(57)【要約】【課題】無駄に電力が消費されることを防止しながら高い変調精度を得ることができると共に、簡単な回路によって、変調方式（動作モード）に拘わらず一定の出力レベルを得る。【解決手段】  入力信号を増幅して出力する第１の可変利得増幅器１３と、前記第１の可変利得増幅器の出力を増幅して出力するものであって、動作モードに応じて利得が可変の第２の可変利得増幅器１５と、前記第２の可変利得増幅器が前記第１の可変利得増幅器の出力を可変利得でなく固定利得で増幅するものとした場合に対応した制御電圧が与えられて、前記動作モードに拘わらず前記第２の可変利得増幅器の出力を一定にするように、前記動作モードに応じて前記制御電圧を調整した調整電圧を発生して前記第１の可変利得増幅器の利得を制御する調整回路１７とを具備したことを特徴とする。【選択図】図１
2011019193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力信号を増幅して出力する第１の可変利得増幅器と、
前記第１の可変利得増幅器の出力を増幅して出力するものであって、動作モードに応じて利得が可変の第２の可変利得増幅器と、
前記第２の可変利得増幅器が前記第１の可変利得増幅器の出力を可変利得でなく固定利得で増幅するものとした場合に対応した制御電圧が与えられて、前記動作モードに拘わらず前記第２の可変利得増幅器の出力を一定にするように、前記動作モードに応じて前記制御電圧を調整した調整電圧を発生して前記第１の可変利得増幅器の利得を制御する調整回路と
を具備したことを特徴とする可変利得増幅装置。
【請求項２】
前記調整回路は、前記制御電圧を前記動作モードに応じた比率で電圧変換して前記調整電圧を発生することにより、前記動作モードに拘わらず前記第２の可変利得増幅器の出力を一定にすることを特徴とする請求項１に記載の可変利得増幅装置。
【請求項３】
前記調整回路は、動作モードに応じて抵抗分圧比を変化させる抵抗分圧回路によって前記制御電圧を分圧することにより前記調整電圧を発生させることを特徴とする請求項２に記載の可変利得増幅装置。
【請求項４】
前記調整回路は、前記動作モードに応じた電圧値の定電圧を前記制御電圧に加算して前記調整電圧を発生することにより、前記動作モードに拘わらず前記第２の可変利得増幅器の出力を一定にすることを特徴とする請求項１に記載の可変利得増幅装置。
【請求項５】
前記調整回路は、動作モードに応じて抵抗分圧比を変化させる抵抗分圧回路によって定電圧を分圧して加算することにより前記調整電圧を発生することを特徴とする請求項４に記載の可変利得増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バックオフが可変の可変利得増幅装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、無線送信機は、主に、ベースバンド信号を変調して高周波信号にする変調部及び変調信号の電力を増幅する電力増幅部によって構成される。このような無線送信機においては、変調信号を送信する送信出力部においてＶＧＡ（可変利得増幅器）が採用されている。即ち、変調信号は先ず送信出力部の可変利得増幅器によって増幅される。増幅された変調信号は周波数変換器によって周波数変換された後、電力増幅器によって電力増幅されて、アンテナを介して送信される。
【０００３】
電力増幅器の利得が固定されているものとすると、送信出力は、可変利得増幅器のコントロール電圧（以下、ＶＧＡコントロール電圧という）のみによってレベルが調整される。電力増幅器の出力特性として、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ等のデジタル変調が採用された場合には、増幅処理には線形性が要求される。即ち、ＶＧＡコントロール電圧に対する電力増幅器の出力レベルは、リニアに変化した方がよい。
【０００４】
しかし、電力増幅器の出力は飽和するので、リニアな変化から１ｄＢ低下する出力レベルをＰ１ｄｂ（飽和レベル）として規定し、実使用時の出力レベルからＰ１ｄＢまでの余裕をバックオフとして設計時に考慮する。
【０００５】
ところで、ＰＨＳ（Personal Handyphone System）等においては、変調方式が可変であり、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭや、６４ＱＡＭ等の種々の変調方式が採用される。これらの方式における変調精度（ＥＶＭ）は、コンステレーションマップ上のデータ位置と変調信号との距離によって表され、必要とされる変調精度は、変調方式によって異なる。コンステレーションマップ上のデータ間距離が小さい変調方式、即ち、通信速度が速い変調方式程、必要とされる変調精度は高くなる。
