JPWO2013011903A1 - 増幅回路及び増幅方法 - Google Patents

Abstract

増幅回路の出力信号の特性の劣化を抑制するために、本発明の増幅回路は、入力信号を増幅して出力信号として出力端子から出力し、利得が可変である増幅手段と、増幅手段に電流を供給する電源に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第１のインピーダンス素子の他端と、出力端子に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第２のインピーダンス素子の他端と、が接続された点である検出点において出力信号の出力を検出する検出手段を備え、検出手段で検出された出力信号の振幅が所定の値となるように増幅手段の利得を制御する制御手段と、を備える。

Description

本発明は、増幅回路及び増幅方法に関し、特に、増幅回路の利得を自動的に制御する機能を備えた増幅回路及び増幅方法に関する。

電気信号を増幅する増幅回路のうち、ＡＧＣ（Ａｕｔｏｍａｔｉｃ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ）増幅回路は、出力信号の振幅が常に所定の値となるように、増幅回路の利得を変化させる。すなわち、ＡＧＣ増幅回路は、入力信号の振幅が変化しても出力信号の振幅が常に一定となるように増幅回路の利得を自動的に制御する。
自動利得制御を行うため、ＡＧＣ増幅回路は出力信号の振幅を常に監視している。そして、ＡＧＣ増幅回路は振幅の変化を増幅回路にフィードバックし、出力信号の振幅が常に一定となるように回路の利得を制御する。
光伝送システムで用いられる光送信器では、例えばニオブ酸リチウム（ＬＮ：ＬｉＮｂＯ_３）光変調器が用いられる。ＬＮ光変調器では、変調器を駆動する電気信号の振幅が変化すると、光信号の出力振幅も変化する。その結果、光伝送システムの通信品質が劣化する可能性がある。このような通信品質の劣化を抑制するために、ＬＮ光変調器の駆動回路に上記のＡＧＣ増幅回路が用いられる場合がある。
一方、光変調器を駆動する駆動回路の出力信号には、数Ｖ〜１０Ｖｐｐ程度の振幅が必要とされる。このため、駆動回路は、大きな出力振幅を得るために駆動回路の最終段に大電流を流す構成となっていることが多い。
図６に本発明に関連する増幅回路の構成を示す。増幅回路６００は、ＬＮ光変調器等の光デバイスの駆動回路として用いられる。増幅回路６００は増幅素子６０１、コイル６０２、６０３、６０４、抵抗器６０５、バイパスコンデンサ６０６及びカップリングコンデンサ６０７を備える。
増幅素子６０１は、入力端子６５１に入力された入力信号６０８を増幅して、出力端子６５２から出力信号６０９として出力する。コイル６０２、６０３、６０４は、出力端子６５２と電源６５３との間に接続される。駆動用電流は、電源６５３から順にコイル６０４、６０３、６０２を通って出力端子６５２から増幅素子６０１の最終段の増幅部（以下、「最終段」という。）に流れ込む。抵抗器６０５は、Ｑダンプ機能を有するダンピング抵抗である。カップリングコンデンサ６０７は、電源６５３から増幅素子６０１の最終段へ流入する電流を出力信号６０９から分離するために設けられている。
なお、一般に、電気回路では回路部品間で浮遊容量が発生する。図６は、増幅回路６０１で生じる浮遊容量の例をＣ１〜Ｃ７として示している。
ここで、増幅素子６０１の最終段に大きな駆動電流を流すことによる増幅回路６００の出力信号６０９への影響が小さくなるように、電源６５３から電流が供給されることが望ましい。つまり、コイル６０２、６０３、６０４やその周辺の部品を接続したことによる、周波数特性等の増幅回路の特性の変化は極力少ないことが好ましい。
図７は、図６に示した増幅回路６００上におけるコイル６０２、６０３、６０４それぞれのインピーダンスの周波数特性の一例を示している。コイル６０２、６０３、６０４は、図６に破線で示した浮遊容量Ｃ１〜Ｃ７により共振し、周波数特性上にインピーダンスのピークを生じる。コイル６０２、６０３、６０４のインダクタンスは、それぞれ図７に実線で示す周波数特性の一例を示すように設定される。
図７に示すように、コイル６０２は比較的高い周波数領域において高いインピーダンスを持つ。また、コイル６０４は比較的低い周波数領域において高いインピーダンスを持つ。コイル６０３はコイル６０２及び６０４のインピーダンスのピークの間の周波数領域でコイル６０２及び６０４よりも高いインピーダンスを持つ。これらの３種のコイルを直列に接続した回路は、図７に破線で示すように、比較的低い周波数から高い周波数領域まで、高いインピーダンスを持つ。このように、直列に接続されたコイル６０２〜６０４が広い周波数領域で高いインピーダンスを持つことにより、増幅回路６００の周波数特性に及ぼす影響を抑えつつ、電源６５３から大きい電流を供給することができる。
図８は、本発明に関連するＡＧＣ機能を備えた増幅回路８００の構成を示す図である。図８において、増幅回路８００は、利得が可変である増幅素子８０１、コイル８０２、カップリングコンデンサ８０３、検出手段８０４及び検出制御回路８０５を備える。ここで、図８に示したコイル８０２は、図６に示したコイル６０２〜６０４、抵抗器６０５及びバイパスコンデンサ６０６を含んでいるものとする。そして、コイル８０２は、出力信号８０７に影響を与えないように、広い周波数領域でインピーダンスが高くなるように構成されている。
増幅素子８０１は、入力端子８５１に入力された入力信号８０６を増幅して出力端子８５２から出力信号８０７として出力する。電源８５３から供給される電流は、コイル８０２及び出力端子８５２を通って増幅素子８０１の最終段に駆動電流を供給する。カップリングコンデンサ８０３は、出力信号８０７に含まれる駆動電流成分を阻止する。検出手段８０４は、出力信号８０７の一部を検出して検出制御回路８０５に出力する。検出制御回路８０５は、出力信号８０７の振幅を検出して増幅素子８０１の利得を制御する。
検出手段８０４及び検出制御回路８０５は、自動利得制御によって出力信号８０７の振幅が一定になるように制御するために、出力信号８０７の一部の振幅を検出する。検出制御回路８０５は、検出された信号の振幅が予め定められた値と等しくなるように、増幅素子８０１の利得を制御する。この一連の動作により、出力信号８０７の振幅が一定に制御される。
図８の構成では、検出手段８０４としてコンデンサを用いて出力信号８０７の振幅を検出している。コンデンサ（検出手段８０４）を通過した信号は、検出制御回路８０５に入力される。コンデンサのキャパシタンスを小さくすることにより検出制御回路８０５の入力インピーダンスが大きくなるため、検出制御回路８０５が増幅回路８００の出力の周波数特性に与える影響を小さくすることができる。
本発明に関連して、特許文献１は、半導体光増幅器と定電流源とを接続する回路上の信号を高周波電力モニタで計測した結果に基づいて可変光減衰器を制御する光信号処理装置を記載している。特許文献１に記載された光信号処理装置は、半導体光増幅器の電極に誘起される電力をコンデンサ及びバンドパスフィルタを経由して直接高周波電力モニタで検出する構成を備えている。
また、特許文献２は、大振幅の高周波信号を得るためのインピーダンス整合回路を記載している。特許文献２に記載されたインピーダンス整合回路は、直列に接続されたインダクタンスの接続点にキャパシタンス成分及び可変容量ダイオードを直列に接続し、可変容量ダイオードへの印加電圧を制御することによりインダクタンスを可変する構成を記載している。

