專利名稱:傳輸功率控制電路的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及傳輸功率控制電路,具體地說,涉及采用檢波器控制傳輸波的傳輸功率的傳輸功率控制電路。
參照圖24,傳統(tǒng)技術的傳輸功率控制電路10包括可變增益放大器1;分配器2;檢波電路3;基準電壓發(fā)生電路4;功率控制部5。
可變增益放大器1以提供的控制電壓Vc相應的增益放大傳輸信號,生成傳輸波輸出。分配器2取出傳輸波輸出的傳輸功率POUT的一部分。檢波電路3對由分配器2獲得的傳輸功率的一部分檢波,生成與傳輸功率POUT對應的檢波電壓VDET。即,檢波電壓VDET根據(jù)傳輸功率POUT變化。
基準電壓發(fā)生電路4生成與傳輸功率POUT的指定電平對應的基準電壓VREF。功率控制部5根據(jù)檢波電路3的檢波電壓VDET與檢波電壓反饋率K0相乘獲得的負反饋電壓K0·VDET以及來自基準電壓發(fā)生電路4的VREF,基于下式(1),生成控制電壓Vc。
Vc=VREF-K0VDET(1)這樣,用分配器2及檢波電路3檢出傳輸波輸出的傳輸功率POUT的一部分,通過負反饋,可以執(zhí)行閉環(huán)控制,使得傳輸功率POUT和傳輸功率指定值PCMD一致。
具體地說,傳輸功率POUT比指定電平大時,檢波電壓VDET變高,相應地,功率控制部5輸出的控制電壓Vc變低。結果,使可變增益放大器1的增益設定為小,可使傳輸功率POUT變小。相反,傳輸功率POUT比指定電平小時,檢波電壓VDET變低,相應地,將控制電壓Vc設定為高,可使傳輸功率POUT變大。通過這種閉環(huán)控制,可以盡可能地減小傳輸波輸出的傳輸功率POUT和對指定電平之間的誤差進行控制。
參照圖25,基準電壓發(fā)生電路4包括傳輸功率指定部7、控制部8、D/A變換器9。表示傳輸功率的指定電平的傳輸功率指定值PCMD通過控制部8及D/A變換器9變換成基準電壓VREF。即,基準電壓VREF與傳輸功率指定值PCMD對應設定。
功率控制部5具備運算放大器10和電阻元件11及12。來自檢波電路3的檢波電壓VDET經(jīng)由電阻元件12傳輸?shù)脚c運算放大器10的反相輸入端子(-端子)相當?shù)慕Y點N0。運算放大器10的非反相輸入端子(+端子)中輸入來自D/A變換器9的基準電壓VREF。
運算放大器10的反相輸入端子和輸出端子之間連接有電阻元件11。從而,根據(jù)電阻元件11及12之比,確定圖28所示檢波電壓反饋率K0這樣,傳統(tǒng)技術的傳輸功率控制電路10的構成中,是以檢波電路3在傳輸功率POUT的整個動態(tài)范圍內(nèi)可輸出與傳輸功率對應的檢波電壓為前提。但是,傳輸功率的動態(tài)范圍很大時,一般地,與擴大可變增益放大器1的增益的動態(tài)范圍相比,擴大檢波電路3的可測定范圍較為困難。若檢波電路3的可測定范圍擴大,則導致檢波電路的復雜化、大型化及高成本化。
根據(jù)本發(fā)明,傳輸功率控制電路包括可變增益放大部,以與控制電壓對應的增益放大傳輸信號,輸出傳輸波;分配部,取出一部分傳輸波;檢波部,對分配部的輸出進行檢波,生成與傳輸波的傳輸功率對應的檢波電壓;控制部,接受表示傳輸功率的指定電平的電氣信號及檢波電壓,設定控制電壓??刂撇扛鶕?jù)檢波部的可測定功率范圍和傳輸功率之間的關系,在根據(jù)乘上反饋率而負反饋的檢波電壓及對應于指定電平的基準電壓而進行的閉環(huán)控制來設定控制電壓的第1控制狀態(tài)和根據(jù)對應于指定電平而進行的開環(huán)控制來設定控制電壓的第2控制狀態(tài)之間切換。
最好控制部根據(jù)檢波電壓進行第1及第2控制狀態(tài)的切換。
另外,最好控制部根據(jù)傳輸功率的指定電平進行第1及第2控制狀態(tài)的切換。
另外,最好控制部包括第1信號變換部,將檢波電壓變換成第1數(shù)字信號;控制運算部,接受表示傳輸功率的指定電平的第2數(shù)字信號和第1數(shù)字信號,根據(jù)基于第1及第2數(shù)字信號的比較而選擇的第1及第2控制狀態(tài)的一方,執(zhí)行數(shù)字運算以設定控制電壓;第2信號變換部,將控制運算部的輸出變換成模擬信號,生成控制電壓。
這種傳輸功率控制電路中,不必在檢波電路的可測定范圍內(nèi)/外分別設定傳輸功率的指定電平和基準電壓之間的關系,采用一般結構的檢波部可以可靠地擴大傳輸功率的動態(tài)范圍。
另外,最好控制部包括反饋率調(diào)節(jié)部,后者在第1控制狀態(tài)中,在檢波部的可測定功率范圍和不可測定功率范圍的規(guī)定邊界范圍內(nèi),隨著傳輸功率靠近不可測定功率范圍,使反饋率從規(guī)定電平緩緩下降。
結果,與第1控制狀態(tài)和第2控制狀態(tài)的切換區(qū)域相當?shù)囊?guī)定的邊界范圍中,可防止傳輸功率的急劇變動。
而且最好反饋率調(diào)節(jié)部根據(jù)檢波電壓改變反饋率。
另外,而且最好反饋率調(diào)節(jié)部根據(jù)傳輸功率的指定電平改變反饋率。
另外,而且最好控制部還包括第1信號變換部,將檢波電壓變換成第1數(shù)字信號;第2信號變換部,將反饋率調(diào)節(jié)部的輸出變換成模擬信號,生成控制電壓。反饋率調(diào)節(jié)部接受表示傳輸功率的指定電平的第2數(shù)字信號和第1數(shù)字信號,根據(jù)基于第2數(shù)字信號設定的反饋率,執(zhí)行數(shù)字運算以設定控制電壓。
根據(jù)本發(fā)明,傳輸功率控制電路包括可變增益放大部,以與控制電壓對應的增益放大傳輸信號,輸出傳輸波;多個分配部,取出傳輸波的一部分;多個檢波部,與多個分配部分別對應設置,分別具有不同的可測定功率范圍。多個檢波部分別對對應的分配部的輸出進行檢波,生成與傳輸波的傳輸功率對應的多個檢波電壓。傳輸功率控制電路還包括控制部,用以接受表示傳輸功率的指定電平的電氣信號及多個檢波電壓,設定控制電壓??刂撇堪ǚ答伮士刂撇浚靡愿鶕?jù)多個檢波部的可測定功率范圍和傳輸功率之間的關系,設定與多個檢波電壓分別對應的多個反饋率??刂撇扛鶕?jù)分別乘上多個反饋率而負反饋的多個檢波電壓及與傳輸功率的指定電平對應的基準電壓進行閉環(huán)控制,以設定控制電壓。
最好多個檢波部的至少一部分可測定功率范圍共有相互重合的范圍,反饋率控制部(8,152,157,162,167)在傳輸波的傳輸功率與重合范圍對應時,設定多個反饋率,使得來自各個共有重合范圍的多個檢波電路的多個檢波電壓進行合成,并進行負反饋。
而且,最好反饋率控制部在傳輸波的傳輸功率與重合范圍對應時,設定多個反饋率,使合成的多個檢波電壓之間的合成比率根據(jù)傳輸功率緩緩變化。
這樣的傳輸功率控制電路,通過采用多個不擴大檢波部的各個可測定范圍、即一般且廉價的檢波部,可執(zhí)行由檢波電壓進行的閉環(huán)控制,以便可靠地擴大傳輸功率的動態(tài)范圍。而且,根據(jù)檢波電路的各個可測定范圍和檢波電壓之間的關系,在切換主要使用的檢波電路時,可防止傳輸功率的不連續(xù)變化。
另外,最好反饋率調(diào)節(jié)部根據(jù)多個檢波電壓設定多個反饋率。
另外,最好反饋率調(diào)節(jié)部根據(jù)傳輸功率的指定電平設定多個反饋率。
另外,最好控制部還包括將多個檢波電壓分別變換成多個第1數(shù)字信號的第1信號變換部;將反饋率調(diào)節(jié)部的輸出變換成模擬信號、生成控制電壓的第2信號變換部。反饋率調(diào)節(jié)部接受表示傳輸功率的指定電平的第2數(shù)字信號和多個第1數(shù)字信號,根據(jù)基于多個第2數(shù)字信號設定的多個反饋率,執(zhí)行用以設定控制電壓的數(shù)字運算。
