JP5714475B2

JP5714475B2 - 増幅装置

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Publication number: JP5714475B2
Application number: JP2011269200A
Authority: JP
Inventors: 康紀丹治; 英一郎乙部
Original assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electro Mechanics Co Ltd
Priority date: 2011-12-08
Filing date: 2011-12-08
Publication date: 2015-05-07
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Description

本発明は、増幅装置に関する。

例えば無線通信に用いられる高周波信号を増幅するために用いられる増幅器は、一般的に、最大出力付近で電力付加効率（Power Added Efficiency。以下、「ＰＡＥ」と示す。）が良好である。しかしながら、上記のような増幅器が用いられる、携帯電話などの通信装置では、最大出力での使用頻度は少なく、出力電力が１０［ｄＢ］から２０［ｄＢ］程度の低い出力での使用頻度が多い。そのため、上記のような通信装置では、１０［ｄＢ］から２０［ｄＢ］程度の低い出力におけるＰＡＥが、例えば、バッテリなどの内部電源で駆動する通信装置の連続使用時間に大きな影響を及ぼしている。

このような中、動作に必要な出力電力に応じて高周波信号の増幅に用いる増幅器を切り替える技術が開発されている。複数の動作モードごとに最大出力電力を切り替える技術としては、例えば特許文献１に記載の技術が挙げられる。

特開２００１−２１１０９０号公報

電力増幅器には、例えばＩｎＧａＰヘテロ接合バイポーラトランジスタ（Heterojunction Bipolar Transistor。以下「ＨＢＴ」と示す場合がある。）などの高性能なバイポーラトランジスタが用いられている。一方、増幅器を切り替えるためのスイッチには、例えば、ＧａＡｓ系化合物半導体のＨＥＭＴ（High Electron Mobility Transistor。高電子移動度トランジスタ）などが一般的に用いられている。そのため、例えば特許文献１に記載の技術を用いる増幅装置のように、動作に必要な出力電力に応じて高周波信号の増幅に用いる増幅器を切り替えることが可能な増幅装置（または、増幅器モジュール）は、例えば、複数の半導体チップを組み合わせて備える必要があり、その結果、コストが上昇や、サイズの増大を招いている。

また、近年、例えば、ＩｎＧａＰＨＢＴとＨＥＭＴとを１つの半導体チップで構成することが可能な複合プロセスが開発されている。しかしながら、上記のような複合プロセスは工程が複雑であることから、上記のような複合プロセスを用いる場合には、コストの上昇を招いてしまう。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、コストの低減を図りつつ、特性の劣化の防止を図ることが可能な、新規かつ改良された増幅装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のある観点によれば、高周波信号が入力される入力端子と、高周波信号が出力される出力端子との間に接続され、バイポーラトランジスタを含み、入力端子から入力される高周波信号を増幅する第１増幅器と、バイポーラトランジスタを含み、上記入力端子から入力される高周波信号を増幅し、上記第１増幅器よりも最大出力電力が低い第２増幅器と、上記第２増幅器と上記出力端子との間に接続され、上記第２増幅器により増幅された高周波信号を、選択的に上記出力端子から出力させるスイッチング部と、を備え、上記スイッチング部は、上記第２増幅器と上記出力端子との間の信号線上に設けられる、インピーダンスの変換を行うインピーダンス変成器と、エミッタが接地され、コレクタが上記信号線に接続され、上記スイッチング部におけるスイッチング動作を制御する制御電圧に応じた電流がベースに印加される、第１バイポーラトランジスタと、コレクタが接地され、エミッタが上記信号線に接続され、上記制御電圧に応じた電流がベースに印加される、第２バイポーラトランジスタと、を備える増幅装置が提供される。

かかる構成によって、第１増幅器に係る信号経路、および第２増幅器に係る信号経路それぞれにおけるアイソレーションを確保し、特性の劣化を防止することができる。また、かかる構成によって、スイッチング部が備える第１バイポーラトランジスタと第２バイポーラトランジスタとを、第１増幅器や第２増幅器が含むバイポーラトランジスタと同種のバイポーラトランジスタとすることが可能となる。よって、かかる構成によって、コストの低減を図りつつ、特性の劣化の防止を図ることができる。

