DE3117009C2 - - Google Patents

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DE3117009C2
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transistors
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Robert J. Needham Mass. Us Regan
Paul O. Acton Mass. Us Haugsjaa
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GTE Laboratories Inc
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Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen HF-Verstärker nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solcher HF-Verstärker ist aus der Zeitschrift "Electronic Engineering", Januar 1960, Seiten 44 bis 48 bekannt.
In der dort gezeigten Schaltung liegt die dritte Elektrode des ersten Transistors nicht auf Bezugspotential, sondern auf einem Vorspannungspotential. Die erste Elektrode des ersten Transistors liegt ebenfalls nicht auf Bezugspotential, sondern ist mit diesem über einen Widerstand verbunden, der Teil eines Spannungsteilers ist, mit dessen Hilfe auch die Vorspannung für die erste Elektrode des zweiten Transistors erzeugt wird. Der erste Transistor ist somit gegengekoppelt. Damit ist ein Kaskadeverstärker realisiert, der keine Neutralisation benötigt, jedoch weniger Verstärkung aufweist, als zwei Transistorstufen, die in Emitterschaltung arbeiten.
Bei Transistoren werden die Betriebsspannungen durch zwischen bestimmten Bereichen auftretende Durchbruchspannungen begrenzt, z. B. bei einem bipolaren Transistor durch die Kollektor- Emitter-Durchbruchsspannung BVCES und bei einem Feldeffekttransistor durch die Drain-Source-Durchbruchsspannung BVDSS. Wenn ein Feldeffekttransistor bei einem C-Verstärker als aktive Komponente verwendet wird und der Ausgangswiderstand des Transistors in der richtigen Weise angepaßt ist, schwingt die Drainspannung des Transistors normalerweise von der Drain-Source-Sättigungsspannung bis auf annähernd das Zweifache der Speisespannung. Ähnliche Spannungen treten bei C-Verstärkern mit bipolaren Transistoren auf. Ist der Belastungswiderstand dem Ausgangswiderstand des Transistors nicht angepaßt, können stehende Spannungswellen auftreten, deren Spitzenamplituden das Zweifache der Energiezuführungsspannung überschreiten. Daher wird normalerweise die Verwendung von Speisespannungen empfohlen, die etwas unter der halben maximalen Durchbruchspannung der Transistoren liegen. Probleme dieser Art sind angesichts der niedrigen Betriebsspannung der Schaltung in "Electronic Engineering", für die 6,8 V angegeben ist, nicht existent.
Bei den gegenwärtig gebräuchlichen Leistungstransistoren, die für den Betrieb mit Frequenzen über 100 MHz konstruiert sind, ergibt sich gewöhnlich eine Begrenzung der Speisegleichspannung auf weniger als 36 V. Diese Speisespannungswerte haben sich in der Industrie als Normwerte eingeführt, und zwar vermutlich aus mehreren Gründen, z. B. wegen der Betriebssicherheit und der Verfügbarkeit transportabler Stromquellen in Form von Batterien.
Zur Erhöhung der Ausgangsleistung wird in großem Umfang von parallelen aktiven Vorrichtungen oder parallelen Leistungsverstärkern Gebrauch gemacht. Die Treiberleistung wird unterteilt und den einzelnen Verstärkervorrichtungen zugeführt, und die Ausgangsleistungen werden dann vereinigt, so daß man den gewünschten Leistungspegel erhält. Auf diese Weise erhält man einen neuen Verstärker mit höherer Leistung, der zwar mit der gleichen Speisegleichspannung arbeitet, jedoch entsprechend der Anzahl der parallelgeschalteten Leistungseinheiten einen stärkeren Gleichstrom aufnimmt (DE-AS 22 19 122).