另外,最好控制部在傳輸功率不屬于多個檢波部的可測定功率范圍的任一個時,中止閉環(huán)控制,同時根據(jù)與傳輸功率的指定電平對應的開環(huán)控制,設定控制電壓。
而且,這樣的傳輸功率控制電路在傳輸功率不符合多個檢波部的任一個的可測定范圍時,根據(jù)基于傳輸功率的指定電平的開環(huán)控制,可控制傳輸功率。從而,不必在檢波電路的可測定范圍內(nèi)/外分別設定傳輸功率的指定電平和基準電壓的關系,可進行穩(wěn)定的傳輸功率的控制。
另外,實際的傳輸功率POUT符合任一個檢波電路的可測定范圍時,與第3實施例的傳輸功率控制電路相同,通過采用多個不擴大檢波電路的各個可測定范圍、即一般且廉價的檢波電路,可執(zhí)行由檢波電壓進行的閉環(huán)控制,以便可靠地擴大傳輸功率的動態(tài)范圍。而且,根據(jù)檢波電路的各個可測定范圍和檢波電壓之間的關系,在切換主要使用的檢波電路時,可防止傳輸功率的不連續(xù)變化。
而且最好控制部根據(jù)多個檢波電壓來執(zhí)行閉環(huán)控制及開環(huán)控制的切換和閉環(huán)控制中的多個反饋率的設定。
另外,而且最好控制部根據(jù)傳輸功率的指定電平來執(zhí)行閉環(huán)控制及開環(huán)控制的切換和閉環(huán)控制中的多個反饋率的設定。
另外,而且最好控制部還包括第1信號變換部,將多個檢波電壓變換成多個第1數(shù)字信號;第2信號變換部,將反饋率調(diào)節(jié)部的輸出變換成模擬信號,生成控制電壓。反饋率調(diào)節(jié)部接受表示傳輸功率的指定電平的第2數(shù)字信號和多個第1數(shù)字信號,根據(jù)基于第1及第2數(shù)字信號的比較而選擇的開環(huán)控制及閉環(huán)控制的一方,采用根據(jù)多個第2數(shù)字信號設定的多個反饋率,執(zhí)行數(shù)字運算以設定控制電壓。
圖2是表示本發(fā)明的第1實施例的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖3是說明由圖2所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖4是表示第1實施例的傳輸功率控制特性的概念圖。
圖5是表示本發(fā)明的第1實施例的變形例1的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖6是說明由圖5所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖7是表示本發(fā)明的第1實施例的變形例2的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖8是表示本發(fā)明的第2實施例的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖9是說明由圖8所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖10是表示第2實施例的傳輸功率控制特性的概念圖。
圖11是表示本發(fā)明的第2實施例的變形例1的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖12是說明由圖11所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖13是表示本發(fā)明的第2實施例的變形例2的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖14是表示本發(fā)明的第3實施例的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖15A、15B及15C是說明由圖14所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖16是表示本發(fā)明的第3實施例的變形例1的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖17A、17B及17C是說明由圖16所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖18是表示本發(fā)明的第3實施例的變形例2的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖19是表示本發(fā)明的第4實施例的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖20A及20B是說明由圖19所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖21是表示本發(fā)明的第4實施例的變形例1的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖22A及22B是說明由圖21所示功率控制部進行檢波電壓反饋率的設定的概念圖。
圖23是表示本發(fā)明的第3實施例的變形例2的傳輸功率控制電路的構成的方框圖。
圖24是表示傳統(tǒng)技術的一般傳輸功率控制電路的構成的概略方框圖。
圖25是說明圖24所示傳統(tǒng)技術的傳輸功率控制電路的更詳細的電路構成圖。
發(fā)明的最佳實施例以下,參照圖面詳細說明本發(fā)明的實施例的傳輸功率控制電路。另外,圖中同一或相當部分附上同一符號,不重復進行說明。
(第1實施例)參照圖1,本發(fā)明的傳輸功率控制電路100包括可變增益放大器1、分配器2、檢波電路3、基準電壓發(fā)生電路4、功率控制部110。
如圖24中所述,可變增益放大器1以與來自功率控制部110的控制電壓Vc對應的增益放大傳輸波,生成傳輸波輸出。分配器2從傳輸波輸出取出傳輸功率POUT的一部分。檢波電路3對從分配器2獲得的傳輸功率的一部分檢波,生成與傳輸功率POUT對應的檢波電壓VDET?;鶞孰妷喊l(fā)生電路4生成與傳輸功率的指定電平對應的基準電壓VREF。
功率控制部110中,檢波電壓反饋率K和控制電壓反饋率K`根據(jù)傳輸功率POUT和檢波電路3的可測定范圍之間的關系,進行聯(lián)鎖設定。
功率控制部110根據(jù)基準電壓VREF、檢波電壓VDET及控制電壓Vc,基于下式(2)生成控制電壓Vc。
Vc=VREF-(K·VDET+K`·Vc)…(2)傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)時,通過將控制電壓反饋率K`設定為0,負反饋來自檢波電路3的檢波電壓VDET,與(1)式相同,執(zhí)行閉環(huán)控制,使得傳輸功率POUT靠近指定電平。
另一方面,傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外時,檢波電壓反饋率K設定為0。結果,VREF-K`·Vc=Vc成立,因而此時的控制電壓Vc設定成如下式(3)所示。
Vc=VREF/(1+K`)…(3)結果,控制電壓Vc由基于基準電壓VREF的開環(huán)控制生成。
傳輸功率控制電路中,傳輸功率指定值PCMD和基準電壓VREF之間的關系是以執(zhí)行經(jīng)由檢波電路3的負反饋為前提而確定的。從而,傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外時,如果僅僅來自檢波電路3的負反饋被切斷,根據(jù)基準電壓VREF控制的傳輸波輸出的傳輸功率POUT與傳輸功率指定值PCMD產(chǎn)生大的誤差。