特開２００５−２０８１７８号公報 特開２０１１−００４１３３号公報

図８で説明した増幅回路８００は、増幅回路の利得を変化させ、出力信号の振幅が一定となるような自動利得制御を行う。このために、増幅回路８００は、出力信号の一部を検出する検出手段８０４を備えている。
しかしながら、図８で説明した増幅回路８００では、増幅素子の出力に検出手段８０４を介して検出制御回路８０５が直接接続されている。このため、増幅回路８００には、検出制御回路８０５を接続したことにより、出力信号８０７の特性の劣化が発生しやすいという課題がある。例えば、増幅回路８００の出力端子８５２から見た検出制御回路８０５のインピーダンスが低いと、検出制御回路８０５のインピーダンスの影響を受けて出力信号８０７の特性が劣化する恐れがある。
特許文献１に記載された光信号処理装置は、定電流源の出力が１個のコイルを介して半導体光増幅器に電流を供給する構成を備えている。そして、高周波電力モニタは、コイルと半導体光増幅器との間からコンデンサ及びバンドパスフィルタを用いて、半導体光増幅器の電極に誘起される高周波電力を検出する。
しかしながら、特許文献１に記載された光信号処理装置は、半導体光増幅器の電極に誘起される電力をコンデンサ及びバンドパスフィルタを経由して直接高周波電力モニタで検出している。このため、特許文献１に記載された光信号処理装置にも、高周波電力モニタを接続することによって、電極に誘起される高周波電力の特性に影響を与える恐れがあるという課題がある。すなわち、特許文献１に記載された光信号処理装置は、図８で説明した増幅回路８００において増幅回路の出力に検出制御回路を接続することにより、増幅回路の出力信号に影響を与えるという課題を解決するための手段を開示するものではない。
また、特許文献２に記載されたインピーダンス整合回路は、可変容量ダイオードを用いてインダクタンスを可変する構成を開示している。しかし、特許文献２に記載されたインピーダンス整合回路は、図８で説明した増幅回路８００において増幅回路の出力に検出制御回路を接続することにより、増幅回路の出力信号に影響を与えるという課題を解決するための手段については開示していない。
［発明の目的］
本発明の目的は、増幅回路の出力信号の特性の劣化を抑制するという課題を解決するための技術を提供することにある。

本発明の増幅回路は、入力信号を増幅して出力信号として出力端子から出力し、利得が可変である増幅手段と、増幅手段に電流を供給する電源に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第１のインピーダンス素子の他端と、出力端子に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第２のインピーダンス素子の他端と、が接続された点である検出点において出力信号の出力を検出する検出手段を備え、検出手段で検出された出力信号の振幅が所定の値となるように増幅手段の利得を制御する制御手段と、を備える。
本発明の増幅方法は、入力信号を所定の利得で増幅して出力信号として出力し、増幅のための電流を供給する電源に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第１のインピーダンス素子の他端と、出力が出力される点に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第２のインピーダンス素子の他端と、が接続された点である検出点において出力信号を検出し、検出された出力信号の振幅が所定の値となるように利得を制御する。

本発明は、増幅回路の出力信号の特性の劣化を抑制することが可能であるという効果を奏する。

本発明の増幅回路の第１の実施形態の構成を示す図である。 本発明の増幅回路の第２の実施形態の構成を示す図である。 検出点の位置を示す図である。 検出点Ａと増幅素子の出力端子との間のインピーダンスの周波数特性を示す図である。 検出点Ｂと増幅素子の出力端子との間のインピーダンスの周波数特性を示す図である。 本発明に関連する増幅回路の構成を示す図である。 図６に示した増幅回路上におけるそれぞれのコイルのインピーダンスの周波数特性を示す図である。 本発明に関連するＡＧＣ機能を備えた増幅回路の構成を示す図である。 図１に記載した増幅回路において、カップリングコンデンサに代えて抵抗器を使用した構成を示す図である。 図１に記載した増幅回路において、カップリングコンデンサに代えて高周波カプラを使用した構成を示す図である。 第１の実施形態の増幅回路の最小構成を示す図である。

