CN114915271A - 功率放大电路 - Google Patents
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Abstract
提供一种功率放大电路,能够抑制切换功率放大电路的动作状态时的增益下降。功率放大电路(10)具备放大器(102、103)、偏置电路(1023、1033)和控制偏置电路(1023、1033)的控制电路(106),在功率放大电路(10)以低功率模式动作的情况下,控制电路(106)控制偏置电路(1023)以及偏置电路(1033),使得向放大器(102)供给偏置电流或电压,并且不向放大器(103)供给偏置电流或电压,在功率放大电路(10)以输出功率大于低功率模式的高功率模式动作的情况下,控制电路(106)控制偏置电路(1023)以及偏置电路(1033),使得向放大器(102)供给偏置电流或电压,并且向放大器(103)供给偏置电流或电压。
Description
技术领域
本发明涉及功率放大电路。
背景技术
在便携式电话等移动体通信中,为了发送信号的功率放大而使用功率放大电路。功率放大电路通过对发送信号的功率水平进行切换来以合适的功率水平对发送信号进行发送。在专利文献1中示出了一种功率放大电路,其能够对功率水平进行切换,在抑制增益特性的劣化的同时,降低消耗电流。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-103643号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1所述的功率放大电路中,控制电路进行偏置电路的控制,使得在功率水平为高水平时,确保必要量的偏置电流来抑制增益特性的劣化,另一方面在功率水平为低水平时,在抑制对增益特性的影响的同时避免多余的电流消耗。
功率放大电路在对进行高功率水平下的放大的高功率模式和进行低功率水平下的放大的低功率模式进行切换来进行功率放大的情况下,有时在切换高功率模式和低功率模式时,功率放大电路的增益下降。具体而言,在从高功率模式切换到低功率模式时,有时功率放大电路的增益暂时性地变得低于低功率模式的给定增益。由于切换时的增益的下降,从而例如产生发送信号的劣化。由此,有时发送信号未合适地得以放大。
本发明是鉴于这样的情形而完成的,目的在于提供能够抑制切换功率放大电路的动作状态时的增益下降的功率放大电路。
用于解决课题的手段
本发明的一方面的功率放大电路具备:第1放大器,其具有第1输入端,对通过第1输入端输入的第1信号进行放大;第2放大器,其具有与第1放大器的第1输入端并联连接的第2输入端,对通过第2输入端输入的第2信号进行放大;第1偏置电路,其向第1放大器供给第1偏置电流或电压;第2偏置电路,其向第2放大器供给第2偏置电流或电压;和控制电路,其控制第1偏置电路以及第2偏置电路。在功率放大电路以第1功率模式动作的情况下,控制电路控制第1偏置电路以及第2偏置电路,使得向第1放大器供给第1偏置电流或电压,并且不向第2放大器供给第2偏置电流或电压,在功率放大电路以输出功率大于第1功率模式的第2功率模式动作的情况下,控制电路控制第1偏置电路以及第2偏置电路,使得向第1放大器供给第1偏置电流或电压,并且向第2放大器供给第2偏置电流或电压。
发明效果
根据本发明,能够提供能够抑制切换功率放大电路的动作状态时的增益下降的功率放大电路。
附图说明
图1是第1实施方式涉及的功率放大电路的框图。
图2是第1实施方式涉及的功率放大电路的电路图。
图3是对第1实施方式涉及的功率放大电路的动作进行说明的坐标图。
图4是第2实施方式涉及的功率放大电路的框图。
图5是第3实施方式涉及的功率放大电路的框图。
图6是第4实施方式涉及的功率放大电路的框图。
图7是示出比较例涉及的功率放大电路的一例的框图。
图8是对比较例涉及的功率放大电路的动作进行说明的坐标图。
图9是示出另一比较例涉及的功率放大电路的一例的框图。
图10是对另一比较例涉及的功率放大电路的动作进行说明的坐标图。
附图标记说明
10、10A、10B、10C:功率放大电路;101、102、103、401、402、403、501、502、503、504:放大器;1011、1012、1013:输入端;1012、1022、1032:输出端;1013、1023、1033:偏置电路;106、106A、106B、106C:控制电路。
具体实施方式
对第1实施方式进行说明。在图1中示出第1实施方式涉及的功率放大电路10的框图。功率放大电路10具有放大器101、102、103、偏置电路1013、1023、1033、匹配电路104、105以及控制电路106。此外,功率放大电路10具有端子1071、1072、1073、1074、1075、1076、1077。放大器101、102、103、偏置电路1013、1023、1033以及匹配电路104、105设置在半导体芯片C上。
