【手続補正書】
【提出日】平成23年10月14日(2011.10.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅システムであって、
増幅器からの出力信号を入力として受信する少なくとも１つの電力ブースト回路であって、前記増幅器は電源レールからの電源入力電圧信号を受信する、少なくとも１つの電力ブースト回路と、
蓄電コンデンサ（reservoir capacitor）とを備え、
前記少なくとも１つの電力ブースト回路は、前記増幅器からの前記出力信号を追跡し、該増幅器からの該出力信号が所定の閾値内の前記電源レール電圧に近づくときに、前記蓄電コンデンサから電流を引き込むことによって、前記増幅器に電力供給する（feeding）前記電源入力電圧信号を一時的にブーストする増幅システム。
【請求項２】
前記少なくとも１つの電力ブースト回路は、前記出力信号が前記電源レール電圧のレベルから前記所定の閾値を差し引いた値を超えている限り、前記電源入力電圧信号を、前記増幅器からの前記出力信号を超える所定のレベルに維持し、該所定のレベルは前記所定の閾値の量に近似的に等しい請求項１に記載の増幅システム。
【請求項３】
前記所定のレベルは公称上は一定であるが、前記蓄電コンデンサから電流が引き込まれると減退する請求項２に記載の増幅システム。
【請求項４】
前記蓄電コンデンサはダイオードを介して前記電源レールに結合され、該ダイオードは、前記増幅器の前記出力信号が前記電源レール電圧のレベルから前記所定の閾値を差し引いた値を超えない場合に、前記蓄電コンデンサが充電されることを可能にする請求項２に記載の増幅システム。
【請求項５】
前記ダイオードはショットキーダイオードを含む請求項４に記載の増幅システム。
【請求項６】
前記増幅システムは、前記増幅器によって受信されるソース入力信号に接続される利得段をさらに備え、該利得段は或る動作範囲にわたって前記増幅器の利得特性にマッチングする利得特性を有し、前記増幅器の前記出力信号を示す出力を前記電力ブースト回路に提供し、それによって、該電力ブースト回路が前記増幅器の前記出力信号を間接的に追跡することが可能となる請求項１に記載の増幅システム。
【請求項７】
前記増幅器に電力供給するブーストされた前記電源入力電圧信号を監視する電圧検知回路と、該電圧検知回路に応答し、可変フィードバック信号を前記電力ブースト回路内に射出する可変オフセット回路であって、前記可変フィードバック信号の大きさは前記電源入力電圧信号の大きさに比例する、可変オフセット回路とをさらに備える請求項１に記載の増幅システム。
【請求項８】
前記電力ブースト回路は、ブーストされた前記電源入力電圧信号に対応するフィードバック信号を受信し、前記電源入力電圧信号が増大するにつれて増大する可変利得係数をその電力ブースト機能に適用する請求項１に記載の増幅システム。
【請求項９】
独立した正及び負の電源レールブースティングを有する増幅システムであって、
増幅器からの出力信号を入力として受信する第１の電力ブースト回路と、
前記増幅器からの前記出力信号を入力として受信する第２の電力ブースト回路とを備え、
前記第１の電力ブースト回路及び前記第２の電力ブースト回路は選択的に係合されて、それぞれ、前記増幅器からの前記出力信号が正電源レール若しくは負電源レールに近づくか又は該正電源レール若しくは該負電源レールを超えると、前記増幅器に対する正電源入力電圧レベル及び負電源入力電圧レベルを一時的にブーストする増幅システム。
【請求項１０】
前記第１の電力ブースト回路は、前記正電源レール付近の前記増幅器からの前記出力信号の軌跡と該正電源レールを超える該増幅器からの該出力信号の軌跡とを動的に追跡することによって前記増幅器に対する前記正電源入力電圧レベルをブーストし、前記第２の電力ブースト回路は、前記負電源レール付近の前記増幅器からの前記出力信号の軌跡と該負電源レールを超える該増幅器からの該出力信号の軌跡とを動的に追跡することによって前記増幅器に対する前記負電源入力電圧レベルをブーストする請求項９に記載の増幅システム。
