JP2001320242A - 増幅器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温度変化によるＦＥＴの特性のばらつきに対
するゲートバイアス電圧の調整、及び十分なゲートバイ
アス電圧の変化量を得ることが難しいという課題があっ
た。 【解決手段】 入力された信号を増幅するトランジスタ
と、温度に対する抵抗値の変化量が異なる複数の抵抗器
を直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれ
の端部も接地せず、少なくとも一端に印加される電圧を
分圧してゲートバイアス電圧としてトランジスタに供給
するゲートバイアス供給手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明はトランジスタを用
いたマイクロ波、ミリ波帯の信号を増幅する増幅器に係
り、特に温度に対する利得特性、飽和電力特性の変動を
抑えた増幅器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】増幅器において、電解効果トランジスタ
（以下、ＦＥＴと略す）の利得、飽和電力などの特性は
ゲートバイアス電圧及びドレインバイアス電圧によって
決定される。従って、ゲート、ドレイン電圧が一定なら
ば、ＦＥＴの利得、飽和電力などの特性は一定となる。
しかし、ＦＥＴの周囲温度が変化した場合、ＦＥＴの相
互コンダクタンスなどのパラメータが変化するためゲー
ト、ドレイン電圧が一定であっても、利得、飽和電力な
どの特性は温度の増加に対して減少する特性を有する。
その結果、温度によらず一定の出力電力を得ようとする
場合、低温では飽和電力に対する出力バックオフが大き
くなり、振幅歪、位相歪などの非線形歪が低減される
が、高温では逆に出力バックオフが小さくなり非線形歪
が増加する。

【０００３】これらの特性変動を抑圧するために一定温
度となるように増幅器の温度を制御する方法がある。し
かし、このような方法では温度制御のためにヒータ、冷
却器及びその制御回路が必要となるため、構成が複雑で
寸法が大きくなるという問題点がある。

【０００４】そこで、トランジスタの利得、飽和電力が
トランジスタのゲートバイアス電圧によって決定される
ことを利用して、温度に対するトランジスタのゲート電
圧を変化させることで簡単な回路で上記問題点を改善し
ている増幅器がある。このような増幅器の例を従来例１
〜６に示す。

【０００５】先ず、従来例1として、アナログ電子回路
（藤井信生著、昭晃堂）に開示された増幅器がある。図
１９は上述した従来の増幅器（従来例１）の構成を示す
回路図である。図において、１０１はＲＦ信号が入力さ
れる入力端子、１０２〜１０５は温度によって抵抗値の
変化が少ない抵抗、１０６は出力から直流成分を除き信
号成分のみを取り出すためのコンデンサ、１０７はＤＣ
電力供給端子、１０８はＦＥＴ、１０９はＦＥＴ１０８
によって増幅された信号電圧を出力する出力端子、１１
０は入力から直流成分を除き信号成分のみを取り出すた
めのコンデンサである。また、抵抗１０３，１０５の一
端はグランドに接続されている。

【０００６】次に動作について説明する。ＲＦ信号は入
力端子１０１に加えられ、コンデンサ１１０を介してＦ
ＥＴ１０８に入力される。このあと、ＦＥＴ１０８で増
幅されたＲＦ信号は、コンデンサ１０６にて信号成分の
みが抽出されて出力端子１０９から出力される。このと
き、ＦＥＴ１０８のゲートバイアス電圧はＤＣ電力供給
端子１０７の電圧Ｖ_ＤＤを抵抗１０２，１０３によって
分圧することで供給されている。このように温度によっ
て抵抗値の変化が少ない抵抗によって分圧されているた
め、温度によらず、分圧比は一定となる。このため、Ｆ
ＥＴ１０８に印加されるゲートバイアス電圧は一定とな
る。

【０００７】次に、従来例２として、特開昭５７−８３
９１０号公報に開示されたマイクロ波増幅器を挙げる。
図２０は上述した従来の増幅器（従来例２）の構成を示
す回路図である。図において、１２１はＲＦ信号が入力
される入力端子、１２２はＦＥＴ１２５によって増幅さ
れたＲＦ信号を出力する出力端子、１２３，１２４は整
合回路、１２５はＦＥＴ、１２６，１２７はＲＦチョー
ク、１２８はゲートバイアス用ブリーダ抵抗、１２９は
温度によって抵抗値が変化するサーミスタ、１３０はゲ
ートバイアス電圧供給端子、１３１はドレインバイアス
電圧供給端子である。また、ゲートバイアス用ブリーダ
抵抗１２８、サーミスタ１２９で構成される分圧回路の
一端がグランドに接続されている。

【０００８】次に動作について説明する。ＲＦ信号は入
力端子１２１に加えられ、ＦＥＴ１２５で増幅後、出力
端子１２２に導かれる。ＦＥＴ１２５のゲートバイアス
電圧は、ゲートバイアス電圧供給端子１３０の電圧をゲ
ートバイアス用ブリーダ抵抗１２８、サーミスタ１２９
で分圧し、整合回路１２３を介してＦＥＴ１２５に供給
される。このとき、サーミスタ１２９の温度による抵抗
値変化を利用して分圧比を変化させることで、ＦＥＴ１
２５のゲートバイアス電圧を変化させ、温度に対する増
幅器の利得変化を抑圧している。

【０００９】従来例３として、特開昭５７−１５７６０
６号公報に開示されたＦＥＴ増幅器を挙げる。図２１は
上述した従来の増幅器（従来例３）の構成を示す回路図
である。図において、１４１はＦＥＴ、１４２，１４３
はゲートバイアス回路を構成する抵抗、１４４はドレイ
ン抵抗、１４５は温度によって抵抗値が変化するサーミ
スタである。また、サーミスタ１４５の一端はグランド
に接続されている。

【００１０】次に動作について説明する。入力するＲＦ
信号はＦＥＴ１４１で増幅され出力される。ＦＥＴ１４
１のゲートバイアス電圧は、抵抗１４２，１４３、及び
サーミスタ１４５の温度でゲートバイアス電圧を分圧す
ることで供給されている。このとき、サーミスタ１４５
温度による抵抗値変化を利用して分圧比を変化させるこ
とで、ＦＥＴ１４１のゲートバイアス電圧を変化させ、
温度に対する増幅器の利得変化を抑圧している。

【００１１】従来例４として、特開平３−２０６７０４
号公報に開示されたＭＭＩＣ増幅回路を挙げる。図２２
は上述した従来の増幅器（従来例４）の構成を示す回路
図である。図において、１５１はゲート電圧印加用ＦＥ
Ｔ１５２に定電流を供給する定電流供給用ＦＥＴ、１５
２はドレイン電極と定電流供給用ＦＥＴ１５１のソース
電極とが接続し、温度モニタ用抵抗１５５を介して−５
Ｖの直流電源がソース電極に供給されるゲート電圧印加
用ＦＥＴ、１５３はゲート抵抗１５８を介してゲート電
圧印加用ＦＥＴ１５２のゲート電極と接続するゲインコ
ントロール用ＦＥＴ、１５４はゲインコントロール用Ｆ
ＥＴ１５３の出力電圧を増幅する増幅用ＦＥＴ、１５５
は温度の上昇に伴って抵抗値が増加する温度モニタ用抵
抗、１５６，１５７は−５Ｖの直流電源を分圧するゲー
ト電位分圧抵抗、１５８，１５９はゲート抵抗である。

