電源装置、増幅装置、無線装置および再生装置
【課題】負荷が変動しても電源出力の安定度を確保すること。
【解決手段】この電源装置は、増幅器に電源を供給する電源装置であって、増幅器に供給される電源の電圧を安定させるレギュレータと、増幅器に入力される入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【解決手段】この電源装置は、増幅器に電源を供給する電源装置であって、増幅器に供給される電源の電圧を安定させるレギュレータと、増幅器に入力される入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源出力を安定化させた電源装置、増幅装置、無線装置および再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気製品などシステムの低電圧化に伴い、アナログ回路に用いる高精度の電源が求められている。特に、無線装置における終段の電力増幅器や再生装置におけるＡ級アンプなど、電圧変動等の電力の品質が回路出力の品質に直結する場合、負荷の影響を極力受けない電源装置が必要となる。
【０００３】
このような電源装置の品質を表す特性としては、電源電圧除去比（Power Supply Rejection Ratio : PSRR）がある。ＰＳＲＲは、電源電圧変動が増幅器などの入力変動となる割合である。スイッチングレギュレータ（例えば特許文献１参照）などの電源装置では、通常、大容量のバイパスコンデンサなどを設けることにより、ＰＳＲＲを向上させている。
【０００４】
しかし、コンデンサなどの部品の追加は、電源装置を大型化する要因となる。また、コンデンサ容量等の決定に当たってあらかじめ負荷を推定しなければならず、負荷が変化する場合に電源電圧を安定させ、ＰＳＲＲを効果的に向上させることが困難であった。
【特許文献１】特開２００５−６４０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の電源装置、増幅装置、無線装置、再生装置では、負荷が変化する場合に電源電圧を安定させるのが困難であり、装置が大型化するという問題がある。本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、負荷に応じて電源電圧の安定度を制御することのできる電源装置、増幅装置、無線装置、再生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、第１の発明の電源装置は、増幅器に電源を供給する電源装置であって、増幅器に供給される電源の電圧を安定させるレギュレータと、増幅器に入力される入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【０００７】
第２の発明の増幅装置は、入力信号を増幅する増幅部と、増幅部に供給する電源電圧を安定させるレギュレータと、入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【０００８】
第３の発明の無線装置は、送信信号を増幅する増幅部と、増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、送信信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。また、第４の発明の再生装置は、再生信号を増幅する増幅部と、増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、再生信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、増幅器の負荷が変動しても増幅器に供給する電源を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る一つの実施形態の無線装置の構成を示すブロック図である。この実施形態の無線装置では、電力増幅器に供給される電源を平滑化するレギュレータについて、電力増幅器の入力信号に基づいてレギュレーションの制御（電源出力の制御）を行っている。図１に示すように、この実施形態の無線装置１は、データ生成部１０、信号処理部２０、変調部３０、プレディストータ４０、電力増幅部５０、アンテナ６０、電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０を備えている。
【００１１】
データ生成部１０は、この無線装置１が送信する送信データを生成する信号生成手段である。データ生成部１０は、送信される情報の種類によって様々なものを用いることができる。例えば、送信される情報が音声であればマイクやＡ／Ｄ変換器などにより構成される。また、送信される情報がデジタルデータであれば、コンピュータ端末などにより構成される。あるいは、この無線装置１の外部から送信される情報をデジタルデータとして入力する形態をとってもよい。
【００１２】
信号処理部２０は、データ生成部１０が生成した送信データを処理する信号処理手段である。具体的には、データ生成部１０が生成した送信データがデジタルデータの場合、符号化処理や多重化処理などの信号処理を行う。また、信号処理部２０は、後述する電源安定化品質の制御のための参照信号として、信号処理された送信データをレギュレータ制御部９０にも渡す。
【００１３】
変調部３０は、信号処理部２０により信号処理された送信データを所定の変調方式で変調する変調器である。変調部３０は、例えば直交振幅変調方式などのデジタル変調を用いることができる。変調部３０から出力される変調信号は、プレディストータ４０へ入力される。
【００１４】
プレディストータ４０は、後段に接続される電力増幅部５０で発生する歪みを補正する歪み補償手段であり、電力増幅部５０は、プレディストータ４０を介して入力される変調信号を増幅する電力増幅器である。プレディストータ４０は、電力増幅部５０の出力信号を参照して、電力増幅部５０により発生する歪み成分の逆の特性を持つ補正信号を生成する。そして、プレディストータ４０は、変調部３０から出力される変調信号に、当該生成した補正信号を加算することで、電力増幅部５０の歪み特性を改善する。電力増幅部５０は、振幅変調に対応可能な線形特性のよい電力増幅器が望ましい。電力増幅部５０の出力信号は、アンテナ６０に送られ、アンテナ６０から電波が放射される。
【００１５】
電源供給部７０は、電力増幅部５０に電源を供給する電源である。電源供給部７０は、例えば充電可能なバッテリ（蓄電池）や、商用電源などを用いることができる。電源供給部７０から出力される電源電圧は、レギュレータ８０に供給される。
【００１６】
レギュレータ８０は、電源供給部７０から供給された電圧を整流し、平滑化して電力増幅部５０に供給する電源安定化手段である。レギュレータ８０は、例えばスイッチングレギュレータ方式により電源電圧を安定化する機能を有する。なお、レギュレータ８０は、後述するレギュレータ制御部９０から送られる制御信号に基づき、電力増幅部５０に供給する電源出力の安定化の程度を制御することができる。
【００１７】
レギュレータ制御部９０は、信号処理部２０から渡される参照信号に基づいて、レギュレータ８０での電源安定化の品質を制御する安定化制御手段である。電源の安定化品質としては、例えば電圧変動や残留リプルなどが挙げられる。レギュレータ制御部９０は、信号処理部２０から渡される参照信号に基づき、変調部３０により変調された変調信号の振幅成分を予測する。そして、変調信号の振幅成分から電力増幅部５０における歪み成分生成の程度を予測して、当該歪み成分に対応可能な電源品質となるようレギュレータ８０を制御する。