【請求項１１】
前記増幅システムは、
第１の蓄電コンデンサと、
第２の蓄電コンデンサとをさらに備え、
前記第１の電力ブースト回路は、前記増幅器からの前記出力信号が前記正電源レールのレベルから所定の正レール閾値を差し引いた値を超える場合に前記第１の蓄電コンデンサから電流を引き込むことによって前記増幅器に対する前記正電源入力電圧レベルをブーストし、
前記第２の電力ブースト回路は、前記増幅器からの前記出力信号が前記負電源レールのレベルから所定の負レール閾値を差し引いた値を超える場合に前記第２の蓄電コンデンサから電流を引き込むことによって前記増幅器に対する前記負電源入力電圧レベルをブーストする請求項１０に記載の増幅システム。
【請求項１２】
前記所定の正レール閾値及び前記所定の負レール閾値は同じ値を有する請求項１１に記載の増幅システム。
【請求項１３】
前記第１の蓄電コンデンサは第１のダイオードを介して前記正電源レールに結合され、前記第２の蓄電コンデンサは第２のダイオードを介して前記負電源レールに結合される請求項１１に記載の増幅システム。
【請求項１４】
前記第１のダイオードは、前記増幅器からの前記出力信号が前記正電源レールから前記所定の正レール閾値を差し引いた値を下回ったままである場合には順バイアスのままであり、それによって前記第１の蓄電コンデンサを充電することが可能となり、前記出力信号が前記正電源レールのレベルから前記所定の正レール閾値を差し引いた値を超える場合には逆バイアスとなり、
前記第２のダイオードは、前記増幅器からの前記出力信号が前記負電源レールから前記所定の負レール閾値を差し引いた値を上回ったままである場合には順バイアスのままであり、それによって前記第２の蓄電コンデンサを充電することが可能となり、前記出力信号が前記負電源レールのレベルから前記所定の負レール閾値を差し引いた値を超える場合には逆バイアスとなる請求項１１に記載の増幅システム。
【請求項１５】
前記第１の電力ブースト回路は、ブーストされた前記正電源入力電圧に対応する第１のフィードバック信号を受信し、前記正電源入力電圧信号の大きさが増大するにつれて増大する第１の可変利得係数をその電力ブースト機能に適用し、前記第２の電力ブースト回路は、ブーストされた前記負電源入力電圧に対応する第２のフィードバック信号を受信し、前記負電源入力電圧信号の大きさが増大するにつれて増大する第２の可変利得係数をその電力ブースト機能に適用する請求項９に記載の増幅システム。
【請求項１６】
動的増幅システムであって、
第１の電源レールに電気的に接続される第１の電力ブースト増幅器であって、該第１の電源レールは、それぞれが出力信号を提供する複数の増幅器に第１の公称電圧レベルで電力を提供する、第１の電力ブースト増幅器と、
第２の電源レールに電気的に接続される第２の電力ブースト増幅器であって、該第２の電源レールは、前記複数の増幅器に第２の公称電圧レベルで電力を提供する、第２の電力ブースト増幅器と、
電力ブースト制御回路であって、前記複数の増幅器からの出力信号レベルを監視すると共に、電力ブースト信号を前記第１の電力ブースト増幅器及び前記第２の電力ブースト増幅器に提供するように動作可能であり、それによって、前記第１の電力ブースト増幅器は、前記第１の電源レールを、前記複数の増幅器からの最高出力信号レベルと共に前記第１の公称電圧レベルを上回って一時的にブーストし、前記第２の電力ブースト増幅器は、前記第２の電源レールを、前記複数の増幅器からの最低出力信号レベルと共に前記第２の公称電圧レベルを下回って一時的に低下させる、電力ブースト制御回路とを備える動的増幅システム。
【請求項１７】
