(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給電圧によって駆動されるＲＦ回路であって、
ＲＦ入力信号を受信し、ＲＦ出力信号を生成するように動作可能な電力増幅器と、
前記ＲＦ出力信号の電力を示す電流を有する検出器信号を生成するように動作可能な検出器と、
供給電圧が規定の閾値を下回る低供給電圧状態を示す電流を有するオフセット信号を生成するように動作可能なオフセット・ユニットと
を備え、
前記ＲＦ出力信号の電力は、少なくとも部分的には、制御信号電流を示す制御信号によって制御され、前記制御信号電流は、前記検出器信号の電流と前記オフセット信号の電流との和に等しく、前記オフセット信号の電流は、前記供給電圧が前記規定の閾値に等しいかまたは前記規定の閾値を超える場合、ゼロまで降下する、ＲＦ回路。
【請求項２】
前記ＲＦ回路は、前記低供給電圧状態を示すオフセット信号に応答してＲＦ出力信号の電力を減少させるように制御信号を調整する、請求項１に記載のＲＦ回路。
【請求項３】
前記オフセット信号の大きさは前記規定の閾値と前記供給電圧との間の差の大きさを示す、請求項２に記載のＲＦ回路。
【請求項４】
前記ＲＦ入力信号を生成するように動作可能であり、前記制御信号を受信するように構成される送信機をさらに備え、前記送信機は、前記低供給電圧状態を反映する前記制御信号に応答して前記ＲＦ入力信号の電力を減少させるように構成される、請求項１に記載のＲＦ回路。
【請求項５】
前記検出器信号は前記ＲＦ出力信号の電力とともに変化し、前記オフセット信号は公称電圧と前記供給電圧との間の差の大きさとともに変化する、請求項１に記載のＲＦ回路。
【請求項６】
前記検出器信号の電流は、前記ＲＦ出力信号の電力とともに対数的に変化し、前記オフセット信号の電流は、前記公称電圧と前記供給電圧との間の差の大きさとともに線形的に変化する、請求項５に記載のＲＦ回路。
【請求項７】
前記供給電圧は電池電圧によって決定され、前記オフセット信号は実際の電池電圧と公称上の電池電圧との間の差とともに変化する、請求項５に記載のＲＦ回路。
【請求項８】
前記オフセット・ユニットは、前記低供給電圧状態の検出に応答して前記制御信号電流を増加させるように動作可能である、請求項５に記載のＲＦ回路。
【請求項９】
前記オフセット・ユニットは、前記制御信号電流を増加させて、移動体用グローバル・システム通信（ＧＳＭ）ＧＳＭ進化型高速データレート（ＥＤＧＥ）規格の隣接チャネル電力比（ＡＣＰＲ）および誤差ベクトル振幅（ＥＶＭ）要件との適合を確実にするのに十分な程度に前記ＲＦ出力信号を低減するように動作可能である、請求項５に記載のＲＦ回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
開示する主題は、無線周波数（ＲＦ）回路の分野におけるものであり、より詳細には、線形の電力増幅器性能を必要とする応用で用いる電池式ＲＦ回路の分野におけるものである。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦ回路は、無線または移動体通信を含む数多くの応用において普及しており、この場合、１つまたは複数の充電池がＲＦ回路用の電源を供給することが多い。ＲＦ回路は、電力増幅器に入力として送られるＲＦ信号を生成する送信機部を備えることが良く知られている。電力増幅器は、受信した信号を増幅および変調の少なくとも一方を行ってＲＦ出力信号を生成する。ＲＦ出力信号は、電磁波に変換され、アンテナを介して空間中に伝搬される。一般的に、電池式ＲＦデバイスは電圧レギュレータまたは電源回路を備えている。これは、電池が生成した電圧をその入力として受信して、ＲＦ回路用の１つまたは複数の供給電圧および／または基準電圧を生成するものである。
【０００３】
