JPH11195932A - 温度補償機能付き増幅器 - Google Patents
温度補償機能付き増幅器Info
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Abstract
器を提供する 【解決手段】 本発明の温度補償機能付き増幅器は、ゲ
ート端子が接地された温度補償用の能動素子のソース端
子及びドレイン端子を該能動素子の入出力端子として使
用する高周波信号の減衰回路を、増幅用の能動素子のゲ
ート端子に直列に接続してなることを特徴とする。
Description
リ波帯用の増幅器に関する。より具体的には増幅器の温
度による利得変動を補償する機能を備えた増幅器に関す
る。
たは当該増幅器を用いた増幅器モジュールの利得は、使
用環境温度によって変動する。上記増幅器又は増幅器モ
ジュールの利得は環境温度が低くなると増加し、環境温
度が高くなると減少する傾向にある。特に多段増幅器の
場合、その変動幅は大きく、システム全体の安定動作の
妨げとなる場合もある。
を3チップ直列に接続した構成の電力増幅器モジュール
において、増幅器1段当たりの温度による利得変化量が
0.2dB/10℃の場合、周辺の環境温度が100℃変化
すると、利得は12dBも変動する。上記電力増幅器モ
ジュールにおいて、環境温度が低く利得が最大となる場
合には歪み特性が劣化する。また、環境温度が高く利得
が最小となる場合には出力電力、効率の劣化等を招くこ
とになる。
による利得の変動を補償するための温度補償回路を増幅
用FETのゲート端子に並列に接続して、印加されるゲ
ートバイアス電圧を直接制御するものが知られている。
上記温度補償回路は、温度の上昇に伴う増幅器の動作電
流の減少を補償するため、ゲート端子に必要な電流を補
給する。これにより、使用温度の範囲内において、増幅
器内の動作電流を一定レベルに維持する。
得制御端子である増幅用FETのゲート端子にバイアス
を与えるための外部電源が別途必要である。更に、前も
って増幅器の利得の温度特性を測定し、温度に対応した
バイアス値を決定し、その情報を実動作時に反映させる
ための機構をシステム又はモジュール内に新たに設ける
必要がある。このため、回路構成が複雑化し、コスト高
を招いていた。
のような温度補償回路を備えることなく、温度補償が可
能な電力増幅装置が開示されている。当該電力増幅装置
はGaAs基板上に形成されており、入力された高周波
電力を増幅する増幅用FETと、抵抗及びGaAs基板
上に形成された温度補償用FETが直列に接続されてな
る自己バイアス型のゲートバイアス回路とを備えてい
る。上記ゲートバイアス回路の一端は電源に接続され、
他端は接地されている。上記ゲートバイアス回路におけ
る抵抗と上記温度補償用FETとの接続点は、上記増幅
用FETのゲート端子に接続されている。互いに逆の温
度特性を示すように、GaAs基板のオリエンテーショ
ンフラット方位に対して、上記増幅用FETのゲート方
位は90゜に設定されると共に、上記温度補償用FET
のゲート方位は0゜に設定される。
Tの動作電流が減少するのに対して、上記温度補償用の
FETの動作電流は増加する。また、環境温度の低下に
伴って、上記増幅用FETの動作電流が増加するのに対
して、上記温度補償用のFETの動作電流は減少する。
上記電力増幅装置では、上記温度特性を有する温度補償
用FETを抵抗として使用し、通常の抵抗と直列に接続
してゲートバイアス直列回路を構成し、抵抗分割を利用
した当該ゲートバイアス直列回路の働きにより、温度の
変化に対する増幅率の変化を抑制して出力を安定させ
る。
性の大きく異なるFETを1ウェハ(チップ)上に形成
することによりプロセス制御が困難になることが予想さ
れる。
温度補償機能付きの増幅器を提供することを目的とす
る。
機能付きの増幅器は、ゲート端子が接地された温度補償
用の能動素子のソース端子及びドレイン端子を該能動素
子の入出力端子として使用する高周波信号の減衰回路
を、増幅用の能動素子のゲート端子に直列に接続してな
