以下、本発明の実施形態に係る電力増幅� ��路を添付の図面を参照しつつ詳細に説明す� ��。

 (実施の形態の第1の例)
 図1および図2は本発明の電力増幅回路の実� �の形態の一例を示すブロック図および回路� �である。図3および図4は本実施形態に係る電 力増幅回路の定包絡線信号生成回路において 変動包絡線信号を2つの定包絡線信号に変換� �るメカニズムを説明するための図である。

 本実施形態に係る電力増幅回路は、図1に 示すように、定包絡線信号生成回路20と、第1 増幅器11と、第2増幅器12と、出力加算器13と� �を含む。定包絡線信号生成回路20は、包絡線 変動を有する入力信号Siを互いに振幅が等し� ��位相が異なる第1定包絡線信号Sd1および第2� �包絡線信号Sd2に変換してそれぞれ出力する� �第1増幅器11は、定包絡線信号生成回路20から 入力された第1定包絡線信号Sd1を増幅して第1� ��幅信号Sh1を出力する。第2増幅器12は、定包� ��線信号生成回路20から入力された第2定包絡� ��信号Sd2を増幅して第2増幅信号Sh2を出力する 。出力加算器13は、第1増幅器11から入力され� ��第1増幅信号Sh1および第2増幅器12から入力さ れた第2増幅信号Sh2をベクトル加算すること� �よって、増幅された包絡線変動を有する高� �波信号である出力信号Soを出力する。

 また、本例の電力増幅回路における定包絡� ��信号生成回路20は、図2に示すように、電力� ��配器23と、変換信号生成回路30と、第1加算� �21と、第2加算器22と、を含む。定包絡線信号 生成回路20では、包絡線変動を有する入力信� ��Siから、互いに振幅が等しく入力信号Siと所 定の位相関係を有する第1基本信号Sa1および� �2基本信号Sa2と、第1基本信号および第2基本� �号と一定の位相関係を有する変換用基本信� �Sbと、が生成される。図2に示す定包絡線信� �生成回路20では、電力分配器23(基本信号生成 回路)によって、包絡線変動を有する入力信� �Siから、互いに振幅および位相が等しい第1� �配信号および第2分配信号と、第1分配信号お よび第2分配信号と一定の位相関係を有する� �換用分配信号と、が生成される。そして、� �れらの第1分配信号と第2分配信号と変換用分 配信号がそれぞれ第1基本信号Sa1と第2分配信� ��Sa2と変換用分配信号Sbとして用いられる。� �換信号生成回路30は、Y ² =A ² -X ² (X:第1基本信号Sa1および第2基本信号Sa2の振幅� ��A:Xよりも大きい任意の一定な振幅)を満足す る振幅Yを有し、第1基本信号Sa1よりもπ/2だけ 位相が進んでいる第1変換信号Sc1と、振幅Yを� ��し、第2基本信号Sa2よりもπ/2だけ位相が遅� �ている第2変換信号Sc2と、を変換用基本信号S bに基づいて生成する。第1加算器21は第1基本� ��号Sa1および第1変換信号Sc1をベクトル加算す る。第2加算器22は第2基本信号Sa2および第2変� ��信号Sc2をベクトル加算する。定包絡線信号� ��成回路20からは、第1加算器21からの出力信� �に基づいて、第1定包絡線信号Sd1が出力され� ��第2加算器22からの出力信号に基づいて、第2 定包絡線信号Sd2が出力される。図2に示す定� �絡線信号生成回路20では、第1加算器21からの 出力信号が第1定包絡線信号Sd1として出力さ� �、第2加算器22からの出力信号が第2定包絡線� ��号Sd2として出力される。

 ここで、本例の電力増幅回路の定包絡線� ��号生成回路20において、包絡線変動を有す� �入力信号Siから第1定包絡線信号Sd1および第2� ��包絡線信号Sd2を生成する基本原理について� ��3および図4を用いて説明する。図3および図4 は、包絡線変動を有する入力信号Si,第1基本� �号Sa1,第2基本信号Sa2,第1変換信号Sc1,第2変換� �号Sc2,第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線� �号Sd2のそれぞれの間の関係をベクトル表示� �たものである。ここでは説明を容易にする� �めに、第1基本信号Sa1および第2基本信号Sa2の 振幅を包絡線変動を有する入力信号Siの振幅� ��1/2とし、第1基本信号Sa1および第2基本信号Sa 2の位相を包絡線変動を有する入力信号Siの位 相と等しく設定している。

 本例の電力増幅回路における定包絡線信号� ��成回路20は、図3に示すように、包絡線変動� ��有する入力信号Siを互いに振幅及び位相が� �しい第1分配信号および第2分配信号に分配す る。第1分配信号、第2分配信号は入力信号Si� �位相が等しく、それぞれ第1基本信号Sa1、第2 基本信号Sa2として用いられる。そして、第1� �本信号Sa1と、第1基本信号Sa1よりもπ/2だけ位 相が進んでいる第1変換信号Sc1と、をベクト� �加算することによって第1定包絡線信号Sd1を� ��成する。また、第2基本信号Sa2と、第2基本� �号Sa2よりもπ/2だけ位相が遅れている第2変換 信号Sc2と、をベクトル加算することによって 第2定包絡線信号Sd2を生成する。ここで、第1� ��本信号Sa1および第2基本信号Sa2の振幅をXと� �、第1変換信号Sc1および第2変換信号Sc2の振幅 をYとし、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡 線信号Sd2の振幅をBとすると、これらの間に� �X ² +Y ² =B ² の関係が成立する。

 そこで、X ² +Y ² =A ² (A:Xより大きい任意の一定の振幅)の関係が常� ��成立するように、包絡線変動を有する入力� ��号Siの振幅の変化によって第1基本信号Sa1お� ��び第2基本信号Sa2の振幅Xが変化したときに� �それに応じて、第1変換信号Sc1および第2変換 信号Sc2の振幅YをY ² =A ² -X ² を満たすように変化させることにより、第1� �包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振� ��Bを一定の振幅Aとすることができる。これ� �より、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線 信号Sd2は、その名の通り振幅が一定の定包絡 線信号になる。

 例えば、図4に示すように、包絡線変動を有 する入力信号Siの振幅が小さくなることによ� ��第1基本信号Sa1および第2基本信号Sa2の振幅X� ��小さくなったときには、それに応じて、第1 変換信号Sc1および第2変換信号Sc2の振幅YがY ² =A ² -X ² を満たすように大きくなる。これによって、 第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2� ��振幅Bを変化させないで一定に保つことがで きる。

 このようにして、本実施形態に係る電力� ��幅回路における定包絡線信号生成回路20は� �包絡線変動を有する入力信号Siを第1定包絡� �信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の2つの定包 絡線信号に変換することができる。なお、こ のようにして生成した第1定包絡線信号Sd1と� �2定包絡線信号Sd2とをベクトル加算すると元� ��包絡線変動を有する入力信号Siになること� �図3および図4からも明らかであり、包絡線変 動を有する入力信号Siが第1定包絡線信号Sd1お よび第2定包絡線信号Sd2からなる2つの定包絡� ��信号に正確に分解されていることがわかる� ��実際には、包絡線変動を有する入力信号Si� �ら変換用基本信号Sbも取り出されるため、第 1基本信号Sa1および第2基本信号Sa2の振幅Xが、 包絡線変動を有する入力信号Siの振幅の1/2よ� ��も小さくなり、その結果として、第1定包絡 線信号Sd1と第2定包絡線信号Sd2とをベクトル� �算した信号の振幅は、包絡線変動を有する� �力信号Siの振幅よりも小さくなるが、それぞ れ増幅される信号なので問題にはならない。

