JP2001185957A - Power amplifier, method for controlling power of power amplifier, and communication apparatus - Google Patents

Power amplifier, method for controlling power of power amplifier, and communication apparatus

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JP2001185957A
JP2001185957A JP2000045929A JP2000045929A JP2001185957A JP 2001185957 A JP2001185957 A JP 2001185957A JP 2000045929 A JP2000045929 A JP 2000045929A JP 2000045929 A JP2000045929 A JP 2000045929A JP 2001185957 A JP2001185957 A JP 2001185957A
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terminal
frequency switch
fet
circuit
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JP2000045929A
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Japanese (ja)
Inventor
Naoki Komatsu
直樹 小松
Kaoru Ishida
石田  薫
Hiroaki Kosugi
裕昭 小杉
Toshio Obara
敏男 小原
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To actualize a power amplifier which does not become worse in efficiency even when a CDMA system is adopted. SOLUTION: The power amplifier is equipped with an input terminal 101, an output terminal 107, N amplifying circuits 1010 which are connected sequentially between the input terminal 101 and output terminal 107 and can be bypassed, an impedance converting circuit 106 which is connected between the amplifying circuit 1010 of the final stage and the output terminal 107, and a bias control circuit 100 which control the amplifying circuit 1010. The amplifying circuit 1010 is composed of high-frequency switch circuits 102 and 103 and amplifiers 103 and 105 connected thereto, and the bias control circuit 100 control the source voltage of the amplifiers 103 and 105 and also controls the high-frequency switch circuit 102 and 104.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は主として移動体通信
などで用いる電力増幅器及びその制御方法並びに通信機
器に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power amplifier used mainly in mobile communication, a control method therefor, and a communication device.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、デジタル移動体通信は急激に普及
しており、端末の小形化・低消費電力化の開発が進んで
いる。また、現在のデジタル携帯電話に続いて、さらに
大きな通信容量を確保できるCDMA(Code Division M
ultiple Access)方式を採用した携帯電話の開発も進ん
でいる。CDMAについては「CDMA方式と次世代移
動体通信システム」(トリケップス叢書;1章)に記載
されているので詳細な説明は省略する。
2. Description of the Related Art In recent years, digital mobile communication has been rapidly spread, and development of miniaturization and low power consumption of terminals has been progressing. In addition, following the current digital mobile phone, CDMA (Code Division M
The development of mobile phones that use the ultiple access method is also progressing. CDMA is described in “CDMA System and Next-Generation Mobile Communication System” (Trikes Series; Chapter 1), and therefore detailed description is omitted.

【0003】以下、図13と図14を用いて従来の電力
増幅器を説明する。図13は従来の電力増幅器のブロッ
ク図である。図13において701は入力端子、702
は前段増幅器、703は後段増幅器、704は出力端子
である。
A conventional power amplifier will be described below with reference to FIGS. FIG. 13 is a block diagram of a conventional power amplifier. In FIG. 13, reference numeral 701 denotes an input terminal;
Denotes a front-stage amplifier, 703 denotes a rear-stage amplifier, and 704 denotes an output terminal.

【0004】図14は従来の電力増幅器の出力電力に対
する消費電流と歪み量と効率とを表したグラフである。
図14において実線は初期電流を従来のTDMA方式デ
ジタル携帯電話用の電力増幅器の設定値なみにした際の
特性の変化を表し、波線は図13に示す前段増幅器と後
段増幅器の初期電流をその半分に設定した場合の特性で
ある。
FIG. 14 is a graph showing current consumption, distortion, and efficiency with respect to output power of a conventional power amplifier.
In FIG. 14, the solid line represents the change in the characteristics when the initial current is set to be equal to the set value of the power amplifier for the conventional TDMA digital mobile phone. This is the characteristic when set to.

【0005】一般に電力増幅器は最大出力時の効率が最
大となるように調整されるが、CDMA方式では、基地
局との距離に応じて最大出力から70dBを越える広い
ダイナミックレンジでの出力電力制御を行うため、すべ
ての出力電力における高効率化が要求される。
In general, the power amplifier is adjusted so that the efficiency at the maximum output is maximized. However, in the CDMA system, the output power is controlled over a wide dynamic range exceeding 70 dB from the maximum output according to the distance from the base station. Therefore, it is required to increase the efficiency of all output powers.

【0006】ところが、図14に示すように、初期電流
をTDMAなみとした場合、低出力時における消費電力
が大きいため、効率が悪くなる。逆に初期電流を半分に
したときは、最大出力付近での歪み量が劣化してしま
う。そのため、電力増幅器は、歪み量が許容される範囲
内でもっとも少ない初期電流に設定する必要がある。
However, as shown in FIG. 14, when the initial current is on the order of TDMA, the power consumption at the time of low output is large, and the efficiency is deteriorated. Conversely, when the initial current is halved, the amount of distortion near the maximum output deteriorates. Therefore, the power amplifier needs to be set to the initial current that is the smallest within a range where the amount of distortion is allowable.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
構成では、電力増幅器の出力電力を下げた場合に効率が
劣化して、実際には不必要な電流を消費していることに
なる。特にCDMA方式では、最大出力電力で送信して
いる時よりも、出力を下げて送信している時の方が長い
ため、電池の消耗が激しく、電通話時間を短くしている
ことになってしまう。
However, in such a configuration, when the output power of the power amplifier is reduced, the efficiency is deteriorated, and unnecessary current is actually consumed. In particular, in the CDMA system, when transmitting at a reduced output is longer than when transmitting at the maximum output power, the battery is drastically consumed and the telephone talk time is shortened. I will.

【0008】さらにそのような出力電力低下時の効率を
改善するために、初期電流をB級に近づけた場合(小さ
くする場合)には、歪みが劣化してしまうため、初期電
流の低減には限界があった。
[0008] Further, when the initial current is brought close to the class B (when the initial current is reduced) in order to improve the efficiency when the output power is reduced, the distortion is deteriorated. There was a limit.

【0009】本発明は、このような従来の電力増幅器の
課題を考慮し、CDMA方式でも、効率が悪くならない
電力増幅器と、その制御方法を提供することを目的とす
る。
An object of the present invention is to provide a power amplifier in which the efficiency does not deteriorate even in the CDMA system and a control method therefor, in consideration of such problems of the conventional power amplifier.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、入力端子と、出力端子と、前記入力端
子と前記出力端子との間に順次直接又は間接的に接続さ
れた、N個のバイパス可能な増幅回路と、最終段の前記
増幅回路と前記出力端子との間に直接又は間接的に接続
されたインピーダンス変換回路と、前記増幅回路を制御
するバイアス制御回路とを備え、前記増幅回路は、高周
波スイッチ回路と、それに直接又は間接的に接続された
増幅器とで構成される回路であり、前記バイアス制御回
路は、前記増幅器の電源電圧を制御し、また前記高周波
スイッチ回路を制御する電力増幅器の構成を有する。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an input terminal, an output terminal, and a direct or indirect connection between an input terminal and an output terminal. , N bypassable amplifier circuits, an impedance conversion circuit directly or indirectly connected between the final-stage amplifier circuit and the output terminal, and a bias control circuit for controlling the amplifier circuit. The amplification circuit is a circuit including a high-frequency switch circuit and an amplifier directly or indirectly connected thereto, the bias control circuit controls a power supply voltage of the amplifier, and the high-frequency switch circuit Has the configuration of a power amplifier that controls

【0011】また、本発明は、入力端子と、前記入力端
子に入力された信号を2つの出力端子に切り替えながら
出力出来る第1の高周波スイッチ回路と、前記第1の高
周波スイッチ回路の一方の出力端子に直接又は間接的に
接続された第1の増幅器と、前記第1の増幅器の出力端
子と前記第1の高周波スイッチ回路の他方の出力端子に
直接又は間接的に接続され、それぞれの出力端子から入
力される2つの信号を独立に2つの出力端子に切り替え
ながら出力出来る第2の高周波スイッチ回路と、前記第
2の高周波スイッチ回路の一方の出力端子に直接又は間
接的に接続された第2の増幅器と、前記第2の高周波ス
イッチ回路の他方の出力端子に直接又は間接的に接続さ
れたインピーダンス変換回路と、前記第2の増幅器の出
力端子と前記インピーダンス変換回路の出力端子に直接
又は間接的に共通接続された出力端子と、前記第1の増
幅器と前記第2の増幅器の電源電圧を制御し、また前記
高周波スイッチ回路を制御するバイアス制御回路とを備
えたことを特徴とする電力増幅器である。
Further, the present invention provides an input terminal, a first high-frequency switch circuit capable of outputting a signal input to the input terminal while switching the signal to two output terminals, and one output of the first high-frequency switch circuit. A first amplifier directly or indirectly connected to a terminal, an output terminal of the first amplifier and the other output terminal of the first high-frequency switch circuit directly or indirectly connected to each other, A second high-frequency switch circuit that can output two signals input from the second high-frequency switch circuit while independently switching to two output terminals, and a second high-frequency switch circuit directly or indirectly connected to one output terminal of the second high-frequency switch circuit. , An impedance conversion circuit directly or indirectly connected to the other output terminal of the second high-frequency switch circuit, and an output terminal of the second amplifier and the input terminal. An output terminal connected directly or indirectly to an output terminal of the inductance conversion circuit, a bias control circuit controlling a power supply voltage of the first amplifier and the second amplifier, and controlling the high-frequency switch circuit; A power amplifier comprising:

【0012】また、本発明は、入力端子と、前記入力端
子に入力された信号を2つの出力端子に切り替えながら
出力出来る第1の高周波スイッチ回路と、前記第1の高
周波スイッチ回路の一方の出力端子に直接又は間接的に
接続された第1の増幅器と、前記第1の増幅器の出力端
子と前記第1の高周波スイッチ回路の他方の出力端子に
直接又は間接的に接続され、それぞれの出力端子から入
力される2つの信号を独立に2つの出力端子に切り替え
ながら出力出来る第2の高周波スイッチ回路と、前記第
2の高周波スイッチ回路の一方の出力端子に直接又は間
接的に接続された第2の増幅器と、前記第2の増幅器の
出力端子と前記第2の高周波スイッチ回路の他方の出力
端子に直接又は間接的に接続され、それぞれの出力端子
から入力される2つの信号を独立に2つの出力端子に切
り替えながら出力出来る第3の高周波スイッチ回路と、
前記第3の高周波スイッチ回路の一方の出力端子に直接
又は間接的に接続された第3の増幅器と、前記第3の高
周波スイッチ回路の他方の出力端子に直接又は間接的に
接続されたインピーダンス変換回路と、前記第3の増幅
器の出力端子と前記インピーダンス変換回路の出力端子
に直接又は間接的に共通接続された出力端子と、前記第
1の増幅器と前記第2の増幅器と前記第3の増幅器の電
源電圧を制御し、また前記高周波スイッチ回路を制御す
るバイアス制御回路とを備えたことを特徴とする電力増
幅器である。
Also, the present invention provides an input terminal, a first high-frequency switch circuit capable of outputting a signal input to the input terminal while switching the signal to two output terminals, and one output of the first high-frequency switch circuit. A first amplifier directly or indirectly connected to a terminal, an output terminal of the first amplifier and the other output terminal of the first high-frequency switch circuit directly or indirectly connected to each other, A second high-frequency switch circuit that can output two signals input from the second high-frequency switch circuit while independently switching to two output terminals, and a second high-frequency switch circuit directly or indirectly connected to one output terminal of the second high-frequency switch circuit. And the output terminal of the second amplifier and the other output terminal of the second high-frequency switch circuit are directly or indirectly connected to each other and input from each output terminal. A third high-frequency switch circuit that can output while switching the signals independently to the two output terminals,
A third amplifier connected directly or indirectly to one output terminal of the third high-frequency switch circuit, and an impedance converter directly or indirectly connected to the other output terminal of the third high-frequency switch circuit A circuit, an output terminal of the third amplifier, an output terminal commonly or directly connected to an output terminal of the impedance conversion circuit, and the first amplifier, the second amplifier, and the third amplifier. And a bias control circuit for controlling the high-frequency switch circuit.

【0013】また、本発明は、入力端子と、前記入力端
子に入力された信号を2つの出力端子に切り替えながら
出力出来る第1の高周波スイッチ回路と、前記第1の高
周波スイッチの一方の出力端子に直接又は間接的に接続
された第1の増幅器と、前記第1の増幅器の出力端子に
直接又は間接的に接続されたインピーダンス切替手段
と、前記第1の高周波スイッチ回路の他方の出力端子と
前記インピーダンス切替手段の出力端子に直接又は間接
的に接続され、それぞれの出力端子から入力される2つ
の信号を独立に3つの出力端子に切替ながら出力出来る
第2の高周波スイッチ回路と、前記第2の高周波スイッ
チの第1の出力端子に直接又は間接的に接続された第1
の終段増幅器と、前記第2の高周波スイッチの第2の出
力端子に直接又は間接的に接続された第2の終段増幅器
と、前記第2の高周波スイッチの第3の出力端子に直接
又は間接的に接続されたインピーダンス変換回路と、前
記第1の終段増幅器と第2の終段増幅器と前記インピー
ダンス変換回路とに直接又は間接的に共通接続された出
力端子と、前記第1の増幅器と前記第1、第2の終段増
幅器の電源電圧、前記インピーダンス切替手段のオン、
オフ、および前記第1、第2の高周波スイッチ回路の切
替を制御するバイアス制御回路とを備えたことを特徴と
する電力増幅器である。
Further, the present invention provides an input terminal, a first high-frequency switch circuit capable of outputting a signal input to the input terminal while switching the signal to two output terminals, and one output terminal of the first high-frequency switch. A first amplifier directly or indirectly connected to the first amplifier, impedance switching means directly or indirectly connected to an output terminal of the first amplifier, and another output terminal of the first high-frequency switch circuit. A second high-frequency switch circuit that is directly or indirectly connected to the output terminal of the impedance switching means and that can output two signals input from the respective output terminals while independently switching to three output terminals; Connected directly or indirectly to the first output terminal of the high-frequency switch of
A second-stage amplifier connected directly or indirectly to a second output terminal of the second high-frequency switch, and a third-stage amplifier connected directly or indirectly to a third output terminal of the second high-frequency switch. An indirectly connected impedance conversion circuit, an output terminal directly or indirectly connected to the first and second final stage amplifiers and the impedance conversion circuit, and the first amplifier And the power supply voltages of the first and second final stage amplifiers, the on of the impedance switching means,
And a bias control circuit for controlling switching off and switching between the first and second high-frequency switch circuits.

