(57)【要約】    【課題】      電源電圧の変動に応じて増幅用トランジスタのスイッチング時の立上り／立下り時間を制御し、電源電圧の変動による効率の低下を防止するＥ級増幅器を提供する。    【解決手段】  入力信号発生器５から入力された高周波入力信号は、Ｅ級増幅器を構成するトランジスタ４によって増幅されて負荷Ｒ６に供給される。このとき、電源電圧検出部１は電源電圧Ｖｄｄの電圧レベルを検出して制御部２へ供給する。制御部２は、電源電圧Ｖｄｄの電圧レベルに応じた制御信号を生成し、その制御信号によって可変容量Ｃｐ３の容量値を可変させる。これにより、電源電圧Ｖｄｄの変動に応じて可変容量Ｃｐ３の容量値が変化するので、電源電圧の変動に応じてトランジスタ４のスイッチングによる立上り／立下り時間を制御することができる。  【選択図】      図１
2006093896.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の増幅率を有する半導体素子をスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器であって、
前記半導体素子への印加電圧を検出する電圧検出手段と、
前記電圧検出手段によって検出された前記印加電圧の電圧レベルに応じた制御信号を生
成する制御手段と、
前記制御手段が生成した制御信号に応じて自己の容量値を可変させ、前記半導体素子の
スイッチング動作による電圧の立上り時間／立下り時間を制御する可変容量と、
を備えることを特徴とするＥ級増幅器。
【請求項２】
所定の増幅率を有する半導体素子をスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器であって、
前記半導体素子の制御電圧となる入力信号レベルを検出する入力レベル検出手段と、
前記入力レベル検出手段によって検出された前記入力信号レベルに応じた制御信号を生
成する制御手段と、
前記制御手段が生成した制御信号に応じて自己の容量値を可変させ、前記半導体素子の
スイッチング動作による電圧の立上り時間／立下り時間を制御する可変容量と、
を備えることを特徴とするＥ級増幅器。
【請求項３】
所定の増幅率を有する半導体素子をスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器であって、
前記半導体素子で増幅された出力信号レベルを検出する出力レベル検出手段と、
前記出力レベル検出手段によって検出された前記出力信号レベルに応じた制御信号を生
成する制御手段と、
前記制御手段が生成した制御信号に応じて自己の容量値を可変させ、前記半導体素子の
スイッチング動作による電圧の立上り時間／立下り時間を制御する可変容量と、
を備えることを特徴とするＥ級増幅器。
【請求項４】
入力された高周波信号を振幅信号と位相信号とに分離する信号分配手段と、
前記位相信号を増幅すると共に前記振幅信号を電源として振幅変調を行う増幅手段とを備え、
前記増幅手段は、請求項１に記載のＥ級増幅器によって構成されていることを特徴とするＥＥＲ変調増幅装置。
【請求項５】
入力された高周波信号を振幅信号と位相信号とに分離する信号分配手段と、
前記位相信号を増幅すると共に前記振幅信号を電源として振幅変調を行う増幅手段とを備え、
前記増幅手段は、請求項２に記載のＥ級増幅器によって構成されていることを特徴とするＥＥＲ変調増幅装置。
【請求項６】
入力された高周波信号を振幅信号と位相信号とに分離する信号分配手段と、
前記位相信号を増幅すると共に前記振幅信号を電源として振幅変調を行う増幅手段とを備え、