Eine andere, in manchen Fällen zweckmäßigerweise Möglichkeit zur Erzielung einer Hochfrequenz-Hochleistungsverstärkung besteht in der Verwendung einer höheren Speisespannung. Hierbei wird auf vorteilhafte Weise Gebrauch davon gemacht, daß in den meisten Wohnungen, Büros und Industriebetrieben eine relativ hohe Wechselspannung zur Verfügung steht. Normalerweise wird die Netzwechselspannung mit Transformatoren heruntertransformiert und dann gleichgerichtet, um für den Betrieb von Transistoren geeignete Gleichspannungen zu erhalten. Ein Hauptvorteil des Betriebes von Leistungsverstärkern bei hohen Spannungen besteht in der Vermeidung der Benutzung von Leistungstransformatoren, die kostspielig sind und ein hohes Gewicht haben. Ferner kommt man mit einem schwächeren Strom aus, wenn die Speisespannung gesteigert wird, so daß sich der Aufwand für Leitungen für starke Ströme entsprechend verringert.
Im Idealfall würde man bei hohen Speisespannungen Transistoren mit hoher Durchbruchspannung verwenden. Bei Halbleitern stehen jedoch die Forderungen nach einer hohen Durchbruchspannung einerseits und nach einer hohen Grenzfrequenz andererseits in Widerspruch. Wegen der geringen Dicke der Wechselwirkungsbereiche, die zur Erzielung hoher Betriebsfrequenzen erforderlich ist, ergeben sich bei diesen Vorrichtungen von Natur aus niedrige Durchbruchspannungen.
Aus dem Buch von Tietze/Schenk: Halbleiterschaltungstechnik, dritte Auflage, Springer-Verlag 1976, Seite 111, ist es bekannt, zur Arbeitspunkteinstellung bei Wechselspannungskopplung einer Transistorbasisschaltung die Wechselspannungskomponenten an der Basis des Transistors nach Masse kurzzuschließen. Dieser Kondensator muß daher einen entsprechend hohen Wert haben, um die ihm zugedachte Funktion zu erfüllen. Eine Vergrößerung der Durchbruchspannung ist damit nicht verbunden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen gegenüber dem Stand der Technik verbesserten Hochfrequenzverstärker der eingangs genannten Art anzugeben, der einen Betrieb bei hoher Spannung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Schaltung nach der Erfindung erfordert es, daß die Kapazität des Kondensators so gewählt ist, daß ein gesteuerter Wechselstrompfad hoher Impedanz zwischen der ersten Elektrode des zweiten Transistors und dem Bezugspotential existiert. Eine Wechselspannung, die gleichphasig mit dem Signal an der zweiten Elektrode des ersten Transistors ist und die eine Amplitude aufweist, daß eine geeignete Steuerung des zweiten Transistors erreicht wird, entwickelt sich im Betrieb über dem Kondensator. Die Folge davon ist, daß die beiden Transistoren in diesem Verstärker sowohl die Gleichspannung als auch die hochfrequente Wechselspannung sich in Serie einander teilen. Dies ermöglicht einen Betriebsgleichspannungspegel, der doppelt so groß ist, wie derjenige, der bei einem Verstärker mit nur einem Verstärkungselement zulässig ist oder bei dem mehrere Verstärkungselemente parallelgeschaltet sind oder in einem Kaskadenverstärker zulässig ist.
Die Erfindung ermöglicht es, die Betriebsspannung des Verstärkers auf die halbe Summe der Durchbruchspannungen der beiden Transistoren anzuheben.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:
Fig. 1 die Schaltung eines erfindungsgemäßen Hochfrequenzverstärkers;
Fig. 2A, 2B und 2C in graphischen Darstellungen Spannungswellenformen, die an verschiedenen Punkten der Schaltung nach Fig. 1 auftreten;
Fig. 3A einen Doppelchip-Hochfrequenz-Feldeffekttransistor, der bei dem Verstärker nach Fig. 1 verwendet werden kann; und
Fig. 3B die Schaltung des in Fig. 3A dargestellten Doppelchiptransitors.