【0014】また、本発明は、少なくとも2段の電力増
幅器と、前記電力増幅器に並列に設けられたバイパス回
路と、前記電力増幅器と前記バイパス回路の入出力端子
に接続された高周波スイッチ回路と、バイアス制御回路
とを備えた電力増幅器に対する電力制御方法であって、
前記高周波スイッチ回路が、増幅器全体の出力電力に応
じて、前記電力増幅器と前記バイパス回路を切り替え、
前記バイアス制御回路が、使用していない電力増幅器の
電源を遮断することを特徴とする電力増幅器の電力制御
方法である。
The present invention also provides a power amplifier having at least two stages, a bypass circuit provided in parallel with the power amplifier, a high-frequency switch circuit connected to input / output terminals of the power amplifier and the bypass circuit, A power control method for a power amplifier including a bias control circuit,
The high-frequency switch circuit switches the power amplifier and the bypass circuit according to the output power of the entire amplifier,
A power control method for a power amplifier, wherein the bias control circuit shuts off a power supply of an unused power amplifier.

【0015】また、本発明は、上記いずれかの電力増幅
器と、アンテナと、受信回路と、前記受信回路からの信
号を、前記電力増幅器を利用して処理する信号処理回路
と、前記信号処理回路からの信号を送信処理する送信回
路とを備えたことを特徴とする通信機器である。
The present invention also provides any one of the above power amplifiers, an antenna, a receiving circuit, a signal processing circuit for processing a signal from the receiving circuit using the power amplifier, and a signal processing circuit. And a transmission circuit for transmitting a signal from the communication device.

【0016】このような構成によって、少なくとも2段
の電力増幅器の構成で送信電力を下げるのに従い、大き
い電力の増幅器を高周波スイッチでバイパスし、バイパ
スされた増幅器の電源を切断して低送信電力時の効率を
改善することが可能となり、さらに送信出力を下げた場
合にはその前段の増幅器をバイパスし、バイパスされた
増幅器の電源を切断して効率を改善する。この動作を繰
り返すことで送信時の広いダイナミックレンジにおいて
効率を改善することが可能となる。
With such a configuration, as the transmission power is reduced by the configuration of at least two stages of power amplifiers, the high power amplifier is bypassed by the high frequency switch, and the power supply of the bypassed amplifier is cut off to reduce the transmission power. When the transmission output is further reduced, the amplifier at the preceding stage is bypassed, and the power of the bypassed amplifier is cut off to improve the efficiency. By repeating this operation, it is possible to improve the efficiency over a wide dynamic range during transmission.

【0017】これによって、高周波スイッチを用いたバ
イパス回路で出力電力が低下した場合に終段増幅器をバ
イパスし、終段トランジスタのバイアス電流をカットす
ることで、効率の改善を可能とする。
Thus, when the output power is reduced by the bypass circuit using the high-frequency switch, the final stage amplifier is bypassed, and the bias current of the final stage transistor is cut, so that the efficiency can be improved.

【0018】さらに、その各段の増幅器自体の初期電流
を下げてB級に近い動作で低出力時の効率を改善するこ
とができる。そのとき増幅器の歪みが大きくなるところ
を、バイパス回路内の高周波スイッチのトランジスタを
用いて、前置歪み補償を行うことで、回路規模を大きく
することなく、初期電流が小さく、かつ、低出力時に不
要電流を遮断する構成の電力増幅器を実現することが可
能となる。
Further, the initial current of the amplifier itself at each stage can be reduced to improve the efficiency at the time of low output by operation close to class B. At that time, the distortion of the amplifier becomes large, by performing pre-distortion compensation using the transistor of the high-frequency switch in the bypass circuit, the initial current is small without increasing the circuit scale, and at the time of low output. It is possible to realize a power amplifier configured to cut off unnecessary current.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の電力増幅器の実施の形態を説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the power amplifier of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0020】(実施の形態1)図1、図2を用いて本発
明の第1の実施の形態を説明する。図1は第1の実施の
形態を示す電力増幅器のブロック図である。100はバ
イアス制御回路、101は入力端子、102は1つの入
力を2つの出力に切り替える第1の高周波スイッチ回
路、103は前段増幅器、104は2つの入力を独立に
2つの出力に切り替える第2の高周波スイッチ回路、1
05は後段増幅器、106は4分の1波長線路(インピ
ーダンス変換回路)、107は出力端子である。本発明
にかかる増幅回路1010は、前記高周波スイッチ回路
と、増幅器との組み合わせをいう。
(Embodiment 1) A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram of a power amplifier according to the first embodiment. 100 is a bias control circuit, 101 is an input terminal, 102 is a first high-frequency switch circuit that switches one input to two outputs, 103 is a pre-amplifier, and 104 is a second high-frequency switch that switches two inputs independently to two outputs. High frequency switch circuit, 1
05 is a post-amplifier, 106 is a quarter wavelength line (impedance conversion circuit), and 107 is an output terminal. The amplifier circuit 1010 according to the present invention refers to a combination of the high-frequency switch circuit and an amplifier.

【0021】本実施の形態の電力増幅器は、最大の出力
電力を要するときには、図1の第1の高周波スイッチ回
路102をAからBに接続し、第2のスイッチCとDを
接続する。このとき第2のスイッチの端子Eのインピー
ダンスを短絡(低インピーダンス)にすることで、4分
の1波長線路106を介して後段増幅器105の出力端
子から端子E側を見たインピーダンスを開放(高インピ
ーダンス)に変換する。なお、図1で1000はその短
絡のためのスイッチである。
In the power amplifier of the present embodiment, when the maximum output power is required, the first high-frequency switch circuit 102 of FIG. 1 is connected from A to B, and the second switches C and D are connected. At this time, by making the impedance of the terminal E of the second switch short-circuited (low impedance), the impedance when the terminal E side is viewed from the output terminal of the post-stage amplifier 105 via the quarter wavelength line 106 is opened (high). Impedance). In FIG. 1, reference numeral 1000 denotes a switch for the short circuit.

【0022】これにより、入力端子101から入力され
た信号は前段増幅器103で増幅され、後段増幅器10
5で更に増幅され、その出力信号が出力端子107へ出
力される。
As a result, the signal input from the input terminal 101 is amplified by the pre-amplifier 103 and
5, and the output signal is output to the output terminal 107.

【0023】出力電力が最大点から後段増幅器の利得分
低下したときには、図1の第1の高周波スイッチ回路1
02をAからBに接続したままで、第2の高周波スイッ
チ回路104のCとEを接続する。そして後段増幅器1
05のバイアス電流をバイアス制御回路100が遮断す
る。
When the output power decreases from the maximum point by the gain of the subsequent amplifier, the first high-frequency switch circuit 1 of FIG.
C and E of the second high-frequency switch circuit 104 are connected while 02 is connected from A to B. And the latter stage amplifier 1
The bias control circuit 100 cuts off the bias current 05.

【0024】このとき、4分の1波長線路106と出力
端子107との接続点から後段増幅器105の出力を見
たインピーダンスが、高インピーダンスになるようにバ
イアス制御回路はバイアスする。
At this time, the bias control circuit biases such that the impedance when the output of the post-amplifier 105 is viewed from the connection point between the quarter wavelength line 106 and the output terminal 107 becomes high.

【0025】これによって入力端子101から入力され
た信号は、前段増幅器103で増幅され、後段増幅器1
05をバイパスし、4分の1波長線路106を経て出力
端子107へ伝達される。
As a result, the signal input from the input terminal 101 is amplified by the pre-amplifier 103, and
The signal is transmitted to the output terminal 107 via the quarter wavelength line 106, bypassing the signal line 05.

【0026】さらに出力信号が前段増幅器の利得分低下
した場合には、第1の高周波スイッチ回路102をAか
らFに接続し、第2の高周波スイッチ回路をGからEに
接続する。そして、前後段の増幅器103,105のバ
イアス電流をバイアス制御回路100が遮断する。これ
により、入力端子101から入力された信号が、前段増
幅器103と後段増幅器105をそれぞれバイパスし
て、出力端子107へ伝達される。
When the output signal further decreases by the gain of the pre-amplifier, the first high-frequency switch circuit 102 is connected from A to F, and the second high-frequency switch circuit is connected from G to E. Then, the bias control circuit 100 cuts off the bias currents of the amplifiers 103 and 105 in the preceding and succeeding stages. As a result, the signal input from the input terminal 101 is transmitted to the output terminal 107, bypassing the pre-amplifier 103 and the post-amplifier 105, respectively.

【0027】図2は電力増幅器の出力電力に対する消費
電流の変化を示している。以上のような動作をする場合
には、図2(a)に太線で示されるような消費電流特性
を有し、増幅器をバイパスしない場合に比べて消費電流
が大きく削減できることが分かる。
FIG. 2 shows a change in current consumption with respect to the output power of the power amplifier. It can be seen that the above operation has the current consumption characteristics shown by the thick line in FIG. 2A, and the current consumption can be greatly reduced as compared with the case where the amplifier is not bypassed.

【0028】ここで、PMAXは、最大送信電力を表し
ており、PLEV1は、PMAX−後段増幅器の利得を
表し、PLEV2は、PLEV1−前段増幅器の利得を
表している。
Here, PMAX represents the maximum transmission power, PLEV1 represents the gain of PMAX-the post-amplifier, and PLEV2 represents the gain of PLEV1-the pre-amplifier.

【0029】また、ちょうど前後段の増幅器をバイパス
するかどうかの境界では図2(b)に示すように、送信
電力を下げてバイパスを開始する電力値と、送信電力を
上げてバイパスを辞める電力値をずらすことで、バイパ
スの切替の頻度を減らすことも可能である。
At the boundary of whether to bypass the amplifiers in the preceding and succeeding stages, as shown in FIG. 2B, a power value at which the transmission power is reduced to start the bypass, and a power value at which the transmission power is increased to stop the bypass. By shifting the value, the frequency of bypass switching can be reduced.

【0030】(実施の形態2)次に、図3を用いて本発
明の第2の実施の形態を説明する。図3は第2の実施の
形態を示す電力増幅器のブロック図である。300はバ
イアス制御回路、301は入力端子、302は1つの入
力を2つの出力に切り替える第1の高周波スイッチ回
路、303は前段増幅器、304は2つの入力を独立に
2つの出力に切り替える第2の高周波スイッチ回路、3
05は中段増幅器、306は2つの入力を独立に2つの
出力に切り替える第3の高周波スイッチ回路、307は
後段増幅器、308は4分の1波長線路、309は出力
端子である。
(Embodiment 2) Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a block diagram of a power amplifier according to the second embodiment. 300 is a bias control circuit, 301 is an input terminal, 302 is a first high-frequency switch circuit that switches one input to two outputs, 303 is a pre-amplifier, and 304 is a second switch that switches two inputs independently to two outputs. High frequency switch circuit, 3
05 is a middle-stage amplifier, 306 is a third high-frequency switch circuit that switches two inputs to two outputs independently, 307 is a post-amplifier, 308 is a quarter-wave line, and 309 is an output terminal.

【0031】本発明の第2の実施の形態の電力増幅器
は、入力端子301と、前記入力端子301に入力され
た信号を2つの出力に切り替える第1の高周波スイッチ
回路302と、前記第1の高周波スイッチ302の一方
の出力に接続された第1の増幅器(前段増幅器)303
と、前記第1の増幅器303の出力と前記第1の高周波
スイッチ302の他方の出力に接続された2つの入力を
独立に2つの出力に切り替える第2の高周波スイッチ回
路304と、前記第2の高周波スイッチ回路304の一
方の出力に接続された第2の増幅器(中段増幅器)30
5と、前記第2の増幅器305の出力と前記第2の高周
波スイッチ304の他方の出力に接続された2つの入力
を独立に2つの出力に切り替える第3の高周波スイッチ
回路306と、前記第3の高周波スイッチ回路306の
一方の出力に接続された第3の増幅器(後段増幅器)3
07と、前記第3の高周波スイッチ回路306の他方の
出力に接続された4分の1波長線路308と、前記第1
の増幅器303と前記第2の増幅器305と前記第3の
増幅器307の電源電圧を制御するバイアス制御回路3
00とから構成される。
The power amplifier according to the second embodiment of the present invention comprises an input terminal 301, a first high-frequency switch circuit 302 for switching a signal input to the input terminal 301 to two outputs, First amplifier (pre-amplifier) 303 connected to one output of high-frequency switch 302
A second high-frequency switch circuit 304 that independently switches two outputs connected to the output of the first amplifier 303 and the other output of the first high-frequency switch 302 to two outputs; Second amplifier (middle-stage amplifier) 30 connected to one output of high-frequency switch circuit 304
5, a third high-frequency switch circuit 306 for independently switching the two inputs connected to the output of the second amplifier 305 and the other output of the second high-frequency switch 304 to two outputs, Amplifier (post-stage amplifier) 3 connected to one output of the high-frequency switch circuit 306 of FIG.
07, a quarter-wave line 308 connected to the other output of the third high-frequency switch circuit 306,
Control circuit 3 for controlling the power supply voltage of the amplifier 303, the second amplifier 305, and the third amplifier 307.
00.

【0032】本実施の形態は第1の実施の形態において
さらに送信電力の低い増幅器までバイパス回路を拡張し
たものである。第1の実施の形態で説明したのと同じよ
うに動作させれば、図4の様に、消費電流を削減でき
る。
In this embodiment, the bypass circuit is extended to an amplifier having a lower transmission power in the first embodiment. By operating in the same manner as described in the first embodiment, the current consumption can be reduced as shown in FIG.

