DE10260291A1

DE10260291A1 - Electronic circuit for information transmission

Info

Publication number: DE10260291A1
Application number: DE2002160291
Authority: DE
Inventors: Otmar Irscheid; Andreas Langer; Michael Menge
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2002-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2004-07-01
Also published as: WO2004059834A1; AU2003285330A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine elektronische Schaltung (10, 12) zur Informationsübertragung, insbesondere zur drahtlosen Informationsübertragung, welche eine steuerbare Verstärkereinrichtung (20) zur Ausgabe eines Verstärker-Ausgangssignals und eine Auswerteeinrichtung (30, 300) zur Bestimmung eines Verstärker-Steuersignals umfasst, wobei ein Koppelelement (40) zur Abtastung des Verstärker-Ausgangssignals vorgesehen ist, welches ein dem Verstärker-Ausgangssignal entsprechendes Analysesignal an die Auswerteeinrichtung (30, 300) abgibt und weiterhin die Auswerteeinrichtung (30, 300) aus dem Analysesignal einen das Verstärker-Ausgangssignal charakterisierenden Signalfaktor ermittelt und unter Verwendung des Signalfaktors ein Verstärker-Steuersignal zur Steuerung der Verstärkereinrichtung (20) generiert und an die Verstärkereinrichtung (20) ausgibt.The invention relates to an electronic circuit (10, 12) for information transmission, in particular for wireless information transmission, which comprises a controllable amplifier device (20) for outputting an amplifier output signal and an evaluation device (30, 300) for determining an amplifier control signal a coupling element (40) is provided for sampling the amplifier output signal, which outputs an analysis signal corresponding to the amplifier output signal to the evaluation device (30, 300) and furthermore the evaluation device (30, 300) uses the analysis signal to characterize the amplifier output signal determined and using the signal factor, an amplifier control signal for controlling the amplifier device (20) is generated and output to the amplifier device (20).

Description

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schaltung zur Informationsübertragung, insbesondere zur drahtlosen Informationsübertragung, welche eine steuerbare Verstärkereinrichtung zur Ausgabe eines Verstärker-Ausgangssignals und eine Auswerteeinrichtung zur Bestimmung eines Verstärker-Steuersignals aufweist.The invention relates to an electronic circuit for information transfer, in particular for wireless information transmission, which is a controllable amplifier means to output an amplifier output signal and an evaluation device for determining an amplifier control signal having.

Derartige elektronische Schaltungen sind aus dem Stand der Technik bekannt. So beschreibt beispielsweise die Veröffentlichungsschrift WO00/08774 eine steuerbare Verstärkereinrichtung (112 in WO00/08774), welche über eine Auswerteeinrichtung (116 und/oder 122 in WO00/08774) gesteuert wird. Bei der steuerbaren Verstärkereinrichtung handelt es sich um den Endverstärker für eine Telekommunikationseinrichtung, bei welcher ein Telekommunikationssignal nach der Verstärkung durch den Endverstärker über eine Antenne ausgesandt wird. Dabei ermittelt die Auswerteeinrichtung das Steuersignal zur Steuerung der Verstärkereinrichtung aus dem dem Endverstärker zugeführten zu verstärkenden Datenstrom. Auf diese Weise kann die Einstellung des Verstärkers den spezifischen Charakteristika des eingehenden Datenstroms angepasst werden.Such electronic circuits are known from the prior art. For example, publication WO00 / 08774 describes a controllable amplifier device ( 112 in WO00 / 08774), which is via an evaluation device ( 116 and or 122 in WO00 / 08774) is controlled. The controllable amplifier device is the power amplifier for a telecommunications device in which a telecommunications signal is transmitted via an antenna after amplification by the power amplifier. The evaluation device determines the control signal for controlling the amplifier device from the data stream to be amplified that is fed to the power amplifier. In this way the setting of the amplifier can be adapted to the specific characteristics of the incoming data stream.

Die in der genannten WO00/08774 dargestellte Verstärkerschaltung hat den Nachteil, dass zur korrekten Anpassung des Verstärkers an den eingehenden Datenstrom die Charakteristik des Verstärkers sowie die genaue Lage des jeweils gewählten Arbeitspunktes auf eine Verstärkerkennlinie bekannt sein muss, um den Verstärker optimal regeln zu können. Dazu muss beispielsweise für den Verstärker ein komplettes Kennlinienfeld vorliegen. Dieses muss meist für jeden hergestellten Verstärker gesondert aufgenommen werden, da sich auch baugleiche Verstärker in Details des Kennlinienfeldes – auf die es hier ankommt – unterscheiden können. Zudem hängen die Eigenschaf ten des Verstärkers bzw. seines Kennlinienfeldes von weiteren äußeren Parametern ab, wie beispielsweise der Temperatur oder der Anpassung des Verstärkers an eine eventuell vorhandene Antenne. Zur optimalen Steuerung des Verstärkers ist es daher nötig all diese Größen mit einzubeziehen. Dies erfordert allerdings eine sehr aufwändige Auswerteeinrichtung sowie dazugehörende Sensoren zur Messung der verschiedensten Verstärker- und Verstärkerumgebungs-Parameter.The one shown in said WO00 / 08774 amplifier circuit has the disadvantage that to correctly adjust the amplifier the incoming data stream the characteristics of the amplifier as well the exact location of the selected working point on an amplifier characteristic must be known to the amplifier to be able to regulate optimally. For example, for the amplifier complete field of characteristics is available. This usually has to be done for everyone manufactured amplifier be included separately, since identical amplifiers can also be found in Details of the characteristic field - on that matters here - differentiate can. Also hang the characteristics of the amplifier or its characteristic field from other external parameters, such as the temperature or the adaptation of the amplifier to a possibly existing one Antenna. For optimal control of the amplifier it is therefore necessary these sizes with included. However, this requires a very complex evaluation device and associated sensors for measuring the most diverse amplifier and amplifier environment parameters.

Daher ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine elektronische Schaltung mit einer steuerbaren Verstärkereinrichtung zur Informationsübertragung zur Verfügung zu stellen, welche über eine vereinfachte Ansteuerung die Anpassung von Verstärker-Charakteristika an einen Datenstrom ermöglicht.It is therefore the task of the present Invention, an electronic circuit with a controllable amplifier device for information transfer to disposal to ask which about a simplified control of the adaptation of amplifier characteristics to a data stream.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine elektronische Schaltung zur Informationsübertragung mit einer steuerbaren Verstärkereinrichtung zur Ausgabe eines Verstärker-Ausgangssignals und einer Auswerteeinrichtung zur Bestimmung eines Verstärker-Steuersignals, wobei ein Koppelelement zur Abtastung oder Auskopplung des Verstärker-Ausgangssignals vorgesehen ist, welches ein dem Verstärker-Ausgangssignal entsprechendes Analysesignal an die Auswerteeinrichtung abgibt und wobei weiterhin die Auswerteinrichtung aus dem Analysesignal einen das Verstärker-Ausgangssignal charakterisierenden Signalfaktor ermittelt und unter Verwendung des Signalfaktors ein Verstärker-Steuersignal zur Steuerung der Verstärkereinrichtung generiert und an die Verstärkereinrichtung ausgibt.The task is solved by an electronic circuit for information transmission with a controllable amplifier means to output an amplifier output signal and an evaluation device for determining an amplifier control signal, wherein a coupling element for sampling or decoupling the amplifier output signal is provided which is a the amplifier output signal outputs the corresponding analysis signal to the evaluation device and wherein the evaluation device from the analysis signal a Amplifier output signal characterizing signal factor determined and using an amplifier control signal of the signal factor to control the amplifier device generated and sent to the amplifier device outputs.

