CN100355203C - 高频放大器及混频器 - Google Patents

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Abstract

一种高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管，对应输入双极型晶体管的高频信号的功率电平或输出的高频信号的功率电平，分别切换成恒流源和恒压源向双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。以及一种混频器，采用该高频放大器中向放大用双极型晶体管的基极施加直流偏压的结构，向高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少其中一个的基极施加直流偏压。

Description

高频放大器及混频器
技术领域
本发明涉及在进行大功率高频信号的输入时，通过缓和双极型晶体管的基极电位的下降而能够获得高饱和特性的高频放大器。
另外，本发明涉及在进行大功率高频信号的输入时，通过缓和双极型晶体管的基极电位的下降而能够获得高饱和特性的同时还能够降低噪音指数的劣化的高频放大器及混频器。
背景技术
例如，IEEE Microwave Theory and Technology Symposium(1997年)初审报告中记载的传统的发射极接地双极型高频放大器，向双极型晶体管的基极端子提供从电流镜像电路产生的直流偏压，如图1所示。
图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为发射极端子接地的放大用双极型晶体管，4为恒压源，8为通过恒压源4e向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压的偏压供给用电感器，9为用以短路高频信号的旁路电容器，11为偏压用双极型晶体管，12为电流镜像偏置电路，15为通过电流镜像偏置电路12向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，16为隔直流电容器，19为偏压电阻器，28为发射极加载的电感器。
以下说明其操作。
图1所示的传统的高频放大器在放大用双极型晶体管3中放大由输入端子1输入的高频信号，并由输出端子2输出。为了使放大用双极型晶体管3动作，必须向放大用双极型晶体管3的集电极端子和基极端子供给直流偏压，即经由偏压供给用电感器8由恒压源4e向集电极端子供给直流偏压，经由偏压供给用电阻器15由电流镜像偏置电路12向基极端子供给直流偏压。
上述传统的高频放大器中，在输入大功率的高频信号时，随着放大用双极型晶体管基极电流的增大，由电流镜像偏置电路12供给的偏压电流也增大。因而，偏压供给用电阻器中发生电压下降，放大用双极型晶体管的基极电位降低，从而产生饱和特性劣化的问题。
而且，例如，电子信息通信学会综合大会(2001年)的初审报告中记载的传统的发射极接地型高频放大器，向双极型晶体管的基极端子提供从电流镜像偏置电路以及一个二极管开关产生的直流偏压，如图2所示。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为发射极端子接地的放大用双极型晶体管，104a、104b为恒流源，105a为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b为偏压电阻器，109为由恒流源104a、恒压源105a、偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107、偏压电阻器108a、108b构成的电流镜像偏置电路，112a为开关用双极型晶体管，113a、113b为基准电压用双极型晶体管，111为由恒流源104b、开关用双极型晶体管112a、基准电压用双极型晶体管113a、113b构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其操作。
图2所示的传统的高频放大器在放大用双极型晶体管103中放大由输入端子101输入的高频信号，并由输出端子102输出。放大用双极型晶体管103的基极端子的直流偏压，在输入到输入端子101的高频信号功率非常小、即放大用双极型晶体管103的线性操作时，主要由电流镜像偏置电路109供给，在输入到输入端子101的高频信号功率大、即放大用双极型晶体管103的非线性操作时，主要由基极偏压补偿电路111供给，因而，通过缓和随着高频信号功率增大而导致的放大用双极型晶体管103的基极电位VBE的降低，进行饱和特性的改善。
以下说明基极偏压补偿电路111的操作。
开关用双极型晶体管112a是基极端子与集电极端子短接的二极管开关，这样的开关根据发射极端子和基极端子及集电极端子之间的电位差进行导通/截止，导通时集电极·发射极之间有电流通过，截止时没有电流通过(理想状态)。这里，开关的导通电压为VSW_ON。
二极管开关截止时，由恒流源104b产生的电流IREF1流过基极端子与集电极端子短接的两个基准电压发生用双极型晶体管113a、113b。根据该电流IREF1在基准电压用双极型晶体管113a的基极端子发生电压VREF。
二极管开关截止时，即对于放大用双极型晶体管103的基极电位VBE，VSW_ON＞VREF-VBE时，没有电流从基极偏压补偿电路111流到放大用双极型晶体管103的基极端子。
另一方面，二极管开关导通时，即VSW_ON＜VREF-VBE时，从开关用双极型晶体管112a的集电极·发射极之间有电流流出，作为直流偏压供给放大用双极型晶体管103的基极端子。
如上所述，基极偏压补偿电路111由放大用双极型晶体管103的基极电位VBE驱动，即随着输入到输入端子101的高频信号的功率的增大，向基极端子供给直流偏压。
上述传统的高频放大器中，在输入大功率的高频信号时，由基极偏压补偿电路增大流到双极型晶体管103的基极端子的电流供给量，从而缓和基极电位的降低并改善饱和特性，但是由于随着电流供给量的增大会使基极偏压补偿电路的阻抗降低，从而导致噪音指数劣化的问题。
本发明是针对上述(如图1所示传统例)问题的解决而提出的，其目的在于提供在进行大功率高频信号的输入时，通过缓和双极型晶体管的基极电位的下降而能够获得高饱和特性的高频放大器及混频器。
另外，本发明是针对上述(如图2所示传统例)问题的解决而提出的，其目的在于提供在进行大功率高频信号的输入时，通过缓和双极型晶体管的基极电位的下降而能够获得高饱和特性的同时还能够降低噪音指数的劣化的高频放大器及混频器。
发明内容
根据本发明的高频放大器，通过与双极型晶体管的基极电位连接的开关和与上述开关连接的恒流源及恒压源，利用发射极接地的上述双极型晶体管，对应上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平，当上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在上述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向上述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
从而，能够获得这样的高频放大器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。
根据本发明的高频放大器，恒流源总是连接到基极端子。
从而，能够获得这样的高频放大器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。另外，由于恒流源总是连接到基极端子，即使是随着从放大用双极型晶体管的线性操作向非线性操作转移以及从非线性操作向线性操作转移而进行恒流源及恒压源的切换时，也能够通过来自恒流源的偏压进行偏置，将晶体管的基极电位偏置成稳定。
根据本发明的高频放大器，通过与双极型晶体管的基极电位连接的恒压源和经由电阻器连接到上述双极型晶体管的基极电位的恒压源，利用发射极接地的上述双极型晶体管，当上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在上述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向上述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
从而，能够获得这样的高频放大器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。另外，通过变更恒压源的电压，可以变更开始从恒压源供给偏压的阈值。
根据本发明的高频放大器，通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的电流镜像偏置电路，和由双极型晶体管的基极电位驱动的开关及恒流源构成，并将上述开关的一个端子连接到上述双极型晶体管的基极端子，将另一个端子连接到恒流源的基极偏压补偿电路，利用发射极接地的上述双极型晶体管，当上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在上述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向上述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。
根据本发明的高频放大器，构成基极偏压补偿电路的恒流源用电阻器和恒压源实现，开关为双极型晶体管的基极和集电极短接的二极管开关，上述二极管开关的发射极端子与上述发射极接地的双极型晶体管的基极端子连接，基极端子及集电极端子与上述电阻器连接，上述二极管开关的基准电压由至少一个以上的串联连接的二极管开关提供。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。另外，由于高频放大器中的基极偏压补偿电路的IREF、VREF以及VSWON可以分别通过偏压电阻器的电阻值、基准电压用双极型晶体管的规格以及开关用双极型晶体管的规格任意设定，因而能够变更基极偏压补偿电路的切换阈值。
根据本发明的高频放大器，基极偏压补偿电路经由电阻器连接到发射极接地的双极型晶体管的基极端子。
从而，从基极端子看来的基极偏压补偿电路的阻抗变高，能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
根据本发明的高频放大器，通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏置电压的电流镜像偏置电路，和由上述双极型晶体管的基极电位驱动的开关及恒流源构成，并将上述开关的一个端子连接到上述双极型晶体管的基极端子及恒流源，将另一个端子接地的基极偏压补偿电路，利用发射极接地的上述双极型晶体管，当上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在上述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向上述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。
根据本发明的高频放大器，构成基极偏压补偿电路的恒流源用电阻器和恒压源实现，开关为双极型晶体管的基极和集电极短接的二极管开关，上述二极管开关的基极端子及集电极端子与上述发射极接地的双极型晶体管的基极端子连接，发射极端子接地。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。另外，由于可以通过变更开关用双极型晶体管的个数变更基极偏压补偿电路的VSWON，因而能够变更基极偏压补偿电路的切换阈值。
根据本发明的高频放大器，基极偏压补偿电路经由电阻器连接到发射极接地的双极型晶体管的基极端子。
从而，从基极端子看来的基极偏压补偿电路的阻抗变高，能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
根据本发明的混频器，采用本发明的高频放大器中施加直流偏压的结构，向高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少一个的基极施加直流偏压。
从而，能够获得这样的混频器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。