また、上記スイッチング部は、上記第２バイポーラトランジスタのベースに一端が接続され、他端が接地されるキャパシタをさらに備えていてもよい。

また、上記第１増幅器と上記第２増幅器とが含むバイポーラトランジスタと、上記スイッチング部が備える上記第１バイポーラトランジスタ、および上記第２バイポーラトランジスタとは、同一プロセスにより形成されてもよい。

本発明によれば、コストの低減を図りつつ、特性の劣化の防止を図ることができる。

本発明の第１の実施形態に係る増幅装置の構成の一例を示す説明図である。本発明の第１の実施形態に係る第２バイポーラトランジスタを備えることによる効果を説明するための説明図である。本発明の第１の実施形態に係る第２バイポーラトランジスタを備えることによる効果を説明するための説明図である。本発明の第２の実施形態に係る増幅装置の構成の一例を示す説明図である。本発明の第２の実施形態に係るキャパシタを備えることによる効果を説明するための説明図である。本発明の第２の実施形態に係るキャパシタを備えることによる効果を説明するための説明図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

動作に必要な出力電力に応じて高周波信号の増幅に用いる増幅器を切り替える場合、例えば、大電力出力が必要なときは大電力増幅器を用いて高周波信号を増幅し、また、中電力出力が必要なときには中電力増幅器を用いて高周波信号を増幅する構成がとられる。ここで、上記の構成をとる場合、大電力増幅時において中電力増幅器の電源がオフで大電力増幅経路に一切悪影響を及ぼさず、逆に中電力増幅時において大電力増幅器の電源がオフで中電力増幅経路に一切悪影響を及ぼさないことが理想である。

しかしながら、単純に出力電力の異なる増幅器を並列に接続した場合には、高周波信号の振る舞いとして互いのインピーダンスの影響を受け、その結果、例えば増幅特性に劣化が生じてしまう。

そこで、本発明の実施形態に係る増幅装置では、増幅器同士の接続点にスイッチング部を備えることによって、互いのアイソレーションを確保し、特性の劣化を防止する。

以下では、本発明の実施形態に係るスイッチング部として、１入力１出力でオン／オフを切り替えるＳＰＳＴ（Single Pole, Single Throw）スイッチを例に挙げて説明する。なお、以下では、説明の便宜上、１入力１出力のＳＰＳＴについて説明するが、本発明の実施形態に係るスイッチング部は、ＳＰＳＴスイッチに限られない。例えば、本発明の実施形態に係るスイッチング部は、１入力２以上出力でオン／オフを切り替えるスイッチであってもよい。本発明の実施形態に係る増幅装置は、後述するスイッチング部を１または２以上備えることによって、多様なスイッチを備えることが可能である。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る増幅装置１００の構成の一例を示す説明図である。

増幅装置１００は、高周波信号が入力される入力端子Ｐｉｎと、高周波信号が出力される出力端子Ｐｏｕｔと、第１増幅器１０２と、第２増幅器１０４と、スイッチング部１０６とを備える。

ここで、本発明の実施形態に係る高周波信号としては、例えば、長波や、中波、短波、超短波、極超短波、マイクロ波、ミリ波などの無線通信に用いられる周波数の信号（例えば、３０［ｋＨｚ］〜３００［ＧＨｚ］の信号）が挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る高周波信号は、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る高周波信号は、３０［ｋＨｚ］未満の信号であってもよく、また、３００［ＧＨｚ］より高い周波数の信号であってもよい。

第１増幅器１０２は、入力端子Ｐｉｎと出力端子Ｐｏｕｔとの間に接続される。また、第１増幅器１０２は、バイポーラトランジスタを含み、入力端子Ｐｉｎから入力される高周波信号を増幅する。