前記増幅手段は、請求項３に記載のＥ級増幅器によって構成されていることを特徴とするＥＥＲ変調増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トランジスタ等の半導体素子をスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器及このＥ級増幅器を用いたＥＥＲ変調増幅装置に関し、特に、電源電圧の変動に対応して高効率で電力増幅を行うＥ級増幅器とＥＥＲ変調増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、高周波増幅器において高効率化を実現する一つの手段として、高周波増幅器に使用するトランジスタをスイッチとして扱うＥ級増幅器が提案されている。このようなＥ級増幅器は、使用するトランジスタを電圧制御電流源ではなく、理想的に瞬時に開閉するスイッチとして動作をさせることによって、トランジスタに大電流が流れるときのドレイン−ソース間電圧（またはコレクタ−エミッタ間電圧）は０Ｖとなり、かつ、トランジスタに電流が流れないときのドレイン−ソース間電圧（またはコレクタ−エミッタ間電圧）は限界電圧（通常は電源電圧）となるため、トランジスタによる電力損失が存在しないので理論効率は１００％になる。
【０００３】
しかし、現実のＥ級増幅器ではトランジスタのドレイン−ソース間（またはコレクタ−エミッタ）にコンデンサなどが付加されていたり、トランジスタ自身に浮遊容量が存在する。したがって、このような外付けのコンデンサや浮遊容量などの要因によって、トランジスタのＯＮ／ＯＦＦ時のスイッチングタイミングで電圧または電流の何れかがゼロになるような理論的なスイッチングを行うことは不可能である。言い換えれば、トランジスタの立上り／立下り期間で電圧と電流とが重なる期間が存在するため電力損失が発生する。そのため、トランジスタをスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器などにおいてはスイッチングによる効率低下は避けられない。
【０００４】
このようなトランジスタの外部要因による高周波増幅器の効率低下を改善する方法としては、Ｂ級増幅動作をさせたトランジスタのバイアス点を入力電力に応じて制御する技術が報告されている。つまり、この技術は、入力整合回路とＦＥＴのゲートとの間に入力電力に応じてゲート電圧を制御するようなゲート電圧制御回路を設けることによって、入力電力に対する出力電力の線形性を保ちつつ出力電力を常に飽和状態で得ている。その結果、入出力整合回路の整合状態が崩れることなく、常に高効率な増幅動作を行うことができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
図７は、効率低下の改善を行う従来の高周波増幅器の構成図である。図７において、高周波増幅器は、入力信号を電力分配する電力分配器１６、トランジスタ２０の入力インピーダンスを整合するための入力整合回路１７、電力分配器１６から得られた入力信号レベルの変動に応じたゲート電圧とドレイン電圧とを発生させる電圧発生器１８、トランジスタ２０の出力側のインピーダンス整合を行う出力整合回路１９、及びＢ級増幅動作をさせるトランジスタ２０によって構成されている。
【０００６】
通常、トランジスタ２０をＢ級増幅動作させるように最適に使用するには、トランジスタ２０にバイアスするゲート電圧とドレイン電圧から、一義的にそのトランジスタ２０に応じた入力電圧レベルを加える必要がある。そのため、入力電圧レベルが変動した場合には、Ｂ級動作は最適な動作状態とはならない。そこで、図７に示す高周波増幅器おいては、電力分配器１６によって入力電圧レベルの変動を検出し、電圧発生器１８によって入力電圧レベルの変動に応じてゲート電圧とドレイン電圧を制御することによって、トランジスタ２０を高効率に動作させている。