 さらに、本例の電力増幅回路における変換� ��号生成回路30は、図2に示すように、移相回� ��60と、変換用基本信号増幅回路40と、を含む 。移相回路60は、第1基本信号Sa1よりもπ/2だ� �位相が進んでいる第1変換信号Sc1と、第2基本 信号Sa2よりもπ/2だけ位相が遅れている第2変� ��信号Sc2と、を生成するように変換用基本信� ��Sbの位相を変化させる。変換用基本信号増� �回路40は、第1基本信号Sa1および第2基本信号S a2の振幅Xに応じて、第1変換信号Sc1および第2� ��換信号Sc2の振幅YがY ² =A ² -X ² を満たすように変換用基本信号Sbを増幅する� ��

 またさらに、本例の電力増幅回路における� ��換用基本信号増幅回路40は、図2に示すよう� ��、振幅検出信号生成回路50と、減算器41と、 可変利得増幅器42と、を含む。振幅検出信号� ��成回路50は、第1加算器21から出力される信� �Sd1および第2加算器22から出力される信号Sd2� �振幅に対応する直流電圧αを有する振幅検出 信号Seを生成する。直流電圧αは信号Sd1,Sd2の� ��幅の増加に応じて増加し、信号Sd1,Sd2の振幅 の減少に応じて減少する。例えば、直流電圧 αは信号Sd1および信号Sd2の振幅に比例する。� ��算器41は、直流電圧αよりも大きい任意の直 流電圧βを有する参照用信号Sfおよび振幅検� �信号Seが入力されて、γ=β-αを満たす直流電� ��γを有する信号を出力する。減算器41から出 力される信号に基づいて利得制御信号Sgが生� ��され、可変利得増幅器42に入力される。可� �利得増幅器42は、利得制御信号Sgに基づいて� ��第1変換信号Sc1および第2変換信号Sc2の振幅Y� ��Y ² =A ² -X ² を満たすように変換用基本信号Sbを増幅する� ��

 ここで、第1定包絡線信号Sd1及び第2定包絡� �信号Sd2の振幅は参照用信号Sfの直流電圧βの� ��によって制御することができる。例えば、� ��流電圧βを大きく設定すると、可変利得増� �器42に入力される利得制御信号Sgが増加し、� ��換用基本信号Sbを増幅する際の利得が増加� �るため、第1変換信号Sc1および第2変換信号Sc2 の振幅が大きくなる。上述したように、第1� �本信号Sa1および第2基本信号Sa2の振幅(X)と、� ��1変換信号Sc1および第2変換信号Sc2の振幅(Y)� �、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号 Sd2の振幅(B)と、の間にはX ² +Y ² =B ² の関係が成立するため、第1変換信号Sc1およ� �第2変換信号Sc2の振幅が大きくなると、第1定 包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振� �も大きくなる。このため、直流電圧βを大き く設定すると、第1定包絡線信号Sd1および第2� ��包絡線信号Sd2の振幅を大きくすることがで� ��る。同様に、直流電圧βを小さく設定する� �、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号 Sd2の振幅を小さくすることができる。

 さらにまた、本例の電力増幅回路におけ� ��振幅検出信号生成回路50では、図2に示すよ� ��に、第1加算器21から出力される信号Sd1また� ��第2加算器22から出力される信号Sd2の振幅に� ��例した振幅を有する2つの同位相信号がミキ サ51に入力される。ミキサ51からは、第1加算� ��21から出力される信号Sd1または第2加算器22� �ら出力される信号Sd2の振幅に対応する直流� �圧成分を有する信号が出力される。すなわ� �、ミキサ51からの出力信号が有する直流電圧 成分は、信号Sd1または信号Sd2の振幅の増加に 応じて増加し、信号Sd1または信号Sd2の振幅の 減少に応じて減少する。例えば、ミキサ51か� ��の出力信号が有する直流電圧成分は、信号S d1または信号Sd2の振幅に比例する。この信号� ��振幅検出信号Seの生成に利用される。

 本例の電力増幅回路において、包絡線変� ��を有する入力信号Siは電力分配器23によって 、互いに振幅および位相が等しい第1分配信� �および第2分配信号と、変換用分配信号とに� ��配され、それぞれ第1基本信号Sa1、第2基本� �号Sa2、変換用基本信号Sbとして用いられる。 なお、第1基本信号Sa1,第2基本信号Sa2および変 換用基本信号Sbの位相は全て包絡線変動を有� ��る入力信号Siの位相と等しくされている。� �して、第1基本信号Sa1および第2基本信号Sa2は 第1加算器21および第2加算器22にそれぞれ入力 される。変換用基本信号Sbは、移相回路60の� �部を構成する移相器61によって位相をπ/2進� �られた後に可変利得増幅器42によって増幅さ れる。その後、変換用基本信号Sbは2分割され て、その一方が第1変換信号Sc1として第1加算� ��21に入力され、他方が移相回路60の一部を構 成する移相器62によって位相をπ進められた� �に第2変換信号Sc2として第2加算器22に入力さ� ��る。

 第1加算器21では第1基本信号Sa1と第1変換� �号Sc1とがベクトル加算されて第1定包絡線信� ��Sd1が出力され、第2加算器22では第2基本信号 Sa2と第2変換信号Sc2とがベクトル加算されて� �2定包絡線信号Sd2が出力される。第1加算器21� ��ら出力された第1定包絡線信号Sd1は第1増幅� �11に入力されるが、その前に一部が分岐され てさらに2分割されてミキサ51に入力される。 ミキサ51からは第1定包絡線信号Sd1の振幅に対 応する直流電圧成分を有する信号が出力され 、振幅検出信号生成回路50の振幅検出信号生� ��用加算器52に入力される。同様に、第2加算� ��22から出力された第2定包絡線信号Sd2は第2増 幅器12に入力されるが、その前に一部が分岐� ��れてさらに2分割されてミキサ51に入力され� ��。ミキサ51からは第2定包絡線信号Sd2の振幅� ��対応する直流電圧成分を有する信号が出力� ��れ、振幅検出信号生成回路50の振幅検出信� �生成用加算器52に入力される。

 振幅検出信号生成用加算器52では、入力� �れた第1定包絡線信号Sd1の振幅に対応する直� ��電圧成分を有する信号および第2定包絡線信 号Sd2の振幅に対応する直流電圧成分を有する 信号を加算して振幅検出信号Seとして減算器4 1に出力する。減算器41では、別途入力された 参照用信号Sfから振幅検出信号Seを減算した� �号を出力信号としてローパスフィルタ43に出 力する。ローパスフィルタ43では第1定包絡線 信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の周波数の2� ��の周波数を含む高周波成分が減衰されて直� ��電圧成分が殆どを占める出力信号がバッフ� ��ーアンプ44に入力される。バッファーアン� �44では、入力された信号を増幅した後に利得 制御信号Sgとして可変利得増幅器42に出力す� �。

 こうして、第1定包絡線信号Sd1および第2� �包絡線信号Sd2の振幅の増減と逆に増減する� �得制御信号Sgの直流電圧成分がバイアス電圧 として可変利得増幅器42に印可される。この� ��め、可変利得増幅器42の増幅量は第1定包絡� ��信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅の増 減と逆に増減される。その結果として、変換 用基本信号Sbが可変利得増幅器42で増幅され� �生成される第1変換信号Sc1および第2変換信号 Sc2の振幅も第1定包絡線信号Sd1および第2定包� ��線信号Sd2の振幅の増減と逆に増減すること� ��なる。このような帰還回路が形成されてい� ��ことにより、第1定包絡線信号Sd1および第2� �包絡線信号Sd2の振幅は一定に保たれ、それ� �れ文字通りの定包絡線信号となる。

