JPH10284958A - 固体増幅器 - Google Patents
固体増幅器Info
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- JPH10284958A JPH10284958A JP9089241A JP8924197A JPH10284958A JP H10284958 A JPH10284958 A JP H10284958A JP 9089241 A JP9089241 A JP 9089241A JP 8924197 A JP8924197 A JP 8924197A JP H10284958 A JPH10284958 A JP H10284958A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 固体増幅器の最終段に用いる高出力段増幅器
が、過大入力信号によって劣化してしまう場合があっ
た。 【解決手段】 ゲート幅の異なるＦＥＴをそれぞれ用い
た２つの単位増幅器と、上記単位増幅器の入力端子間を
接続した等電力分配回路と、出力端子間を接続した等電
力合成回路とからなるバランス型増幅器を固体増幅器の
ドライバ段増幅器として用いた。
が、過大入力信号によって劣化してしまう場合があっ
た。 【解決手段】 ゲート幅の異なるＦＥＴをそれぞれ用い
た２つの単位増幅器と、上記単位増幅器の入力端子間を
接続した等電力分配回路と、出力端子間を接続した等電
力合成回路とからなるバランス型増幅器を固体増幅器の
ドライバ段増幅器として用いた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、通信およびレー
ダ等に用いるマイクロ波帯の固体増幅器に関するもので
ある。
ダ等に用いるマイクロ波帯の固体増幅器に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の固体増幅器の構成を示すも
ので、図中、２は高出力段増幅器、８はドライバ段増幅
器、９は可変減衰器、１０はカップラ、１１は検波器、
１２はレベル制御回路、１３は入力端子、１４は出力端
子、１５はドライバ段増幅器出力端子である。
ので、図中、２は高出力段増幅器、８はドライバ段増幅
器、９は可変減衰器、１０はカップラ、１１は検波器、
１２はレベル制御回路、１３は入力端子、１４は出力端
子、１５はドライバ段増幅器出力端子である。
【０００３】この増幅器は入力端子１３から可変減衰器
９、ドライバ段増幅器８、ドライバ段増幅器出力端子１
５、高出力段増幅器２およびカップラ１０を順次縦続接
続し、出力端子１４より信号が出力される。また、カッ
プラ１０により高出力段増幅器２の出力信号の一部を検
波器１１、レベル制御回路１２を介して可変減衰器９に
フィードバックする構成のものである。
９、ドライバ段増幅器８、ドライバ段増幅器出力端子１
５、高出力段増幅器２およびカップラ１０を順次縦続接
続し、出力端子１４より信号が出力される。また、カッ
プラ１０により高出力段増幅器２の出力信号の一部を検
波器１１、レベル制御回路１２を介して可変減衰器９に
フィードバックする構成のものである。
【０００４】次に作用について説明する。入力端子から
入射した入力信号は、可変減衰器９を通り、ドライバ段
増幅器８で増幅される。その信号はドライバ段増幅器出
力端子１５を経由し、さらに高出力段増幅器２で増幅さ
れ、カップラ１０を介して大部分が出力端子に出力され
る。また、カップラ１０で結合された出力信号の一部
は、検波器１１に入力され、検波器１１で検波された信
号をレベル制御回路１２に入力される。さらに検波信号
に応じてレベル制御回路１２から制御電圧を発生させた
ものを可変減衰器９にフィードバックし、高出力段増幅
器２に過大な入力信号が入射しないようにしてある。
入射した入力信号は、可変減衰器９を通り、ドライバ段
増幅器８で増幅される。その信号はドライバ段増幅器出
力端子１５を経由し、さらに高出力段増幅器２で増幅さ
れ、カップラ１０を介して大部分が出力端子に出力され
る。また、カップラ１０で結合された出力信号の一部
は、検波器１１に入力され、検波器１１で検波された信
号をレベル制御回路１２に入力される。さらに検波信号
に応じてレベル制御回路１２から制御電圧を発生させた
ものを可変減衰器９にフィードバックし、高出力段増幅
器２に過大な入力信号が入射しないようにしてある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】一般にＦＥＴのブレー
クダウン電圧を超えるような過大な信号が高出力段増幅
器２に入射した場合、ＦＥＴが劣化する。ＦＥＴの劣化
を避けるために、従来の固体増幅器では、図５に示すよ
うに高出力段増幅器２の出力信号を検波し、そのレベル
に応じて可変減衰器９の減衰量を適切なレベルに設定す
