JP3327783B2 - トランジスタ電力増幅器 - Google Patents

トランジスタ電力増幅器

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JP3327783B2
JP3327783B2 JP22986596A JP22986596A JP3327783B2 JP 3327783 B2 JP3327783 B2 JP 3327783B2 JP 22986596 A JP22986596 A JP 22986596A JP 22986596 A JP22986596 A JP 22986596A JP 3327783 B2 JP3327783 B2 JP 3327783B2
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    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F1/00Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/34Negative-feedback-circuit arrangements with or without positive feedback
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0035Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
    • H03G1/0082Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using bipolar transistor-type devices

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  • Power Engineering (AREA)
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  • Microwave Amplifiers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、バイポーラトラ
ンジスタを用いたトランジスタ電力増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、携帯電話に代表される移動体通信
用携帯端末の小型・軽量化のための研究開発が精力的に
行われている。ここで、上記端末の総てを単一正電源動
作する能動部品で構成すれば、負電源あるいは負電圧発
生回路が不要となり、端末の小型・軽量化に貢献でき
る。そこで、送信用電力増幅ディバイスとして、単一正
電源動作が可能であるシリコンNPNバイポーラトラン
ジスタおよびガリウムヒ素化合物半導体ヘテロ接合パイ
ポーラトランジスタ(以下、GaAsHBTと略称する)が
有望なディバイスとして注目される。
【0003】特に、上記GaAsHBTはシリコンバイポ
ーラトランジスタに比べて、低コレクタ電圧動作時の高
周波特性に優れているため、携帯端末の小型・軽量化の
ためにバッテリの電池本数を減らし、携帯端末の電源電
圧が低下したときに真価を発揮する重要なディバイスと
して期待されている。
【0004】図7に、バイポーラトランジスタを用いた
エミッタ接地型電力増幅器の従来の回路構成を示す。図
中、Tr1は電力増幅用バイポーラトランジスタであ
り、Tr2は電力増幅用バイポーラトランジスタTr1の
ベース駆動用バイポーラトランジスタである。また、V
ccは電力増幅用バイポーラトランジスタ(以下、単に電
力増幅用トランジスタと言う)Tr1およびベース駆動用
バイポーラトランジスタ(以下、単にベース駆動用トラ
ンジスタと言う)Tr2のコレクタ電源であり、Vbbは
本電力増幅器の利得を制御するための利得制御電源であ
り、R1およびR2はベース駆動用トランジスタTr2
のベース電圧調整用バイアス抵抗である。そして、信号
は入力整合回路1を介して電力増幅用トランジスタTr
1のベースに入力され、電力増幅用トランジスタTr1
のコレクタから出力整合回路(コレクタバイアス回路を
含む)2を介して出力される。
【0005】上記ベース駆動用トランジスタTr2は、
電力増幅用トランジスタTr1のベース電流を実質的に
コレクタ電源Vccから供給することによって利得制御電
源Vbbから供給すべき利得制御電流Ibbを低減し、利得
制御電圧Vbbを発生させる外部制御回路に要求される電
流供給能力を低減するために一般的に用いられている。
尚、ベース駆動用トランジスタTr2を用いることによ
る利得制御電源Vbbから供給すべき利得制御電流Ibbの
低減量は、ベース駆動用トランジスタTr2の電流増幅
率に略反比例し、通常トランジスタの電流増幅率は10
以上であることから、ベース駆動用トランジスタTr2
を付加しない場合に比べて少なくとも10分の1に低減
できることになる。
【0006】例えば、GSMディジタルセルラ電話用携
帯端末のアンテナ端送信出力は2ワット必要であり、送
信用電力増幅器には3ワット程度の出力が要求される。
ここで、コレクタ電源電圧Vccが4.8Vであり、電力
付加効率が50%であるとすると、電力増幅用トランジ
スタTr1の平均コレクタ電流は1.25Aとなる。そし
て、電力増幅用トランジスタTr1の電流増幅率を10
であるとすると、1.25Aの平均コレクタ電流を流す
ためには125mAのベース電流が必要となり、上述の
ごとくベース駆動用トランジスタTr2を用いることに
よって利得制御電流Ibbを10分の1に低減できること
から、利得制御電流Ibbは12.5mAでよいことにな
る。
【0007】上記構成の電力増幅器では、上記利得制御
電圧Vbbを変化させることによって電力増幅用トランジ
スタTr1のバイアス点を変化させ、延いては電力増幅
用トランジスタTr1の利得を変化させることで電力増
幅器の利得を制御するのである。また、上記電力増幅用
トランジスタTr1のベース端電位および電力増幅用ト
ランジスタTr1のベースへの注入電流の入力信号によ
る交流的変動を、電力増幅用トランジスタTr1で増幅
することによって入力信号を増幅するのである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電力増幅器においては、バイポーラトランジスタの
ベースーエミッタ間には、シリコンバイポーラトランジ
スタの場合には0.7V程度、GaAsHBTの場合には
1.3V程度のオン電圧が存在することに起因して、以
下のような問題が生ずる。
【0009】(1) 第1の問題 図8に、図7に示す従来の電力増幅器におけるコレクタ
電流Iccと利得制御電圧Vbbとの関係を示す。今、バイ
ポーラトランジスタのベースーエミッタ間のオン電圧を
Vbiとした場合、ベース駆動用トランジスタTr2のベ
ース端から見た電力増幅用トランジスタTr1のオン電
圧は、電力増幅用トランジスタTr1のオン電圧Vbiと
ベース駆動用トランジスタTr2のオン電圧Vbiとの和
であって2Vbiとなる。したがって、上記利得制御電源
Vbb端から見た電力増幅用トランジスタTr1のオン電
圧(以下、増幅器オン電圧と言う)Vbb onは、バイアス
抵抗R1の電圧降下ΔVbbが加わって、 Vbb on =2Vbi+ΔVbb となる。
【0010】この増幅器オン電圧Vbb onまでは、両ト
ランジスタTr1,Tr2はオンしないので、利得制御電
圧Vbbの最大値をVbb maxとすると、利得を制御し得る
実効的な電圧(実効利得制御電圧)Vbbwは、 Vbbw=Vbb max−Vbb on =Vbb max−(2Vbi+ΔVbb) となる。
【0011】現在、GSM等のディジタルセルラ用携帯
端末のバッテリの電源電圧は、ニッケル水素電池4セル
直列接続構成の4.8Vが主流である。したがって、実
効利得制御電圧Vbbwの最大値は、最大利得制御電圧Vb
b maxが電源電圧の4.8Vまで使え、且つ、バイアス抵
抗R1による電圧降下ΔVbbを無視したとすると、上述
のごとくシリコンバイポーラトランジスタのオン電圧V
biは0.7Vであり、GaAsHBTのオン電圧Vbiは1.
