JPH0758560A - 順序増幅器、及び回路安定利得向上方法、並びにこれらを応用した受信機 - Google Patents

順序増幅器、及び回路安定利得向上方法、並びにこれらを応用した受信機

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JPH0758560A
JPH0758560A JP6140437A JP14043794A JPH0758560A JP H0758560 A JPH0758560 A JP H0758560A JP 6140437 A JP6140437 A JP 6140437A JP 14043794 A JP14043794 A JP 14043794A JP H0758560 A JPH0758560 A JP H0758560A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 複数の増幅段のうちの1つから他の増幅段へ
悪影響を及ぼすことなく所与の周波数において電子回路
に対する増幅の利得を向上する。 【構成】 順序増幅器は、遅延線によって分離された少
なくとも2つの増幅段を備える。スイッチはこれら増幅
段間に発振が起こらない限り入力信号の最大利得を得る
ように所与の時刻にこれら増幅段のいずれか又は両方を
附勢する。このようにして隣接増幅段の帰還の悪影響を
伴うことなく、信号を増幅できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本願は、1993年1月21日に出願され
た同時係属米国特許出願第07/008,522号の一
部継続出願である。
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に増幅器、特に無
線周波数(以下、RFと表す)及び可聴周波数応用に当
たって弱信号で以て使用される増幅器に関する。本発明
は、理想的には、無線受信機及びテレビジョン受像機に
使用されるのに適している。しかしながら、本発明は、
弱信号を増幅しようとするかつ信号利得を増大しようと
するどのような電子デバイスにも使用され得る。
【0003】
【従来の技術】無線受信機は、ほとんど1世紀にわたり
存在してきている。初期の受信機は、設計上非常に未熟
であり、かつ1対のヘッドホーンに接続された単一ダイ
オードを備える結晶受信機に過ぎない構成であった。こ
のダイオード及びヘッドホーンの組合わせは検波器/低
域通過フィルタとして働き、ここでその結晶によって発
生されるRF信号はダイオードによって検波され、かつ
低周波数成分はヘッドホーンによって通過させられ、他
方、高周波数搬送波は阻止された。これらの回路は、い
わゆる“キャッツウィスカ(cat’s whiske
r)”を含み、ここでキャッツウィスカを含む配線はこ
の結晶検波器内の種々のスポットに対して配置されるの
であった。キャッツウィスカを或る位置から他の位置へ
移動させるプロセスは局同調の未熟な形式であり、これ
によって結晶が発振している周波数が本質的に僅かに偏
移する結果、この結晶をその与えられた周波数に対して
検波器/復調器として働かせた。このようにして、信号
は有効に復調され、可聴部分がこれらのヘッドホーン内
で聞き取れた。
【0004】無線のこの結晶検波器型式は、多くの欠点
を持っていた。これら欠点の中には、感度の不足、乏し
い局選択性、及び低出力があった。低出力は、少数の局
しかこの無線受信機によって検波することができなかっ
たと云う事実によって証された。
【0005】これらの欠点を克服するために、同調無線
周波数(以下、TRFと表す)受信機が開発された。T
RF受信機は、RF増幅段及び可聴周波数増幅段を追加
することによって向上した感度、選択性、及び出力を持
たらした。TRF受信機の目的は本質的に信号利得を助
長することにあり、その結果、一層多くの局をスピーカ
上ばかりでなくヘッドホーンで以て検波しかつ聞くこと
ができた。
【0006】この型式の受信機にまつわる顕著な問題
は、ひずみであった。このひずみは、増幅段間に正帰還
が起こることによって生じた。ひずみの問題は、高周波
数において特に甚だしかった。高周波数は、受信信号処
理段を含む種々のリードが信号を受信機の全ての部分内
へ放射する“ミニアンテナ”として働き、これによって
帰還及び不要なひずみをその回路内へ導入すると云う事
実に起因して、受信機にとって処理をするが一層困難で
あった。
【0007】加えて、RF信号の1つの段から他の段へ
の物理的結合が起こる。例えば、共通電源母線は、分電
母線線路を通して1つの段から他の段へのRF信号の結
合を減少させる企図のために段間にフィルタリングデバ
イスを必要とする。
【0008】次の大きな進歩は、スーパヘテロダイン受
信機であった。スーパヘテロダインは、上述の受信機型
式に優る多くの重要な利点を有する。スーパヘテロダイ
