KR940000927B1

KR940000927B1 - 전력 증폭회로

Info

Publication number: KR940000927B1
Application number: KR1019900011106A
Authority: KR
Inventors: 도루 미즈모또
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바; 아오이 죠이찌
Priority date: 1989-07-19
Filing date: 1990-07-19
Publication date: 1994-02-04
Also published as: US5053720A; JPH0350903A; KR910003914A

Abstract

내용 없음.

Description

전력 증폭회로

제1도는 본 발명의 한 실시예의 전력 증폭 회로의 회로구성도.

제2도는 본 발명의 다른 실시예의 전력 증폭 회로의 회로구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,2,3 : 증폭기 4 : 포텐시오메타(potentiometer)

5,6 : 스위칭 회로 7 : 지연회로

본 발명은 이동통신기등과 같은 소전력형의 전자기기에 사용되는 전력증폭회로에 관한 것이다.

소전력형 전자기기에 사용되는 종래의 전력증폭 회로에 의하면 서로 종속접속된 복수단의 증폭기와 이러한 증폭기의 바이어스 전압을 제어하는 출력 전력 조정용의 포텐시오메타(potentiometer) 및 스위치회로로 구성되어 있다.

상기 종래의 전력증폭 회로에서는 입력신호가 초단(初段)의 증폭기에 입력되면 입력신호는 이 초단 증폭기에 의해 증폭된 후 커플링 콘덴서를 통해서 출력된다.

이 초단 증폭기에서 출력된 입력신호는 2단째의 증폭기 및 최종단의 증폭기에 의해 동일하게 순차적으로 증폭되어, 예를들면 송신 안테나에 공급된다.

이때 출력전력을 조정하기 위하여 포텐시오메타의 저항값이 변화하면 각 증폭기의 부하회로로 공급되는 전원전압과 각 바이어스 회로에 공급되는 바이어스 전압은 각각 변화하며 그 결과 각 증폭기의 증폭율이 변화하여 입력신호의 출력전압을 변화시킬 수 있다.

그런데 이동통신기기등과 같은 저소비전력형의 전자기기에 사용되는 전력증폭회로는 일반적으로 전원전압이 작다.

이렇기 때문에 상기의 종래의 전력증폭회로와 같은 전단(全段)의 증폭기의 바이어스 전압이 포텐시오메타에 의해 변화하면 특히 초단 및 2단째의 증폭기에서의 트랜지스터의 베이스 전위가 낮아지며, 그 결과 트랜지스터의 콜렉터 전류가 베이스, 에미터 사이의 전압의 영향을 받기 쉽다.

이렇기 때문에 출력전력이 온도 변화의 영향을 받기 쉬우며 회로의 온도특성의 약화를 초래하고 있다.

본 발명은 출력전력에 대한 온도변화의 영향을 저감시키며 이것에 의해 온도특성의 향상을 도모할 수 있는 전력증폭회로를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명의 다른 목적은 온도 특성을 높이는 동시에 전원 투입시 등에 있어서 불요파(不要波)의 송출을 저감할 수 있는 전력 증폭회로를 제공하는데 있다.

본 발명에 의하면 종속접속된 복수단의 증폭기와 제 1 및 제 2의 스위치회로와 바이어스를 제어하기 위한 출력전력 조정회로로서 구성되며 최종단의 증폭기의 바이어스 및 그외의 증폭기의 바이어스가 제 1 및 제 2 의 스위칭 회로에 의해 서로 독립적으로 제어되며 출력전력 조정회로에서 출력되는 바이어스 전압에 제 1 스위칭 회로를 통해서 최종단계의 증폭기를 바이어스 제어하는 전력증폭회로가 제공된다.

또 본 발명에 의하면, 종속접속된 복수단의 증폭기와, 제 1 및 제 2 의 스위칭 회로와, 바이어스를 제어하기 위한 출력전력 조정회로와, 제1 및 제 2 스위칭회로의 구동개시 타이밍을 서로 다르게 하는 지연회로로서 구성되며, 최종단의 증폭기의 바이어스 및 그외의 증폭기의 바이어스가 제 1 및 제 2 의 스위칭회로에 의해 서로 독립적으로 제어되며 출력전력 조정회로에서 출력되는 바이어스 전압이 제 1 스위칭 회로를 통해서 최종단의 증폭기를 바이어스 제어하여 지연회로에 의해 제 1 스위칭회로의 동작개시 타이밍이 제 2 스위칭회로의 동작개시 타이밍 보다도 상대적으로 늦어지는 전력증폭회로가 제공된다.