ることを特徴とする。
は、ゲート端子が増幅用の能動素子のゲート端子と接続
されている温度補償用の能動素子のソース端子及びドレ
イン端子を該能動素子の入出力端子として使用する高周
波信号の減衰回路を、上記増幅用の能動素子のゲート端
子に直列に接続してなることを特徴とする。
は、上記本発明の第2の温度補償機能付き増幅器におい
て、上記温度補償用の能動素子のゲート端子を、抵抗を
介して接地したことを特徴とする。
は、上記本発明の第3の温度補償機能付き増幅器におい
て、上記抵抗が可変抵抗であることを特徴とする。
は、ゲート端子に、他端が電源供給端子に接続された第
1の抵抗が直列に接続されると共に、他端が接地された
第2の抵抗が並列に接続されている温度補償用の能動素
子のソース端子及びドレイン端子を該能動素子の入出力
端子として使用する高周波信号の減衰回路を、増幅用の
能動素子のゲート端子に直列に接続してなることを特徴
とする。
は、上記本発明の第5の温度補償機能付き増幅器におい
て、上記第2の抵抗が可変抵抗であることを特徴とす
る。
は、ゲート端子の接地された増幅用の能動素子の出力端
子に、温度補償用の能動素子のソース端子及びドレイン
端子を該能動素子の入出力端子として使用する高周波信
号の減衰回路を直列に接続したことを特徴とする。
は、上記本発明の第1乃至第7の温度補償機能付き増幅
器において、設計上、増幅用の能動素子及び温度補償用
の能動素子の接地端子を共通にレイアウトしたことを特
徴とする。
は、上記本発明の第1乃至第7の温度補償機能付き増幅
器において、設計上、増幅用の能動素子の主線路に対し
て、対象な一対の温度補償用の能動素子を、その接地端
子が増幅用の能動素子の接地端子と共通にレイアウトさ
れたことを特徴とする。
続して接続されてなる多段増幅器において、少なくとも
初段の増幅器が、上記本発明の第1乃至第9に記載の何
れか1つの温度補償機能付きの増幅器であることを特徴
とする。
幅器は、マイクロ波又はミリ波帯用の増幅器であって、
FET(field effect transistor),HEMT(high
electron mobility transistor)よりなる温度補償用の
能動素子の環境温度の変化による抵抗の変化を所定の帯
域(高周波領域)にて利用する高周波信号の減衰回路
(アッテネータ)を構成し、当該減衰回路を増幅用の能
動素子のゲート端子又は出力端子に直列に接続して当該
増幅用の能動素子の環境温度の変化に伴う利得の変動
を、外部からの特別な制御無しに補償することを特徴と
する。以下、上記特徴を具備する温度補償機能付きの増
幅器の実施の形態1〜10について、添付の図面を参照
しつつ説明する。
器100の回路図である。当該増幅器100の前段に
は、入力される高周波電力のインピーダンスを該増幅器
100に適切なインピーダンスに変換する整合回路10
9が設けられている。また、増幅器100の後段には、
増幅器100より出力される高周波電力のインピーダン
スを次段に設けられる回路に適切なインピーダンスに変
換する整合回路110が設けられている。
る。増幅器100は、信号の増幅を行う能動素子101
のゲート端子に、温度補償機能を実現する回路が直列に
接続されてなる。増幅用の能動素子101及び温度補償
用の能動素子102は、FET,HEMT等を採用す
る。上記温度補償機能を実現する回路は、抵抗104を
介してゲート端子の接地された温度補償用の能動素子1
02のソース端子及びドレイン端子に、インダクタ10
5及び抵抗107,108を直列に接続したものであ
り、高周波信号の減衰回路(アッテネータ)として機能
する。この他、当該回路にはコンデンサ103及び10
6が並列に接続されている。端子111には、電源電圧
Vgが印加される。本回路において、能動素子101の
ゲート電位をVgとすると、能動素子102のゲート電
位はそのソース・ドレイン電位に対して−Vgとなる。
静特性を示すグラフである。縦軸はドレイン・ソース間
電流Idsを示し、横軸はドレイン・ソース間電圧Vd