【０００６】
電力増幅器の出力がＰ１ｄＢを超えた場合には、出力に歪が生じることになり、変調精度が劣化する。そこで、Ｐ１ｄＢ以内で使用するよう電力増幅器の出力特性が設定される。つまり、高い変調精度を確保するためには、出力の線形性が維持されるように、バックオフを大きくする必要がある。
【０００７】
例えば、通信速度が高い変調方式を採用した場合には、通信速度が低い変調方式に比べて、大きなバックオフを設定する必要がある。大きなバックオフを得るためには、Ｐ１ｄＢを高くする必要があり、電力増幅器に供給する電流量を増加させる必要がある。
【０００８】
ＰＨＳ等の変調方式が可変のシステムでは、バックオフは、通信速度が高い変調方式に応じて設定する必要があり、通信速度が遅い変調方式で駆動する場合でも、大きな消費電流が流れることになり、電力が無駄に消費されてしまう。
【０００９】
そこで、特許文献１においては、電力増幅器の利得を可変のシステムが提案されている。この提案の発明では、変調方式に応じたモード毎に、電力増幅器への供給電流を変化させる。これにより、特許文献１の発明では、モード毎に、バックオフを切換えている。
【００１０】
ところが、この制御は、電力増幅器への供給電流を変えるものであり、モード毎にＶＧＡコントロール電圧に対する出力レベルの特性が変化してしまう。このため、このようなシステムでは、フィードバック制御又はフィードフォワード制御によってＶＧＡコントロール電圧を補正する必要がある。
【００１１】
フィードバック制御を行う場合には、制御のために回路規模が著しく増大する。また、フィードフォワード制御を行うためには、特許文献１の発明のように、入力に対する補正値を演算するＣＰＵ等の装置が必要であり、回路規模が著しく増大してしまう。
【００１２】
また、入力に対する補正値を格納したメモリ等を用いることでフィードフォワード制御を行うことも可能である。しかしながら、この場合には、回路規模が増大するだけでなく、システムによっては、送信出力部の製造後において、ＶＧＡコントロール電圧の補正値を求めるためのキャリブレーション作業が必要となってしまうという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２０００−１３２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、簡単な回路構成で、バックオフ可変の増幅処理を行うことができる可変利得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】
【００１５】
本発明の一態様の可変利得増幅装置は、入力信号を増幅して出力する第１の可変利得増幅器と、前記第１の可変利得増幅器の出力を増幅して出力するものであって、動作モードに応じて利得が可変の第２の可変利得増幅器と、前記第２の可変利得増幅器が前記第１の可変利得増幅器の出力を可変利得でなく固定利得で増幅するものとした場合に対応した制御電圧が与えられて、前記動作モードに拘わらず前記第２の可変利得増幅器の出力を一定にするように、前記動作モードに応じて前記制御電圧を調整した調整電圧を発生して前記第１の可変利得増幅器の利得を制御する調整回路とを具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な回路構成で、バックオフ可変の増幅処理を行うことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る可変利得増幅装置が組み込まれた無線送信装置を示す回路図。
【図２】横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と可変利得増幅器１３の出力との関係を示すグラフ。
【図３】図１中のモード切換回路１６の具体的な構成を示す回路図。
【図４】横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力との関係を示すグラフ。
【図５】図１中のＶＧＡ調整回路１７の具体的な構成を示す回路図。
【図６】横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力との関係を示すグラフ。
【図７】変形例を示す回路図。
