(57)【要約】【課題】  電源電圧を可変する構成の電力増幅装置に使用する場合に、電力変換効率を向上させる電源回路を提供する。【解決手段】  ＤＣＤＣコンバータ９からスイッチングレギュレータ１３の増幅電力に相当する電力を結合回路１０に供給し、結合回路１０では、ＡＣ増幅回路１２からの出力電力のＡＣ成分とＤＣＤＣコンバータからの出力電力のＤＣ成分を重畳するようにしているので、ＡＣ増幅回路１２のインバータ７のトランジスタ５，６の出力電力を小さくでき、当該トランジスタに最大出力電流が小さく、電極間容量が小さい、周波数応答の良いトランジスタを用いることができ、スイッチングレギュレータ１３が出力するＡＣ成分の周波数帯を広げ、電力変換効率を向上させる電源回路である。【選択図】        図１
2012029186.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電源回路であって、
前記入力信号を一方の端子から入力し、出力された信号を他方の端子に帰還して入力し、差動増幅する増幅器と、
前記増幅器から出力された信号の電流値を検出するための電流検出器と、
前記検出された電流値に基づいて動作するヒステリシスコンパレータと、
前記ヒステリシスコンパレータの出力信号によってスイッチング動作して増幅動作を行い、前記増幅器の出力に重畳するスイッチングレギュレータと、
前記重畳された信号の平均電圧を出力電圧として出力するＤＣＤＣコンバータと、
前記重畳された信号の交流成分と前記ＤＣＤＣコンバータからの出力電圧の直流成分を合成する結合回路とを有し、
前記結合回路は、前記スイッチングレギュレータで増幅され、前記増幅器の出力に重畳された信号に対しては交流成分のみを通過させ、前記ＤＣＤＣコンバータからの出力電圧に対しては直流成分のみを通過させて、両信号を重畳して合成する結合回路であることを特徴とする電源回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波信号を増幅する高周波電力増幅装置に使用する電力増幅器の電源回路に係り、特に、電力変換効率を向上させる電源回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
［送信用電力増幅器の説明］
無線通信で使用する送信用電力増幅器（以下、単に「電力増幅器」という）は、高周波信号を所要の送信電力に増幅するものであり、ほとんどの無線機において最も多くの電力を消費する部分である。
【０００３】
電力増幅器が消費する電力は、高周波出力に変換されるだけでなく、内部損失となる熱として放出される。消費電力の低減や信頼性の向上を図るために、電力増幅器の電力変換効率を上げて、内部損失を抑えることが要求されている。
【０００４】
一般に、電力増幅器の電力変換効率は、出力電力が飽和出力電力に近づくほど高くなるが、近年の無線通信システムで用いられているＣＤＭＡ（Code Division Multiple Access）やＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）といった変調方式は、信号のＰＡＰＲ（Peak to Average Power Ratio）が大きい。
このような信号を増幅する電力増幅器の電力効率を改善するためには飽和出力電力よりも低い出力電力においても高い電力変換効率が求められる。
【０００５】
この要求に応えるために種々の高効率動作方式を取り入れた電力増幅器があり、その手法としてＥＥＲ（Envelope Elimination and Restoration：包絡線除去及び復元）方式がある。
このＥＥＲ方式は、増幅器の電源電圧を出力電力に応じて制御することで、増幅器を常に飽和状態で動作させ、高い電力変換効率を得るものである。
【０００６】
［従来のＥＥＲ方式の電力増幅器：図５］
従来のＥＥＲ方式の電力増幅器について図５を参照しながら説明する。図５は、従来のＥＥＲ方式の電力増幅器の一例を示す図である。
ＥＥＲ方式の電力増幅器は、検波器２９と、リミッタ３０と、電源回路３１と、増幅器３２とを備えている。