 また、第1増幅器11は入力された第1定包絡 線信号Sd1を増幅して第1増幅信号Sh1として出� �加算器13に出力し、第2増幅器12は入力された 第2定包絡線信号Sd2を増幅して第2増幅信号Sh2� ��して出力加算器13に出力する。出力加算器13 は入力された第1増幅信号Sh1および第2増幅信� ��Sh2をベクトル加算して、包絡線変動を有す� ��出力信号Soを出力する。

 このようにして、本例の電力増幅回路は� ��入力された包絡線変動を有する入力信号Si� �第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2 に変換し、それぞれを第1増幅器11および第2� �幅器12によって高い電力付加効率で増幅した 後に、出力加算器13によって合成することに� ��って、増幅された包絡線変動を有する出力� ��号Soを出力することができる。

 このような構成を有する本例の電力増幅� ��路によれば、第1増幅器11および第2増幅器12� ��増幅するのは定包絡線信号であるため、第1 増幅器11および第2増幅器12として電力付加効� ��の高い非線形増幅器を用いることができる� ��このため、包絡線変動を有する信号を高い� ��力付加効率で増幅することができる。

 また、本例の電力増幅回路によれば、複� ��な計算を行なうことなく、単に第1基本信号 Sa1と第1変換信号Sc1とをベクトル加算するこ� �と、第2基本信号Sa2と第2変換信号Sc2とをベク トル加算することとによって第1定包絡線信� �Sd1および第2定包絡線信号Sd2を生成すること� ��できる。このため、定包絡線信号生成回路2 0を消費電力の小さい単純なアナログ回路で� �成することができるので、電力増幅回路全� �の消費電力が小さくなり、電力増幅回路全� �として電力付加効率を高くすることができ� �。

 さらに、本例の電力増幅回路では、第1定包 絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅� �比例して増減する直流電圧αに応じて、利得 制御信号Sgの直流電圧γが直流電圧αの増減と は逆に増減する。また、利得制御信号Sgの直� ��電圧γの増減に対応して可変利得増幅器42に よる変換用基本信号Sbの増幅量が増減するこ� ��によって、第1変換信号Sc1および第2変換信� �Sc2の振幅Yが増減する。このように、第1定包 絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅� �増減に応じて、第1変換信号Sc1および第2変換 信号Sc2の振幅Yが第1定包絡線信号Sd1および第2 定包絡線信号Sd2の振幅の増減とは逆に増減す る。これによって第1定包絡線信号Sd1および� �2定包絡線信号Sd2の振幅を以前と逆に増減さ� ��る帰還回路が形成されている。第1定包絡線 信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅の増� �の原因となる第1基本信号Sa1および第2基本信 号Sa2の振幅Xが変化する速度よりもこの帰還� �路の応答速度を充分に速くすることにより� �第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2 の振幅の変化を抑制して文字通りの定包絡線 信号にすることができる。このようにして、 第1基本信号Sa1および第2基本信号Sa2の振幅Xと 第1変換信号Sc1および第2変換信号Sc2の振幅Yと の間において常にY ² +X ² =A ² (一定)という関係が成立するような第1変換信 号Sc1および第2変換信号Sc2を単純なアナログ� �路によって生成することができる。

 本例の電力増幅回路において、出力加算� ��13,第1加算器21および第2加算器22等の加算器� ��しては、例えば、イメージ抑圧型ダブルバ� ��ンスミキサ等を用いることができる。また� ��減算器41としては、例えば、オペアンプ等� �用いることができる。

 なお、以上の説明では、第1基本信号Sa1お よび第2基本信号Sa2を入力信号Siと同じ位相の 信号としたが、第1基本信号Sa1および第2基本� ��号Sa2は入力信号Siと所定の位相関係を有す� �信号であればよい。例えば、第1基本信号Sa1� ��入力信号Siと同じ位相の信号とし、第2基本� ��号Sa2は入力信号Siよりπだけ位相が進められ た信号としてもよい。すなわち、入力信号Si� ��ら分配された第1分配信号を第1基本信号Sa1� �し、入力信号Siから分配された第2分配信号� �位相をπだけ進めた信号を第2基本信号Sa2と� �てもよい。この場合、電力分配器23と、第2� �配信号の位相をπだけ進めるための移相器と 、が「基本信号生成回路」に相当する。また 、この場合、移相器62は省略することができ� ��。さらに、この場合、第2加算器22からの出� ��信号の位相をπだけ進めた後(すなわち、第2 加算器22からの出力信号の位相を第2基本信号 Sa2と入力信号Siとの位相関係に基づいて変化� ��せた後)、その信号を第2定包絡線信号Sd2と� �て出力するようにしてもよい。または、第2� ��算器22から出力される信号をそのままの位� �で第2定包絡線信号Sd2として出力し、第2増幅 器22による増幅後の信号の位相をπだけ進め� �ようにしてもよい(すなわち、第2増幅器22に� ��る増幅後の信号の位相を第2基本信号Sa2と入 力信号Siとの位相関係に基づいて変化させる� ��うにしてもよい)。あるいは、第2加算器22か らの出力信号をそのままの位相で第2定包絡� �信号Sd2として出力し、かつ、第2増幅器22に� �る増幅後の信号をそのままの位相で出力加� �器13に入力し、出力加算器13からの出力信号� ��位相をπ/2だけ遅らせた後(すなわち、出力� �算器13からの出力信号の位相を第2基本信号Sa 2と入力信号Siとの位相関係に基づいて変化さ せた後)、出力信号Soとして出力するようにし てもよい。このようにしても、増幅された包 絡線変動を有する出力信号Soを得ることがで� ��る。

 なお、本実施の形態のように第1基本信号 Sa1および第2基本信号Sa2が入力信号Siと同じ位 相の信号になっていると、第1加算器21または 第2加算器22からの出力信号、第1増幅器11また は第2増幅器12による増幅後の信号や、出力加 算器13からの出力信号の位相を変化させる必� ��がなくなるので、好適である。

 (実施の形態の第2の例)
 図5は本発明の電力増幅回路の実施の形態の 他の例を模式的に示す回路図である。なお、 第1の例と同様の構成要素については同一の� �照符号を付して説明を省略する。

 まず、本実施の形態に係る電力増幅回路に� ��って解決される課題について説明する。入� ��信号Siの振幅が比較的小さい場合、振幅が� �較的大きい場合に比べて、Y ² =A ² -X ² を満足する第1変換信号Sc1および第2変換信号S c2の振幅(Y)は大きくなるため、変換用基本信� ��Sbをより増幅しなければならなくなる。こ� �ため、入力信号Siの振幅が小さくなると、変 換用基本信号Sbを増幅する際の利得が不足す� ��ことに起因して、Y ² =A ² -X ² を満足する第1変換信号Sc1および第2変換信号S c2を生成できなくなる状態になってしまう場� ��がある。図6および図7はこの状態について� �明するための図である。図6および図7に示す ように、上記の状態になると、入力信号Siの� ��幅が小さくなるにつれて、信号Sd1,Sd2の振幅 がそれらの信号Sd1,Sd2の間の位相差を一定の� �度に保ったまま小さくなっていく現象が発� �する。すなわち、信号Sd1,Sd2が定包絡線信号� ��ならなくなってしまう。

