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JP5397973B2 - Power amplifier - Google Patents
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Description

本発明は電力増幅器に関し、特に通信機器に使用されるドハティ電力増幅器に関するものである。   The present invention relates to a power amplifier, and more particularly to a Doherty power amplifier used in communication equipment.

移動通信システムにおける無線基地局用の送信電力増幅器に対して、消費電力低減(高効率化)の要求が非常に厳しくなってきている。その理由は、消費電力低減により、当然のことながら省エネルギ、電気代節約に効果があるだけでなく、発熱量が低減されることになるので、放熱のために必要な放熱板の表面積が削減でき、送信電力増幅器の体積を小さくすることができるからである。   For transmission power amplifiers for radio base stations in mobile communication systems, the demand for reduced power consumption (higher efficiency) has become very strict. The reason for this is that, due to the reduction in power consumption, not only is it effective in saving energy and saving electricity costs, but also the amount of heat generated is reduced, so the surface area of the heat sink required for heat dissipation is reduced. This is because the volume of the transmission power amplifier can be reduced.

送信電力増幅器の高効率化の一つとして、ドハティ増幅器が一般的に採用されている(特許文献1参照)。このドハティ増幅器は、入力信号の大小に関わらず常時信号増幅動作を行うキャリア増幅器と、入力信号が大きくなり大電力出力動作時のみに信号増幅動作を行うピーク増幅器とから構成されている。そして、入力信号をキャリア増幅器側とピーク増幅器側とに分配して、キャリア増幅器とピーク増幅器との出力を合成して出力するようになっている。   A Doherty amplifier is generally employed as one of the high efficiency transmission power amplifiers (see Patent Document 1). This Doherty amplifier is composed of a carrier amplifier that always performs signal amplification regardless of the magnitude of the input signal, and a peak amplifier that performs signal amplification only when the input signal is large and a high power output operation is performed. The input signal is distributed to the carrier amplifier side and the peak amplifier side, and the outputs of the carrier amplifier and the peak amplifier are combined and output.

図3に、かかるドハティ増幅器構成を使用した電力増幅器の一例のブロック図を示す。図3を参照すると、上述した様に、基本的に、ドハティ増幅器は、キャリア増幅器2と、ピーク増幅器3とにより構成されており、増幅素子としては、電界効果トランジスタ(FET)等が使用される。   FIG. 3 shows a block diagram of an example of a power amplifier using such a Doherty amplifier configuration. Referring to FIG. 3, as described above, the Doherty amplifier is basically composed of the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3, and a field effect transistor (FET) or the like is used as the amplifying element. .

出力合成回路7は、トランスで構成されており、通常、1/4波長の伝送線路5からなる。入力分岐回路6は、キャリア増幅器2とピーク増幅器3との出力信号の位相関係を、出力合成回路7の信号合成点で同相にするための1/4波長伝送線路4や、あるいは90°ハイブリッド回路などで構成される。キャリア増幅器2及びピーク増幅器3には、直流電源10aから共通の電源電圧がRFチョークコイル9b及び9cをそれぞれそ介して供給される。   The output synthesizing circuit 7 is composed of a transformer, and is usually composed of a transmission line 5 having a quarter wavelength. The input branch circuit 6 is a ¼ wavelength transmission line 4 or a 90 ° hybrid circuit for making the phase relationship of the output signals of the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3 in phase at the signal synthesis point of the output synthesis circuit 7. Etc. A common power supply voltage is supplied to the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3 from the DC power supply 10a through the RF choke coils 9b and 9c, respectively.

コンデンサ8a〜8fはDCデカップリングのためのものであり、使用するRF信号の周波数において十分低いインピーダンスである容量値のものが選択される。通常、キャリア電力増幅器2はAB級やB級にバイアスされ、ピーク増幅器3はC級にバイアスされる。飽和出力電力近傍で飽和を維持しながら動作するキャリア増幅器2を有することにより、飽和出力電力からバックオフをとった出力時においても、通常のA級増幅器やAB級増幅器よりも高い効率を実現することができる。   Capacitors 8a to 8f are for DC decoupling, and those having a capacitance value that is sufficiently low impedance at the frequency of the RF signal to be used are selected. Usually, the carrier power amplifier 2 is biased to class AB or class B, and the peak amplifier 3 is biased to class C. By having the carrier amplifier 2 that operates while maintaining saturation in the vicinity of the saturated output power, a higher efficiency than that of a normal class A amplifier or class AB amplifier is realized even at the time of backoff from the saturated output power. be able to.