ここで、第１増幅器１０２を構成するバイポーラトランジスタとしては、例えば、ＩｎＧａＰＨＢＴやＩｎＰＨＢＴなどの化合物系のＨＢＴや、ＳｉＧｅＨＢＴなどのＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）系のＨＢＴ、ＳｉＧe ＨＢＴとＢｕｌｋＣＭＯＳとの複合プロセスであるＳｉＧｅＢｉＣＭＯＳなど一般的に用いられているプロセスが用いられたＨＢＴなどが挙げられる。なお、本発明の実施形態に係るバイポーラトランジスタが、上記に限られないことは、言うまでもない。

また、第１増幅器１０２は、バイポーラトランジスタで構成される条件を満たし、高周波信号を増幅することができれば、任意の構成をとることが可能である。

第２増幅器１０４は、バイポーラトランジスタを含み、入力端子Ｐｉｎから入力される高周波信号を増幅する。また、第２増幅器１０４における最大出力電力は、第１増幅器１０２における最大出力電力よりも低い。より具体的には、第２増幅器１０４は、例えば、第１増幅器１０２が含むトランジスタよりもトランジスタサイズが小さなトランジスタで構成される。なお、本発明の実施形態に係る第２増幅器１０４は、最大出力電力が第１増幅器１０２よりも低いことが実現されれば、第１増幅器１０２が含むトランジスタよりもトランジスタサイズが小さなトランジスタで構成されていなくてもよい。以下では、第２増幅器１０４が含むトランジスタのトランジスタサイズが、第１増幅器１０２が含むトランジスタのトランジスタサイズよりも小さい場合を例に挙げて説明する。

ここで、第２増幅器１０２を構成するバイポーラトランジスタとしては、例えば、第１増幅器１０２を構成するバイポーラトランジスタと同様に、ＩｎＧａＰＨＢＴなどの化合物系のＨＢＴや、ＳｉＧｅＨＢＴなどのＳｉ系のＨＢＴ、ＳｉＧe ＨＢＴとＢｕｌｋＣＭＯＳとの複合プロセスであるＳｉＧｅＢｉＣＭＯＳなど一般的に用いられているプロセスが用いられたＨＢＴなどが挙げられる。また、第２増幅器１０２を構成するバイポーラトランジスタは、例えば、第１増幅器１０２を構成するバイポーラトランジスタと同一プロセスにより形成されてもよい。

また、第２増幅器１０４は、バイポーラトランジスタで構成される条件を満たし、高周波信号を増幅することができれば、任意の構成をとることが可能である。

また、第２増幅器１０４におけるトランジスタサイズは、第２増幅器１０４の用途に応じて設定される。より具体的には、例えば、第１増幅器１０２が大電力増幅用の増幅器である場合には、第２増幅器１０４におけるトランジスタサイズは、当該大電力よりも小さな、中電力増幅または小電力増幅に対応するトランジスタサイズが設定され、また、第１増幅器１０２が中電力増幅用の増幅器である場合には、第２増幅器１０４におけるトランジスタサイズは、当該中電力よりも小さな、小電力増幅に対応するトランジスタサイズが設定される。

スイッチング部１０６は、第２増幅器１０４と出力端子Ｐｏｕｔとの間に接続され、第２増幅器１０４により増幅された高周波信号を、選択的に出力端子Ｐｏｕｔから出力させる。言い換えると、スイッチング部１０６は、例えば、第２増幅器１０４を選択的に機能させる役目を果たす。

［１］スイッチング部１０６の構成
スイッチング部１０６は、インピーダンス変成器ＭＳＴＬと、第１バイポーラトランジスタＴＲ１と、第２バイポーラトランジスタＴＲ２とを備える。

また、スイッチング部１０６では、制御電圧Ｖｃ０、Ｖｃ１の電圧レベル（ハイレベル／ローレベル）に応じて、スイッチング部１０６のオン／オフ動作が制御される。より具体的には、例えば、制御電圧Ｖｃ０の電圧レベルをハイレベルに固定すると、スイッチング部１０６は、制御電圧Ｖｃ１の電圧レベルがローレベルのときにオン状態となり、制御電圧Ｖｃの電圧レベルがハイレベルのときにオン状態となる。

