專利名稱：功率控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及功率控制裝置，詳細(xì)地說，涉及將輸入信號自動地調(diào)整到所希望的功率電平后輸出的裝置，例如涉及適合于進(jìn)行脈沖串發(fā)送的TDMA(Time Division Multiple Access)方式的無線發(fā)信機(jī)的裝置。
背景技術(shù)：


圖19是表示現(xiàn)有的功率控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖，例如在特開平4-354209號公報中記載了這樣的裝置。在圖19中，功率控制裝置備有功率放大器102、方向耦合器103、發(fā)送天線104、檢波部105、直流放大部106及112、A/D變換器107及115、CPU108、PROM109、脈寬調(diào)制發(fā)生器110、低通濾波器111、溫度檢測部113、以及直流變換部114。
被調(diào)制的高頻信號由功率放大器102放大，由方向耦合器103分配為供給發(fā)送天線104的功率和供給檢波部105的功率。被供給檢波部105的功率起控制用功率的作用，用來控制供給發(fā)送天線104的功率即載波輸出電平。
控制用功率由檢波部105檢波后被變換成直流電壓，由直流放大部106放大。由直流放大部106放大了的直流電壓由A/D變換器107編成數(shù)字碼后被取入CPU108。
另一方面，由溫度檢測部113檢測功率控制裝置的電路溫度，作為溫度信號發(fā)送給直流變換部114。由直流變換部114將溫度信號變換成直流電壓，接著由A/D變換器105將其數(shù)字化后被取入CPU108。
CPU108根據(jù)上述兩個數(shù)字輸入數(shù)據(jù)和PROM109中存儲的修正數(shù)據(jù)，生成與電路溫度對應(yīng)的適當(dāng)?shù)男拚甘拘盘?。修正指示信號被供給PWM發(fā)生器110，生成脈寬調(diào)制過的控制電壓。由低通濾波器111將該控制電壓變換成直流電壓，并由直流放大部118加以放大。由直流放大部118放大后的控制電壓被供給功率放大器102，控制功率放大器102的輸出。
可是，在這樣的現(xiàn)有的功率控制裝置中，對控制電壓進(jìn)行直流變換的低通濾波器111的時間常數(shù)是由低通濾波器的特性決定的恒定值。控制電壓雖然隨著控制電壓的更新量或更新周期的不同而離散地變化，但在此情況下，在時間常數(shù)一定的低通濾波器中，存在將控制電壓的離散變化充分平滑后不能使控制回路穩(wěn)定的問題。
另外，為了消除上述的問題，在使用時間常數(shù)大的低通濾波器作為低通濾波器111的情況下，例如在發(fā)送TDMA方式的無線通信裝置等的高速脈沖串時，存在發(fā)信功率的上升部分遲緩，脈沖串前沿部分的數(shù)據(jù)受損的問題。
另外，在發(fā)生了周圍溫度的變化或電路的電源電壓變化等的情況下，由于直流放大器或功率放大器等的環(huán)境特性或偏壓變化等，存在發(fā)送開始后及發(fā)送停止后發(fā)生過調(diào)或欠調(diào)的問題。
發(fā)明的公開本發(fā)明就是為了消除上述的問題而完成的，其目的在于提供這樣一種功率控制裝置當(dāng)發(fā)信功率上升或下降時，通過改變低通濾波器的時間常數(shù)，能最適當(dāng)?shù)乜刂瓢l(fā)信功率的上升或下降特性。
另外，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種功率控制裝置即使在由于裝置的溫度或周圍溫度等的變化而使得工作環(huán)境變化了的情況下，也能在發(fā)信功率上升或下降時將低通濾波器的時間常數(shù)設(shè)定為最佳值。
為了達(dá)到該目的，觀點之一是提供這樣一種功率控制裝置，它備有根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整為所希望的功率電平后輸出的功率電平調(diào)整電路；將該功率電平調(diào)整電路現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，生成上述控制電壓的控制電壓生成電路；用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由上述控制電壓生成電路生成的上述控制電壓進(jìn)行濾波后，供給上述功率電平調(diào)整電路的低通濾波器；以及當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升后，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作的濾波控制裝置。
另一個觀點是提供這樣一種功率控制裝置，它備有根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整為所希望的功率電平后輸出的功率電平調(diào)整電路；將該功率電平調(diào)整電路現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，生成上述控制電壓的控制電壓生成電路；用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由上述控制電壓生成電路生成的上述控制電壓進(jìn)行濾波后，供給上述功率電平調(diào)整電路的低通濾波器；以及在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降前，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作的濾波控制裝置。
