JPH07273560A - High frequency amplifier - Google Patents
High frequency amplifierInfo
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- JPH07273560A JPH07273560A JP6064794A JP6479494A JPH07273560A JP H07273560 A JPH07273560 A JP H07273560A JP 6064794 A JP6064794 A JP 6064794A JP 6479494 A JP6479494 A JP 6479494A JP H07273560 A JPH07273560 A JP H07273560A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は高周波増幅器に関する。FIELD OF THE INVENTION This invention relates to high frequency amplifiers.
【0002】[0002]
【従来の技術】無線通信機等には出力信号を増幅するた
めの高周波増幅器が用いられており、この高周波増幅器
は一般にFET(電界効果トランジスタ)で構成されて
いる。このFETは動作状態において発熱し、その発生
熱量Pdissは数1で表される。2. Description of the Related Art A high frequency amplifier for amplifying an output signal is used in a radio communication device and the like, and this high frequency amplifier is generally composed of an FET (field effect transistor). This FET generates heat in the operating state, and the amount of generated heat P diss is expressed by Equation 1.
【0003】[0003]
【数1】Pdiss=Vd ×Id −POUT +PIN 数1において、Vd はFETのドレイン電圧、Id はF
ETのドレイン電流、PINは高周波増幅器に入力される
RF(無線周波)信号の電力、POUT は高周波増幅器か
ら出力されるRF信号の電力である。## EQU1 ## P diss = V d × I d −P OUT + P IN In the equation 1, V d is the drain voltage of the FET, and I d is F.
The drain current of ET, P IN is the power of the RF (radio frequency) signal input to the high frequency amplifier, and P OUT is the power of the RF signal output from the high frequency amplifier.
【0004】数1からわかるように、高周波増幅器で
は、供給される電源電力(ドレイン電圧Vd ×ドレイン
電流Id )が一定の場合、入力信号の電力PINが小さく
なった場合に出力信号の電力POUT がさらに小さくなり
入出力電力の差(−POUT +PIN)が大きくなるため発
生熱量Pdissが大きくなり、チャネル温度が高くなると
いう問題があり、入力信号がない場合に発生熱量Pdiss
がもっとも大きくなる。このように発生熱量Pdissが増
えてチャネル温度が高くなると素子の信頼性が損なわれ
て故障の原因となってしまう。As can be seen from Equation 1, in the high frequency amplifier, when the supplied power (drain voltage V d × drain current I d ) is constant, when the power P IN of the input signal becomes small, the output signal of the output signal becomes low. Since the electric power P OUT is further reduced and the difference between the input and output electric powers (−P OUT + P IN ) is increased, the generated heat amount P diss is increased and the channel temperature is increased, and the generated heat amount P is generated when there is no input signal. diss
Is the largest. If the generated heat amount P diss increases and the channel temperature rises in this way, the reliability of the element is impaired, causing a failure.
【0005】この対策として、高周波増幅器を冷却する
冷却手段を設けることが考えられるが、たとえば、携帯
型無線電話機に用いられる高周波増幅器の場合には電話
機の小型化および低消費電力化が望まれるため冷却手段
を設けることによる電話機の大型化および消費電力の増
加を避けることが望ましい。また、人工衛星の通信装置
に用いられる高周波増幅器の場合も同様で、人工衛星全
体を低パワーで動作させるためにも通信装置を小型化し
消費電力を低減する必要があり、冷却手段を設けるのは
望ましくない。As a countermeasure against this, it is conceivable to provide a cooling means for cooling the high-frequency amplifier. For example, in the case of a high-frequency amplifier used in a portable radio telephone, downsizing and low power consumption of the telephone are desired. It is desirable to avoid increasing the size of the telephone and increasing the power consumption due to the provision of the cooling means. The same applies to the case of a high-frequency amplifier used in a communication device for an artificial satellite. In order to operate the artificial satellite as a whole with low power, it is necessary to downsize the communication device and reduce power consumption. Not desirable.