為了避免該問題,傳輸波輸出的傳輸功率POUT在檢波電路3的測定范圍外(不可測定范圍)時,若切斷來自檢波電路3的負反饋,則取而代之,利用控制電壓Vc乘上控制電壓反饋率K`,生成控制電壓Vc。從而傳輸功率指定值PCMD和基準電壓VREF之間的關系不必在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)及可測定范圍外分別設定。
參照圖4,第1實施例的傳輸功率控制電路101a包括可變增益放大器1、分配器2、檢波電路3、基準電壓發(fā)生電路4、功率控制部120a。
基準電壓發(fā)生電路4與圖25所示構成相同,包括傳輸功率指定部7、控制部8、D/A變換器9。傳輸功率指定部7生成表示傳輸功率的指定電平的傳輸功率指定值PCMD。控制部8生成與來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD對應的數(shù)字信號。D/A變換器9生成具有與來自控制部8的數(shù)字信號對應的模擬電壓的基準電壓VREF。
功率控制部120a包括閾值電壓發(fā)生電路121、比較器122、反相器123、控制狀態(tài)切換開關124及125、運算放大器126、電阻元件R1~R3。
閾值電壓發(fā)生電路生成閾值電壓VTH,用以根據(jù)檢波電壓VDET判定傳輸功率POUT是在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)或可測定范圍外。比較器122對來自閾值電壓發(fā)生電路121的閾值電壓VTH和來自檢波電路3的檢波電壓VDET進行比較。
具體地說,檢波電壓VDET比閾值電壓VTH大時,即判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)時,比較器122的輸出設定成H電平。另一方面,檢波電壓VDET比閾值電壓VTH低時,即判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外時,比較器122的輸出設定成L電平。
運算放大器126的非反相輸入端子中輸入來自D/A變換器9的基準電壓VREF。運算放大器126的反相輸入端子和輸出端子之間連接有電阻元件R1。運算放大器126的輸出端子中生成的控制電壓Vc傳輸?shù)娇勺冊鲆娣糯笃?。
運算放大器126的反相輸入端子和檢波電路3之間,串聯(lián)連接有控制狀態(tài)切換開關124及電阻元件R2。另外,運算放大器126的反相輸入端子和接地電壓GND之間,串聯(lián)連接有控制狀態(tài)切換開關125及電阻元件R3。
控制狀態(tài)切換開關124及125響應比較器122的輸出,互補地導通·截止。判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)時,即比較器122的輸出設定成H電平時,控制狀態(tài)切換開關124導通,控制狀態(tài)切換開關125截止。
結果,經(jīng)由電阻元件R2,檢波電壓VDET作為負反饋輸入運算放大器126。從而,形成每次根據(jù)實際的傳輸功率POUT修正控制電壓Vc的閉環(huán)控制系統(tǒng)。
相對地,判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外時,即比較器122的輸出為L電平時,控制狀態(tài)切換開關125導通,控制狀態(tài)切換開關124截止。
檢波電壓VDET不傳輸?shù)竭\算放大器126的反相輸入端子,運算放大器126作為僅僅輸入來自D/A變換器的基準電壓VREF的非反相放大器動作。從而,控制電壓Vc通過僅僅根據(jù)基準電壓VREF即傳輸功率指定值PCMD的開環(huán)控制系統(tǒng)生成。
參照圖3,功率控制部120a根據(jù)檢波電壓VDET的電平,變更檢波電壓反饋率K的設定。即,功率控制部120a在檢波電壓VDET比閾值電壓VTH高時,判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍內(nèi),將檢波電壓反饋率K設定成K0。圖2所示電阻元件R1及R2的電阻值設定成可獲得規(guī)定的反饋率K0。
另一方面,檢波電壓VDET比閾值電壓VTH低時,功率控制部120a判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外,將檢波電壓反饋率K設定成0。即,中止檢波電壓VDET的負反饋,執(zhí)行開環(huán)控制。圖2所示電阻元件R3的電阻值考慮在開環(huán)控制時基準電壓VREF和傳輸功率指定值PCMD之間的關系進行設計。
參照圖4,根據(jù)檢波電壓VDET,開環(huán)控制及閉環(huán)控制基于傳輸功率POUT進行切換。與檢波電路3的可測定范圍內(nèi)對應的閉環(huán)控制范圍中,通過檢波電壓VDET的負反饋,虛線表示的理想控制響應和實線表示的實際的傳輸功率大致一致。
另一方面,與檢波電路3的可測定范圍外對應的開環(huán)控制范圍中,根據(jù)傳輸功率指定值PCMD設定可變增益放大器1的增益。
從而,在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)/可測定范圍外,不必分別使用傳輸功率指定值PCMD和基準電壓VREF之間的關系,可以簡化控制部8的構成。
如上所述,第1實施例的傳輸功率控制電路中,例如,僅僅在傳輸功率POUT較大的范圍中要求高控制精度,而在傳輸功率POUT較小的范圍則可以是低控制精度的情況下,不必擴大檢波電路的可測定范圍,即采用一般且廉價的檢波電路就可以可靠地擴大傳輸功率的動態(tài)范圍。
(第1實施例的變形例1)參照圖5,第1實施例的變形例1的傳輸功率控制電路101b與圖2所示傳輸功率控制電路101a比較,其不同點在于具備功率控制部120b,以取代功率控制部120a。功率控制部120b與圖2所示功率控制部120a和比較,其不同點在于省略了閾值電壓發(fā)生電路121及比較器122的配置。功率控制部120b中,控制狀態(tài)切換開關124及125的導通·截止指示,即開環(huán)控制及閉環(huán)控制的切換指示由控制部8執(zhí)行??刂撇?根據(jù)傳輸功率指定值PCMD,指示控制狀態(tài)切換開關124及125的導通·截止。
參照圖6,功率控制部120b在傳輸功率指定值PCMD比規(guī)定電平PTH大時,判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍內(nèi),將檢波電壓反饋率K設定成K0。此時,響應控制部8的指示,控制狀態(tài)切換開關124導通,控制狀態(tài)切換開關125截止。
相對地,傳輸功率指定值PCMD比規(guī)定電平PTH低時,判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外,檢波電壓反饋率K設定成0。此時,響應控制部8的指示,控制狀態(tài)切換開關125導通,控制狀態(tài)切換開關124截止。
即,第1實施例的變形例1中,實際的傳輸功率POUT是否在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)的判定不根據(jù)實際的檢波電壓VDET,而根據(jù)傳輸功率指定值PCMD執(zhí)行。傳輸功率控制電路101b的其他部分的構成及動作與圖2所示傳輸功率控制電路101a同樣,不詳細進行說明。
通過這種構成,判定實際的傳輸功率POUT是否在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)的精度雖然變低,由于可以省略判定檢波電壓VDET的電平的電路即閾值電壓發(fā)生電路121及比較器122,因而可以簡化功率控制部120b的構成。