In Fig. 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hochfrequenzverstärkers dargestellt, bei dem von N-Kanal-Anfachungs-Hochfrequenz-Metalloxid-Silizium- Hochleistungs-Feldeffekttransistoren (MOSFET) Gebrauch gemacht wird. Einer Eingangsklemme 10 wird hochfrequente Energie von einer äußeren Quelle zugeführt. Nach Verstärkung wie die hochfrequente Energie an einer Ausgangsklemme 12 an eine Last abgegeben. Für den Betrieb des Verstärkers wird eine Gleichspannung VDD verwendet.
Die Eingangsklemme 10 ist über einen Gleichspannungsblock- kondensator C1 und eine Induktivität L1 an eine Gateelektrode G1 eines ersten Transistors Q1 angeschlossen. Der Verbindungspunkt zwischen dem Kondensator C1 und der Induktivität L1 ist über einen Kondensator C2 mit einem Bezugspotential, welches im vorliegenden Fall des Erdpotential ist, verbunden. Die Induktivität L1 und der Kondensator C2 bilden zusammen ein Eingangs-Anpassungsnetzwerk 14, mittels dessen die Impedanz der Hochfrequenzquelle der Eingangsimpedanz des Transistors Q1 angepaßt wird. Die Gateelektrode G1 des Transistors Q1 ist über eine Hochfrequenzdrossel L2 geerdet. Eine Sourceelektrode S1 des Transistors Q1 ist ebenfalls geerdet. Die HF-Drossel L2 spannt den Transistor Q1 vor, um ihn zu sperren, wenn kein Signal vorhanden ist, und sie kommt gegenüber hochfrequenter Energie als hohe Impedanz zur Wirkung.
Die Drainelektrode D1 des Transistors Q1 ist an die Sourceelektrode S2 eines zweiten Transistors Q2 angeschlossen. Die Drainelektrode D2 des Transistors Q2 ist mit der Ausgangsklemme 12 über eine Induktivität L3 in Reihenschaltung mit einem Gleichspannungs-Blockkondensator C3 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen der Induktivität L3 und dem Kondensator C3 ist über einen Kondensator C4 geerdet. Die Induktivität L3 bildet zusammen mit dem Kondensator C4 ein Ausgangs- Anpassungsnetzwerk 16, mit dessen Hilfe die Ausgangsimpedanz des Transistors Q2 an die Impedanz der an die Ausgangsklemme 12 angeschlossenen Last angepaßt wird. Die Drainelektrode D2 des Transistors Q2 ist ferner über zwei in Reihe geschaltete Induktivitäten L4 und L5 mit einer Quelle für ein Betriebspotential, z. B. eine Speisegleichspannung VDD, verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Induktivitäten L4 und L5 ist über einen Kondensator C5 geerdet. Die Quelle für die Speisegleichspannung VDD ist über einen Kondensator C6 geerdet. Die Induktivitäten L4 und L5 sowie die Kondensatoren C5 und C6 bilden ein Filternetzwerk 18, das einen Strom von der Speisespannungsquelle zur Drainelektrode D2 des Transistors Q2 leitet, jedoch keinen hochfrequenten Strom von der Drainelektrode D2 des Transistors Q2 zu der Speisespannungsquelle fließen läßt.
Zwischen der Quelle für die Speisegleichspannung VDD und Masse sind zwei Widerstände R1 und R2 in Reihe geschaltet. Der Verbindungspunkt zwischen diesen beiden Widerständen ist über einen Widerstand R3 mit der Gateelektrode G2 des Transistors Q2 verbunden. Der Verbindungspunkt zwischen den Widerständen R1 und R2 ist über einen Entkopplungskondensator C7 geerdet, der an diesem Punkt erscheinende hochfrequente Energie erdet. Die Widerstände R1, R2, R3 und der Kondensator C7 bilden ein Gleichspannungs-Vorspannetzwerk 20 zum Zuführen einer Gleich-Vorspannung zur Gateelektrode G2 des Transistors Q2. Zwischen der Gateelektrode G2 des Transistors Q2 und Masse ist ein Kondensator C8 angeschlossen. Zwischen der Gateelektrode G2 und der Drainelektrode D2 des Transistors Q2 liegt ein Rückkopplungswiderstand R4.
