(57)【要約】多重化マルチレベルコンバータアンプ。コンバータは、コンバータ電圧を生成するよう構成される。コンバータ電圧は、複数の電圧レベルの中で変化する。マルチプレクサは、少なくとも４個のスイッチの構成により正出力電圧および負出力電圧を生成するよう構成される少なくとも４個のスイッチからなる。正出力電圧は、コンバータ電圧と正供給レールとの間で変化し、負出力電圧は、コンバータ電圧と負供給レールとの間で変化する。増幅器は、マルチプレクサによって供給され、増幅器は、正出力電圧と負出力電圧との間で変化する出力電圧を生成する。制御モジュールは、マルチプレクサの少なくとも４個のスイッチの構成およびコンバータ電圧の複数の電圧レベルを制御するよう構成され、それにより、コンバータ電圧は、出力電圧と同期する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンバータ電圧を生成するよう構成されるコンバータであって、前記コンバータ電圧が複数の電圧レベルの中で変化する、コンバータと、
少なくとも４個のスイッチ構成による正出力電圧および負出力電圧を生成するよう構成される前記少なくとも４個のスイッチを備えるマルチプレクサであって、前記正出力電圧が前記コンバータ電圧と正供給レールとの間で変化し、前記負出力電圧が前記コンバータ電圧と負供給レールとの間で変化する、マルチプレクサと、
前記マルチプレクサによって供給される増幅器であって、前記増幅器が前記正出力電圧と前記負出力電圧との間で変化する出力電圧を生成する、増幅器と、
前記マルチプレクサの前記少なくとも４個のスイッチおよび前記コンバータ電圧の前記複数の電圧レベルの前記構成を制御するよう構成される制御モジュールであって、それにより、前記コンバータ電圧が前記出力電圧と同期する、制御モジュールと、を備える装置。
【請求項２】
前記コンバータが、２レベルスタック電圧セルからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記コンバータが、３レベルスタック電圧セルからなる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記増幅器が容量性負荷を駆動する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記容量性負荷がインクジェットプリンタヘッドを含む、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記出力電圧が、台形状波形を含む、請求項４または請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記制御モジュールがさらに、トリガロジックおよび前記コンバータ電圧を前記出力電圧と同期するよう構成される少なくとも１つの遅延フィルタを含む、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記制御モジュールがさらに前記増幅器用にデジタル出力基準をアナログ入力基準に変換するよう構成されるＤ／Ａコンバータを含む、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記出力電圧の上昇勾配中、前記マルチプレクサの前記正出力電圧が基準にしたがって変化し、前記出力電圧の負勾配中、前記マルチプレクサの前記負出力電圧が前記基準にしたがって変化する、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
コンバータを使用してコンバータ電圧を生成するステップであって、前記コンバータ電圧が複数の電圧レベルの中で変化する、生成するステップと、
少なくとも４個のスイッチの構成にしたがって正出力電圧と負出力電圧を多重送信するステップであって、前記正出力電圧が前記コンバータ電圧と正供給レールとの間で変化し、前記負出力電圧が前記コンバータ電圧と負供給レールとの間で変化する、多重送信するステップと、
マルチプレクサによって増幅器に供給するステップであって、前記増幅器が前記正出力電圧と前記負出力電圧との間で変化する出力電圧を生成する、供給するステップと、
前記マルチプレクサの前記少なくとも４個のスイッチおよび前記コンバータ電圧の前記複数の電圧レベルの前記構成を制御することによって前記コンバータ電圧を前記出力電圧と同期するステップと、を含む、方法。
【請求項１１】
前記コンバータが、２レベルスタック電圧セルからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記コンバータが、３レベルスタック電圧セルからなる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
