JP2007067820A - 高周波電力増幅器 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 複数段構成のベースバイアス制御型高周波電力増幅器において、バイアス回路144により、初段トランジスタ103に供給されるベースバイアス電流Iaの立ち上がり電圧を、第2段トランジスタ107に供給されるベースバイアス電流Ibの立ち上がり電圧よりも低くし、その差が、増幅段トランジスタのベース−エミッタ間電圧よりも小さくなるようにする。また、第3段トランジスタ111に供給されるベースバイアス電流Icの立ち上がり電圧をベースバイアス電流Iaの立ち上がり電圧と等しくする。
【選択図】 図1
Description
Ia=(Vapc−Voff)/Rd・(Wa/Wd)
Ib={Vapc−(1+x1)・Voff}/Rd・(Wb/Wd)・(hfe・x2)/(hfe+x2+1)
Ic=(Vapc−Voff)/Rd・(Wc/Wd)・(hfe・x3)/(hfe+x3+1)
となる。Ia,Ib,Icの立ち上がり電圧Vapcは、Ia,Ib,Icに0を代入して、それぞれVoff,(1+x1)Voff,Voffとなる。
2 位相ディテクタ(PD)
3 VCO
4 高周波電力増幅器(PA)
5 方向性結合器(Coupler)
6 出力端子(RF output)
7 振幅ディテクタ(AMD)
8 可変利得増幅器(IVGA)
9 ダウンコンバージョンミキサ(DCM)
10 可変利得増幅器(MVGA)
11 制御端子(Vramp)
21 入力端子(RFin)
22 初段増幅回路
23 第2段増幅回路
24 第3段増幅回路
25 出力端子(RFout)
26 バイアス回路(Bias Network)
27,33 起動端子(TX enable)
28,34 電源端子(Vprim)
29 制御端子(Vramp)
30 エラーアンプ
31 定電圧回路(Regulator)
32 帰還回路(H(s))
41 入力端子
42,46,50,54,102,106,110,114 整合回路
43 初段トランジスタ
44,48,52,104,108,112 帰還回路
45,49,53,105,109,113 電源回路
47 第2段トランジスタ
51 第3段トランジスタ
55 出力端子
56,56a,144 バイアス回路
57,57a,116 制御端子
62,64,66,67,69,71,72,119,123,124,127,133,135,137,139 抵抗
63,74,88,89,90 定電圧回路
65,68,70,73,132,134,136,138 トランジスタ
101 RF入力端子
103 初段トランジスタ(第1の増幅段トランジスタ)
107 第2段トランジスタ(第2の増幅段トランジスタ)
111 第3段トランジスタ(第3の増幅段トランジスタ)
115 RF出力端子
117,125 オペアンプ
118,120,121,122,126,128,129 p型MOSFET
130,131 n型MOSFET
140 電圧電流変換回路
141 定電流回路
142,143 定電圧回路
Ia,Ib,Ic ベースバイアス電流
Claims (10)
- 複数の増幅段トランジスタと、前記複数の増幅段トランジスタの各増幅段トランジスタにベースバイアス電流を供給するバイアス回路とを有する高周波電力増幅器であって、
各増幅段トランジスタに供給される前記ベースバイアス電流が、前記バイアス回路に入力される制御電圧に対して直線的に変化し、
前記複数の増幅段トランジスタのうち、初段の第1の増幅段トランジスタに供給される第1のベースバイアス電流が立ち上がる第1の制御電圧は、初段以外の第2の増幅段トランジスタに供給される第2のベースバイアス電流が立ち上がる第2の制御電圧よりも低く、
前記第2の制御電圧と前記第1の制御電圧との差が、前記増幅段トランジスタのベース−エミッタ間電圧よりも小さいことを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項1記載の高周波電力増幅器において、
前記第2の制御電圧と前記第1の制御電圧との差は、0Vよりも大きく前記増幅段トランジスタのベース−エミッタ間電圧の0.1倍以下であることを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項1記載の高周波電力増幅器において、
前記第2の制御電圧と前記第1の制御電圧との差は、0Vよりも大きく200mV以下であることを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項1記載の高周波電力増幅器において、
前記バイアス回路は、前記第2の制御電圧と前記第1の制御電圧との差を調整する回路を有することを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項4記載の高周波電力増幅器において、
前記第2の制御電圧と前記第1の制御電圧との差を調整する回路は、カレントミラー回路により安定化されていることを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項1記載の高周波電力増幅器において、
前記バイアス回路は、
前記バイアス回路に入力される制御電圧を電流に変換する電圧電流変換回路と、
前記電圧電流変換回路により変換された電流にオフセット電流を加える定電流回路と、
前記電圧電流変換回路により変換された電流を受けて前記ベースバイアス電流を出力する定電圧回路とを有することを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項6記載の高周波電力増幅器において、
前記定電流回路は、カレントミラー回路を含み、前記カレントミラー回路により安定化されていることを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項1記載の高周波電力増幅器において、
前記複数の増幅段トランジスタは、3段構成であり、
前記第2の増幅段トランジスタは、第2段目の増幅段トランジスタであり、
第3段目の第3の増幅段トランジスタに供給される第3のベースバイアス電流が立ち上がる第3の制御電圧は、初段の前記第1の制御電圧と等しいことを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項1記載の高周波電力増幅器において、
前記複数の増幅段トランジスタは、3段構成であり、
前記第2の増幅段トランジスタは、第3段目の増幅段トランジスタであり、
第2段目の第3の増幅段トランジスタに供給される第3のベースバイアス電流が立ち上がる第3の制御電圧は、初段の前記第1の制御電圧と等しいことを特徴とする高周波電力増幅器。 - 請求項1記載の高周波電力増幅器において、
前記複数の増幅段トランジスタは、ヘテロバイポーラトランジスタであることを特徴とする高周波電力増幅器。
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