상기 구성의 전력증폭회로에 의하면 최종단의 증폭기와 그외의 증폭기는 서로 독립적으로 바이어스 제어되며 출력전력의 조정은 최종단의 증폭기만으로 행해지게 된다.

이렇기 때문에 최종단 이외의 증폭기의 바이어스 값은 출력전력의 조정의 영향을 받지않고는 변화하지 않으며, 전원전압에 의해 규정되어 있는 정도의 높은 값으로 유지된다.

따라서 저전압 동작을 하는 회로에서도 출력전압은 온도변화의 영향을 받기 어려우며 이것에 의해 온도특성이 우수한 전력증폭을 실현할 수 있다.

또 최종단의 증폭기의 바이어스를 제어하는 제 1 의 스위칭 회로는 다른 증폭기의 바이어스를 제어하는 제 2 의 스위칭회로 보다도 늦게 동작을 시작하기 때문에 최종단 이외의 증폭기에서의 그 동작시작시에 커다란 주파수 변동이 발생해도 이 주파수 변동을 포함한 송신파가 그대로 송출되는 불합리함을 방지할 수 있다.

따라서 다른 무선기에 대하여 불필요한 방해를 주는 염려는 감소할 수 있다.

제1도의 실시예에 의하면 전력증폭 회로는 서로 종속접속된 복수단, 예를들면 3단의 증폭기(1)(2)(3)와 최종단 증폭기(3)의 바이어스 전압을 제어하는 출력전력 조정기용 포텐시오메타(4), 제1 및 제 2 증폭기(1)(2)에 접속되는 제 1 스위칭회로(5) 및 최종단의 증폭기(3)에 접속되는 스위칭 회로(6)로서 구성되어 있다.

증폭기(1)(2)(3)의 각각은 트랜지스터(Tr)를 가지고 있으며 이러한 트랜지스터(Tr)의 베이스에는 저항(R1)(R2)으로 된 바이어스 회로가 접속되고 콜렉터는 인덕터(L) 및 저항(R4)으로 구성된 부하회로가 접속되어 있다.

각 증폭기의 트랜지스터(Tr)의 에미터는 에미터 저항(R3)과 바이패스 콘덴서(C3)의 병렬회로를 통해서 접지되어 있다.

최종단 증폭기(3)의 트랜지스터(Tr)의 콜렉터는 포텐시오메타(4) 및 부하회로(L), (R4)를 통해서 전원전압(Vcc1)의 입력단자에 접속된다.

또 최종단의 증폭기(3)의 바이어스 회로(R1)는 스위칭회로(5)에서 출력되는 바이어스 전압(Vcc2)의 입력단자에 접속된다.

스위칭 회로(5)는 스위칭 트랜지스터(Tr1)와 스위칭 트랜지스터(Tr1)의 베이스, 에미터 사이에 접속되는 저항(R12)과 베이스에 접속되는 저항(R11)으로서 구성된다.

이 베이스에는 저항(11)을 통해서 도시하지 않은 발진회로에서 출력된 스위칭 펄스(SWS)가 공급된다.

동일하게 스위칭회로(6)는 스위칭 트랜지스터(Tr2)와 스위칭 트랜지스터(Tr1)의 베이스. 에미터 사이에 접속되는 저항(R22)과 베이스에 접속되는 저항(R21)으로서 구성된다.

이 베이스에는 저항(R21)을 통해서 도시하지 않은 발진회로에서 출력된 스위칭펄스(SWS)가 공급된다.

제1의 스위칭 회로(5)는 최종단계의 증폭기(3)만으로 바이어스 전압(Vcc2)을 공급하기 위하여 설치하며 이 바이어스 전압(Vcc2)은 출력 전력 조정용의 포텐시오메타(4)를 통과한 전원전압(Vcc1)에서 생성된다.

제2의 스위칭회로(6)는 최종단의 증폭기(3) 이외의 증폭기 즉 초단 및 2단째의 증폭기(2)(3)에 대하여 바이어스 전압(Vcc3)을 제공하기 위하여 설치하며, 이 바이어스 전압(Vcc3)은 전원전압(Vcc3)에서 생성된다.

증폭기(1)(2)(3)중 최종단의 증폭기(3)에는 전원전압(Vcc)이 출력전력 조정용 포텐시오메타(4)를 통과함으로서 얻은 전압(Vcc1)을 공급한다.

초단 및 제 2 단 증폭기(1)(2)에는 전원전압(Vcc)이 그대로 공급된다.