功率放大电路10中的功率放大,根据供给到放大器102以及放大器103的偏置电流或电压,以放大器102进行功率放大的低功率模式(Low Power Mode:LPM)(第1功率模式)、或放大器102以及放大器103都进行功率放大的高功率模式(High Power Mode:HPM)(第2功率模式)进行。高功率模式是功率放大电路10的输出信号RFout的功率大于低功率模式下的输出信号RFout的功率的动作状态。
放大器(第3放大器)101具有输入端1011以及输出端1012。输入端1011通过匹配电路104与端子1071连接。输出端1012通过匹配电路105与放大器102以及放大器103连接。通过端子1073向放大器101供给电源电压Vcc1。
放大器101将通过端子1071输入的输入信号(第3信号)RFin放大,并且输出信号RF1。
放大器(第1放大器)102具有输入端(第1输入端)1021以及输出端1022。输入端1021通过匹配电路105与输出端1012连接。输出端1022通过端子1072与功率放大电路10的外部连接。通过端子1074向放大器102供给电源电压Vcc2。
放大器(第2放大器)103具有输入端(第2输入端)1031以及输出端1032。输入端1031通过匹配电路105与输出端1012连接。输入端1031与输入端1021并联连接。通过端子1074向放大器103供给电源电压Vcc2。
偏置电路1013根据从端子1075供给的信号,向放大器101供给偏置电流或电压。偏置电路1023根据从端子1076供给的信号,向放大器102供给偏置电流或电压(第1偏置电流或电压)。偏置电路(第2偏置电路)1033根据从端子1077供给的信号,向放大器103供给偏置电流或电压(第2偏置电流或电压)。
在功率放大电路10以低功率模式进行功率放大的情况下,放大器102将通过输入端1021输入的信号(第1信号)RF2放大,并且输出信号RF4。在功率放大电路10以低功率模式进行功率放大的情况下,放大器103不进行功率放大。换言之,从放大器103输出表示功率为零的信号。此外,信号RF2成为信号RF1的全部。
在低功率模式下,功率放大电路10将来自放大器102的信号RF4作为输出信号RFout而输出。
在功率放大电路10以高功率模式进行功率放大的情况下,放大器102将来自放大器101的信号RF1的一部分且通过输入端1021输入的信号RF2放大,输出信号RF4。在功率放大电路10以高功率模式进行功率放大的情况下,放大器103将来自放大器101的信号RF1的另一部分且通过输入端1031输入的信号(第2信号)RF3进行放大,输出信号RF5。
在高功率模式下,功率放大电路10作为信号RF4和信号RF5重合了的信号而输出输出信号RFout。
匹配电路104是使端子1071与输入端1011之间的阻抗匹配的电路。匹配电路105是使输出端1012与输入端1021以及输入端1031之间的阻抗匹配的电路。
控制电路106是进行用于对功率放大电路10的功率模式进行切换的控制的电路。控制电路106通过端子1075、1076、1077分别与偏置电路1013、1023、1033连接。
在功率放大电路10的状态为低功率模式或高功率模式的任何状态的情况下,控制电路106都向偏置电路1013输出偏置电路1013向放大器101供给偏置电流或电压这样的控制信号。控制信号例如可以是电流或电压成为给定电流值或电压值这样的信号。此外,控制信号也可以是电流值或电压值为零这样的信号。
在功率放大电路以低功率模式动作的情况下,控制电路106向偏置电路1023以及偏置电路1033输出控制信号,使得向放大器102供给偏置电流或电压,并且不向放大器103供给偏置电流或电压。
在功率放大电路以高功率模式动作的情况下,控制电路106向偏置电路1023以及偏置电路1033输出控制信号,使得向放大器102以及放大器103供给偏置电流或电压。
即,放大器102在低功率模式或高功率模式的任何动作状态下都进行功率放大。此外,放大器103仅在高功率模式的动作状态下进行功率放大。由此,即便在功率放大电路10的动作状态从高功率模式切换到低功率模式时,电能够使放大器102持续地动作。
参照图2对功率放大电路10的电路的详细情况进行说明。功率放大电路10具有晶体管201作为放大器101,具有晶体管202作为放大器102,具有晶体管203作为放大器103。另外,放大器101、102、103可以是图2所示这样的一个晶体管,或者也可以是多个晶体管。