インピーダンス変成器ＭＳＴＬは、第２増幅器１０４と出力端子Ｐｏｕｔとの間の信号線上に設けられ、高抵抗を低抵抗に、低抵抗を高抵抗に変換する役目を果たす。ここで、インピーダンス変成器ＭＳＴＬとしては、例えば、使用周波数の１／４波長線路が挙げられる。

第１バイポーラトランジスタＴＲ１は、エミッタが接地され、コレクタが信号線に接続され、制御電圧Ｖｃ１に応じた電流がベースに印加される。

ここで、第１バイポーラトランジスタＴＲ１としては、例えば、ＩｎＧａＰＨＢＴやＩｎＰＨＢＴなどの化合物系のＨＢＴや、ＳｉＧｅＨＢＴなどのＳｉ系のＨＢＴ、ＳｉＧe ＨＢＴとＢｕｌｋＣＭＯＳとの複合プロセスであるＳｉＧｅＢｉＣＭＯＳなど一般的に用いられているプロセスが用いられたＨＢＴなどが挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る第１バイポーラトランジスタＴＲ１が、上記に限られないことは、言うまでもない。また、スイッチング部１０６は、第１バイポーラトランジスタＴＲ１として、例えば、第１増幅器１０２や第２増幅器１０４を構成するバイポーラトランジスタと同種のバイポーラトランジスタを備える。

第２バイポーラトランジスタＴＲ２は、コレクタが接地され、エミッタが信号線に接続され、制御電圧Ｖｃ１に応じた電流がベースに印加される。

ここで、第２バイポーラトランジスタＴＲ２としては、第１バイポーラトランジスタＴＲ１と同様に、例えば、例えば、ＩｎＧａＰＨＢＴやＩｎＰＨＢＴなどの化合物系のＨＢＴや、ＳｉＧｅＨＢＴなどのＳｉ系のＨＢＴ、ＳｉＧe ＨＢＴとＢｕｌｋＣＭＯＳとの複合プロセスであるＳｉＧｅＢｉＣＭＯＳなど一般的に用いられているプロセスが用いられたＨＢＴなどが挙げられる。なお、本発明の実施形態に係る第２バイポーラトランジスタＴＲ２が、上記に限られないことは、言うまでもない。また、スイッチング部１０６は、第２バイポーラトランジスタＴＲ２として、例えば、第１増幅器１０２や第２増幅器１０４を構成するバイポーラトランジスタと同種のバイポーラトランジスタを備える。

［２］スイッチング部１０６におけるスイッチング動作の一例
次に、スイッチング部１０６におけるスイッチング動作の一例について説明する。

（１）スイッチング部１０６がオフのとき：第１増幅器１０２が動作し、第２増幅器１０４が非動作であるとき
例えば、制御電圧Ｖｃ０の電圧レベルがハイレベル、制御電圧Ｖｃ１の電圧レベルがハイレベルのとき、第１バイポーラトランジスタＴＲ１と、第２バイポーラトランジスタＴＲ２とは、オン状態となる。このとき、図１に示すＡ点では、グランド（接地）に対して短絡状態となる。また、インピーダンス変成器ＭＳＴＬによって、図１に示す点Ｂでは開放状態となり、第２増幅器１０４に係る信号経路は、第１増幅器１０２に係る信号経路に影響を及ぼさない。

ここで、仮に、スイッチング部１０６が、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えていない場合には、図１に示す点Ａにおいて、高周波信号の正の振幅は、第１バイポーラトランジスタＴＲ１により短絡状態となる。しかしながら、スイッチング部１０６が、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えていない場合には、負の振幅に対して第１バイポーラトランジスタＴＲ１は逆方向に電流が流れないため、図１に示す点Ａにおいて、高周波信号の負の振幅は、短絡状態とならない。

これに対して、本発明の第１の実施形態に係るスイッチング部１０６は、図１に示すように、第１バイポーラトランジスタＴＲ１に対してエミッタとコレクタとが逆に接続されている第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えているので、負の振幅の電流を流すことが可能である。よって、スイッチング部１０６は、図１に示す点Ａにおいて、高周波信号の短絡状態を保つことができる。