更に、電力増幅器全体の利得要求を満足するため、キャリア増幅器2とピーク増幅器3からなるドハティ増幅器の前段に、ドライバ増幅器1が配置される。ドライバ増幅器1、キャリア増幅器2、ピーク増幅器3を同一プロセスのFET(例えば、LDMOS:Laterally Diffused MOS)で構成する場合、駆動に必要な電源電圧は共通(例えば、+28V)であるため、ドライバ増幅器1の電源電圧も直流電源10aからRFチョークコイル9aを介して供給される。
Further, in order to satisfy the gain requirement of the entire power amplifier, the driver amplifier 1 is arranged in front of the Doherty amplifier including the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3. When the driver amplifier 1, the carrier amplifier 2, and the peak amplifier 3 are composed of FETs of the same process (for example, LDMOS: Laterally Diffused MOS), the power supply voltage required for driving is common (for example, +28 V). Is also supplied from the DC power supply 10a through the RF choke coil 9a.

ところで、携帯電話等の移動通信システムに使用されるW−CDMA変調波等のマルチキャリア信号は、その振幅エンベロープ変調波のチップレートやマルチキャリアの差周波成分によって変化するため、瞬時的に大きなピークが発生する(図4参照)。このような平均振幅値とピーク振幅値との差が大きい変調波信号を増幅する場合、ピーク振幅値に対して十分に高い電源電圧をドハティ増幅器に供給する必要がある。   By the way, a multi-carrier signal such as a W-CDMA modulation wave used in a mobile communication system such as a cellular phone changes depending on the chip rate of the amplitude envelope modulation wave and the difference frequency component of the multi-carrier. (See FIG. 4). When a modulated wave signal having a large difference between the average amplitude value and the peak amplitude value is amplified, it is necessary to supply a power supply voltage sufficiently higher than the peak amplitude value to the Doherty amplifier.

実際に、ピーク振幅値に対して十分に高い電源電圧を必要とするのはピーク増幅器であるが、図3の構成では、キャリア増幅器2とピーク増幅器3に共通の電源電圧を供給しているために、キャリア増幅器2に対して必要以上に高い電源電圧を供給することとなり、電力効率を十分に高くできない問題があった。   Actually, it is the peak amplifier that requires a sufficiently high power supply voltage with respect to the peak amplitude value. However, in the configuration of FIG. 3, a common power supply voltage is supplied to the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3. In addition, an unnecessarily high power supply voltage is supplied to the carrier amplifier 2, and there is a problem that the power efficiency cannot be sufficiently increased.

この問題を解決するために、特許文献2に記載の技術が提案されており、このブロック図を図5に示す。図5において、図3と同等部分には同一符号により示している。   In order to solve this problem, a technique described in Patent Document 2 has been proposed, and this block diagram is shown in FIG. In FIG. 5, the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

キャリア増幅器2及びピーク増幅器3に共通の電源電圧Vcを供給する直流電源10aと、入力信号のピーク振幅よりも高い電源電圧をピーク電力増幅器3に供給するために必要な直流電圧Vpを出力する直流電源10bとを備える。RF入力端子から入力された信号の一部は、方向性結合器11により振幅エンベロープ検出回路13に供給される。振幅エンベロープ検出回路13により、信号の振幅エンベロープは電圧信号として出力され、閾値設定端子14から入力される閾値電圧と、比較器15にて比較される。   A DC power supply 10a that supplies a common power supply voltage Vc to the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3 and a DC power supply that outputs a DC voltage Vp necessary to supply a power supply voltage higher than the peak amplitude of the input signal to the peak power amplifier 3. And a power supply 10b. A part of the signal input from the RF input terminal is supplied to the amplitude envelope detection circuit 13 by the directional coupler 11. The amplitude envelope detection circuit 13 outputs the amplitude envelope of the signal as a voltage signal, and the threshold voltage input from the threshold setting terminal 14 is compared with the comparator 15.