晶体管201的基极通过电容器208与端子1071连接,集电极通过电感器2071与端子1073连接,发射极与接地连接。
晶体管202的基极通过电容器2101与晶体管201的集电极连接,集电极通过电感器2072与端子1074连接,发射极与接地连接。
晶体管203的基极通过电容器2102与晶体管201的集电极连接,集电极通过电感器2072与端子1074连接,发射极与接地连接。
晶体管201、202、203例如是异质结双极晶体管(HBT:Heterojunction BipolarTransistor)等晶体管。
晶体管201、202、203是具有多个单位晶体管的多指晶体管。在此,能够使在低功率模式以及高功率模式动作的晶体管202的指数比仅在高功率模式动作的晶体管203的指数多。例如,能够将晶体管202的指数设为14,将晶体管203的指数设为6。
偏置电路1013具有晶体管2041、2042、2043、电阻元件2044、电容器2045以及电阻元件2046。
晶体管2041的基极与电阻元件2044连接,集电极与电源连接,发射极与电阻元件2046连接。晶体管2041的基极通过电容器2045与接地连接。向晶体管2041的集电极供给电压VBATT。
晶体管2042的基极和集电极被二极管连接,集电极与电阻元件2044连接,发射极与晶体管2043的集电极连接。晶体管2043的基极和集电极被二极管连接,发射极与接地连接。
电阻元件2044、2046为了产生由在各自中流动的电流引起的给定电压降而设置。电容器2045发挥功能,使得让供给到晶体管2041的基极的电流的交流分量流向接地。
若从控制电路106向电阻元件2044供给控制信号(例如控制电流),则偏置电路1013根据控制电流,将偏置电流或电压从晶体管2041的发射极供给到晶体管201的基极。
偏置电路1023具有晶体管2051、2052、2053、电阻元件2054、电容器2055以及电阻元件2056。偏置电路1033具有晶体管2061、2062、2063、电阻元件2064、电容器2065以及电阻元件2066。
偏置电路1023、1033的各元件与偏置电路1013同样地连接,分别具有同样的功能。
若从控制电路106向电阻元件2054供给控制电流,则偏置电路1023根据控制电流,将偏置电流或电压从晶体管2051的发射极供给到晶体管202的基极。
若从控制电路106向电阻元件2064供给控制电流,则偏置电路1033根据控制电流,将偏置电流或电压从晶体管2061的发射极供给到晶体管203的基极。
在低功率模式时,控制电路106向电阻元件2054供给控制电流,不向电阻元件2064供给控制电流。由此,在低功率模式时,仅通过晶体管202来进行信号RF2的放大。
在高功率模式时,控制电路106向电阻元件2054供给控制电流,而且向电阻元件2064供给控制电流。由此,在高功率模式时,通过晶体管202、203这两者来进行信号RF2、RF3的放大。
在晶体管201与晶体管202以及晶体管203之间,设置电感器2091、2092、电容器2093。电感器2091、2092、电容器2093具有对晶体管201的输出阻抗与晶体管202的输入阻抗以及晶体管203的输入阻抗进行匹配的功能。
在功率放大电路10中,电阻元件2111和电容器2112被串联地设置,使得将晶体管201的集电极和基极连接。电阻元件2111以及电容器2112为了由晶体管201实现的放大的稳定化而设置。
保护电路2121、2122、2123、2124分别设置在从端子1071到端子1072的放大路径与接地之间。保护电路2121、2122、2123、2124例如具有二极管等电路元件。另外,设置在保护电路2121、2122、2123、2124的二极管的级数与期望的电压匹配地适当调整。
电感器2131以及电容器2132串联地设置在晶体管202、203的集电极与接地之间。电感器2131以及电容器2132具有对从晶体管202、203的集电极观察端子1072时的阻抗进行调整的功能。
在功率放大电路10中,在晶体管202、203分别连接有偏置电路1023、1033。因此,例如在晶体管203变为截止的低功率模式的情况下,来自偏置电路1023的信号不会绕入晶体管203。由此,能够使功率放大电路10的动作稳定。
对于功率放大电路10的动作,参照图3以及图7至图10的参考例来进行说明。
在图3中,示出功率放大电路10的动作状态从高功率模式(HPM)切换到低功率模式(LPM)的情况下的作为输出信号RFout的功率的输出功率P的时间变化。
在从时刻t0到t1的时间区域T1中,功率放大电路10以高功率模式动作。在时刻t1,功率放大电路10的动作模式切换到低功率模式。在从时刻t1到时刻t2的时间区域T2中,功率放大电路10的动作状态成为从高功率模式向低功率模式的过渡状态。