【００１８】
図１に示す無線装置１の動作を説明する。データ生成部１０が送信データを生成すると、信号処理部２０は、送信データに対して所定の信号処理を行い、変調部３０に入力する。変調部３０は、入力された送信データを所定の変調方式で変調し、この変調信号をプレディストータ４０に入力する。変調信号を受けたプレディストータ４０は、電力増幅部５０の非線形成分の逆特性となる補償を行って電力増幅部５０に入力する。電力増幅部５０は、入力された信号を所定レベルまで増幅してアンテナ６０に入力し、アンテナ６０は電波を放射する。
【００１９】
電力増幅部５０の出力信号は、プレディストータ４０にフィードバックされる。プレディストータ４０は、フィードバックされた出力信号に基づいて、変調信号に対する補償特性・補償量を決定して随時補償処理に反映させる。
【００２０】
電源供給部７０から電源電圧が印加されると、レギュレータ８０は、整流および平滑処理を行って電力増幅部５０に供給する。一般に、リニアアンプなど線形特性を良好に保った電力増幅器では、ダイナミックレンジを越える振幅を有する入力信号が入力されたり、設計値を超える周波数帯幅の入力信号が入力されたりすると、線形特性が悪化する。同様に、電力増幅器の負荷が設計値を超えるような場合も、線形特性が悪化してしまう。このように線形特性が悪化する条件下においては、電力増幅器に供給される電源の安定化品質が線形特性の良否に影響を与えやすくなる。
【００２１】
そこで、この実施形態に係る無線装置１の電力増幅部５０では、電力増幅部５０の線形特性を悪化させる条件となる場合に、電力増幅部５０の電源安定化品質を向上させる制御を行っている。すなわち、レギュレータ制御部９０は、信号処理部２０から参照信号として送信データの振幅値に相当する振幅情報を抽出し、当該振幅情報に基づいてレギュレータ８０に対し安定化品質の制御信号を送る。例えば、信号処理部２０からの振幅情報が所定の振幅値を超えることを示す場合、レギュレータ制御部９０は、レギュレータ８０に対し安定化度を向上するよう制御信号を送る。レギュレータ８０は、かかる制御信号に基づいて、動的に平滑化の程度を高めて電圧変動やリプルのより少ない高品質な電圧を電力増幅部５０に供給するように動作する。
【００２２】
レギュレータ８０による安定化品質の制御は、例えばスイッチングレギュレータのサンプリング周波数を制御することにより実現できる。
【００２３】
このように、この実施形態の無線装置、増幅装置によれば、レギュレータ制御部が電力増幅部の入力信号を参照信号として参照し、参照信号に基づいて電力増幅部に電源を供給するレギュレータを制御するように構成するので、入力信号に応じてきめ細かく電源品質を制御することができる。また、入力信号が電力増幅部に入力される前の段階で参照信号を参照するので（いわゆるフィードフォワード制御を行うので）、電力増幅部における歪みの発生をあらかじめ抑えることができる。なお、この実施形態の無線装置では、周波数変換器を省略しているが、これには限定されない。変調信号を所定の周波数に変換する周波数変換器や局部発振器などを備えていてもよい。
【００２４】
続いて、図２を参照して、この実施形態の無線装置に係るレギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０について詳細に説明する。図２は、この実施形態の無線装置１に係るレギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、この実施形態のレギュレータ８０は、整流平滑部８１、スイッチ部８２、出力平滑部８３、比較部８４およびスイッチング制御部８５を備えており、スイッチングレギュレータを構成している。また、この実施形態のレギュレータ制御部９０は、振幅取得部９１、制御量決定部９２および変換テーブル９３を備えている。
【００２６】
整流平滑部８１は、電源供給部７０から供給された電圧を整流し平滑化する直流電圧生成手段である。整流平滑部８１は、入力された電圧を、例えばダイオード素子を組み合わせた全波整流回路などにより直流電圧に変換する。次いで、整流平滑部８１は、変換された直流電圧をキャパシタなどにより平滑化して、スイッチ部８２に入力する。整流平滑部８１の整流回路は、全波整流回路の他、倍電圧回路や半波整流回路などを用いてもよい。また整流平滑部８１の平滑回路は、キャパシタを用いるものの他、トランジスタなどの素子を用いてもよい。なお、電源供給部７０が直流電圧を供給する場合には、整流平滑部８１を省略してもよい。
【００２７】
スイッチ部８２は、供給された直流電圧をオン／オフして電圧を安定化するスイッチング手段である。スイッチ部８２は、所定の周期でオン／オフを繰り返すことで出力電圧を安定化する機能を有する。スイッチ部８２でオン／オフされた直流電圧は出力平滑部８３に渡される。
【００２８】
出力平滑部８３は、受け取った直流電圧を平滑化する平滑手段である。出力平滑部８３は、スイッチ部８２におけるスイッチのオン／オフにより変動する電圧を平滑して電力増幅部５０に供給する作用をする。出力平滑部８３は、例えばキャパシタやＬＣフィルタなどにより実現される。出力平滑部８３は、出力を電力増幅部５０に供給するとともに、参照電圧として比較部８４に入力する。
【００２９】
比較部８４は、基準電圧源（図示せず）の電圧と出力平滑部８３から送られる参照電圧とを比較する比較手段である。ここで、比較部８４の基準電圧源は、レギュレータ８０内に備えてもよいが、外部から入力する形態を取ってもよい。比較部８４は、レギュレータ８０の出力電圧が定格電圧と一致しているかどうかを比較する作用をする。
【００３０】
スイッチング制御部８５は、比較部８４による比較結果に基づき、スイッチ部８２のスイッチング動作を制御する制御手段である。スイッチング制御部８５は、比較部８４による比較の結果、出力平滑部８３の出力電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合にスイッチング動作のうちオフとなる時間が短くなるように制御し、高い場合にはオフとなる時間が長くなるように制御する。
【００３１】
具体的には、スイッチング制御部８５は、パルス信号を生成してスイッチ部８２に与えており、スイッチ部８２は、そのパルス信号に基づいてオン／オフ動作をしている。出力平滑部８３の出力電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合、スイッチング制御部８５は、例えばスイッチ部８２をオン動作させるパルス幅が長くなるように制御する（ＰＷＭ方式）。逆に、出力平滑部８３の出力電圧が基準電圧源の電圧よりも大きい場合、スイッチング制御部８５は、スイッチ部８２をオフ動作させるパルス幅が長くなるように制御する。なお、スイッチング制御部８５によるパルス信号の制御は、パルス幅を制御するＰＷＭ方式には限定されない。パルス周波数を制御するＰＦＭ方式としてもよい。
【００３２】
レギュレータ８０を構成する整流平滑部８１、スイッチ部８２、出力平滑部８３、比較部８４およびスイッチング制御部８５は、一般にスイッチングレギュレータとして用いられる方式や回路により実現される。
【００３３】
