(57)【要約】【課題】電力増幅ユニットのサイズを変えることなく、高い分解能で出力電力の制御を行うことができる出力回路および送信装置の提供を図る。【解決手段】複数の電力増幅ユニット１５，１６と、ベースバンド信号ＢＢＳにおける振幅情報を示す第１信号Ｓａに基づいてΔΣ変調を行うΔΣ変調器１３と、前記ΔΣ変調器の出力信号に基づいて、複数の前記電力増幅ユニットのうち動作させる動作電力増幅ユニットＰＡ１，ＰＡ２を選択して出力電力を制御するユニット制御回路１８と、前記ベースバンド信号における位相情報を示す第２信号Ｓｐを受け取り、前記ユニット制御回路からの位相反転制御信号ＣＳｐに基づいて前記第２信号の位相反転を制御し、前記電力増幅ユニットに出力する位相反転制御回路１０と、を有する。【選択図】図６
2016127460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電力増幅ユニットと、
ベースバンド信号における振幅情報を示す第１信号に基づいてΔΣ変調を行うΔΣ変調器と、
前記ΔΣ変調器の出力信号に基づいて、複数の前記電力増幅ユニットのうち動作させる動作電力増幅ユニットを選択して出力電力を制御するユニット制御回路と、
前記ベースバンド信号における位相情報を示す第２信号を受け取り、前記ユニット制御回路からの位相反転制御信号に基づいて前記第２信号の位相反転を制御し、前記電力増幅ユニットに出力する位相反転制御回路と、を有する、
ことを特徴とする出力回路。
【請求項２】
さらに、
前記第１信号における小数ビットを受け取ってΔΣ変調を行う前記ΔΣ変調器の出力信号と、前記第１信号における整数ビットを加算する第１加算器を有し、
前記ユニット制御回路は、前記第１加算器の出力信号を受け取る、
ことを特徴とする請求項１に記載の出力回路。
【請求項３】
動作させる前記動作電力増幅ユニットが、プラスの出力電力を生成する第１動作電力増幅ユニットと、マイナスの出力電力を生成する第２動作電力増幅ユニットを含むとき、
前記ユニット制御回路は、
前記第１動作電力増幅ユニットおよび前記第２動作電力増幅ユニットの両方を選択して動作させ、
前記位相反転制御回路は、
前記第１動作電力増幅ユニットに対しては、前記第２信号を出力し、前記第２動作電力増幅ユニットに対しては、前記第２信号の位相を反転した信号を出力する、
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の出力回路。
【請求項４】
さらに、
前記第１信号を受け取り、前記ΔΣ変調器に入力するクロック信号の周波数、または、前記ΔΣ変調器におけるフィルタの次数を制御する変調器制御回路を有する、
ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の出力回路。
【請求項５】
前記ΔΣ変調器は、ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器である、
ことを特徴とする請求項４に記載の出力回路。
【請求項６】
前記変調器制御回路は、
前記出力電力の分解能を高くするときは、前記ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器に入力するクロック信号の周波数が高くなるように、または、前記ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器におけるフィルタの次数が高くなるように制御する、
ことを特徴とする請求項５に記載の出力回路。
【請求項７】
前記ベースバンド信号を受け取り、前記振幅情報および前記位相情報に分割して出力する変調回路と、
前記変調回路からの前記振幅情報を示す前記第１信号、および、前記変調回路からの前記位相情報を示す前記第２信号を受け取る、請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の出力回路と、を有する、