【０００７】
［従来のＥＥＲ方式の電力増幅器の動作］
高周波変調信号の入力信号は、分岐して検波器２９とリミッタ３０に入力される。
検波器２９では高周波変調信号の振幅情報を検出し、検出した振幅情報に対応する高周波変調信号の包絡線信号を出力する。
電源回路３１は、包絡線信号を入力し、増幅器３２の電源端子に増幅した包絡線信号を出力する。
【０００８】
リミッタ３０では、入力された高周波変調信号の振幅を一定の値にし、増幅器３２に出力する。増幅器３２の電源端子から振幅情報が入力されるので、リミッタ３０で一旦失われた振幅情報が増幅器３２において回復され、高周波変調信号が出力される。
増幅器３２に入力される高周波信号の振幅は一定であるため、増幅器３２を飽和状態で動作させることができ、高い電力変換効率で高周波信号を増幅する。
【０００９】
上記ＥＥＲ方式の電力増幅器における電力変換効率は、高周波信号を増幅する増幅器３２と電源回路３１の電力変換効率によって決まるため、電源回路３１には高い電力変換効率が求められる。
【００１０】
［スイッチング増幅回路］
信号を高い電力変換効率で増幅する方法の１つとして、スイッチング増幅回路があげられる。
スイッチング増幅回路は、入力される信号をパルス幅変調し、スイッチングレギュレータで増幅する。スイッチングレギュレータは、入力電圧を、必要な電圧に変換して出力する回路の一つであり、パワーＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）などのスイッチング素子を使い、そのオン時間とオフ時間を制御することなどで出力電圧を調整する。
【００１１】
スイッチングレギュレータは、パルス信号は少ない電力損失で増幅することができるため、高い電力変換効率で信号を増幅することができる。増幅されたパルス信号はフィルタを通すことで、入力信号の情報を復元できる。
【００１２】
このスイッチング増幅回路をＥＥＲ方式の電源回路に用いた場合、パルス信号を増幅するスイッチングレギュレータは包絡線信号の周波数帯域に対し、十分に高い周波数でスイッチング動作をする必要がある。
【００１３】
スイッチングレギュレータで用いるトランジスタの動作速度が、所望するスイッチング動作に追従できない場合、入力パルス波形を忠実に増幅することができず、包絡線信号を再現できなくなってしまう。また、スイッチングレギュレータに用いるトランジスタの動作速度が、スイッチング動作に追従できない場合にはスイッチング損失が発生し、電力変換効率が低下する。
【００１４】
これらの問題を解決するための方法として、スイッチング増幅器と広帯域な線形増幅器を組み合わせた電源回路構成がある。この電源回路は、広帯域な包絡線信号を高効率に増幅することができ、入力電圧に対する歪みを抑制した電圧を出力するものである。
【００１５】
［従来の電源回路の構成：図６］
上記電源回路の構成について図６を参照しながら説明する。図６は、従来の電源回路の構成図である。
従来の電源回路は、図６に示すように、入力端子１４、増幅器１５、抵抗１６、ヒステリシスコンパレータ１７、トランジスタ１８とトランジスタ１９で構成されるインバータ２０とインダクタ２１で構成されているスイッチングレギュレータ２２、出力端子２３から構成されている。
【００１６】
［従来の電源回路の動作］
入力端子１４に高周波信号の包絡線信号が入力され、増幅器１５に入力される。
増幅器１５は、正入力端子（＋）と負入力端子（−）とを備え、正入力端子（＋）には入力信号が入力され、負入力端子（−）には抵抗１６を介した増幅器１５の出力とインダクタ２１を介したインバータ２０の出力を重畳した信号が入力される。
増幅器１５は、正入力端子（＋）と負入力端子（−）から入力される電圧の差電圧を十分な利得をもって増幅し、増幅器１５から出力された電圧を負入力端子（−）に戻す（以下、フィードバックという）効果により、ボルテージフォロワとして機能する。
【００１７】