【００１２】次に動作について説明する。通常の増幅作
用を行う増幅用ＦＥＴ１５４は、−５Ｖの直流電源をゲ
ート電位分圧抵抗１５６，１５７で分圧してゲート抵抗
１５９を介してゲートバイアス電圧が与えられている。
一方、ゲインコントロール用ＦＥＴ１５３はゲート抵抗
１５８によってゲートバイアス電圧が与えられる。この
とき、定電流供給用ＦＥＴ１５１により温度モニタ用抵
抗１５５に定電流が流れるので、温度上昇によって温度
モニタ用抵抗１５５の抵抗値が増加すると、ゲート電圧
印加用ＦＥＴ１５２からゲインコントロール用ＦＥＴ１
５３に印加されるゲート電圧が増加する。このようにゲ
インコントロール用ＦＥＴ１５３は温度上昇に伴ってゲ
ートバイアス電圧が正の方向に移動するため、室温にお
いてゲインを押さえるようなバイアスポイントに設定し
ておくと、温度上昇に伴ってゲインが増大し、増幅用Ｆ
ＥＴ１５４を含めた増幅回路においてゲインの温度補償
がなされる。

【００１３】従来例５として、特開平２−１２１４０３
号公報に開示されたマイクロ波増幅器を挙げる。図２３
は上述した従来の増幅器（従来例５）の構成を示す回路
図である。図において、１６１はバイアス抵抗、１６２
はバイアス調整用可変抵抗、１６３はＦＥＴ、１６４，
１６９はマイクロストリップラインによるバイアスパタ
ーン、１６５は入力カップリングコンデンサ、１６６は
入力端子、１６７は出力カップリングコンデンサ、１６
８は出力端子、１７０はゲートバイアス電圧供給端子、
１７１はドレインバイアス端子、１７２はゲートバイア
ス電圧供給端子１７０とシリコンダイオード１７３とに
接続し、シリコンダイオード１７３に順方向電流を流す
ためにバイアス抵抗１６１及びバイアス調整用可変抵抗
１６２に対して十分に低い抵抗値を有する抵抗、１７３
は温度によって順方向電圧が変化するシリコンダイオー
ドである。

【００１４】次に動作について説明する。ＲＦ信号は入
力端子１６６に加えられ、入力カップリングコンデンサ
１６５によって信号成分が抽出されてＦＥＴ１６３のゲ
ート電極Ｇに入力される。これにより、ＲＦ信号がＦＥ
Ｔ１６３で増幅後、出力カップリングコンデンサ１６７
によって信号成分が抽出されて出力端子１６８から出力
される。このとき、シリコンダイオード１７３の順方向
電圧の一部がＦＥＴ１６３のゲート電圧として加わるよ
うになっている。これにより、バイアス抵抗１６１及び
バイアス調整用可変抵抗１６２によって設定されるＦＥ
Ｔ１６３のゲートバイアス電圧をシリコンダイオード順
方向電圧の温度特性により変化させることができる。具
体的には、ＦＥＴ１６３のゲートバイアス電圧を高くす
ると利得は増加し、低くすると利得が減少することか
ら、ＦＥＴ１６３の温度が下がり、利得が増加する場合
には、ゲートバイアス電圧を低くする。一方、ＦＥＴ１
６３の温度が上がり、利得が増加する場合には、ゲート
バイアス電圧を高くすることで、温度に対する利得変動
を抑圧することが可能となる。

【００１５】従来例６として、特開平１−２１８１１１
号公報に開示された分布型増幅器を挙げる。図２４は上
述した従来の増幅器（従来例６）の構成を示す回路図で
ある。図において、１８１は入力端子、１８２はゲート
バイアス電圧供給端子、１８３はゲートバイアス回路、
１８４はドレインバイアス電圧供給端子、１８５は出力
端子、１８６，１８７はショットキーダイオード、Ｑ１
０〜Ｑ１４はＦＥＴ、Ｍ１〜Ｍ１７はマイクロストリッ
プ線路、Ｃ１０〜Ｃ１５は雑音除去用のコンデンサ、Ｒ
１１，Ｒ１２，Ｒ_Ｇ１，Ｒ_Ｇ２は抵抗である。

【００１６】次に動作について説明する。ＲＦ信号は入
力端子１８１に加えられ、ＦＥＴＱ１０〜Ｑ１４で増幅
後、出力端子１８５に導かれる。ＦＥＴＱ１０〜Ｑ１４
のゲートバイアス電圧は、抵抗Ｒ _Ｇ１，Ｒ_Ｇ２、ショッ
トキーダイオード１８６，１８７でゲートバイアス電圧
供給端子１８４からの電圧を分圧することで供給され
る。これらショットキーダイオード１８６，１８７の温
度特性によって分圧比を変化させることで、ＦＥＴＱ１
０〜Ｑ１４のゲートバイアス電圧を変化させ、温度に対
する増幅器の利得変化を抑圧している。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】従来の増幅器は以上の
ように構成されているので、従来例１では、温度特性に
よって抵抗値が変化しない抵抗によって分圧されている
ことから、温度によらず、分圧比は一定となり、一定の
ゲートバイアス電圧がＦＥＴ１０８に供給されるが、Ｆ
ＥＴ１０８は温度によって利得が変化する特性を有する
ため、ＦＥＴ１０８に印加されるゲートバイアス電圧が
一定の場合、常温と比較して高温では利得は小さくな
り、低温では利得が増加する。また、飽和電力は高温で
は低下し、低温では増加する特性を有する。このよう
に、従来例１の増幅器では温度に対して利得、飽和電力
の変化が大きい特性を有するという課題があった。

【００１８】また、従来例２では、感温素子としてサー
ミスタ１２９を用いていることから、増幅器と同じ半導
体基板上に一体化形成する事が難しいという課題があ
る。このため、ひいては増幅器の小型、軽量化、部品点
数削減などの妨げとなるという課題があった。さらに、
ゲートバイアス用ブリーダ抵抗１２８、及びサーミスタ
１２９で構成される分圧回路の端子がグランドに接続さ
れていることから、温度変化によるＦＥＴ１２５の特性
のばらつきに対してゲートバイアス電圧を供給する分圧
比の調整が難しいという課題があった。

【００１９】そこで、サーミスタ１２９と直列や並列に
抵抗を接続することで分圧比を変化させ、温度変化によ
るＦＥＴ１２５の特性のばらつきに対処することも可能
である。しかし、抵抗を接続することで、温度に対する
サーミスタ１２９の抵抗値変化率が等価的に小さくなる
ことから、十分なゲートバイアス電圧の変化幅が得られ
ず、利得変化を抑圧できない可能性があるという課題が
あった。

【００２０】さらに、従来例３では、従来例２と同様に
増幅器と同じ半導体基板上に一体化形成すること、温度
変化によるＦＥＴ１４１の特性のばらつきに対するゲー
トバイアス電圧の調整、及び十分なゲートバイアス電圧
の変化量を得ることが難しいという課題がある。

【００２１】さらに、従来例４では、温度変化に対する
ゲートバイアス電圧の変化量が温度モニタ用抵抗１５５
の抵抗値の変化幅に依存しているため、大きなゲートバ
イアス電圧の変化量を得るには温度モニタ用抵抗の抵抗
値の変化幅が大きい必要がある。しかし、変化幅は抵抗
体材料に依存しており、必ずしも自由に選択できるわけ
ではないため、大きなゲートバイアス電圧の変化量を実
現することが難しいという課題がある。

【００２２】さらに、従来例５では、ＦＥＴ１６３のゲ
ートバイアス電圧に供給可能な電圧がダイオード１７３
の両端に発生する電位差約０．７Ｖによって制限され、
約−０．７Ｖ〜０Ｖの電圧しか実現できない。このた
め、所望のゲートバイアス電圧が−０．７Ｖ以下では従
来例５の回路は用いることができないという課題があっ
た。また、温度変化によりＦＥＴ１６３の特性がばらつ
くと、ピンチオフ電圧がばらつく。このため、抵抗１６
１，１６２で分圧比を変化させ、ゲートバイアス電圧を
調整している。しかし、分圧抵抗を用いるために、ゲー
トバイアス電圧の変動幅が小さくなり、十分に利得変化
を抑圧できない可能性があるという課題があった。

