CN112152570A - 功率放大电路 - Google Patents

Abstract

提供一种功率放大电路，能够对伴随着输入功率的增大的线性劣化进行抑制。功率放大电路，具备：放大晶体管，其对输入信号进行放大；电阻元件，其与放大晶体管的基极串联连接；偏置晶体管，其从发射极或者源极经过电阻元件将偏置电流供给到放大晶体管的基极；以及反馈电路，其使偏置晶体管的基极电压或者栅极电压变动，以便追随于被供给到放大晶体管的基极的偏置电流的变动。

Description

功率放大电路

技术领域

本发明涉及一种功率放大电路。

背景技术

在便携式电话等移动通信终端中，使用了对向基站发送的RF(Radio-Frequency，无线频率)信号进行放大的功率放大电路。功率放大电路例如具备：对输入信号进行放大的双极晶体管、和决定双极晶体管的动作点的偏置电路。双极晶体管具有热正反馈特性，即，若元件的温度上升则集电极电流增加，由此进一步温度上升从而集电极电流增加。

为了对这样的因温度上升导致的集电极电流的增加进行抑制，例如专利文献1中公开了一种在双极晶体管的基极和偏置电路之间插入了电阻元件(以下，也称为镇流电阻)的功率放大电路。在该结构中，通过镇流电阻中的电压下降，基极电压的上升被抑制，因此，作为结果，集电极电流的增加也被抑制。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2018-98766号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，若输入信号的功率增大，则伴随着输入信号的交流电压波形，从偏置电路供给的偏置电流的平均值增加。通过偏置电流的增加，镇流电阻中的电压下降过度地变大，双极晶体管的基极电压不必要地下降。由此，不再满足双极晶体管中的所期望的动作点，集电极电流的振幅不伴随于基极电流的振幅，信号放大的线性会劣化。

本发明是鉴于该情况而做出的，其目的在于，提供一种能够对伴随着输入功率的增大的线性劣化进行抑制的功率放大电路。

用于解决课题的手段

为了实现该目的，本发明的一个方面所涉及的功率放大电路具备：放大晶体管，其对输入信号进行放大；电阻元件，其与放大晶体管的基极串联连接；偏置晶体管，其从发射极或者源极经过电阻元件将偏置电流供给到放大晶体管的基极；以及反馈电路，其使偏置晶体管的基极电压或者栅极电压变动，以便追随于被供给到放大晶体管的基极的偏置电流的变动。

发明效果

根据本发明，能够提供一种能够对伴随着输入功率的增大的线性劣化进行抑制的功率放大电路。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。

图2是表示在本发明的第1实施方式以及比较例所涉及的功率放大电路中RF信号的输出功率和偏置电流的关系的图表。

图3是表示在本发明的第1实施方式以及比较例所涉及的功率放大电路中RF信号的输出功率和偏置电压的关系的图表。

图4是表示在本发明的第1实施方式以及比较例所涉及的功率放大电路中RF信号的输出功率和晶体管的基极-发射极间电压的关系的图表。

图5是表示在本发明的第1实施方式以及比较例所涉及的功率放大电路中RF信号的输出功率和功率增益的关系的图表。

图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。

图7是表示本发明的第3实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。

图8是表示本发明的第4实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。

图9是表示本发明的第5实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。

附图标记说明：

100、100A～100D…功率放大电路，110…晶体管，120、120A、120B…偏置电路，121～126…晶体管，130、130A～130D…反馈电路，140…检测电路，141…晶体管，150…电流镜电路，151～154…晶体管，160…偏移电路，161…电流源，170…滤波器电路，C1～C4…电容器，L1～L3…电感器，R1～R5…电阻元件。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式详细地进行说明。此外，针对同一要素赋予同一标记，并省略重复的说明。