【図８】本発明の第２の実施の形態において採用されるＶＧＡ調整回路を示す回路図。
【図９】図８中の加算回路４４の具体的な構成を示す回路図。
【図１０】横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力との関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態に係る可変利得増幅装置が組み込まれた無線送信装置を示す回路図である。本実施の形態は可変利得増幅装置を無線送信装置の中間周波増幅部に適用した例である
変調部１２には送信信号が入力され（図示省略）、変調部１２は送信信号に対して所定の変調処理を施して変調信号を得る。変調部１２は、ＱＰＳＫや１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ等の種々の変調方式を切換えて変調を行うことができる。変調部１２からの変調信号は可変利得増幅装置１１に与えられる。可変利得増幅装置１１は変調信号を増幅した後、出力を図示しないアンテナに供給する。
【００２０】
可変利得増幅装置１１においては、入力された変調信号が可変利得増幅器１３に与えられる。可変利得増幅器１３は、後述するＶＧＡ調整回路１７からＶＧＡ調整電圧が与えられ、ＶＧＡ調整電圧に基づく利得で変調信号を増幅して混合器１４に出力する。
【００２１】
混合器１４には図示しない発振器から発振出力が与えられており、混合器１４は発振出力周波数に基づいて可変利得増幅器１３の出力を周波数変換し、電力増幅器１５に出力する。電力増幅器１５は入力された変調信号を電力増幅して出力する。電力増幅器１５は、モード切換回路１６に制御されて電力増幅の利得が制御されるようになっている。モード切換回路１６はモード選択用データに基づいて、電力増幅器１５の利得を制御するようになっている。
【００２２】
図２は横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と可変利得増幅器１３の出力との関係を示すグラフである。図２に示すように、出力レベルは、ＶＧＡコントロール電圧が所定の電圧値以上になると飽和する。出力がリニアな特性時の出力から１ｄＢ低下するＰ１ｄＢまでの範囲、即ち、ＶＧＡコントロール電圧に対する出力レベルが略リニアである範囲においては、十分な変調精度が得られることから、増幅処理はこの範囲で行われる。
【００２３】
また、ＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力レベルとの関係についても同様であり、可変利得増幅器１３及び電力増幅器１５による増幅処理はリニアな領域で行う必要がある。通信速度が速い変調方式を採用した場合でも十分な変調精度を得るためには、Ｐ１ｄＢの値を大きくする必要があり、電力増幅器１５に供給する電流を増加させる必要がある。しかし、通信速度が高い変調方式に対応させて電力増幅器１５への供給電流を設定すると、通信速度が低い変調方式の場合には、電力増幅器１５への供給電流が必要以上に大きくなって、無駄に電力が消費されてしまう。
【００２４】
そこで、本実施の形態の電力増幅器１５においては、変調方式に応じた動作モード毎に電流供給量を変化させて、出力特性が可変の回路が採用される。モード切換回路１６は、電力増幅器１５の電流供給量を変調方式に応じた動作モード毎に制御するようになっている。
【００２５】
図３は図１中のモード切換回路１６の具体的な構成を示す回路図である。図３のモード切換回路１６は、電力増幅器１５への電流供給量を制御するために３つのスイッチＰＳ１〜ＰＳ３が設けられている。
【００２６】
モード切換回路１６の端子２１には電源電圧Ｖｃｃが供給され、端子２２には基準電位Ｖｓｓが供給される。また、端子２３，２４には夫々モード選択用データＤ１，Ｄ２が供給される。データＤ１はインバータＩ１，Ｉ２を介してノア回路ＮＲ１に与えられ、データＤ２はインバータＩ３，Ｉ４を介してノア回路ＮＲ１に与えられる。また、データＤ１はインバータＩ１を介してノア回路ＮＲ２に与えられ、データＤ２はインバータＩ３を介してノア回路ＮＲ２に与えられる。
【００２７】
ノア回路ＮＲ１，ＮＲ２は夫々２入力に対するノア演算を行う。ノア回路ＮＲ１の出力はインバータＩ５に与えられて反転される。また、ノア回路ＮＲ２の出力はインバータＩ６に与えられて反転される。
【００２８】