【0006】別の対策として、たとえば、特公平3−1
1683号公報、特開昭62−248301号公報、特
開平3−167909号公報に開示されるように、入力
信号がない場合にはドレイン電圧Vd を0にし、信号の
増幅を行うFETに対して電源を供給しないようにする
ことにより、消費電力(すなわちドレイン電圧Vd ×ド
レイン電流Id )および発生熱量Pdissを低減すること
ができる高周波増幅器を構成したり、特開平2−149
108号公報に開示されるように、入力信号がない場合
にはゲート電圧Vg をピンチオフ電圧以下にしてドレイ
ン電流Id を低減ないしは0にし、信号の増幅を行うF
ETに対して供給する電源電力(数1におけるドレイン
電圧Vd ×ドレイン電流Id )を減らすようにすること
により、消費電力および発生熱量Pdissを低減すること
ができる高周波増幅器を構成することがすでに知られて
いる。As another countermeasure, for example, Japanese Patent Publication No. 3-1
As disclosed in Japanese Patent No. 1683, Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-248301, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-167909, a drain voltage V d is set to 0 when there is no input signal, and an FET for amplifying the signal is used. By not supplying power by using a high frequency amplifier, the power consumption (that is, the drain voltage V d × drain current I d ) and the heat generation amount P diss can be reduced.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 108-108, when there is no input signal, the gate voltage V g is set to be equal to or lower than the pinch-off voltage to reduce or set the drain current I d to 0, thereby amplifying the signal F.
By reducing the power supply power (drain voltage V d × drain current I d in Equation 1) supplied to ET, it is possible to configure a high-frequency amplifier capable of reducing the power consumption and the generated heat amount P diss. Already known.
【0007】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した各公
報に開示された高周波増幅器は入力信号がない場合に、
ドレイン電圧Vd を0にしたり、ドレイン電流Id を低
減ないしは0にするものであるため、入力信号の電力P
INが小さいときには発生熱量Pdissによるチャネル温度
の上昇は防げない。However, the high frequency amplifiers disclosed in the above-mentioned respective publications have the following problems when there is no input signal.
Since the drain voltage V d is set to 0 and the drain current I d is reduced or set to 0, the power P of the input signal is reduced.
When IN is small, it is impossible to prevent the channel temperature from rising due to the generated heat amount P diss .
【0008】高周波増幅器は高出力領域で用いることも
あれば低出力領域で用いることもあるので、上述した対
策を施した従来の高周波増幅器でも低出力領域で用いる
場合、すなわち入力信号の電力PINが小さい領域では発
生熱量Pdissが問題となる。Since the high frequency amplifier may be used in a high output region or a low output region, when the conventional high frequency amplifier having the above-mentioned countermeasure is used in a low output region, that is, the power P IN of the input signal. In a region where is small, the heat generation amount P diss becomes a problem.
【0009】そこで、入力信号の電力PINが小さい場合
に対しても、従来の技術を応用してドレイン電流Id を
低減するようにバイアスをアナログ的に変化させる制御
を行うようにすることが考えられるが、そうすると、バ
イアスを固定にした場合と比較して、入力信号の電力P
INが小さいときの利得(POUT /PIN)が大幅に低下し
てしまう。この点について図5を参照して以下に説明す
る。Therefore, even when the power P IN of the input signal is small, it is possible to apply the conventional technique to control the bias in an analog manner so as to reduce the drain current I d. It is conceivable that the power P of the input signal is higher than that when the bias is fixed.
The gain (P OUT / P IN ) when IN is small is significantly reduced. This point will be described below with reference to FIG.
【0010】図5は、入力信号の電力PINが小さくなる
につれてドレイン電流Id を低減した場合における高周
波増幅器の入出力特性を示す。FIG. 5 shows the input / output characteristics of the high frequency amplifier when the drain current I d is reduced as the power P IN of the input signal becomes smaller.