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。本实施方式所涉及的功率放大电路100例如搭载于便携式电话等移动体通信机，用于对向基站发送的无线频率(RF：Radio-Frequency)信号的功率进行放大。功率放大电路100例如对2G(第二代移动通信系统)、3G(第三代移动通信系统)、4G(第四代移动通信系统)、5G(第五代移动通信系统)、LTE(Long Term Evolution，长期演进)-FDD(Frequency Division Duplex，频分双工)、LTE-TDD(Time Division Duplex，时分双工)、LTE-Advanced、LTE-Advanced Pro等通信标准的发送信号进行放大。RF信号的基波频段例如是几百MHz～几十6Hz左右。此外，功率放大电路100所放大的信号的通信标准以及频率并不限定于此。

如图1所示那样，功率放大电路100例如具备：晶体管110、偏置电路120、反馈电路130、电容器C1、C2、电感器L1、L2、以及电阻元件R1。

晶体管110(放大晶体管)对RF信号RFin(输入信号)进行放大，来输出RF信号RFout。晶体管110例如由异质结双极晶体管(HBT：Heterojunction Bipolar Transistor)等双极晶体管构成。

对于晶体管110，电源电压Vcc经由电感器L1而被供给到集电极，RF信号RFin经由电容器C1而被供给到基极，发射极与接地连接。从偏置电路120将偏置电流经由电感器L2以及电阻元件R1供给到晶体管110基极。由此，从晶体管110的集电极输出对RF信号RFin进行放大而得的RF信号RFout。

偏置电路120通过向晶体管110的基极供给偏置电流或者偏置电压，来决定晶体管110的动作点。偏置电路120例如根据供给到输入端子T1的控制电流Icont，来调整偏置电流或者偏置电压的电平，由此，调整晶体管110的动作点。控制电流Icont是在连接控制端子T2和输入端子T1的控制路径X1中流过的电流，包含供给到控制端子T2的基准电流Iref。此外，在本说明书中，输入端子T1、控制端子T2等端子不限定于物理端子，包含路径上的虚拟的给定点。

偏置电路120具备晶体管121～123。在本实施方式中，晶体管121～123例如由HBT构成，通过双极工艺被分别制造于同一芯片上。

对于晶体管121，集电极和基极连接(以下，也称为二极管连接)，控制电流Icont被供给到集电极，发射极与晶体管122的集电极连接。对于晶体管122，被二极管连接，集电极与晶体管121的发射极连接，发射极与接地连接。在晶体管121的集电极，生成与控制电流Icont对应的电压(例如，2.6V左右)。

对于晶体管123(偏置晶体管)，电池电压Vbatt被供给到集电极，基极与晶体管121的集电极连接，发射极经由电感器L2以及电阻元件R1而与晶体管110的基极连接。晶体管123的基极电压根据被供给到晶体管121的控制电流Icont而变动。

通过上述结构，偏置电路120从晶体管123的发射极将与晶体管123的基极电压(即，晶体管121的集电极电压)对应的偏置电流Ibias1供给到晶体管110的基极。此外，偏置电路120通过从晶体管123的发射极向晶体管110的基极供给偏置电压Vb，来决定晶体管110的动作点。此外，所谓偏置电压Vb，设为是指在电阻元件R1的偏置电路120侧的一端的电压。后文描述控制电流Icont的详情。

对于电容器C1，一端被供给RF信号RFin，另一端与晶体管110的基极连接。电容器C1将在RF信号中包含的直流分量遮断，使交流分量通过。

对于电感器L1，一端被供给电源电压Vcc，另一端与晶体管110的集电极连接。电感器L1对RF信号绕入电源电路(未图示)侧进行抑制。

对于电容器C2，一端与晶体管123的发射极连接，另一端与接地连接。电感器L2在晶体管123的发射极和电阻元件R1之间串联连接。电容器C2以及电感器L2具有对RF信号绕入偏置电路120侧进行抑制的滤波器电路的功能。此外，功率放大电路100还可以不具备电容器C2以及电感器L2的至少任意一者。