図２Ａ、図２Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えることによる効果を説明するための説明図である。図２Ａは、第１増幅器１０２−出力端子Ｐｏｕｔ間における高周波信号電力に対する挿入損失の関係を、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備える場合と備えない場合それぞれについて示している。また、図２Ｂは、第１増幅器１０２−出力端子Ｐｏｕｔ間における高周波信号電力に対するＩＭＤ（Inter Modulation Distortion：相互変調歪）の関係を、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備える場合と備えない場合それぞれについて示している。ここで、図２Ａ、図２Ｂに示すＡは、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備える場合における特性の一例を示しており、また、図２Ａ、図２Ｂに示すＢは、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えない場合における特性の一例を示している。

図２Ａに示すように、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えることによって、スイッチング部１０６では、第１増幅器１０２−出力端子Ｐｏｕｔ間の挿入損失を、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えない場合よりも小さくすることができる。また、図２Ｂに示すように、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えることによって、スイッチング部１０６では、ＩＭＤ（相互変調歪）を、第２バイポーラトランジスタＴＲ２を備えない場合よりも小さくすることができる。

（２）スイッチング部１０６がオンのとき：第１増幅器１０２が非動作であり、第２増幅器１０４が動作するとき
例えば、制御電圧Ｖｃ０の電圧レベルがハイレベル、制御電圧Ｖｃ１の電圧レベルがローレベルのとき、第１バイポーラトランジスタＴＲ１と、第２バイポーラトランジスタＴＲ２とは、オフ状態となる。よって、第２増幅器１０４−出力端子Ｐｏｕｔ間、すなわち、第２増幅器１０４に係る信号経路の挿入損失は最小となる。

ここで、図１では、第１増幅器１０２−出力端子Ｐｏｕｔ間、すなわち、第１増幅器１０２に係る信号経路上に、本発明の実施形態に係るスイッチング部を備えていないが、これは、第１増幅器１０２のトランジスタサイズが第２増幅器１０４よりも大きいことから、第１増幅器１０２の非動作時のインピーダンスを利用し、図１に示す点Ｂにおける影響を抑えることが可能であるためである。つまり、図１では省略をしているが、本発明の第１の実施形態に係る増幅装置は、例えば、第１増幅器１０２に係る信号経路上に、スイッチング部１０６と同様の構成のスイッチを備えていてもよい。

本発明の第１の実施形態に係る増幅器装置１００は、図１に示すスイッチング部１０６を備えることによって、第１増幅器１０２に係る信号経路、および第２増幅器１０４に係る信号経路それぞれにおけるアイソレーションを確保し、特性の劣化を防止することができる。

また、増幅器装置１００は、例えば、第１増幅器１０２と第２増幅器１０４とが含むバイポーラトランジスタと、スイッチング部１０６が備える第１バイポーラトランジスタＴＲ１、および第２バイポーラトランジスタＴＲ２とを、例えばＩｎＧａＰＨＢＴなどの同種のバイポーラトランジスタで構成することが可能である。つまり、本発明の実施形態に係る第１増幅器１０２と第２増幅器１０４とが含むバイポーラトランジスタと、スイッチング部１０６が備える第１バイポーラトランジスタＴＲ１、および第２バイポーラトランジスタＴＲ２とは、例えば、同一プロセスにより形成されていてもよい。ここで、本発明の実施形態に係る“同一プロセスにより形成される”とは、例えば、第１増幅器１０２と第２増幅器１０４とが含むバイポーラトランジスタと、スイッチング部１０６が備える第１バイポーラトランジスタＴＲ１、および第２バイポーラトランジスタＴＲ２とが、同一の工程で同時期に形成されること、または、異なる工程で別途形成されることをいう。

よって、増幅器装置１００は、例えば、増幅器とスイッチとを異なる半導体プロセスにより製造される複数の別の半導体チップで構成する場合において生じうる、増幅装置（または増幅モジュール）のサイズの増大や、コストの上昇、アセンブリ時におけるばらつきが大きくなるデメリットが生じる可能性を、低減することができる。また、増幅器装置１００では、例えば、ＩｎＧａＰＨＢＴとＨＥＭＴとを１チップで構成することが可能な複合プロセスを用いる場合のような、プロセス価格の上昇によるコストの上昇が防止される。

