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DE10308644A1 - Amplifier circuit with regulated power and method for power amplification - Google Patents

Amplifier circuit with regulated power and method for power amplification Download PDF

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Publication number
DE10308644A1
DE10308644A1 DE2003108644 DE10308644A DE10308644A1 DE 10308644 A1 DE10308644 A1 DE 10308644A1 DE 2003108644 DE2003108644 DE 2003108644 DE 10308644 A DE10308644 A DE 10308644A DE 10308644 A1 DE10308644 A1 DE 10308644A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
amplifier
control
power
time constant
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE2003108644
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Gustedt
Johann Traub
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE2003108644 priority Critical patent/DE10308644A1/en
Priority to PCT/DE2004/000353 priority patent/WO2004077491A2/en
Publication of DE10308644A1 publication Critical patent/DE10308644A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H03G3/3042Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers
    • H03G3/3047Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers in modulators, frequency-changers, transmitters or power amplifiers for intermittent signals, e.g. burst signals

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

Die erfindungsgemäße Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung weist einen Verstärker (1) mit einem Verstärkereingang (1.1) zum Anlegen eines zu verstärkenden Signals (MS1), einen Steuereingang (1.3) und einen Verstärkerausgang (1.2) auf. Zudem ist eine Regeleinrichtung (4, 5, 6, 7, 10) zum Erfassen der vom Verstärker (1) abgegebenen Leistung und zum Erzeugen eines Steuersignals (Ucontr) vorgesehen. Die Regeleinrichtung (4, 5, 6, 7, 10) weist dabei eine einstellbare Regelzeitkonstante (Tg, Tk) auf und ist mit dem Steuereingang (1.3) des Verstärkers (1) verbunden.The amplifier circuit according to the invention with regulated power has an amplifier (1) with an amplifier input (1.1) for applying a signal (MS1) to be amplified, a control input (1.3) and an amplifier output (1.2). A control device (4, 5, 6, 7, 10) is also provided for detecting the power output by the amplifier (1) and for generating a control signal (Ucontr). The control device (4, 5, 6, 7, 10) has an adjustable control time constant (Tg, Tk) and is connected to the control input (1.3) of the amplifier (1).

Description

Die Erfindung betrifft eine Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung und ein Verfahren zur Leistungsverstärkung, welche insbesondere im Bereich Mobilfunk Verwendung finden können.The invention relates to an amplifier circuit with regulated power and a method for power amplification, which can be used particularly in the field of mobile communications.

Im Mobilfunk wird in der Regel ein amplitudenmoduliertes Sendesignal, welches im folgenden auch als AM-Sendesignal bezeichnet wird, mit Hilfe eines Leistungsverstärkers, der oft auch als Power Amplifier bezeichnet wird, verstärkt und als hochfrequentes amplitudenmoduliertes Sendesignal über eine Antenne abgestrahlt. Dabei ist es beispielsweise bei Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) einerseits erforderlich, die Leistungsverstärkung des Leistungsverstärkers genau zu regeln und andererseits das durch die Amplituden-Modulation in der Leistung schwankende Nutzsignal, also das AM-Sendesignal, nicht zu verändern.In mobile communications, there is usually a amplitude-modulated transmission signal, which is also referred to below as AM transmit signal is called, using a power amplifier, the often referred to as a power amplifier, amplified and as a high-frequency amplitude-modulated transmission signal via a Radiated antenna. It is, for example, with enhanced data Rates for GSM Evolution (EDGE) on the one hand required the power amplification of the power amplifier exactly to regulate and on the other hand by the amplitude modulation in the power fluctuating useful signal, i.e. the AM transmit signal, not to be changed.

Eine entsprechende Lösung hierfür ist bisher nicht bekannt.A corresponding solution for this is not yet available known.

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, eine Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung und ein Verfahren zur Leistungsverstärkung anzugeben, bei denen einerseits die Leistungsverstärkung genau geregelt werden kann und andererseits das durch die Modulation in der Leistung schwankende Nutzsignal durch die Regelung nicht beeinflusst wird.An object of the invention is an amplifier circuit with regulated power and specify a method for power amplification, where on the one hand the power amplification is precisely regulated can and on the other hand the fluctuating in performance due to the modulation The useful signal is not influenced by the control.

Die Aufgabe wird durch eine Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Leistungsverstärkung mit den Merkmalen gemäß Patentanspruch 12 gelöst.The task is done through an amplifier circuit with regulated power with the features according to claim 1 and by a method of power amplification with the features according to claim 12 solved.

Die erfindungsgemäße Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung weist einen Verstärker mit einem Verstärkereingang zum Anlegen eines zu verstärkenden Signals, einen Steuereingang und einen Verstärkerausgang auf. Zudem ist eine Regeleinrichtung zum Erfassen der vom Verstärker abgegebenen Leistung und zum Erzeugen eines Steuersignals vorgesehen. Die Regeleinrichtung weist dabei eine einstellbare Regelzeitkonstante auf und ist mit dem Steuereingang des Verstärkers verbunden.The amplifier circuit according to the invention with a regulated Power has an amplifier with an amplifier input to create one to be reinforced Signals, a control input and an amplifier output. In addition is a control device for detecting the power output by the amplifier and provided for generating a control signal. The control device has an adjustable control time constant and is with the control input of the amplifier connected.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Leistungsverstärkung wird mittels eines Leistungsverstärkers ein leistungsverstärktes Sendesignal erzeugt. Zudem wird mittels einer Regeleinrichtung die Leistung des Sendesignals erfasst und in Abhängigkeit davon ein Steuersignal erzeugt, das dem Leistungsverstärker zugeführt wird. Die Regeleinrichtung arbeitet dabei während des Hochfahrens der Leistung mit einer ersten Regelzeitkonstante und während des Sendens mit einer zweiten Regelzeitkonstante.In the method according to the invention for power amplification becomes a power-amplified transmission signal by means of a power amplifier generated. In addition, the performance is controlled by a control device of the transmission signal and depending on it a control signal generated that the power amplifier supplied becomes. The control device works while the power is ramping up with a first control time constant and during transmission with a second control time constant.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den in den abhängigen Patentansprüchen angegebenen Merkmalen.Advantageous further developments of Invention result from the specified in the dependent claims Features.

Bei einer Ausführungsform der Erfindung weist die Regeleinrichtung der Verstärkerschaltung einen Differenzverstärker mit einem ersten Eingang, einem zweiten Eingang und einem Ausgang auf, wobei an dem ersten Eingang ein Signal zur Vorgabe der Leistung anlegbar ist, wobei der zweite Eingang mit einem Mittel zur Vorgabe der Regelzeitkonstante verbunden ist und wobei der Ausgang des Differenzverstärkers mit dem Steuereingang des Verstärkers verbunden ist. Dadurch kann auf einfache Art und Weise die vom Verstärker abgegebene Leistung mit der Sollleistung verglichen und das davon abhängige Steuersignal erzeugt werden.In one embodiment of the invention the control device of the amplifier circuit differential amplifier with a first input, a second input and an output on, with a signal at the first input for specifying the power can be created, the second input having a means for specification the control time constant is connected and the output of the differential amplifier with connected to the control input of the amplifier is. This allows the output of the amplifier to be output in a simple manner Power compared with the target power and the dependent control signal be generated.

