JPH07283656A - 電力増幅回路 - Google Patents
電力増幅回路Info
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- JPH07283656A JPH07283656A JP6074579A JP7457994A JPH07283656A JP H07283656 A JPH07283656 A JP H07283656A JP 6074579 A JP6074579 A JP 6074579A JP 7457994 A JP7457994 A JP 7457994A JP H07283656 A JPH07283656 A JP H07283656A
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- voltage
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＦＥＴ電力増幅回路において、包絡線レベル
が変化する入力信号の増幅に際して常に最良の効率を得
る。 【構成】 ソース接地ＦＥＴ３のゲートバイアス電流は
入力信号の包絡線レベルに応じて変化するので、これを
抵抗Ｒの両端電圧により検出する。この電圧をアンプ１
１で増幅してドレイン電圧制御電源１２の制御入力とす
る。この制御入力に応じてＦＥＴ３のドレイン電圧Ｖｄ
をゲート電流が負のピークとなる様に常に制御すること
で、効率を最良に維持する。
が変化する入力信号の増幅に際して常に最良の効率を得
る。 【構成】 ソース接地ＦＥＴ３のゲートバイアス電流は
入力信号の包絡線レベルに応じて変化するので、これを
抵抗Ｒの両端電圧により検出する。この電圧をアンプ１
１で増幅してドレイン電圧制御電源１２の制御入力とす
る。この制御入力に応じてＦＥＴ３のドレイン電圧Ｖｄ
をゲート電流が負のピークとなる様に常に制御すること
で、効率を最良に維持する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電力増幅回路に関し、特
に高周波電力増幅効率を良好としたＦＥＴ電力増幅回路
に関するものである。
に高周波電力増幅効率を良好としたＦＥＴ電力増幅回路
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の高周波電力増幅回路の効率を高め
る方法としていわゆるＦ級増幅器がある。このＦ級増幅
器は出力整合回路にて高周波を短絡または開放とするこ
とにより効率を高めるようにしたものである。
る方法としていわゆるＦ級増幅器がある。このＦ級増幅
器は出力整合回路にて高周波を短絡または開放とするこ
とにより効率を高めるようにしたものである。
【０００３】この方法では、信号レベルが飽和出力付近
で高周波レベルが高い場合のみ効率を高め得るという効
果があるが、入力信号レベルが低い線形領域では効果が
ないという問題がある。
で高周波レベルが高い場合のみ効率を高め得るという効
果があるが、入力信号レベルが低い線形領域では効果が
ないという問題がある。
【０００４】そこで、特開昭６２−２７４９０６号公報
に開示の技術が提案されていおり、その構成を図４に示
す。入力端子１からの信号は直流カット用コンデンサ２
を介してソース接地型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
３のゲートへ入力されて増幅され、直流カット用コンデ
ンサ４を介して出力端子５へ導出される。
に開示の技術が提案されていおり、その構成を図４に示
す。入力端子１からの信号は直流カット用コンデンサ２
を介してソース接地型ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）
３のゲートへ入力されて増幅され、直流カット用コンデ
ンサ４を介して出力端子５へ導出される。
【０００５】この入力信号は包絡線検波器１３にて包絡
線検波され直流増幅器１１にて増幅後ドレイン電圧制御
電源１２の制御入力となる。このドレイン電圧制御電源
１２は当該制御入力に応じてドレイン電源端子９の電圧
を変化制御するものである。この電圧は交流阻止用チョ
ークコイル６を介してＦＥＴ３のドレイン電圧となる。
線検波され直流増幅器１１にて増幅後ドレイン電圧制御
電源１２の制御入力となる。このドレイン電圧制御電源
１２は当該制御入力に応じてドレイン電源端子９の電圧
を変化制御するものである。この電圧は交流阻止用チョ
ークコイル６を介してＦＥＴ３のドレイン電圧となる。
【０００６】尚、ＦＥＴ３のゲートバイアスはゲート電
源端子８から交流阻止用チョークコイル７を介して供給
されている。
源端子８から交流阻止用チョークコイル７を介して供給
されている。
【０００７】かかる構成において、包絡線検波器１３に
より入力信号の包絡線成分が検出され直流増幅器１１に
て増幅されドレイン電圧制御用の信号となる。従って、
