JPH07303012A - 電力増幅器 - Google Patents
電力増幅器Info
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- JPH07303012A JPH07303012A JP6113391A JP11339194A JPH07303012A JP H07303012 A JPH07303012 A JP H07303012A JP 6113391 A JP6113391 A JP 6113391A JP 11339194 A JP11339194 A JP 11339194A JP H07303012 A JPH07303012 A JP H07303012A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 パワートランジスタおよび電源変圧器で発生
する熱が少なくて効率が良く、かつ小型軽量のよい電力
増幅器を提供する。 【構成】 所望の電圧出力を得るのに必要な電圧を第１
の電源部から電源電圧として電圧増幅段３に供給し、電
圧増幅段３の出力信号に所定のオフセット電圧を加えた
信号によってＰＷＭ変調するＰＷＭ変調器１８と、ＰＷ
Ｍ変調器１８の出力によって直流電圧を断続制御するス
イッチングトランジスタ３４と、断続制御された電圧が
１次側に印加される高周波変圧器３７の２次側出力電圧
を整流、平滑化して電圧増幅段３の出力信号レベルより
前記オフセット電圧に対応する電圧だけ高い電圧を出力
させて、電流増幅段６に電源電圧として供給するように
した。
する熱が少なくて効率が良く、かつ小型軽量のよい電力
増幅器を提供する。 【構成】 所望の電圧出力を得るのに必要な電圧を第１
の電源部から電源電圧として電圧増幅段３に供給し、電
圧増幅段３の出力信号に所定のオフセット電圧を加えた
信号によってＰＷＭ変調するＰＷＭ変調器１８と、ＰＷ
Ｍ変調器１８の出力によって直流電圧を断続制御するス
イッチングトランジスタ３４と、断続制御された電圧が
１次側に印加される高周波変圧器３７の２次側出力電圧
を整流、平滑化して電圧増幅段３の出力信号レベルより
前記オフセット電圧に対応する電圧だけ高い電圧を出力
させて、電流増幅段６に電源電圧として供給するように
した。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電力増幅器に関し、電
流増幅段の電力損失を軽減させた電力増幅器に関する。
流増幅段の電力損失を軽減させた電力増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電力増幅器は、図６に示すよう
に、商用電源との電気的な絶縁のためと電源電圧（±
Ｂ）を得るために、商用電源を電源変圧器によって降圧
のうえ整流平滑し、平滑した電圧を電圧増幅段３とパワ
ートランジスタ２０および２１からなる電流増幅段６の
電源電圧としている。このため電圧増幅段３と電流増幅
段６には同一電圧（±Ｂ）が電源電圧として印加され
て、例えば、電力増幅器の出力電圧がＶ０の時にはパワ
ートランジスタ２０のコレクタ、エミッタ間には（Ｂ−
Ｖ０）ボルトの電圧が加わり、その時のコレクタ電流が
Ｉ０であればパワートランジスタ２０では（Ｂ−Ｖ０）
×Ｉ０［Ｗ］の電力が熱となって発生する。パワートラ
ンジスタ２１についても同様である。
に、商用電源との電気的な絶縁のためと電源電圧（±
Ｂ）を得るために、商用電源を電源変圧器によって降圧
のうえ整流平滑し、平滑した電圧を電圧増幅段３とパワ
ートランジスタ２０および２１からなる電流増幅段６の
電源電圧としている。このため電圧増幅段３と電流増幅
段６には同一電圧（±Ｂ）が電源電圧として印加され
て、例えば、電力増幅器の出力電圧がＶ０の時にはパワ
ートランジスタ２０のコレクタ、エミッタ間には（Ｂ−
Ｖ０）ボルトの電圧が加わり、その時のコレクタ電流が
Ｉ０であればパワートランジスタ２０では（Ｂ−Ｖ０）
×Ｉ０［Ｗ］の電力が熱となって発生する。パワートラ