再一個觀點是提供這樣一種功率控制裝置，它備有根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整為所希望的功率電平后輸出的功率電平調(diào)整電路；將該功率電平調(diào)整電路現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，生成上述控制電壓的控制電壓生成電路；用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由上述控制電壓生成電路生成的上述控制電壓進(jìn)行濾波后，供給上述功率電平調(diào)整電路的低通濾波器；以及當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升后，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降前，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作的濾波控制裝置。
上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置也可以有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的二極管。
這里，上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置也可以有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的多個二極管；以及切換這些二極管分別與上述第二寄存器的連接狀態(tài)的開關(guān)電路。
另外，上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器分別協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的多個第二寄存器，上述濾波控制裝置也可以有分別與上述多個第二寄存器串聯(lián)連接的二極管；以及有選擇地將上述多個第二寄存器連接到上述二極管上的開關(guān)電路。
另外，上述濾波控制裝置還有檢測上述功率控制裝置的溫度或周圍溫度的溫度傳感器，也可以根據(jù)由該溫度傳感器檢測的溫度，切換上述第一及第二時間常數(shù)。
另外，上述低通濾波器有第一寄存器；電容器；與上述第一寄存器及上述電容器協(xié)調(diào)工作，形成上述第一時間常數(shù)的低通濾波器的有源元件；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器、電容器及上述有源元件協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置也可以有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的二極管。
另外，上述低通濾波器的上述第二寄存器也可以由熱敏電阻構(gòu)成。
附圖的簡單說明圖1是表示本發(fā)明的實施例1的功率控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖2是本發(fā)明的實施例1的功率控制裝置中包括的低通濾波電路的電路圖。
圖3是表示本發(fā)明的實施例1的功率控制裝置中包括的D/A變換器及低通濾波器的輸出波形圖。
圖4是表示將本發(fā)明的實施例1的功率控制裝置應(yīng)用于TDMA方式的攜帶無線通信裝置時的發(fā)信功率波形圖。
圖5是表示圖4所示的發(fā)信功率波形的一部分的放大圖。
圖6是表示本發(fā)明的實施例2的功率控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖7是本發(fā)明的實施例2的功率控制裝置中包括的低通濾波電路的電路圖。
圖8是表示本發(fā)明的實施例2的功率控制裝置中包括的D/A變換器及低通濾波器的輸出波形圖。
圖9是表示本發(fā)明的實施例3的功率控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖10是本發(fā)明的實施例3的功率控制裝置中包括的低通濾波電路的電路圖。
圖11是為了容易進(jìn)行工作說明而將圖10所示的低通濾波電路簡化后示出的電路圖。
圖12是表示本發(fā)明的實施例3的功率控制裝置中包括的D/A變換器及低通濾波器的輸出波形圖。
圖13是表示本發(fā)明的實施例4的功率控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖14是表示一般的TDMA方式的攜帶無線通信裝置的溫度變化引起的發(fā)信功率波形的變化的圖。
圖15是表示本發(fā)明的實施例4的功率控制裝置的控制溫度變化時的輸出電壓上升波形用的低通濾波電路的輸出波形圖。
圖16是表示構(gòu)成本發(fā)明的實施例5的功率控制裝置的一部分的低通濾波電路的電路圖。
圖17是表示構(gòu)成本發(fā)明的實施例6的功率控制裝置的一部分的低通濾波電路的電路圖。
圖18是表示構(gòu)成本發(fā)明的實施例7的功率控制裝置的一部分的低通濾波電路的電路圖。