(第1實施例的變形例2)參照圖7,第1實施例的變形例2的傳輸功率控制電路101c與圖2所示傳輸功率控制電路101a比較,其不同點在于具備功率控制部120c,以取代功率控制部120a。另外,省略控制部8及D/A變換器9的配置,來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD以數(shù)字信號的形式直接提供給功率控制部120c。
功率控制部120c具備A/D變換器135、控制運算部137、D/A變換器139。
A/D變換器135將來自檢波電路3的檢波電壓VDET變換成數(shù)字信號??刂七\算部137接受與來自檢波電路3的檢波電壓VDET對應的數(shù)字信號和數(shù)字信號的傳輸功率指定值PCMD,根據(jù)與圖6同樣設定的檢波電壓反饋率K執(zhí)行數(shù)字運算。即,控制運算部137中,執(zhí)行與由模擬電路構成的功率控制部110b同樣的控制運算??刂七\算部137的運算結果在D/A變換器139中變換成模擬電壓,作為控制電壓Vc傳輸?shù)娇勺冊鲆娣糯笃?。
這樣,第1實施例的變形例2中,通過數(shù)字運算可實現(xiàn)與第1實施例的變形例1同樣的傳輸功率控制。
另外,第1實施例及其變形例1、2中說明了將檢波電路3的可測定范圍設計成與傳輸功率POUT比較高的范圍對應的結構,也可以構成使檢波電路3的可測定范圍與傳輸功率POUT比較小的范圍對應,更換傳輸功率POUT的大/小和開環(huán)控制/閉環(huán)的設定的對應關系。
(第2實施例)第1實施例的傳輸功率控制電路中,根據(jù)實際的傳輸功率POUT是否在檢波電路的可測定范圍內(nèi)的判定結果切換開環(huán)控制和閉環(huán)控制。結果,開環(huán)控制和閉環(huán)控制的切換邊界區(qū)域附近,由于檢波電壓反饋率是階躍變化,因而該區(qū)域中傳輸功率POUT有可能急劇變化。從而,第2實施例中,說明可防止開環(huán)控制和閉環(huán)控制的切換邊界區(qū)域中的傳輸功率的急劇變化的控制方式。
參照圖8,第2實施例的傳輸功率控制電路102a與圖2所示第1實施例的傳輸功率控制電路101a比較,其不同點在于具備功率控制部140a,以取代功率控制部120a。
功率控制部140a與圖2所示功率控制部120a比較,其不同點在于用反饋率控制電路142取代閾值電壓發(fā)生電路121及比較器122,用可變電阻144取代控制狀態(tài)切換開關124及電阻元件R2,用可變電阻146取代控制狀態(tài)切換開關125及電阻元件R3。
反饋率控制電路142根據(jù)來自檢波電路3的檢波電壓VDET,控制可變電阻144及146的電阻值??勺冸娮?44作為調(diào)節(jié)檢波電壓反饋率K的手段。另外,可變電阻146作為調(diào)節(jié)控制電壓反饋率K`的手段。
參照圖9,檢波電壓VDET比規(guī)定電壓VTH2大時,即判定傳輸功率POUT充分地處于檢波電路3的可測定范圍內(nèi)時,反饋率控制電路142將可變電阻146的電阻值設定成最大值(理想為∞)。從而根據(jù)電阻元件R2及可變電阻146的電阻值之比,檢波電壓反饋率K設定成K0。通過檢波電壓VDET的負反饋執(zhí)行閉環(huán)控制。
相對地,檢波電壓VDET比規(guī)定電壓VTH1小時,即判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外時,反饋率控制電路142將可變電阻144的電阻值設定成最大值(理想為∞)。結果,構成根據(jù)與電阻元件R1和可變電阻144的電阻值對應的控制電壓反饋率K`輸入基準電壓VREF的非反相放大器,根據(jù)傳輸功率指定值PCMD,執(zhí)行傳輸功率POUT的開環(huán)控制。
而且,與開環(huán)控制及閉環(huán)控制的切換邊界區(qū)域相當,檢波電壓VDET在比規(guī)定電壓VTH1高且比VTH2低的范圍中,反饋率控制電路142調(diào)節(jié)可變電阻144及146的電阻值,使檢波電壓反饋率K緩慢變化。該區(qū)域中,檢波電壓反饋率K設定成傳輸功率POUT隨著靠近檢波電路的可測定范圍外而降低。
比較圖10和圖4,第2實施例的構成中,在開環(huán)控制及閉環(huán)控制的切換邊界區(qū)域中設置使檢波電壓反饋率K緩慢變化的反饋率遷移區(qū)間,切換閉環(huán)控制和開環(huán)控制,因而,可防止該切換邊界區(qū)域中傳輸功率的急劇變化。
(第2實施例的變形例1)參照圖11,第2實施例的變形例1的傳輸功率控制電路102b與圖8所示傳輸功率控制電路102a比較,其不同點在于具備功率控制部140b,以取代功率控制部140a。
功率控制部140b與圖8所示功率控制部140a的不同點在于省略了反饋率控制電路142的配置。功率控制部140b中,可變電阻144及146的電阻值由控制部8控制??刂撇?根據(jù)來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD,設定可變電阻144及146的電阻值。
參照圖12,傳輸功率指定值PCMD比規(guī)定電平PTH2大時,即判定傳輸功率POUT充分處于檢波電路3的可測定范圍內(nèi)時,控制部8將可變電阻146的電阻值設定成最大值(理想為∞)。從而,根據(jù)電阻元件R2及可變電阻144的電阻值之比,將檢波電壓反饋率K設定成K0,通過檢波電壓VDET的負反饋執(zhí)行閉環(huán)控制。
相對地,傳輸功率指定值PCMD比規(guī)定電平PTH1小時,即判定傳輸功率POUT在檢波電路3的可測定范圍外時,控制部8將可變電阻144的電阻值設定成最大值(理想為∞)。結果,構成根據(jù)與電阻元件R1和可變電阻146的電阻值對應的控制電壓反饋率K`輸入基準電壓VREF的非反相放大器,根據(jù)傳輸功率指定值PCMD執(zhí)行傳輸功率POUT的開環(huán)控制。
而且,與開環(huán)控制及閉環(huán)控制的切換邊界區(qū)域相當,傳輸功率指定值PCMD比規(guī)定電平PTH1高且比規(guī)定電平PTH2低時,控制部8調(diào)節(jié)可變電阻144及146的電阻值,使檢波電壓反饋率K緩慢變化。與第2實施例相同,在切換邊界區(qū)域中,設定檢波電壓反饋率K,使傳輸功率POUT隨著靠近檢波電路的可測定范圍外而降低。
這樣,第2實施例的變形例1的傳輸功率控制電路102b中,不根據(jù)檢波電壓VDET,而是根據(jù)傳輸功率指定值PCMD判定實際的傳輸功率POUT是在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)或可測定范圍外。通過這種構成,雖然實際的傳輸功率POUT是否在檢波電路3的可測定范圍內(nèi)的判定精度變低,但是由于可以省略根據(jù)檢波電壓VDET進行判定的電路(圖8的反饋率控制電路142)的配置,因而可以簡化功率控制部的構成。
另外,第2實施例及其變形例1中,表示了開環(huán)控制及閉環(huán)控制的切換邊界區(qū)域中,檢波電壓反饋率K連續(xù)變化的構成及采用電阻值模擬變化的可變電阻144及146的構成,但是這些可變電阻也可使用電阻值分階段緩慢變化的類型。此時,切換邊界區(qū)域的檢波電壓反饋率K分階段緩慢變化。
(第2實施例的變形例2)參照圖13,第2實施例的變形例2的傳輸功率控制電路102c與圖8所示傳輸功率控制電路102a比較,不同點在于用功率控制部140c取代了功率控制部140a。另外,省略了控制部8及D/A變換器9的配置,來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD以數(shù)字信號的形式直接提供給功率控制部140c。
