CN113748598B - 放大电路以及放大装置 - Google Patents

Abstract

放大电路(1)具备：输入端子(10)，被输入高频信号；放大晶体管(20)，具有控制端子，对高频信号进行放大；偏置电路(40)，包括发射极跟随器电路或者源极跟随器电路，向放大晶体管(20)的控制端子供给偏置电流；电感器(50)，串联配置在发射极跟随器电路的发射极或者源极跟随器电路的源极与放大晶体管(20)的控制端子之间；以及可变电阻电路(70)，与电感器(50)连接。

Description

放大电路以及放大装置

技术领域

本发明涉及放大电路以及放大装置。

背景技术

以往，已知有对高频信号进行放大的放大电路。例如，在专利文献1中公开了一种放大电路，其具备放大用晶体管和向放大用晶体管的基极供给偏置电流的偏置电路。

在专利文献1所记载的放大电路中，在偏置电路与基极之间设置有偏置用电感器。偏置用电感器作为抑制高频信号向偏置电路逆流的低通滤波器发挥功能。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-17494号公报

发明内容

发明要解决的课题

在上述以往的放大电路中，偏置用电感器的电感值被固定为一个值。因此，难以使经由偏置用电感器供给的偏置电流与放大用晶体管的量产偏差相匹配地，或者与根据周围环境等产生的放大用晶体管的特性的变化相匹配地设为适当的大小，存在放大用晶体管的线性度降低的问题。

因此，本发明的目的在于提供一种具有比以往更适合的线性度的放大电路以及放大装置。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明的一个方式所涉及的放大电路具备：输入端子，被输入高频信号；放大晶体管，具有控制端子，对所述高频信号进行放大；偏置电路，包括发射极跟随器电路或者源极跟随器电路，向所述控制端子供给偏置电流；电感器，串联配置在所述发射极跟随器电路的发射极或者所述源极跟随器电路的源极与所述控制端子之间；以及可变电阻电路，与所述电感器连接。

此外，本发明的一个方式所涉及的放大装置具备：所述放大电路；以及控制部，对所述可变电阻电路进行控制。

发明效果

根据本发明，能够提供具有比以往更适合的线性度的放大电路以及放大装置。

附图说明

图1是实施方式1所涉及的放大电路的电路图。

图2是实施方式1所涉及的放大电路的可变电阻电路的第一例的电路图。

图3是表示实施方式1所涉及的放大电路的可变电阻电路的第二例的电路图。

图4是表示实施方式1所涉及的放大电路的可变电阻电路的第三例的电路图。

图5是表示实施方式1所涉及的放大电路的可变电阻电路的第四例的电路图。

图6是实施方式1的变形例所涉及的放大电路的电路图。

图7是实施方式2所涉及的放大电路的电路图。

图8是实施方式3所涉及的放大电路的电路图。

图9是表示实施方式4所涉及的放大装置的结构的图。

图10是表示实施方式5所涉及的放大装置的结构的图。

图11是实施方式的变形例所涉及的放大电路的电路图。

图12是用于说明比较例中的低输出模式时的问题点的图。

图13是用于说明基于实施方式以及变形例所涉及的放大电路的低输出模式时的效果的图。

具体实施方式

以下，使用附图对本发明的实施方式所涉及的放大电路以及放大装置详细地进行说明。另外，以下说明的实施方式均表示本发明的一个具体例子。因此，以下的实施方式所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一个例子，并非旨在限定本发明。因此，关于以下的实施方式中的结构要素之中未记载于独立权利要求的结构要素，作为任意的结构要素进行说明。

此外，各图是示意图，未必严谨地进行了图示。因此，例如，在各图中比例尺等不一定一致。此外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的符号，省略或者简化重复的说明。

此外，在本说明书中，所谓连接了作为元件或者端子等的“A”以及“B”，不仅意味着不夹着其他元件或者端子等而直接连接，还意味着将其他元件或者端子等夹在中间而电连接。

(实施方式1)

[1.结构]

首先，使用图1对实施方式1所涉及的放大电路的结构进行说明。图1是本实施方式所涉及的放大电路1的电路图。

本实施方式所涉及的放大电路1对高频信号进行放大。高频信号例如是遵循Wi-Fi(注册商标)、LTE(Long Term Evolution，长期演进)或者5G(5th Generation，第5代)等通信标准的信号。放大电路1例如与天线元件连接，是对天线元件所发送的高频信号进行放大的放大电路。放大电路1例如是对发送用的高频信号进行放大的功率放大器。放大电路1例如配置于应对多模/多频段的便携式电话的前端部。放大电路1例如构成在IC(IntegratedCircuit，集成电路)元件内。

如图1所示，放大电路1具备输入端子10、输出端子11、放大晶体管20、DC截止用电容器30、偏置电路40、电感器50、镇流电阻60、可变电阻电路70、电源端子80以及81。

输入端子10是输入高频信号的端子。在输入端子10例如连接RFIC等。

输出端子11是输出由放大晶体管20放大后的高频信号的端子。在输出端子11例如经由开关电路(未图示)等连接天线元件。

放大晶体管20具有控制端子，对输入到输入端子10的高频信号进行放大。在本实施方式中，放大晶体管20是双极晶体管，具有基极、集电极以及发射极。放大晶体管20例如是使用硅(Si)或者硅锗(SiGe)形成的npn型的双极晶体管。

放大晶体管20的基极是控制端子的一例，经由DC截止用电容器30与输入端子10连接。放大晶体管20的集电极与输出端子11连接。放大晶体管20的发射极与接地连接(即，被接地)。