ンジスタ２１についても同様である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
の電力増幅器によるときには、必要とされる出力電力が
大きい時はパワートランジスタの発熱量が非常に大きく
なって、結果として大型の放熱器が必要になり、電力増
幅器の大型化、重量の増加を招くという問題点があっ
た。さらに、時々刻々と変化する出力信号の場合には、
パワートランジスタは出力信号の変化に伴ってヒートシ
ョックにさらされて信頼性を悪化させる一原因になると
いう問題点があった。
の電力増幅器によるときには、必要とされる出力電力が
大きい時はパワートランジスタの発熱量が非常に大きく
なって、結果として大型の放熱器が必要になり、電力増
幅器の大型化、重量の増加を招くという問題点があっ
た。さらに、時々刻々と変化する出力信号の場合には、
パワートランジスタは出力信号の変化に伴ってヒートシ
ョックにさらされて信頼性を悪化させる一原因になると
いう問題点があった。
【０００４】また、図７のβにて示す部分がパワートラ
ンジスタ２０による発熱分を、図７のγにて示す部分が
パワートランジスタ２１による発熱分を示し、図７のα
にて示す部分が負荷１７に供給されるエネルギを示して
（Ｂ−Ｖ０）×Ｉ０の電力は負荷に供給されることのな
いエネルギーであって、エネルギー効率を悪化させると
いう問題点があった。
ンジスタ２０による発熱分を、図７のγにて示す部分が
パワートランジスタ２１による発熱分を示し、図７のα
にて示す部分が負荷１７に供給されるエネルギを示して
（Ｂ−Ｖ０）×Ｉ０の電力は負荷に供給されることのな
いエネルギーであって、エネルギー効率を悪化させると
いう問題点があった。
【０００５】さらに、商用電源の周波数が５０Ｈｚまた
は６０Ｈｚのように低いことから電源変圧器はインダク
タンスの大きい非常に大型のものが必要となり、特に大
電力の増幅器においては重量が増加し、電源変圧器の銅
損および鉄損が増えて電力効率が悪化するという問題点
があった。
は６０Ｈｚのように低いことから電源変圧器はインダク
タンスの大きい非常に大型のものが必要となり、特に大
電力の増幅器においては重量が増加し、電源変圧器の銅
損および鉄損が増えて電力効率が悪化するという問題点
があった。
【０００６】本発明はパワートランジスタおよび電源変
圧器で発生する熱が少なくて効率がよく、かつ小型軽量
化が可能な電力増幅器を提供することを目的とする。
圧器で発生する熱が少なくて効率がよく、かつ小型軽量
化が可能な電力増幅器を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の電力増幅器は、
入力信号を電圧増幅する電圧増幅段と、電圧増幅段の出
力信号を電流増幅する電流増幅段と、所望の電圧出力を
得るのに必要な電圧を電源電圧として電圧増幅段に供給
する第１の電源部と、電圧増幅段の出力信号レベルより
も所定値だけ高い電圧を電源電圧として電流増幅段に供
給する第２の電源部とで構成された電力増幅器であっ
て、第２の電源部に、前記所定値に対応するオフセット
電圧を電圧増幅段の出力信号に加えた信号によってパル
ス幅変調するパルス幅変調器と、パルス幅変調器の出力
によって直流電源電圧を断続制御するスイッチング手段
と、断続制御された電圧が１次側に印加される高周波変
圧器の２次側出力電圧を整流し平滑して電流増幅段に電
源電圧として印加する整流平滑手段とを備えたことを特
徴とする。
入力信号を電圧増幅する電圧増幅段と、電圧増幅段の出
力信号を電流増幅する電流増幅段と、所望の電圧出力を
得るのに必要な電圧を電源電圧として電圧増幅段に供給
する第１の電源部と、電圧増幅段の出力信号レベルより
も所定値だけ高い電圧を電源電圧として電流増幅段に供
給する第２の電源部とで構成された電力増幅器であっ
て、第２の電源部に、前記所定値に対応するオフセット
電圧を電圧増幅段の出力信号に加えた信号によってパル
ス幅変調するパルス幅変調器と、パルス幅変調器の出力
によって直流電源電圧を断続制御するスイッチング手段