ン受信機と初期の型式の受信機との間の主要な区別は、
スーパヘテロダインはRF信号が可聴増幅器に到達する
前にRF信号を少なくとも2つの異なる段において増幅
すると云うことである。これが起こることにまつわる方
法は、種々の設計にわたり大きな向上を示した。スーパ
ヘテロダインにおいては、最低2つの段がある。第1段
は、アンテナから受信された弱RF信号に利得を施すR
F増幅器を含む。混合段、すなわち、単一変換段は、増
幅RF信号を発振器信号と混合する。これら2つの信号
は、指定周波数と異なるように設計される。第1段の結
果の出力は中間周波数(以下、IFで表す)と呼ばれ、
発振周波数とRFとの間の差を表す。このIFは、次い
で、IF増幅器及び検波器を通して供給され、ここで高
周波数成分が除去され、残りの可聴信号が可聴増幅器へ
供給される。IF段を使用する目的は、IF段における
増幅中にRF回路からの放射がIF段に悪影響を及ぼす
又はIF段に結合することがないように第1段における
RFをRFと異なる第2周波数にまで低減させることで
ある。加えて、IF段における増幅は、RF段に影響を
及ぼさない。このようにして、スーパヘトテロダイン受
信機は、異なる周波数で動作する2つの段が互いに悪影
響を及ぼさないから、受信機内で一層の増幅及び利得を
可能にした。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】帰還及び発振の問題
は、同じ周波数で動作する増幅段が互いに近くに存在す
るとき、存在し続ける。これは、やはり、1つの増幅段
から他の増幅段への信号放射に起因する。このことは、
信号出力を増大する増幅器の能力に厳しい制限を課す
る。この問題は、接続端子のような、回路の個々の部分
がアンテナとして働き、したがって、出力信号を入力部
分内へ戻し供給する場合はより高い周波数において一層
甚だしくさえある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の回路は、先行技
術の上述の欠点を克服する。広範な応用において、本発
明は、信号遅延デバイスによって分離された最少2つの
増幅段を含む。加えて、各増幅段は、スイッチングユニ
ットによって制御される。本質的に、信号は第1増幅段
によって受信され、増幅器はスイッチングユニットによ
って附勢される。一実施例においては、第2増幅段は、
第1増幅段が動作している時間中は第2増幅段が動作し
ないように、除勢される。しかしながら、注意しなくて
はならないのは、他の実施例も可能であると共に特許請
求されていると云うことである。本願において特許請求
されている好適実施例は、2つの増幅段の間に又はいく
つもの増幅段の間に干渉を起こさせる帰還が起こらない
限りどの所与の時間にも2つ以上の増幅段が附勢される
のを可能とする。この実施例を実現する1つの態様は、
少なくとも2つの増幅段間に発振が起こる直前まで両増
幅段が附勢されたままであるように所与の時刻にこれら
両増幅段の各々を附勢するスイッチング手段を組み込む
ことである。次いで、第1増幅段が除勢され、この間第
2増幅段が附勢される。この実施例は、多数の増幅段を
備えるシステムに等しく適用できることは、また認めら
れるはずである。
【0011】したがって、第1増幅段と第2増幅段との
間に結合される信号帰還は存在しない。第1RF増幅段
からの信号は、遅延デバイスを通して、第2増幅段内へ
通過する。この信号が遅延線からの出発する前、出発す
るときに、又は出発する後に、第2増幅段が附勢されか
つ第1増幅段が除勢される。第2増幅段において、信号
は再び増幅される。第1段増幅は、発振が起こる前の時
刻にスイッチオンされる。この時刻は、第2増幅段がス
イッチオフされる時刻の前、この時刻、又はこの時刻の
後であることができ、かつこの逆の関係も成り立つ。こ
の遅延デバイスの機能は、信号を受信している増幅段が
附勢されているとき他の段が除勢されること、又は段間
の発振が両段の附勢されているときに起こるのではな
く、しかし遅延されることを保証する。
【0012】この遅延回路は、第1増幅段と第2増幅段
との間の信号走行を遅くする。遅延の量は、特定周波数
又は特定動作に対して選択されることがある。限定要因
は、常に、第1増幅段及び第2増幅段がこれらの段間に
発振を起こさせるように同時に充分長く附勢されてはな
らないと云うことである。
【0013】したがって、本発明の目的は、全ての可聴
周波数及びRFに対する回路の増大した増幅及び利得を
提供することにある。
【0014】本発明の他の目的は、どの1つの段からの
周波数放射も他の段に悪影響を及ぼすことなく所与の周
波数において電子回路に対する向上した増幅を提供する
ことにある。
【0015】本発明の更に他の目的は、発振又はひずみ
を起こさせる1つの増幅段の他の増幅段への増幅信号の
放射を伴うことなく同じ信号周波数において1つ以上の
増幅段を使用することができる、高周波無線信号の増幅