ことを特徴とする送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書で言及する実施例は、出力回路および送信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、低消費電力向けの出力回路として、ポーラ変調方式を適用したものが提案されている。このようなポーラ変調出力回路では、例えば、電力増幅器(ＰＡ：Power Amplifier)を複数のユニット(電力増幅ユニット)に分けて、送信電力の制御を行っている。
【０００３】
ここで、送信電力は細かく制御するのが好ましいが、分けられるユニット数は有限であるため、送信電力の制御を細かくするために、例えば、ΔΣ変調器が利用される。
【０００４】
ところで、従来、ポーラ変調方式を適用した出力回路および送信装置としては、様々なものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１０３５３６号公報
【特許文献２】特開２００６−２９５９００号公報
【特許文献３】特開２００９−１５９０２７号公報
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】M. KOZAK, "Rigorous Analysis of Delta-Sigma Modulators for Fractional-N PLL Frequency Synthesis," IEEE Trans. Circuits Syst., vol. 51, No. 6, pp.1148-1162, June 2004
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述したように、例えば、送信電力の制御を細かくするために、ΔΣ変調器を利用すると、ΔΣ変調器の次数に依存する制御コードが全て正の数で表現できるとは限らない。
【０００８】
すなわち、制御コードが負の数になると、その制御コードにより電力増幅ユニットの数がマイナスになる振幅情報が消失し、その消失した振幅情報は、量子化ノイズとして現れるため、振幅情報がノイズ成分に埋もれてしまう。その結果、小振幅の出力電力を生成すると、信号のＳ／Ｎ比が劣化することになり、振幅を小さくする、すなわち、分解能を向上させるには、限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態によれば、複数の電力増幅ユニットと、ベースバンド信号における振幅情報を示す第１信号に基づいてΔΣ変調を行うΔΣ変調器と、ユニット制御回路と、位相反転制御回路と、を有する、出力回路が提供される。
【００１０】
前記ユニット制御回路は、前記ΔΣ変調器の出力信号に基づいて、複数の前記電力増幅ユニットのうち動作させる動作電力増幅ユニットを選択して出力電力を制御する。前記位相反転制御回路は、前記ベースバンド信号における位相情報を示す第２信号を受け取り、前記ユニット制御回路からの位相反転制御信号に基づいて前記第２信号の位相反転を制御し、前記電力増幅ユニットに出力する。
【発明の効果】
【００１１】
開示の出力回路および送信装置は、電力増幅ユニットのサイズを変えることなく、高い分解能で出力電力の制御を行うことができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、送信装置の一例を示すブロック図である。
【図２】図２は、送信装置の他の例を示すブロック図である。
【図３】図３は、図２に示す送信装置におけるΔΣ変調器の一例を示すブロック図である。
【図４】図４は、図３に示す加算器の出力信号を模式的に示す図である。
【図５】図５は、実際の加算器の出力信号の一例を示す図である。
【図６】図６は、送信装置の第１実施例を示すブロック図である。
【図７】図７は、図６に示す送信装置における各構成要素の動作を説明するための図である。
【図８】図８は、図６に示す送信装置の動作を模式的に説明するための図である。
【図９】図９は、図６に示す送信装置による効果を説明するための図である。
【図１０】図１０は、送信装置の第２実施例を示すブロック図である。
【図１１】図１１は、図１０に示す送信装置による効果を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