Eine steuerbare Verstärkereinrichtung kann im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung beispielsweise eine Verstärkereinrichtung mit einem steuerbaren Arbeitspunkt und/oder einer steuerbaren Verstärkung sein. Über das Verstärker-Steuersignal kann demnach der Arbeitspunkt und/oder die Verstärkung der Verstärkereinrichtung eingestellt und/oder gesteuert werden. Die Verstärkereinrichtung kann beispielsweise einen Eingang zur Einstellung und/oder Steuerung des Arbeits punktes aufweisen (Bias-Control-Eingang). Weiterhin kann die Verstärkereinrichtung einen Eingang zur Einstellung und/oder Steuerung der Verstärkung aufweisen (Gain-Control-Eingang). Weiterhin kann sich bei der Verstärkereinrichtung bei einer Veränderung des Arbeitspunktes über den „Bias-Control-Eingang" auch die Verstärkung der Verstärkereinrichtung ändern. Bei einer Veränderung der Verstärkung der Verstärkereinrichtung über einen „Gain-Control-Eingang" kann sich auch der Arbeitspunkt der Verstärkereinrichtung, im allgemeinen geringfügig, verschieben.A controllable amplifier device can, for example, in connection with the present invention an amplifier device be with a controllable operating point and / or a controllable gain. About the Amplifier control signal can accordingly the operating point and / or the amplification of the amplifier device can be set and / or controlled. The amplifier device can, for example an input for setting and / or controlling the working point have (bias control input). Furthermore, the amplifier device have an input for setting and / or controlling the gain (gain control input). Furthermore, in the case of a change in the amplifier device of the working point the "bias control input" also the amplification of the Change amplifier device. at a change of reinforcement the amplifier device via a "gain control input" can also Operating point of the amplifier device, generally slight, move.

Die Auswerteeinrichtung kann beispielsweise eine analoge elektrische Schaltung, eine digitale elektrische Schaltung oder eine Kombination aus einer analogen elektronischen Schaltung und einer digitalen elektrischen Schaltung umfassen.The evaluation device can, for example an analog electrical circuit, a digital electrical circuit or a combination of an analog electronic circuit and a digital electrical circuit.

Die erfindungsgemäße elektronische Schaltung ermöglicht eine vereinfachte Steuerung der Verstärkereinrichtung, da durch die Analyse des vom Verstärker abgegebenen Verstärker-Ausgangssignals Rückschlüsse auf die Eigenschaften und die derzeit vorliegende Charakteristik des Verstärkers gezogen werden können, ohne dass im voraus alle Verstärker-Parameter bekannt und vermessen werden müssen. So können beispielsweise dem Ausgangssignal des Verstärkers Informationen über die Linearität, die Aussteuerungseigenschaften und/oder den Wirkungsgrad der Verstärkereinrichtung entnommen werden. Dabei kann die Qualität der gewinnbaren Informationen beispielsweise davon abhängen, wie gut die Charakteristik des zu verstärkenden Eingangssignals bekannt ist. So ist zum Beispiel in drahtlosen Telekommunikationssystemen wie beispielsweise einem GSM-, UMTS- oder CDMA2000-System aufgrund standardisierter Codier- und Modulationsverfahren diese Charakteristik sehr gut bekannt.The electronic circuit according to the invention enables simplified control of the amplifier device, since the analysis of the amplifier output signal emitted by the amplifier allows conclusions to be drawn about the properties and the current characteristic of the amplifier without all amplifier parameters having to be known and measured beforehand , For example, information about the linearity, the modulation characteristics and / or the efficiency of the amplifier device can be taken from the output signal of the amplifier. The quality of the information that can be obtained can depend, for example, on how well the characteristic of the input signal to be amplified is known. For example, in wireless telecommunication systems such as a GSM, UMTS or CDMA2000 system due to standardized Co This characteristic is very well known.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der elektronischen Schaltung ist es damit möglich, den Verstärker optimal zu regeln, ohne die charakteristischen Daten des Verstärker, wie beispielsweise Verstärkung, Lage des Arbeitspunktes, Temperatur oder Anpassung an nachfolgende elektronische Schaltungen oder Antennen, zu kennen.Because of the configuration according to the invention The electronic circuit makes it possible to optimize the amplifier to regulate without the characteristic data of the amplifier, such as for example reinforcement, Location of the working point, temperature or adaptation to subsequent ones electronic circuits or antennas.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Signalfaktor beispielsweise Amplitudenschwankungen des Verstärker-Ausgangssignals in Bezug auf einen Signalmittelwert des Verstärker-Ausgangssignals charakterisieren. Ein solcher Signalfaktor ermöglicht eine gute Charakterisierung des Verstärker-Ausgangssignals, da sich aus den Signalschwankungen des verstärkten Informationssignals beispielsweise Rückschlüsse auf die Linearität und die Lage des Arbeitspunktes des Verstärker ziehen lassen. So kann beispielsweise eine schlechte Linearität des Verstärkers bzw. eine schlechte Aussteuerung des Verstärkers zu einer gegenüber dem Eingangssignal reduzierten Amplitude der Signalschwankungen bei im Wesentlichen unverändertem Signalmittelwert führen. Die Auswerteeinrichtung kann dann bei einem einen solchen Fall charakterisierenden Signalfaktor ein Verstärker-Steuersignal generieren, welches zu einer verbesserten Verstärkercharakteristik führt, beispielsweise durch verbesserte Linearität.In an advantageous embodiment For example, the signal factor can fluctuate in amplitude Amplifier output signal characterize with respect to a signal mean of the amplifier output signal. Such a signal factor enables a good characterization of the amplifier output signal as it results from the signal fluctuations of the reinforced Information signal, for example, conclusions on the linearity and Allow the position of the operating point of the amplifier to be drawn. So can for example, poor linearity of the amplifier or poor modulation of the amplifier to one opposite the input signal reduced amplitude of the signal fluctuations with essentially unchanged signal mean to lead. The evaluation device can then characterize such a case Generate an amplifier control signal which leads to an improved amplifier characteristic, for example through improved linearity.