［第１の実施形態］
以下、本発明の詳細を実施形態により説明する。図１は、本発明の増幅回路の第１の実施形態の構成を示す図である。増幅回路１００は、増幅素子１０１、コイル１０２、１０３及び１０４、抵抗器１０５、バイパスコンデンサ１０６、カップリングコンデンサ１０７及び１０８、検出制御回路１０９から構成される。
増幅素子１０１は、入力端子１５１から入力された入力信号１１０を増幅して出力端子１５２から出力信号１１１として出力する。増幅素子１０１は、利得が外部から制御可能な増幅器である。コイル１０２〜１０４は、直流電流を供給する電源１５３と増幅素子１０１の最終段との間に接続される。抵抗器１０５は、Ｑダンプ用のダンピング抵抗器である。バイパスコンデンサ１０６は、コイル１０２、１０３、１０４で阻止し切れなかった出力信号１１１をバイパスして、電源１５３に影響を与えることを防ぎ、かつ電源１５３から出力される直流電流に含まれる雑音成分をバイパスさせる。抵抗器１０５及びバイパスコンデンサ１０６は必須ではなく、必要に応じて配置される。
なお、図１に示す増幅回路１００においても、図６で説明した増幅回路６００の浮遊容量Ｃ１〜Ｃ７と同様に浮遊容量が存在するが、図１では浮遊容量の記載は省略されている。
カップリングコンデンサ１０７は、増幅素子１０１の最終段へ流入する電源１５３からの電流を出力信号１１１から分離する。カップリングコンデンサ１０８は、コイル１０３と１０４との接続点に現れる出力信号１１１を取り出して検出制御回路１０９に入力する。検出制御回路１０９は、カップリングコンデンサ１０８から入力された出力信号１１１を用いて増幅素子１０１の利得を制御する。
増幅回路１００について、図３を用いてさらに説明する。図３は、図１に記載された増幅回路１００における、検出制御回路１０９に接続されたカップリングコンデンサ１０８が、出力信号１１１の振幅を検出する個所（以下、「検出点」という。）の位置を示す図である。
図３に示す増幅回路の構成は、説明のために図１の増幅回路からカップリングコンデンサ１０８及び検出制御回路１０９を省いたものであり、検出制御回路１０９以外の構成は同様である。第１の実施形態では、図３の検出点Ａにカップリングコンデンサ１０８を通じて検出制御回路１０９が接続されている。
図１に示す第１の実施形態の増幅回路１００は、図３で説明した検出点Ａにおいて、カップリングコンデンサ１０８を介して出力信号１１１に対応する信号を検出する。検出制御回路１０９には、コイル１０２及びコイル１０３を通過した出力信号１１１がカップリングコンデンサ１０８を介して入力される。検出制御回路１０９は、カップリングコンデンサ１０８から入力された信号から、出力信号１１１の振幅に対応する検出信号を生成する。検出制御回路１０９は、出力信号１１１の振幅の目標値に対応する既定値を記憶している。そして、検出制御回路１０９は、既定値と検出信号とを比較して、検出信号の大きさが既定値に近づくように増幅回路１０１の利得を制御するための制御信号を生成して増幅素子１０１に出力する。
以上の動作により、増幅回路１００において、増幅素子１０１の出力信号１１１の振幅が一定となるように、自動利得制御が行われる。
図４は、図３に示すコイル１０３と１０４との接続点（検出点Ａ）と増幅素子１０１の出力端子１５２との間のインピーダンスの周波数特性を示す図である。コイル１０２〜１０４は、先に図６及び図７を用いて説明したように、浮遊容量により共振してインピーダンスの周波数特性上にピークを持つ。図４に示すように、コイル１０２は、比較的高い周波数領域において高いインピーダンスを持つ。また、コイル１０４は、比較的低い周波数領域において高いインピーダンスを持つ。そして、コイル１０３は、コイル１０２とコイル１０４とのそれぞれのインピーダンスのピークの間の周波数で、高いインピーダンスを持つ。
図４の太い破線は、コイル１０２とコイル１０３とが直列に接続された場合の検出点Ａのインピーダンスの周波数特性を示す。コイル１０２とコイル１０３とが直列に接続されているため、図４に示すように、出力端子１５２と検出点Ａとの間のインピーダンスは、中間から高い周波数領域において高い。その結果、出力信号１１１の中間から高い周波数領域の成分に対する、検出点Ａに検出制御回路１０９を接続した場合の影響が低減される。