Vorteilhafterweise weist das Mittel zur Vorgabe der Regelzeitkonstante einen steuerbaren Schalter, einen Widerstand und einen Kondensator auf, wobei der Kondensator zum Diffe renzverstärker parallel geschaltet ist, und wobei der Widerstand den Kondensator und den Schalter miteinander verbindet. Über den Schalter ist eine erste oder eine zweite Zeitkonstante einstellbar.The agent advantageously has a controllable switch, one for specifying the control time constant Resistor and a capacitor, the capacitor for Difference amplifier is connected in parallel, and the resistor is the capacitor and connects the switch together. There is a first one over the switch or a second time constant can be set.

Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung weist der steuerbare Schalter einen N-Kanal MOS Transistor und einen P-Kanal MOS Transistor auf, welche ausgangsseitig zwischen den Eingang des Differenzverstärkers und eine Einheit zur Leistungserfassung geschaltet sind. Die beiden Transistoren sind eingangsseitig derart verschaltet, dass beide leitend oder beide sperrend sind.According to a preferred variant of the amplifier circuit according to the invention the controllable switch has an N-channel MOS transistor and one P-channel MOS transistor on the output side between the input of the differential amplifier and a unit for power recording are connected. The two Transistors are connected on the input side in such a way that both are conductive or both are blocking.

Darüber hinaus kann bei der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung dem Steuereingang des P-Kanal MOS Transistors ein Inverter vorgeschaltet sein. Damit wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass sowohl der P-Kanal MOS Transistor als auch der N-Kanal MOS Transistor dauernd die gleichen Schaltzustände annehmen, nämlich entweder beide Transistoren sind leitend oder beide Transistoren sind sperrend.In addition, the amplifier circuit according to the invention an inverter is connected upstream of the control input of the P-channel MOS transistor with regulated power his. It is achieved in a simple manner that both the P-channel MOS Transistor as well as the N-channel MOS transistor are always the same switching states assume, namely either both transistors are conductive or both transistors are blocking.

Zur Lösung der Aufgabe wird ferner vorgeschlagen, dass bei der Verstärkerschaltung den beiden Transistoren eine Einheit zur Bildung einer Rampe vorgeschaltet ist. Dies hat den Vorteil, dass der steuerbare Schalter keinen Schaltpuls mehr erzeugt und dadurch eine Ladungsinjektion über die Kapazität der Steuerelektrode des Transistors deutlich reduziert wird. Während des Hold-Zustands, in dem die Regeleinrichtung mit einer großen Regelzeitkonstanten arbeitet, kann es zu einer Veränderung der Leistung durch äußere Einflüsse, wie beispielsweise Temperaturdrift, Änderung der Versorgungsspannung, Leckströme usw., kommen. Wird nun, nachdem die Leistung sich durch diese äußeren Einflüsse verändert hat, schnell von einer großen auf eine kleine Regelzeitkonstante umgeschaltet, so kann dies zu einem Ladungsstoß führen. Dies wiederum be wirkt eine Störung im Regelkreis. Erfolgt die Umschaltung von der einen auf die andere Regelzeitkonstante jedoch, wie hier vorgeschlagen, rampenförmig oder kontinuierlich, das heißt langsam, so können dadurch die spektralen Auswirkungen des Stoßes deutlich verkleinert werden.To achieve the object, it is also proposed that a unit for forming a ramp be connected upstream of the two transistors in the amplifier circuit. This has the advantage that the controllable switch no longer generates a switching pulse, thereby significantly reducing the charge injection via the capacitance of the control electrode of the transistor. During the hold state, in which the control device operates with a large control time constant, there can be a change in the power due to external influences, such as temperature drift, change in the supply voltage, leakage currents, etc. If now, after the power has changed due to these external influences, a quick change from a large to a small control time constant can result in a charge surge. This in turn causes a disturbance in the control loop. However, if the changeover from one to the other control time constant takes place, as proposed here, in the form of a ramp or continuously, that is to say slowly, this can result in the spectral effects of the impact are significantly reduced.

Bei einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung kann die Einheit zur Bildung der Rampe ein erstes RC-Glied und ein zweites RC-Glied aufweisen, wobei das erste RC-Glied zwischen den Ausgang und den Eingang des N-Kanal MOS Transistors geschaltet ist, und wobei das zweite RC-Glied zwischen den Ausgang und den Eingang des P-Kanal MOS Transistors geschaltet ist. Über die Dimensionierung der Widerstände und der Kondensatoren der beiden RC-Glieder kann die Zeitdauer, die zum Umschalten von der einen Regelzeitkonstante auf die andere Regelzeitkonstante erforderlich ist, eingestellt werden.In another embodiment the amplifier circuit according to the invention with regulated power the unit can form the ramp have the first RC element and a second RC element, the first RC element connected between the output and the input of the N-channel MOS transistor is, and wherein the second RC link between the output and the Input of the P-channel MOS transistor is switched. About the Dimensioning the resistors and the capacitors of the two RC elements, the length of time, the one for switching from one control time constant to the other Control time constant is required to be set.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung kann die Regeleinrichtung einen Richtkoppler zur Erfassung der vom Verstärker abgegebenen Leistung aufweisen.In a development of the amplifier circuit according to the invention With controlled power, the control device can use a directional coupler to detect the from the amplifier have delivered power.

Vorteilhafterweise weist die Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung einen Pegelgleichrichter auf, der dem Richtkoppler nachgeschaltet ist.The control device advantageously has the amplifier circuit according to the invention a level rectifier, which is connected downstream of the directional coupler is.

Darüber hinaus kann die Regeleinrichtung der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung einen Pegelverstärker aufweisen, der dem Pegelgleichrichter nachgeschaltet ist.In addition, the control device can amplifier circuit according to the invention a level amplifier have, which is connected downstream of the level rectifier.

Zudem kann schließlich bei der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung der Verstärkerausgang mit einer Antenne verbunden sein.Finally, in the amplifier circuit according to the invention the amplifier output be connected to an antenna.

Bei einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Leistungsverstärkung kann die Regeleinrichtung während des Herunterfahrens der Leistung mit der ersten Regelzeitkonstante arbeiten. Dadurch wird nicht nur beim Hochfahren der Leistung, sondern auch beim Herunterfahren der Leistung eine genaue Leistungsregelung möglich.In one embodiment of the method according to the invention for power amplification can the control device during the Shut down the power using the first control time constant. This will not only when power up, but also precise power control possible when the power is shut down.

Bei einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Leistungsverstärkung erfolgt der Übergang von der einen auf die andere Regelzeitkonstante kontinuierlich. Dadurch werden die bei einem schnellen Umschalten von der einen auf die andere Regelzeitkonstante verursachten Störungen reduziert. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner vorgeschlagen, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Leistungsverstärkung die erste Regelzeitkonstante kleiner als die zweite Regelzeitkonstante ist.In a further development of the method according to the invention for power amplification the transition takes place continuously from one to the other control time constant. This means that when you switch quickly from one Reduced disturbances caused to the other control time constant. To the solution The task is also proposed that in the method according to the invention for power amplification the first control time constant is smaller than the second control time constant is.