对于电阻元件R1，一端经由电感器L2而与偏置电路120的输出端子(即，晶体管123的发射极)连接，另一端与晶体管110的基极连接。电阻元件R1是与晶体管110的基极串联连接的镇流电阻。即，晶体管110具有：若元件的温度上升则集电极电流增加，由此进一步温度上升从而集电极电流增加这样的热正反馈特性。若在晶体管110的基极设置镇流电阻，则产生通过该镇流电阻的电阻值与晶体管110的基极电流的积而决定的电压下降。因此，伴随着晶体管110的基极电流的增加，镇流电阻中的电压下降变大，因此，晶体管110的偏置电压下降，作为结果，集电极电流的增加被抑制。

然而，若RF信号RFin的功率增大例如成为最大输出附近，则伴随着RF信号的交流电压波形，从偏置电路120供给的偏置电流Ibias1的平均值增加，即，晶体管110的平均基极电流增加。若平均基极电流增加，则电阻元件R1中的电压下降过度地变大，作为结果，晶体管110的基极电压不必要地下降。这样，在RF信号的输出功率比较大的区域，晶体管110的基极-发射极间电压Vbe下降，因此，功率增益下降，线性会劣化。

为了应对该问题，本实施方式中的功率放大电路100具备反馈电路130。以下，说明反馈电路130的具体结构和作用。

反馈电路130是如下电路：根据供给到晶体管110的基极的偏置电流Ibias1的平均值的变动，对控制电流Icont施加正反馈，由此，使晶体管123的基极电压追随于偏置电流Ibias1的变动。具体地，反馈电路130具备：检测电路140、电流镜电路150、偏移电路160、和滤波器电路170。

检测电路140是如下电路：对流过晶体管110的基极的偏置电流Ibias1的平均值的变动进行检测，输出伴随着偏置电流Ibias1的平均值的变动而变动的电流Ia。检测电路140具备晶体管141以及电阻元件R2。

晶体管141(复制晶体管)例如由HBT构成。对于晶体管141，电池电压Vbatt经由后述的晶体管151而被供给到集电极，基极经由电阻元件R2以及电感器L2而与晶体管123的发射极连接，发射极与接地连接。

对于电阻元件R2，一端经由电感器L2而与晶体管123的发射极连接，另一端与晶体管141的基极连接。即，电阻元件R2是与晶体管141的基极串联连接的镇流电阻。

向晶体管141的基极供给与被供给到晶体管110的基极的偏置电流Ibias1成比例的偏置电流Ibias2(第1电流)。由此，在晶体管141的集电极，流过将偏置电流Ibias2乘以hfe倍而得的电流Ia(第2电流)。即，晶体管141对晶体管110的放大动作进行模仿，输出对晶体管110的偏置电流Ibias1进行复制而得的电流Ia。另外，晶体管141的尺寸可以与晶体管110的尺寸相同，也可以不同。

此外，例如晶体管110、电容器C1、电阻元件R1、晶体管141、以及电阻元件R2可以作为一个单元200来形成(参照图1虚线)。在图1中图示了一个单元200，然而，功率放大电路100还可以具备具有与单元200相同的结构的多个单元。

电流镜电路150生成与从检测电路140输出的电流Ia成比例的电流Ib(第3电流)，供给到控制路径X1。在本实施方式中，电流镜电路150具备一对晶体管151、152。一对晶体管151、152例如由P沟道MOSFET(Metal oxide semiconductor Field Effect Transistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)构成。

对于晶体管151(第1晶体管)，电池电压Vbatt被供给到源极，栅极与漏极连接，漏极与检测电路140中的晶体管141的集电极连接。在晶体管151的源极-漏极间，流过与在晶体管141的集电极流过的电流Ia同量的电流。

对于晶体管152(第2晶体管)，电池电压Vbatt被供给到源极，栅极与晶体管151的栅极连接，漏极与控制路径X1连接。在晶体管152的源极-漏极间，流过与在晶体管151的源极-漏极间流过的电流成比例的电流Ib。