このように、第１の実施形態の増幅回路１００は、検出制御回路１０９が出力信号１１１を検出する検出点Ａが、コイル１０３とコイル１０４との間にある。そして、第１の実施形態の増幅回路１００においては、中程度から比較的高い周波数領域において、出力端子１５２と検出点Ａとの間のインピーダンスが高い。
その結果、第１の実施形態の増幅回路１００は、検出制御回路１０９が接続されたことによる出力信号１１１への影響を低減することができる。すなわち、第１の実施形態の増幅回路１００は、増幅回路の出力信号の特性の劣化を抑制することが可能であるという効果を奏する。
また、上述したように、出力信号１１１のうち中間から高い周波数領域の出力信号１１１は、コイル１０２、１０３で阻止される。従って、図３中のコイル１０３とコイル１０４との接続点（検出点Ａ）には、出力信号１１１のうち、コイル１０３の共振ピーク周波数よりも低い周波数領域（図４にＷａで示す）成分が主に現れる。このように、検出点Ａでは、比較的に低い周波数領域の出力信号１１１が主に現れ、検出点Ａにおける中間から高い周波数領域の出力信号１１１の大きさは小さい。その結果、検出点Ａに現れる信号は、カップリングコンデンサ１０８や浮遊容量による影響を受けにくい。従って、第１の実施形態の増幅回路１００は、カップリングコンデンサ１０８の高周波特性や回路の浮遊容量による、検出制御回路１０９の動作への影響を小さくすることができるという効果もある。
なお、図１のコイル１０２及び１０３は、電源１５３及び検出制御回路１０９の双方に対して出力信号１１１の高周波領域の成分の通過を阻止する。このため、増幅回路１００は、カップリングコンデンサ１０８と出力端子１５２との間にコイル１０２及び１０３とは別のコイルを接続して出力信号１１１の高周波信号の通過を阻止する構成と比較して、増幅回路の規模を小さくできるという効果もある。
次に、第１の実施形態の変形例について説明する。図１においては、検出制御回路１０９は、カップリングコンデンサ１０８を通じてコイル１０３とコイル１０４との間から出力信号１１１を検出していた。しかしながら、カップリングコンデンサ１０８に代えて、抵抗器あるいは高周波カプラを用いた変形例について、図９及び図１０を用いて説明する。なお、図９及び図１０における増幅回路の構成は図１に示した増幅回路１００と同様であり、共通する要素には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図９は、図１に記載した増幅回路１００において、カップリングコンデンサ１０８に代えて抵抗器９０１を使用した構成を示す図である。検出制御回路１０９は、抵抗器９０１を通じてコイル１０３とコイル１０４との間から出力信号１１１を検出する。抵抗器９０１の抵抗値を大きくすることにより、増幅素子１０１の出力から見た抵抗Ｒが高インピーダンスとなり、検出制御回路１０９が接続されたことによる影響が小さくなる。
図１０は、図１に記載した増幅回路１００において、カップリングコンデンサ１０８に代えて高周波カプラ９０２を使用した構成を示す図である。検出制御回路１０９は、高周波カプラ９０２を通じてコイル１０３とコイル１０４との間から出力信号１１１を検出する。高周波カプラ９０２は、検出制御回路１０９への配線を直接コイル１０３とコイル１０４との間に接続することなく、空間的な結合により出力信号１１１の一部をピックアップしている。適切な高周波インピーダンスを持つ高周波カプラ９０２を使用することにより、図１及び図９に記載された増幅回路と同様に、検出制御回路１０９が接続されたことによる増幅回路への影響を小さくすることができる。
なお、第１の実施形態の増幅回路は、以下の最小構成によっても同様の効果を奏する。図１１は、第１の実施形態の増幅回路の最小構成を示す図である。図１１に示す増幅回路３００は、増幅手段３０１と、第１のインピーダンス素子３０２と、第２のインピーダンス素子３０３と、検出手段３０４と、制御手段３０５とを備えている。増幅手段は、入力信号３０６を増幅して出力信号３０７として出力端子３０８から出力し、利得が可変である増幅手段である。
この最小構成において、増幅手段３０１は、図１の増幅素子１０１に対応する。第１のインピーダンス素子３０２は図１のコイル１０４に対応し、第２のインピーダンス素子３０３はコイル１０２及び１０３に対応する。検出手段３０４はカップリングコンデンサ１０８に対応し、制御手段３０５は検出制御回路１０９に対応する。
