JPH0572764B2 - - Google Patents
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- JPH0572764B2 JPH0572764B2 JP57050580A JP5058082A JPH0572764B2 JP H0572764 B2 JPH0572764 B2 JP H0572764B2 JP 57050580 A JP57050580 A JP 57050580A JP 5058082 A JP5058082 A JP 5058082A JP H0572764 B2 JPH0572764 B2 JP H0572764B2
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- Japan
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- amplifier
- resistor
- bias
- fet
- circuit
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- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 6
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- 102000004129 N-Type Calcium Channels Human genes 0.000 description 2
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- Amplifiers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は広帯域高効率増幅器に関するものであ
る。
る。
近年、VHF、UHF帯域移動通信、携帯電話装
置に用いる広帯域増幅器の開発が行なわれてい
る。この増幅器には、広帯域特性を有することと
同時に低消費電力であることが要求される。通常
この種の用途には、無損失回路を用いた整合増幅
器あるいは抵抗と結合コンデンサを用いた抵抗・
容量結合増幅器が用いられる。しかしながら整合
増幅器においては、集中定数キヤパシタ、インダ
クタおよび分布定数線路等の、周波数に依つてリ
アクタンスが変化する回路素子を用いるため広帯
域化が難かしく、さらに寄生発振等の不安定動作
を起こし易い。通常整合増幅器の帯域は１〜２オ
クターブが限度である。一方抵抗容量結合増幅器
では回路素子に周波数特性を持たない抵抗を用い
るため広帯域化は容易であり寄生発振等も起こり
にくい。しかしながら抵抗容量結合増幅器では直
流バイアス電流、電圧を抵抗を通じて供給するた
め、この抵抗による電力損失によつて増幅器の消
費電力が大幅に増えるという欠点がある。
置に用いる広帯域増幅器の開発が行なわれてい
る。この増幅器には、広帯域特性を有することと
同時に低消費電力であることが要求される。通常
この種の用途には、無損失回路を用いた整合増幅
器あるいは抵抗と結合コンデンサを用いた抵抗・
容量結合増幅器が用いられる。しかしながら整合
増幅器においては、集中定数キヤパシタ、インダ
クタおよび分布定数線路等の、周波数に依つてリ
アクタンスが変化する回路素子を用いるため広帯
域化が難かしく、さらに寄生発振等の不安定動作
を起こし易い。通常整合増幅器の帯域は１〜２オ
クターブが限度である。一方抵抗容量結合増幅器
では回路素子に周波数特性を持たない抵抗を用い
るため広帯域化は容易であり寄生発振等も起こり
にくい。しかしながら抵抗容量結合増幅器では直
流バイアス電流、電圧を抵抗を通じて供給するた
め、この抵抗による電力損失によつて増幅器の消
費電力が大幅に増えるという欠点がある。
本発明の目的は、前記欠点を除去した広帯域高
効率増幅器を提供することにある。
効率増幅器を提供することにある。
本発明によれば、抵抗と直流阻止キヤパシタと
の直列回路を交流負荷とし、増幅帯域の最下部に
おいても前記抵抗に比べて十分に高いインピーダ
ンスをもつインンダクタを通じて、直接増幅用ト
ランジスタのドレイン電極（あるいはコレクタ電
極）に直流バイアス電流および電圧を供給するこ
とを特徴とする広帯域、高効率増幅器が得られ
る。
の直列回路を交流負荷とし、増幅帯域の最下部に
おいても前記抵抗に比べて十分に高いインピーダ
ンスをもつインンダクタを通じて、直接増幅用ト
ランジスタのドレイン電極（あるいはコレクタ電
極）に直流バイアス電流および電圧を供給するこ
とを特徴とする広帯域、高効率増幅器が得られ
る。
このような本発明においては、交流負荷は周波
数特性を持たない抵抗となるため広帯域化と小型
化が可能で、直流バイアス供給はインダクタを通