ヒステリシスコンパレータ１７は、抵抗１６を流れる電流により発生するその両端の電位差を比較し、その比較結果に基づいた信号をインバータ２０のトランジスタ１８に、また反転させた信号をトランジスタ１９に出力する。
ヒステリシスコンパレータ１７の動作は、入力信号に対するしきい値を２つ持ち、入力信号の電位が高いしきい値を超えたときに論理Ｈの電位を出力し、逆に入力信号の電位が低いしきい値を下回ったときに論理Ｌの電位を出力する。入力信号が低いしきい値と高いしきい値の間にあるときは直前の出力電位を保持する。
【００１８】
インバータ２０の出力端子は、インダクタ２１を介して出力端子２３に接続している。
インバータ２０は、ヒステリシスコンパレータ１７からの出力をトランジスタ１８，１９のスイッチング動作により、高い電力効率で増幅し、インダクタ２１を介して出力する。
インダクタ２１は、インバータ２０の出力信号を整流、平滑、ノイズ抑制するために使用する。インダクタ２１の出力は、抵抗１６を介した増幅器１５からの出力に重畳され、出力端子２３に出力される。
【００１９】
このような構成の電源回路において、スイッチングレギュレータ２２に入力されるパルス信号の周波数は、抵抗１６、ヒステリシスコンパレータ１７のヒステリシス幅、インダクタ２１と負荷によるフィルタ効果によって決まる設定動作周波数ｆswに対し、入力信号がＤＣ、若しくは周波数が十分に小さい場合、設定動作周波数ｆswのパルス信号となる。
【００２０】
また、入力信号の周波数が高くなると、スイッチングレギュレータ２２には入力信号と等しい周波数のパルス信号が入力する。設定動作周波数ｆswに対し、入力信号の周波数が十分に低い場合、スイッチングレギュレータ２２には入力信号をパルス幅変調した信号が入力され、スイッチングレギュレータ２２はパルス波をスイッチング動作で高効率に増幅する。このとき、スイッチングレギュレータ２２が負荷に電力を出力するため、増幅器１５からは負荷に電力をほとんど出力しない。
【００２１】
入力信号の周波数が高くなると、スイッチングレギュレータ２２は、入力信号と同じ周波数のパルス信号で動作し、ＤＣ成分のみの電力を負荷に出力する。ＡＣ成分については線形増幅動作をする増幅器１５が負荷に出力する。
高い周波数の入力信号に対してはパルス幅変調を行わないことで、スイッチングレギュレータ２２で発生するスイッチング損失を抑え、かつ、スイッチングレギュレータ２２では追従できない周波数の信号についても増幅し、出力することができる。
【００２２】
［従来の電力効率特性：図７］
図７に従来の電源回路における入力信号周波数と電力変換効率との関係を示す。図７は、従来の電力効率特性を示す図である。
図７に示すように、横軸が入力信号周波数［Ｈｚ］で、縦軸が電力変換効率［％］であり、電力変換効率は、特定の入力信号の周波数より大きくなると、徐々に下降する特性となっている。
【００２３】
また、抵抗１６と出力端子２３との間の点から増幅器１５にフィードバックを行う構成をとることで包絡線信号を低歪で増幅する特徴を有している。
包絡線信号の電力は、その大半がＤＣ成分であるため、従来構成の電源回路において負荷に供給する電力を大きくすると、ＤＣ成分を出力するトランジスタ１８及びトランジスタ１９の最大出力電流を大きくする必要がある。
【００２４】
しかしながら、トランジスタの最大出力電流を増やすと、一般に電極間容量が増加し、周波数特性が劣化するため、スイッチングレギュレータ２２が高い電力変換効率で動作する周波数帯が狭くなり、広帯域な包絡線信号を増幅する際に電源回路の電力変換効率が悪くなるという問題がある。
【００２５】
［関連技術］
尚、図６の従来の電源回路に関連する先行技術として、特開２０１０−０４５５１７号公報「電源回路」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２０１０−０４５５１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