したがって、増幅器装置１００は、コストの低減を図りつつ、特性の劣化の防止を図ることができる。

（第２の実施形態）
本発明の実施形態に係る増幅装置の構成は、図１に示す構成に限られない。図３は、本発明の第２の実施形態に係る増幅装置２００の構成の一例を示す説明図である。

ここで、増幅装置２００と、図１に示す第１の実施形態に係る増幅装置１００とを比較すると、増幅装置２００は、基本的に図１に示す増幅装置１００と同様の構成を有しているが、スイッチング部２０２の構成が、図１に示すスイッチング部１０６と異なる。より具体的には、スイッチング部２０２は、図１に示すスイッチング部１０６の構成に加え、さらに、第２バイポーラトランジスタＴＲ２のベースに一端が接続され、他端が接地されるキャパシタＣ１を備えている。

キャパシタＣ１は、スイッチング部２０２がオン状態（すなわち、第１バイポーラトランジスタＴＲ１、および第２バイポーラトランジスタＴＲ２がオフ状態）である場合において、第２増幅器１０４−出力端子Ｐｏｕｔ間の挿入損失の増大と、歪みの劣化とが生じる可能性を低減する役目を果たす。

ここで、スイッチング部２０２がオン状態である場合には、第２バイポーラトランジスタＴＲ２は、オフ状態を維持している必要がある。しかしながら、仮に、スイッチング部２０２が、キャパシタＣ１を備えていない場合、例えば入力端子Ｐｉｎから入力される高周波信号が大電力の信号であるときには、高周波振幅が第２バイポーラトランジスタＴＲ２のベースにリークし、その結果、第２バイポーラトランジスタＴＲ２は、オフ状態を維持できなくなることが起こりうる。

これに対して、本発明の第２の実施形態に係るスイッチング部２０２は、図３に示すように、第２バイポーラトランジスタＴＲ２のベースに一端が接続され、他端が接地されるキャパシタＣ１を備えることによって、第２バイポーラトランジスタＴＲ２のベースの電位を高周波振幅に対して安定させ、第２バイポーラトランジスタＴＲ２がオフ状態を維持できなくなることを防止する。

ここで、キャパシタＣ１の容量としては、例えば、高周波で短絡となるような容量が挙げられる。より具体的には、キャパシタＣ１の容量としては、例えば、１［ＧＨｚ］の周波数に対して２［ｐＦ］程度の容量が挙げられる。なお、本発明の実施形態に係るキャパシタＣ１の容量が、上記に限られないことは、言うまでもない。

図４Ａ、図４Ｂは、本発明の第２の実施形態に係るキャパシタＣ１を備えることによる効果を説明するための説明図である。図４Ａは、第２増幅器１０４−出力端子Ｐｏｕｔ間の高周波信号電力に対する挿入損失の関係を、キャパシタＣ１を備える場合と備えない場合それぞれについて示している。また、図４Ｂは、第２増幅器１０４−出力端子Ｐｏｕｔ間の高周波信号電力に対するＩＭＤ（相互変調歪）の関係を、キャパシタＣ１を備える場合と備えない場合それぞれについて示している。ここで、図４Ａ、図４Ｂに示すＡは、キャパシタＣ１を備える場合における特性の一例を示しており、また、図４Ａ、図４Ｂに示すＢは、キャパシタＣ１を備えない場合における特性の一例を示している。

図４Ａに示すように、キャパシタＣ１を備えることによって、スイッチング部２０２では、第２増幅器１０４−出力端子Ｐｏｕｔ間の挿入損失を、キャパシタＣ１を備えない場合よりも小さくすることができる。また、図４Ｂに示すように、キャパシタＣ１を備えることによって、スイッチング部２０２では、ＩＭＤ（相互変調歪）を、キャパシタＣ１を備えない場合よりも小さくすることができる。