図１１に示す増幅回路３００において、第１及び第２のインピーダンス素子３０２及び３０３の交流に対するインピーダンスは直流に対するインピーダンス以上の値を持つ。そして、第１のインピーダンス素子３０２の一端は増幅手段３０１に電流を供給する電源３０９に接続されており、第２のインピーダンス素子３０３の一端は増幅手段３０１の出力端子３０８に一端が接続されている。そして第１及び第２のインピーダンス素子３０２及び３０３のそれぞれの他端同士は検出点で接続されている。この検出点は図３の検出点Ａに対応する。
検出手段３０４は検出点において出力信号３０７の出力を検出する。そして、制御手段３０５は、検出された出力信号３０７の振幅が所定の値となるように増幅手段３０１の利得を制御する。
このような構成を備える増幅回路３００は、電源３０９と検出点との間に交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第１のインピーダンス素子３０２を備えている。そして、増幅素子３０１の出力端子３０８と検出点との間に、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第２のインピーダンス素子３０３を備えている。従って、最小構成を備える増幅回路３００も、電源３０９から増幅手段３０１に直流電流を供給することが可能であるとともに検出点に制御手段３０５を接続することによる出力信号への影響を抑制することができるという効果を奏する。
なお、インピーダンス素子３０２及び３０３は、コイル（すなわち誘導性リアクタンスを持つインダクタンス素子）に限られない。例えば、インピーダンス素子３０２及び３０３として、抵抗器を用いてもよい。
［第２の実施形態］
図２は、本発明の増幅回路の第２の実施形態の構成を示す図である。第２の実施形態の増幅回路２００は、検出制御回路１０９が出力信号１１１を検出する個所がコイル１０２と１０３との間（図３の検出点Ｂ）である点で、図１に示した第１の実施形態の増幅回路１００と異なっている。その他の構成は図１に示した第１の実施形態の増幅回路１００と同様であり、共通する要素には同一の参照符号を付して詳細な説明は省略する。
図２、図３及び図５を用いて、出力信号１１１をコイル１０２と１０３との接続点（検出点Ｂ）で検出する場合の動作を説明する。図５は、図３に示すコイル１０２〜１０４のインピーダンス及び接続点（検出点Ｂ）と増幅素子１０１の出力端子１５２との間のインピーダンスの周波数特性を示している。
図２に示すように、検出点Ｂと増幅素子１０１の出力端子１５２との間には、コイル１０２のみが存在する。その結果、検出点Ｂに現れる出力信号１１１はコイル１０２のみのインピーダンスの影響を受け、コイル１０３及び１０４のインピーダンスの影響を受けない。
従って、図５に示すように、出力端子１５２と検出点Ｂとの間のインピーダンスは、高い周波数領域において高い。その結果、第２の実施形態の増幅回路２００においては、出力信号１１１の高い周波数領域の成分に対する、検出点Ｂに検出制御回路１０９を接続した場合の影響が低減される。
そして、検出点Ｂには、出力信号１１１のうち、比較的低い周波数から、コイル１０２のインピーダンスのピークよりもやや低い周波数までの周波数域（図５にＷｂで示す）の成分の信号が現れる。図４と図５とを比較すると、第２の実施形態の増幅回路２００においては、出力信号１１１の、より高周波側に広い周波数成分を含む信号が検出点Ｂで検出されることがわかる。
このように、第２の実施形態の増幅回路２００は、検出制御回路１０９が出力信号１１１を検出する検出点Ｂが、コイル１０２とコイル１０３との間にある。そして、図５に示すように、検出点Ｂと出力端子１５２との間のインピーダンスが高い周波数領域は、図４よりも高い周波数側にある。
すなわち、第２の実施形態の増幅回路２００は、比較的高い周波数領域において、検出点Ｂと出力端子１５２との間のインピーダンスが高い。このため、第２の実施形態の増幅回路２００は、検出制御回路１０９が接続されたことによる比較的高い周波数領域における出力信号１１１への影響を抑制することができる。すなわち、第２の実施形態の増幅回路２００は、増幅回路の出力信号の特性の劣化を抑制することが可能であるという効果を奏する。