ることにより、高出力段増幅器２に過大な入力信号が入
射しないようにしてある。
クダウン電圧を超えるような過大な信号が高出力段増幅
器２に入射した場合、ＦＥＴが劣化する。ＦＥＴの劣化
を避けるために、従来の固体増幅器では、図５に示すよ
うに高出力段増幅器２の出力信号を検波し、そのレベル
に応じて可変減衰器９の減衰量を適切なレベルに設定す
ることにより、高出力段増幅器２に過大な入力信号が入
射しないようにしてある。
【０００６】ところが、高出力段増幅器２の出力信号を
検波し、可変減衰器９が動作するまでに数ミリ秒程度の
時間がかかるため、その間は高出力段増幅器２に過大な
信号が入射される。また、入力信号として短時間のパル
ス状の信号が入射した場合、フィードバック回路が動作
しない場合がある。これらの場合、高出力段増幅器２に
過大な信号が入射し、高出力段増幅器２が劣化してしま
う問題点があった。
検波し、可変減衰器９が動作するまでに数ミリ秒程度の
時間がかかるため、その間は高出力段増幅器２に過大な
信号が入射される。また、入力信号として短時間のパル
ス状の信号が入射した場合、フィードバック回路が動作
しない場合がある。これらの場合、高出力段増幅器２に
過大な信号が入射し、高出力段増幅器２が劣化してしま
う問題点があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】第１の発明による固体増
幅器は、ゲート幅の異なるＦＥＴをそれぞれ用いた２つ
の単位増幅器と、上記単位増幅器の入力端子間を接続し
た等電力分配回路と、出力端子間を接続した等電力合成
回路とからなるバランス型増幅器をドライバ段増幅器と
して用いたものである。
幅器は、ゲート幅の異なるＦＥＴをそれぞれ用いた２つ
の単位増幅器と、上記単位増幅器の入力端子間を接続し
た等電力分配回路と、出力端子間を接続した等電力合成
回路とからなるバランス型増幅器をドライバ段増幅器と
して用いたものである。
【０００８】また、第２の発明による固体増幅器は、同
一ゲート幅を有するＦＥＴをそれぞれ用いた２つの単位
増幅器と、上記単位増幅器の入力端子間を接続した等電
力分配回路と、出力端子間を接続した等電力合成回路
と、上記一方の単位増幅器の入力側と等電力分配回路間
に接続された減衰器と、上記他方の単位増幅器の出力側
と等電力合成回路間に接続された減衰器とからなるバラ
ンス型増幅器をドライバ段増幅器として用いたものであ
る。
一ゲート幅を有するＦＥＴをそれぞれ用いた２つの単位
増幅器と、上記単位増幅器の入力端子間を接続した等電
力分配回路と、出力端子間を接続した等電力合成回路
と、上記一方の単位増幅器の入力側と等電力分配回路間
に接続された減衰器と、上記他方の単位増幅器の出力側
と等電力合成回路間に接続された減衰器とからなるバラ
ンス型増幅器をドライバ段増幅器として用いたものであ
る。
【０００９】
実施の形態１．図１は、この発明の実施の形態１を示す
構成図であり、１はバランス型増幅器、２は高出力段増
幅器、１３は入力端子、１４は出力端子、１５はドライ
バ段増幅器出力端子である。この増幅器はバランス型増
幅器１と高出力段増幅器２とを縦続接続した非常に簡単
な構成のものである。図２はドライバ段増幅器として使
用しているバランス型増幅器１の構成を示すものであ
り、３、４はそれぞれ１ないし２段の単位増幅器、５ａ
は等電力分配回路、５ｂは等電力合成回路である。この
バランス型増幅器１を構成する単位増幅器３と単位増幅
器４には利得はほぼ同じでゲート幅の異なるＦＥＴを用
いており、各単位増幅器３、４の入力端子間および出力
端子間は５ａは等電力分配回路、５ｂは等電力合成回路
によりそれぞれ接続されている。
構成図であり、１はバランス型増幅器、２は高出力段増
幅器、１３は入力端子、１４は出力端子、１５はドライ
バ段増幅器出力端子である。この増幅器はバランス型増
幅器１と高出力段増幅器２とを縦続接続した非常に簡単
な構成のものである。図２はドライバ段増幅器として使
用しているバランス型増幅器１の構成を示すものであ
り、３、４はそれぞれ１ないし２段の単位増幅器、５ａ
は等電力分配回路、５ｂは等電力合成回路である。この
バランス型増幅器１を構成する単位増幅器３と単位増幅
器４には利得はほぼ同じでゲート幅の異なるＦＥＴを用
いており、各単位増幅器３、４の入力端子間および出力
端子間は５ａは等電力分配回路、５ｂは等電力合成回路
によりそれぞれ接続されている。
【００１０】図３は単位増幅器３、４の入力信号に対す
る利得特性を示すもので、ａは単位増幅器３、ｂは単位
増幅器４の特性である。なお、ここでは単位増幅器４に
比べ、単位増幅器３のＦＥＴのゲート幅が広いものを用
いた場合について示している。この図に示すように、入
力信号が小さい場合はほぼ同じ利得を示すが、入力信号