振幅取得部９１は、信号処理部２０から渡される参照信号を受け取り、送信データの振幅成分（送信データが変調された後の振幅成分）を抽出して振幅値を推定する振幅値推定手段である。振幅取得部９１は、デジタルデータとしての送信データに基づいて、変調波の振幅値を生成し、制御量決定部９２に渡す機能を有する。具体的には、振幅取得部９１は、変調部３０と共通する変調方式の変調部と、その変調出力をエンベロープ検波する検波部とを備えて、当該検波出力の振幅成分を出力する構成とすることができる。また、振幅取得部９１は、信号処理部２０からの出力データの値と、当該出力データの値を変調部３０にて変調した場合の変調出力の振幅成分とを対比させたテーブルをあらかじめ備えて、受け取った送信データに基づいて変調後の振幅成分を読み出して出力する構成としてもよい。このように振幅取得部９１は、送信データに基づいて変調出力の振幅成分を生成することができればどのような構成でもよく、送信データの形式と変調方式とに応じて適切なものを選択することができる。
【００３４】
制御量決定部９２は、受け取った変調波の振幅値に基づいてスイッチング制御の制御信号を生成するスイッチング制御手段である。また、変換テーブル９３は、変調波の振幅値とスイッチ部８２のスイッチング制御量とを対応させたデータ記憶手段である。制御量決定部９２は、受け取った振幅値に対応するスイッチング制御量を変換テーブル９３から読出し、当該スイッチング制御量をスイッチング制御部８５に渡す機能を有する。なお、この変換テーブル９３は、書換え可能に構成してもよいし、この無線装置の外部に備えてもよい。
【００３５】
ここで、図２および図３を参照して、この実施形態の無線装置１のレギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の動作を説明する。図３は、この実施形態の無線装置におけるレギュレータおよびレギュレータ制御部の動作を示すフローチャートである。ここでは、電力増幅部５０に所定の電圧を供給するものとして説明する。
【００３６】
電源供給部７０は、電力増幅部５０に供給する電圧をレギュレータ８０の整流平滑部８１に入力する。電圧が入力されると、整流平滑部８１は、当該入力を整流し平滑して所定の直流電圧を生成する（ステップ１００。以下「Ｓ１００」のように称する）。整流・平滑化された直流電圧はスイッチ部８２に入力される。
【００３７】
スイッチ部８２は、整流・平滑化された直流電圧を、スイッチング制御部８５から与えられるパルス信号に基づいて、所定のサンプリング周波数でスイッチングする（Ｓ１１０）。スイッチ部８２は、このスイッチング動作により所定の電圧の直流電圧を生成して、出力平滑部８３に入力する。
【００３８】
出力平滑部８３は、入力された直流電圧を再び平滑化する（Ｓ１２０）。平滑化された直流電圧は、電力増幅部５０に増幅用電源として供給される。併せて、出力平滑部８３は、得られた直流電圧を参照電圧として比較部８４にも入力する（Ｓ１３０）。
【００３９】
比較部８４は、基準電圧源（図示せず）の電圧と参照電圧とを比較し、比較結果をスイッチング制御部８５に渡す（Ｓ１４０）。
【００４０】
スイッチング制御部８５は、常時スイッチ部８２に所定のサンプリング周波数のパルス信号を与えている。スイッチング制御部８５は、比較部８４から渡された比較結果に基づいて、スイッチ部８２のオン／オフタイミングを制御する。この制御は、パルス幅を制御して実現してもよいし、直接周波数を制御して実現してもよい。また、パルス信号のデューティサイクルを制御して実現してもよい。例えばパルス幅を制御する例では、参照電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合に、スイッチをオンとするパルス幅が広くなるように制御する。また、周波数を制御する例では、参照電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合に、パルス信号の周波数を高くなるように制御する。これにより、スイッチ部８２でのスイッチング量が制御される（Ｓ１５０）。
【００４１】
ここで、振幅取得部９１は、信号処理部２０から電力増幅部５０に入力される変調波の振幅情報を常に参照しており、制御量決定部９２に渡している（Ｓ１６０）。
【００４２】
制御量決定部９２は、渡される振幅情報を参照し、電力増幅部５０に入力される変調波の振幅（あるいはその平均値など）が上昇傾向か下降傾向かを監視する（Ｓ１７０）。
【００４３】
振幅値が上昇傾向の場合（Ｓ１７０のＹｅｓ）、電力増幅部５０の負荷が重くなり、また増幅特性のうち直線性の良好な領域を外れる可能性が高くなる。そこで制御量決定部９２は、渡された振幅情報に対応するスイッチング制御量情報を変換テーブル９３から読み出して（Ｓ１８０）スイッチング制御部８５に入力する。
【００４４】
スイッチング制御部８５は、制御量決定部９２から渡されたスイッチング制御量情報に基づいて、パルス信号のサンプリング周波数を決定し（Ｓ１９０）、スイッチ部８３に入力する（Ｓ２００）。この場合、電力増幅部５０での歪が増加する傾向にあるから、例えば、パルス信号の周波数を高くするように制御する。これにより、スイッチ部８２でのスイッチ動作がより高速になり、レギュレータ８０の電源安定化動作をよりきめ細かく行うことが可能になる。
【００４５】
一方、振幅値が下降傾向の場合（Ｓ１７０のＮｏ）、電力増幅部５０は定格動作が期待できる。そこで、レギュレータ８０に対する追加的な制御を行わない。これにより定常動作時はレギュレータ８０の動作周波数を抑えて消費電力の増加を抑えることが可能となる。
【００４６】
なお、この実施形態の無線装置では、振幅値が下降傾向の場合にレギュレータ８０に対する追加的制御を行わないものとしているが、これには限定されない。すなわち、変換テーブル９３に、振幅値が定格の場合、上昇傾向の場合および下降傾向の場合の三つのパターンについて定義し、振幅値が下降傾向の場合に制御量決定部がパルス信号の周波数が低くなるようスイッチング制御部８５に指示するよう構成してもよい。このような構成をとることで、電力増幅部５０の負荷が軽い場合、スイッチ部８２のスイッチング動作を積極的に抑えてより消費電力を低減することが可能となる。
【００４７】
続いて図４を参照して、本発明の他の実施形態について詳細に説明する。図４は、他の実施形態に係る再生装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、この実施形態の再生装置は、図１に示す実施形態の無線装置１のうち電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０をオーディオアンプに適用したものである。
【００４８】
この実施形態の再生装置２は、メディア読取部１５、信号処理部２５、Ｄ／Ａ変換部３５、電力増幅部５５、スピーカ６５、電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０を備えている。
【００４９】
メディア読取部１５は、音楽情報などを記録した記憶媒体（メディア）から再生情報を読み出す記憶媒体読出手段である。再生情報を読み出す記憶媒体としては、例えばＣＤやＤＶＤ、ＭＯなどアナログの再生情報をデジタル信号として記憶しているものを用いることができる。メディア読取部１５は、記憶媒体から再生情報を読み出して信号処理部２５に渡す作用をする。
【００５０】
信号処理部２５は、受け取ったデジタルの再生情報について、再生に必要な信号処理を行う信号処理手段である。信号処理部２５は、例えば再生情報を再生可能なデータに変換したり、圧縮データを伸張したりする機能を有する。信号処理部２５は、受け取った再生情報に所定の信号処理を施してＤ／Ａ変換部３５に渡す。併せて、再生情報を参照情報としてレギュレータ制御部９０に渡す機能をも有している。
