DE69931543T2 - Leistungsverstärker - Google Patents

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DE69931543T2
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Hiroshi Neyagawa-shi Iwai
Kaoru Shijonawate-shi Ishida
Hiroaki Hirakata-shi Kosugi
Takashi Yokohama-shi Enoki
Youichi 1689-1 Bukko-cho Morinaga
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/60Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
    • H03F3/602Combinations of several amplifiers
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Diese Erfindung bezieht sich auf einen Leistungsverstärker mit Gegentaktbetrieb für den Einsatz in tragbaren Telefonen, usw.
  • 2. Verwandte Technik der Erfindung
  • Der Aufbau eines Gegentakt-Leistungsverstärkers, der bisher auf ein und demselben Halbleiterchip implementiert war, kann in dem Blockdiagramm von 5 gezeigt werden. Unter Bezug auf 5 wird ein Eingabesignal von einem Eingabeanschluss 51 durch eine Symmetriergliedschaltung an der Eingabeseite 52 in zwei Signale geteilt, wobei jedes die gleiche Leistung und eine Phasendifferenz von 180 Grad zueinander besitzt. Für eines der geteilten Signale passt eine erste Eingabe-Anpassungsschaltung 53 Impedanz an und das Signal wird über einen ersten Transistor 54 verstärkt. Danach passt eine erste Ausgabe-Anpassungsschaltung 55 Impedanz für das Signal an und darauf wird das Signal in einen der beiden Eingänge einer Symmetriergliedschaltung an der Ausgabeseite 56 eingegeben. Auf dieselbe Art passt eine zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 57 Impedanz für das andere der geteilten Signale an und das Signal wird über einen zweiten Transistor 58 verstärkt. Danach passt eine zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 59 Impedanz für das Signal an und das Signal wird in den anderen Eingang der Symmetriergliedschaltung an der Ausgabeseite 56 eingegeben.
  • Die Symmetriergliedschaltung an der Ausgabeseite 56 stellt eine Phasendifferenz von 180 Grad zwischen dem Eingang der ersten Ausgabe-Anpassungsschaltung 55 und dem der zweiten Ausgabe-Anpassungsschaltung 59 her, so dass die beiden Eingänge in Phase kombiniert sind und ein kombiniertes Signal von einem Ausgabeanschluss 60 ausgegeben wird.
  • Ein Gegentakt-Leistungsverstärker mit einem Aufbau wie in 5 gezeigt hat jedoch das Problem, dass sich der Wirkungsgrad bei einem niedrigen Ausgabepegel verringert. Das bedeutet, dass ein Verstärker generell das Merkmal eines hohen Wirkungsgrads bei ma ximalem Ausgabepegel besitzt und es deshalb problematisch ist, dass beide Verstärker 54 und 58 einen niedrigen Wirkungsgrad bei einem niedrigeren Ausgabepegel besitzen.
  • Übersicht über die Erfindung
  • Unter Berücksichtigung dieser Probleme eines herkömmlichen Leistungsverstärkers ist es ein Ziel der Erfindung, einen Leistungsverstärker zur Verfügung zu stellen, in dem einer der Verstärker, der einen Gegentaktbetrieb bei einem hohen Ausgabepegel ausführt, abgeschaltet wird, um den Wirkungsgrad bei einem niedrigen Ausgabepegel zu erhöhen, und der eine Verringerung des Verlusts und einen Anstieg an Leistungsgewinn ermöglicht, wenn der Leistungsverstärker auf ein und demselben Halbleiterchip gebildet wird.
  • Die Erfindung nach Anspruch 1 stellt einen Leistungsverstärker zur Verfügung, der umfasst: einen Eingabeanschluss zum Eingeben eines Signals, eine Eingabesignal-Teileinrichtung zum Teilen des Eingabesignals in zwei Signale, die beide die gleiche Leistung und eine Phasendifferenz von 180 Grad zueinander besitzen, sowie zum Ausgeben dieser beiden Signale, eine erste Signal-An-Aus-Wähleinrichtung zum Schalten von Leitung/Nichtleitung eines der Ausgabesignale an der Signal-An-Aus-Wähleinrichtung, eine erste Verstärkungseinrichtung, die eine Ausgabe-Anpassungsschaltung zum Verstärken des Signals aus der ersten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung besitzt, eine zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung zum Schalten von Leitung/Nichtleitung des Signals, das von der ersten Verstärkungseinrichtung ausgegeben wird, eine zweite Verstärkungseinrichtung, die eine Ausgabe-Anpassungsschaltung zum Verstärken des anderen Ausgabesignals aus der Eingabesignal-Teileinrichtung besitzt, eine Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung zum Herstellen einer Phasendifferenz von 180 Grad zwischen dem Ausgang der zweiten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung und dem Ausgang der zweiten Verstärkungseinrichtung und zum Kombinieren dieser, einen Ausgabeanschluss zum Ausgeben des kombinierten Signals und eine Vorspann-An-Aus-Einrichtung zum An- und Ausschalten von wenigstens der ersten Verstärkungseinrichtung, wobei, wenn der Ausgabepegel hoch ist, die erste und zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung angeschaltet werden und zur gleichen Zeit die erste und zweite Verstärkungseinrichtung über die Vorspann-An-Aus-Einrichtung angeschaltet werden, so dass ein Gegentaktbetrieb ausgeführt wird, und wenn der Ausgabepegel niedrig ist, die erste und zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung ausgeschaltet wird und die erste Verstär kungseinrichtung über die Vorspann-An-Aus-Einrichtung ausgeschaltet wird und die zweite Verstärkungseinrichtung einen Eintaktbetrieb ausführt.
  • Die Erfindung nach Anspruch 2 stellt eine Eingabesignal-Teileinrichtung zur Verfügung, die im Aufbau der Erfindung eingeschlossen ist und die eine aktive Symmetriergliedschaltung umfasst, die einen ersten FET einschließt, dessen Source geerdet ist, sowie einen zweiten FET, dessen Gate geerdet ist, und einen Schaltkreis, der Impedanz schalten kann. Das Gate des ersten FET ist mit der Source des zweiten FET über den Schaltkreis gekoppelt. Dieser Aufbau ermöglicht den An- und Aus-Betrieb des zweiten FET, um die Funktion der ersten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung zu implementieren, die mit der Eingabesignal-Teileinrichtung verbunden ist. Dadurch kann der Aufbau der Schaltung einfach gehalten werden.