【特許文献１】特開平５−２６７５８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、図７に示すような高周波増幅器のゲート電圧とドレイン電圧の制御は、Ｂ級増幅器におけるトランジスタのバイアス点を入力電力に応じて制御することによって飽和領域の調整を行い、その結果、効率の向上を実現しているものである。したがって、トランジスタのスイッチングによる入出力電圧の立ち上がり時間と立ち下り時間における電流と電圧の重なりによる電力ロスについては何の対策もなされていない。また、前記の特許文献１の技術においても、飽和領域の調整によって効率を向上させる技術であって、増幅用トランジスタのスイッチングロスによる効率の改善策は何らなされていない。したがって、従来の高周波増幅器では、トランジスタのスイッチングによる入出力電圧の立ち上がり時間と立ち下り時間の制御を必要とするＥ級増幅器にとっては、効率改善の効果は極めて少ない。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、電源電圧の変動に応じて増幅用トランジスタのスイッチング時の立上がり時間と立下り時間を制御することにより、電源電圧の変動による効率の低下を防止するＥ級増幅器、及びこのＥ級増幅器を用いたＥＥＲ変調増幅装置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】
【０００９】
本発明のＥ級増幅器は、所定の増幅率を有する半導体素子をスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器であって、半導体素子への印加電圧を検出する電圧検出手段と、電圧検出手段によって検出された印加電圧の電圧レベルに応じた制御信号を生成する制御手段と、制御手段が生成した制御信号に応じて自己の容量値を可変させ、半導体素子のスイッチング動作による電圧の立上り時間／立下り時間を制御する可変容量とを具備する構成を採る。
【００１０】
また、本発明のＥ級増幅器は、所定の増幅率を有する半導体素子をスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器であって、半導体素子の制御電圧となる入力信号レベルを検出する入力レベル検出手段と、入力レベル検出手段によって検出された入力信号レベルに応じた制御信号を生成する制御手段と、制御手段が生成した制御信号に応じて自己の容量値を可変させ、半導体素子のスイッチング動作による電圧の立上り時間／立下り時間を制御する可変容量とを具備する構成を採る。
【００１１】
また、本発明のＥ級増幅器は、所定の増幅率を有する半導体素子をスイッチング動作させて電力増幅を行うＥ級増幅器であって、半導体素子で増幅された出力信号レベルを検出する出力レベル検出手段と、出力レベル検出手段によって検出された出力信号レベルに応じた制御信号を生成する制御手段と、制御手段が生成した制御信号に応じて自己の容量値を可変させ、半導体素子のスイッチング動作による電圧の立上り時間／立下り時間を制御する可変容量とを具備する構成を採る。
【００１２】
また、本発明のＥＥＲ変調増幅装置は、入力された高周波信号を振幅信号と位相信号とに分離する信号分配手段と、位相信号を増幅すると共に振幅信号を電源として振幅変調を行う増幅手段とを備え、増幅手段は、請求項１に記載のＥ級増幅器を用いた構成を採る。
【００１３】
また、本発明のＥＥＲ変調増幅装置は、入力された高周波信号を振幅信号と位相信号とに分離する信号分配手段と、位相信号を増幅すると共に振幅信号を電源として振幅変調を行う増幅手段とを備え、増幅手段は、請求項２に記載のＥ級増幅器を用いた構成を採る。
【００１４】
また、本発明のＥＥＲ変調増幅装置は、入力された高周波信号を振幅信号と位相信号とに分離する信号分配手段と、位相信号を増幅すると共に振幅信号を電源として振幅変調を行う増幅手段とを備え、増幅手段は、請求項３に記載のＥ級増幅器を用いた構成を採る。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、Ｅ級増幅器に使用する対グランドのコンデンサを外部信号によって制御できる可変容量とし、電源電圧の変動に応じてそのコンデンサの容量値を調整するように構成したので、Ｅ級増幅器における電源電圧の変動に起因する効率の低下を改善することができる。すなわち、本発明のＥ級増幅器は、電源電圧の電圧レベルを検出して、その電圧レベルに応じた制御信号を発生し、トランジスタに並列に接続された対グランドのコンデンサ（つまり、可変容量）の容量値を制御している。これによって、トランジスタのスイッチングＯＮ／ＯＦＦ時における電圧の立上り／立下り時間を制御することができるので、結果的に電源電圧の変動による効率の低下を防ぐことができる。