じて行うため不要な電力損失が減るため、広帯域
高効率増幅器が実現できる。なお、本増幅器にお
いては、前記インダクタを介さずに、交流用負荷
抵抗を介して直流バイアスを供給することもでき
るため、消費電力を犠牲にして、回路動作の安定
化を計つた増幅器への転用も可能である。これら
の特徴は特に同一回路の大量生産手段であるモノ
リシツク集積化増幅器において大きな効果をも
つ。
数特性を持たない抵抗となるため広帯域化と小型
化が可能で、直流バイアス供給はインダクタを通
じて行うため不要な電力損失が減るため、広帯域
高効率増幅器が実現できる。なお、本増幅器にお
いては、前記インダクタを介さずに、交流用負荷
抵抗を介して直流バイアスを供給することもでき
るため、消費電力を犠牲にして、回路動作の安定
化を計つた増幅器への転用も可能である。これら
の特徴は特に同一回路の大量生産手段であるモノ
リシツク集積化増幅器において大きな効果をも
つ。
以下本発明を図面を用いて詳述する。
第１図は従来例の２段構成抵抗・容量結合増幅
器を説明するための図で、ａはその等価回路、ｂ
は初段FETにとつての交流等価回路、ｃは初段
FETにとつての直流等価回路である。第１図ａ
においてソース電極３が接地された初段FETの
ドレイン電極２にはRLとCBの直列回路が並列に
接続され、このRLとCBの間にはバイアス供給端
子７が設けられている。前記ドレイン電極２と後
段FETゲート電極５の間には結合キヤパシタCC
が設けられ、該ゲート電極５には数ｋΩの抵抗値
をもつRGを通じてバイアス電圧が与えられる。
後段FETのソース電極６は接地されている。１
は前段FETのゲート電極、４は後段トランジス
タのドレイン電極である。RGおよびFETの入力
インピーダンスはRLより十分に高いから、初段
FETにとつての交流等価回路は第１図ｂのよう
になる。さらに直流等価回路は第１図ｃのように
なる。
器を説明するための図で、ａはその等価回路、ｂ
は初段FETにとつての交流等価回路、ｃは初段
FETにとつての直流等価回路である。第１図ａ
においてソース電極３が接地された初段FETの
ドレイン電極２にはRLとCBの直列回路が並列に
接続され、このRLとCBの間にはバイアス供給端
子７が設けられている。前記ドレイン電極２と後
段FETゲート電極５の間には結合キヤパシタCC
が設けられ、該ゲート電極５には数ｋΩの抵抗値
をもつRGを通じてバイアス電圧が与えられる。
後段FETのソース電極６は接地されている。１
は前段FETのゲート電極、４は後段トランジス
タのドレイン電極である。RGおよびFETの入力
インピーダンスはRLより十分に高いから、初段
FETにとつての交流等価回路は第１図ｂのよう
になる。さらに直流等価回路は第１図ｃのように
なる。
第２図−ｃにおいて、RLで消費される電力は、
RLを流れる電流をIDとすると、RLI2Dとなる。
RLを流れる電流をIDとすると、RLI2Dとなる。
第２図は本発明の一実施例であるところの
FET2段構成の広帯域・高効率増幅器を説明する
ための図である。図においてソース電極１３が接
地されたFETのドレイン電極１２には、RLとCB
の直列回路が並列に設けられ、さらに一端にバイ
アス供給端子を備えたインダクタLBの他端が接
続されている。前記ドレイン電極１２と後段
FETゲート電極１５の間には結合キヤパシタCC
が設けられ、ゲート電極１５には高抵抗RGを通
じて端子１８からゲートバイアス電圧が供給され
る。RLとCBの間には初段FETのドレインバイア
ス供給のための第二の端子が設けられている。１
１は初段FETのゲート電極で、１４、１６は
各々後段FETのドレイン電極およびソース電極
である。LB、LGおよび後段FETの入力インピー
ダンスはRLに比べて十分に高いから、第２図ａ
の回路の交流等価回路は、第２図ｂのようにな
る。また直流等価回路は第２図ｃのようになる。
FET2段構成の広帯域・高効率増幅器を説明する
ための図である。図においてソース電極１３が接
地されたFETのドレイン電極１２には、RLとCB
の直列回路が並列に設けられ、さらに一端にバイ
アス供給端子を備えたインダクタLBの他端が接
続されている。前記ドレイン電極１２と後段
FETゲート電極１５の間には結合キヤパシタCC
が設けられ、ゲート電極１５には高抵抗RGを通
じて端子１８からゲートバイアス電圧が供給され
る。RLとCBの間には初段FETのドレインバイア
ス供給のための第二の端子が設けられている。１
１は初段FETのゲート電極で、１４、１６は
各々後段FETのドレイン電極およびソース電極
である。LB、LGおよび後段FETの入力インピー
ダンスはRLに比べて十分に高いから、第２図ａ
の回路の交流等価回路は、第２図ｂのようにな
る。また直流等価回路は第２図ｃのようになる。
第２図実施例の増幅器では直流バイアスをイン
ダクタを通じて供給するためFET外部では直流