器を提供することにある。
【0016】本発明のなお更に他の目的は、1つの増幅
段からの周波数放射が少なくとも1つの他の段に結合さ
れずかつ発振が回避されるように、1つの増幅段が附勢
されるとき少なくとも1つの他の段が除勢される、少な
くとも2つの増幅段における所与の信号周波数の増幅器
を提供することにある。
【0017】本発明のなおまた重要な目的は、2つの連
続する増幅段がこれら2つの段の附勢の間でオーバラッ
プして附勢されることを可能にすることである。限定要
因は、第1段が附勢されたままである間これらの段間の
帰還作用に起因して発振が起こらない限りにわたっての
み第2段が附勢されると云うことにある。
【0018】
【実施例】本発明のこれら及び他の目的は、添付図面と
の関連において更に充分に理解されるが、これらの図面
を通して類似の符号は類似の構成要素を指示する。
【0019】図1は、基本的先行技術結晶検波器無線受
信機の一般化線図である。この回路は、帯域通過フィル
タとして働く結晶11内へRF信号を供給する或る型式
のアンテナ10を含み、局を選択しかつ端子14までの
“キャッツウイスカ”12上に可聴信号を発生すること
ができた。端子14に結合された1対のヘッドホーン1
6は、RF信号を減結合することによって可聴信号を検
波しかつ可聴変調包絡線を聞き取れるようにした。これ
らのセットは、結晶セットとして知られた。
【0020】向上したシステムとして、図2の回路が現
れるようになった。RF増幅器20が、アンテナ18の
後かつ検波器22の前に置かれた。検波器22の出力
は、可聴増幅器24に結合され、ここで利得が信号に加
えられ、次いで、この信号がヘッドホーン又はスピーカ
26のような可聴出力デバイスを駆動した。もちろん、
信号は弱く、RF増幅器及び可聴増幅器で以ても、弱信
号を聞き取れるように信号を充分に増幅するのはなお極
めて困難であった。RF区域内に更に多くのRF増幅段
20が追加されると、これらのRFが原因となってRF
増幅段の各部品をRF増幅区域の全ての他の部品へRF
を放射する小信号放射器又アンテナになるるようにさせ
た。もし2つ以上のRF増幅段がRF区域内に追加され
るならば、利得が増大するに従って第2増幅段の出力は
第1増幅段へ単純に戻り放射し、結局はこれらの増幅段
が単純に発振した。したがって、RF区域において得る
ことができる増幅の量には制限がある。この放射がRF
回路の部品に悪影響を及ぼすのを防止するために、最初
はケーブルが遮蔽されかつ回路が金属ボックス内に閉じ
込められた。周波数が高くなりかつ回路寸法が小さくな
るに従い、1つの段から他の段への放射が一層著しくな
った。
【0021】このようなわけで、図3に示されたものと
類似のスーパヘテロダイン受信機が導入された。アンテ
ナ28からの信号は第1増幅段を通して結合され、ここ
で信号は増幅されてこれに利得が加えられる。次いで、
この信号は、発振器34によって駆動される混合器32
に結合される。発振器周波数とRF増幅段周波数との差
周波数信号は、IFであり、増幅のためにIF増幅段3
6内へ結合された。RF増幅段30とIF増幅段36は
全面的に異なる周波数で動作するので、これらの段は互
いに悪影響を及ぼすことがなかった。次いで、IF増幅
段36からのこの出力信号は、検波器38、可聴増幅器
40、及びスピーカ又はイアホーンのような可聴出力デ
バイス42に結合された。この回路は、単一変換スーパ
ヘテロダイン受信機として知られた。もし一層利得を追
加しようとするならば、第2変換段及び第3変換段さえ
も、各段が異なる周波数で動作しかつ1つの段が他の段
に悪影響を及ぼさないように、追加されて、更に信号を
異なる一層低い周波数へ低減させた。加えて、電源線路
のような共通回路接続がRF信号を1つの段から他の段
へ結合し、したがって、段間のこのような結合の量を減
少するたにフィルタリングデバイスが互いに対する線路
接続段内に挿入された。
【0022】添付図面、特に図4及び図5を参照する
と、本発明の順序増幅器のブロック線図が見られる。順
序増幅器41は、少なくとも2つの段46及び50を含
む。遅延デバイス48が増幅段46及び50の間に配置
され、かつスイッチ52が隣接増幅段を適正な順序で制
御するのに使用される。
【0023】各増幅段は、設計及び構成において類似し
ていることがある。しかしながら、これは本質的ではな
い。各増幅段に対する要件は、それが隣接段の側に発振
を起こす出力を発生しないと云うことである。したがっ
て、このような結果を達成する最も簡単かつ率直な仕方
は、各段が附勢されかつこれと同じ周波数で動作してい
る他の1つ又はいくつかの段が除勢されているときに各
段が入力信号を増幅する、すなわち、これに利得を施す
場合に、起こる。
【0024】図4に描かれたスイッチングユニットは、
好適実施例において、2つの増幅段が同時に附勢される
ことがないように、隣接増幅段を制御する。スイッチ