sを示す。図中、点Aを基準環境温度T0での増幅器の
動作点とした場合、ドレイン・ソース間電流Idsは、
温度がTHに上昇すると減少し、温度がTLに低下すると
増加する。即ち、能動素子101及び102の利得は、
温度がTHに上昇すると低下し、温度がTLに低下すると
増加する。
機能は、能動素子102の上記図2を用いて説明した静
特性のVds=0v近傍における抵抗特性を利用するも
のである。環境温度が上記T0の時の抵抗値をR0,環境
温度が上記THの時の抵抗値をRH、環境温度が上記TL
の時の抵抗値をRLとすると、これらの値の関係は、RL
<R0<RHとなる。
能動素子102を含む回路は、環境温度の上昇により通
過損失が低下する高周波信号の減衰器(アッテネータ)
として機能する。環境温度の上昇に伴い能動素子102
における高周波信号の通過損失は減少し、増幅用の能動
素子101のゲート端子に印加される高周波信号の割合
は増加する。一方、環境温度の低下に伴い能動素子10
2における高周波信号の通過損失は増加し、増幅用の能
動素子101のゲート端子に印加される高周波信号の割
合は少なくなる。増幅器100では、上記能動素子10
2を含む回路の減衰器としての働きにより、増幅用の能
動素子101の環境温度の変化に伴う利得の変化を補償
する。
て説明する。図3の(a)及び(b)は、説明の便宜の
ため、図1に示した増幅器100の回路を機能的に2つ
に分割したものである。なお、温度補償機能に関与しな
い両端の回路は省略してある。増幅器100において、
温度補償用の能動素子102はゲート端子にピンチオフ
電圧Vp以上の電圧を与えて抵抗と等価なものとして取
り扱うため、図3の(b)では当該能動素子102を抵
抗Rとして記す。
り入力された電流は増幅用の能動素子101によって増
幅された後に、点bより出力される。図3の(a)に示
す回路の利得の温度特性は、既に述べたように、一般に
温度の上昇と共に低下する傾向を示す。
点cより入力された高周波信号は、参照番号102の付
された抵抗R及びコンデンサ103による損失を伴って
回路を通過して点dより出力される。図3の(b)に示
す回路は、後に説明するが上記温度の上昇に伴い低損失
となり、点dへ出力される電流は増加する。
行列Zは、以下の数1で表される。
ると、次の数2が得られる。
られる。この結果、回路の損失は、抵抗Rの値の増加に
伴い減少することが理解される。
子102を抵抗Rとして取り扱う。図2を用いて説明し
たように上記能動素子102は、環境温度の上昇に伴い
抵抗値が上昇する。従って、図3の(b)に示す回路
は、環境温度の上昇に伴い低損失となり、より多くの電
流を点dから出力する。増幅器100では、図3の
(b)に示す回路の当該減衰器としての働きにより、増
幅用の能動素子101の環境温度の変化に伴う利得の変
化を補償することができる。
の増幅器100の効果を説明するための図である。縦軸
はT=T0の時の利得G0に対する利得の比G/G0を示
し、横軸は温度を示す。図示するように、温度補償機能
付き増幅器100の温度に対する利得の傾き(0.05
dB/10℃)は、温度補償機能を持たない従来の増幅
器の温度に対する利得の傾き(0.2dB/10℃)よ
りも小さいことが確認される。
00について、能動素子102のT=25℃及び75℃
でのSパラメータ測定値を用いた場合のシミュレーショ
ン結果を示すグラフである。縦軸は利得(dB)を示
し、横軸は周波数(GHz)を示す。例えば、図6に示
すような通常の増幅器の場合、環境温度の上昇に伴い利
得は低下する。これに対して、温度補償機能付きの増幅
器100では、25℃から75℃への50度の温度上昇
に対して、利得は0.73dB増加している。この結果
は、通常の増幅器の温度特性と全く逆であり、図3の
(b)に示した回路が、外部からの制御無しに能動素子
101の温度特性を補償できることを証明するものであ
る。
減衰器として機能する図3の(b)に示した回路の周波
数特性を、T=TH,TLの場合について示すグラフであ
