JP2900991B2 - Feed forward amplifier - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はフィードフォワード
増幅装置に関し、特に高周波信号を増幅する増幅器の歪
み成分を除去するためのフィードフォワード増幅装置に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a feedforward amplifier, and more particularly to a feedforward amplifier for removing a distortion component of an amplifier for amplifying a high-frequency signal.

【０００２】[0002]

【従来の技術】図２はこの種の増幅装置の機能ブロック
図である。図２を参照すると、主増幅器１５は前段増幅
器１２，１３と最終段増幅器１４との複数段の増幅器か
らなるものとする。入力信号１０は分配器２０により２
分配され、１つは主信号となって振幅調整器２１，位相
調整器２２を介して主増幅器１５へ入力される。2. Description of the Related Art FIG. 2 is a functional block diagram of an amplifier of this type. Referring to FIG. 2, it is assumed that the main amplifier 15 is composed of a plurality of stages of amplifiers, i.e., front-stage amplifiers 12 and 13 and a final-stage amplifier 14. The input signal 10 is divided into two
One of them is distributed to the main amplifier 15 via the amplitude adjuster 21 and the phase adjuster 22 as a main signal.

【０００３】分配器２０の他の１つの信号はフィードフ
ォワード用遅延線２３を介して合成器２４の一入力とな
る。そして、主増幅器１５の出力は分配器３０にて分岐
されて合成器２４の他入力となる。[0003] Another signal of the distributor 20 becomes one input of a combiner 24 via a feed-forward delay line 23. Then, the output of the main amplifier 15 is branched by the divider 30 and becomes another input of the combiner 24.

【０００４】振幅調整器２１及び位相調整器２２，更に
は主増幅器１５を経た主信号と、分配された遅延線２３
を介した遅延信号とを、振幅調整器２１及び位相調整器
２２により、同振幅かつ逆位相となる様に調整して合成
することによって、歪み成分が検出される。これが歪み
検出ループ２５となる。The main signal passing through the amplitude adjuster 21 and the phase adjuster 22 and further through the main amplifier 15 and the distributed delay line 23
Is adjusted by the amplitude adjuster 21 and the phase adjuster 22 so as to have the same amplitude and opposite phase, and the distortion component is detected. This is the distortion detection loop 25.

【０００５】また、この主増幅器１５の主信号はフィー
ドフォワード用遅延線３３を介して合成器３４の一入力
となっている。一方、歪み検出ループ２５の検出歪み
は、振幅調整器３１及び位相調整器３２を介して歪み増
幅器３５へ入力される。この歪み増幅器３５は３つの増
幅器３６〜３８からなる。この歪み増幅器３５の出力は
合成器３４の他入力となって主信号と合成されて出力信
号１１となって導出される。The main signal of the main amplifier 15 is input to one input of a combiner 34 via a feed-forward delay line 33. On the other hand, the detected distortion of the distortion detection loop 25 is input to the distortion amplifier 35 via the amplitude adjuster 31 and the phase adjuster 32. The distortion amplifier 35 includes three amplifiers 36 to 38. The output of the distortion amplifier 35 becomes another input of the combiner 34, is combined with the main signal, and is derived as the output signal 11.

【０００６】振幅調整器３１及び位相調整器３２，更に
は歪み増幅器３５を経た検出歪みと、遅延線３３を経た
遅延主信号とを、振幅調整器３１及び位相調整器３２に
より同振幅かつ逆位相となる様に調整して合成すること
によって、歪み成分が除去される。これが歪除去ループ
３９である。[0006] The amplitude adjuster 31 and the phase adjuster 32 divide the detected distortion through the amplitude adjuster 31 and the phase adjuster 32 and further through the distortion amplifier 35 and the delayed main signal through the delay line 33 into the same amplitude and opposite phase. The distortion component is removed by adjusting and combining so that This is the distortion removal loop 39.

【０００７】図２の構成は一重のフィードフォワード１
００を有するものであるが、二重のフィードフォワード
補償を施した二重フィードフォワード増幅器があり、図
３にそのブロック図を示す。尚、図３においては、図２
と同等部分は同一符号により示している。FIG. 2 shows a single feed forward 1
00, there is a dual feedforward amplifier with double feedforward compensation, a block diagram of which is shown in FIG. In FIG. 3, FIG.
The parts equivalent to are denoted by the same reference numerals.