在时刻t2之后的时间区域T3中,功率放大电路10以低功率模式动作。
在时间区域T1中,控制电路106输出使偏置电路1023以及偏置电路1033分别供给偏置电流或电压这样的控制信号。放大器102、放大器103分别进行功率放大,实现高功率模式。
在时间区域T2中,在时刻t1,控制电路106输出偏置电路1033不供给偏置电流或电压这样的控制信号。此时,控制电路106持续输出偏置电路1023供给偏置电流或电压这样的控制信号。
由于偏置电路1033不向放大器103供给偏置电流或电压,从而输出功率P下降。此时,由于放大器103以及控制电路106的瞬态现象,从而输出功率P不瞬时地变化。
在时间区域T3中,输出功率P稳定为低功率模式下的给定功率值。
在功率放大电路10中,通过在切换动作状态时放大器102持续动作,从而能够抑制时间区域T2中的输出功率P的变动,即,能够抑制功率放大电路10的增益的变动。
例如,在图7中示出作为参考例的功率放大电路10X的框图。功率放大电路10X通过对放大器101X和放大器102X的导通截止的状态进行切换,来进行高功率模式和低功率模式的切换。
在图8中示出功率放大电路10X的动作状态从高功率模式向低功率模式切换的情况下的输出功率的时间变动。
如图8所示,在时间区域T2X中,输出功率P与低功率模式下的功率最大背离约25dB。这是由于,在放大器101X成为截止且放大器102X成为导通的情况下,因放大器101X与放大器102X这两者变为截止,而暂时性地不进行功率放大。
此外,在图9中,作为另外的参考例,示出功率放大电路10Y的框图。在功率放大电路10Y中,在高功率模式下,通过放大器101Y以及放大器103Y来进行功率放大,在低功率模式下,通过放大器102Y以及放大器104Y来进行功率放大。
在图10中示出功率放大电路10Y的动作状态从高功率模式向低功率模式切换的情况下的输出功率的时间变动。在图10中,也与图8同样地,输出功率P与低功率模式下的功率最大背离约30dB。这是由于,在放大器101Y以及放大器103Y成为截止且放大器102Y以及放大器104Y成为导通的情况下,因放大器101Y和放大器103Y这两者成为截止,而暂时性地不进行功率放大。
若对这些参考例中的输出功率P的变动量和图3所示的功率放大电路10中的输出功率P的变动量进行比较,则知道在功率放大电路10中变动被大幅抑制。功率放大电路10中的变动量为约0.8dB。
因此,功率放大电路10是能够对切换功率放大电路的动作状态时的增益下降进行抑制的功率放大电路。
对第2实施方式进行说明。在第2实施方式之后,省略对与第1实施方式共同的事项的记述,仅对不同点进行说明。尤其是,对由同样的结构带来的同样的作用效果不在每个实施方式中逐次提及。
在图4中示出第2实施方式涉及的功率放大电路10A的框图。功率放大电路10A具有放大器401、402、403、匹配电路404、405以及控制电路106A。
功率放大电路10A通过进行端子1071侧即初级的放大器401、402的动作的切换,来在高功率模式和低功率模式之间切换功率放大电路10A的动作。这点与通过进行端子1072侧即最终级的放大器102、103的动作的切换来切换动作状态的功率放大电路10不同。
放大器(第1放大器)401具有输入端4011以及输出端(第1输出端)4012。放大器401通过匹配电路404与端子1071连接。放大器401对通过输入端4011输入的信号(第1信号)RF6进行放大,从输出端4012输出信号(第4信号)RF8。
放大器(第2放大器)402具有输入端4021以及输出端(第2输出端)4022。放大器402通过匹配电路404与端子1071连接。放大器402对通过输入端4021输入的信号(第2信号)RF7进行放大,从输出端4022输出信号(第5信号)RF9。
放大器(第4放大器)403具有输入端4031以及输出端4032。输入端4031与输出端4012以及输出端4022连接。放大器403基于信号RF8以及信号RF9而输出输出信号(第6信号)RFout。
偏置电路(第1偏置电路)4013根据从端子1075供给的信号,向放大器401供给偏置电流或电压(第1偏置电流或电压)。偏置电路(第2偏置电路)4023根据从端子1076供给的信号,向放大器402供给偏置电流或电压(第2偏置电流或电压)。偏置电路4033根据从端子1077供给的信号,向放大器403供给偏置电流或电压。
控制电路106A通过端子1075、1076、1077分别与偏置电路4013、4023、4033连接。
在功率放大电路以低功率模式动作的情况下,控制电路106A向偏置电路4013以及偏置电路4023输出控制信号,使得向放大器401供给偏置电流或电压,并且不向放大器402供给偏置电流或电压。
