(57)【要約】【課題】各増幅ユニットに備えられていた保護回路を単純化するとともに、マイナス電圧を供給するケーブルの断線等を検出し、誤動作によるＧａＡｓＦＥＴの破壊を防ぐことができる増幅装置を提供することを目的とする。【解決手段】電源ユニット１００と、複数の増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃとを備えた増幅装置において、電源ユニット１００は、マイナス電圧を供給するマイナス電源１３と、全ての増幅ユニットのマイナス電源端子を介してマイナス電源１３に接続され、全ての増幅ユニットへのマイナス電圧の供給を検出するプラス電源制御用フォトカプラ１０２と、プラス電源制御用フォトカプラ１０２がマイナス電圧を検出した場合に、全ての増幅ユニットのプラス電源端子へプラス電圧を供給するリモートスイッチ搭載プラス電源１０１とを備えた。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイナス電圧とプラス電圧を供給する電源ユニットと、前記マイナス電圧と前記プラス電圧の供給を受けて入力信号の増幅を行う複数の増幅ユニットとを備えた増幅装置において、
前記電源ユニットは、前記マイナス電圧を供給するマイナス電源と、全ての前記増幅ユニットのマイナス電源端子を介して前記マイナス電源に接続され、全ての前記増幅ユニットへの前記マイナス電圧の供給を検出するマイナス電圧検出手段と、前記マイナス電圧検出手段が前記マイナス電圧の供給を検出した場合に、全ての前記増幅ユニットのプラス電源端子へ前記プラス電圧を供給するプラス電源とを備えたことを特徴とする増幅装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばガリウムヒ素ＦＥＴ（以下、ＧａＡｓＦＥＴと称す）を用いて入力信号の増幅を行う増幅装置において、ＧａＡｓＦＥＴにマイナス電圧が印加されていない時に、大電流がＧａＡｓＦＥＴに流入し故障することを防ぐ増幅装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般的にＧａＡｓＦＥＴは、ソース電圧より低い電圧をゲートにかけておかなければドレインより大電流が流れ、故障してしまうことがある。そのため、ＧａＡｓＦＥＴにこのような大電流が流れることを防ぐ保護回路が提案されている。
【０００３】
ここで、ＧａＡｓＦＥＴを用いた従来の増幅装置について説明する。図２は、従来の増幅装置の構成の一例を示すブロック図である。図２に示す増幅装置は、１つの電源ユニット１０と３つの増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃから構成される。増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃは、同様の構成を持ち、同様の動作を行う。電源ユニット１０と増幅ユニット２０ａは、電源ユニット用コネクタ１４と増幅ユニット用コネクタ２１ａを介して接続され、電源ユニット１０と増幅ユニット２０ｂは、電源ユニット用コネクタ１４と増幅ユニット用コネクタ２１ｂを介して接続され、電源ユニット１０と増幅ユニット２０ｃは、電源ユニット用コネクタ１４と増幅ユニット用コネクタ２１ｃを介して接続される。
【０００４】
電源ユニット１０は、電源スイッチ１１と、プラス電源１２と、マイナス電源１３から構成される。増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃはそれぞれ、保護回路３０と、直流遮断用コンデンサ２２，２４と、ＧａＡｓＦＥＴ２３と、高周波入力用コネクタ２５と、高周波出力用コネクタ２６から構成される。さらに、保護回路３０は、プラス電源スイッチ用ＦＥＴ３１と、ＦＥＴ制御用トランジスタ３２と、ダイオード３３から構成される。図２では、１つの電源ユニット１０に対して３つの増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃを備えた例を示すが、同様の構成を持つ増幅ユニットをいくつ備えても良い。
【０００５】
次に、従来の増幅装置の動作について図２を用いて説明する。まず、電源ユニット１０の動作について説明する。プラス電源１２は、電源スイッチ１１がＯＮになることで外部電源の供給を受け、電源ユニット用コネクタ１４と増幅ユニット用コネクタ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを介して３つの増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃへプラス電圧を供給する。一方、マイナス電源１３は、電源スイッチ１１がＯＮになることで外部電源の供給を受け、電源ユニット用コネクタ１４と増幅ユニット用コネクタ２１ａ，２１ｂ，２１ｃを介して３つの増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃへマイナス電圧を供給する。
【０００６】
次に、増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃの動作について説明する。増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃへ供給されたプラス電圧は、保護回路３０を介してＧａＡｓＦＥＴ２３のドレインへ印加される。また、増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃへ供給されたマイナス電圧は、保護回路３０を介してＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートへ印加される。ＧａＡｓＦＥＴ２３のソースは接地されている。一方、高周波入力用コネクタ２５から入力された高周波信号は、直流遮断用コンデンサ２２を介してＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートへ入力される。ＧａＡｓＦＥＴ２３で増幅された高周波信号は、直流遮断用コンデンサ２４を介して高周波出力用コネクタ２６から出力される。
