DE19718109A1 - Linear amplifier with transistor pair - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Ver stärker mit hoher Effizienz, sowie auf ein Verfahren für eine Vorspannungssteuerung.The present invention relates to a ver stronger with high efficiency, as well as on a process for a bias control.
Zur Übertragung von Daten durch ein drahtloses Über tragungssystem werden digitale Modulationstechniken verwendet, um eine hohe spektrale Effizienz und eine hohe Ausnutzung des Spektrums zu erzielen. Verstärker in Basisstationen eines drahtlosen Kommunikations systems müssen im Vergleich zu entsprechenden Ver stärkern, die für ein analoges Übertragungssystem ver wendet werden, linearer sein. In den USA schreibt die Federal Communications Commission FCC bestimmte Gren zen für die spektrale Regeneration vor. Um diese spe zifizierten Grenzen zu erfüllen, müssen bestimmte An forderungen erfüllt werden, zum Beispiel hinsichtlich der verwendeten Energie, der Anzahl von Benutzern pro Kanal sowie verschiedener anderer Anforderungen. Ein Verstärker muß nicht nur die Anforderungen des FCC erfüllen, sondern ein Verstärker für den drahtlosen Datenverkehr muß über einen größeren Bereich der Ein gangs- und Ausgangsleistung linear sein.For the transmission of data through a wireless transmission digital modulation techniques used to have high spectral efficiency and achieve high utilization of the spectrum. amplifier in base stations of a wireless communication systems have to be compared to corresponding ver amplify ver for an analog transmission system be applied, be more linear. She writes in the United States Federal Communications Commission FCC certain sizes zen for spectral regeneration. To this spe To meet specified limits, certain requirements must be met requirements are met, for example with regard to the energy used, the number of users per Channel as well as various other requirements. On Amplifier doesn't just have to meet the FCC requirements meet, but an amplifier for wireless Traffic must span a wider area gear and output power must be linear.
Verstärker werden aufgrund ihrer Betriebscharakteri stika in verschiedene Klassen gruppiert. Eine Ver stärker-Ausgangsvorrichtung der Klasse A führt ent sprechend einem Eingangssignal stets einen beträcht lichen Strom und arbeitet mit guter Linearität, ver liert jedoch aufgrund von hohen Wärmverlusten an Effi zienz. Zusätzlich dazu kommt es zu Verlustleistung selbst ohne Zufuhr von Eingangsleistung während Zeiten ruhender Übertragung. Ein solcher Verstärker ist für digitale Systeme geeignet, jedoch ist seine Verwendung zur Datenübertragung durch seine unannehmbar niedrige Effizienz begrenzt. Ein Verstärker der Klasse AB wird für eine Dauer eingeschaltet, die 180 Grad oder mehr seines Eingangssignalzyklus entspricht, und aufgrund seiner kurzen Zykluszeit erlangt er eine höhere Effi zienz, jedoch auf Kosten einer exakten Steuerung sei ner Linearität. Ein solcher Verstärker mit einem typi schen Wirkungsgrad von 25 Prozent ist zur Verwendung bei einer Q-Phasenumtastung sowie für ein digitales Übertragungssystem geeignet, wie zum Beispiel ein Codevielfachzugriff-Übertragungssystem (code division multiple access oder CDMA-Übertragungssystem).Amplifiers are due to their operating characteristics stika grouped into different classes. A ver Class A stronger output device hijacks speaking an input signal always a considerable current and works with good linearity, ver However, due to high heat losses at Effi ciency. In addition, there is power loss even without input power input during times dormant transmission. Such an amplifier is for digital systems, but its use is for data transmission due to its unacceptably low Efficiency limited. A class AB amplifier will turned on for a duration that is 180 degrees or more corresponds to its input signal cycle, and due to its short cycle time makes it more efficient ciency, but at the expense of precise control linearity. Such an amplifier with a typi efficiency of 25 percent is used with a Q phase shift keying as well as for a digital one Suitable transmission system, such as a Code division multiple access or CDMA transmission system).