在功率放大电路以高功率模式动作的情况下,控制电路106A向偏置电路4013以及偏置电路4023输出控制信号,使得向放大器401以及放大器402供给偏置电流或电压。
在功率放大电路10A的状态为低功率模式或高功率模式的任何状态的情况下,控制电路106A都向偏置电路4033输出偏置电路4033向放大器403供给偏置电流或电压这样的控制信号。
在功率放大电路10A中,放大器401在低功率模式或高功率模式的任何动作状态下都进行功率放大。此外,放大器402仅在高功率模式的动作状态下进行功率放大。由此,即便在功率放大电路10A的动作状态从高功率模式切换到低功率模式时,也能够使放大器401持续地动作。
通过功率放大电路10A,也能够对切换功率放大电路的动作状态时的增益下降进行抑制。
对第3实施方式进行说明。在图5中示出第3实施方式涉及的功率放大电路10B的框图。功率放大电路10B是通过设置两个第1实施方式涉及的功率放大电路10的放大器102、放大器103的组来设为差动结构的电路。
在功率放大电路10B中,输入信号RFin由放大器101放大,通过匹配电路505,信号RF10(第1信号)、RF11(第2信号)、RF12(第3信号)、RF13(第4信号)分别供给到放大器501、502、503、504。信号RF10至信号RF13由设置在匹配电路505的后级的分配器(未图示)分配并供给,使得信号RF10以及信号RF11的相位与信号RF12以及信号RF13的相位约180度不同。
功率放大电路10B具有放大器501、502、503、504以及偏置电路5013、5023、5033、5043。放大器501、502、503、504分别具有输入端5011、5021、5031(第3输入端)、5041(第4输入端)以及输出端5012、5022、5032、5042。控制电路106B通过端子5061、5062、5063、5064分别与偏置电路5013、5023、5033、5043连接。
在功率放大电路10B以低功率模式动作的情况下,控制电路106B输出偏置电路5013以及偏置电路5033供给偏置电流或电压这样的控制信号。在该情况下,控制电路106B输出控制信号,使得偏置电路5023以及偏置电路5043不供给偏置电流或电压。
在功率放大电路10B以高功率模式动作的情况下,控制电路106B输出偏置电路5013以及偏置电路5033供给偏置电流或电压这样的控制信号。而且,控制电路106B输出控制信号,使得偏置电路5023以及偏置电路5043供给偏置电流或电压。
在功率放大电路10B中,放大器501、503在低功率模式或高功率模式的任何动作状态下都进行功率放大。此外,放大器502、504仅在高功率模式的动作状态下进行功率放大。由此,即便在功率放大电路10B的动作状态从高功率模式切换到低功率模式时,也能够使放大器501、503持续地动作。
通过功率放大电路10B,也能够对切换功率放大电路的动作状态时的增益下降进行抑制。
对第4实施方式进行说明。在图6中示出第4实施方式涉及的功率放大电路10C的框图。功率放大电路10C是在第3实施方式涉及的功率放大电路10B中将偏置电路5013、5033置换成偏置电路6013并且将偏置电路5023、5043置换成偏置电路6023的电路。
偏置电路6013是具有与图2的偏置电路1023同样的电路结构的电路。在偏置电路6013中,与图2的偏置电路1023中的晶体管2051相当的晶体管的发射极连接于放大器501、503。
偏置电路6023是具有与图2的偏置电路1033同样的电路结构的电路。在偏置电路6023中,与图2的偏置电路1033中的晶体管2061相当的晶体管的发射极连接于放大器502、504。
控制电路106C通过端子6061、6062分别与偏置电路6013、6023连接。
在功率放大电路10C以低功率模式动作的情况下,控制电路106C输出偏置电路6013供给偏置电流或电压这样的控制信号。在该情况下,控制电路106C输出控制信号,使得偏置电路6023不供给偏置电流或电压。
在功率放大电路10C以高功率模式动作的情况下,控制电路106C输出偏置电路6013供给偏置电流或电压这样的控制信号。在该情况下,控制电路106C输出控制信号,使得偏置电路6023供给偏置电流或电压。
在功率放大电路10C中,放大器501、503在低功率模式或高功率模式的任何动作状态下都进行功率放大。此外,放大器502、504仅在高功率模式的动作状态下进行功率放大。由此,即便在功率放大电路10C的动作状态从高功率模式切换到低功率模式时,也能够使放大器501、503持续地动作。
通过功率放大电路10C,也能够对切换功率放大电路的动作状态时的增益下降进行抑制。