Schließlich kann die erfindungsgemäße Verstärkerschaltung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zur Leistungsverstärkung im Sendepfad eines Mobilfunkgeräts verwendet werden.Finally, the amplifier circuit according to the invention and / or the method according to the invention for power amplification in the transmission path of a mobile device be used.

Im folgenden wird die Erfindung an mehreren Ausführungsbeispielen anhand von acht Figuren weiter erläutert.The following is the invention several embodiments explained with reference to eight figures.

1 zeigt in Form eines Blockschaltbilds eine mögliche Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung. 1 shows in the form of a block diagram a possible embodiment of the amplifier circuit according to the invention with regulated power.

2 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines steuerbaren Schalters, wie er in der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung Verwendung finden kann. 2 shows the basic structure of a controllable switch, as it can be used in the amplifier circuit according to the invention.

3 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer zweiten möglichen Ausführungsform des steuerbaren Schalters, wie er in der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung Verwendung finden kann. 3 shows the basic structure of a second possible embodiment of the controllable switch, as it can be used in the amplifier circuit according to the invention.

4 zeigt eine mögliche Konkretisierung des in 2 prinzipiell dargestellten steuerbaren Schalters. 4 shows a possible specification of the in 2 principally illustrated controllable switch.

5 zeigt eine mögliche Konkretisierung des in 3 prinzipiell dargestellten steuerbaren Schalters. 5 shows a possible specification of the in 3 principally illustrated controllable switch.

6 zeigt den zeitlichen Verlauf der Leistung, wenn der in 2 gezeigte schnelle Schalter verwendet wird. 6 shows the performance over time when the in 2 fast switch shown is used.

7 zeigt den Verlauf der Leistung mit einer Veränderung der Leistung während des Sendens, wobei der in 2 gezeigte schnelle Schalter verwendet wird. 7 shows the course of the performance with a change in performance during transmission, the in 2 fast switch shown is used.

8 zeigt den Verlauf der Leistung mit einer Veränderung der Leistung während des Sendens, wobei der in 3 gezeigte langsame Schalter verwendet wird. 8th shows the course of the performance with a change in performance during transmission, the in 3 slow switch shown is used.

9 zeigt den prinzipiellen Aufbau einer dritten möglichen Ausführungsform des steuerbaren Schalters in Weiterbildung der Schaltung von 3. 9 shows the basic structure of a third possible embodiment of the controllable switch in a further development of the circuit of 3 ,

Bei der in 1 gezeigten prinzipiellen Darstellung der erfindungsgemäßen Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung liegt an einem HF-Eingangsanschluss 2 ein amplitudenmoduliertes Sendesignal MS1 an, das von einem Transceiver stammt und wird auf den Hochfrequenzeingang 1.1, kurz HF-Eingang, des Leistungsverstärkers 1 geführt. Der Leistungsverstärker 1 verstärkt das amplitudenmodulierte HF-Sendesignal MS1, welches dann als verstärktes amplitudenmoduliertes HF-Sendesignal MS2 am Verstärkerausgang 1.2 anliegt und auf eine Antenne 3 geführt wird. Mit Hilfe eines Richtkopplers 4 wird die vom Verstärker 1 abgegebene Leistung erfasst und auf einen Pegelgleichrichter 5 geführt. Genau genommen wird mit Hilfe des Richtkopplers 4 eine Spannung erfasst, die proportional zur vom Verstärker 1 abgegebenen Leistung ist. Diese Spannung wird mit Hilfe einer Gleichrichterdiode 5.2 des Pegelgleichrichters 5 gleichgerichtet. Der Widerstand 5.1 dient als Abschlusswiderstand der HF-Leitung und kann beispielswei se einen Wert von 50 Ohm aufweisen. Der Pegelgleichrichter 5 weist zudem einen Kondensator 5.3, welcher zu einem Widerstand 5.4 parallel geschaltet ist, auf. Am Ausgang 5.6 des Pegelgleichrichters 5 ist eine gleichgerichtete Spannung, die zur vom Verstärker 1 abgegebenen Leistung proportional ist, abgreifbar. Es sei hier erwähnt, das der Pegelgleichrichter 5 in 1 lediglich prinzipiell dargestellt ist. Die gleichgerichtete Spannung wird auf den Eingang 6.1 eines Pegelverstärkers 6 geführt. Die am Ausgang 6.2 des Pegelverstärkers 6 anliegende verstärkte gleichgerichtete Spannung Ui kann im Bedarfsfall über einen Schalter 7 und einen Widerstand 9 auf einen invertierenden Eingang 10.2 eines Differenzverstärkers 10 und einen Kondensator 11 geführt werden. In diesem Fall wird die verstärkte gleichgerichtete Spannung Ui mit einer Sollspannung Us, welche über einen Steueranschluss 12 auf einen nicht invertierenden Eingang 10.1 des Differenzverstärkers 10 geführt wird, verglichen. Bei der Sollspannung Us handelt es sich um ein Steuersignal, das vom Basisbandprozessor eines Mobilfunkgeräts stammt und die gewünschte Leistung des Leistungsverstärkers 1 vorgibt. Am Ausgang 10.3 des Differenzverstärkers 10 liegt eine Steuerspannung Ucontr an, die von der Sollspannung Us, der verstärkten gleichgerichteten Spannung Ui und einer Regelzeitkonstante T abhängt. Über die Steuerspannung Ucontr, welche auf den Steuereingang 1.3 des Leistungsverstärkers 1 geführt wird, kann die Leistung des Leistungsverstärkers 1 eingestellt werden.At the in 1 shown basic illustration of the amplifier circuit according to the invention with regulated power is at an RF input terminal 2 an amplitude-modulated transmit signal MS1, which comes from a transceiver and is applied to the radio frequency input 1.1 , HF input for short, of the power amplifier 1 guided. The power amplifier 1 amplifies the amplitude-modulated RF transmission signal MS1, which is then amplified as an amplitude-modulated RF transmission signal MS2 at the amplifier output 1.2 is applied and to an antenna 3 to be led. With the help of a directional coupler 4 is from the amplifier 1 output power recorded and on a level rectifier 5 guided. Strictly speaking, the directional coupler is used 4 detects a voltage proportional to that of the amplifier 1 output is. This voltage is measured using a rectifier diode 5.2 of the level rectifier 5 rectified. The resistance 5.1 serves as the terminating resistor of the HF line and can, for example, have a value of 50 ohms. The level rectifier 5 also has a capacitor 5.3 leading to resistance 5.4 is connected in parallel. At the exit 5.6 of the level rectifier 5 is a rectified voltage that is used by the amplifier 1 output is proportional, tapped. It should be mentioned here that the level rectifier 5 in 1 is only shown in principle. The rectified voltage is applied to the input 6.1 a level amplifier 6 guided. The one at the exit 6.2 of the level amplifier 6 if necessary, rectified rectified voltage Ui can be applied via a switch 7 and a resistance 9 to an inverting input 10.2 a differential amplifier 10 and a capacitor 11 be performed. In this case, the amplified rectified voltage Ui with a target voltage Us, which via a control connection 12 to a non-inverting input 10.1 of the differential amplifier 10 is compared. The target voltage Us is a control signal that comes from the baseband processor of a mobile radio device and the desired power of the power amplifier 1 pretends. At the exit 10.3 of the differential amplifier 10 there is a control voltage Ucontr, which depends on the target voltage Us, the amplified rectified voltage Ui and a control time constant T. Via the control voltage Ucontr, which on the control input 1.3 of the power amplifier 1 is performed, the performance of the power amplifier 1 can be set.