前記電力ブーストコントローラは、前記最高出力信号レベルが第１の所定のマージン内の前記第１の公称電圧レベルに近づくときに、前記第１の電力ブースト増幅器に、前記第１の電源レールを前記第１の公称電圧レベルを超えて上昇させると共に、前記最低出力信号レベルが第２の所定のマージン内の前記第２の公称電圧レベルに近づくときに、前記第２の電力ブースト増幅器に、前記第２の電源レールを前記第２の通常電圧レベルを下回って低下させる請求項１６に記載の動的増幅システム。
【請求項１８】
前記第１の公称電圧レベル及び前記第２の公称電圧レベルは同じ大きさを有するが反対の極性であり、前記第１の所定のマージン及び前記第２の所定のマージンは同じ大きさを有する請求項１７に記載の動的増幅システム。
【請求項１９】
前記電力ブーストコントローラは、前記第１の電力ブースト増幅器がアクティブである場合に、該第１の電力ブースト増幅器に、前記第１の電源レールを、前記複数の増幅器からの前記最高出力信号レベルを近似的に前記第１の所定のマージンだけ超えたままにさせると共に、前記第２の電力ブースト増幅器がアクティブである場合に、該第２の電力ブースト増幅器に、前記第２の電源レールを、前記複数の増幅器からの前記最低出力信号レベルを近似的に前記第２の所定のマージンだけ下回ったままにさせるように動作可能である請求項１７に記載の動的増幅システム。
【請求項２０】
前記動的電源は、
第１の蓄電コンデンサと、
第２の蓄電コンデンサとをさらに備え、
前記第１の電力ブースト回路は、アクティブである場合に前記第１の蓄電コンデンサから電流を引き込んで前記第１の電源レールを前記第１の公称電圧レベルを超えてブーストし、
前記第２の電力ブースト回路は、アクティブである場合に前記第２の蓄電コンデンサから電流を引き込んで前記第２の電源レールを前記第２の公称電圧レベルを下回って低下させる請求項１６に記載の動的増幅システム。
【請求項２１】
前記第１の蓄電コンデンサは第１のダイオードを介して前記第１の電源レールに結合され、それによって、前記複数の増幅器に対する電力をアクティブにブーストしない場合に、前記第１の蓄電コンデンサを充電することが可能となり、前記第２の蓄電コンデンサは第２のダイオードを介して前記第２の電源レールに結合され、それによって、前記複数の増幅器に対する電力をアクティブにブーストしない場合に、前記第２の蓄電コンデンサを充電することが可能となる請求項２０に記載の動的増幅システム。
【請求項２２】
複数の増幅器に電力を供給する方法であって、
第１の基線供給電圧レベル及び第２の基線供給電圧レベルで前記複数の増幅器に電力を供給し、
前記複数の増幅器のそれぞれからの出力信号を監視し、
前記複数の増幅器のうちのいずれかからの前記出力信号が第１の所定のマージン内の前記第１の基線供給電圧レベルに近づくときに、該第１の基線供給電圧レベルを増大させ、それによって、該第１の基線供給電圧レベルは、前記複数の増幅器のそれぞれからの前記出力信号のレベルを常に上回ったままであり、
前記複数の増幅器のうちのいずれかからの前記出力信号が第２の所定のマージン内の前記第２の基線供給電圧レベルに近づくときに、該第２の基線供給電圧レベルを低減させ、それによって、該第２の基線供給電圧レベルは、前記複数の増幅器のそれぞれからの前記出力信号のレベルを常に下回ったままである電力供給方法。
【請求項２３】
前記第１の基線供給電圧レベルは正であり、前記第２の基線供給電圧レベルは負であり、該第１の基線供給電圧レベル及び該第２の基線供給電圧レベルは同じ大きさを有する請求項２２に記載の電力供給方法。
【請求項２４】
前記第１の基線供給電圧レベルは、前記複数の増幅器からの最大正出力信号が前記第１の基線供給電圧レベルから前記第１の所定のマージンを差し引いた値を超える場合には、前記最大正出力信号を追跡するように増大されるが、そこから前記第１の所定のマージンだけオフセットされ、前記第２の基線供給電圧レベルは、前記複数の増幅器からの最大負出力信号が前記第２の基線供給電圧レベルから前記第２の所定のマージンを差し引いた値を超える場合には、前記最大負出力信号を追跡するように低減されるが、そこから前記第２の所定のマージンだけオフセットされる請求項２２に記載の電力供給方法。