前記増幅器が容量性負荷を駆動する、請求項１０に記載の方法。
【請求項１４】
前記容量性負荷がインクジェットプリンタヘッドを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記出力電圧が、台形状波形を含む、請求項１３または請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記同期するステップが、トリガロジックと少なくとも１つの遅延フィルタとを構成して、前記コンバータ電圧を前記出力電圧と同期することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１７】
前記制御するステップがさらに前記増幅器用にデジタル出力基準をアナログ入力基準に変換することを含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記出力電圧の上昇勾配中、前記マルチプレクサの前記正出力電圧が基準にしたがって変化し、前記出力電圧の負勾配中、前記マルチプレクサの前記負出力電圧が前記基準にしたがって変化する、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、一般に電力増幅に関し、より詳細には、台形状波形または同様の電圧波形を有するインクジェットプリンタヘッドなどの容量性負荷を駆動するための可変出力電源に関する。
【背景技術】
【０００２】
最新のインクジェットプリンタは、何百万もの細かいインク滴を正確に紙、布、陶器および他の材料上に配置して、画像を生成することができる。インクジェット印刷には、多くの用途があり、そのいくつかの例として、食品用、飲料用、および医療用包装ならびに掲示板および幕などの大型フォーマットの用途が挙げられる。パワー演算増幅器は、インクジェットプリンタの設計と動力供給において重要な役割を果たす。
【０００３】
インクジェット印刷を対象とする圧電技術は、通常は電圧パルスが圧電変換器に加えられると曲がる水晶を用いて、それによりノズルからインク滴を吐出させる。電圧パルスが圧電材料に加えられると、変形して、微滴を印刷される面に吐出する。電圧がゼロに戻ると、圧電材料は元の形に復元され、インクをリザーバに引き入れ、次滴の用途に備える。このサイクルが一秒間に何度も繰り返され、通常、その度にプリンタヘッドは印刷領域上を通過する。
【０００４】
代表的な印刷ヘッドの構成では、増幅器を用いて、たくさんのノズルを駆動することができる。増幅器は、各瞬間において任意の数のノズルのポートに接続されてもよい。任意の瞬間に、すべてのノズルを担持するプリンタヘッドは、印刷プログラム命令に管理されて、およそ０から１０２４個のインク滴をどこにでも吐出する。インクジェットプリンタの用途のため、とりわけ、台形状波形の外観は、インク庫からノズル室へインクを流して、吐出される次滴のインクを供給する。
【０００５】
増幅器は、最新の電子機器の多種多様な設定に使用されており、インクジェットプリンタのプリンタヘッドの駆動に使用されるのはその一例にすぎない。電力増幅器の設計は、特定の用途または印刷ソリューションにとって望ましくありうる任意の波形と互換性があることが望ましい。台形状波形を再生可能な一電力増幅器は、通常はクラスＢまたはクラスＡＢの構成の線形電力増幅器である。図１は、電力源および容量性負荷を有する基本的な線形電力増幅器の概略ブロック図を示す。図２は、クラスＢの電力増幅器の概略で例示的な出力段階を示す。
【０００６】
しかし、基本的な線形電力増幅器の方法に関する潜在的な欠点は、比較的電力損失が高いことである。図３は、図２に示すクラスＢの増幅器の構成にしたがって容量性負荷を駆動することにかかわる波形の様々な態様を示す。一般に、最大限の電圧Ｖｍａｘを有する周波数ｆの台形信号とコンデンサＣとしてモデル化可能な圧電負荷の場合、電力損失はおよそ、
Ｐｌｏｓｓｅｓ＝ＣｆＶｐｏｓｉｔｉｖｅ＿ｃｏｎｓｔａｎｔＶｍａｘ
とモデル化できる。
【０００７】
上記方程式では、Ｖｐｏｓｉｔｉｖｅ＿ｃｏｎｓｔａｎｔは、線形電力増幅器の正電圧供給（図２のＶｐｏｓｉｔｉｖｅ）である。計算を簡単にするため、負供給Ｖｎｅｇａｔｉｖｅ＿ｃｏｎｓｔａｎｔはゼロと仮定してもよい。すなわち、負荷は、図２のＴ２を介してアースへ放電される。図３に示す「出力電圧」３０１の立ち上がりエッジ３０７中の電力損失は、一般に図２に示すトランジスタＴ１  ２０１の電圧降下が原因であるが、立ち下りエッジ３０８中の電力損失は、一般にトランジスタＴ２  ２０２の電圧降下および一般にコンデンサがアースまたは所定の負電圧に放電されることによるものである。