【００１６】
また、本発明によれば、Ｅ級増幅器に使用する対グランドのコンデンサを外部信号によって制御できる可変容量とし、入力信号レベルの変動に応じてそのコンデンサの値を調整するように構成したので、Ｅ級増幅器における入力信号レベルの変動に起因する効率の低下を改善することができる。すなわち、本発明のＥ級増幅器は、入力信号レベルを検出して、そのレベルに応じた制御信号を発生し、トランジスタに並列に接続された対グランドのコンデンサ（つまり、可変容量）の容量値を制御している。これによって、トランジスタのスイッチングＯＮ／ＯＦＦ時における電圧の立上り／立下り時間を制御することができるので、結果的に入力信号レベルの変動による効率の低下を防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明によれば、Ｅ級増幅器に使用する対グランドのコンデンサを外部信号によって制御できる可変容量とし、出力信号レベルの変動に応じてそのコンデンサの値を調整するように構成したので、Ｅ級増幅器における出力信号レベルの変動に起因する効率の低下を改善することができる。すなわち、本発明のＥ級増幅器は、出力信号レベルを検出して、そのレベルに応じた制御信号を発生し、トランジスタに並列に接続された対グランドのコンデンサ（つまり、可変容量）の容量値を制御している。これによって、トランジスタのスイッチングＯＮ／ＯＦＦ時における電圧の立上り／立下り時間を制御することができるので、結果的に出力信号レベルの変動による効率の低下を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明によれば、電源電圧の変動、入力信号レベルの変動、あるいは出力信号レベルの変動に起因する効率の低下を改善したＥ級増幅器を用いてＥＥＲ変調増幅装置を実現している。したがって、電源電圧、入力信号レベル、あるいは出力信号レベルが変動しても高効率な増幅動作を維持できるＥＥＲ変調増幅装置を構築することができる。これによって、移動体通信における基地局装置や端末機器、地上波ディジタルのテレビ送信機、あるいは高速な無線データ通信装置などに本発明のＥＥＲ高周波増幅器に適用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明は、Ｅ級増幅器の半導体素子（例えば、トランジスタ）に並列に接続される対グランドのコンデンサを外部信号によって制御することができる可変容量とし、電源電圧の変動に応じてそのコンデンサの容量値を調整するように構成した。これによって、電源電圧が変動しても、トランジスタのスイッチング時における立上り時間と立下り時間を制御することができるので、Ｅ級増幅器における電源電圧の変動による効率の低下を改善することが可能となる。このとき、シンプルで汎用性の高い回路構成によって、電源電圧の変動に対する効率低下の防止を実現することができるので、本発明のＥ級増幅器は殆んどコストアップすることはない。
【００２０】
まず、本発明におけるＥ級増幅器の実施の形態を説明する前に、本発明の理解を容易にするためにＥ級増幅器の基本構成について説明する。図２は一般的なＥ級増幅器の基本構成を示す回路図である。図２に示すように、Ｅ級増幅器は、入力信号発生器５で生成された高周波信号Ｖｉｎを入力する増幅用のトランジスタ４と、トランジスタ４と電源との間に接続されていて動作周波数において十分なインピーダンスとなるＲＦＣと、一端がグランドに接地されていてトランジスタ４と並列に接続されている固定容量Ｃｐ７と、出力ラインに直列に接続されたＬ、Ｃとによって構成され、出力には負荷Ｒ６が接続されている。固定容量Ｃｐ７とＬ、Ｃ及び負荷Ｒ６の値は、トランジスタ４がＯＦＦするときにはトランジスタ４を流れる電流が０Ａとなるまでコレクタ電圧Ｖｘを低い値のまま維持し、トランジスタ４がＯＮする直前にはコレクタ電圧Ｖｘが０Ｖとなるように調整されている。