圖19是表示現(xiàn)有的功率控制裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
實施發(fā)明用的最佳形態(tài)以下，根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。
實施例1用圖1至圖5，說明本發(fā)明的功率控制裝置的實施例1。
如圖1所示，功率控制裝置備有高頻功率放大器11、方向耦合器12、發(fā)送天線13、檢波器14、A/D變換器15、CPU16、存儲器17、D/A變換器18及LPF電路19。
高頻功率放大器11包括可變增益放大器(增益自動控制(AGC)用的放大器)和可變衰減器等，它根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整到所希望的功率電平后輸出。在本例中，高頻功率放大器11根據(jù)控制電壓，將輸入信號放大到規(guī)定的功率電平，作為高頻功率輸出。在以下的說明中，將從該高頻功率放大器輸出的高頻功率稱為發(fā)信功率。如上構(gòu)成的高頻功率控制放大器11被用來構(gòu)成本發(fā)明的功率電平調(diào)整電路，該功率電平調(diào)整電路根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整到所希望的功率電平后輸出。
方向性耦合器12將來自高頻功率放大器11的高頻功率分配成供給發(fā)送天線13的功率和供給檢波器14的功率。發(fā)送天線13將來自方向性耦合器12的發(fā)信功率作為電波發(fā)送到空中。檢波器14對來自方向性耦合器12的發(fā)信功率進(jìn)行檢波，并變換成直流電壓。A/D變換器15對來自檢波器14的直流電壓進(jìn)行數(shù)字編碼后，輸出給CPU16，從而將現(xiàn)在的高頻功率放大器11的輸出功率電平通知CPU16。
CPU16通過執(zhí)行規(guī)定的程序，如下工作。即，CPU16按照規(guī)定的時間間隔，對來自A/D變換器15的數(shù)字碼進(jìn)行取樣。其次，A/D變換器15對所取得的數(shù)字碼和存儲器17中預(yù)先存儲的參考碼進(jìn)行比較，算出兩碼的差分值。CPU16再根據(jù)上述差分值計算控制電壓用的設(shè)定碼，輸出給D/A變換器8。D/A變換器8根據(jù)設(shè)定碼生成控制電壓，送給低通濾波電路19。
上述的方向性耦合器12、檢波器14、A/D變換器15、CPU16、存儲器17及D/A變換器18構(gòu)成本發(fā)明的控制電壓生成電路，它將功率電平調(diào)整電路現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果生成上述控制電壓。
如圖2所示，低通濾波電路19由低通濾波器19a及濾波控制電路19b構(gòu)成。低通濾波器19a用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由D/A變換器18生成的控制電壓進(jìn)行濾波后，供給高頻功率放大器11。另一方面，濾波控制電路19b在發(fā)信功率上升時，使低通濾波器19a用第二時間常數(shù)工作，在發(fā)信功率上升后，使低通濾波器19a用第一時間常數(shù)工作，構(gòu)成本申請發(fā)明的濾波控制裝置。
詳細(xì)地說，低通濾波器19a由以下部分構(gòu)成第一寄存器R11；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器C10；以及與第一寄存器R11并聯(lián)連接，與該第一寄存器R11及電容器C10協(xié)調(diào)工作，形成用第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器R12。濾波控制電路19b由與低通濾波器19a的第二寄存器R12串聯(lián)連接的二極管D10構(gòu)成。
該二極管D10處于阻斷狀態(tài)時，由于第二寄存器R12失去了作用，所以低通濾波器19a能看作由第一寄存器R11和電容器C10構(gòu)成、用第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器。另一方面，當(dāng)二極管D10處于接通狀態(tài)時，由于第二寄存器R12起作用，所以低通濾波器19a能看作由第一寄存器R11及第二寄存器R12并聯(lián)連接的組合和電容器C10構(gòu)成、用第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器。這里，第一時間常數(shù)被設(shè)定得能使控制電壓充分地平滑。之所以這樣設(shè)定，是因為如果控制電壓未充分地平滑時，輸出電壓不穩(wěn)定，致使控制回路不穩(wěn)定、或控制回路呈發(fā)散狀態(tài)、或發(fā)信過程中回路品質(zhì)惡化。
其次，用圖3說明本實施例1的功率控制裝置的工作情況。
用圖3中上側(cè)的實線所示的曲線表示D/A變換器18的輸出電壓的上升波形。這里，Vda是D/A變換器18的輸出電壓值，隨著來自CPU16的代碼設(shè)定的不同而變化。Vf是二極管的正向?qū)妷?，Vlpf是低通濾波器19a的輸出電壓值。圖3中上側(cè)的點劃線所示的曲線表示第一時間常數(shù)特性，即表示由第一寄存器R11和電容器C10構(gòu)成的第一低通濾波器的時間常數(shù)特性，虛線所示的曲線表示第二時間常數(shù)特性，即表示由第一及第二寄存器R11、R12并聯(lián)連接的組合和電容器C10構(gòu)成的第二低通濾波器的時間常數(shù)特性。