【００２３】さらに、従来例６では、ショットキーダイ
オード１８６，１８７と直列に抵抗Ｒ_Ｇ１，Ｒ_Ｇ２を接
続することで分圧比を変化させ、温度変化によるＦＥＴ
Ｑ１０〜Ｑ１４の特性のばらつきに対処しているが、シ
ョットキーダイオード１８６，１８７と直列に抵抗Ｒ
_Ｇ１，Ｒ_Ｇ２を挿入することから、等価的に温度に対す
る抵抗値の変化率が小さくなり、要求されるゲートバイ
アス電圧の変化幅が得られず、十分に利得変化を抑圧で
きない可能性があるという課題があった。

【００２４】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、温度によって分圧回路の分圧比を
変化可能とし、分圧回路の端子がグランドに接続しない
構成として任意のゲートバイアス電圧をトランジスタに
与えることができる増幅器を得ることを目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】この発明に係る増幅器
は、入力された信号を増幅するトランジスタと、温度に
対する抵抗値の変化量が異なる複数の抵抗器を直列に接
続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接
地せず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧してゲ
ートバイアス電圧としてトランジスタに供給するゲート
バイアス供給手段とを備えるものである。

【００２６】この発明に係る増幅器は、入力された信号
を増幅するトランジスタと、順方向に電圧が供給される
ダイオードと抵抗器とを直列に接続した分圧部からな
り、この分圧部のいずれの端部も接地せず、少なくとも
一端に印加される電圧を分圧してゲートバイアス電圧と
してトランジスタに供給するゲートバイアス供給手段と
を備えるものである。

【００２７】この発明に係る増幅器は、分圧部がダイオ
ードを複数個直列に接続してなるものである。

【００２８】この発明に係る増幅器は、入力された信号
を増幅する第１トランジスタと、第２トランジスタのド
レイン端子及びソース端子の各々と抵抗器とを直列に接
続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接
地せず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧してゲ
ートバイアス電圧として第１トランジスタに供給するゲ
ートバイアス供給手段とを備えるものである。

【００２９】この発明に係る増幅器は、分圧部がゲート
バイアス供給手段を複数個直列に接続してなるものであ
る。

【００３０】この発明に係る増幅器は、入力された信号
を増幅するトランジスタと、周囲温度の変化に対してゲ
ートバイアス電圧を調節することなくトランジスタに供
給するゲートバイアス供給手段とからなる温度に係る制
御をしない増幅器を備え、請求項１から請求項５のうち
のいずれか１項記載の増幅器の入力側及び出力側の少な
くとも一方に温度に係る制御をしない増幅器を接続して
なるものである。

【００３１】この発明に係る増幅器は、入力側及び出力
側の少なくとも一方にアイソレータを接続するものであ
る。

【００３２】この発明に係る増幅器は、入力側及び出力
側の少なくとも一方に減衰器を接続するものである。

【００３３】この発明に係る増幅器は、ゲートバイアス
供給手段に印加される電圧を外部から制御する外部電圧
制御手段を備えるものである。

【００３４】この発明に係る増幅器は、トランジスタと
ゲートバイアス供給手段とを同一基板上に設けるもので
ある。

【００３５】この発明に係る増幅器は、トランジスタ若
しくは第１トランジスタと、ゲートバイアス供給手段と
を別の基板上に設けるものである。

【００３６】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１はこの発明の実施の形態1による増
幅器の構成を示す回路図である。図において、１はＲＦ
信号が入力される入力端子、２，７は入力端子１とトラ
ンジスタ４との間、及び出力端子８とトランジスタ４と
の間のインピーダンスを整合させる整合回路、３，５は
分圧回路１３及びドレインバイアス供給用端子６と接続
する不図示の電源からトランジスタ４を高周波的に切り
離すためのＤＣフィード用チョークコイル、４はＲＦ信
号を増幅するトランジスタ（第１トランジスタ）で、図
示の例では電解効果トランジスタ（ＦＥＴ）からなる。

【００３７】６はトランジスタ４のドレイン端子にバイ
アスする不図示の電源と接続するドレインバイアス供給
用端子、８はトランジスタ４で増幅されたＲＦ信号を出
力する出力端子、９は分圧回路１３の分圧用抵抗１１側
に接続し、電圧Ｖｇ１０を供給する不図示の直流電源と
接続するゲートバイアス供給用端子（端部）、１０は分
圧回路１３の分圧用抵抗１２側に接続し、電圧Ｖｇ１１
を供給する不図示の直流電源と接続するゲートバイアス
供給用端子（端部）である。また、ゲートバイアス供給
用端子９に印加される電圧Ｖｇ１０はゲートバイアス供
給用端子１０に印加される電圧Ｖｇ１１よりも高電圧と
する。１１，１２は電圧Ｖｇ１１，Ｖｇ１２を分圧して
ゲートバイアス電圧Ｖｇとする分圧用抵抗（抵抗器、分
圧部）で、それぞれ温度係数が異なる。１３は直列接続
した分圧用抵抗１１，１２から構成され、ゲートバイア
ス電圧Ｖｇをトランジスタ４に供給する分圧回路（分圧
部、ゲートバイアス供給手段）である。

【００３８】次に動作について説明する。入力端子１か
ら加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジ
スタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ
信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を
出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲ
ート端子には、分圧回路１３の分圧用抵抗１１，１２に
よって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲー
トバイアス電圧Ｖｇが印加される。

【００３９】次に分圧回路１３による温度補償機能につ
いて説明する。図２は実施の形態１による増幅器の分圧
回路を構成する分圧用抵抗１１，１２の温度に対する抵
抗値変化を示すグラフ図である。図に示すように、分圧
用抵抗１１，１２は、いずれも温度の増加に伴って抵抗
値が増加する特性を有するが、分圧用抵抗１２は分圧用
抵抗１１と比較して変化率が大きい。

【００４０】図３は上述した実施の形態１による増幅器
の分圧回路が供給するゲートバイアス電圧の温度に対す
る変化を示すグラフ図である。図に示すように、この実
施の形態１による増幅器の分圧回路１３が供給するゲー
トバイアス電圧Ｖｇは、周囲温度が上昇すると、分圧用
抵抗１１，１２による電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分圧比
が変化して、ゲートバイアス電圧Ｖｇが高くなる。

【００４１】図４は実施の形態１による増幅器に使用す
るトランジスタの一定温度条件でのゲートバイアス電圧
に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図である。
一定温度条件で、図中のＡ点で示されるゲートバイアス
電圧Ｖｇの低電圧領域において、ゲートバイアス電圧Ｖ
ｇが増加するに伴って利得、飽和電力が増加する傾向に
ある（特に利得の増加分が大きくなる）。そこで、実施
の形態１による増幅器の分圧回路１３が供給するゲート
バイアス電圧ＶｇをＡ点に設定しておく。図５は実施の
形態１による増幅器の分圧回路が供給するゲートバイア
ス電圧を図４中のＡ点で示される値に設定したときの温
度に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図であ
る。図に示すように、温度変化に対してトランジスタ４
自体の特性に変化がないと仮定すると、周囲温度の上昇
に伴って、図３に示したようにゲートバイアス電圧Ｖｇ
が増加してトランジスタ４の利得、飽和電力が増加する
特性を有する。

【００４２】一方、実際には従来の技術で示したよう
に、トランジスタ４は周囲温度の上昇に伴って、利得、
飽和電力が減少する特性を有するため、上記のような構
成とすることで、上記減少分を相殺することができる。
図６は実施の形態１による増幅器に使用したトランジス
タ、図５に示した温度変化に対してトランジスタの特性
に変化がないと仮定した場合のトランジスタ、及び実際
のトランジスタの温度に対する利得、飽和電力の変化を
示すグラフ図である。図に示すように、周囲温度上昇に
伴ったトランジスタの利得、飽和電力の低下と、ゲート
バイアス電圧Ｖｇの増加による利得、飽和電力の増加と
が打ち消し合い、温度に対する利得、飽和電力の変動が
抑圧され温度補償がなされる。