Gemäß bekannten Techniken wird die Verstärker linearität durch eine graphische Darstellung veran schaulicht, die die Intermodulationsleistung in Ab hängigkeit von der Ausgangsleistung des Verstärkers darstellt. Die Intermodulationsleistung resultiert aus einer Verzerrung des durch den Verstärker übertragenen Signals. Für einen Verstärker der Klasse A steigt die Intermodulationsleistung aufgrund einer Verzerrung zusammen mit dem Leistungsausgang des Verstärkers in direkter Weise an. Wenn man diese Intermodulations leistung in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung gra phisch darstellt, ist sie linear, und sie wird durch eine schräg verlaufende, mehr oder weniger gerade Linie dargestellt. Für einen Verstärker der Klasse AB zeigt eine graphische Darstellung, die die Intermodu lationsleistung aufgrund von Verzerrung in Abhängigkeit von der Ausgangsleistung darstellt, eine Linie, die visuell an eine Arkustangens-Kurvenlinie erinnert, wobei ein zentraler Bereich der Kurvenlinie in einer engen Spanne linear ist. Ein Verstärker der Klasse AB zeigt über die enge Spanne eine erwünschte Linearitätscharakteristik, die sich dann sowohl bei steigender Leistung als auch bei verminderter Leistung außerhalb des engen Bereichs verschlechtert. Über einen erweiterten Bereich von 20 dB ist eine Leistungsschwankung von sogar nur einigen wenigen dB nicht akzeptabel.According to known techniques, the amplifier induce linearity through a graphical representation demonstrates the intermodulation performance in Ab dependence on the output power of the amplifier represents. The intermodulation performance results from distortion of that transmitted by the amplifier Signal. For a class A amplifier this increases Intermodulation performance due to distortion together with the power output of the amplifier in direct way. If you look at these intermodulations power depending on the output power gra represents phically, it is linear and it is represented by an oblique, more or less straight Line shown. For a class AB amplifier shows a graphical representation showing the intermodu performance due to distortion in Depends on the output power, a Line that visually resembles an arctangent curve line recalls, being a central area of the curve line is linear in a narrow range. An amplifier of the Class AB shows a desired one over the narrow range Linearity characteristic, which is then at both increasing performance as well as reduced performance deteriorated outside the narrow range. over an extended range of 20 dB is one Power fluctuation of even a few dB unacceptable.
Ein zu lösendes Problem besteht daher in der Schaffung eines Verstärkers, der über einen erweiterten Bereich der Ausgangsleistung eine optimale Linearität besitzt, während er eine hohe Effizienz sowie eine geringe Intermodulationsverzerrung beibehält.One problem to be solved is therefore creation an amplifier that has an extended range the output power has optimal linearity, while being high efficiency as well as low Maintains intermodulation distortion.
Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines Verstärkers mit linearem An sprechen und hoher Effizienz unter Verwendung eines Mikroprozessors, der eine Verstärkung an dem Ver stärker auf der Basis von detektierten Ausgangs- und Eingangs-Leistungspegeln aufrechterhält.Another object of the present invention is in the creation of a linear amplifier speak and high efficiency using a Microprocessor that has a gain on the ver stronger based on detected output and Input power levels maintained.
Gemäß der Erfindung ist ein Verstärker mit automati scher Verstärkungsregelung AVG auf der Basis von de tektierten Ausgangs- und Eingangs-/Leistungspegeln ge schaffen, um dadurch eine Verstärkerausgangsleistung mit hoher Effizienz und hoher Linearität über einen erweiterten Bereich zu schaffen.According to the invention is an amplifier with automati AVG gain control based on de detected output and input / power levels create an amplifier output power thereby with high efficiency and high linearity over one to create expanded area.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, daß ein Mikroprozessor die Eingangsleistung und die Aus gangsleistung eines zwei Transistoren beinhaltenden Verstärkers der Klasse AB detektiert sowie einen ange paßten Vorspannungspegel der Transistoren schafft, der aufgrund der detektierten Eingangsleistung angepaßt worden ist. Die Verstärkung des Verstärkers wird von dem Mikroprozessor in Abhängigkeit von der detektier ten Eingangsleistung sowie der detektierten Ausgangs leistung aufrechterhalten. Für einen Zweistufen-Tran sistor-Verstärker der Klasse AB wird der Ausgang linearer als die Spannungsübertragungscharakteristik der einzelnen Transistoren.According to one embodiment, it is provided that a microprocessor the input power and the off output power of two transistors Class AB amplifier detected as well as a matched bias level of the transistors that adjusted based on the detected input power has been. The gain of the amplifier is from the microprocessor depending on the detect th input power and the detected output maintain performance. For a two-stage oil Class AB sistor amplifier becomes the output more linear than the voltage transfer characteristic of the individual transistors.