は、クロック又は双安定マルチバイブレータを含む種々
の周知のデバイスのうちからのもので構成されることが
ある。
【0025】図4から判るように、端子44上の入力信
号は、第1段増幅器と考えられる第1増幅段46に結合
される。第1増幅段46からの出力信号は、遅延デバイ
ス、すなわち、遅延線48に結合される。遅延線48の
出力は、第2段増幅器と考えられる第2増幅段50に結
合される。第2増幅段の出力は、出力端子54に結合さ
れる。この実施例においては、スイッチ52は、所定時
間期間にわたり第1増幅段46がターンオンされかつ第
2増幅段50がターンオフされるように動作する。単に
例として、遅延線48が1マイクロ秒の遅延時間を有す
ると仮定しよう。その場合、スイッチ52は、単に例と
して、1マイクロ秒のような所定時間期間にわたり第1
増幅段46をターンオンする。次いで、スイッチ52は
第1増幅段46をターンオフし、そして、増幅信号が1
マイクロ秒遅延線48から出発するに従い、スイッチ5
2は第2増幅段50をターンオンしこの段もやはりこの
RF信号に増幅を施す。このようにして、この実施例の
場合、第1増幅段及び第2増幅段が同時にオンする時刻
は存在しない。
【0026】遅延線48によって提供される遅延の量及
びスイッチ52が第1増幅段46及び第2増幅段50
を、それぞれ、ターンオン、オフする時刻は、変動させ
られることがある。このタイミング関係は、図8及び図
9に証示されている。図8の波形(a)において、波形
の幅(明確のためにハッチを入れて示されている)は、
第1増幅段がオンすなわち附勢されている時間を指示す
る。波形(b)において、ハッチを入れた領域は、遅延
線の遅延時間を表す。波形(c)において、ハッチを入
れた領域は、第2増幅段の附勢時間を表す。したがっ
て、図8において注意するのは、第1増幅段46は、単
に例としての1マイクロ秒のような、或る所与の時間期
間にわたりオンされていると云うことである。この遅延
線もまた、証示のように、1マイクロ秒のような、所与
の遅延時間を有することがある。したがって、第1増幅
段46が附勢すなわちオンされているときその出力信号
は遅延線に結合され、1マイクロ秒の遅延の後この遅延
線から出発し、この時刻に第1増幅段は除勢すなわちタ
ーンオフされかつ第2増幅段が附勢すなわちターオンさ
れて遅延線48から出力信号を受信する。
【0027】図9で判るように、波形(a)に証示され
ている第1増幅段の附勢の時間期間は1/2マイクロ秒
のような、遅延時間期間の或る分数であることがあり、
他方、遅延線は波形(b)で示されたように1マイクロ
秒のような広い遅延時間期間を持つことがある。しかし
ながら、第1増幅段46からの増幅信号が遅延線48を
通過しかつこれから出発するとき、第2増幅段50はタ
ーンオンされてこの出力信号を増幅する。図9において
注意すべきは、第1増幅段46は遅延線から信号が出力
されるかなり前から除勢されることである。明らかに、
与えられた時間は、証示目的のために過ぎない。例え
ば、図8の(a)、(b)、及び(c)に証示された波
形の幅は、所望に従い2マイクロ秒、5マイロ秒又はそ
の他のどんな時間でであることもできる。同様にして、
図9の(a)、(b)、及び(c)に証示された波形
は、波形(a)及び(b)に対して、それぞれ、1/4
マイクロ秒又は1/2マイクロ秒であることができる。
これらは、波形(a)及び(b)に対して、それぞれ、
1マイクロ秒及び2マイクロ秒であることもできる。換
言すれば、時間遅延は、特定の状況の要求に適合するよ
うに選択され得る。例えば、第1増幅段オン時間は、図
10に示されたように遅延時間より長いことがあり、こ
こで説明目的かつ単に例として第1増幅段オン時間はX
でありかつ遅延線遅延時間は3/4Xである。図10の
波形(a)に示されたように第1増幅段からの信号は、
文字“a”によって図10の波形(b)に示された時間
期間、3/4Xだけ遅く、かつ文字“b”によって図1
0の波形(c)に示されたように第2増幅段がターンオ
ンするより1/4X前に、遅延線を出る。記憶信号の全
てが遅延線を出た後(図10の波形(c))第2増幅段
は文字“c”によって示されたように依然としてオンで
あるが、しかし信号は存在しない。次いで、このタイミ
ングは、それ自体を繰り返す。第1増幅段は全期間にわ
たり信号を増幅し、他方、第2増幅段は3/4Xの期間
にわたり信号を増幅する。第2増幅段がターオンする前
に遅延線を出る信号の部分は喪失させられる。この実施
例における本質的な要件は、第1増幅段46及び第2増
幅段50が同時にオンすなわち附勢され得ないと云うこ
とである。この仕方で動作する回路すなわち増幅器41
の場合、第1増幅段46はRF信号をその最大能力まで
増幅することができる。信号は第2増幅段50へ放射さ
れることがあるが、この増幅段はオフであって、その結
果、悪影響はない。同様にして、第2増幅段50が信号