【0033】なお、さらに送信電力を下げた場合に同様
の手順でさらに前の段でバイパス回路を設けることで消
費電流をさらに削減できることは明らかである。すなわ
ち、増幅回路1010(高周波スイッチ回路と増幅器の
組)を任意の数のN段接続することができる。
It is apparent that current consumption can be further reduced by providing a bypass circuit at a further previous stage in the same procedure when the transmission power is further reduced. That is, an arbitrary number of N stages of amplifier circuits 1010 (a set of a high-frequency switch circuit and an amplifier) can be connected.

【0034】(実施の形態3)続いて図5を用いて本発
明の第3の実施の形態を説明する。図5は第3の実施の
形態を示す電力増幅器のブロック図である。400はバ
イアス制御回路、401は入力端子、402は1つの入
力を2つの出力に切り替える第1の高周波スイッチ回
路、403は前段増幅器、404は2つの入力を独立に
2つの出力に切り替える第2の高周波スイッチ回路、4
05は後段増幅器、406は4分の1波長線路、407
は出力端子、408は前段増幅器で発生する歪みをあら
かじめ補償する第1のプリディストーション回路、40
9は後段増幅器で発生する歪みをあらかじめ補償する第
2のプリディストーション回路である。
(Embodiment 3) Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram of a power amplifier according to the third embodiment. 400 is a bias control circuit, 401 is an input terminal, 402 is a first high-frequency switch circuit that switches one input to two outputs, 403 is a preamplifier, and 404 is a second high-frequency switch that switches two inputs independently to two outputs. High frequency switch circuit, 4
05 is a post-amplifier, 406 is a quarter wavelength line, 407
Is an output terminal, 408 is a first pre-distortion circuit for pre-compensating for distortion generated in the pre-amplifier, 40 is
Reference numeral 9 denotes a second pre-distortion circuit for compensating in advance for distortion generated in the post-stage amplifier.

【0035】本発明の第3の実施の形態の電力増幅器
は、第1の実施の形態の構成に加えて、第1の高周波ス
イッチ回路402と第1の増幅器(前段増幅器)403
の間に、第1のプリディストーション回路(第1の前置
歪み補償回路)408を設けており、同様に、第2の高
周波スイッチ回路404と第2の増幅器(後段増幅器)
405との間に、第2のプリディストーション回路(第
2の前置歪み補償回路)409を設けていることが特徴
である。
The power amplifier according to the third embodiment of the present invention includes a first high-frequency switch circuit 402 and a first amplifier (pre-amplifier) 403 in addition to the configuration of the first embodiment.
, A first pre-distortion circuit (first pre-distortion compensation circuit) 408 is provided. Similarly, a second high-frequency switch circuit 404 and a second amplifier (post-stage amplifier) are provided.
A second predistortion circuit (second predistortion compensation circuit) 409 is provided between the second predistortion circuit 405 and the second predistortion circuit 405.

【0036】図5において第1,第2のプリディストー
ション回路は前後段増幅器の振幅歪みまたは位相歪みを
あらかじめ補正するか、あるいは、そのいずれも補正す
ることで増幅器全体の非線形歪みを低減することが可能
となる。
In FIG. 5, the first and second pre-distortion circuits correct the amplitude distortion or the phase distortion of the preceding and succeeding amplifiers in advance, or reduce the non-linear distortion of the entire amplifier by correcting either of them. It becomes possible.

【0037】このとき、その歪み改善量に見合う分の各
増幅器の初期電流を削減することが可能で、この場合に
はバイパス回路を切り替えない範囲でも、送信電力を下
げた場合の低消費電流化を実現することができる。もち
ろんさらに第1の実施の形態で述べたようなバイアス制
御制御により不要電流を削減することができる。
At this time, it is possible to reduce the initial current of each amplifier corresponding to the distortion improvement amount. In this case, even if the bypass circuit is not switched, the current consumption can be reduced when the transmission power is reduced. Can be realized. Needless to say, unnecessary current can be further reduced by the bias control as described in the first embodiment.

【0038】なお、第1、第2のそれぞれの増幅器の入
力前に前置歪み補償回路を用いたが、どちらか一方に用
いても増幅器全体の非線形歪みを低減することが可能と
なる。
Although the pre-distortion compensating circuit is used before the input of the first and second amplifiers, the nonlinear distortion of the whole amplifier can be reduced by using either one of them.

【0039】なお、第1の実施の形態の電力増幅器の構
成における前置歪み補償回路を用いた例を示したが、第
2の実施の形態の増幅器に用いても、同様に増幅器全体
の非線形歪みを低減することができる。
Although the example using the predistortion compensating circuit in the configuration of the power amplifier according to the first embodiment has been described, the same applies to the amplifier according to the second embodiment. Distortion can be reduced.

【0040】(実施の形態4)続いて図6を用いて本発
明の第4の実施の形態を説明する。図6は第4の実施の
形態を示す電力増幅器のブロック図である。図6は第1
の実施の形態の高周波スイッチ回路を抜き出したもの
で、(a)にブロック図、(b)に回路図、(c)にそ
の(b)の回路をさらに改良した回路図を示す。A〜E
は高周波スイッチ回路の各端子を示している。図6
(c)におけるトランジスタQ1〜Q8と図6(b)に
おけるトランジスタQ1〜Q12は説明の簡便のためゲ
ート端子を開放しているが、実際には直列の保護抵抗と
ノイズ成分を落とす並列のバイパスコンデンサを介し
て、バイアス制御回路に接続されている。
(Embodiment 4) Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram of a power amplifier according to the fourth embodiment. FIG. 6 shows the first
(A) is a block diagram, (b) is a circuit diagram, and (c) is a circuit diagram obtained by further improving the (b) circuit. AE
Indicates terminals of the high-frequency switch circuit. FIG.
Although the gate terminals of the transistors Q1 to Q8 in FIG. 6C and the transistors Q1 to Q12 in FIG. 6B are open for the sake of simplicity, actually, a series protective resistor and a parallel bypass capacitor for reducing noise components are used. Is connected to a bias control circuit via

【0041】ここで、(c)の高周波スイッチ回路で
は、(b)のスイッチ構成に比べて、トランジスタ数を
4つ減らすことができ、回路の小形化が可能で、IC化
を容易にすることができる。
Here, in the high-frequency switch circuit shown in (c), the number of transistors can be reduced by four compared to the switch configuration shown in (b), the circuit can be downsized, and the IC can be easily implemented. Can be.

【0042】図6(c)に示された高周波スイッチ回路
は、第1の入力端子Aと、前記第1の入力端子Aにドレ
インまたはソースのいずれか一方を直列に接続した第1
のトランジスタQ2と、前記第1のトランジスタQ2の
ドレインまたはソースの残った一方に第1の出力端子B
を接続し、前記第1の出力端子Bにドレインまたはソー
スを高周波接地した第2のトランジスタQ1のドレイン
またはソースの残った一方を接続し、前記第1の入力端
子Aにドレインまたはソースのいずれか一方を直列に接
続した第3のトランジスタQ3と、前記第3のトランジ
スタQ3のドレインまたはソースの残った一方に第2の
出力端子Eを接続し、前記第2の出力端子Eにドレイン
またはソースを高周波接地した第4のトランジスタQ4
のドレインまたはソースの残った一方を接続し、前記第
2の出力端子Eにドレインまたはソースのいずれか一方
を直列に接続した第5のトランジスタQ5と、前記第5
のトランジスタQ5のドレインまたはソースの残った一
方に第2の入力端子Cを接続し、前記第2の入力端子C
にドレインまたはソースを高周波接地した第6のトラン
ジスタQ6のドレインまたはソースの残った一方を接続
し、前記第2の入力端子Cにドレインまたはソースのい
ずれか一方を直列に接続した第7のトランジスタQ7
と、前記第7のトランジスタQ7のドレインまたはソー
スの残った一方に第3の出力端子Dを接続し、前記第3
の出力端子Dにドレインまたはソースを高周波接地した
第8のトランジスタQ8のドレインまたはソースの残っ
た一方を接続した構成とする。
The high-frequency switch circuit shown in FIG. 6C has a first input terminal A and a first input terminal A in which either one of a drain and a source is connected in series.
And a first output terminal B connected to the remaining one of the drain and the source of the first transistor Q2.
And the other of the drain or source of the second transistor Q1 whose drain or source is grounded at high frequency is connected to the first output terminal B, and either the drain or the source is connected to the first input terminal A. A third transistor Q3, one of which is connected in series, and a second output terminal E connected to the remaining one of the drain or source of the third transistor Q3, and a drain or source connected to the second output terminal E. High frequency grounded fourth transistor Q4
A fifth transistor Q5 having one of the drain or source connected to the second output terminal E and one of the drain or source connected in series to the second output terminal E;
The second input terminal C is connected to the remaining one of the drain and source of the transistor Q5 of the
The other of the drain or the source of the sixth transistor Q6 whose drain or source is grounded at a high frequency is connected to the seventh transistor Q7 having the drain or the source connected in series to the second input terminal C.
And a third output terminal D connected to the remaining one of the drain and the source of the seventh transistor Q7.
And the remaining one of the drain and the source of the eighth transistor Q8 whose drain or source is grounded at a high frequency is connected to the output terminal D.

【0043】この回路において、各トランジスタのゲー
ト端子に付加される電圧を(表1)のように制御するこ
とで、第1の実施の形態で説明した効果が得られる。
In this circuit, by controlling the voltage applied to the gate terminal of each transistor as shown in Table 1, the effects described in the first embodiment can be obtained.

【0044】[0044]

【表1】 [Table 1]

【0045】また、トランジスタQ1、Q2のうち少な
くとも1つに適当なバイアスを与えて、プリディストー
ション動作をさせることで、特別な前置プレディストー
ション回路を付加することなく、第3の実施の形態の効
果を得ることが可能となる。
Further, by applying an appropriate bias to at least one of the transistors Q1 and Q2 to perform a pre-distortion operation, a special pre-distortion circuit is not added, and the third embodiment can be used. The effect can be obtained.

【0046】同様にQ6、Q7、Q8のうち少なくとも
1つに適当なバイアスを与えて、プリディストーション
動作をさせることで、特別な前置プレディストーション
回路を伴わずに、第3の実施の形態の効果を得ることが
可能となる。
Similarly, by applying an appropriate bias to at least one of Q6, Q7, and Q8 to perform a predistortion operation, a special predistortion circuit is not required and the third embodiment is not required. The effect can be obtained.

【0047】(実施の形態5)続いて図7を用いて本発
明の第5の実施の形態を説明する。図7は第5の実施の
形態を示す電力増幅器のブロック図である。図7は第2
の実施の形態の高周波スイッチ回路を抜き出したもので
(a)にブロック図、(b)に回路図を示す。A〜Kは
スイッチ回路の各端子を示している。
(Embodiment 5) Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram of a power amplifier according to a fifth embodiment. FIG. 7 shows the second
(A) is a block diagram, and (b) is a circuit diagram in which the high-frequency switch circuit of the embodiment is extracted. A to K indicate each terminal of the switch circuit.

【0048】図7(b)においてトランジスタQ1〜Q
14は説明の簡便のためゲート端子を開放しているが、
実際には直列の保護抵抗とノイズ成分を落とす並列のバ
イパスコンデンサを介して、バイアス制御回路に接続さ
れている。この回路では第4の実施の形態と同じよう
に、従来の構成よりトランジスタ数を6つ減らすことが
可能で、回路の小形化が可能で、IC化を容易にするこ
とができる。 ここにいう従来例とは、図6(b)の回
路に、さらに、図6(b)の回路中の、Q4からQ11
までの回路の部分を出力端子Cにさらに追加したもので
ある。従って、従来例ではトランジスタの数は20個と
なり、本実施の形態5では14個となり、6個減らすこ
とが出来る。
In FIG. 7B, transistors Q1 to Q
14 has an open gate terminal for convenience of explanation,
Actually, it is connected to a bias control circuit via a series protection resistor and a parallel bypass capacitor for reducing noise components. In this circuit, as in the fourth embodiment, the number of transistors can be reduced by six compared to the conventional configuration, the circuit can be downsized, and the IC can be easily implemented. The conventional example mentioned here is different from the circuit of FIG. 6B in that Q4 to Q11 in the circuit of FIG.
The above-described circuit parts are further added to the output terminal C. Therefore, the number of transistors is 20 in the conventional example, and 14 in the fifth embodiment, which can be reduced by 6.