【００５１】
Ｄ／Ａ変換部３５は、デジタルの再生情報をアナログの再生情報に変換するＤ／Ａ変換手段である。Ｄ／Ａ変換部３５は、信号処理部２５からデジタルの再生情報を受け取るとアナログ信号に変換して電力増幅部５５に入力する。
【００５２】
電力増幅部５５は、アナログの再生情報を所定のレベルまで電力増幅するリニアアンプである。電力増幅部５５は、アナログの再生情報（音響情報）を増幅するため、直線性のよい増幅器が用いられる。電力増幅部５５は、受け取ったアナログの再生情報を所定レベルまで増幅してスピーカ６５に出力する。スピーカ６５は、入力された再生情報を音として出力する。
【００５３】
なお、電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の内部構成は、図１および図２に示す実施形態の無線装置におけるものと同一であるから、重複する説明を省略する。
【００５４】
図４に示す再生装置２の動作を説明する。メディア読取部１５が再生情報を読み取ると、信号処理部２５は、再生情報に対して所定の信号処理を行い、Ｄ／Ａ変換部３５に入力する。Ｄ／Ａ変換部３５は、入力された再生情報をアナログの再生情報に変換して電力増幅部５５に入力する。電力増幅部５５は、アナログ再生情報を所定レベルまで増幅してスピーカ６５に出力する。
【００５５】
電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の動作は図１および図２に示す実施形態の無線装置と同様である。電源供給部７０から電源電圧が印加されると、レギュレータ８０は、整流および平滑処理を行って電力増幅部５５に供給する。この実施形態においても、電力増幅部５０の線形特性を悪化させる条件となる場合に、電力増幅部５５の電源安定化品質を向上させる制御を行っている。すなわち、レギュレータ制御部９０は、信号処理部２５から参照信号として再生情報の振幅値に相当する振幅情報を抽出し、当該振幅情報に基づいてレギュレータ８０に対し安定化品質の制御信号を送る。例えば、信号処理部２５からの振幅情報が所定の振幅値を超えることを示す場合、レギュレータ制御部９０は、レギュレータ８０に対し安定化度を向上するよう制御信号を送る。レギュレータ８０は、かかる制御信号に基づいて、動的に平滑化の程度を高めて電圧変動やリプルのより少ない高品質な電圧を電力増幅部５５に入力するように動作する。
【００５６】
レギュレータ８０による安定化品質の制御は、例えばスイッチングレギュレータのサンプリング周波数を制御することにより実現できる。
【００５７】
このように、この実施形態の再生装置、電力増幅器によれば、レギュレータ制御部が電力増幅部の入力信号を参照信号として参照し、参照信号に基づいて電力増幅部に電源を供給するレギュレータを制御するように構成するので、入力信号に応じてきめ細かく電源品質を制御することができる。また、入力信号が電力増幅部に入力される前の段階で参照信号を参照するので、電力増幅部における歪みの発生をあらかじめ抑えることができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。上記実施形態では、デジタル段階の信号を参照してレギュレーションの制御を行っているが、これには限定されない。すなわち、電力増幅部の入力よりも前段から振幅情報を取得することができれば、どの位置から参照信号を取り出してもよい。また、参照信号はデジタルにも限定されず、アナログ信号でもよい。さらに、上記実施形態では振幅情報に基づいてレギュレーションの制御を行っているが、これには限定されず、周波数帯域幅など増幅器の線形特性を悪化させうる他のパラメータを用いても同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一つの実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この実施形態の無線装置におけるレギュレータおよびレギュレータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】この実施形態の無線装置におけるレギュレータおよびレギュレータ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係る再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…無線装置、１０…データ生成部、２０…信号処理部、３０…変調部、４０…プレディストータ、５０…電力増幅部、６０…アンテナ、７０…電源供給部、８０…レギュレータ、８１…整流平滑部、８２…スイッチ部、８３…出力平滑部、８４…比較部、８５…スイッチング制御部、９０…レギュレータ制御部、９１…振幅取得部、９２…制御量決定部、９３…変換テーブル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電源出力を安定化させた電源装置、増幅装置、無線装置および再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気製品などシステムの低電圧化に伴い、アナログ回路に用いる高精度の電源が求められている。特に、無線装置における終段の電力増幅器や再生装置におけるＡ級アンプなど、電圧変動等の電力の品質が回路出力の品質に直結する場合、負荷の影響を極力受けない電源装置が必要となる。
【０００３】
このような電源装置の品質を表す特性としては、電源電圧除去比（Power Supply Rejection Ratio : PSRR）がある。ＰＳＲＲは、電源電圧変動が増幅器などの入力変動となる割合である。スイッチングレギュレータ（例えば特許文献１参照）などの電源装置では、通常、大容量のバイパスコンデンサなどを設けることにより、ＰＳＲＲを向上させている。
【０００４】
しかし、コンデンサなどの部品の追加は、電源装置を大型化する要因となる。また、コンデンサ容量等の決定に当たってあらかじめ負荷を推定しなければならず、負荷が変化する場合に電源電圧を安定させ、ＰＳＲＲを効果的に向上させることが困難であった。
【特許文献１】特開２００５−６４０２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このように、従来の電源装置、増幅装置、無線装置、再生装置では、負荷が変化する場合に電源電圧を安定させるのが困難であり、装置が大型化するという問題がある。本発明はこのような課題を解決するためになされたもので、負荷に応じて電源電圧の安定度を制御することのできる電源装置、増幅装置、無線装置、再生装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記した目的を達成するために、第１の発明の電源装置は、増幅器に電源を供給する電源装置であって、増幅器に供給される電源の電圧を安定させるレギュレータと、増幅器に入力される入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【０００７】
第２の発明の増幅装置は、入力信号を増幅する増幅部と、増幅部に供給する電源電圧を安定させるレギュレータと、入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【０００８】
