JPS61174806A - 電力増幅器 - Google Patents
電力増幅器Info
- Publication number
- JPS61174806A JPS61174806A JP60016074A JP1607485A JPS61174806A JP S61174806 A JPS61174806 A JP S61174806A JP 60016074 A JP60016074 A JP 60016074A JP 1607485 A JP1607485 A JP 1607485A JP S61174806 A JPS61174806 A JP S61174806A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- small
- gate
- resistance
- fet
- input power
- Prior art date
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- Granted
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- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は電力増幅器に関し、特にＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ
（メタルセミコンダクタ型電界効果トランジスタ）を
用いたマイクロ波帯の電力増幅器に関するものである。
（メタルセミコンダクタ型電界効果トランジスタ）を
用いたマイクロ波帯の電力増幅器に関するものである。
従来技術
マイクロ波帯の電力増幅器は進行波管増幅器の代替品と
して各種通信装置に実用化されている。
して各種通信装置に実用化されている。
通信装置において歪み特性が問題となる場合、増幅器に
はＡ級動作が要求される。しかしながら、このＡ級動作
は直流入力からマイクロ波出力への変換効率が悪く、特
に人工衛星や移動通信用等の通信装置は電池により駆動
されることから、高い効率が要求されるので、歪み特性
は若干劣化するが実際にはＡＳ級動作が使用されている
。
はＡ級動作が要求される。しかしながら、このＡ級動作
は直流入力からマイクロ波出力への変換効率が悪く、特
に人工衛星や移動通信用等の通信装置は電池により駆動
されることから、高い効率が要求されるので、歪み特性
は若干劣化するが実際にはＡＳ級動作が使用されている
。
第５図は従来のマイクロ波帯のＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ
（以下、単にＦＥＴと称す）電力増幅器の等価回路を示
しており、入力電力は整合器１を介して増幅素子である
ＦＥＴ２のゲート入力となっている。このＦＥＴ２のド
レイン出力は整合器３を介して次段回路へ導出される。
（以下、単にＦＥＴと称す）電力増幅器の等価回路を示
しており、入力電力は整合器１を介して増幅素子である
ＦＥＴ２のゲート入力となっている。このＦＥＴ２のド
レイン出力は整合器３を介して次段回路へ導出される。
このＦＥＴ２のゲートバイアス回路としては、チョーク
コイル４とコンデンサ５とからなる交流阻止用フィルタ
回路と更にはバイアス抵抗６とからなっており、端子７
から直流電圧が印加される。
コイル４とコンデンサ５とからなる交流阻止用フィルタ
回路と更にはバイアス抵抗６とからなっており、端子７
から直流電圧が印加される。
またドレインバイアス回路としては、チョ→コイル８と
コンデンサ９からなるフィルタ回路であり、端子１０か
ら直流電圧が印加される。
コンデンサ９からなるフィルタ回路であり、端子１０か
ら直流電圧が印加される。
第６図は、第５図の回路において、入力電力Ｐｉｎとド
レイン電流１ｄ及びゲート電流１ｇとの関係を示す図で
ある。実線１１．１２はゲートバイアス抵抗６の抵抗値
が大きい場合であり、点線１３．１４は当該抵抗値が小
さい場合である。ドレイン電流のピーク値は抵抗６が大
きい方が大きくなる。マイクロ波出力電力はドレイン電
流には大きく依存しないので、ドレイン電流が大きくな
った分だけ効率が劣化することになる。よって、効率の
点からは抵抗６の値は小さい方が好ましいことになる。
レイン電流１ｄ及びゲート電流１ｇとの関係を示す図で
ある。実線１１．１２はゲートバイアス抵抗６の抵抗値
が大きい場合であり、点線１３．１４は当該抵抗値が小
さい場合である。ドレイン電流のピーク値は抵抗６が大
きい方が大きくなる。マイクロ波出力電力はドレイン電
流には大きく依存しないので、ドレイン電流が大きくな
った分だけ効率が劣化することになる。よって、効率の
点からは抵抗６の値は小さい方が好ましいことになる。
一方、ゲート電流は抵抗６が小さい方が大きくなる。ゲ
ート電流が大きいと、マイグレーションの問題が生じて
信頼性が低下するので、この抵抗６の値はある程度大き
くする必要がある。
ート電流が大きいと、マイグレーションの問題が生じて
信頼性が低下するので、この抵抗６の値はある程度大き
くする必要がある。
かかる事実から明白なように、従来のマイクロ波帯電力
増幅器は信頼性の点からゲートバイアス抵抗を大きくせ
ざるを得ず、よって効率が低下するという欠点がある。
増幅器は信頼性の点からゲートバイアス抵抗を大きくせ
ざるを得ず、よって効率が低下するという欠点がある。
発明の目的
本発明の目的は、高信頼性でかつ高効率のマイクロ波帯