晶体管152的尺寸小于晶体管151的尺寸。即，晶体管152所流出的电流Ib小于晶体管151所流出的电流Ia。晶体管152和晶体管151的尺寸比没有特别的限定，然而，如果例如将晶体管141的增益设为hfe，则晶体管152所流出的电流Ib可以是晶体管151所流出的电流Ia的大致hfe量的1倍。该情况下，晶体管152所流出的电流Ib成为与被供给到晶体管141的基极的偏置电流Ibias2大致同量。

通过上述结构，电流镜电路150将与晶体管110的偏置电流Ibias1成比例的电流Ib供给到控制路径X1，并与基准电流Iref相加。

偏移电路160是如下电路：从通过电流镜电路150而被施加给控制路径X1的电流Ib提取给定的电流Ic(第4电流)。具体地，偏移电路160例如具备电流源161。对于电流源161，一端与控制路径X1连接，另一端与接地连接。例如在不将RF信号RFin供给到晶体管110并且向偏置电路120的输入端子T1供给基准电流Iref的情况下，电流源161所流出的电流Ic的电流量可以是与从电流镜电路150输出的电流Ib相当的电流量。通过从电流Ib提取电流Ic，从而不是起因于RF信号的交流分量而施加给控制路径X1的电流被抵消，因此能够控制电流向控制路径X1的过度供给。

滤波器电路170被设置于控制端子T2和偏置电路120的输入端子T1之间。滤波器电路170具有至少使RF信号的基波的频率分量(例如，几百MHz～几十GHz左右)以及RF信号的调制波的频率分量(例如几MHz～几十MHz左右)的信号衰减的频率特性。

具体地，滤波器电路170例如还可以是至少使调制波的频率以上的频率的信号衰减的低通滤波器电路。本实施方式中的滤波器电路170是包含与控制路径X1串联连接的电阻元件R3、以及一端与控制路径X1连接且另一端与接地连接的电容器C3的、所谓的L型低通滤波器电路。此外，低通滤波器电路的结构并不限定于此，例如还可以是T型、或者组合了T型以及L型的滤波器电路的结构。

由于向晶体管110的基极供给RF信号RFin，因此，RF信号会经由电阻元件R1以及电阻元件R2也混入到晶体管141的基极。这样，偏置电流Ibias2中包含的交流分量变得也包含在电流镜电路150向控制路径X1供给的电流Ib中。滤波器电路170具有：使电流Ib中包含的交流分量在被供给到偏置电路120之前衰减的功能。

通过上述结构，在本实施方式所涉及的功率放大电路100中，如果伴随着RF信号RFin的功率增大而晶体管110的偏置电流Ibias1的平均值增加，则检测电路140检测该偏置电流Ibias1的增加，并输出与偏置电流Ibias1成比例的电流Ia。电流镜电路150将与电流Ia成比例并且小于电流Ia的电流Ib与基准电流Iref相加。此外，偏移电路160从基准电流Iref提取电流Ic。由此，被供给到偏置电路120的输入端子T1的控制电流Icont通过Icont＝Iref+Ib-Ic来给予。

若控制电流Icont增加，则在晶体管121的集电极-发射极间流过的电流增加，因此晶体管121的集电极电压上升。由此，晶体管123的基极电压、以及伴随其的发射极电压也上升，晶体管110的偏置电压Vb上升。因此，与RF信号的输出功率增大相伴随的晶体管110的基极电压下降被抑制，线性提高。

图2至图5是表示图1中示出的功率放大电路100和比较例所涉及的功率放大电路中的各种各样的值的仿真结果的图表。在这些图表中，实线表示功率放大电路100中的结果，虚线表示比较例所涉及的功率放大电路中的结果。比较例是不具备图1中示出的功率放大电路100中的反馈电路130的结构。

图2是表示RF信号的输出功率与晶体管110的偏置电流Ibias1的关系的图表。在该图中示出的图表中，纵轴表示晶体管110的偏置电流Ibias1(A)，横轴表示RF信号的输出功率(dBm)。

如该图表中示出的那样，伴随着RF信号的输出功率变大，晶体管110的偏置电流Ibias1增加。镇流电阻中的电压下降与在该镇流电阻中流过的偏置电流成比例。因此，镇流电阻中的电压下降也伴随着输出功率的增大而变大。