第３の発明の無線装置は、送信信号を増幅する増幅部と、増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、送信信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。また、第４の発明の再生装置は、再生信号を増幅する増幅部と、増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、再生信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいてレギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部とを具備している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、増幅器の負荷が変動しても増幅器に供給する電源を安定させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明に係る一つの実施形態の無線装置の構成を示すブロック図である。この実施形態の無線装置では、電力増幅器に供給される電源を平滑化するレギュレータについて、電力増幅器の入力信号に基づいてレギュレーションの制御（電源出力の制御）を行っている。図１に示すように、この実施形態の無線装置１は、データ生成部１０、信号処理部２０、変調部３０、プレディストータ４０、電力増幅部５０、アンテナ６０、電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０を備えている。
【００１１】
データ生成部１０は、この無線装置１が送信する送信データを生成する信号生成手段である。データ生成部１０は、送信される情報の種類によって様々なものを用いることができる。例えば、送信される情報が音声であればマイクやＡ／Ｄ変換器などにより構成される。また、送信される情報がデジタルデータであれば、コンピュータ端末などにより構成される。あるいは、この無線装置１の外部から送信される情報をデジタルデータとして入力する形態をとってもよい。
【００１２】
信号処理部２０は、データ生成部１０が生成した送信データを処理する信号処理手段である。具体的には、データ生成部１０が生成した送信データがデジタルデータの場合、符号化処理や多重化処理などの信号処理を行う。また、信号処理部２０は、後述する電源安定化品質の制御のための参照信号として、信号処理された送信データをレギュレータ制御部９０にも渡す。
【００１３】
変調部３０は、信号処理部２０により信号処理された送信データを所定の変調方式で変調する変調器である。変調部３０は、例えば直交振幅変調方式などのデジタル変調を用いることができる。変調部３０から出力される変調信号は、プレディストータ４０へ入力される。
【００１４】
プレディストータ４０は、後段に接続される電力増幅部５０で発生する歪みを補正する歪み補償手段であり、電力増幅部５０は、プレディストータ４０を介して入力される変調信号を増幅する電力増幅器である。プレディストータ４０は、電力増幅部５０の出力信号を参照して、電力増幅部５０により発生する歪み成分の逆の特性を持つ補正信号を生成する。そして、プレディストータ４０は、変調部３０から出力される変調信号に、当該生成した補正信号を加算することで、電力増幅部５０の歪み特性を改善する。電力増幅部５０は、振幅変調に対応可能な線形特性のよい電力増幅器が望ましい。電力増幅部５０の出力信号は、アンテナ６０に送られ、アンテナ６０から電波が放射される。
【００１５】
電源供給部７０は、電力増幅部５０に電源を供給する電源である。電源供給部７０は、例えば充電可能なバッテリ（蓄電池）や、商用電源などを用いることができる。電源供給部７０から出力される電源電圧は、レギュレータ８０に供給される。
【００１６】
レギュレータ８０は、電源供給部７０から供給された電圧を整流し、平滑化して電力増幅部５０に供給する電源安定化手段である。レギュレータ８０は、例えばスイッチングレギュレータ方式により電源電圧を安定化する機能を有する。なお、レギュレータ８０は、後述するレギュレータ制御部９０から送られる制御信号に基づき、電力増幅部５０に供給する電源出力の安定化の程度を制御することができる。
【００１７】
レギュレータ制御部９０は、信号処理部２０から渡される参照信号に基づいて、レギュレータ８０での電源安定化の品質を制御する安定化制御手段である。電源の安定化品質としては、例えば電圧変動や残留リプルなどが挙げられる。レギュレータ制御部９０は、信号処理部２０から渡される参照信号に基づき、変調部３０により変調された変調信号の振幅成分を予測する。そして、変調信号の振幅成分から電力増幅部５０における歪み成分生成の程度を予測して、当該歪み成分に対応可能な電源品質となるようレギュレータ８０を制御する。
【００１８】
図１に示す無線装置１の動作を説明する。データ生成部１０が送信データを生成すると、信号処理部２０は、送信データに対して所定の信号処理を行い、変調部３０に入力する。変調部３０は、入力された送信データを所定の変調方式で変調し、この変調信号をプレディストータ４０に入力する。変調信号を受けたプレディストータ４０は、電力増幅部５０の非線形成分の逆特性となる補償を行って電力増幅部５０に入力する。電力増幅部５０は、入力された信号を所定レベルまで増幅してアンテナ６０に入力し、アンテナ６０は電波を放射する。
【００１９】
電力増幅部５０の出力信号は、プレディストータ４０にフィードバックされる。プレディストータ４０は、フィードバックされた出力信号に基づいて、変調信号に対する補償特性・補償量を決定して随時補償処理に反映させる。
【００２０】
電源供給部７０から電源電圧が印加されると、レギュレータ８０は、整流および平滑処理を行って電力増幅部５０に供給する。一般に、リニアアンプなど線形特性を良好に保った電力増幅器では、ダイナミックレンジを越える振幅を有する入力信号が入力されたり、設計値を超える周波数帯幅の入力信号が入力されたりすると、線形特性が悪化する。同様に、電力増幅器の負荷が設計値を超えるような場合も、線形特性が悪化してしまう。このように線形特性が悪化する条件下においては、電力増幅器に供給される電源の安定化品質が線形特性の良否に影響を与えやすくなる。
【００２１】
そこで、この実施形態に係る無線装置１の電力増幅部５０では、電力増幅部５０の線形特性を悪化させる条件となる場合に、電力増幅部５０の電源安定化品質を向上させる制御を行っている。すなわち、レギュレータ制御部９０は、信号処理部２０から参照信号として送信データの振幅値に相当する振幅情報を抽出し、当該振幅情報に基づいてレギュレータ８０に対し安定化品質の制御信号を送る。例えば、信号処理部２０からの振幅情報が所定の振幅値を超えることを示す場合、レギュレータ制御部９０は、レギュレータ８０に対し安定化度を向上するよう制御信号を送る。レギュレータ８０は、かかる制御信号に基づいて、動的に平滑化の程度を高めて電圧変動やリプルのより少ない高品質な電圧を電力増幅部５０に供給するように動作する。
【００２２】
レギュレータ８０による安定化品質の制御は、例えばスイッチングレギュレータのサンプリング周波数を制御することにより実現できる。
【００２３】
このように、この実施形態の無線装置、増幅装置によれば、レギュレータ制御部が電力増幅部の入力信号を参照信号として参照し、参照信号に基づいて電力増幅部に電源を供給するレギュレータを制御するように構成するので、入力信号に応じてきめ細かく電源品質を制御することができる。また、入力信号が電力増幅部に入力される前の段階で参照信号を参照するので（いわゆるフィードフォワード制御を行うので）、電力増幅部における歪みの発生をあらかじめ抑えることができる。なお、この実施形態の無線装置では、周波数変換器を省略しているが、これには限定されない。変調信号を所定の周波数に変換する周波数変換器や局部発振器などを備えていてもよい。
