ａ変換
してアナログ信号を生成し、これをバイナリステップ電
力増幅部４でスイッチング増幅することにより、バイナ
リステップ電力増幅段出力を生成するようにしても良
い。
【００３９】このように構成することにより、１つのバ
イナリステップ電力増幅部４と、第１ビッグステップ電
力増幅器１３-1だけで、音声信号に基づいてキャリア信
号を振幅変調した振幅変調波を生成することができ、こ
れによって上述した第１実施例と同様に、バイナリステ
ップ電力増幅部４の立ち上がり特性、立ち下がり特性を
大幅に向上させながら、電力増幅効率を大幅に向上させ
ることができ、装置全体の電力増幅効率を大幅に向上さ
せることができる。また、波形歪みを大幅に低減させる
ことができるとともに、ビッグステップ電力増幅器１３
の数を大幅に低減させて装置全体のコストをさらに低減
させることができる。
イナリステップ電力増幅部４と、第１ビッグステップ電
力増幅器１３-1だけで、音声信号に基づいてキャリア信
号を振幅変調した振幅変調波を生成することができ、こ
れによって上述した第１実施例と同様に、バイナリステ
ップ電力増幅部４の立ち上がり特性、立ち下がり特性を
大幅に向上させながら、電力増幅効率を大幅に向上させ
ることができ、装置全体の電力増幅効率を大幅に向上さ
せることができる。また、波形歪みを大幅に低減させる
ことができるとともに、ビッグステップ電力増幅器１３
の数を大幅に低減させて装置全体のコストをさらに低減
させることができる。
【００４０】また、上記各実施例においては、バイナリ
ステップ電力増幅部４で実行されるパルス変調としてパ
ルス幅変調を例に説明したが、本発明はこれに限られ
ず、パルス位相変調（ＰＰＭ）等の他のパルス変調を使
用しても良い。
ステップ電力増幅部４で実行されるパルス変調としてパ
ルス幅変調を例に説明したが、本発明はこれに限られ
ず、パルス位相変調（ＰＰＭ）等の他のパルス変調を使
用しても良い。
【００４１】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、バ
イナリステップ電力増幅部においてもスイッチング動作
によって電力増幅するようにしているので、立ち上がり
特性、立ち下がり特性を大幅に向上でき、リニア増幅を
行う従来例に比べて、バイナリステップ電力増幅部の電
力増幅効率を大幅に向上させることができ、装置全体と
しても電力増幅率を向上させることができる。
イナリステップ電力増幅部においてもスイッチング動作
によって電力増幅するようにしているので、立ち上がり
特性、立ち下がり特性を大幅に向上でき、リニア増幅を
行う従来例に比べて、バイナリステップ電力増幅部の電
力増幅効率を大幅に向上させることができ、装置全体と
しても電力増幅率を向上させることができる。
【００４２】また、ビッグステップ電力増幅およびバイ
ナリステップ電力増幅として共に、スイッチング増幅を
採用しているので、ビッグステップ電力増幅段出力とバ
イナリステップ電力増幅段出力とを加算したときの波形
歪みを極めて小さくすることができる。
ナリステップ電力増幅として共に、スイッチング増幅を
採用しているので、ビッグステップ電力増幅段出力とバ
イナリステップ電力増幅段出力とを加算したときの波形
歪みを極めて小さくすることができる。
【図１】本発明に係る振幅変調方式の一実施例を適用し
た中波ラジオ放送機の系統を示すブロック図である。
た中波ラジオ放送機の系統を示すブロック図である。
【図２】図１に示す中波ラジオ放送機の系統で合成され
る振幅変調波の一例を示す波形図である。
る振幅変調波の一例を示す波形図である。
【図３】図１に示すビッグステップ電力増幅ユニットの
詳細な構成例を示す回路図である。
詳細な構成例を示す回路図である。
【図４】本発明に係る振幅変調方式の他の実施例を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図５】従来から知られている振幅変調方式を適用した
中波ラジオ放送機の系統を示すブロック図である。
中波ラジオ放送機の系統を示すブロック図である。
【図６】図５に示す中波ラジオ放送機の系統で合成され
る振幅変調波の一例を示す波形図である。
る振幅変調波の一例を示す波形図である。
１ 音声信号量子化部 ２ キャリア信号生成部 ３ ビッグステップ電力増幅部 ４ バイナリステップ電力増幅部 ５ 電力加算部 ６ 帯域ろ波器 ７ 加算器 ８ Ａ／Ｄ変換器 ９ Ｄ／Ａ変換器 １０ 水晶振動子 １１ キャリア発振器 １２ 増幅器 １３-1〜１３-16 第１〜第１６ビッグステップ電力増
幅器 １４ トランス １５ パルス幅変調器 １６ 電力増幅ユニット １７ ヒューズ １８ ＦＥＴ １９ トランス
幅器 １４ トランス １５ パルス幅変調器 １６ 電力増幅ユニット １７ ヒューズ １８ ＦＥＴ １９ トランス
Claims (2)
- 【請求項１】 入力信号をＡ／Ｄ変換して得られたデジ
タルデータの一部上位ビットに対応するビッグステップ
に基づき、キャリア信号をスイッチング増幅して電力増
幅段出力を生成するビッグステップ電力増幅部と、 前記デジタルデータの残り下位ビットに対応するバイナ
リビットをＤ／Ａ変換し、このＤ／Ａ変換動作で得られ
た信号でキャリア信号をパルス変調した後、この一定振
幅のパルス変調信号をスイッチング増幅して電力増幅段
出力を生成するバイナリステップ電力増幅部と、 前記ビッグステップ電力増幅部出力と前記バイナリステ
ップ電力増幅部出力とを加算して前記入力信号でキャリ
ア信号を振幅変調した振幅変調波を生成する電力加算部
と、 を具備することを特徴とする振幅変調方式。 - 【請求項２】 前記入力信号は音声信号であり、前記バ