Vorzugsweise kann der Signalfaktor beispielsweise proportional zu einem Crest-Faktor oder einem Standardabweichungsfaktor oder einer Varianz des Verstärker-Ausgangssignals sein. Unter dem Crest-Faktor wird dabei im Allgemeinen das Verhältnis der Maximalamplitude eines Informationssignals in einer bestimmten Zeitspanne zum Effektivwert des Informationssignals in dieser Zeitspanne verstanden (siehe z.B.: Peter Kenington, "High Linearity Amplifier Design", Artech House micowave library, ISBN 1-58053-131-1,S. 46). Als Effektivwert wird die Wurzel aus dem Mittelwert des quadrierten Signals verstanden (englisch: Root Mean Square). Die Standardabweichung entspricht dem Effektivwert der Abweichung des Signals vom arithmetischen Mittelwert des Signals innerhalb einer gewissen Zeitspanne. Die Varianz entspricht dem Quadrat der Standardabweichung. Eine allgemeine Definition von arithmetischem Mittelwert, Effektivwert, Standardabweichung und Varianz findet sich beispielsweise im: Vieweg Handbuch Elektrotechnik, Wolfgang Böse (Hrsg.), Vieweg Verlag (1998), Seite 737 bis 738 und/oder Seite 928 bis 929. Allen drei dieser Messgrößen ist gemeinsam, dass sie eine Abweichung der Signalamplitude von einem Mittelwert des Informationssignals beschreiben. Der Mittelwert kann beispielsweise der arithmetische Mittelwert, der Effektivwert oder auch der geometrische Mittelwert (Def. s. Vieweg Handbuch Elektrotechnik, Wolfgang Böse (Hrsg.), Vieweg Verlag (1998), Seite 1118) sein.Preferably, the signal factor for example proportional to a crest factor or a standard deviation factor or a variance of the amplifier output signal his. The crest factor is generally the ratio of Maximum amplitude of an information signal in a certain period of time understood the effective value of the information signal in this period (see e.g .: Peter Kenington, "High Linearity Amplifier Design ", Artech House micowave library, ISBN 1-58053-131-1, p. 46). As an effective value the root is understood from the mean of the squared signal (English: Root Mean Square). The standard deviation corresponds the effective value of the deviation of the signal from the arithmetic mean of Signals within a certain period of time. The variance corresponds the square of the standard deviation. A general definition of arithmetic mean, effective value, standard deviation and Variance can be found, for example, in: Vieweg Electrical Engineering Manual, Wolfgang Böse (Ed.), Vieweg Verlag (1998), pages 737 to 738 and / or page 928 to 929. All three of these parameters have in common that they a deviation of the signal amplitude from an average value of the information signal describe. The mean can be, for example, the arithmetic Mean, the effective value or also the geometric mean (Def. See Vieweg Handbuch Elektrotechnik, Wolfgang Böse (ed.), Vieweg Verlag (1998), page 1118).

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist der Verstärker einen Vorspannungs-Steuerungs-Eingang (Bias-Control-Eingang) auf, mit welchem beispielsweise der Arbeitspunkt der Verstärkereinrichtung vermittels des Verstärker-Steuersignals eingestellt und/oder verändert werden kann. Damit ist es beispielsweise möglich, den Arbeitspunkt des Verstärkerelements über das Verstärker-Steuersignal einzustellen, welches aus dem Verstärker-Ausgangssignal vermittels des Signalfaktors gewonnen wurde. Dies kann beispielsweise derart erfolgen, dass die Charakteristik des Verstärkers besser an die zu übertragenden Informationssignale angepasst wird. Insbesondere kann diese Anpassung bezüglich einer verbesserten Linearität der Verstärkereinrichtung und/oder eines verbesserten Wirkungsgrades der Verstärkereinrichtung erfolgen.In a further preferred embodiment assigns the amplifier a bias control input (bias control input), with which, for example, the operating point of the amplifier device set by means of the amplifier control signal and / or changed can be. This makes it possible, for example, to determine the operating point of the amplifier element via the Amplifier control signal adjust which from the amplifier output signal of the signal factor was obtained. This can be done, for example done that the characteristics of the amplifier better match those to be transmitted Information signals is adjusted. In particular, this adjustment regarding a improved linearity the amplifier device and / or an improved efficiency of the amplifier device respectively.

Da sich beispielsweise bei einer Veränderung des Arbeitspunktes der Verstärker-Einrichtung auch der Verstärkungsfaktor der Verstärkereinrichtung verändern kann, kann es vorteilhaft sein, wenn weiterhin aus dem Analysesignal ein eine mittlere Ausgangsleistung des Verstärkerelements charakterisierender Leistungswert gewonnen wird. Auf diese Weise kann z.B. die mittlere Ausgangsleistung kontrolliert werden und gegebenenfalls ein Verstärkungsfaktor innerhalb der elektronischen Schaltung so angepasst werden, so dass eine zum Betrieb der elektronischen Schaltung gewünschte Ausgangsleistung erreicht wird.Because, for example, change the operating point of the amplifier device too the gain factor the amplifier device change can, it can be advantageous if further from the analysis signal a characterizing a mean output power of the amplifier element Performance value is gained. In this way e.g. the middle Output power are controlled and, if necessary, a gain factor be adjusted within the electronic circuit so that an output power desired to operate the electronic circuit is achieved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die elektronische Schaltung weiterhin eine mit einem Verstärker-Signaleingang der Verstärkereinrichtung verbundene steuerbare Vorverstärkereinrichtung. Eine solche Vorverstärkereinrichtung kann sinnvoll sein, um beispielsweise sowohl den Arbeitspunkt der Verstärkereinrichtung als auch eine bestimmte, am Ausgang der Verstärkereinrichtung gewünschte mittlere Leistung steuern zu können.In a further advantageous embodiment comprises the electronic circuit continues one with an amplifier signal input amplifier means connected controllable preamplifier. Such a preamplifier can be useful to, for example, both the working point of the amplifier means as well as a certain mean desired at the output of the amplifier device To control performance.

Um dies zu erreichen, kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung ein Vorverstärker-Steuersignal zur Steuerung der Vorverstärkereinrichtung generiert und an die Vorverstärkereinrichtung ausgibt. Insbesondere kann das Vorverstärker-Steuersignal unter Verwendung des Leistungswertes generiert werden. So kann die Auswerteeinrichtung beispielsweise durch Bestimmung der am Ausgang der Verstärkereinrichtung vorliegenden mittleren Ausgangsleistung die Verstärkung der Vorverstärkereinrichtung entsprechend beeinflussen. Auf diese Weise kann zum Beispiel die bei einer Veränderung des Arbeitspunktes der Verstärkereinheit mögliche Veränderung des Verstärkungsfaktors der Verstärkereinheit ausgeglichen werden. Weiterhin kann das Vorverstärker-Steuersignal auch unter Verwendung des Verstärker-Steuersignals oder/und des Signalfaktors ermittelt werden.To achieve this can continue be provided that the evaluation device a preamplifier control signal to control the preamplifier generated and sent to the preamplifier outputs. In particular, the preamplifier control signal can be used of the performance value are generated. So the evaluation device for example by determining the output of the amplifier device present average output power the gain of preamplifier influence accordingly. In this way, for example with a change possible change in the operating point of the amplifier unit of the gain factor the amplifier unit be balanced. Furthermore, the preamplifier control signal can also be under Using the amplifier control signal or / and the signal factor can be determined.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinrichtung das Vorverstärker-Steuersignal einem Verstärkungs-Steuerungs-Eingang (Gain-Control-Eingang) der Vorverstärkereinrichtung zuführt. Damit kann dann beispielsweise der Verstärkungsfaktor der Vorverstärkereinrichtung derart eingestellt und/oder verändert werden, dass ein bestimmter Leistungswert des Informationssignals, beispielsweise ein gemittelter Leistungswert, am Ausgang der Verstärkereinrichtung vorliegt.It can further be provided that the evaluation device transmits the preamplifier control signal to a gain control input (Gain control input) of the preamplifier device. The amplification factor of the preamplifier device can then, for example, be set and / or changed such that a specific power value of the information signal, for example an averaged power value, is present at the output of the amplifier device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann das Koppelelement zur Abtastung oder Auskopplung des Verstärker-Ausgangssignals beispielsweise einen kapazitiven Koppler und/oder einen induktiven Koppler und/oder einen Richtkoppler umfassen. Mit solchen Koppelelementen gelingt es insbesondere bei am hochfrequenten Informationssignalen (typischerweise mit Frequenzen > 1 MHz) ein dem Informationssignal im Wesentlichen proportionales Analysesignal zu gewinnen ohne dabei allzu störend auf das eigentliche Ausgangssignal zu einzuwirken. Solche Koppelelemente belasten beispielsweise die Ausgangleistung des Verstärkerelementes und die Anpassung an Antennen zur drahtlosen Informationsweiterübermittlung relativ geringfügig.In a further advantageous embodiment of the Invention can use the coupling element for sampling or decoupling of the amplifier output signal for example a capacitive coupler and / or an inductive one Coupler and / or include a directional coupler. With such coupling elements it succeeds particularly with high-frequency information signals (typically with frequencies> 1 MHz) is an analysis signal which is substantially proportional to the information signal to win without being too disturbing to act on the actual output signal. Such coupling elements strain for example the output power of the amplifier element and the adaptation on antennas for wireless information transfer relatively minor.