功率控制部140c包括A/D變換器135、控制運算部147、D/A變換器139。
A/D變換器135的動作與圖7所述相同??刂七\算部147接受與來自檢波電路3的檢波電壓VDET對應的數(shù)字信號和數(shù)字信號形式的傳輸功率指定值PCMD,根據(jù)與圖12相同設定的檢波電壓反饋率K執(zhí)行數(shù)字運算。即,控制運算部137中,執(zhí)行與由模擬電路構成的功率控制部140b同樣的控制運算。控制運算部137的運算結果在D/A變換器139變換成模擬信號,作為控制電壓Vc傳輸?shù)娇勺冊鲆娣糯笃?。
這樣,第2實施例的變形例2中,通過數(shù)字運算,可實現(xiàn)與第2實施例的變形例1同樣的傳輸功率控制。
另外,第2實施例及其變形例1、2中,說明了將檢波電路3的可測定范圍設定成與傳輸功率POUT比較高的范圍對應,但是也可使檢波電路3的可測定范圍與傳輸功率POUT比較小的范圍對應,更換傳輸功率POUT的大小和開環(huán)控制/閉環(huán)控制的設定的對應關系。
(第3實施例)參照圖14,第3實施例的傳輸功率控制電路103a與圖2所示第1實施例的傳輸功率控制電路101a比較,其不同點在于具備多個分配器2a、2b、2c和具有各不相同的可測定范圍的第1檢波電路3a、第2檢波電路3b及第3檢波電路3c。第1檢波電路3a、第2檢波電路3b及第3檢波電路3c分別與分配器2a、2b、2c對應設置。
第1檢波電路3a對由分配器2a獲得的傳輸功率的一部分檢波,生成檢波電壓VDET1。第2檢波電路3b對由分配器2b獲得的傳輸功率的一部分檢波,生成檢波電壓VDET2。第3檢波電路3c對由分配器2c獲得的傳輸功率的一部分檢波,生成檢波電壓VDET3。
第3實施例的傳輸功率控制電路103a與圖2所示傳輸功率控制電路101a比較,其不同點在于用功率控制部150a取代了功率控制部120a功率控制部150a包括反饋率控制電路152、可變電阻154、156及158、電阻元件R2、運算放大器126。
可變電阻154配置于第1檢波電路3a和運算放大器126的非反相輸入端子之間,傳輸檢波電壓VDET1。可變電阻156配置于第2檢波電路3b和運算放大器126的非反相輸入端子之間,傳輸檢波電壓VDET2??勺冸娮?58配置于第3檢波電路3c和運算放大器126的非反相輸入端子之間,傳輸檢波電壓VDET3。
反饋率控制電路152根據(jù)檢波電壓VDET1、VDET2及VDET3設定可變電阻154、156及158的電阻值。
參照圖15A到圖15C,第1檢波電路3a、第2檢波電路3b及第3檢波電路3c具有各不相同的可測定范圍,可測定范圍相鄰的每兩個檢波電路間,設定可測定范圍部分重合。例如,第1檢波電路3a的可測定范圍與VDET1<VTH2的范圍對應,第2檢波電路3b的可測定范圍與VTH1<VDET2<VTH4的范圍對應。而且,第3檢波電路3c的可測定范圍與VDET3>VTH3的范圍對應。式中,這些閾值電壓間,有VTH1<VTH2及VTH4>VTH3的關系成立從而,檢波電壓在比VTH1高且比VTH2低的范圍內(nèi),可以用第1檢波電路3a及第2檢波電路3b兩者測定。同樣,檢波電壓在比VTH3高且比VTH4低的范圍內(nèi),可以用第2檢波電路3b及第3檢波電路3c兩者測定。
反饋率控制電路152設定可變電阻154、156及158的電阻值,使得分別與檢波電壓VDET1、VDET2及VDET3對應的檢波電壓反饋率K1、K2及K3根據(jù)檢波電壓,如圖14A到圖14C所示進行變化。
參照圖15A,當檢波電壓VDET1與第1檢波電路3a的可測定范圍對應時,即VDET1<VTH2時,與檢波電壓VDET1對應的反饋率K1設定成K1>0。特別是,與第2檢波電路3b的可測定范圍重合的范圍,即VTH1<VDET1<VTH2的范圍中,隨著靠近第1檢波電路3a的不可測定范圍,即隨著VDET1靠近VTH2,檢波電壓反饋率K1緩慢下降。另一方面,除此以外的范圍,即VTH1<VDET1的范圍內(nèi),檢波電壓反饋率K1設定成規(guī)定電平K0。
相對地,在檢波電壓VDET1與第1檢波電路3a的可測定范圍外對應時(VDET1>VTH2),檢波電壓反饋率K1設定成0。此時,可變電阻154的電阻值設定成最大值(理想為∞)。
參照圖15B,當檢波電壓VDET2與第2檢波電路3b的可測定范圍對應時,即VTH1<VDET2<VTH4時,與檢波電壓VDET2對應的反饋率K2設定成K2>0。特別是,與第1檢波電路3a或第2檢波電路3b的可測定范圍重合的范圍,即VTH1<VDET2<VTH2的范圍及VTH3<VDET2<VTH4的范圍中,隨著靠近第2檢波電路3b的不可測定范圍,檢波電壓反饋率K2緩慢降低。另一方面,除此以外的范圍,即VTH1<VTH2的范圍中,檢波電壓反饋率K1設定成規(guī)定電平K0。另一方面,除此以外的范圍,即VTH2<VDET2<VTH3的范圍中,檢波電壓反饋率K2設定成規(guī)定電平K0。
相對地,檢波電壓VDET2與第1檢波電路3b的可測定范圍外對應時(VDET2<VTH1或VDET2>VTH4),檢波電壓反饋率K2設定成0??勺冸娮?56的電阻值設定成最大值(理想為∞)。
參照圖15C,當檢波電壓V3與第3檢波電路3c的可測定范圍對應時,即VDET3>VTH3時,與檢波電壓VDET3對應的反饋率K3設定成K3>0。特別是,與第2檢波電路3b的可測定范圍重合的范圍,即VTH3<VDET3<VTH4的范圍中,隨著靠近第3檢波電路3c的不可測定范圍,即VDET3靠近VTH3,檢波電壓反饋率K3緩慢降低。另一方面,除此以外的范圍,即VDET3>VTH4的范圍中,檢波電壓反饋率K3設定成規(guī)定電平K0。
相對地,檢波電壓VDET3與第3檢波電路3c的可測定范圍外對應時(VDET3<VTH3),檢波電壓反饋率K3設定成0。可變電阻158的電阻值設定成最大值(理想為∞)。
通過這種構成,在第1檢波電路3a、第2檢波電路3b及第3檢波電路3c的可測定范圍的重合范圍,即主要使用的檢波電路的切換邊界附近中,設定檢波電壓反饋率K1~K3,使來自共有該重合的可測定范圍的兩個檢波電路的檢波電壓合成,進行負反饋。
另外,在該范圍中,設定檢波電壓反饋率K1~K3,使合成的檢波電壓間的合成比率根據(jù)檢波電壓和檢波電路的可測定范圍之間的關系緩慢變化。
從而,采用多個不擴大檢波電路的各個可測定范圍、即一般且廉價的檢波電路,可執(zhí)行根據(jù)檢波電壓的閉環(huán)控制,以可靠地擴大傳輸功率的動態(tài)范圍。而且,根據(jù)檢波電路的各個可測定范圍和檢波電壓之間的關系,在切換主要使用的檢波電路時,可防止傳輸功率的不連續(xù)變化。
(第3實施例的變形例1)參照圖16,第3實施例的變形例1的傳輸功率控制電路103b與第3實施例的傳輸功率控制電路103a比較,其不同點在于用功率控制部150b取代了功率控制部150a。
功率控制部150b與圖14所示功率控制部150a的不同點在于省略了反饋率控制電路152的配置。功率控制部150b中,可變電阻154、156及158的電阻值由控制部8控制。控制部8根據(jù)來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD設定可變電阻154、156及158的電阻值,使得檢波電壓反饋率K1、K2及K3根據(jù)檢波電壓,進行如圖17A到圖17C所示的變化。
參照圖17A到圖17C,閾值PTH1、PTH2、PTH3及PTH4與第1檢波電路3a、第2檢波電路3b及第3檢波電路3c的可測定范圍對應設定。