DC截止用电容器30将输入到输入端子10的高频信号中包含的直流分量除去。DC截止用电容器30串联配置在将输入端子10和放大晶体管20的基极连结的路径上。具体而言，DC截止用电容器30的一端与输入端子10连接，另一端与放大晶体管20的基极连接。

偏置电路40是向放大晶体管20的控制端子供给偏置电流的电路。偏置电路40包括发射极跟随器电路。具体而言，如图1所示，偏置电路40具备晶体管41、42以及43和电阻44。

晶体管41、42以及43分别是双极晶体管，具有基极、集电极以及发射极。晶体管41、42以及43分别是例如使用硅(Si)或者硅锗(SiGe)形成的npn型的双极晶体管。

晶体管41是构成发射极跟随器电路的晶体管。晶体管41的基极与晶体管42的基极和集电极以及电阻44的一端连接。晶体管41的集电极与电源端子81连接。晶体管41的发射极经由可变电阻电路70与电感器50连接。另外，晶体管41的发射极也可以与电感器50直接连接。

晶体管42以及43是为了使流过晶体管41的基极电流稳定化而设置的。晶体管42的基极与集电极相互连接，并与电阻44的一端和晶体管41的基极连接。晶体管43的基极与集电极相互连接，并与晶体管42的发射极连接。晶体管43的发射极与接地连接。

电阻44串联配置在晶体管41的基极与电源端子80之间。具体而言，电阻44的一端与晶体管41的基极以及晶体管42的基极和集电极连接。电阻44的另一端与电源端子80连接。

这样构成的偏置电路40将流过晶体管41的集电极电流作为偏置电流供给至放大晶体管20的基极。在本实施方式中，在晶体管41的发射极与放大晶体管20的基极之间串联连接有电感器50、镇流电阻60以及可变电阻电路70。由此，调整晶体管41的集电极电流的大小，将适当大小的偏置电流供给至放大晶体管20的基极。

电感器50串联配置在偏置电路40所包括的发射极跟随器电路的发射极与放大晶体管20的控制端子之间。具体而言，电感器50的一端经由可变电阻电路70与晶体管41的发射极连接。电感器50的另一端与镇流电阻60连接。

电感器50是扼流电感器，作为抑制输入到输入端子10的高频信号流向偏置电路40的低通滤波器发挥功能。不过，电感器50并不完全截断高频信号。高频信号的一部分经由电感器50与偏置电路40的晶体管41耦合。

电感器50例如由形成于IC元件内的布线图案构成。例如，电感器50是使用金属等导电性材料形成的螺旋电感器。

镇流电阻60串联配置在电感器50与放大晶体管20的控制端子之间。具体而言，镇流电阻60的一端与电感器50连接。镇流电阻60的另一端与将DC截止用电容器30和放大晶体管20的基极连结的路径连接。换句话说，镇流电阻60的另一端与放大晶体管20的基极直接电连接。

可变电阻电路70与电感器50连接。在本实施方式中，可变电阻电路70是与电感器50串联连接的第一可变电阻电路的一例。具体而言，可变电阻电路70的一端与构成偏置电路40的发射极跟随器电路的晶体管41的发射极连接。可变电阻电路70的另一端与电感器50的一端连接。

另外，可变电阻电路70也可以配置在电感器50与放大晶体管20的基极之间。具体而言，也可以是，可变电阻电路70的一端与电感器50的另一端(放大晶体管20侧的端子)连接，可变电阻电路70的另一端与放大晶体管20的基极或者镇流电阻60连接。

电源端子80是偏置电路40的发射极跟随器的控制用的电源端子。电源端子81是偏置电流的供给用的电源端子。电源端子80以及81各自与供给给定的电压的电压源连接。

[2.镇流电阻、电感以及可变电阻电路的功能]

用作放大高频信号的功率放大器的放大晶体管20一般而言以高效率化为目的而偏置为AB级。此外，为了抑制放大晶体管20的热失控，在放大晶体管20的基极与偏置电路40之间设置有镇流电阻60。

在放大晶体管20的温度上升的情况下，放大晶体管20的阈值降低，容易流过大的集电极电流。这成为热失控的原因。该现象在具备多单元的放大晶体管20的放大装置中，成为使单元间的热偏差扩大的原因，尤其成为问题。另外，关于具备多单元的放大晶体管20的放大装置的具体例子，在实施方式2等中在后面进行说明。

镇流电阻60用作热失控的对策。具体而言，大的偏置电流流过镇流电阻60，由此在镇流电阻60中产生电压下降，能够降低放大晶体管20的基极电位。由此，能够抑制伴随着温度上升而集电极电流变大所引起的放大晶体管20的热失控。

另一方面，偏置为AB级的放大晶体管20的集电极电流一般随着RF输出功率增加而增加。由此，投入到放大晶体管20的DC功率根据RF输出功率的增加而增加，到高的RF输出功率为止能够以恒定的增益进行动作。然而，如上所述，镇流电阻60抑制集电极电流的增加，因此通过镇流电阻60，放大晶体管20的增益随着RF输出功率增加而降低。为了将放大电路1用于发送电路而得到良好的EVM(Error Vector Modulation，误差矢量幅度)特性，期望相对于RF输出功率的变化将放大晶体管20的增益保持为恒定。换句话说，期望为了抑制热失控而设置适当的镇流电阻60，并且具有根据RF输出功率的变化使集电极电流增加的功能的偏置电路40。