【０００８】図３において、図２の第１のフィードフォ
ワード１００の他に、第２のフィードフォワード２００
を設けている。すなわち、主増幅器１５を一まとめにし
て、先ず第１のフィードフォワード１００による補償を
施し、更に第１のフィードフォワード１００の歪み検出
ループ２５の内部に、第１のフィードフォワード１００
と同様に、主増幅器１５に第２のフィードフォワード２
００をかけるようになっている。In FIG. 3, in addition to the first feed forward 100 of FIG. 2, a second feed forward 200
Is provided. That is, the main amplifiers 15 are grouped together, first compensated by the first feedforward 100, and are further provided inside the distortion detection loop 25 of the first feedforward 100.
Similarly, the second feedforward 2
00 is to be applied.

【０００９】尚、４０，５０は分配器、４１，５１は振
幅調整器、４２，５２は位相調整器、４３，５３は遅延
線、４４，５４は合成器、５５は歪み増幅器であり、３
段の増幅器５６〜５８よりなっている。また、４５及び
５９は第２のフィードフォワード２００の歪み検出ルー
プ及び除去ループを夫々示している。Reference numerals 40 and 50 are distributors, 41 and 51 are amplitude adjusters, 42 and 52 are phase adjusters, 43 and 53 are delay lines, 44 and 54 are combiners, and 55 is a distortion amplifier.
It consists of stage amplifiers 56-58. Reference numerals 45 and 59 denote a distortion detection loop and a removal loop of the second feedforward 200, respectively.

【００１０】[0010]

【発明が解決しようとする課題】図３に示した二重フィ
ードフォワード増幅器では、前段増幅器１２，１３及び
終段増幅器１４とを一つのまとまった主増幅器１５とし
て二重のフィードフォワード補償をかけるようになって
いる。In the dual feed-forward amplifier shown in FIG. 3, the former-stage amplifiers 12, 13 and the last-stage amplifier 14 are combined into one main amplifier 15 to perform double feed-forward compensation. It has become.

【００１１】そのために、第２のフィードフォワード２
００の歪み増幅器５５は主増幅器１５と同一の増幅度を
有する増幅器であることが必要である。For this purpose, the second feed forward 2
The distortion amplifier 55 of 00 needs to be an amplifier having the same amplification degree as the main amplifier 15.

【００１２】また、この歪み増幅器５５の遅延量に相当
する長さの第２のフィードフォワード用遅延線５３をも
必要とすることになる。このことは、第２のフィードフ
ォワード２００の歪み除去ループ５９内部の遅延線５３
が長くなり、主増幅器１５の出力損失が増大するので、
主増幅器１５の出力電力の増大、相互変調歪みの劣化等
の問題が生ずる。In addition, a second feed-forward delay line 53 having a length corresponding to the delay amount of the distortion amplifier 55 is required. This means that the delay line 53 inside the distortion removal loop 59 of the second feedforward 200
Becomes longer, and the output loss of the main amplifier 15 increases.
Problems such as an increase in output power of the main amplifier 15 and deterioration of intermodulation distortion occur.

【００１３】本発明の目的は、歪み除去ループ中の遅延
線が長くなることを防止して主増幅器の出力後の損失が
増大しない様にしたフィードフォワード増幅装置を提供
することである。An object of the present invention is to provide a feed-forward amplifying apparatus which prevents a delay line in a distortion removal loop from being lengthened and prevents a loss after an output of a main amplifier from increasing.

【００１４】本発明によるフィードフォワード増幅装置
は、複数段の増幅器と、前記複数段の増幅器の初段から
最終段の増幅器全体による歪みを検出する第１の歪み検
出ループと、この検出歪みを前記増幅器全体の出力で除
去する第１の歪み除去ループと、前記複数段の増幅器の
うちの最終段の増幅器の入出力間での歪みを検出する第
２の歪み検出ループと、この検出歪みを前記最終段の増
幅器の出力で除去する第２の歪み除去ループとを含むこ
とを特徴とする。[0014] A feedforward amplifier according to the present invention comprises a plurality of amplifiers , and
A first distortion detection loop for detecting distortion caused by the entire final-stage amplifier , a first distortion removal loop for eliminating the detected distortion by the output of the entire amplifier, and a final-stage amplifier of the plurality of amplifiers And a second distortion removal loop for removing the detected distortion by the output of the last-stage amplifier.

【００１５】本発明による他のフィードフォワード増幅
装置は、前記第２の歪み検出ループ及び第２の歪み除去
ループが前記第１の歪み検出ループ内に設けられている
ことを特徴とする。Another feedforward amplifier according to the present invention is characterized in that the second distortion detection loop and the second distortion removal loop are provided in the first distortion detection loop.