【0011】図5において、横軸は入力信号の電力PIN
であり、縦軸は出力信号の電力POUT である。そして、
固定バイアスの場合の入出力特性を破線で示し、入力信
号の電力PINが小さくなるにつれてドレイン電流Id を
低減した場合の入出力特性を実線で示す。In FIG. 5, the horizontal axis represents the power P IN of the input signal.
And the vertical axis is the power P OUT of the output signal. And
The broken line shows the input / output characteristic in the case of a fixed bias, and the solid line shows the input / output characteristic when the drain current I d is reduced as the power P IN of the input signal becomes smaller.
【0012】図5からわかるように、実線の入出力特性
は、入力信号の電力PINが小さい場合に破線の入出力特
性からかなり離れ、高周波増幅器の利得は小さくなって
しまう。このため、高周波増幅器を広いダイナミックレ
ンジにわたって用いることができないという問題があ
る。As can be seen from FIG. 5, the input / output characteristic of the solid line is far from the input / output characteristic of the broken line when the power P IN of the input signal is small, and the gain of the high frequency amplifier becomes small. Therefore, there is a problem that the high frequency amplifier cannot be used over a wide dynamic range.
【0013】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、FETで構成した高周波増幅器に対する入力信号
の電力が小さいときの発生熱量を低減することによって
チャネル温度の上昇を抑えるとともに、入力信号の電力
が小さいときであっても固定バイアスの場合とほぼ同じ
利得を得ることができる高周波増幅器を提供することを
目的とする。The present invention has been made in view of the above points, and suppresses an increase in channel temperature and suppresses an increase in the input signal by reducing the amount of heat generated when the power of the input signal to the high frequency amplifier constituted by the FET is small. An object of the present invention is to provide a high frequency amplifier that can obtain almost the same gain as in the case of a fixed bias even when the power is small.
【0014】[0014]
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、入力信号の電力のレベルを検出する電力
検出手段と、入力信号を増幅するFETと、入力信号の
電力のレベルが第1の所定値以上であるときはドレイン
電圧およびゲート電圧を規定値にし、入力信号の電力の
レベルが第1の所定値未満で第2の所定値以上であると
きはドレイン電圧を規定値から所定の範囲内で徐々に低
下させるとともにゲート電圧を規定値にし、入力信号の
電力のレベルが第2の所定値未満であるときはドレイン
電圧を所定の範囲の下限値にするとともにゲート電圧を
徐々に低下させる制御を行う電源制御回路とから高周波
増幅器を構成した。In order to achieve the above object, the present invention provides a power detecting means for detecting the power level of an input signal, an FET for amplifying the input signal, and a power level of the input signal. The drain voltage and the gate voltage are set to the specified values when it is equal to or higher than the first predetermined value, and the drain voltage is set to the specified values when the power level of the input signal is less than the first predetermined value and equal to or higher than the second predetermined value. The gate voltage is gradually decreased within a predetermined range and the gate voltage is set to a specified value. When the power level of the input signal is less than the second predetermined value, the drain voltage is set to the lower limit value of the specified range and the gate voltage is gradually increased. A high-frequency amplifier is composed of a power supply control circuit that performs control to reduce the voltage to 1.
【0015】[0015]
【作用】本発明は以上の構成によって、電力検出手段に
より検出した入力信号の電力のレベルに基づき、電源制
御回路がFETのバイアス電圧であるドレイン電圧とゲ
ート電圧とを独立して変化させて高周波増幅器における
発生熱量が増加しないようにする。According to the present invention, the power supply control circuit independently changes the drain voltage and the gate voltage, which are the bias voltage of the FET, based on the level of the power of the input signal detected by the power detection means. Make sure that the amount of heat generated in the amplifier does not increase.
【0016】[0016]
【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.
【0017】図1は本発明による高周波増幅器の一実施
例の回路図を示す。FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a high frequency amplifier according to the present invention.