任意のＲＦ送信機に対して、その重要な構成要素は電力増幅器である。電力増幅器はＲＦ出力信号を生成し、ＲＦ出力信号はアンテナによって空間中に伝搬される。線形の電力増幅器性能は、特定のタイプの変調方式に関連して重要である。それは、たとえば、高いデータ転送レートをもたらすようにデザインされた変調方式であり、たとえば、一般的な例として、移動体用グローバル・システム通信（ＧＳＭ）ＧＳＭ進化型高速データレート（ＥＤＧＥ）変調（本明細書においてＧＳＭ−ＥＤＧＥまたは単純にＥＤＧＥと言う）である。
【０００４】
電力増幅器が生成したＲＦ出力信号の振幅が、電力増幅器の供給電圧に近づくと、出力信号が圧縮し出す場合がある。信号圧縮が起こると、信号のスペクトル純度が低下し始め、同時に電力増幅器の線形動作が低下する場合がある。わずかに非線形の電力増幅器であっても、ある規定された要件を特性が満足していない信号を生成する場合がある。ＥＤＧＥ変調を実施する際に低電池状態の間に不適合になる危険性が最もあるパラメータは、隣接チャネル電力比（ＡＣＰＲ）と誤差ベクトル振幅（ＥＶＭ）とである。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】制御ユニットを備えるＲＦシステムの実施形態の選択された要素のブロック図である。
【図２】図１の制御ユニットの実施形態の選択された要素の回路図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
本発明は、一例として例示しており、添付図によって限定されるものではない。添付図において、同様の参照符号は同様の要素を示している。図中の要素は、簡単および明瞭を目的として例示されており、必ずしも一定の比率では描かれていない。
【０００７】
一態様においては、開示したＲＦ回路は、供給電圧によって駆動されるように動作可能である。供給電圧は、電池電圧を出力する電池によって与えても良い。いくつかの実施においては、電池電圧がＲＦ回路に印加されるため、供給電圧は電池電圧に等しい。ＲＦ回路は、供給電圧によって駆動される電力増幅器を備える。電力増幅器はＲＦ入力信号を受信してＲＦ出力信号を生成する。ＲＦ回路はさらに、検出器出力信号を生成する検出器を備える。検出器出力信号はＲＦ出力信号電力を示す。オフセット・ユニットは、低電池電圧状態が生じたときに、検出器出力信号を調整する。低電池電圧状態は、供給電圧が規定の閾値を下回ったときに生じる。このようにして、ＲＦ出力信号電力は、少なくとも部分的には、調整された検出器信号によって制御される。また、調整された検出器出力信号は、ＲＦ出力信号電力および電池電圧の影響を受けるため、ＲＦ出力信号電力を、少なくとも部分的には電流信号電力および電池電圧に基づいて調整する。
【０００８】
開示したＲＦ回路は、ＲＦ入力信号を生成するように動作可能な送信機を備えていても良い。送信機は、受信機としても動作可能な送受信装置として実施しても良い。いくつかの実施形態においては、調整された制御信号は、送信機に送られて送信機によって受信される。これらの実施形態においては、送信機は送信機出力信号の出力レベルを調整しても良い。送信機出力信号は、調整された制御信号の値に基づいて、ＲＦ入力信号として電力増幅器に送られる。
【０００９】
開示したＲＦ回路は、ＲＦ出力信号を受信するカプラを備えていても良い。いくつかの実施形態においては、カプラは、第１の結合信号（アンテナに送られる）と第２の結合信号（検出器の入力に送られる）とを生成する。検出器は、Ｉ／Ｖコンバータであって、ＲＦ出力信号電力を示す制御電流と、いくつかの実施形態においては、対数のＲＦ出力信号電力（ｄＢｍで表現される）に比例する制御電流とを生成するＩ／Ｖコンバータであっても良い。
【００１０】
制御ユニットは、少なくとも部分的には電池電圧と電池電圧の公称値との間の差に基づいて制御電流を補足するように動作可能である。供給電圧は、電池電圧から生成され、および／または電池電圧によって決定される。制御回路は、実際の電池電圧と公称上の電池電圧との間の差に基づいて制御電流を補足するように動作可能である。オフセット・ユニットは、制御信号を調整して、低供給電圧状態にもかかわらず電力増幅器の線形動作を確実にするようにＲＦ出力信号電力を十分に低減させるように動作可能であっても良い。いくつかの実施形態においては、たとえば、オフセット・ユニットは、調整された検出器出力信号を調整して、ＥＤＧＥの下で規定されるようなＡＣＰＲおよびＥＶＭ要件との適合を確実にするようにＲＦ出力信号電力を十分に低減させるように動作可能である。