閾値を超える電圧信号が電圧変調器16に出力される。電圧変調器16は、直流電源10bから供給される直流電圧Vpを、比較器15から出力された電圧信号で振幅変調し、振幅変調後の電圧をピーク増幅器3に供給する。遅延回路12aの遅延量は方向性結合器11から出力された主信号がキャリア増幅器2及びピーク増幅器3へ入力されるまでの時間が振幅エンベロープ検出回路13、比較器15及び電圧変調器16の処理による遅延量と一致するように設定される。   A voltage signal exceeding the threshold is output to the voltage modulator 16. The voltage modulator 16 amplitude modulates the DC voltage Vp supplied from the DC power supply 10 b with the voltage signal output from the comparator 15, and supplies the voltage after amplitude modulation to the peak amplifier 3. The delay amount of the delay circuit 12a is the time until the main signal output from the directional coupler 11 is input to the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3 is processed by the amplitude envelope detection circuit 13, the comparator 15 and the voltage modulator 16. It is set to match the delay amount due to.

直流電源10aから出力される直流電圧Vc、直流電源10bから出力される直流電圧Vp、電圧変調器16から出力されピーク増幅器3に供給される電源電圧、信号振幅エンベロープの関係を図6に示す。   FIG. 6 shows the relationship between the DC voltage Vc output from the DC power supply 10a, the DC voltage Vp output from the DC power supply 10b, the power supply voltage output from the voltage modulator 16 and supplied to the peak amplifier 3, and the signal amplitude envelope.

ピーク増幅器3に供給される電源電圧は、その最大値が入力信号のピーク振幅値よりも高い直流電圧Vpとなり、かつ入力信号の振幅エンベロープの値に応じて変化した値となる。従って、ピーク増幅器3で消費される電力が低減できることになる。   The power supply voltage supplied to the peak amplifier 3 is a DC voltage Vp whose maximum value is higher than the peak amplitude value of the input signal, and a value that changes according to the value of the amplitude envelope of the input signal. Therefore, the power consumed by the peak amplifier 3 can be reduced.

特開2004−289492号公報JP 2004-289492 A 特開2007−053540号公報JP 2007-053540 A

ここで、携帯電話基地局用等の電力増幅器の場合、最終段増幅器(最もアンテナに近い位置に実装される増幅器)として数100Wクラスの飽和出力レベルが必要である。最終段増幅器構成として、飽和出力レベルを向上するために、上述した様に、2つ以上の増幅器を並列運転させるものが一般的である。従って、2つ以上の増幅器を使用するドハティ増幅器構成の適用も容易である。   Here, in the case of a power amplifier for a mobile phone base station or the like, a saturation output level of several hundred W class is required as a final stage amplifier (an amplifier mounted at a position closest to the antenna). As the final stage amplifier configuration, in order to improve the saturation output level, as described above, two or more amplifiers are generally operated in parallel. Therefore, it is easy to apply a Doherty amplifier configuration using two or more amplifiers.

一方、最終段の前段であるドライバ増幅器1(図3参照)としては、必要とされる飽和出力レベルが数10W程度であるため、2つ以上の増幅器を並列運転することは希である。従って、ドライバ増幅器1にドハティ増幅器構成を適用することができず、ドライバ増幅器1の積極的な高効率化が困難であった。   On the other hand, as the driver amplifier 1 (see FIG. 3), which is the previous stage of the final stage, since the required saturation output level is about several tens of watts, it is rare to operate two or more amplifiers in parallel. Therefore, the Doherty amplifier configuration cannot be applied to the driver amplifier 1, and it has been difficult to increase the efficiency of the driver amplifier 1.

本発明の目的は、ドハティ増幅器におけるドライバ増幅器の効率を向上させて増幅器全体の効率向上を可能とした増幅器を提供することである。   An object of the present invention is to provide an amplifier capable of improving the efficiency of the entire amplifier by improving the efficiency of the driver amplifier in the Doherty amplifier.