まず、本実施例の出力回路および送信装置を詳述する前に、図１〜図５を参照して、送信装置(出力回路)の例およびその問題点を説明する。図１は、送信装置の一例を示すブロック図であり、ポーラ変調方式を適用した送信装置の一例を示すものである。
【００１４】
図１に示されるように、送信装置は、出力回路１０１、逆正接(ArcTANgent)処理を行う変調回路(MODurator)１０３およびデジタル制御発振器(ＤＣＯ：Digitally Controlled Oscillator)１０４を含む。
【００１５】
変調回路１０３は、例えば、ベースバンド信号ＢＢＳを受け取って、振幅情報および位相情報を分割して出力する。すなわち、ベースバンド信号ＢＢＳにおける振幅情報は、第１信号Ｓａ(例えば、ｎ＋ｍ bit)として、また、ベースバンド信号ＢＢＳにおける位相情報は、デジタル制御発振器１０４で変換された第２信号Ｓｐとして、それぞれ出力回路１０１に入力される。
【００１６】
出力回路１０１は、複数の電力増幅ユニット(電力増幅器：ＰＡ(Power Amplifier))１１１を含み、各電力増幅ユニット１１１には、位相情報を示す第２信号Ｓｐが入力されている。ここで、複数の電力増幅ユニット１１１は、振幅情報を示す第１信号Ｓａに基づいて、その振幅情報に対応する数の電力増幅ユニット１１１が選択される。
【００１７】
これにより、出力回路１０１からは、第１信号Ｓａに基づいて振幅が制御されると共に、第２信号Ｓｐに基づいて位相が制御された出力電圧(選択された数の電力増幅ユニット１１１による合成された出力電力)が出力される。
【００１８】
このように、図１に示す送信装置は、出力回路１０１における電力増幅ユニット１１１を飽和動作させながら、信号を振幅変調させるものであり、電力増幅ユニット１１１に対する高い線形性が求められず、消費電力を抑えることが可能なものである。
【００１９】
上述したポーラ変調方式を適用した送信装置は、例えば、昨今、注目されているセンサーデバイス、或いは、供給電力が限られているといったデバイス等の無線技術において、広く利用されるようになってきている。
【００２０】
ところで、図１に示す送信装置では、例えば、振幅変調を行うために電力増幅器を任意のサイズの電力増幅ユニット(ＰＡユニット)に分割し、振幅情報に基づいて、ＰＡユニットの数を切り替えるようになっている。
【００２１】
しかしながら、ＰＡユニットのサイズは、例えば、物理的な制約から限界があり、また、振幅の分解能は、ＰＡユニットの最小サイズに依存するため、高い分解能で出力電力(振幅電圧)の制御を行うことが難しい。
【００２２】
図２は、送信装置の他の例を示すブロック図であり、図１に示す送信装置(出力回路)に対して、さらに、ΔΣ変調器１１２等を設けるようにしたものである。なお、図２において、変調回路１０３およびデジタル制御発振器１０４は、図１と同様のものなので、その説明は省略する。
【００２３】
この図２に示す送信装置は、ΔΣ変調器１１２により、振幅情報を示す第１信号Ｓａに対してΔΣ変調を施すことで、最小サイズの電力増幅ユニット１１１による振幅よりも小さい振幅(高い解像度)を実現可能とするものである。
【００２４】
具体的に、振幅情報を示す第１信号Ｓａにおいて、例えば、第１信号の小数部(ｍビット)をΔΣ変調器１１２に入力して処理し、ΔΣ変調器１１２の出力信号と第１信号の整数部(ｎビット)を加算器１１３で加算する。
【００２５】
このΔΣ変調および加算処理された信号は、フーリエ変換することで任意の振幅になることが確認できるが、時間軸に沿った実際の動作では、電力増幅ユニット１１１の数があたかもランダムに変化するように振る舞うことになる。
【００２６】
このように、図２に示す送信装置は、例えば、所望の振幅が１つ(最小サイズ)の電力増幅ユニットで制御が困難な場合(例えば、小数：２．００８)、ΔΣ変調をかける平均値が小数(２．００８)になるように、電力増幅ユニットの数(制御コード)を変化させる。これにより、最小サイズの電力増幅ユニットのオン／オフでは得られない振幅を実現することが可能になる。
【００２７】
図３は、図２に示す送信装置におけるΔΣ変調器１１２の一例を示すブロック図であり、３次のＭＡＳＨ(Multi stAge noise SHaping：マッシュ)型ΔΣ変調器５を示すものである。
【００２８】
図３に示されるように、３次のＭＡＳＨ型ΔΣ変調器５は、演算装置(ＡＬＵ：Arithmetic and Logic Unit)５１１〜５１３、加算器５２１〜５２４および１ビットレジスタ５３１〜５３８を含む。
【００２９】
ここで、レジスタ５３１〜５３８のクロック端子には、サンプリングクロックｆclkが入力され、また、レジスタ５３１〜５３７のリセット端子には、リセット信号ＲＳＴが入力される。なお、レジスタ(第１アキュムレータ)５３８のリセット端子は、最下位ビット(ＬＳＢ：Least Significant Bit)の『１』に設定される。
【００３０】
図４は、図２に示す加算器１１３の出力信号(ΔΣ変調器１１２の出力と整数部(ｎビット)を加算した制御コード(CODE))を模式的に示す図であり、図４(a)は、振幅が大きい場合を示し、図４(b)は、振幅が小さい場合を示す。
【００３１】
図４(a)に示されるように、振幅が大きい場合、すなわち、出力回路１０２からの出力電力が大きい場合、例えば、振幅情報に基づいて選択される電力増幅ユニット１１１の数は常にプラスになるため、問題を生じることはない。ここで、図４(a)において、参照符号Ｃｗは、ΔΣ変調器１１２の次数に依存する制御コードの幅を示し、全て正の数で表現できていれば、問題は生じない。
【００３２】
これに対して、図４(b)に示されるように、振幅が小さい場合、すなわち、出力回路１０２からの出力電力が小さい場合、例えば、振幅情報に基づいて選択される電力増幅ユニット１１１の数は、常にプラスになるとは限らない。
【００３３】
これは、振幅が小さい場合には、制御コードにより、プラスに設定される電力増幅ユニットと、マイナスに設定される電力増幅ユニットを、時間方向において様々に組み合わせることで実現するため、マイナスに設定される電力増幅ユニットが生じることになる。
【００３４】
しかしながら、振幅情報に基づく制御コードでは表現できても、実際の電力増幅ユニット(電力増幅ユニットの数)をマイナスにすることは困難である。そのため、図４(b)中の一点鎖線で示すマイナスになる振幅情報が消失する。
【００３５】
図５は、実際の加算器１１３の出力信号の一例を示す図である。図４(b)を参照して説明したように、例えば、図５のように、加算器１１３から出力される制御コード(CODE：振幅情報)にマイナスが存在すると、そのマイナス領域(図５中の破線で囲った領域)では、制御コードが消失する。
【００３６】
すなわち、ΔΣ変調器１１２によりΔΣ変調を行った後の振幅情報に基づく制御コードは、例えば、電力増幅ユニット１１１の数の変化がプラスであれば、振幅電圧(出力電力)を正しく制御することは可能である。しかしながら、例えば、出力振幅を下げていくと、制御コードにより、電力増幅ユニット１１１の数がマイナスになるような現象が発生する。
【００３７】
しかしながら、例えば、制御コードにより電力増幅ユニット１１１の数がマイナスになる領域では、振幅情報が消失し、その消失した振幅情報は、量子化ノイズとして現れるため、振幅情報がノイズ成分に埋もれてしまう。その結果、小振幅の出力電力を生成すると、信号のＳ／Ｎ比が劣化することになり、振幅を小さくする、すなわち、分解能を向上させるには、限界があった。
【００３８】
以下、出力回路および送信装置の実施例を、添付図面を参照して詳述する。図６は、送信装置の第１実施例を示すブロック図である。図６と、前述した図２の比較から明らかなように、第１実施例の送信装置(出力回路１)では、位相反転制御回路１０およびユニット制御回路１８が追加されている。
【００３９】
ここで、図６における逆正接処理を行う変調回路３およびデジタル制御発振器４は、前述した図２における変調回路１０３およびデジタル制御発振器１０４と同様のものであり、その説明は省略する。
【００４０】
なお、図６における電力増幅ユニット１５および１６は、実質的に、図２における電力増幅ユニット１１１に対応し、例えば、電力増幅ユニット１５および１６の総数は、電力増幅ユニット１１１の総数と一致している。
【００４１】
また、図６の出力回路１では、複数の電力増幅ユニット１５および１６の出力電力(振幅電圧)を加算する加算器(第２加算器)１７が明示されているが、図２の出力回路１０２においても、図示していないが、同様のものが設けられている。
【００４２】
図６に示されるように、第１実施例の出力回路１(送信装置)は、複数の電力増幅ユニット１５，１６、ΔΣ変調器１３、ユニット制御回路１８、位相反転制御回路１０を含む。ΔΣ変調器１３は、例えば、図３を参照して説明した３次のＭＡＳＨ型ΔΣ変調器５をそのまま適用することができる。
【００４３】
ここで、高次のΔΣ変調器としては、例えば、図３のようなＭＡＳＨ型ΔΣ変調器、および、高次フィルタを用いたシングルループ型ΔΣ変調器が知られているが、本実施例の出力回路１に対しては、ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器を適用するのが好ましい。
【００４４】
すなわち、ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器は、ΔΣ変調器を多段接続することで次数が高くても安定した伝達特性を示す。そのため、図１０を参照して後述するように、例えば、ΔΣ変調器１３におけるフィルタの次数を制御することにより、或いは、入力するクロック信号(ｆclk)の周波数を制御することにより、解像度の制御を行うことができる。
【００４５】
ユニット制御回路１８は、振幅情報を示す第１信号ＳａによるΔΣ変調器１３の出力信号、すなわち、加算器(第１加算器)１４から出力される制御コード(CODE)に基づいて、複数の電力増幅ユニット１５，１６の選択を行う。すなわち、複数の電力増幅ユニット１５，１６から、動作させる動作電力増幅ユニットＰＡ１，ＰＡ２を選択する。
【００４６】
ここで、電力増幅ユニットＰＡ１は、制御コードに基づいてプラスの出力電力を生成するユニット(第１動作電力増幅ユニット)を示し、電力増幅ユニットＰＡ２は、制御コードに基づいてマイナスの出力電力を生成するユニット(第２動作電力増幅ユニット)を示す。
【００４７】
なお、第１動作電力増幅ユニットＰＡ１および第２動作電力増幅ユニットＰＡ２は、制御コードに基づいて、それぞれが複数選択されることがあるのはいうまでもない。すなわち、マイナスの出力電力を生成するユニットとは、例えば、複数の電力増幅ユニットが設けられているとき、そのうちのいくつかの電力増幅ユニットの出力電力(振幅電圧)を減算(マイナス)することで、所望の振幅電圧を得る電力増幅ユニットを意味する。もちろん、そのマイナスの出力電力を生成するユニットは、１つであってもよい。
【００４８】
位相反転制御回路１０は、インバータ１１およびセレクタ１２を含み、位相情報を示す第２信号Ｓｐをそのまま出力するか、或いは、位相反転して出力するかを、ユニット制御回路１８からの位相反転制御信号ＣＳｐに基づいて制御する。
【００４９】
すなわち、プラスの出力電力を生成するための第１動作電力増幅ユニットＰＡ１(１５)に対しては、第２信号Ｓｐをそのまま出力し、マイナスの出力電力を生成する第２動作電力増幅ユニットＰＡ２(１６)に対しては、第２信号Ｓｐを位相反転して出力する。
【００５０】
このように、本実施例では、例えば、電力増幅ユニット数がマイナスになる場合には、そのマイナスになる電力増幅ユニットを選択して動作させると共に、その入力信号として位相反転した信号を入力することで、マイナスを表現することが可能になる。特に、出力電力が微弱になる場合でも、その微弱な出力電力を生成することができ、解像度を向上させることが可能になる。
【００５１】
図７は、図６に示す送信装置における各構成要素の動作を説明するための図である。図７に示されるように、ユニット制御回路１８の入力(制御コードCODE)がプラス(零以上：CODE≧０)のとき、第１動作電力増幅ユニットＰＡ１は、そのままの制御コードCODEにより選択される。
【００５２】
ここで、選択される第１動作電力増幅ユニットＰＡ１の数は、複数であってもよいのは上述した通りである。また、マイナスの出力電力を生成する第２動作電力増幅ユニットＰＡ２は、制御コードCODEに基づいて選択されない。
【００５３】
このとき、ユニット制御回路１８からの位相反転制御信号ＣＳｐは『１』になり、位相反転制御回路１０は、入力する第２信号Ｓｐをそのまま通過させ(セレクタ１２は、そのままの第２信号Ｓｐを選択し)て、第１動作電力増幅ユニットＰＡ１に出力する。そして、選択された第１動作電力増幅ユニットＰＡ１の出力電力は、加算器１７で加算(合成)されて出力される。
【００５４】
一方、ユニット制御回路１８の入力がマイナス(CODE＜０)のとき、第１動作電力増幅ユニットＰＡ１は、選択されず、第２動作電力増幅ユニットＰＡ２は、制御コードの絶対値(｜CODE｜)により選択される。
【００５５】
すなわち、前述した図２に示す出力回路１０２では、マイナスの制御コードに基づく電力増幅ユニット１１１は選択されず振幅情報は消失されていたが、本実施例では、制御コードの絶対値｜CODE｜により、対応する第２動作電力増幅ユニットＰＡ２が選択される。
【００５６】
このとき、ユニット制御回路１８からの位相反転制御信号ＣＳｐは『０』になり、位相反転制御回路１０は、インバータ１１により第２信号Ｓｐを位相反転した信号／Ｓｐを、第２動作電力増幅ユニットＰＡ２に出力する。すなわち、セレクタ１２は、インバータ１１の出力信号／Ｓｐを選択する。
【００５７】
これにより、制御コードの絶対値｜CODE｜により選択された第２動作電力増幅ユニットＰＡ２には、第２信号Ｓｐを位相反転した信号／Ｓｐが入力され、その第２動作電力増幅ユニットＰＡ２の出力電力は、加算器１７で加算されて出力される。
【００５８】
ここで、選択される第２動作電力増幅ユニットＰＡ２の数は、複数であってもよいのは上述した通りである。また、プラスの出力電力を生成する第１動作電力増幅ユニットＰＡ１は、制御コードCODEに基づいて選択されない。
【００５９】
図８は、図６に示す送信装置の動作を模式的に説明するための図である。上述したように、第１実施例によれば、制御コードがマイナス(CODE＜０)のとき、制御コードの絶対値｜CODE｜(すなわち、-CODE)と、第２信号Ｓｐの位相反転信号により処理する。
【００６０】
従って、上述した第１実施例による出力電力Ｐo1は、Ｐo1＝｛−cos(ω1ｔ)｝×｛−sin(ω2ｔ)｝になり、これは、実質的に、ポーラ変調方式を適用した理想の場合の出力電力Ｐo(＝cos(ω1ｔ)｝×sin(ω2ｔ))と同じものになる。
【００６１】
このように、本第１実施例の出力回路１(送信装置)によれば、電力増幅ユニットのサイズを変えることなく、出力電力の振幅を小さくする、すなわち、分解能を向上させることが可能になる。
【００６２】
図９は、図６に示す送信装置による効果を説明するための図であり、設定値を２．００８、ΔΣ変調器１３の次数を３(３次フィルタ)、ΔΣ変調器１３の分解能を１１ビット、そして、サンプリングクロックを２４ＭＨｚとしたときのものを示す。
【００６３】
すなわち、図９は、ΔΣ変調器１３として、前述した図３のような３次のＭＡＳＨ型ΔΣ変調器５を適用し、サンプリングクロックｆclkを２４ＭＨｚとした場合に相当する。なお、図９において、参照符号ＣＬ１１は、第１実施例の送信装置による特性を示し、ＣＬ１２は、図２に示す送信装置による特性を示す。
【００６４】
図９に示されるように、上述した条件において、２．００８の設定値は、図２に示す送信装置では、例えば、数百ＫＨｚ程度でも、量子化ノイズに埋もれてしまう(ＣＬ１２参照)。これに対して、本第１実施例の送信装置によれば、例えば、７ＭＨｚよりも低い周波数では、量子化ノイズとの明確な差別化ができ、２．００８といった小振幅でも実用化可能なのが分かる。
【００６５】
すなわち、本第１実施例の送信装置によれば、量子化ノイズレベルが下がると、出力電力の振幅を小さくすることができ、より微小な振幅の信号を出力することで出力の可変幅を広げることができる。さらに、ΔΣ変調により、高い精度で出力電力のレベル調整を行うことが可能になる。
【００６６】
図１０は、送信装置の第２実施例を示すブロック図である。図１０と、前述した図６の比較から明らかなように、第２実施例の送信装置(出力回路２)では、第１実施例の出力回路１に対して、変調器制御回路１９が追加されている。
【００６７】
変調器制御回路１９は、振幅情報を示す第１信号Ｓａを受け取り、ΔΣ変調器１３におけるフィルタの次数、および／または、ΔΣ変調器１３に入力するクロック信号の周波数を制御する。
【００６８】
すなわち、変調器制御回路１９は、出力電力(振幅電圧)の分解能を高くする場合、ΔΣ変調器１３におけるフィルタの次数を高く、例えば、実質的に、図３に示す３次のΔΣ変調器に対してループを１段追加して４次のΔΣ変調器となるように制御する。
【００６９】
また、変調器制御回路１９は、出力電力の分解能を高くする場合、ΔΣ変調器１３の入力クロック信号の周波数を高く、例えば、図３に示す３次のＭＡＳＨ型ΔΣ変調器５におけるサンプリングクロックｆclkの周波数を高くなるように制御する。
【００７０】
図１１は、図１０に示す送信装置による効果を説明するための図であり、図１１(a)は、ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器における次数(段数)を変化させた場合の特性を示し、図１１(b)は、ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器におけるサンプリング周波数を変化させた場合の特性を示す。
【００７１】
ここで、図１１(a)および図１１(b)において、横軸は、周波数を示し、縦軸は、ノイズレベルを示す。なお、図１１(a)において、参照符号ＣＬ２１は、４次のＭＡＳＨ型ΔΣ変調器の特性を示し、ＣＬ２２は、３次のＭＡＳＨ型ΔΣ変調器の特性を示す。また、図１１(b)において、参照符号ＣＬ３１は、サンプリング周波数の変更前(周波数１倍)を示し、ＣＬ３２は、サンプリング周波数を２倍にしとき(周波数２倍)を示す。
【００７２】
すなわち、図１１(a)に示されるように、出力電力の分解能を高くする場合、変調器制御回路１９は、例えば、ΔΣ変調器１３の次数を３次から４次に変更することで、特性をＣＬ２２からＣＬ２１に変化させ、量子化ノイズに埋もれないようにすることができる。具体的に、ノイズレベルの傾き変化は、例えば、次数を１段上げることで、６ｄＢ／ｄｅｃノイズレベルが下がることになり、Ｓ／Ｎ比を向上させることが可能になる。
【００７３】
また、図１１(b)に示されるように、出力電力の分解能を高くする場合、変調器制御回路１９は、例えば、ΔΣ変調器１３のサンプリング周波数を高くすることで、特性をＣＬ３１からＣＬ３２にシフトさせることができる。すなわち、ΔΣ変調器１３のサンプリング周波数を高くすることで、量子化ノイズに埋もれないようにすることができる。
【００７４】
以上において、本実施例の出力回路(送信装置)は、無線信号を送信するために使用することができる。また、本実施例の出力回路(送信装置)は、ＩＰマクロとして提供することが可能である。さらに、本実施例の出力回路(送信装置)は、半導体チップ上に形成し、半導体集積回路として提供することができる。
【００７５】
以上、実施形態を説明したが、ここに記載したすべての例や条件は、発明および技術に適用する発明の概念の理解を助ける目的で記載されたものであり、特に記載された例や条件は発明の範囲を制限することを意図するものではない。また、明細書のそのような記載は、発明の利点および欠点を示すものでもない。発明の実施形態を詳細に記載したが、各種の変更、置き換え、変形が発明の精神および範囲を逸脱することなく行えることが理解されるべきである。
【００７６】
以上の実施例を含む実施形態に関し、さらに、以下の付記を開示する。
（付記１）
複数の電力増幅ユニットと、
ベースバンド信号における振幅情報を示す第１信号に基づいてΔΣ変調を行うΔΣ変調器と、
前記ΔΣ変調器の出力信号に基づいて、複数の前記電力増幅ユニットのうち動作させる動作電力増幅ユニットを選択して出力電力を制御するユニット制御回路と、
前記ベースバンド信号における位相情報を示す第２信号を受け取り、前記ユニット制御回路からの位相反転制御信号に基づいて前記第２信号の位相反転を制御し、前記電力増幅ユニットに出力する位相反転制御回路と、を有する、
ことを特徴とする出力回路。
【００７７】
（付記２）
さらに、
前記第１信号における小数ビットを受け取ってΔΣ変調を行う前記ΔΣ変調器の出力信号と、前記第１信号における整数ビットを加算する第１加算器を有し、
前記ユニット制御回路は、前記第１加算器の出力信号を受け取る、
ことを特徴とする付記１に記載の出力回路。
【００７８】
（付記３）
動作させる前記動作電力増幅ユニットが、プラスの出力電力を生成する第１動作電力増幅ユニットと、マイナスの出力電力を生成する第２動作電力増幅ユニットを含むとき、
前記ユニット制御回路は、
前記第１動作電力増幅ユニットおよび前記第２動作電力増幅ユニットの両方を選択して動作させ、
前記位相反転制御回路は、
前記第１動作電力増幅ユニットに対しては、前記第２信号を出力し、前記第２動作電力増幅ユニットに対しては、前記第２信号の位相を反転した信号を出力する、
ことを特徴とする付記１または付記２に記載の出力回路。
【００７９】
（付記４）
さらに、
前記第１信号を受け取り、前記ΔΣ変調器に入力するクロック信号の周波数、または、前記ΔΣ変調器におけるフィルタの次数を制御する変調器制御回路を有する、
ことを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか１項に記載の出力回路。
【００８０】
（付記５）
前記ΔΣ変調器は、ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器である、
ことを特徴とする付記４に記載の出力回路。
【００８１】
（付記６）
前記変調器制御回路は、
前記出力電力の分解能を高くするときは、前記ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器に入力するクロック信号の周波数が高くなるように、または、前記ＭＡＳＨ型ΔΣ変調器におけるフィルタの次数が高くなるように制御する、
ことを特徴とする付記５に記載の出力回路。
【００８２】
（付記７）
さらに、
複数の前記電力増幅ユニットの出力電力を加算して出力する第２加算器を有する、
ことを特徴とする付記１乃至付記６のいずれか１項に記載の出力回路。
【００８３】
（付記８）
前記出力回路は、無線信号を送信するために使用される、
ことを特徴とする付記１乃至付記７のいずれか１項に記載の出力回路。
【００８４】
（付記９）
前記出力回路は、ＩＰマクロとして提供される、
ことを特徴とする付記１乃至付記８のいずれか１項に記載の出力回路。
【００８５】
（付記１０）
前記ベースバンド信号を受け取り、前記振幅情報および前記位相情報に分割して出力する変調回路と、
前記変調回路からの前記振幅情報を示す前記第１信号、および、前記変調回路からの前記位相情報を示す前記第２信号を受け取る、付記１乃至付記９のいずれか１項に記載の出力回路と、を有する、
ことを特徴とする送信装置。
【００８６】
（付記１１）
さらに、
前記変調回路からの前記位相情報に基づいて、前記第２信号を生成するデジタル制御発振器を有する、
ことを特徴とする付記１０に記載の送信装置。
【００８７】
（付記１２）
付記１０または付記１１に記載の送信装置は、半導体チップ上に形成される、
ことを特徴とする半導体集積回路。
【符号の説明】
【００８８】
１，２，１０１，１０２    出力回路
３，１０３    変調回路
４，１０４    デジタル制御発振器
５    ３次のＭＡＳＨ型ΔΣ変調器
１０    位相反転制御回路
１１    インバータ
１２    セレクタ
１３，１１２    ΔΣ変調器
１４，１１３    加算器(第１加算器)
１５，１６，１１１    電力増幅ユニット
１７    加算器(第２加算器)
１８    ユニット制御回路
１９    変調器制御回路
【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９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図８】
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