【００１１】
開示したＲＦ回路はこうして、電池電圧をモニタして、低電池電圧状態の間にＲＦ出力信号の電力を低減する。低電池電圧状態は、電池電圧降下が規定値を下回ったときに起こる。いくつかの実施形態においては、ＲＦ出力信号の電力を、ｄＢｍにおいて、電池電圧が公称を下回る量に比例する量だけ減少させる。
【００１２】
いくつかの実施形態においては、経験的なデータが示すところによれば、ＲＦ出力信号電力は、電池電圧が３．５Ｖから３．０Ｖに降下したときに、１．５ｄＢの減衰のみを必要とする。電力増幅器の線形性能を向上させる代わりにＲＦ出力信号電力を減少させることが、特定の環境では許容可能である場合がある。基準電圧変動および回路許容範囲を考慮すると、電池電圧が３．５から３．０Ｖに降下したときに２ｄｂの電力減衰を実現することが望ましい場合がある。
【００１３】
別の態様においては、ＲＦ応用での使用に適した開示した送受信装置または送信機システムが電力増幅器を備え、電力増幅器はＲＦ入力信号を受信して、ＲＦ出力信号電力を有するＲＦ出力信号を生成する。電池から電力増幅器に供給電圧が送られる。送信機から電力増幅器にＲＦ入力信号が送られる。システムは、電池電圧が公称電圧を下まわったことを検出したときに、ＲＦ出力信号電力を低減する。
【００１４】
システムは、電池電圧と公称電圧との差を決定しても良い。ＲＦ出力信号電力の低減（ｄＢｍにおける）は、差の線形関数であっても良いし非線形関数であっても良い。公称電圧がほぼ３．５Ｖである実施形態においては、ＲＦ出力信号電力の低減は、ほぼ３ｄｂ／Ｖ〜ほぼ４ｄｂ／Ｖの範囲であっても良い。
【００１５】
開示したシステムは、ＲＦ出力信号電力を示す入力信号を受信する制御ユニットを備えていても良い。本システムは、ＲＦ出力信号電力と電池電圧とに基づいて制御信号を生成しても良い。本システムは、送信機に制御信号を供給することによってＲＦ出力信号電力を低減するように動作可能であっても良い。送信機は、カット・バック回路が検出器出力信号を補足するときに、ＲＦ入力信号の出力レベルを低減するように動作可能である。制御ユニットは、ＲＦ出力信号電力に基づいて検出器信号を生成する検出器と、電池電圧が公称電圧を下まわったときに検出器信号を補足するオフセット・ユニットとを備える。
【００１６】
検出器は、ＲＦ出力信号電力を示す検出器電流を生成しても良い。オフセット回路は、電池電圧と公称電圧との差に比例するオフセット電流を吸い込む（ｓｉｎｋ）。オフセット電流は検出器電流を補足する。補足の検出電流は、検出器の演算増幅器のフィードバック抵抗器を流れて、制御信号を生成する。
【００１７】
さらに別の態様においては、開示したＲＦ回路は、電池電圧に等しいか、そうでない場合には電池電圧に由来する供給電圧を受信する電力増幅器を備える。ＲＦ回路はさらに、ＲＦ出力信号を生成するように動作可能である。制御ユニットは、電池電圧とＲＦ出力信号電力とを決定する。制御ユニットは、電池電圧とＲＦ出力信号電力との組み合わせが非線形の電力増幅器動作を示すとき、たとえば電池電圧が公称値または規定の閾値未満に降下してＲＦ出力電力の電力が高いときに、ＲＦ出力信号電力を低減しても良い。ＲＦ回路はさらに、電力増幅器にＲＦ入力信号を供給する送受信装置を備える。制御信号を送受信装置に送っても良い。この場合、ＲＦ出力信号電力を低減させることは、ＲＦ入力信号の電力を調整することによって実現しても良い。
【００１８】