イナリステップ電力増幅部のパルス変調信号は前記Ｄ／
Ａ変換動作で得られた信号でキャリア信号をパルス幅変
調した信号である請求項１記載の振幅変調方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6016787A JP2790770B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 振幅変調方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6016787A JP2790770B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 振幅変調方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07226635A true JPH07226635A (ja) | 1995-08-22 |
| JP2790770B2 JP2790770B2 (ja) | 1998-08-27 |
Family
ID=11925896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6016787A Expired - Fee Related JP2790770B2 (ja) | 1994-02-10 | 1994-02-10 | 振幅変調方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2790770B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041082A (en) * | 1996-09-06 | 2000-03-21 | Nec Corporation | Digital amplitude modulation amplifier and television broadcasting machine |
| JP2011234348A (ja) * | 2010-04-29 | 2011-11-17 | Mediatek Singapore Pte Ltd | Ｒｆ−ｄａｃの改善された振幅分解能のための集積回路、通信ユニット及び方法 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62165407A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Kokusai Electric Co Ltd | 高効率振幅変調器 |
| JPH06164242A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Toshiba Corp | デジタル振幅変調装置 |
| JPH06283929A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Toshiba Corp | デジタル振幅変調装置 |
-
1994
- 1994-02-10 JP JP6016787A patent/JP2790770B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62165407A (ja) * | 1986-01-17 | 1987-07-22 | Kokusai Electric Co Ltd | 高効率振幅変調器 |
| JPH06164242A (ja) * | 1992-11-25 | 1994-06-10 | Toshiba Corp | デジタル振幅変調装置 |
| JPH06283929A (ja) * | 1993-03-26 | 1994-10-07 | Toshiba Corp | デジタル振幅変調装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6041082A (en) * | 1996-09-06 | 2000-03-21 | Nec Corporation | Digital amplitude modulation amplifier and television broadcasting machine |
| JP2011234348A (ja) * | 2010-04-29 | 2011-11-17 | Mediatek Singapore Pte Ltd | Ｒｆ−ｄａｃの改善された振幅分解能のための集積回路、通信ユニット及び方法 |
| US8675725B2 (en) | 2010-04-29 | 2014-03-18 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Integrated circuit, communication unit and method for improved amplitude resolution of an RF-DAC |
| US9020027B2 (en) | 2010-04-29 | 2015-04-28 | Mediatek Singapore Pte. Ltd. | Integrated circuit, communication unit and method for improved amplitude resolution of an RF-DAC |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2790770B2 (ja) | 1998-08-27 |
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