【発明の概要】
【０００８】
本開示の一部の態様では、コンバータは、コンバータ電圧を生成するよう構成される。コンバータ電圧は、複数の電圧レベルの中で変化する。マルチプレクサは、少なくとも４個のスイッチの構成により正出力電圧および負出力電圧を生成するよう構成される少なくとも４個のスイッチからなる。正出力電圧は、コンバータ電圧と正供給レールとの間で変化し、負出力電圧は、コンバータ電圧と負供給レールとの間で変化する。増幅器は、マルチプレクサによって供給され、増幅器は、正出力電圧と負出力電圧との間で変化する出力電圧を生成する。制御モジュールは、マルチプレクサの少なくとも４個のスイッチの構成およびコンバータ電圧の複数の電圧レベルを制御するよう構成され、それにより、コンバータ電圧は、出力電圧と同期する。
【０００９】
本開示の別の態様では、一方法は、コンバータを使用して、複数の電圧レベルの中で変化するコンバータ電圧を生成することを含む。その方法はさらに、少なくとも４個のスイッチの構成により、コンバータ電圧と正供給レールとの間で変化する正出力電圧およびコンバータ電圧と負供給レールとの間で変化する負出力電圧を多重送信することを含む。その方法はさらに、マルチプレクサにより、正出力電圧と負出力電圧との間で変化する出力電圧を生成する増幅器に供給することを含む。その方法はさらに、マルチプレクサの少なくとも４個のスイッチの構成およびコンバータ電圧の複数の電圧レベルを制御することによりコンバータ電圧を出力電圧と同期することを含む。
【００１０】
態様によっては、コンバータは、２レベルスタック電圧セルからなる。態様によっては、コンバータは、３レベルスタック電圧セルからなる。態様によっては、増幅器は、容量性負荷を駆動する。態様によっては、容量性負荷は、インクジェットプリンタヘッドを含み、出力電圧は、台形状波形を含む。さらに態様によっては、制御モジュールはさらに、トリガロジックおよびコンバータ電圧を出力電圧と同期するよう構成される少なくとも１つの遅延フィルタを含み、制御モジュールはさらに、デジタル出力基準を増幅器用のアナログ入力基準へ変換するよう構成されるＤ／Ａコンバータを含む。態様によっては、出力電圧の上昇勾配中、マルチプレクサの正出力電圧は、基準にしたがって変化し、出力電圧の負勾配中、マルチプレクサの負出力電圧は、基準にしたがって変化する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、容量性負荷（従来技術）を駆動する２つの定電圧供給（Ｖｐｏｓｉｔｉｖｅ＿ｃｏｎｓｔａｎｔおよびＶｎｅｇａｔｉｖｅ＿ｃｏｎｓｔａｎｔ）によって供給される線形電力増幅器の簡略図である。
【図２】図２は、容量性負荷（従来技術）を駆動するクラスＢの電力増幅器の出力段階の簡略図である。
【図３】図３は、図２による線形増幅器が両方のレール（従来技術）に定電圧によって供給される場合の容量性負荷および台形形状出力電圧の波形を示す。
【図４】図４は、本開示の一部の態様による多重送信されるマルチレベルコンバータによって供給される容量性負荷を駆動する線形増幅器の簡略図を示す。
【図５】図５は、本開示の一部の態様による構成のスタック電圧セルで実装されるマルチレベルコンバータの簡略図を示す。
【図６】図６は、本開示の一部の態様による構成のマルチレベルコンバータの実装用に使用可能な例示的な２レベルセルおよび３レベルセルを示す。
【図７】図７は、本開示の態様によるマルチプレクサ用の制御信号を示す表である。
【図８】図８は、本開示の一部の態様による波形の例示的な時間図を示す。
【図９】図９は、本開示の一部の態様による制御モジュールの様々な態様の簡略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下は、例示のみを目的として提供され、制限するものではなく、かつ必ずしも縮尺通りまたは完全ではない図面の構成要素から明らかになろう。
本開示の例示的な態様の記述は、明細書全体の一部とみなされる添付の図面と共に読まれることを意図される。
【００１３】
本開示の態様は、負荷のかかった増幅器を効率的に駆動する方法および装置を含む。態様によっては、マルチプレクサは、正供給レールと負供給レールとの間でマルチレベル電圧コンバータの出力を多重送信して増幅器を駆動し、制御モジュールは、マルチレベルコンバータ出力を増幅器の出力電圧と同期する。態様によっては、増幅器は、台形形状電圧波形を出力してインクジェットプリンタヘッドなどの容量性負荷を駆動する。
【００１４】