【００１６】本発明による更に他のフィードフォワード
増幅装置は、前記第２の歪み検出ループが、前記最終段
の増幅器の入力を分岐する分岐手段と、この分岐出力の
振幅及び位相を調整する調整手段と、この調整出力を遅
延する遅延手段と、この遅延出力と前記最終段の増幅器
の出力の分岐出力とを合成する合成手段とを有すること
を特徴とする。Still another feedforward amplifying apparatus according to the present invention is characterized in that the second distortion detection loop branches the input of the final stage amplifier, and adjusts the amplitude and phase of the branch output. And delay means for delaying the adjusted output, and synthesizing means for synthesizing the delayed output and a branch output of the output of the last-stage amplifier.

【００１７】本発明による別のフィードフォワード増幅
装置は、前記第２の歪み除去ループは、前記最終段の増
幅器の出力を遅延する第２の遅延手段と、前記第２の歪
み検出ループによる検出歪みの振幅及び位相を調整する
調整手段と、この調整出力を増幅する増幅手段と、この
増幅出力を前記第２の遅延手段の出力と合成する合成手
段とを有することを特徴とする。In another feedforward amplifying apparatus according to the present invention, the second distortion removal loop comprises a second delay means for delaying the output of the last stage amplifier, and a distortion detected by the second distortion detection loop. And an amplifying means for amplifying the adjusted output, and a combining means for combining the amplified output with the output of the second delay means.

【００１８】[0018]

【発明の実施の形態】本発明の作用を述べる。二重のフ
ィードフォワードの内側のフィードフォワード補償を主
増幅器のうち最終段増幅器のみに施すことにより、この
内側のフィードフォワード用遅延線が長くなることを防
止して、主増幅器の出力損失の増大を抑える。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The operation of the present invention will be described. By applying the feedforward compensation inside the double feedforward to only the final stage amplifier of the main amplifier, it is possible to prevent the delay line for the feedforward inside from being lengthened, and to increase the output loss of the main amplifier. suppress.

【００１９】以下に本発明の実施例について、図面を用
いて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【００２０】図１は本発明の実施例のブロック図であ
り、図３と同等部分は同一符号により示している。本例
では、第１のフィードフォワード（外側のフィードフォ
ワード）１００については図３のそれと同一であり、そ
の説明は省略する。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention, and the same parts as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. In this example, the first feedforward (outer feedforward) 100 is the same as that of FIG. 3 and the description thereof is omitted.

【００２１】内側の第２のフィードフォワード２００が
図３の従来例と相違しており、本実施例では、主増幅器
１５のうち最終段の増幅器１４においてのみ第２のフィ
ードフォワード補償がなされている。The inner second feedforward 200 is different from the conventional example shown in FIG. 3. In this embodiment, the second feedforward compensation is performed only in the last amplifier 14 of the main amplifier 15. .

【００２２】一般に、高周波信号を増幅する場合、前段
増幅器と後段増幅器との複数段増幅器構成とされるが、
前段増幅器は歪み成分を抑えるためにＡ級アンプが、ま
た終段増幅器では効率改善のためにＡＢ級アンプが夫々
用いられることが多い。In general, when amplifying a high-frequency signal, a multi-stage amplifier including a pre-amplifier and a post-amplifier is used.
In the pre-stage amplifier, a class A amplifier is often used to suppress distortion components, and in the final stage amplifier, a class AB amplifier is often used in order to improve efficiency.

【００２３】このＡＢ級アンプは効率は良いが歪み特性
はＡ級アンプに劣るので、このＡＢ級アンプである最終
段増幅器１４においてのみフィードフォワードを施すの
である。すなわち、終段増幅器１４の一入力を分配器４
０で分岐して、振幅調整器４１，位相調整器４２及び遅
延線４３を介して合成器４４の一入力とする。そして、
終段増幅器１４の出力を分配器５０で分岐して合成器４
４の他入力とする。This class AB amplifier has good efficiency but is inferior in distortion characteristics to the class A amplifier. Therefore, feedforward is performed only in the final-stage amplifier 14, which is this class AB amplifier. That is, one input of the final stage amplifier 14 is
The signal branches at 0, and becomes one input of a combiner 44 via an amplitude adjuster 41, a phase adjuster 42 and a delay line 43. And
The output of the final-stage amplifier 14 is branched by the divider 50 and the combiner 4
4 and other input.