次に図１を参照して、ＲＦシステム１００の実施形態の選択された要素を図示して、システム１００がシステム１００の線形動作を危うくする動作状態にあるときに、制御ユニット１２１を用いてＲＦ出力信号１０６の電力を低減するかそうでない場合には調節することを強調する。たとえば、供給電圧が規定の閾値未満に降下したときにＲＦ出力信号電力を低減して、ＲＦ出力信号振幅が供給電圧に近づくかまたはそれを超えると起こる場合がある非線形動作を回避する。供給電圧が電池によって与えられるかまたは電池に由来する場合には、電力の低減は、電池電圧が規定の閾値（たとえば、電池電圧の公称値）未満に降下したときに行なっても良い。電池電圧が公称値未満に降下したときにＲＦ出力信号１０６の電力を低減することによって、ＲＦ出力信号電力が比較的わずかに減少することと引き換えに、開示したＲＦ回路によって線形動作を保持する。
【００１９】
電力トレードオフは、高いデータ転送レートを可能にするＥＤＧＥおよび他のデジタル無線技術において特に望ましい。ＥＤＧＥ変調は、たとえば、８相位相偏移キーイング（８ＰＳＫ）を、その９つの変調符号化方式の上部の５つに対して用いる。信頼できるＥＤＧＥ動作を得るには、スペクトル的に純粋なＲＦ出力信号が必要である。ＲＦ出力信号振幅が供給電圧に近づくと、信号圧縮が生じることで、スペクトル純度（ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｐｕｒｉｔｙ）が低下し、少なくとも２つの線形性規格（すなわち、ＡＣＰＲおよびＥＶＭ）との適合が危うくなる。
【００２０】
図１に示すＲＦシステム１００の要素は、送信機１４０からＲＦ入力信号１０４を受信してＲＦ出力信号１０６を生成する電力増幅器１０２を備える。送信機として標示しているが、送信機１４０は、統合された送信機／受信機（すなわち送受信装置）として実施しても良い。ＲＦシステム１００は、図示したように、さらに電池電圧（ＶＢＡＴ）を生成する電池１５０を備える。図示した実施形態においては、電池１５０は電力増幅器１０２の電力端子に直接接続されているため、電力増幅器１０２に対する供給電圧はＶＢＡＴである。
【００２１】
図１に示すＲＦ出力信号１０６は、カプラ１０８に送出される。カプラ１０８は、ＲＦ出力信号１０６の第１の部分１０９をアンテナ１１０に結合して送信を図る。またカプラ１０８は、ＲＦ出力信号１０６の第２の部分（本明細書においてＲＦサンプル信号１１２と言う）を、制御ユニット１２１の検出器ユニット１２０に結合する。
【００２２】
制御ユニット１２１は、ＲＦシステム１００がＲＦ出力信号１０６の電力を調節するために用いる制御信号１３５を生成する。図示した実施形態においては、ＲＦ出力信号電力の制御は、前置増幅（ｐｒｅ−ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ）において、送信機１４０が生成するＲＦ入力信号１０４の電力を制御することによって実現される。この実施形態においては、制御信号１３５が送信機１４０に送出される。送信機１４０は、ＲＦ入力信号１０４の電力を、少なくとも部分的には制御信号１３５の大きさまたは他の特性に基づいて制御する。
【００２３】
図１に図示する実施形態においては、制御ユニット１２１の検出器ユニット１２０は、ＲＦ出力信号１０６の電力に基づいて検出器電流（ＩＤＥＴ）１２３を生成する対数検出器１１９を備える。また制御ユニット１２１は、電池電圧ＶＢＡＴに基づいてオフセット電流（ＩＯＳ）１３１を生成するオフセット・ユニット１３０を備える。これら２つの電流を一緒に加えて、制御電流ＩＣＯＮ１２４を得る。ＩＣＯＮ１２４は、電流−電圧ブロック１２５によって制御信号１３５（電圧）に変換される。
【００２４】
ＶＢＡＴがその公称値以上である場合、ＩＯＳ１３１はゼロである。ＩＯＳ１３１がゼロであると、制御信号１３５は、単にＩＤＥＴ１２３によって決まる。すなわち、ＩＣＯＮ＝ＩＤＥＴである。ＲＦシステム１００は、ＩＤＥＴ１２３をＩＯＳ１３１の非ゼロ値を用いて補足してＩＣＯＮ１２４の大きさを増加させることによって、特定の動作状態において線形動作を維持する。ＩＣＯＮ１２４の大きさが大きくなると、制御信号１３５の値が増加することになる。送信機１４０は、大きさ制御信号１３５の増加を、ＲＦ出力信号１０６の電力の増加を表わしているものと解釈する。送信機１４０は、ＲＦ入力信号１０４の電力を減衰させることによって応答する。ＶＢＡＴが公称値未満または別の規定の閾値未満に降下したときに制御信号１３５の大きさを増加させることで、制御ユニット１２１は、低下した電池電圧状態の間にＲＦ出力信号１０６の電力を低減することによって線形動作を維持することができる。