根据本发明的高频放大器，通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的电流镜像偏置电路，和由上述双极型晶体管的基极电位驱动的串联的2个开关及恒流源构成，并将上述开关的一个端子连接到上述双极型晶体管的基极端子，将另一个端子连接到恒流源的基极偏压补偿电路，利用发射极接地的上述双极型晶体管，当上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在上述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向上述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。即，在输入小功率高频信号时，通过主要由电流镜像偏置电路供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。
而且，通过串联切换开关可以提高阻抗，从而能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
根据本发明的高频放大器，构成基极偏压补偿电路的恒流源用电阻器和恒压源实现，开关为双极型晶体管的基极和集电极短接的二极管开关，第一二极管开关的发射极端子与第二二极管开关的基极端子及集电极端子串联，第二二极管开关的发射极端子连接到上述发射极接地的双极型晶体管的基极端子，上述第一二极管开关的基极端子及集电极端子与上述电阻器连接，上述二极管开关的基准电压由至少一个以上的串联连接的二极管开关提供。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。即，在输入小功率高频信号时，通过主要由电流镜像偏置电路供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。
而且，通过串联切换开关可以提高阻抗，从而能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
根据本发明的高频放大器，通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的恒流源及电阻器，和由上述双极型晶体管的基极电位驱动的至少一个以上开关及第二恒流源构成，并将开关的一个端子连接到上述双极型晶体管的基极，将另一个端子连接到该第二恒流源的基极偏压补偿电路，利用发射极接地的上述双极型晶体管，当上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在上述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向上述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
从而，在输入小功率高频信号时，通过主要由恒流源供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。
根据本发明的高频放大器，通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的电流镜像偏置电路，和其集电极端子及基极端子连接到恒压源，且发射极端子与上述发射极接地的双极型晶体管的基极端子连接的基极偏压补偿电路，利用发射极接地的上述双极型晶体管，当上述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在上述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向上述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
从而，在输入小功率高频信号时，通过主要由电流镜像偏置电路供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。
而且，由于在输入流经基准电压用双极型晶体管的小功率高频信号时不需要无效电流，因而可以降低消耗电流。
根据本发明的高频放大器，连接到基极偏压补偿用双极型晶体管的基极端子的恒压源由恒流源和至少一个以上的基极端子及集电极端子短接的二极管开关构成。
从而，基极偏压补偿电路可以耐电源的偏差。
根据本发明的高频放大器，基极偏压补偿用双极型晶体管的发射极端子和发射极接地的双极型晶体管的基极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的二极管开关。
从而，在输入大功率高频信号时，从基极偏压补偿电路向放大用双极型晶体管的基极端子流经电流时，能够缓和从放大用双极型晶体管看来的基极偏压补偿电路的阻抗的降低，从而能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
根据本发明的高频放大器，基极偏压补偿用双极型晶体管的发射极端子和发射极接地的双极型晶体管的基极端子之间插入电阻器。
从而，在输入大功率高频信号时，从基极偏压补偿电路向放大用双极型晶体管的基极端子流经电流时，能够缓和从放大用双极型晶体管看来的基极偏压补偿电路的阻抗的降低，从而能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
根据本发明的混频器，采用本发明的高频放大器中施加直流偏压的结构，向高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少一个的基极施加直流偏压。
从而，能够获得这样的混频器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。
附图说明
图1是传统的高频放大器的电路图。
图2是传统的高频放大器的电路图。
图3是本发明实施例1的高频放大器的电路图。
图4是本发明实施例2的高频放大器的电路图。
图5是本发明实施例3的高频放大器的电路图。
图6是本发明实施例4的高频放大器的电路图。
图7是本发明实施例5的高频放大器的电路图。
图8是本发明实施例6的高频放大器的电路图。
图9是本发明实施例7的高频放大器的电路图。
图10是本发明实施例8的高频放大器的电路图。
图11是本发明实施例9的高频放大器的电路图。
图12是本发明实施例10的高频放大器的电路图。
图13是本发明实施例11的高频放大器的电路图。
图14是本发明实施例12的高频放大器的电路图。
图15是高频信号的输入端子输入的高频信号功率增大时基极电位的变化图。
图16是高频信号的输入端子输入的高频信号功率增大时基极电流的变化图。
图17是本发明实施例13的高频放大器的电路图。
图18是本发明实施例13的变形例的高频放大器的电路图。
图19是本发明实施例13的详细示例的高频放大器的电路图。
图20是本发明实施例13的详细示例的高频放大器的电路图。
图21是本发明实施例14的高频放大器的电路图。
图22是本发明实施例15的高频放大器的电路图。
图23是本发明实施例16的高频放大器的电路图。
图24是本发明实施例17的高频放大器的电路图。
图25是本发明实施例18的高频放大器的电路图。
图26是本发明实施例19的高频放大器的电路图。
图27是本发明实施例20的高频放大器的电路图。
图28是本发明实施例21的高频放大器的电路图。
图29是本发明实施例22的高频放大器的电路图。
图30是本发明实施例23的高频放大器的电路图。
图31是本发明实施例24的高频放大器的电路图。
具体实施方式
以下，为了更详细地说明本发明，参照附图说明本发明的最佳实施例。
实施例1
图3是本发明实施例1的高频放大器的电路图。图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为放大用双极型晶体管，4为恒压源，5为恒流源，6为用以切换恒压源4b及恒流源5的切换开关。
以下说明其结构。
根据实施例1的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，对应输入放大用双极型晶体管3的高频信号的功率电平或输出的高频信号的功率电平，分别切换成恒流源5和恒压源4b向放大用双极型晶体管3的基极端子施加直流偏压。
以下说明其操作。
实施例1的高频放大器，在放大用双极型晶体管3中放大由输入端子1输入的高频信号，并由输出端子2输出。为了使放大用双极型晶体管3动作，必须向放大用双极型晶体管3的集电极端子和基极端子供给直流偏压。由恒压源4a向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压。由恒压源4b及恒流源5向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压。这里，当输入到输入端子1的高频信号的功率非常小，即放大用双极型晶体管3为线性操作时，切换开关6变成与恒流源5导通的状态。另一方面，当输入到输入端子1的高频信号大，即放大用双极型晶体管3为非线性操作时，切换开关6变成与恒压源4b导通的状态。即，小信号输入时由恒流源5向放大用双极型晶体管3的基极端子施加直流偏压，大信号输入时由恒压源4b向放大用双极型晶体管3的基极端子施加直流偏压。
从而，能够获得这样的高频放大器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。
实施例2
图4是本发明实施例2的高频放大器的电路图。图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为放大用双极型晶体管，4为恒压源，5为恒流源，6为用以切换恒压源4b及恒流源5的切换开关。
以下说明其结构。
根据实施例2的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，对应输入放大用双极型晶体管3的高频信号的功率电平或输出的高频信号的功率电平，分别切换成恒流源5和恒压源4b向放大用双极型晶体管3的基极端子施加直流偏压，恒流源5总是连接到基极端子。
以下说明其操作。
实施例2的高频放大器，在放大用双极型晶体管3中放大由输入端子1输入的高频信号，并由输出端子2输出。由恒压源4a向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压Vc，由恒压源4b及恒流源5向基极端子供给直流偏压。这里，当输入到输入端子1的高频信号的功率非常小，即放大用双极型晶体管3为线性操作时，切换开关6变成开路状态，当输入到输入端子1的高频信号大，即放大用双极型晶体管3为非线性操作时，切换开关6变成导通的状态。即，小信号输入时由恒流源5施加直流偏压，大信号输入时由恒流源5和恒压源4b分别施加直流偏压。
从而，与实施例1一样，能够获得这样的高频放大器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。另外，由于恒流源5总是连接到基极端子，即使是随着从放大用双极型晶体管3的线性操作向非线性操作转移以及从非线性操作向线性操作转移而进行恒流源5及恒压源4b的切换时，也能够通过来自恒流源5的偏压进行偏置，使晶体管的基极电位稳定偏置。
实施例3
图5是本发明实施例3的高频放大器的电路图。图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为放大用双极型晶体管，4为恒压源，5为恒流源，6为用以切换恒压源4b及恒流源5的切换开关，7为偏压电阻器。
以下说明其结构。
根据实施例3的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，对应输入放大用双极型晶体管3的高频信号的功率电平或输出的高频信号的功率电平，分别切换成恒流源5和恒压源4b向放大用双极型晶体管3的基极端子施加直流偏压，恒流源5总是连接到基极端子，恒压源(4b)经由电阻器(7)与双极型晶体管3的基极端子连接。
以下说明其操作。
实施例3的高频放大器，在放大用双极型晶体管3中放大由输入端子1输入的高频信号，并由输出端子2输出。由恒压源4a向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压，由恒压源4b及恒流源5向基极端子供给直流偏压。这里，恒压源4b的电压值VB相对于放大用双极型晶体管3在线性操作时的基极电位VBES，令VB＜VBES，偏压电阻器7的电阻值设定成小的值。