ドレイン電圧制御電源１２は入力信号のレベルが最大の
ときに、ドレイン電源端子９から給電されている電圧を
ＦＥＴ３へ直接印加し、入力信号レベルが零のときにド
レイン電圧が零となる様に制御をなす。
より入力信号の包絡線成分が検出され直流増幅器１１に
て増幅されドレイン電圧制御用の信号となる。従って、
ドレイン電圧制御電源１２は入力信号のレベルが最大の
ときに、ドレイン電源端子９から給電されている電圧を
ＦＥＴ３へ直接印加し、入力信号レベルが零のときにド
レイン電圧が零となる様に制御をなす。
【０００８】また、このときＦＥＴ３の動作点がＢ級増
幅となる様にゲートバイアスが設定されており、この様
に設定することによりドレイン電圧の変化と出力信号の
変化とを一致させ、電力増幅効率を高めるようになって
いるのである。
幅となる様にゲートバイアスが設定されており、この様
に設定することによりドレイン電圧の変化と出力信号の
変化とを一致させ、電力増幅効率を高めるようになって
いるのである。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来の電力増
幅器の構成では、入力信号の包絡線成分を検出するため
の包絡線検波器１３が必要であり、特にマイクロ波やミ
リ波等の高い周波数帯においては、この検出回路を高周
波部に設ける必要があり構成が複雑となるという欠点が
ある。
幅器の構成では、入力信号の包絡線成分を検出するため
の包絡線検波器１３が必要であり、特にマイクロ波やミ
リ波等の高い周波数帯においては、この検出回路を高周
波部に設ける必要があり構成が複雑となるという欠点が
ある。
【００１０】従って、本発明の目的は、入力信号の包絡
線レベルが変化するような場合、極めて簡単な構成で包
絡線レベルが低くなっても効率の低下を招来することの
ないＦＥＴ電力増幅回路を提供することである。
線レベルが変化するような場合、極めて簡単な構成で包
絡線レベルが低くなっても効率の低下を招来することの
ないＦＥＴ電力増幅回路を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、ソース
接地型のＦＥＴ電力増幅回路であって、前記ＦＥＴのゲ
ートバイアス電流を検出する検出手段と、この検出結果
に従って前記ＦＥＴのドレイン電圧を変化制御するドレ
イン電圧制御手段とを含むことを特徴とする電力増幅回
路が得られる。
接地型のＦＥＴ電力増幅回路であって、前記ＦＥＴのゲ
ートバイアス電流を検出する検出手段と、この検出結果
に従って前記ＦＥＴのドレイン電圧を変化制御するドレ
イン電圧制御手段とを含むことを特徴とする電力増幅回
路が得られる。
【００１２】
【作用】ＦＥＴにおいては、ゲートバイアス電流が負の
ピーク値に等しくなる様なドレイン電圧にて効率が最良
となるという事実を用いて、入力信号の包絡線レベルの
変化に起因して変化するドレインバイアス電流を検出し
て、この検出結果に応じてドレイン電圧を変化制御しよ
うとするものである。
ピーク値に等しくなる様なドレイン電圧にて効率が最良
となるという事実を用いて、入力信号の包絡線レベルの
変化に起因して変化するドレインバイアス電流を検出し
て、この検出結果に応じてドレイン電圧を変化制御しよ
うとするものである。
【００１３】
【実施例】以下に図面を用いて本発明の実施例について
説明する。
説明する。
【００１４】図１は本発明の実施例の回路構成図であ
り、図４と同等部分は同一符号にて示している。本例で
は、ＦＥＴ３のゲートバイアス電流を検出回路１０にて
検出し、この検出電流値に応じてドレイン電圧制御電源
１２の制御を行ってＦＥＴ３のドレイン電圧を効率が最
良となる様に変化せしめるものである。
り、図４と同等部分は同一符号にて示している。本例で
は、ＦＥＴ３のゲートバイアス電流を検出回路１０にて
検出し、この検出電流値に応じてドレイン電圧制御電源
１２の制御を行ってＦＥＴ３のドレイン電圧を効率が最
良となる様に変化せしめるものである。
【００１５】図２はＦＥＴの特性を示す図であり、い
ま、入力信号がないときドレイン電流が零となる様にゲ
ートバイアス端子８の電圧は設定されているものとす
る。入力信号の増加に従ってゲート電流は最初負の方向
に流れ、更に入力信号が増加すると正方向に変化する。
ま、入力信号がないときドレイン電流が零となる様にゲ
ートバイアス端子８の電圧は設定されているものとす
る。入力信号の増加に従ってゲート電流は最初負の方向
に流れ、更に入力信号が増加すると正方向に変化する。
【００１６】また、このときのゲート電流の変化に応じ
てゲートバイアス抵抗Ｒの電圧降下によってＦＥＴ３の
ゲート端子電圧も変化する。このとき、効率は図２に示
す如く、出力電圧が飽和し始める入力電力で最大を示
す。従って、電力増幅器の効率を高い状態で使用する場
合には、常に飽和出力付近で使用することが必要とな
る。
てゲートバイアス抵抗Ｒの電圧降下によってＦＥＴ３の
ゲート端子電圧も変化する。このとき、効率は図２に示