Liegen niederfrequente Signale vor (typischerweise mit Frequenzen ≤ 1 MHz), so kann das Koppelelement beispielsweise über eine Spannungsteilerschaltung mit einer Signalausgangsleitung der Verstärkereinrichtung verbunden sein. Dabei können entsprechende Widerstände in die Signalausgangsleitung integriert sein und der Spannungsabfall über einen oder mehrere dieser Widerstände als Analysesignal verwendet werden.Are there low-frequency signals? (typically with frequencies ≤ 1 MHz), the coupling element can for example be a voltage divider circuit be connected to a signal output line of the amplifier device. Appropriate resistors be integrated into the signal output line and the voltage drop over a or more of these resistors can be used as an analysis signal.

Eine elektronische Schaltung, wie sie vorstehend dargestellt wurde, kann vorteilhaft in einer Sende-Empfangsstation beispielsweise zur drahtlosen oder auch drahtgebundenen Informationsübertragung eingesetzt werden. Speziell bei diesen Informationsübertragungen können sich beispielsweise die Signalamplituden oder auch die gewünschten Ausgangsleistungen verändern. Dabei sollte aber beispielsweise ein gewisses Maß an Linearität der Verstärkung der Verstärkereinrichtung eingehalten werden und gleichzeitig ein möglichst optimaler Wirkungsgrad der Verstärkereinrichtung erreicht werden.An electronic circuit like it has been shown above, can advantageously be in a transceiver station for example for wireless or wired information transmission be used. Especially with these information transfers can the signal amplitudes or the desired ones Change output power. However, for example, a certain degree of linearity in the amplification of the amplifier means are observed and at the same time the best possible efficiency the amplifier device can be achieved.

Insbesondere bei Sende-/Empfangsstationen zur drahtlosen Informationsübertragung, wie sie beispielsweise in Mobilfunknetzen verwendet werden, können sich die gewünschten Ausgangsleistungen und damit die notwendige Ausgangsleistung am Ausgang der Verstärkereinrichtung stark ändern. Dies hängt beispielsweise vom Abstand eines Mobiltelefons zu einer ent sprechenden Sende-/Empfangsantenne einer Basisstation ab. Während des Betriebs eines Mobiltelefons kann sich dieser Abstand durch eine Bewegung des Benutzers verändern, worauf die entsprechenden Leistungsparameter von Mobiltelefon und/oder Basisstation dieser Veränderung angepasst werden müssen.Especially with send / receive stations for wireless information transmission, how they are used in cell phone networks, for example the desired Output powers and thus the necessary output power at the output the amplifier device change greatly. This hangs for example from the distance of a cell phone to a corresponding transmitting / receiving antenna a base station. While When using a mobile phone, this distance can be Change user movement, whereupon the corresponding performance parameters of mobile phone and / or Base station of this change need to be adjusted.

Sende- und Empfangsstationen können beispielsweise als Funk-Sende-/Empfangsstationen zur drahtlosen Informationsübertragung ausgebildet sein. So können diese beispielsweise als Mobiltelefone, Basisstationen, Repeater oder ähnliche Funk-Sende-Empfangsstationen für Mobilfunknetze wie beispielsweise GSM-Netze, UMTS-Netze, CDMA 2000-Netze, TD-SCDMA-Netze oder auch Schnurlos-Telefonnetze (z.B. DECT) ausgebildet sein. Unter Basisstationen werden dabei Funkstationen zur Versorgung eines bestimmten Bereichs mit Informationssignalen für im allgemeinen mehrere Benutzer verstanden. Solche Basisstationen sind häufig ortsfest, können aber auch mobil sein. Diese Basisstationen werden unter Umständen in verschiedenen Mobilfunk-Standards mit unterschiedlichen Ausdrücken bezeichnet. So wird innerhalb des GSM-Netzes eine Basisstation auch mit diesem Namen bezeichnet, während beispielsweise in UMTS-Netzen eine Basisstation als NODE B bezeichnet wird. Als Repeater werden im Allgemeinen ortsfeste oder mobile Zwischenverstärker zur Nachverstärkung und Weiterleitung von Informationssignalen verstanden.Sending and receiving stations can for example as radio transceiver stations for wireless information transmission be trained. So can these for example as cell phones, base stations, repeaters or similar radio transceiver stations for cellular networks like for example GSM networks, UMTS networks, CDMA 2000 networks, TD-SCDMA networks or also cordless telephone networks (e.g. DECT). Under Base stations become radio stations for supplying a specific one Area with information signals for generally several users Roger that. Such base stations are often stationary, but can also be mobile. These base stations may be in different mobile radio standards with different expressions. So within the GSM network a base station is also with this Names referred to while for example in UMTS networks a base station is called NODE B. Become a repeater generally fixed or mobile repeaters for amplification and forwarding of information signals understood.

Die Sende-/Empfangsstationen können weiterhin auch als Festnetz-Sende-/Empfangsstationen ausgebildet sein. Solche können zum Beispiel Telefongeräte für ein Telekommunikations-Festnetz oder Modems sowie Festnetz-Vermittlungs- oder Verstärkereinheiten sein.The sending / receiving stations can continue also be designed as a landline transceiver. Such can for example telephone devices for a Telecommunications landline or modems as well as fixed network switching or amplifier units his.

Weiterhin kann die erfindungsgemäße Verstärkereinrichtung als Verstärker-Endstufe einer Sende-/Empfangsstation ausgebildet sein. Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Verstärkereinheit kann damit eine zur Informationsübertragung notwendige Linearität bei einer gewünschten mittleren Ausgangsleistung unter vorteilhaften Betriebsbedingungen der Verstärkereinrichtung erreicht werden. So kann beispielsweise gewünscht sein, den Wirkungsgrad der Verstärkereinrichtung immer so groß wie möglich zu halten, um die Verstärkereinrichtung beispielsweise möglichst strom- und/oder energiesparend betreiben zu können. Dies ist insbesondere bei mobilen Geräten zur Informationsübertragung wichtig, die häufig mit Batterien oder Akkus betrieben werden, da Verstärker-Endstufen eine im Vergleich zu anderen Verstärkereinrichtungen hohe Leistungsaufnahme haben können.Furthermore, the amplifier device according to the invention as an amplifier output stage a transmitting / receiving station. Through the control according to the invention the amplifier unit can thus one for information transfer necessary linearity at a desired one average output power under favorable operating conditions the amplifier device can be achieved. For example, efficiency may be desired the amplifier device always as big as possible to hold the amplifier device for example preferably to be able to operate in an energy and / or energy-saving manner. This is particularly the case with mobile devices important for information transfer, the often can be operated with batteries or rechargeable batteries, as amplifier output stages a high power consumption compared to other amplifier devices can have.