在本实施方式中，在将输入端子10和放大晶体管20的基极连结的路径与偏置电路40所包括的发射极跟随器电路(具体而言，晶体管41)的发射极之间连接有电感器50。因此，从输入端子10向放大晶体管20的基极供给的高频信号的一部分经由电感器50与偏置电路40耦合。通过使高频信号的一部分与偏置电路40耦合，能够向放大晶体管20供给适当大小的偏置电流。由此，能够使得相对于输出功率的变化，容易将放大晶体管20的增益保持为恒定。

在电感器50的电感值小的情况下，高频信号与偏置电路40的耦合变大。在电感器50的电感值大的情况下，高频信号与偏置电路40的耦合变小。换句话说，能够通过调整电感器50的电感值来调整耦合量。通过根据放大晶体管20的特性来调整耦合量，能够使得相对于输出功率的变化容易将增益保持为恒定。

然而，不容易使电感器50的电感值可变。为了变更电感值，需要变更电感器50的图案，设计效率差。

与此相对，在本实施方式所涉及的放大电路1中，可变电阻电路70与电感器50连接。电感器50的电感值为固定值。通过变更可变电阻电路70的电阻值，能够变更将输入端子10和放大晶体管20的基极连结的线与偏置电路40的晶体管41的发射极之间的阻抗。通过变更阻抗，能够调整高频信号与偏置电路40的耦合量。

因此，在本实施方式所涉及的放大电路1中，能够使得相对于输出功率的变化容易将增益保持为恒定。由此，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大电路1。放大电路1所具备的可变电阻电路70作为降低在输出端子11侧的高频信号的失真的低失真化电阻而发挥功能。

另外，在放大晶体管20的散热性高的情况下，也可以不设置镇流电阻60。

[3.可变电阻电路的具体例子]

以下，使用图2～图5对可变电阻电路70的具体结构进行说明。

[3-1.第一例]

图2是表示本实施方式所涉及的放大电路1的可变电阻电路70的第一例的电路图。图2所示的可变电阻电路71是图1所示的可变电阻电路70的一个具体例子。可变电阻电路71例如端子70a与晶体管41的发射极连接，端子70b与镇流电阻60的一端连接，作为可变电阻电路70使用。

如图2所示，可变电阻电路71具备三个电阻R1、R2以及R3和三个修剪图案(trimming pattern)TP1、TP2以及TP3。另外，可变电阻电路71所具备的电阻以及修剪图案各自的个数可以仅为一个，也可以为两个或者四个以上。电阻的个数与修剪图案的个数相同，但也可以不同。

三个电阻R1、R2以及R3串联连接。三个电阻R1、R2以及R3各自的电阻值彼此相等。或者，三个电阻R1、R2以及R3的至少一个电阻值也可以与其他电阻的电阻值不同。可变电阻电路71所具备的全部的电阻的电阻值也可以互不相同。

三个修剪图案TP1、TP2以及TP3分别与三个电阻R1、R2以及R3对应地设置。具体而言，修剪图案TP1与电阻R1并联连接。修剪图案TP2与电阻R2并联连接。修剪图案TP3与电阻R3并联连接。此外，修剪图案TP1、TP2以及TP3串联连接。

修剪图案TP1、TP2以及TP3例如使用金属等导电性材料形成。修剪图案TP1、TP2以及TP3例如是金属布线的一部分，与电阻R1、R2以及R3相比，电阻足够小。因此，可变电阻电路71的端子70a以及70b之间的电阻值实质上能够视为0。

另外，以下，将可变电阻电路71的端子70a以及70b之间的电阻值仅记载为可变电阻电路71的电阻值。对于后述的可变电阻电路72、73以及74也是同样的。

修剪图案TP1、TP2以及TP3各自能够通过激光照射(激光修剪)而容易地切断。通过切断修剪图案，从而流经该修剪图案的电流路径被截断。通过切断修剪图案TP1、TP2以及TP3中的至少一个，能够调整可变电阻电路71的电阻值。例如，在修剪图案TP1被切断的情况下，可变电阻电路71的电阻值与电阻R1的电阻值相等。在修剪图案TP2被切断的情况下，可变电阻电路71的电阻值与电阻R2的电阻值相等。此外，在修剪图案TP1以及TP3被切断的情况下，可变电阻电路71的电阻值与电阻R1以及R3的电阻值的合计值相等。

如上，通过激光修剪能够调整可变电阻电路71的电阻值。例如，能够在放大电路1制造后测量放大晶体管20的特性，并配合测量结果来调整电阻值。例如，能够测量放大晶体管20的增益，并配合增益的测量结果来调整电阻值。此外，例如，在作为放大电路1的制造工序之一的晶片工序的中途，能够监视形成有放大晶体管20的晶片的特性，基于监视结果变更可变电阻电路71内的布线路径，变更电阻值。这样，能够配合放大晶体管20的特性的量产偏差，将可变电阻电路71的电阻值调整为适当的值。

[3-2.第二例]

图3是表示本实施方式所涉及的放大电路1的可变电阻电路70的第二例的电路图。以下，以与第一例所涉及的可变电阻电路71的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

如图3所示，可变电阻电路72具备三个电阻R1、R2以及R3、三个开关SW1、SW2以及SW3、以及三个控制端子P1、P2以及P3。另外，可变电阻电路72所具备的电阻、开关以及控制端子各自的个数可以仅为一个，也可以为两个或者四个以上。电阻的个数与开关的个数相同，但也可以不同。

三个电阻R1、R2、R3与第一例所涉及的可变电阻电路71同样地串联连接。

三个开关SW1、SW2以及SW3分别与三个电阻R1、R2以及R3对应地设置。具体而言，开关SW1与电阻R1并联连接。开关SW2与电阻R2并联连接。开关SW3与电阻R3并联连接。此外，开关SW1、SW2以及SW3串联连接。