をその最大能力まで増幅するとき、この段もまたRF信
号を放射する。しかしながら、第1増幅段46はそのと
きターンオフされているので、悪影響はない。このよう
にして、利得を得るのが最も困難なRF段において最大
利得を得ることができる。云うまでもなく、もとより、
図4に示された増幅器41を、可聴からUHFまでのど
んな所望の周波数で以て使用することもできる。可聴段
においても、増幅段が充分に強く駆動されるならば、放
射が可聴出力周波数で1つの段から他の段へ起こり得
る。したがって、この増幅器は、増幅段が同時に附勢さ
れない限りどんな周波数で以ても使用され得る。
【0028】図5は、本発明を利用しかつ利得の3つの
段を有する回路すなわち増幅器の全体表現である。図5
で判るように、線路端子55上の入力信号は、第1段増
幅器である第1増幅段56に結合される。その出力は、
第1遅延線58に結合され、遅延線58の出力は第2増
幅段60に結合される。第2増幅段60の出力は第2遅
延線62に結合され、この遅延線はその出力を第3増幅
段64に結合される。出力端子66は、第3増幅段64
に結合されかつ後者から出力を受信する。クロック68
は、周知の仕方で所望の間隔を取って線路70、72、
及び74上にタイミング信号を発生する。クロック68
が線路70上に第1信号を発生するとき、第1増幅段5
6のみが附勢される。この増幅段は、その入力信号を増
幅しかつこの信号を遅延線58に結合する。1実施例に
おいては、線路70上のクロックパルスによって第1増
幅段56がターンオフされるとき、このクロックは第2
パルスを線路72上に発生し、このパルスは信号が遅延
線58の遅延時間から出るときに第2増幅段60をター
ンオンする。もちろん、このゲーティングは、先に説明
したように、信号が遅延線58を出る前に又は後に第2
増幅段60がターンオンされるようになっていることが
ある。次いで、第2増幅段60が遅延線58から遅延増
幅信号を受信し、かつこれを増幅する。この実施例にお
いては、次いで、クロック68が信号を線路72から除
去しかつ増幅段60を除勢する。次いで、クロック68
が線路74上にクロック信号を供給し、このクロック信
号が増幅段64、すなわち、第3段増幅器を附勢する。
この増幅段は遅延線62から増幅出力を受信しかつ線路
66上に出力を発生する。このようにして、3つの増幅
段が図5に提供される。やはり、注意するのは、いかな
るときにも増幅段56、60、及び64のうちの1つの
みしか附勢されないと云うことである。したがって、増
幅段56、60、及び64の各々が附勢されているとき
この各々が放射するけれども、これらの増幅段のどの2
つも第3の増幅段が附勢されているときは除勢されてお
りかつ除勢されている増幅段は放射信号を受け取らない
ので、これらの放射がこのシステムの残りの部分に悪影
響を及ぼすことはない。
【0029】図6は、単安定マルチバイブレータ90が
線路92上の使用可能パルスで以て所定時間期間にわた
り第1増幅段78を附勢するのに使用されると云うこと
を除き、図5のそれに類似の回路すなわち増幅器を示
す。線路92上の使用可能パルスが崩壊すると、増幅段
78は除勢され、次いで、線路94上のパルスの尾縁が
マルチバイブレータ96を附勢する。やはり、使用可能
パルスが線路98上に生成されて所定時間期間にわたり
第2増幅段82を附勢する。線路98上のパルスが除去
されるとき、このパルスの尾縁が線路100上に信号を
起こしこの信号が第3マルチバイブレータ102を附勢
する。やはり、使用可能パルスが線路104上に発生さ
れてこのパルスが増幅段86、すなわち、第3段増幅器
を附勢する。第3増幅段86が除勢されるとき、マルチ
バイブレータ102からの線路106上のパルスの尾縁
が第1マルチバイブレータ90を附勢し、このサイクル
自体が繰り返す。明らかに、他の実施例も使用すること
ができるが、しかしこの実施例に係わるいかなる場合に
おいても限定要因は図5及び図6の3つの増幅段のうち
の1つのみしかどの瞬間にも附勢されないと云うことで
ある。
【0030】順序増幅器の典型的応用が、図7に示され
ている。ここで、順序増幅器41は、無電受信機又はテ
レビジョン受像機のような受信機内に含まれる。アンテ
ナ108は被変調RF信号を受信し、この信号は、これ
をを選択しかつ分離する結合共振フィルタ110のよう
な同調可能又は同調不能フィルタに結合されかつこれに
よってフィルタされる。順序増幅器41は、破線内に示
されており、かつ図4の増幅器と複写している。この増
幅器は、先に説明したように選択入力RF信号を増幅す
る。次いで、増幅RF信号は、検波器112を通過し、
この検波器は低域通過フィルタ114との組合わせの下
に、この信号を検波しかつ復調する。検波器112は、
FM信号に対する周波数弁別器又はAM信号に対するA
M検波器であると云える。低域通過フィルタ114は、
当業者にとって周知のように使用可能パルス又はスイッ