図４は、本開示の特定の態様にしたがったマルチプレクサ４０２によりマルチレベルコンバータ４０１によって供給される容量性負荷４０４を駆動する電力増幅器４００の簡略図を示す。本開示のこの態様によれば、マルチレベルコンバータ４０１は、アースとＶｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｐｏｓｉｔｉｖｅ４０５未満の最大電圧との間のＮレベルの電圧（Ｖｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ４０３）を生成する。マルチレベルコンバータ４０１は、４個以上のスイッチ（例えば、ＳＷＡ４０６、ＳＷＢ４０７、ＳＷＣ  ４０６、ＳＷＡ４０６）を使用して実装可能なマルチプレクサ４０２に結合される。スイッチ４０６〜４０９は、バイポーラトランジスタまたは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などのＭＯＳＦＥＴトランジスタまたは当業界で既知の任意の他のスイッチングデバイスであってもよい。
【００１５】
マルチプレクサ４０２は、負荷４０４を駆動するため出力Ｖｏｕｔｐｕｔ４１２を与える線形電力増幅器４１１に結合される。閉じた場合、マルチプレクサ４０２のスイッチＡ（ＳＷＡ）４０６は、一定正供給レール、Ｖｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｐｏｓｉｔｉｖｅ４０５を増幅器の正供給レール、Ｖｐｏｓｉｔｉｖｅ４１３に結合する。閉じた場合、マルチプレクサ４０２のスイッチＢ（ＳＷＢ）４０７は、マルチレベルコンバータ出力電圧、Ｖｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ４０３を増幅器の正供給レール、Ｖｐｏｓｉｔｉｖｅ４１３に結合する。閉じた場合、マルチプレクサ４０２のスイッチＣ（ＳＷＣ）４０８は、マルチレベルコンバータ出力電圧、Ｖｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ４０３を増幅器の負供給レール、Ｖｎｅｇａｔｉｖｅ４１４に結合する。閉じた場合、マルチプレクサ４０２のスイッチＤ（ＳＷＤ）４０９は、一定負供給レール、Ｖｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｎｅｇａｔｉｖｅ４１０を増幅器の負供給レール、Ｖｎｅｇａｔｉｖｅ４１４に結合する。制御モジュール４１５は、例えば、デジタル化された形態のＶｏｕｔｐｕｔ４１２または負荷の両端の電圧４０４に関連しうる任意の他の信号などの出力基準電圧、Ｖｏｕｔｐｕｔ＿ｒｅｆ４１６に結合される。より詳細に説明されるように、制御モジュール４１５は、マルチレベルコンバータ４０２の電圧出力（Ｖｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ４０１）およびマルチプレクサ４０２のスイッチＳＷＡ〜ＳＷＤ４０６〜４０９の構成用の制御信号４１８を制御するため制御信号４１７を生成する。他のスイッチの構成が、本開示によって検討されて、同様の結果を達成する。
【００１６】
図８は、図４に実装された本開示の態様による波形８００を示す。この態様によれば、電力増幅器４００は、図７の表に示す構成にしたがって稼働中の単一の多重化マルチレベルコンバータ４０２およびスイッチ４０６〜４０９を使用する。本開示のこの態様では、出力電圧４１２の立ち上がりエッジ８０６中、マルチレベルコンバータ４０２は、線形増幅器４１１に供給するが、出力電圧４１２は、最大マルチレベル電圧４０３（スイッチＳＷＡ４０６は開き、ＳＷＢ４０７は閉じる）より低い。マルチレベルコンバータ４０１は、一度に線形電力増幅器４１１の１つの供給レール（４１３、４１４）にのみ結合されるので、スイッチＳＷＣ４０８は開くが、ＳＷＤ４０９は閉じる。出力電圧４１２の立ち上がりエッジ８０６中、負荷電流４１９は、Ｖｐｏｓｉｔｉｖｅ供給レール４１３から流れる。この態様によれば、付与されたマルチレベル電圧４０３は、このトランジスタの電圧降下が定電圧によって供給される場合に比べて減少するため、出力電力段階（図２のトランジスタＴ１２０１）のパストランジスタの電力損失を減らすことができる。この立ち上がりエッジ８０６中、第２の供給レール（図２のトランジスタＴ２２０２）のパストランジスタ、Ｖｎｅｇａｔｉｖｅ４１４は、電流を伝えず（したがい、最小電力損失を表す）、そのドレインは、マルチプレクサ４０２を介して定供給電圧、Ｖｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｎｅｇａｔｉｖｅ４１０に結合されてもよい。
【００１７】