Falls über den Steueranschluss 8, der mit dem Steuereingang 7.4 des steuerbaren Schalters 7 verbunden ist, ein entsprechendes Steuersignal Usw am steuerbaren Schalter 7 anliegt, wird der Schalter 7 geschlossen, das heißt leitend oder niederohmig. Anderenfalls wird der steuerbare Schalter 7 geöffnet, das heißt nichtleitend oder hochohmig.If via the control connection 8th that with the control input 7.4 of the controllable switch 7 is connected, a corresponding control signal etc. at the controllable switch 7 is present, the switch 7 closed, i.e. conductive or low-resistance. Otherwise the controllable switch 7 open, i.e. non-conductive or high-resistance.

Für den Fall, dass der Schalter 7 leitend ist, ergibt sich für die Regelzeitkonstante T ein kleiner Wert, nämlich: T = R × C = Tk wobei
R = Wert des Widerstands 9,
C = Kapazität des Kondensators 11 und
Tk = kleine Regelzeitkonstante.
In the event that the switch 7 is conductive, the control time constant T has a small value, namely: T = R × C = Tk in which
R = value of resistance 9 .
C = capacitance of the capacitor 11 and
Tk = small control time constant.

Für den Fall, dass der Schalter 7 nichtleitend ist, ergibt sich für die Regelzeitkonstante T ein großer Wert, nämlich: T = (R + R2) × C = Tg wobei
R2 = Wert des Widerstands 41 und
Tg = große Regelzeitkonstante.
In the event that the switch 7 is non-conductive, the control time constant T has a large value, namely: T = (R + R2) × C = Tg in which
R2 = value of resistance 41 and
Tg = large control time constant.

In 2 ist eine prinzipielle Darstellung einer ersten Ausführungsform eines schnell schaltenden steuerbaren Schalters 7 gezeigt. Über den Steuereingang 7.4 werden zwei Transistoren N1 und P1 gesteuert. Der Steuereingang 24 des Transistors N1, der als N-Kanal MOS Transistor ausgebildet ist, ist dabei direkt mit dem Steuereingang 7.4 verbunden. Der Steuereingang 25 des Transistors P1, der als P-Kanal MOS Transistor ausgebildet ist, ist über einen Inverter 21 mit dem Steuereingang 7.4 verbunden. Wechselt das am Steuereingang 7.4 anliegende Steuersignal Usw, wie durch den Signalverlauf 22 angedeutet, vom Pegel Low auf den Pegel High, so werden die beiden Transistoren N1 und P1 leitend und verbinden die beiden Anschlüsse 7.1 und 7.2 niederohmig miteinander. Für den Fall, dass das Steuersignal Usw am Eingang 7.4, wie durch den Signalverlauf 23 angedeutet, vom Zustand High in den Zustand Low wechselt, werden die beiden Transistoren N1 und P1 hochohmig, so dass die beiden Anschlüsse 7.1 und 7.2 nicht mehr über die Durchlasswiderstände der Transistoren N1 und P1 miteinander verbunden sind. Die beiden Anschlüsse 7.1 und 7.2 sind dann über einen Festwiderstand, der in 3 nicht gezeigt ist, miteinander verbunden. Bei dem in 2 gezeigten steuerbaren Schalter 7 handelt es sich um einen sogenannten schnell schaltenden Schalter.In 2 is a schematic diagram of a first embodiment of a fast switching controllable switch 7 shown. Via the control input 7.4 two transistors N1 and P1 are controlled. The control input 24 of the transistor N1, which is designed as an N-channel MOS transistor, is directly connected to the control input 7.4 connected. The control input 25 of the transistor P1, which is designed as a P-channel MOS transistor, is via an inverter 21 with the control input 7.4 connected. Changes that at the control input 7.4 applied control signal, etc., as by the signal curve 22 indicated, from the low level to the high level, the two transistors N1 and P1 become conductive and connect the two connections 7.1 and 7.2 low impedance with each other. In the event that the control signal etc. at the input 7.4 as through the waveform 23 indicated, changes from the high state to the low state, the two transistors N1 and P1 have a high resistance, so that the two connections 7.1 and 7.2 are no longer connected to one another via the forward resistances of transistors N1 and P1. The two connections 7.1 and 7.2 are then via a fixed resistor that is in 3 is not shown connected. At the in 2 controllable switch shown 7 it is a so-called fast switching switch.

Bei dem in 3 gezeigten steuerbaren Schalter 7 hingegen handelt es sich um einen langsam schaltenden Schalter. Der Übergang der beiden Transistoren N1 und P1 von sperrend auf leitend erfolgt, wie durch die beiden Signalverläufe 32 und 33 angedeutet, rampenförmig. Zur Erzeugung der Rampe ist zwischen die Steuereingänge 24 und 25 der beiden Transistoren N1 beziehungsweise P1 und den Steuereingang 7.4 des steuerbaren Schalters 7 ein Rampengenerator 31 geschaltet.At the in 3 controllable switch shown 7 on the other hand, it is a slow-switching switch. The transition of the two transistors N1 and P1 from blocking to conducting takes place as by the two signal profiles 32 and 33 indicated, ramp-shaped. To generate the ramp is between the control inputs 24 and 25 of the two transistors N1 and P1 and the control input 7.4 of the controllable switch 7 a ramp generator 31 connected.

Der in 3 gezeigte langsam schaltende Schalter 7 hat gegenüber dem in 2 gezeigten schnell schaltenden Schalter 7 folgende Vorteile. Bei dem in 2 gezeigten schnell schaltenden Schalter kann durch den Schaltpuls der Transistoren N1 und P1 eine Ladungsinjektion über die Kapazitäten der Steuerelektroden der verwendeten Transistoren N1 und P1 erzeugt werden. Diese kann zu Störungen im Regelkreis führen. Durch das langsame, das heißt rampenförmige Verändern des Durchlasswiderstands der Transistoren N1 und P1 kann eine solche Ladungsinjektion deutlich reduziert werden. Zudem kann es bei dem in 2 gezeigten schnell schaltenden Schalter während des Haltezustands, bei dem die Regelzeitkonstante einen großen Wert Tg annimmt, das heißt die Durchlasswiderstände der Transistoren N1 und P1 sind hochohmig, zu einer Veränderung der Leistung durch äußere Einflüsse, wie beispielsweise Temperaturdrift, Änderung der Versorgungsspannung, Leckströme usw. kommen. Beim Umschalten von der großen auf die kleine Regelzeitkonstante kann es dann zu einem Ladungsstoß kommen, was wiederum Störungen im Regelkreis verursachen kann. Derartige spektrale Auswirkungen des Stoßes können durch ein langsames Umschalten, wie dies mit dem in 3 gezeigten Schalter möglich ist, verkleinert werden. Zur Veranschaulichung dessen wird auf die 6, 7 und 8 verwiesen.The in 3 slow-switching switches shown 7 has compared to that in 2 shown fast switching switch 7 following advantages. At the in 2 Fast switching switch shown can be generated by the switching pulse of the transistors N1 and P1, a charge injection via the capacitances of the control electrodes of the transistors N1 and P1 used. This can lead to malfunctions in the control loop. Such a charge injection can be significantly reduced by the slow, that is to say ramp-like, change in the forward resistance of the transistors N1 and P1. In addition, the in 2 shown fast switching switch during the hold state, in which the control time constant assumes a large value Tg, that is to say the on-state resistances of transistors N1 and P1 are high-resistance, resulting in a change in performance due to external influences, such as temperature drift, change in supply voltage, leakage currents, etc. come. When switching from the large to the small control time constant, a charge surge can occur, which in turn can cause disturbances in the control circuit. Such spectral effects of the shock can be achieved by slow switching, as is the case in 3 shown switch is possible to be reduced. To illustrate this, reference is made to the 6 . 7 and 8th directed.