【００２４】
続いて、図２を参照して、この実施形態の無線装置に係るレギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０について詳細に説明する。図２は、この実施形態の無線装置１に係るレギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の構成を示すブロック図である。
【００２５】
図２に示すように、この実施形態のレギュレータ８０は、整流平滑部８１、スイッチ部８２、出力平滑部８３、比較部８４およびスイッチング制御部８５を備えており、スイッチングレギュレータを構成している。また、この実施形態のレギュレータ制御部９０は、振幅取得部９１、制御量決定部９２および変換テーブル９３を備えている。
【００２６】
整流平滑部８１は、電源供給部７０から供給された電圧を整流し平滑化する直流電圧生成手段である。整流平滑部８１は、入力された電圧を、例えばダイオード素子を組み合わせた全波整流回路などにより直流電圧に変換する。次いで、整流平滑部８１は、変換された直流電圧をキャパシタなどにより平滑化して、スイッチ部８２に入力する。整流平滑部８１の整流回路は、全波整流回路の他、倍電圧回路や半波整流回路などを用いてもよい。また整流平滑部８１の平滑回路は、キャパシタを用いるものの他、トランジスタなどの素子を用いてもよい。なお、電源供給部７０が直流電圧を供給する場合には、整流平滑部８１を省略してもよい。
【００２７】
スイッチ部８２は、供給された直流電圧をオン／オフして電圧を安定化するスイッチング手段である。スイッチ部８２は、所定の周期でオン／オフを繰り返すことで出力電圧を安定化する機能を有する。スイッチ部８２でオン／オフされた直流電圧は出力平滑部８３に渡される。
【００２８】
出力平滑部８３は、受け取った直流電圧を平滑化する平滑手段である。出力平滑部８３は、スイッチ部８２におけるスイッチのオン／オフにより変動する電圧を平滑して電力増幅部５０に供給する作用をする。出力平滑部８３は、例えばキャパシタやＬＣフィルタなどにより実現される。出力平滑部８３は、出力を電力増幅部５０に供給するとともに、参照電圧として比較部８４に入力する。
【００２９】
比較部８４は、基準電圧源（図示せず）の電圧と出力平滑部８３から送られる参照電圧とを比較する比較手段である。ここで、比較部８４の基準電圧源は、レギュレータ８０内に備えてもよいが、外部から入力する形態を取ってもよい。比較部８４は、レギュレータ８０の出力電圧が定格電圧と一致しているかどうかを比較する作用をする。
【００３０】
スイッチング制御部８５は、比較部８４による比較結果に基づき、スイッチ部８２のスイッチング動作を制御する制御手段である。スイッチング制御部８５は、比較部８４による比較の結果、出力平滑部８３の出力電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合にスイッチング動作のうちオフとなる時間が短くなるように制御し、高い場合にはオフとなる時間が長くなるように制御する。
【００３１】
具体的には、スイッチング制御部８５は、パルス信号を生成してスイッチ部８２に与えており、スイッチ部８２は、そのパルス信号に基づいてオン／オフ動作をしている。出力平滑部８３の出力電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合、スイッチング制御部８５は、例えばスイッチ部８２をオン動作させるパルス幅が長くなるように制御する（ＰＷＭ方式）。逆に、出力平滑部８３の出力電圧が基準電圧源の電圧よりも大きい場合、スイッチング制御部８５は、スイッチ部８２をオフ動作させるパルス幅が長くなるように制御する。なお、スイッチング制御部８５によるパルス信号の制御は、パルス幅を制御するＰＷＭ方式には限定されない。パルス周波数を制御するＰＦＭ方式としてもよい。
【００３２】
レギュレータ８０を構成する整流平滑部８１、スイッチ部８２、出力平滑部８３、比較部８４およびスイッチング制御部８５は、一般にスイッチングレギュレータとして用いられる方式や回路により実現される。
【００３３】
振幅取得部９１は、信号処理部２０から渡される参照信号を受け取り、送信データの振幅成分（送信データが変調された後の振幅成分）を抽出して振幅値を推定する振幅値推定手段である。振幅取得部９１は、デジタルデータとしての送信データに基づいて、変調波の振幅値を生成し、制御量決定部９２に渡す機能を有する。具体的には、振幅取得部９１は、変調部３０と共通する変調方式の変調部と、その変調出力をエンベロープ検波する検波部とを備えて、当該検波出力の振幅成分を出力する構成とすることができる。また、振幅取得部９１は、信号処理部２０からの出力データの値と、当該出力データの値を変調部３０にて変調した場合の変調出力の振幅成分とを対比させたテーブルをあらかじめ備えて、受け取った送信データに基づいて変調後の振幅成分を読み出して出力する構成としてもよい。このように振幅取得部９１は、送信データに基づいて変調出力の振幅成分を生成することができればどのような構成でもよく、送信データの形式と変調方式とに応じて適切なものを選択することができる。
【００３４】
制御量決定部９２は、受け取った変調波の振幅値に基づいてスイッチング制御の制御信号を生成するスイッチング制御手段である。また、変換テーブル９３は、変調波の振幅値とスイッチ部８２のスイッチング制御量とを対応させたデータ記憶手段である。制御量決定部９２は、受け取った振幅値に対応するスイッチング制御量を変換テーブル９３から読出し、当該スイッチング制御量をスイッチング制御部８５に渡す機能を有する。なお、この変換テーブル９３は、書換え可能に構成してもよいし、この無線装置の外部に備えてもよい。
【００３５】
ここで、図２および図３を参照して、この実施形態の無線装置１のレギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の動作を説明する。図３は、この実施形態の無線装置におけるレギュレータおよびレギュレータ制御部の動作を示すフローチャートである。ここでは、電力増幅部５０に所定の電圧を供給するものとして説明する。
【００３６】
電源供給部７０は、電力増幅部５０に供給する電圧をレギュレータ８０の整流平滑部８１に入力する。電圧が入力されると、整流平滑部８１は、当該入力を整流し平滑して所定の直流電圧を生成する（ステップ１００。以下「Ｓ１００」のように称する）。整流・平滑化された直流電圧はスイッチ部８２に入力される。
【００３７】
スイッチ部８２は、整流・平滑化された直流電圧を、スイッチング制御部８５から与えられるパルス信号に基づいて、所定のサンプリング周波数でスイッチングする（Ｓ１１０）。スイッチ部８２は、このスイッチング動作により所定の電圧の直流電圧を生成して、出力平滑部８３に入力する。
【００３８】
出力平滑部８３は、入力された直流電圧を再び平滑化する（Ｓ１２０）。平滑化された直流電圧は、電力増幅部５０に増幅用電源として供給される。併せて、出力平滑部８３は、得られた直流電圧を参照電圧として比較部８４にも入力する（Ｓ１３０）。
【００３９】
比較部８４は、基準電圧源（図示せず）の電圧と参照電圧とを比較し、比較結果をスイッチング制御部８５に渡す（Ｓ１４０）。
【００４０】