对于放大用双极型晶体管3的基极电位VBE，非线性操作时的值VBEL比线性操作时的值VBES低。其理由如下。即，当输入电压增大、超过施加于基极端子的偏置电压VB和放大用双极型晶体管3的基极·发射极间的二极管的导通电压Vth的电位差时，基极·发射极间的二极管变成截止状态，基极电位变成等于发射极电位，即接地电位。当输入电压在超过偏置电压VB和放大用双极型晶体管3的基极·发射极间的二极管的导通电压Vth的电位差期间，基极电位变成接地电位，而在其他期间基极电位为原来的值(线性操作时的值)VBES。从而，在输入电压的一个周期内的平均基极电位只是降低了一个与基极·发射极间的二极管变成截止状态期间对应的值。令发生该非线性操作的情况的基极电位为VBEL，则VBEL＜VBES。
如上所述，由于恒压源4b的电压VB相对于线性操作时的基极电位VBES设置成VB＜VBES，在放大用双极型晶体管3的线性操作时，基极电位VBEL大于恒压源4b的电压VB，电流不从恒压源4a流向基极端子。另一方面，在放大用双极型晶体管3的非线性操作时，由于非线性操作时的基极电位VBEL相对于线性操作时的值VBES有VBEL＜VBES，从而在非线性操作时的基极电位VBEL相对于4b的电压VB有VBEL＜VB期间，电流从恒压源4a流向基极端子。
从而，当输入到输入端子1的高频信号的功率非常小，即放大用双极型晶体管3为线性操作时，主要由恒流源5向晶体管的基极端子供给直流偏压，当输入到输入端子1的高频信号大，即放大用双极型晶体管3为非线性操作时，主要由恒压源4b向晶体管的基极端子供给直流偏压。从而，可以获得与实施例1和2一样的效果。另外，通过变更恒压源4b的电压VB，可以变更开始从恒压源4b向基极端子供给偏压的阈值。
实施例4
图6是本发明实施例4的高频放大器的电路图。图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为放大用双极型晶体管，4a为恒压源，6为由放大用双极型晶体管3的基极电位VBE驱动的切换开关，8为通过恒压源4a向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压的偏压供给用电感器，9为用以短路高频信号的旁路电容器，10为电流镜像用恒流源，11为偏压用双极型晶体管，12为由偏压用双极型晶体管11和恒流源10构成的电流镜像偏置电路，13为产生电流IREF的基极电流补偿用恒流源，14为由基极电流补偿用恒流源13和切换开关6构成的基极偏压补偿电路，15为用以连接放大用双极型晶体管3和电流镜像偏置电路12的偏压供给用电阻器。
以下说明其结构。
实施例4的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，通过电流镜像偏置电路12向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压，并在放大用双极型晶体管3的基极端子设置有基极偏压补偿电路14，上述基极偏压补偿电路14由基极电位驱动的切换开关6及基极电流补偿用恒流源13构成，切换开关6的一个端子连接到放大用双极型晶体管3的基极端子，另一个端子连接到基极电流补偿用恒流源13。
以下说明其操作。
实施例4的高频放大器，在放大用双极型晶体管3中放大由输入端子1输入的高频信号，并由输出端子2输出。为了使放大用双极型晶体管3动作，必须向放大用双极型晶体管3的集电极端子和基极端子供给直流偏压。由恒压源4a经由偏压供给用电感器8向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压。由电流镜像偏置电路12向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压。当连接到基极电流补偿用恒流源13的端子的电位VREF相对于连接到放大用双极型晶体管3的基极的端子的电位VBE高出导通电压VSWON以上时，即VSWON＜VREF-VBE时，切换开关6变成导通状态，在其他情况变成非导通状态。
这里，通过设定VSWON和VREF，使得当输入到输入端子1的高频信号的功率非常小、即放大用双极型晶体管3为线性操作时的基极电位VBES相对于开关的导通电压VSWON有VSWON＞VREF-VBES，即切换开关6变成截止状态，从而主要从电流镜像偏置电路12向基极端子供给直流偏压。
另一方面，随着输入到输入端子1的高频信号的功率的增大，如实施例3中所述，放大用双极型晶体管3的基极电位下降的同时，放大用双极型晶体管3的基极电流增加。通过设定VSWON和VREF，使得此时(非线性操作时)相对于基极电位VBEL，有VSWON＜VREF-VBEL，即切换开关6变成导通状态，从而电流从基极偏压补偿电路14流经放大用双极型晶体管3的基极端子，能够缓和从电流镜像偏置电路12向基极端子供给的基极电流的增加量。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。另外，实施例4的高频放大器中，虽然在没有偏压供给用电阻器15的情况下也能够获得相同的效果，但是有偏压供给用电阻器15的情况下，由于加上由电阻器引起的基极电位下降，效果上更加显著。
实施例5
图7是本发明实施例5的高频放大器的电路图。图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为放大用双极型晶体管，4a为恒压源，4c为基极电流补偿用恒压源，6为由放大用双极型晶体管3的基极电位VBE驱动的切换开关，8为通过恒压源4a向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压的偏压供给用电感器，9为用以短路高频信号的旁路电容器，11为偏压用双极型晶体管，12为电流镜像偏置电路，13为恒流源，14为基极偏压补偿电路，15为通过电流镜像偏置电路12向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，16为隔直流电容器，17为稳定电阻器，18为防止振荡用电容器，19为偏压电阻器，20为构成切换开关6的开关用双极型晶体管，21用以决定切换开关6的基准电位VREF的基准电位用双极型晶体管。另外，这里，恒流源13是由偏压电阻器19d和基极电流补偿用恒压源4c构成的，但是也可以采用与之同样能产生恒流的电路的其他结构。另外，恒压源4a和基极电流补偿用恒压源4c可以相同。
以下说明其结构。
实施例5的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，通过电流镜像偏置电路12向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压，并在放大用双极型晶体管3的基极端子设置有基极偏压补偿电路14，上述基极偏压补偿电路14由基极电位驱动的切换开关6及恒流源13构成，开关的一个端子连接到放大用双极型晶体管3的基极端子，另一个端子连接到基极电流补偿用恒流源13。构成基极偏压补偿电路14的恒流源13用偏压电阻器19d和恒压源4c实现，用开关用双极型晶体管20的基极端子和集电极端子短接的二极管开关20作为切换开关6，二极管开关20的发射极端子与发射极接地的放大用双极型晶体管的基极端子连接，基极端子及集电极端子与偏压电阻器19d连接，二极管开关20的基准电压VREF由至少一个以上的串联连接的二极管开关21a、21b提供。
以下说明基极偏压补偿电路14操作。开关用双极型晶体管20用作基极端子和集电极端子短接的二极管切换开关6。这样的二极管开关6根据发射极端子与基极端子及集电极端子间的电位差进行导通/截止，导通时有电流流经集电极·发射极之间，截止时没有电流流过(理想状态)。令二极管开关6的导通电压为VSWON，连接到恒流源13的基极端子及集电极端子的电位为VREF，连接到放大用双极型晶体管3的基极的发射极端子的电位为VBE，则当VSWON＜VREF-VBE时，二极管开关6变成导通状态，在其他情况变成非导通状态。
二极管开关6截止时，由基极电流补偿用恒压源4c产生的流经偏压电阻器19d的电流IREF流经2个基极端子和集电极端子短接的基准电压用双极型晶体管21a、21b。由该电流IREF在基准电压用双极型晶体管21a的基极端子及集电极端子产生电压VREF。二极管开关6截止时，即相对于放大用双极型晶体管3的基极电位VBE，VSWON＞VREF-VBE时，没有电流从基极偏压补偿电路14流过放大用双极型晶体管3的基极端子。另一方面，二极管开关6导通时，即VSWON＜VREF-VBE时，电流从开关用双极型晶体管20的集电极·发射极之间流出，作为直流偏压供给放大用双极型晶体管3的基极端子。
这里，通过设定VSWON和VREF，使得当输入到输入端子1的高频信号的功率非常小、即放大用双极型晶体管3为线性操作时的基极电位VBES相对于二极管开关6的导通电压VSWON有VSWON＞VREF-VBES，即切换开关6变成截止状态，从而主要从电流镜像偏置电路12向基极端子供给直流偏压。
另一方面，随着输入到输入端子1的高频信号的功率的增大，如实施例3中所述，放大用双极型晶体管3的基极电流增加的同时，基极电位下降。从而由电流镜像偏置电路12供给的偏压电流也增大。因而，由于在偏压供给用电阻器15产生电压降，使放大用双极型晶体管3的基极电位进一步下降。此时相对于基极电位VBEL，一旦VSWON＜VREF-VBEL，则二极管开关6变成导通状态，从而电流从基极偏压补偿电路14流入放大用双极型晶体管3的基极端子，能够缓和从电流镜像偏置电路12向基极端子供给的基极电流的增加量。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。另外，实施例5的高频放大器中，高频放大器中的基极偏压补偿电路的IREF、VREF以及VSWON可以分别通过偏压电阻器19d的电阻值、基准电压用双极型晶体管21的规格以及开关用双极型晶体管20的规格任意设定。
另外，这里使用了2个基准电压用双极型晶体管21，如果能够获得期望的VREF，也可以使用至少一个以上。另外，实施例5的高频放大器中，虽然在没有偏压供给用电阻器15的情况下也能够获得相同的效果，但是有偏压供给用电阻器15的情况下，由于加上由电阻器引起的基极电位下降，效果上更加显著。
实施例6
图8是本发明实施例6的高频放大器的电路图，它是在实施例4的高频放大器中，在放大用双极型晶体管3的基极端子与基极补偿电路14之间插入了基极补偿电阻器22。
以下说明其结构。
实施例6的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，通过电流镜像偏置电路12向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压，并在放大用双极型晶体管3的基极端子设置有基极偏压补偿电路14，上述基极偏压补偿电路14由基极电位驱动的切换开关6及基极电流补偿用恒流源13构成，切换开关6的一个端子连接到放大用双极型晶体管3的基极端子，另一个端子连接到基极电流补偿用恒流源13。基极偏压补偿电路14经由基极补偿电阻器22连接到发射极接地的放大用双极型晶体管3的基极端子。
从而，从基极端子看来的基极偏压补偿电路14的阻抗变高，能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
实施例7
图9是本发明实施例7的高频放大器的电路图。图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为放大用双极型晶体管，4a为恒压源，6为由放大用双极型晶体管3的基极电位VBE驱动的切换开关，8为通过恒压源4a向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压的偏压供给用电感器，9为用以短路高频信号的旁路电容器，10为电流镜像用恒流源，11为偏压用双极型晶体管，12为由偏压用双极型晶体管11和电流镜像电路用恒流源10构成的电流镜像偏置电路，13为产生电流IREF的基极电流补偿用恒流源，14为由基极电流补偿用恒流源13和切换开关6构成的基极偏压补偿电路，15为用以连接放大用双极型晶体管3和电流镜像偏置电路12的偏压供给用电阻器。
以下说明其结构。
实施例7的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，通过电流镜像偏置电路12经由偏压供给用电阻器15向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压，并在放大用双极型晶体管3的基极端子设置有基极偏压补偿电路14，上述基极偏压补偿电路14由基极电位驱动的切换开关6及基极电流补偿用恒流源13构成，开关的一个端子连接到放大用双极型晶体管3的基极端子，另一个端子接地。