スイッチＰＳ１〜ＰＳ３は相互に同一構成であり、夫々４つのトランジスタによって構成される。Ｎ型トランジスタＴＮ１及びＰ型トランジスタＴＰ１は、ドレインが共通接続されて電源端子に接続されると共にソースも共通接続されて出力端子２５に接続される。また、Ｎ型トランジスタＴＮ２及びＰ型トランジスタＴＰ２は、ドレインが共通接続されて電源端子に接続されると共にソースも共通接続されて抵抗Ｒ１を介して端子２２に接続される。トランジスタＴＮ１，ＴＮ２のバックゲートは端子２２に接続され、トランジスタＴＰ１，ＴＰ２のバックゲートは電源電位Ｖｃｃが与えられる端子２１に接続される。
【００２９】
スイッチＰＳ１を構成するトランジスタＴＰ１，ＴＮ２のゲートにはノア回路ＮＲ１の出力が与えられ、トランジスタＴＮ１，ＴＰ２のゲートにはインバータＩ５の出力が与えられる。ノア回路ＮＲ１の出力とインバータＩ５の出力とは相互に反転している。従って、トランジスタＴＮ１，ＴＰ１は同時にオンしトランジスタＴＮ２，ＴＰ２は同時にオフするか又はトランジスタＴＮ１，ＴＰ１は同時にオフしトランジスタＴＮ２，ＴＰ２は同時にオンする。
【００３０】
スイッチＰＳ２を構成するトランジスタＴＰ１，ＴＮ２のゲートにはインバータＩ３の出力が与えられ、トランジスタＴＮ１，ＴＰ２のゲートにはインバータＩ４の出力が与えられる。従って、スイッチＳＰ２を構成するトランジスタＴＮ１，ＴＰ１は同時にオンしトランジスタＴＮ２，ＴＰ２は同時にオフするか又はトランジスタＴＮ１，ＴＰ１は同時にオフしトランジスタＴＮ２，ＴＰ２は同時にオンする。
【００３１】
スイッチＰＳ３を構成するトランジスタＴＰ１，ＴＮ２のゲートにはインバータＩ６の出力が与えられ、トランジスタＴＮ１，ＴＰ２のゲートにはノア回路ＮＲ２の出力が与えられる。従って、スイッチＳＰ３を構成するトランジスタＴＮ１，ＴＰ１は同時にオンしトランジスタＴＮ２，ＴＰ２は同時にオフするか又はトランジスタＴＮ１，ＴＰ１は同時にオフしトランジスタＴＮ２，ＴＰ２は同時にオンする。
【００３２】
スイッチＰＳ１〜ＰＳ３は、各トランジスタＴＮ１，ＴＰ１がオンの場合に、端子２５に電流を供給することができ、オン状態である。また、スイッチＰＳ１〜ＰＳ３は、トランジスタＴＮ１，ＴＰ１がオフの場合には端子２５に電流を供給することができずオフ状態である。スイッチＰＳ１〜ＰＳ３のうちオン状態となるスイッチの数に応じた電流量の電流が端子２５から電力増幅器１５に供給される。
【００３３】
下記表１は、端子２３，２４に供給されるデータＤ１，Ｄ２の論理値とオン状態となるスイッチとの関係を示している。なお、表１では、オフを×印、オンを○印で示してある。下記表１に示すように、電力増幅器１５への電流供給量は、データＤ１，Ｄ２に応じて変化する。
【００３４】
（表１）
┌──┬──┬─────┬─────┬─────┐
│Ｄ１│Ｄ２│スイッチ１│スイッチ２│スイッチ３│
├──┼──┼─────┼─────┼─────┤
│０  │０  │    ×    │    ×    │    ×    │
├──┼──┼─────┼─────┼─────┤
│１  │０  │    ○    │    ×    │    ×    │
├──┼──┼─────┼─────┼─────┤
│０  │１  │    ○    │    ○    │    ×    │
├──┼──┼─────┼─────┼─────┤
│１  │１  │    ○    │    ○    │    ○    │
└──┴──┴─────┴─────┴─────┘
なお、図３では、電流供給量を４段階に切換えるために３つの電源スイッチを設ける例を示したが、電流供給量を切換える段数に応じて電源スイッチの数を適宜変更可能であることは明らかである。
【００３５】
本実施の形態においては、モード選択用データＤ１，Ｄ２は、ＶＧＡ調整回路１７にも与えられる。ＶＧＡ調整回路１７には端子１８からＶＧＡコントロール電圧が与えられており、ＶＧＡ調整回路１７は、データＤ１，Ｄ２に基づいてＶＧＡコントロール電圧を調整して、ＶＧＡ調整電圧を可変利得増幅器１３に与えるようになっている。
【００３６】
ＶＧＡ調整回路１７の作用を説明するために、先ずＶＧＡコントロール電圧をそのまま可変利得増幅器１３に与えた場合の特性について説明する。
【００３７】
図４は横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力との関係を示すグラフである。図４に示すように、電力増幅器１５は動作モード毎にＰ１ｄＢの値を変化させることができ、消費電力を抑制しながら、変調精度を低下させることなく電力増幅が可能である。
【００３８】