が増加するにしたがって単位増幅器４のほうが先に飽和
するため、入力信号の小さいうちから利得の減少が現わ
れる。
る利得特性を示すもので、ａは単位増幅器３、ｂは単位
増幅器４の特性である。なお、ここでは単位増幅器４に
比べ、単位増幅器３のＦＥＴのゲート幅が広いものを用
いた場合について示している。この図に示すように、入
力信号が小さい場合はほぼ同じ利得を示すが、入力信号
が増加するにしたがって単位増幅器４のほうが先に飽和
するため、入力信号の小さいうちから利得の減少が現わ
れる。
【００１１】図４はこれらの単位増幅器３、４を用いた
バランス型増幅器１の入力端子１３から入力する信号に
対するドライバ段増幅器出力端子１５の出力信号特性の
一例である。図中、ｄはこの発明のバランス型増幅器１
の入力信号に対する出力信号特性の一例である。また、
ｃは比較のために単位増幅器３、４にゲート幅が同じＦ
ＥＴを用いた場合についても示している。
バランス型増幅器１の入力端子１３から入力する信号に
対するドライバ段増幅器出力端子１５の出力信号特性の
一例である。図中、ｄはこの発明のバランス型増幅器１
の入力信号に対する出力信号特性の一例である。また、
ｃは比較のために単位増幅器３、４にゲート幅が同じＦ
ＥＴを用いた場合についても示している。
【００１２】図３で示すように入力信号が増加するにつ
れ、単位増幅器３と単位増幅器４の利得差が増加するた
め、合成損失が増加する。従って、図４のｄで示すよう
に入力信号が増加しても、ドライバ段増幅器出力端子１
５の出力信号レベルがほぼ一定の出力信号のレベルに抑
えることができる。この出力信号のレベルは、単位増幅
器３、４に使用するＦＥＴのゲート幅に依存し、ゲート
幅の差が大きいほど出力信号のレベルを小さく抑えるこ
とができる。これに対して、特性ｃのように同じゲート
幅のＦＥＴを用いた場合には、入力信号の増加とともに
徐々に出力信号が増加する特性を示す。
れ、単位増幅器３と単位増幅器４の利得差が増加するた
め、合成損失が増加する。従って、図４のｄで示すよう
に入力信号が増加しても、ドライバ段増幅器出力端子１
５の出力信号レベルがほぼ一定の出力信号のレベルに抑
えることができる。この出力信号のレベルは、単位増幅
器３、４に使用するＦＥＴのゲート幅に依存し、ゲート
幅の差が大きいほど出力信号のレベルを小さく抑えるこ
とができる。これに対して、特性ｃのように同じゲート
幅のＦＥＴを用いた場合には、入力信号の増加とともに
徐々に出力信号が増加する特性を示す。
【００１３】従って、図４で示したようにこの発明に用
いるバランス型増幅器１は、入力信号が増加してもドラ
イバ段増幅器出力端子１５の出力信号をほぼ一定に抑え
ることができるため、この増幅器を多段増幅器のドライ
バ段として用いることにより、高出力段増幅器２に入射
する過大入力信号を抑えることができ、高出力段増幅器
２の特性劣化を防ぐことができる利点がある。また、フ
ィードバック回路応答速度に依存することなく確実に過
大入力信号を抑えることができるとともに、可変減衰器
９、カップラ１０、検波器１１、レベル制御回路１２等
が不要になり、非常に簡単な回路構成であるため、固体
増幅器を安価に構成できる利点もある。
いるバランス型増幅器１は、入力信号が増加してもドラ
イバ段増幅器出力端子１５の出力信号をほぼ一定に抑え
ることができるため、この増幅器を多段増幅器のドライ
バ段として用いることにより、高出力段増幅器２に入射
する過大入力信号を抑えることができ、高出力段増幅器
２の特性劣化を防ぐことができる利点がある。また、フ
ィードバック回路応答速度に依存することなく確実に過
大入力信号を抑えることができるとともに、可変減衰器
９、カップラ１０、検波器１１、レベル制御回路１２等
が不要になり、非常に簡単な回路構成であるため、固体
増幅器を安価に構成できる利点もある。
【００１４】実施の形態２．図５は、この発明の実施の
形態２に用いるバランス型増幅器１の構成を示す図であ
り、６、７は、ぞれぞれ単位増幅器３の出力端子、単位
増幅器４の入力端子に接続された減衰器である。実施の
形態１では、バランス型増幅器１を構成する単位増幅器
３と４にはそれぞれゲート幅の異なるＦＥＴを用いた場
合について示したが、この実施例では同じゲート幅のＦ
ＥＴを用いており、減衰器６、７の減衰量はほぼ同じ値
に選んでいる。
形態２に用いるバランス型増幅器１の構成を示す図であ
り、６、７は、ぞれぞれ単位増幅器３の出力端子、単位
増幅器４の入力端子に接続された減衰器である。実施の
形態１では、バランス型増幅器１を構成する単位増幅器
３と４にはそれぞれゲート幅の異なるＦＥＴを用いた場
合について示したが、この実施例では同じゲート幅のＦ
ＥＴを用いており、減衰器６、７の減衰量はほぼ同じ値
に選んでいる。
【００１５】このように単位増幅器３の出力端子に減衰
器６を接続することにより、単位増幅器３の出力信号が