以下说明其操作。
实施例7的高频放大器，在放大用双极型晶体管3中放大由输入端子1输入的高频信号，并由输出端子2输出。为了使放大用双极型晶体管3工作，必须向放大用双极型晶体管3的集电极端子和基极端子供给直流偏压。由恒压源4a经由偏压供给用电感器8向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压。由电流镜像偏置电路12经由偏压供给用电阻器15向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压。令连接到放大用双极型晶体管3的基极端子和基极电流补偿用恒流源13的端子的电位为VBE、导通电压为VSWON，则VBE＞VSWON时，切换开关6变成导通状态，在其他情况变成非导通状态。
这里，通过设定VSWON，使得当输入到输入端子1的高频信号的功率非常小、即放大用双极型晶体管3为线性操作时的基极电位VRES相对于切换开关6的导通电压VSWON有VSWON＜VBES，即切换开关6变成导通状态，从而，基极电流补偿用恒流源13产生的电流经由切换开关6流到接地点，主要从电流镜像偏置电路12向基极端子供给直流偏压。
另一方面，随着输入到输入端子1的高频信号的功率的增大，放大用双极型晶体管3的基极电流增加的同时，如实施例3中所述，放大用双极型晶体管3的基极电位下降。此时相对于基极电位VBEL，如果有VSWON＞VBEL，则切换开关6变成截止状态，从而电流从基极偏压补偿电路14流入放大用双极型晶体管3的基极端子，能够缓和从电流镜像偏置电路12向基极端子供给的基极电流的增加量。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。另外，实施例7的高频放大器中，虽然在没有偏压供给用电阻器15的情况下也能够获得相同的效果，但是有偏压供给用电阻器15的情况下，由于加上由电阻器引起的基极电位下降，效果上更加显著。
实施例8
图10是本发明实施例8的高频放大器的电路图。图中，1为高频信号的输入端子，2为高频信号的输出端子，3为放大用双极型晶体管，4a为恒压源，6为由放大用双极型晶体管3的基极电位VBE驱动的开关，8为通过恒压源4a向放大用双极型晶体管3的集电极端子供给直流偏压的偏压供给用电感器，9为用以短路高频信号的旁路电容器，11为偏压用双极型晶体管，12为电流镜像偏置电路，13为产生IREF电流的基极电流补偿用恒流源，14为基极偏压补偿电路，15为通过电流镜像偏置电路12向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，16为隔直流电容器，17为稳定电阻器，18为防止振荡用电容器，19为偏压电阻器，20为构成开关6的开关用双极型晶体管。
以下说明其结构。
实施例8的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，通过电流镜像偏置电路12经由电阻器15向放大用双极型晶体管3的基极端子供给直流偏压，并在放大用双极型晶体管3的基极端子设置有基极偏压补偿电路14，上述基极偏压补偿电路14由基极电位驱动的切换开关6及基极电流补偿用恒流源13构成，开关的一个端子连接到放大用双极型晶体管3的基极端子和基极电流补偿用恒流源13，另一个端子接地。构成基极偏压补偿电路14的基极电流补偿用恒流源13用偏压电阻器19d和恒压源4c实现，用开关用双极型晶体管20的基极端子和集电极端子短接的二极管开关20作为开关6，二极管开关20的基极端子及集电极端子与发射极接地的放大用双极型晶体管的基极端子连接，发射极端子接地。
以下说明其操作。
开关用双极型晶体管20用作基极端子和集电极端子短接的二极管开关6。这样的二极管开关6根据发射极端子与基极端子及集电极端子间的电位差进行导通/截止，导通时有电流流经集电极·发射极之间，截止时没有电流流过(理想状态)。令二极管开关6的导通电压为VSWON，基极端子及集电极端子的电位为VBE，则当VSWON＜VBE时，二极管开关6变成导通状态，在其他情况变成非导通状态。
二极管开关6导通时，即相对于放大用双极型晶体管3的基极电位VBE有VSWON＜VBE时，电流从开关用双极型晶体管20的集电极·发射极之间流到接地点，因而没有电流从基极偏压补偿电路14流过放大用双极型晶体管3的基极端子。
另一方面，二极管开关6截止时，即VSWON＞VBE时，基极电流补偿用恒流源13产生的电流IREF流到放大用双极型晶体管3的基极端子。
通过设定VSWON，使得当输入到输入端子1的高频信号的功率非常小、即放大用双极型晶体管3为线性操作时的基极电位VBES相对于二极管开关6的导通电压VSWON有VSWON＜VBES，即切换开关6变成导通状态，从而主要从电流镜像偏置电路12向基极端子供给直流偏压。
另一方面，随着输入到输入端子1的高频信号的功率的增大，如实施例3中所述，放大用双极型晶体管3的基极电位下降。从而由电流镜像偏置电路12供给的偏压电流也增大。因而，由于偏压供给用电阻器15产生电压降，放大用双极型晶体管3的基极电位进一步下降。通过设定，使得此时相对于基极电位VBEL有VSWON＞VBEL，则二极管开关6变成截止状态，电流从基极偏压补偿电路14流入放大用双极型晶体管3的基极端子，从而能够缓和从电流镜像偏置电路12向基极端子供给的基极电流的增加量。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。另外，实施例8的高频放大器中，为了获得基极偏压补偿电路14的VSWON，使用了1个开关用双极型晶体管，如果能够获得期望的VSWON，也可以使用至少一个以上。另外，实施例8的高频放大器中，虽然在没有偏压供给用电阻器15的情况下也能够获得相同的效果，但是有偏压供给用电阻器15的情况下，由于加上由电阻器引起的基极电位下降，效果上更加显著。
实施例9
图11是本发明实施例9的高频放大器的电路图。实施例9的高频放大器是在实施例7的高频放大器中，在放大用双极型晶体管3的基极端子与基极补偿电路14之间插入了基极补偿电阻器22。
以下说明其结构。
实施例9的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管3，通过电流镜像偏置电路12经由电阻器15向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压，并在放大用双极型晶体管3的基极端子设置有基极偏压补偿电路14，上述基极偏压补偿电路14由基极电位驱动的切换开关6及基极电流补偿用恒流源13构成，切换开关6的一个端子连接到放大用双极型晶体管3的基极端子和基极电流补偿用恒流源13，另一个端子接地。基极偏压补偿电路14经由基极补偿电阻器22连接到发射极接地的放大用双极型晶体管3的基极端子。
其操作与实施例7相同，因而省略其说明。
根据这样构成的实施例9，从基极端子看来的基极偏压补偿电路14的阻抗变高，能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
实施例10
图12是本发明实施例10的混频器的电路图。实施例10是将实施例1的高频放大器中向放大用双极型晶体管3的基极端子施加直流偏压的结构应用于混频用双极型晶体管26e及26f的例子。
以下说明其结构。
实施例10的混频器，采用实施例1的高频放大器中施加直流偏压的结构，向高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少一个的基极施加直流偏压。
从而，能够获得这样的混频器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。
另外，将向实施例1的高频放大器中放大用双极型晶体管3的基极端子施加直流偏压的结构应用于混频器用双极型晶体管26a～26d，也可以获得与实施例1同样的效果。
另外，图12所示的混频器是采用实施例1的高频放大器中向基极端子施加直流偏压的结构，也可以采用实施例2到实施例9的任何一个高频放大器中向基极端子施加直流偏压的结构。
实施例11
图13是本发明实施例11的高频放大器的电路图。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，104a、104b为恒流源，105a为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b为偏压电阻器，109为由恒流源104a、恒压源105a、偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b构成的电流镜像偏置电路，110a、110b为切换开关，111为由恒流源104b、切换开关110a、110b构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
如图13所示的实施例11的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，其中设置有基极偏压补偿电路111，上述基极偏压补偿电路111由放大用双极型晶体管103的基极电位VBE驱动的串联的2个切换开关110a、110b及恒流源104b构成，串联的切换开关110b的一个端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，切换开关110a的一个端子与恒流源104b连接。
以下说明其操作和效果。
实施例11的高频放大器，在放大用双极型晶体管103中放大由输入端子101输入的高频信号，并由输出端子102输出。为了使放大用双极型晶体管103工作，必须向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压。
放大用双极型晶体管103的基极端子的直流偏压，在输入到输入端子101的高频信号功率非常小、即放大用双极型晶体管103的线性操作时，主要由电流镜像偏置电路109供给，在输入到输入端子101的高频信号功率大、即放大用双极型晶体管103的非线性操作时，主要由基极偏压补偿电路111供给。
以下说明基极偏压补偿电路111的操作。
切换开关110a、110b根据端子之间的电位差进行导通/截止，导通时为理想的短路状态，截止时为理想的开路状态。这里，切换开关110a、110b的导通电压为VSW_ON。
切换开关110a、110b截止时，即VREF1、放大用双极型晶体管103的基极电位VBE以及切换开关之间的电位VREF2中，有VSW_ON＞VREF2-VBE及VSW_ON＞VREF1-VREF2成立时，没有电流从基极偏压补偿电路111流到放大用双极型晶体管103的基极端子。
另一方面，切换开关110a、110b截止时，即VSW_ON＜VREF2-VBE及VSW_ON＜VREF1-VREF2成立时，从切换开关110a、110b有电流IREF1流出，作为直流偏压供给放大用双极型晶体管103的基极端子。
通过设定VSW_ON及VREF1、VREF2，使得在输入到输入端子101的高频信号功率非常小、即放大用双极型晶体管103的线性操作时的基极电位VBE_S相对于切换开关110a、110b的导通电压VSW_ON有VSW_ON＞VREF2-VBE_S及VSW_ON＞VREF1-VREF2成立时，即切换开关110a、110b截止时，主要由电流镜像偏置电路109向基极端子供给直流偏压。
另一方面，随着输入到输入端子101的高频信号的功率的增大，放大用双极型晶体管103的基极电流增加的同时，基极电位下降。从而由电流镜像偏置电路109供给的偏压电流增大。因而，由于偏压供给用电阻器107a产生电压降，放大用双极型晶体管103的基极电位进一步下降。
此时相对于基极电位VBE_L，如果有VSW_ON＜VREF2-VBE_L及VSW_ON＜VREF1-VREF2，则切换开关变成导通状态，从而电流从基极偏压补偿电路111流入放大用双极型晶体管103的基极端子，能够缓和从电流镜像偏置电路109供给的基极偏压电流的增加量。
从而，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管3的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。即在输入小功率高频信号时，通过主要由电流镜像偏置电路109供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路111供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。
