JPS5914815Y2 - 無線送信機の出力安定化回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、電源電圧安定化回路を備える無線送信機の出
力安定化回路に関する。

無線送信機は電源電圧安定化回路を備えるものが多く、
そして電圧安定化回路を備える無線送信機の送信出力は
電圧安定化回路の出力電圧め影響を受け、該電圧安定化
回路の電圧安定度が良くないと送信出力の安定度も良く
ないといった問題があり、特に電圧安定化回路の出力電
圧が低下した時に送信出力の低下が著しかった。

第１図ａは従来のエミッタ出力型直列制御式電圧安定化
回路を示す。

この安定化回路において一点鎖線で囲んで示す部分子ｒ
１は直列制御トランジスタであって、該トランジスタと
しては第１図すに示す如き叩ｎ型トランジスタ等の単体
だけでなく、同図Ｃに示す如き電流増幅率ｈｆ・の増大
を図ったダーリントン接続型のトランジスタあるいは同
図ｄに示す如きダーリントン接続の複合回路、その他電
力容量の増大を図った並列接続やこれらの接続を組合せ
たトランジスタ回路などが用いられる。

またＴｒ２はｎｐｎ型の誤差増幅トランジスタである。

これらトランジスタにシリコントランジスタを単体で使
用する場合を例にとるとＴｒｌ、Ｔｒ２のベースエミッ
タ間の電圧■ＢＥ１．ＶＢＥ２は０．６〜０．７■程度
であるが、本例では説明上それぞれ０．６ Ｖとする。

また基準電圧発生用ゼナーダイオードＺＤの発生する基
準電圧■ＺＤは約６■とする。

か・る安定化回路においてその入力端子間ＩＮに１１〜
１５Ｖの範囲で変動する電源電圧Ｅｉを印加し、その出
力端子間ＯＵＴに１１■の安定化出力電圧Ｅｏを得よう
とする場合には、出力端子間ＯＵＴに電源電圧Ｅｏ＝１
１Ｖが印加されたときに、誤差増幅トランジスタＴｒ２
のベース電位即ち４１点の電位が６．６■となるように
抵抗ｒ１．ｒ２を設定すればよい。

このように設定しておけば電圧Ｅｏが１１■より高くな
った時には４１点の電位が６．６■より高くなるため、
トランジスタＴｒ２には多くのベース電流ＩＢ２が流れ
、コレクタ電流ＩＣ２も多く流れるようになり、これに
より抵抗Ｒの電圧降下ＶＲが増加して２０点の電位が低
下する。

このため直列制御トランジスタＴｒ、へのベース電流Ｉ
Ｂ□は減少し、該トランジスタのコレクタ、エミッタ間
の電圧降下が増大して出力電圧Ｅｏは１１■に引戻され
る。

一方、電圧ＥＯが１１■より低くなった時にはＰ点の電
位が６．６■より低くなり、トランジスタＴｒ２のベー
ス電流ＩＢ２は減少してコレクタ電流■Ｃ２も減少し、
この結果抵抗Ｒの電圧降下ｖＲは減少して２０点の電位
が高くなり、ベース電流ＩＢ□が増大してトランジスタ
Ｔｒ１のコレクタエミッタ間の電圧降下が減少し、出力
電圧Ｅｏは１１■に引上げられる。

しかしながら実際にこの安定化回路で１１■の安定化出
力電圧ＥＯを得るには、直列制御トランジスタＴｒ１の
ペースエミッタ間電圧ＶＢＥ１＝０．６Ｖを考慮しなけ
ればならず、Ｐｏ点即ちトランジスタＴｒ１のベース電
位としては少なくとも（１１＋ＶＢＥ１）■つまり１１
．６ Ｖ程度が必要である。

このベース電位はコレクタベース間に接続された抵抗Ｒ
を介して電源から供給されるので、電源電圧Ｅｉとして
は該抵抗の電圧降下■、も含めた１１＋ＶＢＥＩ ＋
ＶＲツマ’） （１１，６＋ＶＲ） Ｖ程度ノ’ＷＬＰ
Ｅカ必要となる。