【００２４】振幅調整器４１及び位相調整器４２により
振幅と位相とを調整し、合成器４４にて両合成信号が同
振幅，逆位相となる様にして合成することで、歪み検出
がなされる。従って、歪み検出ループ４５が形成されて
いることになる。The amplitude and the phase are adjusted by the amplitude adjuster 41 and the phase adjuster 42, and the synthesized signal is synthesized by the synthesizer 44 so that the two synthesized signals have the same amplitude and opposite phase, thereby detecting distortion. . Therefore, the distortion detection loop 45 is formed.

【００２５】尚、この歪み検出ループ４５の振幅調整器
４１と位相調整器４２とは、最終段増幅器１４と分配器
４０との間に設置した場合、前段増幅器１３の出力を減
衰させてしまうこと、また前段増幅器１３の出力電力に
絶え得る構成とする必要があることにより、図１に示し
た如く、第２のフィードフォワード２００用の遅延線４
３がこの歪み検出ループ４５内に含まれる系統となる様
にしている。When the amplitude adjuster 41 and the phase adjuster 42 of the distortion detection loop 45 are installed between the final-stage amplifier 14 and the distributor 40, the output of the previous-stage amplifier 13 is attenuated. In addition, since the output power of the pre-amplifier 13 needs to be kept constant, the delay line 4 for the second feedforward 200 is required as shown in FIG.
3 is a system included in the distortion detection loop 45.

【００２６】こうすることにより、第１のフィードフォ
ワード１００の歪み検出ループ４５の内部にある振幅調
整器２１，位相調整器２２と同様な構成にて、この歪み
検出ループ４５を実現することができる。Thus, the distortion detection loop 45 can be realized with the same configuration as the amplitude adjuster 21 and the phase adjuster 22 inside the distortion detection loop 45 of the first feedforward 100. .

【００２７】この検出歪みは振幅調整器５１，位相調整
器５２及び歪み増幅器５５を介して合成器５４の一入力
となる。最終段増幅器１４の出力（主増幅器１５の出力
でもある）は遅延線５３を介して合成器５４の他入力と
なる。This detected distortion becomes one input of a synthesizer 54 via an amplitude adjuster 51, a phase adjuster 52 and a distortion amplifier 55. The output of the final-stage amplifier 14 (also the output of the main amplifier 15) becomes another input of the synthesizer 54 via the delay line 53.

【００２８】振幅調整器５１及び位相調整器５２とを調
整して、合成器５４の両入力を同振幅，逆位相にして合
成することで、歪み成分が除去され、最終段増幅器１４
の出力のうち歪み成分を除去した信号成分のみが導出さ
れる。このループが歪み除去ループ５９となっている。By adjusting the amplitude adjuster 51 and the phase adjuster 52 and synthesizing the two inputs of the synthesizer 54 with the same amplitude and opposite phase, the distortion component is removed, and the final stage amplifier 14
Only the signal components from which the distortion components have been removed are derived. This loop is a distortion removal loop 59.

【００２９】歪み検出ループ４５により検出された歪み
成分を増幅する歪み増幅器５５は、第２のフィードフォ
ワード補償が最終段増幅器１４のみにしかかけられてい
ないので、この最終段増幅器１４に相当するだけの増幅
度（振幅量）を有するものとなる。The distortion amplifier 55 that amplifies the distortion component detected by the distortion detection loop 45 only corresponds to the final-stage amplifier 14 because the second feedforward compensation is applied only to the final-stage amplifier 14. (Amplification amount).

【００３０】尚、第２のフィードフォワード２００の歪
み検出ループ５９内の遅延線５３は、振幅調整器５１，
位相調整器５２及び終段増幅器１４と同等な振幅量を有
する歪み増幅器５５からなる系統に相当する遅延量で良
い。The delay line 53 in the distortion detection loop 59 of the second feed forward 200 is connected to the amplitude adjuster 51,
A delay amount corresponding to a system including the phase adjuster 52 and the distortion amplifier 55 having the same amplitude amount as the final-stage amplifier 14 may be used.

【００３１】[0031]

【発明の効果】叙上の如く、本発明によれば、最終段増
幅器のみに第２のフィードフォワード補償を施す構成と
したので、歪み増幅器５５の振幅量は、この最終段増幅
器５５と同等の振幅量で良く、また第２のフィードフォ
ワードの歪み除去ループ５９内部の遅延線５３は振幅調
整器５１，位相調整器５２及び歪み増幅器５５からなる
系統の遅延量で良いので、主増幅器１５の出力損失を低
減できる、主増幅器１５の出力電力の増加を防止し、相
互変調を低減できるという効果がある。As described above, according to the present invention, since the second feedforward compensation is applied only to the final stage amplifier, the amplitude of the distortion amplifier 55 is the same as that of the final stage amplifier 55. The amount of amplitude may be sufficient, and the delay line 53 in the second feedforward distortion removal loop 59 may be the amount of delay of the system including the amplitude adjuster 51, the phase adjuster 52, and the distortion amplifier 55. There is an effect that loss can be reduced, output power of the main amplifier 15 is prevented from increasing, and intermodulation can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.

