JP2588789B2 - 温度補償型レベル検出器 - Google Patents
温度補償型レベル検出器Info
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- JP2588789B2 JP2588789B2 JP2161936A JP16193690A JP2588789B2 JP 2588789 B2 JP2588789 B2 JP 2588789B2 JP 2161936 A JP2161936 A JP 2161936A JP 16193690 A JP16193690 A JP 16193690A JP 2588789 B2 JP2588789 B2 JP 2588789B2
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/22—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using conversion of ac into dc
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
- G01R19/32—Compensating for temperature change
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
- H02M3/00—Conversion of dc power input into dc power output
- H02M3/02—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac
- H02M3/04—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters
- H02M3/06—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider
- H02M3/07—Conversion of dc power input into dc power output without intermediate conversion into ac by static converters using resistors or capacitors, e.g. potential divider using capacitors charged and discharged alternately by semiconductor devices with control electrode, e.g. charge pumps
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- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Monitoring And Testing Of Transmission In General (AREA)
- Transmitters (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （発明の属する技術分野） 本発明は、主として無線通信機の送信部等に用いら
れ、送信電力増幅器の増幅度を制御して送信出力の変動
を抑えるために、送信出力に対応する電圧を検出するレ
ベル検出器に関し、特に、周囲温度変化による影響を小
さくした温度補償型レベル検出器に関するものである。
れ、送信電力増幅器の増幅度を制御して送信出力の変動
を抑えるために、送信出力に対応する電圧を検出するレ
ベル検出器に関し、特に、周囲温度変化による影響を小
さくした温度補償型レベル検出器に関するものである。
（従来技術とその問題点） 無線通信機の送信部における最終段の送信電力増幅回
路には、送信出力を常にほぼ一定にするために自動出力
制御回路が設けられている。すなわち、送信出力に対応
（比例）する電圧を検出し、その検出出力を所定の基準
電圧と比較してその差が零になるように電力増幅器の増
幅度（利得）を制御することにより送信出力の変動を抑
えている。
路には、送信出力を常にほぼ一定にするために自動出力
制御回路が設けられている。すなわち、送信出力に対応
（比例）する電圧を検出し、その検出出力を所定の基準
電圧と比較してその差が零になるように電力増幅器の増
幅度（利得）を制御することにより送信出力の変動を抑
えている。
第１図は、このような従来の電力増幅器の概要を示す
ブロック図である。図に示すように、変調された高周波
入力は、送信電力増幅器１によって増幅され、方向性結
合器または伝送ライン（配線）２とアイソレータ３を経
て送信出力として送出される。図のC1は伝送ライン２に
接続された小容量の結合コンデンサであり、伝送ライン
２に対してレベル検出器４が粗結合されるような値に設
定されている。レベル検出器４は伝送ライン２から取り
出した高周波電圧を直流に変換して制御回路５に与え、
制御回路５は送信出力に比例する直流入力を所定の基準
電圧と比較してその差が零になるように送信電力増幅器
１の増幅度を制御する。
ブロック図である。図に示すように、変調された高周波
入力は、送信電力増幅器１によって増幅され、方向性結
合器または伝送ライン（配線）２とアイソレータ３を経
て送信出力として送出される。図のC1は伝送ライン２に
接続された小容量の結合コンデンサであり、伝送ライン
２に対してレベル検出器４が粗結合されるような値に設
定されている。レベル検出器４は伝送ライン２から取り