 図5に示すように、本実施の形態に係る電 力増幅回路はループ利得調整回路100を含む点 で第1の例とは異なる。ループ利得調整回路10 0はミキサ101とローパスフィルタ102と減算器10 3と加算器104とを含む。本例の電力増幅回路� �は入力信号Siから信号Sjも分配される。信号S jは2分割されてミキサ101に入力される。ミキ� ��101は信号Sjの振幅に対応する直流電圧Vaを含 む信号Skを出力する。直流電圧Vaは信号Sjの振 幅の増加に応じて増加し、信号Sjの振幅の減� ��に応じて減少する。直流電圧Vaは信号Sjの振 幅に比例する。ローパスフィルタ102では高周 波成分が減衰され、直流電圧成分が殆どを占 める信号が減算器103に入力される。減算器103 には、ローパスフィルタ102によって高周波成 分が減衰された信号Skと、所定の直流電圧Vb� �有する参照用信号Smと、が入力される。減算 器103はVc=Vb-Vaを満たす直流電圧Vcを有する信� �Snを出力する。Va<Vbである場合(すなわち入 力信号Siの振幅が所定の振幅より小さい場合) 、信号Snの直流電圧Vcは入力信号Siの振幅が小 さくなるにつれて大きくなる。なお、Va≧Vb� �ある場合(すなわち入力信号Siの振幅が所定� �振幅以上である場合)、信号Snの直流電圧Vcは 0になる。加算器104には、直流電圧γを有する 信号がバッファーアンプ44によって増幅され� ��なる信号Spと、直流電圧Vcを有する信号Snと� ��が入力される。加算器104は、信号Sp,Snを加� �してなる信号を利得制御信号Sgとして可変利 得増幅器41に入力する。

 本実施の形態に係る電力増幅回路では、� ��力信号Siの振幅が所定の振幅より小さい場� �(すなわちVa<Vbの場合)、可変利得増幅器41� �供給される利得制御電圧がVc(Vc=Vb-Va)だけ増� �され、底上げされる。その結果として、変� �用基本信号Sbを増幅する際の利得が大きくな る。本実施の形態に係る電力増幅回路によれ ば、入力信号Siの振幅が比較的小さくなって� ��、変換用基本信号Sbを増幅する際の利得が� �足しないように図ることが可能になる。そ� �結果、上述したような現象が発生し難くな� �、入力信号Siの振幅が比較的小さくなっても 、信号Sd1,Sd2が定包絡線信号となるように担� �することが可能になる。例えば、ループ利� �調整回路100が設けられていない状態では、� �述したような現象が入力信号Siの振幅がある 振幅Xa以下になると発生すると仮定する。こ� ��場合、ループ利得調整回路100を設けること� ��よって、入力信号Siの振幅が振幅Xaよりも小 さい振幅Xbになると上述の現象が発生するよ� ��になり、入力信号Siの振幅がXbになるまで上 述の現象が発生しないようになる。なお、本 実施の形態に係る電力増幅回路では、上述し たような現象が発生する入力信号Siの振幅を� ��参照用信号Smの直流電圧Vbの値を調整するこ とによって制御できるようになる。例えば、 入力信号Siの振幅が所望の振幅になった場合� ��上述の現象が発生するようにする設定する� ��とも可能である。また、参照用信号Smの直� �電圧Vbの値を大きな値とすることによって、 入力信号Siの振幅が小さくなっても上述の現� ��が発生しないように設定することも可能で� ��る。

 (実施の形態の第3の例)
 図8は本発明の電力増幅回路の実施の形態の 他の例を模式的に示す回路図である。なお、 本例においては前述した第1の例と異なる点� �みについて説明し、同様の構成要素につい� �は同一の参照符号を用いて重複する説明を� �略する。

 本例の電力増幅回路は、第1定包絡線信号 Sd1および第2定包絡線信号Sd2の一部が入力さ� �て参照用信号Sfが出力される参照電位制御回 路45を備えている。

 本例の電力増幅回路によれば、第1定包絡 線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の一部を� �れぞれ分岐させて参照電位制御回路45に入力 し、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信� ��Sd2の振幅の変動幅を確認した上で参照用信� ��Sfの直流電圧βを決定することができるよう になる。上述のように、第1定包絡線信号Sd1� �び第2定包絡線信号Sd2の振幅は入力信号Siの� �幅の変化に応じて変化する。また、直流電� �βの値によって第1定包絡線信号Sd1および第2� ��包絡線信号Sd2の振幅が制御される。このた� ��、参照電位制御回路45(振幅制御回路)は入力 信号Siの振幅に基づいて第1定包絡線信号Sd1お よび第2定包絡線信号Sd2の振幅を制御する回� �ということができる。参照電位制御回路45を 備えることによって、電源電圧や包絡線変動 を有する入力信号Siの振幅が大きく異なる複� ��のシステムにおいても参照用信号Sfの直流� �圧βを最適化でき、より汎用性の高い電力増 幅回路を得ることができる。

 (実施の形態の第3-1の例)
 第2の例において解決される課題は、図8に� �す電力増幅回路(参照電位制御回路45)によっ� ��解決することもできる。この場合の参照電� ��制御回路45は、入力信号Siの振幅が所定の振 幅よりも小さい場合、参照用信号Sfの直流電� ��βを増加させる。例えば、参照電位制御回� �45は、入力信号Siの振幅が所定の振幅よりも� ��さい場合において、参照用信号Sfの直流電� �βを入力信号Siの振幅が小さくなるにつれて� ��々に大きくしていく。上述したように、γ=� �-αを満たす直流電圧γを有する信号に応じた 利得制御信号Sgが可変利得増幅器42に入力さ� �る。このため、参照用信号Sfが有する直流電 圧βが大きくなると、変換用基本信号Sbを増� �する際の利得が大きくなる。

 この場合の参照電位制御回路45によれば� �入力信号Siの振幅が所定の振幅よりも小さい 場合、変換用分配信号Sbを増幅する際の利得� ��より大きくなるように制御される。このた� ��、入力信号Siの振幅が比較的小さくなって� �、変換用基本信号Sbを増幅する際の利得が不 足しないように図ることが可能になる。その 結果として、入力信号Siの振幅が比較的小さ� ��なっても、信号Sd1,Sd2が定包絡線信号となる ように担保することが可能になる。

 (実施の形態の第3-2の例)
 図8に示す電力増幅回路(参照電位制御回路45 )によれば、下記に説明するような課題も解� �することができる。第1定包絡線信号Sd1およ� ��第2定包絡線信号Sd2の間で振幅の差異が生じ ると、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線� ��号Sd2をベクトル加算することによって生成� ��れる出力信号Soと、入力信号Siと、の間に位 相差が生じてしまう。この位相誤差は第1定� �絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の間の� ��相差が大きいほど大きくなる。すなわち、� ��1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2� �間の位相差が比較的大きい場合には、第1定� ��絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の間の 振幅の差異が比較的小さかったとしても、出 力信号Soの位相誤差が比較的大きくなってし� ��う。上述したように、入力信号Siの振幅が� �さくなるにつれて第1定包絡線信号Sd1および� ��2定包絡線信号Sd2の間の位相差は大きくなり 、180度に近づいていく。このため、入力信号 Siの振幅が比較的小さい場合には出力信号So� �位相誤差が比較的大きくなってしまう。例� �ば、ダイナミックレンジの大きい変調方式� �則った信号の増幅を行う場合には上記の課� �を解決する必要がある。