【００４３】また、上述した分圧回路１３を構成する分
圧用抵抗１１，１２に使用する抵抗器の温度に対する抵
抗値の変化率は、抵抗体材料などによって変化する。表
１は抵抗体の温度に対する抵抗値の変化量（抵抗値の温
度係数）を示している。表１に示すように、抵抗器を構
成する抵抗体によって様々な温度に対する抵抗値の変化
量を示すことから、これらの抵抗体からなる抵抗器を組
み合わせて分圧回路１３として使用することで、温度に
対するゲートバイアス電圧Ｖｇの変動量を調整すること
ができる。このとき、上記実施の形態１では分圧回路１
３を構成する分圧用抵抗が２個の場合を示したが、トラ
ンジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖｇが所望の値となる
ように、適当な温度係数を有する分圧用抵抗を３個以上
組み合わせて分圧回路に使用してもよい。

【表１】

【００４４】さらに、ゲートバイアス供給用端子９，１
０は、いずれもグランドと接続しない構成であることか
ら、ゲートバイアス電圧Ｖｇの変動量がゲートバイアス
供給用端子９，１０の電位差に依存し、これらを調整す
ることで任意のゲートバイアス電圧Ｖｇを供給すること
ができる。

【００４５】この他に、分圧用抵抗１１，１２で分圧し
た電圧を、もう１つ分圧回路を用いて分圧するようにし
てもよい。このように構成しても任意のゲートバイアス
電圧Ｖｇを供給することができる。

【００４６】以上のように、この実施の形態１によれ
ば、入力された信号を増幅するトランジスタ４と、温度
に対する抵抗値の変化量が異なる複数の分圧用抵抗１
１，１２を直列に接続した分圧部からなり、この分圧部
のゲートバイアス供給用端子９，１０を接地せず、これ
らに印加される電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧してゲー
トバイアス電圧Ｖｇとしてトランジスタ４に供給する分
圧回路１３とを備えるので、温度に対するトランジスタ
４の利得、飽和電力の変動を抑えることができる。ま
た、ゲートバイアス供給用端子９，１０をいずれもグラ
ンドに接続しないことから任意のゲートバイアス電圧Ｖ
ｇを供給することができる。これにより、所望のゲート
バイアス電圧Ｖｇを得るために多くの分圧用抵抗を追加
する必要がなく、等価的に温度に対する抵抗値の変化率
を小さくすることがないために、分圧回路やトランジス
タを流れる電流値や抵抗器の抵抗値の変化率を最大限に
活用することができる。

【００４７】実施の形態２．上記実施の形態１では温度
に対する抵抗値の変化量が異なる複数の抵抗器を直列に
接続して分圧回路を構成したが、この実施の形態２は順
方向に電圧が供給されるダイオードと抵抗器とを直列に
接続して分圧回路を構成するものである。

【００４８】図７はこの発明の実施の形態２による増幅
器の構成を示す回路図である。図において、１４はゲー
トバイアス供給用端子９と接続する不図示の電源によっ
て順方向の電圧Ｖｇ１０が印加されるダイオード、１５
はダイオード１４と直列に接続して分圧回路１６を構成
する分圧用抵抗（抵抗器）、１６はダイオード１４と分
圧用抵抗１５とからなる分圧部によって電圧Ｖｇ１０，
Ｖｇ１１を分圧し、ゲートバイアス電圧Ｖｇとしてトラ
ンジスタ４に供給する分圧回路（分圧部、ゲートバイア
ス供給手段）である。なお、図１と同一構成要素には同
一符号を付して重複する説明を省略する。

【００４９】次に動作について説明する。入力端子１か
ら加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジ
スタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ
信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を
出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲ
ート端子には、分圧回路１６のダイオード１４及び分圧
用抵抗１５によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して
得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。

【００５０】次に分圧回路１６による温度補償機能につ
いて説明する。図８は実施の形態２による増幅器の分圧
回路に使用するダイオードの温度に対する電圧、電流特
性を示すグラフ図である。図に示すように、順方向の電
圧が印加されたダイオード１４の立ち上がり電圧Ｖは、
周囲温度の上昇に伴って低下する。これより、ダイオー
ド１４は負の温度係数を持った抵抗体と見なすことがで
きる。

【００５１】これを利用して、順方向の電圧を印加した
ダイオード１４で分圧回路１６を構成すると、周囲温度
の上昇に伴って、ダイオード１４による抵抗値が減少し
てゲートバイアス電圧Ｖｇが増加する特性を持たせるこ
とができる。これにより、トランジスタ４に供給するゲ
ートバイアス電圧Ｖｇを、図４のＡ点に示したような、
温度の増加に対して利得、飽和電力が増加するゲートバ
イアス電圧Ｖｇに設定することで、上記実施の形態１と
同様に温度に対する増幅器の利得、飽和電力の変動を抑
圧することができる。

【００５２】また、上記実施の形態１のように分圧回路
を抵抗器のみで構成する場合と比較して、ダイオード１
４を用いることで、容易に温度係数の大きな特性（温度
に対する抵抗値の変化量が大きい）を得ることができ
る。これにより、温度変化に対する十分なゲートバイア
ス電圧の変化幅が得られ、温度変化に対するトランジス
タ４の特性変化に十分に対応することができる。

【００５３】さらに、ダイオード１４は負の温度特性
（温度に対する抵抗値の負の変化量）が得られることこ
とから、より柔軟に温度変化に対するトランジスタ４の
特性変化に十分に対応することができる。

【００５４】図９は実施の形態２による増幅器の他の構
成を示す回路図である。図において、２２，２３，２４
は互いに直列に接続し、順方向に電圧が印加されるダイ
オード、２５はダイオード２２，２３，２４と分圧用抵
抗１５とからなる分圧部によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１
１を分圧し、ゲートバイアス電圧Ｖｇとしてトランジス
タ４に供給する分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給
手段）である。なお、図１及び図７と同一構成要素には
同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００５５】分圧回路２５による温度補償機能について
説明する。分圧回路２５は上述したダイオード１４から
なる構成を発展させて、ダイオードを複数個直列に接続
して構成したものである。これにより、ダイオード２
２，２３，２４は直列に複数個接続した抵抗体とみなす
ことができるので、電源Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分圧比の
調節範囲を広がることから、温度に対するゲートバイア
ス電圧Ｖｇの変化量を増大させることができる。これに
より、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい増幅
器に対しても利得、飽和電力の変動を抑えることが可能
となる。

【００５６】以上のように、この実施の形態２によれ
ば、入力された信号を増幅するトランジスタ４と、順方
向に電圧が供給されるダイオード１４と分圧用抵抗１５
とを直列に接続した分圧部からなり、この分圧部のゲー
トバイアス供給用端子９，１０を接地せず、これらに印
加される電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧してゲートバイ
アス電圧Ｖｇとしてトランジスタ４に供給する分圧回路
１６とを備えるので、上記実施の形態１と同様の効果が
得られるとともに、上記実施の形態１と比較して、温度
変化に対する十分なゲートバイアス電圧の変化幅が得ら
れ、温度変化に対するトランジスタ４の特性変化に十分
に対応することができる。

【００５７】また、この実施の形態２によれば、ダイオ
ード２２，２３，２４を複数個直列に接続してなるの
で、温度に対するゲートバイアス電圧Ｖｇの変化量を増
大させることができ、温度に対する利得、飽和電力の変
化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の変動を抑
えることができる。

【００５８】なお、上記実施の形態では、ゲートバイア
ス供給用端子９，１０のいずれもグランドに接続しない
例について示したが、ゲートバイアス供給用端子９，１
０の一方をグランドに接続することで一方側に印加され
る電圧を０Ｖとしてもよい。図１０は実施の形態２によ
る増幅器の他の構成を示す回路図である。図において、
１６ａは図７の分圧回路１６においてダイオード１４の
一端をグランドに接続してなる分圧回路である。なお、
図１及び図７と同一構成要素には同一符号を付して重複
する説明を省略する。