开关SW1、SW2以及SW3例如是MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field EffectTransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管)等开关元件。MOSFET是n型MOSFET，但也可以是p型MOSFET。此外，也可以混合存在n型MOSFET和p型MOSFET。

开关SW1、SW2以及SW3分别根据提供给控制端子P1、P2以及P3的控制信号来切换导通(ON)以及非导通(OFF)。控制端子P1与开关SW1的栅极连接。控制端子P2与开关SW2的栅极连接。控制端子P3与开关SW3的栅极连接。通过对控制端子P1、P2以及P3的每一个独立地提供控制信号，从而开关SW1、SW2以及SW3各自能够相互独立地切换导通以及非导通。

通过切换开关SW1、SW2以及SW3各自的导通以及非导通，能够调整可变电阻电路72的电阻值。具体的电阻值的变化例与第一例所涉及的可变电阻电路71相同。

另外，在可变电阻电路71中，在修剪图案被切断之后，难以再次使其导通。相对于此，在可变电阻电路72中，能够反复切换导通以及非导通。因此，能够配合放大晶体管20的温度上升或者其他特性的变化而动态地调整可变电阻电路72的电阻值。

[3-3.第三例]

图4是表示本实施方式所涉及的放大电路1的可变电阻电路70的第三例的电路图。以下，以与第二例所涉及的可变电阻电路72的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

如图4所示，可变电阻电路73具备三个电阻R1、R2以及R3、三个开关SW1、SW2以及SW3、以及三个控制端子P1、P2以及P3。可变电阻电路73与第二例所涉及的可变电阻电路72相比，各元件的连接关系不同。

具体而言，电阻R1与开关SW1串联连接。电阻R2与开关SW2串联连接。电阻R3与开关SW3串联连接。进而，电阻R1与开关SW1的串联电路、电阻R2与开关SW2的串联电路、以及电阻R3与开关SW3的串联电路并联连接。串联电路的并联数也可以是两个或者四个以上。

通过以上的结构，与第二例所涉及的可变电阻电路72同样地，通过切换开关SW1、SW2以及SW3各自的导通以及非导通，能够调整可变电阻电路73的电阻值。此外，在可变电阻电路73中，能够反复切换导通以及非导通。因此，能够配合放大晶体管20的温度上升动态地调整可变电阻电路73的电阻值。

此外，由于能够将开关SW1、SW2以及SW3的导通电阻用作电阻的一部分，因此能够利用小型且导通电阻大的MOSFET。由于实现了开关SW1、SW2以及SW3的小型化，因此能够减小可变电阻电路73。此外，在第二例中，开关SW1、SW2以及SW3各自的导通电阻串联地加入，因此难以实现低电阻，但在第三例中，由于各自的导通电阻并联地分散，因此能够容易地实现低电阻。相反，在第二例中，由于开关SW1、SW2以及SW3各自的截止电容串联地加入，因此高电阻的实现比较容易，但在第三例中，由于各自的截止电容并联地加入，因此难以实现高电阻(高阻抗)。因此，通过分开使用或者组合第二例或者第三例的可变电阻电路，能够实现宽范围的可变电阻。

[3-4.第四例]

图5是表示本实施方式所涉及的放大电路1的可变电阻电路70的第四例的电路图。以下，以与第三例所涉及的可变电阻电路73的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

如图5所示，可变电阻电路74具备一个晶体管TR1和控制端子P1。另外，可变电阻电路74所具备的晶体管以及控制端子各自的个数也可以是两个以上。例如，多个晶体管TR1也可以相互串联连接或者并联连接。

晶体管TR1是MOSFET。在施加到晶体管TR1的控制端子P1的电压被变更了的情况下，晶体管TR1所具有的电阻值变化。具体而言，晶体管TR1所具有的导通电阻根据提供给控制端子P1的控制信号的大小而切换。

可变电阻电路74利用晶体管TR1的导通电阻。换句话说，可变电阻电路74是即使不使用电阻也能够使自身的电阻值可变的电路。由于可以不设置第三例所涉及的可变电阻电路73所具备的那种电阻R1、R2以及R3，因此能够减小可变电阻电路74。

[4.效果等]

如上，本实施方式所涉及的放大电路1具备：输入端子10，其被输入高频信号；放大晶体管20，其具有控制端子，对高频信号进行放大；偏置电路40，其包括发射极跟随器电路，向控制端子供给偏置电流；电感器50，其串联地配置在发射极跟随器电路的发射极与控制端子之间；以及可变电阻电路70、71、72、73或者74，其与电感器50连接。

由此，由于可变电阻电路70、71、72、73或者74与电感器50连接，因此通过调整可变电阻电路70的电阻值，能够调整高频信号与偏置电路40的耦合量。通过将耦合量调整为适当的值，从而向放大晶体管20的基极供给适当大小的偏置电流。因此，能够使得相对于输出功率的变化，容易将增益保持为恒定。由此，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大电路1。

此外，例如，可变电阻电路70、71、72、73或者74与电感器50串联连接。

由此，还能够使可变电阻电路70、71、72、73或者74作为镇流电阻的一部分发挥功能。因此，能够抑制输出功率高的情况下的增益的增加。

此外，例如，放大电路1还具备串联配置在电感器50与放大晶体管20的控制端子之间的镇流电阻60。

由此，能够抑制放大晶体管20的热失控。

此外，例如，可变电阻电路72包括电阻R1和与电阻R1并联连接的开关SW1。

由此，通过切换开关SW1的接通以及断开，能够调整可变电阻电路72的电阻值。例如，能够基于放大晶体管20的温度的检测结果等，在放大电路1的动作中动态地调整可变电阻电路72的电阻值，因此能够将适当大小的偏置电流供给至放大晶体管20。