電力は消費されない。したがつて本実施例の増幅
器では、初段回路だけで、従来例増幅器に比べて
I2RLだけ消費電力を減らすことがでできる。なお
本実施例増幅器には第二のバイアス供給端子１９
が設けられているため、抵抗RLを通じてバイア
スを供給することも可能であり、効率を犠牲にし
て寄生発振等を起こしにくい安定な増幅器として
使用することも可能である。
ダクタを通じて供給するためFET外部では直流
電力は消費されない。したがつて本実施例の増幅
器では、初段回路だけで、従来例増幅器に比べて
I2RLだけ消費電力を減らすことがでできる。なお
本実施例増幅器には第二のバイアス供給端子１９
が設けられているため、抵抗RLを通じてバイア
スを供給することも可能であり、効率を犠牲にし
て寄生発振等を起こしにくい安定な増幅器として
使用することも可能である。
第３図は第２図実施例増幅器をモノリシツク化
した場合の回路構成図である。図において構成要
素１１から１９までは、第２図と同一構成要素で
あり同一記号をもつて示している。RG、CC、CB
も第２図と同じものを示す。２１はキヤパシタ
CBのアース用ボンデイングパツド、２２はキヤ
パシタCCの下部電極、２３は誘電体フイルムで
ある。図中斜線部はイオン注入により形成された
ｎ型チヤンネル、２４は半絶縁性GaAs基板であ
る。１２，１３，１４，１６，２２，２５はオー
ミツクメタル、１１，１５はシヨツトキーメタル
から成る。第３図実施例増幅器では外部インダク
タLBを１２に接続して、LBを通じてドレインバ
バイアスを供給し、低消費電力化が計れる。また
１９に直流電圧を加えて抵抗RLを介してドレイ
ンバイアスを供給することも可能で、消費電力を
犠牲にして高安定化を計ることもできる。第３図
回路はこれらの機能が１つのモノリシツク集積回
路の中に納められている。
した場合の回路構成図である。図において構成要
素１１から１９までは、第２図と同一構成要素で
あり同一記号をもつて示している。RG、CC、CB
も第２図と同じものを示す。２１はキヤパシタ
CBのアース用ボンデイングパツド、２２はキヤ
パシタCCの下部電極、２３は誘電体フイルムで
ある。図中斜線部はイオン注入により形成された
ｎ型チヤンネル、２４は半絶縁性GaAs基板であ
る。１２，１３，１４，１６，２２，２５はオー
ミツクメタル、１１，１５はシヨツトキーメタル
から成る。第３図実施例増幅器では外部インダク
タLBを１２に接続して、LBを通じてドレインバ
バイアスを供給し、低消費電力化が計れる。また
１９に直流電圧を加えて抵抗RLを介してドレイ
ンバイアスを供給することも可能で、消費電力を
犠牲にして高安定化を計ることもできる。第３図
回路はこれらの機能が１つのモノリシツク集積回
路の中に納められている。
このような本発明によれば、交流負荷は抵抗で
直流バイアス供給はインダクタを通じて行うため
小型で広帯域で高効率の増幅器が実現できる。さ
らに本発明においては前記インンダクタを介さず
に交流負荷抵抗を通じて直流バイアスを供給する
こともできるため消費電力を犠牲にした高安定動
作増幅器への転用も可能であり、特に同一回路の
大量生産手段であるモノリシツク集積化増幅器に
おいて大きな効果をもつ。
直流バイアス供給はインダクタを通じて行うため
小型で広帯域で高効率の増幅器が実現できる。さ
らに本発明においては前記インンダクタを介さず
に交流負荷抵抗を通じて直流バイアスを供給する
こともできるため消費電力を犠牲にした高安定動
作増幅器への転用も可能であり、特に同一回路の
大量生産手段であるモノリシツク集積化増幅器に
おいて大きな効果をもつ。
なお、第３図実施例のモノリシツク増幅器では
半導体基板としてGaAsを用いたが半導体は
GaAsに限らずSi、InP等のいずれでもよい。
半導体基板としてGaAsを用いたが半導体は
GaAsに限らずSi、InP等のいずれでもよい。
第１図は従来例の広帯域増幅器、第２図は本発
明の一実施例の広帯域増幅器、第３図は第２図実
施例増幅器のモノリシツク構成例である。 第１図において１，５はFETゲート電極、３，
６はソース電極、２，４はドレイン電極、７はド
レインバイアス供給端子、８はゲートバイアス供
給端子、RL、RGは抵抗、CB、CCはキヤパシタで
ある。第２図において１１，１５はFETゲート
電極、１３，１６はソース電極、１２，１４はド
レイン電極、１７，１９はバイアス供給端子、
RL、RGは抵抗、CB、CCはキヤパシタ、LBはイン
ダクタである。第３図において斜線部はｎ型チヤ
ンネル、２４は半絶縁性GaAs基板、２３は誘電
体フイルムである。
明の一実施例の広帯域増幅器、第３図は第２図実
施例増幅器のモノリシツク構成例である。 第１図において１，５はFETゲート電極、３，
６はソース電極、２，４はドレイン電極、７はド
レインバイアス供給端子、８はゲートバイアス供