3Vであるから、シリコンバイポーラトランジスタの場
合にはVbbw=3.4Vとなり、GaAsHBTの場合には
Vbb=2.2Vとなる。
【0012】ところで、上記携帯端末の更なる小型・軽
量化を図るためにはバッテリも小型・軽量化する必要が
あり、電源電圧をニッケル水素電池3セル直列接続構成
あるいはリチウムイオン電池1セル構成の3.6Vに移
行することが望まれる。ところが、バッテリの電源電圧
を3.6Vとした場合には、最大利得制御電圧Vbb max
が電源電圧の3.6Vまで使え、且つ、バイアス抵抗R
1による電圧降下ΔVbbを無視したとしても、実効利得
制御電圧Vbbwの最大値は、シリコンバイポーラトラン
ジスタの場合にはVbbw=2.2Vとなり、GaAsHBT
の場合にはVbbw=1.0Vとなる。つまり、電源電圧の
4.8Vから3.6Vへの縮小率は75%であるのに対し
て、Vbbwの縮小率は、シリコンバイポーラトランジス
タの場合で65%、GaAsHBTの場合で45%と、電
源電圧の縮小率以上に実効利得制御電圧が縮小されてし
まい、実効利得制御電圧範囲が極端に狭くなってしまう
のである。
【0013】したがって、電源電圧を3.6Vとした場
合には、本電力増幅器における利得の利得制御電源Vbb
に対する依存性が急峻となってしまい、正確な利得制御
を行うための困難性が増大するという問題が生ずるので
ある。
【0014】実際には、上記バイアス抵抗R1による電
圧降下ΔVbbを無視することはできず、最大利得制御電
圧Vbb maxは電圧降下ΔVbb分だけ低下する。さらに、
特にGaAsHBTの場合にはベースーエミッタ間のオン
電圧Vbiが高いために、最大利得制御電圧Vbb maxの低
下への影響が大きく、問題はより深刻である。
【0015】移動体通信で使用される準マイクロ波以上
(800MHz以上)の周波数領域では、GaAsHBT
は、シリコンバイポーラトランジスタに比して低電圧動
作時の電力付加効率が高く、端末の消費電流低減や通話
時間延長に大きく寄与するために、上述の問題を解決す
る意義は非常に大きい。
【0016】(2) 第2の問題 上述した如く、図7に示す構成を有する電力増幅器で
は、電力増幅用トランジスタTr1のベース端電位およ
び電力増幅用トランジスタTr1のベースへの注入電流
の入力信号による交流的変動が、電力増幅用トランジス
タTr1で増幅されることによって、入力信号が増幅さ
れるのである。
【0017】その際に、入力信号によって電力増幅用ト
ランジスタTr1のベース−エミッタ間電圧が上昇する
と、ベース駆動用トランジスタTr2から見ると電力増
幅用トランジスタTr1のベースとベース駆動用トラン
ジスタTr2のエミッタは同電位であるために、ベース
駆動用トランジスタTr2のベース−エミッタ間電圧は
低くなり、ベース駆動用トランジスタTr2による電力
増幅用トランジスタTr1のベース駆動能力が低下して
しまう。そのために、電力増幅用トランジスタTr1の
ベース−エミッタ間に存在するオン電圧が、入力信号に
よる電力増幅用トランジスタTr1の駆動を一部相殺す
ることになる。すなわち、上記電力増幅用トランジスタ
Tr1のベース−エミッタ間に存在するオン電圧が、上
記ベースに注入される電流のピーク値あるいは振幅を抑
制し、電力増幅用トランジスタTr1の利得低下あるい
は出力低下の要因となるのである。
【0018】電力増幅器の動作モードとしては、 A級およびAB級 … Vbb>Vbb on B級 … Vbb=Vbb on C級 … Vbb<Vbb on 但し、 Vbb:利得制御電圧 Vbb on:増幅器オン電圧 がある。したがって、利得制御電圧Vbbが低下してC級
になる程、信号入力時に入力信号の1周期間において電
力増幅用トランジスタTr1がオフしている期間が長く
なる。そのために、常時同一の出力電力を得ようとする
場合には、利得制御電圧Vbbが低下してC級になる程、
電力増幅用トランジスタTr1のベースに注入されるピ
ーク電流を大きくする必要がある。つまり、上記電力増
幅用トランジスタTr1のベース−エミッタ間に存在す
るオン電圧に起因するベース電流振幅抑制効果は、動作
モードがC級になる程深刻な問題となるのである。
【0019】上述した如く、現在、GSM等のディジタ
ルセルラ用携帯端末のバッテリの電源電圧としてはニッ
ケル水素電池4セル直列接続構成の4.8Vが主流であ
る。ところが、ベース駆動用トランジスタTr2等から
なる利得制御回路内での電圧降下があるために、最大利
得制御電圧Vbb maxは3.5V程度まで低下するのが一
般的である。ところで、上記バイアス抵抗R1の電圧降
下ΔVbbは、バイアス抵抗R1とバイアス抵抗R2との
分割比で調整可能であるから無視すると、上述のごとく
シリコンバイポーラトランジスタのオン電圧Vbiは0.