图3是表示RF信号的输出功率与晶体管110的偏置电压Vb的关系的图表。在该图中示出的图表中，纵轴表示晶体管110的偏置电压Vb(V)，横轴表示RF信号的输出功率(dBm)。此外，图4是表示RF信号的输出功率与晶体管110的基极-发射极间电压Vbe的关系的图表。在该图中示出的图表中，纵轴表示晶体管110的基极-发射极间电压Vbe(V)，横轴表示RF信号的输出功率(dBm)。

在图3中，在比较例(虚线)中，伴随着输出功率的增大，晶体管110的偏置电压Vb下降。除此之外，伴随着输出功率的增大，镇流电阻中的电压下降也变大。因此，晶体管110的基极-发射极间电压Vbe如图4中所示那样，伴随着输出功率的增大而较大地下降。

另一方面，在本实施方式所涉及的功率放大电路100(实线)中，如图3所示那样，可知，即使输出功率增大，晶体管110的偏置电压Vb的下降也被抑制，基本是固定的。由此，可知，即使将镇流电阻中的电压下降量减去，如图4所示那样，相比于比较例，晶体管110的基极-发射极间电压Vbe的下降也会被抑制。

图5是表示RF信号的输出功率与晶体管110的功率增益的关系的图表。在该图中示出的图表中，纵轴表示晶体管110的功率增益(dB)，横轴表示RF信号的输出功率(dBm)。

如图5所示那样，根据本实施方式所涉及的功率放大电路100(实线)，如上述那样晶体管110的基极-发射极间电压的下降被抑制，因此，相比于比较例(虚线)，功率增益开始下降的输出功率增大。从该图表可知，根据功率放大电路100，与比较例相比，线性提高。

此外，本实施方式所涉及的功率放大电路100包含HBT和MOSFET，例如可以通过BiFET工艺、BiCMOS工艺来制造。所谓BiFET，是指将双极晶体管和FET形成于同一芯片的制造工艺。所谓BiCMOS，是指将双极晶体管和CMOS形成于同一芯片的制造工艺。

在本实施方式所涉及的功率放大电路100中，示出了作为恒电流的基准电流Iref被供给到控制端子T2的示例，然而，还可以将作为恒电压的基准电压供给到控制端子T2。该情况下，还可以在从控制端子T2到输入端子T1之间设置电阻元件等元件，将与基准电压对应的电流供给到晶体管121的集电极。

在本实施方式所涉及的功率放大电路100中，示出了RF信号的功率以一级被放大的结构，然而本结构还可以应用于功率经过两级或者其以上的级而被放大的功率放大电路。当将本结构应用于以多级来放大功率的功率放大电路的情况下，本结构例如还可以应用于最终级的放大器。在最终级的放大器中，相比于其他级的放大器，RF信号的功率变大，因此，具备反馈电路130带来的效果大。该情况下，其他级的放大器也可以不具备反馈电路130。

图6是表示本发明的第2实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。此外，在第2实施方式以后，省略关于与第1实施方式共通的事项的记述，仅说明差异点。特别地，关于基于同样的结构的同样的作用效果，不再按每个实施方式来逐个言及。

如图6所示那样，第2实施方式所涉及的功率放大电路100A相比于上述第1实施方式所涉及的功率放大电路100，代替反馈电路130而具备反馈电路130A。相比于反馈电路130，反馈电路130A还具备电感器L3，并代替电流镜电路150而具备电流镜电路150A。

电感器L3在偏置电路120中的晶体管123的发射极和检测电路140中的晶体管141的基极之间串联连接。即，电感器L3与电阻元件R2串联连接。电感器L3对被供给到晶体管110的RF信号RFin经过电阻元件R1而漏混到晶体管141的基极进行抑制。