Bei dem Verstärker nach Fig. 1 sind die Transistoren Q1 und Q2 so vorgespannt, daß sie als C-Verstärker arbeiten. Die Induktivität L2 liefert zwischen der Gatterelektrode G1 und der Sourceelektrode S1 des Transistors Q1 eine Gleichspannung von 0 V. Das Vorspannungsnetzwerk 20 dient dazu, an die Gateelektrode G2 des Transistors Q2 eine Vorspannung anzulegen, die annähernd der halben Speisegleichspannung VDD entspricht. Bei richtiger Abstimmung arbeitet der Verstärker so, daß die Speisegleichspannung VDD annähernd gleichmäßig auf die Transistoren Q1 und Q2 aufgeteilt wird, so daß ein hochfrequentes Spitze-Spitze-Spannungssignal an der Drainelektrode D1 des Transistors Q1 erscheint, das annähernd gleich der Speisegleichspannung VDD ist. Ist eine Breitbandverstärkung erwünscht, kann man das Eingangs-Anspassungnetzwerk 14 und das Ausgangs-Anpassungsnetzwerk 16 durch geeignete Breitbandnetzwerke bekannter Art ersetzen.
In Fig. 2A, 2B und 2C sind Wellenformen dargestellt, die bei dem Verstärker nach Fig. 1 an verschiedenen Punkten erscheinen, wenn dem Verstärker hochfrequente Energie zugeführt wird. Fig. 2A zeigt als Bezugsgröße ein hochfrequentes Eingangsspannungssignal, das an der Gateelektrode G1 des Transistors Q1 erscheint. Fig. 2B veranschaulicht die Beziehung zwischen dem Signal VD1 an der Drainelektrode D1 des Transistors Q1 und dem Signal VG2 an der Gateelektrode G2 des Transistors Q2. Die Differenz zwischen VD1 und VG2 bildet das Gate-Source-Treibersignal für den Transistor Q2. Die Wellenform des hochfrequenten Ausgangssignals VD2, das an der Drainelektrode D2 des Transistors Q2 erscheint, ist in Fig. 2C dargestellt. Der Maximalwert entspricht etwa dem Zweifachen der Speisegleichspannung VDD, und der Minimalwert zeigt die Summe der Drain-Source-Widerstände der Transistoren Q1 und Q2 im eingeschalteten Zustand an. Dem Transistor Q2 ist eine nicht dargestellte parasitäre Kapazität CDG zwischen der Drainelektrode D2 und der Gateelektrode G2 zugeordnet. Die parasitäre Kapazität CDG, der Widerstand R4 und der Kondensator C8 regeln insgesamt den Pegel der hochfrequenten Energie, die der Gateelektrode G2 des Transistors Q2 zugeführt wird, dadurch, daß ein Teil des hochfrequenten Signals an der Drainelektrode D2 zu der Gateelektrode G2 zurückgeleitet wird.
Es wurde eine praktische Ausführungsform des Verstärkers nach Fig. 1 unter Verwendung der nachstehenden Schaltungselemente hergestellt:
Q1, Q2
N-Kanal-MOSFET, Typ Siliconix VMP 4
R1 220 kΩ
R2 110 kΩ
R3 330 kΩ
R4 1 MΩ
C1, C3, C7 220 pF
C2, C8 4 bis 60 pF, variabel
C4 3 bis 35 pF, variabel
C5 1 µF
C6 0,0015 µF
L1 2 Windungen, Drahtstärke 18, Außendurchmesser 3,2 mm, Luftkern
L2, L4, L5 0,12 µH
L3 5 Windungen, Drahtstärke 18, Außendurchmesser 3,2 mm, Luftkern
Ein Verstärker mit den vorstehend genannten Schaltungselementen wurde bei 215 MHz und einer Speisegleichspannung VDD von etwa 70 V betrieben. Bei einer Eingangstreiberleistung von 1,5 W lieferte der Verstärker eine Ausgangsleistung von etwa 23 W. Zwar wird vom Hersteller die Drain-Source-Durchbruchsspannung des Transistors VMP4 mit 60 V angegeben, doch betrug die Spitzenspannung an der Drainelektrode D2 des Transistors Q2 gegen Erde etwa 140 V.