と、断続制御された電圧が１次側に印加される高周波変
圧器の２次側出力電圧を整流し平滑して電流増幅段に電
源電圧として印加する整流平滑手段とを備えたことを特
徴とする。
【０００８】本発明の電力増幅器は、パルス幅変調器に
電圧増幅段の出力信号を包絡線検波する包絡線検波器を
設け、包絡線検波器の出力にオフセット電圧を加えるこ
とを特徴とする。
電圧増幅段の出力信号を包絡線検波する包絡線検波器を
設け、包絡線検波器の出力にオフセット電圧を加えるこ
とを特徴とする。
【０００９】
【作用】本発明の電力増幅器は、電圧増幅段の出力信号
に所定値に対応するオフセット電圧が加えられた信号に
よってパルス幅変調され、直流電源電圧がパルス幅変調
出力によって駆動されるスイッチング手段により断続制
御され、パルス波に変換された電圧が高周波変圧器の１
次側に印加され高周波変圧器の２次側出力電圧が整流平
滑手段によって整流平滑化され、この整流平滑化された
電圧が電流増幅段に電源電圧として印加される。したが
って、第２の電源部の電圧は電圧増幅段の出力信号とほ
ぼ同様の波形であってかつ電圧増幅段の出力信号レベル
よりもオフセット電圧だけ高い電圧となり、電流増幅部
を構成するパワートランジスタにおいて発生する熱はオ
フセット電圧分に対応するものとなって少なくてすみ、
効率が良くなる。
に所定値に対応するオフセット電圧が加えられた信号に
よってパルス幅変調され、直流電源電圧がパルス幅変調
出力によって駆動されるスイッチング手段により断続制
御され、パルス波に変換された電圧が高周波変圧器の１
次側に印加され高周波変圧器の２次側出力電圧が整流平
滑手段によって整流平滑化され、この整流平滑化された
電圧が電流増幅段に電源電圧として印加される。したが
って、第２の電源部の電圧は電圧増幅段の出力信号とほ
ぼ同様の波形であってかつ電圧増幅段の出力信号レベル
よりもオフセット電圧だけ高い電圧となり、電流増幅部
を構成するパワートランジスタにおいて発生する熱はオ
フセット電圧分に対応するものとなって少なくてすみ、
効率が良くなる。
【００１０】また、パルス幅変調の搬送波周波数を高く
して断続制御を行えば、絶縁および電圧変換用の高周波
変圧器のコイル巻回数は周波数に比例して少なくできる
ため、高周波変圧器が小型化されて軽量となり、かつ低
損失となって効率が良くなる。
して断続制御を行えば、絶縁および電圧変換用の高周波
変圧器のコイル巻回数は周波数に比例して少なくできる
ため、高周波変圧器が小型化されて軽量となり、かつ低
損失となって効率が良くなる。
【００１１】また、包絡線検波器を設けることによって
電力増幅器の出力信号成分がより低い周波数に変換され
るため、電力増幅器の出力信号成分が高い周波数成分を
含む信号でも正確な動作をさせることができる。
電力増幅器の出力信号成分がより低い周波数に変換され
るため、電力増幅器の出力信号成分が高い周波数成分を
含む信号でも正確な動作をさせることができる。
【００１２】
【実施例】以下、本発明を実施例により説明する。図１
は本発明の一実施例の構成を示す回路図である。
は本発明の一実施例の構成を示す回路図である。
【００１３】本一実施例の電力増幅器は、電圧増幅段３
の出力にパワートランジスタ２０および２１からなる電
流増幅段６が接続されており、電圧増幅段３には出力信
号Ｖ０の振幅に対して必要とされる電圧よりも若干高い
電圧（±Ｂ）が電源電圧として第１の電源部により加え
られている。第１の電源部は商用電源電圧が１次側に印
加されて降圧する電源変圧器７の２次側電圧を整流回路
８によって整流し、整流出力をコンデンサからなる平滑
回路９によって平滑化して電圧増幅段３に加える電源電
圧（±Ｂ）を生成している。
の出力にパワートランジスタ２０および２１からなる電
流増幅段６が接続されており、電圧増幅段３には出力信
号Ｖ０の振幅に対して必要とされる電圧よりも若干高い
電圧（±Ｂ）が電源電圧として第１の電源部により加え
られている。第１の電源部は商用電源電圧が１次側に印
加されて降圧する電源変圧器７の２次側電圧を整流回路