【００２１】
すなわち、図２に示すように構成されたＥ級増幅器は、トランジスタ４の出力回路の定数（つまり、Ｃｐ、Ｌ、Ｃ、及びＲ）を適切に選定することによって、入力電圧と出力電圧の立上り時間と立下り時間を短くして、トランジスタ４における電圧と電流が時間的に重なる領域が少なくなるように制御することによって、トランジスタ４における電力損失を削減して電力効率の向上化を図っている。
【００２２】
特に、固定容量Ｃｐ７をトランジスタ４の出力回路に並列に挿入することによって、トランジスタ４のスイッチングによるＯＮ／ＯＦＦ時にコレクタ電圧Ｖｘが立下り／立上りするのに時間がかかるため、トランジスタ４での電力損失を抑えることができる。このように、トランジスタ４がＯＮ／ＯＦＦするときの立上り時間／立下り時間は固定容量Ｃｐ７の値によって決定される。尚、Ｌ、Ｃ、Ｒは、トランジスタ４がＯＦＦするときの出力電圧の過渡応答を調整するための定数である。
【００２３】
ところが、Ｅ級増幅器で最も重要となる固定容量Ｃｐ７の値は、電源電圧Ｖｄｄ、動作周波数ｆ、及び出力電力Ｐｏｕｔに依存されるため、これらの条件が変動した場合には、固定容量Ｃｐ７の値が最適な定数から外れてしまうことがある。このうち、特に、電源電圧Ｖｄｄについては実際の使用状態において変動することが多い。例えば、温度変化や経年変化などによって電源電圧Ｖｄｄが変動すると効率が低下することがある。
【００２４】
一般的に知られている固定容量Ｃｐ７の単純化した算出式は次の式（１）に示す通りである。
【数１】
2006093896.tif 000003
但し、Ｃｐは増幅トランジスタの出力段に並列に接続されるコンデンサの容量値、Ｐoutは出力電力、ωは動作角周波数、Ｖｄｄは電源電圧である。
【００２５】
図６は、上記の式（１）から算出されたＣｐ値の一例を示した特性図である。つまり、図６は、一般的なＥ級増幅器に適用される、電源電圧と固定容量Ｃｐとの関係を示す特性図であって、高周波信号の周波数ｆ＝８５０ＭＨｚ、トランジスタのスイッチＯＮの流通角が１１０度のときの固定容量Ｃｐ７の最適値を示している。図６に示すように、電源電圧Ｖｄｄが低いときは固定容量Ｃｐ７の値は大きくてもよいが、電源電圧Ｖｄｄが高くなるほど固定容量Ｃｐ７の値を小さくして立上り時間／立下り時間を速くする必要がある。このようにして電源電圧Ｖｄｄに応じて固定容量Ｃｐ７の値を制御することにより、トランジスタのスイッチングロスを抑えて効率低下の改善を図ることができる。
【００２６】
以下、本発明のＥ級増幅器において、電源電圧の変動に応じてトランジスタと並列に接続されるコンデンサの値を制御することにより効率低下の改善を図る実施の形態の幾つかを説明する。尚、以下の各実施の形態に用いる図面で共通する構成要素は同一の符号を付し、かつ、重複する説明は可能な限り省略する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＥ級増幅器の回路図である。このＥ級増幅器は、電源電圧Ｖｄｄを検出する電源電圧検出部１と、電源電圧Ｖｄｄに応じて可変容量Ｃｐ３の容量値を制御する制御部２と、トランジスタ４のＯＮ／ＯＦＦ時における電圧の立上り／立下り時間を制御する可変容量Ｃｐ３と、Ｅ級増幅器を構成してスイッチング動作を行うトランジスタ４と、入力高周波信号Ｖｉｎを発生する入力信号発生器５と、Ｌ、Ｃ及びＲＦＣが接続された構成となっていて、負荷Ｒ６が接続されている。なお、ＲＦＣは、トランジスタ４と電源との間に接続されていて、トランジスタ４の動作周波数において十分なインピーダンスとなるように定数が選定されている。
【００２８】
図１において、電源電圧検出部１は電源電圧Ｖｄｄの電圧レベルを検出し、その電圧レベルを制御部２へ供給する。すると、制御部２は、電圧レベルに対応した制御信号を生成し、可変容量Ｃｐ３の容量値が電源電圧Ｖｄｄの電圧レベルに応じた最適値となるように、制御信号によって可変容量Ｃｐ３を制御する。このようにして電源電圧Ｖｄｄに応じて可変容量Ｃｐ３の容量値を可変させるＥ級増幅器を採用したことにより、電源電圧Ｖｄｄが変動してもＥ級増幅器の増幅動作を自動的に最適な効率に調整することができる。