在反馈电路130A中，滤波器电路170未设置在控制路径X1上，而被设置于电流镜电路150A中的晶体管151的栅极和晶体管152的栅极之间。这样，设置滤波器电路170的位置不限于控制路径X1上，还可以设置于从晶体管141的输出端子(即集电极)经由电流镜电路150A以及控制路径X1而到达偏置电路120内的晶体管123的基极的路径上的任意位置。在本实施方式中，相比于上述第1实施方式，能够使滤波器电路170所具备的电容器C3的电容值变小。

图7是表示本发明的第3实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。如图7所示那样，相比于上述第1实施方式所涉及的功率放大电路100，第3实施方式所涉及的功率放大电路100B具备偏置电路120A代替偏置电路120，具备反馈电路130B代替反馈电路130。

相比于偏置电路120，偏置电路120A具备晶体管124、125代替晶体管121、123。晶体管124、125例如由N沟道MOSFET构成。

对于晶体管124，漏极与栅极连接，源极与晶体管122的集电极连接。对于晶体管125，电池电压Vbatt被供给到漏极，栅极与晶体管124的漏极连接，源极经由电感器L2以及电阻元件R1而与晶体管110的基极连接，并且经由电感器L2以及电阻元件R2而与晶体管141的基极连接。由此，从晶体管125的源极，与控制电流Icont对应的偏置电流Ibias1、Ibias2分别被供给到晶体管110、141的基极。

相比于HBT，MOSFET能够在低的阈值电压下动作。因此，相比于偏置电路120，偏置电路120A能够在低电压下动作，能够降低电池的功率消耗。此外，偏置电路120A可以通过BiFET工艺来制造，或者，晶体管122也可以通过MOSFET来构成。

相比于反馈电路130，反馈电路130B具备电流镜电路150B代替电流镜电路150。相比于电流镜电路150，电流镜电路150B还具备晶体管153、154。晶体管153、154例如通过P沟道MOSFET来构成。

对于晶体管153(第3晶体管)，源极与晶体管151的漏极连接，栅极与漏极连接，漏极与晶体管141的集电极连接。对于晶体管154(第4晶体管)，源极与晶体管152的漏极连接，栅极与晶体管153的栅极连接，漏极与控制路径X1连接。即，晶体管153、154分别与晶体管151、152级联连接。

在电流镜电路150B中，通过晶体管151、152分别与晶体管153、154级联连接，晶体管151、152间的源极-漏极间电压的差所引起的电流的误差被抑制。即，在电流镜电路150B中，向晶体管151、152的源极均供给电池电压Vbatt，因此，它们的源极电压相等。此外，晶体管151、152的漏极电压通过下级晶体管153、154的栅极-源极间电压而固定。由此，晶体管151、152的源极-漏极间电压变得相等，因此，晶体管152对在晶体管151中流过的电流进行镜像处理的精度提高。

如上述，电流镜电路150B也可以级联连接。此外，电流镜电路150B中包含的晶体管151～154、和偏置电路120A中包含的晶体管124、125也可以通过相同的工艺来形成。

图8是表示本发明的第4实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。如图8所示那样，相比于上述第3实施方式所涉及的功率放大电路100B，第4实施方式所涉及的功率放大电路100C具备反馈电路130C代替反馈电路130B。

相比于反馈电路130B，反馈电路130C具备电流镜电路150C代替电流镜电路150B。电流镜电路150C与电流镜电路150B相比，晶体管153、154的连接结构不同。

对于晶体管153(第3晶体管)，源极与晶体管151的漏极连接，栅极与晶体管154的栅极连接并且被供给控制电压VG，漏极与晶体管141的集电极连接。对于晶体管154(第4晶体管)，源极与晶体管152的漏极连接，栅极与晶体管153的栅极连接并且被供给控制电压VG，漏极与控制路径X1连接。即使在这样的结构下，电流镜电路150C也能够取得与电流镜电路150B同样的效果。

此外，如图6所示的功率放大电路100A那样，当在电流镜电路150B、150C内设置了滤波器电路170的情况下，滤波器电路170可以设置于晶体管151的栅极和晶体管152的栅极之间，或者，也可以设置于晶体管153的栅极和晶体管154的栅极之间。