【請求項２５】
前記第１の基線供給電圧レベルを増大させるステップと、前記第２の基線供給電圧レベルを低減するステップとは独立して実施され、それによって、前記第１の基線供給電圧レベル又は前記第２の基線供給電圧レベルのうちの一方のみを所与の時点においてブーストすることができる請求項２４に記載の電力供給方法。
【請求項２６】
前記第１の基線供給電圧レベルは、該第１の基線供給電圧レベルがアクティブにブーストされない場合に充電する第１の蓄電コンデンサから電流を引き込むことによって増大され、前記第２の基線供給電圧レベルは、該第２の基線供給電圧レベルがアクティブにブーストされない場合に充電する第２の蓄電コンデンサから電流を引き込むことによって低減される請求項２２に記載の電力供給方法。
【請求項２７】
オンデマンド電源であって、
第１の電力ブースト増幅器と、
第２の電力ブースト増幅器と、
少なくとも第１の電力供給される増幅器及び第２の電力供給される増幅器から出力信号を受信するコントローラであって、該コントローラは、第１の制御信号を前記第１の電力ブースト増幅器に、また第２の制御信号を前記第２の電力ブースト増幅器に提供し、それによって、前記第１の電力供給される増幅器及び前記第２の電力供給される増幅器に対する電力供給信号に関連付けられる第１の電力供給レベルは、前記出力信号のいずれかが該第１の電力供給レベルに近づくか又は該第１の電力供給レベルを超えるときに、動的に第１の最小マージンだけ前記第１の電力供給される増幅器及び前記第２の電力供給される増幅器からの前記出力信号のレベルを上回ったままにされ、前記第１の電力供給される増幅器及び前記第２の電力供給される増幅器に対する電力供給信号に関連付けられる第２の電力供給レベルは、前記出力信号のいずれかが該第２の電力供給レベルに近づくか又は該第２の電力供給レベルを超えるときに、動的に第２の最小マージンだけ前記第１の電力供給される増幅器及び前記第２の電力供給される増幅器からの前記出力信号のレベルを下回ったままにされるコントローラとを備えるオンデマンド電源。
【請求項２８】
前記オンデマンド電源は、
第１の蓄電コンデンサと、
第２の蓄電コンデンサとをさらに備え、
前記第１の電力供給レベルは前記第１の蓄電コンデンサから電流を引き込むことによって一時的にブーストされ、前記第２の電力供給レベルは前記第２の蓄電コンデンサから電流を引き込むことによって一時的にブーストされる請求項２７に記載のオンデマンド電源。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４８】
図１０Ａ〜図１０Ｄは、電力増幅器回路の一実施形態の詳細な回路図である。ここで、主増幅器１００４（この例ではＦＥＴ）が、必要に応じて、正供給電圧信号（Ｖｂｏｏｓｔ＋）１００７を出力する正電力ブースト増幅器１０２０、及び負供給電圧信号（Ｖｂｏｏｓｔ−）１００８を出力する負電力ブースト増幅器１０３０によって電力供給される。主増幅器１００４、正電力ブースト増幅器１０２０、及び負電力ブースト増幅器１０３０は、概して図７に示される主増幅器７０４（Ａ１）、及び電力ブースト増幅器７２０（Ｂ＋）、７３０（Ｂ−）に類似であり、同様の目的を果たす。正電力ブースト増幅器１０２０は、主増幅器１００４の出力１００５から導出される入力信号（Ｖｉｎ（＋））１０９１を受信し、負電力ブースト増幅器１０３０は、同様に主増幅器１００４の出力１００５から導出される入力信号（Ｖｉｎ（−））１０９２を受信する。正電力ブースト増幅器１０２０は、正ブースト電圧検知ライン１０２１上の正供給電圧信号（Ｖｂｏｏｓｔ＋）１００７を検知し、蓄電コンデンサ１０２５によって提供されるブーストの量を制御する正レールブースト制御信号１０９３を生成する。