JPH0543204B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は線形化電力増幅装置に関し、特に自動
出力レベル制御された歪発生回路を用いる線形化
電力増幅装置に関する。

〔従来の技術〕

電力増幅器は、飽和出力レベル付近で使用すれ
ば大きな出力が得られ、また電力効率も高くなる
が、この場合信号に振幅変調成分があると非線形
歪を発生する。

無線通信において、専有周波数幅に対して大き
い情報量を伝送して電波の有効利用をはかるため
に多値直交振幅変調方式が用いられている。多値
直交振幅変調波は大きな振幅変調成分があるの
で、かかる方式の無線送信機の最終段である電力
増幅器を飽和出力レベル付近で使用すると、電力
増幅器の非線形歪で符号間干渉を発生し、伝送品
質が劣化する。

電力増幅器の前段に歪発生回路を備え、この歪
発生回路で電力増幅器が発生する非直線歪を補償
するような歪を発生させることにより増幅動作を
線形化して、飽和出力レベル付近においても全体
としての非線形歪を無くするようにした線形化電
力増幅装置が知られている（たとえば、特開昭58
−14608号公報）。

かかる線形化電力増幅装置において、歪発生回
路の平均値として動作レベルを一定にする必要が
あるので、通常その前段に最終段の電力増幅器に
対する励振電力の増幅を行い、かつ、その励新電
力のレベルを一定に制御する機能を有するドライ
バ増幅器であるレベル制御回路を備えて、歪発生
回路の入力レベルを一定に保つ。このレベル制御
回路の自動出力レベル制御の時定数は、信号の振
幅変動の最大周期より十分大きい値に設定され
る。またこのレベル制御回路は、入力信号の投入
時、自動出力レベル制御動作の収束する前に過渡
的に出力レベルが過大になるのを防止するため
に、入力信号断の間は最小利得の状態で待機し入
力信号が投入されると自動出力レベル制御の時定
数で利得が上昇するようになされている。

歪発生回路の（平均値としての）入出力レベル
差、すなわち利得が変動すると、電力増幅器の
（平均値としての）入力レベルが変動して歪発生
回路の歪補償動作が損われるので、歪発生回路も
自動出力レベル制御されることが多い。この自動
出力レベル制御の時定数も、信号の振幅変動の最
大周期より十分大きい値に設定される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

かかる従来の線形化電力増幅装置は、レベル制
御回路の自動出力レベル制御の時定数と歪発生回
路の自動出力レベル制御の時定数との間の関係に
ついては何等考慮されていないので、信号の投入
時に、歪発生回路の自動出力レベル制御動作が収
束するより早くレベル制御回路の出力レベルが立
上り、その結果歪発生回路の動作レベルが狂つて
歪発生動作が正常でなくなり、電力増幅器から異
常な歪を出力するおそれがあるという欠点があ
る。

本発明の目的は、上記欠点を解決して信号投入
時にも異常な歪を出力するおそれのない線形化電
力増幅装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の線形化電力増幅装置は、出力レベルを
第一の時定数であらかじめ定めた第一のレベルに
自動制御するレベル制御回路と、このレベル制御
回路から受けた入力信号に非線形歪を重畳した信
号を前記第一の時定数より小さい第二の時定数で
あらかじめ定めた第二のレベルに自動制御して出
力する歪発生回路と、この歪発生回路から受けた
入力信号を電力増幅し、この電力増幅時に発生を
する非直線歪を前記歪発生回路で重畳した非線形
歪により補償し、前記第二の時定数より小さい第
三の時定数であらかじめ定めた第三のレベルに自
動制御する電力増幅器とを備えて構成される。

〔実施例〕

以下実施例を示す図面を参照して本発明につい
て詳細に説明する。

第１図は、本発明の線形化電力増幅装置の一実
施例を示すブロツク図である。

第１図に示す実施例は、信号１１を入力し信号
１２を出力するドライバ増幅器１と、信号１２を
入力し信号１３を出力する歪発生回路２と、信号
１３を入力し信号１４を出力する電力増幅器３と
を備えて構成されている。

まず、第１図に示す実施例の定常状態における
動作について説明する。

ドライバ増幅器１は、信号１１を増幅し信号１
２として出力する。この際信号１２のレベルは、
ドライバ増幅器１の自動出力レベル制御動作によ
り、信号１１の振幅変動の最大周期より十分大き
い時定数T₁でレベル制御され、平均値として一
定のレベルになつている。この平均レベルをドラ
イバ増幅器１の飽和出力レベルより十分低くして
信号１２中の非線形歪が無視できるようにする。