Die obengenannte Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zum Betrieb einer elektronischen Schaltung zur Informationsübertragung, insbesondere zur drahtlosen Informationsübertragung, mit einer steuerbaren Verstärkereinrichtung zur Ausgabe eines Verstärker-Ausgangssignals, wobei ein das Verstärker-Ausgangssignal charakterisierender Signalfaktor ermittelt wird, unter Verwendung des Signalfaktors ein Verstärker-Steuersignal generiert wird und die Verstärkereinrichtung mit dem Verstärker-Steuersteuersignal gesteuert wird.The above task is still solved by a method for operating an electronic circuit for information transmission, in particular for wireless information transmission, with a controllable amplifier means to output an amplifier output signal, being a the amplifier output signal characterizing signal factor is determined using an amplifier control signal of the signal factor is generated and the amplifier device with the amplifier control control signal is controlled.

Dieses Verfahren ermöglicht die Steuerung einer Verstärkereinrichtung, wobei zur Steuerung eine dem Verstärker-Ausgangssignal entnommene Charakteristik verwendet wird. Eine solche Charakteristik des Verstärker-Ausgangssignals kann beispielsweise Informationen über die aktuellen Betriebsbedingungen der Verstärkereinrichtung, wie beispielsweise die Linearität der Verstärkung, der Arbeitspunkt und/oder der Verstärkungsfaktor umfassen. Auf diese Weise ist es möglich die Betriebsbedingungen der Verstärkereinrichtungen derart einzurichten, dass sie gewünschte Eigenschaften aufweist, ohne dass dabei ihre genauen Betriebsbedingungen bekannt sein müssen. So ist es nicht erforderlich, den Verstärker beispielsweise vorher in allen Einzelheiten vermessen zu haben, um speziell Temperaturabhängigkeit oder ähnliche Faktoren, welche die Verstärkereigenschaften beeinflussen, berücksichtigen zu müssen. Daher lässt sich mit dem dargestellten er findungsgemäßen Verfahren die Steuerung einer eine Verstärkereinrichtung enthaltenden elektronischen Schaltung mit verbesserten Schaltungseigenschaften einfach realisieren.This method enables the control of an amplifier device, a control being taken from the amplifier output signal Characteristic is used. Such a characteristic of the amplifier output signal can include, for example, information about the current operating conditions of the amplifier device, such as the linearity of the amplification, the operating point and / or the amplification factor. In this way it is possible to set up the operating conditions of the amplifier devices in such a way that they have the desired properties, without their exact operating conditions having to be known. For example, it is not necessary to have measured the amplifier in detail beforehand, in order to take temperature dependency or similar factors into account, which influence the amplifier properties. It is therefore easy to use the method according to the invention to control an electronic circuit containing an amplifier device with improved circuit properties.

Die Steuerung kann dabei derart eingerichtet sein, dass der Signalfaktor sich einem vorgebbaren Signalfaktor-Sollwert annähert. Ein solcher Signalfaktor-Sollwert kann beispielsweise fest vorgegeben sein oder durch andere Elemente der elektronischen Schaltung oder anderer Schaltungen oder Geräten vorgegeben werden.The controller can be set up in such a way that that the signal factor is a predeterminable signal factor setpoint approaches. Such a signal factor setpoint can be predefined, for example or by other elements of the electronic circuit or others Circuits or devices specified become.

Der Signalfaktor-Sollwert kann beispielsweise charakteristisch für einen bevorzugten Betriebszustand der Verstärkereinrichtung sein. Bevorzugte Betriebszustände können beispielsweise eine bevorzugte Linearität der Verstärkung und/-oder einen bevorzugten oder möglichst maximalen Wirkungsgrad der Verstärkereinrichtung aufweisen. Der Signalfaktor kann dabei wie vorstehend bereits ausgeführt ausgebildet sein.The signal factor setpoint can, for example characteristic of be a preferred operating state of the amplifier device. preferred operating conditions can for example, a preferred linearity of the gain and / or a preferred or possible maximum efficiency of the amplifier device exhibit. The signal factor can be designed as already explained above his.

Weiterhin kann die elektronische Schaltung ein Vorverstärkerelement umfassen, wobei das Vorverstärker-Ausgangssignal einem Verstärker-Signaleingang zugeführt wird. Unter Verwendung des Signalfaktors und/oder des Leistungswerts und/oder des Verstärker-Steuersignals kann weiterhin ein Vorverstärker-Steuersignal zur Steuerung des Vorverstärkerelements generiert und dem Vorverstärkerelement zugeführt werden. Auf diese Weise können die Charakteristika des Vorverstärkerelements und des Verstärkerelements vorteilhaft aneinander angepasst werden. So können beispielsweise Änderungen der Charakteristik während der Steuerung des Verstärkerelements durch eine entsprechende Steuerung des Vorverstärkerelements derart ergänzt werden, dass das von der Verstärkereinrichtung ausgegebene Informationssignal beispielsweise eine gewünschte Charakteristik aufweist.Furthermore, the electronic Circuit a preamplifier element include, the preamplifier output signal an amplifier signal input supplied becomes. Using the signal factor and / or the power value and / or the amplifier control signal can also be a preamplifier control signal Control of the preamplifier element generated and the preamplifier element supplied become. That way you can the characteristics of the preamplifier element and the amplifier element can advantageously be adapted to one another. For example, changes the characteristic during the control of the amplifier element be supplemented by appropriate control of the preamplifier element such that that from the amplifier device output information signal, for example, a desired characteristic having.

Verstärkerelement und Vorverstärkerelement können beispielsweise derart gesteuert werden, dass sich eine durch das Ver stärkerelement und das Vorverstärkerelement erzielte Gesamtverstärkung einem vorgebbaren Gesamtverstärkungs-Sollwert annähert. Der Gesamtverstärkungs-Sollwert kann beispielsweise fest vorgegeben sein oder durch andere Einrichtungen der elektronischen Schaltung oder weitere Einrichtungen zeitlich fest oder variabel vorgegeben werden. Eine Steuerungsverfahren kann weiterhin beispielsweise derart ausgestaltet sein, dass das Verstärkerelement auf einen gewünschten Linearitätswert der Verstärkung bei möglichst optimalem Wirkungsgrad hin gesteuert wird und vermittels der Steuerung des Vorverstärkerelements eine gewünschte Ausgangsleistung am Ausgang des Verstärkerelements einstellbar ist.Amplifier element and preamplifier element can For example, can be controlled so that one by Amplifier element and the preamplifier element overall gain achieved a predefinable overall gain setpoint approaches. The total gain setpoint can for example, be fixed or by other institutions the electronic circuit or other devices in time fixed or variable. A control process can continue For example, be configured such that the amplifier element to a desired linearity value of reinforcement if possible optimal efficiency is controlled and by means of the control of the preamplifier element a desired one Output power at the output of the amplifier element is adjustable.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann die erfindungsgemäße elektronische Schaltung zur Ansteuerung eines Lautsprechers zur Ausgabe akustischer Signale ausgestaltet sein. Eine solche elektronische Schaltung kann beispielsweise in einer entsprechenden Endverstärkereinheit integriert sein.In a further advantageous embodiment, the electronic according to the invention Circuit for controlling a loudspeaker to output acoustic Signals are designed. Such an electronic circuit can for example, be integrated in a corresponding power amplifier unit.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further advantageous embodiments the invention are contained in the subclaims.