【００５９】このように構成することで、トランジスタ
４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇの設定の自由度は
減少するが、上記実施の形態で示した分圧回路が２電源
必要であったところを、１電源とすることができる。こ
れにより、上記実施の形態と比較して、簡単な構成で温
度に対する増幅器の利得、飽和電力の変動を抑圧するこ
とができる。

【００６０】実施の形態３．この実施の形態３ではＲＦ
信号を増幅するトランジスタとは別のトランジスタを備
え、このトランジスタのドレイン端子及びソース端子の
各々と抵抗器とを直列に接続して分圧回路を構成するも
のである。

【００６１】図１１はこの発明の実施の形態３による増
幅器の構成を示す回路図であり、（ａ）は分圧回路を構
成するトランジスタにＶｇ１１をゲートバイアス電圧と
して供給した構成、（ｂ）は分圧回路を構成するトラン
ジスタにＶｇ１０及びＶｇ１１をゲートバイアス電圧と
して供給した構成を示している。図において、１７はゲ
ートバイアス供給用端子９及びトランジスタ２０のドレ
イン端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）、１８はゲー
トバイアス供給用端子１０及びトランジスタ２０のゲー
ト端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）、１８ｂはゲー
トバイアス供給用端子９及びトランジスタ２０のゲート
端子に接続する分圧用抵抗（抵抗器）で、１９はトラン
ジスタ２０のソース端子及びゲートバイアス供給用端子
１０に接続する分圧用抵抗（抵抗器）である。２０はソ
ース端子を介してトランジスタ４にゲートバイアス電圧
Ｖｇを供給するトランジスタ（第２トランジスタ）、２
１ａは分圧用抵抗１７，１８，１９、及びトランジスタ
２０から構成される分圧回路（分圧部、ゲートバイアス
供給手段）、２１ｂは分圧用抵抗１７，１８，１８ｂ，
１９、及びトランジスタ２０から構成される分圧回路
（分圧部、ゲートバイアス供給手段）である。なお、図
１と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を
省略する。

【００６２】次に動作について説明する。入力端子１か
ら加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジ
スタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ
信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を
出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲ
ート端子には、図１１（ａ）の構成において分圧回路２
１ａの分圧用抵抗１７，１８，１９、及びトランジスタ
２０によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られ
るゲートバイアス電圧Ｖｇが印加され、図１１（ｂ）の
構成において分圧回路２１ｂの分圧用抵抗１７，１８，
１８ｂ，１９、及びトランジスタ２０によって電圧Ｖｇ
１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧
Ｖｇが印加される。

【００６３】次に分圧回路２１ａの温度補償機能につい
て説明する。図１２は実施の形態３による増幅器に使用
するトランジスタの温度に対するドレイン電流のゲート
電圧依存性を示すグラフ図である。通常のトランジスタ
は高温時にピンチオフ電圧が低下し、ドレイン電流の変
化の割合が小さくなる。一方、低温時にはピンチオフ電
圧が増加し、ドレイン電流の変化の割合が大きくなる。
このため、図に示すように、トランジスタのドレイン電
流に対する依存性が小さい点Ｑを境に、ゲート電圧が低
電圧側の領域Ｍでは温度の増加に対してドレイン電流が
増加し、ゲート電圧が高電圧側の領域Ｎでは温度の増加
に対してドレイン電流が減少する。

【００６４】そこで、分圧回路２１ａではトランジスタ
２０が領域Ｍで動作するように分圧用抵抗１７，１９の
値を設定する。これにより、温度の増加に対してドレイ
ン電流が増加する特性が得られ、分圧用抵抗１９の両端
に発生する電圧が増加し、トランジスタ２０のソース端
子からトランジスタ４のゲート端子に供給される電圧、
即ち、トランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖｇが増加
する。このように構成することで、上記実施の形態と同
様にして実施の形態３による増幅器の分圧回路２１ａが
供給するゲートバイアス電圧Ｖｇを温度の増加に対して
増加させることができ、温度に対する増幅器の利得、飽
和電力の変動を抑えることができる。また、上記実施の
形態１に示した分圧回路１３のように分圧用抵抗１１，
１２のみから構成する場合と比較すると、温度に対する
トランジスタのドレイン電流の変化量は抵抗体の温度に
対する抵抗値の変化量より大きいことから、上記のよう
にトランジスタ２０を用いることで、容易に温度係数の
大きな特性を得ることができる。

【００６５】さらに、上記では分圧回路２１ａで使用す
るトランジスタ２０を図１２中の領域Ｍで動作させると
きの回路構成を示したが、領域Ｎで動作させるときは、
トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧Ｖｇを図
１１（ａ）の点Ｆから点Ｅ（つまり、トランジスタ２０
のドレイン端子からゲートバイアス電圧Ｖｇを供給す
る）に変更する。これにより、温度の増加に対してドレ
イン電流が減少し、分圧用抵抗１７の両端に発生する電
圧が増加することから、温度の増加に対してトランジス
タ４のゲートバイアス電圧Ｖｇが増加し、利得、飽和電
力の変動を抑えることができる。

【００６６】次に分圧回路２１ｂの温度補償機能につい
て説明する。分圧回路２１ｂは上述した分圧回路２１ａ
にゲートバイアス供給用端子９及びトランジスタ２０の
ゲート端子に接続する分圧用抵抗１８ｂを追加してい
る。このように構成することで、分圧用抵抗１７，１
８，１８ｂ，１９による電源Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分圧
比の調節範囲を広げることができ、トランジスタ４に供
給するゲートバイアス電圧Ｖｇの温度に対する変化量が
増大する。従って、ゲートバイアス電圧Ｖｇの設定の自
由度を増大させることができることから、温度に対する
利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対してもその変
動を抑えることが可能となる。

【００６７】また、図１３は実施の形態３による増幅器
の他の構成を示す回路図である。図において、２１ｃは
分圧回路２１ａと直列に接続し、トランジスタ４にゲー
トバイアス電圧Ｖｇを供給する分圧回路（分圧部、ゲー
トバイアス供給手段）、２６は分圧回路２１ａの出力端
子及びトランジスタ２９のドレイン端子に接続する分圧
用抵抗（抵抗器）、２７はゲートバイアス供給用端子１
０及びトランジスタ２０のゲート端子に接続する分圧用
抵抗（抵抗器）、２８はゲートバイアス供給用端子１０
及びトランジスタ２０のソース端子に接続する分圧用抵
抗（抵抗器）、２９は分圧回路２１ｃを構成するトラン
ジスタ、３０は分圧回路２１ａ及び分圧回路２１ｃから
構成される分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手
段）である。なお、図１及び図１１と同一構成要素には
同一符号を付して重複する説明を省略する。

【００６８】次に動作について説明する。入力端子１か
ら加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジ
スタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ
信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を
出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲ
ート端子には、分圧回路２１ａの分圧用抵抗１７，１
８，１９、トランジスタ２０、及び分圧回路２１ｃの分
圧用抵抗２６，２７，２８、及びトランジスタ２９によ
って電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲート
バイアス電圧Ｖｇが印加される。

【００６９】次に分圧回路３０の温度補償機能について
説明する。分圧回路３０は上述した図１１（ａ）に示し
た分圧回路を２つ直列に接続したものと同一の構成を有
する。この構成において、分圧用抵抗１７〜１９，２６
〜２８、及びトランジスタ２０，２９の温度に対する特
性を適当に選択することで電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１の分
圧比の調節範囲が広がることから、トランジスタ４に供
給するゲートバイアス電圧Ｖｇの温度に対する変化量を
増大させることができる。これにより、温度に対する利
得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対してもその変動
を抑えることが可能となる。