【0018】入力端子1から入力されたRF信号はその
増幅を行うFET4のゲートに入力される。また、この
RF信号の一部は方向性結合器2によって検出され電源
制御回路3に入力される。電源制御回路3は入力された
RF信号の電力PINのレベルに応じてFET4のゲート
電圧Vg およびドレイン電圧Vd を変化させる。The RF signal input from the input terminal 1 is input to the gate of the FET 4 which amplifies the RF signal. A part of this RF signal is detected by the directional coupler 2 and input to the power supply control circuit 3. The power supply control circuit 3 changes the gate voltage V g and the drain voltage V d of the FET 4 according to the level of the power P IN of the input RF signal.
【0019】FET4のドレイン電流Id はゲート電圧
Vg を調節することにより制御され、たとえば、ゲート
電圧Vg を−0.5Vから−0.7V、−1.0Vへと
変化させると、ドレイン電流Id は900mAから80
0mA、700mAへと変化する。The drain current I d of the FET4 is controlled by adjusting the gate voltage V g, for example, -0.7 V gate voltage V g from -0.5 V, is varied to -1.0 V, the drain Current I d is from 900 mA to 80
It changes to 0mA and 700mA.
【0020】FET4は、電源制御回路3から与えられ
たゲート電圧Vg およびドレイン電圧Vd に応じて入力
端子1からのRF信号を増幅し、出力端子5に出力す
る。The FET 4 amplifies the RF signal from the input terminal 1 according to the gate voltage V g and the drain voltage V d supplied from the power supply control circuit 3 and outputs it to the output terminal 5.
【0021】図2はドレイン電圧Vd に応じたFET4
の入出力特性の変化を示す図であり、横軸は入力された
RF信号の電力PIN、縦軸は出力される増幅されたRF
信号の電力POUT である。FIG. 2 shows the FET 4 according to the drain voltage V d .
Is a diagram showing changes in the input / output characteristics of the input signal, where the horizontal axis represents the power P IN of the input RF signal and the vertical axis represents the output amplified RF.
The power of the signal P OUT .
【0022】図中、曲線A、B、Cはそれぞれドレイン
電圧Vd を8V、7V、6Vにした場合の入出力特性で
あり、各曲線において、ゲート電圧Vg およびドレイン
電流Id は一定である。In the figure, curves A, B and C show the input / output characteristics when the drain voltage V d is set to 8 V, 7 V and 6 V, respectively. In each curve, the gate voltage V g and the drain current I d are constant. is there.
【0023】一方、図3はドレイン電流Id に応じたF
ET4の入出力特性の変化を示す図であり、横軸は入力
されたRF信号の電力PIN、縦軸は出力される増幅され
たRF信号の電力POUT である。On the other hand, FIG. 3 shows F corresponding to the drain current I d .
It is a figure which shows the change of the input-output characteristic of ET4, the horizontal axis is the electric power P IN of the input RF signal, and the vertical axis is the electric power P OUT of the amplified RF signal output.
【0024】図中、曲線D、E、Fはそれぞれゲート電
圧Vg を変化させることによってドレイン電流Id を9
00mA、800mA、700mAにした場合の入出力
特性であり、各曲線において、ドレイン電圧Vd は一定
である。In the figure, the curves D, E and F show the drain current I d of 9 by changing the gate voltage V g.
These are the input / output characteristics when they are set to 00 mA, 800 mA, and 700 mA, and the drain voltage V d is constant in each curve.
【0025】ここでは、FET4の入出力特性におい
て、入力信号の電力PINが変化しても出力信号の電力P
OUT がほぼ同じ値を示す領域を飽和領域といい、入力信
号の電力PINの変化に応じて出力信号の電力POUT がほ
ぼ線形に変化する領域を小信号領域という。Here, in the input / output characteristics of the FET 4, even if the power P IN of the input signal changes, the power P of the output signal P
A region in which OUT has almost the same value is called a saturation region, and a region in which the power P OUT of the output signal changes substantially linearly according to the change of the power P IN of the input signal is called a small signal region.