ＧａＡＳＭＥＳＦＥＴ電力増幅器を提供することである
。
ＧａＡＳＭＥＳＦＥＴ電力増幅器を提供することである
。
１１立且１
本発明による電力増幅器は、印加電圧に応じて抵抗値が
非直線的に変化する非線形抵抗素子を介して電力増幅素
子であるＧａＡｓＭＥＳＦＥＴトランジスタのゲートバ
イアスを印加するようにした構成である。
非直線的に変化する非線形抵抗素子を介して電力増幅素
子であるＧａＡｓＭＥＳＦＥＴトランジスタのゲートバ
イアスを印加するようにした構成である。
実施例
以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明の実施例の回路図であり、第５図と同等
部分は同一符号により示している。第５図の回路におけ
るゲートバイアス抵抗６として本発明の実施例では、非
線形抵抗２０を使用するものであり、他の構成は第５図
の例と同一となっている。この非線形抵抗２０は、その
印加電圧が低いときに抵抗値が小さく、印加電圧が高い
ときに抵抗値が大きくなるような非直線性抵抗特性を有
するものである（第４図の特性例参照）。
部分は同一符号により示している。第５図の回路におけ
るゲートバイアス抵抗６として本発明の実施例では、非
線形抵抗２０を使用するものであり、他の構成は第５図
の例と同一となっている。この非線形抵抗２０は、その
印加電圧が低いときに抵抗値が小さく、印加電圧が高い
ときに抵抗値が大きくなるような非直線性抵抗特性を有
するものである（第４図の特性例参照）。
第２図は、第１図の増幅器において入力電力ＰＩｎを増
加した場合のドレイン電流１ｄ及びゲート電ｖｌＩｑの
各変化の様子を示す特性図であり、従来の増幅器（第５
図）による特性結果（第６図）をも併記しである。すな
わち、実線１１．１２は従来増幅器において抵抗値が大
きい場合、点線１３．１４は抵抗値が小さい場合である
。そして鎖線２１が本発明の増幅器によるゲート電流Ｉ
Ｑの変化特性例である。
加した場合のドレイン電流１ｄ及びゲート電ｖｌＩｑの
各変化の様子を示す特性図であり、従来の増幅器（第５
図）による特性結果（第６図）をも併記しである。すな
わち、実線１１．１２は従来増幅器において抵抗値が大
きい場合、点線１３．１４は抵抗値が小さい場合である
。そして鎖線２１が本発明の増幅器によるゲート電流Ｉ
Ｑの変化特性例である。
本発明の実施例では、ゲート電流ＩＱは入力電力Ｐｉｎ
が小さい場合には点線１４と同一となっているが、Ｐｉ
ｎが大きくなると鎖線２１で示す様にグーミル電流は飽
和状態となって増大しなくなる。
が小さい場合には点線１４と同一となっているが、Ｐｉ
ｎが大きくなると鎖線２１で示す様にグーミル電流は飽
和状態となって増大しなくなる。
Ｐｉｎが小さい場合はゲート電流ＩＱも小さく、したが
って非線形抵抗２０は抵抗値が小さい領域で使用される
。よって、小さい抵抗値の線形抵抗を用いた場合と同様
な挙動を呈する。一方、Ｐｉｎが大きくなるとゲート電
流ＩＱも増大し、非直線抵抗２０が高抵抗領域で使用さ
れるようになるので、ｔａｌｉ１２１のようにゲート電
流は飽和特性を示すのである。
って非線形抵抗２０は抵抗値が小さい領域で使用される
。よって、小さい抵抗値の線形抵抗を用いた場合と同様
な挙動を呈する。一方、Ｐｉｎが大きくなるとゲート電
流ＩＱも増大し、非直線抵抗２０が高抵抗領域で使用さ
れるようになるので、ｔａｌｉ１２１のようにゲート電
流は飽和特性を示すのである。
一方、ドレイン電流１ｄは、従来の増幅器で抵抗が小さ
い場合とほぼ同様になる。Ｐｉｎが小さい場合、抵抗２
０の抵抗値は等測的に小さいので、点線１３と同様な特
性となる。Ｐｉｎが増大すると抵抗値は等比的に大きく
なるので実線１１と同様となるが、かかる領域では、１
１と１３とは同一の特性となってしまうからである。
い場合とほぼ同様になる。Ｐｉｎが小さい場合、抵抗２
０の抵抗値は等測的に小さいので、点線１３と同様な特
性となる。Ｐｉｎが増大すると抵抗値は等比的に大きく
なるので実線１１と同様となるが、かかる領域では、１
１と１３とは同一の特性となってしまうからである。
以上の説明から明白な様に、ドレイン電流のピーク値を
低く維持したままで、ゲート電流の最大値をも小さくす
ることが可能−１ｔ−どなるのである。
低く維持したままで、ゲート電流の最大値をも小さくす
ることが可能−１ｔ−どなるのである。
第３図は非線形抵抗２０を得るための具体例を示してお
り、ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴのゲートＧとソースＳとを共
通接続して２端子素子としたもので、この素子の印加電
圧■に対する電流Ｉの特性が第４図に示されており、目
的とする非線形抵抗が実現されていることが分かる。
り、ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴのゲートＧとソースＳとを共
通接続して２端子素子としたもので、この素子の印加電
圧■に対する電流Ｉの特性が第４図に示されており、目
的とする非線形抵抗が実現されていることが分かる。
この方法では極性があるので、ドレインＤ側の端子３２
に正電圧を、ソースＳ側の端子３３に負電圧をそれぞれ
印加する必要がある。ゲートは負電圧がバイアスとして
印加されることになるので、端子３３を第１図のゲート
バイアス端子７に、端子３２をコンデンサ５側に接続す
るようにすれば良いことになる。
に正電圧を、ソースＳ側の端子３３に負電圧をそれぞれ
印加する必要がある。ゲートは負電圧がバイアスとして