本発明による電力増幅器は、
キャリア増幅手段と、ピーク増幅手段と、これらキャリア増幅手段及びピーク増幅手段を駆動する駆動増幅手段とを含む電力増幅器であって、
前記キャリア増幅手段、前記ピーク増幅手段、前記駆動増幅手段へ共通の電源電圧を供給する第一の直流電源と、
入力信号のピークよりも高い直流電圧を生成する第二の直流電源と、
前記駆動増幅手段の入力信号の振幅エンベロープが所定閾値を越えたとき、この越えた振幅エンベロープに対応した電圧により前記第二の直流電源の電源電圧を変調して出力する電圧変調手段とを含み、
前記ピーク増幅手段及び前記駆動増幅手段の両方の電源電圧として、前記電圧変調手段の出力電圧を供給することを特徴とする。
The power amplifier according to the present invention comprises:
A power amplifier including carrier amplification means, peak amplification means, and drive amplification means for driving these carrier amplification means and peak amplification means,
A first DC power supply for supplying a common power supply voltage to the carrier amplification means, the peak amplification means, and the drive amplification means;
A second DC power source that generates a DC voltage higher than the peak of the input signal;
Voltage modulation means for modulating and outputting the power supply voltage of the second DC power supply with a voltage corresponding to the amplitude envelope exceeding the predetermined threshold when the amplitude envelope of the input signal of the drive amplification means exceeds a predetermined threshold,
The output voltage of the voltage modulation means is supplied as the power supply voltage for both the peak amplification means and the drive amplification means.

本発明によれば、入力信号の振幅エンベロープが所定閾値を超えたときに、この超えた振幅エンベロープにより変調された直流電圧を、ピーク増幅器へ供給すると共に、ドライバ増幅器である駆動増幅器にも供給する様にしたので、駆動増幅器の消費電力の低減が可能となり、ひいては、増幅器全体の効率向上が期待できるという効果がある。   According to the present invention, when the amplitude envelope of the input signal exceeds a predetermined threshold, the DC voltage modulated by the exceeded amplitude envelope is supplied to the peak amplifier and also to the drive amplifier which is a driver amplifier. As a result, it is possible to reduce the power consumption of the drive amplifier, and as a result, it is possible to expect an improvement in the efficiency of the entire amplifier.

以下に、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の実施の形態の構成を示すブロック図であり、図5と同等部分は同一符号により示している。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention, and parts equivalent to those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals.

本実施の形態による増幅器は、ドライバ増幅器1、キャリア増幅器2、ピーク増幅器3、通常1/4波長の伝送線路5からなる出力合成回路7、キャリア増幅器2とピーク増幅器3との出力信号の位相関係を出力合成回路7の信号合成点で同相にするための1/4波長伝送線路4やあるいは90°ハイブリッド回路などから構成される入力分岐回路6を有している。   The amplifier according to the present embodiment includes a driver amplifier 1, a carrier amplifier 2, a peak amplifier 3, an output synthesis circuit 7 composed of a transmission line 5 having a normal quarter wavelength, and a phase relationship of output signals from the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3 Has an input branch circuit 6 composed of a quarter wavelength transmission line 4 or a 90 ° hybrid circuit for making the signal in-phase at the signal synthesis point of the output synthesis circuit 7.

更に、本実施の形態による増幅器は、RFチョークコイル9a〜c、使用するRF信号の周波数で十分に低いインピーダンスであるDCデカップリングコンデンサ8a〜8f、ドライバ増幅器1とキャリア増幅器2とピーク増幅器3に共通の電源電圧Vcを供給する直流電源10a、入力信号のピーク振幅よりも高い電源電圧をドライバ増幅器1とピーク増幅器3に供給するために必要な直流電圧Vpを出力する直流電源10bを有している。   Furthermore, the amplifier according to the present embodiment includes an RF choke coil 9a-c, DC decoupling capacitors 8a-8f having sufficiently low impedance at the frequency of the RF signal to be used, a driver amplifier 1, a carrier amplifier 2, and a peak amplifier 3. A DC power supply 10a for supplying a common power supply voltage Vc and a DC power supply 10b for outputting a DC voltage Vp necessary for supplying a power supply voltage higher than the peak amplitude of the input signal to the driver amplifier 1 and the peak amplifier 3 are provided. Yes.

