(57)【要約】【課題】複数の素子から構成される電子回路の所定の素子の不具合による異常発生を容易に検出することができる電子回路を提供する。【解決手段】抵抗器２１と抵抗器２２の接続点に接続されたＡ／Ｄコンバータ２３により第１の増幅素子２のゲート電圧値がデジタル値に変換され、制御部２７に入力されると共に、抵抗器２４と抵抗器２５の接続点に接続されたＡ／Ｄコンバータ２６により第２の増幅素子５のゲート電圧値がデジタル値に変換され、制御部２７に入力される。制御部２７に接続されているパソコン端末２８からの命令コマンドに基づき、制御部２７に入力された第１の増幅素子２のゲート電圧値及び第２の増幅素子５のゲート電圧値がパソコン端末２８の画面上に表示される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の素子から構成される電子回路において、
所定の素子の不具合に起因して電圧が予め定められた基準値から変動する部位の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部により検出された電圧を目視可能に表示指示する制御部と
を備えたことを特徴とする電子回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子回路に係り、特に電子回路を構成する素子の不具合を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル無線機に用いられる従来の電力増幅器の構成を図４に示す。電力増幅器に入力された信号は、整合回路１を介して第１の増幅素子２に入力され、第１の増幅素子２で増幅された後、整合回路３及び整合回路４を介して第２の増幅素子５に入力される。第２の増幅素子５でさらに増幅された信号は、整合回路６及び方向性結合器７を介して出力信号として出力される。出力信号の一部は、方向性結合器７により取り出されて検波回路８で検波され、Ａ／Ｄコンバータ９でデジタル値に変換された後、制御部１０に入力される。
【０００３】
ここで、第１の増幅素子２及び第２の増幅素子５には、次のようにして電圧が供給される。まず、電源１１の電圧がスイッチ回路１２を介してボルテージレギュレータ１３に入力され、ここで所望の電圧に変換された後、抵抗器１４を介して第１の増幅素子２のゲート部に供給される。また、電源１１の電圧がインダクタ１５を介して第１の増幅素子２のドレイン部に供給される。同様に、電源１１の電圧がスイッチ回路１２を介してボルテージレギュレータ１６に入力され、ここで所望の電圧に変換された後、抵抗器１７を介して第２の増幅素子５のゲート部に供給される。また、電源１１の電圧がインダクタ１８を介して第２の増幅素子５のドレイン部に供給される。
【０００４】
制御部１０は、Ａ／Ｄコンバータ９でデジタル値に変換された出力信号をデジタル無線機における送信出力電力の規格値（規定出力＋２０％、−５０％以内）に対応する基準値と比較し、その比較結果に基づいてスイッチ回路１２の接続／遮断を制御する。例えば、出力信号が規格値に対応する基準値の範囲を超えている場合、制御部１０からスイッチ回路１２へ増幅素子ＯＦＦ信号が出力され、スイッチ回路１２は開放状態となり、第１の増幅素子２及び第２の増幅素子５のゲート部へ電圧が供給されなくなる。これにより、双方の増幅素子２及び５の動作が停止される。
【０００５】
このように、規格外の送信出力を検出して増幅素子２及び５の動作を停止させることができるが、異常な送信出力の発生原因としては複数の要因が考えられ、要因を特定するには、複数の段階に切り分けて検証する必要がある。
同様に、特許文献１には、アンテナ部から増幅装置へ入力される信号を分配器で分配し、分配された信号の電圧値を基準値と比較することにより異常状態を検出する画像伝送装置が開示されている。
【特許文献１】特開２００６−１８６７５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の装置においても、異常状態の発生原因を特定するには複雑な検証が必要になるという問題点を有していた。
この発明はこのような問題点を解消するためになされたもので、複数の素子から構成される電子回路の所定の素子の不具合による異常発生を容易に検出することができる電子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】
【０００７】
この発明に係る電子回路は、複数の素子から構成される電子回路において、所定の素子の不具合に起因して電圧が予め定められた基準値から変動する部位の電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部により検出された電圧を目視可能に表示指示する制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明によれば、電圧検出部が所定の素子の不具合に起因して電圧が予め定められた基準値から変動する部位の電圧を検出し、制御部が電圧検出部により検出された電圧を目視可能に表示指示するので、所定の素子の不具合による異常発生を容易に検出することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１