參照圖17A,當判定傳輸功率指定值PCMD與第1檢波電路3a的可測定范圍對應時,即PCMD<PTH2時,與檢波電壓VDET1對應的反饋率K1設定成K1>0。特別是,與第2檢波電路3b的可測定范圍重合的范圍,即PTH1<PCMD<PTH2的范圍中,隨著靠近第1檢波電路3a的不可測定范圍,即隨著PCMD靠近PTH2,檢波電壓反饋率K1緩慢降低。另一方面,除此以外的范圍,即PCMD<PTH1的范圍中,檢波電壓反饋率K1設定成規(guī)定電平K0。
相對地,判定傳輸功率指定值PCMD與第1檢波電路3a的可測定范圍外對應時(PCMD>PTH2),檢波電壓反饋率K1設定成0。
參照圖17B,判定傳輸功率指定值PCMD與第2檢波電路3b的可測定范圍對應時,即PTH1<PCMD<PTH4時,與檢波電壓VDET2對應的反饋率K2設定成K2>0。特別是,與第1檢波電路3a或第3檢波電路3c的可測定范圍重合的范圍,即PTH1<PCMD<PTH2的范圍及PTH3<PCMD<PTH4的范圍中,隨著靠近第2檢波電路3b的不可測定范圍,檢波電壓反饋率K2緩慢降低。另一方面,除此以外的范圍,即PTH2<PCMD<PTH3的范圍中,檢波電壓反饋率K2設定成規(guī)定電平K0。
相對地,判定傳輸功率指定值PCMD與第2檢波電路3b的可測定范圍外對應時(PCMD<PTH1或PCMD>PTH4),檢波電壓反饋率K2設定成0。
參照圖17C,判定傳輸功率指定值PCMD與第3檢波電路3c的可測定范圍對應時,即PCMD>PTH3時,與檢波電壓VDET3對應的反饋率K3設定成K3>0。特別是,與第2檢波電路3b的可測定范圍重合的范圍,即PTH3<PCMD<PTH4的范圍中,隨著靠近第3檢波電路3c的不可測定范圍,即PCMD靠近PTH3,檢波電壓反饋率K3緩慢降低。另一方面,除此以外的范圍,即PCMD>PTH4的范圍中,檢波電壓反饋率K3設定成規(guī)定電平K0。
相對地,判定傳輸功率指定值PCMD與第3檢波電路3c的可測定范圍外對應時(PCMD<PTH3),檢波電壓反饋率K3設定成0。
這樣,第2實施例的變形例1的傳輸功率控制電路103b中,根據(jù)傳輸功率指定值PCMD判定與實際的傳輸功率POUT對應的檢波電路是哪一個。通過這種構成,雖然具有與實際的傳輸功率POUT對應的可測定范圍的檢波電路的判定精度變低,但是由于可省略根據(jù)檢波電壓VDET1、VDET2及VDET3進行判定的電路(圖14的反饋率控制電路152)的配置,因而可以簡化執(zhí)行與第2實施例同樣的傳輸功率控制的電路構成。
另外,第3實施例及其變形例1中,說明了采用電阻值模擬變化的可變電阻154、156及158的構成,但是這些可變電阻也可以使用電阻值分階段緩慢變化的類型。
(第3實施例的變形例2)參照圖18,第3實施例的變形例2的傳輸功率控制電路103c與第3實施例的傳輸功率控制電路103a比較,其不同點在于用功率控制部150c取代了功率控制部150a。另外,省略了控制部8及D/A變換器9的配置,來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD以數(shù)字信號的形式直接提供給功率控制部150c。
功率控制部150c包括第1A/D變換器135a、第2A/D變換器135b、第3A/D變換器135c、控制運算部157、D/A變換器139。
第1A/D變換器135a、第2A/D變換器135b及第3A/D變換器135c與第1檢波電路3a、第2檢波電路3b及第3檢波電路3c分別對應設置,將檢波電壓VDET1、VDET2及VDET3分別變換成數(shù)字信號。
控制運算部157接受與檢波電壓VDET1~VDET3分別對應的多個數(shù)字信號和數(shù)字信號形式的傳輸功率指定值PCMD,根據(jù)與圖17A到圖17C相同設定的檢波電壓反饋率K1~K3,執(zhí)行數(shù)字運算。即,控制運算部157中,執(zhí)行與由模擬電路構成的功率控制部150b同樣的控制運算??刂七\算部157的運算結果用D/A變換器139變換成模擬信號,作為控制電壓Vc傳輸?shù)娇勺冊鲆娣糯笃?。
通過這種構成,第3實施例的變形例2中,分別將檢波電壓VDET1、VDET2及VDET3變換成數(shù)字信號,根據(jù)數(shù)字運算實現(xiàn)閉環(huán)控制,可實現(xiàn)與第3實施例的變形例1同樣的傳輸功率控制。
另外,第3實施例及其變形例1、2中,說明了配置可測定范圍不同的3個檢波電路的構成,但是這種檢波電路可以采用任意個。此時,必須與各個檢波電路對應配置分配器及可變電阻。
(第4實施例)第4實施例中,說明將通過第3實施例所說明的多個檢波電路與傳輸功率的寬動態(tài)范圍對應的結構和第1實施例中說明的切換閉環(huán)控制和開環(huán)控制的結構組合,進行傳輸功率控制的情況。
參照圖19,第4實施例的傳輸功率控制電路104a與第1實施例的傳輸功率控制電路101a比較,其不同點在于包括具有各不相同的可測定范圍的第1檢波電路3a及第2檢波電路3b,以及與第1檢波電路3a及第2檢波電路3b分別對應的分配器2a及2b。
另外,第4實施例的傳輸功率控制電路104a具備功率控制部160a,以取代圖2所示功率控制部120a。
參照圖20A及圖20B,第1檢波電路3a的可測定范圍與檢波電壓為VTH1<VDET1<VTH4的范圍對應。另一方面,第2檢波電路3b的可測定范圍與檢波電壓為VDET2>VTH3的范圍對應。這里,設計第1檢波電路3a及第2檢波電路3b的可測定范圍,使VTH3<VTH4,即可測定范圍的一部分相互重合。
再參照圖19,功率控制部160a包括運算放大器126;電阻元件R1;反饋率控制電路162;可變電阻164、166、168??勺冸娮?64連接到第1檢波電路3a和運算放大器126的反相輸入端子之間,傳輸檢波電壓VDET1??勺冸娮?66連接到第2檢波電路3b和運算放大器126的反相輸入端子之間,傳輸檢波電壓VDET2??勺冸娮?68連接到運算放大器126的反相輸入端子和接地電壓GND之間。電阻元件R1連接到運算放大器126的反相輸入端子和輸出端子之間。
反饋率控制電路162根據(jù)檢波電壓VDET1及VDET2設定可變電阻164、166及168的電阻值。
再參照圖20A及圖20B,在檢波電壓VDET1及VDET2比VTH1低的范圍中,檢波電壓反饋率K1及K2都設定成0。即,該范圍中,反饋率控制電路162將可變電阻164及166的電阻值設定成最大值(理想為∞)。結果,由運算放大器126、電阻元件R1及可變電阻168形成非反相放大器,控制電壓Vc根據(jù)開環(huán)控制設定。另外,電阻元件R1及可變電阻168的電阻值設計成可獲得規(guī)定的控制電壓反饋率K`。
在檢波電壓VDET1及VDET2比VTH1高的范圍中,可變電阻168的電阻值設定成最大值(理想為∞),從基于基準電壓VREF的開環(huán)控制切換到基于檢波電壓的負反饋的閉環(huán)控制。
在與開環(huán)控制和閉環(huán)控制的切換區(qū)域附近相當、檢波電壓為VTH1<VDET1<VTH2的范圍中,設定可變電阻164的電阻值,使反饋率K1連續(xù)緩慢增加。
而且,檢波電壓VDET1若變得比閾值電壓VTH2高,則在檢波電壓為VTH2<VDET1<VTH3的范圍中,設定可變電阻164的電阻值,使得反饋率K1變成規(guī)定的檢波電壓反饋率K0。另一方面,VDET2<VTH3的范圍中,將可變電阻166的值設定成最大值(理想為∞),使得反饋率K2變成0。
在檢波電壓VDET1及VDET2比閾值電壓VTH3高且比VTH4低的范圍中,設定可變電阻164及166的電阻值,使得隨著檢波電壓變高,反饋率K1緩慢降低,同時反饋率K2緩慢增加。即,多個檢波電路間重合的可測定范圍中,與第3實施例相同,設定檢波電壓反饋率。從而,該范圍中,與第3實施例相同,合成多個檢波電路的輸出,執(zhí)行負反饋。另外,該合成比率不會發(fā)生急劇的切換,而是緩慢變化。