８によって整流し、整流出力をコンデンサからなる平滑
回路９によって平滑化して電圧増幅段３に加える電源電
圧（±Ｂ）を生成している。
【００１４】一方、商用電源電圧を整流して得られた直
流電圧を断続制御することにより電圧増幅段３の出力信
号Ｖ０のレベルよりも僅かに大きいレベルでかつ電圧増
幅段３の出力信号Ｖ０の絶対値とほぼ相似の波形に変調
された電圧（±Ｂ２）が、後記する電圧変換器３０よっ
て電流増幅段６に電源電圧として加えられている。図１
において、符号２は電圧増幅段３の入力バイアス抵抗で
あり、符号４および５は電力増幅器の電圧利得を定める
フィードバック抵抗であり、符号１７は電力増幅器の負
荷である。
流電圧を断続制御することにより電圧増幅段３の出力信
号Ｖ０のレベルよりも僅かに大きいレベルでかつ電圧増
幅段３の出力信号Ｖ０の絶対値とほぼ相似の波形に変調
された電圧（±Ｂ２）が、後記する電圧変換器３０よっ
て電流増幅段６に電源電圧として加えられている。図１
において、符号２は電圧増幅段３の入力バイアス抵抗で
あり、符号４および５は電力増幅器の電圧利得を定める
フィードバック抵抗であり、符号１７は電力増幅器の負
荷である。
【００１５】電圧変換器３０は整流回路３２および平滑
回路３３からなる整流平滑回路３１によって商用電源電
圧を整流し、平滑化した電圧を後記するパルス幅変調器
１８の出力によってオン、オフされるスイッチングトラ
ンジスタ３４、スイッチングトランジスタ３４と電流増
幅段６とを電気的に絶縁するフォトカプラ３５、スイッ
チングトランジスタ３４によって断続制御された電力を
電流増幅段６に供給すると共に電流増幅段６と電気的に
絶縁する高周波変圧器３７、スイッチングノイズを吸収
する雑音除去回路３６、高周波変圧器３７の出力電圧を
整流するダイオード３８、３９、ダイオード３８、３９
による整流出力電圧を平滑化するコンデンサ４０、４１
とから構成してあって電圧（＋Ｂ２）をパワートランジ
スタ２０のコレクタに、電圧（−Ｂ２）をパワートラン
ジスタ２１のコレクタに電源電圧として印加する。
回路３３からなる整流平滑回路３１によって商用電源電
圧を整流し、平滑化した電圧を後記するパルス幅変調器
１８の出力によってオン、オフされるスイッチングトラ
ンジスタ３４、スイッチングトランジスタ３４と電流増
幅段６とを電気的に絶縁するフォトカプラ３５、スイッ
チングトランジスタ３４によって断続制御された電力を
電流増幅段６に供給すると共に電流増幅段６と電気的に
絶縁する高周波変圧器３７、スイッチングノイズを吸収
する雑音除去回路３６、高周波変圧器３７の出力電圧を
整流するダイオード３８、３９、ダイオード３８、３９
による整流出力電圧を平滑化するコンデンサ４０、４１
とから構成してあって電圧（＋Ｂ２）をパワートランジ
スタ２０のコレクタに、電圧（−Ｂ２）をパワートラン
ジスタ２１のコレクタに電源電圧として印加する。
【００１６】また一方、本一実施例の電力増幅器には、
電圧変換器３０を制御するパルス駆動信号を得るため
に、電圧増幅段３の出力信号を適当な信号レベルに変換
する減衰器１０と、減衰器１０の出力を絶対値変換する
全波整流回路１１、全波整流回路１１の出力を＋方向に
レベルシフトするレベルシフト回路１２、レベルシフト
回路１２の信号をパルス幅変調するパルス幅変調器１８
を備え、パルス幅変調器１８の変調出力は電流制限抵抗
４３を介して、負荷抵抗４２を有するフォトトランジス
タ３５２と共にフォトカプラ３５を構成する発光ダイオ
ード３５１に供給してスイッチングトランジスタ３４の
オン、オフを制御する。
電圧変換器３０を制御するパルス駆動信号を得るため
に、電圧増幅段３の出力信号を適当な信号レベルに変換
する減衰器１０と、減衰器１０の出力を絶対値変換する
全波整流回路１１、全波整流回路１１の出力を＋方向に
レベルシフトするレベルシフト回路１２、レベルシフト
回路１２の信号をパルス幅変調するパルス幅変調器１８
を備え、パルス幅変調器１８の変調出力は電流制限抵抗