  • Die Erfindung nach Anspruch 3 stellt eine Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung zur Verfügung, die im Aufbau der Erfindung eingeschlossen ist und die eine aktive Symmetriergliedschaltung umfasst, die einen ersten FET einschließt, dessen Source geerdet ist, und einen zweiten FET, dessen Gate geerdet ist, sowie einen Schaltkreis, der Impedanz schalten kann. Das Gate des ersten FET ist mit der Source des zweiten FET über den Schaltkreis gekoppelt. Dieser Aufbau ermöglicht den An- und Aus-Betrieb des zweiten FET, um die Funktion der zweiten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung zum implementieren, die mit der Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung verbunden ist. Dadurch kann der Aufbau der Schaltung einfach gehalten werden.
  • Die Erfindung nach Anspruch 4 stellt in der Erfindung, die in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben ist, den Aufbau der aktiven Symmetriergliedschaltung zur Verfügung, die eine Vorspann-Steuerschaltung des ersten FET einschließt und Impedanz auf Basis der Differenz der Impedanz schaltet, die sich aus der Impedanz, die über die Vorspann-Steuerschaltung geändert wurde, ergibt. Dadurch kann dieser Aufbau den Schaltkreis ersetzen und so der Aufbau der Schaltung einfach gehalten werden.
  • Die Erfindung nach Anspruch 5 stellt in der Erfindung, die in den Ansprüchen 2 und 3 beschrieben ist, den Aufbau der aktiven Symmetriergliedschaltung zur Verfügung, die Impedanz auf Basis der Differenz zwischen der Impedanz, wenn der zweite FET angeschaltet ist, und der Impedanz, wenn der zweite FET ausgeschaltet ist, schaltet. Dadurch kann dieser Aufbau den Schaltkreis ersetzen und so der Aufbau der Schaltung einfach gehalten werden.
  • Die Erfindungen nach den Ansprüchen 6 bis 10 legen die Aufbauten offen, um jeden der Aufbauten nach den Ansprüchen 1 bis 5 auf ein und demselben Halbleiterchip zu implementieren. Der Aufbau nach Anspruch 10 implementiert alle Komponenten der Erfindung auf ein und demselben Halbleiterchip. Diese Aufbauten ermöglichen eine Verringerung der Abstände zwischen den Einzelteilen, das Verhindern der Bildung unnötiger Induktanz und Kapazitanz, einen stabilen Betrieb der Schaltung und eine Verringerung der Anzahl an Bauteilen. Insbesondere ist die Erfindung geeignet zur Massenproduktion von Produkten unter gleicher Bedingung. Des Weiteren werden im Aufbau nach Anspruch 7 die Komponenten der Erfindung mit Ausnahme der Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung auf ein und demselben Halbleiterchip gebildet. Dieser Aufbau kann den Verlust in der Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung verhindern, der entstehen wird, wenn alle Komponenten auf ein und demselben Halbleiterchip ausgebildet werden, und kann so eine Verringerung an Leistungsgewinn verhindern.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 stellt ein Blockdiagramm eines Leistungsverstärkers der Ausführungsform 1 nach der vorliegenden Erfindung dar;
  • 2 ist ein spezifischeres Schaltdiagramm der obigen Ausführungsform 1;
  • 3 ist ein spezifischeres Schaltdiagramm, das ein Beispiel der aktiven Symmetriergliedschaltung und des Schaltkreises zur Impedanzänderung in einem Leistungsverstärker der Ausführungsform 2 nach der vorliegenden Erfindung darstellt;
  • 4 ist ein spezifischeres Schaltdiagramm, das ein anderes Beispiel als das aus 3 in der obigen Ausführungsform 2 darstellt; und
  • 5 ist ein Blockdiagramm eines herkömmlichen Leistungsverstärkers. Beschreibung der Symbole
    1,51 Eingabeanschluss
    2,52 Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite
    3 Erster Schaltkreis
    5,54 Erster Transistor
    7 Zweiter Schaltkreis
    8,56 Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite
    10,58 Zweiter Transistor
    12,60 Ausgabeanschluss
    13 Erster Vorspann-Schaltkreis
    14 Zweiter Vorspann-Schaltkreis
    31 Aktive Symmetriergliedschaltung
    32,33 Schaltkreis zur Impedanzänderung
  • Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung auf Basis der Zeichnungen erklärt, die die Ausführungsformen der Erfindung darstellen.
  • (Ausführungsform 1)
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Leistungsverstärkers der Ausführungsform 1 nach der vorliegenden Erfindung. Unter Bezug auf 1 umfasst ein Leistungsverstärker der vorliegenden Ausführungsform einen Eingabeanschluss 1 zum Eingeben eines Signals, eine Symmetrierschaltung der Eingabeseite 2, die als Eingabesignal-Teileinrichtung wirkt, mit zwei Ausgängen zum Teilen des Eingabesignals in zwei Signale, die die gleiche elektrische Leistung und eine Phasendifferenz von 180 Grad zueinander besitzen, eine erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4 zum Bilden einer ersten Verstärkungseinrichtung, einen ersten Transistor 5, eine erste Ausgabe-Anpassungsschaltung 6, eine zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 zum Bilden einer zweiten Verstärkungseinrichtung, einen zweiten Transistor 10, eine zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11, einen ersten Vorspann-Schaltkreis 13 und einen zweiten Vorspann-Schaltkreis 14 einer Vorspann-Ein-Aus-Einrichtung, die unabhängig jede Vorspannung des ersten und zweiten Transistors 5 und 10 an- und ausschalten kann, einen ersten Schaltkreis 3 und einen zweiten Schaltkreis 7, die als erste und zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung zum Schalten zwischen Leitung und Nichtleitung eines Signals wirken, eine Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 einer Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung mit zwei Eingängen zum Herstellen einer Phasendifferenz von 180 Grad zwischen den beiden Eingabesignalen und zum Kombinieren dieser, und einen Ausgabeanschluss 12 zum Ausgeben eines Signals.
  • Der Eingabeanschluss 1 ist mit dem Eingang der Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 verbunden. Einer der Ausgänge der Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 ist mit der ersten Eingabe-Anpassungsschaltung 4 über den ersten Schaltkreis 3 gekoppelt. Der Ausgang der ersten Eingabe-Anpassungsschaltung 4 ist mit dem ersten Transistor 5 verbunden. Der Ausgang des ersten Transistors 5 ist mit dem zweiten Schaltkreis 7 über die erste Ausgabe-Anpassungsschaltung 6 gekoppelt. Der Ausgang des zweiten Schaltkreises 7 ist mit einem der beiden Eingänge der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 verbunden. Auch der andere Ausgang der Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 ist mit dem zweiten Transistor 10 über die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 gekoppelt. Der Ausgang des zweiten Transistors 10 ist mit dem anderen Eingang der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 über die zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11 gekoppelt. Der Ausgang der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 ist mit dem Ausgabeanschluss 12 verbunden.