る。横軸は周波数を示し、縦軸はS21パラメータの絶対
値を示す。当該グラフでは、上に行くほど利得の損失が
少ないことを意味する。上記減衰器として機能する回路
の減衰量の周波数特性は、能動素子102の寄生容量及
びコンデンサ103の容量によって共振する。動作周波
数Aのように、回路の動作周波数が損失特性の共振周波
数f0より低い場合、温度の上昇に伴い損失は低くな
り、適切な温度補償効果が得られる。しかし、動作周波
数Bのように、動作周波数が共振の周波数f0よりも高
い場合、環境温度の変化に伴い損失が増加するため、増
幅器100の環境温度の変化に伴う利得変動は逆に大き
くなってしまう。また、本グラフより、動作周波数Cの
場合、動作周波数Aの場合と比較して大きな温度補償効
果が得られること、及び、能動素子102の寄生成分の
温度特性により共振周波数は環境温度の上昇にと伴って
高周波数側へとシフトすることが解る。以上のことか
ら、コンデンサ103の容量は、能動素子102の動作
周波数をグラフに示す動作周波数C近傍の値、即ち、最
低の使用環境温度での共振の周波数f0Lminより小さい
という条件を満足する周波数の内で最大の値とすること
で、増幅器100における温度補償効果を最適化するこ
とができる。
かる温度補償機能付き増幅器100では、能動素子10
2の抵抗値の温度特性を利用する減衰回路を用いて、環
境温度の変化に伴う増幅用の能動素子101の利得変動
を抑制する。これにより、特別な制御手段を備えること
なく簡単な構成で温度補償機能を実現する。
20について説明する。図8は、実施の形態2にかかる
温度補償機能付きの増幅器120の構成を示す図であ
る。上記実施の形態1の増幅器100と同じ構成物には
同一の参照番号を付し、ここでの重複した説明は省く。
増幅器120は、上記実施の形態1の増幅器100の備
える抵抗104のかわりに、抵抗112を備え、能動素
子102のゲート端子及び能動素子101のゲート端子
を接続したものである。
ス・ドレイン電極とゲート端子の電位差は、能動素子1
01のドレイン電流設定値に関わらず0vとなる。これ
により、能動素子102の抵抗値は一定になる。つま
り、能動素子101をどのようなバイアス条件で用いて
も損失回路内の基準環境温度T0下での高周波信号の損
失は一定となるため、安定した温度補償を行うことがで
きる。
素子101のゲート端子とを共通にすることで、ビィア
ホール(バイアホールともいう)をチップ上に持たない
MMICであってもチップ外部のグランドとの接続が不
要となるといった利点を有する。なお、上記ビィアホー
ルとは、基板裏面に設けられている接地端子に基板表面
の端子を接続する際に用いるホールをいう。
す図である。上記実施の形態1及び2の増幅器と同じ構
成物には同一の参照番号を付し、ここでの重複した説明
は省く。増幅器130は、上記実施の形態2の増幅器1
20の能動素子102のゲート端子に、他端の接地され
た抵抗113を並列に接続した回路である。
よる損失変動量は、T=T0での能動素子102の抵抗
値に依存する。能動素子101のゲート電位をVgとし
た場合、能動素子102のゲート電位Vgbは、{抵抗1
13の抵抗値/(抵抗112の抵抗値+抵抗113の抵
抗値)−1}×Vgで表される。増幅器130は、抵抗
112と抵抗113との比により能動素子102のゲー
ト電位Vgbを0〜−V gの範囲内に設定することができ
る。例えば実験結果に基づいて、抵抗112及び113
の値を設定することで、より適切な温度補償を実行する
ことができる。
示す図である。上記実施の形態1乃至3の増幅器と同じ
構成物には同一の参照番号を付し、ここでの重複した説
明は省く。増幅器140では、上記実施の形態3の増幅
器130の抵抗113の替わりに、他端の接地された可
変抵抗114を能動素子102のゲート端子に並列に接
続したことを特徴とする。
場合、能動素子102のゲート電位Vgbは、{可変抵抗
114の抵抗値/(抵抗112の抵抗値+可変抵抗11
4の抵抗値)−1}×Vgで表される。一般に、能動素