４３を介して、負荷抵抗４２を有するフォトトランジス
タ３５２と共にフォトカプラ３５を構成する発光ダイオ
ード３５１に供給してスイッチングトランジスタ３４の
オン、オフを制御する。
【００１７】パルス幅変調器１８は、パルス幅変調用の
三角波発振器１３、三角波発振器１３の出力のボトムを
グランドに固定するクランプ回路１４、レベルシフト回
路１２の出力とクランプ回路１４の出力とをレベル比較
する比較器１５とから構成してある。ここで、整流平滑
回路３１、電圧変換回路３０およびパルス幅変調器１８
は第２の電源部を構成している。
三角波発振器１３、三角波発振器１３の出力のボトムを
グランドに固定するクランプ回路１４、レベルシフト回
路１２の出力とクランプ回路１４の出力とをレベル比較
する比較器１５とから構成してある。ここで、整流平滑
回路３１、電圧変換回路３０およびパルス幅変調器１８
は第２の電源部を構成している。
【００１８】上記のように構成した本一実施例の電力増
幅器において、入力電圧は電圧増幅段３によって電圧増
幅され、電圧増幅出力信号Ｖ０は電流増幅段６によって
電流増幅される。この場合に電流増幅段６には電源電圧
として、電圧増幅段３の出力信号のレベルより僅かに大
きいレベルでかつ、電圧増幅段３の出力信号の絶対値と
ほぼ相似の波形に変調された電圧（±Ｂ２）が印加され
ることになる。
幅器において、入力電圧は電圧増幅段３によって電圧増
幅され、電圧増幅出力信号Ｖ０は電流増幅段６によって
電流増幅される。この場合に電流増幅段６には電源電圧
として、電圧増幅段３の出力信号のレベルより僅かに大
きいレベルでかつ、電圧増幅段３の出力信号の絶対値と
ほぼ相似の波形に変調された電圧（±Ｂ２）が印加され
ることになる。
【００１９】電圧増幅部３の出力信号Ｖ０をパルス幅変
調する過程を図２（ａ）〜（ｅ）に示す波形図によって
説明する。電圧増幅段３からの出力信号Ｖ０は減衰器１
０に印加されて減衰され、図２（ａ）に示すＶ０′の波
形となり、さらに全波整流回路１１によって絶対値が取
られ図２（ｂ）に示す波形となる。全波整流回路１１の
出力はレベルシフト回路１２によって＋側にオフセット
されて図２（ｃ）のδに示す波形となる。レベルシフト
回路１２によって＋側にオフセットされる電圧をηとす
る。
調する過程を図２（ａ）〜（ｅ）に示す波形図によって
説明する。電圧増幅段３からの出力信号Ｖ０は減衰器１
０に印加されて減衰され、図２（ａ）に示すＶ０′の波
形となり、さらに全波整流回路１１によって絶対値が取
られ図２（ｂ）に示す波形となる。全波整流回路１１の
出力はレベルシフト回路１２によって＋側にオフセット
されて図２（ｃ）のδに示す波形となる。レベルシフト
回路１２によって＋側にオフセットされる電圧をηとす
る。
【００２０】一方、クランプ回路１４によってボトムが
グランドレベルにクランプされた三角波発振器１３の出
力は図２（ｃ）に示すパルス幅変調の搬送波εとなり、
比較器１５においてレベルシフト回路１２の出力δとレ
ベル比較されて、図２（ｄ）に示すパルス幅変調波とな
り、フォトカプラ３５を介してスイッチングトランジス
タ３４を駆動するパルス駆動信号が得られる。
グランドレベルにクランプされた三角波発振器１３の出
力は図２（ｃ）に示すパルス幅変調の搬送波εとなり、
比較器１５においてレベルシフト回路１２の出力δとレ
ベル比較されて、図２（ｄ）に示すパルス幅変調波とな
り、フォトカプラ３５を介してスイッチングトランジス
タ３４を駆動するパルス駆動信号が得られる。
【００２１】パルス駆動信号によってスイッチングトラ
ンジスタ３４がスイッチングされて、電圧変換器３０の
出力は図２（ｅ）に示す波形の電圧となる。±Ｂ２電圧
は電流増幅段６に加えられる入力信号｜Ｖ０｜よりも若
干高い電圧±（｜Ｖ０｜＋η）に変調されており、パワ
ートランジスタ２０、２１には、ほぼηの電圧しか印加
されず、図２（ｅ）の斜線に示す（Ｐ２０）の部分のみ
がパワートランジスタ２０の損失となり、図２（ｅ）の
斜線に示す（Ｐ２１）の部分のみがパワートランジスタ