一方、第２の実施形態の増幅回路２００においては、検出点Ｂで検出される信号の帯域幅が検出点Ａで検出される信号の帯域幅よりも広がることにより、検出点Ｂにおいて検出される出力信号１１１の振幅が増大する。その結果、第２の実施形態の増幅回路２００は、第１の実施形態の増幅回路１００と比較して、検出制御回路１０９に入力される信号の信号対雑音比（Ｓ／Ｎ比）を向上させ、利得制御への影響を小さくすることができるという効果も奏する。
また、図２のコイル１０２は、電源１５３及び検出制御回路１０９の双方に対して、出力信号１１１の高周波領域の成分の通過を阻止する。従って、増幅回路２００は、カップリングコンデンサ１０８と出力端子１５２との間にコイル１０２とは別のコイルを接続して出力信号１１１の高周波信号の通過を阻止する構成と比較して、増幅回路の規模を小さくできるという効果もある。
なお、第２の実施形態の構成は、第１の実施形態の構成と比較して、検出点の位置が検出点Ａから検出点Ｂとなっている点のみが相違する。従って、第１の実施形態において変形例として説明した、カップリングコンデンサ１０８に代えて抵抗器を用いる構成（図９）及び高周波カプラを用いる構成（図１０）は、第２の実施形態の増幅回路２００にも同様に適用できる。
以上説明した第１の実施形態及び第２の実施形態では、検出点Ａ及び検出点Ｂはそれぞれ固定的に接続されているものとして説明した。しかしながら、増幅回路１００及び２００は、出力信号１１１に基づいて、検出点、コイル１０２、コイル１０３及び出力端子１５２との間の接続関係を変更する構成を備えていてもよい。すなわち、出力信号１１１に基づいて、検出点と出力端子１５２との間のインピーダンス素子のインピーダンスを変化させるように構成してもよい。
例えば、第１の実施形態で説明した増幅回路１００において、検出点Ａに現れる出力信号１１１の振幅が非常に小さいと、検出制御回路１０９の安定な動作が損なわれる可能性がある。このような場合には、検出制御回路１０９は、カップリングコンデンサ１０８の接続先を検出点Ａから検出点Ｂに切り替えるようにしてもよい。その結果、検出制御回路１０９に入力される信号の振幅が増大する。
一方、第２の実施形態で説明した増幅回路２００において、検出点Ｂに現れる出力信号１１１の高周波成分が回路の浮遊容量の影響を受ける場合にも、検出制御回路１０９の安定な動作が損なわれる可能性がある。このような場合には、検出制御回路１０９は、カップリングコンデンサ１０８の接続先を検出点Ｂから検出点Ａに切り替えるようにしてもよい。その結果、検出制御回路１０９に入力される出力信号１１１の高周波成分が減少し、高周波成分の浮遊容量による検出制御回路１０９への影響を低減できる。
ここで、検出制御回路１０９は、カップリングコンデンサ１０８を通過した出力信号１１１に基づいて検出点Ａと検出点Ｂとを切り替えてもよい。あるいは、増幅回路１００または２００は出力信号１１１を監視する監視手段を別に備え、検出制御回路１０９は、当該監視手段の出力に基づいて検出点Ａと検出点Ｂとを切り替えてもよい。
以上、実施形態及びその変形例に基づいて本願発明を説明した。しかし、本願発明が適用可能な形態は上述した実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細説明には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
この出願は、２０１１年７月１６日に出願された日本出願特願２０１１−１５７２５７を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１００、２００、３００、６００、８００ 増幅回路
１０１、３０１、６０１、８０１ 増幅素子
１０２、１０３、１０４、６０２、６０３、６０４、８０２ コイル
１０５、６０５、９０１ 抵抗器
９０２ 高周波カプラ
１０６、６０６ バイパスコンデンサ
１０７、１０８、６０７、８０３ カップリングコンデンサ
８０４、３０４ 検出手段
１０９、８０５ 検出制御回路
１１０、３０６、６０８、８０６ 入力信号
１１１、３０７、６０９、８０７ 出力信号
１５１、６５１、８５１ 入力端子
１５２、３０８、６５２、８５２ 出力端子
１５３、３０９、６５３ 電源
３０２、３０３ インピーダンス素子
３０５ 制御手段