チングパルスばかりではなくRF搬送波を除去する。検
波信号は、本質的に受信無線信号の可聴成分である。次
いで、検波信号は可聴増幅器116を通過し、次いで可
聴出力デバイス120内へ通過する。この順序増幅器の
出力電力は、所望のAM回路に対する自動利得制御(A
GCで表す)によって調節されることがある。
【0031】図11及び図12は、この応用の好適実施
例として段間の2つの可能な交互タイミング関係を証示
し、ここで第1増幅段及び第2増幅段の両方は、増幅段
間に干渉を起こす帰還が起こらない限り最大利得を達成
するために所与の時刻に附勢されると云える。このよう
な増幅器のブロック線図は、図4に示されたそれに類似
している。この実施例は、遅延線48によって導入され
る遅延のゆえに実行性に富む。この遅延は、同時に附勢
される隣接段間の帰還作用が不要な発振を生成する前に
或る時間期間を提供する。したがって、このような実施
例に対する典型的な構成は、回路発振が起こる時点の直
前に第1増幅段が情勢されることを要求する。
【0032】このようなわけで、図11に、単に例とし
て、第1増幅段及び第2増幅段の両方が、等しい所要時
間にわたり、ハッチを入れた領域で示された両段の附勢
間でオーバラップして、附勢される状況が描かれてい
る。図12に、第1増幅段が第2増幅段より短い期間に
わたり、やはりオーバラップして附勢される状況が描か
れており、ここで両段はハッチを入れた領域によって示
されたように同時に附勢される。両方の場合において、
限定要因は、第1増幅段は附勢されたままであり、その
間に第2増幅段は段間の帰還作用に起因する発振が起こ
らない限りにわたってのみまた附勢されると云うことで
ある。当然、発振が起こる時点は、特定回路要素及び選
択された周波数を含む多くの要因に従って変動する。な
お注意するのは、この実施例がまた多数増幅段システム
にも有効であると云うことである。
【0033】
【発明の効果】増幅段の交互附勢は入力信号のサンプリ
ングの1形式であることは、当業者の認める所である。
云うまでもなく、サンプリング速度は変調周波数より高
いことも低いこともあり得る。したがって、高サンプリ
ング速度を使えば、変調信号サイクル当たり大きなサン
プル数となるだろう。低いサンプリング速度を使用すれ
ば、サンプル当たり大きいな変調サイクル数となるだろ
う。
【0034】このように、1つの段からの他の手段への
放射又は結合が先行段への帰還を起こすことがあり、し
たがって、達成することのできる安定増幅の量を制限す
る所のどんな型式の電子信号をも増幅するのに使用され
得る新規な順序増幅器が開示された。
【0035】上の説明から判るように、この順序増幅器
は、理想的には無線受信機に適合している。しかしなが
ら、この型式の回路は多くの応用を有することに注意さ
れたい。この回路は、例えば、送信機内の信号を増幅す
るのにも使用され得る。この回路は、電子信号の増幅が
必要とされるほとんどどんな所にも採用されると云え
る。
【0036】この回路は、AM、PPM、PCM、FS
K、ディジタル信号、アナログ信号、及び増幅すること
が必要な他の類似の信号のような信号に使用され得る。
【0037】本発明は好適実施例に関連して説明された
が、これは、記載された特定の形式に本発明の範囲を限
定することを意図するのではなく、逆に、添付の特許請
求の範囲によって規定された本発明の精神及び範囲内に
包含される代替、変形及び等価にわたることを意図して
いる。
【図面の簡単な説明】
【図1】先行技術の基本的ダイオード検波器無線受信機
の線図。
【図2】先行技術のTRF受信機のブロック線図。
【図3】先行技術のスーパヘテロダイン受信機のブロッ
ク線図。
【図4】本発明の全体ブロック線図。
【図5】m−1遅延線によって結合されかつクロックに
よって駆動されるm増幅段の線図。
【図6】m−1遅延線によって結合されかつm単安定マ
ルチバイブレータによって駆動されるm増幅段の線図。
【図7】典型的無線受信機応用における本発明のブロッ
ク線図。
【図8】遅延線の遅延時間に対する第1増幅段及び第2
増幅段の附勢タイミングを例示するタイミング図。
【図9】増幅段の附勢時間が遅延線の遅延時間より短い
とき遅延線の遅延時間に対する第1増幅段及び第2増幅
段のタイミング関係を例示する図8に示されたものと類
似のタイミング線図。
【図10】増幅段のそれらのオン及びオフ状態への精確
なゲーティングを回避するためにいかにタイミングを配
置することができるかを例示する図8及び図9に示され
たものと類似のタイミング線図。
【図11】本発明の代替実施例に対する第1増幅段及び
第2増幅段の附勢状態におけるオーバラップを例示する
タイミング線図。
【図12】附勢周期が各段ごとに異なることを除き図1
1のそれと類似のタイミング線図。
【符号の説明】