상기 구성의 전력증폭회로에서는 입력신호(Vin)가 초단의 증폭기(1)에 입력되면 입력신호(Vin)는 이 초단의 증폭기(1)에 의해 증폭된 후 커플링 콘덴서(C1)를 통해서 출력된다.

이 초단의 증폭기(1)에서 출력된 입력신호(Vin)는 2단째의 증폭기(2) 및 최종단의 증폭기(3)에 의해 동일하게 순차적으로 증폭되며, 예를들면 도시하지 않은 송신 안테나에 공급된다.

이때 출력전력을 조정하기 위하여 포텐시오메타(4)의 저항값을 변화시키면 증폭기(3)의 부하회로에 공급되는 전원전압(Vcc1)이 변화하여 그 결과 증폭기(3)의 증폭율이 변화하여 입력신호의 출력전력이 변화한다.

스위칭회로(5)(6)에 스위칭펄스(SWS)의 공급이 시작되면 제 1 의 스위칭회로(5)에서는 출력전력 조정용 포텐시오메타(4)에 의해 조정된 전원전압(Vcc1)에 따른 바이어스 전압(Vcc2)이 발생되어 이 바이어스 전압(Vcc2)은 최종단의 증폭기(3)의 바이어스 회로에 공급된다.

이렇기 때문에 최종단의 증폭기(3)에서는 포텐시오메타(4)에 의해 설정된 바이어스 전압(Vcc2)에 따라서 입력신호가 증폭된다.

여기에 대하여 제 2의 스위칭회로(6)에서는 전원전압(Vcc)의 값에 따른 일정의 바이어스 전압(Vcc3)이 발생하여 초단 및 제 2 단 증폭기(1)(2)의 바이어스 회로에 공급된다.

이렇기 때문에 이러한 초단 및 제 2 단 증폭기(1)(2)에서는 일정의 바이어스 값에 따라서 입력 신호(Vin)가 증폭된다.

즉 이러한 초단 및 제 2 단 증폭기(1)(2)에서는 포텐시오메타(4)의 조정에 의해 바이어스 값이 저하하는 일은 없으며 베이스 전위는 항상 일정값 이상으로 유지되며 이것에 의해 트랜지스터(Tr)의 콜렉터 전류값이 베이스.에미터간 전압(VBE)의 영향을 많이 받지 않은 상태에서 증폭 동작이 행해진다.

따라서 온도변동의 영향은 저감하며 이것에 의한 온도 특성의 약화를 제어할 수 있다.

계속해서 제2도를 참조로 해서 본 발명의 다른 실시예의 출력증폭회로를 설명한다.

본 실시예는 실질적으로 제1도의 실시예와 동일한 구성으로 되어있지만 제1스위칭 회로(5)로 스위칭펄스(SWS)를 안내하는 펄스 공급로에 지연회로(7)가 설치되어 있다.

이 지연회로(7)는 제 1 스위칭 회로(5)에 스위칭 펄스(SWS)를 공급하는 시작 타이밍을 제 2의 스위칭회로(6)로 스위칭펄스(SWS)를 공급하는 시작 타이밍보다도 일정시간 지연시키기 위하여 설치되어 있다.

제 2 의 실시예에 의하면 스위칭 펄스(SWS)의 공급이 시작되면 이 스위칭 펄스(SWS)는 제 2 스위칭 회로(6)에서는 즉시 공급되지만 제 1 스위칭회로(5)에서는 일정시간 지연된 후에 공급된다.

이렇기 때문에 최종단의 증폭기(3)는 초단 및 제 2 단 증폭기(1)(2)의 동작시작이 경과하여 이러한 증폭기가 안정동작 상태에 다다른 후에 증폭 동작을 시작하게 된다.

따라서 동작시작 기간중에 초단 및 제 2단 증폭기(1)(2)에서 커다란 주파수 변동을 동반한 불안정한 신호가 출력되어도 이 불안정한 신호는 최종단의 증폭기(3)를 지나서 그대로 송신되는 일은 없다.

따라서 본 실시예에서는 불요파의 송출을 방지할 수 있으며 다른 통신기기의 통신에 악영향을 끼치지 않도록 할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 실시예에만 한정되는 것이 아니다.

예를들면 상기 각 실시예에서는 증폭기를 3단구성으로 한 경우를 예를들어서 설명했지만, 본 발명은 2단구성 또는 4단 이상의 구성의 증폭회로에도 동일하게 적용할 수 있다.