【0049】図7(b)に示された高周波スイッチ回路
は、第1の入力端子Aと、前記第1の入力端子Aにドレ
インまたはソースのいずれか一方を直列に接続した第1
のトランジスタQ2と、前記第1のトランジスタQ2の
ドレインまたはソースの残った一方に第1の出力端子B
を接続し、前記第1の出力端子Bにドレインまたはソー
スを高周波接地した第2のトランジスタQ1のドレイン
またはソースの残った一方を接続し、前記第1の入力端
子Aにドレインまたはソースのいずれか一方を直列に接
続した第3のトランジスタQ3と、前記第3のトランジ
スタQ3のドレインまたはソースの残った一方にドレイ
ンまたはソースを高周波接地した第4のトランジスタQ
4のドレインまたはソースの残った一方を接続し、前記
第3のトランジスタQ3のドレインまたはソースの残っ
た一方にドレインまたはソースのいずれか一方を直列に
接続した第5のトランジスタQ5と、前記第5のトラン
ジスタQ5のドレインまたはソースの残った一方に第2
の入力端子Cを接続し、前記第2の入力端子Cにドレイ
ンまたはソースを高周波接地した第6のトランジスタQ
6のドレインまたはソースの残った一方を接続し、前記
第2の入力端子Cにドレインまたはソースのいずれか一
方を直列に接続した第7のトランジスタQ7と、前記第
7のトランジスタQ7のドレインまたはソースの残った
一方に第2の出力端子Dを接続し、前記第2の出力端子
Dにドレインまたはソースを高周波接地した第8のトラ
ンジスタQ8のドレインまたはソースの残った一方を接
続し、前記第3のトランジスタQ3のドレインまたはソ
ースの残った一方にドレインまたはソースのいずれか一
方を直列に接続した第9のトランジスタQ9と、前記第
9のトランジスタQ9のドレインまたはソースの残った
一方に第3の出力端子Kを接続し、前記第3の出力端子
Kにドレインまたはソースを高周波接地した第10のト
ランジスタQ10のドレインまたはソースの残った一方
を接続し、前記第3の出力端子Kにドレインまたはソー
スのいずれか一方を直列に接続した第11のトランジス
タQ11と、前記第11のトランジスタQ11のドレイ
ンまたはソースの残った一方に第3の入力端子Hを接続
し、前記第3の入力端子Hにドレインまたはソースを高
周波接地した第12のトランジスタQ12のドレインま
たはソースの残った一方を接続し、前記第3の入力端子
Hにドレインまたはソースのいずれか一方を直列に接続
した第13のトランジスタQ13と、前記第13のトラ
ンジスタQ13のドレインまたはソースの残った一方に
第4の出力端子Iを接続し、前記第4の出力端子Iにド
レインまたはソースを高周波接地した第14のトランジ
スタQ14のドレインまたはソースの残った一方を接続
した構成である。
The high-frequency switch circuit shown in FIG. 7B has a first input terminal A and a first input terminal A in which one of a drain and a source is connected in series.
And a first output terminal B connected to the remaining one of the drain and the source of the first transistor Q2.
And the other of the drain or source of the second transistor Q1 whose drain or source is grounded at high frequency is connected to the first output terminal B, and either the drain or the source is connected to the first input terminal A. A third transistor Q3 having one connected in series, and a fourth transistor Q3 having a drain or source grounded at a high frequency to one of the remaining drain or source of the third transistor Q3.
A fifth transistor Q5 in which one of the drain and the source of the third transistor Q3 is connected, and one of the drain and the source is connected in series to the remaining one of the drain and the source of the third transistor Q3; The drain or source of the transistor Q5
A sixth transistor Q having a high-frequency grounded drain or source connected to the second input terminal C
And a drain or source of the seventh transistor Q7, the drain or source of which is connected to the second input terminal C, and a drain or source connected to the second input terminal C. Is connected to the second output terminal D, and the remaining one of the drain or source of the eighth transistor Q8 whose drain or source is grounded at high frequency is connected to the second output terminal D; A ninth transistor Q9 in which either the drain or the source is connected in series to the remaining one of the drain or the source of the transistor Q3, and the third output to the remaining one of the drain or the source of the ninth transistor Q9 A tenth transistor Q10 having a terminal K connected thereto and a drain or a source connected to the third output terminal K by high-frequency grounding. An eleventh transistor Q11 in which one of a drain and a source is connected and one of a drain and a source is connected in series to the third output terminal K; and a remaining drain or source of the eleventh transistor Q11. The third input terminal H is connected to the other input terminal, and the remaining one of the drain and source of the twelfth transistor Q12 whose drain or source is grounded at high frequency is connected to the third input terminal H. A thirteenth transistor Q13 having one of a drain and a source connected in series to a terminal H, and a fourth output terminal I connected to the remaining one of the drain and the source of the thirteenth transistor Q13, Drain or source of a fourteenth transistor Q14 whose drain or source is grounded at high frequency to the output terminal I A remaining connecting one configuration.

【0050】この回路において、各トランジスタのゲー
ト端子に付加される電圧を(表2)のように制御するこ
とで、第3の実施の形態で説明した効果が得られる。
In this circuit, the effect described in the third embodiment can be obtained by controlling the voltage applied to the gate terminal of each transistor as shown in Table 2.

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】また、トランジスタQ1、Q2のうち少な
くとも1つに適当なバイアスを与えて、プリディストー
ション動作をさせることで、前置プレディストーション
回路を伴わずに、第3の実施の形態の効果を得ることが
可能となる。同様にQ6、Q7、Q8のうち少なくとも
1つに適当なバイアスを与えて、プリディストーション
動作をさせることで、前置プレディストーション回路を
伴わずに、第3の実施の形態の効果を得ることが可能と
なる。
Further, by applying an appropriate bias to at least one of the transistors Q1 and Q2 to perform a pre-distortion operation, the effect of the third embodiment can be obtained without a pre-distortion circuit. It becomes possible. Similarly, by applying an appropriate bias to at least one of Q6, Q7, and Q8 to perform a pre-distortion operation, the effect of the third embodiment can be obtained without a pre-distortion circuit. It becomes possible.

【0053】同様にQ12、Q13、Q14のうち少な
くとも1つに適当なバイアスを与えて、プリディストー
ション動作をさせることで、前置プレディストーション
回路を伴わずに第3の実施の形態の効果を得ることが可
能となる。
Similarly, by applying an appropriate bias to at least one of Q12, Q13, and Q14 and performing a pre-distortion operation, the effect of the third embodiment can be obtained without a preceding pre-distortion circuit. It becomes possible.

【0054】(実施の形態6)続いて、第6の実施の形
態を、図8、図9を用いて説明する。図8は本発明の電
力増幅器600のブロック図である。601は入力端
子、602は1つの入力を2つの出力に切替える第1の
高周波スイッチ、603は増幅器、604はインピーダ
ンス切替手段、605は2つの入力を3つの出力に切替え
る第2の高周波スイッチ、606は第1の終段増幅器、
607は第2の終段増幅器、608は伝送線路、609
は出力端子、610はバイアス制御回路である。
(Embodiment 6) Next, a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 8 is a block diagram of a power amplifier 600 according to the present invention. 601 is an input terminal, 602 is a first high-frequency switch for switching one input to two outputs, 603 is an amplifier, 604 is impedance switching means, 605 is a second high-frequency switch for switching two inputs to three outputs, 606 Is the first final stage amplifier,
607 is a second final stage amplifier, 608 is a transmission line, 609
Is an output terminal, and 610 is a bias control circuit.

【0055】第6の実施の形態の電力増幅器は最大出力
電力を要するときには、図8の第1の高周波スイッチ6
01をAからBに接続し、第2の高周波スイッチ605
のCとDおよびEを接続する。このとき、第2の高周波
スイッチ605の端子Fのインピーダンスを、スイッチ
1001を閉じて短絡にして、低インピーダンスするこ
とで、伝送線路608を介して第1、第2の終段増幅器
606、607の出力から端子側をみたインピーダンス
を開放(高インピーダンス)に変換する。
When the power amplifier according to the sixth embodiment requires the maximum output power, the first high-frequency switch 6 shown in FIG.
01 from A to B, the second high-frequency switch 605
C and D and E are connected. At this time, the impedance of the terminal F of the second high-frequency switch 605 is short-circuited by closing the switch 1001 to make the impedance low, so that the impedance of the first and second final amplifiers 606 and 607 via the transmission line 608 is reduced. Convert the impedance from the output to the terminal side to open (high impedance).

【0056】これにより、入力端子601から入力され
た信号は、増幅器603で増幅され、さらに第1、第2
の終段増幅器606、607で増幅され、その出力信号
が出力端子609に出力される。このとき、第1、第2
の終段増幅器606、607は並列に構成されており、
各回路は一般に同一の特性インピーダンスであるため、
インピーダンス切替手段604を用いて整合をとる。
As a result, the signal input from the input terminal 601 is amplified by the amplifier 603, and further amplified by the first and second signals.
Are amplified by the final-stage amplifiers 606 and 607, and the output signal is output to the output terminal 609. At this time, the first and second
Are configured in parallel with the final-stage amplifiers 606 and 607,
Since each circuit generally has the same characteristic impedance,
Matching is performed using the impedance switching means 604.

【0057】ここで、送信電力が増幅器603と第1の
終段増幅器606で十分な場合には、第1の高周波スイ
ッチ602をAからBに接続したままで、第2の高周波
スイッチ605のCとDを接続する。
Here, when the transmission power is sufficient with the amplifier 603 and the first final-stage amplifier 606, the C of the second high-frequency switch 605 is maintained while the first high-frequency switch 602 is connected from A to B. And D are connected.

【0058】このとき、制御回路610は、第2の終段
増幅器607のバイアス電流を遮断し、第1の終段増幅
器606と出力端子609の接続点から第2の終段増幅
器607の出力をみたインピーダンスが高インピーダン
スとなるようバイアスをあたえ、インピーダンス切替手
段604はオフとなるよう制御する。これにより、入力
端子601から入力された信号は、増幅器603で増幅
され、さらに第1の終段増幅器606で増幅され、その
出力信号が出力端子609に出力される。
At this time, the control circuit 610 cuts off the bias current of the second final stage amplifier 607 and outputs the output of the second final stage amplifier 607 from the connection point between the first final stage amplifier 606 and the output terminal 609. A bias is applied so that the observed impedance becomes a high impedance, and the impedance switching means 604 is controlled to be turned off. As a result, the signal input from the input terminal 601 is amplified by the amplifier 603, further amplified by the first final-stage amplifier 606, and the output signal is output to the output terminal 609.

【0059】また、送信電力が増幅器603と第2の終
段増幅器607で十分な場合には、第1の高周波スイッ
チ602をAからBに接続したままで、第2の高周波ス
イッチ605のCとEを接続する。
When the transmission power is sufficient with the amplifier 603 and the second final-stage amplifier 607, the first high-frequency switch 602 is connected from A to B while the C and the second high-frequency switch 605 are connected. Connect E.

【0060】このとき、バイアス制御回路610は、第
2の終段増幅器607のバイアス電流を遮断し、第2の
終段増幅器607と出力端子609の接続点から第1の
終段増幅器606の出力をみたインピーダンスが高イン
ピーダンスとなるようバイアスをあたえ、インピーダン
ス切替手段604はオフとなるよう制御する。これによ
り、入力端子601から入力された信号は、増幅器60
3で増幅され、さらに第2の終段増幅器607で増幅さ
れ、その出力信号が出力端子609に出力される。
At this time, the bias control circuit 610 cuts off the bias current of the second final stage amplifier 607 and outputs the output of the first final stage amplifier 606 from the connection point between the second final stage amplifier 607 and the output terminal 609. A bias is provided so that the impedance obtained from the above becomes high impedance, and the impedance switching means 604 is controlled to be turned off. As a result, the signal input from the input terminal 601 is
3 and further amplified by the second final stage amplifier 607, and the output signal is output to the output terminal 609.

【0061】さらに出力電力が終段増幅器の利得分低下
した場合は、第1の高周波スイッチ602をAからBに
接続したままで、第2の高周波スイッチ605のCとF
を接続する。
When the output power further decreases by the gain of the final-stage amplifier, the C and F of the second high-frequency switch 605 are maintained while the first high-frequency switch 602 is connected from A to B.
Connect.

【0062】このとき、制御回路610は、第1、第2
の終段増幅器606、607のバイアス電流を遮断し、
伝送線路608と出力端子609の接続点から第1、第
2の終段増幅器606、607の出力をみたインピーダ
ンスがそれぞれ高インピーダンスとなるようバイアスを
あたえ、インピーダンス切替手段604はオフとなるよ
う制御する。これにより、入力端子601から入力され
た信号は、増幅器603で増幅され、終段増幅器60
6、607をバイパスし、伝送線路608を経て出力端
子609に出力される。
At this time, the control circuit 610 controls the first and second
Of the final stage amplifiers 606 and 607,
A bias is applied so that the impedance of the output of the first and second final stage amplifiers 606 and 607 from the connection point between the transmission line 608 and the output terminal 609 becomes high, and the impedance switching means 604 is controlled to be turned off. . As a result, the signal input from the input terminal 601 is amplified by the amplifier 603,
6 and 607 are bypassed and output to the output terminal 609 via the transmission line 608.

【0063】さらに出力電力が増幅器603の利得分低
下した場合、第1のスイッチ602をAからGに接続
し、第2のスイッチ605のHとFを接続する。このと
き、バイアス制御回路610は、増幅器603および第
1、第2の終段増幅器606、607のバイアス電流を
遮断し、伝送線路608と出力端子609の接続点から
第1、第2の終段増幅器606、607の出力をみたイ
ンピーダンスがそれぞれ高インピーダンスとなるようバ
イアスをあたえ、インピーダンス切替手段604はオフ
となるよう制御する。これにより、入力端子601から
入力された信号は、増幅器603をバイパスし、さらに
終段増幅器もバイパスして、伝送線路608を経て出力
端子609に出力される。
When the output power further decreases by the gain of the amplifier 603, the first switch 602 is connected from A to G, and H and F of the second switch 605 are connected. At this time, the bias control circuit 610 cuts off the bias currents of the amplifier 603 and the first and second final stage amplifiers 606 and 607, and connects the first and second final stage amplifiers from the connection point between the transmission line 608 and the output terminal 609. A bias is applied so that the impedances of the outputs of the amplifiers 606 and 607 become high impedances, and the impedance switching means 604 is controlled to be turned off. As a result, the signal input from the input terminal 601 bypasses the amplifier 603 and also the final stage amplifier, and is output to the output terminal 609 via the transmission line 608.

【0064】また、図9は第1、第2の終段増幅器60
6、607が異なる特性の増幅器である場合の第6の実
施の形態の電力増幅器の出力電力に対する消費電流の変
化を示している。
FIG. 9 shows the first and second final-stage amplifiers 60.
It shows changes in current consumption with respect to output power of the power amplifier according to the sixth embodiment when amplifiers 6 and 607 have different characteristics.

【0065】以上のような動作をする場合には図9の太
線で示されるような消費電流特性を有し、増幅器をバイ
パスしない場合に比べて消費電流を大きく削減すること
ができることがわかる。
It can be seen that the above operation has current consumption characteristics as shown by the bold line in FIG. 9, and the current consumption can be greatly reduced as compared with the case where the amplifier is not bypassed.

【0066】なお、第1、第2の終段増幅器606、6
07が同じ特性の増幅器である場合には、最大出力から
3dB低い出力時の効率を、最大出力時の効率と同等にす
ることも可能となる。
The first and second final amplifiers 606, 6
If 07 is an amplifier having the same characteristics, it is possible to make the efficiency at the time of output 3 dB lower than the maximum output equal to the efficiency at the time of maximum output.

【0067】また、図9の破線で示すように、バイパス
切替時の送信電力の値を、送信電力を増加する場合と減
少する場合で、ずらすことにより、バイパス切替の頻度
を減らすことも可能である。
As shown by the broken line in FIG. 9, the frequency of bypass switching can be reduced by shifting the value of the transmission power at the time of switching the bypass between the case where the transmission power is increased and the case where the transmission power is decreased. is there.