この実施形態では、出力電圧４１２が最大マルチレベル出力電圧、Ｖｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ＿ｍａｘ８０９に達すると、線形増幅器は、定電圧供給、Ｖｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｐｏｓｉｔｉｖｅ４０５、８０１（そこでは、Ｖｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｐｏｓｉｔｉｖｅ＞Ｖｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ＿ｍａｘである）から直接供給され、スイッチＳＷＡ４０６は閉じるが、ＳＷＢ４０７は開いている。出力電圧をクリッピングするのを避けるため、Ｖｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｐｏｓｉｔｉｖｅ４０５は、最大出力電圧より高いことが好ましい。出力電圧４１２は、所望の値まで上昇したら、所望の時間の間（例えば、インクの型、インクジェットヘッドの型など用途の型に応じて）比較的一定の電圧レベル８０７を維持する。この態様では、マルチレベルコンバータ４０１から取得されるエネルギーは、およそパスエレメント（トランジスタＴ１２０１）で失われたエネルギーおよび容量性負荷４０４で蓄積されたエネルギーに等しい。出力電圧４１２が比較的一定である間、負荷が要求する電流はなく、この時間は、マルチレベルコンバータを負供給レール４１４へ移動することに使用されてもよく、スイッチＳＷＣ４０８は閉じて、ＳＷＤ４０９は開いている。またこの態様では、マルチレベルコンバータ４０１が、負供給レール４１４に接続される場合、その出力電圧４０３は、線形増幅器出力段階４１１のトランジスタＴ２２０２の寄生ダイオードを通る短絡回路を回避するため増幅器４１２の出力電圧より低いことが好ましい。
【００１８】
この実施形態では、出力電圧４１２の負のエッジ８０８の間、トランジスタＴ１２０１を通る電流はほとんどなく、したがって、デバイスを介する電力ロスはほとんどないか全くない。この態様では、容量性負荷４０４は、トランジスタＴ２２０２を通って放電され、マルチレベルコンバータ４０１がこのトランジスタのドレインに加えられると、定電圧源が加えられる場合に比べて電力損失が減少する。この態様によれば、出力電圧４１２が、最小マルチレベル出力４０３より低いとき、線形電力増幅器４１１の負のレール４１４は、定電圧供給（Ｖｃｏｎｓｔａｎｔ＿ｎｅｇａｔｉｖｅ４１０）から直接供給され、スイッチＳＷＣ４０８は開いて、ＳＷＤ４０９は閉じられる。本開示の特定の態様では、この構成は負の電圧を供給し、それにより負荷電圧４１２はゼロまで放電されうる。本開示の一態様では、出力電圧４１２の立ち下りエッジ８０８の間、容量性負荷４０４で蓄積されたエネルギーは、トランジスタＴ２２０２が過熱されると部分的に失われうるが、マルチレベルコンバータ４０１によって部分的に取り戻されうる。
【００１９】
この実施形態では、マルチレベルコンバータ４０１は、例えば、図５に示すスタック電圧セル５００を用いて実装されてもよい。電圧セルは、図６に示す本開示の態様によれば、２レベルセル６０１または３レベルセル６０２を含むことができる。２レベルセル６０１は、入力電圧（Ｓ１閉、Ｓ２開）およびゼロ（Ｓ１開、Ｓ２閉）を再生することができるが、３レベルセル６０２は、入力電圧（Ｓ１、Ｓ４閉、Ｓ２、Ｓ３開）、ゼロ（Ｓ１、Ｓ２閉、Ｓ３、Ｓ４開またはＳ１、Ｓ２開、Ｓ３、Ｓ４閉）または負の入力電圧（Ｓ２、Ｓ３開、Ｓ１、Ｓ４開）を生成可能である。セルのスイッチは、ＭＯＳＦＥＴまたはバイポーラトランジスタまたは絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）などの任意の他のスイッチングデバイスを用いて実装可能である。セルは、ガルバーニ絶縁された電圧源によって供給されるのが望ましい。Ｎ個の２レベルセル６０１とＭ個の３レベルセル６０２がある場合、生成可能な電圧レベル総数は、（２Ｍ＋１）＋Ｎである。本開示のその態様では、マルチレベルコンバータ４０１用のトランジスタの数は４Ｍ＋２Ｎであるが、トランジスタのドライバの数は、２Ｍ＋Ｎである。この関係を考慮すると、当業者であれば、トランジスタおよびドライバの数のためならびに２（Ｍ＋Ｎ）の相互に隔離された電圧源を生成する電源のため、設計に含まれるマルチレベルコンバータ４０１が多くなれば、より複雑になるという設計のトレードオフを理解するであろう。
【００２０】