如上所述，用圖3中上側(cè)的實線所示的曲線表示D/A變換器18的輸出時，低通濾波器19a的輸出、即作為低通濾波電路19的輸出的控制電壓如圖3中下側(cè)的實線所示的曲線那樣變化。詳細(xì)地說，如果開始發(fā)信，則D/A變換器18的輸出電壓開始上升，這時加在二極管D10兩端的電壓在Vf以下的范圍內(nèi)，二極管D10呈阻斷狀態(tài)，低通濾波器19a具有作為由第一寄存器R11和電容器C10構(gòu)成的第一低通濾波器的功能。因此，控制電壓按照用圖3中上側(cè)的點劃線所示的曲線表示的波形變化。因此，在二極管D10呈阻斷狀態(tài)期間，時間常數(shù)變大，所以控制電壓呈緩慢上升的電壓波形。
其次，如果加在二極管D10兩端的電壓超過Vf，則二極管D10呈導(dǎo)通狀態(tài)。因此，低通濾波器19a具有作為由第一及第二寄存器R11、R12并聯(lián)連接的組合和電容器C10構(gòu)成的第二低通濾波器的功能，控制電壓按照用圖3中上側(cè)的虛線所示的曲線表示的波形變化。因此，時間常數(shù)變小，控制電壓呈快速上升的電壓波形。
另外，如果控制電壓接近Vda，加在二極管D10兩端的電壓變成Vf以下，二極管D10呈阻斷狀態(tài)。因此，低通濾波器19a再次具有作為由第一寄存器R11和電容器C10構(gòu)成的第一低通濾波器的功能，控制電壓返回圖3中上側(cè)的點劃線所示的曲線表示的波形。因此，如果控制電壓接近Vda，則時間常數(shù)變大，控制電壓返回緩慢的電壓波形。
圖4是表示TDMA方式的攜帶無線通信裝置的發(fā)信功率波形圖。在采用本實施例1的裝置作為該無線通信裝置的功率控制裝置的情況下，脈沖波上升時的發(fā)信功率波形如圖5所示。該圖5中的實線所示的曲線是表示將圖4中的區(qū)間t1的發(fā)信功率波形放大后示出的波形。另外在圖5中，為了進(jìn)行比較，用虛線所示的曲線表示以D/A變換器的輸出電壓的平滑化和穩(wěn)定化為目的而采用了現(xiàn)有的低通濾波器時的發(fā)信功率波形。從圖5可知，在采用本實施例1的發(fā)信功率裝置的情況下，發(fā)信開始后發(fā)信功率的前沿部分的調(diào)制波形無損地上升。另一方面，從圖5可以理解，在用虛線表示的采用現(xiàn)有的低通濾波器的情況下，發(fā)信功率的上升波形遲緩，發(fā)信波形的前沿部分受損。
如果采用上述實施例1的功率控制裝置，則由于發(fā)信功率上升時，用數(shù)值小的第二時間常數(shù)使低通濾波器19a工作，發(fā)信功率上升后，再用數(shù)值大的第一時間常數(shù)工作，所以既能確保作為低通濾波器的本來目的的D/A變換器18的輸出電壓的平滑化及控制回路的穩(wěn)定化，又能獲得控制電壓的快速上升，所以發(fā)信功率的上升不會遲緩，還能實現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)信功率的自動控制。
另外，由于采用只有第二寄存器R12和二極管D10的簡單的電路結(jié)構(gòu)，就能實現(xiàn)第一時間常數(shù)和第二時間常數(shù)的切換，所以能縮小電路規(guī)模。
實施例2用圖6至圖8，說明本發(fā)明的功率控制裝置的實施例2。另外，為了避免重復(fù)說明，在本實施例2中與圖1所示的實施例1相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以與實施例1相同的符號，其說明從略。圖6所示的低通濾波電路29用來代替圖1所示的低通濾波器19，圖6所示的其他結(jié)構(gòu)與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。如圖7所示，低通濾波電路29由低通濾波器29a及濾波控制電路29b構(gòu)成。
低通濾波器29a與圖2所示的低通濾波器19a相同，用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由D/A變換器18生成的控制電壓進(jìn)行濾波后，供給高頻功率放大器11。
另一方面，濾波控制電路29b與圖2所示的實施例1的低通濾波器19a相同，在發(fā)信功率上升時，使低通濾波器29a用第二時間常數(shù)工作，在發(fā)信功率上升后，使低通濾波器29a用第一時間常數(shù)工作。而且在本實施例2中，濾波控制電路29b還在發(fā)信功率下降前，使低通濾波器29a用第一時間常數(shù)工作，在發(fā)信功率下降時，使低通濾波器29a用第二時間常數(shù)工作。
詳細(xì)地說，低通濾波器29a由以下部分構(gòu)成第一寄存器R21；與該第一寄存器R21協(xié)調(diào)工作，有第一時間常數(shù)的電容器C20；以及與第一寄存器R21并聯(lián)連接的第二寄存器R22。濾波控制電路29b由與低通濾波器29a的第二寄存器R22串聯(lián)連接的兩個二極管D21、D22構(gòu)成。二極管D21及二極管D22以互相相反的方向并聯(lián)連接，二極管D21具有與圖2所示的二極管D10同樣的功能，所以這里對該二極管D21的說明從略。