图9是表示本发明的第5实施方式所涉及的功率放大电路的结构例的图。如图9所示那样，相比于上述第1实施方式所涉及的功率放大电路100，第5实施方式所涉及的功率放大电路100D具备偏置电路120B代替偏置电路120。相比于偏置电路120，偏置电路120B还具备晶体管126、电阻元件R4、R5以及电容器C4。

晶体管126例如由HBT构成。对于晶体管126，集电极经由电阻元件R5而与晶体管123的发射极连接，基极与晶体管122的基极连接，发射极与接地连接。

电阻元件R4在晶体管126的集电极和基极之间串联连接。电阻元件R5在晶体管123的发射极和晶体管126的集电极之间串联连接。对于电容器C4，一端与晶体管126的基极连接，另一端与接地连接。以下，说明偏置电路120B的效果。

设为，伴随着晶体管110的输出功率的增大，从晶体管123的发射极向晶体管110的基极供给的偏置电流Ibias1增加，晶体管123的发射极电压上升。此时，经过电阻元件R4，晶体管126的基极电压也上升，因此，晶体管126成为导通状态。通过电流在晶体管126流过，晶体管123的发射极电压的过度上升被抑制。

电阻元件R4以及电容器C4作为如下的低通滤波器电路发挥功能，该低通滤波器电路具有使被输入到晶体管110的RF信号RFin的基波的频率分量衰减，并使调制波的频率分量通过的频率特性。即，作为如下的滤波器电路发挥功能，即，若RF信号RFin的基波的频率分量传播到晶体管126的集电极则电阻元件R4以及电容器C4使该高频分量衰减，由此，晶体管126的基极电压的变动被抑制。由此，偏置电路120B能够向晶体管110供给稳定的偏置信号。

此外，若要使晶体管123的发射极电压上升，则经由电阻元件R4，晶体管122的基极电压也上升。由此，在晶体管122中流过的电流增加，晶体管121的集电极电压下降。伴随之，与晶体管121的集电极连接的晶体管123的基极电压下降，在晶体管123流过的电流减少。通过这样的负反馈，也抑制晶体管123的发射极电压的过度上升。

如上述那样，根据本实施方式所涉及的功率放大电路100D，对晶体管123的发射极电压的过度上升进行抑制的负反馈发挥作用，因此，能够稳定地提供晶体管110的偏置电压Vb。

此外，偏置电路120B也可以不具备电阻元件R5。此外，偏置电路120B还可以与例如图7所示的偏置电路120A同样地具备由MOSFET构成的晶体管124、125。

以上，说明了本发明的示例性的实施方式。功率放大电路100、100A～100D具备：对输入信号进行放大的放大晶体管；与放大晶体管的基极串联连接的电阻元件；从发射极或者源极经过电阻元件将偏置电流供给到放大晶体管的基极的偏置晶体管；以及使偏置晶体管的基极电压或者栅极电压变动，以便追随于被供给到放大晶体管的基极的偏置电流的变动的反馈电路。若输入信号的输出功率增大且放大晶体管的平均偏置电流增加，则偏置晶体管的基极电压或者栅极电压上升，作为结果，被供给到放大晶体管的基极的偏置电压上升。因此，能够抑制与输入信号的输出功率的增大相伴随的线性劣化

在功率放大电路100、100A～100D中，反馈电路具备：被供给基准电流或者基准电压的控制路径；对与偏置电流成比例的第1电流进行放大，来从输出端子输出第2电流的复制晶体管；生成与第2电流成比例并且比第2电流小的第3电流，来向控制路径供给的电流镜电路；以及在从复制晶体管的输出端子经由电流镜电路以及控制路径而到达偏置晶体管的基极或者栅极的路径上设置，并使输入信号的基波的频率分量以及输入信号的调制波的频率分量的信号衰减的滤波器电路，偏置晶体管的基极电压或者栅极电压通过在控制路径流过的电流来控制。由此，基准电流或者基准电压、和与放大晶体管的偏置电流成比例的第3电流被供给到控制路径，因此能够使偏置晶体管的基极电压或者栅极电压追随于放大晶体管的偏置电流。此外，功率放大电路100、100A～100D通过具备滤波器电路，能够使电流镜电路所输出的第3电流中包含的高频分量衰减。