7Vであり、GaAsHBTのオン電圧Vbiは1.3Vで
あるから、 Vbb on =2Vbi+ΔVbb から、増幅器オン電圧Vbb onは、シリコンバイポーラ
トランジスタの場合にはVbb on=1.4Vとなり、GaA
sHBTの場合には増幅器オン電圧Vbb on=2.6Vと
なる。したがって、何れのバイポーラトランジスタを用
いた場合でも、上記バッテリの電源電圧として4.8V
を採用した場合における最大利得制御電圧Vbb max=
3.5Vより低く、バッテリ電源電圧として4.8Vを使
用する場合には、電力増幅用トランジスタTr1は、A
級あるいは少なくともAB級の電力増幅器として動作可
能なのである。
【0020】ところが、上記携帯端末の更なる小型・軽
量化を図るために、バッテリの電源電圧をニッケル水素
電池3セル直列接続構成あるいはリチウムイオン電池1
セル構成の3.6Vにした場合には、上記利得制御回路
内での電圧降下のために最大利得制御電圧Vbb maxは
2.2V程度まで低下してしまう。この場合には、トラ
ンジスタとしてGaAsHBTを使用すると、最大利得制
御電圧Vbb max=2.2Vは増幅器オン電圧Vbb on=
2.6Vよりも低くなり、電力増幅用トランジスタTr1
の動作がC級動作となって、電力増幅器の利得および出
力が低下してしまう。さらに、入力信号のレベルに制限
がある場合には、利得低下は出力低下を招くために、問
題はより深刻となる。
【0021】尚、トランジスタとしてシリコンバイポー
ラトランジスタを使用する場合は、GaAsHBTを使用
する場合より増幅器オン電圧Vbb onが低いので、上記
問題の深刻さは緩いが、バッテリの電源電圧を更に低く
する場合には、GaAsHBTの場合と同様に上記問題が
深刻となる。
【0022】移動体通信で使用される準マイクロ波以上
(800MHz以上)の周波数領域では、GaAsHBT
は、シリコンバイポーラトランジスタに比して低電圧動
作時の電力付加効率が高く、端末の消費電流低減や通話
時間延長に大きく寄与するために、上述の問題を解決し
て、電力増幅器としてGaAsHBTを使用可能とする意
義は非常に大きい。
【0023】そこで、この発明の目的は、実効利得制御
電圧範囲が広く、低電圧動作時においても利得および出
力電圧の大きいトランジスタ電力増幅器を提供すること
にある。
【0024】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に係る発明のトランジスタ電力増幅器は、
バイポーラトランジスタで構成されると共に,エミッタ
が接地され,コレクタにコレクタ駆動用電源が接続され
て,ベースに入力された信号を増幅して上記コレクタか
ら出力する第1トランジスタと、バイポーラトランジス
タで構成されると共に,エミッタに上記第1トランジス
タのベースが接続され,コレクタにコレクタ駆動用電源
が接続され,ベースに利得制御用電源が接続された第2
トランジスタと、上記利得制御用電源と上記第1トラン
ジスタのベースとに接続された抵抗を備えたことを特徴
としている。
【0025】上記構成によれば、利得制御用電源にベー
スが接続された第2トランジスタがオンするまでは、上
記利得制御用電源と第1トランジスタのベースとに接続
された抵抗を介して、上記利得制御用電源によって上記
第1トランジスタが直接バイアスされる。こうして、上
記利得制御用電源による実効利得制御電圧範囲が、上記
第2トランジスタを介してのみ上記第1トランジスタを
バイアスする場合の実効利得制御電圧範囲よりも、上記
第2トランジスタのベース−エミッタ間オン電圧分だけ
拡大される。
【0026】また、請求項2に係る発明は、請求項1に
係る発明のトランジスタ電力増幅器において、上記利得
制御用電源の電圧は、上記第1トランジスタのベース−
エミッタ間オン電圧と上記第2トランジスタのベース−
エミッタ間オン電圧との和以下であることを特徴として
いる。
【0027】上記構成によれば、請求項1に係る発明の
トランジスタ電力増幅器の場合と同様に、利得制御用電
源による実効利得制御範囲が第2トランジスタのベース
−エミッタ間オン電圧分だけ拡大される。したがって、
上記利得制御用電源の電圧が上記第1トランジスタのベ
ース−エミッタ間オン電圧と上記第2トランジスタのベ
ース−エミッタ間オン電圧との和以下であっても、上記
利得制御用電源によって第1トランジスタのバイアス点
が変化されて、利得が制御される。
【0028】また、請求項3に係る発明は、バイポーラ
トランジスタで構成されると共に,エミッタが接地され,
コレクタにコレクタ駆動用電源が接続されて,ベースに
入力された信号を増幅して上記コレクタから出力する第
1トランジスタと、バイポーラトランジスタで構成され
ると共に,エミッタに上記第1トランジスタのベースが
接続され,コレクタにコレクタ駆動用電源が接続され,ベ
ースに利得制御用電源が接続された第2トランジスタ
と、上記第1トランジスタインのベースに信号を入力す
るための信号入力端子と、上記第2トランジスタのベー
スと信号入力端子とを接続するインピーダンス回路を備
えたことを特徴としている。
【0029】また、請求項4に係る発明は、バイポーラ
トランジスタで構成されると共に,エミッタが接地され,
コレクタにコレクタ駆動用電源が接続されて,ベースに
入力された信号を増幅して上記コレクタから出力する第
1トランジスタと、バイポーラトランジスタで構成され
ると共に,エミッタに上記第1トランジスタのベースが
接続され,コレクタにコレクタ駆動用電源が接続され,ベ
ースに利得制御用電源が接続された第2トランジスタ
と、上記第2トランジスタのベースと上記第1トランジ
スタのベースとを接続するインピーダンス回路を備えた
ことを特徴としている。
【0030】また、請求項5に係る発明は、バイポーラ
トランジスタで構成されると共に,エミッタが接地され,
コレクタにコレクタ駆動用電源が接続され,ベースにイ
ンピーダンス整合回路が接続されて,上記インピーダン
ス整合回路を介してベースに入力された信号を増幅して
上記コレクタから出力する第1トランジスタと、バイポ
ーラトランジスタで構成されると共に,エミッタに上記
第1トランジスタのベースが接続され,コレクタにコレ
クタ駆動用電源が接続され,ベースに利得制御用電源が
接続された第2トランジスタと、上記第2トランジスタ
のベースとインピーダンス整合回路内とを接続するイン
ピーダンス回路を備えたことを特徴としている。
【0031】請求項3あるいは請求項4あるいは請求項
5の構成によれば、信号入力端子あるいは第1トランジ
スタのベースあるいはインピーダンス整合回路内と第2
トランジスタのベースとを接続しているインピーダンス
回路のインピーダンスを調整することによって、上記イ
ンピーダンス回路を介して接続されている上記第2トラ
ンジスタのエミッタの電位とベースの電位の交流的な相
対位相が同相になる。したがって、入力信号によって上
記第2トランジスタのエミッタ電位が上昇する際に、ベ
ース電位も上昇されて、上記第2トランジスタのベース
−エミッタ間電位の低下が抑制される。その結果、上記