또 전술한 실시예에서는 출력전력 조정용 포텐시오메타(4)에 의해 바이어스 제어를 최종단의 증폭기(3)에 대해서만 행할 수 있도록 했지만, 증폭기를 다단 구성으로 한 경우에는 최종단을 포함한 복수단의 증폭기에 대하여 출력전력 조정용 포텐시오메타에 의한 바이어스제어를 행할수 있도록 해도 좋다.

또한 각 증폭기 및 스위칭 회로의 회로 구성등에 대해서도 본 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위내에서 여러가지로 변형해서 실시할 수 있다.

Claims

종속 접속되어 최종단 증폭기를 포함한 복수단의 증폭기와, 적어도 전술한 최종단 증폭기의 바이어스를 제어하기 위한 전술한 최종단 증폭기에 접속되는 제 1 의 스위치 장치와 전술한 최종단 증폭기 이외의 다른 증폭기의 바이어스를 제어하기 위하여 다른 증폭기에 접속되는 제2스위치 장치와, 전술한 최종단 증폭기 이외의 증폭기에 제 1 전원전압을 인가하는 장치와, 전술한 최종단 증폭기 및 제 1 스위치 장치에 공급되는 제 2 전원전압을 제어하기 위한 전술한 최종단 증폭기 및 제 1 스위치장치에 접속되는 출력전력 조정장치로 구성된 것을 특징으로 하는 전력증폭 회로.
제1항에 있어서, 전술한 출력전력 조정장치는 전술한 최종단 증폭기 이외의 전술한 증폭기에 공급되는 제 1 전원전압을 전술한 제 2 전원전압으로 변환하는 전압조정장치로서 구성되어 있는것을 특징으로 하는 전력증폭회로.
제2항에 있어서, 전술한 전압조정장치는 포텐시오메타로서 구성되어 있는것을 특징으로 하는 전력증폭회로.
제1항에 있어서, 전술한 제 1 스위칭장치는 스위칭펄스에 의해 스위칭제어되며, 전술한 출력전력 조정장치로 부터 출력되는 제 2 전원전압을 바이어스 전압으로서 전술한 최종단 증폭기에 공급하는 제 1 스위치소자를 가지고 있으며, 전술한 제 2 스위치 장치는 스위칭펄스에 의해 스위칭제어되며, 전술한 제 1 전원전압을 바이어스 전압으로 해서 최종단 증폭기 이외의 증폭기에 공급하는 제 2 스위치 소자로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력증폭 회로.
제4항에 있어서, 전술한 제 1 스위치 장치에 접속되며, 전술한 스위칭 펄스를 소정시간 지연시키고 전술한 제 1 스위치소자를 스위칭제어하는 지연펄스를 전술한 제 1 스위치 장치에 출력하는 지연장치를 가지고 있는것을 특징으로 하는 전력증폭회로.
종속접속되며 최종단증폭기를 포함한 복수단의 증폭기와, 적어도 전술한 최종단 증폭기의 바이어스를 제어하기 위한 제 1 스위치 장치와, 전술한 최종단 증폭기 이외의 증폭기의 바이어스를 제어하기 위한 제 2 스위치 장치와, 전술한 최종단 증폭기 및 제 1 스위치장치에 공급하는 전원전압을 제어하기 위한 출력전력 조정장치와, 전술한 제 1 스위치 장치의 동작개시 타이밍을 전술한 제 2 스위칭 장치의 동작개시 타이밍보다도 상대적으로 지연시키는 장치로 구성된 것을 특징으로 하는 전력증폭 회로.
제6항에 있어서, 전술한 출력전력 조정장치는 주전원 전압을 받아서 이 주전원전압을 전술한 전원전압으로 변환시키는 전압조정장치로서 구성되어 있는것을 특징으로 하는 전력증폭회로.
제7항에 있어서, 전술한 전압조정장치는 포텐시오메타로서 구성되어 있는것을 특징으로 하는 전력증폭 회로.
제6항에 있어서, 전술한 제1스위치 장치는 스위칭 펄스에 의해 스위칭 제어되며 전술한 출력전력 조정장치에서 출력되는 전술한 전원전압을 바이어스 전압으로서 전술한 최종단 증폭기에 공급하는 제1스위치소자를 가지고 있으며, 전술한 제 2 스위치장치는 주전원전압을 받아서 스위칭펄스에 의해 스위칭 제어되고 전술한 주전원전압을 바이어스 전압으로서 전술한 최종단증폭기 이외의 증폭기에 공급하는 제2스위치소자로서 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전력증폭회로.