【００２５】
図１に示すオフセット・ユニット１３０は、電池電圧ＶＢＡＴと安定化電圧ＶＲＥＧとをその入力として受信する。ＶＲＥＧを、ＶＢＡＴから、従来のスイッチ・モードまたはリニア・レギュレータ１１５によって生成しても良い。その名前によって示唆されるように、ＶＲＥＧは、基準信号を与える比較的安定な電圧である。いくつかの実施形態においては、ＶＲＥＧ変動とＶＢＡＴ変動との比は１０％以下である。オフセット部１３０は、オフセット電流ＩＯＳ１３１を、ＶＢＡＴおよびＶＲＥＧ値に基づいて生成する。ＶＲＥＧは比較的不変であるという想定の下で、ＩＯＳ１３１は主として電池電圧ＶＢＡＴの関数である。具体的には、図２に関してより詳しく説明するように、ＩＯＳ１３１の大きさは、ＶＢＡＴが規定の閾値未満に降下したときに増加する。オフセット・ユニット１３０は、ＩＯＳ１３１の大きさを制御して、低電池電圧動作の間にＲＦ信号電力を低減する。いくつかの実施形態においては、ＡＣＰＲおよびＥＶＭを含む線形性パラメータが低電池電圧動作の間も適用規格と適合し続けるように、ＩＯＳ１３１によるＲＦ出力信号１０６の電力の低減は、低電池電圧動作の間に電力増幅器１０２の線形性とＲＦ出力信号１０６のスペクトル純度とを維持するのに十分なものである。
【００２６】
次に、図２を参照して、制御ユニット１２１の実施形態の選択された構成要素を例示する。制御ユニット１２１の図示した実施形態においては、検出器ユニット１２０は、サンプル信号１１２の電力に基づいて検出器電流（ＩＤＥＴ）を生成する検出器１１９を備える。検出器１１９は、ＩＤＥＴがサンプル信号１１２の電力に対数的に関係づけられる実施形態では対数検出器１１９と言う。サンプル信号１１２の電力はＲＦ出力信号１０６の電力を反映しているため、ＩＤＥＴ１２３の大きさは出力信号１０６の電力を示している。
【００２７】
図２に示す検出器ユニット１２０を実施する際、Ｉ／Ｖコンバータ１２５は、演算増幅器（オペ・アンプ）２０６とフィードバック抵抗器Ｒｆ２０４とを備える。フィードバック抵抗器Ｒｆ２０４は、オペ・アンプ２０６の出力とオペ・アンプ２０６の反転入力との間に接続されている。オペ・アンプ２０６の非反転入力は、接続部を通してアナログ接地（ＶＡＧ）に接続されている。理想的またはほとんど理想的なオペ・アンプ２０６を想定した場合、回路設計の分野における当業者であれば理解するように、抵抗器Ｒｆ２０４を通る電流は制御電流ＩＣＯＮであり、制御信号１３５の電圧はＩＣＯＮ＊Ｒｆに等しい。
【００２８】
キルヒホッフの電流の法則をノード２０１に適用して、理想的なオペ・アンプ２０６を想定すると、ＩＣＯＮ＝ＩＤＥＴ＋ＩＯＳである。オフセット・ユニット１３０がない場合はＩＯＳは０に等しく、フィードバック抵抗器Ｒｆ２０４両端の電圧、したがって制御信号１３５の電圧は、単にＩＤＥＴ１２３によって決まる。言い換えれば、制御信号１３５は、オフセット・ユニット１３０がない場合には、単にＲＦ出力信号電力によって決まる。オフセット・ユニット１３０は、図示するように、少なくとも部分的には電池１５０の電圧（ＶＢＡＴ）に基づいてＩＣＯＮ１２４を補足する。図示した実施形態においては、オフセット・ユニット１３０が生成したオフセット電流ＩＯＳ１３１は、ノード２０１内に流れ、フィードバック抵抗器Ｒｆ２０４を通って流れる。したがってＩＯＳ１３１は、オームの法則に従って制御信号１３５の電圧を増加させる。
【００２９】