２１の損失になる。したがって損失はきわめて少なくな
る。さらに、スイッチングトランジスタ３４はスイッチ
ング動作をしているのでほとんど損失は発生しない。
ンジスタ３４がスイッチングされて、電圧変換器３０の
出力は図２（ｅ）に示す波形の電圧となる。±Ｂ２電圧
は電流増幅段６に加えられる入力信号｜Ｖ０｜よりも若
干高い電圧±（｜Ｖ０｜＋η）に変調されており、パワ
ートランジスタ２０、２１には、ほぼηの電圧しか印加
されず、図２（ｅ）の斜線に示す（Ｐ２０）の部分のみ
がパワートランジスタ２０の損失となり、図２（ｅ）の
斜線に示す（Ｐ２１）の部分のみがパワートランジスタ
２１の損失になる。したがって損失はきわめて少なくな
る。さらに、スイッチングトランジスタ３４はスイッチ
ング動作をしているのでほとんど損失は発生しない。
【００２２】また、三角波発振器１３の発振周波数を十
分に高く設定することによって、高周波変圧器３７のコ
イルの巻数は非常に少なくてすみ、高周波変圧器３７に
おいて発生する損失もきわめて少なくなる。
分に高く設定することによって、高周波変圧器３７のコ
イルの巻数は非常に少なくてすみ、高周波変圧器３７に
おいて発生する損失もきわめて少なくなる。
【００２３】また、図３に示すように、本一実施例に加
えるに全波整流回路１１とレベルシフト回路１２との間
に包絡線検波器１６を設けて、全波整流回路１１の出力
を包絡線検波してレベルシフト回路１２へ送出してもよ
い。このようにすることによって、全波整流回路１１の
出力信号がより低い周波数に変換されるため、全波整流
回路１１の出力が高い周波数成分を含む出力信号であっ
ても正確な動作をさせることができる。
えるに全波整流回路１１とレベルシフト回路１２との間
に包絡線検波器１６を設けて、全波整流回路１１の出力
を包絡線検波してレベルシフト回路１２へ送出してもよ
い。このようにすることによって、全波整流回路１１の
出力信号がより低い周波数に変換されるため、全波整流
回路１１の出力が高い周波数成分を含む出力信号であっ
ても正確な動作をさせることができる。
【００２４】次に、本発明の他の実施例について説明す
る。図４は本発明の他の実施例の主要部の構成を示すブ
ロック図である。本他の実施例は前記した一実施例に、
レベルシフト回路１２の出力とパワトランジスタ２０の
コレクタに印加される電圧との差を増幅して比較器１５
に供給する誤差増幅器２３を追加したのである。このよ
うに、帰還ループを備えたことによって第２の電源部の
電圧｜Ｂ２｜の｜Ｖ０｜に対するトラッキング精度が向
上することになる。
る。図４は本発明の他の実施例の主要部の構成を示すブ
ロック図である。本他の実施例は前記した一実施例に、
レベルシフト回路１２の出力とパワトランジスタ２０の
コレクタに印加される電圧との差を増幅して比較器１５
に供給する誤差増幅器２３を追加したのである。このよ
うに、帰還ループを備えたことによって第２の電源部の
電圧｜Ｂ２｜の｜Ｖ０｜に対するトラッキング精度が向
上することになる。
【００２５】また、図５に示すように、本発明の他の実
施例に加えるに全波整流回路１１とレベルシフト回路１
２との間に包絡線検波器１６を設けて、全波整流回路１
１の出力を包絡線検波してレベルシフト回路１２へ送出
してもよい。このようにすることによって、全波整流回
路１１の出力信号がより低い周波数に変換されるため、
全波整流回路１１の出力が高い周波数成分を含む出力信
号であっても正確な動作をさせることができることにな
る。
施例に加えるに全波整流回路１１とレベルシフト回路１
２との間に包絡線検波器１６を設けて、全波整流回路１
１の出力を包絡線検波してレベルシフト回路１２へ送出
してもよい。このようにすることによって、全波整流回
路１１の出力信号がより低い周波数に変換されるため、
全波整流回路１１の出力が高い周波数成分を含む出力信
号であっても正確な動作をさせることができることにな
る。
【００２６】
【発明の効果】以上説明したように本発明の電力増幅器
によれば、電流増幅段を構成するパワートランジスタの