In 6 ist der zeitliche Verlauf der Leistung P bei Verwendung eines schnell schaltenden Schalters 7 gezeigt. Dabei ist auf der y-Achse die Leistung P und auf der x-Achse die Zeit t aufgetragen. Zum Zeitpunkt t1 wird von einer kleinen Regelzeitkonstante Tk auf eine große Regelzeitkonstante Tg umgeschaltet. Zum Zeitpunkt t2 wird von der großen Regelzeitkonstante Tg wieder auf die kleine Regelzeitkonstante Tk geschaltet. Das heißt, während des Hochfahrens des Sendesignals MS2, was spätestens bis zum Zeitpunkt t1 abgeschlossen ist, arbeitet der Regelkreis mit einer kleinen Regelzeitkonstanten Tk. Während des Sendens des amplitudenmodulierten Signals MS2, was zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 erfolgt, arbeitet der Regelkreis hingegen mit einer großen Regelzeitkonstanten Tg und während des Herunterfahrens des Sendesignals MS2, was nach dem Zeitpunkt t2 erfolgt, arbeitet der Regelkreis wieder mit der kleinen Regelzeitkonstanten Tk. Der Verlauf des Steuersignals Usw zur Steuerung des Schalters 7 ist in 6 im unteren Bereich gezeigt. Grundsätzlich gilt dies auch für die in den 7 und 8 gezeigten Signalverläufe.In 6 is the time course of the power P when using a fast switching switch 7 shown. The power P is plotted on the y-axis and the time t on the x-axis. At time t1, a switch is made from a small control time constant Tk to a large control time constant Tg. At time t2, the large control time constant Tg changes back to the small control time constant Tk switched. This means that during the start-up of the transmit signal MS2, which is completed by the time t1 at the latest, the control loop operates with a small control time constant Tk. During the transmission of the amplitude-modulated signal MS2, which occurs between the times t1 and t2, the control loop also works a large control time constant Tg and during the shutdown of the transmit signal MS2, which occurs after the time t2, the control circuit works again with the small control time constant Tk. The course of the control signal etc. for controlling the switch 7 is in 6 shown in the lower area. Basically, this also applies to those in the 7 and 8th shown waveforms.

Auch bei dem in 7 gezeigten Signalverlauf wird mit einem schnell schaltenden Schalter gearbeitet. Es tritt jedoch während des Sendens, also zwischen den Zeitpunkten t1 und t2, eine Veränderung der Leistung bedingt durch äußere Einflüsse auf, was in 7 durch den Abfall der Leistung bis zum Zeitpunkt t2 gekennzeichnet ist. Wie zu erkennen ist, verursacht ein schnell schaltender Schalter zum Zeitpunk t2 einen Sprung im Signal MS2. Dieser Sprung kann zu Störungen im Regelkreis führen.Even with the in 7 shown waveform is worked with a fast switching switch. However, during transmission, that is between times t1 and t2, there is a change in performance due to external influences, which is indicated in 7 is characterized by the drop in performance until time t2. As can be seen, a fast-switching switch causes a jump in signal MS2 at time t2. This jump can lead to malfunctions in the control loop.

Bei dem in 8 gezeigten Verlauf des Signals MS2 kommt es auch zu einer langsamen Veränderung der Leistung. Da jedoch mit einem langsam schaltenden Schalter gearbeitet wird, kommt es aber nicht zu einer sprunghaften Veränderung in der Leistung, sondern lediglich zu einer langsam angepassten Veränderung in der Leistung des Signals MS2. Die Umschaltung von der kleinen Regelzeitkonstante Tk auf die große Regelzeitkon stante Tg erfolgt zwischen den Zeitpunkten t1' und t1, wohingegen die Umschaltung von der großen Regelzeitkonstanten Tg auf die kleine Regelzeitkonstante Tk zwischen den Zeitpunkten t2' und t2 erfolgt. Damit können Störungen im Regelkreis, die durch ein Umschalten nach einem Leistungsabfall während des Sendens bedingt sind, reduziert werden.At the in 8th The course of the signal MS2 shown also leads to a slow change in the power. However, since a slow-switching switch is used, there is no sudden change in the power, but only a slowly adjusted change in the power of the signal MS2. The switchover from the small control time constant Tk to the large control time constant Tg takes place between times t1 'and t1, whereas the switchover from the large control time constant Tg to the small control time constant Tk takes place between times t2' and t2. This can reduce interference in the control loop caused by switching after a drop in performance during transmission.

Bei dem in 4 gezeigten Ausführungsbeispiel eines schnell schaltenden Schalters ist zwischen den beiden Anschlüssen 7.1 und 7.2 des Schalters 7 ein Widerstand 41 mit dem Wert R2 vorgesehen, über den für den Fall, dass die beiden Transistoren N1 und P1 sich im nichtleitenden Zustand befinden, zusammen mit dem Widerstand 9 und dem Kondensator 11 die Regelzeitkonstante T vorgegeben wird. Die beiden zusätzlichen Transistoren P2 und N2, wobei der Transistor P2 ein weiterer P-Kanal MOS Transistor und der Transistor N2 ein weiterer N-Kanal MOS Transistor ist, dienen jeweils zur Kompensation der Gate-Ladung, die sich in der Gate-Kapazität aufbauen kann. Über den Transistor P2 wird die Gate-Ladung des Transistors N1 und über den Transistor N2 die Gate-Ladung des Transistors P1 kompensiert. Mit dem Steuereingang 7.4 des steuerbaren Schalters 7 ist sowohl der Steuereingang 42 des Transistors P2 als auch der Steuereingang 24 des Transistors N1 verbunden. Über den Steuereingang 7.5 des steuerbaren Schalters 7, an welchem das zum Steuereingang 7.4 invertierte Steuersignal anliegt, ist der Steuereingang 25 des Transistors P1 und der Steuereingang 43 des Transistors N2 verbunden. Der Steuereingang 7.5 in 4 entspricht dem Ausgang des Inverters 21 in 2.At the in 4 The illustrated embodiment of a fast-switching switch is between the two connections 7.1 and 7.2 of the switch 7 a resistance 41 provided with the value R2, above which, in the event that the two transistors N1 and P1 are in the non-conductive state, together with the resistor 9 and the capacitor 11 the control time constant T is specified. The two additional transistors P2 and N2, the transistor P2 being a further P-channel MOS transistor and the transistor N2 being a further N-channel MOS transistor, each serve to compensate for the gate charge, which can build up in the gate capacitance , The gate charge of transistor N1 is compensated for via transistor P2 and the gate charge of transistor P1 is compensated for via transistor N2. With the control input 7.4 of the controllable switch 7 is both the control input 42 of transistor P2 as well as the control input 24 of transistor N1 connected. Via the control input 7.5 of the controllable switch 7 , at which the control input 7.4 control signal is present, is the control input 25 of transistor P1 and the control input 43 of transistor N2 connected. The control input 7.5 in 4 corresponds to the output of the inverter 21 in 2 ,