出した高周波電圧を直流に変換して制御回路５に与え、
制御回路５は送信出力に比例する直流入力を所定の基準
電圧と比較してその差が零になるように送信電力増幅器
１の増幅度を制御する。
本判明は第１図のレベル検出器４に関するものであ
り、その従来の回路とその問題点について説明する。
り、その従来の回路とその問題点について説明する。
第３図は従来のレベル検出器４の回路図である。この
回路は、温度補償型レベル検出器である。結合コンデン
サC4を介して取り出した送信電力増幅器の高周波信号V2
は、ダイオードD3,平滑用コンデンサC5および負荷抵抗R
4からなる半波整流回路によって整流されて直流電圧と
なって出力される。ダイオードD3の高周波信号印加側の
端子（アノード端子）には交流阻止用コイルL1を介して
抵抗器R5,ダイオードD4及びコンデンサC6が接続され、
ダイオードD3を線形動作させるための順方向バイアス電
圧が与えられる。ダイオードD4はダイオードD3と同じ温
度特性を有し、周囲温度が変化した場合、ダイオードD3
とダイオードD4の順方向降下電圧が同時に変化すること
になり、負荷抵抗R4に発生するレベル検出器４の直流出
力電圧に温度依存性がなくなるため、高周波検出電圧V2
のレベルに対応した直流出力電圧を取り出すことができ
る。
回路は、温度補償型レベル検出器である。結合コンデン
サC4を介して取り出した送信電力増幅器の高周波信号V2
は、ダイオードD3,平滑用コンデンサC5および負荷抵抗R
4からなる半波整流回路によって整流されて直流電圧と
なって出力される。ダイオードD3の高周波信号印加側の
端子（アノード端子）には交流阻止用コイルL1を介して
抵抗器R5,ダイオードD4及びコンデンサC6が接続され、
ダイオードD3を線形動作させるための順方向バイアス電
圧が与えられる。ダイオードD4はダイオードD3と同じ温
度特性を有し、周囲温度が変化した場合、ダイオードD3
とダイオードD4の順方向降下電圧が同時に変化すること
になり、負荷抵抗R4に発生するレベル検出器４の直流出
力電圧に温度依存性がなくなるため、高周波検出電圧V2
のレベルに対応した直流出力電圧を取り出すことができ
る。
しかし、前記従来の回路では、ダイオードD3に与えら
れるバイアス電圧は抵抗器R5の選定又はダイオードD4の
直列接続数によって決定されるため、温度補償のための
最適値に選定することができないという欠点があり、回
路設計上の大きな制約を生じている。さらに、ダイオー
ドを２個（D3とD4）それぞれ個別に使用しなければなら
ないことと寸法的に小形化の困難なコイルL1を使用しな
ければならないために回路の小形化に限度があり、装置
の小形化を阻む大きな要因となっている。
れるバイアス電圧は抵抗器R5の選定又はダイオードD4の
直列接続数によって決定されるため、温度補償のための
最適値に選定することができないという欠点があり、回
路設計上の大きな制約を生じている。さらに、ダイオー
ドを２個（D3とD4）それぞれ個別に使用しなければなら
ないことと寸法的に小形化の困難なコイルL1を使用しな
ければならないために回路の小形化に限度があり、装置
の小形化を阻む大きな要因となっている。
（発明の目的） 本発明は、前記従来の方法において生ずる回路設計上
の制約および小形化の限界を取り除き、回路設計に自由
度を与えて安定度の向上を図るとともに回路の小形化を
実現することができる温度補償型レベル検出器を提供す
ることが目的である。
の制約および小形化の限界を取り除き、回路設計に自由
度を与えて安定度の向上を図るとともに回路の小形化を
実現することができる温度補償型レベル検出器を提供す
ることが目的である。
（発明の構成及び作用） 本発明の温度補償型レベル検出器は、高周波入力電圧
を整流平滑して直流出力電圧を得るための整流回路と該
整流回路に対してバイアス電圧を与えるバイアス電圧生
成回路とを備え、 前記整流回路は、第１のダイオードと、第２のダイオ
ードと、前記第１のダイオードのアノード端子と前記第
２のダイオードのカソード端子とが接続され該接続部分
に設けられた前記高周波入力電圧の印加端子と、前記第
２のダイオードのアノード端子と接地との間に接続され
た整流用コンデンサと、前記第１のダイオードのカソー
ド端子と接地との間に接続された負荷抵抗器と、該負荷
抵抗器に並列に接続された平滑用コンデンサとから構成
され、 前記バイアス電圧生成回路は、前記直列に接続された
第１のダイオードと第２のダイオードに対して、前記第
２のダイオードと前記整流用コンデンサとの接続点に順
方向バイアス電圧を与えるための直列抵抗器と、該直列
抵抗器の出力端と接地との間にコレクタ端子とエミッタ
端子が接続されたNPN型またはPNP型トランジスタと、該
トランジスタのベース端子とコレクタ端子に接続された
バイアス抵抗器とから構成され、 前記第１のダイオードと第２のダイオードの順方向降
下電圧が温度によって変化するために生ずる直流出力電
圧の変化を、前記トランジスタのコレクタ電流の温度に
よる変化によって前記順方向バイアス電圧を変化させて
補償するようにしたことを特徴とするものである。
を整流平滑して直流出力電圧を得るための整流回路と該
整流回路に対してバイアス電圧を与えるバイアス電圧生
成回路とを備え、 前記整流回路は、第１のダイオードと、第２のダイオ
ードと、前記第１のダイオードのアノード端子と前記第
２のダイオードのカソード端子とが接続され該接続部分
に設けられた前記高周波入力電圧の印加端子と、前記第
２のダイオードのアノード端子と接地との間に接続され
た整流用コンデンサと、前記第１のダイオードのカソー
ド端子と接地との間に接続された負荷抵抗器と、該負荷