Da gegenwärtig die Werte für die Source-Gate-Impedanz und die Drain-Gate-Impedanz von VMP4-Transistoren in Gate- Schaltung nicht zur Verfügung stehen, wurden Werte für die Kapazitäten und Induktivitäten mit Hilfe eines empirischen Verfahrens ermittelt. Ein Netzwerkanalysator wurde an die Treiberschaltung so angeschlossen, daß es möglich war, die Impedanz zu überwachen, und die Induktivität L1 und der Kondensator C1 nach Fig. 1 wurden so eingestellt, wie es erforderlich war, um eine Anpassung an eine Source-Impedanz von 50 Ω zu erreichen. Die Induktivität L3 und der Kondensator C4 wurden entsprechend anfänglich so eingestellt, daß sich eine Impedanzanpassung an die Ausgangsimpedanzen der beiden VMP4- Transistoren in Source-Schaltung ergab. Unter Überwachung der Ausgangsleistung und des Verstärkungs-Wirkungsgrades mit Hilfe eines Leistungscalorimeters wurden dann die Induktivität L3 und der Kondensator C4 auf die optimale Leistung eingestellt. Weitere Einstellungen erfolgten bezüglich des Kondensators C8 und des Gleichspannungspegels an der Gateelektrode G2 des Transistors Q2, während die Drain-Masse-Spannungssignale der beiden Transistoren Q1 und Q2 mit einer Sonde in Verbindung mit einem Hochfrequenzoszillographen überwacht wurden.
Zwar werden bei dem Verstärker nach Fig. 1 MOSFET-Transistoren Q1 und Q2 verwendet, doch hat es sich gezeigt, daß bei dem erfindungsgemäßen Verstärker die in neuerer Zeit entwickelten statischen Induktionstransistoren besondere Vorteile bieten. Statische Induktionstransistoren sind von Nishizawa u. a. in "Field Effect Transitors Versus Analog Transistor (Static Induction Transistor)", IEEE Transactions on Electron Devices, Ausg. 22, Nr. 4 (April 1975) beschrieben worden. Ferner kann man bei dem erfindungsgemäßen Verstärker bipolare Hochfrequenztransistoren verwenden, wenn man geeignete Änderungen der Gleichvorspannung vorsieht, wie es für jeden Fachmann auf der Hand liegt. Zwar werden bei dem Verstärker nach Fig. 1 zwei in Reihe geschaltete Transistoren verwendet, um die Betriebsspannung zu erhöhen, doch kann man weitere Steigerungen der Betriebsspannung erzielen, indem man zwischen den Transistoren Q1 und Q2 einen oder mehrere zusätzliche Transistoren in Reihe geschaltet. Zu jedem zusätzlichen Transistor gehört ein Gleichspannungs-Vorspannetzwerk, das an eine Gateelektrode angeschlossen ist. Diese Vorspann-Netzwerke teilen die Speisegleichspannung gleichmäßig auf die in Reihe geschalteten Transistoren auf. Ferner ist bei jedem zusätzlichen Transistor ein Kondensator zwischen der Gateelektrode und Masse angeschlossen, um den Pegel der der Gateelektrode zugeführten hochfrequenten Energie festzulegen.
Wenn es darauf ankommt, die Abmessungen des erfindungsgemäßen Verstärkers möglichst klein zu halten, kann man die Transistoren Q1 und Q2 in ein einziges Transistorgehäuse unterbringen und einsiegeln. Eine solche Vorrichtung wurde durch Abändern eines Siliconix-Prototyps hergestellt, der zwei MOSFEEt-Transitorchips enthält, die ursprünglich parallel geschaltet waren. Fig. 3A zeigt das Innere der Zwei- Transistor-Package nach der Beendigung der Abänderung für den Betrieb in Reihenschaltung. Zwei MOSFET-Transistorchips 30 und 32 sind elektrisch in Reihe geschaltet, während sie thermisch parallelgeschaltet sind. Die Transistorchips zeigen einen vertikalen Aufbau mit einem Drain auf der Unterseite und einer Anordnung von ineinandergreifenden Source- und metallisierten Gatefingern auf der Oberseite.