【0068】(実施の形態7)図10は、第6の実施の形
態の電力増幅器を示す図8中のスイッチを抜き出したも
ので、(a)がブロック図、(b)が回路図を示してあ
り、各端子の記号は図8に対応している。図10(b)
においてトランジスタQ1からQ10は説明の簡便のた
めゲート端子を開放しているが、実際には直列の保護抵
抗とノイズ成分を落とす並列のバイパスコンデンサを介
して、制御回路に接続されている。
(Embodiment 7) FIGS. 10A and 10B show the power amplifier of the sixth embodiment in which the switches in FIG. 8 are extracted. FIG. 10A is a block diagram, and FIG. 10B is a circuit diagram. The symbols of the terminals correspond to those in FIG. FIG. 10 (b)
Although the gate terminals of the transistors Q1 to Q10 are open for simplicity of description, they are actually connected to a control circuit via a series protection resistor and a parallel bypass capacitor for reducing noise components.

【0069】図10(b)に示された高周波スイッチ回
路は、第1の入力端子Aと、前記第1の入力端子Aにド
レインまたはソースのいずれか一方を直列に接続した第
1のトランジスタQ2と、前記第1のトランジスタQ2
のドレインまたはソースの残った一方に第1の出力端子
Bを接続し、前記第1の出力端子Bにドレインまたはソ
ースを高周波接地した第2のトランジスタQ1のドレイ
ンまたはソースの残った一方を接続し、前記第1の入力
端子Aにドレインまたはソースのいずれか一方を直列に
接続した第3のトランジスタQ3と、前記第3のトラン
ジスタQ3のドレインまたはソースの残った一方に第2
の出力端子Fを接続し、前記第2の出力端子Fにドレイ
ンまたはソースを高周波接地した第4のトランジスタQ
4のドレインまたはソースの残った一方を接続し、前記
第2の出力端子Fにドレインまたはソースのいずれか一
方を直列に接続した第5のトランジスタQ5と、前記第
5のトランジスタQ5のドレインまたはソースの残った
一方に第2の入力端子Cを接続し、前記第2の入力端子
Cにドレインまたはソースを高周波接地した第6のトラ
ンジスタQ6のドレインまたはソースの残った一方を接
続し、前記第2の入力端子Cにドレインまたはソースの
いずれか一方を直列に接続した第7のトランジスタQ7
と、前記第7のトランジスタQ7のドレインまたはソー
スの残った一方に第3の出力端子Dを接続し、前記第3
の出力端子Dにドレインまたはソースを高周波接地した
第8のトランジスタQ8のドレインまたはソースの残っ
た一方を接続し、前記第5のトランジスタQ5のドレイ
ンまたはソースの残った一方に第9のトランジスタQ9
のドレインまたはソースのいずれか一方を直列に接続
し、前記第9のトランジスタQ9のドレインまたはソー
スの残った一方にドレインまたはソースを高周波接地し
た第10のトランジスタQ10のドレインまたはソース
の残った一方を接続し、前記第9のトランジスタQ9の
ドレインまたはソースの残った一方に第4の出力端子E
を接続した構成とする。
The high-frequency switch circuit shown in FIG. 10 (b) has a first input terminal A and a first transistor Q2 having one of a drain and a source connected in series to the first input terminal A. And the first transistor Q2
The first output terminal B is connected to the remaining one of the drain and the source of the second transistor Q1, and the remaining one of the drain and the source of the second transistor Q1 whose drain or the source is grounded at a high frequency is connected to the first output terminal B. A third transistor Q3 having one of a drain and a source connected in series to the first input terminal A, and a second transistor Q3 connected to the remaining one of the drain and the source of the third transistor Q3.
A fourth transistor Q having a high-frequency grounded drain or source connected to the second output terminal F
A fifth transistor Q5 in which one of the drain and the source of the fourth transistor Q4 is connected and one of the drain and the source is connected in series to the second output terminal F; and a drain or a source of the fifth transistor Q5. Is connected to a second input terminal C, and the remaining one of a drain and a source of a sixth transistor Q6 whose drain or source is grounded at a high frequency is connected to the second input terminal C. Transistor Q7 in which either the drain or the source is connected in series to the input terminal C
And a third output terminal D connected to the remaining one of the drain and the source of the seventh transistor Q7.
The other one of the drain or source of the eighth transistor Q8 whose drain or source is grounded at high frequency is connected to the output terminal D of the fifth transistor Q5, and the ninth transistor Q9 is connected to the remaining one of the drain or source of the fifth transistor Q5.
Is connected in series, and the other of the drain or source of the ninth transistor Q9 is connected to the other of the drain or source of the tenth transistor Q10 whose drain or source is grounded at high frequency. And the fourth output terminal E is connected to the remaining one of the drain and the source of the ninth transistor Q9.
Are connected.

【0070】この回路において、各トランジスタのゲー
ト端子に付加される電圧を(表3)のように制御するこ
とで、第6の実施の形態で説明した効果が得られる。ま
た、トランジスタQ1、Q2の少なくとも1つ、同様に
トランジスタQ6、Q7、Q8の少なくとも1つ、トラ
ンジスタQ6、Q9、Q10の少なくとも1つに適当な
バイアスを与えることで、前置プリディストーション回
路を伴わずにプリディストーション動作をさせることが
可能となる。
In this circuit, by controlling the voltage applied to the gate terminal of each transistor as shown in Table 3, the effect described in the sixth embodiment can be obtained. By applying an appropriate bias to at least one of the transistors Q1 and Q2, similarly to at least one of the transistors Q6, Q7 and Q8, and at least one of the transistors Q6, Q9 and Q10, a pre-distortion circuit is provided. The pre-distortion operation can be performed without the need for the pre-distortion operation.

【0071】プリディストーション動作をさせること
で、増幅器全体の非線形歪みの低減ができ、その歪み改
善量分の初期電流を削減できる。この場合には、バイパ
ス回路を切替えない範囲で送信電力を下げたときの低消
費電流化がはかれる。
By performing the pre-distortion operation, the nonlinear distortion of the whole amplifier can be reduced, and the initial current corresponding to the distortion improvement amount can be reduced. In this case, current consumption can be reduced when the transmission power is reduced within a range where the bypass circuit is not switched.

【0072】[0072]

【表3】 [Table 3]

【0073】また、第6の実施の形態で言及したバイパ
ス切替制御は第7の実施の形態でも同様の効果を得られ
ることは明らかである。
It is clear that the bypass switching control described in the sixth embodiment can obtain the same effect in the seventh embodiment.

【0074】なお、高周波スイッチ回路、増幅器に関し
てはその一部ないし全てが同一の半導体基板上に形成さ
れていても、以上に述べた同じ効果を得ることが可能で
あることは明らかである。また、高周波スイッチ回路と
増幅器をそれぞれ異なる半導体基板上に構成すると、さ
らに異なる材料(例えばガリウム砒素とシリコンやシリ
コンゲルマニウムなど)や異なるプロセス(電界効果ト
ランジスタとバイポーラトランジスタなど)において構
成された性能の優れたものを共有することができるの
で、コストの削減や、単電源動作による端末の小型化も
実現できる。
It is apparent that the same effects as described above can be obtained even if a part or all of the high-frequency switch circuit and the amplifier are formed on the same semiconductor substrate. In addition, when the high-frequency switch circuit and the amplifier are respectively formed on different semiconductor substrates, excellent performance can be achieved by using different materials (for example, gallium arsenide and silicon or silicon germanium) and different processes (for example, field-effect transistors and bipolar transistors). Since the same device can be shared, cost reduction and downsizing of the terminal by single power supply operation can be realized.

【0075】また、図11では、上述した各々の高周波
スイッチ回路が第1の同一半導体基板80に構成されて
おり、各々の増幅器が第2の同一半導体基板81上に構
成されており、前記第1の半導体基板80と前記第2の
半導体基板81が同一の誘電体基板82上に実装されて
いる。
In FIG. 11, each of the above-described high-frequency switch circuits is formed on a first same semiconductor substrate 80, and each amplifier is formed on a second same semiconductor substrate 81. One semiconductor substrate 80 and the second semiconductor substrate 81 are mounted on the same dielectric substrate 82.

【0076】また、第1の実施の形態のみで言及したバ
イパス切り替え境界での切り替え制御は第1の実施の形
態で説明した原理に従って行えば、第2から第7の実施
の形態においても同様の効果を得られることは明らかで
ある。
If the switching control at the bypass switching boundary mentioned only in the first embodiment is performed in accordance with the principle described in the first embodiment, the same applies to the second to seventh embodiments. It is clear that the effect can be obtained.

【0077】また、本発明の通信機器は、図12に示す
ように、上述した本発明にかかる電力増幅器931と、
アンテナ90と、受信回路91と、前記受信回路91か
らの信号を、前記電力増幅器931を利用して処理する
信号処理回路93と、前記信号処理回路93からの信号
を送信処理する送信回路92とを備えたことを特徴とす
る通信機器である。
Further, as shown in FIG. 12, the communication device of the present invention comprises the above-described power amplifier 931 according to the present invention,
An antenna 90, a receiving circuit 91, a signal processing circuit 93 for processing a signal from the receiving circuit 91 using the power amplifier 931, and a transmitting circuit 92 for transmitting and processing a signal from the signal processing circuit 93; A communication device comprising:

【0078】[0078]

【発明の効果】以上説明したように本発明の電力増幅器
は、送信電力を下げるのに従い、大きい電力の増幅器を
高周波スイッチでバイパスし、バイパスされた増幅器の
電源を切断して低送信電力時の効率を改善することが可
能となる。この動作を繰り返すことで送信時の広いダイ
ナミックレンジにおいて効率を改善することが可能とな
る。
As described above, according to the power amplifier of the present invention, as the transmission power is reduced, the high-power amplifier is bypassed by the high-frequency switch, and the power supply of the bypassed amplifier is cut off to reduce the transmission power. It is possible to improve efficiency. By repeating this operation, it is possible to improve the efficiency over a wide dynamic range during transmission.

【0079】さらに、その各段の増幅器自体の初期電流
を下げてB級に近い動作で低出力時の効率を改善するこ
とができる。そのとき増幅器の歪みが大きくなるところ
を、バイパス回路内の高周波スイッチのトランジスタを
用いて、前置歪み補償を行うことで、回路規模を大きく
することなく、初期電流が小さく、かつ、低出力時に不
要電流を遮断する構成の電力増幅器を実現することが可
能となる。
Further, the initial current of the amplifier itself in each stage can be reduced to improve the efficiency at the time of low output by operation close to the class B. At that time, the distortion of the amplifier becomes large, by performing pre-distortion compensation using the transistor of the high-frequency switch in the bypass circuit, the initial current is small without increasing the circuit scale, and at the time of low output. It is possible to realize a power amplifier configured to cut off unnecessary current.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施の形態に係る電力増幅器の
ブロック図
FIG. 1 is a block diagram of a power amplifier according to a first embodiment of the present invention.

【図2】(a)、(b)は、第1の実施の形態に係る電
力増幅器の動作を説明するグラフ
FIGS. 2A and 2B are graphs for explaining the operation of the power amplifier according to the first embodiment;

【図3】第2の実施の形態に係る電力増幅器のブロック
FIG. 3 is a block diagram of a power amplifier according to a second embodiment;

【図4】第2の実施の形態に係る電力増幅器の動作を説
明するグラフ
FIG. 4 is a graph illustrating an operation of the power amplifier according to the second embodiment.

【図5】第3の実施の形態に係る電力増幅器のブロック
FIG. 5 is a block diagram of a power amplifier according to a third embodiment;

【図6】(a)は、第4の実施の形態に係る電力増幅器
の高周波スイッチ部のブロック図 (b)は、第4の実施の形態に係る電力増幅器の高周波
スイッチ部の回路図 (c)は、さらに改良した高周波スイッチ部の回路図
FIG. 6A is a block diagram of a high-frequency switch unit of a power amplifier according to a fourth embodiment. FIG. 6B is a circuit diagram of a high-frequency switch unit of the power amplifier according to the fourth embodiment. ) Is the circuit diagram of the improved high-frequency switch section

【図7】(a)は、第5の実施の形態に係る電力増幅器
の高周波スイッチ部のブロック図 (b)は、第5の実施の形態に係る電力増幅器の高周波
スイッチ部の回路図
FIG. 7A is a block diagram of a high-frequency switch of a power amplifier according to a fifth embodiment; FIG. 7B is a circuit diagram of a high-frequency switch of the power amplifier according to the fifth embodiment;

【図8】第6の実施の形態に係る電力増幅器のブロック
FIG. 8 is a block diagram of a power amplifier according to a sixth embodiment.

【図9】第6の実施の形態に係る電力増幅器の動作を説
明する図
FIG. 9 is a view for explaining the operation of a power amplifier according to a sixth embodiment;

【図10】(a)は、第7の実施の形態に係る電力増幅
器の高周波スイッチ部のブロック図 (b)は、第7の実施の形態に係る電力増幅器の高周波
スイッチ部の回路図
FIG. 10A is a block diagram of a high-frequency switch unit of a power amplifier according to a seventh embodiment. FIG. 10B is a circuit diagram of a high-frequency switch unit of the power amplifier according to the seventh embodiment.

【図11】本発明の一実施の形態における基板関係の側
面図
FIG. 11 is a side view of a substrate related to the embodiment of the present invention.

【図12】本発明の通信機器の一実施の形態を示す構成
FIG. 12 is a configuration diagram showing an embodiment of a communication device according to the present invention.

【図13】従来例の電力増幅器の構成図FIG. 13 is a configuration diagram of a conventional power amplifier.