通過這種構成,當處于不屬于檢波電路3a及3b的任一個的可測定范圍的范圍中時,根據(jù)基于基準電壓VREF即傳輸功率指定值PCMD的開環(huán)控制,可以設定控制電壓Vc即可變增益放大器1的增益。
另外,實際的傳輸功率POUT符合任一個檢波電路的可測定范圍時,與第3實施例的傳輸功率控制電路相同,通過采用多個不擴大檢波電路的各個可測定范圍、即一般且廉價的檢波電路,可執(zhí)行由檢波電壓進行的閉環(huán)控制,以便可靠地擴大傳輸功率的動態(tài)范圍。而且,根據(jù)檢波電路的各個可測定范圍和檢波電壓之間的關系,在切換主要使用的檢波電路時,可防止傳輸功率的不連續(xù)變化。
(第4實施例的變形例1)參照圖21,第4實施例的變形例1的傳輸功率控制電路104b與圖18所示傳輸功率控制電路104a比較,其不同點在于用功率控制部160b取代了功率控制部160a。
功率控制部160b與圖19所示功率控制部160a的不同點在于省略了反饋率控制電路162的配置。功率控制部160b中,可變電阻164、166及168的電阻值由控制部8控制??刂撇?根據(jù)來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD設定可變電阻164、166及168的電阻值,使得檢波電壓反饋率K1及K2根據(jù)檢波電壓,進行如圖20A及20B所示的變化。
參照圖22A及圖22B,閾值PTH1、PTH2、PTH3及PTH4與檢波電路3a及3b的可測定范圍對應設定。
與傳輸功率指定值PCMD為PTH1<PCMD<PTH4的范圍對應,判定檢波電路3a的可測定范圍。另一方面,與傳輸功率指定值PCMD為PCMD>PTH3的范圍對應,判定檢波電路3b的可測定范圍。與PTH3<PCMD<PTH4的范圍對應,判定檢波電路3a及3b的重合的可測定范圍。
控制部8不根據(jù)檢波電壓,而是根據(jù)傳輸功率指定值PCMD設定檢波電壓反饋率K1及K2。由控制部8進行的檢波電壓反饋率K1及K2的設定,在圖20A及20B中,相當于將閾值電壓VTH1、VTH2、VTH3及VTH4用閾值PTH1、PTH2、PTH3及PTH4置換。
從而,在傳輸功率指定值PCMD比PTH1低的范圍中,控制部8將檢波電壓反饋率K1及K2設定成0,僅僅根據(jù)基于基準電壓VREF的開環(huán)控制,設定控制電壓Vc。
另一方面,在傳輸功率指定值PCMD比PTH1高的范圍中,控制部8將可變電阻168的電阻值設定成最大值(理想為∞),從基于基準電壓VREF的開環(huán)控制切換到由檢波電壓的負反饋進行的閉環(huán)控制。
另外,在與開環(huán)控制和閉環(huán)控制的切換區(qū)域附近相當、傳輸功率指定值PCMD為PTH1<PCMD<PTH2的范圍中,設定可變電阻164的電阻值,使得反饋率K1緩慢增加。而且,多個檢波電路間重合的可測定范圍(PTH3<PCMD<PTH4)中,與第3實施例相同,合成多個檢波電路的輸出,執(zhí)行負反饋。另外該合成比率緩慢變化。
這樣,第4實施例的變形例1的傳輸功率控制電路104b中,根據(jù)傳輸功率指定值PCMD判定與實際的傳輸功率POUT對應的檢波電路是哪一個。通過這種構成,雖然對實際的傳輸功率POUT與哪一個檢波電路的可測定范圍對應進行的判定精度降低,但是可以省略根據(jù)檢波電壓VDET1及VDET2進行判定的電路(圖19的反饋率控制電路162)的配置,因而,可以簡化執(zhí)行與第2實施例同樣的傳輸功率控制的電路構成。
另外,第4實施例及其變形例1中說明了采用電阻值模擬變化的可變電阻164、166及168的構成,但是這些可變電阻也可使用電阻值逐步緩慢變化的類型。
(第4實施例的變形例2)參照圖23,第4實施例的變形例2的傳輸功率控制電路104c與第4實施例的傳輸功率控制電路104a比較,不同點在于用功率控制部160c取代了功率控制部160a。另外,省略了控制部8及D/A變換器9的配置,將來自傳輸功率指定部7的傳輸功率指定值PCMD以數(shù)字信號的形式直接提供給功率控制部160c。
功率控制部160c包括第1A/D變換器135a、第2A/D變換器135b、控制運算部167、D/A變換器139。
第1A/D變換器135a及第2A/D變換器135b與第1檢波電路3a及第2檢波電路3b分別對應設置,將檢波電壓VDET1及VDET2分別變換成數(shù)字信號控制運算部167接受檢波電壓VDET1及VDET2對應的數(shù)字信號和數(shù)字信號形式的傳輸功率指定值PCMD,根據(jù)與圖22A及圖22B相同設定的檢波電壓反饋率K1及K2,執(zhí)行數(shù)字運算。即,控制運算部167中,執(zhí)行與由模擬電路構成的功率控制部160b同樣的控制運算??刂七\算部167的運算結果在D/A變換器139變換成模擬信號,作為控制電壓Vc傳輸?shù)娇勺冊鲆娣糯笃?。
通過這種構成,第4實施例的變形例2中,檢波電壓VDET1及VDET2分別變換成數(shù)字信號,根據(jù)數(shù)字運算實現(xiàn)閉環(huán)控制,可實現(xiàn)與第4實施例的變形例1同樣的傳輸功率控制。
另外,第4實施例及其變形例1及2中,說明了配置了具有各不相同的可測定范圍的2個檢波電路的構成,也可使用3個以上的這種檢波電路。此時,必須分別與檢波電路對應配置分配器及可變電阻的組合。同樣,雖然說明了將傳輸功率的最小范圍切換到開環(huán)控制的結構例,但是在采用開環(huán)的區(qū)間,可以設定成與任意的功率范圍對應。
應該理解所公開的實施例是用所有方面進行例示而不是限制。本發(fā)明的范圍不是上述說明,而是由權利要求的范圍確定,包括與權利要求的范圍具有均等意義的范圍以及范圍內(nèi)的所有變更。
工業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的傳輸功率控制電路適用于便攜電話等無線通信裝置。
權利要求
1.一種傳輸功率控制電路,包括可變增益放大部(1),以與控制電壓(Vc)對應的增益放大傳輸信號,輸出傳輸波;分配部(2),取出一部分所述傳輸波;檢波部(3),對所述分配部的輸出進行檢波,生成與所述傳輸波的傳輸功率(POUT)對應的檢波電壓(VDET);控制部(120a,120b,120c,140a,140b,140c),接受表示所述傳輸功率的指定電平的電氣信號及所述檢波電壓,設定所述控制電壓,所述控制部根據(jù)所述檢波部的可測定功率范圍和所述傳輸功率之間的關系,在根據(jù)乘上反饋率(K)而負反饋的檢波電壓及對應于所述指定電平的基準電壓而進行的閉環(huán)控制來設定所述控制電壓的第1控制狀態(tài)和根據(jù)對應于所述指定電平而進行的開環(huán)控制來設定所述控制電壓的第2控制狀態(tài)之間切換。
2.如權利要求1所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述控制部(120a,140a)根據(jù)所述檢波電壓(VDET)進行所述第1及第2控制狀態(tài)的切換。
3.如權利要求1所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述控制部(120b,140b)根據(jù)所述傳輸功率的指定電平(PCMD)進行所述第1及第2控制狀態(tài)的切換。