Drainkontakte auf der Unterseite der Transistorchips 30 und 32 sind mit Dreinmetallisierungen 34 bzw. 36 verbunden. Die Sourcekontakte der Transistorchips sind an Sourcemetallisierungen 38 bzw. 40 angeschlossen. Um die Strombelastbarkeit zu erhöhen, werden jeweils mehrere Verbindungsdrähte verwendet. Anfänglich, d. h. bei der Parallelschaltung, sind die Sourcekontakte der Transistorchips 30 und 32 mit einer gemeinsamen Sourcemetallisierung verbunden. Im Rahmen der Abänderung wird die gemeinsame Sourcemetallisierung zwischen den Transistorchips 30 und 32 durchschnitten, so daß zwei Sourcemetallisierungen 38 und 40 entstehen. Die Gatekontakte der Transistorchips werden an Gatemetallisierungen 42 und 44 angeschlossen. Die Sourcemetallisierung 38 des Transistorchips 30 wird an die Drainmetallisierung 36 des Transistorchips 32 mittels eines verzinnten Kupferdrahtes mit einem Durchmesser von etwa 0,11 mm angeschlossen. Alle übrigen Verbindungsleitungen bestehen aus Aluminiumdraht mit einem Durchmesser von etwa 0,025 mm. Bei der Package handet es sich um einen standardisierten Mikrostrip der Type 380JO. Der elektrische Aufbau der Doppeltransistoranordnung nach Fig. 3A ist ein Fig. 3B dargestellt.

Claims (6)

1. HF-Verstärker, enthaltend einen Eingangsanschluß (10) zur Entgegennahme von HF-Energie, einen ersten Transistor (Q1) mit einer ersten Elektrode (G1), die mit dem Eingangsanschluß (10) verbunden ist, einer zweiten Elektrode (D1) und einer dritten Elektrode (S1), die mit einem Bezugspotential verbunden ist,
eine erste Gleichvorspannungseinrichtung (L2), die mit der ersten Elektrode (G1) des ersten Transistors (Q1) verbunden ist, um dieser ein Gleichvorspannungspotential zuzuführen,
einen zweiten Transistor (Q2) mit ersten und zweiten Elektroden (G2, D2) und einer dritten Elektrode (S2), die mit der zweiten Elektrode (D1) des ersten Transistors (Q1) verbunden ist,
wobei die ersten und zweiten Transistoren (Q1, Q2) jeweils eine Interelektrodenkapazität zwischen zweiter und dritter Elektrode und eine Interelektrodenkapazität zwischen dritter und erster Elektrode aufweisen,
einen Ausgangsanschluß (12) zur Abgabe von HF-Energie an eine Last, der mit der zweiten Elektrode (D2) des zweiten Transistors (Q2) verbunden ist,
eine Induktivität (L4, L5), die zwischen die zweite Elektrode (D2) des zweiten Transistors (Q2) und einen Anschluß (VDD) für ein Betriebspotential geschaltet ist,
einen Kondensator (C8), der zwischen die erste Elektrode (G2) des zweiten Transistors (Q2) und das Bezugspotential geschaltet ist,
eine zweite Gleichvorspannungseinrichtung (20), die mit der ersten Elektrode (G2) des zweiten Transistors (Q2) verbunden ist, um dieser ein Potential zuzuführen, das zwischen dem Betriebspotential und dem Bezugspotential liegt,
gekennzeichnet durch folgende Merkmale:
das Gleichvorspannungspotential der ersten Elektrode (G1) des ersten Transistors (Q1) ist gleich dem Bezugspotential,
das Gleichvorspannungspotential der dritten Elektrode (S1) des ersten Transistors (Q1) ist gleich dem Bezugspotential,
das der ersten Elektrode (G2) des zweiten Transistors (Q2) zugeführte Potential ist der Mittelwert zwischen dem Betriebspotential und dem Bezugspotential,
zwischen die zweiten Elektrode (D2) und die ersten Elektrode (G2) des zweiten Transistors (Q2) ist eine Impedanzeinrichtung (R4) geschaltet, die mit dem Kondensator (C8) und der Interelektrodenkapazität zwischen zweiter und erster Elektrode des zweiten Transistors (Q2) zusammenwirkt, um eine Rückkopplung zwischen der zweiten Elektrode (D2) und der ersten Elektrode (G2) des zweiten Transistors (Q2) zu erzeugen,
die Kapazität des Kondensators (C8) ist so gewählt, daß ein gesteuerter Wechselstrompfad hoher Impedanz zwischen der ersten Elektrode (G2) des zweiten Transistor (Q2) und dem Bezugspotential existiert.