 図9および図10は上記の課題を解決するた� ��の参照電位制御回路45(振幅制御回路)の動作 について説明するための図である。参照電位 制御回路45は、図9に示すように、入力信号Si� ��振幅が小さくなるにつれて参照用信号Sfの� �流電圧βが段階的に小さくなるように、参照 用信号Sfの直流電圧βを制御する。図9に示す� ��では、入力信号Siの振幅がX1以上である場合 、参照電位制御回路45は参照用信号Sfの直流� �圧βをV1に設定する。また、入力信号Siの振� �がX2以上であってX1未満である場合、参照電� ��制御回路45は参照用信号Sfの直流電圧βをV1� �りも小さいV2に設定する。この場合の第1定� �絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅� ��、入力信号Siの振幅がX1以上である場合より も小さくなる。また、入力信号Siの振幅がX2� �満である場合、参照電位制御回路45は参照用 信号Sfの直流電圧βをV2よりも小さいV3に設定� ��る。この場合の第1定包絡線信号Sd1および第 2定包絡線信号Sd2の振幅は、入力信号Siの振幅 がX2以上である場合よりも小さくなる。この� ��うに、この場合の参照電位制御回路45によ� �ば、入力信号Siの振幅が小さくなるにつれて 、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号S d2の振幅が段階的に小さくなる。図10に示す� �うに、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線 信号Sd2の振幅が小さくなると(図10におけるSd1 a,Sd2a)、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線 信号Sd2の振幅が大きい場合(図10におけるSd1b,S d2b)に比べて、第1定包絡線信号Sd1と第2定包絡 線信号Sd2との間の位相差が小さくなる。した がって、この場合の参照電位制御回路45によ� ��ば、第1定包絡線信号Sd1と第2定包絡線信号Sd 2との間の位相差が大きくならないように制� �することが可能になり、出力信号Soの位相誤 差の軽減を図ることが可能になる。

 なお、この場合の参照電位制御回路45は� �第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2 を増幅する際の動作点が第1増幅器11および第 2増幅器12の飽和領域となるように、第1増幅� �11および第2増幅器12を制御する。すなわち、 参照電位制御回路45は、参照用信号Sfが有す� �直流電圧βの変化(言い換えれば、第1定包絡� ��信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅の変 化)に同期して、第1増幅器11および第2増幅器1 2のゲート電圧やゲート幅を制御する。この� �合、例えば、複数の同じ動作点の増幅器を� �列に接続することによって第1増幅器11を構� �する。第2増幅器12も同様に構成する。そし� �、参照電位制御回路45は、第1定包絡線信号Sd 1および第2定包絡線信号Sd2の振幅の変化に同� ��して、第1増幅器11に含まれる複数の増幅器� ��選択的にオン/オフすることによって第1増� �器11のゲート幅を制御し、同様に、第2増幅� �12に含まれる複数の増幅器を選択的にオン/� �フすることによって第2増幅器12のゲート幅� �制御する。こうすれば、高い電力付加効率� �の増幅を担保することが可能になる。

 ここでは、入力信号Siの振幅に基づいて� �照用信号Sfの直流電圧βを制御することによ� ��て、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線� �号Sd2の振幅が段階的に小さくなるようにし� �。しかしながら、変換用基本信号Sbを増幅す るためのループ部分の利得を入力信号Siの振� ��に基づいて制御することによって、第1定包 絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅� �段階的に小さくなるようにしてもよい。例� �ば、第1加算器21、第2加算器22、減算器41、可 変利得増幅器42、バッファーアンプ44、ミキ� �51のうちの少なくとも一つの利得を入力信号 Siの振幅に基づいて制御することによって、� ��1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2� �振幅が段階的に小さくなるようにしてもよ� �。なお、本実施の形態のように、参照用信� �Sfの直流電圧βを制御する方法を採用すると� ��入力信号Siの振幅が小さくなるのに応じて� �1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の 振幅が段階的に小さくなるようにすることを 比較的簡易に実現できるようになるため、好 適である。

 (実施の形態の第4の例)
 図8に示す参照電位制御回路45では、第1定包 絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2から分� �された信号に基づいて、入力信号Siの振幅の 大きさを検出するようにしたが、入力信号Si� ��ら分配された信号に基づいて、入力信号Si� �振幅の大きさを検出するようにしてもよい� �図11はその場合の電力増幅回路を示す回路図 である。なお、図11に示す電力増幅回路(参照 電位制御回路45a)は、第2の例および第3-1の例� ��よって解決される課題と同じ課題を解決す� ��ための構成を有している。以下、参照電位� ��御回路45aの動作について説明する。なお、� ��1の例と同様の構成要素については同一の参 照符号を付して説明を省略する。

 図11に示すように、この場合の参照電位� �御回路45aはミキサ111とローパスフィルタ112� �減算器113と減算器114とカレントミラー回路11 5とを含む。この場合の電力増幅回路では入� �信号Siから信号Sjも分配される。信号Sjは2分� ��されてミキサ111に入力される。ミキサ111は� ��号Sjの振幅に対応する直流電圧Vaを有する信 号Skを出力する。すなわち、直流電圧Vaは信� �Sjの振幅の増加に応じて増加し、信号Sjの振� ��の減少に応じて減少する。例えば、直流電� ��Vaは信号Sjの振幅に比例する。ローパスフィ ルタ112では高周波成分が減衰され、直流電圧 成分が殆どを占める信号が出力される。減算 器113には、ローパスフィルタ112によって高周 波成分が減衰された信号Skと、所定の直流電� ��Vbを有する参照用信号Smと、が入力される。 減算器113はVc=Vb-Vaを満たす直流電圧Vcを有す� �信号Snを出力する。Va<Vbである場合(すなわ ち入力信号Siの振幅が所定の振幅より小さい� ��合)、信号Snの直流電圧Vcは入力信号Siの振幅 が小さくなるにつれて大きくなる。なお、Va� ��Vbである場合(すなわち入力信号Siの振幅が� �定の振幅以上である場合)、信号Snの直流電� �Vcは0になる。

 減算器114には、直流電圧Vcを有する信号Sn が減算器113から入力され、直流電圧Vdを有す� ��参照用信号Sqが例えばサンプルホールド回� �(図示せず)から入力される。減算器114はVe=Vd- Vcを満たす直流電圧Veを有する信号Srをカレン トミラー回路115に出力する。カレントミラー 回路115のFET116には、定電流源118に起因する電 流iと、直流電圧Veが印加されることに起因す る電流δiと、の和の電流i+δiが流れる。そし� ��、もう一方のFET117にも電流i+δiが流れる。� �して、Vg=Vf-(i+δi)*Raを満たす直流電圧Vgを有� �る信号Stが利得制御信号としてバッファーア ンプ44に入力される。なお、バッファーアン� ��44は利得可変可能に構成されている。また� �β=Vf-(i+δi)*(Ra+Rb)を満たす直流電圧βを有する 参照用信号Sfが減算器41に入力される。

 参照電位制御回路45aでは、入力信号Siの� �幅が所定の振幅より小さい場合(すなわちVa&l t;Vbの場合)、カレントミラー回路115に供給さ� ��る信号Srの直流電圧Veは小さくなり、カレン トミラー回路115に流れる電流も小さくなる。 その結果、入力信号Siの振幅が所定の振幅よ� ��小さい場合(すなわちVa<Vbの場合)、バッフ ァーアンプ44に利得制御信号として供給され� ��信号Stの直流電圧Vgや、減算器41に供給され� ��参照用信号Sfの直流電圧βは大きくなる。こ のため、可変利得増幅器42に供給される利得� ��御信号Sgは大きくなり、変換用基本信号Sbを 増幅する際の利得が大きくなる。したがって 、入力信号Siの振幅が比較的小さくなっても� ��変換用基本信号Sbを増幅する際の利得が不� �しないように図ることが可能になる。その� �果として、入力信号Siの振幅が比較的小さく なっても、信号Sd1,Sd2が定包絡線信号となる� �うに担保することが可能になる。なお、参� �用信号Smが有する直流電圧Vbや、参照用信号S qが有する直流電圧Vdを調整することによって 、変換用基本信号Sbを増幅する際の利得の底� ��げを開始するタイミングや、変換用基本信� ��Sbを増幅する際の利得の増加量を調整する� �とができる。