しかし、電流増幅器１５への電流供給量を動作モード毎に単に変化させただけでは、出力特性Ａ，Ｂ，Ｃ，…が変化してしまう。このため、同一のＶＧＡコントロール電圧に対して、動作モード毎に異なる出力レベルが得られてしまう。
【００３９】
図４の例では、ＶＧＡコントロール電圧がＶａの場合に、ある動作モードに対応した特性Ｂでは出力レベルがＬａであるのに対し、他の動作モードに対応した特性Ａでは出力レベルはＬｂとなっている。
【００４０】
そこで、本実施の形態においては、ＶＧＡ調整回路１７によって動作モード毎にＶＧＡコントロール電圧を調整することで、動作モードに拘わらず、ＶＧＡコントロール電圧対出力レベル特性を一致させるようになっている。
【００４１】
図５は図１中のＶＧＡ調整回路１７の具体的な構成を示す回路図である。
【００４２】
端子３１にはＶＧＡコントロール電圧が入力される。端子３２には基準電位Ｖｓｓが供給される。端子３３，３４には夫々モード選択用データＤ１，Ｄ２が供給される。データＤ１，Ｄ２は夫々インバータＩ１１，Ｉ１３に与えられる。インバータＩ１１，Ｉ１３は夫々データＤ１，Ｄ２を反転させてインバータＩ１２，Ｉ１４に与える。インバータＩ１２，Ｉ１４はデータＤ１，Ｄ２の反転信号を更に反転させて出力する。
【００４３】
インバータＩ１２，Ｉ１４の出力はノア回路ＮＲ１１に与えられ、インバータＩ１１，Ｉ１４の出力はノア回路ＮＲ１２に与えられ、インバータＩ１２，Ｉ１３の出力はノア回路ＮＲ１３に与えられ、インバータＩ１１，Ｉ１３の出力はノア回路ＮＲ１４に与えられる。ノア回路ＮＲ１１〜ＮＲ１４は、夫々２入力のノア演算を行って、演算結果をＮ型トランジスタＴＮ５〜ＴＮ８のゲートに供給する。
【００４４】
トランジスタＴＮ５〜ＴＮ８は、ソースが共通接続されて端子３２に接続される。トランジスタＴＮ５〜ＴＮ８のドレインは、夫々抵抗Ｒ５〜Ｒ８を介して出力端子３５に接続される。端子３１と出力端子３５との間には、抵抗Ｒ９が接続されている。
【００４５】
トランジスタＴＮ５〜ＴＮ８がオンとなることにより、オンとなったトランジスタに接続されている抵抗Ｒ５〜Ｒ８と抵抗Ｒ９との抵抗値の比に基づいて、ＶＧＡコントロール電圧が分圧され、分圧電圧がＶＧＡ調整電圧として出力端子３５から出力される。
【００４６】
例えば、トランジスタＴＮ５のみがオンで他のトランジスタＴＮ６〜ＴＮ８がオフの場合には、抵抗Ｒ９，Ｒ５の抵抗値に基づいてＶＧＡコントロール電圧が抵抗分圧されてＶＧＡ調整電圧として出力端子３５から出力される。
【００４７】
下記表２は端子３３，４４に供給されるデータＤ１，Ｄ２の論理値とオン状態となるトランジスタとの関係を示している。なお、表２では、オフを×印、オンを○印で示してある。
【００４８】
（表２）
┌──┬──┬───┬───┬───┬───┐
│Ｄ１│Ｄ２│ＴＮ５│ＴＮ６│ＴＮ７│ＴＮ８│
├──┼──┼───┼───┼───┼───┤
│０  │０  │  ○  │  ×  │  ×  │  ×  │
├──┼──┼───┼───┼───┼───┤
│１  │０  │  ×  │  ○  │  ×  │  ×  │
├──┼──┼───┼───┼───┼───┤
│０  │１  │  ×  │  ×  │  ○  │  ×  │
├──┼──┼───┼───┼───┼───┤
│１  │１  │  ×  │  ×  │  ×  │  ○  │
└──┴──┴───┴───┴───┴───┘
表２に示すように、データＤ１，Ｄ２に応じて、オンとなるトランジスタが切換る。即ち、データＤ１，Ｄ２によって、ＶＧＡコントロール電圧に対する抵抗分圧比を変化させることができる。従って、抵抗Ｒ５〜Ｒ９の抵抗値を適宜設定することによって、データＤ１，Ｄ２に基づいて、ＶＧＡコントロール電圧を適宜のＶＧＡ調整電圧に変換することが可能である。
【００４９】
図６は横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力との関係を示すグラフである。図６は変調方式に対応する各動作モード毎の出力特性Ａ〜Ｄを示している。ＶＧＡ調整電圧はＶＧＡコントロール電圧を抵抗分圧比に応じて変化させたものであるので、図６の各出力特性Ａ〜Ｄは、図４の出力特性Ａ〜Ｄの傾きを変化させたものとなっている。
【００５０】
図６に示すように、出力特性Ａ〜Ｄは、傾きが相互に異なる。各出力特性Ａ〜Ｄの傾きは、抵抗Ｒ５〜Ｒ９の抵抗値を適宜設定することにより変化させることができ、更に、出力特性Ａ〜Ｄを１点で交わるように設定することが可能である。図６の例では、出力特性Ａ〜Ｄのいずれにおいても、ＶＧＡコントロール電圧Ｖａの場合に、出力レベルがＬａとなるように設定されている。