2. HF-Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Bezugspotential Massepotential ist.
3. HF-Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Gleichvorspannungseinrichtung (20) einen Ohm'schen Spannungsteiler (R1, R2) enthält.
4. HF-Verstärker nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Gleichvorspannungseinrichtung eine HF-Drossel (L2) ist, die zwischen die erste Elektrode (G1) und die dritte Elektrode (S1) des ersten Transistors (Q1) geschaltet ist.
5. HF-Verstärker nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (Q1, Q2) Feldeffekttransistoren sind, wobei die ersten Elektroden (G1, G2) die Gates, die zweiten Elektroden (D1, D2) die Drains und die dritten Elektroden (S1, S2) die Sources sind.
6. HF-Verstärker nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Transistoren (Q1, Q2) statische Induktionstransistoren sind, von denen die zweiten Elektroden (D1, D2) die Drains und die dritten Elektroden (S1, S2) die Sources sind.
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FR (1) FR2481863B1 (de)
GB (1) GB2075298B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10036127A1 (de) * 2000-07-25 2002-02-21 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Versorgungsspannungsentkopplung für HF-Verstärkerschaltungen

Families Citing this family (32)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4590436A (en) * 1984-04-27 1986-05-20 Gte Laboratories Incorporated High voltage, high frequency amplifier circuit
US4590437A (en) * 1984-04-27 1986-05-20 Gte Laboratories Incorporated High frequency amplifier
US4591803A (en) * 1984-05-29 1986-05-27 At&T Bell Laboratories Linear FET power amplifier
US4591809A (en) * 1984-12-24 1986-05-27 Gte Laboratories Incorporated High frequency power source
US4602221A (en) * 1984-12-24 1986-07-22 Gte Laboratories Incorporated High frequency energy source
US4667144A (en) * 1986-06-03 1987-05-19 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force High frequency, high voltage MOSFET isolation amplifier
US4736117A (en) * 1986-11-14 1988-04-05 National Semiconductor Corporation VDS clamp for limiting impact ionization in high density CMOS devices
US4841253A (en) * 1987-04-15 1989-06-20 Harris Corporation Multiple spiral inductors for DC biasing of an amplifier
JPS63274409A (ja) * 1987-05-06 1988-11-11 Sanyo Chem Ind Ltd 有機性汚泥の脱水法
US4820999A (en) * 1987-09-11 1989-04-11 The Aerospace Corporation Method and apparatus for amplifying signals
US4835485A (en) * 1988-03-25 1989-05-30 General Electric Company Unconditionally-stable ultra low noise R.F. preamplifier
DE3839241A1 (de) * 1988-11-21 1990-05-23 Telefunken Electronic Gmbh Verstaerkerschaltung mit einem verstaerkertransistor
US4965526A (en) * 1989-07-14 1990-10-23 Motorola Inc. Hybrid amplifier
US5038113A (en) * 1989-12-01 1991-08-06 General Electric Company Nonlinearity generator using FET source-to-drain conductive path
US5061903A (en) * 1990-02-27 1991-10-29 Grumman Aerospace Corporation High voltage modified cascode circuit
US5015968A (en) * 1990-07-27 1991-05-14 Pacific Monolithics Feedback cascode amplifier
FR2683686A1 (fr) * 1991-11-07 1993-05-14 Europ Agence Spatiale Amplificateur de puissance micro-ondes.