子101の駆動電流の設定値が一定であっても、製造上
のばらつきのためVgはある範囲を持ち、利得について
ばらつきを生じる。増幅器140では、可変抵抗114
により能動素子102のソース・ドレイン電極とゲート
端子の電位差を制御し、能動素子101の製造上のばら
つきを吸収することができる。なお、増幅器140は、
上記の実施の形態1乃至3の温度補償機能付き増幅器と
同様に、能動素子102の抵抗値の温度特性を用いて温
度補償機能を実現するため、特別な制御回路を必要とせ
ず、簡単な構成で温度補償機能を実現することができ
る。
示す図である。上記実施の形態1乃至4の増幅器と同じ
構成物には同一の参照番号を付し、ここでの重複した説
明は省く。増幅器150は、実施の形態1の増幅器10
0において、能動素子102のゲート端子に、他端が電
源供給端子に接続された抵抗115を直列に接続すると
共に、他端が接地された抵抗116を並列に接続し、外
部電源から上記電源供給端子を介してゲート電位Vcを
供給する構成としたことを特徴とする。
ト電位をVgとした場合、能動素子102のゲート電位
Vgbは、抵抗116の抵抗値/(抵抗115の抵抗値+
抵抗116の抵抗値)×Vc−Vgで表される。本回路で
は、能動素子102のソース・ドレイン電極とゲート端
子の電位差を外部電源によって制御する。このように増
幅器150は、別途外部電源を必要とするが、利得の温
度補償に関しては特別な制御回路は不要であり、簡単な
構成で温度補償機能を実現することができる。
示す図である。上記実施の形態1乃至5の増幅器と同じ
構成物には同一の参照番号を付し、ここでの重複した説
明は省く。増幅器160は、実施の形態5の増幅器15
0において、抵抗116のかわりに可変抵抗117を能
動素子102のゲート端子に並列に接続したものであ
り、外部電源からゲート電位Vcを供給する構成とする
ものである。
ト電位をVgとした場合、能動素子102のゲート電位
Vgbは、可変抵抗117の抵抗値/(抵抗115の抵抗
値+可変抵抗117の抵抗値)×Vc−Vgで表される。
本回路では、能動素子102のソース・ドレイン電極と
ゲート端子の電位差を外部電源によって制御する。増幅
器150では、別途外部電源を必要とするものの、利得
の温度補償に関しての制御は不要である。また、増幅器
160では、可変抵抗117の値を調節することで能動
素子102のソース・ドレイン電極とゲート端子の電位
差を制御し、能動素子101のプロセスのばらつきを吸
収することができる。また、
示す図である。上記実施の形態1乃至6の増幅器と同じ
構成物には同一の参照番号を付し、ここでの重複した説
明は省く。増幅器170では、増幅用の能動素子101
の信号出力端子に、温度補償機能を実現する回路を直列
に接続したことを特徴とする。該温度補償機能を実現す
る回路は、能動素子102、抵抗118及びコンデンサ
119より構成され、高周波信号の減衰器(アッテネー
タ)として機能する。能動素子102のゲート端子は、
抵抗118を介して接地されている。また、能動素子1
02のドレイン電極も接地されている。
度補償機能を実現する回路は減衰器(アッテネータ)と
して機能し、環境温度の低下に伴う増幅用の能動素子1
01の利得の増加に対して、該温度補償用の回路におけ
る高周波信号の損失量を増加させることで、該増幅器1
70より出力される高周波信号の量を一定のレベルに維
持することができる。なお、温度補償機能を実現する回
路としては、図13に示した構成のものに限られず、上
記実施の形態2乃至6に記載したタイプのものを採用し
ても良い。
ウトを示す図である。上記実施の形態1乃至7に記載の
増幅器と同じ構成物には同じ参照番号を付し、ここでの
重複した説明は省く。増幅器200は、実施の形態1の
増幅器100において、主線路203上に形成された増
幅用の能動素子101のソース端子を接地するためのヴ
ィアホール201に、温度補償用の能動素子102のソ
ース端子又はドレイン端子を、キャパシタ103及び配
線202を介して接続したことを特徴とする。当該レイ