這里，當(dāng)二極管D22處于阻斷狀態(tài)時，由于第二寄存器R22失去了作用，所以低通濾波器29a能看作由第一寄存器R21和電容器C20構(gòu)成。這時，低通濾波器29a能看作用第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器。另一方面，當(dāng)二極管D22處于接通狀態(tài)時，由于第二寄存器R22起作用，所以低通濾波器29a能看作由第一寄存器R21及第二寄存器R22并聯(lián)連接的組合和電容器C20構(gòu)成。這時，低通濾波器29a能看作用第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器。
其次，用圖8說明本實施例2的功率控制裝置的工作情況。
用圖8中上側(cè)的實線所示的曲線表示D/A變換器18的輸出電壓的下降波形。Vf是二極管D21、D22的正向?qū)妷骸Ａ硗?，圖8中上側(cè)的點劃線所示的曲線表示由第一寄存器R21和電容器C20構(gòu)成的第一低通濾波器的時間常數(shù)特性，虛線所示的曲線表示由第一及第二寄存器R21、R22并聯(lián)連接的組合和電容器C20構(gòu)成的第二低通濾波器的時間常數(shù)特性。
如上所述，用圖8中上側(cè)的實線所示的曲線表示D/A變換器18的輸出時，低通濾波器29a的輸出、即作為低通濾波電路29的輸出的控制電壓如圖8中下側(cè)的實線所示的曲線那樣變化。詳細(xì)地說，當(dāng)控制電壓和用第一寄存器R21和電容器C20決定的時間常數(shù)放電的差不滿足Vf時，二極管D21及D22都呈阻斷狀態(tài)，低通濾波器29a作為第一低通濾波器工作，即，用第一時間常數(shù)工作，低通濾波電路29的輸出開始緩慢下降。
其次，如果放電電壓和控制電壓的差超過Vf，則二極管D22呈導(dǎo)通狀態(tài)，低通濾波器29a作為第二低通濾波器工作，即，用第二時間常數(shù)工作，低通濾波電路29的輸出快速下降。這時，由于反向電壓加在二極管D21的兩端，所以仍呈阻斷狀態(tài)。
另外，如果控制電壓下降，由第一及第二寄存器R21、R22并聯(lián)連接的組合和電容器C20的放電電壓小于Vf，則二極管D22呈阻斷狀態(tài)，低通濾波器29a作為第一低通濾波器工作，即用第一時間常數(shù)工作，低通濾波電路29的輸出再次緩慢下降。這里，雖然未說明，但不言而喻，由于二極管D21的作用，即使發(fā)信功率上升時，本實施例2的功率控制裝置的工作與圖3所示的工作情況相同。另外，在不需要使控制電壓快速上升的情況下，也可以構(gòu)成不設(shè)置二極管D21的濾波控制電路29b。
如果采用本實施例2的功率控制裝置，則除了上述實施例1的效果以外，還能獲得下述效果。在本實施例2中，由于在發(fā)信功率下降之前，使低通濾波器29a用數(shù)值大的第一時間常數(shù)工作，在發(fā)信功率下降時，用數(shù)值小的第二時間常數(shù)工作，所以既能進(jìn)行作為低通濾波器的本來目的的D/A變換器18的輸出電壓的平滑化及控制回路的穩(wěn)定化，又能獲得控制電壓的快速下降，所以發(fā)信功率的下降不會遲緩，還能實現(xiàn)穩(wěn)定的發(fā)信功率的自動控制。
另外，由于采用只有第二寄存器R22和二極管D22的簡單的電路結(jié)構(gòu)，就能實現(xiàn)控制電壓下降時的第一時間常數(shù)和第二時間常數(shù)的切換，所以能縮小電路規(guī)模。
實施例3用圖9至圖12，說明本發(fā)明的功率控制裝置的實施例3。另外，為了避免重復(fù)說明，在本實施例3中與圖1所示的實施例1相同的結(jié)構(gòu)，標(biāo)以與實施例1相同的符號，其說明從略。
圖9所示的功率控制裝置備有低通濾波電路39，用來代替圖1所示的實施例1的低通濾波電路19，還備有開關(guān)控制電路30。低通濾波電路39的詳細(xì)結(jié)構(gòu)示于圖10，低通濾波電路39備有低通濾波器39a及濾波控制電路39b。
低通濾波器39a用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由D/A變換器18生成的控制電壓進(jìn)行濾波后，供給高頻功率放大器11。具體地說，低通濾波器39a有第一寄存器R31；與該第一寄存器R31協(xié)調(diào)工作、形成第一時間常數(shù)的第一低通濾波器的電容器C30；以及與第一寄存器R31并聯(lián)連接、與該第一寄存器R31及電容器C30協(xié)調(diào)工作、形成第二時間常數(shù)的第二低通濾波器的第二寄存器R32。
濾波控制電路39b有與第二寄存器R32串聯(lián)連接的多個二極管D，同時有使這些二極管D中的每一個和第二寄存器R32的連接有效、或通過短路而無效的多個開關(guān)SW。各開關(guān)SW由圖9所示的開關(guān)控制電路30控制。該開關(guān)控制電路30根據(jù)來自CPU16的指令，控制各開關(guān)SW的通·斷，從而選擇與第二寄存器R32有效地串聯(lián)連接的二極管D。
在這樣構(gòu)成的本實施例3的功率控制裝置中，與上述實施例1相同，發(fā)信功率上升時，能使低通濾波器39a用第二時間常數(shù)工作，發(fā)信功率上升后，能使低通濾波器39a用第一時間常數(shù)工作。
利用是否使該二極管D有效的選擇方法，能改變低通濾波器39a的第一及第二時間常數(shù)的切換時間。圖11表示圖10所示的多個二極管D由第一及第二二極管D31、D32構(gòu)成，開關(guān)SW由第一、第二及第三開關(guān)SW31、SW32及SW33構(gòu)成時的例。