抵抗器に並列に接続された平滑用コンデンサとから構成
され、 前記バイアス電圧生成回路は、前記直列に接続された
第１のダイオードと第２のダイオードに対して、前記第
２のダイオードと前記整流用コンデンサとの接続点に順
方向バイアス電圧を与えるための直列抵抗器と、該直列
抵抗器の出力端と接地との間にコレクタ端子とエミッタ
端子が接続されたNPN型またはPNP型トランジスタと、該
トランジスタのベース端子とコレクタ端子に接続された
バイアス抵抗器とから構成され、 前記第１のダイオードと第２のダイオードの順方向降
下電圧が温度によって変化するために生ずる直流出力電
圧の変化を、前記トランジスタのコレクタ電流の温度に
よる変化によって前記順方向バイアス電圧を変化させて
補償するようにしたことを特徴とするものである。
以下図面により本発明を詳細に説明する。
第２図（Ａ），（Ｂ）は、本発明の第1,第２の実施例
を示す回路図であり、（Ａ）はNPNトランジスタ、
（Ｂ）はPNPトランジスタを用いて実施した構成例であ
る。第２図（Ａ）において、V1は高周波検出電圧であ
り、C1は小容量の結合コンデンサである。D1,D2は整流
用のダイオード、C3は整流用のコンデンサ、R1はレベル
検出器の出力として直流電圧を取り出すための負荷抵抗
器、C2は整流電圧を平滑するコンデンサ、R2はダイオー
ドD1,D2線形動作させるための順方向バイアス電圧を与
える抵抗器、Q1はコレクタ電流をR2を通じて流すための
トランジスタ、R3はQ1のバイアス抵抗器である。
を示す回路図であり、（Ａ）はNPNトランジスタ、
（Ｂ）はPNPトランジスタを用いて実施した構成例であ
る。第２図（Ａ）において、V1は高周波検出電圧であ
り、C1は小容量の結合コンデンサである。D1,D2は整流
用のダイオード、C3は整流用のコンデンサ、R1はレベル
検出器の出力として直流電圧を取り出すための負荷抵抗
器、C2は整流電圧を平滑するコンデンサ、R2はダイオー
ドD1,D2線形動作させるための順方向バイアス電圧を与
える抵抗器、Q1はコレクタ電流をR2を通じて流すための
トランジスタ、R3はQ1のバイアス抵抗器である。
第２図（Ａ）において各点の電位について説明する。
第１のダイオードD1のアノードと第２のダイオードD2の
カソードとの接続点では、ダイオードD1,D2を線形動作
させるため、高周波検出電圧V1がない時でも抵抗R2とダ
イオードD2を介して電流が流れ、ダイオードD2のアノー
ド電圧をVB、ダイオードD1,D2のそれぞれの順方向降下
電圧をVF、出力電圧をVR1、直流電圧をVINとすると、第
１のダイオードD1のアノードと第２のダイオードD2のカ
ソードとの接続点にはVB−VFなる電圧が発生している。
第１のダイオードD1のアノードと第２のダイオードD2の
カソードとの接続点では、ダイオードD1,D2を線形動作
させるため、高周波検出電圧V1がない時でも抵抗R2とダ
イオードD2を介して電流が流れ、ダイオードD2のアノー
ド電圧をVB、ダイオードD1,D2のそれぞれの順方向降下
電圧をVF、出力電圧をVR1、直流電圧をVINとすると、第
１のダイオードD1のアノードと第２のダイオードD2のカ
ソードとの接続点にはVB−VFなる電圧が発生している。
周囲温度が変化した場合、ダイオードD1,D2の順方向
降下電圧VFが変化するが、同時にトランジスタQ1のコレ
クタ電流も変化して抵抗器R2の降下電圧も変化する。
降下電圧VFが変化するが、同時にトランジスタQ1のコレ
クタ電流も変化して抵抗器R2の降下電圧も変化する。
次に各点の電位の変化と温度補償動作について説明す
る。
る。
本発明では、負荷抵抗R1の両端に現れる出力電圧が周
囲温度の変化に依存しないように構成されている。
囲温度の変化に依存しないように構成されている。
即ち、周囲温度が上昇したとき、半導体素子であるダ
イオードD1,D2の順方向降下電圧VFが半導体固有の温度
係数に従って低下するため、負荷抵抗R1の両端の出力電
圧VR1は上昇しようとする。
イオードD1,D2の順方向降下電圧VFが半導体固有の温度
係数に従って低下するため、負荷抵抗R1の両端の出力電
圧VR1は上昇しようとする。
一方、同じ半導体素子であるトランジスタQ1もコネク
タ電流が増大する方向に変化するため、抵抗R2による降
下電圧が増大するので、ダイオードD2のアノード電圧
（順方向バイアス電圧）VBが低下し、負荷抵抗R1の両端
の出力電圧VR1の増大がくい止められる。
タ電流が増大する方向に変化するため、抵抗R2による降
下電圧が増大するので、ダイオードD2のアノード電圧
（順方向バイアス電圧）VBが低下し、負荷抵抗R1の両端
の出力電圧VR1の増大がくい止められる。
この補償量は、抵抗R2,R3によって設定することがで
きるので温度依存性のない出力を得ることができる。
きるので温度依存性のない出力を得ることができる。
周囲温度が低下したときは、各半導体素子の順方向降
下電圧の変化が上述の温度上昇のときと逆の動作となる
ので、同様に温度依存性のない出力を得ることができ
る。
下電圧の変化が上述の温度上昇のときと逆の動作となる
ので、同様に温度依存性のない出力を得ることができ
る。
第２図（Ａ）はQ1としてNPNトランジスタを用いた場
合である。一方、（Ｂ）はQ10としてPNPトランジスタを
用いた場合であり、バイアス抵抗器R30は接地側に接続
される。
合である。一方、（Ｂ）はQ10としてPNPトランジスタを
用いた場合であり、バイアス抵抗器R30は接地側に接続
される。
上述のように、整流回路のダイオードD1,D2に与える
順方向バイアス電圧はトランジスタQ1（またはQ10）の