【００７０】以上のように、この実施の形態３によれ
ば、入力された信号を増幅するトランジスタ４と、トラ
ンジスタ２０のドレイン端子及びソース端子の各々と分
圧用抵抗１７，１８，１８ｂ，１９とを直列に接続した
分圧部からなり、この分圧部のゲートバイアス供給用端
子９，１０を接地せず、これらに印加される電圧Ｖｇ１
０，Ｖｇ１１を分圧してゲートバイアス電圧Ｖｇとして
トランジスタ４に供給する分圧回路２１ａ，２１ｂとを
備えるので、上記実施の形態と同様の効果が得られると
ともに、トランジスタ４に供給するゲートバイアス電圧
Ｖｇの温度に対する変化量を増大させることができ、ゲ
ートバイアス電圧Ｖｇの設定の自由度を増大させること
ができる。これにより、温度に対する利得、飽和電力の
変化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の変動を
抑えることができる。

【００７１】また、この実施の形態３によれば、分圧部
が分圧回路２１ａを複数個直列に接続してなるので、分
圧回路が１つの構成と比較して、トランジスタ４に供給
するゲートバイアス電圧Ｖｇの温度に対する変化量が増
大することから、温度に対する利得、飽和電力の変化が
大きい増幅器に対してもその変動を抑えることができ
る。

【００７２】実施の形態４．この実施の形態４では温度
に対するゲートバイアス電圧の制御をしない増幅器を上
記実施の形態で示した増幅器の入力側及び出力側の少な
くとも一方に接続してなるものである。

【００７３】図１４はこの発明の実施の形態４による増
幅器の構成を示す回路図である。図において、３１，３
２は利得、飽和電力の温度補償がなされていない増幅器
（温度に係る制御をしない増幅器）、３３はＲＦ信号が
入力される入力端子、３４は増幅器３１，３５，３２に
よって増幅されたＲＦ信号が出力する出力端子、３５は
上記実施の形態２と同様の構成を有し、入力端子１に増
幅器３１の出力端子が接続し、出力端子８に増幅器３２
の入力端子が接続した増幅器である。なお、図１及び図
７と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を
省略する。

【００７４】次に概要について説明する。入力端子３３
に加えられたＲＦ信号は、増幅器３１，３５，３２で増
幅され、出力端子３４から出力される。このとき、増幅
器３５のトランジスタ４のゲート端子には、分圧回路１
６のダイオード１４及び分圧用抵抗１５によって電圧Ｖ
ｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電
圧Ｖｇが印加される。

【００７５】次に分圧回路３０について詳細に説明す
る。増幅器３５は、分圧回路１６によって温度に対して
トランジスタ４に供給されるゲートバイアス電圧Ｖｇを
変化させることで、利得、飽和電力が変化する。このた
め、増幅器３５はゲートバイアス電圧Ｖｇによって反射
特性が若干変化する。そこで、この実施の形態では、増
幅器３５の入力側（前段）又は出力側（後段）の少なく
とも一方に温度制御を行わない増幅器３１，３２を接続
する。このように構成することで、入力端子３３に加え
られた入力信号が温度によってゲートバイアス電圧が変
化しない（温度によって反射特性が変化しない）増幅器
３１によって増幅されて増幅器３５に入力することか
ら、増幅器３５の入力端における反射による信号強度の
減少分が打ち消され、増幅器３５の出力信号は温度によ
ってゲートバイアス電圧が変化しない（温度によって反
射特性が変化しない）増幅器３２によって増幅されるこ
とから、増幅器３５の出力端における反射による出力信
号の減少分が打ち消される。これにより、増幅器３５の
ゲートバイアス電圧Ｖｇの変化に伴う反射特性の変化を
大幅に軽減することができる。

【００７６】以上のように、この実施の形態４によれ
ば、周囲温度の変化に対してゲートバイアス電圧Ｖｇを
調節することなくトランジスタに供給する温度に係る制
御をしない増幅器３１，３２を備え、上記実施の形態２
による増幅器の入力側及び出力側に増幅器３１，３２を
接続してなるので、ゲートバイアス電圧Ｖｇの変化に伴
った反射特性の変化による影響を大幅に軽減することが
できる。

【００７７】実施の形態５．この実施の形態５は入出力
端の少なくとも一方にアイソレータを接続した増幅器を
示す。

【００７８】図１５はこの発明の実施の形態５による増
幅器の構成を示す回路図である。図において、３５ａは
上記実施の形態２で示した増幅器と同様の構成を有する
増幅器、３６，３７は増幅器３５ａの入出力端にそれぞ
れ接続するアイソレータである。なお、図１、図７及び
図１４と同一構成要素には同一符号を付して重複する説
明を省略する。

【００７９】次に動作について説明する。入力端子３３
から加えられたＲＦ信号はアイソレータ３６を通過後、
増幅器３５ａで増幅され、アイソレータ３７を通過して
出力端子３４に出力される。このとき、増幅器３５ａの
トランジスタ４のゲート端子には、分圧回路１６のダイ
オード１４及び分圧用抵抗１５によって電圧Ｖｇ１０，
Ｖｇ１１を分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇが
印加される。

【００８０】次に概要について説明する。増幅器３５ａ
は温度に対してトランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖ
ｇを変化させることで、利得、飽和電力を変化させてい
る。このため、増幅器３５ａは温度に対する入出力反射
特性の変化だけでなく、ゲートバイアス電圧Ｖｇによっ
ても反射特性が若干変化する。そこで、この実施の形態
５による増幅器３５ａの入出力端の少なくとも一方に、
反射特性の変化を軽減させるアイソレータ３６若しくは
アイソレータ３７を接続する。アイソレータ３６，３７
は順方向に対しては無損失で信号を伝搬し、逆方向に反
射した信号に対してはその電力を吸収する特性を有する
ことから、温度変化やゲートバイアス電圧Ｖｇの変化に
よる増幅器３５ａの反射特性の変化を軽減することがで
きる。このアイソレータとしては、接合形サーキュレー
タなどのフェライト回路の１端子を無反射終端したもの
や、電界変位形、エッジモード形などの一般的なものを
使用してもよい。

【００８１】以上のように、この実施の形態５によれ
ば、入力側及び出力側の少なくとも一方にアイソレータ
３６，３７を接続するので、温度変化やゲートバイアス
電圧Ｖｇの変化による反射特性の変化を軽減することが
できる。

【００８２】実施の形態６．この実施の形態６は入出力
端の少なくとも一方に減衰器を接続した増幅器を示す。

【００８３】図１６はこの発明の実施の形態６による増
幅器の構成を示す回路図である。図において、３５ｂは
上記実施の形態２で示した増幅器と同様の構成を有する
増幅器、３８，３９は増幅器３５ｂの入出力端にそれぞ
れ接続する減衰器（図中、ＡＴＴと略す）である。な
お、図１、図７及び図１５と同一構成要素には同一符号
を付して重複する説明を省略する。

【００８４】次に動作について説明する。入力端子３３
から加えられたＲＦ信号は減衰器３８を通過後、増幅器
３５ｂで増幅され、減衰器３９を通過して出力端子３４
に出力される。このとき、増幅器３５ｂのトランジスタ
４のゲート端子には、ダイオード１４及び分圧用抵抗１
５によって電圧Ｖｇ１０，Ｖｇ１１を分圧して得られる
ゲートバイアス電圧Ｖｇが印加される。

【００８５】次に概要について説明する。増幅器３５ｂ
は温度に対してトランジスタ４のゲートバイアス電圧Ｖ
ｇを変化させることで、利得、飽和電力を変化させてい
る。このため、増幅器３５ｂは温度に対する入出力反射
特性の変化だけでなく、ゲートバイアス電圧Ｖｇによっ
ても反射特性が若干変化する。そこで、この実施の形態
５による増幅器３５ｂの入出力端の少なくとも一方に、
反射特性の変化を軽減させる減衰器３８若しくは減衰器
３９を接続する。減衰器３８，３９は、逆方向に反射し
た信号に対してその電力を吸収する特性を有することか
ら、温度変化やゲートバイアス電圧Ｖｇの変化による増
幅器３５ａの反射特性の変化を軽減することができる。