而且，通过串联切换开关110a、110b，能够使阻抗变高，从而抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
另外，这里的电流镜像偏置电路109的电路方式采用了用以降低由双极型晶体管的有限的输出电阻引起的误差的偏压用双极型晶体管106b，但是也可以采用其他的电流镜像偏置电路方式，例如，不采用偏压用双极型晶体管106b，而采用偏压用双极型晶体管106a的集电极端子和基极端子短接的基本电流镜像恒流电路、Weidler型电流镜像恒流电路、Wilson型电流镜像恒流电路等与实施例11的基极偏压补偿电路111的组合，也可以获得同样的效果。
实施例12
图14表示本发明实施例12的高频放大器。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，104a、104b为恒流源，105a为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b为偏压电阻器，109为由恒流源104a、恒压源105a、偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b构成的电流镜像偏置电路，112a、112b为开关用双极型晶体管，113a、113b、113c为基准电压用双极型晶体管，111为由恒流源104b、开关用双极型晶体管112a、112b以及基准电压用双极型晶体管113a、113b、113c构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
如图14所示的实施例12的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，其中设置有基极偏压补偿电路111，上述基极偏压补偿电路111由放大用双极型晶体管103的基极电位VBE驱动的串联的2个开关(开关用双极型晶体管)112a、112b及恒流源104b构成，串联的开关的一个端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，另一个端子与恒流源104b连接。
以下说明其操作和效果。
实施例12的高频放大器，在放大用双极型晶体管103中放大由输入端子101输入的高频信号，并由输出端子102输出。为了使放大用双极型晶体管103工作，必须向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压。
放大用双极型晶体管103的基极端子的直流偏压，在输入到输入端子101的高频信号功率非常小、即放大用双极型晶体管103的线性操作时，主要由电流镜像偏置电路109供给，在输入到输入端子101的高频信号功率大、即放大用双极型晶体管103的非线性操作时，主要由基极偏压补偿电路111供给。
以下说明基极偏压补偿电路111的操作。
开关用双极型晶体管112a、112b是基极端子和集电极端子短接的二极管开关，这样的开关根据发射极端子和基极端子及集电极端子之间的电位差进行导通/截止，导通时在集电极·发射极之间有电流流过，截止时没有电流流过(理想状态)。这里，开关的导通电压为VSW_ON。
二极管开关截止时，由恒流源104b产生的电流IREF流过基极端子和集电极端子短接的3个基准电压用双极型晶体管113a、113b、113c，由该电流IREF在基准电压用双极型晶体管113a的基极端子及集电极端子产生电压VREF1。
二极管开关截止时，即VREF1、放大用双极型晶体管103的基极电位VBE以及开关用双极型晶体管112a的基极端子及集电极端子电位VREF1、开关用双极型晶体管112b的基极端子及集电极端子电位VREF2中，有VSW_ON＞VREF2-VBE及VSW_ON＞VREF1-VREF2成立时，没有电流从基极偏压补偿电路111流到放大用双极型晶体管103的基极端子。
另一方面，二极管开关导通时，即VSW_ON＜VREF2-VBE及VSW_ON＜VREF1-VREF2成立时，从开关用双极型晶体管112a和112b的集电极·发射极之间有电流流出，作为直流偏压供给放大用双极型晶体管103的基极端子。
通过设定VSW_ON及VREF1、VREF2，使得在输入到输入端子101的高频信号功率非常小、即放大用双极型晶体管103的线性操作时的基极电位VBE_S相对于二极管开关的导通电压VSW_ON有VSW_ON＞VREF2-VBE_S及VSW_ON＞VREF1-VREF2成立时，即开关112a、112b截止时，主要由电流镜像偏置电路109向基极端子供给直流偏压。
另一方面，随着输入到输入端子101的高频信号的功率的增大，放大用双极型晶体管103的基极电流增加的同时，基极电位下降。从而由电流镜像偏置电路109供给的偏压电流增大。因而，由于偏压供给用电阻器107a中产生电压降，放大用双极型晶体管103的基极电位进一步下降。
此时相对于基极电位VBE_L，如果有VSW_ON＜VREF2-VBE_L及VSW_ON＜VREF1-VREF2，则二极管开关变成导通状态，从而电流从基极偏压补偿电路111流入放大用双极型晶体管103的基极端子，能够缓和从电流镜像偏置电路109供给的基极偏压电流的增加量。
图15是高频信号的输入端子1输入的高频信号功率增大时基极电位VBE的变化图。图16是高频信号的输入端子输入的高频信号功率增大时基极电流IBE的变化图。
图15及图16中的VBE`及IBE`是表示在实施例12中不通过基极偏压补偿电路111，而是通过电流镜像偏置电路109经由偏压供给用电阻器107a向放大用双极型晶体管供给基极直流偏压的情况。
从而，根据实施例12，通过缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管133的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。
即在输入小功率高频信号时，通过主要由电流镜像偏置电路111供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路111供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。同时，通过串联开关用双极型晶体管112a和112b，能够使阻抗变高，从而抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
另外，实施例12的高频放大器中，基极偏压补偿电路111的VREF1、VREF2以及VSWON可以分别通过基准电压用双极型晶体管113a、113b、113c的规格以及开关用双极型晶体管112a、112b的规格任意设定。
另外，这里使用了3个基准电压用双极型晶体管，如果能够获得期望的VREF，也可以使用至少一个以上。
另外，这里的电流镜像偏置电路109的电路方式，为了降低由双极型晶体管的有限的输出电阻引起的误差而采用了偏压用双极型晶体管6b，但是也可以采用其他的电流镜像偏置电路方式，例如，不采用偏压用双极型晶体管106b，而采用偏压用双极型晶体管106a的集电极端子和基极端子短接的基本电流镜像恒流电路、Weidler型电流镜像恒流电路、Wilson型电流镜像恒流电路等与实施例12的基极偏压补偿电路111的组合，也可以获得同样的效果。
实施例13
图17表示本发明实施例13的高频放大器。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，104b、104c为恒流源，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，110a、110b为切换开关，111为由恒流源104b、切换开关110a构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
如图17所示的实施例13的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过恒流源104c和偏压供给用电阻器107a向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，其中设置有基极偏压补偿电路111，上述基极偏压补偿电路111由放大用双极型晶体管103的基极电位VBE驱动的至少1个以上切换开关110a及恒流源104b构成，切换开关110a的一个端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，另一个端子与恒流源104b连接。
实施例13是将实施例11的高频放大器的电流镜像偏置电路109只用由恒流源104c和偏压供给用电阻器107a组成的电路置换获得的，但即使在这样将电流镜像偏置电路109只用由恒流源104c和偏压供给用电阻器107a组成的电路置换的情况下，通过设置基极偏压补偿电路111，也可以缓和随着大功率高频信号的输入而导致的放大用双极型晶体管133的基极电位的下降，能够获得高饱和特性的高频放大器。
即在输入小功率高频信号时，通过主要由恒流源104c供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路111供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。
图18是表示本发明实施例13的变形例的高频放大器的电路图。
如图18所示的实施例13的变形例的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过恒流源104c和偏压供给用电阻器107a向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，其中设置有基极偏压补偿电路111，上述基极偏压补偿电路111由双极型晶体管103的基极电位VBE驱动的至少1个以上切换开关110a、110b及恒流源104b构成，开关的一个端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，另一个端子与恒流源104b连接。
如图18所示的高频放大器一样，通过追加切换开关110b使实施例13的基极偏压补偿电路111的阻抗变高，能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
图19、20分别是本发明实施例13的详细示例的高频放大器的电路图。
如图19所示实施例13的详细示例的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过恒流源104c和偏压供给用电阻器107a向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，其中设置有基极偏压补偿电路111，上述基极偏压补偿电路111由双极型晶体管103的基极电位VBE驱动的至少1个以上开关(开关用双极型晶体管112a)及恒流源(恒压源105b及偏压电阻器108c)构成，开关的一个端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，另一个端子与恒流源连接。实施例13中的切换开关110a用连接到二极管的开关用双极型晶体管112a置换，实施例13中的恒流源104b用恒压源105b及偏压电阻器108c实现。
另外，如图20所示实施例13的详细示例的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过恒流源104c和偏压供给用电阻器107a向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，其中设置有基极偏压补偿电路111，上述基极偏压补偿电路111由双极型晶体管103的基极电位VBE驱动的至少1个以上开关(开关用双极型晶体管112a、112b)及恒流源(恒压源105b及偏压电阻器108c)构成，开关的一个端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，另一个端子与恒流源连接。实施例13中的切换开关110a、110b用连接到二极管的开关用双极型晶体管112a、112b置换，实施例13中的恒流源104b用恒压源105b及偏压电阻器108c实现。