【図14】従来例の電力増幅器の動作を説明する図FIG. 14 is a diagram illustrating the operation of a conventional power amplifier.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

100,300,400,610 バイアス制御回路 101,301,401,701,601 入力端子 102,302,402,602 第1の高周波スイッ
チ回路 103,303,403,702 前段増幅器 104,304,404,605 第2の高周波スイッ
チ回路 105,307,405,703 後段増幅器 106,308,406 4分の1波長線路(インピー
ダンス変換回路) 107,309,407,609,704 出力端子 305 中段増幅器 306 第3の高周波スイッチ回路 408 第1のプリディストーション回路 409 第2のプリディストーション回路 603 増幅器 606 第1の終段増幅器 607 第2の終段増幅器 608 伝送線路(インピーダンス変換回路) 1010 増幅回路
100, 300, 400, 610 Bias control circuit 101, 301, 401, 701, 601 Input terminal 102, 302, 402, 602 First high frequency switch circuit 103, 303, 403, 702 Preamplifier 104, 304, 404, 605 Second high-frequency switch circuit 105, 307, 405, 703 Post-amplifier 106, 308, 406 Quarter-wavelength line (impedance conversion circuit) 107, 309, 407, 609, 704 Output terminal 305 Middle-stage amplifier 306 Third high-frequency Switch circuit 408 First pre-distortion circuit 409 Second pre-distortion circuit 603 Amplifier 606 First final amplifier 607 Second final amplifier 608 Transmission line (impedance conversion circuit) 1010 Amplifier circuit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03G 3/02 H03G 3/02 Z (72)発明者 小杉 裕昭 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小原 敏男 神奈川県横浜市港北区綱島東四丁目3番1 号 松下通信工業株式会社内 Fターム(参考) 5J069 AA01 AA04 AA41 AA64 CA21 CA32 CA36 FA10 FA11 FA18 HA09 HA31 HA38 HA39 KA12 KA68 KC03 QA04 SA13 SA14 TA01 TA02 5J090 AA01 AA04 AA41 AA64 CA21 CA32 CA36 FA10 FA11 FA18 GN03 HA09 HA31 HA38 HA39 KA12 KA68 QA04 SA13 SA14 TA01 TA02 5J091 AA01 AA04 AA41 AA64 CA21 CA32 CA36 FA10 FA11 FA18 HA09 HA31 HA38 HA39 KA12 KA68 QA04 SA13 SA14 TA01 TA02 5J092 AA01 AA04 AA41 AA64 CA21 CA32 CA36 FA10 FA11 FA18 GR09 HA09 HA31 HA38 HA39 KA12 KA68 QA04 SA13 SA14 TA01 TA02 5J100 AA14 AA16 AA26 BA01 BB02 CA11 CA12 CA33 DA06 EA02 FA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) H03G 3/02 H03G 3/02 Z (72) Inventor Hiroaki Kosugi 1006 Kazuma Kazuma, Kadoma, Osaka Matsushita Electric Industrial (72) Inventor Toshio Ohara 4-3-1 Tsunashima Higashi, Kohoku-ku, Yokohama-shi, Kanagawa F-term (reference) 5J069 AA01 AA04 AA41 AA64 CA21 CA32 CA36 FA10 FA11 FA18 HA09 HA31 HA38 HA39 KA12 KA68 KC03 QA04 SA13 SA14 TA01 TA02 5J090 AA01 AA04 AA41 AA64 CA21 CA32. SA14 TA01 TA02 5J092 AA01 AA04 AA41 AA64 CA21 CA32 CA36 FA10 FA11 FA18 GR09 HA09 HA31 HA38 HA39 KA12 KA68 QA04 SA13 SA14 TA01 TA02 5J100 AA14 AA16 AA26 BA01 BB02 CA11 CA12 CA33 DA06 EA02 FA01