従って該電圧以上の電源電圧Ｅｉが入力端子間に印加さ
れれば、１１Ｖの平坦な安定化出力電圧ＥＯが得られる
。

ところが直列制御トランジスタ（第１図すに示す単層の
場合でも同図ｃ、 ｄに示すダーリントン接続複合型
トランジスタ回路の場合でも）Ｔｒｌのペースエミッタ
間電圧■ＢＥ１は一般にコレクタコミツタ間電圧飽和電
圧■ＣＥＳよりも大きいので、電源電圧Ｅｉが（１１＋
ＶＢＥ１ ＋ＶＲ） Ｖより下ると電流増幅率ｈｆｅが
のと見なせるようなトランジスタＴｒ１を使用したとし
ても出力電圧Ｅｏを１１■に維持することはできない。

第２図はその様子を示すグラフであり、横軸には電源電
圧Ｅｉを、縦軸には出力電圧Ｅｏを取っである。

この図から明らかなように電源電圧Ｅｉの低下による出
力電圧ＥＯの電圧降下は大きいため、図示しない無線送
信機送信出力の低下も大きかった。

本考案はか・る点を改善し、第２図において安定化出力
電圧Ｅｏが低下し始める入力電圧Ｅｉの位置即ち臨界点
Ｐを左（低電圧）方向に移動させ、延いては電源電圧低
下時の無線送信機の出力安定度を改善しようとするもの
である。

本考案の無線送信機の出力安定化回路は安定化前の直流
電源電圧を入力として安定化された第１の直流電圧を出
力するエミッタ出力型直列制御式電圧安定化回路を備え
、且つ該第１の直流電圧を高周波回路の動作電源とする
無線送信機の出力安定化回路において、該高周波回路を
流れる高周波信号電力の一部を整流平滑して第２の直流
電圧を出力する補助電源回路を設け、前記電圧安定化回
路の直列制御トランジスタのベース回路に前記補助電源
回路の出力端を接続して、該電圧安定化回路の電源電圧
より高いベース電源電圧を供給することができるように
したことを特徴とするが、以下図面に示す実施例を参照
しながらこれを詳細に説明する。

第３図は本考案に係る出力安定化回路を適用した無線送
信機の要部構造を示す。

本考案の出力安定化回路は第１図に示した従来回路（但
し直列制御トランジスタＴｒ１はダーリントン接続型ト
ランジスタ回路から成る）の抵抗Ｒに一点鎖線Ｉで囲ん
で示す高周波整流平滑補助電源回路を並列に接続して戊
る。

この補助電源回路■は上記抵抗Ｒに並列に接続されるコ
イルＬ１、コンデンサＣｏ、コイルＬ２、抵抗Ｒ１の直
列回路、および該コンデ゛ンサＣ。

に並列に接続されるダイオードｄ１およびコイルＬ３の
直列回路からなる。

また抵抗ＲとコイルＬの直列接続点とアース間および抵
抗Ｒ１とコイルＬ２の直列接続点アース間にはそれぞれ
コンデンサＣ１，Ｃ２が接続され、これらのＬｌＣｌ、
Ｌ２Ｃ２は高周波フィルタを構成するが、これは高周波
の洩れによって生ずる障害を防止するためである。

一点鎖線ＩＩで囲んで示す部分は送信電力増幅回路であ
ってＴｒ３はその終段電力増幅トランジスタであり、そ
のベースには励振入力が印加される。

一点鎖線ＩＩＩで囲んで示す部分はコイルＬ４〜Ｌ７、
コンデンサＣ４〜Ｃ８から成るインピーダンス整合回路
であって、コイルＬ４．Ｌ５の直列接続点はトランジス
タＴｒ３のコレクタに接続され、また端子ｔ１は電圧安
定化回路の出力端子ＯＵＴに接続される。

なお上記コイルＬ４は補助電源回路■のコイルＬ３と電
磁結合する。

一点鎖線ＩＶで囲んで示す部分はアンチナスチッチ回路
ＡＳ、コイルＬ８．Ｌ９、コンテ゛ンサＣ７〜Ｃ９から
威るスプリアスファイル回路で゛あって、端子ｔ２から
送信出力がアンテナ回路へ出力される。

次にこの回路の動作を説明するに、第１図の場合と同じ
く出力安定化回路の出力端子ＯＵＴに例えば１１■の安
定化出力電圧Ｅｏが出力される時に、４１点の電位即ち
誤差増幅トランジスタＴｒ、のベース電位が６．６■に
なるように可変抵抗ｒＯの摺動子Ｓを調節する。