す如く、出力電圧が飽和し始める入力電力で最大を示
す。従って、電力増幅器の効率を高い状態で使用する場
合には、常に飽和出力付近で使用することが必要とな
る。
【００１７】この飽和出力はＦＥＴに供給されるドレイ
ン電圧により変化するので、入力信号の包絡線レベルが
変化するような信号の場合、この入力信号レベルに応じ
てバイアス設定点（ドレイン電圧）を効率が最適となる
様に可変することが必要となる。
ン電圧により変化するので、入力信号の包絡線レベルが
変化するような信号の場合、この入力信号レベルに応じ
てバイアス設定点（ドレイン電圧）を効率が最適となる
様に可変することが必要となる。
【００１８】ゲート電流は正負両方向に流れているが、
バイアス回路１０で検出できるゲート電流は、チョーク
コイル７の交流阻止機能により平均電流であり、この検
出平均電流が負の方向から正の方向へ変化する負のピー
ク値付近で効率は略最大となる。
バイアス回路１０で検出できるゲート電流は、チョーク
コイル７の交流阻止機能により平均電流であり、この検
出平均電流が負の方向から正の方向へ変化する負のピー
ク値付近で効率は略最大となる。
【００１９】よって、このゲート平均電流をゲートバイ
アス電流検出回路１０の抵抗Ｒ（Ｒの両端電圧）により
検出し、この検出信号を直流増幅器１１を介してドレイ
ン電圧制御電源１２の制御入力とし、ゲート電流が負の
ピーク値となる様にＦＥＴ３のドレイン電圧を制御する
ようにするのである。
アス電流検出回路１０の抵抗Ｒ（Ｒの両端電圧）により
検出し、この検出信号を直流増幅器１１を介してドレイ
ン電圧制御電源１２の制御入力とし、ゲート電流が負の
ピーク値となる様にＦＥＴ３のドレイン電圧を制御する
ようにするのである。
【００２０】こうすることにより、入力信号の包絡線レ
ベルに応じてドレイン電圧が制御されて常にゲート電流
が負のピーク値付近になる様動作して、良好な効率とな
る。
ベルに応じてドレイン電圧が制御されて常にゲート電流
が負のピーク値付近になる様動作して、良好な効率とな
る。
【００２１】ドレイン電圧制御電源としては、スイッチ
ング電源によりＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いること
ができ、ゲートバイアス電流検出回路１０の検出電流に
応じてスイッチング素子のオンオフのデューティを制御
（ＰＷＭ制御）する様な構成とすることができる。
ング電源によりＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いること
ができ、ゲートバイアス電流検出回路１０の検出電流に
応じてスイッチング素子のオンオフのデューティを制御
（ＰＷＭ制御）する様な構成とすることができる。
【００２２】例えば、図３にその回路例を示す如く、ト
ランスＴ１の一次側にスイッチングトランジスタＱ１を
直列に挿入し、このトランジスタＱ１をＰＷＭ制御回路
２０によりオンオフ制御することにより、正電源端子９
の電圧Ｖをオンオフする。このオンオフによりトランス
Ｔ１の二次側へ誘起される交流電圧を整流ダイオードＤ
１，Ｄ２により整流し、コイルＬ１及びコンデンサＣ１
にて平滑化してＦＥＴ３のドレイン電圧Ｖｄとしてい
る。
ランスＴ１の一次側にスイッチングトランジスタＱ１を
直列に挿入し、このトランジスタＱ１をＰＷＭ制御回路
２０によりオンオフ制御することにより、正電源端子９
の電圧Ｖをオンオフする。このオンオフによりトランス
Ｔ１の二次側へ誘起される交流電圧を整流ダイオードＤ
１，Ｄ２により整流し、コイルＬ１及びコンデンサＣ１
にて平滑化してＦＥＴ３のドレイン電圧Ｖｄとしてい
る。
【００２３】ＰＷＭ制御回路２０には制御入力（ＤＣア
ンプ１１の出力電圧）が印加されており、この制御入力
に応じてスイッチングトランジスタＱ１のオンオフパル
スのデューティが制御されるもとする。
ンプ１１の出力電圧）が印加されており、この制御入力
に応じてスイッチングトランジスタＱ１のオンオフパル
スのデューティが制御されるもとする。
【００２４】尚、ドレイン電圧制御電源１２の例は図３
の回路に限らず、種々の変形が可能であることは明らか
である。
の回路に限らず、種々の変形が可能であることは明らか
である。
【００２５】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、包絡
線レベルが変化する様な入力信号を増幅する場合、特別
に包絡線検波回路を設けることなく、ゲートバイアス回
路のバイアス電流を検出するのみの簡単な構成で、常に
最良の効率を有するＦＥＴ増幅回路が得られるという効
果がある。
線レベルが変化する様な入力信号を増幅する場合、特別
に包絡線検波回路を設けることなく、ゲートバイアス回
路のバイアス電流を検出するのみの簡単な構成で、常に
最良の効率を有するＦＥＴ増幅回路が得られるという効
果がある。
【図１】本発明の実施例の構成を示す図である。