  • Als nächstes wird der Betrieb eines Leistungsverstärkers der Ausführungsform 1, die oben beschrieben wurde, unter Bezug auf die Zeichnungen erklärt.
  • Für das ausgegebene Signal wird angenommen, dass ein Signal A eines höheren Ausgabepegels beispielsweise eine Eingabeleistung von 10–20 dBm besitzt und ein Signal B mit demselben Frequenzband wie Signal A eine Eingabeleistung von 0–10 dBm besitzt.
  • Zunächst wird, wenn das Signal A verstärkt wird, ein Eingabesignal mit einem Eingabe-Leistungspegel von 10–20 dBm vom Eingabeanschluss 1 über die Symmetrierglied schaltung der Eingabeseite 2 in zwei Signale geteilt, von denen jedes die gleiche Leistung und eine Phasendifferenz von 180 Grad zueinander besitzt, und eines der beiden geteilten Signale wird in den ersten Schaltkreis 3 eingegeben. Da sich in diesem Fall der erste Schaltkreis 3 in einem An-Zustand (Leitungszustand) befindet, läuft das Signal durch den ersten Schaltkreis 3. Nachdem für das Signal Impedanz über die erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4 angepasst wurde, die Impedanz für das Signal A anpassen kann, wird das Signal A in den ersten Transistor 5 eingegeben. Da sich in diesem Fall der erste Vorspann-Schaltkreis 13 in einem An-Zustand befindet, wird das Signal über den ersten Transistor 5 verstärkt. Nach dem Verfahren wird für das Signal, das von dem ersten Transistor 5 ausgegeben wurde, über die erste Ausgabe-Anpassungsschaltung 6, die für das Signal A Impedanz anpassen kann, Impedanz angepasst, und das Signal wird in den zweiten Schaltkreis 7 eingegeben. Da sich in diesem Fall der zweite Schaltkreis 7 in einem An-Zustand (Leitungszustand) befindet, läuft das Signal durch den zweiten Schaltkreis 7 und wird in einen der beiden Eingänge der Symmetriergliedschaltung 8 der Ausgangsseite eingegeben.
  • Des Weiteren wird, bezogen auf das andere der Signale, die über die Symmetriergliedschaltung der Eingangsseite 2 geteilt wurden, Impedanz für das Signal über die zweite Eingangs-Anpassungsschaltung 9 angepasst, die Impedanz für das Signal A anpassen kann. Danach wird das Signal in den zweiten Transistor 10 eingeben, der im Wesentlichen dieselben Eigenschaften wie der erste Transistor 5 aufweist. Da sich in diesem Fall der zweite Vorspann-Schaltkreis 14 in einem An-Zustand befindet, wird das Signal über den zweiten Transistor 10 verstärkt. Für die Ausgabe vom Transistor 10 wird über die zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11, die Impedanz für das Signal A anpassen kann, Impedanz angepasst und danach wird das Signal in den anderen Eingang der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben.
  • Diese beiden Signale, die auf diesem Weg in die beiden Eingänge der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben werden, wobei sie eine Phasendifferenz von 180 Grad zueinander besitzen, werden darin in derselben Phase kombiniert und an den Ausgabeanschluss 12 ausgegeben.
  • Auf der anderen Seite wird, wenn das Signal B mit einem niedrigeren Ausgabepegel verstärkt wird, ein Eingabesignal mit einem Eingabe-Leistungspegel von 0–10 dBm vom Eingabeanschluss 1 über die Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 in zwei Signale geteilt, die jedes gleiche Leistung und eine Phasendifferenz von 180 Grad zueinan der besitzen. Obwohl eines der beiden geteilten Signale in den ersten Schaltkreis 3 eingegeben wird, befindet sich der erste Schaltkreis 3 in diesem Fall in einem Aus-Zustand (Nichtleitungszustand) und deshalb wird das Signal blockiert.
  • Auch für das andere der geteilten Signale passt die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9, die Impedanz für das Signal B anpassen kann, Impedanz an. Danach wird das Signal über den zweiten Transistor 10 verstärkt, der im Wesentlichen dieselben Eigenschaften wie der erste Transistor 5 aufweist. Nachdem für den Ausgang von Transistor 5 über die zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11, die für das Signal B Impedanz anpassen kann, Impedanz angepasst wurde, wird das Signal in den Eingang der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben. Das Signal, das in die Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben wurde, wird an den Ausgabeanschluss 12 ausgegeben, ohne dass ein Lecken an der ersten Ausgabe-Anpassungsschaltung 6 stattfindet, weil sich der zweite Schaltkreis 7 in diesem Fall in einem Aus-Zustand (Nichtleitungszustand) befindet. Des Weiteren ist es in diesem Fall wichtig, dass sich der erste Vorspann-Schaltkreis 13 in einem Aus-Zustand befindet und sich der zweite Vorspann-Schaltkreis 14 in einen An-Zustand befindet.
  • Auf diese Weise greifen als Antwort auf den Eingabe-Leistungspegel der erste Schaltkreis 3 und der zweite Schaltkreis 7 der ersten und zweiten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung ineinander, um an- und auszuschalten, um so zwischen dem Blockieren und Durchlassen eines der Signale umzuschalten. Dadurch wirkt im Fall eines hohen Ausgabepegels die Schaltung so, dass sie das Signal als ein Gegentakt-Leistungsverstärker verstärkt, und im Fall eines niedrigen Ausgabepegels verstärkt die Schaltung das Signal als ein Eintakt-Leistungsverstärker. Deshalb kann der Wirkungsgrad bei einem niedrigen Ausgabepegel erhöht werden.
  • 2 ist ein spezifischeres Schaltdiagramm des Blockdiagramms aus 1. In 2 sind dieselben Bezugszeichen denselben Einzelteilen wie in 1 zugeordnet und eine Beschreibung dieser wird weggelassen. Es wird angenommen, dass die Anpassungsschaltung aus Spulen und Kapazitoren besteht.