回路の抵抗器R2とR3（またはR20とR30）の値により任意
に設定することができると同時に、抵抗R2とR3（または
R20とR30）の値によりダイオードD1,D2の順方向降下電
圧の温度特性を完全に補償することができる。
順方向バイアス電圧はトランジスタQ1（またはQ10）の
回路の抵抗器R2とR3（またはR20とR30）の値により任意
に設定することができると同時に、抵抗R2とR3（または
R20とR30）の値によりダイオードD1,D2の順方向降下電
圧の温度特性を完全に補償することができる。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、例え
ば、−30℃〜＋70℃の周囲温度変化に対する特性変化を
完全に補償したレベル検出器を実現することができ、回
路設計上の制約を解消することができる。さらに、ダイ
オードD1,D2が直列接続構成であるため現在容易に入手
できる１個の小形デュアルダイオードを使用することが
でき、また、小形化が困難なコイルが不要となるので回
路が小形化され装置の小形化に大きく寄与することがで
きる。
ば、−30℃〜＋70℃の周囲温度変化に対する特性変化を
完全に補償したレベル検出器を実現することができ、回
路設計上の制約を解消することができる。さらに、ダイ
オードD1,D2が直列接続構成であるため現在容易に入手
できる１個の小形デュアルダイオードを使用することが
でき、また、小形化が困難なコイルが不要となるので回
路が小形化され装置の小形化に大きく寄与することがで
きる。
第１図は本発明を応用する電力増幅部のブロック図、第
２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は従来の
回路構成例図である。 １……送信電力増幅器、２……伝送ライン、３……アイ
ソレータ、４……レベル検出器、５……制御回路。
２図は本発明の一実施例を示す回路図、第３図は従来の
回路構成例図である。 １……送信電力増幅器、２……伝送ライン、３……アイ
ソレータ、４……レベル検出器、５……制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−121330（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−218234（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−35641（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−140740（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】高周波入力電圧を整流平滑して直流出力電
圧を得るための整流回路と該整流回路に対してバイアス
電圧を与えるバイアス電圧生成回路とを備え、 前記整流回路は、第１のダイオードと、第２のダイオー
ドと、前記第１のダイオードのアノード端子と前記第２
のダイオードのカソード端子とが接続され該接続部分に
設けられた前記高周波入力電圧の印加端子と、前記第２
のダイオードのアノード端子と接地との間に接続された
整流用コンデンサと、前記第１のダイオードのカソード
端子と接地との間に接続された負荷抵抗器と、該負荷抵
抗器に並列に接続された平滑用コンデンサとから構成さ
れ、 前記バイアス電圧生成回路は、前記直列に接続された第
１のダイオードと第２のダイオードに対して、前記第２
のダイオードと前記整流用コンデンサとの接続点に順方
向バイアス電圧を与えるための直列抵抗器と、該直列抵
抗器の出力端と接地との間にコレクタ端子とエミッタ端
子が接続されたNPN型またはPNP型トランジスタと、該ト
ランジスタのベース端子とコレクタ端子に接続されたバ
イアス抵抗器とから構成され、 前記第１のダイオードと第２のダイオードの順方向降下
電圧が温度によって変化するために生ずる直流出力電圧
の変化を、前記トランジスタのコレクタ電流の温度によ
る変化によって前記順方向バイアス電圧を変化させて補
償するようにしたことを特徴とする温度補償型レベル検
出器。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161936A JP2588789B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 温度補償型レベル検出器 |
| US07/713,667 US5113336A (en) | 1990-06-20 | 1991-06-11 | Temperature compensated level detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2161936A JP2588789B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 温度補償型レベル検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0451721A JPH0451721A (ja) | 1992-02-20 |
| JP2588789B2 true JP2588789B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=15744856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2161936A Expired - Lifetime JP2588789B2 (ja) | 1990-06-20 | 1990-06-20 | 温度補償型レベル検出器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5113336A (ja) |
