JP3086559B2 - パルス駆動される送信器の終段増幅器の電力制御回路におけるオフセット誤差を除去する装置 - Google Patents
パルス駆動される送信器の終段増幅器の電力制御回路におけるオフセット誤差を除去する装置Info
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Description
用の移動無線装置において、パルス駆動される送信器の
終段増幅器の電力制御回路におけるオフセット誤差を除
去する装置に関する。
いに同一のチャネルで送信をする近傍セル間における干
渉の危険性を低減するように、信号の品質を損なうこと
なく、送信電力を可能とする最低レベルに保持する必要
がある。このために、送信品質は連続的に測定され、か
つ送信電力は多数の送信電力レベル(例えば8つ)のう
ちの一つに調整される。
型の移動電話に関連した米国特許第4,523,155
号に説明されているシステムでは、基地局が信号品質を
測定し、移動電話にディジタル信号を送出して、そこで
このディジタル信号を所望の信号レベルの設定値を表す
アナログ信号に変換する。検出器が送信段のパワー出力
を測定して、前記パワー出力(実際の又は真の値)を表
す電圧を測定する。この電圧は設定値と比較され、送信
段の制御電圧を発生する。
ー出力のダイナミック・レンジが広いために大きく変化
し、最低送信電力において、設定値を実際値と比較する
手段として制御回路に用いられる差動増幅器で通常的に
見られるオフセット電圧と同一程度の大きさのものとな
る。従って、制御回路は非常に低いレベルにおいてオフ
セット電圧と検出器の出力信号との間を識別することが
困難となる。
機を間欠的にスイッチ・オンするTDMA移動電話シス
テムでは、送信機がスイッチ・オン及びスイッチ・オフ
する際にスペクトルが広がるのを防止するために、パワ
ー出力を効率的に非常に低いレベルまで低下させるよう
に制御できることが特に重要である。従って、低レベル
のときにオフセット電圧により発生する誤差は許容でき
ないものとなり、補償される必要がある。従来、この補
償は製造における回路のトリミングにより達成されてい
た。しかし、トリミングは、オフセット電圧が温度に依
存するという事実のために不十分なことが分った。更
に、トリミングは時間が掛かる。
パルス駆動される送信最終段で補償を容易に、かつ簡単
な方法により達成することができる。本発明は、このよ
うな送信段がパワー出力の制御電圧特性が屈曲している
ことに基いており、送信機が起動されようとする少し前
に、オフセット電圧を測定し、補償するための期間が導
入されている。この補償を各送信パルスについて反復す
るので、温度を原因とする影響も補償される。
いる。
に詳細に説明する。
ブロック図である。参照番号10は移動電話において通
常使用されている種類の標準的な電力増幅器モジュール
を表している。この電力増幅器モジュール10は、移動
電話の送信部における前の方の段で発生した被変調HF
信号用の入力11と、電流供給入力12と、電力制御入
力13と、図示していないアンテナ回路に接続されてい
る出力14とを有する。
を概要的に表しており、その入力21にはディジタル/
アナログ変換器(図示なし)において発生した設定値即
ち制御値Ubがディジタルの電力制御信号の関数として
印加される。送信最終段のパワー出力の関数としての出
力信号を発生するために、電力増幅器に検出器23が接
続されており、検出器23の出力は調節器20の第2の
入力22に接続されている。調節器20は差動増幅器2
5を備えており、差動増幅器25の入力は調節器20の
入力21及び22に接続され、差動増幅器25の電流源
出力はフィルタR1C1を介して駆動回路26に接続さ
れ、駆動回路26の出力は調節器出力27に接続されて
いる。この調節器の出力27は、続いて送信最終段の制
御入力13に接続されている。検出器23の出力と作動
増幅器25の反転入力との間の線に示されているのは、
差動増幅器25のオフセット電圧Uoffをシンボル化
した電圧源28である。オフセット電圧Uoffが検出
器23の出力に加算されるのは明らかである。低い電力
レベルでは、検出器23の電圧出力がオフセット電圧と
同一程度の値となり、従ってパワー出力は規定値から非
許容限界まで容易に逸脱する。
10の電流供給入力12が低い値の抵抗R2を介して電
源+VCCに接続され、かつ抵抗R3を介して調節器20
の第1の入力22に接続されている。比較的に低い値
(例えば、0.1Ω)の抵抗R2は、電力増幅器モジュ
ール10のコレクタ電流に比例した電圧降下を発生させ
る。このコレクタ電流は、十分な精度をもってパワー出
力Put(より正確にはPutの非線形関数)を表して
いる。図2の実施例の調節器20は、図1の実施例のレ
ギュレータ20とはいくぶん異なる構成を有する。入力
22上の信号がPutの非線形関数を表しているという
ことに対して、入力21上の電力制御信号を適応させる
ために、非線形回路30が設けられている。この非線形
回路30は、ローパスフィルタ31及び電流出力を有す
る増幅器32を介して、差動増幅器25の非反転入力に
接続されている。増幅器32は、この非反転入力の信号
レベルに適合するために、電力増幅器モジュール10と
同一の電源+Vccから給電される。
ュール10の制御入力13に接続されていることの他
に、補正回路40の入力にも接続されている。この補正
回路40は増幅器(トランジスタTR1、TR2、抵抗
R5から成る)を有し、抵抗R5は制御スイッチ33を
介して充電用のコンデンサC2に接続されている。充電
用のコンデンサC2は続いて増幅器(トランジスタTR
3、TR4、抵抗R6から成る)に接続されており、こ