根据如图19所示实施例13的详细的实施例，可以获得与实施例13(图17)同样的效果。
另外，根据如图20所示实施例13的详细的实施例，可以获得与实施例13的变形例(图18)同样的效果。
实施例14
图21表示本发明实施例14的高频放大器。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，104a为恒流源，105a、105b、105c为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b为偏压电阻器，109为由恒流源104a、恒压源105a、偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b构成的电流镜像偏置电路，114为基极偏压补偿用双极型晶体管，111为由恒压源105b、105c、基极偏压补偿用双极型晶体管114构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
如图21所示的实施例14的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，集电极端子及基极端子连接到恒压源105c、105b的基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极连接到发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子。
以下说明其操作和效果。
实施例14的高频放大器，用放大用双极型晶体管103放大由输入端子101输入的高频信号，并由输出端子102输出。为了使放大用双极型晶体管103工作，必须向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压。放大用双极型晶体管103的基极端子的直流偏压，在输入到输入端子101的高频信号功率非常小、即放大用双极型晶体管103的线性操作时，主要由电流镜像偏置电路109供给，在输入到输入端子101的高频信号功率大、即放大用双极型晶体管103的非线性操作时，主要由基极偏压补偿电路111供给。
以下说明基极偏压补偿电路111的操作。
基极偏压补偿用双极型晶体管114的集电极端子连接到恒压源105b、发射极端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，形成发射极跟随器电路。由恒压源105b产生的电压与放大用双极型晶体管103的基极电位VBE之差很大，即基极偏压补偿用双极型晶体管114处于正向激活区时，流过该基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极电流主要由基极·发射极之间电压、即由恒压源105c产生的电压VREF与放大用双极型晶体管103的基极电位VBE的电压差决定。这里，令能够使基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极电流流出的电压为VBE_ON。
VBE_ON＞VREF-VBE时，基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极电流没有流出，即没有电流从基极偏压补偿电路111流到放大用双极型晶体管103的基极端子。
另一方面，VBE_ON＜VREF-VBE时，基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极电流流出，作为直流偏压供给放大用双极型晶体管103的基极端子。
通过设定VBE_ON及VREF，使得在输入到输入端子101的高频信号功率非常小、即放大用双极型晶体管3的线性操作时的基极电位VBE_S相对于VBE_ON有VBE_ON＞VREF-VBE_S时，主要由电流镜像偏置电路109向基极端子供给直流偏压。
另一方面，随着输入到输入端子101的高频信号的功率的增大，放大用双极型晶体管103的基极电流增加的同时，基极电位下降。从而由电流镜像偏置电路109供给的偏压电流增大。
因而，由于偏压供给用电阻器107a中产生电压降，放大用双极型晶体管103的基极电位进一步下降。此时相对于基极电位VBE_L，如果有VBE_ON＜VREF-VBE_L，则基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极电流流出，即电流从基极偏压补偿电路111流入放大用双极型晶体管103的基极端子，从而能够缓和从电流镜像偏置电路109供给的基极偏压电流的增加量。
从而，与实施例12一样，在输入小功率高频信号时，通过主要由电流镜像偏置电路111供给直流偏压，可以实现与电源电压的变动依存性低及抗晶体管的加工偏差的恒流操作，同时，在输入大功率高频信号时，通过主要由基极偏压补偿电路111供给直流偏压，可以实现饱和特性高的恒压操作。
而且，在实施例12的高频放大器中，由于在输入流经用以获得VREF1的基准电压用双极型晶体管113a、113b、113c的小功率高频信号时不需要无效电流，因而可以降低消耗电流。
另外，实施例14的高频放大器中，基极偏压补偿电路111的VBE_ON可以通过基极偏压补偿用双极型晶体管114的规格及VBE的电压值任意设定。
另外，这里的电流镜像偏置电路109的电路方式采用了用以降低由双极型晶体管的有限的输出电阻引起的误差的偏压用双极型晶体管106b，但是也可以采用其他的电流镜像偏置电路方式，例如，不采用偏压用双极型晶体管106b，而采用偏压用双极型晶体管106a的集电极端子和基极端子短接的基本电流镜像恒流电路、Weidler型电流镜像恒流电路、Wilson型电流镜像恒流电路等与实施例13的基极偏压补偿电路111的组合，也可以获得同样的效果。
实施例15
图22表示本发明实施例15的高频放大器，它是在实施例14的高频放大器中，将构成基极偏压补偿电路111的恒压源105b用恒流源104b和基极端子及集电极端子间短接的基准电压用双极型晶体管113a、113b来实现的。
即，实施例15的高频放大器，是在实施例14的高频放大器中，连接到基极偏压补偿用双极型晶体管114的基极的恒压源105b由恒流源104b和基极端子及集电极端子间短接的至少一个以上的二极管开关113a、113b构成。
实施例15的基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与实施例14相同，因而省略其说明。
通过上述的结构，在获得与实施例14相同效果的同时，还可以使基极偏压补偿电路111耐电源的偏差。
另外，实施例15的高频放大器中，基极偏压补偿电路111的VBE_ON可以分别通过基准电压用双极型晶体管113a、113b的规格以及基极偏压补偿用双极型晶体管114的规格任意设定。
另外，这里使用了2个基准电压用双极型晶体管，如果能够获得期望的VREF，也可以使用至少一个以上。
另外，这里的电流镜像偏置电路109的电路方式采用了用以降低由双极型晶体管的有限的输出电阻引起的误差的偏压用双极型晶体管106b，但是也可以采用其他的电流镜像偏置电路方式，例如，不采用偏压用双极型晶体管106b，而采用偏压用双极型晶体管106a的集电极端子和基极端子短接的基本电流镜像恒流电路、Weidler型电流镜像恒流电路、Wilson型电流镜像恒流电路等与实施例15的基极偏压补偿电路111的组合，也可以获得同样的效果。
实施例16
图23表示本发明实施例16的高频放大器，它是在实施例14的高频放大器中，在放大用双极型晶体管103的基极端子和基极偏压补偿用双极型晶体管的发射极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的开关用双极型晶体管112c。
即，实施例16的高频放大器，是在实施例14的高频放大器中，在基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子和发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的二极管开关112c。
实施例16的基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与实施例14相同，因而省略其说明。
通过上述的结构，在获得与实施例14相同效果的同时，在输入大功率高频信号时，从基极偏压补偿电路111向放大用双极型晶体管103的基极端子流经电流时，能够缓和从放大用双极型晶体管103看来的基极偏压补偿电路111的阻抗的降低，从而能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
实施例17
图24表示本发明实施例17的高频放大器，它是在实施例15的高频放大器中，在放大用双极型晶体管103的基极端子和基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的开关用双极型晶体管112c。
即，实施例17的高频放大器，是在实施例15的高频放大器中，在基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子和发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的二极管开关112c。
实施例17的基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与实施例15(及实施例14)相同，因而省略其说明。
通过上述的结构，在获得与实施例15相同效果的同时，在输入大功率高频信号时，从基极偏压补偿电路111向放大用双极型晶体管103的基极端子流经电流时，能够缓和从放大用双极型晶体管103看来的基极偏压补偿电路111的阻抗的降低，从而能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
另外，实施例17的高频放大器中，基极偏压补偿电路111的VBE_ON可以分别通过基准电压用双极型晶体管113a、113b、113c的规格以及基极偏压补偿用双极型晶体管114的规格任意设定。
另外，这里使用了3个基准电压用双极型晶体管，如果能够获得期望的VREF，也可以使用至少一个以上。
另外，这里的电流镜像偏置电路109的电路方式采用了用以降低由双极型晶体管的有限的输出电阻引起的误差的偏压用双极型晶体管106b，但是也可以采用其他的电流镜像偏置电路方式，例如，不采用偏压用双极型晶体管106b，而采用偏压用双极型晶体管106a的集电极端子和基极端子短接的基本电流镜像恒流电路、Weidler型电流镜像恒流电路、Wilson型电流镜像恒流电路等与实施例16的基极偏压补偿电路111的组合，也可以获得同样的效果。
实施例18
图25表示本发明实施例18的高频放大器，它是在实施例15的高频放大器中，在放大用双极型晶体管103的基极端子和基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子之间插入偏压供给用电阻器107b。
即，实施例18的高频放大器，是在实施例15的高频放大器中，在基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子和发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子之间插入偏压供给用电阻器107b。
实施例18的基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与实施例15(及实施例14)相同，因而省略其说明。
通过上述的结构，在获得与实施例15相同效果的同时，在输入大功率高频信号时，从基极偏压补偿电路111向放大用双极型晶体管103的基极端子流经电流时，能够缓和从放大用双极型晶体管103看来的基极偏压补偿电路111的阻抗的降低，从而能够抑制高频放大器的噪音指数的劣化。
另外，实施例18的高频放大器中，基极偏压补偿电路111的VBE_ON可以分别通过基准电压用双极型晶体管113a、113b的规格以及基极偏压补偿用双极型晶体管114的规格任意设定。
另外，这里使用了2个基准电压用双极型晶体管，如果能够获得期望的VREF，也可以使用至少一个以上。