| JP (1) | JP2588789B2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3154207B2 (ja) * | 1995-05-31 | 2001-04-09 | ソニー株式会社 | 検波器及び送信機 |
| GB2318004A (en) * | 1996-10-01 | 1998-04-08 | Nokia Mobile Phones Ltd | A diode detector |
| US5907255A (en) * | 1997-03-25 | 1999-05-25 | Cypress Semiconductor | Dynamic voltage reference which compensates for process variations |
| WO1998044661A1 (en) * | 1997-03-27 | 1998-10-08 | Maxon Systems, Inc. (London) Ltd. | Power detection circuit |
| US5956627A (en) * | 1997-07-08 | 1999-09-21 | Uniden San Diego Research & Development Center, Inc. | Temperature compensated power control circuit |
| JP3214448B2 (ja) * | 1998-05-28 | 2001-10-02 | 日本電気株式会社 | 無線機器および無線機器の制御方法 |
| DE19913338B4 (de) * | 1999-03-24 | 2005-07-14 | Rohde & Schwarz Gmbh & Co. Kg | Ein- oder Mehrweg-HF-Diodengleichrichterschaltung |
| JP2000332600A (ja) * | 1999-05-25 | 2000-11-30 | Rohm Co Ltd | 温度補償システム |
| DE19955342A1 (de) * | 1999-11-17 | 2001-05-23 | Rohde & Schwarz | Anordnung zum Messen des Effektivwertes einer Wechselspannung über einen großen Dynamikbereich, insbesondere zum Messen der elektrischen Leitung |
| US6314008B1 (en) * | 2000-10-16 | 2001-11-06 | Jianwen Bao | Adjustable low spurious signal DC-DC converter |
| US7693491B2 (en) * | 2004-11-30 | 2010-04-06 | Broadcom Corporation | Method and system for transmitter output power compensation |
| US9444346B2 (en) | 2013-10-17 | 2016-09-13 | Futurewei Technologies, Inc. | Apparatus and efficiency point tracking method for high efficiency resonant converters |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS574182B2 (ja) * | 1974-02-14 | 1982-01-25 | ||
| US4259641A (en) * | 1978-12-11 | 1981-03-31 | Carow Donald W | Linearized detector/rectifier circuit |
| US4970456A (en) * | 1989-01-09 | 1990-11-13 | Motorola, Inc. | Temperature compensated power detector |
| US5043672A (en) * | 1990-03-26 | 1991-08-27 | Novatel Communications Ltd. | Power detector utilizing bias voltage divider for precision control of an amplifier |
-
1990
- 1990-06-20 JP JP2161936A patent/JP2588789B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-06-11 US US07/713,667 patent/US5113336A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0451721A (ja) | 1992-02-20 |
| US5113336A (en) | 1992-05-12 |
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