Beim Schalten vom hochohmigen in den niederohmigen Zustand und umgekehrt treten physikalisch bedingt bei dem in 2 gezeigten schnell schaltenden Schalter, auch Transmission-Gate bezeichnet, Ladungssprünge an dessen Ausgang 7.2 auf. Diese werden durch das Umladen der transistoreigenen Kapazitäten, den Gate-Kapazitäten, hervorgerufen. Ein Teil dieser Kapazitäten liegt direkt am Ausgang 7.2 an, sodass sich ein Teil der Ladungsbewegung am Ausgang 7.2 abspielt und einen Spannungssprung hervorruft. Dies wiederum kann, wie erwähnt, zu Störungen im Regelkreis führen. Mit Hilfe der in 4 dargestellten Ausführungsform, das heißt mit den Transistoren P2 und N2, wird eine Kompensation dieser Ladungssprünge erreicht. Damit der Spannungssprung ein zur Kompensation nötiges umgekehrtes Vorzeichen erhält, müssen komplementäre Transistoren verwendet werden. Da nur ein Teil der Gate-Kapazitäten direkt auf den Ausgang wirkt und diese bei N- und P-Kanal MOS Transistoren auch noch vom Betrag her unterschiedlich sind, muss dies bei der Dimensionierung berücksichtigt werden. Hierbei geht auch die unterschiedliche Ladungsträgerbeweglichkeit bei N- und P-Kanal MOS Transistoren mit ein. Dieser Faktor und der Teilungsfaktor im Source- und Drain-seitigen Anteil der Gate-Kapazität ist technologieabhängig. Die Realisierung der Kompensationskapazitäten durch die Verwendung zweier Gesamt-Gate-Kapazitäten, deren Betrag gleich denen der anteilig vorhandenen Gate-Kapazitäten des eigentlichen schaltenden Transmission-Gates sind, ist in 4 gezeigt. Angeschlossen werden die Kompensationskapazitäten in Form von Kompensationstransistoren N2 und P2 an den Ausgang, da hier die Ladungskompensation erfolgen soll.When switching from the high-resistance to the low-resistance state and vice versa, the in 2 shown fast switching switch, also called transmission gate, jumps in charge at its output 7.2 on. These are caused by the reloading of the transistor's own capacities, the gate capacities. Some of these capacities are located directly at the exit 7.2 so that part of the charge movement is at the exit 7.2 plays and causes a jump in tension. As mentioned, this in turn can lead to malfunctions in the control loop. With the help of 4 illustrated embodiment, that is, with the transistors P2 and N2, a compensation of these charge jumps is achieved. Complementary transistors must be used so that the voltage jump receives the opposite sign necessary for compensation. Since only a part of the gate capacitance acts directly on the output and the amount of the N and P-channel MOS transistors is different, this must be taken into account when dimensioning. The different mobility of charge carriers in N- and P-channel MOS transistors is also taken into account. This factor and the division factor in the source and drain-side portion of the gate capacitance depend on the technology. The realization of the compensation capacities through the use of two total gate capacities, the amount of which is equal to that of the proportionately present gate capacities of the actual switching transmission gate, is in 4 shown. The compensation capacitors are connected to the output in the form of compensation transistors N2 and P2, since the charge compensation is to take place here.

In 5 ist eine detailliertere Darstellung des in 3 gezeigten langsam schaltenden Schalters 7 dargestellt. Ein erstes RC-Glied, bestehend aus einem Widerstand 53 und einem dazu parallel geschalteten Kondensator 51, ist zwischen den Anschluss 7.1 und den Steuereingang 24 des Transistors N1 geschaltet. Über dieses RC-Glied kann die Zeitdauer eingestellt werden, die erforderlich ist, um den Transistor N1 vom nichtleitenden in den leitenden Zustand zu bringen. Zudem ist ein zweites RC-Glied, bestehend aus einem Widerstand 54 und einem dazu parallel geschalteten Kondensator 52 vorgesehen, das zwischen dem Anschluss 7.1 des Schalters 7 und den Steuereingang 25 des Transistors P1 geschaltet ist. Über dieses RC-Glied kann die Zeitdauer eingestellt werden, die erforderlich ist, um den Transistor P1 vom leitenden in den nichtleitenden Zustand zu bringen. Im Abtastmodus, auch Sample-Mode genannt, sind die Durchlasswiderstände der beiden Transistoren N1 und P1 niederohmig und die beiden Stromquellen 57 und 58, die die beiden Abtastströme Is einprägen, aktiv. Im Haltemodus, auch als Hold-Mode bezeichnet, in dem die Durchlasswiderstände der beiden Transistoren N1 und P1 hochohmig sind, sind die beiden steuerbaren Stromquellen 55 und 56, die die Halteströme Ih vorgeben, aktiv.In 5 is a more detailed representation of the in 3 slow-switching switch shown 7 shown. A first RC element consisting of a resistor 53 and a capacitor connected in parallel 51 , is between the connector 7.1 and the control input 24 of the transistor N1 switched. The time period required to bring the transistor N1 from the non-conductive to the conductive state can be set via this RC element. In addition, there is a second RC element, consisting of a resistor 54 and a capacitor connected in parallel 52 provided that between the connector 7.1 of the switch 7 and the control input 25 of the transistor P1 is switched. The time period required to bring the transistor P1 from the conductive to the non-conductive state can be set via this RC element. In scan mode, too Called sample mode, the forward resistances of the two transistors N1 and P1 are low-resistance and the two current sources 57 and 58 , which impress the two sampling currents Is, active. The two controllable current sources are in the hold mode, also referred to as hold mode, in which the forward resistances of the two transistors N1 and P1 are high-resistance 55 and 56 , which specify the holding currents Ih, active.

9 zeigt eine Weiterbildung der Ausführungsform des steuerbaren Schalters von 3, bei der zur Ansteuerung eines langsamen Schalters ein Regelkreis vorgesehen ist. Die Schaltung von 9 entspricht in ihrem Aufbau und ihrer vorteilhaften Wirkungsweise weitgehend der Schaltung von 3 und soll insoweit an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben werden. Die Gate-Anschlüsse 24, 25 der Transistoren N1, P1 des Transmission Gates sind vorliegend mit je einem Ausgang einer Regelschaltung 59 verbunden, die mit einem rampenförmigen Signal an einem ersten Eingang angesteuert wird. An einem zweiten Steuereingang der Regelschaltung kann ein Signal A angelegt werden, welches anhand einer von einem externen Widerstand abgeleiteten Größe einen Referenzwert für den Durchlasswiderstand des Transmission-Gates 24, 25 im geschlossenen Schaltzustand bildet. Ein dritter Steuereingang kann mit dem Eingang 7.1 des Transmission-Gates 24, 25 verbunden sein zur Zuführung der Detektorausgangsspannung. Dadurch ist mit Vorteil der eingestellte Durchlasswiderstand auch vom Leistungspegel abhängig. 9 shows a development of the embodiment of the controllable switch of 3 , in which a control circuit is provided to control a slow switch. The circuit of 9 corresponds largely in its structure and its advantageous mode of operation to the circuit of 3 and so far will not be described again here. The gate connections 24 . 25 The transistors N1, P1 of the transmission gate each have an output of a control circuit 59 connected, which is driven with a ramp-shaped signal at a first input. A signal A can be applied to a second control input of the control circuit, which, based on a variable derived from an external resistor, provides a reference value for the forward resistance of the transmission gate 24 . 25 forms in the closed switching state. A third control input can be connected to the input 7.1 of the transmission gate 24 . 25 be connected to supply the detector output voltage. This means that the set on-state resistance is also dependent on the power level.