41 順序増幅器 44 端子 46 第1増幅段 48 遅延線 50 第2増幅段 52 スイッチ 54 出力端子 55 線路端子 56 第1増幅段 58 第1遅延線 60 第2増幅段 62 第2遅延線 64 第3増幅段 68 クロック 78 第1増幅段 80 第1遅延線 82 第2増幅段 84 第2遅延線 86 第3増幅段 90、96、98 単安定マルチバイブレータ 108 アンテナ 110 結合共振フィルタ 112 検波器 114 低域通過フィルタ 116 可聴フィルタ 120 可聴出力デバイス

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所与の周波数において回路の安定利得を
    向上しかつ信号入力と信号出力とを有する順序増幅器で
    あって、 各々が所与の周波数において入力信号を増幅しかつ出力
    に信号を発生するための逐次時間期間をもっている少な
    くとも2つの増幅段と、 前記増幅段のうちの先行段からの増幅入力信号が前記増
    幅段のうちの後続段に結合される前に所定遅延を起こさ
    せるためにかつ少なくとも2つの段の間に発振が起こる
    前に時間期間を生成するように前記先行段を前記後続段
    に結合する遅延手段と、 前記少なくとも2つの増幅段の間に発振を起こす帰還が
    起こらない限り前記入力信号の最大利得を得るために前
    記少なくとも2つの増幅段の増幅時間期間が時間の部分
    にわたりオーバラップするように前記少なくとも2つの
    増幅段の両方を附勢しかつ前記附勢後に前記少なくとも
    2つの増幅段の間の発振を防止するために1つの増幅段
    のみを除勢し、該除勢によって残りの増幅段との帰還干
    渉を伴うことなく前記入力信号の最大利得が得られこと
    を可能にするスイッチング手段とを含む順序増幅器。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の順序増幅器において、前
    記スイッチング手段は、前記少なくとも2つの増幅段の
    間に発振が起こる直前まで前記増幅段のうちの第1段が
    附勢されたままであるように前記時間の部分にわたり前
    記少なくとも2つの増幅段の各々を附勢する、順序増幅
    器。
  3. 【請求項3】 請求項1記載の順序増幅器において、前
    記所与の周波数は無線周波数である、順序増幅器。
  4. 【請求項4】 請求項1記載の順序増幅器において、前
    記所与の周波数は可聴周波数である、順序増幅器。
  5. 【請求項5】 請求項1記載の順序増幅器において、前
    記遅延手段は遅延線である、順序増幅器。
  6. 【請求項6】 請求項5記載の順序増幅器において、前
    記遅延線は表面音響波デバイスで以て形成される、順序
    増幅器。
  7. 【請求項7】 請求項1記載の順序増幅器において、前
    記スイッチング手段はクロックである、順序増幅器。
  8. 【請求項8】 請求項1記載の順序増幅器において、前
    記スイッチング手段は双安定マルチバイブレータであ
    る、順序増幅器。
  9. 【請求項9】 それぞれが入力信号を増幅するための逐
    次時間期間をもっていてかつここにm≧3である前記m
    個の増幅段と、 それぞれが前記m個の増幅段のうちの1つからの増幅入
    力信号が前記m個の増幅段のちの後続段に結合される前
    に所定時間遅延を起こさせるために前記m個の増幅段の
    うちの2つの逐次増幅段をそれぞれ結合する(m−1)
    個の遅延線と、 前記入力信号の最大利得を得るために、前記m個の増幅
    段のうちの各2つの逐次増幅段の間に発振を起こす帰還
    が起こらない限り前記各2つの逐次増幅段の増幅時間期
    間が時間の部分にわたりオーバラップするように前記各
    2つの逐次増幅段のみを順序に附勢するスイッチング手
    段とを含む順序増幅器。
  10. 【請求項10】 請求項9記載の順序増幅器において、
    前記スイッチング手段は、前記増幅段のうちの前記少な
    くとも2つの逐次増幅段の間の発振が開始する前に前記
    2つの逐次増幅段のうちの先行段が除勢されるように前
    記時間の部分にわたり前記2つの逐次増幅段の各々を附
    勢する、順序増幅器。
  11. 【請求項11】 請求項9記載の順序増幅器において、
    前記スイッチング手段はマルチバイブレータを含む、順
    序増幅器。
  12. 【請求項12】 請求項9記載の順序増幅器において、
    前記スイッチング回路は、 第1出力信号が前記m個の増幅段のうちの第1段を附勢
    する、m個の出力信号を発生するクロックと、 前記m個の増幅段のうちの第2逐次段を附勢する第2出
    力信号と、 前記増幅段の間に発振を起こす帰還が起こらない限り前
    記出力信号の最大利得を得るために、前記m個の増幅段