【0026】図2からわかるように、ドレイン電圧Vd
を所定の範囲で変化させた場合、飽和領域においてその
飽和出力はドレイン電圧Vd に依存して変化するが、小
信号領域においては入出力特性がほとんど変化しない。
しかし、所定の範囲を越えてドレイン電圧Vd を低下さ
せると、飽和領域であるか小信号領域であるかにかかわ
らずFET4の利得が大幅に低下してしまう。As can be seen from FIG. 2, the drain voltage V d
Is changed within a predetermined range, the saturated output changes depending on the drain voltage V d in the saturation region, but the input / output characteristics hardly change in the small signal region.
However, if the drain voltage V d is lowered beyond the predetermined range, the gain of the FET 4 is greatly reduced regardless of whether it is in the saturation region or the small signal region.
【0027】また、図3に示すように、ゲート電圧Vg
を変化させることによってドレイン電流Id を変化させ
た場合、飽和領域においてその飽和出力はドレイン電流
Idに依存せずさほど変化しないが、小信号領域におい
てはFET4の利得が低下する。Further, as shown in FIG. 3, the gate voltage V g
When the drain current I d is changed by changing the value, the saturated output does not change so much in the saturation region without depending on the drain current I d , but the gain of the FET 4 decreases in the small signal region.
【0028】図4は、図1に示した本発明による高周波
増幅器の一実施例におけるバイアス電圧と入出力特性と
を示し、(a)は入力されるRF信号の電力PINと電源
制御回路3によって制御されるバイアス電圧、すなわち
ドレイン電圧Vd およびゲート電圧Vg との関係を示
し、(b)はRF信号の増幅を行うFET4の入出力特
性である。FIG. 4 shows the bias voltage and the input / output characteristics in the embodiment of the high frequency amplifier according to the present invention shown in FIG. 1. FIG. 4A shows the power P IN of the input RF signal and the power supply control circuit 3. Shows the relation between the bias voltage controlled by, ie, the drain voltage V d and the gate voltage V g, and (b) is the input / output characteristic of the FET 4 that amplifies the RF signal.
【0029】図4(a)において、曲線Gはゲート電圧
Vg と入力されるRF信号の電力PINとの関係を示す曲
線、曲線Hはドレイン電圧Vd と入力されるRF信号の
電力PINとの関係を示す曲線であり、横軸は入力される
RF信号の電力PIN、右側の縦軸は曲線Gに関する電
圧、左側の縦軸は曲線Hに関する電圧である。In FIG. 4A, a curve G shows the relationship between the gate voltage V g and the power P IN of the input RF signal, and a curve H shows the drain voltage V d and the power P of the input RF signal. It is a curve showing the relationship with IN , the horizontal axis is the power P IN of the input RF signal, the right vertical axis is the voltage related to the curve G, and the left vertical axis is the voltage related to the curve H.
【0030】また、図4(b)において、横軸は入力さ
れるRF信号の電力PINであり、縦軸は出力されるRF
信号の電力POUT である。そして、固定バイアスの場合
の入出力特性を破線で示し、図4(a)のようにバイア
ス電圧を変化させた場合の入出力特性を実線で示す。Further, in FIG. 4B, the horizontal axis is the power P IN of the input RF signal, and the vertical axis is the output RF.
The power of the signal P OUT . Then, the input / output characteristics in the case of the fixed bias are shown by broken lines, and the input / output characteristics in the case of changing the bias voltage as shown in FIG.
【0031】高周波増幅器でその発生熱量Pdissが問題
となるのは小信号領域においてであるため、本実施例で
は、飽和領域において高周波増幅器を用いる場合には、
図4(a)に示すように電源制御回路3によってドレイ
ン電圧Vd およびゲート電圧Vg を予め定めた一定値
(規定値)にしている(図4(a)ではドレイン電圧V
d を8V、ゲート電圧Vg を−0.5Vにしてい
る。)。Since the heat generation amount P diss of the high frequency amplifier is a problem in the small signal region, in this embodiment, when the high frequency amplifier is used in the saturation region,
As shown in FIG. 4A, the power supply control circuit 3 sets the drain voltage V d and the gate voltage V g to predetermined constant values (specified values) (in FIG. 4A, the drain voltage V d ).