【図２】ＦＥＴの動作特性例を示す図である。
【図３】図１のドレイン電圧制御電源１２の具体例を示
す図である。
す図である。
【図４】従来のＦＥＴ電力増幅回路の一例を示す図であ
る。
る。
１ 入力端子 ２，４ 直流カット用コンデンサ ３ ＦＥＴ ５ 出力端子 ６，７ 交流阻止用チョークコイル ８ ゲートバイアス電源端子 ９ 正電源端子 １０ ゲートバイアス電流検出回路 １１ 直流増幅器 １２ ドレイン電圧制御電源
Claims (3)
- 【請求項１】 ソース接地型のＦＥＴ電力増幅回路であ
って、前記ＦＥＴのゲートバイアス電流を検出する検出
手段と、この検出結果に従って前記ＦＥＴのドレイン電
圧を変化制御するドレイン電圧制御手段とを含むことを
特徴とする電力増幅回路。 - 【請求項２】 前記検出手段は、前記ゲートバイアス電
流を検出してこの検出電流に応じ検出電圧を生成する手
段からなり、前記ドレイン電圧制御手段は前記検出電圧
に応じて前記ＦＥＴのドレイン電圧を変化制御するよう
構成されていることを特徴とする請求項１記載の電力増
幅回路。 - 【請求項３】 前記ドレイン電圧制御手段は前記検出電
圧に応じて前記ゲート電流が負のピーク値に略等しくな
るよう前記ドレイン電圧を制御するようにしたことを特
徴とする１または２記載の電力増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6074579A JP2591466B2 (ja) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | 電力増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6074579A JP2591466B2 (ja) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | 電力増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283656A true JPH07283656A (ja) | 1995-10-27 |
| JP2591466B2 JP2591466B2 (ja) | 1997-03-19 |
Family
ID=13551233
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6074579A Expired - Fee Related JP2591466B2 (ja) | 1994-04-13 | 1994-04-13 | 電力増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2591466B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000054420A1 (fr) * | 1999-03-11 | 2000-09-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif terminal radio |
| JP2005530387A (ja) * | 2002-06-11 | 2005-10-06 | スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド | 供給とバイアスの増幅による電力増幅システム |
| JP2005354348A (ja) * | 2004-06-10 | 2005-12-22 | Toshiba Corp | 半導体増幅回路 |
| JP2008047945A (ja) * | 2005-03-28 | 2008-02-28 | Nec Saitama Ltd | アンプ装置 |
| WO2008136124A1 (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Panasonic Corporation | 増幅器 |
| KR100877504B1 (ko) * | 2005-07-07 | 2009-01-07 | 삼성전자주식회사 | 고출력 트랜지스터의 드레인 모듈레이션 감소를 위한 장치 및 방법 |
| WO2010089971A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器及び電力増幅方法 |
| US8670731B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-03-11 | Nec Corporation | Power amplification apparatus and power amplification method |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100656333B1 (ko) * | 2005-04-27 | 2006-12-13 | 한국과학기술원 | 자동 스위칭 기능을 갖는 전력증폭기 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05235670A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-09-10 | Nec Corp | 電力増幅器 |