在功率放大电路10C以低功率模式动作的情况下,控制电路106C也可以输出偏置电路6013供给具有比高功率模式下的偏置电流或电压的电流值或电压值小的电流值或电压值的偏置电流或电压这样的控制信号。
通过调整供给到放大器501、503的偏置电流值或电压值,能够使低功率模式下的放大器501、503输出的信号的电流值小于高功率模式下的该电流值。由此,能够提高放大器501、503的功率附加效率。
在该情况下,例如,偏置电路6013也可以将具有高功率模式下的偏置电流或电压的电流值或电压值的20%至80%的电流值或电压值的偏置电流或电压供给到放大器501、503。
在功率放大电路10C以低功率模式动作的情况下,控制电路106C也可以输出偏置电路6023供给具有比高功率模式下的偏置电流或电压的电流值或电压值小的电流值或电压值的偏置电流或电压这样的控制信号。
放大器502、504仅在高功率模式下进行放大动作。若成为不向放大器502、504供给偏置电流或电压的完全的截止状态,则从匹配电路505的输出侧观察放大器501、502、503、504的情况下的阻抗大幅变化。尤其是,由于功率放大电路10C是进行差动放大的结构,所以阻抗的变化大于不是差动的结构的情况。由于该阻抗的变化,从而有时放大器501、502、503、504的输入中的驻波比(Voltage Standing Wave Ratio(电压驻波比):VSWR)恶化。
通过控制电路106C的控制,从而在功率放大电路10C以低功率模式动作的情况下,偏置电路6023供给具有放大器502、504不进行放大动作的电流值或电压值的给定偏置电流或电压。由此,放大器502、504不成为完全的截止状态,能够抑制该阻抗的变化。通过抑制该阻抗的变化,能够抑制VSWR的恶化。
在该情况下,例如,偏置电路6023也可以将具有高功率模式下的偏置电流或电压的电流值或电压值的20%到80%的电流值或电压值的偏置电流或电压供给到放大器502、504。
在偏置电路6013中与放大器501、503连接的晶体管和在偏置电路6023中与放大器502、504连接的晶体管的发射极尺寸也可以相同。在该情况下,控制电路106C根据供给到偏置电路6013的控制信号的值,来调整向与放大器501、503连接的晶体管的基极供给的电流或电压。通过对供给到该晶体管的基极的电流或电压进行调整,来对偏置电路6013供给到放大器501、503的偏置电流或电压进行调整。在偏置电路6023中也是同样的。
以上,对本发明的例示性的实施方式进行了说明。功率放大电路10具备:放大器102,其具有输入端1021,对通过输入端1021输入的信号RF2进行放大;放大器103,其具有与放大器102的输入端1021并联连接的输入端1031,对通过输入端1031输入的信号RF3进行放大;偏置电路1023,其向放大器102供给偏置电流或电压;偏置电路1033,其向放大器103供给偏置电流或电压;和控制电路106,其控制偏置电路1023以及偏置电路1033。
在功率放大电路10以低功率模式动作的情况下,控制电路106控制偏置电路1023以及偏置电路1033,使得向放大器102供给偏置电流或电压,并且不向放大器103供给偏置电流或电压。此外,在功率放大电路10以输出功率大于低功率模式的高功率模式动作的情况下,控制电路106控制偏置电路1023以及偏置电路1033,使得向放大器102供给偏置电流或电压,并且向放大器103供给偏置电流或电压。
由此,即便在功率放大电路10的动作状态从高功率模式切换到低功率模式时,也能够使放大器102持续地动作。因此,能够对切换功率放大电路的动作状态时的增益下降进行抑制。
此外,在功率放大电路10中,在放大器102、103分别连接有偏置电路1023、1033。因此,例如在放大器103成为截止的低功率模式下,来自偏置电路1023的信号不会绕入放大器103。由此,能够使功率放大电路10的动作稳定。
此外,通过由控制电路106切换放大器102以及放大器103的偏置电流或电压的供给状态,从而例如不需要在偏置电路1023、偏置电路1033设置使用FET等的开关。由此,例如,能够将功率放大电路10的构件设为适于将放大器101、102、103设为双极晶体管的构件。
此外,功率放大电路10还具备放大器101,放大器101具有与输入端1021和输入端1031连接的输出端1012,基于输入信号RFin,通过输出端1012输出信号RF2以及信号RF3。由此,能够对功率放大电路10的最终级的放大器102、103的放大器动作进行切换。