此外，例如，可变电阻电路73包括电阻R1和与电阻R1串联连接的开关SW1。

由此，通过切换开关SW1的接通以及断开，能够调整可变电阻电路73的电阻值。例如，能够基于放大晶体管20的温度的检测结果等，在放大电路1的动作中动态地调整可变电阻电路73的电阻值，因此能够将适当大小的偏置电流供给至放大晶体管20。

此外，例如，可变电阻电路74包括晶体管TR1，在变更了对晶体管TR1的控制端子P1施加的电压的情况下，晶体管TR1所具有的电阻值变化。

由此，能够将小型且导通电阻大的MOSFET用作可变电阻电路74的电阻，因此能够实现可变电阻电路74的小型化。

[5.变形例]

接着，对实施方式1的变形例进行说明。

图6是实施方式1的变形例所涉及的放大电路2的电路图。如图6所示，放大电路2与实施方式1所涉及的放大电路1相比，可变电阻电路70的连接位置不同。以下，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

在本变形例中，可变电阻电路70是与电感器50并联连接的第二可变电阻电路的一例。在该情况下，通过变更可变电阻电路70的电阻值，也能够变更将输入端子10和放大晶体管20的基极连结的线与偏置电路40的晶体管41的发射极之间的阻抗。通过变更阻抗，能够调整高频信号与偏置电路40的耦合量。另外，作为可变电阻电路70的具体例子，能够使用图2～图5所示的可变电阻电路71、72、73或者74。

如上，在本实施方式所涉及的放大电路2中，可变电阻电路70、71、72、73或者74与电感器50并联连接。

由此，与放大电路1同样地，能够使得相对于输出功率的变化容易将增益保持为恒定。由此，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大电路2。

(实施方式2)

接着，对实施方式2进行说明。以下，以与实施方式1的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

图7是本实施方式所涉及的放大电路3的电路图。如图7所示，放大电路3与实施方式1所涉及的放大电路1相比，作为可变电阻电路70的一例的可变电阻电路71的连接位置不同。进而，放大电路3具备稳定化电路90来代替DC截止用电容器30。此外，放大电路3分别具备多个放大晶体管20、镇流电阻60和稳定化电路90。具体而言，按照每个放大晶体管20，设置有镇流电阻60和稳定化电路90。

多个放大晶体管20是多单元型的双极晶体管。具体而言，多个放大晶体管20各自的集电极相互连接，并且，与输出端子11连接。多个放大晶体管20各自的发射极相互连接，并且，与接地连接。多个放大晶体管20各自的基极经由稳定化电路90与输入端子10连接。具体而言，多个稳定化电路90各自的未与基极连接的一侧的端子相互连接，并与输入端子10连接。此外，在多个放大晶体管20各自的基极经由镇流电阻60连接有电感器50。在本实施方式中，在将稳定化电路90与放大晶体管20的基极连结的路径连接有镇流电阻60。具体而言，多个镇流电阻60各自的未与基极连接的一侧的端子相互连接，并与电感器50连接。

如图7所示，稳定化电路90具备电容器91和电阻92。电容器91与电阻92并联连接。换句话说，稳定化电路90是构成高通滤波器的RC并联电路。稳定化电路90串联配置在输入端子10与放大晶体管20的基极之间。通过设置有稳定化电路90，能够提高相对于低频区域的振荡的稳定性(K因子)。

本实施方式所涉及的可变电阻电路71是与将输入端子10和放大晶体管20的基极连结的路径和电感器50的、偏置电路40的晶体管41的发射极侧的端子连接的第三可变电阻电路的一例。具体而言，可变电阻电路71将连结输入端子10和稳定化电路90的路径和连结偏置电路40的晶体管41的发射极和电感器50的路径连接。可变电阻电路71作为从输入端子10到达偏置电路40的晶体管41的发射极的旁通路径发挥功能。换句话说，输入到输入端子10的高频信号的一部分经由可变电阻电路71流向偏置电路40，与偏置电路40耦合。因此，与实施方式1同样地，通过调整可变电阻电路71的电阻值，能够调整高频信号与偏置电路40的耦合量。因此，能够将适当大小的偏置电流供给至放大晶体管20，因此能够使得相对于输出功率的变化容易将放大晶体管20的增益保持为恒定。可变电阻电路71作为降低在输出端子11侧的高频信号的失真的低失真化电阻发挥功能。

如上，在本实施方式所涉及的放大电路3中，可变电阻电路71与将输入端子10和放大晶体管20的控制端子连结的路径和电感器50的、偏置电路40的晶体管41的发射极侧的端子连接。

由此，能够使得相对于输出功率的变化容易将增益保持为恒定。由此，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大电路3。

另外，在图7中，说明了可变电阻电路71与将输入端子10和偏置电路40连结的路径连接的例子，但也可以代替可变电阻电路71而连接图3～图5所示的可变电阻电路72、73或者74。

(实施方式3)

接着，对实施方式3进行说明。以下，以与实施方式2的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

图8是本实施方式所涉及的放大电路4的电路图。如图8所示，与实施方式2所涉及的放大电路3相比，放大电路4在具备多个可变电阻电路这一点上不同。具体而言，放大电路4具备两个可变电阻电路73a以及73b。此外，放大电路4具备与电感器50并联连接的电容器51。

电容器51与电感器50并联连接，因此能够容易地增大偏置电路40与放大晶体管20的基极之间的阻抗。具体而言，即使减小电感器50的电感值，通过设置电容值小的电容器51，也能够增大阻抗。由此，能够使电感器50小型化。