【００５１】
即ち、ＶＧＡコントロール電圧がＶａの場合には、動作モードに拘わらず、一定の出力レベルＬａを得ることが可能である。また、図６に示す各出力特性Ａ〜Ｄは、Ｐ１ｄＢが異なっており、特性Ａ〜Ｄは、この順でＰ１ｄＢが小さくなる。従って、例えば通信速度が最大の変調方式では、特性Ａが選択されるように設定し、通信速度が最小の変調方式では、特性Ｄが選択されるように設定することで、消費電力の増大を抑制しながら十分な変調精度を維持し、且つ動作モードに拘わらず出力レベルを一定にすることが可能である。
【００５２】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図６を参照して説明する。
【００５３】
変調部１２からの変調信号は可変利得増幅器１３に与えられる。端子１８には、可変利得増幅器１３を制御するためのＶＧＡコントロール電圧が供給される。本実施の形態においては、可変利得増幅器１３に供給されるＶＧＡコントロール電圧は、システムに応じて規定された固定値である。例えば、ＰＨＳ端末等の中間周波増幅部においては、温度や固体のばらつきを補正するために可変利得増幅器が設けられている。可変利得増幅器１３がこのような用途に用いられる場合には、可変利得増幅器１３を制御するためのＶＧＡコントロール電圧は固定値となる。
【００５４】
この場合のＶＧＡコントロール電圧はＶａであるものとする。ＶＧＡコントロール電圧Ｖａは、ＶＧＡ調整回路１７によってレベルが変更され、ＶＧＡ調整電圧として可変利得増幅器１３に供給される。可変利得増幅器１３は、ＶＧＡ調整電圧に基づく利得で変調信号を増幅して混合器１４に出力する。混合器１４は、発振出力を用いて変調信号を周波数変換した後、電力増幅器１５に出力する。電力増幅器１５は、モード切換回路１６から動作モードに応じた電流量の電流が供給される。即ち、モード切換回路１６によって電力増幅器１５の利得が制御されて、混合器１４からの変調信号は増幅されて、図示しないアンテナに出力される。
【００５５】
いま、変調部１２が通信速度が最も遅い変調方式を採用するものとする。この場合には、モード選択用データＤ１，Ｄ２によってモード切換回路１６が制御されて、電力増幅器１５への電流供給量が最も少なくなる。これにより、電力増幅器１５の利得は最小となる。
【００５６】
一方、ＶＧＡ調整回路１７は、モード選択用データＤ１，Ｄ２によって制御されて、出力特性（図６参照）の傾きを最も小さくする。これにより、ＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力レベルとの関係は、図６の特性Ｄに示すものに変化する。即ち、この場合には出力特性Ａ〜ＤのうちＰ１ｄＢが最も小さい出力特性Ｄが選択されるので、無駄に電力が消費されることを防止することができる。なお、この場合には、可変利得増幅器１３及び電力増幅器１５の増幅処理によって、ＶＧＡコントロール電圧Ｖａに対する出力レベルはＬａとなる。
【００５７】
ここで、変調部１２が通信速度が最も早い変調方式に切換えるものとする。この場合には、モード選択用データＤ１，Ｄ２によってモード切換回路１６が制御されて、電力増幅器１５への電流供給量が最も大きくなる。これにより、電力増幅器１５の利得は最大となる。
【００５８】
ＶＧＡ調整回路１７は、モード選択用データＤ１，Ｄ２によって制御されて、出力特性の傾きを最も大きくする。これにより、ＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力レベルとの関係は、図６の特性Ａに示すものに変化する。即ち、この場合には、Ｐ１ｄＢが最も大きい出力特性Ａが選択されるので、十分な変調精度を得ることができる。また、この場合でも、可変利得増幅器１３及び電力増幅器１５の増幅処理によって、ＶＧＡコントロール電圧Ｖａに対する出力レベルはＬａとなり、動作モードに拘わらず、出力レベルを一定にすることができる。
【００５９】
このように本実施の形態においては、変調信号を可変利得増幅器及び電力増幅器によって増幅する場合において、変調方式に応じた動作モード毎に電力増幅器の利得を変化させると共に、ＶＧＡコントロール電圧を動作モードに応じた所定の比率で調整して得たＶＧＡ調整電圧によって可変利得増幅器の利得を制御していることから、無駄に電力が消費されることを防止しながら高い変調精度を得ることができると共に、簡単な回路によって、変調方式（動作モード）に拘わらず一定の出力レベルを得ることができる。