8V the d, has a gate voltage V g to -0.5V. ).
【0032】そして、入力されるRF信号の電力PINが
飽和領域から小信号領域へと小さくなった場合には、図
4(a)に示すように、まず、ドレイン電圧Vd を下げ
始める。小信号領域においては、数1に示した入力信号
の電力PINの低下割合よりも大きな割合で出力信号の電
力POUT が低下することになるが、ドレイン電圧Vdを
下げているため、発生熱量Pdissの増加を防ぐことがで
きる。このとき、ドレイン電圧Vd の低下は前述の所定
の範囲内に留めることが必要である。この所定の範囲を
越えてドレイン電圧Vd を低下させると前述したように
小信号領域であってもFET4の利得が大幅に低下して
しまうからである。このように、小信号領域において所
定の範囲内でドレイン電圧Vd を低下させることによ
り、固定バイアス時とほぼ同じ利得を得ながら発生熱量
Pdissの増加を防ぐことができる。When the power P IN of the input RF signal decreases from the saturation region to the small signal region, the drain voltage V d is first lowered as shown in FIG. 4 (a). In the small signal region, the power P OUT of the output signal decreases at a rate larger than the rate of decrease of the power P IN of the input signal shown in the equation 1 , but since the drain voltage V d is decreased, it occurs. It is possible to prevent an increase in the amount of heat P diss . At this time, it is necessary to keep the decrease of the drain voltage V d within the above-mentioned predetermined range. This is because if the drain voltage V d is lowered beyond this predetermined range, the gain of the FET 4 will be significantly reduced even in the small signal region as described above. As described above, by decreasing the drain voltage V d within a predetermined range in the small signal region, it is possible to prevent the increase in the heat generation amount P diss while obtaining the same gain as that at the fixed bias.
【0033】ドレイン電圧Vd を所定の範囲の下限にま
で低下させた後、入力信号の電力PINがさらに小さい領
域において高周波増幅器を用いる場合には、今度はゲー
ト電圧Vg を深くする(低下させる)ことによってドレ
イン電流Id を低下させて発生熱量Pdissの増加を防
ぐ。本発明によれば、このドレイン電流Id の低下はド
レイン電圧Vd の低下だけでは発生熱量Pdissの増加防
止が十分でない分だけ行えばよいので、ドレイン電流I
d を低下させることによりFET4の利得は多少減少す
るが、ドレイン電流Id のみを低下させた場合よりも利
得低下を少なくし、発生熱量Pdissの増加を防ぐことが
できる。When the high frequency amplifier is used in a region where the power P IN of the input signal is smaller after the drain voltage V d is lowered to the lower limit of the predetermined range, the gate voltage V g is deepened (lowered). By doing so, the drain current I d is reduced to prevent an increase in the generated heat amount P diss . According to the present invention, the drain current I d can be reduced only by the reduction of the drain voltage V d because the increase of the generated heat amount P diss cannot be sufficiently prevented.
Although the gain of the FET 4 is somewhat reduced by reducing d, the gain reduction is less than that when only the drain current I d is reduced, and the increase of the heat generation amount P diss can be prevented.
【0034】このようにすることにより、本発明による
高周波増幅器の入出力特性は固定バイアス時とほぼ同じ
線形性を有し、また広いダイナミックレンジにわたり高
周波増幅器の発生熱量Pdissを低下させ、チャネル温度
の上昇を抑えることができる。By doing so, the input / output characteristics of the high-frequency amplifier according to the present invention have almost the same linearity as when the fixed bias is applied, and the generated heat amount P diss of the high-frequency amplifier is reduced over a wide dynamic range to reduce the channel temperature. Can suppress the rise of.