RU94017633A (ru) * 1994-05-12 1996-04-20 С.Г. Тихомиров Усилитель высокой частоты с каскадным суммированием мощностей
US5483191A (en) * 1994-09-23 1996-01-09 At&T Corp. Apparatus for biasing a FET with a single voltage supply
AT405002B (de) * 1995-08-01 1999-04-26 Werner Dipl Ing Dr Pritzl Vorrichtung zur verstärkung von signalen hoher leistung im hochvrequenz- und mikrowellenbereich
KR0157206B1 (ko) * 1996-03-28 1999-02-18 김광호 저잡음 증폭기
JPH10322141A (ja) * 1997-05-20 1998-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 高周波電力増幅器およびそれを用いた無線通信装置
US6121842A (en) * 1997-05-21 2000-09-19 Raytheon Company Cascode amplifier
US6020636A (en) * 1997-10-24 2000-02-01 Eni Technologies, Inc. Kilowatt power transistor
JP3668610B2 (ja) * 1998-04-10 2005-07-06 太陽誘電株式会社 高周波電力増幅回路
JP2008010667A (ja) * 2006-06-29 2008-01-17 Mitsumi Electric Co Ltd 半導体装置
US20080048785A1 (en) * 2006-08-22 2008-02-28 Mokhtar Fuad Bin Haji Low-noise amplifier
US8963645B1 (en) * 2011-04-08 2015-02-24 Lockheed Martin Corporation Integrated-circuit amplifier with low temperature rise
US8466747B1 (en) * 2011-04-08 2013-06-18 Lockheed Martin Corporation Integrated-circuit amplifier with low temperature rise
US8854144B2 (en) 2012-09-14 2014-10-07 General Atomics High voltage amplifiers and methods
US9219450B1 (en) * 2014-01-07 2015-12-22 Lockheed Martin Corporation High linearity low noise amplifier
US9520836B1 (en) * 2015-08-13 2016-12-13 Raytheon Company Multi-stage amplifier with cascode stage and DC bias regulator

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2943267A (en) * 1955-10-31 1960-06-28 Sperry Rand Corp Series-energized transistor amplifier
NL112693C (de) * 1957-08-02
US3401349A (en) * 1966-11-02 1968-09-10 Rca Corp Wide band high frequency amplifier
US3716730A (en) * 1971-04-19 1973-02-13 Motorola Inc Intermodulation rejection capabilities of field-effect transistor radio frequency amplifiers and mixers
JPS4828366U (de) * 1971-08-12 1973-04-06
JPS52143739A (en) * 1976-05-26 1977-11-30 Hitachi Ltd Amplifier circuit
JPS5357142A (en) * 1976-11-05 1978-05-24 Nippon Packaging Kk Process for forming black coating on aluminum or aluminum alloy
JPS54152845A (en) * 1978-05-24 1979-12-01 Hitachi Ltd High dielectric strength mosfet circuit
JPS6010106Y2 (ja) * 1978-09-27 1985-04-08 八木アンテナ株式会社 カスケ−ド増幅器

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10036127A1 (de) * 2000-07-25 2002-02-21 Fraunhofer Ges Forschung Vorrichtung zur Versorgungsspannungsentkopplung für HF-Verstärkerschaltungen
DE10036127B4 (de) * 2000-07-25 2007-03-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung zur Versorgungsspannungsentkopplung für HF-Verstärkerschaltungen

Also Published As

Publication number Publication date
FR2481863B1 (fr) 1988-05-27
GB2075298B (en) 1984-03-07
CA1161911A (en) 1984-02-07
JPH0548005B2 (de) 1993-07-20
JPS573404A (en) 1982-01-08
GB2075298A (en) 1981-11-11
FR2481863A1 (fr) 1981-11-06
DE3117009A1 (de) 1982-02-18
US4342967A (en) 1982-08-03

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