同様に、負電力ブースト増幅器１０３０は、負ブースト電圧検知ライン１０３１上の負供給電圧信号（Ｖｂｏｏｓｔ−）１００８を検知し、蓄電コンデンサ１０３５によって提供されるブーストの量を制御する負レールブースト制御信号１０９４を生成する。詳細な挿入図１０９０は、本明細書において開示される上記の実施形態に関連して上述したダイオード１０２９、１０３９と共に、蓄電コンデンサ１０２５に印加される正レールブースト制御信号１０９３と、蓄電コンデンサ１０３５に印加される負レールブースト制御信号１０９４とを示す。当該挿入図は、正ブースト電圧検知ライン１０２１を導出するのに使用される検知抵抗器Ｒ７４、及び、負ブースト電圧検知ライン１０３１を導出するのに使用される検知抵抗器Ｒ７５も示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
図１０Ａ〜図１０Ｄの回路の動作は、それによって負電力ブースト増幅器１０３０が類似の様式で動作することが理解される、図１２における関連グラフと共に、図１０Ａ〜図１０Ｄにおける正電力ブースト増幅器１０２０の特定の詳細を示す図１１を参照してより深く説明することができる。図１１は、図１０Ａ〜図１０Ｄのブースタ増幅器を駆動するように設計される出力検知回路を包括的に示し、一方で図１２は、回路のさまざまな点、及びさまざまな時点における特定の電圧波形を示す。図１１において、トランジスタＱ５及び抵抗器Ｒ５、Ｒ６は、ノードＶ５への、ライン１０２１上で検知される正供給電圧信号（Ｖｂｏｏｓｔ＋）１００７からの公称上一定の電圧差を維持する、一般的に「増幅ダイオード」電圧基準１１２５と呼ばれるものを形成する。抵抗器Ｒ４及びＲ７８は、この電圧基準１１２５に対するバイアス電流を提供するが、ノードＶ２における検知されたブースト電圧（Ｖｓｅｎｓｅ＋）の成分も計算に入れる。したがって、トランジスタＱ４のエミッタ電圧は、固定成分にＶｂｏｏｓｔ＋に比例する所定の成分を加算した値を有するＶｂｏｏｓｔ＋を下回る電圧に維持される。トランジスタＱ４のエミッタは、ダイオードＤ３及び抵抗器Ｒ１を介して増幅器出力１００５に接続される。トランジスタＱ４のコレクタは、ブースト増幅器（たとえば、図７の増幅器７２０（Ｂ＋））の入力に接続される。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
最初に、静止条件下で、検知されたブースト電圧（Ｖｓｅｎｓｅ＋）１０２１がダイオード１０２９（図１０Ａ〜図１０Ｄの挿入図１０９０を参照されたい）を介して電源ソース電圧Ｖｓ＋を下回るダイオード電圧降下に維持され、一方でダイオードＤ３は逆バイアスされる。この時点では、正電力ブースト増幅器１０２０をその線形領域にただ維持してその応答時間を加速するのに十分であるが、電力ブースト増幅器１０２０の出力が、（入力電圧が増大するのに従う、経時的な正電力ブースト増幅器１０２０の出力を反映する図１２における波形１２１０によって示される）負供給ソース電圧Ｖｓ−に非常に近接するほど十分に小さい、小さな電流のみが、抵抗器Ｒ３を介してトランジスタＱ４を通じて流れる。図１２における波形１２２０によって示されるように、ソース信号の入力電圧が上昇すると、主増幅器１００４の出力電圧も、図１２における波形１２５０によって示されるように、図１２における時点ｔ１において開始して、Ｖｂｏｏｓｔ＋に向かって正方向に上昇する。最初に、ダイオードＤ３が依然として逆バイアスされている間は、回路の状態は変化しない。しかしながら、主増幅器１００４の出力電圧が、トランジスタＱ４のエミッタにおける電圧を超えて１つのダイオード電圧降下を上昇させると（図１２における時点ｔ２において起こる）、主増幅器１００４は、トランジスタＱ４を通る電流を駆動してノードＶ８（図１１）における電圧を増大させ、したがって、再び図１２における波形１２１０によって示されるように、正電力ブースト増幅器１０２０の出力を上昇させる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５６】