此外,在第2实施方式涉及的功率放大电路10A中,放大器401具有输出端4012,通过输出端4012输出将信号RF6放大后的信号RF8。此外,放大器402具有输出端4022,通过输出端4022输出将信号RF7放大后的信号RF9。而且,功率放大电路10A具备放大器403,放大器403具有与输出端4012和输出端4022连接的输入端4031,基于通过输入端4031输入的信号RF8以及信号RF9输出输出信号RFout。
由此,能够在对切换功率放大电路10A的动作状态时的增益下降进行抑制的同时进行功率放大电路10A的初级的放大。
此外,功率放大电路10C具备:放大器501,其具有输入端5011,对通过输入端5011输入的信号RF10进行放大;放大器502,其具有与放大器501的输入端5011并联连接的输入端5021,对通过输入端5021输入的信号RF11进行放大;放大器503,其具有输入端5031,对通过输入端5031输入的信号RF12进行放大;和放大器504,其具有与放大器503的输入端5031并联连接的输入端5041,对通过输入端5041输入的信号RF13进行放大。
功率放大电路10C具备:偏置电路6013,其向放大器501以及放大器503供给偏置电流或电压;偏置电路6023,其向放大器502以及放大器504供给偏置电流或电压;和控制电路106C,其控制偏置电路6013以及偏置电路6023。
在功率放大电路10C中,在功率放大电路以低功率模式动作的情况下,控制电路106C控制偏置电路6013以及偏置电路6023,使得向放大器501以及放大器503供给第1偏置电流或电压,不向放大器502以及放大器504供给第2偏置电流或电压,并且在功率放大电路以输出功率大于低功率模式的高功率模式动作的情况下,控制偏置电路6013以及偏置电路6023,使得向放大器501以及放大器503供给第1偏置电流或电压,向放大器502以及放大器504供给第2偏置电流或电压。
在功率放大电路10C中,即便在功率放大电路10C的动作状态从高功率模式切换到低功率模式时,也能够使放大器501、503持续地动作。因此,能够对切换功率放大电路的动作状态时的增益下降进行抑制。
此外,在功率放大电路10C以低功率模式动作的情况下,偏置电路6013也可以将具有比高功率模式下的偏置电流或电压的电流值或电压值小且不为零的电流值或电压值的偏置电流或电压供给到放大器501以及放大器503。此外,低功率模式下的第1偏置电流或电压的电流值或电压值也可以是高功率模式下的第1偏置电流或电压的电流值或电压值的20%至80%之间的值。
由此,能够使放大器501、503输出的信号的电流值小于高功率模式下的该电流值。因此,能够提高放大器501、503的功率附加效率。
此外,在功率放大电路10C以低功率模式动作的情况下,偏置电路6023也可以将具有比高功率模式下的偏置电流或电压的电流值或电压值小且不为零的电流值或电压值的偏置电流或电压供给到放大器502以及放大器504。此外,低功率模式下的第2偏置电流或电压的电流值或电压值,也可以是高功率模式下的第2偏置电流或电压的电流值或电压值的20%至80%之间的值。
由此,放大器502、504不会成为完全的截止状态。由此,能够抑制从匹配电路505的输出侧观察放大器501、502、503、504的情况下的阻抗的变化。通过抑制该阻抗的变化,能够抑制VSWR的恶化。
此外,也可以是,在功率放大电路10C中,偏置电路6013具有第1晶体管,第1晶体管通过与放大器501以及放大器503连接的发射极来供给偏置电流或电压,偏置电路6023具有第2晶体管,第2晶体管通过与放大器502以及放大器504连接的发射极来供给偏置电流或电压,发射极的发射极尺寸是与第1晶体管的发射极尺寸相同的尺寸。
也可以是,控制电路106C控制向第1晶体管的基极供给的基极电流或电压,从而控制第1偏置电流或电压的电流值或电压值,并且控制向第2晶体管的基极供给的基极电流或电压,从而控制第2偏置电流或电压的电流值或电压值。由此,能够调整向放大器501、502、503、504供给的偏置电流或电压。
另外,以上说明的各实施方式用于使本发明的理解变得容易,不用于限定地解释本发明。本发明能够在不脱离其主旨的情况下进行变更/改良,在本发明中还包括其等价物。即,本领域技术人员对各实施方式适当加以设计变更后的实施方式只要具备本发明的特征,则也包含于本发明的范围。例如,各实施方式具备的各要素及其配置、条件、材料、形状、尺寸等不限定于所例示的,能够适当进行变更。此外,各实施方式是例示,能够进行不同的实施方式中示出的结构的部分的置换或组合,这是不言而喻的,它们只要包括本发明的特征,则也包含于本发明的范围。
Claims (9)
1.一种功率放大电路,具备:
第1放大器,其具有第1输入端,对通过所述第1输入端输入的第1信号进行放大;
第2放大器,其具有与所述第1放大器的所述第1输入端并联连接的第2输入端,对通过所述第2输入端输入的第2信号进行放大;