【0035】なお、本実施例では簡単のため信号の増幅
を行うFETを1段で構成して示してあるが、本発明は
これに限らず多段構成のFETにより信号の増幅を行う
場合にも適用できることはいうまでもない。In the present embodiment, the FET for amplifying the signal is shown as having a single stage for simplification, but the present invention is not limited to this, and the case where the signal is amplified by the FET having a multi-stage configuration is also applicable. It goes without saying that it can be applied.
【0036】また、本実施例ではFET4の入力側に方
向性結合器2を設けて入力信号の電力PINをモニターす
るようにしたが、FET4の出力側に方向性結合器を設
けて出力信号の電力POUT をモニターし、この出力信号
の電力POUT のレベルに応じて電源制御回路によりドレ
イン電流Vd およびゲート電圧Vg を制御するようにし
てもよい。In this embodiment, the directional coupler 2 is provided on the input side of the FET 4 to monitor the power P IN of the input signal. However, the directional coupler is provided on the output side of the FET 4 to output the output signal. It is also possible to monitor the electric power P OUT of the output signal and to control the drain current V d and the gate voltage V g by the power supply control circuit according to the level of the electric power P OUT of the output signal.
【0037】[0037]
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力信号または出力信号の電力のレベルに応じ、高周波
増幅器のバイアス電圧であるドレイン電流Vd およびゲ
ート電圧Vg をそれぞれ独立に制御するようにしたの
で、入力信号の電力が小さいときにおける発生熱量を低
減することができ、チャネル温度の上昇を抑えることが
できる。As described above, according to the present invention,
Since the drain current V d and the gate voltage V g, which are the bias voltage of the high frequency amplifier, are controlled independently according to the power level of the input signal or the output signal, the amount of heat generated when the power of the input signal is small is obtained. It is possible to reduce the temperature and suppress the rise of the channel temperature.
【0038】また、本発明によれば、入力信号の電力が
小さいときであっても、高周波増幅器の入出力特性は固
定バイアス時とほぼ同じ線形性を有し、固定バイアス時
とほぼ同じ利得を得ることができるので、広いダイナミ
ックレンジにわたり用いることができ、また広い用途に
用いることができる。Further, according to the present invention, even when the power of the input signal is small, the input / output characteristic of the high frequency amplifier has almost the same linearity as that of the fixed bias, and the same gain as that of the fixed bias. Since it can be obtained, it can be used over a wide dynamic range and can be used for a wide range of purposes.
【図1】本発明による高周波増幅器の一実施例の回路図
を示す。FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a high-frequency amplifier according to the present invention.
【図2】ドレイン電圧Vd に応じたFETの入出力特性
の変化を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a change in input / output characteristics of an FET according to a drain voltage V d .
【図3】ドレイン電流Id に応じたFETの入出力特性
の変化を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a change in input / output characteristics of an FET according to a drain current I d .
【図4】図1に示した本発明による高周波増幅器の一実
施例におけるバイアス電圧と入出力特性とを示し、
(a)は入力されるRF信号の電力と電源制御回路によ
って制御されるバイアス電圧、すなわちドレイン電圧V
d およびゲート電圧Vg との関係を示し、(b)はRF
信号の増幅を行うFETの入出力特性である。4 shows a bias voltage and an input / output characteristic in one embodiment of the high frequency amplifier according to the present invention shown in FIG.
(A) is the power of the input RF signal and the bias voltage controlled by the power supply control circuit, that is, the drain voltage V
The relationship between d and the gate voltage V g is shown. (b) is RF
It is an input / output characteristic of an FET that amplifies a signal.
【図5】入力信号の電力PINが小さくなるにつれてドレ
イン電流Id を低減した場合における高周波増幅器の入
出力特性を示す。FIG. 5 shows the input / output characteristics of the high frequency amplifier when the drain current I d is reduced as the power P IN of the input signal decreases.