【００８６】以上のように、この実施の形態６によれ
ば、入力側及び出力側の少なくとも一方に減衰器３８，
３９を接続するので、温度変化やゲートバイアス電圧Ｖ
ｇの変化による反射特性の変化を軽減することができ
る。

【００８７】実施の形態７．この実施の形態７は分圧回
路にゲートバイアス用の電源電圧を外部から制御できる
外部電圧制御手段を備えるものである。

【００８８】図１７はこの発明の実施の形態７による増
幅器の構成を示す回路図である。図において、１６ｂは
ダイオード１４及び分圧用抵抗１５が直列に接続してな
る分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、４０
はゲートバイアス供給用端子９と接続して、外部からゲ
ートバイアス供給用端子９に印加する電圧を制御する制
御回路（外部電圧制御手段）である。なお、図１及び図
７と同一構成要素には同一符号を付して重複する説明を
省略する。

【００８９】次に動作について説明する。入力端子１か
ら加えられたＲＦ信号は、整合回路２を介してトランジ
スタ４に入力される。このあと、トランジスタ４はＲＦ
信号を増幅し、整合回路７を介して増幅したＲＦ信号を
出力端子８に出力する。このとき、トランジスタ４のゲ
ート端子には、分圧回路１６ｂのダイオード１４及び分
圧用抵抗１５によってゲートバイアス供給用端子９に印
加される制御回路４０からの電圧とゲートバイアス供給
用端子１０から印加される電圧を分圧して得られるゲー
トバイアス電圧Ｖｇが供給される。

【００９０】次に概要について説明する。この実施の形
態７による増幅器の分圧回路１６ｂのゲートバイアス供
給用端子９には、トランジスタ４に供給するゲートバイ
アス電圧Ｖｇとなる電圧が印加されている。このゲート
バイアス供給用端子９に印加する電圧を、ユーザが外部
から制御回路４０を用いて適宜所望の値に制御する。

【００９１】以上のように、この実施の形態７によれ
ば、分圧回路１６ｂに印加される電圧を外部から制御す
る制御回路４０を備えるので、温度に対する利得、飽和
電力の変動をユーザが的確に軽減することができる。

【００９２】また、上記実施の形態１から実施の形態７
までの増幅器は、サーミスタなどの感温素子を使用しな
いことから、入力信号を増幅させるトランジスタ４と分
圧回路１３，１６，１６ｂ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，
２５，３０とを同一半導体基板上に形成することが可能
である。これにより、増幅器の小型化、軽量化、及び部
品点数削減を図ることができる。

【００９３】実施の形態８．この実施の形態８はトラン
ジスタと分圧回路とを別の基板上に設けるものである。

【００９４】図１８はこの発明の実施の形態８による増
幅器の構成を示す回路図である。図において、１６ｃは
上記実施の形態２の分圧回路１６と同様の構成を有する
分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、４１は
トランジスタ４を含む入力するＲＦ信号を増幅する増幅
部が実装される基板、４２はトランジスタ４にゲートバ
イアス電圧Ｖｇを供給する分圧回路１６ｃが実装される
基板である。なお、図１及び図７と同一構成要素には同
一符号を付して重複する説明を省略する。

【００９５】動作については上記実施の形態２に示した
ものと同様であるので重複する説明を省略し、ここで
は、実施の形態８による増幅器の概要について説明す
る。この実施の形態８のように、分圧回路１６ｃを別基
板４２上に構成することで、温度に対して利得、飽和電
力を制御していない増幅器に対しても、基板４２上に構
成した分圧回路１６ｃを接続することで、温度に対する
利得、飽和電力を制御する機能を追加することができ
る。また、分圧回路１６ｃを構成する構成要素は、抵抗
器やダイオードなどの簡易な部品であることから、分圧
回路１６ｃを実装する基板４２を安価な基板で作成する
ことで、コストを削減することも可能となる。

【００９６】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、入力
された信号を増幅するトランジスタと、温度に対する抵
抗値の変化量が異なる複数の抵抗器を直列に接続した分
圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接地せず、
少なくとも一端に印加される電圧を分圧してゲートバイ
アス電圧としてトランジスタに供給するゲートバイアス
供給手段とを備えるので、温度に対するトランジスタの
利得、飽和電力の変動を抑えることができる効果があ
る。

【００９７】また、分圧部のいずれの端部もグランドに
接続しないことから任意のゲートバイアス電圧を供給す
ることができる効果がある。これにより、所望のゲート
バイアス電圧を得るために多くの分圧用抵抗を追加する
必要がなく、等価的に温度に対する抵抗値の変化率を小
さくすることがないために、分圧回路やトランジスタを
流れる電流値や抵抗器の抵抗値の変化率を最大限に活用
することができる効果がある。

【００９８】この発明によれば、入力された信号を増幅
するトランジスタと、順方向に電圧が供給されるダイオ
ードと抵抗器とを直列に接続した分圧部からなり、この
分圧部のいずれの端部も接地せず、少なくとも一端に印
加される電圧を分圧してゲートバイアス電圧としてトラ
ンジスタに供給するゲートバイアス供給手段とを備える
ので、上記段落００９６と同様の効果を奏するととも
に、上記段落００９６の構成と比較して、温度変化に対
する十分なゲートバイアス電圧の変化幅が得られ、温度
変化に対するトランジスタの特性変化に十分に対応する
ことができる効果がある。

【００９９】この発明によれば、分圧部がダイオードを
複数個直列に接続してなるので、温度に対するゲートバ
イアス電圧の変化を増大させることができ、温度に対す
る利得、飽和電力の変化が大きい増幅器に対しても利
得、飽和電力の変動を抑えることができる効果がある。

【０１００】この発明によれば、入力された信号を増幅
する第１トランジスタと、第２トランジスタのドレイン
端子及びソース端子の各々と抵抗器とを直列に接続した
分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部も接地せ
ず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧してとして
第１トランジスタに供給するゲートバイアス供給手段と
を備えるので、上記段落００９６と同様の効果を奏する
とともに、第１トランジスタに供給するゲートバイアス
電圧の温度に対する変化量を増大させることができるこ
とから、ゲートバイアス電圧の設定の自由度を増大させ
ることができる。これにより、温度に対する利得、飽和
電力の変化が大きい増幅器に対しても利得、飽和電力の
変動を抑えることができる効果がある。

【０１０１】この発明によれば、分圧部がゲートバイア
ス供給手段を複数個直列に接続してなるので、上記段落
０１００の構成と比較して、トランジスタに供給するゲ
ートバイアス電圧の温度に対する変化量がより増大する
ことから、温度に対する利得、飽和電力の変化が大きい
増幅器に対してもその変動を抑えることができる効果が
ある。

【０１０２】この発明によれば、入力された信号を増幅
するトランジスタと、周囲温度の変化に対してゲートバ
イアス電圧を調節することなくトランジスタに供給する
ゲートバイアス供給手段とからなる温度に係る制御をし
ない増幅器を備え、請求項１から請求項５のうちのいず
れか１項記載の増幅器の入力側及び出力側の少なくとも
一方に温度に係る制御をしない増幅器を接続してなるの
で、ゲートバイアス電圧の変化に伴った反射特性の変化
による影響を大幅に軽減することができる効果がある。

【０１０３】この発明によれば、入力側及び出力側の少
なくとも一方にアイソレータを接続するので、温度変化
やゲートバイアス電圧の変化による反射特性の変化を軽
減することができる効果がある。

【０１０４】この発明によれば、入力側及び出力側の少
なくとも一方に減衰器を接続するので、上記段落０１０
３と同様の効果を奏することができる。

【０１０５】この発明によれば、ゲートバイアス供給手
段に印加される電圧を外部から制御する外部電圧制御手
段を備えるので、温度に対する利得、飽和電力の変動を
ユーザが的確に軽減することができる効果がある。