  • Die Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 umfasst die Spulen L1, L2a und L2b. Der Eingabeanschluss 1 ist mit einem Ende der Spule L1 verbunden und das andere Ende der Spule L1 ist mit der Erde verbunden. Die Spulen L2a und L2b sind in Serie geschaltet und die Verbindung ist mit der Erde verbunden, so dass zwischen den Spulen L2a und L2b sowie der Spule L1 ein Transformator gebildet wird. Ein anderes Ende der Spule L2a ist mit dem Eingang des ersten Schaltkreises 3 verbunden und ein anderes Ende der Spule L2b ist mit dem Eingang der zweiten Eingabe-Anpassungsschaltung 9 verbunden.
  • Der erste Schaltkreis 3 umfasst einen Transistor TR1, einen Kapazitor C1 und einen Widerstand R1. Die Source des Transistors TR1 ist mit der Erde verbunden. Das Gate des Transistors TR1 wird von einer Spannung Vg1 durch einen Kapazitor C1 umgangen und mit der Vorspann-Spannung über den Widerstand R1 gekoppelt. Der Auslass des Transistors TR1 ist mit der Verbindung zwischen dem Ausgang der Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 und dem Eingang der ersten Eingabe-Anpassungsschaltung 4 verbunden.
  • Für den ersten Transistor 5 ist die Source des Transistors TR2 mit der Erde verbunden. Das Gate des Transistors TR2 ist mit dem Ausgang der ersten Eingabe-Anpassungsschaltung 4 verbunden, wird von einer Spannung Vg2 durch einen Kapazitor C2 umgangen und mit der Vorspann-Spannung über eine Spule L3 gekoppelt. Des weiteren wird der Auslass des Transistors TR2 von einer Spannung Vd1 durch einen Kapazitor C3 über den ersten Vorspann-Schaltkreis 13 umgangen, mit der Vorspann-Spannung über eine Spule L3 gekoppelt und mit der ersten Ausgabe-Anpassungsschaltung 6 verbunden.
  • Der erste Vorspann-Schaltkreis 13 umfasst einen Transistor TR5, einen Kapazitor C7 und einen Widerstand R3. Die Source und der Auslass des Transistors TR5 sind in Serie zwischen die Auslass-Spannung Vd1 für den ersten Transistor 5 und die Spule L4 geschaltet. Das Gate des Transistors TR5 wird von einer Spannung Vg5 durch einen Kapazitor C7 umgangen und mit der Vorspann-Spannung über einen Widerstand R3 gekoppelt.
  • Für den zweiten Transistor 10 besitzt der Transistor TR3 eine Source, die mit der Erde verbunden ist, und ein Gate, das mit dem Ausgang der zweiten Eingabe-Anpassungsschaltung 9 verbunden ist, das von einer Spannung Vg3 durch einen Kapazitor C4 umgangen wird und mit der Vorspann-Spannung über eine Spule L5 gekoppelt ist. Der Auslass des Transistors TR3 wird von einer Spannung Vd2 durch einen Kapazitor C4 über den zweiten Vorspann-Schaltkreis 14 umgangen, mit der Vorspann- Spannung über eine Spule L6 gekoppelt und mit dem Eingang der zweiten Ausgabe-Anpassungsschaltung 11 verbunden.
  • Der zweite Vorspann-Schaltkreis 14 umfasst einen Transistor TR6, einen Kapazitor C8 und einen Widerstand R4. Die Source und der Auslass des Transistors TR6 sind in Reihe zwischen die Auslass-Spannung Vd2 für den zweiten Transistor 10 und die Spule L6 geschaltet, und das Gate des Transistors TR6 wird von einer Spannung Vg6 durch einen Kapazitor C8 umgangen und mit der Vorspann-Spannung über den Widerstand R4 gekoppelt.
  • Der zweite Schaltkreis 7 umfasst einen Transistor TR4, einen Kapazitor C6 und einen Widerstand R2. Die Source des Transistors TR4 ist mit der Erde verbunden. Das Gate des Transistors TR4 wird von einer Spannung Vg4 durch einen Kapazitor C6 umgangen und mit der Vorspann-Spannung über den Widerstand R2 gekoppelt. Der Auslass des Transistors TR4 ist mit der Verbindung zwischen dem Eingang der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 und dem Ausgang der ersten Ausgabe-Anpassungsschaltung 6 verbunden.
  • Die Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 umfasst die Spulen L7a, L7b und L8. Ein Ende der Spule L7a ist mit der Verbindung zwischen dem Ausgang der ersten Ausgabe-Anpassungsschaltung 6 und dem Auslass des Transistors TR4 verbunden. Ein Ende der Spule L7b ist mit dem Ausgang der zweiten Ausgabe-Anpassungsschaltung 11 verbunden. Ein anderes Ende der Spulen L7a und L7b ist in Reihe miteinander verbunden und ihre Verbindung ist geerdet. Die Spule L8 liegt so, dass sie mit dem Spulen L7a und L7b gekoppelt werden kann. Ein Ende der Spule L8 ist mit dem Ausgabeanschluss 12 verbunden und das andere Ende mit der Erde verbunden.
  • Als nächstes wird der Betrieb des Leistungsverstärkers, der wie oben beschrieben aufgebaut ist, unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Zunächst greifen, wenn das Signal A verstärkt wird, der erste Schaltkreis 3 und der zweite Schaltkreis 7 so ineinander, dass sie sich in einem Leitungszustand befinden. Der erste Vorspann-Schaltkreis 13 und der zweite Vorspann-Schaltkreis 14 wirken unabhängig voneinander so, dass sie sich in einem Leitungszustand befinden.
  • In diesem Zustand wird ein Eingabesignal vom Eingabeanschluss 1 über die Spule L1 der Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 in zwei Signale auf L2a und L2b geteilt, die beide die gleiche elektrische Leistung besitzen. Das bedeutet, dass das Signal auf L2a in der gleichen Phase wie das Eingabesignal ist und das Signal auf L2b in der entgegengesetzten Phase zum Eingabesignal ist.