このようにしておけば入力端子ＩＮに印加される電源電
圧Ｅｉが（１１＋ＶＲ＋■ＢＥ１）■以上の時には前述
した動作により出力電圧Ｅｏは常１１■に維持される。

そしてこの出力電圧 Ｅｏ＝１１Ｖは端子ｔ１に入力されて送信電力増幅回路
を動作させ、一定の高周波信号をアンテナへ出力させる
。

なおこの時コイルＬ４に流れる高周波電流により補助電
源回路■のコイルＬ３には高周波電圧が発生し、この高
周波電圧はダイオードｄ３、コンデンサＣｏにより整流
、平滑されて直流電圧となり、更に高周波フィルタ、抵
抗Ｒ１を介して電源電圧Ｅｉに直列に加算されて直列制
御トランジスタＴｒ１のベース電源等価電位即ちＴｒｌ
のベース電流およびＴｒ２のコレクタ電流をＯとしたと
きＰｏ点の電位を電源電圧Ｅｉよりも高くする。

この昇圧動作は電源電圧Ｅｉが低下した時でも無線機が
動作している限り行なわれる。

従って第２図に一点鎖線で示すような特性の曲線となり
、安定化出力電圧Ｅｏが低下し始める入力電圧Ｅｉの位
置即ち臨界点Ｐは０．５ Ｖ程度左方向に移動し、入力
電圧Ｅｉの下限はＥｏ −１−ＶＣ，に近い値にまで低
減する。

この時補助電源回路Ｉが消費する電力は、直列制御トラ
ンジスタＴｒ１の電流増幅率ｈｆｅによって定まるが一
般に極めて小さく、無線機の消費電流が１Ａ程度必要な
場合でも１０・・・Ｑ、１ｍＡの電流ですむ。

以上の結果、例えば４ＱＱ ＭＨｚ帯、送信出力１０Ｗ
の送信機には第４図に示す如く電源電圧が１０％低下し
た時に約１５％の出力低下のあったものが、本考案の実
施例によれば約５％以下に減少した。

なお第３図に示した実施例は送信出力の整流電圧を電源
電圧を加算して直列制御トランジスタのベース電流を得
ているが、該トランジスタの電流増幅率ｈｆｅが大きく
、また無線機高周波回路の電力も大きい場合には第５図
に示すような簡略化回路でもよい。

この図でｄ２は整流用のダイオード、Ｌｌｏ、Ｃ１ｏは
平滑用のコイルおよびコンデンサ、Ｃ１、は送信機の高
周波回路の適所へこの補助電源回路を接続するコンデン
サ、Ｒ２はこの補助電源回路の出力電圧をトランジスタ
Ｔｒ１のベースへ供給する抵抗である。

以上詳細に説明したように本考案によれば、送信出力の
ごく一部を整流して得た直流電圧を電圧安定化回路の電
源電圧Ｅｉに加算して直列制御トランジスタのベース電
源とするので、電源電圧Ｅｉが低下したときでも無線送
信機の送信出力安定度を改善することができる。

なお高周波整流電圧の代りに第１図に点線で示すように
電池等を入力端子ＩＮと抵抗Ｒ間に直列に接続する方法
も考えられるが、この場合は電池の保守点検が問題とな
る。

この点本考案では無線送信機が動作している限りは保守
点検の必要がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエミッタ出力型直列制御式電圧安定化回
路図、第２図は従来の出力安定回路の特性および改善し
た特性を示すグラフ、第３図は本考案の安定化回路を適
用した無線送信機の要部回路図、第４図は本考案を適用
した無線送信機の適用前および適用後の特性を示すグラ
フ、第５図は本考案の変形例を示す回路図である。 図面で丁ｒ１は直列制御トランジスタ、■は補助電源回
路、ＩＩは送信電力増幅回路、ＩＩＩはインピーダンス
整合回路、ＩＶはスプリアスフィルタ回路である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 安定化前の直流電源電圧を入力として安定化された第１
   の直流電圧を出力するエミッタ出力型直列制御式電圧安
   定化回路を備え、且つ該第１の直流電圧を高周波回路の
   動作電源とする無線送信機の出力安定化回路において、
   該高周波回路を流れる高周波信号電力の一部を整流平滑
   して第２の直流電圧を出力する補助電源回路を設け、前
   記電圧安定化回路の直列制御トランジスタのベース回路
   に前記補助電源回路の出力端を接続して、該電圧安定化
   回路の電源電圧より高いベース電源電圧″を供給するこ
   とができるようにしたことを特徴とする無線送信機の出
   力安定化回路。