電源電圧が電圧増幅段の出力信号レベルに所定値を加え
た電圧となるため、電流増幅段の電力損失を従来の損失
の数分の１に減らすことができる効果がある。この結
果、パワートランジスタの発熱が非常に少なくなり、従
来の電力増幅器よりも放熱器の大きさを数分の１のサイ
ズにすることができる。
によれば、電流増幅段を構成するパワートランジスタの
電源電圧が電圧増幅段の出力信号レベルに所定値を加え
た電圧となるため、電流増幅段の電力損失を従来の損失
の数分の１に減らすことができる効果がある。この結
果、パワートランジスタの発熱が非常に少なくなり、従
来の電力増幅器よりも放熱器の大きさを数分の１のサイ
ズにすることができる。
【００２７】また、高周波変圧器に供給する電圧の周波
数を高くすることができるために、インダクタンスの低
い変圧器を用いることができて、商用周波数の電圧が印
加される変圧器を用いた場合に比較して重量が数分の一
から数十分の一になるという効果があり、さらに、高周
波変圧器において発生する損失が非常に少なくてすむこ
とになる。これらの結果、電流増幅段および電源変圧器
と高周波変圧器とを含む変圧器が小型、軽量化されると
いう効果がある。
数を高くすることができるために、インダクタンスの低
い変圧器を用いることができて、商用周波数の電圧が印
加される変圧器を用いた場合に比較して重量が数分の一
から数十分の一になるという効果があり、さらに、高周
波変圧器において発生する損失が非常に少なくてすむこ
とになる。これらの結果、電流増幅段および電源変圧器
と高周波変圧器とを含む変圧器が小型、軽量化されると
いう効果がある。
【００２８】さらに、発熱量が非常に少なくなるので、
電力増幅器およびパワートランジスタの信頼性が向上す
るほか、電力増幅器の効率が向上し、省エネルギーにな
るという効果もある。
電力増幅器およびパワートランジスタの信頼性が向上す
るほか、電力増幅器の効率が向上し、省エネルギーにな
るという効果もある。
【００２９】さらにまた、信号波形によるパワートラン
ジスタのヒートショックが軽減され、パワートランジス
タの信頼性が向上すると共に、コレクタ損失の小さいパ
ワートランジスタで大出力の電力増幅器を構成すること
ができる効果もある。この結果、大出力の電力増幅器の
場合に安価に構成することができる。
ジスタのヒートショックが軽減され、パワートランジス
タの信頼性が向上すると共に、コレクタ損失の小さいパ
ワートランジスタで大出力の電力増幅器を構成すること
ができる効果もある。この結果、大出力の電力増幅器の
場合に安価に構成することができる。
【００３０】また、包絡線検波器を設けることによって
電力増幅器の出力信号成分がより低い周波数に変換され
るため、電力増幅器の出力信号成分が高い周波数成分を
含む信号でも正確な動作をさせることができる効果があ
る。
電力増幅器の出力信号成分がより低い周波数に変換され
るため、電力増幅器の出力信号成分が高い周波数成分を
含む信号でも正確な動作をさせることができる効果があ
る。
【図１】本発明にかかる電力増幅器の一実施例の構成を
示す回路図である。
示す回路図である。
【図２】本発明にかかる電力増幅器の一実施例の作用の
説明に供する波形図である。
説明に供する波形図である。
【図３】本発明にかかる電力増幅器の一実施例の変形例
の構成を示す回路図である。
の構成を示す回路図である。
【図４】本発明にかかる電力増幅器の他の実施例の主要
部を示すブロック図である。
部を示すブロック図である。
【図５】本発明にかかる電力増幅器の他の実施例の変形
例の構成を示すブロック図である。
例の構成を示すブロック図である。
【図６】従来の電力増幅器の構成を示す回路図である。
【図７】従来の電力増幅器における負荷に供給されるエ
ネルギーと電流増幅部のパワートランジスタで損失とな
るエネルギーを示す説明図である。
ネルギーと電流増幅部のパワートランジスタで損失とな
るエネルギーを示す説明図である。
