(57)【要約】【課題】  入力レベル−１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍの広範囲で機能させることができるログアンプ回路を提供する。【解決手段】  入力信号を分配器２１で分配し、一方を入力レベル−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの範囲で機能する第１のログアンプ１０に入力し、他方をゲイン５０ｄＢのＡＭＰ２２に入力して５０ｄＢの増幅を行い、その増幅した信号を入力レベル−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの範囲で機能する第２のログアンプ２３に入力し、第１のログアンプ１０と第２のログアンプ２３との出力を加算器２４で加算して出力するログアンプ回路である。【選択図】        図１
2020156026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ログアンプ回路であって、
入力信号を分配する分配器と、
前記分配された一方の信号を入力して、特定の入力レベルの範囲で機能する第１のログアンプと、
前記分配された他方の信号について前記特定の入力レベルの範囲以上に増幅する増幅器と、
前記増幅された信号を入力して、前記特定の入力レベルの範囲で機能する第２のログアンプと、
前記第１のログアンプからの出力電圧と前記第２のログアンプからの出力電圧とを加算して出力する加算器とを有することを特徴とするログアンプ回路。
【請求項２】
第１のログアンプを収納する第１のログアンプ回路部と、
分配器、増幅器、第２のログアンプ及び加算器を収納する第２のログアンプ回路部とを有することを特徴とする請求項１記載のログアンプ回路。
【請求項３】
ログアンプ回路であって、
入力信号を３つに分配する分配器と、
前記分配された１番目の信号を入力して、第１の入力レベルの範囲で機能する第１のログアンプと、
前記分配された２番目の信号について前記第１の入力レベルの範囲以上の第２の入力レベルの範囲に増幅する第１の増幅器と、
前記第１の増幅器で増幅された信号を入力して、前記第１の入力レベルの範囲で機能する第２のログアンプと、
前記分配された３番目の信号について前記第２の入力レベルの範囲以上の第３の入力レベルの範囲に増幅する第２の増幅器と、
前記第２の増幅器で増幅された信号を入力して、前記第１の入力レベルの範囲で機能する第３のログアンプと、
前記第１のログアンプからの出力電圧と、前記第２のログアンプからの出力電圧と、前記第３のログアンプからの出力電圧とを加算して出力する加算器とを有することを特徴とするログアンプ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中継器や移動体等で用いられるログアンプ回路に係り、特に、入力レベルが広範囲で機能するログアンプ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
ログアンプ回路は、増幅器の一種で、出力電圧が入力電圧に対する対数関数（ｌｏｇ）となるような回路である。
ログアンプ回路を実現するには、ダイオードやトランジスタの対数特性を利用する。
【０００３】
［従来のログアンプ回路：図３］
従来のログアンプ回路について図３を参照しながら説明する。図３は、従来のログアンプ回路の構成ブロック図である。
従来のログアンプ回路は、図３に示すように、ログアンプ（ＬＯＧ ＡＭＰ）１０を有するものである。
【０００４】
ここで、従来のログアンプ回路では、ログアンプ１０が入力レベル−５０ｄＢｍ以下で動作するものがないため、入力レベルが−５０ｄＢｍ以下だと機能せず、出力電圧が一定になってしまう。
【０００５】
［従来のログアンプ回路の動作状態：図４］
次に、従来のログアンプ回路の動作状態について図４を参照しながら説明する。図４は、従来のログアンプ回路の動作状態を示す図である。図４では、横軸がログアンプ１０への入力レベル（ｄＢｍ）を示し、縦軸がログアンプ１０からの出力電圧を示している。尚、横軸は、電力を対数表示して、ｄＢｍの単位を用いている。
【０００６】
従来のログアンプ回路の動作状態は、図４に示すように、入力レベルが−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍ（−５０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下）の範囲では、入力レベルに応じて出力電圧が変化するが、入力レベルが−１００ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍ（−１００ｄＢｍ以上−５０ｄＢｍ未満）の範囲であると、出力電圧は１．５Ｖの一定となり、ログアンプとして機能していない。
【０００７】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００３−０１７９５７号公報「高周波増幅装置及びそれを用いた受信機」（特許文献１）
特許文献１には、雑音指数が小さい低雑音増幅器と、線形性が高い高線形性増幅器とを並列に接続し、入力信号のレベルに応じて切替装置で切り替えて入力信号をいずれかの増幅器に入力し、増幅信号を出力させる構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−０１７９５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、従来のログアンプ回路では、入力レベルが−１００ｄＢｍ〜−５０ｄＢｍの範囲であると、出力電圧は１．５Ｖの一定となり、ログアンプとして機能せず、入力レベル−１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍの広範囲での利用ができないという問題点があった。
【００１０】