两个可变电阻电路73a以及73b分别具有与图4所示的可变电阻电路73相同的电路结构。另外，两个可变电阻电路73a以及73b的电路结构也可以互不相同。例如，两个可变电阻电路73a以及73b的至少一方也可以是图2、图3以及图5所示的可变电阻电路71、72或者74。

如图8所示，可变电阻电路73a与图7所示的可变电阻电路71同样地是第三可变电阻电路的一例，与将输入端子10和放大晶体管20的基极连结的路径和电感器50的、偏置电路40的晶体管41的发射极侧的端子连接。可变电阻电路73b与图1所示的可变电阻电路70同样，是第一可变电阻电路的一例，与电感器50串联连接。

放大电路4也可以具备与电感器50并联连接的第二可变电阻电路来代替两个可变电阻电路73a以及73b中的一方。或者，放大电路4除了两个可变电阻电路73a以及73b之外，还可以具备与电感器50并联连接的第二可变电阻电路。换句话说，放大电路4也可以具备与电感器50连接的三个以上的可变电阻电路。

如上，在本实施方式所涉及的放大电路4中，具备多个可变电阻电路。多个可变电阻电路包括如下电路中的至少两个：第一可变电阻电路，与电感器50串联连接；第二可变电阻电路，与电感器50并联连接；以及第三可变电阻电路，与将输入端子10和放大晶体管20的控制端子连结的路径和电感器50的、偏置电路40的晶体管41的发射极侧的端子连接。

由此，能够提高高频信号的耦合量的调整的幅度或者精度。因此，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大电路4。

(实施方式4)

接着，对实施方式4进行说明。以下，以与实施方式3的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

图9是表示本实施方式所涉及的放大装置100的结构的图。如图9所示，放大装置100具备放大电路4、控制器110以及E熔断器120。另外，放大装置100也可以具备放大电路1、2或者3来代替放大电路4。

控制器110例如通过作为集成电路(IC)的LSI(Large Scale Integration，大规模集成电路)来实现。另外，集成电路不限于LSI，也可以通过专用电路或者通用处理器来实现。例如，控制器110也可以通过微型计算机来实现。此外，也可以在控制器110中利用可编程的FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者能够重构LSI内部的电路单元的连接以及设定的可重构处理器。

控制器110控制放大电路4所包括的可变电阻电路73a以及73b。具体而言，控制器110通过向可变电阻电路73a以及73b各自所包括的控制端子P1～P3输出控制信号，从而控制开关SW1～SW3的导通以及非导通。

E熔断器120是存储器的一例，存储有表示是否使可变电阻电路73a以及73b所包括的开关SW1～SW3分别导通的信息。另外，放大装置100也可以具备闪速存储器等其他存储装置来代替E熔断器120。

根据放大电路4的放大晶体管20的特性的量产偏差，决定各开关的导通或者非导通以使可变电阻电路73a以及73b各自的电阻值成为适当的值。在E熔断器120中写入表示所决定的导通或者非导通的信息。

在本实施方式中，控制器110基于写入E熔断器120的信息来控制可变电阻电路73a以及73b。具体而言，控制器110基于写入E熔断器120的信息，确定导通的对象的开关，仅使所确定的开关导通，不使其他的开关导通。

如上，本实施方式所涉及的放大装置100具备放大电路1、2、3或者4和控制可变电阻电路73a或者73b的控制器110。

由此，能够容易地变更放大电路4的可变电阻电路73a以及73b的至少一方的电阻值。通过调整可变电阻电路73a以及73b的至少一方的电阻值，能够调整高频信号与偏置电路40的耦合量。通过将耦合量调整为适当的值，从而向放大晶体管20的基极供给适当大小的偏置电流。因此，能够使得相对于输出功率的变化，容易将增益保持为恒定。由此，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大装置100。

此外，例如，放大装置100还具备作为存储器的一例的E熔断器120。控制器110基于写入存储器的信息来控制可变电阻电路73a或者73b。

由此，通过将可变电阻电路73a以及73b的至少一方所包括的开关的导通以及非导通预先写入，能够容易地变更可变电阻电路73a以及73b的至少一方的电阻值。

(实施方式5)

接着，对实施方式5进行说明。以下，以与实施方式4的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

图10是表示本实施方式所涉及的放大装置200的结构的图。如图10所示，与图9所示的放大装置100相比，放大装置200具备控制器210、温度监视器230、功率监视器240、工艺偏差监视器250以及电压监视器260来代替控制器110以及E熔断器120。另外，放大装置200只要具备温度监视器230、功率监视器240、工艺偏差监视器250以及电压监视器260中的至少一个即可。

控制器210与控制器110同样地，对放大电路4所包括的可变电阻电路73a以及73b进行控制。具体而言，控制器210基于温度监视器230、功率监视器240、工艺偏差监视器250以及电压监视器260中的至少一个的监视结果来控制可变电阻电路73a以及73b。更具体而言，控制器210基于监视结果来决定可变电阻电路73a以及73b各自的适当的电阻值。控制器210控制开关的导通以及非导通，以使可变电阻电路73a以及73b各自的电阻值成为所决定的电阻值。

温度监视器230监视放大电路4的温度。温度监视器230例如是在形成有放大晶体管20的IC元件的硅基板上形成的温度传感器。温度监视器230测量放大电路4的温度，定期地向控制器210发送表示测量出的温度的温度信息。控制器210根据放大电路4的温度的变化，调整高频信号和偏置电路40的耦合量。