第1偏置电路,其向所述第1放大器供给第1偏置电流或电压;
第2偏置电路,其向所述第2放大器供给第2偏置电流或电压;和
控制电路,其控制所述第1偏置电路以及所述第2偏置电路,
在所述功率放大电路以第1功率模式动作的情况下,所述控制电路控制所述第1偏置电路以及所述第2偏置电路,使得向所述第1放大器供给所述第1偏置电流或电压,并且不向所述第2放大器供给所述第2偏置电流或电压,
在所述功率放大电路以输出功率大于所述第1功率模式的第2功率模式动作的情况下,所述控制电路控制所述第1偏置电路以及所述第2偏置电路,使得向所述第1放大器供给所述第1偏置电流或电压,并且向所述第2放大器供给所述第2偏置电流或电压。
2.根据权利要求1所述的功率放大电路,其中,
所述功率放大电路还具备第3放大器,所述第3放大器具有与所述第1输入端和所述第2输入端连接的输出端,基于第3信号,通过所述输出端输出所述第1信号以及所述第2信号。
3.根据权利要求1所述的功率放大电路,其中,
所述第1放大器具有第1输出端,通过所述第1输出端输出将所述第1信号放大后的第4信号,
所述第2放大器具有第2输出端,通过所述第2输出端输出将所述第2信号放大后的第5信号,
所述功率放大电路还具备第4放大器,所述第4放大器具有与所述第1输出端和所述第2输出端连接的输入端,基于通过所述输入端输入的所述第4信号以及所述第5信号,输出第6信号。
4.一种功率放大电路,具备:
第1放大器,其具有第1输入端,对通过所述第1输入端输入的第1信号进行放大;
第2放大器,其具有与所述第1放大器的所述第1输入端并联连接的第2输入端,对通过所述第2输入端输入的第2信号进行放大;
第3放大器,其具有第3输入端,对通过所述第3输入端输入的第3信号进行放大;
第4放大器,其具有与所述第3放大器的所述第3输入端并联连接的第4输入端,对通过所述第4输入端输入的第4信号进行放大;
第1偏置电路,其向所述第1放大器以及所述第3放大器供给第1偏置电流或电压;
第2偏置电路,其向所述第2放大器以及所述第4放大器供给第2偏置电流或电压;和
控制电路,其控制所述第1偏置电路以及所述第2偏置电路,
在所述功率放大电路以第1功率模式动作的情况下,所述控制电路控制所述第1偏置电路以及所述第2偏置电路,使得向所述第1放大器以及所述第3放大器供给所述第1偏置电流或电压,并且不向所述第2放大器以及所述第4放大器供给所述第2偏置电流或电压,
在所述功率放大电路以输出功率大于所述第1功率模式的第2功率模式动作的情况下,所述控制电路控制所述第1偏置电路以及所述第2偏置电路,使得向所述第1放大器以及所述第3放大器供给所述第1偏置电流或电压,并且向所述第2放大器以及所述第4放大器供给所述第2偏置电流或电压。
5.根据权利要求4所述的功率放大电路,其中,
在所述功率放大电路以所述第1功率模式动作的情况下,所述第1偏置电路将具有比所述第2功率模式下的所述第1偏置电流或电压的电流值或电压值小且不为零的电流值或电压值的所述第1偏置电流或电压供给至所述第1放大器以及所述第3放大器。
6.根据权利要求5所述的功率放大电路,其中,
所述第1功率模式下的所述第1偏置电流或电压的电流值或电压值是所述第2功率模式下的所述第1偏置电流或电压的电流值或电压值的20%至80%之间的值。
7.根据权利要求4至6中的任一项所述的功率放大电路,其中,
在所述功率放大电路以所述第1功率模式动作的情况下,所述第2偏置电路将具有比所述第2功率模式下的所述第2偏置电流或电压的电流值或电压值小且不为零的电流值或电压值的所述第2偏置电流或电压供给到所述第2放大器以及所述第4放大器。
8.根据权利要求7所述的功率放大电路,其中,
所述第1功率模式下的所述第2偏置电流或电压的电流值或电压值是所述第2功率模式下的所述第2偏置电流或电压的电流值或电压值的20%至80%之间的值。
9.根据权利要求4至8中的任一项所述的功率放大电路,其中,
所述第1偏置电路具有第1晶体管,所述第1晶体管通过与所述第1放大器以及所述第3放大器连接的发射极来供给所述第1偏置电流或电压,
所述第2偏置电路具有第2晶体管,所述第2晶体管通过与所述第2放大器以及所述第4放大器连接的发射极来供给所述第2偏置电流或电压,所述发射极的发射极尺寸是与所述第1晶体管的发射极尺寸相同的尺寸,
所述控制电路控制向所述第1晶体管的基极供给的基极电流或电压,从而控制所述第1偏置电流或电压的电流值或电压值,并且控制向所述第2晶体管的基极供给的基极电流或电压,从而控制所述第2偏置电流或电压的电流值或电压值。
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