図１に、デジタル無線機に用いられる電力増幅器に適用された、この発明の実施の形態１に係る電子回路の構成を示す。入力端子に整合回路１を介して第１の増幅素子２のゲート部が接続され、第１の増幅素子２のドレイン部に整合回路３及び整合回路４を介して第２の増幅素子５のゲート部が接続され、第２の増幅素子５のドレイン部に整合回路６及び方向性結合器７を介して出力端子が接続されている。
また、方向性結合器７には検波回路８及びＡ／Ｄコンバータ９が順次接続されている。
【００１０】
第１の増幅素子２のゲート部に抵抗器２１及び２２を介してボルテージレギュレータ１３が接続されると共に抵抗器２１と抵抗器２２の接続点にＡ／Ｄコンバータ２３が接続されている。同様に、第２の増幅素子５のゲート部に抵抗器２４及び２５を介してボルテージレギュレータ１６が接続されると共に抵抗器２４と抵抗器２５の接続点にＡ／Ｄコンバータ２６が接続されている。ボルテージレギュレータ１３及び１６にスイッチ回路１２を介して電源１１が接続されている。また、電源１１と第１の増幅素子２のドレイン部との間にインダクタ１５が接続され、電源１１と第２の増幅素子５のドレイン部との間にインダクタ１８が接続されている。
【００１１】
さらに、Ａ／Ｄコンバータ９、２３及び２６に、スイッチ回路１２の接続／遮断動作を司る制御部２７が接続され、制御部２７にパソコン端末２８が接続されている。
抵抗器２１及び２２とＡ／Ｄコンバータ２３により第１の増幅素子２のゲート電圧を検出する電圧検出部が、抵抗器２４及び２５とＡ／Ｄコンバータ２６により第２の増幅素子５のゲート電圧を検出する電圧検出部がそれぞれ形成されている。
【００１２】
次に、この実施の形態１の動作について説明する。
まず、電源１１の電圧がスイッチ回路１２を介してボルテージレギュレータ１３に入力され、ここで所望の電圧に変換された後、抵抗器２２及び２１を介して第１の増幅素子２のゲート部に供給される。また、電源１１の電圧がインダクタ１５を介して第１の増幅素子２のドレイン部に供給される。同様に、電源１１の電圧がスイッチ回路１２を介してボルテージレギュレータ１６に入力され、ここで所望の電圧に変換された後、抵抗器２５及び２４を介して第２の増幅素子５のゲート部に供給される。また、電源１１の電圧がインダクタ１８を介して第２の増幅素子５のドレイン部に供給される。
【００１３】
この状態で電力増幅器に入力された信号は、整合回路１を介して第１の増幅素子２に入力され、第１の増幅素子２で増幅された後、整合回路３及び整合回路４を介して第２の増幅素子５に入力される。第２の増幅素子５でさらに増幅された信号は、整合回路６及び方向性結合器７を介して出力信号として出力される。出力信号の一部は、方向性結合器７により取り出されて検波回路８で検波され、Ａ／Ｄコンバータ９でデジタル値に変換された後、制御部２７に入力される。
【００１４】
制御部２７は、Ａ／Ｄコンバータ９でデジタル値に変換された出力信号をデジタル無線機における送信出力電力の規格値（規定出力＋２０％、−５０％以内）に対応する基準値と比較し、その比較結果に基づいてスイッチ回路１２の接続／遮断を制御する。例えば、出力信号が規格値に対応する基準値の範囲を超えている場合、制御部２７からスイッチ回路１２へ増幅素子ＯＦＦ信号が出力され、スイッチ回路１２は開放状態となり、第１の増幅素子２及び第２の増幅素子５のゲート部への電圧供給が停止され、これにより、増幅素子２及び５の動作が停止される。
【００１５】
また、抵抗器２１と抵抗器２２の接続点に接続されたＡ／Ｄコンバータ２３により第１の増幅素子２のゲート電圧値がデジタル値に変換され、制御部２７に入力される。同様に、抵抗器２４と抵抗器２５の接続点に接続されたＡ／Ｄコンバータ２６により第２の増幅素子５のゲート電圧値がデジタル値に変換され、制御部２７に入力される。制御部２７に接続されているパソコン端末２８からの命令コマンドに基づき、制御部２７に入力された第１の増幅素子２のゲート電圧値及び第２の増幅素子５のゲート電圧値をパソコン端末２８の画面上に表示させることができる。なお、パソコン端末２８の画面上に増幅素子２及び５のゲート電圧値を表示させる場合、ゲート電圧を検出するために、一旦増幅素子２及び５をオンする必要がある。
【００１６】
ここで、増幅素子の破損の原因について説明する。増幅素子は過電圧が印加されることが原因で破損する場合が大半を占め、この破損によりゲート部の抵抗値が著しく低下する現象が生じる。この場合の電圧の変化について、図２を用いて説明する。例えばＦＥＴからなる増幅素子３１が正常状態であるとき、ゲート部Ｂ点の抵抗値は数ＭΩ〜数十ＭΩとなり、非常に高い値となっている。このＢ点には所望のバイアス電圧が印加される。一方、増幅素子３１が破損された場合、Ｂ点の抵抗値は著しく低下し、抵抗器３２を介してＡ点に電流が流れるため電圧が著しく低下する。