功率监视器240同样地监视放大电路4的输出功率。功率监视器240例如是与输出端子11连接的功率计。功率监视器240测量放大电路4的输出功率，定期地向控制器210发送表示测量出的功率值的功率信息。

工艺偏差监视器250同样地监视放大电路4的量产偏差。工艺偏差监视器250例如是对放大晶体管20的功率放大率等在制造工艺中产生偏差的参数进行测量的检测装置。工艺偏差监视器250例如测量放大晶体管20的功率放大率，并将表示测量出的功率放大率的偏差信息发送到控制器210。

电压监视器260同样地监视放大电路4的电源电压。电压监视器260例如是与电源端子81连接的电压计。电压监视器260测量放大电路4的电源电压，定期地向控制器210发送表示测量出的电压值的电压信息。

如上，本实施方式所涉及的放大装置200例如还具备对放大电路1、2、3或者4的特性值进行监视的监视器。控制器210基于监视器的监视结果来控制可变电阻电路73a或者73b。

由此，不仅能够根据工艺偏差，还能够根据温度、输出功率或者电源电压的变动而动态地变更可变电阻电路73a以及73b的至少一方的电阻值。因此，能够动态地调整高频信号与偏置电路40的耦合量，因此能够与放大电路4的使用环境相匹配地将适当的大小的偏置电流供给到放大晶体管20的基极。因此，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大装置200。

(其他)

以上，基于上述的实施方式对本发明所涉及的放大电路以及放大装置进行了说明，但本发明并不限定于上述的实施方式。

例如，放大晶体管20或者晶体管41、42或43也可以是使用砷化镓(GaAs)形成的双极晶体管。此外，放大晶体管20也可以是pnp型的双极晶体管。在pnp型的双极晶体管的情况下，只要使上述的连接关系的发射极和集电极相反即可。

此外，例如，放大晶体管20或者晶体管41、42或43也可以不是双极晶体管，例如也可以是跨导型(transconductance-type)的元件。具体而言，放大晶体管20或者晶体管41、42或43也可以是MOSFET或者JFET等FET。FET的栅极、漏极以及源极分别与作为控制端子的一例的基极、集电极以及发射极对应。

此外，例如，晶体管41、42以及43也可以分别是FET。换句话说，偏置电路40也可以包括源极跟随器电路。在这种情况下，电感器50串联配置在源极跟随器电路的源极与放大晶体管20的控制端子之间。

此外，例如，可变电阻电路70的具体例子不限于可变电阻电路71、72、73或者74所示的例子。例如，可变电阻电路70也可以包括串联连接的两个以上的电阻和并联连接的两个以上的电阻。此外，在各电阻也可以串联或者并联连接有开关。可变电阻电路70也可以包括修剪图案和开关这两者。作为可变电阻电路70所包括的开关，也可以使用传输门。

图11是实施方式的变形例所涉及的放大电路5的电路图。如图11所示，与实施方式3所涉及的放大电路4相比，放大电路5在代替可变电阻电路73a以及73b而具备可变电阻电路75这一点、和代替稳定化电路90而具备DC截止用电容器30这一点上不同。另外，放大电路5也可以具备稳定化电路90来代替DC截止用电容器30。此外，放大电路5也可以具备可变电阻电路73a。以下，以与实施方式3的不同点为中心进行说明，省略或者简化共同点的说明。

可变电阻电路75是与电感器50串联连接的第一可变电阻电路的一例。如图11所示，可变电阻电路75具备电阻Rb和传输门TG。电阻Rb串联连接在构成偏置电路40的发射极跟随器电路的晶体管41的发射极与电感器50之间。电阻Rb是电阻值不变化的固定电阻。

传输门TG与电阻Rb并联连接。传输门TG包括两个开关SW4和SW5以及两个控制端子P4和P5。两个开关SW4以及SW5是极性互不相同的开关。具体而言，开关SW4是nMOSFET，开关SW5是pMOSFET。开关SW4以及SW5分别根据提供给控制端子P4以及P5的控制信号来切换导通以及非导通。控制端子P4与开关SW4的栅极连接。控制端子P5与开关SW5的栅极连接。向控制端子P4以及P5分别输入相反极性的信号。

例如，在向控制端子P4输入高电平的信号的情况下，向控制端子P5输入低电平的信号。在该情况下，开关SW4以及SW5均成为导通状态。即，传输门TG成为接通(导通)，可变电阻电路75的电阻值变小。

在向控制端子P4输入低电平的信号的情况下，向控制端子P5输入高电平的信号。在该情况下，开关SW4以及SW5均成为非导通状态。即，传输门TG成为断开(非导通)，可变电阻电路75的电阻值变大。

这样，通过传输门TG的接通断开，能够使可变电阻电路75的电阻值可变。因此，通过调整可变电阻电路75的电阻值，能够调整高频信号与偏置电路40的耦合量。与上述各实施方式同样地，能够实现具有比以往更适合的线性度的放大电路5。

可变电阻电路75也可以串联配置在输入端子10与晶体管41的发射极之间。此外，可变电阻电路75也可以与电感器50并联连接。

另外，在上述的实施方式5中，公开了根据工艺偏差、温度、输出功率或者电源电压的变动等来变更可变电阻电路73a以及73b的电阻值的例子，但并不限定于此。以下，对根据放大电路的放大率(输出模式)来变更可变电阻电路的电阻值的例子进行说明。