Die Erfindung und Weiterbildungen der Erfindung werden im folgenden anhand der zeichnerischen Darstellungen eines Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:The invention and developments of the invention will in the following based on the graphic representations of an embodiment explained in more detail. In the drawings show:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ver stärkers; und Fig. 1 is a schematic representation of an amplifier; and
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer zentralen Prozessoreinheit. Fig. 2 is a schematic representation of a central processor unit.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 1 zu sehen ist, besitzt ein Verstärker 1 ein Paar Transistoren 2, 3, die für einen Verstärkerbetrieb der Klasse AB miteinander ge koppelt sind, zusammen mit einer Mikroprozessorsteue rung 4. Ein Verstärker der Klasse AB ist von Gray, Paul R. und Meyer, Robert G. in "Analysis And Design of Analog Integrated Circuits", zweite Auflage, 1977, 1984, John Wiley And Sons, New York, Seiten 326, 366, 755, 756 beschrieben worden. Unter Bezugnahme auf den Verstärker 1 ist ein HF-Eingangsanschluß 5 zum Empfang von Hochfrequenz-(HF-)Signalen mit dem Eingang eines ersten Transistors 2 der Transistoren 2, 3 gekoppelt. Eine detektierte Eingangs-RF-Spannung wird von dem Eingangsanschluß 5 über einen ersten Zuführleitungs monitor 6 sowie über eine in Sperrichtung vorgespannte Diode 7 einem Eingangs-HF-Spannungsanschluß 8 der Mikroprozessorsteuerung 4 zugeführt. Ein HF-Ausgangs anschluß 9 des Verstärkers 1 ist mit dem Ausgang eines zweiten Transistors 3 der beiden Transistoren 2, 3 gekoppelt. Eine detektierte Ausgangs-HF-Spannung wird von dem Ausgangsanschluß 9 über einen zweiten Zuführ leitungsmonitor 10 sowie durch eine in Sperrichtung vorgespannte Diode 11 einem Eingangsanschluß 12 der Mikroprozessorsteuerung 4 zugeführt, wobei der Ein gangsanschluß 12 die Ausgangs-Hochfrequenz des Ver stärkers 1 detektiert.As can be seen with reference to FIG. 1, an amplifier 1 has a pair of transistors 2 , 3 , which are coupled to one another for an amplifier operation of class AB, together with a microprocessor controller 4 . A class AB amplifier is from Gray, Paul R. and Meyer, Robert G. in "Analysis And Design of Analog Integrated Circuits", Second Edition, 1977, 1984, John Wiley And Sons, New York, pp. 326, 366, 755 , 756. Referring to amplifier 1 , an RF input terminal 5 for receiving radio frequency (RF) signals is coupled to the input of a first transistor 2 of transistors 2 , 3 . A detected input RF voltage is fed from the input terminal 5 via a first feed line monitor 6 and via a reverse-biased diode 7 to an input RF voltage terminal 8 of the microprocessor controller 4 . An RF output terminal 9 of the amplifier 1 is coupled to the output of a second transistor 3 of the two transistors 2 , 3 . A detected output RF voltage is supplied from the output terminal 9 via a second supply line monitor 10 and through a reverse-biased diode 11 to an input terminal 12 of the microprocessor controller 4 , the input terminal 12 detects the output high frequency of the amplifier 1 United.