Die Regelschaltung 59 regelt den Durchlasswiderstand des Transmission-Gates 24, 25 nach einer an einem Steuereingang anliegenden Spannung. Durch Anlegen einer rampenförmigen, das heißt zeitlich ansteigenden oder abfallenden Spannung wird der Durchlaßwiderstand zeitlich verändert und das Transmission-Gate langsam geschaltet.The control circuit 59 regulates the forward resistance of the transmission gate 24 . 25 after a voltage applied to a control input. By applying a ramp-shaped, that is to say rising or falling voltage over time, the forward resistance is changed over time and the transmission gate is switched slowly.

Mit der Ansteuerung der Regelschaltung 59 an zweitem und drittem Eingang ergibt sich eine Verbesserung des zeitlichen Verhaltens der Regelschaltung insgesamt.With the control of the control circuit 59 at the second and third inputs there is an improvement in the overall behavior of the control circuit over time.

Die vorhergehende Beschreibung der Ausführungsbeispiele gemäß der vorliegenden Erfindung dient nur zu illustrativen Zwecken und nicht zum Zwecke der Beschränkung der Erfindung. Im Rahmen der Erfindung sind verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich, ohne den Umfang der Erfindung sowie ihre Äquivalente zu verlassen.The previous description of the embodiments according to the present Invention serves only for illustrative purposes and not for the purpose the restriction the invention. Various changes are within the scope of the invention and modifications possible, without departing from the scope of the invention and its equivalents.

11
Leistungsverstärkerpower amplifier
1.11.1
HF-EingangRF input
1.21.2
HF-AusgangRF output
1.31.3
Steuereingangcontrol input
22
HF-EingangsanschlussRF input port
33
Antenneantenna
44
Richtkopplerdirectional coupler
55
PegelgleichrichterLevel rectifier
5.15.1
Widerstandresistance
5.25.2
Diodediode
5.35.3
Kondensatorcapacitor
5.45.4
Widerstandresistance
5.55.5
Eingangentrance
5.65.6
Ausgangoutput
66
Pegelverstärkerlevel amplifier
6.16.1
Eingangentrance
6.26.2
Ausgangoutput
77
steuerbarer Schaltercontrollable switch
7.17.1
Eingangentrance
7.27.2
erste Schalterstellungfirst switch position
7.37.3
zweite Schalterstellungsecond switch position
7.47.4
Steuereingangcontrol input
7.57.5
invertierter Einganginverted entrance
7.67.6
Versorgungsanschlusssupply terminal
88th
erster Steueranschlussfirst control connection
99
Widerstandresistance
1010
Regelverstärkercontrol amplifier
10.110.1
nicht invertierender EingangNot inverting input
10.210.2
invertierender Einganginverting entrance
10.310.3
Ausgangoutput
1111
Kondensatorcapacitor
1212
zweiter Steueranschlusssecond control connection
2121
Inverterinverter
2222
steigende Flankerising flank
2323
fallende Flankefalling flank
2424
Gategate
2525
Gategate
P1P1
PMOS TransistorPMOS transistor
N1N1
NMOS TransistorNMOS transistor
3131
Rampengeneratorramp generator
3232
steigende Ramperising ramp
3333
fallende Rampefalling ramp
4141
Widerstandresistance
4242
Gategate
4343
Gategate
GNDGND
Bezugspotenzialreference potential
5151
erster Kondensatorfirst capacitor
5252
zweiter Kondensatorsecond capacitor
5353
erster Widerstandfirst resistance
5454
zweiter Widerstandsecond resistance
5555
erste gesteuerte Stromquellefirst controlled power source
5656
zweite gesteuerte Stromquellesecond controlled power source
5757
dritte gesteuerte Stromquellethird controlled power source
5858
vierte gesteuerte Stromquellefourth controlled power source
5959
Regelschaltungcontrol circuit
t1t1
erster Zeitpunktfirst time
t2t2
zweiter Zeitpunktsecond time
t1't1 '
Zeitpunkttime
t2't2 '
Zeitpunkttime
UcontrUcontr
Steuerspannungcontrol voltage
MS1MS1
amplitudenmoduliertes HF-Sendesignalamplitude modulated RF transmit signal
MS2MS2
verstärktes amplitudenmoduliertes HF-Sendesignalamplified amplitude-modulated RF transmission signal
TgTg
große Regelzeitkonstantelarge control time constant
Tktk
kleine Regelzeitkonstantesmall Control time constant
AA
Referenzwertreference value
BB
Detektor-AusgangsspannungDetector output voltage

Claims (16)