  • Das Signal, das von der Spule L2a in den ersten Schaltkreis 3 eingegeben wird, leckt nicht in den Transistor TR1, sondern läuft durch den ersten Schaltkreis 3, weil der erste Schaltkreis 3 so gesteuert wird, dass er in diesem Fall den Transistor TR1 über die Spannung Vg1 in einen Nichtleitungszustand bringt. Die erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4 passt für das Signal Impedanz an. Danach wird das Signal in den ersten Transistor 5 eingegeben, der den Transistor TR2 umfasst. Weil der Transistor TR5 so gesteuert wird, dass er sich in diesem Fall durch eine Spannung Vg5 in einem Leitungszustand befindet, befindet sich der erste Vorspann-Schaltkreis 13 in einem An-Zustand und so wird das Signal über den ersten Transistor 5 verstärkt. Danach, nachdem die erste Ausgabe-Anpassungsschaltung 6 für das Signal Impedanz angepasst hat, wird das Signal in den zweiten Schaltkreis 7 eingegeben. Weil der zweite Schaltkreis 7 so gesteuert wird, dass er in diesem Fall den Transistor TR4 über die Spannung Vg4 in einen Nichtleitungszustand bringt, leckt das Signal nicht durch den Transistor TR4 und läuft durch den zweiten Schaltkreis 7. Danach wird das Signal in die Spule L7a der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben.
  • Auf der anderen Seite, was das Signal betrifft, das von der Spule L2b in die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 eingegeben wird, passt die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 Impedanz für das Signal an. Danach wird das Signal in den zweiten Transistor 10 eingegeben, der den Transistor TR3 umfasst. Weil der Transistor TR6 in diesem Fall über die Spannung Vg6 so gesteuert wird, dass er sich in einem Leitungszustand befindet, befindet sich der zweite Vorspann-Schaltkreis 14 in einem An-Zustand und so wird das Signal über den zweiten Transistor 10 verstärkt. Danach, nachdem die zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11 für das Signal Impedanz angepasst hat, wird das Signal in die Spule L7b der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben.
  • Was die Signale betrifft, die in die Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben werden, wird das Signal auf der Spule L7a in derselben Phase an die Spule L8 ausgegeben und das Signal auf der Spule L7b wird in der entgegengesetzten Phase an die Spule L8 ausgegeben. Da die Phasendifferenz zwischen den Signalen 180 Grad betrug, als sie an der Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 geteilt wurden, werden die jeweiligen Signale auf der Spule L8 in derselben Phase kombiniert, damit sie aus dem Ausgabeanschluss 12 ausgegeben werden können.
  • Als nächstes greifen für den Fall der Verstärkung von Signal B der erste Schaltkreis 3 und der zweite Schaltkreis 7 ineinander, damit sie sich in einem Nichtleitungszustand befinden. Der erste Vorspann-Schaltkreis 13 befindet sich in einem Nichtleitungszustand und der zweite Vorspann-Schaltkreis 14 befindet sich in einem Leitungszustand.
  • In diesem Zustand wird das Eingabesignal aus dem Eingabeanschluss 1 über die Spule L1 der Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 in zwei Signale auf L2a und L2b geteilt, von denen jedes die gleiche Leistung besitzt. Das Signal auf L2a ist in derselben Phase wie das Eingabesignal und das Signal auf L2b ist in der entgegengesetzten Phase zum Eingabesignal.
  • Das Signal, das von der Spule L2a in den ersten Schaltkreis 3 eingegeben wurde, ist über den Transistor TR1 mit der Erde gekoppelt und wird nicht in die erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4 eingegeben, weil der erste Schaltkreis 3 so gesteuert wird, dass sich der Transistor TR1 in diesem Fall über die Spannung Vg1 in einem Leitungszustand befindet.
  • Auf der anderen Seite wird für das Signal, das aus L2b in die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 eingegeben wurde, über die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 Impedanz angepasst. Danach wird das Signal in den zweiten Transistor 10 eingegeben, der den Transistor TR3 umfasst. Weil der Transistor TR6 so gesteuert wird, dass er sich in diesem Fall über die Spannung Vg6 in einem Leitungszustand befindet, befindet sich der zweite Vorspann-Schaltkreis 14 in einem An-Zustand und so wird das Signal über den zweiten Transistor 10 verstärkt. Danach wird, nachdem für das Signal über die zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11 Impedanz angepasst wurde, das Signal in die Spule L7b der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben.
  • Weil der zweite Schaltkreis 7 so gesteuert wird, dass er in diesem Fall den Transistor TR4 über eine Spannung Vg4 in einen Leitungszustand bringt, sind beide Enden der Spule L7a der Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 mit der Erde verbunden.
  • Dadurch wird das Signal, das in die Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 eingegeben wurde, vom Ausgabeanschluss 12 über die Spule L8 ohne Lecken in die Spule L7a ausgegeben. Es ist wichtig, dass kein Strom durch den Transistor TR2, der den ersten Transistor 5 bildet, fließt, weil der Transistor TR5 so gesteuert wird, dass er sich in diesem Fall über die Spannung Vg5 in einem Nichtleitungszustand befindet, und deshalb befindet sich der erste Vorspann-Schaltkreis 13 in einem Aus-Zustand. Das ermöglicht, dass ein Verstärker im Fall eines höheren Ausgabepegels einen Gegentaktbetrieb ausführt, um als Leistungsverstärker zu wirken, der im Fall eines niedrigen Ausgabepegels einen Eintaktbetrieb ausführt, so dass der Wirkungsgrad bei einem niedrigen Ausgabepegel verbessert werden kann.
  • Des Weiteren können die erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4 und die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 in der Ausführungsform 1, die oben beschrieben wurde, weggelassen werden, falls der Verlust an Gewinn nicht berücksichtigt wird.
  • (Ausführungsform 2)
  • 3 ist ein Blockdiagramm des Anteils der Eingabeseite eines Leistungsverstärkers der Ausführungsform 2 nach der Erfindung. Das heißt, 3 der Ausführungsform 2 der Erfindung zeigt einen Aufbau, der die Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2 und den ersten Schaltkreis 3 mittels einer aktiven Symmetriergliedschaltung 31 und einem Schalter zur Impedanzänderung 32 aus 1 und 2 der oben beschriebenen Ausführungsform 1 implementiert.
  • Unter Bezug auf 3 umfasst die aktive Symmetriergliedschaltung 31 die Transistoren TR31 bis TR33, die Spulen L31 bis L34, die Kapazitoren C31 bis C39, den Widerstand R31 und die Spannungen Vg31 bis Vg33 sowie Vd31 bis Vd32. Die Source des Transistors TR31 ist mit der Erde verbunden. Das Gate des Transistors TR31 ist mit der Source des Transistors TR32 verbunden, mit der Vorspann-Spannung Vg31 über die Spule L31 gekoppelt und wird von der Spannung Vg31 über den Kapazitor C32 umgangen. Die Verbindung zwischen dem Gate und der Spule L31 ist mit dem Eingabeanschluss 1 über den Kopplungs-Kapazitor C31 gekoppelt und mit dem Schalter zur Impedanzänderung 32 verbunden. Auch ist sein Auslass mit der Vorspann-Spannung Vd31 über die Spule L32 gekoppelt und wird von der Spannung Vd31 über den Kapazitor C35 umgangen. Ein Kopplungs-Kapazitor C36 ist mit dem Auslass verbunden. Des Weiteren ist der Kopplungs-Kapazitor C36 beispielsweise mit der zweiten Eingabe-Anpassungsschaltung 9, wie in 1 gezeigt, verbunden.