 (実施の形態の第5の例)
 図12に示す電力増幅回路も、入力信号Siから 分配された信号に基づいて入力信号Siの振幅� ��大きさを検出する場合の例である。なお、� ��12に示す電力増幅回路(参照電位制御回路45b) は、第3-2の例によって解決される課題と同じ 課題を解決するための構成を有している。以 下、参照電位制御回路45b(振幅制御回路)の動� ��について説明する。なお、第1の例と同様の 構成要素については同一の参照符号を付して 説明を省略する。また、図12に示す電力増幅� ��路は、第2の例(図5)と同様のループ利得調整 回路100を含んでいる。

 図12に示すように、この場合の参照電位� �御回路45bはミキサ101aとローパスフィルタ102a と減算器103aと制御回路120とを含む。下記に� �明するように、ミキサ101a、ローパスフィル� ��102a及び減算器103aは、ループ利得調整回路10 0に含まれるミキサ101、ローパスフィルタ102� �び減算器103と類似の動作を行う。この場合� �電力増幅回路では入力信号Siから信号Suがさ� ��に分配される。信号Suは2分割されてミキサ1 01aに入力される。ミキサ101aは信号Suの振幅に 対応する直流電圧Va’を有する信号Svを出力� �る。すなわち、直流電圧Va’は信号Suの振幅� ��増加に応じて増加し、信号Suの振幅の減少� �応じて減少する。例えば、直流電圧Va’は信 号Suの振幅に比例する。ローパスフィルタ102a では高周波成分が減衰され、直流電圧成分が 殆どを占める信号が出力される。減算器103a� �は、ローパスフィルタ102aによって高周波成� ��が減衰された信号Svと、所定の直流電圧Vb’ を有する参照用信号Swと、が入力される。減� ��器103aはVc’=Vb’-Va’を満たす直流電圧Vc’� �有する信号Sxを出力する。Va’<Vb’である� ��合(すなわち入力信号Siの振幅が所定の振幅� ��り小さい場合)、信号Sxの直流電圧Vc’は入� �信号Siの振幅が小さくなるにつれて大きくな る。なお、Va’≧Vb’である場合(すなわち入� ��信号Siの振幅が所定の振幅以上である場合)� ��信号Sxの直流電圧Vc’は0になる。減算器103a� ��らの出力信号Sxは制御回路120に入力される� �

 制御回路120は、減算器103aからの出力信号 Sxに基づいて、参照用信号Sfの直流電圧βを制 御する。制御回路120は、図9に示すように、� �力信号Siの振幅が小さくなるにつれて参照用 信号Sfの直流電圧βが段階的に小さくなるよ� �に、参照用信号Sfの直流電圧βを制御する。� ��13は、参照用信号Sfの直流電圧βを制御する� ��めの構成の一例を示す図である。図13に示� �ように、制御回路120は分圧回路121とサンプ� �ホールド回路122と電圧比較回路123と加算回� �126とを含む。分圧回路121は、信号Sxとして入 力された直流電圧Vc’を分割し、電圧Vc1(Vc1=2* Vc’/3)と、電圧Vc2(Vc2=Vc’/3)と、を電圧比較回 路123に出力する。

 電圧比較回路123は第1コンパレータ124と第 2コンパレータ125とを含む。第1コンパレータ1 24は、分圧回路121から出力される電圧Vc1と、� ��ンプルホールド回路122から入力される基準� ��圧Vrefと、を比較し、その比較結果を示す電 圧Vo1を出力する。電圧Vc1が基準電圧Vrefより� �い場合、第1コンパレータ124はHレベルの電圧 (Vhigh)を出力し、電圧Vc1が基準電圧Vrefより高� ��ない場合、第1コンパレータ124はLレベルの� �圧(Vlow)を出力する。ここでは、Hレベルの電� ��(Vhigh)を0Vより大きい所定電圧(例えば電源電 圧)とし、Lレベルの電圧(Vlow)を0Vとする。第2� ��ンパレータ125は、分圧回路121から出力され� ��電圧Vc2と、サンプルホールド回路122から入� ��される基準電圧Vrefと、を比較し、その比較 結果を示す電圧Vo2を出力する。電圧Vc2が基準 電圧Vrefより高い場合、第2コンパレータ125はH レベルの電圧(Vhigh)を出力し、電圧Vc2が基準� �圧Vrefより高くない場合、第2コンパレータ125 はLレベルの電圧(Vlow)を出力する。

 加算回路126には第1コンパレータ124及び第 2コンパレータ125からの出力電圧Vo1およびVo2� �入力される。なお、図13において加算回路126 に含まれる3つの抵抗は同じ抵抗値を有する� �このため、加算回路126は、第1コンパレータ1 24及び第2コンパレータ125からの出力電圧Vo1お よびVo2の和をオフセット電圧Voffから減じた� �圧を有する信号を出力する。この信号は参� �用信号Sfとして減算器41に入力される。すな� ��ち、直流電圧(Voff-(Vo1+Vo2))を有する参照用信 号Sfが減算器41に入力される。

 図14に示すように、Vc1およびVc2がともに� �準電圧Vrefよりも高くない場合(すなわち、第 1コンパレータ124および第2コンパレータ125か� ��Lレベルの電圧が入力される場合)、参照用� �号Sfの直流電圧βはVoffに設定される。また、 Vc1が基準電圧Vrefより高く、かつ、Vc2が基準� �圧Vrefよりも高くない場合(すなわち、第1コ� �パレータ124からHレベルの電圧が入力され、� ��つ、第2コンパレータ125からLレベルの電圧� �入力される場合)、参照用信号Sfの直流電圧β は(Voff-Vhigh)に設定される。さらに、Vc1および Vc2がともに基準電圧Vrefよりも高い場合(すな� ��ち、第1コンパレータ124および第2コンパレ� �タ125からHレベルの電圧が入力される場合)、 参照用信号Sfの直流電圧βは(Voff-2*Vhigh)に設定 される。

 例えば、入力信号Siの振幅がX1以上となる 場合にVc1およびVc2がともにVref以下となり、� �力信号Siの振幅がX2以上X1未満となる場合にVc 1がVrefより高く、かつ、Vc2がVref以下となり、 入力信号Siの振幅がX2未満となる場合にVc1お� �びVc2がともにVrefより高くなるように、基準� ��圧Vref等を設定すれば、図9に示すような動� �が実現される。

 このように、図13に示す構成によれば、� �号Sxとして入力された直流電圧Vc’が大きく� ��るにつれて(すなわち、入力信号Siの振幅が� ��さくなるにつれて)、参照用信号Sfの直流電� ��βは段階的に小さくなる。その結果、入力� �号Siの振幅が小さくなるにつれて、第1定包� �線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅が� ��階的に小さくなる。

 また制御回路120は、第1定包絡線信号Sd1お よび第2定包絡線信号Sd2を増幅する際の動作� �が第1増幅器11および第2増幅器12の飽和領域� �なるように、第1増幅器11および第2増幅器12� �、減算器103aからの出力信号Sxに基づいて制� �する。すなわち、制御回路120は、参照用信� �Sfが有する直流電圧βの変化(言い換えれば、 第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2� ��振幅の変化)に同期して、第1増幅器11および 第2増幅器12のゲート電圧やゲート幅を制御す る。第1増幅器11および第2増幅器12のゲート幅 を制御するための構成は、例えば、下記のよ うな構成によって実現される。すなわち、複 数の同じ動作点の増幅器を並列に接続するこ とによって第1増幅器11を構成する。第2増幅� �12も同様に構成する。そして、制御回路120は 、参照用信号Sfが有する直流電圧βの変化(第1 定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の� �幅の変化)に同期して、第1増幅器11に含まれ� ��複数の増幅器を選択的にオン/オフすること によって第1増幅器11のゲート幅を制御し、同 様に、第2増幅器12に含まれる複数の増幅器を 選択的にオン/オフすることによって第2増幅� ��12のゲート幅を制御する。また、第1増幅器1 1および第2増幅器12のゲート電圧を制御する� �めの構成は、例えば、参照用信号Sfの直流電 圧βを減算器103aからの出力信号Sxに基づいて� ��御するための構成(図13参照)と同様の構成に よって実現される。なお、第1増幅器11および 第2増幅器12のゲート電圧を制御するための構 成は、第3-2の例の参照電位制御回路45におい� ��も同様の構成を用いることができる。