尚、特許文献１には、切替装置を用いることなく、広範囲の入力レベルに対応して対数関数の出力電圧を得ることができる構成については記載がない。
【００１１】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、入力レベルが広範囲で機能させることができるログアンプ回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、ログアンプ回路であって、入力信号を分配する分配器と、分配された一方の信号を入力して、特定の入力レベルの範囲で機能する第１のログアンプと、分配された他方の信号について特定の入力レベルの範囲以上に増幅する増幅器と、増幅された信号を入力して、特定の入力レベルの範囲で機能する第２のログアンプと、第１のログアンプからの出力電圧と第２のログアンプからの出力電圧とを加算して出力する加算器とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記ログアンプ回路において、第１のログアンプを収納する第１のログアンプ回路部と、分配器、増幅器、第２のログアンプ及び加算器を収納する第２のログアンプ回路部とを有することを特徴とする。
【００１４】
本発明は、ログアンプ回路であって、入力信号を３つに分配する分配器と、分配された１番目の信号を入力して、第１の入力レベルの範囲で機能する第１のログアンプと、分配された２番目の信号について第１の入力レベルの範囲以上の第２の入力レベルの範囲に増幅する第１の増幅器と、第１の増幅器で増幅された信号を入力して、第１の入力レベルの範囲で機能する第２のログアンプと、分配された３番目の信号について第２の入力レベルの範囲以上の第３の入力レベルの範囲に増幅する第２の増幅器と、第２の増幅器で増幅された信号を入力して、第１の入力レベルの範囲で機能する第３のログアンプと、第１のログアンプからの出力電圧と、第２のログアンプからの出力電圧と、第３のログアンプからの出力電圧とを加算して出力する加算器とを有することを特徴とするログアンプ回路。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、入力信号を分配する分配器と、分配された一方の信号について特定の入力レベルの範囲で機能する第１のログアンプと、分配された他方の信号について特定の入力レベルの範囲以上に増幅する増幅器と、増幅された信号について特定の入力レベルの範囲で機能する第２のログアンプと、第１のログアンプからの出力電圧と第２のログアンプからの出力電圧とを加算して出力する加算器とを有するログアンプ回路としているので、特定の入力レベルの範囲とそれを超える入力レベルの範囲までの広範囲で機能させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本ログアンプ回路の構成ブロック図である。
【図２】本ログアンプ回路の動作状態を示す図である。
【図３】従来のログアンプ回路の構成ブロック図である。
【図４】従来のログアンプ回路の動作状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係るログアンプ回路（本ログアンプ回路）は、入力信号を分配器で分配し、一方を特定の入力レベル（−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍ）の範囲で機能する第１のログアンプに入力し、他方を特定の入力レベルの範囲以上にするゲイン（増幅率：５０ｄＢ）のアンプに入力して増幅を行い、その増幅した信号を特定の入力レベル（−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍ）の範囲で機能する第２のログアンプに入力し、第１のログアンプと第２のログアンプとの出力を加算器で加算して出力するものであり、特定の入力レベルの範囲とそれを超える入力レベルの範囲までの広範囲（入力レベル−１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍ）で機能させることができるものである。
【００１８】
［本ログアンプ回路の構成：図１］
本ログアンプ回路について図１を参照しながら説明する。図１は、本ログアンプ回路の構成ブロック図である。
本ログアンプ回路は、図１に示すように、第１のログアンプ回路部１と、第２のログアンプ回路部２とを備えている。
【００１９】
第１のログアンプ回路部１は、第１のログアンプ（ＬＯＧ ＡＭＰ）１０を有している。
第２のログアンプ回路部２は、分配器（ＤＩＶ）２１と、増幅器（ＡＭＰ）２２と、第２のログアンプ（ＬＯＧ ＡＭＰ）２３と、加算器２４とを有している。
【００２０】
第１のログアンプ回路部１における第１のログアンプ１０は、従来のログアンプ１０と同様で、特定の入力レベル−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍ（−５０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下）の範囲で機能するもので、入力レベルに応じた電圧（１．５Ｖ〜０．５Ｖ）を出力する。
従って、特定の入力レベルの範囲を超える入力レベルの範囲、例えば、入力レベル−１００ｄＢｍ〜５０ｄＢｍ（−１００ｄＢｍ以上５０ｄＢｍ未満）の信号が入力されると、第１のログアンプ１０は、１．５Ｖの一定の電圧を出力する。
【００２１】
第２のログアンプ回路部２０の各構成について説明する。
分配器２１は、入力端子から信号を入力し、第１のログアンプ１０とＡＭＰ２２に分配する。分配器２１は、スイッチ等で切り替えを行うものではなく、同じ入力信号を分配して第１のログアンプ１０とＡＭＰ２２に出力している。
【００２２】
ＡＭＰ２２は、増幅率（ＧＡＩＮ）が５０ｄＢの増幅器である。
従って、ＡＭＰ２２は、入力レベル−１００ｄＢｍ〜５０ｄＢｍの信号が入力されると、−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの信号レベルを第２のログアンプ２３に出力する。
