JPH09181543A - 増幅器 - Google Patents

増幅器

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JPH09181543A
JPH09181543A JP7334398A JP33439895A JPH09181543A JP H09181543 A JPH09181543 A JP H09181543A JP 7334398 A JP7334398 A JP 7334398A JP 33439895 A JP33439895 A JP 33439895A JP H09181543 A JPH09181543 A JP H09181543A
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JP
Japan
Prior art keywords
channel fet
fet
channel
input terminal
amplifier
Prior art date
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Pending
Application number
JP7334398A
Other languages
English (en)
Inventor
Tsugunori Yokozeki
世紀 横関
Keiichi Iiyama
恵市 飯山
Masayuki Arai
雅行 荒井
Akihisa Yamazaki
彰久 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokimec Inc
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Tokimec Inc
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Tokimec Inc, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Tokimec Inc
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Priority to US08/772,004 priority patent/US5949826A/en
Priority to EP96120681A priority patent/EP0781013B1/en
Priority to DE69623738T priority patent/DE69623738T2/de
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 特にICカード等のように電源が限定されて
おり、電源数が少ない携帯端末に用いる単電源でかつ効
率が高い増幅器を提供することを目的とする。 【解決手段】 FET1とFET2を直列に接続した第
1組の回路と、FET3とFET4を直列に接続した第
2組の回路とを、電源線とアース線との間に挿入し、接
続点9と接続点10との間に直列共振回路5を挿入し、
端子7に入力信号を印加し、入力端子7の信号を反転回
路6で反転して端子8に印加して直列共振回路5を駆動
する。この構成によると、単電源でありながら電流のバ
ランスが良く、また電源電圧の約2倍の電圧で共振回路
を駆動させることのできる、電源効率の非常によい優れ
た増幅器を実現できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は各種通信機において
PSK信号の出力回路などに用いられる増幅器に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】PSK変調は、データの変化点を搬送波
の位相の変化として信号を送る変調方式であり、他のA
SKあるいはFSKという変調方式に比較し、高速伝
送,耐ノイズ性に優れた方式である。このPSK信号を
電波として出力するためには、直列共振回路に電流を供
給する出力回路が必要である。
【0003】以下、PSK変調方式の出力回路における
従来の増幅器について説明する。図4は従来の増幅器
で、単電源のD級増幅器を示している。図4において、
21はPチャンネルFET、22はNチャンネルFE
T、23は入力端子、24は直列共振回路である。
【0004】PチャンネルFET21とNチャンネルF
ET22のゲートは共通接続されて入力端子23を構成
し、PチャンネルFET21とNチャンネルFET22
の接続点は直列共振回路24の一方の端子に接続され、
直列共振回路24の他方の端子はアースされている。
【0005】以上のように構成された従来の増幅器の動
作を以下に説明する。PSK変調された入力信号は入力
端子23から各FETのゲートに入力される。入力信号
が“H”レベルの時はPチャンネルFET21がオンし
てNチャンネルFET22がオフするため、直列共振回
路24には電源線Vccから電圧が供給される。逆に、入
力信号が“L”レベルの時はPチャンネルFET21が
オフでNチャンネルFET22がオンするため、直列共
振回路24に蓄積された電荷がNチャンネルFET22
を通してアース線に放出される。
【0006】このようにして直列共振回路24に振動エ
ネルギーを与え、直列共振回路24を構成するコイルよ
り電磁波を出力する。図5は従来の増幅器で、両電源の
D級増幅器を示している。図4の単電源のD級増幅器と
違うところは、NチャンネルFET22のソースがマイ
ナス電源−Vccに接続されているところである。また、
PチャンネルFETとNチャンネルFETからなる出力
回路をドライブするためには、TTLレベルでは不可能
なため、電圧増幅器25が必要となる。その他の動作は
単電源の場合と同じである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、たとえば単電源の場合は常に電源から電
流の供給を受けるわけではないので電流のバランスおよ
び効率が悪く、大電流を流そうとすると別電源が必要と
なる。
【0008】また両電源の場合では、入力信号のレベル
がが“H”の時も“L”の時も電源線から電流が供給さ
れるためバランスがよく、かつ効率は良くなるものの、
マイナス電源が必要となり、さらにFETをドライブす
るために電圧増幅器25が必要となる。
【0009】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、特にICカード等のように電源が限定されており、
電源数が少ない携帯端末に用いる単電源でかつ効率が高
い増幅器を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の増幅器は、第1のPチャンネルFETと第1