【０００７】
保護回路３０におけるＦＥＴ制御用トランジスタ３２は、ダイオード３３を介してマイナス電圧を検出すると、プラス電源スイッチ用ＦＥＴ３１のソースとドレインを導通させる。そのため、例えば電源故障やコネクタ勘合不良やケーブル断線により、ＧａＡｓＦＥＴ２３へマイナス電圧が供給されない場合、ＧａＡｓＦＥＴ２３にはドレインから大電流が流れ込むことはなく、ＧａＡｓＦＥＴ２３を保護することができる。
【０００８】
また、ＧａＡｓＦＥＴを保護する方式の他の例として、特開２０００−２８７３５９では、電源起動制御回路を各増幅ユニットに備えることによりＧａＡｓＦＥＴを故障させない電源起動システムが提案されている。電源起動制御回路は、ＧａＡｓＦＥＴに規定のバイアス電圧が与えられたということを検出しない限りプラス電圧を印加しないため、バイアス電圧が供給されない場合、ＧａＡｓＦＥＴにはドレインから大電流が流れ込むことはなく、ＧａＡｓＦＥＴを保護することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２で説明した従来の増幅装置では、ＧａＡｓＦＥＴが大電流を必要とする場合、プラス電源スイッチ用ＦＥＴを大電流に耐えるものにしなければならない。また、保護回路が各増幅ユニットで必要となるため、実装面積は増大し、コストアップにつながってしまう。さらに、プラス電源スイッチ用ＦＥＴのＯＮ抵抗により、大電流を流すときに損失が発生するため、増幅装置全体の効率が悪化するとともに、ＧａＡｓＦＥＴのドレインに印加する電圧が降下し、高周波特性が悪化するという問題が生じる。また、上述した電源起動システムにおいては、電源起動制御回路が各増幅ユニットで必要となるため、実装面積が増大し、コストアップにつながってしまう。
【００１０】
本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、各増幅ユニットに備えられていた保護回路を単純化するとともに、マイナス電圧を供給するケーブルの断線等を検出し、誤動作によるＧａＡｓＦＥＴの破壊を防ぐことができる増幅装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために、本発明は、マイナス電圧とプラス電圧を供給する電源ユニットと、前記マイナス電圧と前記プラス電圧の供給を受けて入力信号の増幅を行う複数の増幅ユニットとを備えた増幅装置において、前記電源ユニットは、前記マイナス電圧を供給するマイナス電源と、全ての前記増幅ユニットのマイナス電源端子を介して前記マイナス電源に接続され、全ての前記増幅ユニットへの前記マイナス電圧の供給を検出するマイナス電圧検出手段と、前記マイナス電圧検出手段が前記マイナス電圧の供給を検出した場合に、全ての前記増幅ユニットのプラス電源端子へ前記プラス電圧を供給するプラス電源とを備えたことを特徴とするものである。
【００１２】
このような構成によれば、各増幅ユニットに保護回路を備えることなく、簡単な回路でＧａＡｓＦＥＴを保護できるため、増幅装置全体の小型化に寄与できる。すなわち、部品点数の減少によるコスト低減、故障率低下を実現することができる。また、コネクタ勘合不良、ケーブル断線による誤動作を防止することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す増幅装置は、１つの電源ユニット１００と３つの増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃから構成される。増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃは、同様の構成を持ち、同様の動作を行う。電源ユニット１００と増幅ユニット２００ａは、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ａを介して接続され、電源ユニット１００と増幅ユニット２００ｂは、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ｂを介して接続され、電源ユニット１００と増幅ユニット２００ｃは、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ｃを介して接続される。
【００１４】
電源ユニット１００は、電源スイッチ１１と、リモートスイッチ搭載プラス電源１０１と、プラス電源制御用フォトカプラ１０２と、マイナス電源１３から構成される。増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃはそれぞれ、直流遮断用コンデンサ２２，２４と、ＧａＡｓＦＥＴ２３と、高周波入力用コネクタ２５と、高周波出力用コネクタ２６から構成される。図１では、１つの電源ユニット１００に対して３つの増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃを備えた例を示すが、同様の構成を持つ増幅ユニットをいくつ備えても良い。図１において、図２と同一符号は図２に示された対象と同一または相当物を示しており、ここでの説明を省略する。
【００１５】