第2トランジスタによる上記第1トランジスタのベース
駆動能力の低下が防止されて、利得の低下が防止され
る。
【0032】また、請求項6に係る発明は、請求項1乃
至請求項5の何れか一つに記載のトランジスタ電力増幅
器において、上記バイポーラトランジスタは、GaAsH
BTであることを特徴としている。
【0033】上記構成によれば、上記バイポーラトラン
ジスタとしてシリコンバイポーラトランジスタを使用し
た場合に比してベース−エミッタ間オン電圧は大きい、
ところが、請求項1に係る発明のトランジスタ電力増幅
器の場合と同様に、実効利得制御範囲が第2トランジス
タのベース−エミッタ間オン電圧分だけ拡大されている
ので、十分に利得制御が行われる。また、上記構成によ
れば、シリコンバイポーラトランジスタを使用した場合
に比して利得制御用電源端から見た第1トランジスタの
オン電圧は大きい、ところが、請求項3乃至請求項5の
何れか一つに係る発明のトランジスタ電力増幅器の場合
と同様に、入力信号による上記第2トランジスタのベー
ス−エミッタ間電位の低下が抑制される。したがって、
上記オン電圧の値に拘わらず上記第2トランジスタによ
る第1トランジスタのベース駆動能力が補償されること
になり、利得の低下が防止される。
【0034】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図示の実施の形
態により詳細に説明する。 <第1実施の形態>図1は本実施の形態のトランジスタ
電力増幅器における回路図である。このトランジスタ電
力増幅器は、バイポーラトランジスタを用いたエミッタ
接地型電力増幅器である。図中、Tr11は電力増幅用バ
イポーラトランジスタ(以下、電力増幅用トランジスタ
と略称する)であり、シリコンNPNバイポーラトラン
ジスタあるいはGaAsHBTで構成される。Tr12は電
力増幅用トランジスタTr11のベース電流駆動用バイポ
ーラトランジスタ(以下、ベース駆動用トランジスタと
略称する)であり、シリコンNPNバイポーラトランジ
スタあるいはGaAsHBTで構成される。
【0035】上記電力増幅用トランジスタTr11のエミ
ッタは接地されており、ベースにはベース駆動用トラン
ジスタTr12のエミッタが接続されている。そして、ベ
ース駆動用トランジスタTr12のベースは直列に接続さ
れたベース電圧調整用バイアス抵抗R11,R12の間に接
続され、バイアス抵抗R11は本電力増幅器の利得を制御
するための利得制御電源Vbbに接続される一方、バイア
ス抵抗R12は接地されている。さらに、ベース駆動用ト
ランジスタTr12のコレクタは、コレクタ電源Vccに接
続されている。
【0036】上記電力増幅用トランジスタTr11のベー
スには上記インピーダンス整合回路としての入力整合回
路11が接続されており、この入力整合回路11に信号
入力端子12から信号が入力される。さらに、電力増幅
用トランジスタTr11のベースには、バイアス抵抗R13
を介して利得制御電源Vbbが接続されている。また、電
力増幅用トランジスタTr11のコレクタは、出力整合回
路13を介してコレクタ電源Vccに接続されている。そ
して、上記電力増幅用トランジスタTr11のコレクタか
らの増幅信号は出力整合回路13を介して出力される。
尚、上記出力整合回路13はコレクタバイアス回路を含
んで構成されているものとする。
【0037】図2に、図1に示すトランジスタ電力増幅
器におけるコレクタ電流Iccと利得制御電圧Vbbとの関
係を示す。本実施の形態においては、上記電力増幅用ト
ランジスタTr11は、バイアス抵抗R13によって、利得
制御電源Vbbから直接バイアスされる。そのため、バイ
ポーラトランジスタのベースーエミッタ間のオン電圧を
Vbiとした場合、利得制御電源Vbb端から見た電力増幅
用トランジスタTr11のオン電圧(増幅器オン電圧)Vbb
onは Vbb on =Vbi となる。
【0038】この増幅器オン電圧Vbb onまでは、上記
電力増幅用トランジスタTr11はオンしないので、利得
制御電圧Vbbの最大値をVbb maxとすると、利得を制御
し得る実効的な電圧(実効利得制御電圧)Vbbwは、 Vbbw=Vbb max−Vbb on =Vbb max−Vbi となり、図8に示す従来の電力増幅器における実効利得
制御電圧Vbbwよりもベース駆動用トランジスタTr12の
オン電圧Vbi分だけ大きくなる。
【0039】ここで、バッテリの電源電圧をニッケル水
素電池4セル直列接続構成の4.8Vとする。そして、
最大利得制御電圧Vbb maxが電源電圧の4.8Vまで使
えたとすると、上述のごとくシリコンバイポーラトラン
ジスタのオン電圧Vbiは0.7Vであり、GaAsHBT
のオン電圧Vbiは1.3Vであるから、実効利得制御電
圧Vbbwの最大値は、シリコンバイポーラトランジスタ
の場合にはVbbw=4.1Vとなり、GaAsHBTの場合
にはVbbw=3.5Vとなる。すなわち、上述したごと
く、図7に示す従来の電力増幅器の場合におけるバッテ
リの電源電圧が4.8Vでの実効利得制御電圧Vbbwの最
大値が、シリコンバイポーラトランジスタの場合にはV
bbw=3.4Vであり、GaAsHBTの場合にはVbbw=
2.2Vであることから、本実施の形態によれば、実効
利得制御電圧範囲が従来の電力増幅器よりも、シリコン
バイポーラトランジスタの場合で20%、GaAsHBT
の場合で60%広くできるのである。
【0040】また、上記バッテリの電源電圧をニッケル
水素電池3セル直列接続構成あるいはリチウムイオン電
池1セル構成の3.6Vに移行した場合を考える。上記
最大利得制御電圧Vbb maxが電源電圧の3.6Vまで使
えたとすると、実効利得制御電圧Vbbwの最大値は、シ
リコンバイポーラトランジスタの場合ではVbbw=2.9
Vとなり、GaAsHBTの場合ではVbbw=2.3Vとな
る。この場合には、従来の電力増幅器の場合におけるバ
ッテリ電源電圧が3.6Vでの実効利得制御電圧Vbbwの
最大値が、シリコンバイポーラトランジスタの場合にV
bbw=2.2Vであり、GaAsHBTの場合にVbb=1.
0Vであることから、本実施の形態によれば、実効利得
制御電圧範囲が従来の電力増幅器より、シリコンバイポ
ーラトランジスタの場合で30%、GaAsHBTの場合
で130%広くできるのである。
【0041】このように、本実施の形態による従来の電
力増幅器に対する実効利得制御電圧範囲の増大率は、バ
ッテリの電源電圧が4.8Vの場合よりも3.6Vの場合
の方が大きく、本実施の形態は、バッテリ電源電圧が低
い場合により高い場合に効果を発揮できると言える。ま
た、本実施の形態による従来の電力増幅器に対する実効
利得制御電圧範囲の増大率は、シリコンバイポーラトラ
ンジスタの場合よりもGaAsHBTの場合の方が大き
く、本実施の形態は、ベース−エミッタ間オン電圧Vbi
の高いGaAsHBTを増幅素子として用いる場合により
高い効果を発揮できると言える。
【0042】また、本実施の形態におけるバッテリ電源
電圧の4.8Vから3.6Vへの減少時における実効利得
制御電圧Vbbwの縮小率は、電源電圧の4.8Vから3.