另外，这里的电流镜像偏置电路109的电路方式采用了用以降低由双极型晶体管的有限的输出电阻引起的误差的偏压用双极型晶体管106b，但是也可以采用其他的电流镜像偏置电路方式，例如，不采用偏压用双极型晶体管106b，而采用偏压用双极型晶体管106a的集电极端子和基极端子短接的基本电流镜像恒流电路、Weidler型电流镜像恒流电路、Wilson型电流镜像恒流电路等与实施例18的基极偏压补偿电路111的组合，也可以获得同样的效果。
实施例19
图26是本发明实施例19的高频放大器的详细电路图。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，105b为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b、108c、108d为偏压电阻器，112a、112b为开关用双极型晶体管，113a、113b、113c为基准电压用双极型晶体管，115a、115b为隔直流电容器，116为防止振荡用电容器，117为偏压供给用电感器，118为稳定电阻器，119为旁路电容器，109为由偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b、108c、防止振荡用电容器116构成的电流镜像偏置电路，111为由偏压电阻器108d、开关用双极型晶体管112a、112b、基准电压用双极型晶体管113a、113b、113c构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
实施例19的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，其中设置有基极偏压补偿电路111，上述基极偏压补偿电路111由放大用双极型晶体管103的基极电位VBE驱动的串联的2个开关(开关用双极型晶体管)112a、112b及恒流源104b构成，串联的开关(开关用双极型晶体管)112a、112b的一个端子连接到放大用双极型晶体管103的基极端子，另一个端子与恒流源104b连接，构成基极偏压补偿电路111的恒流源104b由偏压电阻器108c及恒压源105b实现，用双极型晶体管的基极和集电极短接的二极管开关112a、112b作为开关112a、112b，第一二极管开关112a的发射极端子与第二二极管开关112b的基极端子及集电极端子串联，第二二极管开关112b的发射极端子连接到发射极接地的双极型晶体管103的基极端子，第一二极管开关112a的基极端子及集电极端子与电阻器108c连接，二极管开关的基准电压由至少一个以上的串联连接的二极管开关113a、113b、113c提供。
实施例19的高频放大器中，电流镜像偏置电路109与实施例4的结构基本相同，基极偏压补偿电路111与实施例13的详细结构(图19)相同，恒压源105b由电流镜像偏置电路109与基极偏压补偿电路111共用。
从而，电流镜像偏置电路109及基极偏压补偿电路111的操作分别与实施例14及实施例13相同，因而省略其说明。
根据实施例19，可以获得与实施例13同样的效果。
另外，这里的恒流源104a及恒流源104b分别由偏压电阻器108d、恒压源105b及偏压电阻器108c、恒压源105b构成，但是也可以采用其他结构，只要是能够同样产生恒流的电路。
另外，这里，恒压源105b通过偏压供给用电感器117、稳定电阻器118向放大用双极型晶体管103的集电极端子供给直流偏压，偏压供给用电感器117用以提高在高频时从集电极端子看来的恒压源105b的阻抗，稳定电阻器118用以减小振荡等不稳定操作，但是也可以采用这两者的任何一个，或者采用能够获得同样效果的其他结构。
实施例20
图27是本发明实施例20的高频放大器的详细电路图。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，105b为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b、108c、108d、108e、108f为偏压电阻器，114为基极偏压补偿用双极型晶体管，115a、115b为隔直流电容器，116为防止振荡用电容器，117为偏压供给用电感器，118为稳定电阻器，119为旁路电容器，109为由偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b、108c、防止振荡用电容器116构成的电流镜像偏置电路，111为由偏压电阻器108c、108e、108f以及基极偏压补偿用双极型晶体管114构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
实施例20的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，集电极端子及基极端子连接到恒压源105c、恒压源105b的基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子连接到发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子。
实施例20的基极偏压补偿电路111，除了采用偏压电阻器108c、108e、108f从恒压源105b供给基极偏压补偿用双极型晶体管114的直流偏压以外，与实施例14的基极偏压补偿电路111相同，另外，该实施例10的电流镜像偏置电路109与实施例19的电流镜像偏置电路109相同。
从而，基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与实施例14相同，因而省略其说明。
根据实施例20，可以获得与实施例14同样的效果。
另外，这里的恒压源105c由偏压电阻器108c、108e、108f、恒压源105b构成，但是也可以采用其他结构，只要是能够同样产生恒压的电路。
另外，这里的恒流源104a由偏压电阻器108d、恒压源105b构成，但是也可以采用其他结构，只要是能够同样产生恒流的电路。
另外，这里，恒压源105b通过偏压供给用电感器117、稳定电阻器118向放大用双极型晶体管103的集电极端子供给直流偏压，偏压供给用电感器117用以提高在高频时从集电极端子看来的恒压源105b的阻抗，稳定电阻器118用以减小振荡等不稳定操作，但是也可以采用这两者的任何一个，或者采用能够获得同样效果的其他结构。
实施例21
图28是本发明实施例21的高频放大器的详细电路图。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，105b为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b、108c、108d为偏压电阻器，113a、113b为基准电压用双极型晶体管，114为基极偏压补偿用双极型晶体管，115a、115b为隔直流电容器，116为防止振荡用电容器，117为偏压供给用电感器，118为稳定电阻器，119为旁路电容器，109为由偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b、108c、防止振荡用电容器116构成的电流镜像偏置电路，111为由偏压电阻器108d、基准电压用双极型晶体管113a、113b以及基极偏压补偿用双极型晶体管114构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
实施例21的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，集电极端子及基极端子连接到恒压源105c、恒压源105b的基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子连接到发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子。
实施例21的基极偏压补偿电路111，除了采用偏压电阻器108c及基准电压用双极型晶体管113a、113b从恒压源105b供给基极偏压补偿用双极型晶体管114的直流偏压以外，与实施例14的基极偏压补偿电路111相同，另外，该实施例21的电流镜像偏置电路109与实施例19的电流镜像偏置电路109相同。
从而，基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与实施例14相同，因而省略其说明。
根据实施例21，可以获得与实施例14同样的效果。
另外，这里的恒流源104a及恒流源104b分别由偏压电阻器108d、恒压源105b及偏压电阻器108c、恒压源105b构成，但是也可以采用其他结构，只要是能够同样产生恒流的电路。
另外，这里，恒压源105b通过偏压供给用电感器117、稳定电阻器118向放大用双极型晶体管103的集电极端子供给直流偏压，偏压供给用电感器117用以提高在高频时从集电极端子看来的恒压源105b的阻抗，稳定电阻器118用以减小振荡等不稳定操作，但是也可以采用这两者的任何一个，或者采用能够获得同样效果的其他结构。
实施例22
图29是本发明实施例22的高频放大器的详细电路图。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，105b为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b、108c、108d为偏压电阻器，113a、113b、113c为基准电压用双极型晶体管，114为基极偏压补偿用双极型晶体管，114b为开关用双极型晶体管，115a、115b为隔直流电容器，116为防止振荡用电容器，117为偏压供给用电感器，118为稳定电阻器，119为旁路电容器，109为由偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b、108c、防止振荡用电容器116构成的电流镜像偏置电路，111为由偏压电阻器108d、基准电压用双极型晶体管113a、113b、113c、基极偏压补偿用双极型晶体管114以及开关用双极型晶体管114b构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
实施例22的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，集电极端子及基极端子连接到恒压源105c、恒压源105b的基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子连接到发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子，基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子和发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的二极管开关114b。
实施例22的基极偏压补偿电路111在实施例21的基极偏压补偿电路111上追加开关用双极型晶体管114b及基准电压用双极型晶体管113a而构成。实施例22的电流镜像偏置电路109与实施例21的电流镜像偏置电路109相同。
实施例22相对于实施例21的关系与实施例17(图24)相对于实施例15(图22)的关系一样。
从而，实施例22的基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与相对于实施例14及实施例15的实施例17相同，因而省略其说明。
根据实施例22，可以获得与相对于实施例14及实施例15的实施例17同样的效果。
另外，这里的恒流源104a及恒流源104b分别由偏压电阻器108d、恒压源105b及偏压电阻器108c、恒压源105b构成，但是也可以采用其他结构，只要是能够同样产生恒流的电路。
另外，这里，恒压源105b通过偏压供给用电感器117、稳定电阻器118向放大用双极型晶体管103的集电极端子供给直流偏压，偏压供给用电感器117用以提高在高频时从集电极端子看来的恒压源105b的阻抗，稳定电阻器118用以减小振荡等不稳定操作，但是也可以采用这两者的任何一个，或者采用能够获得同样效果的其他结构。
实施例23
图30是本发明实施例23的高频放大器的详细电路图。