上述したように、従来の電源回路では、電源電圧制御型増幅器の電力効率が、使用する電力増幅器単体の電力効率と電源回路の電力効率によって決まるため、出力電力を高めようとすると、スイッチングレギュレータが高い電力変換効率で動作する周波数帯が狭くなり、広帯域な包絡線信号を増幅する際に電力変換効率が悪くなるという問題点があった。
【００２８】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、電源電圧を可変する構成の電力増幅装置に使用する場合に、電力変換効率を向上させる電源回路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】
【００２９】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、入力信号を増幅して出力する電源回路であって、入力信号を一方の端子から入力し、出力された信号を他方の端子に帰還して入力し、差動増幅する増幅器と、増幅器から出力された信号の電流値を検出するための電流検出器と、検出された電流値に基づいて動作するヒステリシスコンパレータと、ヒステリシスコンパレータの出力信号によってスイッチング動作して増幅動作を行い、増幅器の出力に重畳するスイッチングレギュレータと、該重畳された信号の平均電圧を出力電圧として出力するＤＣＤＣコンバータと、該重畳された信号の交流成分とＤＣＤＣコンバータからの出力電圧の直流成分とを合成する結合回路とを有し、結合回路は、スイッチングレギュレータで増幅され、増幅器の出力に重畳された信号に対しては交流成分のみを通過させ、ＤＣＤＣコンバータからの出力電圧に対しては直流成分のみを通過させて、両信号を重畳して合成する結合回路であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、入力信号を一方の端子から入力し、出力された信号を他方の端子に帰還して入力し、差動増幅する増幅器と、増幅器から出力された信号の電流値を検出するための電流検出器と、検出された電流値に基づいて動作するヒステリシスコンパレータと、ヒステリシスコンパレータの出力信号によってスイッチング動作して増幅動作を行い、増幅器の出力に重畳するスイッチングレギュレータと、該重畳された信号の平均電圧を出力電圧として出力するＤＣＤＣコンバータと、該重畳された信号の交流成分とＤＣＤＣコンバータからの出力電圧の直流成分を合成する結合回路とを有し、結合回路が、スイッチングレギュレータで増幅され、増幅器の出力に重畳された信号に対しては交流成分のみを通過させ、ＤＣＤＣコンバータからの出力電圧に対しては直流成分のみを通過させて、両信号を重畳して合成する結合回路である電源回路としているので、電力変換効率を向上させることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】第１の電源回路の構成ブロック図である。
【図２】結合回路の構成図である。
【図３】第１の電源回路における電力効率特性を示す図である。
【図４】第２の電源回路の構成ブロック図である。
【図５】従来のＥＥＲ方式の電力増幅器の一例を示す図である。
【図６】従来の電源回路の構成図である。
【図７】従来の電力効率特性を示す図である。
【図８】結合回路の別例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る電源回路は、増幅器が、入力信号を一方の端子から入力し、出力された信号を他方の端子に帰還して入力して差動増幅し、電流検出器が、増幅器から出力された信号の電流値を検出し、ヒステリシスコンパレータが、検出された電流値に基づいて動作し、スイッチングレギュレータが、ヒステリシスコンパレータの出力信号によってスイッチング動作して増幅動作を行い、増幅器の出力に重畳し、ＤＣＤＣコンバータが、該重畳された信号の平均電圧を出力電圧として出力し、結合回路が、該重畳された信号のＡＣ成分とＤＣＤＣコンバータからの出力電圧のＤＣ成分とを合成する電源回路としているので、スイッチングレギュレータのトランジスタを最大出力電流が小さく、電極間容量が小さく、周波数応答性の良いものとし、スイッチングレギュレータが出力する交流成分の周波数帯を広げ、電力変換効率を向上させることができるものである。