 さらに制御回路120は、参照用信号Smの直� �電圧Vbを減算器103aからの出力信号Sxに基づい て制御する。制御回路120は、参照用信号Sfの� ��流電圧βを段階的に小さくするのに同期し� �参照用信号Smの直流電圧Vbが段階的に小さく� ��るように、参照用信号Smの直流電圧Vbを制御 する。参照用信号Smの直流電圧Vbを減算器103a� ��らの出力信号Sxに基づいて制御するための� �成は、例えば、参照用信号Sfの直流電圧βを� ��算器103aからの出力信号Sxに基づいて制御す� ��ための構成(図13参照)と同様の構成によって 実現される。

 図12および図13に示す電力増幅回路によれ ば、下記に説明するような動作が実現される 。

 例えば、入力信号Siの振幅が所定の振幅X1 以上である場合(すなわち、Vc1およびVc2がと� �にVref以下になる場合)には、参照用信号Sfの� ��流電圧βを所定の電圧V1に設定する。この場 合、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信� ��Sd2の振幅は所定の振幅B1になる。また、こ� �場合、第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線 信号Sd2の振幅B1に合うように(すなわち、動作 点が飽和領域となるように)、第1増幅器11お� �び第2増幅器12のゲート電位またはゲート幅� �制御される。また、参照用信号Smの直流電圧 Vbは、「入力信号Siの振幅が小さくなるにつ� �て、第1加算器21および第2加算器22からの出� �信号Sd1,Sd2の振幅が、信号Sd1,Sd2の位相差を一 定に保ったままの状態で小さくなっていく」 という現象が、入力信号Siの振幅がX1未満と� �った場合に発生するように設定される。

 上記のように設定された状態で入力信号S iの振幅がX1未満になると、入力信号Siの振幅� ��小さくなるにつれて、第1加算器21および第2 加算器22からの出力信号Sd1,Sd2の振幅が、信号 Sd1,Sd2の位相差を一定に保ったままの状態で� �さくなっていく。この場合、制御回路120は� �信号Sd1,Sd2の振幅が所定の振幅B2(B2<B1)にな� ��と、信号Sd1,信号Sd2の振幅がB2で一定となる� ��うに(信号Sd1,Sd2が振幅B2の定包絡線信号とな るように)、参照用信号Sfの直流電圧βを所定� ��電圧V2(V2<V1)に設定する。なお、この場合� ��信号Sd1,Sd2の振幅がB1からB2へと徐々に変化� �ることになるため、変調信号の連続性が担� �される。また、この場合、第1定包絡線信号S d1および第2定包絡線信号Sd2の振幅B2に合うよ� ��に(すなわち、動作点が飽和領域となるよう に)、第1増幅器11および第2増幅器12のゲート� �位またはゲート幅が制御される。また、参� �用信号Smの直流電圧Vbは、「入力信号Siの振� �が小さくなるにつれて、第1加算器21および� �2加算器22からの出力信号Sd1,Sd2の振幅が、信� ��Sd1,Sd2の位相差を一定に保ったままの状態で 小さくなっていく」という現象が、入力信号 Siの振幅がX2(X2<X1)未満となった場合に発生� ��るように設定される。

 上記のように設定された状態で入力信号S iの振幅がX2未満になると、入力信号Siの振幅� ��小さくなるにつれて、第1加算器21および第2 加算器22からの出力信号Sd1,Sd2の振幅が、信号 Sd1,Sd2の位相差を一定に保ったままの状態で� �さくなっていく。この場合、制御回路120は� �信号Sd1,Sd2の振幅が所定の振幅B3(B3<B2)にな� ��と、信号Sd1,信号Sd2の振幅がB3で一定となる� ��うに(信号Sd1,Sd2が振幅B3の定包絡線信号とな るように)、参照用信号Sfの直流電圧βを所定� ��電圧V3(V3<V2)に設定する。なお、この場合� ��信号Sd1,Sd2の振幅がB2からB3へと徐々に変化� �ることになるため、変調信号の連続性が担� �される。また、この場合、第1定包絡線信号S d1および第2定包絡線信号Sd2の振幅B3に合うよ� ��に(すなわち、動作点が飽和領域となるよう に)、第1増幅器11および第2増幅器12のゲート� �位またはゲート幅が制御される。また、参� �用信号Smの直流電圧Vbは、「入力信号Siの振� �が小さくなるにつれて、第1加算器21および� �2加算器22からの出力信号Sd1,Sd2の振幅が、信� ��Sd1,Sd2の位相差を一定に保ったままの状態で 小さくなっていく」という現象が、入力信号 Siの振幅がX3(X3<X2)未満となった場合に発生� ��るように設定される。

 上記のように設定された状態で入力信号S iの振幅がX2以上になると、制御回路120は、信 号Sd1,Sd2の振幅が所定の振幅値B2で一定となる ように(信号Sd1,Sd2が振幅B2の定包絡線信号と� �るように)、参照用信号Sfの直流電圧βをV2に� ��新する。なお、この場合、第1定包絡線信号 Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅B2に合うよ うに(すなわち、動作点が飽和領域となるよ� �に)、第1増幅器11および第2増幅器12のゲート� ��位またはゲート幅が制御される。また、参� ��用信号Smの直流電圧Vbは、「入力信号Siの振� ��が小さくなるにつれて、第1加算器21および� ��2加算器22からの出力信号Sd1,Sd2の振幅が、信 号Sd1,Sd2の位相差を一定に保ったままの状態� �小さくなっていく」という現象が、入力信� �Siの振幅がX2未満となった場合に発生するよ� ��に設定される。

 上記のように設定された状態で入力信号S iの振幅がX1以上になると、制御回路120は、信 号Sd1,Sd2の振幅が所定の振幅値B1で一定となる ように(信号Sd1,Sd2が振幅B1の定包絡線信号と� �るように)、参照用信号Sfの直流電圧βをV1に� ��新する。なお、この場合、第1定包絡線信号 Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振幅B1に合うよ うに(すなわち、動作点が飽和領域となるよ� �に)、第1増幅器11および第2増幅器12のゲート� ��位またはゲート幅を制御する。また、参照� ��信号Smの直流電圧Vbは、「入力信号Siの振幅� ��小さくなるにつれて、第1加算器21および第2 加算器22からの出力信号Sd1,Sd2の振幅が、信号 Sd1,Sd2の位相差を一定に保ったままの状態で� �さくなっていく」という現象が、入力信号Si の振幅がX1未満となった場合に発生するよう� ��設定される。

 図12に示す電力増幅回路によれば、第3-2� �例と同様、入力信号Siの振幅が小さくなって も、第1定包絡線信号Sd1と第2定包絡線信号Sd2� ��の間の位相差が大きくなりすぎないように� ��御することが可能になる。すなわち、入力� ��号Siの振幅が小さくなっても出力信号Soの位 相誤差を低く抑えることが可能になる。その 結果として、ダイナミックレンジの大きい変 調方式に則った信号の増幅も好適に行えるよ うになる。また、高い電力付加効率での増幅 も担保される。