Claims (21)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力端子と、出力端子と、前記入力端子
と前記出力端子との間に順次直接又は間接的に接続され
た、N個のバイパス可能な増幅回路と、最終段の前記増
幅回路と前記出力端子との間に直接又は間接的に接続さ
れたインピーダンス変換回路と、前記増幅回路を制御す
るバイアス制御回路とを備え、 前記増幅回路は、高周波スイッチ回路と、それに直接又
は間接的に接続された増幅器とで構成される回路であ
り、 前記バイアス制御回路は、前記増幅器の電源電圧を制御
し、また前記高周波スイッチ回路を制御するものである
ことを特徴とする電力増幅器。
1. An input terminal, an output terminal, N bypassable amplifier circuits connected directly or indirectly between the input terminal and the output terminal in sequence, and the last-stage amplifier circuit And an impedance conversion circuit connected directly or indirectly between the output terminal, and a bias control circuit for controlling the amplification circuit, the amplification circuit, a high-frequency switch circuit, and directly or indirectly to it A power amplifier, comprising a connected amplifier, wherein the bias control circuit controls a power supply voltage of the amplifier and controls the high-frequency switch circuit.
【請求項2】 入力端子と、前記入力端子に入力された
信号を2つの出力端子に切り替えながら出力出来る第1
の高周波スイッチ回路と、前記第1の高周波スイッチ回
路の一方の出力端子に直接又は間接的に接続された第1
の増幅器と、前記第1の増幅器の出力端子と前記第1の
高周波スイッチ回路の他方の出力端子に直接又は間接的
に接続され、それぞれの出力端子から入力される2つの
信号を独立に2つの出力端子に切り替えながら出力出来
る第2の高周波スイッチ回路と、前記第2の高周波スイ
ッチ回路の一方の出力端子に直接又は間接的に接続され
た第2の増幅器と、前記第2の高周波スイッチ回路の他
方の出力端子に直接又は間接的に接続されたインピーダ
ンス変換回路と、前記第2の増幅器の出力端子と前記イ
ンピーダンス変換回路の出力端子に直接又は間接的に共
通接続された出力端子と、前記第1の増幅器と前記第2
の増幅器の電源電圧を制御し、また前記高周波スイッチ
回路を制御するバイアス制御回路とを備えたことを特徴
とする電力増幅器。
2. A first terminal capable of outputting an input terminal and a signal input to the input terminal while switching the signal to two output terminals.
And a first high-frequency switch circuit directly or indirectly connected to one output terminal of the first high-frequency switch circuit.
And an output terminal of the first amplifier and the other output terminal of the first high-frequency switch circuit are directly or indirectly connected to each other, and two signals input from each output terminal are independently converted into two signals. A second high-frequency switch circuit capable of outputting while switching to an output terminal, a second amplifier directly or indirectly connected to one output terminal of the second high-frequency switch circuit, and a second high-frequency switch circuit. An impedance conversion circuit directly or indirectly connected to the other output terminal; an output terminal of the second amplifier and an output terminal commonly or directly connected to an output terminal of the impedance conversion circuit; The first amplifier and the second amplifier
And a bias control circuit for controlling the power supply voltage of the amplifier and controlling the high-frequency switch circuit.
【請求項3】 入力端子と、前記入力端子に入力された
信号を2つの出力端子に切り替えながら出力出来る第1
の高周波スイッチ回路と、前記第1の高周波スイッチ回
路の一方の出力端子に直接又は間接的に接続された第1
の増幅器と、前記第1の増幅器の出力端子と前記第1の
高周波スイッチ回路の他方の出力端子に直接又は間接的
に接続され、それぞれの出力端子から入力される2つの
信号を独立に2つの出力端子に切り替えながら出力出来
る第2の高周波スイッチ回路と、前記第2の高周波スイ
ッチ回路の一方の出力端子に直接又は間接的に接続され
た第2の増幅器と、前記第2の増幅器の出力端子と前記
第2の高周波スイッチ回路の他方の出力端子に直接又は
間接的に接続され、それぞれの出力端子から入力される
2つの信号を独立に2つの出力端子に切り替えながら出
力出来る第3の高周波スイッチ回路と、前記第3の高周
波スイッチ回路の一方の出力端子に直接又は間接的に接
続された第3の増幅器と、前記第3の高周波スイッチ回
路の他方の出力端子に直接又は間接的に接続されたイン
ピーダンス変換回路と、前記第3の増幅器の出力端子と
前記インピーダンス変換回路の出力端子に直接又は間接
的に共通接続された出力端子と、前記第1の増幅器と前
記第2の増幅器と前記第3の増幅器の電源電圧を制御
し、また前記高周波スイッチ回路を制御するバイアス制
御回路とを備えたことを特徴とする電力増幅器。
3. A first terminal capable of outputting a signal input to the input terminal and switching the signal input to the input terminal to two output terminals.
And a first high-frequency switch circuit directly or indirectly connected to one output terminal of the first high-frequency switch circuit.
And an output terminal of the first amplifier and the other output terminal of the first high-frequency switch circuit are directly or indirectly connected to each other, and two signals input from each output terminal are independently converted into two signals. A second high-frequency switch circuit capable of outputting while switching to an output terminal, a second amplifier directly or indirectly connected to one output terminal of the second high-frequency switch circuit, and an output terminal of the second amplifier And a third high-frequency switch connected directly or indirectly to the other output terminal of the second high-frequency switch circuit and capable of outputting two signals input from the respective output terminals while independently switching to the two output terminals. Circuit, a third amplifier connected directly or indirectly to one output terminal of the third high-frequency switch circuit, and another output terminal of the third high-frequency switch circuit An impedance conversion circuit directly or indirectly connected to the first amplifier; an output terminal of the third amplifier; an output terminal commonly or directly connected to an output terminal of the impedance conversion circuit; and the first amplifier. A power amplifier, comprising: a bias control circuit that controls a power supply voltage of the second amplifier and the third amplifier and controls the high-frequency switch circuit.
【請求項4】 入力端子と、前記入力端子に入力された
信号を2つの出力端子に切り替えながら出力出来る第1
の高周波スイッチ回路と、前記第1の高周波スイッチの
一方の出力端子に直接又は間接的に接続された第1の増
幅器と、前記第1の増幅器の出力端子に直接又は間接的
に接続されたインピーダンス切替手段と、前記第1の高
周波スイッチ回路の他方の出力端子と前記インピーダン
ス切替手段の出力端子に直接又は間接的に接続され、そ
れぞれの出力端子から入力される2つの信号を独立に3
つの出力端子に切替ながら出力出来る第2の高周波スイ
ッチ回路と、前記第2の高周波スイッチの第1の出力端
子に直接又は間接的に接続された第1の終段増幅器と、
前記第2の高周波スイッチの第2の出力端子に直接又は
間接的に接続された第2の終段増幅器と、前記第2の高
周波スイッチの第3の出力端子に直接又は間接的に接続
されたインピーダンス変換回路と、前記第1の終段増幅
器と第2の終段増幅器と前記インピーダンス変換回路と
に直接又は間接的に共通接続された出力端子と、前記第
1の増幅器と前記第1、第2の終段増幅器の電源電圧、
前記インピーダンス切替手段のオン、オフ、および前記
第1、第2の高周波スイッチ回路の切替を制御するバイ
アス制御回路とを備えたことを特徴とする電力増幅器。
4. A first terminal capable of outputting a signal input to an input terminal and switching the signal input to the input terminal to two output terminals.
High-frequency switch circuit, a first amplifier directly or indirectly connected to one output terminal of the first high-frequency switch, and an impedance directly or indirectly connected to the output terminal of the first amplifier A switching unit, which is directly or indirectly connected to the other output terminal of the first high-frequency switch circuit and the output terminal of the impedance switching unit, and independently outputs two signals input from the respective output terminals.
A second high-frequency switch circuit capable of outputting while switching to two output terminals, a first final-stage amplifier connected directly or indirectly to a first output terminal of the second high-frequency switch,
A second final-stage amplifier connected directly or indirectly to a second output terminal of the second high-frequency switch; and a second final-stage amplifier directly or indirectly connected to a third output terminal of the second high-frequency switch. An impedance conversion circuit; an output terminal commonly or indirectly connected to the first and second final-stage amplifiers and the impedance conversion circuit; and the first amplifier and the first and second amplifiers. 2, the power supply voltage of the final stage amplifier,
A power amplifier, comprising: a bias control circuit that controls on / off of the impedance switching unit and switching of the first and second high-frequency switch circuits.
【請求項5】 前記第1、第2の終段増幅器は、同じ特
性をもつ電力増幅器であることを特徴とする請求項4に
記載の電力増幅器。
5. The power amplifier according to claim 4, wherein the first and second final-stage amplifiers are power amplifiers having the same characteristics.
【請求項6】 少なくとも1つの増幅器の入力に前置歪
み補償回路を有することを特徴とする請求項1から5の
いずれかに記載の電力増幅器。
6. The power amplifier according to claim 1, further comprising a predistortion compensation circuit at an input of at least one amplifier.
【請求項7】 各々の高周波スイッチ回路が同一半導体
基板上に構成されていることを特徴とする請求項1から
5のいずれかに記載の電力増幅器。
7. The power amplifier according to claim 1, wherein each of the high-frequency switch circuits is formed on the same semiconductor substrate.
【請求項8】 各々の増幅器が同一半導体基板上に構成
されていることを特徴とする請求項1から5のいずれか
に記載の電力増幅器。
8. The power amplifier according to claim 1, wherein each amplifier is formed on the same semiconductor substrate.
【請求項9】 各々の高周波スイッチ回路と各々の増幅
器が同一半導体基板上に構成されていることを特徴とす
る請求項1から5のいずれかに記載の電力増幅器。
9. The power amplifier according to claim 1, wherein each high-frequency switch circuit and each amplifier are formed on the same semiconductor substrate.
【請求項10】 各々の高周波スイッチ回路が第1の同
一半導体基板に構成されており、各々の増幅器が第2の
同一半導体基板上に構成されており、前記第1の半導体
基板と前記第2の半導体基板が同一の誘電体基板上に実
装されていることを特徴とする請求項1から5のいずれ
かに記載の電力増幅器。
10. Each of the high-frequency switch circuits is formed on a first same semiconductor substrate, each amplifier is formed on a second same semiconductor substrate, and the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate are connected to each other. 6. The power amplifier according to claim 1, wherein said semiconductor substrate is mounted on the same dielectric substrate.
【請求項11】 前記第1の増幅器と前記第1、第2の
高周波スイッチ回路が第1の同一半導体基板上に構成さ
れ、前記第1、第2の終段増幅器と前記インピーダンス
変換回路が第2の同一半導体基板上に構成され、前記第
1の半導体基板と前記第2の半導体基板が、同一の誘電
体基板上に実装されていることを特徴とする請求項4記
載の電力増幅器。
11. The first amplifier and the first and second high-frequency switch circuits are formed on a first semiconductor substrate, and the first and second final-stage amplifiers and the impedance conversion circuit are formed on a first semiconductor substrate. 5. The power amplifier according to claim 4, wherein the power amplifier is configured on two identical semiconductor substrates, and the first semiconductor substrate and the second semiconductor substrate are mounted on a same dielectric substrate.
【請求項12】 少なくとも2段の電力増幅器と、前記
電力増幅器に並列に設けられたバイパス回路と、前記電
力増幅器と前記バイパス回路の入出力端子に接続された
高周波スイッチ回路と、バイアス制御回路とを備えた電
力増幅器に対する電力制御方法であって、 前記高周波スイッチ回路が、増幅器全体の出力電力に応
じて、前記電力増幅器と前記バイパス回路を切り替え、
前記バイアス制御回路が、使用していない電力増幅器の
電源を遮断することを特徴とする電力増幅器の電力制御
方法。
12. A power amplifier having at least two stages, a bypass circuit provided in parallel with the power amplifier, a high-frequency switch circuit connected to input / output terminals of the power amplifier and the bypass circuit, and a bias control circuit. A power control method for a power amplifier comprising: the high-frequency switch circuit switches the power amplifier and the bypass circuit according to the output power of the entire amplifier,
A power control method for a power amplifier, wherein the bias control circuit shuts off a power supply of an unused power amplifier.
【請求項13】 請求項2の電力増幅器に対する電力制
御方法であって、 最大送信電力時には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側に
切替え接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記
第1の増幅器の出力側の入力(C)を第2の増幅器
(D)に接続し、前記第1の増幅器と前記第2の増幅器
のいずれにも電源電圧を供給させ、前記インピーダンス
変換回路の入力に接続された点での前記第2の高周波ス
イッチ回路のインピーダンスを低インピーダンスにし、
前記第2の増幅器の出力から前記インピーダンス変換回
路を見たインピーダンスが高インピーダンスになるよう
に制御し、 前記第2の増幅器の利得分より送信電力を下げた場合に
は、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側に
切替え接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記
第1の増幅器の出力側の入力(C)を前記インピーダン
ス変換回路(E)に接続し、前記第1の増幅器にのみ電
源電圧を供給し、前記第2の増幅器の電源電圧を遮断し
て前記インピーダンス変換回路の出力から前記第2の増
幅器を見たインピーダンスを高インピーダンスになるよ
う制御し、 さらに前記第1の増幅器の利得分より送信電力を下げた
場合には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第2の高周波スイ
ッチ回路の入力端子(G)側へ切替え接続し、前記第2
の高周波スイッチ回路を前記インピーダンス変換回路側
へ切替え接続し、前記第1の増幅器と前記第2の増幅器
いずれの電源電圧も遮断し、前記インピーダンス変換回
路の出力から前記第2の増幅器を見たインピーダンスを
高インピーダンスになるよう制御することを特徴とする
電力増幅器の電力制御方法。
13. The power control method for a power amplifier according to claim 2, wherein at a maximum transmission power, the bias control circuit switches and connects the first high-frequency switch circuit to the first amplifier. An input (C) of the second high-frequency switch circuit on the output side of the first amplifier is connected to a second amplifier (D), and a power supply voltage is applied to both the first amplifier and the second amplifier. And the impedance of the second high-frequency switch circuit at a point connected to the input of the impedance conversion circuit is reduced to a low impedance,
When controlling the impedance obtained by looking at the impedance conversion circuit from the output of the second amplifier to be a high impedance, and when lowering the transmission power by the gain of the second amplifier, the bias control circuit: The first high-frequency switch circuit is switched and connected to the first amplifier side, and the input (C) of the second high-frequency switch circuit on the output side of the first amplifier is connected to the impedance conversion circuit (E). Connected to supply the power supply voltage only to the first amplifier, cut off the power supply voltage of the second amplifier, and increase the impedance of the second amplifier from the output of the impedance conversion circuit to the high impedance. When the transmission power is further reduced by an amount corresponding to the gain of the first amplifier, the bias control circuit sets the first high-frequency switch circuit in front of the first high-frequency switch circuit. The second high-frequency switch circuit is switched to the input terminal (G) side and connected to the second high-frequency switch circuit.
The high frequency switch circuit is switched to the impedance conversion circuit side, the power supply voltage of both the first amplifier and the second amplifier is cut off, and the impedance of the second amplifier is viewed from the output of the impedance conversion circuit. A power control method for a power amplifier, comprising:
【請求項14】 請求項3の電力増幅器に対する電力制
御方法であって、 最大送信電力時には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側へ
切替え接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記
第1の増幅器の出力側の入力(C)を前記第2の増幅器
(D)に接続し、前記第3の高周波スイッチ回路の、前
記第2の増幅器の出力側の入力(H)を前記第3の増幅
器(I)に接続し、前記第1の増幅器と前記第2の増幅
器と前記第3の増幅器のいずれにも電源電圧を供給し、
前記インピーダンス変換回路の入力に接続された点での
前記第3の高周波スイッチ回路のインピーダンスを低イ
ンピーダンスにし、前記第3の増幅器の出力から前記イ
ンピーダンス変換回路を見たインピーダンスが高インピ
ーダンスになるように制御し、 前記第3の増幅器の利得分より送信電力を下げた場合に
は、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側へ
切替へ接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記
第1の増幅器の出力側の入力(C)を前記第2の増幅器
(D)に接続し、前記第3の高周波スイッチ回路の、前
記第2の増幅器の出力側の入力(H)を前記インピーダ
ンス変換回路側(K)へ接続し、前記第1の増幅器と第
2の増幅器にのみ電源電圧を供給し、前記第3の増幅器
の電源電圧を遮断して前記インピーダンス変換回路の出
力から前記第3の増幅器を見たインピーダンスを高イン
ピーダンスになるよう制御し、 さらに前記第2の増幅器の利得分より送信電力を下げた
場合には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側へ
切替え接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記
第1の増幅器の出力側の入力(C)を前記第3の高周波
スイッチ回路への出力端子(E)に接続し、前記第3の
高周波スイッチ回路の、前記第2の高周波スイッチ回路
側の入力端子(J)を前記インピーダンス変換回路側
(K)に切替え接続し、前記第1の増幅器にのみ電源電
圧を供給し、前記第2の増幅器と前記第3の増幅器の電
源電圧を遮断し、前記インピーダンス変換回路の出力か
ら前記第3の増幅器を見たインピーダンスを高インピー
ダンスになるよう制御し、 さらに前記第1の増幅器の利得分より送信電力を下げた
場合には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を、前記第2の高周波ス
イッチ回路への出力端子(F)に切り替え接続し、前記
第2の高周波スイッチ回路の、前記第1の高周波スイッ
チ回路側の入力端子(G)を、前記第3の高周波スイッ
チ回路への出力端子(E)に切り替え接続し、前記第3
の高周波スイッチ回路の、前記第2の高周波スイッチ回
路側の入力端子(J)を、前記インピーダンス変換回路
への出力端子(K)に接続し、前記第1の増幅器と前記
第2の増幅器と前記第3の増幅器のいずれの電源電圧を
遮断し、前記インピーダンス変換回路の出力から前記第
3の増幅器を見たインピーダンスを高インピーダンスに
なるよう制御することを特徴とする電力増幅器の電力制
御方法。
14. The power control method for a power amplifier according to claim 3, wherein at the time of maximum transmission power, the bias control circuit switches and connects the first high-frequency switch circuit to the first amplifier. An input (C) of a second high-frequency switch circuit on the output side of the first amplifier is connected to the second amplifier (D), and an output of the second amplifier of the third high-frequency switch circuit is connected. Side input (H) is connected to the third amplifier (I), and a power supply voltage is supplied to all of the first amplifier, the second amplifier, and the third amplifier,
The impedance of the third high-frequency switch circuit at a point connected to the input of the impedance conversion circuit is set to low impedance, and the impedance obtained by viewing the impedance conversion circuit from the output of the third amplifier becomes high. When the transmission power is reduced by the gain of the third amplifier, the bias control circuit connects the first high-frequency switch circuit to the first amplifier and switches the second high-frequency switch circuit to the first amplifier. The input (C) on the output side of the first amplifier of the high-frequency switch circuit is connected to the second amplifier (D), and the output (C) of the third high-frequency switch circuit is connected to the output side of the second amplifier. An input (H) is connected to the impedance conversion circuit side (K), a power supply voltage is supplied only to the first amplifier and the second amplifier, and a power supply voltage of the third amplifier is provided. Is controlled so that the impedance of the third amplifier viewed from the output of the impedance conversion circuit becomes high impedance. Further, when the transmission power is reduced by the gain of the second amplifier, the bias A control circuit switches and connects the first high-frequency switch circuit to the first amplifier, and connects an input (C) of the second high-frequency switch circuit on the output side of the first amplifier to the third amplifier. An output terminal (E) to the high-frequency switch circuit, and an input terminal (J) of the third high-frequency switch circuit on the second high-frequency switch circuit side is connected to the impedance conversion circuit side (K). , A power supply voltage is supplied only to the first amplifier, a power supply voltage of the second amplifier and the third amplifier is cut off, and the third voltage is increased from an output of the impedance conversion circuit. When the transmission power is reduced by the gain of the first amplifier, the bias control circuit controls the first high frequency switch circuit to 2 and connected to the output terminal (F) of the second high-frequency switch circuit, and the input terminal (G) of the second high-frequency switch circuit on the side of the first high-frequency switch circuit is connected to the third high-frequency switch circuit. Of the third terminal.