Jeder der Transistoren 2, 3 besitzt einen Emitter 13, einen Kollektor 14 und eine Basis 15. Basisvorspan nungsanschlüsse 16 an den jeweiligen Basen 15 der Transistoren 2, 3 sind mit der Mikroprozessorsteuerung 4 gekoppelt. Die Vorspannungen an den jeweiligen Basisvorspannungsanschlüssen 16 werden von der Mikro prozessorsteuerung 4 als Vorspannungssteuerspannungen zugeführt. In Abhängigkeit von den detektierten Ein gangs- und Ausgangsleistungspegeln werden die Vorspan nungspunkte der beiden AB-Stufentransistoren 2, 3 adaptiv verändert, um eine Linearität der Ausgangs-HF-Spannung relativ zu der Eingangs-HF-Spannung zu erzielen, die größer ist als die eines jeden der Ein stufen-Transistoren 2, 3 der Klasse AB.Each of the transistors 2 , 3 has an emitter 13 , a collector 14 and a base 15 . Base bias terminals 16 on the respective bases 15 of the transistors 2 , 3 are coupled to the microprocessor controller 4 . The bias voltages at the respective base bias terminals 16 are supplied by the microprocessor controller 4 as bias control voltages. Depending on the detected input and output power levels, the bias points of the two AB stage transistors 2 , 3 are adaptively changed in order to achieve a linearity of the output RF voltage relative to the input RF voltage which is greater than that each of the one-stage transistors 2 , 3 of class AB.
Eine Verstärkerkonfiguration gemäß einem Ausführungs beispiel der Erfindung schafft eine dynamische Verän derung eines Vorspannungspegels der Transistoren auf der Basis des detektierten Eingangspegels zur Erzie lung eines optimalen Betriebs. Die gewählte Verwendung einer Vorspannungsanpassung führt dazu, daß man ein Ausgangssignal hat, das linearer ist als die indivi duellen Transistorstufen an sich. Dabei wird eine ein zelne Verstärkungsstufe dazu verwendet, eine Vorver zerrung der letzten Stufe zu erzielen, mit dem Ergeb nis, daß das Ausgangssignal eine Charakteristik auf weist, die für eine digitale Modulation, wie zum Bei spiel eine CDMA-Übertragung, geeignet ist. An amplifier configuration according to one embodiment example of the invention creates a dynamic change change in a bias level of the transistors the basis of the detected input level to educate optimal operation. The chosen use a bias adjustment leads to one Output signal that is more linear than the indivi duel transistor stages per se. One becomes a individual gain stage used to a pre-ver Achieve the final stage distortion with the result nis that the output signal has a characteristic points for digital modulation, such as play a CDMA transmission, is suitable.
Die Verwendung einer dynamischen Vorspannungseinstel lung für einen Transistorbetrieb der Klasse AB gewähr leistet eine größere Linearität als sie mit dem be kannten AB-Betrieb erzielbar ist, während gleichzeitig der Vorteil einer Arbeitsweise mit höherem Wirkungs grad vorhanden ist. Ein Betrieb mit größerem Dynamik bereich wird in kostengünstiger Weise und mit einer geringen Anzahl von Bauteilen erzielt. Innovative Softwaregestaltung ermöglicht ein Maximum an Flexibi lität für die Alarmpunkt-Einstellung, die Temperatur optimierung sowie die Fertigungskontrolle.The use of a dynamic preload adjuster grant for a transistor operation of class AB provides greater linearity than with the be knew AB operation can be achieved while at the same time the advantage of a more effective way of working is present. An operation with greater dynamism area is made in a cost effective manner and with a achieved a small number of components. Innovative Software design enables maximum flexibility lity for the alarm point setting, the temperature optimization and production control.