本発明の第２の実施形態に係る増幅装置２００は、図３に示す構成をとることによって、図１に示す第１の実施形態に係る増幅装置１００よりも、さらに高周波信号の振幅に対する歪みを低減しつつ、スイッチング部２０２におけるスイッチングを実現することができる。また、増幅装置２００は、図３に示す構成をとることによって、高周波信号が大電力の信号である場合においても、歪みを低減することができる。

また、増幅装置２００は、図１に示す第１の実施形態に係る増幅装置１００と基本的に同様の構成を有する。したがって、増幅装置２００は、図１に示す増幅装置１００と同様に、コストの低減を図りつつ、特性の劣化の防止を図ることができる。

（他の実施形態）
本発明の実施形態に係る増幅装置の構成は、図１に示す第１の実施形態に係る構成や、図３に示す第２の実施形態に係る構成に限られない。

例えば、図１、図３では、２つの出力電力を切り替える構成例を示したが、本発明の実施形態に係る増幅装置は、本発明の実施形態に係るスイッチング部を、例えば各増幅器と出力端子との間に備えることによって、３つ以上の出力電力を切り替える構成をとることも可能である。

また、本発明の実施形態に係る増幅装置は、例えば、各増幅器の入力側（例えば、図１、図３における点Ｃ側）に、本発明の実施形態に係るスイッチング部をさらに備えていてもよい。

以上、本発明の実施形態として増幅装置を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、携帯電話やスマートフォンなどの通信装置や、ＰＣ（Personal Computer）やサーバなどのコンピュータ、テレビ受像機などの表示装置、映像／音楽再生装置（または映像／音楽記録再生装置）、ゲーム機など、高周波信号を処理することが可能な様々な機器に適用することができる。また、本発明の実施形態は、例えば、上記のような機器に組み込むことが可能な、増幅モジュール（または、増幅ＩＣ（Integrated Circuit））に適用することもできる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、本発明の実施形態に係る増幅装置が備える、本発明の実施形態に係るスイッチング部は、図１に示すスイッチング部１００、図３に示すスイッチング部２００（変形例に係るスイッチも含む）の等価回路で構成されていてもよい。

１００、２００増幅装置
１０２第１増幅器
１０４第２増幅器
１０６、２０２スイッチング部
ＴＲ１第１バイポーラトランジスタ
ＴＲ２第２バイポーラトランジスタ
Ｃ１キャパシタ

Claims

高周波信号が入力される入力端子と、高周波信号が出力される出力端子との間に接続され、バイポーラトランジスタを含み、入力端子から入力される高周波信号を増幅する第１増幅器と、
バイポーラトランジスタを含み、前記入力端子から入力される高周波信号を増幅し、前記第１増幅器よりも最大出力電力が低い第２増幅器と、
前記第２増幅器と前記出力端子との間に接続され、前記第２増幅器により増幅された高周波信号を、選択的に前記出力端子から出力させるスイッチング部と、
を備え、
前記スイッチング部は、
前記第２増幅器と前記出力端子との間の信号線上に設けられる、インピーダンスの変換を行うインピーダンス変成器と、
エミッタが接地され、コレクタが前記信号線に接続され、前記スイッチング部におけるスイッチング動作を制御する制御電圧に応じた電流がベースに印加される、第１バイポーラトランジスタと、
コレクタが接地され、エミッタが前記信号線に接続され、前記制御電圧に応じた電流がベースに印加される、第２バイポーラトランジスタと、
前記第２バイポーラトランジスタのベースに一端が接続され、他端が接地されるキャパシタと、
を備え、
前記インピーダンス変成器は、
一端が前記出力端子に接続され、他端が前記第１バイポーラトランジスタのコレクタ、および前記第２バイポーラトランジスタのエミッタと接続され、
前記第１バイポーラトランジスタと前記第２バイポーラトランジスタとがオン状態となることにより前記他端側の前記信号線が接地された場合には、前記第２増幅器と前記出力端子とを開放状態にさせることを特徴とする、増幅装置。
前記第１増幅器と前記第２増幅器とが含むバイポーラトランジスタと、前記スイッチング部が備える前記第１バイポーラトランジスタ、および前記第２バイポーラトランジスタとは、同一プロセスにより形成されることを特徴とする、請求項１に記載の増幅装置。