例如，在图1所示的放大电路1中，有时根据输入到输入端子10的信号的强度来切换输出模式。具体而言，在输入到输入端子10的信号的强度比较小的情况下，增大放大晶体管20的放大率，设为高输出模式。此外，在输入到输入端子10的信号的强度比较大的情况下，减小放大晶体管20的放大率，设为低输出模式。在高输出模式时，例如，通过使晶体管41的基极电压上升，从而使放大晶体管20的偏置电流增加。另一方面，在低输出模式时，例如，通过使晶体管41的基极电压降低来使放大晶体管20的偏置电流减少。

此时，特别是在低输出模式时，若放大晶体管20的偏置电流减少，则如图12所示，存在产生增益扩展(gain expansion)而EVM等失真特性劣化的问题。另外，图12是用于说明比较例中的低输出模式的问题点的图。在图12中，横轴表示信号功率，纵轴表示增益变化量。增益变化量是以信号功率较小时的放大晶体管20的增益G0为基准时的增益的变化量。例如，在将信号功率为x[dBm]时的增益设为G(x)的情况下，纵轴为G(x)-G0。

因此，在上述各实施方式以及变形例所涉及的放大电路中，也可以根据输出模式的变化，使可变电阻电路70的电阻值变化。具体而言，在高输出模式时减小可变电阻电路70的电阻值，在低输出模式时增大可变电阻电路70的电阻值。

图13是用于说明基于实施方式以及变形例所涉及的放大电路的低输出模式时的效果的图。图13中的横轴以及纵轴与图12相同。如图13所示，在放大电路1中，若增大可变电阻电路70的电阻值，则高输出时的电流的增长被抑制。因此，可知特别是低输出模式时的增益扩展得到抑制，得到稳定的上升。

这样，在使放大电路1以低输出模式进行动作的情况下，减少向放大晶体管20供给的偏置电流，并且增大可变电阻电路70的电阻值。在使放大电路1以高输出模式进行动作的情况下，增加向放大晶体管20供给的偏置电流，并且，减小可变电阻电路70的电阻值。由此，能够改善放大电路1的失真特性。

另外，在高输出模式和低输出模式下的可变电阻电路的电阻值的切换中，例如通过利用图11所示的可变电阻电路75来实现放大电路的小型化。具体而言，向控制端子P4输入的信号在高输出模式时成为高电平，在低输出模式时成为低电平。由此，在高输出模式下，通过使传输门TG接通，能够减小可变电阻电路75的电阻值。在低输出模式下，通过使传输门TG断开，能够增大可变电阻电路75的电阻值。对于可变电阻电路72、73或者74，也可以同样地根据输出模式来调整电阻值。

此外，对各实施方式施加本领域技术人员想到的各种变形而得到的方式、通过在不脱离本发明的主旨的范围内将各实施方式中的结构要素以及功能任意地组合而实现的方式也包括在本发明中。

产业上的可利用性

本发明例如能够作为在应对多频段的前端部配置的高频模块的放大电路而广泛利用于便携式电话等通信设备。

符号说明

1、2、3、4、5 放大电路

10 输入端子

11 输出端子

20 放大晶体管

30 DC截止用电容器

40 偏置电路

41、42、43 晶体管

44、92 电阻

50 电感器

51、91 电容器

60 镇流电阻

70、71、72、73、73a、73b、74、75 可变电阻电路

70a、70b 端子

80、81 电源端子

90 稳定化电路

100、200 放大装置

110、210 控制器

120 E熔断器

230 温度监视器

240 功率监视器

250 工艺偏差监视器

260 电压监视器

P1、P2、P3、P4、P5 控制端子

R1、R2、R3、Rb 电阻

SW1、SW2、SW3、SW4、SW5 开关

TG 传输门

TP1、TP2、TP3 修剪图案

TR1 晶体管。

Claims (9)

1.一种放大电路，具备：

输入端子，被输入高频信号；

放大晶体管，具有控制端子，对所述高频信号进行放大；

偏置电路，包括发射极跟随器电路或者源极跟随器电路，向所述控制端子供给偏置电流；

电感器，串联配置在所述发射极跟随器电路的发射极或者所述源极跟随器电路的源极与所述控制端子之间；以及

可变电阻电路，与所述电感器连接，

所述可变电阻电路与所述电感器并联连接。

2.根据权利要求1所述的放大电路，其中，

具备多个所述可变电阻电路，

多个所述可变电阻电路包括如下电路中的至少两个：

第一可变电阻电路，与所述电感器串联连接；

第二可变电阻电路，与所述电感器并联连接；以及

第三可变电阻电路，与将所述输入端子和所述控制端子连结的路径和所述电感器的所述发射极侧或者所述源极侧的端子连接。

3.根据权利要求1或2所述的放大电路，其中，

所述放大电路还具备串联配置在所述电感器与所述控制端子之间的镇流电阻。

4.根据权利要求1或2所述的放大电路，其中，

所述可变电阻电路包括：

电阻；以及

开关，与所述电阻并联连接。

5.根据权利要求1或2所述的放大电路，其中，

所述可变电阻电路包括：

电阻；以及

开关，与所述电阻串联连接。

6.根据权利要求1或2所述的放大电路，其中，

所述可变电阻电路包括晶体管，

在变更了向所述晶体管的控制端子施加的电压的情况下，所述晶体管所具有的电阻值变化。

7.一种放大装置，具备：

权利要求1～6中任一项所述的放大电路；以及

控制部，对所述可变电阻电路进行控制。

8.根据权利要求7所述的放大装置，其中，

所述放大装置还具备存储器，

所述控制部基于写入所述存储器的信息对所述可变电阻电路进行控制。

9.根据权利要求7所述的放大装置，其中，

所述放大装置还具备对所述放大电路的特性值进行监视的监视器，

所述控制部基于所述监视器的监视结果对所述可变电阻电路进行控制。