オフセット・ユニット１３０の図示した実施形態においては、オフセット電流ＩＯＳ１３１の値は、電池電圧ＶＢＡＴと安定化電圧ＶＲＥＧとの差を示す。安定化電圧として、ＶＲＥＧは広範囲のＶＢＡＴ値に渡って比較的安定である。代表的な実施形態においては、たとえば、ＶＲＥＧの変動はほぼ３％以下であっても良い。ＶＢＡＴは、もっと大きく変化する場合があるが、ＶＢＡＴのできるだけ広い範囲に渡って動作を維持することが望ましい。低電池電圧動作の間に検出器出力信号（すなわち、ＩＤＥＴ１２３）を補足することによって、オフセット・ユニット１３０は、ＶＢＡＴが公称値をはるかに下回ったときでも、ＲＦシステム１００の線形動作を助ける。
【００３０】
図示した実施形態のオフセット・ユニット１３０は、ＰＭＯＳトランジスタ２３１〜２３４、ＮＭＯＳトランジスタ２４１〜２４４、ｎｐｎバイポーラ・トランジスタ２５１および２５２、定電流源２６１および２６２、分圧器２７１および２７２、ならびにＲＢＩＡＳの抵抗を有するバイアス抵抗器２８１を備えており、すべて図示したように接続されている。
【００３１】
分圧器２７１（比率がＫ１）は、トランジスタ２５１のベース端子において電圧Ｋ１＊ＶＲＥＧを生成する。分圧器２７２（比率がＫ２）は、ｎｐｎトランジスタ２５２のベース端子において電圧Ｋ２＊ＶＢＡＴを生成する。トランジスタ２５１および２５２に対するベース・エミッタ電圧は通常動作の間はほぼ等しいと想定して、トランジスタ２５１および２５２のベース端子間の電圧の差がバイアス抵抗器２８１の両端に効果的に印加される。その結果、バイアス抵抗器ＲＢＩＡＳ２８１を通る電流（ＩＢＩＡＳ）は、以下のようになる。
【００３２】
ＩＢＩＡＳ＝［（Ｋ１＊ＶＲＥＧ）−（Ｋ２＊ＶＢＡＴ）］／ＲＢＩＡＳ
ＴＸＹＺは図２におけるトランジスタＸＹＺを指し、ＩＸＹＺは、トランジスタ２５１および２５２に対してはコレクタ電流を指し、ＭＯＳトランジスタ２３１〜２３４および２４１〜２４４に対してはソース／ドレイン電流を指す以下の説明においては、オフセット電流ＩＯＳ＝２＊ＩＢＩＡＳであると示すこともできる。
【００３３】
Ｔ２５２はＴ２３２と直列であるため、Ｔ２５２のコレクタ電流Ｉ２５２はソース／ドレイン電流Ｉ２３２に等しい。Ｔ２３１およびＴ２３２は電流ミラーとして構成され、Ｉ２３２はＴ２３１においてミラーリングされている。そのため、トランジスタＴ２３２およびＴ２３１が両方とも飽和状態であると想定すると、Ｉ２３１はＩ２３２に等しい。Ｔ２４１はＴ２３１と直列であるため、Ｉ２４１はＩ２３１に等しい。Ｔ２４１およびＴ２４２は電流ミラーとして構成されているため、Ｉ２４１はＴ２４２においてＩ２４２としてミラーリングされている。こうして、Ｉ２４２はＩ２５２（Ｔ２５２のコレクタ電流）に等しい。
【００３４】
同様に、Ｔ２５１はＴ２３３と直列であるため、Ｔ２５１のコレクタ電流Ｉ２５１はＩ２３３（Ｔ２３３のソース／ドレイン電流）に等しい。Ｉ２３３はＴ２３４においてミラーリングされているため、Ｔ２３３およびＴ２３４は両方とも飽和状態であると想定すると、Ｉ２３４はＩ２３３に等しい。Ｔ２３４は、Ｔ２４２およびＴ２４３の並列な組み合わせと直列であるため、Ｉ２３４はＩ２４２とＩ２４３との和に等しい。こうして、Ｉ２３４はＩ２４２とＩ２４３との和に等しい。
【００３５】
しかしＴ２４１およびＴ２４２は電流ミラーとして構成されているため、Ｉ２４２はＩ２４１に等しい。したがって、Ｉ２３４はＴ２５２のコレクタ電流を表わし、Ｉ２４２はＴ２５１のコレクタ電流を表わし、Ｉ２４３は２つのコレクタ電流間の差を表わす。Ｔ２４３およびＴ２４４は電流ミラーとして構成されているため、ＩＯＳ（Ｔ２４４のソース／ドレイン電流）はＩ２４３のミラーである。こうしてＩＯＳは、大きさが、Ｔ２５２およびＴ２５３のコレクタ電流における差に等しい。
【００３６】
ベータが十分に大きな値であると想定すると、Ｔ２５１およびＴ２５２のエミッタ電流は、それらの対応するコレクタ電流にほぼ等しい。さらに電流源２６１および２６２はほぼ等しいと想定して、Ｔ２５１およびＴ２５２のエミッタ電流間の差が、バイアス電流ＩＢＩＡＳの２倍であるということを自明に示すことができる。したがって、オフセット電流ＩＯＳは実質的にバイアス電流ＩＢＩＡＳの２倍に等しく、したがって次のようになる。