6Vへの縮小率が75%であるのに対して、シリコンバ
イポーラトランジスタの場合では70%、GaAsHBT
の場合では66%と、電源電圧の縮小率に略匹敵してお
り、バッテリ電源電圧の低下による実効利得制御電圧範
囲の極端な低下は起きないのである。
【0043】ところで、上記利得制御電圧Vbbが増幅器
オン電圧Vbb on(=Vbi:ベース駆動用トランジスタT
r12のベース−エミッタ間オン電圧)より高い場合には、
ベース駆動用トランジスタTr12がオンして電力増幅用
トランジスタTr11にベース電流を供給できる。したが
って、バイアス抵抗R13で供給すべき電力増幅用トラン
ジスタTr11へのベース電流は、ベース駆動用トランジ
スタTr12から電力増幅用トランジスタTr11へベース電
流が供給されるまでの補完的な電流でよい。そのため
に、バイアス抵抗R13に流す電流は小さな電流でよく、
本実施の形態における利得制御電流Ibbは、少なくと
も、ベース駆動用トランジスタTr12を設けない場合の
利得制御電流Ibbよりも小さい電流でよい。
【0044】すなわち、例えば、上記バッテリの電源電
圧が4.8V、最大出力電力(利得制御電圧Vbbが最大利
得制御電圧Vbb maxである場合の出力電力)が3ワット
(34.8dBm)、電力付加効率が50%、電力増幅用ト
ランジスタTr11の平均コレクタ電流が1.25A、電力
増幅用トランジスタTr11の電流増幅率が10の場合で
あって、最大利得制御電圧Vbb max時の動作利得を10
dBとし、電力増幅用トランジスタTr11オフ時の入出力
間アイソレーションを−20dBとすると、本トランジ
スタ電力増幅器の利得制御範囲は30dBとなる。
【0045】ここで、利得制御は、通常dB単位で行う
ので、利得制御範囲30dBのうちの15dB分を、バイ
アス抵抗R13を介する電力増幅用トランジスタTr11の
ベース電流駆動で賄うとすると、バイアス抵抗R13は1
00ミリワットまで賄えばよいことになる。したがっ
て、電力付加効率が5%まで低下したと仮定しても、バ
イアス抵抗R13に流す電流は40mAでよく、ベース駆
動用トランジスタTr12のベースを駆動する分の電流1
2.5mA(従来の技術の項を参照)を合わせても利得制御
電流Ibbは50mA程度となる。すなわち、本実施の形
態における利得制御電流Ibbは、ベース駆動用トランジ
スタTr12を付加しない場合の利得制御電流Ibb=12
5mA(従来の技術の項を参照)の半分以下ですむのであ
る。
【0046】上述のように、上記実施の形態において
は、上記電力増幅用トランジスTr11のベースと利得制
御電源Vbbとをバイアス抵抗R13を介して接続して、ベ
ース駆動用トランジスTr12がオンするまでは、バイア
ス抵抗R13を介して利得制御電源Vbbから電力増幅用ト
ランジスタTr11を直接バイアスするようにしている。
したがって、本トランジスタ電力増幅器における実効利
得制御電圧Vbbwの範囲をベース駆動用トランジスタTr
12のベース−エミッタ間オン電圧Vbi分だけ拡大するこ
とができる。その効果は、特に、低コレクタ電圧動作時
の高周波特性に優れているGaAsHBTの場合に大き
く、移動体通信用携帯端末におけるバッテリ電源電圧の
低下を可能にして小型・軽量化に貢献できる。
【0047】<第2実施の形態>図3は本実施の形態の
トランジスタ電力増幅器における回路図である。電力増
幅用トランジスタTr21,ベース駆動用トランジスタTr2
2,ベース電圧調整用バイアス抵抗R21・R22,入力整合回
路21,信号入力端子22,出力整合回路23,コレクタ
電源Vccおよび利得制御電源Vbbは、図1に示す、第1
実施の形態における電力増幅用トランジスタTr11,ベー
ス駆動用トランジスタTr12,ベース電圧調整用バイアス
抵抗R11・R12,入力整合回路11,信号入力端子12,出
力整合回路13,コレクタ電源Vccおよび利得制御電源
Vbbと同じ構成を有している。
【0048】本実施の形態においては、上記信号入力端
子22とベース駆動用トランジスタTr22のベースとを
インピーダンス回路25を介して交流的に接続してい
る。そして、インピーダンス回路25におけるインピー
ダンスは、このインピーダンスの実部および虚部を調整
するにとによって任意の値に設定できる。したがって、
このインピーダンス回路25によって、ベース駆動用ト
ランジスタTr22のエミッタ電位とベース電位との交流
的な位相を同相にすることが可能なのである。
【0049】こうして、ベース駆動用トランジスタTr2
2のベースとエミッタとが同相になることによって、信
号入力端子22から入力された信号でベース駆動用トラ
ンジスタTr22のエミッタ電位が上昇しても、同時に生
ずるベース電位の上昇によって、ベース駆動用トランジ
スタTr22のベース−エミッタ間電圧の低下は回避され
るのである。その結果、上記ベース駆動用トランジスタ
Tr22は正常に動作することができるようになり、ベー
ス駆動用トランジスタTr22による電力増幅用トランジ
スタTr21のベース駆動能力の低下を抑制できる。
【0050】したがって、本実施の形態によれば、上記
電力増幅用トランジスタTr21のベース−エミッタ間に
オン電圧Vbiが存在することに起因する電力増幅用トラ
ンジスタTr21の利得低下が防止されて、出力信号の電
力が向上するのである。
【0051】このように、本実施の形態においては、上
記利得制御電圧Vbbの値や増幅器オン電圧Vbb onの値
とは関係なく、ベース駆動用トランジスタTr22による
電力増幅用トランジスタTr21のベース駆動能力が補償
される。したがって、バッテリ電源電圧が4.8Vから
3.6Vに移行して最大利得制御電圧Vbb maxが2.2V
となり、GaAsHBTを増幅素子として使用した場合の
増幅器オン電圧Vbb on(2.6V)よりも低くなって動
作モードがC級となっても、大きな利得および出力電圧
を得ることができるのである。つまり、本実施の形態
は、上記利得制御電源Vbb端から見た電力増幅用トラン
ジスタTr21のオン電圧Vbb onが高く、動作モードがC
級に成りやすいGaAsHBTを増幅素子として用いた場
合に、より大きな効果を奏すると言える。
【0052】図4は、上記インピーダンス回路25を具
体的に開示した回路図である。このインピーダンス回路
25は、抵抗RとインダクタLとキャパシタCとを直列
に接続して構成されており、抵抗R,インダクタLおよ
びキャパシタCの値の組み合わせによって任意のインピ
ーダンスを実現できるのである。
【0053】上述のように、本実施の形態においては、
上記ベース駆動用トランジスタTr22のベースと信号入
力端子22とをインピーダンス回路25を介して交流的
に接続して、ベース駆動用トランジスタTr22のエミッ
タ電位の位相とベース電位の位相とを同相にしている。
したがって、入力信号によってベース駆動用トランジス
タTr22のエミッタ電位とベース電位とが同時に上昇し
て、入力信号によるベース駆動用トランジスタTr22の
ベース−エミッタ間電圧の低下が回避される。
【0054】すなわち、本実施の形態によれば、上記利
得制御電圧Vbbおよび増幅器オン電圧Vbb onには関係
なく、ベース駆動用トランジスタTr22による電力増幅
用トランジスタTr21のベース駆動能力の低下を抑制し
て、電力増幅用トランジスタTr21の利得低下を防止で
きるのである。その効果は、特に、低コレクタ電圧動作
時の高周波特性に優れているGaAsHBTの場合に大き
く、移動体通信用携帯端末におけるバッテリ電源電圧の
低下を可能にして小型・軽量化に貢献できる。
【0055】ここで、上記インピーダンス回路25は、
上述のようにベース駆動用トランジスタTr22のエミッ
タ電位とベース電位との交流的な相対位相を任意に設定