更にはまた、本実施の形態による増幅器は、RF入力端子から入力された信号の一部を抽出するための方向性結合器11、入力信号の振幅エンベロープを検出するための振幅エンベロープ検出回路13、閾値電圧印加するための閾値設定端子14、振幅エンベロープ検出回路で変換された電圧信号と閾値電圧を比較し、閾値を超える電圧信号を出力する比較器15、直流電源10bから供給される直流電圧Vpを比較器15から出力された電圧信号で振幅変調してピーク増幅器3及びドライバ増幅器1へ供給する電圧変調器16とを有している。   Furthermore, the amplifier according to the present embodiment includes a directional coupler 11 for extracting a part of the signal input from the RF input terminal, an amplitude envelope detection circuit 13 for detecting the amplitude envelope of the input signal, A threshold setting terminal 14 for applying a threshold voltage, a voltage signal converted by the amplitude envelope detection circuit and a threshold voltage are compared, a comparator 15 that outputs a voltage signal exceeding the threshold, and a DC voltage Vp supplied from the DC power supply 10b Is modulated with the voltage signal output from the comparator 15 and supplied to the peak amplifier 3 and the driver amplifier 1.

更に、本実施の形態による増幅器は、方向性結合器11から出力された主信号がドライバ増幅器1へ入力されるまでの時間が、振幅エンベロープ検出回路13、比較器15及び電圧変調器16の処理による遅延量と一致するように遅延量が設定された遅延回路12a、方向性結合器11から出力された主信号がキャリア増幅器2及びピーク増幅器3へ入力されるまでの時間が、振幅エンベロープ検出回路13、比較器15及び電圧変調器16の処理による遅延量と一致するように遅延量が設定された遅延回路12bとを有している。   Furthermore, in the amplifier according to the present embodiment, the time until the main signal output from the directional coupler 11 is input to the driver amplifier 1 is processed by the amplitude envelope detection circuit 13, the comparator 15, and the voltage modulator 16. The delay circuit 12a in which the delay amount is set so as to coincide with the delay amount due to, and the time until the main signal output from the directional coupler 11 is input to the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3 is the amplitude envelope detection circuit 13 and a delay circuit 12b in which the delay amount is set so as to coincide with the delay amount by the processing of the comparator 15 and the voltage modulator 16.

次に、本実施の形態の動作を説明する。RF入力端子から入力信号の一部は、方向性結合器11により振幅エンベロープ検出回路13に供給される。振幅エンベロープ検出回路13により、入力信号の振幅エンベロープは電圧信号に変換され、比較器15に供給される。   Next, the operation of the present embodiment will be described. A part of the input signal from the RF input terminal is supplied to the amplitude envelope detection circuit 13 by the directional coupler 11. The amplitude envelope detection circuit 13 converts the amplitude envelope of the input signal into a voltage signal and supplies it to the comparator 15.

一方、閾値電圧設定端子14からも閾値電圧が入力され、比較器15に供給される。比較器15では、この閾値電圧と振幅エンベロープ電圧信号とが比較され、閾値電圧を超える電圧信号が電圧変調器16に出力される。電圧変調器16では、直流電源10bから供給される直流電圧Vpが、比較器15から出力された電圧信号で振幅変調され、振幅変調後の電圧がピーク増幅器3とドライバ増幅器1に供給される。ドライバ増幅器1、キャリア増幅器2及びピーク増幅器3には、直流電源10aからRFチョークコイル9a,9b,9cをそれぞれ介して固定の直流電圧Vcが電源電圧として供給される。この直流電圧Vcは、例えば、キャリア増幅器2の非線形性による信号歪みが許容される下限の電圧値に設定される。   On the other hand, a threshold voltage is also input from the threshold voltage setting terminal 14 and supplied to the comparator 15. In the comparator 15, the threshold voltage is compared with the amplitude envelope voltage signal, and a voltage signal exceeding the threshold voltage is output to the voltage modulator 16. In the voltage modulator 16, the DC voltage Vp supplied from the DC power supply 10 b is amplitude-modulated by the voltage signal output from the comparator 15, and the voltage after amplitude modulation is supplied to the peak amplifier 3 and the driver amplifier 1. The driver amplifier 1, the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3 are supplied with a fixed DC voltage Vc as a power supply voltage from the DC power supply 10a through the RF choke coils 9a, 9b and 9c, respectively. The DC voltage Vc is set to a lower limit voltage value that allows signal distortion due to nonlinearity of the carrier amplifier 2, for example.