 また、図12に示す電力増幅回路において� �、第3-2の例と同様、変換用基本信号Sbを増幅 するためのループ部分の利得を入力信号Siの� ��幅に基づいて制御することによって、第1定 包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2の振� �が段階的に小さくなるようにしてもよい。� �えば、第1加算器21、第2加算器22、減算器41、 可変利得増幅器42、バッファーアンプ44、ミ� �サ51のうちの少なくとも一つの利得を入力信 号Siの振幅に基づいて制御することによって� ��第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd 2の振幅が段階的に小さくなるようにしても� �い。なお、本実施の形態のように、参照用� �号Sfの直流電圧βを制御する方法を採用する� ��、入力信号Siの振幅が小さくなるのに応じ� �第1定包絡線信号Sd1および第2定包絡線信号Sd2 の振幅が段階的に小さくなるようにすること を比較的簡易に実現できるようになるため、 好適である。

 また、ここでは、減算器103aからの出力信 号Sxに基づいて、参照用信号Sfの直流電圧β、 参照用信号Smの直流電圧Vb、第1増幅器11や第2� ��幅器を制御するようにしたが、例えばミキ� ��101aからの出力信号Svに基づいて、参照用信� ��Sfの直流電圧β、参照用信号Smの直流電圧Vb� �第1増幅器11や第2増幅器を制御するようにし� ��もよい。なお例えば、ローパスフィルタ102� ��よって高周波成分が減衰された信号Skが減� �器103と減算器103aとに対して分配されるよう� ��してもよい。この場合、ミキサ101a及びロー パスフィルタ102aは省略することができる。

 (実施の形態の第6の例)
 図15は本発明の電力増幅回路の実施の形態� �他の例を模式的に示す回路図である。なお� �本例においては前述した第1の例と異なる点� ��みについて説明し、同様の構成要素につい� ��は同一の参照符号を用いて重複する説明を� ��略する。

 本例の電力増幅回路は、第1定包絡線信号 Sd1の一部が入力されるミキサ51からの出力信� ��の一部が第2加算器22のドライブ電流に加算� ��れ、第2定包絡線信号Sd2の一部が入力される ミキサ51からの出力信号の一部が第1加算器21� ��ドライブ電流に加算される構成とされてい� ��。

 本例の電力増幅回路によれば、第1定包絡 線信号Sd1の振幅が増加すると第2加算器22から の出力信号の振幅が大きくなり、第2定包絡� �信号Sd2の振幅が増加すると第1加算器21から� �出力信号の振幅が大きくなる。その結果、� �1加算器21および第2加算器22の性能のバラツ� �等によって第1定包絡線信号Sd1の振幅と第2定 包絡線信号Sd2の振幅との間に差異が生じた場 合に、その差異を減少させることができる。

 (実施の形態の第7の例)
 図16は本発明の電力増幅回路を2つ用いて複� ��増幅回路を構成した例を模式的に示すブロ� ��ク図である。

 本例の複合増幅回路は、直交信号生成回� ��90と、2つの電力増幅回路10と、合成回路91と 、を備えている。直交信号生成回路90は、包� ��線変動を有する入力信号Sを2つの包絡線変� �を有する直交信号IおよびQに変換する。電力 増幅回路10は本発明の実施形態に係る電力増� ��回路であり、包絡線変動を有する直交信号I またはQをそれぞれ2つの定包絡線信号に変換� ��て増幅した後に再び合成することによって� ��増幅された包絡線変動を有する直交信号I’ またはQ’を出力する。合成回路91は、増幅さ れた包絡線変動を有する直交信号I’およびQ� ��を合成して包絡線変動を有する出力信号S’ を合成する。

 本例の複合増幅回路によれば、通信機に� ��いて多く用いられているIQ信号をそのまま� �用して増幅を行うことができる。

 (実施の形態の第8の例)
 図17は本発明の電力増幅回路を用いて送信� �を構成した例を模式的に示すブロック図で� �る。

 本発明の送信機は、送信回路95に本発明� �電力増幅回路10を介してアンテナ96が接続さ� ��ている。

 本発明の送信機によれば、送信回路から� ��包絡線変動を有する送信信号を消費電力が� ��さく電力付加効率が高い本発明の電力増幅� ��路10によって増幅することができるので、� �費電力が小さく送信時間が長い送信機を得� �ことができる。

 (実施の形態の第9の例)
 図18は本発明の電力増幅回路を用いて無線� �信機を構成した例を模式的に示すブロック� �である。

 本発明の無線通信機は、送信回路95に本� �明の電力増幅回路10を介してアンテナ96が接� ��されており、アンテナに受信回路97が接続� �れている。また、アンテナ96と送信回路95お� ��び受信回路97との間には送受信を切り替え� �スイッチ回路98が挿入されている。

 本発明の無線通信機によれば、送信回路� ��らの包絡線変動を有する送信信号を消費電� ��が小さく電力付加効率が高い本発明の電力� ��幅回路10によって増幅することができるの� �、消費電力が小さく通信時間が長い無線通� �機を得ることができる。

 (変形例)
 本発明は前述した実施の形態の第1~第9の例� ��限定されるものではなく、本発明の要旨を� ��脱しない範囲において種々の変更,改良が可 能である。

 例えば、前述した実施の形態の例におい� ��は、ローパスフィルタ43およびバッファー� �ンプ44を用いた例を示したが、これらに代え てオペアンプを使用するようにしても構わな い。

 また、前述した実施の形態の例において� ��、変換用分配信号Sbは、移相回路60の一部を 構成する移相器61によって位相をπ/2進められ た後に可変利得増幅器42によって増幅される� ��可変利得増幅器42によって増幅された信号� �2分割されて、その一方が第1変換信号Sc1とし て第1加算器21に入力され、他方が移相回路60� ��一部を構成する移相器62によって位相をπ進 められた後に第2変換信号Sc2として第2加算器2 2に入力されるようにした。しかしながら、� �えば、変換用分配信号Sbが移相器によって位 相をπ/2進められた後に2分割されるようにし� ��もよい。そして、その一方が移相器によっ� ��位相をπ進められた後に、それぞれが可変� �得増幅器によって増幅されることにより第1� ��換信号Sc1および第2変換信号Sc2が生成される ようにしても構わない。

 さらに、前述した実施の形態の例におい� ��は、ミキサ51を使用して第1定包絡線信号Sd1� ��よび第2定包絡線信号Sd2の振幅を検出したが 、ミキサ51の代わりに、例えば、ダイオード� ��波器を使用しても構わない。

 またさらに、前述した実施の形態の例に� ��いては、移相回路60として位相をπ/2進める� ��相器61と位相をπ進める移相器62とを使用し� ��が、例えば、可変利得増幅器42から差動信� �を出力するようにすれば位相をπ進める移相 器62を省略することができる。また、包絡線� ��動を有する入力信号Siを第1の電力分配器を� ��いて第1分配信号Sa1,第2分配信号Sa2に分配し� ��後に、さらに第2および第3の電力分配器に� �ってそれぞれから第1および第2の変換用分配 信号を取り出すようにしてもよい。その後、 一方は位相をπ/2進ませ、他方は位相をπ/2遅� ��せて、それぞれを第1および第2の可変利得� �幅器によって増幅することによって第1変換� ��号Sc1および第2変換信号Sc2を生成するように しても構わない。このような場合には第1~第3 の電力分配器が本発明の実施形態における電 力分配器23に相当する。このように、具体的� ��回路としては種々のバリエーションが可能� ��ある。