Im folgenden wird ein gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung verwendeter Mikroprozessor näher erläutert.The following is an example of an embodiment microprocessor used in the invention explained.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 zu sehen ist, umfaßt die Mikroprozessorsteuerung 4 einen Mikrochip PIC 16C73, der im Handel von der Firma Mikrochip Technolo gies, Inc., USA, erhältlich ist. Die Mikroprozessor steuerung 4 ist gehäusemäßig in einer integrierten Schaltung mit 28 Kontakteinrichtungen untergebracht, die einen internen Speicher aufweist, in dem einpro grammierte Information gespeichert ist, wie zum Bei spiel Information, wie sie sich aus Aufzeichnungen in Steuertabellen ergibt, wie dies im folgenden noch aus führlicher erläutert wird.As can be seen with reference to FIG. 2, the microprocessor controller 4 comprises a PIC 16 C73 microchip, which is commercially available from the company Mikrochip Technologies, Inc., USA. The microprocessor control 4 is housed in an integrated circuit with 28 contact devices, which has an internal memory in which programmed information is stored, such as information resulting from recordings in control tables, as follows is explained in more detail.
Wie unter Bezugnahme auf Fig. 2 zu sehen ist, über wacht eine zentrale Prozessoreinheit CPU 17 der Mikro prozessorsteuerung 4 verschiedene Betriebsparameter des Verstärkers 1 mit Hilfe eines Mehrkanal-Analog-/Digital-Wandlers ADC 18, wobei die analogen Betriebs parameter des Verstärkers 1 abgetastet und in digitale Signale umgewandelt werden. Diese Parameter beinhalten den Eingangs-Leistungspegel, den Ausgangs-Leistungs pegel, die Temperatur sowie den Strom, die alle einen Einfluß auf die Spannungsausgänge der Transistoren 2, 3 haben. Die Hauptfunktion der Mikroprozessorsteuerung 4 besteht in der Schaffung einer automatischen Vor spannungssteuereinstellung der Transistoren 2, 3 zur Erzielung einer maximalen Linearität. Insbesondere beinhaltet die Mikroprozessorsteuerung 4 die zentrale Prozessoreinheit 17, die Signale von dem Analog-/Digi tal-Wandler 18 erhält. Der Analog-/Digital-Wandler 18 besitzt verschiedene Eingangsanschlüsse, wie zum Bei spiel Eingangs-Leistungsanschlüsse 19, denen detek tierte Eingangs-HF- und detektierte Ausgangs-HF-Signa le zugeführt werden, sowie Eingangs-Temperaturan schlüsse 20, von denen einer von zweien dargestellt ist und denen detektierte Temperaturen der jeweiligen Transistoren 2, 3 zugeführt werden, sowie Eingangs-Stromanschlüsse 21, von denen wiederum einer von zwei en dargestellt ist und die mit detektierten Strömen der jeweiligen Transistoren 2, 3 beaufschlagt werden, von denen wiederum nur einer dargestellt ist. Wie in Fig. 1 erkennbar ist, sind ein Temperaturmonitor 22 und ein Strommonitor 23 an jedem der Transistoren 2, 3 vorhanden, die detektierte Temperaturen und detektier te Ströme zu den entsprechenden Eingangsanschlüssen 20, 21 des Analog-/Digital-Wandlers 18 liefern.As can be seen with reference to FIG. 2, a central processor unit CPU 17 of the microprocessor controller 4 monitors various operating parameters of the amplifier 1 with the aid of a multichannel analog / digital converter ADC 18 , the analog operating parameters of the amplifier 1 being sampled and converted into digital signals. These parameters include the input power level, the output power level, the temperature and the current, all of which have an influence on the voltage outputs of the transistors 2 , 3 . The main function of the microprocessor control 4 is to create an automatic voltage control setting before the transistors 2 , 3 to achieve maximum linearity. In particular, the microprocessor controller 4 includes the central processor unit 17 , which receives signals from the analog / digital converter 18 . The analog / digital converter 18 has various input connections, such as input power connections 19 , to which detected input RF and detected output RF signals are fed, as well as input temperature connections 20 , one of which two is shown and to which the detected temperatures of the respective transistors 2 , 3 are supplied, and input current connections 21 , of which in turn one of two s is shown and which are subjected to the detected currents of the respective transistors 2 , 3 , of which in turn only one is shown. As can be seen in FIG. 1, a temperature monitor 22 and a current monitor 23 are provided on each of the transistors 2 , 3 , which deliver detected temperatures and currents to the corresponding input terminals 20 , 21 of the analog / digital converter 18 .