減衰される。これに対して、単位増幅器４の入力端子に
減衰器７を接続することにより、単位増幅器４の出力信
号は減衰されることなく大きな値が得られる。したがっ
て、減衰器６を含む単位増幅器３の特性と、減衰器７を
含む単位増幅器４の入力信号に対する利得はほぼ図３と
同じ特性を示す。このように、単位増幅器３の出力端子
に減衰器６、また単位増幅器４の入力端子に減衰器７を
接続することにより、等価的に単位増幅器３、４に用い
るＦＥＴのゲート幅が異なったものと等しくなる。
器６を接続することにより、単位増幅器３の出力信号が
減衰される。これに対して、単位増幅器４の入力端子に
減衰器７を接続することにより、単位増幅器４の出力信
号は減衰されることなく大きな値が得られる。したがっ
て、減衰器６を含む単位増幅器３の特性と、減衰器７を
含む単位増幅器４の入力信号に対する利得はほぼ図３と
同じ特性を示す。このように、単位増幅器３の出力端子
に減衰器６、また単位増幅器４の入力端子に減衰器７を
接続することにより、等価的に単位増幅器３、４に用い
るＦＥＴのゲート幅が異なったものと等しくなる。
【００１６】したがって、この場合も実施の形態１で示
したような効果が得られる。実施の形態１では、ゲート
幅の異なるＦＥＴを用いるため、ＦＥＴの入手性から設
定出力信号レベルが制限される場合がある。これに対し
て実施の形態２では、バランス型増幅器１の出力信号の
レベルは減衰器６、７の減衰量で設定できるため、高出
力段増幅器２に入射する入力信号のレベルの微調がより
可能である。
したような効果が得られる。実施の形態１では、ゲート
幅の異なるＦＥＴを用いるため、ＦＥＴの入手性から設
定出力信号レベルが制限される場合がある。これに対し
て実施の形態２では、バランス型増幅器１の出力信号の
レベルは減衰器６、７の減衰量で設定できるため、高出
力段増幅器２に入射する入力信号のレベルの微調がより
可能である。
【００１７】
【発明の効果】第１の発明によれば、ゲート幅の異なる
ＦＥＴをそれぞれ用いた２つの単位増幅器と、上記単位
増幅器の入力端子間を接続した等電力分配回路と、出力
端子間を接続した等電力合成回路とからなるバランス型
増幅器１を用いることにより、フィードバック回路の応
答速度に関係なく常に高出力段増幅器２に入力される過
大入力信号を抑えることができ、高出力段増幅器２を保
護することができる。
ＦＥＴをそれぞれ用いた２つの単位増幅器と、上記単位
増幅器の入力端子間を接続した等電力分配回路と、出力
端子間を接続した等電力合成回路とからなるバランス型
増幅器１を用いることにより、フィードバック回路の応
答速度に関係なく常に高出力段増幅器２に入力される過
大入力信号を抑えることができ、高出力段増幅器２を保
護することができる。
【００１８】第２の発明によれば、高出力段増幅器に入
射する過大入力信号のレベルの微調を行うことができる
ため、より確実に高出力段増幅器２を保護することがで
きる。
射する過大入力信号のレベルの微調を行うことができる
ため、より確実に高出力段増幅器２を保護することがで
きる。
【図１】 この発明による固体増幅器の実施の形態１の
構成を示す図である。
構成を示す図である。
【図２】 この発明による固体増幅器の実施の形態１に
用いるバランス型増幅器の構成を示す図である。
用いるバランス型増幅器の構成を示す図である。
【図３】 この発明による固体増幅器の実施の形態１に
用いるバランス型増幅器を構成する単位増幅器の利得特
性を示す図である。
用いるバランス型増幅器を構成する単位増幅器の利得特
性を示す図である。
【図４】 この発明による固体増幅器の実施の形態１に
用いるバランス型増幅器の入力信号に対する出力信号特
性を示す図である。
用いるバランス型増幅器の入力信号に対する出力信号特
性を示す図である。
【図５】 この発明による固体増幅器の実施の形態２に
用いるバランス型増幅器の構成を示す図である。
用いるバランス型増幅器の構成を示す図である。
【図６】 従来の固体増幅器の構成を示す図である。
１ ドライバ段増幅器、２ 高出力段増幅器、３ 単位
増幅器、４ 単位増幅器、５ａ 等電力分配回路、５ｂ
等電力合成回路、６ 減衰器、７ 減衰器、８ ドラ
イバ段増幅器、９ 可変減衰器、１０ カップラ、１１
検波器、１２レベル制御回路、１３ 入力端子、１４
出力端子、１５ ドライバ段増幅器出力端子。
増幅器、４ 単位増幅器、５ａ 等電力分配回路、５ｂ
等電力合成回路、６ 減衰器、７ 減衰器、８ ドラ
イバ段増幅器、９ 可変減衰器、１０ カップラ、１１
検波器、１２レベル制御回路、１３ 入力端子、１４
出力端子、１５ ドライバ段増幅器出力端子。
Claims (2)
- 【請求項１】 ドライバ段増幅器と、高出力段増幅器と
からなる固体増幅器において、ゲート幅の異なるＦＥＴ