Verstärkerschaltung mit geregelter Leistung, bei dem ein Verstärker (1) mit einem Verstärkereingang (1.1) zum Anlegen eines zu verstärkenden Signals (MS1), einem Steuereingang (1.3) und einem Verstärkerausgang (1.2) vorgesehen ist, bei dem eine Regeleinrichtung (4, 5, 6, 7, 10) zum Erfassen der vom Verstärker (1) abgegebenen Leistung und zum Erzeugen eines Steuersignals (Ucontr) vorgesehen ist, welche eine einstellbare Regelzeitkonstante aufweist und mit dem Steuereingang (1.3) des Verstärkers (1) verbunden ist.Amplifier circuit with regulated power, in which an amplifier ( 1 ) with an amplifier input ( 1.1 ) for applying a signal to be amplified (MS1), a control input ( 1.3 ) and an amplifier output ( 1.2 ) is provided in which a control device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 10 ) for detecting the from the amplifier ( 1 ) output and for generating a control signal (Ucontr) is provided which has an adjustable control time constant and with the control input ( 1.3 ) of the amplifier ( 1 ) connected is. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 1, bei dem die Regeleinrichtung einen Differenzverstärker (10) mit einem ersten Eingang (10.1), einem zweiten Eingang (10.2) und einem Ausgang (10.3) aufweist, bei dem an den ersten Eingang (10.1) ein Signal (Us) zur Vorgabe der Leistung anlegbar ist, bei dem der zweite Eingang (10.2) mit einem Mittel zur Vorgabe der Regelzeitkonstante (7, 9, 11) verbunden ist, und bei dem der Ausgang (10.3) mit dem Steuereingang (1.3) des Verstärkers (1) verbunden ist.Amplifier circuit according to claim 1, in which the control device comprises a differential amplifier ( 10 ) with a first entrance ( 10.1 ), a second entrance ( 10.2 ) and an output ( 10.3 ), where the first input ( 10.1 ) a signal (Us) for specifying the power can be applied, in which the second input ( 10.2 ) with a means for specifying the control time constant ( 7 . 9 . 11 ) and where the output ( 10.3 ) with the control input ( 1.3 ) of the amplifier ( 1 ) connected is. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 2, bei dem das Mittel zur Vorgabe der Regelzeitkonstante (7, 9, 11) einen steuerbaren Schalter (7), einen Widerstand (9) und einen Kondensator (11) aufweist, wobei der Kondensator (11) zum Differenzverstärker (10) parallel geschaltet ist, wobei der Widerstand (9) den Kondensator (11) und den Schalter (7) miteinander verbindet und wobei über den Schalter (7) eine erste oder eine zweite Zeitkonstante (Tg, Tk) einstellbar ist.Amplifier circuit according to claim 2, in which the means for specifying the control time constant ( 7 . 9 . 11 ) a controllable switch ( 7 ), a resistance ( 9 ) and a capacitor ( 11 ), the capacitor ( 11 ) to the differential amplifier ( 10 ) is connected in parallel, with the resistor ( 9 ) the capacitor ( 11 ) and the switch ( 7 ) connects with each other and with the switch ( 7 ) a first or a second time constant (Tg, Tk) can be set. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 3, bei dem der steuerbare Schalter (7) einen N-Kanal MOS Transistor (N1) und einen P-Kanal MOS Transistor (P1) aufweist, welche ausgangsseitig zwischen den Eingang des Differenzverstärkers (10) und eine Einheit zur Leistungserfassung (4, 5, 6) geschaltet sind und eingangsseitig derart verschaltet sind, dass beide leitend oder beide sperrend sind.Amplifier circuit according to claim 3, in which the controllable switch ( 7 ) has an N-channel MOS transistor (N1) and a P-channel MOS transistor (P1), which on the output side between the input of the differential amplifier ( 10 ) and a unit for recording services ( 4 . 5 . 6 ) are switched and are connected on the input side in such a way that both are conductive or both are blocking. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 4, bei dem dem Steuereingang des P-Kanal MOS Transistors (P1) ein Inverter (21) vorgeschaltet ist.Amplifier circuit according to claim 4, in which the control input of the P-channel MOS transistor (P1) is an inverter ( 21 ) is connected upstream. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 4 oder 5, bei dem den beiden Transistoren (P1, N1) eine Einheit zur Bildung einer Rampe (31) vorgeschaltet ist.Amplifier circuit according to Claim 4 or 5, in which the two transistors (P1, N1) have a unit for forming a ramp ( 31 ) is connected upstream. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 6, bei dem die Einheit zur Bildung einer Rampe (31) ein erstes RC-Glied (51, 53) und ein zweites RC-Glied (52, 54) aufweist, wobei das erste RC-Glied (51, 53) zwischen den Ausgang (S) und den Steuereingang (24) des N-Kanal Transistors (N1) geschaltet ist, und wobei das zweite RC-Glied (52, 54) zwischen den Ausgang (S) und den Steuereingang (25) des P-Kanal Transistors (P1) geschaltet ist.Amplifier circuit according to Claim 6, in which the unit for forming a ramp ( 31 ) a first RC link ( 51 . 53 ) and a second RC link ( 52 . 54 ), the first RC element ( 51 . 53 ) between the output (S) and the control input ( 24 ) of the N-channel transistor (N1) is switched, and the second RC element ( 52 . 54 ) between the output (S) and the control input ( 25 ) of the P-channel transistor (P1) is switched. Verstärkerschaltung nach einem der Patentansprüche 1 bis 7, bei dem die Regeleinrichtung einen Richtkoppler (4) zur Erfassung der vom Verstärker (1) abgegebenen Leistung aufweist.Amplifier circuit according to one of the claims 1 to 7 , in which the control device has a directional coupler ( 4 ) for recording the from the amplifier ( 1 ) has delivered power. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 8, bei dem die Regeleinrichtung einen Pegelgleichrichter (5) aufweist, der dem Richtkoppler (4) nachgeschaltet ist.Amplifier circuit according to claim 8, in which the control device comprises a level rectifier ( 5 ) which the directional coupler ( 4 ) is connected downstream. Verstärkerschaltung nach Patentanspruch 9, bei dem ein Pegelverstärker (6) vorgesehen ist, der dem Pegelgleichrichter (5) nachgeschaltet ist.Amplifier circuit according to claim 9, in which a level amplifier ( 6 ) is provided to the level rectifier ( 5 ) is connected downstream. Verstärkerschaltung nach einem der Patentansprüche 1 bis 10, bei dem der Verstärkerausgang (1.2) mit einer Antenne (3) verbunden ist.Amplifier circuit according to one of the claims 1 to 10 where the amplifier output ( 1.2 ) with an antenna ( 3 ) connected is. Verfahren zur Leistungsverstärkung, bei dem mittels eines Leistungsverstärkers (1) ein leistungsverstärktes Sendesignal (MS2) erzeugt wird, bei dem mittels einer Regeleinrichtung (4, 5, 6, 7, 10) die Leistung des Sendesignals (MS2) erfasst und in Abhängigkeit davon ein Steuersignal (Ucontr) erzeugt wird, das dem Leistungsverstärker (1) zugeführt wird, wobei die Regeleinrichtung (4, 5, 6, 7, 10) während des Hochfahrens der Leistung mit einer ersten Regelzeitkonstante (Tk) und während des Sendens mit einer zweiten Regelzeitkonstante (Tg) arbeitet.Method for power amplification, in which a power amplifier ( 1 ) a power-amplified transmission signal (MS2) is generated, in which a control device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 10 ) the power of the transmission signal (MS2) is recorded and, depending on this, a control signal (Ucontr) is generated which is sent to the power amplifier ( 1 ) is supplied, the control device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 10 ) works with a first control time constant (Tk) during power-up and with a second control time constant (Tg) during transmission. Verfahren nach Patentanspruch 12, bei dem die Regeleinrichtung (4, 5, 6, 7, 10) während des Herunterfahrens der Leistung mit der ersten Regelzeitkonstante (Tk) arbeitet.Method according to claim 12, in which the control device ( 4 . 5 . 6 . 7 . 10 ) works with the first control time constant (Tk) while shutting down the power. Verfahren nach Patentanspruch 12 oder 13, bei dem ein Übergang von der einen auf die andere Regelzeitkonstante kontinuierlich erfolgt.A method according to claim 12 or 13, in which a transition takes place continuously from one to the other control time constant. Verfahren nach einem der Patentansprüche 12 bis 14, bei dem die erste Regelzeitkonstante (Tk) kleiner als die zweite Regelzeitkonstante (Tg) ist.Method according to one of the claims 12 to 14 , in which the first control time constant (Tk) is smaller than the second control time constant (Tg). Verwendung der Verstärkerschaltung und/oder des Verfahrens zur Leistungsverstärkung nach einem der Patentansprüche 1 bis 15 im Sendepfad eines Mobilfunkgeräts.Use of the amplifier circuit and / or the Procedure for power amplification according to one of the claims 1 to 15 in the transmission path of a mobile device.
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