Im Folgenden wird die Erfindung beispielhaft mit Bezug auf die beiliegenden Figuren erläutert. Es zeigen:In the following the invention is exemplified with Explained with reference to the accompanying figures. Show it:

1 eine erfindungsgemäße elektronische Schaltung mit einem Verstärkerelement zur drahtlosen Informationsübertragung; 1 an electronic circuit according to the invention with an amplifier element for wireless information transmission;

2 eine detailliertere Darstellung der Auswerteeinrichtung der in 1 dargestellten elektronischen Schaltung; 2 a more detailed representation of the evaluation device of the in 1 illustrated electronic circuit;

3 eine ein Vorverstärkerelement und ein Verstärkerelement umfassende erfindungsgemäße elektronische Schaltung zur drahtlosen Informationsübertragung; und 3 an electronic circuit according to the invention comprising a preamplifier element and an amplifier element for wireless information transmission; and

4 eine detaillierte Darstellung einer Auswerteeinrichtung für die in 3 gezeigte elektronische Schaltung. 4 a detailed representation of an evaluation device for the in 3 shown electronic circuit.

In 1 ist eine Endverstärker-Schaltung 10 für eine UMTS-Mobilfunk-Sende-/Empfangseinheit mit einem Verstärkerelement 20 dargestellt. Das Verstärkerelement 20 weist einen Verstärkersignaleingang 22, einen Verstärkersignalausgang 24 sowie einen Verstärkersteuersignaleingang ("Bias-Control"-Eingang) 26 zur Einstellung des Arbeitspunktes auf. Über eine Verstärkerausgangsleitung 28 wird ein vom Verstärker ausgegebenes Informations-Hochfrequenz-(HF)-Signal über eine Ausgabeeinheit 50 an eine Antenne 60 abgegeben und von der Antenne 60 abgestrahlt. Die Schaltung weist weiterhin eine Analyseeinheit 30 mit einem Analysesignaleingang 32 und einem Steuersignalausgang ("Bias-Control"-Ausgang) 34 auf. Dabei wird das Analysesignal über ein Koppelelement einem auf der Signalausgangsleitung 28 geführten HF-Signal entnommen und dem Analysesignaleingang 32 der Auswerteeinheit 30 zugeleitet. Die Analyseeinheit 30 ermittelt aus dem Analysesignal ein Steuersignal zur Steuerung des Verstärkers 20, welches über den "Bias-Control"-Ausgang 34 dem "Bias-Control"-Eingang 26 des Verstärkerelements 20 zugeführt wird.In 1 is a power amplifier circuit 10 for a UMTS mobile radio transceiver unit with an amplifier element 20 shown. The amplifier element 20 has an amplifier signal input 22 , an amplifier signal output 24 as well as an amplifier control signal input ("bias control" input) 26 to set the working point. Via an amplifier output line 28 becomes an information radio frequency (RF) signal output from the amplifier through an output unit 50 to an antenna 60 delivered and from the antenna 60 radiated. The circuit also has an analysis unit 30 with an analysis signal input 32 and a control signal output ("Bias Control" output) 34 on. The analysis signal is sent via a coupling element to the signal output line 28 guided RF signal and the analysis signal input 32 the evaluation unit 30 fed. The analysis unit 30 determines a control signal for controlling the amplifier from the analysis signal 20 which is via the "Bias Control" output 34 the "Bias Control" input 26 of amplifier element 20 is fed.

2 stellt die Analyseeinheit 30 detaillierter dar. Das am Analysesignaleingang 32 vorliegende Signal wird in einem Hüllkurvendetektor 36 von allen hochfrequenten Komponenten befreit, wonach nur noch niederfrequentere Signalanteile (Basisband-Signale) verbleiben. Diese werden einer Signalanalyseeinheit 37 mit einem Analog/Digital-Wandler zugeführt, welche auf digitalem Weg aus dem vorliegenden Signal einen dem Crest-Faktor des Analysesignals proportionalen Signalfaktor bestimmt. Dieser wird an eine Steuereinheit 38 weitergegeben, welche aufgrund des vorliegenden Signalfaktors ein Steuersignal zur Einstellung des Arbeitspunktes der Verstärkereinheit 20 über den "Bias-Control"-Eingang 26 ermittelt. 2 provides the analysis unit 30 in more detail. That at the analysis signal input 32 present signal is in an envelope detector 36 freed of all high-frequency components, after which only low-frequency signal components (baseband signals) remain. These become a signal analysis unit 37 supplied with an analog / digital converter, which digitally determines a signal factor proportional to the crest factor of the analysis signal from the present signal. This is sent to a control unit 38 passed on, which, on the basis of the present signal factor, a control signal for setting the operating point of the amplifier unit 20 via the "Bias Control" input 26 determined.

Im weiteren wird der Steuerungsablauf innerhalb der in 1 und 2 dargestellten elektronischen Schaltung 10 beschrieben: Die dargestellte elektronische Schaltung soll Informationssignale für ein UMTS-Mobilfunknetz verstärken. Dabei ist es das Ziel, das Verstärkerelement 20 mit einer gewünschten Linearität, welche durch einen Crest-Faktor von 2,9 beschrieben wird, zu betreiben und dabei einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen. Es ist bekannt, dass typische UMTS-Informationssignale einen Crest-Faktor von ungefähr 3,5 aufweisen. Bei einem Crest-Faktor von etwa 2,6 bis 2,9 sind die Informationssignale gerade noch genügend zuverlässig, um eine gute Informationsübertragung zu gewährleisten und beispielsweise Anforderungen hinsichtlich Nachbarkanalaussendung (ACLR bei UMTS) zu erfüllen. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird dies erreicht, indem der Arbeitspunkt der Verstärkereinrichtung 20 so gesteuert wird, dass das Ausgangssignal einen Crest-Faktor im Bereich von 2,9 aufweist. Damit wird ein optimaler Wirkungsgrad bei ausreichender Signalqualität erreicht.Furthermore, the control process within the in 1 and 2 illustrated electronic circuit 10 described: The electronic circuit shown is intended to amplify information signals for a UMTS mobile radio network. The goal is the amplifier element 20 to operate with a desired linearity, which is described by a crest factor of 2.9, and to achieve the highest possible efficiency. It is known that typical UMTS information signals have a crest factor of approximately 3.5. With a crest factor of about 2.6 to 2.9, the information signals are just about reliable enough to ensure good information transmission and, for example, to meet requirements regarding adjacent channel transmission (ACLR for UMTS). In the exemplary embodiment described here, this is achieved by the operating point of the amplifier device 20 is controlled so that the output signal has a crest factor in the range of 2.9. This ensures optimum efficiency with sufficient signal quality.

Aus dem auf der Signalausgangsleitung 28 vorliegenden HF-Signal wird über das Koppelelement 40 ein dem Ausgangssignal entsprechendes Analysesignal gewonnen und dem Eingang 32 der Analyseeinheit 30 zugeführt. In der Analyseeinheit 30 gewonnene Basisband-Signal wird der Signalauswerteeinheit 37 (s. 2) zugeführt. Dort wird das Basisband-Signal digitalisiert und für jeweils aufeinanderfolgende Zeitabschnitte jeweils eine maximale Signalamplitude sowie der Effektivwert des Signals bestimmt und daraus der Crest-Faktor berechnet. In der Steuereinheit 38 wird der einstellbare Sollwert für den Crest-Faktor (z.B. 2,9) mit dem ermittelten Crest-Faktor verglichen.From that on the signal output line 28 present RF signal is via the coupling element 40 an analysis signal corresponding to the output signal is obtained and the input 32 the analysis unit 30 fed. In the analysis unit 30 Baseband signal obtained is the signal evaluation unit 37 (S. 2 ) fed. There, the baseband signal is digitized and a maximum signal amplitude and the effective value of the signal are determined for each successive time segment and the crest factor is calculated therefrom. In the control unit 38 the adjustable setpoint for the crest factor (eg 2.9) is compared with the determined crest factor.