【００３３】
［第１の電源回路：図１］
本発明の第１の実施の形態に係る電源回路について図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電源回路の構成ブロック図である。
本発明の第１の実施の形態に係る電源回路（第１の電源回路）は、図１に示すように、入力端子１と、電力の交流成分（ＡＣ：Alternating Current）を増幅するＡＣ増幅回路１２と、電力の直流成分（ＤＣ：Direct Current）を直流成分に変換するＤＣＤＣコンバータ９と、ＡＣ増幅回路１２からの出力にＤＣＤＣコンバータ９の出力を結合する結合回路１０と、結合回路１０で結合された信号が出力される出力端子１１とを基本的に有している。
【００３４】
［第１の電源回路の各部］
第１の電源回路の各部について具体的に説明する。
入力端子１は、高周波信号の包絡線信号を入力する。
ＡＣ増幅回路１２は、入力端子１から入力された主に電力の交流成分を増幅し、結合回路１０に出力する。
ＤＣＤＣコンバータ９は、直流成分（特定の電圧）を直流成分（別の電圧）に変換して電圧を結合回路１０に出力する。
結合回路１０は、ＡＣ増幅回路１２からの出力にＤＣＤＣコンバータ９の出力を結合して出力端子１１に出力する。
出力端子１１は、結合回路１０で結合された信号を出力する。
【００３５】
［ＡＣ増幅回路１２］
次に、ＡＣ増幅回路１２の具体的構成について図１を参照しながら説明する。
ＡＣ増幅回路１２は、図１に示すように、増幅器２と、抵抗３と、ヒステリシスコンパレータ４と、スイッチングレギュレータ１３とを有している。
スイッチングレギュレータ１３は、インバータ７と、インダクタ８とで構成され、インバータ７は、トランジスタ５とトランジスタ６で構成されている。
【００３６】
尚、ＡＣ増幅回路１２における各部の構成は、図６の従来の電源回路の各部の構成と略同様であるが、ＡＣ増幅回路１２におけるインバータ７のトランジスタ５，６の特性を最大出力電流が小さく、電極間容量が小さく、周波数応答性の良いものとすることで、電源回路における動作が従来と異なるものとなり、実施の形態における特徴を得ることができるものである。
第１の電源回路における動作の詳細は、後述する。
【００３７】
［第１の電源回路の動作］
次ぎに、第１の電源回路の動作について図１を参照しながら説明する。
第１の電源回路において、入力端子１に入力した包絡線信号は、ＡＣ増幅回路１２に入力される。
ＡＣ増幅回路１２において、増幅器２は正入力端子（＋）と負入力端子（−）とを備え、正入力端子（＋）には入力信号が入力され、負入力端子（−）には抵抗３を介した増幅器２の出力とインダクタ８を介したインバータ７の出力を重畳した信号が入力される。
ここで、増幅器２は差動増幅器であり、スイッチングレギュレータ１３に比べて広帯域な信号を増幅するものである。
【００３８】
ヒステリシスコンパレータ４は、抵抗３に流れる電流によって抵抗３の両端の電圧を比較し、その比較結果に基づいて信号をトランジスタ５へ、また反転させた信号をトランジスタ６へと出力する。
【００３９】
抵抗３は、流れる電流を検出するための電流検出器に相当する。電流を検出する回路であれば、抵抗以外のものであってもよい。
インバータ７は、ヒステリシスコンパレータ４の出力をスイッチング動作により高い電力効率で増幅し、インダクタ８を介して信号を出力する。
【００４０】
インダクタ８は、インバータ７の出力信号を整流、平滑、ノイズ抑制するために使用する。
インダクタ８の出力は、抵抗３を介した増幅器２からの出力に重畳され、結合回路１０と増幅器２の負入力端子に出力される。
【００４１】
ＤＣＤＣコンバータ９は、出力電圧がＡＣ増幅回路１２から出力される信号の平均電圧に設定されており、ＡＣ増幅回路１２から出力される平均電圧に相当する電圧信号を結合回路１０に出力する。つまり、ＤＣＤＣコンバータ９から出力される電圧信号は、入力端子１に入力される包絡線信号の平均電圧に相当している。