図１３Ｂにおける回路はＨ級電源を構成する。この特定の例において、システムは単一の公称２８ボルトＤＣ入力電圧で動作する（ただし、±１４ボルトＤＣ入力で等価に動作することができる）。図１３Ｂにおける回路は、完全にアクティブである場合、±４０ボルトの電源レールを生成し、図１３Ａに示すタイプのいくつかの増幅器に電力供給するのに使用することができる。図１３Ｂの回路の動作は、図１０Ａ〜図１０Ｄ及び図１１のものと概して類似している。しかしながら、いくつかの相違がある。図１３Ｂにおいて、入力ソース信号１３０２を受信すると共に、増幅された出力信号１３０５を生成する増幅器１３０４が示されている。増幅器１３０５は図１３Ａの主増幅器の、図７Ｂにおける利得ブロックＧ（７２０）と同様に、周波数応答は一致するが、利得が低減している類似物である。正電源ブースト回路１３２０及び負電源ブースト回路１３３０は、共に増幅された出力信号１３０５を受信すると共に、それに応答して、必要に応じて、ライン１３０７、１３０８上のブーストされた電源を提供する電力ブースト制御信号１３９３、１３９４をそれぞれ出力する。すべて上述の実施形態と概して同様に、正電力ブースト制御信号１３９３は、（物理的には２つのコンデンサＣ３８とＣ４０との組合せである）蓄電コンデンサ１３２５を駆動し、一方で負電力ブースト制御信号１３９４は、（同様に物理的には２つのコンデンサＣ４１とＣ４２との組合せである）蓄電コンデンサ１３３５を駆動する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
ここで、正電力ブースト回路１３２０に特に焦点を当てると、トランジスタＱ４は図１０Ａ〜図１０Ｄ及び図１１に同様に示された構成要素と同じ一般的な目的を果たす。図１１のフィードバック構成に加えて、正電力ブースト回路１３２０は、トランジスタＱ２５及び関連回路をも使用して、正供給電圧信号（Ｖｂｏｏｓｔ＋）１３０７を検知すると共に、利得を利得ブロック１３０４の出力をマッチングするように設定し、それによって、その出力振幅を低減することができる。負電力ブースト回路１３３０及び負供給電圧信号（Ｖｂｏｏｓｔ−）１３０８に関して類似の動作が行われる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2009135903.tif 000001
【図２】
2009135903.tif 000002
【図３】
2009135903.tif 000003
【図４】
2009135903.tif 000004
【図５】
2009135903.tif 000005
【図６】
2009135903.tif 000006
【図７Ａ】
2009135903.tif 000007
【図７Ｂ】
2009135903.tif 000008
【図８Ａ】
2009135903.tif 000009
【図８Ｂ】
2009135903.tif 000010
【図９】
2009135903.tif 000011
【図１０Ａ】
2009135903.tif 000012
【図１０Ｂ】
2009135903.tif 000013
【図１０Ｃ】
2009135903.tif 000014
【図１０Ｄ】
2009135903.tif 000015
【図１１】
2009135903.tif 000016
【図１２】
2009135903.tif 000017
【図１３Ａ】
2009135903.tif 000018
【図１３Ｂ】
2009135903.tif 000019
【図１４】
2009135903.tif 000020