Liegt der ermittelte Crest-Faktor über dem Sollwert für den Crest-Faktor, wird von der Steuereinheit 38 ein Steuersignal derart generiert, dass die Vorspannung, welche den Arbeits punkt (der Arbeitspunkt ist hierbei vorgegeben durch die Versorgungsspannung der Verstärkereinrichtung und/oder die Steuerspannung z.B. Basis-Emitter-Spannung bei Bipolartransistoren) der Verstärkereinrichtung 20 charakterisiert, etwas abgesenkt wird, so daß die aufgenommene Gleichstrom-Leistung verringert und der Wirkungsgrad der Verstärkereinrichtung verbessert wird. Dieses Vorspannungssignal wird über den Analyseeinheit-Ausgang 34 an den "Bias-Control"-Eingang 26 der Verstärkereinheit 20 ausgegeben. Über das Koppelelement 40 wird danach das nun etwas veränderte Informationssignal wiederum der Analyseeinheit 30 zugeführt und das Verfahren auf diese Weise fortgesetzt bis das Ausgangssignal den gewünschten Crest-Faktor-Sollwert aufweist.If the determined crest factor lies above the setpoint for the crest factor, the control unit 38 generates a control signal such that the bias voltage, which is the working point (the working point is predetermined by the supply voltage of the amplifier device and / or the control voltage, for example base-emitter voltage in the case of bipolar transistors) of the amplifier device 20 characterized, slightly lowered, so that the DC power consumed is reduced and the efficiency of the amplifier device is improved. This bias signal is sent through the analyzer output 34 to the "Bias Control" input 26 the amplifier unit 20 output. Via the coupling element 40 the information signal, which has now been changed somewhat, then becomes the analysis unit 30 fed and the process continued in this way until the output signal has the desired crest factor setpoint.

Wird beispielsweise durch eine Veränderung der Lage von Sender und Empfänger im Mobilfunknetz die notwendige Ausgangsleistung des von der Antenne 60 abgestrahlten Signals und damit die Verstärkung der elektronischen Schaltung erhöht, so kann es sein, dass der Crest-Faktor des auf der Signalausgangsleistung 28 vorliegenden Informationssignals durch diese Veränderung einen Crest-Faktor von 2,9 unterschreitet. Die Analyseeinheit 30 wird dann den Arbeitspunkt der Verstärkereinheit 20 so verschieben, dass wieder der gewünschte Soll-Crest-Faktor erreicht wird.For example, by changing the position of the transmitter and receiver in the cellular network, the necessary output power from the antenna 60 radiated signal and thus the gain of the electronic circuit increases, it may be that the crest factor of the signal output power 28 this information signal falls below a crest factor of 2.9 due to this change. The analysis unit 30 then becomes the operating point of the amplifier unit 20 so that the desired crest factor is reached again.

3 stellt eine gegenüber 1 um ein Vorverstärkerelement 70 erweiterte elektronische Endverstärker-Schaltung 12 dar. Über einen Vorverstärkersignaleingang 72 gelangt ein Informationssignal in den Vorverstärker 70, von welchem es über einen Vorverstärker-Signalausgang 74 an den Verstärkersignaleingang 22 weitergegeben wird. Der Vorverstärker 70 ist über einen Verstärkungssignaleingang ("Gain-Control"-Eingang) 76 in seiner Verstärkung steuerbar. Die von der Verstärkereinheit 20 und dem Verstärkerausgang 24 über die Verstärkerausgangsleitung 28 ausgegebenen HF-Signale werden wiederum über die Anpassungseinheit 50 an die Antenne 60 weitergeleitet und von dort abgestrahlt. Über das Koppelelement 40 wird ein Analysesignal aus dem auf der Ausgangsleitung 28 vorliegenden HF-Signal gewonnen und einem Analysesignaleingang 320 einer Auswerteeinheit 300 zugeführt. Über einen "Bias-Control"-Ausgang 340 der Analyseeinheit 300 wird der "Bias-Control"-Eingang 26 des Verstärkerelements 20 angesteuert. Über einem "Gain-Control"-Ausgang 350 der Analyseeinheit 300 wird der "Gain-Control"-Eingang 76 der Vorverstärkereinheit 70 angesteuert. 3 contrasts one 1 around a preamplifier element 70 advanced electronic power amplifier circuit 12 via a preamplifier signal input 72 an information signal reaches the preamplifier 70 , from which it has a preamp signal output 74 to the amplifier signal input 22 is passed on. The preamplifier 70 is via a gain signal input ("Gain Control" input) 76 controllable in its amplification. The one from the amplifier unit 20 and the amplifier output 24 via the amplifier output line 28 output RF signals are in turn via the adaptation unit 50 to the antenna 60 forwarded and broadcast from there. Via the coupling element 40 becomes an analysis signal from that on the output line 28 obtained RF signal and an analysis signal input 320 an evaluation unit 300 fed. Via a "Bias Control" output 340 the analysis unit 300 becomes the "Bias Control" input 26 of the amplifier element 20 driven. Via a "Gain Control" output 350 the analysis unit 300 becomes the "Gain Control" input 76 the preamplifier unit 70 driven.

4 stellt die in 3 dargestellte Analyseeinheit 300 detaillierter dar. Der Analysesignaleingang 320 ist mit einem Hüllkurvendetektor 360 verbunden, welcher die hochfrequenten Anteile des Analysesignals entfernt. Ein so gewonnenes Basisbandsignal wird der Signalanalyseeinheit 370 zugeführt, welche in der bereits beschriebenen Weise den Crest-Faktor und die mittlere Ausgangsleistung für aufeinanderfolgende Zeitabschnitte bestimmt und einer Steuereinheit 380 zuführt, welche daraus ein "Gain-Control"- und ein "Bias-Control"-Signal generiert. 4 puts the in 3 shown analysis unit 300 in more detail. The analysis signal input 320 is with an envelope detector 360 connected, which removes the high-frequency components of the analysis signal. A baseband signal obtained in this way becomes the signal analysis unit 370 supplied, which determines the crest factor and the average output power for successive time periods in the manner already described and a control unit 380 which generates a "Gain Control" and a "Bias Control" signal.

Die Steuerung der in 3 und 4 dargestellten elektronischen Schaltung 12 erfolgt in Bezug auf das Verstärkerelement 20 entsprechend der in 1 und 2 dargestellten Schaltung. Die in 3 und 4 dargestellte Auswerteeinheit 300 ermöglicht weiterhin die Ausgabe eines "Gain-Control"-Signals an den "Gain-Control"-Eingang 76 des Vorverstärkerelements 70. Da sich bei einer Veränderung des Arbeitspunktes der Verstärkereinheit 20 häufig auch der Verstärkungsfaktor der Verstärkungseinrichtung 20 verändert, wird der Verstärkungsfaktor des Vorverstärkers derart angepasst, dass die Gesamtverstärkung von Vorverstärkereinheit 70 und Verstärkereinheit 20 konstant bleibt. Dazu verwendet die Steuereinheit 380 der Analyseeinheit 300 den von der Signalanalyseeinheit 370 ermittelten Ausgangsleistungswert, um daraus das zum Erhalt einer konstanten Gesamtverstärkung notwendige Gain-Control-Signal zu generieren und über den entsprechenden Sig nalausgang 350 dem "Gain-Control"-Eingang 76 der Vorverstärkereinheit 70 zuzuführen.The control of the in 3 and 4 Darge presented electronic circuit 12 takes place in relation to the amplifier element 20 according to the in 1 and 2 circuit shown. In the 3 and 4 shown evaluation unit 300 still allows the output of a "Gain Control" signal to the "Gain Control" input 76 of the preamplifier element 70 , Since there is a change in the operating point of the amplifier unit 20 often also the amplification factor of the amplification device 20 changed, the gain factor of the preamplifier is adjusted such that the total gain of the preamplifier unit 70 and amplifier unit 20 remains constant. To do this, the control unit uses 380 the analysis unit 300 from the signal analysis unit 370 determined output power value in order to generate the gain control signal necessary to obtain a constant overall gain and via the corresponding signal output 350 the "Gain Control" input 76 the preamplifier unit 70 supply.