スイッチング制御部８５は、常時スイッチ部８２に所定のサンプリング周波数のパルス信号を与えている。スイッチング制御部８５は、比較部８４から渡された比較結果に基づいて、スイッチ部８２のオン／オフタイミングを制御する。この制御は、パルス幅を制御して実現してもよいし、直接周波数を制御して実現してもよい。また、パルス信号のデューティサイクルを制御して実現してもよい。例えばパルス幅を制御する例では、参照電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合に、スイッチをオンとするパルス幅が広くなるように制御する。また、周波数を制御する例では、参照電圧が基準電圧源の電圧よりも低い場合に、パルス信号の周波数を高くなるように制御する。これにより、スイッチ部８２でのスイッチング量が制御される（Ｓ１５０）。
【００４１】
ここで、振幅取得部９１は、信号処理部２０から電力増幅部５０に入力される変調波の振幅情報を常に参照しており、制御量決定部９２に渡している（Ｓ１６０）。
【００４２】
制御量決定部９２は、渡される振幅情報を参照し、電力増幅部５０に入力される変調波の振幅（あるいはその平均値など）が上昇傾向か下降傾向かを監視する（Ｓ１７０）。
【００４３】
振幅値が上昇傾向の場合（Ｓ１７０のＹｅｓ）、電力増幅部５０の負荷が重くなり、また増幅特性のうち直線性の良好な領域を外れる可能性が高くなる。そこで制御量決定部９２は、渡された振幅情報に対応するスイッチング制御量情報を変換テーブル９３から読み出して（Ｓ１８０）スイッチング制御部８５に入力する。
【００４４】
スイッチング制御部８５は、制御量決定部９２から渡されたスイッチング制御量情報に基づいて、パルス信号のサンプリング周波数を決定し（Ｓ１９０）、スイッチ部８３に入力する（Ｓ２００）。この場合、電力増幅部５０での歪が増加する傾向にあるから、例えば、パルス信号の周波数を高くするように制御する。これにより、スイッチ部８２でのスイッチ動作がより高速になり、レギュレータ８０の電源安定化動作をよりきめ細かく行うことが可能になる。
【００４５】
一方、振幅値が下降傾向の場合（Ｓ１７０のＮｏ）、電力増幅部５０は定格動作が期待できる。そこで、レギュレータ８０に対する追加的な制御を行わない。これにより定常動作時はレギュレータ８０の動作周波数を抑えて消費電力の増加を抑えることが可能となる。
【００４６】
なお、この実施形態の無線装置では、振幅値が下降傾向の場合にレギュレータ８０に対する追加的制御を行わないものとしているが、これには限定されない。すなわち、変換テーブル９３に、振幅値が定格の場合、上昇傾向の場合および下降傾向の場合の三つのパターンについて定義し、振幅値が下降傾向の場合に制御量決定部がパルス信号の周波数が低くなるようスイッチング制御部８５に指示するよう構成してもよい。このような構成をとることで、電力増幅部５０の負荷が軽い場合、スイッチ部８２のスイッチング動作を積極的に抑えてより消費電力を低減することが可能となる。
【００４７】
続いて図４を参照して、本発明の他の実施形態について詳細に説明する。図４は、他の実施形態に係る再生装置の構成を示すブロック図である。図４に示すように、この実施形態の再生装置は、図１に示す実施形態の無線装置１のうち電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０をオーディオアンプに適用したものである。
【００４８】
この実施形態の再生装置２は、メディア読取部１５、信号処理部２５、Ｄ／Ａ変換部３５、電力増幅部５５、スピーカ６５、電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０を備えている。
【００４９】
メディア読取部１５は、音楽情報などを記録した記憶媒体（メディア）から再生情報を読み出す記憶媒体読出手段である。再生情報を読み出す記憶媒体としては、例えばＣＤやＤＶＤ、ＭＯなどアナログの再生情報をデジタル信号として記憶しているものを用いることができる。メディア読取部１５は、記憶媒体から再生情報を読み出して信号処理部２５に渡す作用をする。
【００５０】
信号処理部２５は、受け取ったデジタルの再生情報について、再生に必要な信号処理を行う信号処理手段である。信号処理部２５は、例えば再生情報を再生可能なデータに変換したり、圧縮データを伸張したりする機能を有する。信号処理部２５は、受け取った再生情報に所定の信号処理を施してＤ／Ａ変換部３５に渡す。併せて、再生情報を参照情報としてレギュレータ制御部９０に渡す機能をも有している。
【００５１】
Ｄ／Ａ変換部３５は、デジタルの再生情報をアナログの再生情報に変換するＤ／Ａ変換手段である。Ｄ／Ａ変換部３５は、信号処理部２５からデジタルの再生情報を受け取るとアナログ信号に変換して電力増幅部５５に入力する。
【００５２】
電力増幅部５５は、アナログの再生情報を所定のレベルまで電力増幅するリニアアンプである。電力増幅部５５は、アナログの再生情報（音響情報）を増幅するため、直線性のよい増幅器が用いられる。電力増幅部５５は、受け取ったアナログの再生情報を所定レベルまで増幅してスピーカ６５に出力する。スピーカ６５は、入力された再生情報を音として出力する。
【００５３】
なお、電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の内部構成は、図１および図２に示す実施形態の無線装置におけるものと同一であるから、重複する説明を省略する。
【００５４】
図４に示す再生装置２の動作を説明する。メディア読取部１５が再生情報を読み取ると、信号処理部２５は、再生情報に対して所定の信号処理を行い、Ｄ／Ａ変換部３５に入力する。Ｄ／Ａ変換部３５は、入力された再生情報をアナログの再生情報に変換して電力増幅部５５に入力する。電力増幅部５５は、アナログ再生情報を所定レベルまで増幅してスピーカ６５に出力する。
【００５５】
電源供給部７０、レギュレータ８０およびレギュレータ制御部９０の動作は図１および図２に示す実施形態の無線装置と同様である。電源供給部７０から電源電圧が印加されると、レギュレータ８０は、整流および平滑処理を行って電力増幅部５５に供給する。この実施形態においても、電力増幅部５０の線形特性を悪化させる条件となる場合に、電力増幅部５５の電源安定化品質を向上させる制御を行っている。すなわち、レギュレータ制御部９０は、信号処理部２５から参照信号として再生情報の振幅値に相当する振幅情報を抽出し、当該振幅情報に基づいてレギュレータ８０に対し安定化品質の制御信号を送る。例えば、信号処理部２５からの振幅情報が所定の振幅値を超えることを示す場合、レギュレータ制御部９０は、レギュレータ８０に対し安定化度を向上するよう制御信号を送る。レギュレータ８０は、かかる制御信号に基づいて、動的に平滑化の程度を高めて電圧変動やリプルのより少ない高品質な電圧を電力増幅部５５に入力するように動作する。
【００５６】
レギュレータ８０による安定化品質の制御は、例えばスイッチングレギュレータのサンプリング周波数を制御することにより実現できる。
【００５７】
このように、この実施形態の再生装置、電力増幅器によれば、レギュレータ制御部が電力増幅部の入力信号を参照信号として参照し、参照信号に基づいて電力増幅部に電源を供給するレギュレータを制御するように構成するので、入力信号に応じてきめ細かく電源品質を制御することができる。また、入力信号が電力増幅部に入力される前の段階で参照信号を参照するので、電力増幅部における歪みの発生をあらかじめ抑えることができる。
【００５８】