例如，圖11所示的二極管D31、D32與圖2所示的二極管D10相同，在使開關(guān)SW31斷開、使開關(guān)SW32、SW33接通的情況下，二極管D31有效，二極管D32無效，所以低通濾波器39a的第一及第二時間常數(shù)的切換時間與圖2所示的低通濾波器19a相同。
另一方面，在使開關(guān)SW31、SW32、SW33全部斷開的情況下，二極管D31、D32兩者都有效，所以低通濾波器39a的第一及第二時間常數(shù)的切換時間變化。詳細(xì)地說，二極管D31、D32串聯(lián)連接的組合被有效地串聯(lián)連接在第二寄存器R32上，所以如圖12所示，二極管D31、D32的導(dǎo)通電壓變成圖3所示的導(dǎo)通電壓Vf的2倍、即2Vf。因此，在圖12所示的例中，與圖3所示的例相比，從第一時間常數(shù)切換到第二時間常數(shù)所用的時間長，另外，從第二時間常數(shù)返回第一時間常數(shù)所用的時間短。
另外，濾波控制電路39b中包括的二極管D的種類不需要是同一種類的二極管，可以將各種二極管組合起來使用，當(dāng)然導(dǎo)通電壓不同的二極管也可以。另外，與上述的實施例2一樣，還可以增加與圖10所示的各二極管D并聯(lián)連接的反向的二極管，或者也可以使圖10所示的各二極管反向。通過這樣處理，也可以改善控制電壓的下降特性。
即使采用本實施例3的功率控制裝置，也能獲得與上述實施例1同樣的效果，還能獲得下述效果。通過開關(guān)SW的切換，改變與第二寄存器R32連接的二極管的個數(shù)，能改變第一及第二時間常數(shù)的切換時間。其結(jié)果，即使在由功率放大器等的制造離散產(chǎn)生的發(fā)信功率上升速度離散的情況下，通過調(diào)整時間常數(shù)的切換時間，能消除由制造質(zhì)量引起的離散。
實施例4用圖13至圖15，說明本發(fā)明的功率控制裝置的實施例4。另外，為了避免重復(fù)說明，在本實施例4中與圖9所示的實施例3相同的構(gòu)成要素，標(biāo)以與實施例3相同的符號，其說明從略。
圖13所示的功率控制裝置除了圖9所示的實施例的結(jié)構(gòu)外，還備有溫度傳感器40a及A/D變換器40b。溫度傳感器40a用來檢測功率控制裝置的周圍溫度。A/D變換器40b用來將溫度傳感器40a的輸出電壓變換成數(shù)字碼。在存儲器17中存儲著后文所述的指定與第二寄存器連接的二極管的溫度修正用存儲表。CPU16參照來自A/D變換器40b的輸入數(shù)字碼的存儲器17內(nèi)的溫度修正用存儲表，選擇與第二寄存器有效連接的二極管，并通知開關(guān)控制電路30。
本實施例4的功率控制裝置在由于溫度變化致使功率放大器的上升變化的情況下有效。詳細(xì)地說，如圖14所示，在低溫時發(fā)信功率的上升過調(diào)節(jié)、高溫時欠調(diào)節(jié)的情況下，控制開關(guān)，以便增加低溫時與第二寄存器串聯(lián)連接的二極管的個數(shù)，獲得上升遲緩的控制電壓特性、例如圖15所示的低溫時的控制電壓特性。另一方面，高溫時欠調(diào)節(jié)時，控制開關(guān)，以便減少與第二寄存器串聯(lián)連接的二極管的個數(shù)，獲得高速上升的控制電壓特性、例如圖15所示的高溫時的控制電壓特性。
如果采用本實施例4，則除了實施例3的效果以外，還能獲得下述效果。即，即使在由于溫度變化致使功率放大器的上升變化的情況下，也能使發(fā)信功率的上升特性保持一定。
另外，即使在本實施例4中，也能增加與各二極管并聯(lián)反向的二極管，將各二極管替換成反向的二極管，但在此情況下，即使溫度變化，也能使發(fā)信功率的下降特性保持一定。
實施例5用圖16說明本發(fā)明的功率控制裝置的實施例5。圖16所示的低通濾波電路59是置換圖9或圖13所示的實施例3或?qū)嵤├?的低通濾波電路39而成的。
如圖16所示，低通濾波電路59備有低通濾波器59a及濾波控制電路59b。低通濾波器59a有第一寄存器R51；與該第一寄存器R51協(xié)調(diào)工作、形成第一時間常數(shù)的低通濾波器的電容器C50；以及與第一寄存器并聯(lián)連接、分別與第一寄存器R51及電容器C50協(xié)調(diào)工作、形成用第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的多個第二寄存器R52a、R52b、R52c。濾波控制電路59b備有分別與多個第二寄存器R52a、R52b、R52c串聯(lián)的二極管D50；以及有選擇地使多個第二寄存器R52a、R52b、R52c與二極管D50串聯(lián)連接的開關(guān)SW50。
在本實施例5的功率控制裝置中，與實施例3及實施例4所述的用二極管的個數(shù)改變發(fā)信功率的上升特性的情況不同，能通過改變第二寄存器的電阻值，改變第二時間常數(shù)。因此，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定多個第二寄存器R52a、R52b、R52c各自的電阻值，同時適當(dāng)?shù)厍袚Q開關(guān)SW50，能獲得與實施例3及實施例4同樣的效果。
另外，在本實施例5中，也能增加與各二極管并聯(lián)反向的二極管，將各二極管替換成反向的二極管，但在此情況下，即使溫度變化，也能使發(fā)信功率的下降特性保持一定。