閾値電圧設定端子14に入力される閾値電圧は、ピーク増幅器3が増幅動作を開始する入力信号の振幅エンベロープ値に対応する値に設定され、例えば、直流電源10aの出力電圧Vcに相当する値に設定される。ピーク増幅器3及びドライバ増幅器1には、直流電源10aから供給される直流電圧Vcと、電圧変調器16から出力される振幅変調電圧とが加算された電圧が、電源電圧として供給されることになる。   The threshold voltage input to the threshold voltage setting terminal 14 is set to a value corresponding to the amplitude envelope value of the input signal at which the peak amplifier 3 starts the amplification operation. For example, the threshold voltage is set to a value corresponding to the output voltage Vc of the DC power supply 10a. Is set. A voltage obtained by adding the DC voltage Vc supplied from the DC power supply 10 a and the amplitude modulation voltage output from the voltage modulator 16 is supplied to the peak amplifier 3 and the driver amplifier 1 as the power supply voltage. .

従って、図6に示した通りピーク増幅器3に供給される電源電圧は、その最大値が入力信号のピーク振幅値よりも高い直流電圧Vpとなり、かつ入力信号の振幅エンベロープに応じて変化する値となって、ピーク増幅器3で消費される電力が低減される(既存技術効果)と同時に、図2に示す通り、ドライバ増幅器1に供給される電源電圧も、入力信号の振幅エンベロープに応じて変化する値となる。よって、ドライバ増幅器1で消費される電力も低減することができる。   Therefore, as shown in FIG. 6, the power supply voltage supplied to the peak amplifier 3 is a DC voltage Vp whose maximum value is higher than the peak amplitude value of the input signal, and a value that changes according to the amplitude envelope of the input signal. Thus, the power consumed by the peak amplifier 3 is reduced (existing technical effect), and at the same time, as shown in FIG. 2, the power supply voltage supplied to the driver amplifier 1 also changes according to the amplitude envelope of the input signal. Value. Therefore, the power consumed by the driver amplifier 1 can also be reduced.

消費電力低減効果を明確にするため、図2中に、本発明を適用しない場合にドライバ増幅器1に供給する必要がある一定電圧値をVdとして示している。   In order to clarify the power consumption reduction effect, in FIG. 2, a constant voltage value that needs to be supplied to the driver amplifier 1 when the present invention is not applied is shown as Vd.

なお、遅延回路12aの遅延量は、方向性結合器11から出力された主信号が、ドライバ増幅器1へ入力されるまでの時間が、振幅エンベロープ検出回路13、比較器15及び電圧変調器16の処理による遅延量と一致するように設定されている。また、遅延回路12bの遅延量は、方向性結合器11から出力された主信号が、キャリア増幅器2及びピーク増幅器3へ入力されるまでの時間が振幅エンベロープ検出回路13、比較器15及び電圧変調器16の処理による遅延量と一致するように設定されることは、前述したとおりである。   Note that the delay amount of the delay circuit 12 a is determined by the time until the main signal output from the directional coupler 11 is input to the driver amplifier 1 in the amplitude envelope detection circuit 13, the comparator 15, and the voltage modulator 16. It is set to match the amount of delay due to processing. The delay amount of the delay circuit 12b is determined by the time taken until the main signal output from the directional coupler 11 is input to the carrier amplifier 2 and the peak amplifier 3, the amplitude envelope detection circuit 13, the comparator 15, and the voltage modulation. As described above, it is set so as to coincide with the delay amount by the processing of the device 16.