のNチャンネルFETを直列に接続した第1組の回路
と、第2のPチャンネルFETと第2のNチャンネルF
ETを直列に接続した第2組の回路とを、電源線とアー
ス線との間に挿入し、第1組の第1のPチャンネルFE
Tと第1のNチャンネルFETとの接続点と、第2組の
第2のPチャンネルFETと第2のNチャンネルFET
との接続点との両接続点間にコンデンサとコイルからな
る直列共振回路を挿入し、第1組の両FETのゲートを
共通接続して第1の入力端子とし、第2組の両FETの
ゲートを共通接続して第2の入力端子とし、かつ第2の
入力端子に第1の入力端子に入力される信号の反転信号
を入力するための反転回路を備えた構成を有している。
【0011】この構成により、TTLレベルで駆動で
き、単電源でありながらFETのオン時もオフ時も電源
線より電流を供給するために電流のバランスがよく、か
つ効率の高い増幅器を実現できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施の形態を図
1〜図3に基づいて説明する。 〔第1の実施の形態〕図1と図2は〔第1の実施の形
態〕を示す。
【0013】図1に示す単電源D級増幅器は、第1のP
チャンネルFET1と、第1のNチャンネルFET2
と、第2のPチャンネルFET3と、第2のNチャンネ
ルFET4と、コンデンサとコイルからなる直列共振回
路5と、インバータ6とで構成されている。
【0014】第1の入力端子7に図2に示すPSK変調
されたデジタル信号11(以下、PSK信号11と称
す)を入力する。PSK信号11が“H”の時は第1の
PチャンネルFET1と第2のNチャンネルFET4が
オンし、第2のPチャンネルFET3と第1のNチャン
ネルFET2がオフとなる。したがって、電流12は第
1のPチャンネルFET1,直列共振回路5,第2のN
チャンネルFET4の順に流れる。
【0015】また、PSK信号11が“L”の時は第2
のPチャンネルFET3と第1のNチャンネルFET2
がオンし、第1のPチャンネルFET1と第2のNチャ
ンネルFET4がオフとなる。したがって、電流13は
第2のPチャンネルFET3、直列共振回路5、第1の
NチャンネルFET2の順に流れる。
【0016】このようにして、直列共振回路5にはPS
K信号11が“H”の時も“L”の時も電源線Vccから
電流が供給されるために電流のバランスがよく、また電
流12および電流13を合成した合成電流14〔図2参
照〕が直列共振回路5に流れるため、電源電圧の2倍の
電圧で直列共振回路5を駆動させていることになり、効
率が理論的には100%となる。
【0017】なお、直列共振回路5には、高周波成分が
取り除かれた基本波成分のみが正弦波電流として合成電
流14のように流れる。ただし、信号の変化点では電流
の慣性により実際には現実合成電流15〔図2参照〕の
ように電流は連続波形となるが、変化点では振幅が小さ
くなる。
【0018】〔第2の実施の形態〕図3は〔第2の実施
の形態〕の単電源D級増幅器を示す。この〔第2の実施
の形態〕も基本的には〔第1の実施の形態〕と同じであ
り、異なる点について説明する。
【0019】〔第1の実施の形態〕では4つのFET
1,2,3,4が同時にスイッチングするため、その遷
移点では4つのFETが同時にオンになる可能性があ
る。その場合はすべてのFETに貫通電流が流れ、消費
電流が増え、その結果、FETが劣化する危険性があ
る。
【0020】その貫通電流を防ぐために、〔第2の実施
の形態〕では第1の接続点9と第1のPチャンネルFE
T1と第1のNチャンネルFET2と間にそれぞれ抵抗
器16a,16bを挿入し、第2の接続点10と第2の
PチャンネルFET3と第2のNチャンネルFET4と
間にそれぞれ抵抗器17a,17bをそれぞれ挿入して
いる。
【0021】このように抵抗器16a,16b,17
a,17bを挿入することにより、貫通電流を防止する
ことができ、かつ低消費電力化、高信頼性を実現でき
る。なお、4個の抵抗器16a,16b,17a,17
bの値はほぼ等しいことが望ましいが、これ以外にも次
のような組み合わせが可能である。
【0022】抵抗器16a,17aのみ、または抵抗器
16b,17bのみを挿入してもよい。いずれの場合
も、FET間には必ず抵抗器が挿入されていることにな
り、貫通電流を低減することができる。
【0023】なお、図3では各抵抗器がそれぞれ1個の
抵抗器で構成されている場合を示したが、複数個の抵抗
器を用いてもよい。上記の各実施の形態では、PSK変
調方式の出力回路として説明したが、搬送波をオン、オ
フして信号を伝送するASK変調方式でも同様の効果を
もつことは明らかである。
【0024】
【発明の効果】請求項1記載の増幅器は、第1のPチャ
ンネルFETと第1のNチャンネルFETを直列に接続
した第1組の回路と、第2のPチャンネルFETと第2
のNチャンネルFETを直列に接続した第2組の回路と
を、電源線とアース線との間に挿入し、第1組の第1の
PチャンネルFETと第1のNチャンネルFETとの接
続点と、第2組の第2のPチャンネルFETと第2のN
チャンネルFETとの接続点との両接続点間にコンデン
サとコイルからなる直列共振回路を挿入し、第1組の両
FETのゲートを共通接続して第1の入力端子とし、第
2組の両FETのゲートを共通接続して第2の入力端子
とし、かつ第2の入力端子に第1の入力端子に入力され
る信号の反転信号を入力するための反転回路を備えたた
め、単電源でありながら電流のバランスが良く、また電
源電圧の約2倍の電圧で共振回路を駆動させることので
きる、電源効率の非常によい優れた増幅器を実現できる
ものである。
【0025】請求項2または請求項3または請求項4に
記載のように、請求項1において抵抗器を介装すること
によって遷移点での貫通電流を低減でき、FETの劣化
を防止することができ、信頼性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例におけるD級増幅器のブロッ
ク図
【図2】同D級増幅器の各部の信号波形図
【図3】本発明の他の実施例におけるD級増幅器のブロ
ック図
【図4】従来例におけるD級増幅器のブロック図
【図5】従来例における他のD級増幅器のブロック図
【符号の説明】
1 第1のPチャンネルFET 2 第1のNチャンネルFET 3 第2のPチャンネルFET 4 第2のNチャンネルFET 5 直列共振回路 6 反転回路 7 第1の入力端子 8 第2の入力端子 9 第1の接続点 10 第2の接続点 16a,16b,17a,17b 抵抗器
フロントページの続き (72)発明者 荒井 雅行 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内 (72)発明者 山崎 彰久 東京都大田区南蒲田2丁目16番46号 株式 会社トキメック内