Im Betrieb ist die Mikroprozessorsteuerung 4 mit der in den zu entwickelnden Steuertabellen aufgezeichneten Information programmiert worden, wie dies im folgenden noch beschrieben wird. Die zentrale Prozessoreinheit 17 vergleicht die einprogrammierte Information mit der detektierten Information, die durch Überwachen der Monitore 6, 10, 22, 23 der Transistoren 2, 3 während des Betriebs des Verstärkers 1 erzielt wird. Ausgangs anschlüsse 24, 25 der zentralen Prozessoreinheit 17 liefern Vorspannungssteuerspannungen an jeden der Transistoren 2, 3 um dadurch die Verstärkung der Tran sistoren 2, 3 zu regeln. Die Spannungen für die Vor spannungsregelung und die Verstärkungsregelung werden von der zentralen Prozessoreinheit 17 über einen Digi tal-/Analog-Wandler 26 zugeführt.In operation, the microprocessor controller 4 has been programmed with the information recorded in the control tables to be developed, as will be described below. The central processor unit 17 compares the programmed information with the detected information, which is achieved by monitoring the monitors 6 , 10 , 22 , 23 of the transistors 2 , 3 during the operation of the amplifier 1 . Output terminals 24, 25 of the central processing unit 17 provide Vorspannungssteuerspannungen to each of the transistors 2, 3, thereby reinforcing the Tran sistoren 2 to regulate. 3 The voltages for the voltage control before and the gain control are supplied from the central processor unit 17 via a digital tal / analog converter 26 .
Es ist ein linearer Betrieb des Verstärkers 1 er wünscht, so daß die HF-Ausgangsleistung in linearer Weise mit Schwankungen der Eingangs-HF-Leistung vari iert. Jeder der Transistoren 2, 3 arbeitet in nicht linearer Weise, wodurch die Ausgangsleistung bei Schwankungen der Eingangsleistung in nicht-linearer Weise variiert. Gemäß einer Ausführungsform des Ver stärkers 1 lassen sich diese Schwankungen der Aus gangsleistung eines jeden der Transistoren 2, 3 über einen Bereich der gemessenen Eingangs-HF-Leistung mes sen. Es läßt sich eine Tabelle entwickeln, um diese Messungen der Ausgangs-Hochfrequenz über einen Bereich der gemessenen Eingangs-Hochfrequenz darzustellen. Eine solche Tabelle wird als Steuertabelle zum Pro grammieren der zentralen Prozessoreinheit 17 der Mikroprozessorsteuerung 4 verwendet. Es können auch andere Messungen durchgeführt werden. Zum Beispiel kann die Temperatur durch die Temperaturmonitore 22 an jedem der Transistoren 2, 3 überwacht werden. Der Strom kann durch die Strommonitore 23 an jedem der Transistoren 2, 3 überwacht werden. Die Steuertabelle kann zur Programmierung der Mikroprozessoreinheit 4 für einen Betrieb bei kalter Temperatur, Nenntempera tur und warmer Temperatur der Transistoren 2, 3 ent wickelt werden.It is a linear operation of the amplifier 1 he desires, so that the RF output power varies in a linear manner with fluctuations in the input RF power. Each of the transistors 2 , 3 operates in a non-linear manner, whereby the output power varies in a non-linear manner when the input power fluctuates. According to one embodiment of the amplifier 1 , these fluctuations in the output power of each of the transistors 2 , 3 can be measured over a range of the measured input RF power. A table can be developed to represent these measurements of the output radio frequency over a range of the measured input radio frequency. Such a table is used as a control table for programming the central processor unit 17 of the microprocessor controller 4 . Other measurements can also be carried out. For example, the temperature can be monitored by the temperature monitors 22 on each of the transistors 2 , 3 . The current can be monitored by the current monitors 23 on each of the transistors 2 , 3 . The control table can be developed for programming the microprocessor unit 4 for operation at cold temperature, nominal temperature and warm temperature of the transistors 2 , 3 .