アウト図において、キャパシタ103は、MIM(meta
l-insulator-metal)として記す。なお、説明の便宜の
ため、能動素子101,102及びキャパシタ103の
他の素子、例えばインダクタ105や抵抗107,10
8等は省略してある。
02の接地を共通のビィアホールを用いて行うレイアウ
トを採用することで、チップサイズの小型化を図ること
ができる。また、能動素子101及び102を接近させ
て配することにより、1つの素子として取り扱うことが
可能となり、設計パラメータの把握など、設計上の取り
扱いが容易になる。
ウト設計を示す図である。増幅器220は、上記実施の
形態8にかかる増幅器200に、温度補償用に用いる能
動素子205を主線路204を挟んで能動素子102と
対称に配したものである。温度補償用の能動素子102
と同様に、温度補償用の能動素子205のソース端子又
はドレイン端子は、キャパシタ206及び配線207を
介して増幅用の能動素子101のビィアホール204に
接続される。
05の接地を能動素子101のビィアホール201及び
204を用いて行うレイアウトを採用することで、チッ
プサイズの小型化を図ることができる。また、増幅器2
10では、2つの温度補償用の能動素子102及び20
5を主線路203を挟んで対象に配することで、温度補
償効果が向上すると共に、ミリ波帯域における増幅用の
能動素子201の入力端でのアンバランス動作を解消す
ることができる。
00の構成を示す図である。本装置300では、少なく
とも初段の増幅器に上記実施の形態1乃至8で示した温
度補償用の回路、即ち高周波信号の減衰器として機能す
る回路を直列に付加することを特徴とする。本装置33
0は、チップサイズの制限などにより、各段に温度補償
回路を付加できない場合、あるいは、スペック上各段に
温度補償機能を実現する上記回路を付加する必要がない
場合であって、後段に設ける増幅器との電力のつながり
に余裕があり、入力される高周波信号の振幅が小さい場
合などに、特に有効である。
乃至10に記載した温度補償機能付き増幅器は、利得制
御端子である増幅用の能動素子のゲート端子にバイアス
を与えるための外部電源を必要とせず、更には、前もっ
て利得の温度特性を測定し、温度に対応したバイアス値
を決定し、その情報を実動作時に反映させるための機構
をシステム或いはモジュール内に新たに設ける必要もな
い。また、温度変化に対して同一の特性(傾向)の能動
素子を用いるため、簡単なプロセス制御により、これら
の増幅器をウェハ(チップ)上に形成することができ
る。
の備える減衰回路では、環境温度の上昇に伴い低損失と
なり、より多くの高周波信号を増幅用の能動素子に供給
する。逆に環境温度の低下に伴い損失量が増加し、増幅
用の能動素子に供給する高周波信号量が減少する。この
減衰回路の働きにより、環境温度の上昇又は低下に伴う
増幅用の能動素子の利得の低下又は増加を適切に補償す
ることができる。
は、増幅用の能動素子及び温度補償用の能動素子のゲー
ト端子を共通化することで、増幅用の能動素子をどのよ
うなバイアス条件で用いても減衰回路内でのある環境温
度(例えばT=T0)での高周波信号の損失量を一定に
することができる。これにより、より安定した温度補償
機能を実現することができる。
は、上記第2の温度補償機能付き増幅器の温度補償用の
能動素子のゲート端子を抵抗を介して接地することで、
温度補償用の能動素子のゲート電位の値を所定の範囲内
の値に設定することが可能となり、より適切な温度補償
を実現することができる。
は、上記第3の温度補償機能付き増幅器に付加する第2
の抵抗を可変抵抗とすることで、当該増幅器の製造後に
おいて各増幅器における個体差を修正することができ
る。
は、ゲート端子に、他端が電源供給端子に接続された第
1の抵抗が直列に接続されると共に、他端が接地された
第2の抵抗が並列に接続されている温度補償用の能動素
子のソース端子及びドレイン端子を該能動素子の入出力
端子として使用する高周波信号の減衰回路を用いること