  • Was den Transistor TR32 betrifft, ist seine Source mit dem Gate von Transistor TR31 verbunden. Das Gate des Transistors TR32 ist mit der Vorspann-Spannung Vg32 über die Spule L33 gekoppelt und wird von der Spannung Vg32 über den Kapazitor C37 umgangen. Sein Auslass ist mit der Vorspann-Spannung Vd32 über die Spule L34 gekoppelt und wird von der Spannung Vd32 über den Kapazitor C38 umgangen. Ein Kopplungs-Kapazitor C39 ist mit dem Auslass verbunden. Des Weiteren ist der Kopplungs-Kapazitor C39 beispielsweise mit der ersten Eingabe-Anpassungsschaltung 4, wie in 1 gezeigt, verbunden.
  • Was den Transistor TR33 betrifft, ist seine Source mit der Erde verbunden. Sein Gate ist mit der Vorspann-Spannung Vg33 über den Widerstand R31 gekoppelt und wird von der Spannung Vg33 über den Kapazitor C33 umgangen. Auch ist sein Auslass mit dem Gate des Transistors TR31 in der aktiven Symmetriergliedschaltung 31 verbunden. Diese bilden den Schalter zur Impedanzänderung 32.
  • Als nächstes wird der Betrieb eines Leistungsverstärkers der Ausführungsform 2, die oben beschrieben wurde, unter Bezug auf die Zeichnungen erklärt.
  • Zunächst befindet sich für den Fall der Verstärkung von Signal A der Schaltkreis zur Impedanzänderung 32 in einem Aus-Zustand.
  • In diesem Zustand wird das Eingabesignal des Eingabeanschlusses 1 in das Gate des Transistors TR31 und die Source des Transistors TR32 über den Kopplungs-Kapazitor C31 eingegeben, ohne dass ein Lecken des Signals durch den Transistor TR33 stattfindet. Das geschieht deshalb, weil der Schaltkreis zur Impedanzänderung 32 so gesteuert wird, dass er in diesem Fall den Transistor TR33 über die Spannung Vg33 in einen Nichtleitungszustand bringt. In diesem Fall werden die Spannungen Vg31, Vg32, Vd31 und Vd32 so gesteuert, dass sie die beiden Transistoren TR31 und TR32 über eine Steuerungsschaltung (die Steuerungsschaltung wird in 3 nicht gezeigt) in einen An-Zustand bringen. Das Signal, das in den Transistor TR31 eingegeben wurde, wird in der entgegengesetzten Phase über den Kopplungs-Kapazitor C36 ausgegeben, weil die Source des Transistors TR31 geerdet ist. Das Signal, das in den Transistor TR32 eingegeben wurde, wird in derselben Phase über den Kopplungs-Kapazitor C39 ausgegeben, weil sein Gate mit der Erde verbunden ist. In diesem Fall ist es wichtig, die Anpassungsschaltung so aufzubauen, dass die Transistoren TR31 und TR32 denselben Leistungsgewinn haben können.
  • Als nächstes befindet sich, wenn das Signal B verstärkt wird, der Schaltkreis zur Impedanzänderung 32 in einem An-Zustand.
  • In diesem Zustand wird ein Eingabesignal des Eingabeanschlusses 1 über den Kopplungs-Kapazitor C31 in das Gate des Transistors TR31 eingegeben, der über die Spannung Vg31 und Vd31 so gesteuert wird, dass er sich ein einem An-Zustand befindet. Da der Schaltkreis zur Impedanzänderung 32 so gesteuert wird, dass er in diesem Fall den Transistor TR33 über die Spannung Vg33 in einen Leitungszustand bringt, wird über den Kapazitor C34 die Impedanz des Transistors TR31 geändert. Zu diesem Zeitpunkt wird der Transistor TR32 über die Spannung Vd32 so gesteuert, dass er sich in einem Aus-Zustand befindet, und deshalb leckt das Signal nicht in den Transistor TR32. Da die Impedanz jedoch in einem An-Zustand und in einem Aus-Zustand des Transistors TR32 unterschiedlich ist, behält der Schaltkreis zur Impedanzänderung 32 die Anpassungsbedingung. Dies ermöglicht, dass im Aus-Zustand des Transistors TR32 dieselbe Impedanz beibehalten wird wie in dem An-Zustand des Transistors TR32. Daher wird das Signal, das in das Gate des Transistors TR31 eingegeben wurde, in der entgegengesetzten Phase über den Kopplungs-Kapazitor C36 ausgegeben.
  • Es ist wichtig, dass in diesem Fall die Spannung Vd32 für den Transistor TR32 in Verriegelung mit dem Betrieb des zweiten Schaltkreises 7 an- und ausgeschaltet wird. Auf diese Weise kann, indem ein An-Aus-Schalter des Transistors TR32 in der aktiven Symmetriergliedschaltung 31 anstelle des ersten Schaltkreises 3 benutzt wird, der Aufbau der Schaltung zusätzlich zum Betrieb und der Auswirkung der Ausführungsform 1 einfach gehalten werden kann.
  • Auf der anderen Seite wurde in der Ausführungsform 2, die oben beschrieben wurde, ein Verfahren zum Implementieren der Symmetrergliedschaltung der Eingabeseite 2 und des ersten Schaltkreises 3 mittels der aktiven Symmetriergliedschaltung 31 und des Schaltkreises zur Impedanzänderung 32 gezeigt. Es ist natürlich erlaubt, die Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 und den zweiten Schaltkreis 7 mittels einer aktiven Symmetriergliedschaltung und einem Schaltkreis zur Impedanzänderung zu implementieren, indem dasselbe Verfahren verwendet wird.
  • Des Weiteren ist es möglich, die Impedanz der Vorspannschaltung für den Transistor TR31 in der aktiven Symmetriergliedschaltung 31 in Antwort auf den An-Aus-Schalter des Transistors TR32 anstelle des Schaltkreises zur Impedanzänderung zu ändern. Dieses Verfahren ermöglicht es, dass der Aufbau der Schaltung einfacher gehalten werden kann.