在功率放大电路100、100A～100D中，反馈电路具备：从控制路径提取给定的第4电流的偏移电路。偏移电路所提取的第4电流的电流量相当于在输入信号不被供给到放大晶体管的状态下从电流镜电路向控制路径供给的第3电流的电流量。由此，不起因于输入信号的交流分量而施加给控制路径的电流被抵消，因此能够抑制电流向控制路径的过度供给。

在功率放大电路100A中，电流镜电路具备：基极或者栅极相互连接的第1晶体管以及第2晶体管，在第1晶体管的基极或者栅极和第2晶体管的基极或者栅极之间设置滤波器电路。由此，能够使滤波器电路所具备的电容器的电容值减小。

在功率放大电路100B、100C中，电流镜电路还具备：基极或者栅极相互连接的第1晶体管以及第2晶体管、以及分别与第1晶体管以及第2晶体管级联连接的第3晶体管以及第4晶体管。由此，第1晶体管以及第2晶体管的源极-漏极间电压变得相等，因此，第2晶体管对在第1晶体管流过的电流进行镜像处理的精度提高。

以上说明的各实施方式用于使本发明容易理解，而非用于对本发明进行限定解释。本发明能够在不脱离其主旨的情况下进行变更或改良，并且在本发明中还包含其等价物。即，本领域技术人员对各实施方式适当施加了设计变更的方式，只要具备本发明的特征，就也包含于本发明的范围。例如，各实施方式所具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等并非限定于所例示的，而是能够适当变更。此外，各实施方式所具备的各要素只要在技术上可能就能够进行组合，对它们进行了组合的方式只要包含本发明的特征就也包含于本发明的范围。

Claims (6)

1.一种功率放大电路，具备：

放大晶体管，其对输入信号进行放大；

电阻元件，其与所述放大晶体管的基极串联连接；

偏置晶体管，其从发射极或者源极经过所述电阻元件将偏置电流供给到所述放大晶体管的基极；以及

反馈电路，其使所述偏置晶体管的基极电压或者栅极电压变动，以便追随于被供给到所述放大晶体管的基极的所述偏置电流的变动。

2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其中，

所述反馈电路具备：

控制路径，其被供给基准电流或者基准电压；

复制晶体管，其对与所述偏置电流成比例的第1电流进行放大，来从输出端子输出第2电流；

电流镜电路，其生成与所述第2电流成比例并且比所述第2电流小的第3电流，来向所述控制路径供给；以及

滤波器电路，其设置在从所述复制晶体管的所述输出端子经由所述电流镜电路以及所述控制路径而到达所述偏置晶体管的基极或者栅极的路径上，并使所述输入信号的基波的频率分量以及所述输入信号的调制波的频率分量的信号衰减，

所述偏置晶体管的所述基极电压或者栅极电压通过在所述控制路径流过的电流来控制。

3.根据权利要求2所述的功率放大电路，其中，

所述反馈电路还具备：偏移电路，其从所述控制路径提取给定的第4电流。

4.根据权利要求3所述的功率放大电路，其中，

所述给定的第4电流的电流量相当于在所述输入信号不被供给到所述放大晶体管的状态下从所述电流镜电路向所述控制路径供给的所述第3电流的电流量。

5.根据权利要求2至4中任一项所述的功率放大电路，其中，

所述电流镜电路具备：基极或者栅极相互连接的第1晶体管以及第2晶体管，

在所述第1晶体管的基极或者栅极和所述第2晶体管的基极或者栅极之间设置所述滤波器电路。

6.根据权利要求2至4中任一项所述的功率放大电路，其中，

所述电流镜电路还具备：

基极或者栅极相互连接的第1晶体管以及第2晶体管；以及

分别与所述第1晶体管以及所述第2晶体管级联连接的第3晶体管以及第4晶体管。

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