そして、結合回路１０は、ＡＣ増幅回路１２から出力される信号のＡＣ（交流）成分の電力とＤＣＤＣコンバータ９から出力される電圧信号のＤＣ成分の電力とを合成し、出力端子１１に出力する。
【００４２】
［結合回路：図２］
結合回路１０について図２を参照しながら説明する。図２は、結合回路の構成図である。
結合回路１０は、図２に示すように、ＡＣ増幅回路側入力端子２４と出力端子２８との間に、コンデンサ２５が直列に接続され、コンデンサ２５と出力端子２８とを結ぶ線にインダクタ２６の一端が接続され、そのインダクタ２６の他端がＤＣＤＣコンバータ側入力端子２７に接続している。
【００４３】
［結合回路の動作］
次に、結合回路の動作について説明する。
ＡＣ増幅回路１２からの出力がＡＣ増幅回路側入力端子２４に入力される。
コンデンサ２５は、ＤＣ成分に対し十分に高いインピーダンスであり、ＡＣ成分のみを出力端子２８側に出力する。
また、インダクタ２６は、ＡＣ成分に対し十分に高いインピーダンスであり、ＤＣＤＣコンバータ９がＡＣ成分出力に与える影響を防ぎ、ＤＣＤＣコンバータ９から出力されるＤＣ成分を重畳（合成）する。重畳された信号は出力端子２８から出力される。
つまり、ＡＣ増幅回路側からはＡＣ成分のみが取り込まれ、ＤＣＤＣコンバータ側からはＤＣ成分のみが取り込まれ、両信号が重畳されるものである。
【００４４】
［別の結合回路：図８］
尚、結合回路１０は、ＡＣ電力とＤＣ電力を合成する回路であれば必ずしも上記回路である必要はない。例えば、図８に示すように、トランス３４を用いてもよい。図８は、結合回路の別例を示す図である。
結合回路１０で重畳された電力は、出力端子１１より高周波増幅器に供給される。
【００４５】
［第１の電源回路の特徴部分］
従来の電源回路の構成では、図６のスイッチングレギュレータ２２がＤＣ成分を出力するため、スイッチングレギュレータ２２で使用するトランジスタ１８及びトランジスタ１９にＤＣ成分を含んだ電力を出力できる能力が必要となっていた。
【００４６】
しかしながら、第１の電源回路では、ＡＣ増幅回路１２からＡＣ成分のみを出力させることで、インバータ７のトランジスタ５及びトランジスタ６が出力する電力を従来構成よりも低くすることができる。
【００４７】
そのため、トランジスタ５及びトランジスタ６に、最大出力電流が小さく、電極間容量が小さい、周波数応答の良いトランジスタを用いることができる。これにより、スイッチングレギュレータ１３が出力するＡＣ成分の周波数帯を広げ、より高い電力効率を得ることができる効果がある。
【００４８】
［電力効率特性：図３］
第１の電源回路における電力効率特性について図３を参照しながら説明する。図３は、第１の電源回路における電力効率特性を示す図である。図７の特性図と同様に、入力信号周波数［Ｈｚ］を横軸に、電力変換効率［％］を縦軸にし、従来の特性（破線）と比較可能に実施の形態の特性（実線）を描画している。
【００４９】
図３に示すように、スイッチングレギュレータ１３から出力されるＡＣ成分の周波数が広がり、高い電力効率で出力できる周波数が広がるため、広帯域な包絡線信号に対し高い電力効率で動作することができる。
【００５０】
［第２の電源回路：図４］
次に、本発明の第２の実施の形態に係る電源回路（第２の電源回路）について図４を参照しながら説明する。図４は、第２の電源回路の構成ブロック図である。
第２の電源回路は、図４に示すように、図１の構成に、ＡＣ増幅回路１２の出力信号を検波する検波回路３３を設け、ＤＣＤＣコンバータ９が検波回路３３で検波された信号に基づき、出力信号の平均電圧を結合回路１０に出力する構成となっている。
【００５１】
［第２の電源回路の動作］
ＡＣ増幅回路１２からの出力信号電圧の平均電圧を検波回路３３において検波し、検波回路３３から出力された検波信号を基にＤＣＤＣコンバータ９がＡＣ増幅回路１２からの出力信号電圧の平均電圧と同じ電圧を結合回路１０に出力する。
これにより、入力端子１に入力する包絡線信号の平均電圧が変化する場合においても、入力信号を正確に増幅し、出力することができる。
【００５２】
［実施の形態の効果］