4.如權利要求1所述的傳輸功率控制電路,其特征在于,所述控制部(120c,140c)包括第1信號變換部(135),將所述檢波電壓(VDET)變換成第1數(shù)字信號;控制運算部(137,147),接受表示所述傳輸功率的指定電平(PCMD)的第2數(shù)字信號和所述第1數(shù)字信號,根據(jù)基于所述第1及第2數(shù)字信號的比較而選擇的所述第1及第2控制狀態(tài)的一方,執(zhí)行數(shù)字運算以設定所述控制電壓;第2信號變換部(139),將所述控制運算部的輸出變換成模擬信號,生成所述控制電壓(Vc)。
5.如權利要求1所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述控制部(140a,140b,140c)包括反饋率調(diào)節(jié)部(8,142,147),后者在所述第1控制狀態(tài)中,在所述檢波部的可測定功率范圍和不可測定功率范圍的規(guī)定邊界范圍內(nèi),隨著所述傳輸功率(POUT)靠近所述不可測定功率范圍,使所述反饋率(K)從規(guī)定電平(K0)緩緩下降。
6.如權利要求5所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述反饋率調(diào)節(jié)部(142)根據(jù)所述檢波電壓(VDET)改變所述反饋率(K)。
7.如權利要求5所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述反饋率調(diào)節(jié)部(8)根據(jù)所述傳輸功率的指定電平(PCMD)改變所述反饋率(K)。
8.如權利要求5所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述控制部(140c)還包括第1信號變換部(135),將所述檢波電壓(VDET)變換成第1數(shù)字信號;第2信號變換部(139),將所述反饋率調(diào)節(jié)部(147)的輸出變換成模擬信號,生成所述控制電壓(Vc);所述反饋率調(diào)節(jié)部(147)接受表示所述傳輸功率的指定電平(PCMD)的第2數(shù)字信號和所述第1數(shù)字信號,根據(jù)基于所述第2數(shù)字信號設定的所述反饋率(K),執(zhí)行數(shù)字運算以設定所述控制電壓。
9.一種傳輸功率控制電路,包括可變增益放大部(1),以與控制電壓(Vc)對應的增益放大傳輸信號,輸出傳輸波;多個分配部(2a~2c),取出所述傳輸波的一部分;多個檢波部(3a~3c),與所述多個分配部分別對應設置,分別具有不同的可測定功率范圍;多個檢波部分別對對應的分配部的輸出進行檢波,生成與所述傳輸波的傳輸功率(POUT)對應的多個檢波電壓(VDET1~VDET3);還包括控制部(150a,150b,150c,160a,160b,160c),用以接受表示所述傳輸功率的指定電平(PCMD)的電氣信號及所述多個檢波電壓,設定所述控制電壓;所述控制部包括反饋率控制部(8,152,157,162,167),用以根據(jù)所述多個檢波部的可測定功率范圍和所述傳輸功率之間的關系,設定與所述多個檢波電壓分別對應的多個反饋率(K1~K3);所述控制部根據(jù)分別乘上所述多個反饋率而負反饋的多個檢波電壓及與所述傳輸功率的指定電平對應的基準電壓(VREF)進行閉環(huán)控制,以設定所述控制電壓。
10.如權利要求9所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述多個檢波部(3a~3c)的至少一部分可測定功率范圍共有相互重合的范圍,所述反饋率控制部(8,152,157,162,167)在所述傳輸波的傳輸功率與所述重合范圍對應時,設定所述多個反饋率(K1~K3),使得分別來自共有所述重合范圍的多個檢波電路的多個檢波電壓進行合成,并進行負反饋。
11.如權利要求10所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述反饋率控制部(8,152,157,162,167)在所述傳輸波的傳輸功率與所述重合范圍對應時,設定所述多個反饋率(K1~K3),使合成的多個檢波電壓之間的合成比率根據(jù)所述傳輸功率緩緩變化。
12.如權利要求9所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述反饋率調(diào)節(jié)部(152,162)根據(jù)所述多個檢波電壓(VDET1~VDET3)設定所述多個反饋率(K1~K3)。
13.如權利要求9所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述反饋率調(diào)節(jié)部(8)根據(jù)所述傳輸功率的指定電平(PCMD)設定所述多個反饋率(K1~K3)。
14.如權利要求9所述的傳輸功率控制電路,其特征在于,所述控制部(150c)還包括將所述多個檢波電壓(VDET1~VDET3)分別變換成多個第1數(shù)字信號的第1信號變換部(135a~135c);將所述反饋率調(diào)節(jié)部(157,167)的輸出變換成模擬信號、生成所述控制電壓(Vc)的第2信號變換部(139);所述反饋率調(diào)節(jié)部(157,167)接受表示所述傳輸功率的指定電平(PCMD)的第2數(shù)字信號和所述多個第1數(shù)字信號,根據(jù)基于所述多個第2數(shù)字信號設定的所述多個反饋率(K1~K3),執(zhí)行用以設定所述控制電壓的數(shù)字運算。
15.如權利要求9所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述控制部(160a,160b,160c)在所述傳輸功率不屬于所述多個檢波部的可測定功率范圍的任一個時,中止所述閉環(huán)控制,同時根據(jù)與所述傳輸功率的指定電平(PCMD)對應的開環(huán)控制,設定所述控制電壓(Vc)。
16.如權利要求15所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述控制部(160a)根據(jù)所述多個檢波電壓(VDET1~VDET3)來執(zhí)行所述閉環(huán)控制及所述開環(huán)控制的切換和所述閉環(huán)控制中的多個反饋率(K1~K3)的設定。
17.如權利要求15所述的傳輸功率控制電路,其特征在于所述控制部(160b)根據(jù)所述傳輸功率的指定電平(PCMD)來執(zhí)行所述閉環(huán)控制及所述開環(huán)控制的切換和所述閉環(huán)控制中的多個反饋率(K1~K3)的設定。
18.如權利要求15所述的傳輸功率控制電路,其特征在于,所述控制部(160c)還包括第1信號變換部(135a~135c),將所述多個檢波電壓(VDET1~VDET3)分別變換成多個第1數(shù)字信號;第2信號變換部(139),將所述反饋率調(diào)節(jié)部(167)的輸出變換成模擬信號,生成所述控制電壓(Vc);所述反饋率調(diào)節(jié)部(167)接受表示所述傳輸功率的指定電平(PCMD)的第2數(shù)字信號和所述多個第1數(shù)字信號,根據(jù)基于所述第1及第2數(shù)字信號的比較而選擇的所述開環(huán)控制及所述閉環(huán)控制的一方,采用根據(jù)所述多個第2數(shù)字信號設定的所述多個反饋率(K1~K3),執(zhí)行數(shù)字運算以設定所述控制電壓。
全文摘要
本發(fā)明的傳輸功率控制電路中,可變增益放大器(1)以與來自功率控制部(110)的控制電壓Vc對應的增益放大傳輸波。傳輸波的傳輸功率(P
文檔編號H04B7/26GK1459149SQ01815693
公開日2003年11月26日 申請日期2001年7月17日 優(yōu)先權日2001年7月17日
發(fā)明者鈴木宏 申請人:三菱電機株式會社