【００３７】
ＩＯＳ＝［（Ｋ１＊ＶＲＥＧ）−（Ｋ２＊ＶＢＡＴ）］／（ＲＢＩＡＳ／２）
いくつかの実施形態においては、ＶＢＡＴがその公称電圧に等しいときに、Ｋ１およびＫ２は、Ｋ１＊ＶＲＥＧ＝Ｋ２＊ＶＢＡＴとなるように実現される。これらの実施形態においては、オフセット・ユニット１３０は、ＶＢＡＴがその公称値を下まわるときにＩＯＳを吸い込み、ＩＯＳの大きさはＶＢＡＴとその公称値との差に比例する。ＩＯＳによってＩＣＯＮが増加し、ＩＣＯＮは、フィードバック抵抗器Ｒｆ２０４を通って流れて、出力信号１３５の電圧（ＩＯＳ＊Ｒｆ）を増加させる。ＶＢＡＴが公称値に等しいかまたはそれを超えるとき、ＩＯＳはゼロまで降下する。なぜならば、負のドレイン電流はＮＭＯＳトランジスタ２４４を通って流れることはできないからである。ＩＯＳがゼロであるとき、制御信号１３５の電圧は単にＩＤＥＴ１２３によって決まる。このようにして、オフセット・ユニット１３０は、電池電圧が低いときに、制御信号１３５の電圧を増加させてＲＦ信号電力を低減する。ＶＢＡＴが公称値であると、制御ユニットによってＩＯＳの非ゼロ値は禁止され、検出器回路は制御信号１３５を生成する役割を果たすだけである。制御信号１３５の値が高くなると、生成されるＲＦ信号電力が低くなるため、ＲＦ信号電力は、ＶＢＡＴが低いときに、ＶＢＡＴに基づいて減衰する。
【００３８】
オフセット部１３０は、図示するように、無効にするメカニズムを例示していない。場合によっては、オフセット・ユニット１３０を無効にして、ＶＢＡＴが低い場合でもわずかなオフセット電流も吸い込まないようにすることが望ましい場合がある。たとえば、ＲＦ出力信号電力がＲＦ信号の線形性を危うくするほど十分には高くなかった場合、オフセット・ユニット１３０を無効にして、ＲＦ信号電力の低減を、そうすることが必要ではない場合に、阻むことが望ましい場合がある。場合によっては、この目的は、図２では見ることができないソフトウェア制御を介して実現しても良い。他の場合には、ＲＦシステム１００は、図２に図示しないハードウェアとして、電力増幅器の低電力動作の間にオフセット部１３０が電流を流すことを阻むハードウェアを備えていても良い。たとえば、図２に示す制御ユニット１２１は、コンパレータおよびパス・トランジスタを備えていても良い。コンパレータは、出力信号１３５を閾値と比較して、オフセット電流ＩＯＳのゲーティングを制御する出力を生成するように構成される。この実施形態においては、オフセット部１３０を、ＲＦ信号電力が低いときに、実効的に無効にしても良い。
【００３９】
本発明を特定の実施形態を参照して本明細書で説明しているが、種々の変更および変形を、以下の請求項で述べる本発明の範囲から逸脱することなく行なうことができる。たとえば、ＲＦ回路は送受信装置を有していると説明しているが、その代わりに送信機および受信機を用いても良い。したがって、明細書および図は限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮すべきであり、このような変更はすべて、本発明の範囲に含まれることが意図されている。特定の実施形態に関して本明細書に記載されるどの利益、優位性、または問題に対する解決方法も、一部または全部の請求項の重大な、必須の、または本質的な特徴または要素として解釈すべきであることは意図していない。
【００４０】
他に記載がない限り、「第１の」および「第２の」などの用語は、このような用語が記述する要素を任意に区別するために用いられている。したがって、これらの用語は必ずしも、このような要素の時間または他の優先順位を示すことを意図しているわけではない。
【図１】
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【図２】
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