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源線とアース線の間に、第1のPチャ
    ンネルFET(1)と第1のNチャンネルFET(2)
    を直列に接続し、また同様に第2のPチャンネルFET
    (3)と第2のNチャンネルFET(4)を前記電源線
    と前記アース線の間に直列に接続し、第1のPチャンネ
    ルFET(1)と第1のNチャンネルFET(2)と間
    の第1の接続点(9)と第2のPチャンネルFET
    (3)と第2のNチャンネルFET(4)と間の第2の
    接続点(10)の間に、コンデンサとコイルからなる直
    列共振回路(5)を挿入し、第1のPチャンネルFET
    (1)と第1のNチャンネルFET(2)のそれぞれの
    ゲートを接続して第1の入力端子(7)を構成し、第2
    のPチャンネルFET(3)と第2のNチャンネルFE
    T(4)のそれぞれのゲートを接続して第2の入力端子
    (8)を構成し、かつ第1の入力端子(7)に入力され
    る信号の反転信号を第2の入力端子(8)へ入力するた
    めの反転回路(6)を備え、第1の入力端子(7)に入
    力される信号で直列共振回路(5)を駆動する増幅器。
  2. 【請求項2】 第1のPチャンネルFET(1)および
    第1のNチャンネルFET(2)と第1の接続点(9)
    の間、第2のPチャンネルFET(3)および第2のN
    チャンネルFET(4)と第2の接続点(10)の間
    に、それぞれ抵抗器を挿入した請求項1記載の増幅器。
  3. 【請求項3】 第1のPチャンネルFET(1)と第1
    の接続点(9)の間、および第2のPチャンネルFET
    (3)と第2の接続点(10)の間に、それぞれ抵抗器
    を挿入した請求項1記載の増幅器。
  4. 【請求項4】 第1のNチャンネルFET(2)と第1
    の接続点(9)の間、および第2のNチャンネルFET
    (4)と第2の接続点(10)の間に、それぞれ抵抗器
    を挿入した請求項1記載の増幅器。
JP7334398A 1995-12-22 1995-12-22 増幅器 Pending JPH09181543A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7334398A JPH09181543A (ja) 1995-12-22 1995-12-22 増幅器
US08/772,004 US5949826A (en) 1995-12-22 1996-12-19 Data transmission and reception system
EP96120681A EP0781013B1 (en) 1995-12-22 1996-12-20 Data transmission and reception system
DE69623738T DE69623738T2 (de) 1995-12-22 1996-12-20 System zur Übertragung und zum Empfang von Daten

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7334398A JPH09181543A (ja) 1995-12-22 1995-12-22 増幅器

Publications (1)

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JPH09181543A true JPH09181543A (ja) 1997-07-11

Family

ID=18276928

Family Applications (1)

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JP7334398A Pending JPH09181543A (ja) 1995-12-22 1995-12-22 増幅器

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JP (1) JPH09181543A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012527193A (ja) * 2009-05-13 2012-11-01 クゥアルコム・インコーポレイテッド マルチビットクラスdパワーアンプシステム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012527193A (ja) * 2009-05-13 2012-11-01 クゥアルコム・インコーポレイテッド マルチビットクラスdパワーアンプシステム

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Date Code Title Description
A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050207