  • Weiterhin kann, wie für einen Schaltkreis zur Impedanzänderung 33 aus 4 gezeigt, der Schaltkreis zur Impedanzänderung so gestaltet sein, dass er den Transistor TR32 als eine Komponente der aktiven Symmetriergliedschaltung 31 enthält. Dadurch, dass Impedanz in Abhängigkeit von der Differenz zwischen der Impedanz, wenn der Transistor TR32 angeschaltet ist, und der Impedanz, wenn der Transistor TR32 ausgeschaltet ist, geändert wird, kann der Aufbau des Schaltkreises zur Impedanzänderung einfach gehalten werden.
  • (Ausführungsform 3)
  • Als nächstes wird als Ausführungsform 3 der Erfindung erklärt, wie die Schaltung aus Ausführungsform 1, die oben beschrieben wurde, auf einem Chip eingebaut werden kann.
  • Alle Blöcke, die in 1 gezeigt sind, das heißt, der Bereich, der von den gestrichelten Linien 16 umgeben wird, wird auf ein und demselben Halbleiterchip implementiert. Ein solcher Aufbau verringert den Abstand zwischen den jeweiligen Teilen, um zu verhindern, dass unnötige Induktanz und Kapazitanz entsteht, und stabilisiert den Betrieb der Schaltung und verringert die Anzahl an Bauteilen. Er ist insbesondere geeignet für Massenproduktion von Produkten, die derselben Bedingung unterliegen.
  • Des Weiteren wird, um verschiedene äußere Bedingungen für den Ausgabeanschluss 12 zu erfüllen, eine externe Komponente für die Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 verwendet. Dadurch, dass auf ein und demselben Leiterchip der Bereich implementiert wird, der in 1 von der gestrichelten Linie 17 umgeben ist, das heißt, der Anteil, der die Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2, den ersten Schaltkreis 3, die erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4, den ersten Transistor 5, die erste Ausgabe-Anpassungsschaltung 6, den zweiten Schaltkreis 7, die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9, den zweiten Transistor 10 und die zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11 einschließt, kann der Verlust, der dadurch entsteht, dass die Symmetriergliedschaltung der Ausgabeseite 8 auf demselben Halbleiterchip implementiert wird, vermieden werden, und eine Verringerung an Leistungsgewinn kann verhindert werden. Zudem ist anzunehmen, dass der Anstieg an Vielseitigkeit in vielen Modellen einen großen Bereich an Anwendungsmöglichkeiten finden wird.
  • Gleichermaßen steigt dadurch, dass auf ein und demselben Halbleiterchip der Bereich implementiert ist, der in 1 von einer gestrichelten Linie 18 umgeben ist, das heißt, die Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2, der erste Schaltkreis 3, die erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4, der erste Transistor 5, die erste Ausgabe-Anpassungsschaltung 6, die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9, der zweite Transistor 10 und die zweite Ausgabe-Anpassungsschaltung 11, die Vielseitigkeit noch weiter, und es ist anzunehmen, dass der Bereich an Anwendungsmöglichkeiten sich in vielen Modellen verbreitert.
  • Auch steigt gleichermaßen dadurch, dass auf ein und demselben Halbleiterchip der Bereich implementiert ist, der in 1 von einer gestrichelten Linie 19 umgeben wird, das heißt, der Anteil, der die Symmetriergliedschaltung der Eingabeseite 2, den ersten Schaltkreis 3, die erste Eingabe-Anpassungsschaltung 4, den ersten Transistor 5, die zweite Eingabe-Anpassungsschaltung 9 und den zweiten Transistor 10 einschließt, die Vielseitigkeit noch weiter steigt und es ist anzunehmen, dass der Bereich an Anwendungsmöglichkeiten sich auch in vielen Modellen verbreitert. Sogar für Fälle, in denen Hitze, die durch eine große Ausgabeleistung der Transistoren verursacht wird, eine Auswirkung auf andere Komponenten hat, ist dies geeignet.
  • Im Übrigen wurden hier Erklärungen zu Fällen gegeben, in denen jeder Anteil, der von der jeweiligen gestrichelten Linie umgeben ist, zwischen dem Eingabeanschluss 1 und dem Ausgabeanschluss 12 auf ein und demselben Halbleiterchip ausgebildet ist. Es ist jedoch kein Problem, die Schaltungsebenen vor dem Eingabeanschluss 1, wie oben beschrieben, oder die Schaltungen, die sich dem Ausgabeanschluss 12 anschließen, oder den Vorspann-Schalter für jeden Transistor einschließlich mindestens der Anteile, die oben beschrieben wurden, auf ein und demselben Halbleiterchip einzubauen.
  • Es ist auch unnötig, zu erwähnen, dass die Implementierung eingebauter Schaltungen der Ausführungsform 3, wie oben beschrieben, auf die Ausführungsform 2 angewendet werden kann.
  • Des Weiteren sind die Zahlenwerte der Eingangsleistung, die in den Ausführungsformen dargestellt werden, nur Beispiele und deshalb ist die Eingangleistung nicht auf diese Werte beschränkt.
  • Weiterhin können Einzelheiten der Aufbauten der Schaltung in jeder der Ausführungsformen, die oben beschrieben wurden, willkürlich verändert oder mit anderen Schaltungen ähnlicher Wirkung ersetzt werden, und die Einzelheiten können innerhalb des Umfangs der Ansprüche geändert werden und sind nicht beschränkt auf die dargestellten Aufbauten der Schaltung.
  • Des Weiteren wurden in allen oben beschriebenen Ausführungsformen die ersten und zweiten Transistoren so hergestellt, dass sie über die An-Aus-Steuerung gesteuert werden können, aber es ist erlaubt, ohne darauf beschränkt zu sein, nur den ersten Transistor so herzustellen, dass er über eine An-Aus-Steuerung gesteuert werden kann.
  • Wie aus der obigen Beschreibung offensichtlich ist, erlaubt der Aufbau der Leistungsverstärkers nach Anspruch 1 der vorliegenden Erfindung einen Gegentaktbetrieb bei einem hohen Ausgabepegel und einen Eintaktbetrieb bei einem niedrigen Ausgabepegel. Dadurch kann der Wirkungsgrad bei einem niedrigen Ausgabepegel verbessert werden.
  • Weiterhin erlaubt der Aufbau nach den Ansprüchen 2 und 3 die Implementierung der ersten oder zweiten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung mittels des An-Aus-Schalters des zweiten FET in der aktiven Symmetriergliedschaltung. Dadurch kann der Aufbau der Schaltung einfach gehalten werden.