以上より、本発明の実施の形態によれば、ドライバ増幅器1の消費電力が低減でき、結果的に、電力増幅器全体の効率を従来よりも向上させることが可能となるという効果がある。また、既存技術を流用することにより、大規模な回路を追加することなく、ドライバ増幅器の低消費電力化、電力増幅器全体の効率を向上できるという効果もある。 As described above, according to the embodiment of the present invention, the power consumption of the driver amplifier 1 can be reduced, and as a result, the efficiency of the entire power amplifier can be improved as compared with the conventional case. Further, there is by using the existing technology, without adding a large circuits, power consumption of the driver amplifier, an effect that can increase the overall efficiency of the power amplifier.

本発明の実施の形態による増幅器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the amplifier by embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の動作を説明するための波形図である。It is a wave form diagram for demonstrating operation | movement of embodiment of this invention. 本発明に関連するドハティ増幅器の一例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows an example of the Doherty amplifier relevant to this invention. 図3の回路の動作を説明するための波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram for explaining the operation of the circuit of FIG. 3. 本発明に関連するドハティ増幅器の他の例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other example of the Doherty amplifier relevant to this invention. 図5の回路の動作を説明するための波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram for explaining the operation of the circuit of FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

1 ドライバ(駆動)増幅器
2 キャリア増幅器
3 ピーク増幅器
4,5 1/4波長伝送線路
6 入力分岐回路
7 出力合成回路
10a,10b 直流電源
8a〜8f DCデカップリングコンデンサ
9a〜9c チョークコイル
11 方向性結合器
12a,12b 遅延回路
13 振幅エンベロープ検出回路
14 閾値設定端子
15 比較器
16 電圧変調器
1 Driver amplifier
2 Carrier amplifier
3 Peak amplifier
4,5 1/4 wavelength transmission line
6 Input branch circuit
7 Output synthesis circuit 10a, 10b DC power supply 8a-8f DC decoupling capacitor 9a-9c Choke coil
11 Directional coupler 12a, 12b Delay circuit
13 Amplitude envelope detection circuit
14 Threshold setting terminal
15 comparator
16 Voltage modulator

Claims (3)

キャリア増幅手段と、ピーク増幅手段と、これらキャリア増幅手段及びピーク増幅手段を駆動する駆動増幅手段とを含む電力増幅器であって、
前記キャリア増幅手段、前記ピーク増幅手段、前記駆動増幅手段へ共通の電源電圧を供給する第一の直流電源と、
入力信号のピークよりも高い直流電圧を生成する第二の直流電源と、
前記駆動増幅手段の入力信号の振幅エンベロープが所定閾値を越えたとき、この越えた振幅エンベロープに対応した電圧により前記第二の直流電源の電源電圧を変調して出力する電圧変調手段とを含み、
前記ピーク増幅手段及び前記駆動増幅手段の両方の電源電圧として、前記電圧変調手段の出力電圧を供給することを特徴とする電力増幅器。
A power amplifier including carrier amplification means, peak amplification means, and drive amplification means for driving these carrier amplification means and peak amplification means,
A first DC power supply for supplying a common power supply voltage to the carrier amplification means, the peak amplification means, and the drive amplification means;
A second DC power source that generates a DC voltage higher than the peak of the input signal;
Voltage modulation means for modulating and outputting the power supply voltage of the second DC power supply with a voltage corresponding to the amplitude envelope exceeding the predetermined threshold when the amplitude envelope of the input signal of the drive amplification means exceeds a predetermined threshold,
A power amplifier, wherein an output voltage of the voltage modulation means is supplied as a power supply voltage for both the peak amplification means and the drive amplification means.
前記閾値は、前記第一の直流電源の電源電圧に相当する値であることを特徴とする請求項1記載の電力増幅器。   The power amplifier according to claim 1, wherein the threshold value is a value corresponding to a power supply voltage of the first DC power supply. 前記駆動増幅手段へ供給される前記入力信号を、前記電圧変調手段の処理による遅れに合わせて遅延する遅延手段を、更に含むことを特徴とする請求項1または2記載の電力増幅器。   3. The power amplifier according to claim 1, further comprising delay means for delaying the input signal supplied to the drive amplification means in accordance with a delay caused by processing of the voltage modulation means.
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