給端子、RL、RGは抵抗、CB、CCはキヤパシタで
ある。第２図において１１，１５はFETゲート
電極、１３，１６はソース電極、１２，１４はド
レイン電極、１７，１９はバイアス供給端子、
RL、RGは抵抗、CB、CCはキヤパシタ、LBはイン
ダクタである。第３図において斜線部はｎ型チヤ
ンネル、２４は半絶縁性GaAs基板、２３は誘電
体フイルムである。
Claims (1)
- １ 抵抗と直流阻止キヤパシタとの直列回路を交
流負荷とし、増幅帯域の最下部においても前記抵
抗に比べて十分に高いインピーダンスを持つイン
ダクタを通じて直接増幅用トランジスタのドレイ
ン電極（あるいはコレクタ電極）に直流バイアス
電流および電圧を供給することを特徴とする広帯
域高効率増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058082A JPS58168308A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 広帯域高効率増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5058082A JPS58168308A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 広帯域高効率増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58168308A JPS58168308A (ja) | 1983-10-04 |
| JPH0572764B2 true JPH0572764B2 (ja) | 1993-10-13 |
Family
ID=12862917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5058082A Granted JPS58168308A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | 広帯域高効率増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58168308A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009218528A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ＧａＮ系電界効果トランジスタ |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5648743A (en) * | 1993-08-10 | 1997-07-15 | Fujitsu Limited | Amplifying circuit for an integrated circuit with low-noise characteristic |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4271433A (en) * | 1979-11-23 | 1981-06-02 | Rca Corporation | SAW Filter preamplifier |
| JPS58142609A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｆｅｔ電力増幅器の低電圧駆動方法 |
-
1982
- 1982-03-29 JP JP5058082A patent/JPS58168308A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4271433A (en) * | 1979-11-23 | 1981-06-02 | Rca Corporation | SAW Filter preamplifier |
| JPS58142609A (ja) * | 1982-02-17 | 1983-08-24 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | Ｆｅｔ電力増幅器の低電圧駆動方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009218528A (ja) * | 2008-03-13 | 2009-09-24 | Furukawa Electric Co Ltd:The | ＧａＮ系電界効果トランジスタ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58168308A (ja) | 1983-10-04 |
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