【００６０】
なお、上記実施の形態においては、抵抗Ｒ５〜Ｒ９の抵抗値は固定である例について説明したが、抵抗Ｒ５〜Ｒ９に代えて可変抵抗を採用することも可能である。この場合には、可変抵抗の抵抗値をシステムに応じて変更可能であり、図６のＶａ点を適宜設定可能である。
【００６１】
また、本実施の形態は、ＶＧＡコントロール電圧が固定値で使用されるシステムに適用可能である。この場合には、図１の装置は、図６のＶａ点のみで使用されることから、可変利得増幅器１３及び電力増幅器１５等の製造ばらつきの影響が小さく、設計上補償された値を前提に抵抗値等の設計が可能である。
【００６２】
（変形例）
図７は変形例を示す回路図である。図１はスーパーへテロダイン方式の無線送信装置の例を示しているが、本実施の形態はダイレクトコンバージョン方式の無線送信装置にも適用可能である。ダイレクトコンバージョン方式の無線送信装置においては、変調と周波数変換とが同時に行われることから、図１の混合器１４は不要である。本変形例は、可変利得増幅器１３の出力を直接電力増幅器１５に与える点が図１の実施の形態と異なるのみである。他の構成、作用及び効果は図１の実施の形態と同様である。
【００６３】
（第２の実施の形態）
図８は本発明の第２の実施の形態において採用されるＶＧＡ調整回路を示す回路図である。本実施の形態は図１のＶＧＡ調整回路１７に代えて図８のＶＧＡ調整回路４０を採用した点が第１の実施の形態と異なるのみである。図８において図５と同一の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。
【００６４】
本実施の形態においては、端子３１を介して入力されるＶＧＡコントロール電圧は、加算回路４４に供給されるようになっている。端子４１には電源電圧Ｖｃｃが供給される。この電源電圧Ｖｃｃは定電圧回路４２に与えられ、定電圧回路４２は、所定の定電圧を発生する。定電圧回路４２の出力端は抵抗Ｒ９に接続され、抵抗Ｒ９と抵抗Ｒ５〜Ｒ８との接続点の電圧が加算回路４４に供給されるようになっている。
【００６５】
本実施の形態においては、抵抗Ｒ５〜Ｒ９による抵抗分圧比によって定電圧回路４２からの所定の定電圧が分圧され、分圧電圧が加算回路４４に供給される。加算回路４４は、この分圧電圧と端子３１からのＶＧＡコントロール電圧とを加算してＶＧＡ調整電圧を得るようになっている。加算回路４４からのＶＧＡ調整電圧は端子３５を介して可変利得増幅器１３に与えられる。
【００６６】
図９は図８中の加算回路４４の具体的な構成を示す回路図である。加算回路４４の端子５１にはＶＧＡコントロール電圧が供給され、端子５２には抵抗Ｒ５〜Ｒ９による分圧電圧が供給される。オペアンプ５３は出力端と負極性入力端とが接続されて、正極性入力端にＶＧＡコントロール電圧が与えられる。オペアンプ５４は出力端と負極性入力端とが接続されて、正極性入力端に分圧電圧が与えられる。
【００６７】
オペアンプ５３，５４の出力はオペアンプ５５の正極性入力端に与えられる。オペアンプ５５の出力端と基準電位点の間には抵抗Ｒ１１，Ｒ１２が直列接続されており、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の接続点はオペアンプ５５の負極性入力端に接続される。
【００６８】
オペアンプ５５は、オペアンプ５３からのＶＧＡコントロール電圧とオペアンプ５４からの分圧電圧とを加算し、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗比に基づく出力を出力端から出力する。本実施の形態においては、抵抗Ｒ１１，Ｒ１２の抵抗比は１対１であり、オペアンプ５５の増幅率は１である。オペアンプ５５の出力がＶＧＡ調整電圧として端子３５に出力される。
【００６９】
次に、このように構成された実施の形態の動作について図１０を参照して説明する。図１０は横軸に電圧をとり縦軸に出力レベルをとってＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力との関係を示すグラフである。図１０は変調方式に対応する各動作モード毎の出力特性Ａ〜Ｄを示している。ＶＧＡ調整電圧は、ＶＧＡコントロール電圧に抵抗Ｒ５〜Ｒ９の抵抗分圧比に応じた定電圧を加算したものであるので、図１０の各出力特性Ａ〜Ｄは、図４の出力特性Ａ〜Ｄを水平方向にシフトさせたものとなっている。
【００７０】