で、温度補償用の能動素子に対するバイアス値を任意に
設定することができるようになる。本増幅器では、別途
電源が必要となるが、増幅用の能動素子の利得制御に関
しては、特別な制御回路は不要であるといった利点を有
している。
は、上記第5の温度補償機能付き増幅器において第2の
抵抗を可変抵抗とすることで、当該増幅器の製造後にお
いて各増幅器における個体差を修正することができる。
は、増幅用の能動素子の出力端子に、温度補償用の能動
素子のソース端子及びドレイン端子を該能動素子の入出
力端子として使用する高周波信号の減衰回路を直列に接
続したことで、環境温度の変化に伴う増幅用の能動素子
の利得の変化を、その出力端側において補償することが
できる。
は、上記第1乃至第7の温度補償機能付き増幅器におい
て、設計上、増幅用の能動素子及び温度補償用の能動素
子の接地端子を共通にレイアウトしたことで、チップサ
イズの増加を抑えることができる。また、温度補償用の
能動素子及び増幅用の能動素子とを接近させて設けるこ
とで、これらを1つの素子として取り扱うことが可能と
なり、設計パラメータの把握など、設計上の取り扱いが
容易になるといった利点を有する。
は、一対の温度補償用の能動素子を増幅用の能動素子の
主線路を挟んで設けることで、ミリ波帯域における増幅
用の能動素子の入力端でのアンバランス動作を解消する
ことができる。
子が複数段連続して接続されてなる多段増幅器におい
て、少なくとも初段の増幅器を、上記第1乃至第9の温
度補償機能付きの増幅器とすることで、チップサイズの
増加を抑えることができる。本増幅器は、チップサイズ
の制限などにより、各段に温度補償機能を有する上記の
増幅器を採用することができない場合、あるいは、スペ
ック上各段に温度補償機能を実現する上記回路を付加す
る必要がない場合であって、後段に設ける増幅器との電
力のつながりに余裕があり、入力される高周波信号の振
幅が小さい場合等に有効である。
路構成図である。
路を機能に基づいて(a)及び(b)の2つに分けて示
す図である。
能付き増幅器の環境温度の変化に対する利得の変化を示
すグラフである。
境温度の変化に対する利得の変化を示すグラフである。
構成図である。
すグラフである。
路構成図である。
路構成図である。
回路構成図である。
回路構成図である。
回路構成図である。
回路構成図である。
回路構成図である。
回路構成図である。
の回路構成図である。
素子、103,106,119 キャパシタ、104,
107,108,112,113,114,115,1
16,117,118 抵抗、105 インダクタ、1
09,110 整合回路、203 ビィアホール、30
1,303,304 増幅器、302 減衰回路
Claims (10)
- 【請求項1】 ゲート端子が接地された温度補償用の能
動素子のソース端子及びドレイン端子を該能動素子の入
出力端子として使用する高周波信号の減衰回路を、増幅
用の能動素子のゲート端子に直列に接続してなることを
特徴とする温度補償機能付き増幅器。 - 【請求項2】 ゲート端子が増幅用の能動素子のゲート
端子に接続されている温度補償用の能動素子のソース端
子及びドレイン端子を該能動素子の入出力端子として使
用する高周波信号の減衰回路を、上記増幅用の能動素子
のゲート端子に直列に接続してなることを特徴とする温
度補償機能付き増幅器。 - 【請求項3】 請求項2に記載の温度補償機能付き増幅
器において、 上記温度補償用の能動素子のゲート端子を、抵抗を介し
て接地したことを特徴とする温度補償機能付き増幅器。 - 【請求項4】 請求項3に記載の温度補償機能付き増幅
器において、 上記抵抗が可変抵抗であることを特徴とする温度補償機
能付き増幅器。 - 【請求項5】 ゲート端子に、他端が電源供給端子に接
続された第1の抵抗が直列に接続されると共に、他端が
接地された第2の抵抗が並列に接続されている温度補償
用の能動素子のソース端子及びドレイン端子を該能動素
子の入出力端子として使用する高周波信号の減衰回路