できる。したがって、インピーダンス25の信号入力端
子22側の接続位置は、信号入力端子22から電力増幅
用トランジスタTr21のベース端までの何れでもよいこ
とになる。
【0056】<第3実施の形態>図5に示すトランジス
タ電力増幅器では、ベース駆動用トランジスタTr32の
ベースと入力整合回路31内とをインピーダンス回路3
5を介して交流的に接続している。尚、図5中における
電力増幅用トランジスタTr31,ベース駆動用トランジス
タTr32,ベース電圧調整用バイアス抵抗R31・R32,信号
入力端子32,出力整合回路33,コレクタ電源Vccおよ
び利得制御電源Vbbは、図3に示す、第2実施の形態に
おける電力増幅用トランジスタTr21,ベース駆動用トラ
ンジスタTr22,ベース電圧調整用バイアス抵抗R21・R2
2,信号入力端子22,出力整合回路23,コレクタ電源V
ccおよび利得制御電源Vbbと同じ構成を有している。
【0057】本実施の形態においても、上記インピーダ
ンス回路35のインピーダンスを任意に設定することに
よって、ベース駆動用トランジスタTr32のエミッタ電
位とベース電位との交流的な位相を同相にすることがで
きる。したがって、利得制御電圧Vbbや増幅器オン電圧
Vbb onには関係なく、入力信号によるベース駆動用ト
ランジスタTr32のベース−エミッタ間電圧の低下を回
避することができ、ベース駆動用トランジスタTr32に
よる電力増幅用トランジスタTr31のベース電流駆動能
力の低下を抑制できる。すなわち、本実施の形態によれ
ば、低電圧動作時においても電力増幅用トランジスタT
r31の利得低下を防止して、出力信号の電力を向上でき
るのである。
【0058】<第4実施の形態>図6に示すトランジス
タ電力増幅器では、ベース駆動用トランジスタTr42の
ベースと電力増幅用トランジスタTr41のベースとをイ
ンピーダンス回路45を介して交流的に接続している。
尚、図6中における電力増幅用トランジスタTr41,ベー
ス駆動用トランジスタTr42,ベース電圧調整用バイアス
抵抗R41・R42,入力整合回路41,信号入力端子42,出
力整合回路43,コレクタ電源Vccおよび利得制御電源
Vbbは、図3に示す、第2実施の形態における上記電力
増幅用トランジスタTr21,ベース駆動用トランジスタT
r22,ベース電圧調整用バイアス抵抗R21・R22,入力整合
回路21,信号入力端子22,出力整合回路23,コレク
タ電源Vccおよび利得制御電源Vbbと同じ構成を有して
いる。
【0059】本実施の形態においても、上記インピーダ
ンス回路45のインピーダンスを任意に設定することに
よって、ベース駆動用トランジスタTr42のエミッタ電
位とベース電位との交流的な位相を同相にすることがで
きる。したがって、利得制御電圧Vbbや増幅器オン電圧
Vbb onには関係なく、入力信号によるベース駆動用ト
ランジスタTr42のベース−エミッタ間電圧の低下を回
避することができ、ベース駆動用トランジスタTr42に
よる電力増幅用トランジスタTr41のベース駆動能力の
低下を抑制できる。すなわち、本実施の形態によれば、
低電圧動作時においても電力増幅用トランジスタTr41
の利得低下を防止して、出力信号の電力を向上できるの
である。
【0060】尚、第2実施の形態〜第4実施の形態にお
いて、実際には、トランジスタは接合容量や寄生インダ
クタンス等のリアクティブな成分を有する。そのため
に、ベース駆動用トランジスタTr22,Tr32,Tr42のエ
ミッタ電位とベース電位との交流的な相対位相は同相か
らはずれる。しかしながら、このずれはインピーダンス
回路25,35,45のインピーダンスによって調整可能
である。
【0061】上記第3,第4実施の形態におけるインピ
ーダンス回路35,45は、例えば図4に示すインピー
ダンス回路25のごとく、抵抗RとインダクタLとキャ
パシタCとを直列に接続して構成できることは言うまで
もない。また、上記各インピーダンス回路25,35,4
5は、必ずしもRLC直列回路である必要はなく、イン
ピーダンスを任意の値に設定できる回路構成であればよ
い。また、上記各実施の形態においては、各電力増幅用
トランジスタTr11,Tr21,Tr31,Tr41のコレクタ電源
と各ベース駆動幅用トランジスタTr12,Tr22,Tr32,T
r42のコレクタ電源とを共通のコレクタ電源Vccとして
いるが、夫々異なる電源としても差し支えない。また、
上記実施の形態においては、電力増幅用トランジスTr1
1のベースと利得制御電源Vbbとをバイアス抵抗R13を
介して接続して利得制御電源Vbbから電力増幅用トラン
ジスタTr11を直接バイアスすることと、ベース駆動用
トランジスタのベースと信号入力端子または電力増幅用
トランジスタのベースまたは入力整合回路内とをインピ
ーダンス回路を介して接続してベース駆動用トランジス
のエミッタ電位の位相とベース電位の位相とを同相にす
ることとを、異なる実施の形態として説明している。し
かしながら、両方を同時に行って(つまり、図1と図3
または図5または図6とを組み合わせて)、実効利得制
御電圧範囲の拡大とベース駆動用トランジスタによる電
力増幅用トランジスタのベース駆動能力の低下防止とを
同時に図っても差し支えない。
【0062】
【発明の効果】以上より明らかなように、請求項1に係
る発明のトランジスタ電力増幅器は、バイポーラトラン
ジスタで構成された電力増幅用の第1トランジスタと、
バイポーラトランジスタで構成されて上記第1トランジ
スタのベースを駆動する第2トランジスタとを有し、上
記第2トランジスタのベースに接続された利得制御用電
源と上記第1トランジスタのベースとを抵抗で直接接続
したので、上記第2トランジスタがオンするまでは、上
記抵抗を介して、上記利得制御用電源によって上記第1
トランジスタを第2トランジスタを介さずに直接バイア
スできる。
【0063】したがって、上記利得制御用電源による実
効利得制御電圧範囲が、上記第2トランジスタを介して
のみ上記第1トランジスタをバイアスする場合の実効利
得制御電圧範囲よりも、上記第2トランジスタのベース
−エミッタ間オン電圧分だけ拡大できる。すなわち、こ
の発明によれば、電源電圧が低下されて上記利得制御用
電源の電圧が低下しても、十分な利得制御を行うことが
できる。
【0064】また、請求項2に係る発明のトランジスタ
電力増幅器における利得制御用電源の電圧は、上記第1
トランジスタのベース−エミッタ間オン電圧と上記第2
トランジスタのベース−エミッタ間オン電圧との和以下
であるので、低電圧動作時にも十分対処できる。尚、こ
の場合には、請求項1に係る発明のトランジスタ電力増
幅器の場合と同様に、利得制御用電源による実効利得制
御電圧範囲が第2トランジスタのベース−エミッタ間オ
ン電圧分だけ拡大されている。したがって、上記利得制
御用電源の電圧が、上記第1トランジスタのベース−エ
ミッタ間オン電圧と上記第2トランジスタのベース−エ
ミッタ間オン電圧との和以下であっても、上記利得制御
用電源によって十分利得を制御できるのである。
【0065】また、請求項3に係る発明のトランジスタ
電力増幅器は、バイポーラトランジスタで構成された電
力増幅用の第1トランジスタと、バイポーラトランジス
タで構成されて上記第1トランジスタのベースにエミッ
タが接続されたベース駆動用の第2トランジスタとを有
して、上記第2トランジスタのベースと上記第1トラン
ジスタのベースに接続された信号入力端子とをインピー
ダンス回路で接続したので、上記インピーダンス回路の
インピーダンスを調整することによって、上記信号入力
端子に接続されている上記第2トランジスタのエミッタ
電位とベース電位の交流的な相対位相を同相にできる。
【0066】したがって、入力信号によって第2トラン
ジスタのエミッタ電位が上昇する際にベース電位をも上