【００２９】
図１に示す可変容量Ｃｐ３は、電圧制御型の可変容量であるバリキャップなどで構成することが最も簡単であるが、それ以外に、複数のコンデンサを例えば並列に接続して制御信号によって並列個数の切り替えを行ってもよい。また、当然のことながら、容量と類似の機能を有する他の構成部品を用いてもよい。
【００３０】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２におけるＥ級増幅器の回路図である。実施の形態２が実施の形態１と異なるところは、可変容量Ｃｐ３を制御するための検出点を電源電圧の検出位置から入力高周波信号の検出位置へ変えた点である。すなわち、実施の形態１では電源電圧検出部１が電源電圧Ｖｄｄを検出して制御部２によって可変容量Ｃｐ３を制御していたが、実施の形態２では入力レベル検出部８が入力信号発生器５の入力高周波信号Ｖｉｎを検出して制御部９によって可変容量Ｃｐ３を制御している。それ以外の構成及び動作は実施の形態１と同じであるので重複する説明は省略する。
【００３１】
図３に示す実施の形態２において、入力レベル検出部８は入力高周波信号Ｖｉｎの電圧レベルを検出して制御部９へ供給する。すると、制御部９は、入力高周波信号Ｖｉｎの電圧レベルに応じた制御信号を生成し、可変容量Ｃｐ３の容量値が入力高周波信号Ｖｉｎの電圧レベルに応じた最適値となるように、制御信号によって可変容量Ｃｐ３の容量値を制御する。このようにして入力高周波信号Ｖｉｎの電圧レベルに応じて可変容量Ｃｐ３の容量値を可変させるＥ級増幅器を採用したことにより、入力高周波信号Ｖｉｎの電圧レベルが変動してもＥ級増幅器の増幅動作を自動的に最適な効率に調整することができる。
【００３２】
（実施の形態３）
図４は、本発明の実施の形態３におけるＥ級増幅器の回路図である。実施の形態３が実施の形態１と異なるところは、可変容量Ｃｐ３を制御するための検出点を電源電圧の位置から負荷側の位置へ変えた点である。すなわち、実施の形態１では電源電圧検出部１が電源電圧Ｖｄｄを検出して制御部２によって可変容量Ｃｐ３を制御していたが、実施の形態３では出力レベル検出部１０が負荷Ｒ６に流れる出力高周波信号Ｖｏｕｔの電圧レベルを検出して、制御部１１によって可変容量Ｃｐ３を制御している。それ以外の構成及び動作は実施の形態１と同じであるので重複する説明は省略する。
【００３３】
図４に示す実施の形態３において、出力レベル検出部１０は出力高周波信号Ｖｏｕｔの電圧レベルを検出して制御部１１へ供給する。すると、制御部１１は、出力高周波信号Ｖｏｕｔの電圧レベルに応じた制御信号を生成し、可変容量Ｃｐ３の値が出力高周波信号Ｖｏｕｔの電圧レベルに応じた最適値となるように、制御信号によって可変容量Ｃｐ３を制御する。このようにして出力高周波信号Ｖｏｕｔの電圧レベルに応じて可変容量Ｃｐ３の容量値を可変させるＥ級増幅器を採用したことにより、出力高周波信号Ｖｏｕｔの電圧レベルが変動してもＥ級増幅器の増幅動作を自動的に最適な効率に調整することができる。
【００３４】
（実施の形態４）
図５は、ＥＥＲ(envelope elimination and restoration )変調増幅装置の基本的なブロック図である。このＥＥＲ変調増幅装置は、高周波入力信号ＲＦin１２を入力して振幅信号と位相信号に分配する信号分配器１３と、振幅信号を電源として位相信号の増幅を行うことにより位相信号と振幅信号とを再合成して振幅変調を行い、高周波出力信号ＲＦout１５を出力する高周波増幅器１４とを備えた構成となっている。
【００３５】