图中，101为高频信号的输入端子，102为高频信号的输出端子，103为放大用双极型晶体管，105b为恒压源，106a、106b为偏压用双极型晶体管，107a、107b为向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压的偏压供给用电阻器，108a、108b、108c、108d为偏压电阻器，113a、113b为基准电压用双极型晶体管，114为基极偏压补偿用双极型晶体管，115a、115b为隔直流电容器，116为防止振荡用电容器，117为偏压供给用电感器，118为稳定电阻器，119为旁路电容器，109为由偏压用双极型晶体管106a、106b、偏压供给用电阻器107a、偏压电阻器108a、108b、108c、防止振荡用电容器116构成的电流镜像偏置电路，111为由偏压电阻器108d、基准电压用双极型晶体管113a、113b以及基极偏压补偿用双极型晶体管114构成的基极偏压补偿电路。
以下说明其结构。
实施例23的高频放大器，利用发射极接地的放大用双极型晶体管103，通过电流镜像偏置电路109向放大用双极型晶体管103的基极端子供给直流偏压，集电极端子及基极端子连接到恒压源105c、恒压源105b的基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子连接到发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子，基极偏压补偿用双极型晶体管114的发射极端子和发射极接地的放大用双极型晶体管103的基极端子之间插入偏压供给用电阻器107b。
实施例23的基极偏压补偿电路111在实施例21的基极偏压补偿电路111上追加偏压供给用电阻器107b而构成。另外，实施例22的电流镜像偏置电路109与实施例21的电流镜像偏置电路109结构相同。
实施例23相对于实施例21的关系与实施例18(图24)相对于实施例15(图22)的关系一样。
从而，实施例23的基极偏压补偿电路111及电流镜像偏置电路109的操作与相对于实施例14及实施例15的实施例18相同，因而省略其说明。
根据实施例23，可以获得与相对于实施例14及实施例15的实施例18同样的效果。
另外，这里的恒流源104a及恒流源104b分别由偏压电阻器108d、恒压源105b及偏压电阻器108c、恒压源105b构成，但是也可以采用其他结构，只要是能够同样产生恒流的电路。
另外，这里，恒压源105b通过偏压供给用电感器117、稳定电阻器118向放大用双极型晶体管103的集电极端子供给直流偏压，偏压供给用电感器117用以提高在高频时从集电极端子看来的恒压源105b的阻抗，稳定电阻器118用以减小振荡等不稳定操作，但是也可以采用这两者的任何一个，或者采用能够获得同样效果的其他结构。
实施例24
图31是本发明实施例24的混频器，例如将实施例12的高频放大器中的放大用双极型晶体管103的基极端子施加直流偏压的结构(其中，恒流源104b由恒压源105b和电阻器108c构成)应用于混频用双极型晶体管124e及124f。
即，实施例24的混频器是将实施例12的高频放大器中的施加直流偏压的结构应用于高频信号输入用双极型晶体管及本机振荡波输入用双极型晶体管的至少其中之一而成的。
从而，根据该实施例24能够获得这样的混频器，它同时具有恒流操作时的优点、即高的抗电源电压的变动及晶体管特性的偏差的特性，以及恒压操作时的优点、即高的饱和特性。
另外，如果应用于混频用双极型晶体管124e～124f，也可以获得同样的效果。另外，应用实施例11～实施例23中任何一个的施加基极直流偏压的结构，也可以分别获得与各个实施例同样的效果。
产业上利用的可能性
如上所述，本发明的高频放大器适用于高输入·高输出用的高频放大器。

Claims (25)

1.一种高频放大器，其特征在于，
通过与双极型晶体管的基极电位连接的开关，和
与所述开关连接的恒流源及恒压源，
利用发射极接地的所述双极型晶体管，当所述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在所述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向所述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
2.如权利要求1所述的高频放大器，其特征在于，通过连接恒流源和恒压源中的至少一个而进行施加，执行该恒流偏置操作和恒压偏置操作。
3.如权利要求1所述的高频放大器，其特征在于，恒流源总是连接到基极端子。
4.一种高频放大器，其特征在于，
通过与双极型晶体管的基极电位连接的恒压源，和
经由电阻器连接到所述双极型晶体管的基极电位的恒流源，
利用发射极接地的所述双极型晶体管，当所述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在所述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向所述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
5.一种高频放大器，其特征在于，
通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的电流镜像偏置电路，和
由所述双极型晶体管的基极电位驱动的开关及恒流源构成，并将所述开关的一个端子连接到所述双极型晶体管的基极端子，将另一个端子连接到恒流源的基极偏压补偿电路，
利用发射极接地的所述双极型晶体管，当所述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在所述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向所述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
6.如权利要求5所述的高频放大器，其特征在于，构成基极偏压补偿电路的恒流源用电阻器和恒压源实现，开关为双极型晶体管的基极和集电极短接的二极管开关，所述二极管开关的发射极端子与所述发射极接地的双极型晶体管的基极端子连接，基极端子及集电极端子与所述电阻器连接，所述二极管开关的基准电压由至少一个以上的串联连接的二极管开关提供。
7.如权利要求5所述的高频放大器，其特征在于，基极偏压补偿电路经由电阻器连接到发射极接地的双极型晶体管的基极端子。
8.一种高频放大器，其特征在于，
通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的电流镜像偏置电路，和
由所述双极型晶体管的基极电位驱动的开关及恒流源构成，并将所述开关的一个端子连接到所述双极型晶体管的基极端子及恒流源，将另一个端子接地的基极偏压补偿电路，
利用发射极接地的所述双极型晶体管，当所述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在所述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向所述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
9.如权利要求8所述的高频放大器，其特征在于，构成基极偏压补偿电路的恒流源用电阻器和恒压源实现，开关为双极型晶体管的基极和集电极短接的二极管开关，所述二极管开关的基极端子及集电极端子与所述发射极接地的双极型晶体管的基极端子连接，发射极端子接地。
10.如权利要求8所述的高频放大器，其特征在于，基极偏压补偿电路经由电阻器连接到发射极接地的双极型晶体管的基极端子。
11.一种混频器，采用权利要求1所记载的高频放大器中施加直流偏压的结构，向高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少一个的基极施加直流偏压。
12.一种混频器，采用权利要求5所记载的高频放大器中施加直流偏压的结构，向高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少一个的基极施加直流偏压。
13.一种混频器，采用权利要求8所记载的高频放大器中施加直流偏压的结构，向高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少一个的基极施加直流偏压。
14.一种高频放大器，其特征在于，
通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的电流镜像偏置电路，和
由所述双极型晶体管的基极电位驱动的串联的2个开关及恒流源构成，并将所述开关的一个端子连接到所述双极型晶体管的基极端子，将另一个端子连接到恒流源的基极偏压补偿电路，
利用发射极接地的所述双极型晶体管，当所述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在所述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向所述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
15.如权利要求14所述的高频放大器，其特征在于，构成基极偏压补偿电路的恒流源用电阻器和恒压源实现，开关为双极型晶体管的基极和集电极短接的二极管开关，第一二极管开关的发射极端子与第二二极管开关的基极端子及集电极端子串联，所述第二二极管开关的发射极端子连接到所述发射极接地的双极型晶体管的基极端子，所述第一二极管开关的基极端子及集电极端子与所述电阻器连接，所述二极管开关的基准电压由至少一个以上的串联连接的二极管开关提供。
16.一种高频放大器，其特征在于，
通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的恒流源及电阻器，和
由所述双极型晶体管的基极电位驱动的至少一个以上开关及第二恒流源构成，并将开关的一个端子连接到所述双极型晶体管的基极，将另一个端子连接到该第二恒流源的基极偏压补偿电路，
利用发射极接地的所述双极型晶体管，当所述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在所述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向所述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
17.一种高频放大器，其特征在于，
通过向双极型晶体管的基极端子供给直流偏压的电流镜像偏置电路，和
其集电极端子及基极端子连接到恒压源，且发射极端子与所述发射极接地的双极型晶体管的基极端子连接的基极偏压补偿电路，
利用发射极接地的所述双极型晶体管，当所述双极型晶体管的输入高频信号的功率电平在所述双极型晶体管的线性操作电平时以恒流偏置操作，在非线性操作电平时以恒压偏置操作，向所述双极型晶体管的基极端子施加直流偏压。
18.如权利要求17所述的高频放大器，其特征在于，连接到基极偏压补偿用双极型晶体管的基极端子的恒压源由恒流源和至少一个以上的基极端子及集电极端子短接的二极管开关构成。
19.如权利要求17所述的高频放大器，其特征在于，基极偏压补偿用双极型晶体管的发射极端子和发射极接地的双极型晶体管的基极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的二极管开关。
20.如权利要求18所述的高频放大器，其特征在于，基极偏压补偿用双极型晶体管的发射极端子和发射极接地的双极型晶体管的基极端子之间插入基极端子及集电极端子短接的二极管开关。
21.如权利要求17所述的高频放大器，其特征在于，基极偏压补偿用双极型晶体管的发射极端子和发射极接地的双极型晶体管的基极端子之间插入电阻器。
22.如权利要求18所述的高频放大器，其特征在于，基极偏压补偿用双极型晶体管的发射极端子和发射极接地的双极型晶体管的基极端子之间插入电阻器。
23.一种混频器，将权利要求14记载的高频放大器中施加基极直流偏压的结构应用于高频信号输入周双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少其中一个。
24.一种混频器，将权利要求16记载的高频放大器中施加基极直流偏压的结构应用于高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少其中一个。
25.一种混频器，将权利要求17记载的高频放大器中施加基极直流偏压的结构应用于高频信号输入用双极型晶体管和本机振荡波输入用双极型晶体管中至少其中一个。
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