第１の電源回路及び第２の電源回路によれば、ＤＣＤＣコンバータ９からスイッチングレギュレータ１３の増幅電力のＤＣ成分を供給して結合回路１０で重畳することで、ＡＣ増幅回路１２からＡＣ成分のみを出力させるようにでき、そのためインバータ７のトランジスタ５，６の出力電力を小さくでき、当該トランジスタに最大出力電流が小さく、電極間容量が小さい、周波数応答の良いトランジスタを用いることができる。
これにより、スイッチングレギュレータ１３が出力するＡＣ成分の周波数帯を広げ、より高い電力効率を得ることができる効果がある。
【００５３】
つまり、第１の電源回路及び第２の電源回路によれば、インバータ７が高い電力効率で動作する周波数を広げることで、高い電力変換効率で動作する電源回路を実現することができる効果がある。
【００５４】
［実施の形態のまとめ］
本発明の実施の形態は以下の特徴を有する。
［特徴１］
入力信号を増幅して出力する電源回路であって、入力信号を一方の端子から入力し、出力された信号を他方の端子に帰還して入力し、差動増幅する増幅器２と、増幅器２から出力された信号の電流値を検出するための電流検出器と、検出された電流値に基づいて動作するヒステリシスコンパレータ４と、ヒステリシスコンパレータ４の出力信号によってスイッチング動作して増幅動作を行い、増幅器２の出力に重畳するスイッチングレギュレータ１３と、該重畳された信号の平均電圧を出力電圧として出力するＤＣＤＣコンバータ９と、該重畳された信号のＡＣ成分とＤＣＤＣコンバータ９からの出力電圧のＤＣ成分を合成する結合回路１０とを有することを特徴としている。
【００５５】
［特徴２］
上記電源回路において、結合回路１０に入力される信号を検波し、検波信号をＤＣＤＣコンバータ９に出力する検波回路３３を備え、ＤＣＤＣコンバータ９は、検波信号に基づいて平均電圧を特定して当該電圧を結合回路１０に出力することを特徴とする。
【００５６】
［特徴３］
上記電源回路において、結合回路１０は、スイッチングレギュレータ１３で増幅され、増幅器２の出力に重畳された信号に対してはＡＣ成分のみを通過させ、ＤＣＤＣコンバータ９からの出力電圧に対してはＤＣ成分のみを通過させて、両信号を重畳して合成する結合回路であることを特徴とする。
【００５７】
［特徴４］
上記電源回路において、結合回路１０は、スイッチングレギュレータ１３で増幅され、増幅器２の出力に重畳された信号が入力される入力端子２４と、出力端子２８とを備え、両端子の間にコンデンサ２５が直列に接続され、コンデンサ２５と出力端子２８を結ぶ線にインダクタ２６の一端が接続し、他端がＤＣＤＣコンバータ９からの出力電圧を入力する入力端子２７に接続することを特徴としている。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、電源電圧を可変する構成の電力増幅装置に使用する場合に、電力変換効率を向上させる電源回路に好適である。
【符号の説明】
【００５９】
１…入力端子、  ２…増幅器、  ３…抵抗、  ４…ヒステリシスコンパレータ、  ５…トランジスタ、  ６…トランジスタ、  ７…インバータ、  ８…インダクタ、  ９…ＤＣＤＣコンバータ、  １０…結合回路、  １１…出力端子、  １２…ＡＣ増幅回路、  １３…スイッチングレギュレータ、  １４…入力端子、  １５…増幅器、  １６…抵抗、  １７…ヒステリシスコンパレータ、  １８…トランジスタ、  １９…トランジスタ、  ２０…インバータ、  ２１…インダクタ、  ２２…スイッチングレギュレータ、  ２３…出力端子、  ２４…ＡＣ増幅回路側入力端子、  ２５…コンデンサ、  ２６…インダクタ、  ２７…ＤＣＤＣコンバータ側入力端子、  ２８…出力端子、  ２９…検波器、  ３０…リミッタ、  ３１…電源回路、  ３２…増幅器、  ３３…検波回路
【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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