【００１７】
そこで、この実施の形態１では、増幅素子２及び５のゲート電圧の変化に着目し、各増幅素子２及び５のゲート部から抵抗器２１及び２４を挟んだＡ点の電位を監視する手段を設けることで、増幅素子２及び５の異常、破損の判断を可能とした。すなわち、制御部２７からスイッチ回路１２へ増幅素子ＯＦＦ信号が出力されるような異常時に、パソコン端末２８からの命令コマンドに基いてパソコン端末２８の画面上に表示された第１の増幅素子２のゲート電圧値及び第２の増幅素子５のゲート電圧値を確認することにより、これら増幅素子２及び５の不具合による異常の発生であるか否かを判断することが可能となる。これにより、電力増幅器の保守性の向上を実現することができる。
【００１８】
実施の形態２
線形デジタル変調方式、例えば１６ＱＡＭやπ／４シフトＱＰＳＫ等を利用した無線システムにおいては、電力増幅器の非線形歪み補償が必須であり、各種の非線形歪み補償方式（リニアライザ）が用いられている。その中でもカーテシアンループの負帰還方式のリニアライザは古くから利用されている方式である。
【００１９】
図３にカーテシアンループの負帰還リニアライザ方式を使ったデジタル無線機の送信部の構成を示す。送信部は、ベースバンド部４１と、順方向送信部４２と、電力増幅部４３と、アンテナ４４と、帰還部４５と、検波部４６とによって構成される。ベースバンド部４１にパソコン端末２８が接続されている。電力増幅部４３は、図１に示した実施の形態１の電力増幅器と同様の構成を有し、図１の制御部２７における機能は、図３のベースバンド部４１が担うものとする。すなわち、電力増幅部４３からの送信出力信号のレベルが基準値の範囲を超えている場合に、ベースバンド部４１が電力増幅部４３に増幅素子ＯＦＦ信号を出力すると共に、パソコン端末２８からの命令コマンドに基づき、ベースバンド部４１は、電力増幅部４３内の増幅素子のゲート電圧値をパソコン端末２８の画面上に表示する。
【００２０】
ベースバンド部４１よりベースバンド信号の同相成分（Ｉ成分）Ｉ１と直交成分（Ｑ成分）Ｑ１が出力され、それぞれ加算器４７及び加算器４８に入力される。加算器４７及び加算器４８には、それぞれ電力増幅部４３からの送信出力信号の一部が取り出されて帰還部４５で所望の信号に変調された帰還信号Ｉ２及びＱ２も入力され、ベースバンド信号に帰還信号が加算されたＩ成分（Ｉ１＋Ｉ２）とＱ成分（Ｑ１＋Ｑ２）が順方向送信部４２に入力される。これらの信号は、順方向送信部４２で所望の信号に変調されて出力され、さらに電力増幅部４３で増幅された後、アンテナ４４より送信される。
【００２１】
電力増幅部４３からの送信出力信号の一部は、検波部４６に入力され、送信出力電力の規格値（規定出力＋２０％、−５０％以内）に対応する基準値と比較される。送信出力信号のレベルが規格値に対応する基準値の範囲を超えている場合、検波部４６からベースバンド部４１へ送信出力規格外のアラーム信号が出力され、ベースバンド部４１により増幅素子ＯＦＦ信号が電力増幅部４３へ出力される。これにより、電力増幅部４３内の増幅素子の動作が停止され、送信出力停止がなされる。なお、この際、ベースバンド部４１に接続したパソコン端末２８の画面上に、電力増幅部４３内の増幅素子のゲート電圧値を表示させることで、増幅素子の不具合による異常の発生であるか否かを判断することが可能となる。
【００２２】
上記の実施の形態１では電力増幅器について、実施の形態２では電力増幅部を有するデジタル無線機の送信部について、それぞれ説明したが、この発明はこれらの回路に限るものではなく、複数の素子から構成されると共に所定の素子の不具合に起因して電圧が予め定められた基準値から変動する部位を有する、各種の電子回路に適用して、保守性の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１に係る電力増幅器の構成を示すブロック図である。
【図２】増幅素子の動作説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２に係るデジタル無線機の送信部の構成を示すブロック図である。
【図４】従来の電力増幅器の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２４】
１，３，４，６  整合回路、２  第１の増幅素子、５  第２の増幅素子、７  方向性結合器、８  検波回路、９，２３，２６  Ａ／Ｄコンバータ、１１  電源、１２  スイッチ回路、１３，１６  ボルテージレギュレータ、１５，１８  インダクタ、２１，２２，２４，２５，３２  抵抗器、２７  制御部、２８  パソコン端末、３１  増幅素子、４１  ベースバンド部、４２  順方向送信部、４３  電力増幅部、４４  アンテナ、４５  帰還部、４６  検波部、４７，４８  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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