實施例6用圖17說明本發(fā)明的功率控制裝置的實施例6。圖17所示的低通濾波電路69是置換圖1所示的低通濾波電路19而成的。低通濾波電路69備有低通濾波器69a及濾波控制電路69b。低通濾波器69a備有第一寄存器R61、第二寄存器R62及電容器C60。第一寄存器R61及電容器C60與圖2所示的第一寄存器R11及電容器C10相同，但第二寄存器R62與圖2所示的第二寄存器R12不同，它由熱敏電阻構(gòu)成。因此，在本實施例中，第二寄存器R62除了提供第二時間常數(shù)的功能以外，還有溫度傳感器的功能、以及根據(jù)溫度改變第二時間常數(shù)的功能。
因此，在本實施例6中，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定第二寄存器R62的(溫度-電阻)特性，能獲得與實施例5同樣的效果。另外，還能用比實施例5更簡單的結(jié)構(gòu)構(gòu)成功率控制裝置。
另外，在本實施例6中，也能增加與各二極管并聯(lián)反向的二極管，將各二極管替換成反向的二極管，但在此情況下，即使溫度變化，也能使發(fā)信功率的下降特性保持一定。
實施例7用圖18說明本發(fā)明的功率控制裝置的實施例7。圖18所示的低通濾波電路79是置換圖1所示的低通濾波電路19而成的。
低通濾波電路79備有低通濾波器79a及濾波控制電路79b。低通濾波器79a有第一寄存器R71；電容器C70；與第一寄存器R71及電容器C70協(xié)調(diào)工作、形成第一時間常數(shù)的低通濾波器的運算放大器AMP70；以及與第一寄存器R71及運算放大器AMP70協(xié)調(diào)工作、形成用第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器R72。另外，濾波控制電路79b有與第二寄存器R72串聯(lián)連接的二極管D70。
本實施例7表示低通濾波器79a備有有源元件時的例、即表示由有源低通濾波器構(gòu)成的例，在本實施例7中，與實施例1一樣，也能切換第一時間常數(shù)及第二時間常數(shù)，能獲得與實施例1同樣的效果。
另外，在本實施例7中，也能增加與各二極管并聯(lián)反向的二極管，將各二極管替換成反向的二極管，但在此情況下，即使溫度變化，也能使發(fā)信功率的下降特性保持一定。
工業(yè)上利用的可能性如上所述，本發(fā)明的功率控制裝置能適用于任何一種對輸入信號的功率電平進(jìn)行自動控制并輸出的裝置，適用于控制無線通信裝置的發(fā)信輸出功率電平的裝置，特別適用于進(jìn)行高速的脈沖串發(fā)送的TDMA方式的無線通信裝置用的功率控制裝置。
權(quán)利要求
1.一種功率控制裝置，其特征在于備有根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整為所希望的功率電平后輸出的功率電平調(diào)整電路；將該功率電平調(diào)整電路現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，生成上述控制電壓的控制電壓生成電路；用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由上述控制電壓生成電路生成的上述控制電壓進(jìn)行濾波后，供給上述功率電平調(diào)整電路的低通濾波器；以及當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升后，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作的濾波控制裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的二極管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的多個二極管；以及切換這些二極管分別與上述第二寄存器的連接狀態(tài)的開關(guān)電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器分別協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的多個第二寄存器，上述濾波控制裝置有分別與上述多個第二寄存器串聯(lián)連接的二極管；以及有選擇地將上述多個第二寄存器連接到上述二極管上的開關(guān)電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制裝置，其特征在于上述濾波控制裝置有檢測上述功率控制裝置的溫度或周圍溫度的溫度傳感器，根據(jù)由該溫度傳感器檢測的溫度，切換上述第一及第二時間常數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；電容器；與上述第一寄存器及上述電容器協(xié)調(diào)工作，形成上述第一時間常數(shù)的低通濾波器的有源元件；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器、電容器及上述有源元件協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的二極管。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器的上述第二寄存器由熱敏電阻構(gòu)成。