Claims (7)

1. 入力信号を増幅して出力信号として出力端子から出力し、利得が可変である増幅手段と、
   前記増幅手段に電流を供給する電源に一端が接続され交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第１のインピーダンス素子の他端と、前記出力端子に一端が接続され交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第２のインピーダンス素子の他端と、が接続された点である検出点において前記出力信号の出力を検出する検出手段を備え、前記検出手段で検出された前記出力信号の振幅が所定の値となるように前記増幅手段の利得を制御する制御手段と、を備える増幅回路。
2. 前記第１及び第２のインピーダンス素子の少なくとも１つは誘導性リアクタンスを持つインダクタンス素子である、請求項１に記載された増幅回路。
3. 前記検出手段は、前記出力信号に基づいて前記第２のインピーダンス素子のインピーダンスを変化させる、
   請求項１または２に記載された増幅回路。
4. 前記検出手段は、容量性インダクタンスを持つキャパシタンス素子を介して前記検出点から前記出力信号の出力を検出する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載された増幅回路。
5. 前記検出手段は、前記検出点から抵抗器を介して前記出力信号の出力を検出する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載された増幅回路。
6. 前記検出手段は、前記検出点から高周波カプラを介して前記出力信号の出力を検出する、
   請求項１乃至３のいずれかに記載された増幅回路。
7. 入力信号を所定の利得で増幅して出力信号として出力し、
   前記増幅のための電流を供給する電源に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第１のインピーダンス素子の他端と、前記出力信号が出力される点に一端が接続され、交流に対するインピーダンスが直流に対するインピーダンス以上の値を持つ第２のインピーダンス素子の他端と、が接続された点である検出点において前記出力信号を検出し、
   前記検出された前記出力信号の振幅が所定の値となるように前記利得を制御する、増幅方法。

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