昇させることができ、上記第2トランジスタのベース−
エミッタ間電位の低下を抑制できる。その結果、上記第
2トランジスタによる上記第1トランジスタのベース駆
動能力の低下を防止でき、利得の低下を防止できる。
尚、この発明による効果は、利得制御用電源の電圧およ
び上記利得制御用電源から見た上記第1トランジスタの
オン電圧には関係なく得られる。したがって、この発明
によれば、低電圧動作時にも十分対処できる。
【0067】また、請求項4に係る発明のトランジスタ
電力増幅器は、バイポーラトランジスタで構成された電
力増幅用の第1トランジスタと、バイポーラトランジス
タで構成されて上記第1トランジスタのベースにエミッ
タが接続されたベース駆動用の第2トランジスタとを有
して、上記第2トランジスタのベースと上記第1トラン
ジスタのベースとをインピーダンス回路で接続したの
で、上記インピーダンス回路のインピーダンスを調整す
ることによって、上記第2トランジスタのエミッタ電位
とベース電位の交流的な相対位相を同相にできる。
【0068】したがって、入力信号によって第2トラン
ジスタのエミッタ電位が上昇する際にベース電位をも上
昇させることができ、上記第2トランジスタのベース−
エミッタ間電位の低下を抑制できる。その結果、上記第
2トランジスタによる上記第1トランジスタのベース駆
動能力の低下を防止でき、利得の低下を防止できる。
尚、この発明による効果は、利得制御用電源の電圧およ
び上記利得制御用電源から見た上記第1トランジスタの
オン電圧には関係なく得られる。したがって、この発明
によれば、低電圧動作時にも十分対処できる。
【0069】また、請求項5に係る発明のトランジスタ
電力増幅器は、バイポーラトランジスタで構成された電
力増幅用の第1トランジスタと、バイポーラトランジス
タで構成されて上記第1トランジスタのベースにエミッ
タが接続されたベース駆動用の第2トランジスタとを有
して、上記第2トランジスタのベースと上記第1トラン
ジスタのベースに接続されたインピーダンス整合回路内
とをインピーダンス回路で接続したので、上記インピー
ダンス回路のインピーダンスを調整することによって、
上記第2トランジスタのエミッタ電位とベース電位の交
流的な相対位相を同相にできる。
【0070】したがって、入力信号によって第2トラン
ジスタのエミッタ電位が上昇する際にベース電位をも上
昇させることができ、上記第2トランジスタのベース−
エミッタ間電位の低下を抑制できる。その結果、上記第
2トランジスタによる上記第1トランジスタのベース駆
動能力の低下を防止でき、利得の低下を防止できる。
尚、この発明による効果は、利得制御用電源の電圧およ
び上記利得制御用電源から見た上記第1トランジスタの
オン電圧には関係なく得られる。したがって、この発明
によれば、低電圧動作時にも十分対処できる。
【0071】また、請求項6に係る発明のトランジスタ
電力増幅器は、上記バイポーラトランジスタとしてGa
AsHBTを用いたので、低コレクタ電圧動作時の高周
波特性に優れ、バッテリの電源電圧低下に寄与できる。
したがって、この発明によれば、移動体通信用携帯端末
等の小型・軽量化を大いに促進できる。
【0072】尚、この場合には、請求項1に係る発明の
トランジスタ電力増幅器の場合と同様に、実効利得制御
電圧範囲が第2トランジスタのベース−エミッタ間オン
電圧分だけ拡大している。したがって、バイポーラトラ
ンジスタとして、シリコンバイポーラトランジスタより
もベース−エミッタ間オン電圧が大きいGaAsHBTを
用いても、十分な利得制御が行われるのである。さら
に、請求項3乃至請求項5の何れか一つに係る発明のト
ランジスタ電力増幅器の場合と同様に、入力信号による
上記第2トランジスタのベース−エミッタ間電圧の低下
が抑制される。したがって、バイポーラトランジスタと
して、シリコンバイポーラトランジスタよりも上記利得
制御用電源端から見た第1トランジスタのオン電圧が大
きいGaAsHBTを用いても、上記オン電圧に拘わらず
上記第2トランジスタによる第1トランジスタのベース
電流駆動能力が補償されて、利得の低下が防止されるの
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明のトランジスタ電力増幅器における回
路図である。
【図2】図1に示すトランジスタ電力増幅器におけるコ
レクタ電流Iccと利得制御電圧Vbbとの関係を示す図で
ある。
【図3】図1とは異なるトランジスタ電力増幅器におけ
る回路図である。
【図4】図3におけるインピーダンス回路を具体的に開
示した回路図である。
【図5】図1および図3とは異なるトランジスタ電力増
幅器における回路図である。
【図6】図1,図3および図5とは異なるトランジスタ
電力増幅器における回路図である。
【図7】従来のエミッタ接地型電力増幅器の回路図であ
る。
【図8】図7に示す従来の電力増幅器におけるコレクタ
電流Iccと利得制御電圧Vbbとの関係を示す図である。
【符号の説明】
11,21,31,41…入力整合回路、12,22,32,
42…信号入力端子、13,23,33,43…出力整合
回路、25,35,45…インピーダンス回路、Tr11,T
r21,Tr31,Tr41…電力増幅用トランジスタ、Tr12,Tr
22,Tr32,Tr42…ベース駆動用トランジスタ、R11,R1
2,R13,R21,R22,R31,R32,R41,R42…バイアス抵
抗、Vcc…コレクタ電源、 Icc…コレク
タ電流、Vbb…利得制御電源、 Ibb…利
得制御電流、C…キャパシタ、 L…
インダクタ、R…抵抗。

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 バイポーラトランジスタで構成されると
    共に、エミッタが接地され、コレクタにコレクタ駆動用
    電源が接続されて、ベースに入力された信号を増幅して
    上記コレクタから出力する第1トランジスタと、 バイポーラトランジスタで構成されると共に、エミッタ
    に上記第1トランジスタのベースが接続され、コレクタ
    にコレクタ駆動用電源が接続され、ベースに利得制御用
    電源が接続された第2トランジスタと、 上記利得制御用電源と上記第1トランジスタのベースと
    に接続された抵抗を備えたことを特徴とするトランジス
    タ電力増幅器。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載のトランジスタ電力増幅
    器において、 上記利得制御用電源の電圧は、上記第1トランジスタの
    ベース−エミッタ間オン電圧と上記第2トランジスタの
    ベース−エミッタ間オン電圧との和以下であることを特
    徴とするトランジスタ電力増幅器。
  3. 【請求項3】 バイポーラトランジスタで構成されると
    共に、エミッタが接地され、コレクタにコレクタ駆動用
    電源が接続されて、ベースに入力された信号を増幅して
    上記コレクタから出力する第1トランジスタと、 バイポーラトランジスタで構成されると共に、エミッタ
    に上記第1トランジスタのベースが接続され、コレクタ
    にコレクタ駆動用電源が接続され、ベースに利得制御用
    電源が接続された第2トランジスタと、 上記第1トランジスタのベースに信号を入力するための
    信号入力端子と、 上記第2トランジスタのベースと信号入力端子とを接続
    するインピーダンス回路を備えたことを特徴とするトラ
    ンジスタ電力増幅器。
  4. 【請求項4】 バイポーラトランジスタで構成されると
    共に、エミッタが接地され、コレクタにコレクタ駆動用
    電源が接続されて、ベースに入力された信号を増幅して