図５に示すＥＥＲ変調増幅装置においては、高周波入力信号ＲＦin１２を入力した信号分配部１３は、その高周波入力信号ＲＦin１２を振幅信号と位相信号に分配する。したがって、高周波増幅器１４は振幅情報のない位相信号のみを増幅し、トランジスタ（図示せず）で構成された高周波増幅器１４において、トランジスタの電源電圧により利得が変わる特性を利用して、振幅信号に応じて電源電圧を制御することによって振幅変調を行う。これによって、振幅成分と位相成分が再結合されて線形に増幅された高周波出力信号ＲＦout１５が出力される。このような構成により、高周波増幅器１４では振幅信号の増幅を行わないため、高周波増幅器１４には効率の優れる飽和アンプを使用することができる。その結果として、ＥＥＲ変調増幅の効率を向上させることが可能となる。
【００３６】
しかし、図５に示すようなＥＥＲ変調増幅装置の構成においては、常に高周波増幅器１４の電源電圧が変動するため、Ｅ級増幅器を高周波増幅器１４に採用する場合には、対グランドのコンデンサの容量値が最適な値とはならないため、振幅レベルに応じて効率が変動してしまう。そこで、実施の形態４では、ＥＥＲ変調増幅装置に使用する高周波増幅器１４を前述の実施の形態１で説明した図１に示すようなＥ級増幅器を採用する。これによって高周波増幅器１４におけるトランジスタの電源電圧に振幅変調を加えても、高周波増幅器１４を自動的に最適な効率に調整することができる。
【００３７】
（実施の形態５）
本発明の実施の形態５では、図５に示すＥＥＲ変調増幅装置に使用する高周波増幅器１４として、前述の実施の形態２で説明した図３に示すようなＥ級増幅器を採用する。これによって高周波増幅器１４におけるトランジスタの電源電圧に振幅変調を加えても、高周波増幅器１４を自動的に最適な効率に調整することができる。
【００３８】
（実施の形態６）
本発明の実施の形態６では、図５に示すＥＥＲ変調増幅装置に使用する高周波増幅器１４として、前述の実施の形態３で説明した図４に示すようなＥ級増幅器を採用する。これによって高周波増幅器１４におけるトランジスタの電源電圧に振幅変調を加えても、高周波増幅器１４を自動的に最適な効率に調整することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
以上説明したように、本発明のＥ級増幅器を用いることにより、電源電圧が変動しても高効率な増幅動作を維持することができる。したがって、本発明のＥ級増幅器をＥＥＲ高周波増幅器に採用すれば、移動体通信における基地局装置や端末機器のみならず、地上波ディジタルのテレビ送信機や高速な無線データ通信装置などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＥ級増幅器の回路図
【図２】一般的なＥ級増幅器の基本構成を示す回路図
【図３】本発明の実施の形態２におけるＥ級増幅器の回路図
【図４】本発明の実施の形態３におけるＥ級増幅器の回路図
【図５】ＥＥＲ変調増幅装置の基本的なブロック図
【図６】一般的なＥ級増幅器に適用される、電源電圧と固定容量Ｃｐとの関係を示す特性図
【図７】効率低下の改善を行う従来の高周波増幅器の構成図
【符号の説明】
【００４１】
１    電源電圧検出部
２，９，１１  制御部
３    可変容量Ｃｐ
４    トランジスタ（半導体素子）
５    入力信号発生器
６    負荷Ｒ
７    固定容量Ｃｐ
８    入力レベル検出部
１０  出力レベル検出部
１２  高周波入力信号ＲＦｉｎ
１３  信号分配部
１４  高周波増幅器
１５  高周波出力信号ＲＦｏｕｔ
【図１】
2006093896.tif 000004
【図２】
2006093896.tif 000005
【図３】
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【図４】
2006093896.tif 000007
【図５】
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【図６】
2006093896.tif 000009
【図７】
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