なお、本発明は上記実施形態のみに限定されるものではない。上記実施形態では、デジタル段階の信号を参照してレギュレーションの制御を行っているが、これには限定されない。すなわち、電力増幅部の入力よりも前段から振幅情報を取得することができれば、どの位置から参照信号を取り出してもよい。また、参照信号はデジタルにも限定されず、アナログ信号でもよい。さらに、上記実施形態では振幅情報に基づいてレギュレーションの制御を行っているが、これには限定されず、周波数帯域幅など増幅器の線形特性を悪化させうる他のパラメータを用いても同様の効果を得ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の一つの実施形態に係る無線装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この実施形態の無線装置におけるレギュレータおよびレギュレータ制御部の構成を示すブロック図である。
【図３】この実施形態の無線装置におけるレギュレータおよびレギュレータ制御部の動作を示すフローチャートである。
【図４】本発明の他の実施形態に係る再生装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６０】
１…無線装置、１０…データ生成部、２０…信号処理部、３０…変調部、４０…プレディストータ、５０…電力増幅部、６０…アンテナ、７０…電源供給部、８０…レギュレータ、８１…整流平滑部、８２…スイッチ部、８３…出力平滑部、８４…比較部、８５…スイッチング制御部、９０…レギュレータ制御部、９１…振幅取得部、９２…制御量決定部、９３…変換テーブル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器に電源を供給する電源装置であって、
前記増幅器に供給される前記電源の電圧を安定させるレギュレータと、
前記増幅器に入力される入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記安定度制御部は、デジタルの入力信号から振幅情報を抽出して前記振幅レベルを取得することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記レギュレータは、所定のパルス信号に基づいて前記電源をオンオフし前記電圧を安定させるスイッチングレギュレータからなり、
前記安定度制御部は、前記振幅レベルに基づいて前記パルス信号の周波数を制御すること
を特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記レギュレータは、
所定のパルス信号に基づいて前記電源をオンオフして前記電圧を安定させるスイッチングレギュレータからなり、
前記安定度制御部は、
前記増幅器の入力信号から振幅値情報を取得する振幅取得部と、
前記振幅値情報と該振幅値情報に対応し前記パルス信号の周波数情報とを記憶した変換テーブルと、
前記振幅取得部により取得された振幅値情報に基づいて前記変換テーブルから対応する周波数情報を読み出し、前記読み出した周波数情報に基づいて前記パルス信号の周波数を制御する制御量決定部と
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
入力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に供給する電源電圧を安定させるレギュレータと、
前記入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする増幅装置。
【請求項６】
前記安定度制御部は、デジタルの入力信号から振幅情報を抽出して前記振幅レベルを取得することを特徴とする請求項５記載の増幅装置。
【請求項７】
送信信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、
前記送信信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする無線装置。
【請求項８】
再生信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、
前記再生信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする再生装置。
【請求項１】
増幅器に電源を供給する電源装置であって、
前記増幅器に供給される前記電源の電圧を安定させるレギュレータと、
前記増幅器に入力される入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする電源装置。
【請求項２】
前記安定度制御部は、デジタルの入力信号から振幅情報を抽出して前記振幅レベルを取得することを特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項３】
前記レギュレータは、所定のパルス信号に基づいて前記電源をオンオフし前記電圧を安定させるスイッチングレギュレータからなり、
前記安定度制御部は、前記振幅レベルに基づいて前記パルス信号の周波数を制御すること
を特徴とする請求項１記載の電源装置。
【請求項４】
前記レギュレータは、
所定のパルス信号に基づいて前記電源をオンオフして前記電圧を安定させるスイッチングレギュレータからなり、
前記安定度制御部は、
前記増幅器の入力信号から振幅値情報を取得する振幅取得部と、
前記振幅値情報と該振幅値情報に対応し前記パルス信号の周波数情報とを記憶した変換テーブルと、
前記振幅取得部により取得された振幅値情報に基づいて前記変換テーブルから対応する周波数情報を読み出し、前記読み出した周波数情報に基づいて前記パルス信号の周波数を制御する制御量決定部と
を具備したことを特徴とする請求項１に記載の電源装置。
【請求項５】
入力信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に供給する電源電圧を安定させるレギュレータと、
前記入力信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする増幅装置。
【請求項６】
前記安定度制御部は、デジタルの入力信号から振幅情報を抽出して前記振幅レベルを取得することを特徴とする請求項５記載の増幅装置。
【請求項７】
送信信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、
前記送信信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする無線装置。
【請求項８】
再生信号を増幅する増幅部と、
前記増幅部に供給される電源電圧を安定させるレギュレータと、
前記再生信号の振幅レベルを取得し、該振幅レベルに基づいて前記レギュレータが安定させる電源電圧の安定度を制御する安定度制御部と
を具備したことを特徴とする再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−２２６２１（Ｐ２００８−２２６２１Ａ）
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１９１５２９（Ｐ２００６−１９１５２９）
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月１２日（２００６．７．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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