をそれぞれ用いた２つの単位増幅器と、上記単位増幅器
の入力端子間を接続した等電力分配回路と、出力端子間
を接続した等電力合成回路とからなるバランス型増幅器
を上記ドライバ段増幅器として用いたことを特徴とする
固体増幅器。 - 【請求項２】 ドライバ段増幅器と、高出力段増幅器と
からなる固体増幅器において、同一ゲート幅を有するＦ
ＥＴをそれぞれ用いた２つの単位増幅器と、上記単位増
幅器の入力端子間を接続した等電力分配回路と、出力端
子間を接続した等電力合成回路と、上記一方の単位増幅
器の入力側と等電力分配回路間に接続された減衰器と、
上記他方の単位増幅器の出力側と等電力合成回路間に接
続された減衰器とからなるバランス型増幅器を上記ドラ
イバ段増幅器として用いたことを特徴とする固体増幅
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08924197A JP3852499B2 (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 固体増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08924197A JP3852499B2 (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 固体増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10284958A true JPH10284958A (ja) | 1998-10-23 |
| JP3852499B2 JP3852499B2 (ja) | 2006-11-29 |
Family
ID=13965261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08924197A Expired - Fee Related JP3852499B2 (ja) | 1997-04-08 | 1997-04-08 | 固体増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3852499B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012222490A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Hitachi Metals Ltd | 高周波回路 |
| JP2014225791A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社東芝 | 半導体電力増幅器 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01137710A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域増幅器 |
| JPH01176105A (ja) * | 1987-12-30 | 1989-07-12 | Nec Corp | 非直線歪補償回路 |
-
1997
- 1997-04-08 JP JP08924197A patent/JP3852499B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01137710A (ja) * | 1987-11-24 | 1989-05-30 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 広帯域増幅器 |
| JPH01176105A (ja) * | 1987-12-30 | 1989-07-12 | Nec Corp | 非直線歪補償回路 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012222490A (ja) * | 2011-04-06 | 2012-11-12 | Hitachi Metals Ltd | 高周波回路 |
| JP2014225791A (ja) * | 2013-05-16 | 2014-12-04 | 株式会社東芝 | 半導体電力増幅器 |
| US9112454B2 (en) | 2013-05-16 | 2015-08-18 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor power amplifier |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3852499B2 (ja) | 2006-11-29 |
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