尚、入力レベルが−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの信号がＡＭＰ２２に入力されると、０ｄＢｍに増幅される。つまり、入力レベルが−１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍ（−１００ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下）の信号が入力されると、ＡＭＰ２２は、−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍ（−５０ｄＢｍ以上０ｄＢｍ以下）の信号レベルを第２のログアンプ２３に出力することになる。
【００２３】
第２のログアンプ２３は、第１のログアンプ１０と同様に、入力レベル−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの範囲で機能するもので、入力レベルに応じた電圧（１．５Ｖ〜０．５Ｖ）を出力する。
【００２４】
加算器２４は、第１のログアンプ１０からの出力電圧（１．５Ｖ〜０．５Ｖ）と第２のログアンプ２３からの出力電圧（１．５Ｖ〜０．５Ｖ）を加算（合計）して出力する。従って、出力電圧は、３Ｖ〜１Ｖとなる。
【００２５】
［具体的な入力レベル：−８０ｄＢｍ］
本ログアンプ回路の動作について具体的な入力レベルを用いて説明する。
入力レベルが−８０ｄＢｍである場合に、分配器２１は、その−８０ｄＢｍの信号を第１のログアンプ１０と第２のログアンプ２３に出力する。
【００２６】
第１のログアンプ１０では、−５０ｄＢｍを超えているので、加算器２４への出力は一定の１．５Ｖとなる。
また、ＡＭＰ２２は、−８０ｄＢｍの信号を５０ｄＢのゲインで増幅するので、−３０ｄＢｍの信号レベルを第２のログアンプ２３に出力する。
【００２７】
第２のログアンプ２３は、入力レベルが−３０ｄＢｍであるので、入力レベルに応じた出力電圧である１．１Ｖを加算器２４に出力する。
加算器２４は、第１のログアンプ１０からの１．５Ｖと第２のログアンプ２３からの１．１Ｖを加算して、２．６Ｖの電圧を出力する。
【００２８】
［具体的な入力レベル：−３０ｄＢｍ］
また、入力レベルが−３０ｄＢｍである場合に、分配器２１は、その−３０ｄＢｍの信号を第１のログアンプ１０と第２のログアンプ２３に出力する。
【００２９】
第１のログアンプ１０では、入力レベルが−５０ｄＢｍ以上であるので、入力レベルに応じた電圧（１．１Ｖ）を加算器２４に出力する。
また、ＡＭＰ２２は、−３０ｄＢｍの信号を５０ｄＢのゲインで増幅するが、出力される信号レベルは０ｄＢｍとなり、その信号レベルを第２のログアンプ２３に出力する。
【００３０】
第２のログアンプ２３は、入力レベルが０ｄＢｍであるので、出力電圧０．５Ｖを加算器２４に出力する。
加算器２４は、第１のログアンプ１０からの１．１Ｖと第２のログアンプ２３からの０．５Ｖを加算して、１．６Ｖの電圧を出力する。
【００３１】
［本ログアンプ回路の動作状態：図２］
次に、本ログアンプ回路の動作状態について図２を参照しながら説明する。図２は、本ログアンプ回路の動作状態を示す図である。図２では、横軸が本ログアンプ回路への入力レベル（ｄＢｍ）を示し、縦軸が本ログアンプ回路からの出力電圧を示している。
【００３２】
本ログアンプ回路の動作状態は、図２に示すように、特定の入力レベルの範囲とそれを超える入力レベルの範囲までの広範囲（入力レベルが−１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍの広範囲）で、入力レベルに応じた出力電圧となり、出力電圧は３．０Ｖ〜１．０Ｖとなる。
【００３３】
［応用例１］
本ログアンプ回路の第２のログアンプ回路部２におけるアンプ２２のゲインを５０ｄＢとしたが、対応できる入力レベルの範囲は狭くなるものの、ゲインを３０ｄＢなどの任意の増幅率としてもよい。
【００３４】
［応用例２］
本ログアンプ回路は、第１，２のログアンプ回路１，２の２段構成としたが、第３のログアンプ回路部を設けて３段とし、−１５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍの更に広範囲で機能させるようにしてもよい。更に、ログアンプ回路部を３段以上の構成としてもよい。
【００３５】
［実施の形態の効果］
本ログアンプ回路によれば、入力信号を分配器２１で分配し、一方を特定の入力レベル（−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍ）の範囲で機能する第１のログアンプ１０に入力し、他方を特定の入力レベルの範囲以上にするゲイン（５０ｄＢ）のＡＭＰ２２に入力して５０ｄＢの増幅を行い、その増幅した信号を特定の入力レベル（−５０ｄＢｍ〜０ｄＢｍ）の範囲で機能する第２のログアンプ２３に入力し、第１のログアンプ１０と第２のログアンプ２３との出力を加算器２４で加算して出力するものとしているので、特定の入力レベルの範囲とそれを超える入力レベルの範囲までの広範囲（入力レベル−１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍ）で機能させることができる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、入力レベル−１００ｄＢｍ〜０ｄＢｍの広範囲で機能させることができるログアンプ回路に好適である。
【符号の説明】
【００３７】
１…第１のログアンプ回路、  ２…第２のログアンプ回路、  １０…ログアンプ、  ２１…分配器、  ２２…アンプ、  ２３…ログアンプ、  ２４…加算器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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