    のうちの第m逐次段を附勢する第m出力信号とを含む、
    順序増幅器。
  13. 【請求項13】 請求項9記載の順序増幅器において、
    前記スイッチング手段はm個の単安定マルチバイブレー
    タを含み、前記m個の単安定マルチバイブレータの各々
    が前記増幅段を附勢するために前記m個の増幅段のうち
    の対応する増幅段と逐次単安定アルチバイブレータを活
    性化するために前記単安定マルチバイブレータうちの逐
    次1つとの両方に出力パルスを結合させる、順序増幅
    器。
  14. 【請求項14】 複数の増幅段の使用を通して所与の周
    波数において回路の安定利得を向上する方法であって、 入力信号の少なくとも第1増幅段と第2逐次増幅段を提
    供するステップであって、各段が前記所与の周波数にお
    いて前記入力信号を増幅するための逐次時間期間を有す
    る前記少なくとも第1増幅段と第2逐次増幅段とを提供
    するステップと、 所定時間遅延の後に1つの増幅段からの出力信号が後続
    増幅段に結合されるように前記1つの増幅段と前記後続
    増幅段との間に信号遅延手段を結合するステップと、 前記少なくとも第1増幅段と第2逐次増幅段との間に干
    渉を起こさせる発振が起こらない限り前記少なくとも第
    1増幅段と第2逐次増幅段との増幅時間期間が時間の部
    分にわたりオーバラップするように前記少なくとも第1
    増幅段と第2逐次増幅段との両方を附勢するステップ
    と、 前記第1増幅段と第2逐次増幅段との間の発振が起こる
    前に前記第1増幅段のみを除勢するステップとを含む方
    法。
  15. 【請求項15】 電子信号を順序に増幅する方法であっ
    て、 m個の逐次増幅段のうちの第1増幅段に前記電子信号を
    結合するステップあって、各増幅段が前記電子信号の増
    幅のための逐次時間期間を有しかつここにm≧3である
    前記電子信号を結合するステップと、 1つの増幅段からの増幅電子信号が後続増幅段に結合さ
    れる前に所定時間遅延を起こさせるために(m−1)個
    の遅延線のうちの1つで以て前記m個の逐次増幅段のう
    ちの各2つの逐次増幅段を結合するステップと、 最大利得を得るために、前記m個の増幅段のうちの各2
    つの逐次増幅段の間に発振が起こらない限り前記2つの
    逐次増幅段の増幅時間期間が時間の部分にわたりオーバ
    ラップするように前記2つの逐次増幅段を順序に附勢す
    るステップと、 前記m個の逐次増幅段のうちの各前記2つの逐次増幅段
    の間に発振が起こる前に前記2つの増幅段のうちの第1
    増幅段を除勢するステップとを含む方法。
  16. 【請求項16】 被変調RF周波数入力信号を受信する
    信号受信手段と、 前記被変調RF周波数入力信号から所定周波数を選択す
    るために前記信号受信手段に結合された周波数同調可能
    デバイスと、 選択RF周波数信号を増幅するために前記同調可能デバ
    イスに結合された順序増幅回路であって、 少なくとも2つの増幅段であって、各々の増幅段が前記
    選択周波数信号を増幅しかつ出力信号を発生するために
    逐次時間期間を有する前記少なくとも2つの増幅段と、 増幅のために前記少なくとも2つの増幅段のうちの先行
    増幅段からの増幅入力信号が前記少なくとも2つの増幅
    段のうちの後続段に結合される前に所定時間遅延を起こ
    させるために前記先行段を前記後続段に結合する遅延手
    段と、 前記少なくとも2つの増幅段の間に干渉を起こさせる帰
    還が起こらない限り、入力信号の最大利得を得るために
    前記少なくとも2つの増幅段の増幅時間期間が時間の部
    分にわたりオーバラップするように前記少なくとも2つ
    の増幅段の両方を附勢するスイッチング手段とを含み、 前記スイッチング手段は前記少なくとも2つの増幅段の
    間に発振が起こる前に前記少なくとも2つの増幅段のう
    ちの第1段を除勢する、 前記順序増幅回路と、 変調信号を再生するために前記順序増幅回路に結合され
    た検波器と、 不要信号を除去するために前記検波器に結合されたフィ
    ルタと、 再生変調振信号を増幅する出力増幅器とを含むRF信号
    受信機。
  17. 【請求項17】 請求項16記載の受信機において、前
    記再生変調信号はアナログデータ信号である、受信機。
  18. 【請求項18】 請求項16記載の受信機において、前
    記再生変調信号はディジタルデータ信号である、受信
    機。
  19. 【請求項19】 請求項17記載の受信機において、前
    記アナログデータ信号は可聴信号である、受信機。
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