1 入力端子 2 方向性結合器 3 電源制御回路 4 FET 5 出力端子 1 Input Terminal 2 Directional Coupler 3 Power Supply Control Circuit 4 FET 5 Output Terminal
Claims (5)
検出手段と、 前記入力信号を増幅するFETと、 前記電力検出手段により検出した入力信号の電力のレベ
ルに基づき、前記FETのドレイン電圧とドレイン電流
とを独立して制御する電源制御回路とを備えたことを特
徴とする高周波増幅器。1. A power detection means for detecting a power level of an input signal, an FET for amplifying the input signal, a drain voltage of the FET based on a power level of the input signal detected by the power detection means. A high-frequency amplifier, comprising: a power supply control circuit that independently controls a drain current.
ト電圧を制御することによって前記ドレイン電流を制御
するものである請求項1に記載の高周波増幅器。2. The high frequency amplifier according to claim 1, wherein the power supply control circuit controls the drain current by controlling a gate voltage of the FET.
ときは前記ドレイン電圧および前記ゲート電圧を規定値
にし、 前記入力信号の電力のレベルが前記第1の所定値未満で
第2の所定値以上であるときは前記ドレイン電圧を前記
規定値から所定の範囲内で徐々に低下させるとともに前
記ゲート電圧を前記規定値にし、 前記入力信号の電力のレベルが前記第2の所定値未満で
あるときは前記ドレイン電圧を前記所定の範囲の下限値
にするとともに前記ゲート電圧を徐々に低下させる制御
を行うものである請求項2に記載の高周波増幅器。3. The power supply control circuit sets the drain voltage and the gate voltage to specified values when the power level of the input signal is equal to or higher than a first predetermined value, and the power level of the input signal is When the value is less than the first predetermined value and equal to or more than the second predetermined value, the drain voltage is gradually decreased within the predetermined range from the specified value, the gate voltage is set to the specified value, and the power of the input signal is reduced. The high frequency amplifier according to claim 2, wherein when the level is lower than the second predetermined value, the drain voltage is set to the lower limit value of the predetermined range and the gate voltage is gradually decreased.
検出手段と、 入力信号を増幅するFETと、 前記電力検出手段により検出した出力信号の電力のレベ
ルに基づき、前記FETのドレイン電圧とドレイン電流
とを独立して制御する電源制御回路とを備えたことを特
徴とする高周波増幅器。4. A power detection means for detecting the power level of the output signal, an FET for amplifying the input signal, a drain voltage and a drain of the FET based on the power level of the output signal detected by the power detection means. A high-frequency amplifier, comprising: a power supply control circuit that independently controls current.
請求項1ないし4のいずれか1項に記載の高周波増幅
器。5. The high frequency amplifier according to claim 1, wherein the power detecting means is a directional coupler.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6064794A JP2600640B2 (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | High frequency amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP6064794A JP2600640B2 (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | High frequency amplifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07273560A true JPH07273560A (en) | 1995-10-20 |
JP2600640B2 JP2600640B2 (en) | 1997-04-16 |
Family
ID=13268507
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JP6064794A Expired - Lifetime JP2600640B2 (en) | 1994-04-01 | 1994-04-01 | High frequency amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2600640B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6388530B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-05-14 | Nec Corporation | Microwave amplifier implemented by heterojunction field effect transistors |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62274906A (en) * | 1986-05-23 | 1987-11-28 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | High frequency amplifier |
JPH01265605A (en) * | 1988-04-15 | 1989-10-23 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Multi-stage output controller |
JPH0220690A (en) * | 1988-07-07 | 1990-01-24 | Nippon Steel Corp | Solid wire for high speed gas shielded arc fillet welding |
-
1994
- 1994-04-01 JP JP6064794A patent/JP2600640B2/en not_active Expired - Lifetime
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US6388530B1 (en) | 1998-12-28 | 2002-05-14 | Nec Corporation | Microwave amplifier implemented by heterojunction field effect transistors |
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Publication number | Publication date |
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JP2600640B2 (en) | 1997-04-16 |
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