歪発生回路２は、信号１２を増幅し、信号１２
の瞬時レベルに対応して所定の非直線歪を発生し
て、この非直線歪を含んだ信号を信号１３として
出力する。歪発生回路２の利得が変動して信号１
３の平均レベルが変動するのを防止するために、
歪発生回路２は自動出力レベル制御される。この
自動出力レベル制御の時定数T₂を、信号１１の
振幅変動の最大周期よりは十分大きく、しかもド
ライバ増幅器１の自動出力レベル制御の時定数
T₁よりは小さく設定する。信号１３の平均レベ
ルは、信号１３の瞬時レベルの最大値が電力増幅
器３の飽和入力レベル付近になり、しかもそれを
超えないようなレベルに設定される。

電力増幅器３は、信号１３を増幅し信号１４と
して出力する。電力増幅器３が発生する非直線歪
は入力信号である信号１３中の非直線歪により打
消され、その結果、第１図に示す実施例は、電力
増幅器３の飽和レベル付近のレベルの信号を非直
線歪のない信号１４として出力する。信号１４の
平均レベルが変動しないように、電力増幅器３も
自動出力レベル制御される。この自動出力レベル
制御の時定数T₃を、信号１１の振幅変動の最大
周期よりは十分大きく、しかも歪発生回路２の自
動出力レベル制御の時定数T₂より小さく設定す
る。

次に、第１図に示す実施例の、信号１１の投入
時の過渡状態における動作について説明する。

第１図に示す実施例に信号１１が投入され、そ
のレベルが階段状に立上ると、ドライバ増幅器１
の利得が最小値から時定数T₁で上昇し、信号１
２のレベルは、信号１１の投入時のレベルとドラ
イバ増幅器１の最小利得とで定まるレベルからド
ライバ増幅器１の自動出力レベル制御により定ま
るレベルまで時定数T₁で立上る。

歪発生回路２は、入力信号である信号１２の立
上りの時定数T₁より小さい時定数T₂で信号１２
の立上りに応動するので、信号１２の立上りの過
渡期においても動作レベルが狂つて歪発生動作が
正常でなくなるということはない。

電力増幅器３は、入力信号である信号１３の立
上りの時定数T₂より小さい時定数T₃で信号１３
の立上りに応動するので、信号１２の立上りの過
渡期においても発生する非直線歪が信号１３中の
非直線歪により打消され、その結果非直線歪のな
い信号１４を出力する。

以上説明したように第１図に示す実施例は、信
号１１を電力増幅器３の飽和出力レベル付近まで
非直線歪なく増幅し、しかも信号１１の投入時に
も異常な歪を発生することがない。

以上、実施例により本発明を説明したが、本発
明は、レベル制御回路が自動出力レベル制御され
た中間周波増幅器と送信周波数変換器とからなる
ような場合にも適用することができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように本発明の線形化電力
増幅装置は、歪発生回路の利得が変動し、その結
果電力増幅器の入力レベルが変動して歪発生回路
の歪補償動作が損われるのを防止するために歪発
生回路の出力レベルを自動制御する時定数を、歪
発生回路の入力レベルを制御するレベル制御回路
の自動出力レベル制御の時定数より小さくすると
いう手段を用いているので、信号の投入時にも歪
発生回路の動作レベルが狂つて歪発生動作が正常
でなくなり、異常な歪を出力するおそれがないと
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の線形化電力増幅装置の一実
施例を示すブロツク図である。 １……ドライバ増幅器、２……歪発生回路、３
……電力増幅器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 出力レベルを第一の時定数であらかじめ定め
   た第一のレベルに自動制御するレベル制御回路
   と、このレベル制御回路から受けた入力信号に非
   線形歪を重畳した信号を前記第一の時定数より小
   さい第二の時定数であらかじめ定めた第二のレベ
   ルに自動制御して出力する歪発生回路と、 この歪発生回路から受けた入力信号を電力増幅
   し、この電力増幅時に発生をする非直線歪を前記
   歪発生回路で重畳した非線形歪により補償し、前
   記第二の時定数より小さい第三の時定数であらか
   じめ定めた第三のレベルに自動制御する電力増幅
   器と を備えることを特徴とする線形化電力増幅装置。