-
1994
- 1994-04-13 JP JP6074579A patent/JP2591466B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05235670A (ja) * | 1992-02-03 | 1993-09-10 | Nec Corp | 電力増幅器 |
Cited By (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US6449471B1 (en) | 1999-03-11 | 2002-09-10 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Wireless terminal device |
| WO2000054420A1 (fr) * | 1999-03-11 | 2000-09-14 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Dispositif terminal radio |
| JP2005530387A (ja) * | 2002-06-11 | 2005-10-06 | スカイワークス ソリューションズ，インコーポレイテッド | 供給とバイアスの増幅による電力増幅システム |
| JP2011239457A (ja) * | 2002-06-11 | 2011-11-24 | Skyworks Solutions Inc | 供給とバイアスの増幅による電力増幅システム |
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| JP4568033B2 (ja) * | 2004-06-10 | 2010-10-27 | 株式会社東芝 | 半導体増幅回路 |
| JP2008047945A (ja) * | 2005-03-28 | 2008-02-28 | Nec Saitama Ltd | アンプ装置 |
| KR100877504B1 (ko) * | 2005-07-07 | 2009-01-07 | 삼성전자주식회사 | 고출력 트랜지스터의 드레인 모듈레이션 감소를 위한 장치 및 방법 |
| WO2008136124A1 (ja) * | 2007-04-26 | 2008-11-13 | Panasonic Corporation | 増幅器 |
| JPWO2008136124A1 (ja) * | 2007-04-26 | 2010-07-29 | パナソニック株式会社 | 増幅器 |
| US8670731B2 (en) | 2008-06-30 | 2014-03-11 | Nec Corporation | Power amplification apparatus and power amplification method |
| JP5516400B2 (ja) * | 2008-06-30 | 2014-06-11 | 日本電気株式会社 | 電力増幅装置と電力増幅方法 |
| WO2010089971A1 (ja) * | 2009-02-05 | 2010-08-12 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器及び電力増幅方法 |
| US8620240B2 (en) | 2009-02-05 | 2013-12-31 | Nec Corporation | Power amplifier and power amplifying method |
| US20110279180A1 (en) * | 2009-02-05 | 2011-11-17 | Nec Corporation | Power amplifier and power amplifying method |
| JP5516423B2 (ja) * | 2009-02-05 | 2014-06-11 | 日本電気株式会社 | 電力増幅器及び電力増幅方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2591466B2 (ja) | 1997-03-19 |
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|---|---|---|---|
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