【０１０６】この発明によれば、トランジスタとゲート
バイアス供給手段とを同一基板上に設けるので、モノシ
リック化が可能であり、増幅器の小型化、軽量化、及び
部品点数削減を図ることができる効果がある。

【０１０７】この発明によれば、トランジスタ若しくは
第１トランジスタと、ゲートバイアス供給手段とを別の
基板上に設けるので、温度に対して利得、飽和電力を制
御していない増幅器に対しても、容易にゲートバイアス
供給手段を接続することで、温度に対する利得、飽和電
力を制御する機能を追加することができる効果がある。
また、ゲートバイアス供給手段は、抵抗器やダイオード
などの簡易な部品で構成することができることから、ゲ
ートバイアス供給手段を実装する基板を安価な基板で作
成することで、コストを削減することができる効果があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態1による増幅器の構成
を示す回路図である。

【図２】 この発明の実施の形態１による増幅器の分圧
回路を構成する分圧用抵抗の温度に対する抵抗値変化を
示すグラフ図である。

【図３】 この発明の実施の形態１による増幅器の分圧
回路が供給するゲートバイアス電圧の温度に対する変化
を示すグラフ図である。

【図４】 この発明の実施の形態１による増幅器に使用
するトランジスタの一定温度条件におけるゲートバイア
ス電圧に対する利得、飽和電力の変化を示すグラフ図で
ある。

【図５】 この発明の実施の形態１による増幅器の分圧
回路が供給するゲートバイアス電圧を図４中のＡ点で示
される値に設定したときの温度に対する利得、飽和電力
の変化を示すグラフ図である。

【図６】 この発明の実施の形態１による増幅器に使用
したトランジスタ、図５に示した温度変化に対してトラ
ンジスタの特性に変化がないと仮定した場合のトランジ
スタ、及び実際のトランジスタの温度に対する利得、飽
和電力の変化を示すグラフ図である。

【図７】 この発明の実施の形態２による増幅器の構成
を示す回路図である。

【図８】 この発明の実施の形態２による増幅器の分圧
回路に使用するダイオードの温度に対する電圧、電流特
性を示すグラフ図である。

【図９】 この発明の実施の形態２による増幅器の他の
構成を示す回路図である。

【図１０】 この発明の実施の形態２による増幅器の他
の構成を示す回路図である。

【図１１】 この発明の実施の形態３による増幅器の構
成を示す回路図である。

【図１２】 この発明の実施の形態３による増幅器に使
用するトランジスタの温度に対するドレイン電流のゲー
ト電圧依存性を示すグラフ図である。

【図１３】 この発明の実施の形態３による増幅器の他
の構成を示す回路図である。

【図１４】 この発明の実施の形態４による増幅器の構
成を示す回路図である。

【図１５】 この発明の実施の形態５による増幅器の構
成を示す回路図である。

【図１６】 この発明の実施の形態６による増幅器の構
成を示す回路図である。

【図１７】 この発明の実施の形態７による増幅器の構
成を示す回路図である。

【図１８】 この発明の実施の形態８による増幅器の構
成を示す回路図である。

【図１９】 従来の増幅器（従来例１）の構成を示す回
路図である。

【図２０】 従来の増幅器（従来例２）の構成を示す回
路図である。

【図２１】 従来の増幅器（従来例３）の構成を示す回
路図である。

【図２２】 従来の増幅器（従来例４）の構成を示す回
路図である。

【図２３】 従来の増幅器（従来例５）の構成を示す回
路図である。

【図２４】 従来の増幅器（従来例６）の構成を示す回
路図である。

【符号の説明】

１，３３ 入力端子、２，７ 整合回路、３，５ ＤＣ
フィード用チョークコイル、４ トランジスタ（第１ト
ランジスタ）、６ ドレインバイアス供給用端子、８，
３４ 出力端子、９ ゲートバイアス供給用端子（端
部）、１０ ゲートバイアス供給用端子（端部）、１
１，１２，１５，１７，１８，１８ｂ，１９，２６，２
７，２８ 分圧用抵抗（抵抗器、分圧部）、１３，１
６，１６ｂ，１６ｃ，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２５，
３０ 分圧回路（分圧部、ゲートバイアス供給手段）、
１４，２２，２３，２４ ダイオード、１６ａ 分圧回
路、２０トランジスタ（第２トランジスタ）、２９ ト
ランジスタ、３１，３２ 増幅器（温度に係る制御をし
ない増幅器）、３５，３５ａ，３５ｂ 増幅器、３６，
３７ アイソレータ、３８，３９ 減衰器、４０ 制御
回路（外部電圧制御手段）、４１，４２ 基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中畔 弘晶 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 酒井 雄二 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5J090 AA04 CA02 CA22 CN01 FA10 FN06 GN01 HA09 HA25 KA68 SA01 SA13 TA01 TA02 5J092 AA04 CA02 CA22 FA10 HA09 HA25 KA68 SA01 SA13 TA01 TA02 VL07

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入力された信号を増幅するトランジスタ
   と、 温度に対する抵抗値の変化量が異なる複数の抵抗器を直
   列に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端
   部も接地せず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧
   してゲートバイアス電圧として上記トランジスタに供給
   するゲートバイアス供給手段とを備えた増幅器。
2. 【請求項２】 入力された信号を増幅するトランジスタ
   と、 順方向に電圧が供給されるダイオードと抵抗器とを直列
   に接続した分圧部からなり、この分圧部のいずれの端部
   も接地せず、少なくとも一端に印加される電圧を分圧し
   てゲートバイアス電圧として上記トランジスタに供給す
   るゲートバイアス供給手段とを備えた増幅器。
3. 【請求項３】 分圧部は、ダイオードを複数個直列に接
   続してなることを特徴とする請求項２項記載の増幅器。
4. 【請求項４】 入力された信号を増幅する第１トランジ
   スタと、 第２トランジスタのドレイン端子及びソース端子の各々
   と抵抗器とを直列に接続した分圧部からなり、この分圧
   部のいずれの端部も接地せず、少なくとも一端に印加さ
   れる電圧を分圧してゲートバイアス電圧として上記第１
   トランジスタに供給するゲートバイアス供給手段とを備
   えた増幅器。
5. 【請求項５】 分圧部は、ゲートバイアス供給手段を複
   数個直列に接続してなることを特徴とする請求項４項記
   載の増幅器。
6. 【請求項６】 入力された信号を増幅するトランジスタ
   と、周囲温度の変化に対してゲートバイアス電圧を調節
   することなく上記トランジスタに供給するゲートバイア
   ス供給手段とからなる温度に係る制御をしない増幅器を
   備え、 請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載の増幅
   器の入力側及び出力側の少なくとも一方に上記温度に係
   る制御をしない増幅器を接続してなる増幅器。
7. 【請求項７】 入力側及び出力側の少なくとも一方にア
   イソレータを接続したことを特徴とする請求項１から請
   求項６のうちのいずれか１項記載の増幅器。
8. 【請求項８】 入力側及び出力側の少なくとも一方に減
   衰器を接続したことを特徴とする請求項１から請求項６
   のうちのいずれか１項記載の増幅器。
9. 【請求項９】 ゲートバイアス供給手段に印加される電
   圧を外部から制御する外部電圧制御手段を備えたことを
   特徴とする請求項１から請求項８のうちのいずれか１項
   記載の増幅器。
10. 【請求項１０】 トランジスタとゲートバイアス供給手
    段とを同一基板上に設けたことを特徴とする請求項１か
    ら請求項９のうちのいずれか１項記載の増幅器。
11. 【請求項１１】 トランジスタ若しくは第１トランジス
    タと、ゲートバイアス供給手段とを、別の基板上に設け
    たことを特徴とする請求項１から請求項９のうちのいず
    れか１項記載の増幅器。