コンバータ４０１の電圧レベル４０３数が高いほど、線形増幅器４１１内の電力損失は低い。いずれの特定の電圧レベル数でも、電圧レベルの最適配分を見つけることが望ましい。これは、当業界で既知の発見的方法または遺伝的アルゴリズム手法を用いて実施可能である。電圧レベル４０３数が上がると、線形増幅器部の電力損失が減少するので総合効率は一般的にまず上昇する。しかし、レベル４０３数を上げると、マルチプレクサ４０２の駆動損失も一般に増加する。さらに、使用される電圧レベル４０３が増加すると、第１の段階の効率が下がる。これは、一瞬で、システムの複雑さと共に増加する更なる電力損失は、節電と釣り合うことを意味する。電圧レベル４０３数がさらに上がると、総合効率の点から利点はより少なくなりうる。これは、効率の観点から最適な電圧レベル数である。しかし、システムの複雑さの観点から、効率の増加をそれぞれの電圧レベルの上昇と共に分析する必要がある。電圧レベルの上昇はそれぞれ、構成部品の増加を意味し、通常信頼度の低下を意味する。最適なレベル数の決定は、複雑さと総合効率の解析によって決められなければならない。この数は、負荷４０４、電圧レベル４０３、パルスの周波数等の型に応じ、ケースバイケースで変化する。
【００２１】
図９に移動すると、別の実施形態では、制御モジュール４１５は、トリガロジック９０１、１つまたは複数のＤ／Ａコンバータ９０３、および１つまたは複数の遅延フィルタ９０２を含む。この態様では、トリガロジック９０１は、マルチレベルコンバータ４１７用の制御信号を発するため、出力信号基準４１６を閾値と比較する。この態様によるマルチレベルコンバータ４０１の２レベルセル構成６０１は、単一の信号で制御可能であるが、３レベルセル構成は、少なくとも２つの制御信号で制御可能である。トリガロジック９０１は、一組のコンパレータを備えるアナログ回路としてまたはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）もしくはフィールドプログラマブルゲートエリア（ＦＰＧＡ）内の１つの制御ソフトウェアとしてなど、任意の型の論理回路として実装可能である。出力電圧基準４１６は、メモリ内に記録可能である。
【００２２】
マルチレベルコンバータ４０１の制御信号４１７およびマルチプレクサ４０２の制御信号４１８は、いずれの特定の時刻においても、出力電圧が確実に、Ｖｐｏｓｉｔｉｖｅ４１３より低く、Ｖｎｅｇａｔｉｖｅ４１４より高くなるようにする必要があり、そうでないと、出力電圧は、クリップされる可能性がある。出力電圧４１２のクリッピングは、マルチレベル電圧４０３と出力電圧４１２との間の同期が悪いことによって、およびマルチレベルコンバータ４０１の少なくとも部分的な有限時間応答によって発生する場合があり、したがって、電力増幅器４１１に送られるアナログ基準４２０は、遅延するのが好ましい。遅延ブロック９０２は、直線位相遅延を伴うアナログフィルタとしてまたは一連の登録を使用して基準をデジタル的に遅延することによるなどの任意の型の遅延機構を用いて、実装可能である。本開示の他の態様では、遅延したデジタル基準４１６は、デジタル−アナログ（Ｄ／Ａ）コンバータを通過して、それにより、線形増幅器４１１は、アナログ基準４２０を増幅することができる。態様によっては、デジタル基準４１６からアナログ基準４２０への経路は、マルチレベルコンバータ供給の経路より、長い時間遅延を含んでもよい。これらの態様では、遅延は、様々な登録を介してデジタル的に制御ブロック９００内に実装可能な電圧セル制御信号４１７、に追加されるのが好ましい。
【００２３】
本明細書に実施例を例示し、説明するが、様々な変更形態および構造的な変更が、特許請求の範囲の等価の範囲内で当業者によってなされることが可能なので、実施形態は示された詳細に制限されない。例えば、理想的なスイッチが、例として開示されているが、他のデバイスを代わりに使用できないことを意味するものではないことが理解されよう。当業者であればまた、限流抵抗器またはスイッチと増幅器の入力との間の他の回路構成部品もしくはモジュールの挿入など、様々な構成部品が本開示の動作から逸脱することなく図に示す構成部品間に配置されてもよいことが理解されよう。さらに、装置が概略形態で記述されて、当業者に簡単に理解されるようになされているが、当然のことながら、所望であれば、他の構成部品およびデバイスが本装置に使用されてもよい。また、入力電圧波形は、左右対称な台形として記述されているが、スルーレートが上昇速度と下降速度を介して変化しうることを含む様々な波形が使用可能であることが理解されよう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
2019507534.tif 000012
2019507534.tif 000013