Die Verstärkung an jedem der Transistoren 2, 3 wird durch die Mikroprozessorsteuerung 4, die die Vorspan nungssteuerspannung an jedem der Transistoren 2, 3 liefert, in Abhängigkeit von den detektierten HF-Lei stungspegeln bestimmt. Die Steuerung 4 setzt ein Däm pfungssignal an jedem der Transistoren 2, 3 mittels des Digital-/Analog-Wandlers 26 zur Erzielung des er wünschten Ausgangs-Leistungspegels. Wenn eine Tabelle zum derartigen Programmieren der Mikroprozessorsteue rung 4 entwickelt worden ist, daß dieser die Tempera turmessungen und die Strommessungen beinhaltet, läßt sich die Verstärkung an den Transistoren 2, 3 nach Maßgabe ihrer überwachten Temperaturen und Stromwerte bestimmen, da die Transistoren 2, 3 durch die Tempera turmonitore 22 und die Strommonitore 23 kontinuierlich überwacht werden.The gain on each of the transistors 2 , 3 is determined by the microprocessor controller 4 , which supplies the bias control voltage at each of the transistors 2 , 3 , as a function of the detected RF power levels. The controller 4 sets a damping signal on each of the transistors 2 , 3 by means of the digital / analog converter 26 in order to achieve the desired output power level. If a table for programming the microprocessor control 4 has been developed such that it includes the temperature measurements and the current measurements, the gain on the transistors 2 , 3 can be determined in accordance with their monitored temperatures and current values, since the transistors 2 , 3 by the temperature monitors 22 and the current monitors 23 are continuously monitored.
Gemäß einem Vorteil der Erfindung gewährleistet eine dynamische Vorspannungseinstellung der Transistoren 2, 3 der Klasse AB eine größere Linearität des Verstärkers 1 als diese ohne die Mikroprozessorsteue rung 4 erzielt wird, wodurch die Linearität des be kannten Verstärkers der Klasse AB verbessert wird. Ferner wird auch ein Betrieb mit einem größeren Dyna mikbereich erzielt.According to an advantage of the invention, a dynamic bias setting of transistors 2 , 3 of class AB ensures greater linearity of amplifier 1 than this is achieved without microprocessor control 4 , thereby improving the linearity of the known class AB amplifier. Operation with a larger dynamic range is also achieved.
Claims (4)
Abtast-Messungen von Eingangs-Leistungspegeln, Ausgangs-Leistungspegeln, der Temperatur sowie des Stroms von jedem der Transistoren über einen Be reich der Eingangs-HF-Leistung während des Be triebs des Verstärkers,
Aufzeichnen der Messungen in einer Steuertabelle, Überwachen der Temperaturen und Stromwerte jedes Transistors während des Betriebs des Verstärkers, Schaffung von Dämpfungssignalen aus den in der Steuertabelle aufgezeichneten Messungen, und
Setzen der Dämpfungssignale an jedem der Tran sistoren zur Erzielung gewünschter Ausgangs-Leistungspegel von den Transistoren in Abhängig keit von deren erfaßten Temperaturen und Stromwer ten während des Betriebs des Verstärkers.4. A method for creating an automatic bias control setting of an amplifier with transistors coupled together for class AB operation, characterized by the following steps:
Scan measurements of input power levels, output power levels, temperature and current from each of the transistors over a range of input RF power while the amplifier is operating,
Recording the measurements in a control table, monitoring the temperatures and current values of each transistor during the operation of the amplifier, creating damping signals from the measurements recorded in the control table, and
Setting the damping signals at each of the transistors to achieve desired output power levels from the transistors depending on their detected temperatures and currents during operation of the amplifier.
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| Country | Link |
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1997
- 1997-04-29 DE DE1997118109 patent/DE19718109A1/en not_active Withdrawn
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