２ 入力バイアス抵抗 ３ 電圧増幅段 ４および５ フィードバック抵抗 ６ 電流増幅段 ７ 電源変圧器 １０ 減衰器 １１ 全波整流変換回路 １２ レベルシフト回路 １３ 三角波発振器 １４ クランプ回路 １５ 比較器 １６ 包絡線検波器 １８ パルス幅変調器 ２０および２１ パワートランジスタ ３０ 電圧変換器 ３４ スイッチングトランジスタ ３５ フォトカプラ ３７ 高周波変圧器 ４２ 負荷抵抗 ４３ 電流制限抵抗
Claims (2)
- 【請求項１】入力信号を電圧増幅する電圧増幅段と、電
圧増幅段の出力信号を電流増幅する電流増幅段と、所望
の電圧出力を得るのに必要な電圧を電源電圧として電圧
増幅段に供給する第１の電源部と、電圧増幅段の出力信
号レベルよりも所定値だけ高い電圧を電源電圧として電
流増幅段に供給する第２の電源部とで構成された電力増
幅器であって、 第２の電源部に、前記所定値に対応するオフセット電圧
を電圧増幅段の出力信号に加えた信号によってパルス幅
変調するパルス幅変調器と、パルス幅変調器の出力によ
って直流電源電圧を断続制御するスイッチング手段と、
断続制御された電圧が１次側に印加される高周波変圧器
の２次側出力電圧を整流し平滑して電流増幅段に電源電
圧として印加する整流平滑手段とを備えたことを特徴と
する電力増幅器。 - 【請求項２】請求項１記載の電力増幅器において、パル
ス幅変調器に電圧増幅段の出力信号を包絡線検波する包
絡線検波器を設け、包絡線検波器の出力にオフセット電
圧を加えることを特徴とする電力増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6113391A JPH07303012A (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6113391A JPH07303012A (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 電力増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07303012A true JPH07303012A (ja) | 1995-11-14 |
Family
ID=14611129
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6113391A Pending JPH07303012A (ja) | 1994-05-02 | 1994-05-02 | 電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07303012A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002067416A1 (fr) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | Sony Corporation | Amplificateur de puissance a commutation et son procede de commande de commutation |
-
1994
- 1994-05-02 JP JP6113391A patent/JPH07303012A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002067416A1 (fr) * | 2001-02-19 | 2002-08-29 | Sony Corporation | Amplificateur de puissance a commutation et son procede de commande de commutation |
| KR100828138B1 (ko) * | 2001-02-19 | 2008-05-08 | 소니 가부시끼 가이샤 | 스위칭 전력증폭기 및 스위칭 전력증폭기의 스위칭제어방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |