(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
結果信号を伝送する順方向経路と、この順方向経路の出力信号から帰還信号を抽出する帰還経路と、入力信号を上記帰還信号と再結合して上記結果信号を生成する第１の再結合段とを有する帰還ループを備え、
線形結合により上記結果信号と上記帰還信号から抽出された測定信号を生成する測定回路を備えたことを特徴とする回路装置。
【請求項２】
上記測定回路は、上記結果信号が供給され、あらかじめ定めることのできる第１の伝達係数とともに上記結果信号を伝送する第１の測定信号経路と、上記帰還信号が供給され、あらかじめ定めることのできる第２の伝達係数とともに上記帰還信号を伝送する第２の測定信号経路と、上記測定経路の出力信号を加算的に結合して測定信号を生成する第２の再結合段とを備えたことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の回路装置。
【請求項３】
上記帰還ループは、カルテシアンループであることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の回路装置。
【請求項４】
請求の範囲第１項、第２項または第３項に記載の回路装置を備えたことを特徴とする、信号増幅用の増幅装置。
【請求項５】
請求の範囲第４項に記載の増幅装置を備えたことを特徴とする通信装置。
【発明の詳細な説明】
本発明は、結果信号を伝送する順方向経路と、この順方向経路の出力から帰還信号を抽出する帰還経路と、入力信号を上記帰還信号と再結合して上記結果信号を生成する第１の再結合段とを有する、帰還ループを備えた回路装置に関する。
このような回路装置は、欧州特許出願５９８５８５により知られている。この出願に記載された帰還経路は、特に、カルテシアンループ（Ｃａｒｔｅｓｉａｎ  ｌｏｏｐ）の形状を有している。このようなカルテシアンループ（より広義の用語においては帰還ループでもあるが）は、その利得値がループ利得を設計するための設定値から偏ることがあってもせいぜいわずかであるオープン帰還ループの帰還利得に用いるべきである。このことは、ループの安定性とその帯域に影響を及さないために不可欠である。しかしながら、この既知の回路装置においては、開放された帰還、即ち遮断された帰還についてループ利得を測定することができなかった。
本発明は、ループの伝達特性に影響を及すことなく、オープンループのループ利得を測定し、監視できるよう、最初に規定したタイプの回路装置を提供することを目的とする。
本発明によれば、この目的はこのタイプの回路装置で、結果信号と帰還信号から線形結合で抽出された測定信号を生成する測定回路により達成される。
本発明の好適な実施形態は、結果信号が供給される第１の測定信号経路であって、これにより結果信号が予め定めることができる第１の伝達係数で伝送される第１の測定信号経路と、帰還信号が供給される第２の測定信号経路であって、これにより帰還信号が予め定めることができる第２の伝達係数で伝送される第２の測定信号経路と、測定信号経路の出力信号を加算的に結合して測定信号を形成する第２の再結合段とを測定回路が備えたことを特徴とする。
従って、上記帰還ループは、カルテシアンループとして配設されることが好ましい。
本発明に係る回路装置は、通信装置の増幅装置内で用いると有益である。
以下の図面において、同一の素子には同一の参照記号を付す。
第１図は、本発明による回路装置のブロック回路図を示し、
第２図は、図１に示す回路装置用の測定回路の詳細な実施形態を示し、さらに、
第３図は、カルテシアンループ用の本発明の実施の一形態を示す。
第１図に示す回路装置は、利得係数Ｇを有し、その入力が第１の再結合段２の出力に接続され、結果信号を出力する増幅段として示された順方向経路１を備えている。第１の再結合段２は、減算器、例えば、差動回路（差動増幅器）として配設されている。この第１の再結合段２において、第２の入力４を介して供給される帰還信号は、第１の入力３を介して供給される入力信号から減算、即ちその符号に従って加算的に再結合される。帰還信号は、出力が第１の再結合段２の第２の入力４に接続され、入力が順方向経路１の出力に接続される帰還経路５によって生成される。原則として帰還経路５に属する減衰器６は、第１図において順方向経路１の出力と帰還経路５の入力間の接続に挿入されている。しかしながら、簡略化のために、以下においては、減衰器６は帰還経路５の一部をなし、また、特にその減衰係数は伝達係数、即ち、第１図において符号Ｈを付した帰還経路の利得に組込まれているものとする。従って、もしも、信号が第１の再結合段２の出力における結果信号として利用することができれば、信号ｅＧＨが帰還経路５の出力に現れ、またこれにより、第１の再結合段２の第２の入力４に現れる。
第１図は、測定信号出力７に測定信号を供給する測定回路をさらに含む。第１図に示す測定回路は、第１の再結合段２の出力における結果信号と帰還経路５の出力における帰還信号とを線形に結合することにより、測定信号を形成する。この目的のため、第１図に示す測定回路は、第１の測定信号経路８を備え、この第１の測定信号経路８には、第１の再結合段２の出力から結果信号が供給され、また、この第１の測定信号経路８によって結果信号が予め定めることができる第１の伝達係数ｋ２とともに伝送される。測定回路は、入力が帰還経路５の出力に接続される第２の測定経路であって、かつ、この測定経路により帰還信号が予め定めることができる第２の伝達係数ｋ１とともに伝送される第２の測定経路９をさらに含んでいる。第１の測定信号経路８の出力または第２の測定信号経路９（信号経路９も第２の測定信号経路といえる）の出力に供給される信号は、加算的に（それぞれの符号に従って）第２の再結合段にて再結合される、即ち、現在の例では互いに差引かれる。第１の測定信号経路から出力する信号と第２の測定信号経路から出力する信号との差異を形成する信号は、測定回路の測定信号として測定信号出力７に供給される。第１図における第２の再結合段には、参照番号１０を付す。
この回路装置においては、測定信号出力７における測定信号は、ループ利得エラー信号Ｅを表す。もし、測定の目的のため、同一の信号レベルが第１の再結合段２の第１の入力３に供給されれば、ループエラー信号ｅは、第１の再結合段２の出力における結果信号として形成される。このループエラー信号により、大きさｅ．Ｇ．Ｈの出力信号が帰還経路５の出力または第１の再結合段２の第２の入力４に発生する。この出力信号は、ｅ．ｋ２−ｅ．Ｇ．Ｈ．ｋ１の大きさのループ利得エラー信号Ｅの原因となる。もし、伝達係数ｋ１とｋ２について、ｋ２がｋ１．（Ｇ．Ｈ）nom（ここで（Ｇ．Ｈ）nomとは、ループ利得の設定値をいう）の積に等しくなるように設計されれば、ループ利得エラー信号Ｅの値は、もしＧ．Ｈが（Ｇ．Ｈ）nomに一致するならば正確に０に等しくなる。このように、状態Ｅ＝０に達するまで利得係数ＧまたはＨを設定することによりループ利得に必要な値を設定しても良い。
上述したことから、一般的には、ループ利得エラー信号は、ｅ．ｋ１．（（Ｇ．Ｈ）nom−Ｇ．Ｈ）の表現に一致するという事実が導かれる。このように、伝達係数ｋ１またはｋ２を適切に選択することにより、ループ利得エラーに対して所望の程度に鋭敏に応答するように回路装置を設計することができる。
第２図は、第１図の測定回路８，９，１０の具体例を示す。この具体例は、第１の入力１２が第２の抵抗Ｒ２を介して、結果信号を出力する第１の再結合段２の出力に接続されたオペアンプ１１を備えている。第１の抵抗Ｒ１は、オペアンプ１１の出力１４と第１の入力１２とをブリッジ接続する。帰還経路５の出力は、第３の抵抗Ｒ３を介してオペアンプ１１の第２の入力１３に接続され、第２の入力は、第４の抵抗Ｒ４を介してさらにグランド１５に接続されている。オペアンプ１１の出力１４は、測定信号出力７を形成する。
この回路装置においては、伝達係数ｋ１およびｋ２は、以下の方程式によって決定される。
ｋ１＝（Ｒ１＋Ｒ２）／Ｒ２．Ｒ４／（Ｒ３＋Ｒ４）および
ｋ２＝Ｒ１／Ｒ２
第３図は、本発明による回路装置のさらに具体的な実施形態を示し、欧州特許出願０５９８５８５Ａ２においても記載され、従って、第３図においては、単なる指示の方法によってのみ示された本来既知であるカルテシアンループを備えている。順方向経路１の出力は、さらに、方向性結合器１６を介してアンテナ１７に接続され、また、帰還ループ５にも接続されている。方向性結合器１６の結合係数は、こうして帰還経路５の利得Ｈ（設定値）またはＨ’（実際値）に組み込まれる。従って、順方向経路１における利得係数の設定値Ｇまたは実際値Ｇ’は、パワーアンプの利得とカルテシアンアンプにおけるミクサの伝達係数から算出される。測定信号出力７における測定信号Ｅは、従って、Ｋ．ｅ．（Ｇ’．Ｈ’．−Ｇ．Ｈ．）の式で現れ、この一方、かっこ内の表現は、利得エラーを表す。こうして形成された測定信号Ｅは、順方向経路１における電力利得係数の利得を経て利得係数Ｇ’を次に設定する制御器１８に供給される。
上述のループ利得制御は、カルテシアンループを形成する場合またはこれを最初に調整する場合のいずれにおいても用いることができ、また、カルテシアンループを操作し、または定期的に監視するために用いることができる。例えば、入力３に非常に大きな入力信号が入力されると、順方向経路が飽和状態となり、さらに信号の振幅が減衰するということになりかねない。本発明による測定回路は、この減衰をループ利得の減衰として検出し、これにより過大な負荷によって生じる歪みを認識する可能性を提供するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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