を、増幅用の能動素子のゲート端子に直列に接続してな
ることを特徴とする温度補償機能付き増幅器。 - 【請求項6】 上記請求項5に記載の温度補償機能付き
増幅器において、 上記第2の抵抗が可変抵抗であることを特徴とする温度
補償機能付き増幅器。 - 【請求項7】 増幅用の能動素子の出力端子に、ゲート
端子が接地された温度補償用の能動素子のソース端子及
びドレイン端子を該能動素子の入出力端子として使用す
る高周波信号の減衰回路を直列に接続したことを特徴と
する温度補償機能付き増幅器。 - 【請求項8】 請求項1乃至請求項7に記載した何れか
1つの温度補償機能付き増幅器において、 増幅用の能動素子及び温度補償用の能動素子の接地端子
を共通にレイアウトしたことを特徴とする温度補償機能
付き増幅器。 - 【請求項9】 請求項1乃至請求項7に記載した何れか
1つの温度補償機能付き増幅器において、 増幅用の能動素子の主線路に対して、対象な一対の温度
補償用の能動素子を、その接地端子が増幅用の能動素子
の接地端子と共通にレイアウトされたことを特徴とする
温度補償機能付き増幅器。 - 【請求項10】 増幅器を複数段連続して接続されてな
る多段増幅器において、 少なくとも初段の増幅器が、上記請求項1乃至9に記載
の何れか1つの温度補償機能付きの増幅器であることを
特徴とする多段増幅器。
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JP00050998A JP3917742B2 (ja) | 1998-01-05 | 1998-01-05 | 温度補償機能付き増幅器 |
US09/100,751 US6043713A (en) | 1998-01-05 | 1998-06-22 | Amplifier with temperature compensation function |
DE19831596A DE19831596C2 (de) | 1998-01-05 | 1998-07-14 | Verstärkerschaltung für Hochfrequenzsignale und mehrstufiger Verstärker |
Applications Claiming Priority (1)
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US5132632A (en) * | 1991-07-01 | 1992-07-21 | Raytheon Company | Frequency multiplier |
JPH09139630A (ja) * | 1995-11-14 | 1997-05-27 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 携帯型通信機器における電力増幅装置及び携帯型通信機器 |
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- 1998-01-05 JP JP00050998A patent/JP3917742B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1998-06-22 US US09/100,751 patent/US6043713A/en not_active Expired - Lifetime
- 1998-07-14 DE DE19831596A patent/DE19831596C2/de not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3917742B2 (ja) | 2007-05-23 |
US6043713A (en) | 2000-03-28 |
DE19831596A1 (de) | 1999-07-15 |
DE19831596C2 (de) | 2001-08-02 |
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