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 |
|---|---|---|---|
| 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
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| 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
Patent 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 |
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 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2600640B2 (en) | 1997-04-16 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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