  • Des Weiteren erlauben die Aufbauten nach den Ansprüchen 4 und 5, dass der Aufbau des Schaltkreises zur Impedanzänderung aus Anspruch 2 oder 3 einfacher gehalten oder weggelassen werden kann. Dadurch kann die Anzahl der Bauteile verringert werden.
  • Weiterhin erlaubt jede der Aufbauten nach den Ansprüchen 6 bis 10 den Einbau aller oder eines Teils der Komponenten auf ein und demselben Halbleiterchip. Dadurch wird der Abstand zwischen den jeweiligen Bauteilen verringert und es wird verhindert, dass unnötige Induktanz und Kapazitanz entstehen, und es wird ein stabiler Betrieb der Schaltung erreicht. Auch kann die Anzahl der Bauteile verringert werden. Dieses Verfahren ist geeignet für die Massenproduktion von Produkten mit derselben Bedingung.
  • Des Weiteren integriert der Aufbau nach Anspruch 7 den Aufbau der Schaltungen mit Ausnahme einer Vorspann-An-Aus-Einrichtung und einer Ausgangssignal-Kombiniereinrichtung auf ein und demselben Halbleiterchip. Das kann den Verlust verhindern, den die Ausgangssignal-Kombiniereinrichtung beim Einbau aller Komponenten auf ein und demselben Halbleiterchip verursachen wird, und dadurch kann es eine Verringerung an Leistungsgewinn verhindern.

Claims (10)

  1. Leistungsverstärker, der einen Eingabeanschluss (1) zum Eingeben eines Signals, eine Eingabesignal-Teileinrichtung (2), die das Eingabesignal in zwei Signale teilt, die jeweils gleiche Leistung und eine Phasendifferenz von 180 Grad zueinander haben, und die zwei Signale ausgibt, eine erste Signal-An-Aus-Wähleinrichtung (3), die Leitung/Nichtleitung eines der Ausgabesignale der Eingabesignal-Teileinrichtung schaltet, eine erste Verstärkungseinrichtung (5), die eine Ausgabe-Anpassungsschaltung (6) hat, die das Signal von der ersten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung verstärkt, eine zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung (7), die Leitung/-Nichtleitung des von der ersten Verstärkungseinrichtung ausgegebenen Signals schaltet, eine zweite Verstärkungseinrichtung (10), die eine Ausgabe-Anpassungsschaltung (11) hat, die das andere der Ausgabesignale von der Eingabesignal-Teileinrichtung verstärkt, eine Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung (8), die Phasendifferenz von 180 Grad zwischen der Ausgabe der zweiten Signal-An-Aus-Wähleinrichtung und der Ausgabe der zweiten Verstärkungseinrichtung erzeugt und sie kombiniert, einen Ausgabeanschluss (12), der das kombinierte Signal angibt, und eine Vorspann-An-Aus-Einrichtung (13), die wenigstens die erste Verstärkungseinrichtung an- und ausschaltet, wobei, wenn der Ausgabepegel hoch ist, die erste und die zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung angeschaltet werden und gleichzeitig die erste sowie die zweite Verstärkungseinrichtung durch die Vorspann-An-Aus-Einrichtung angeschaltet werden, so dass Gegentaktbetrieb durchgeführt wird, und wenn der Ausgabepegel niedrig ist, die erste und die zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung sowie die erste und die zweite Verstärkungseinrichtung durch die Vorspann-An-Aus-Einrichtung ausgeschaltet werden und die zweite Verstärkungsseinrichtung Eintaktbetrieb durchführt.
  2. Leistungsverstärker nach Anspruch 1, wobei die Eingabesignal-Teileinrichtung eine aktive Symmetriergliedschaltung umfasst, die einen ersten FET, dessen Source geerdet ist, einen zweiten FET, dessen Gate geerdet ist, und einen Schaltkreis umfasst, der in der Lage ist, Impedanz zu schalten, und wobei das Gate des ersten FET mit der Source des zweiten FET über den Schaltkreis gekoppelt ist und die erste Signal-An-Aus-Wähleinrichtung durch das An und Aus des zweiten FET implementiert wird.
  3. Leistungsverstärker nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Ausgabesignal-Kombiniereinrichtung eine aktive Symmetriergliedschaltung umfasst, die einen ersten FET, dessen Source geerdet ist, einen zweiten FET, dessen Gate geerdet ist, und einen Schaltkreis enthält, der in der Lage ist, Impedanz zu schalten, und wobei das Gate des ersten FET mit der Source des zweiten FET über den Schaltkreis gekoppelt ist und die zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung durch das An und Aus des zweiten FET implementiert wird.
  4. Leistungsverstärker nach Anspruch 2 oder 3, der des Weiteren umfasst: eine Vorspann-Steuerschaltung, die den ersten FET steuert, wobei Impedanz auf Basis der Impedanzdifferenz geschaltet wird, die aus der durch die Vorspann-Steuerschaltung geänderten Impedanz resultiert, so dass die Vorspann-Steuerschaltung den Schaltkreis ersetzt.
  5. Leistungsverstärker nach Anspruch 2 oder 3, wobei Impedanz auf Basis der Differenz zwischen der Impedanz, wenn der zweite FET an ist, und der, wenn der zweite FET aus ist, geschaltet wird, und dies anstelle des Schaltkreises verwendet wird.
  6. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei alle Komponenten bis auf die Vorspann-An-Aus-Einrichtung auf ein und demselben Halbleiterchip implementiert sind.
  7. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens die Eingabesignal-Teileinrichtung, die erste und die zweite Verstärkungseinrichtung sowie die erste und die zweite Signal-An-Aus-Wähleinrichtung auf ein und demselben Halbleiterchip implementiert sind.
  8. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens die Eingabesignal-Teileinrichtung, die erste Signal-An-Aus-Wähleinrichtung sowie die erste und die zweite Verstärkungseinrichtung auf ein und demselben Halbleiterchip implementiert sind.
  9. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens die Eingabesignal-Teileinrichtung, die erste Signal-An-Aus-Wähleinrichtung sowie die Komponenten der ersten und der zweiten Verstärkungseinrichtung bis auf die Ausgabe-Anpassungsschaltung auf ein und demselben Halbleiterchip implementiert sind.
  10. Leistungsverstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Komponenten einschließlich der Vorspann-An-Aus-Einrichtung auf ein und demselben Halbleiterchip implementiert sind.
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