本実施の形態では、図２に示す電源ユニット１０におけるプラス電源１２の代わりにリモートスイッチ搭載プラス電源１０１を備え、さらにプラス電源制御用フォトカプラ１０２を備える。また、本実施の形態では、図２に示す増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおける保護回路３０を削除し、増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃへ供給されたプラス電圧は、増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃのプラス電源端子、すなわち増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のドレインへ直接印加される。また、増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃへ供給されたマイナス電圧は、増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃのマイナス電源端子、すなわち増幅ユニット２０ａ，２０ｂ，２０ｃにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートへ直接印加される。
【００１６】
以下、リモートスイッチ搭載プラス電源１０１とプラス電源制御用フォトカプラ１０２の動作について説明する。まず、マイナス電源１３は、電源スイッチ１１がＯＮになることにより外部電源の供給を受け、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ａを介して増幅ユニット２００ａへマイナス電圧を供給する。
【００１７】
図１に示すように、マイナス電源１３から供給されるマイナス電圧の端子は、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ａを介して、増幅ユニット２００ａにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートへ接続される。また、増幅ユニット２００ａにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートは、増幅ユニット用コネクタ２０１ａと増幅ユニット用コネクタ２０１ｂを介して、増幅ユニット２００ｂにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートへ接続される。また、増幅ユニット２００ｂにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートは、増幅ユニット用コネクタ２０１ｂと増幅ユニット用コネクタ２０１ｃを介して、増幅ユニット２００ｃにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートへ接続される。また、増幅ユニット２００ｃにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３のゲートは、プラス電源制御用フォトカプラ１０２のカソードへ接続される。
【００１８】
プラス電源制御用フォトカプラ１０２は、マイナス電圧を検出すると、リモートスイッチ搭載プラス電源１０１へリモート電圧を出力する。リモートスイッチ搭載プラス電源１０１は、電源スイッチ１１がＯＮになることで外部電源の供給を受ける。さらにプラス電源制御用フォトカプラ１０２からリモート電圧が入力されると、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ａを介して増幅ユニット２００ａへ、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ｂを介して増幅ユニット２００ｂへ、電源ユニット用コネクタ１０３と増幅ユニット用コネクタ２０１ｃを介して増幅ユニット２００ｃへ、プラス電圧を供給する。
【００１９】
以上のような構成によれば、途中の経路の断線等により、各増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃへマイナス電圧が印加されていない場合、プラス電圧が印加されない。すなわち、増幅ユニットに保護回路を備えることなく、各増幅ユニット２００ａ，２００ｂ，２００ｃにおけるＧａＡｓＦＥＴ２３を保護することができる。
【００２０】
本実施の形態では、フォトカプラを用いてプラス電源を制御する構成を示したが、導通及び断の動作を行うスイッチ、トランジスタ、リレー等の部品に置き換えても、本実施の形態と同様の動作を行うことができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上に詳述したように本発明によれば、各増幅ユニットに保護回路を備えることなく、簡単な回路でＧａＡｓＦＥＴを保護できるため、増幅装置全体の小型化に寄与できる。すなわち、部品点数の減少によるコスト低減、故障率低下を実現することができる。また、コネクタ勘合不良、ケーブル断線による誤動作を防止することができる。また、各増幅ユニットにプラス電源スイッチ用ＦＥＴを必要としないため、その分の損失が無くなり、増幅装置としての効率が上昇するとともに、ＧａＡｓＦＥＴのドレインに印加する電圧が降下することなく一定となり、高周波特性が安定する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る増幅装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】従来の増幅装置の構成の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１００　電源ユニット、１１　電源スイッチ、１０１　リモートスイッチ搭載プラス電源、１０２　プラス電源制御用フォトカプラ、１３　マイナス電源、１０３　電源ユニット用コネクタ、２００ａ，２００ｂ，２００ｃ　増幅ユニット、２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃ　増幅ユニット用コネクタ、２２，２４　直流遮断用コンデンサ、２３　ＧａＡｓＦＥＴ、２５　高周波入力用コネクタ、２６高周波出力用コネクタ。
【図１】
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【図２】
2004023198.tif 000004