    上記コレクタから出力する第1トランジスタと、 バイポーラトランジスタで構成されると共に、エミッタ
    に上記第1トランジスタのベースが接続され、コレクタ
    にコレクタ駆動用電源が接続され、ベースに利得制御用
    電源が接続された第2トランジスタと、 上記第2トランジスタのベースと上記第1トランジスタ
    のベースとを接続するインピーダンス回路を備えたこと
    を特徴とするトランジスタ電力増幅器。
  5. 【請求項5】 バイポーラトランジスタで構成されると
    共に、エミッタが接地され、コレクタにコレクタ駆動用
    電源が接続され、ベースにインピーダンス整合回路が接
    続されて、上記インピーダンス整合回路を介してベース
    に入力された信号を増幅して上記コレクタから出力する
    第1トランジスタと、 バイポーラトランジスタで構成されると共に、エミッタ
    に上記第1トランジスタのベースが接続され、コレクタ
    にコレクタ駆動用電源が接続され、ベースに利得制御用
    電源が接続された第2トランジスタと、 上記第2トランジスタのベースとインピーダンス整合回
    路内とを接続するインピーダンス回路を備えたことを特
    徴とするトランジスタ電力増幅器。
  6. 【請求項6】 請求項1乃至請求項5の何れか一つに記
    載のトランジスタ電力増幅器において、 上記バイポーラトランジスタは、ガリウムヒ素化合物半
    導体ヘテロ接合バイポーラトランジスタであることを特
    徴とするトランジスタ電力増幅器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6127886A (en) * 1997-10-30 2000-10-03 The Whitaker Corporation Switched amplifying device
WO1999033172A1 (fr) * 1997-12-22 1999-07-01 Hitachi, Ltd. Systeme d'amplification de puissance et terminal de communication radio mobile
JP2001127701A (ja) * 1999-10-28 2001-05-11 Hitachi Ltd 電力増幅器モジュール
JP3523139B2 (ja) * 2000-02-07 2004-04-26 日本電気株式会社 可変利得回路
US6861905B2 (en) * 2000-05-08 2005-03-01 Renesas Technology Corp. Power amplifier system and mobile communication terminal device
US6317002B1 (en) * 2000-06-27 2001-11-13 International Business Machines Corporation Circuit for efficiently producing low-power radio frequency signals
US6452452B1 (en) * 2000-07-10 2002-09-17 Intersil Americas Inc. Negative feedback gain control for common electrode transistor
US6678507B1 (en) * 2000-08-31 2004-01-13 Hitachi, Ltd. Power amplifier system and mobile communication terminal device
JP3631426B2 (ja) * 2000-09-25 2005-03-23 株式会社東芝 高出力増幅器
JP2002171143A (ja) * 2000-11-30 2002-06-14 Mitsubishi Electric Corp 高周波用電力増幅器
US6456163B1 (en) * 2001-03-08 2002-09-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. High-frequency amplifier circuit having a directly-connected bias circuit
TW503345B (en) * 2001-03-26 2002-09-21 Mediatec Inc Power controller
US6621351B2 (en) * 2001-08-23 2003-09-16 Motorola, Inc. RF amplifier and method therefor
JP2003243945A (ja) 2001-12-13 2003-08-29 Hitachi Ltd 高周波電力増幅器モジュール
US7034620B2 (en) 2002-04-24 2006-04-25 Powerwave Technologies, Inc. RF power amplifier employing bias circuit topologies for minimization of RF amplifier memory effects
KR100630340B1 (ko) * 2002-05-22 2006-10-02 학교법인 한국정보통신학원 전력증폭기의 바이어스 제어 회로
US6750722B2 (en) * 2002-06-28 2004-06-15 Freescale Semiconductor, Inc. Bias control for HBT power amplifiers
US6791418B2 (en) * 2002-10-02 2004-09-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Capacitor coupled dynamic bias boosting circuit for a power amplifier
DE10333278A1 (de) * 2003-07-22 2005-02-24 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung zur Erhöhung einer Versorgungsspannung
CN1926759B (zh) * 2004-01-05 2010-04-28 日本电气株式会社 放大器
JP4810904B2 (ja) 2005-07-20 2011-11-09 ソニー株式会社 高周波スイッチ回路を有する高周波装置
JP2007036973A (ja) * 2005-07-29 2007-02-08 Sharp Corp 電力増幅器および通信装置
JP4567577B2 (ja) * 2005-11-08 2010-10-20 三菱電機株式会社 電力増幅器用バイアス回路
JP4611934B2 (ja) * 2006-05-26 2011-01-12 三菱電機株式会社 電力増幅器用バイアス回路
JP2014057154A (ja) * 2012-09-11 2014-03-27 Mitsubishi Electric Corp 電力増幅器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5547715A (en) * 1978-09-30 1980-04-04 Toshiba Corp Gain control amplifier
US5023569A (en) * 1989-06-29 1991-06-11 Motorola, Inc. Variable gain amplifier

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