Die vorliegende Erfindung beschreibt eine elektronische Schaltung zur Informationsübertragung sowie ein Verfahren zum Betrieb einer solchen Schaltung, mit welcher sich ein in der Schaltung enthaltenes Verstärkerelement auf vereinfachte Weise derart steuern lässt, dass sich dabei ohne detaillierte Kenntnis der Gesamtcharakteristik des Verstärkerelements ein bevorzugter Betriebszustand der Verstärkereinrichtung erreichen lässt.The present invention describes an electronic circuit for information transmission and a method to operate such a circuit, with which one in the Circuit included amplifier element can be controlled in a simplified manner in such a way that it can be done without detailed Knowledge of the overall characteristics of the amplifier element is a preferred Operating state of the amplifier device can be achieved.

1010: Elektronische Schaltung mit steuerbarem Verstärkereleelectronic Circuit with controllable amplifier
: mentment
1212: Elektronische Schaltung mit steuerbarem Verstärkereleelectronic Circuit with controllable amplifier
: ment und steuerbarem Vorverstärkerelementment and controllable preamp element
2020: Steuerbares Verstärkerelementcontrollable amplifier element
2121: VerstärkersignaleingangAmplifier signal input
2424: VerstärkersignalausgangAmplifier output signal
2626: "Bias-Control"-Eingang"Bias-Control" input
2828: VerstärkersignalausgangsleitungAmplifier signal output line
3030: Auswerteeinheitevaluation
3232: AnalysesignaleingangAnalysis signal input
3434: "Bias-Control"-Ausgang"Bias-Control" output
4040: Koppelelementcoupling element
5050: Ausgabeeinheitoutput unit
6060: Antenneantenna
3636: Hüllkurvendetektorenvelope
3737: Signalauswerteeinheit (Crest-Faktor Bestimmung)signal evaluation (Crest factor determination)
3838: Steuereinheitcontrol unit
7070: Vorverstärkereinheitpreamplifier
7171: VorverstärkersignaleingangVorverstärkersignaleingang
7474: VorverstärkersignalausgangVorverstärkersignalausgang
7676: "Gain-Control"-Eingang"Gain Control" input
300300: Auswerteeinheitevaluation
320320: AnalysesignaleingangAnalysis signal input
340340: "Bias-Control"-Signalausgang"Bias control" signal output
350350: "Gain-Control"-Signalausgang"Gain control" signal output
360360: Hüllkurvendetektorenvelope
370370: Signalanalyseeinheit (Crest-Faktor/AusgangsleistungsSignal analysis unit (Crest factor / Output Power
: Bestimmung)Determination)
380380: Steuereinheitcontrol unit

Claims

Electronic switch ( 10 . 12 ) for information transmission, in particular for wireless information transmission, comprising: - a controllable amplifier device ( 20 ) to output an amplifier output signal, - an evaluation device ( 30 . 300 ) for determining an amplifier control signal, characterized in that - a coupling element ( 40 ) is provided for sampling the amplifier output signal, which sends an analysis signal corresponding to the amplifier output signal to the evaluation device ( 30 . 300 ) and - that the evaluation device ( 30 . 300 ) a signal factor characterizing the amplifier output signal is determined from the analysis signal and, using the signal factor, an amplifier control signal for controlling the amplifier device ( 20 ) generated and sent to the amplifier device ( 20 ) issues.

Electronic circuit according to claim 1, characterized characterized in that the signal factor is the amplitude of signal fluctuations of the amplifier output signal characterized with respect to a signal mean of the amplifier output signal.

Electronic circuit according to claim 1 or 2, characterized characterized in that the signal factor is proportional to a crest factor or a standard deviation factor or a variance of the amplifier output signal and / or the analysis signal.

Electronic circuit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the evaluation device ( 30 . 300 ) the amplifier control signal to a bias control input (bias control input) ( 26 ) the amplifier device ( 20 ) feeds.

Electronic circuit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the evaluation unit ( 30 . 300 ) from the analysis signal an average output power of the amplifier element ( 20 ) characterizing performance value determined.

Electronic circuit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the electronic circuit ( 12 ) still one with an amplifier signal input ( 22 ) the amplifier device ( 20 ) connected controllable preamplifier device ( 70 ) includes.

Electronic circuit according to claim 6, characterized in that the evaluation device ( 300 ) a preamplifier control signal for controlling the preamplifier device ( 70 ), in particular using the power value, and sent to the preamplifier device ( 70 ) issues.

Electronic circuit according to claim 7, characterized in that the evaluation device ( 300 ) the pre-amplifier control signal to a gain control input (gain control input) ( 76 ) the preamplifier device ( 70 ) feeds.

Electronic circuit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling element ( 40 ) comprises a capacitive coupler and / or an inductive coupler and / or a directional coupler.

Electronic circuit according to one of claims 1 to 8, characterized in that the coupling element ( 40 ) via a voltage divider circuit with a signal output line ( 28 ) the amplifier device is connected.

Transceiver station with an electronic Circuit according to one of the claims 1 to 10.

Transmitting / receiving station according to claim 11, characterized in that the amplifier device ( 20 ) is designed as an amplifier output stage.

Method of operating an electronic circuit ( 10 . 12 ) for information transmission, in particular for wireless information transmission, with a controllable amplifier device ( 20 ) for outputting an amplifier output signal, whereby: - a signal factor characterizing the amplifier output signal is determined, - an amplifier control signal is generated using the signal factor, and - the amplifier device ( 20 ) is controlled with the amplifier control signal.

A method according to claim 13, characterized in that the amplifier device ( 20 ) is controlled in such a way that the signal factor approaches a predeterminable signal factor setpoint.

Method according to claim 14, characterized in that the signal factor setpoint is characteristic of a preferred operating state in relation to a linearity of the amplification of the amplifier device ( 20 ) and / or an efficiency of the amplifier device ( 20 ) is.

Method according to one of claims 13 to 15, characterized in that that the signal factor is the amplitude of signal fluctuations in the amplifier output signal characterized with respect to a signal mean of the amplifier output signal.

Method according to one of claims 13 to 16, characterized in that that the signal factor is proportional to a crest factor or a Standard deviation factor or a variance of the amplifier output signal and / or one from the amplifier output signal obtained analysis signal.

Method according to one of Claims 13 to 17, characterized in that an average output power of the amplifier element ( 20 ) characterizing performance value is determined.

Method according to one of claims 13 to 18, characterized in that the electronic circuit further comprises a preamplifier element ( 70 ), the preamplifier output signal being an amplifier signal input ( 22 ) is supplied.

A method according to claim 19, characterized in that using the signal factor and / or the power value and / or the Ver stronger control signal a preamplifier control signal for controlling the preamplifier element ( 70 ) generated and the preamplifier element ( 70 ) is supplied.

A method according to claim 19 or 20, characterized in that the preamplifier element ( 70 ) is controlled such that a through the amplifier element ( 20 ) and the preamplifier element ( 70 ) total gain achieved approximates a predeterminable total gain setpoint.