ＶＧＡコントロール電圧に加算する定電圧を適宜設定することによって、図４の出力特性Ａ〜Ｄの直線部分を、相互に一致させた図１０に示す出力特性Ａ〜Ｄを得ることができる。こうして、図１０に示すように、変調方式に応じた各動作モードの出力特性Ａ〜Ｄは、ＶＧＡコントロール電圧がＶａ〜Ｖｂの範囲において、略リニアな特性を有する。
【００７１】
例えばいま、変調部１２が通信速度が最も遅い変調方式を採用するものとする。この場合には、モード選択用データＤ１，Ｄ２によってモード切換回路１６が制御されて、電力増幅器１５への電流供給量が最も少なくなる。これにより、電力増幅器１５の利得は最小となる。
【００７２】
一方、ＶＧＡ調整回路４０は、モード選択用データＤ１，Ｄ２によって制御されて、ＶＧＡコントロール電圧に最も小さい定電圧を加算してＶＧＡ調整電圧を得る。これにより、ＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力レベルとの関係は、図１０の特性Ｄに示すものに変化する。即ち、この場合には出力特性Ａ〜ＤのうちＰ１ｄＢが最も小さい出力特性Ｄが選択されるので、無駄に電力が消費されることを防止することができる。この場合には、可変利得増幅器１３及び電力増幅器１５の増幅処理によって、ＶＧＡコントロール電圧Ｖａ〜Ｖｂの範囲内において、リニアな出力Ｌａ〜Ｌｂが得られる。
【００７３】
ここで、変調部１２が通信速度が最も早い変調方式に切換えるものとする。この場合には、モード選択用データＤ１，Ｄ２によってモード切換回路１６が制御されて、電力増幅器１５への電流供給量が最も大きくなる。これにより、電力増幅器１５の利得は最大となる。
【００７４】
ＶＧＡ調整回路４０は、モード選択用データＤ１，Ｄ２によって制御されて、ＶＧＡコントロール電圧に最も大きい定電圧を加算してＶＧＡ調整電圧を得る。これにより、ＶＧＡコントロール電圧と電力増幅器１５の出力レベルとの関係は、図１０の特性Ａに示すものに変化する。即ち、この場合には、Ｐ１ｄＢが最も大きい出力特性Ａが選択されるので、十分な変調精度を得ることができる。また、この場合には、可変利得増幅器１３及び電力増幅器１５の増幅処理によって、ＶＧＡコントロール電圧Ｖａ〜Ｖｂの範囲内において、リニアな出力Ｌａ〜Ｌｂが得られると共に、特性Ａの直線部分が特性Ｄ及び他の特性Ｂ，Ｃと一致するので、動作モードに拘わらず、出力レベルを一定にすることができる。
【００７５】
このように本実施の形態においては、変調信号を可変利得増幅器及び電力増幅器によって増幅する場合において、変調方式に応じた動作モード毎に電力増幅器の利得を変化させると共に、ＶＧＡコントロール電圧に動作モードに応じた所定の定電圧を加算して得たＶＧＡ調整電圧によって可変利得増幅器の利得を制御していることから、無駄に電力が消費されることを防止しながら高い変調精度を得ることができると共に、簡単な回路によって、変調方式（動作モード）に拘わらず一定の出力レベルを得ることができる。
【００７６】
また、本実施の形態は、ＶＧＡコントロール電圧のＶａ〜Ｖｂの範囲において、出力特性がリニアであるので、ＶＧＡコントロール電圧が可変のシステムに適用可能である。無線送信装置においては、電力増幅器１５の後段において更に電力増幅器を設けることが一般的である。本実施の形態においては、ＶＧＡコントロール電圧のＶａ〜Ｖｂの範囲において増幅処理が可能であり、後段の電力増幅器の入力レベルについての設計を容易にすることができる。
【００７７】
また、本実施の形態においても、ダイレクトコンバージョン方式の無線送信装置に適用可能であることは明らかである。
【００７８】
なお、上記各実施の形態においては、無線送信装置に適用した例を説明したが、無線受信装置にも同様に適用できることは明らかである。
【符号の説明】
【００７９】
１１…可変利得増幅装置、１２…変調部、１３…可変利得増幅器、１４…混合器、１５…電力増幅器、１６…モード切換回路、１７…ＶＧＡ調整回路。
【図１】
2011019193.tif 000003
【図２】
2011019193.tif 000004
【図３】
2011019193.tif 000005
【図４】
2011019193.tif 000006
【図５】
2011019193.tif 000007
【図６】
2011019193.tif 000008
【図７】
2011019193.tif 000009
【図８】
2011019193.tif 000010
【図９】
2011019193.tif 000011
【図１０】
2011019193.tif 000012