の増幅器には抵抗R2及びR3を介して電源VCCから電
流が供給される。制御スイッチ33はゲート34により
制御されている。このゲート34は、以下で更に詳細に
説明するように、信号TRON及びANTSWがそれぞ
れ印加されている非反転入力及び反転入力を有する。
2を参照すると共に、図3及び図4の電圧特性図及びパ
ルス波形図も参照して更に詳細に説明する。図4のAは
時間の関数としてパワー出力を示す。送信機は時点t3
で起動し、次いで割り付けられたタイム・スロットt3
〜t4 の期間中ではアンテナに給電し続ける。GSMシ
ステムにおいて、タイム・スロットは580μsの長さ
を有する。実際に送信機を起動させる前に、時点t1 で
論理信号TRON(図4のB)が発生し、まず送信機内
の発振器を起動させる。
ことはない。その代わりに、送信機は、電力を送出し始
める直前の時間t2 で1となる論理信号ANTSW(図
4のC)により起動される。更に、送信機からのパワー
出力の制御を目的とする設定値BV(図4のD)は、時
点t2 でも得られる。時点t1 において、この装置は、
2つの送信パルス期間の間の休止状態にある。そのとき
に、電力制御の設定値BVは0である。また、最終段か
らのパワー出力も0なので、調節器20の出力電圧も0
であるべきである。しかし、調節器20におけるオフセ
ット電圧のために、調節器出力27はある電圧を有する
ことになる。この電圧は補正回路40にも印加され、制
御スイッチ33を介してコンデンサC2の充電を値UC
に制御する。論理信号TRONが「1」であり、かつそ
の時点で論理信号ANTSWが「0」(送信機は動いて
いない。)であれば、制御スイッチ33は閉じられてい
るが、論理信号ANTSWが「1」となると直ちに開放
される。電圧UC はダーリントン・スイッチ(TR3、
TR4、R6)を含む電流発生器を駆動する。このダー
リントン・スイッチは、抵抗R3に電圧Ukorrを発
生させるのに十分な電流を抵抗R3に流す。この電圧U
korrはオフセット電圧Uoffを補償するのに十分
なものである。コンデンサC2が十分に大きな容量を有
しており、送信機が起動中であり、かつ制御スイッチ3
3がオープンのときは、時刻t3 〜t 4 の期間の全体を
通じて電圧UC を保持する。従って、電流発生器は、送
信機が活性となっているタイム・スロットの全期間にお
いてUkorr=Uoffを発生し続けることになる。
に、低制御電圧Vs で電力を送出し始めるべきでない。
従って、Vs/Put曲線は屈曲すべきである。これは
図3に示されており、Vsの関数としてUdet及びU
korrを示す。電圧Udetは、制御電圧Vsが屈曲
点Vkに達するまで得られない。オフセットの補償に対
応する制御電圧について平衡点Vjは、屈曲点より低く
なければならない。そうでなければ、実際の補正シーケ
ンス中に送信最終段が起動する恐れがあるからである。
Uoffは常時同一の極性を有しなければならない。こ
れは、必要により、適当な漏洩回路を利用することによ
り容易に達成することができる。
る移動電話によって試験すると、5〜10mV程度まで
のオフセットの電圧を除去することができた。調節器
は、そのピーク値がたった4mVの検出電圧Udetを
与えるパワー出力を、良好な精度により調整することが
できた。補正電圧の調整は約10μsで達成できた。
・減少するランプ期間中に、数ミリボルトの内のいくら
かを調節することができた。
る。
特性図である。
を制御するために用いられるいくつかの信号を示すパル
ス波形図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 パルス駆動される送信機の終段増幅器
(10)の電力制御回路(20)におけるオフセット誤
差を除去する装置であって、前記電力制御回路(20)
が、 送信パルス期間中に発生され前記送信機の終段増幅器の
パワー出力におけるいくつかの可能なレベルのうちの1
つを決定するためのレベル制御信号(BV)が供給され
る第1の入力(21)と、前記パワー出力から導き出さ
れる信号(Udet)が供給される第2の入力(22)
と、前記送信機の終段増幅器の電力制御入力(13)に
接続された出力とを有する差動増幅器(25)を含み、
前記装置が、 前記送信パルスの休止期間中に前記差動増幅器の出力信
号を測定し、この出力信号を表わす大きさをメモリに記
憶し、かつ、前記メモリに記憶された大きさにより制御
される補正電圧(Ukorr)であって前記レベル制御
信号(BV)と前記パワー出力から導き出される信号
(Udet)とが存在しなくても前記差動増幅器(2
5)から出力信号を発生させる制御ループにおいてオフ
セット電圧(Uoff)を補正するための前記補正電圧
を前記送信パルス期間中に発生する補正回路(40)を
含むことを特徴とする装置。 - 【請求項2】 前記補正回路(40)は、前記差動増幅
器の出力信号により制御される充電回路(TR1、TR
2、R5)を含み、前記メモリは、前記送信パルスの直
前の期間(t1 からt2 まで)だけ閉じるように制御さ
れるスイッチ(33)を介して前記充電回路に接続され
たコンデンサ(C2)を含むことを特徴とする請求項1
記載の回路。 - 【請求項3】 前記コンデンサ(C2)に接続されて前
記差動増幅器の第2の入力に接続された抵抗(R3)に
電流を供給する電流発生器(TR3、TR4、R6)を
含み、前記電流発生器が、前記オフセット電圧(Uof
f)と逆極性の補正電圧(Ukorr)を前記抵抗(R
3)端に発生することを特徴とする請求項2記載の回
路。
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