The input terminal (J) on the side of the second high-frequency switch circuit of the high-frequency switch circuit is connected to the output terminal (K) to the impedance conversion circuit, and the first amplifier, the second amplifier, and the A power control method for a power amplifier, comprising shutting off any power supply voltage of a third amplifier and controlling the impedance of the third amplifier from the output of the impedance conversion circuit to a high impedance.
【請求項15】 請求項4の電力増幅器に対する電力制
御方法であって、 最大電力送信時には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側へ
切り替え接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前
記インピーダンス切替手段側の、入力端子を、前記第1
と第2の終段増幅器に接続し、前記インピーダンス切替
手段をオンとし、前記第1の増幅器と前記第1、第2の
終段増幅器いずれにも電源電圧を供給し、前記伝送線路
の入力に接続された点での前記第2の高周波スイッチ回
路のインピーダンスを低インピーダンスにし、前記第
1、第2の終段増幅器と前記インピーダンス変換回路の
出力を結合した点から前記インピーダンス変換回路をみ
たインピーダンスが高インピーダンスとなるように制御
し、 送信電力が前記第1の増幅器と前記第1の終段増幅器の
みで十分な場合には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側に
接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記インピ
ーダンス切替手段側の入力端子を前記第1の終段増幅器
のみに接続し、前記インピーダンス切替手段をオフと
し、前記第1の増幅器と前記第1の終段増幅器に電源電
圧を供給し、前記第2の終段増幅器の電源電圧を遮断
し、前記インピーダンス変換回路の入力に接続された点
での前記第2の高周波スイッチ回路のインピーダンスを
低インピーダンスにし、前記第1、第2の終段増幅器と
前記インピーダンス変換回路の出力を結合した点から前
記インピーダンス変換回路をみたインピーダンスが高イ
ンピーダンスとなるように、また前記第1、第2の終段
増幅器と前記インピーダンス変換回路の出力を結合した
点から前記第2の終段増幅器をみたインピーダンスが高
インピーダンスとなるように制御し、 送信電力が前記第1の増幅器と前記第2の終段増幅器の
みで十分な場合には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記第1の増幅器側へ
に接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記イン
ピーダンス切替手段側の入力端子を、前記第2の終段増
幅器のみに接続し、前記インピーダンス切替手段をオフ
とし、前記増幅器と前記第2の終段増幅器に電源電圧を
供給し、前記第1の終段増幅器の電源電圧を遮断し、前
記インピーダンス変換回路の入力に接続された点での前
記第2の高周波スイッチ回路のインピーダンスを低イン
ピーダンスにし、前記第1、第2の終段増幅器と前記イ
ンピーダンス変換回路の出力を結合した点から前記イン
ピーダンス変換回路をみたインピーダンスが高インピー
ダンスとなるように、また前記第1、第2の終段増幅器
と前記インピーダンス変換回路の出力を結合した点から
前記第1の終段増幅器をみたインピーダンスが高インピ
ーダンスとなるように制御し、 さらに前記第1、第2の終段増幅器の利得分より送信電
力を下げた場合には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を前記ドライバ増幅器側
に接続し、前記第2の高周波スイッチ回路の、前記イン
ピーダンス切替手段側の入力端子を、前記インピーダン
ス変換回路に接続し、前記インピーダンス切替手段をオ
フとし、前記第1の増幅器のみに電源電圧を供給し、前
記第1、第2の終段増幅器の電源電圧を遮断し、前記第
1、第2の終段増幅器と前記インピーダンス変換回路の
出力を結合した点から前記第1、第2の終段増幅器をみ
たインピーダンスがそれぞれ高インピーダンスとなるよ
うに制御し、 さらに前記第1の増幅器の利得分より送信電力を下げた
場合には、前記バイアス制御回路が、 前記第1の高周波スイッチ回路を、前記第2の高周波ス
イッチ回路への出力端子(G)側に切り替え、前記第2
の高周波スイッチ回路の、前記第1の高周波スイッチ回
路側の入力端子(H)を、前記インピーダンス変換回路
側(F)に切り替え接続し、前記インピーダンス切替手
段をオフとし、前記第1の増幅器と前記第1、第2の終
段増幅器のいずれの電源電圧も遮断し、前記第1、第2
の終段増幅器と前記インピーダンス変換回路の出力を結
合した点から前記第1、第2の終段増幅器をみたインピ
ーダンスがそれぞれ高インピーダンスとなるように制御
することを特徴とする電力増幅器の電力制御方法。
15. The power control method for a power amplifier according to claim 4, wherein at the time of maximum power transmission, the bias control circuit switches and connects the first high-frequency switch circuit to the first amplifier. The input terminal of the second high-frequency switch circuit on the impedance switching means side is connected to the first
And the second final amplifier, turning on the impedance switching means, supplying a power supply voltage to both the first amplifier and the first and second final amplifiers, The impedance of the impedance conversion circuit as seen from the point where the impedance of the second high-frequency switch circuit at the connected point is reduced to a low impedance and the output of the impedance conversion circuit is coupled with the first and second final stage amplifiers. When the transmission power is controlled to be high and only the first amplifier and the first final-stage amplifier are sufficient, the bias control circuit sets the first high-frequency switch circuit to the first high-frequency switch circuit. And the input terminal of the second high-frequency switch circuit on the side of the impedance switching means is connected only to the first final-stage amplifier. The impedance switching means is turned off, a power supply voltage is supplied to the first amplifier and the first final amplifier, a power supply voltage of the second final amplifier is cut off, and the power supply voltage is connected to an input of the impedance conversion circuit. The impedance of the impedance conversion circuit from the point where the impedance of the second high-frequency switch circuit is reduced to a low impedance and the output of the first and second final stage amplifiers and the impedance conversion circuit are coupled to each other. And controlling the impedance of the second final amplifier to be high from the point where the outputs of the first and second final amplifiers and the output of the impedance conversion circuit are coupled. When only the first amplifier and the second final-stage amplifier are sufficient, the bias control circuit A frequency switch circuit connected to the first amplifier side, and an input terminal of the second high frequency switch circuit on the impedance switching means side connected to only the second final stage amplifier; Is turned off, a power supply voltage is supplied to the amplifier and the second final-stage amplifier, a power supply voltage of the first final-stage amplifier is cut off, and the power supply voltage at the point connected to the input of the impedance conversion circuit is reduced. 2, the impedance of the high-frequency switch circuit is set to low impedance, and the impedance of the impedance conversion circuit as viewed from the point where the outputs of the first and second final-stage amplifiers and the impedance conversion circuit are coupled becomes high. The first final-stage amplifier is viewed from the point where the first and second final-stage amplifiers and the output of the impedance conversion circuit are coupled. When the transmission power is reduced by the gain of the first and second final-stage amplifiers, the bias control circuit controls the first high-frequency switch circuit to Connected to the driver amplifier side, the input terminal of the second high-frequency switch circuit on the impedance switching means side is connected to the impedance conversion circuit, the impedance switching means is turned off, and power is supplied only to the first amplifier. The first and second final amplifiers are supplied with a voltage, the power supply voltage of the first and second final amplifiers is cut off, and the first and second final amplifiers are coupled with the output of the impedance conversion circuit. When the transmission power is controlled so that the impedance seen by the final-stage amplifier becomes high, and the transmission power is reduced by the gain of the first amplifier, The bias control circuit switches the first high-frequency switch circuit to an output terminal (G) side to the second high-frequency switch circuit,
The input terminal (H) on the first high frequency switch circuit side of the high frequency switch circuit is connected to the impedance conversion circuit side (F), and the impedance switching means is turned off. The power supply voltage of each of the first and second final stage amplifiers is cut off, and the first and second
Controlling the impedance of the first and second final amplifiers from the point where the output of the final stage amplifier and the output of the impedance conversion circuit are coupled to each other to be high impedance. .
【請求項16】 前記送信電力の大小に応じて、前記バ
イアス制御回路が、前記第1の増幅器、第2の増幅器、
第3の増幅器及び、第1,第2の終段増幅器のいずれか
あるいは任意の組み合わせを、バイパスさせる際、その
バイパスさせる時の送信電力の大きさを、送信電力が増
加過程にある場合と、減少過程にある場合とで、異なら
せることを特徴とする請求項13〜15のいずれかに記
載の電力増幅器の電力制御方法。
16. The method according to claim 16, wherein the bias control circuit is configured to control the first amplifier, the second amplifier,
When the third amplifier and any or any combination of the first and second final amplifiers are bypassed, the magnitude of the transmission power at the time of the bypass is determined by: The power control method for a power amplifier according to any one of claims 13 to 15, wherein the power control method is different from a case where the power amplifier is in a decreasing process.
【請求項17】 少なくとも1つの増幅器の入力に接続
される高周波スイッチ回路の一部の回路により、前置歪
み補償動作を実現させることを特徴とする請求項13〜
15のいずれかに記載の電力増幅器の電力増幅方法。
17. The predistortion compensating operation is realized by a part of a high-frequency switch circuit connected to an input of at least one amplifier.
16. The power amplification method for a power amplifier according to any one of 15.
【請求項18】 入力端子と、 前記入力端子にドレイン端子を接続された第1のFET
(Q2)と、 前記入力端子にドレイン端子を接続された第2のFET
(Q3)と、 前記第1のFETのソース端子に、入力端子が接続され
た第1の増幅器と、 前記第1のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第3のFET(Q1)
と、 前記第2のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第4のFET(Q4)
と、 前記第2のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第5のFET(Q5)と、 前記第2のFETのソース端子に、入力端子が接続され
たインピーダンス変換回路と、 前記第5のFETのソース端子に前記第1の増幅器の出
力が接続され、 前記第5のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第6のFET(Q6)
と、 前記第5のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第7のFET(Q7)と、 前記第7のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第8のFET(Q8)
と、 前記第7のFETのソース端子に入力を接続された第2
の増幅器と前記インピーダンス変換回路の出力端子と前
記第2の増幅器の出力端子とが接続接続され、 前記第2の増幅器の出力端子に接続された出力端子と、 を備えたことを特徴とする電力増幅器。
18. A first FET having an input terminal and a drain terminal connected to the input terminal.
(Q2), a second FET having a drain terminal connected to the input terminal
(Q3): a first amplifier having an input terminal connected to the source terminal of the first FET; and a second amplifier having a drain terminal connected to the source terminal of the first FET and having a source grounded at a high frequency. 3 FETs (Q1)
A fourth FET (Q4) having a drain terminal connected to a source terminal of the second FET and a source grounded at a high frequency.
A fifth FET (Q5) having a drain terminal connected to the source terminal of the second FET; an impedance conversion circuit having an input terminal connected to the source terminal of the second FET; A sixth FET (Q6) having an output of the first amplifier connected to a source terminal of the FET, a drain terminal connected to a source terminal of the fifth FET, and a source grounded at a high frequency;
A seventh FET (Q7) having a drain terminal connected to the source terminal of the fifth FET, and an eighth FET having a drain terminal connected to the source terminal of the seventh FET and having a source grounded at a high frequency. FET (Q8)
A second input having an input connected to the source terminal of the seventh FET.
And the output terminal of the impedance conversion circuit and the output terminal of the second amplifier are connected and connected, and the output terminal is connected to the output terminal of the second amplifier. amplifier.
【請求項19】 入力端子と、 前記入力端子にドレイン端子を接続された第1のFET
(Q2)と、 前記入力端子にドレイン端子を接続された第2のFET
(Q3)と、 前記第1のFETのソース端子に入力端子が接続された
第1の増幅器と、 前記第1のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第3のFET(Q1)
と、 前記第2のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第4のFET(Q4)
と、 前記第2のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第5のFET(Q5)と、 前記第5のFETのソース端子に前記第1の増幅器の出
力端子が接続され、 前記第5のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第6のFET(Q6)
と、 前記第5のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第7のFET(Q7)と、 前記第7のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第8のFET(Q8)
と、 前記第7のFETのソース端子に入力端子が接続された
第2の増幅器と、 前記第2のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第9のFET(Q9)と、 前記第9のソース端子に、高周波的にソースを接地した
第10のFET(Q10)と、 前記第9のFETのソース端子に入力端子が接続された
インピーダンス変換回路と、 前記第9のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第11のFET(Q11)と、 前記第11のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第12のFET(Q1
2)と、 前記第11のFETのソース端子に前記第2の増幅器の
出力端子が接続され、 前記第11のFETのソース端子にドレイン端子を接続
した第13のFET(Q13)と、 前記第13のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第14のFET(Q1
4)と、 前記第14のFETのソース端子に入力端子が接続され
た第3の増幅器と、 前記インピーダンス変換回路の出力端子と前記第3の増
幅器の出力端子が接続され、 前記第3の増幅器の出力端子に接続された出力端子とを
備えたことことを特徴とする電力増幅器。
19. An input terminal and a first FET having a drain terminal connected to the input terminal.
(Q2), a second FET having a drain terminal connected to the input terminal
(Q3): a first amplifier having an input terminal connected to a source terminal of the first FET; and a third amplifier having a drain terminal connected to a source terminal of the first FET and having a source grounded at high frequency. FET (Q1)
A fourth FET (Q4) having a drain terminal connected to a source terminal of the second FET and a source grounded at a high frequency.
A fifth FET (Q5) having a drain terminal connected to a source terminal of the second FET; an output terminal of the first amplifier connected to a source terminal of the fifth FET; A sixth FET (Q6) in which the drain terminal is connected to the source terminal of the FET and the source is grounded at a high frequency.
A seventh FET (Q7) having a drain terminal connected to the source terminal of the fifth FET, and an eighth FET having a drain terminal connected to the source terminal of the seventh FET and having a source grounded at a high frequency. FET (Q8)
A second amplifier having an input terminal connected to the source terminal of the seventh FET; a ninth FET (Q9) having a drain terminal connected to the source terminal of the second FET; A tenth FET (Q10) having a source grounded at a high frequency to a source terminal; an impedance conversion circuit having an input terminal connected to a source terminal of the ninth FET; and a drain connected to a source terminal of the ninth FET. And an eleventh FET (Q1) having a drain connected to the source terminal of the eleventh FET and having a source grounded at a high frequency.
2) an output terminal of the second amplifier is connected to a source terminal of the eleventh FET; a thirteenth FET (Q13) having a drain terminal connected to a source terminal of the eleventh FET; A drain terminal is connected to the source terminal of the thirteenth FET, and the source is grounded at high frequency.
4); a third amplifier having an input terminal connected to a source terminal of the fourteenth FET; an output terminal of the impedance conversion circuit and an output terminal of the third amplifier connected; And an output terminal connected to the output terminal of the power amplifier.
【請求項20】 入力端子と、 前記入力端子にドレイン端子を接続された第1のFET
(Q2)と、 前記入力端子にドレイン端子を接続された第2のFET
(Q3)と、 前記第1のFETのソース端子に入力を接続された第1
の増幅器と、 その第1の増幅器に接続されたインピーダンス切替回路
と、 前記第1のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第3のFET(Q1)
と、 前記第2のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第4のFET(Q4)
と、 前記第2のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第5のFET(Q5)と、 前記第2のFETのソース端子に入力端子が接続された
インピーダンス変換回路と、 前記第2のFETのソース端子に前記第1の増幅器の出
力端子が接続され、 前記第5のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第6のFET(Q6)
と、 前記第5のFETのソース端子には、前記インピーダン
ス切替回路の出力端子が接続され、 前記第5のFETのソース端子にドレイン端子を接続し
た第7のFET(Q7)と、 前記第7のFETのソース端子にドレイン端子を接続
し、高周波的にソースを接地した第8のFET(Q8)
と、 前記第7のFETのソース端子に入力端子が接続された
第2の増幅器と、 前記第5のFETのソース端子にドレイン端子が接続さ
れた第9のFET(Q9)と、 前記第9のFETのソース端子にドレイン端子が接続さ
れ、高周波的にソースを接地した第10のFET(Q1
0)と、 前記第9のFETのソース端子に入力端子が接続された
第3の増幅器と、 前記第2の増幅器の出力端子、前記第3の増幅器の出力
端子及び、前記インピーダンス変換回路の出力端子に接
続された出力端子と、 を備えたことを特徴とする電力増幅器。
20. An input terminal and a first FET having a drain terminal connected to the input terminal.
(Q2), a second FET having a drain terminal connected to the input terminal
(Q3), a first FET having an input connected to a source terminal of the first FET.
An impedance switching circuit connected to the first amplifier; a third FET (Q1) having a source connected to a drain terminal of the first FET and a source grounded at a high frequency.
A fourth FET (Q4) having a drain terminal connected to a source terminal of the second FET and a source grounded at a high frequency.
A fifth FET (Q5) having a drain terminal connected to the source terminal of the second FET; an impedance conversion circuit having an input terminal connected to the source terminal of the second FET; A sixth FET (Q6) having a source terminal connected to the output terminal of the first amplifier, a drain terminal connected to a source terminal of the fifth FET, and a source grounded at a high frequency.
An output terminal of the impedance switching circuit is connected to a source terminal of the fifth FET; a seventh FET (Q7) having a drain terminal connected to the source terminal of the fifth FET; Eighth FET (Q8) having a drain terminal connected to the source terminal of the first FET and the source grounded at a high frequency
A second amplifier having an input terminal connected to the source terminal of the seventh FET; a ninth FET (Q9) having a drain terminal connected to the source terminal of the fifth FET; The tenth FET (Q1) having a drain terminal connected to the source terminal of the first FET and having the source grounded at high frequency.
0), a third amplifier having an input terminal connected to the source terminal of the ninth FET, an output terminal of the second amplifier, an output terminal of the third amplifier, and an output of the impedance conversion circuit. A power amplifier, comprising: an output terminal connected to the terminal;
【請求項21】 請求項1〜11のいずれか、あるいは
請求項18〜20のいずれかに記載の電力増幅器と、 アンテナと、 受信回路と、 前記受信回路からの信号を、前記電力増幅器を利用して
処理する信号処理回路と、 前記信号処理回路からの信号を送信処理する送信回路と
を備えたことを特徴とする通信機器。
21. A power amplifier according to any one of claims 1 to 11, or an antenna, a receiving circuit, and a signal from said receiving circuit, wherein said power amplifier is used. A communication device, comprising: a signal processing circuit for performing processing on the signal; and a transmission circuit for transmitting and processing a signal from the signal processing circuit.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100757706B1 (en) * 2004-03-05 2007-09-13 아바고테크놀로지스코리아 주식회사 High Efficiency Bypass Switching Power Amplification Apparatus with Multiple Power Modes By using Selective Bias Control
JP2010041634A (en) * 2008-08-08 2010-02-18 Hitachi Metals Ltd High frequency power amplifier, and high frequency transmission module and transceiving module using it
JP2013197599A (en) * 2012-03-15 2013-09-30 Mitsubishi Electric Corp Power amplifier
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