8.一種功率控制裝置，其特征在于備有根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整為所希望的功率電平后輸出的功率電平調(diào)整電路；將該功率電平調(diào)整電路現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，生成上述控制電壓的控制電壓生成電路；用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由上述控制電壓生成電路生成的上述控制電壓進(jìn)行濾波后，供給上述功率電平調(diào)整電路的低通濾波器；以及在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降前，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作的濾波控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的二極管。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的多個二極管；以及切換這些二極管分別與上述第二寄存器的連接狀態(tài)的開關(guān)電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；與該第一寄存器協(xié)調(diào)工作，形成用上述第一時間常數(shù)工作的第一低通濾波器的電容器；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器及電容器分別協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的多個第二寄存器，上述濾波控制裝置有分別與上述多個第二寄存器串聯(lián)連接的二極管；以及有選擇地將上述多個第二寄存器連接到上述二極管上的開關(guān)電路。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率控制裝置，其特征在于上述濾波控制裝置有檢測上述功率控制裝置的溫度或周圍溫度的溫度傳感器，根據(jù)由該溫度傳感器檢測的溫度，切換上述第一及第二時間常數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器有第一寄存器；電容器；與上述第一寄存器及上述電容器協(xié)調(diào)工作，形成上述第一時間常數(shù)的低通濾波器的有源元件；以及與上述第一寄存器并聯(lián)連接，與該第一寄存器、電容器及上述有源元件協(xié)調(diào)工作，形成用上述第二時間常數(shù)工作的第二低通濾波器的第二寄存器，上述濾波控制裝置有與上述第二寄存器串聯(lián)連接的二極管。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的功率控制裝置，其特征在于上述低通濾波器的上述第二寄存器由熱敏電阻構(gòu)成。
15.一種功率控制裝置，其特征在于備有根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整為所希望的功率電平后輸出的功率電平調(diào)整電路；將該功率電平調(diào)整電路現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果，生成上述控制電壓的控制電壓生成電路；用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作，對由上述控制電壓生成電路生成的上述控制電壓進(jìn)行濾波后，供給上述功率電平調(diào)整電路的低通濾波器；以及當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，當(dāng)上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率上升后，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降前，用上述第一時間常數(shù)使上述低通濾波器工作，在上述功率電平調(diào)整電路的上述輸出功率下降時，用上述第二時間常數(shù)使上述低通濾波器工作的濾波控制裝置。
全文摘要
一種功率控制裝置,它備有:根據(jù)控制電壓將輸入信號調(diào)整為所希望的功率電平后輸出的功率電平調(diào)整電路(11);將該功率電平調(diào)整電路(11)現(xiàn)在的輸出功率與目標(biāo)功率電平進(jìn)行比較,根據(jù)比較結(jié)果,生成控制電壓的控制電壓生成電路(12—18);用第一時間常數(shù)及比該第一時間常數(shù)小的第二時間常數(shù)兩者中的一者工作,對由控制電壓生成電路(12—18)生成的控制電壓進(jìn)行濾波后,供給功率電平調(diào)整電路(11)的低通濾波器(19a);以及當(dāng)功率電平調(diào)整電路(11)的輸出功率上升時,用第二時間常數(shù)使低通濾波器(19a)工作,當(dāng)功率電平調(diào)整電路(11)的輸出功率上升后,用上述第一時間常數(shù)使低通濾波器(19a)工作的濾波控制裝置(19b)。
文檔編號H04B7/005GK1269924SQ98808812
公開日2000年10月11日 申請日期1998年7月7日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月7日
發(fā)明者永野弘明 申請人:三菱電機(jī)株式會社