印加されることになるので、端子３３を第１図のゲート
バイアス端子７に、端子３２をコンデンサ５側に接続す
るようにすれば良いことになる。
ｌ■ユ皇１
叙上の如く、本発明によれば、増幅素子のＦＥＴのゲー
トバイアスを非線形抵抗素子を用いて供給するようにし
たので、ドレイン電流のピーク値を小さく押えかつゲー
ト電流の最大値をも小さくすることができるので、高信
頼性で高効率のマイクロ波帯ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ電力
増幅器を得ることが可能となる効果がある。
トバイアスを非線形抵抗素子を用いて供給するようにし
たので、ドレイン電流のピーク値を小さく押えかつゲー
ト電流の最大値をも小さくすることができるので、高信
頼性で高効率のマイクロ波帯ＧａＡｓＭＥＳＦＥＴ電力
増幅器を得ることが可能となる効果がある。
第１図は本発明の実施例の回路図、第２図は本発明の増
幅器の特性を説明する図、第３図は非線形抵抗の具体例
を示す図、第４図は第３図の抵抗の特性図、第５図は従
来の電力増幅器の回路図、第６図は第５図の回路の特性
図である。 主要部分の符号の説明 ２−−−− Ｇ ａ Ａ ｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
２Ｏ・・・；・・非線形抵抗
幅器の特性を説明する図、第３図は非線形抵抗の具体例
を示す図、第４図は第３図の抵抗の特性図、第５図は従
来の電力増幅器の回路図、第６図は第５図の回路の特性
図である。 主要部分の符号の説明 ２−−−− Ｇ ａ Ａ ｓ Ｍ Ｅ Ｓ Ｆ Ｅ Ｔ
２Ｏ・・・；・・非線形抵抗
Claims (1)
- 増幅素子として電界効果トランジスタを用いた電力増幅
器であって、印加電圧に応じて抵抗値が非直線的に変化
する非線形抵抗素子を介して前記トランジスタのゲート
バイアスを印加するようにしたことを特徴とする電力増
幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016074A JPS61174806A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 電力増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60016074A JPS61174806A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 電力増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61174806A true JPS61174806A (ja) | 1986-08-06 |
| JPH0553321B2 JPH0553321B2 (ja) | 1993-08-09 |
Family
ID=11906415
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60016074A Granted JPS61174806A (ja) | 1985-01-30 | 1985-01-30 | 電力増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61174806A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5079454A (en) * | 1990-08-08 | 1992-01-07 | Pacific Monolithics | Temperature compensated FET power detector |
| JP2007507970A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-03-29 | リー ジョング リュル | 増幅回路における入出力信号保護回路 |
| JP2008245081A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | 増幅器、受信モジュール、送受信モジュール及びアンテナ装置 |
-
1985
- 1985-01-30 JP JP60016074A patent/JPS61174806A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5079454A (en) * | 1990-08-08 | 1992-01-07 | Pacific Monolithics | Temperature compensated FET power detector |
| JP2007507970A (ja) * | 2003-09-30 | 2007-03-29 | リー ジョング リュル | 増幅回路における入出力信号保護回路 |
| JP2008245081A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Mitsubishi Electric Corp | 増幅器、受信モジュール、送受信モジュール及びアンテナ装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0553321B2 (ja) | 1993-08-09 |
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