【図２】従来のフィードフォワード増幅装置の一例を示
すブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating an example of a conventional feedforward amplifier.

【図３】従来のフィードフォワード増幅装置の他の例を
示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing another example of a conventional feedforward amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ 入力信号 １１ 出力信号 １２，１３ 前段増幅器 １４ 最終段増幅器 １５ 主増幅器 ２０，３０，４０，５０ 分配器 ２１，３１，４１，５１ 振幅調整器 ２２，３２，４２，５２ 位相調整器 ２３，３３，４３，５３ 遅延線 ２４，３４，４４，５４ 合成器 ２５，４５ 歪み検出ループ ３５，５５ 歪み増幅器 ３９，５９ 歪み除去ループ １００ 第１のフィードフォワード ２００ 第２のフィードフォワード Reference Signs List 10 input signal 11 output signal 12, 13 pre-stage amplifier 14 final stage amplifier 15 main amplifier 20, 30, 40, 50 distributor 21, 31, 41, 51 amplitude adjuster 22, 32, 42, 52 phase adjuster 23, 33 , 43, 53 delay line 24, 34, 44, 54 synthesizer 25, 45 distortion detection loop 35, 55 distortion amplifier 39, 59 distortion removal loop 100 first feed forward 200 second feed forward

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 複数段の増幅器と、前記複数段の増幅器
の初段から最終段の増幅器全体による歪みを検出する第
１の歪み検出ループと、この検出歪みを前記増幅器全体
の出力で除去する第１の歪み除去ループと、前記複数段
の増幅器のうちの最終段の増幅器の入出力間での歪みを
検出する第２の歪み検出ループと、この検出歪みを前記
最終段の増幅器の出力で除去する第２の歪み除去ループ
とを含むことを特徴とするフィードフォワード増幅装
置。A multi-stage amplifier and the multi-stage amplifier
A first distortion detection loop for detecting distortion caused by the entirety of the amplifier from the first stage to the final stage, a first distortion removal loop for removing the detected distortion by the output of the whole amplifier, A second distortion detection loop for detecting distortion between the input and output of the stage amplifier; and a second distortion removal loop for removing the detected distortion at the output of the last stage amplifier. Forward amplification device. 【請求項２】 前記第２の歪み検出ループ及び第２の歪
み除去ループは前記第１の歪み検出ループ内に設けられ
ていることを特徴とする請求項１記載のフィードフォワ
ード増幅装置。2. The feed-forward amplification device according to claim 1, wherein said second distortion detection loop and said second distortion removal loop are provided in said first distortion detection loop. 【請求項３】 前記第２の歪み検出ループは、前記最終
段の増幅器の入力を分岐する分岐手段と、この分岐出力
の振幅及び位相を調整する調整手段と、この調整出力を
遅延する遅延手段と、この遅延出力と前記最終段の増幅
器の出力の分岐出力とを合成する合成手段とを有するこ
とを特徴とする請求項１または２記載のフィードフォワ
ード増幅装置。3. The second distortion detection loop includes a branching unit that branches the input of the last-stage amplifier, an adjusting unit that adjusts the amplitude and phase of the branched output, and a delay unit that delays the adjusted output. 3. The feedforward amplifying device according to claim 1, further comprising a synthesizing means for synthesizing the delay output and a branch output of the output of the last-stage amplifier. 【請求項４】 前記第２の歪み除去ループは、前記最終
段の増幅器の出力を遅延する第２の遅延手段と、前記第
２の歪み検出ループによる検出歪みの振幅及び位相を調
整する調整手段と、この調整出力を増幅する増幅手段
と、この増幅出力を前記第２の遅延手段の出力と合成す
る合成手段とを有することを特徴とする請求項１〜３い
ずれか記載のフィードフォワード増幅装置。4. The second distortion removal loop includes a second delay unit that delays an output of the last-stage amplifier, and an adjustment unit that adjusts an amplitude and a phase of a distortion detected by the second distortion detection loop. 4. A feed-forward amplifying device according to claim 1, further comprising an amplifying unit for amplifying the adjusted output, and a combining unit for combining the amplified output with the output of the second delay unit. .