JP2006019885A - Multi-stage power amplifier circuit, and transmitter, receiver, and transmitter-receiver using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線LANやセルラ電話等の送受信機や、TV、CATV、衛星放送、衛星通信等の受信機と、それらに用いられる低雑音増幅回路、電力増幅回路に適用して有効な技術に関する。 The present invention relates to a technology effective when applied to a transceiver such as a wireless LAN or a cellular phone, a receiver such as a TV, CATV, satellite broadcast, satellite communication, etc., and a low noise amplifier circuit and a power amplifier circuit used therefor. .
本発明者が検討した技術として、多段電力増幅回路の従来技術に関しては、たとえば一例として図9に示すような構成のものが考えられる。 As a technique studied by the present inventor, for example, with respect to the conventional technique of a multistage power amplifier circuit, for example, a structure as shown in FIG. 9 can be considered.
図9に示す多段電力増幅回路は、無線LANシステムにおいて、変調された無線周波信号(RF信号)をアクセスポイントあるいは無線LANシステムを搭載している他のパーソナルコンピュータ等に送信するための送信部の最終段に用いられる電力増幅回路の一例を示したもので、図9の多段電力増幅回路に入力されるRF信号周波数は2.4GHz帯のRF信号であり、電源電圧は3.3Vである。 The multistage power amplifier circuit shown in FIG. 9 is a transmission unit for transmitting a modulated radio frequency signal (RF signal) to an access point or another personal computer equipped with the wireless LAN system in a wireless LAN system. An example of the power amplifier circuit used in the final stage is shown. The RF signal frequency input to the multistage power amplifier circuit of FIG. 9 is an RF signal in the 2.4 GHz band, and the power supply voltage is 3.3V.
図9の多段電力増幅回路は、RF信号入力端子1と、RF信号出力端子2と、増幅回路の電源端子3と、バイアス電源端子4と、増幅用トランジスタ5,6と、バイアス用抵抗7,10と、負荷インダクタ8と、結合容量9と、接地用容量11,12,13と、入力整合回路20と、出力整合回路30と、バイアス回路40,50を有しており、増幅用トランジスタ5と増幅用トランジスタ6による2段増幅の電力増幅回路を構成している。
9 includes an RF
図9において、初段の増幅段である増幅用トランジスタ5はエミッタを接地し、ベースを入力整合回路20を介してRF信号入力端子1に接続するとともに、バイアス回路40にバイアス用抵抗7を介して接続し、コレクタを負荷インダクタ8を介して電源端子3に接続する。
In FIG. 9, the amplifying
さらに、終段の増幅段である増幅用トランジスタ6はエミッタを接地し、ベースを結合容量9を介して前段の増幅用トランジスタ5のコレクタに接続するとともに、バイアス回路50にバイアス用抵抗10を介して接続し、コレクタを出力整合回路30を介してRF信号出力端子2と電源端子3に接続する。
Further, the amplification transistor 6 which is the final amplification stage has its emitter grounded, the base is connected to the collector of the
また、バイアス回路40は、バイアス用トランジスタ43,44,45と、電流調整用抵抗41,42を有し、エミッタが接地されたバイアス用トランジスタ43のベースをバイアス用トランジスタ44のエミッタに接続し、コレクタをバイアス用トランジスタ44のベースに接続するとともに、電流調整用抵抗42,41を介してバイアス電源端子4に接続し、電流調整用抵抗41,42の接続点にバイアス用トランジスタ45のベースを接続する。
The
そして、バイアス用トランジスタ44のコレクタとバイアス用トランジスタ45のコレクタをバイアス電源端子4に接続し、バイアス用トランジスタ45のエミッタはバイアス用抵抗7を介して、増幅用トランジスタ5のベースにバイアス電流を供給する。
The collector of the
また、バイアス用トランジスタ53,54,55と、電流調整用抵抗51,52より構成されるバイアス回路50はバイアス回路40と同一の構成であり、バイアス用抵抗10を介して、増幅用トランジスタ6のベースにバイアス電流を供給する。
The
さらに、入力整合回路20は、容量21,22と、インダクタ23を有し、増幅用トランジスタ5のベースとRF信号源インピーダンスとのインピーダンス整合を図り、出力整合回路30は、インダクタ31,33と、容量32を有し、増幅用トランジスタ6のコレクタと負荷インピーダンスとのインピーダンス整合を図るとともに、電源端子3の電圧を増幅用トランジスタ5のコレクタに供給する働きも兼ねている。
Further, the
以上の多段電力増幅回路は、RF信号入力端子1に入力された2.4GHz帯のRF信号を増幅用トランジスタ5により増幅し、増幅されたRF信号を結合容量9を介して増幅用トランジスタ6により更に増幅して、RF信号出力端子2に出力する。
The above multistage power amplifier circuit amplifies the 2.4 GHz band RF signal input to the RF
このとき、増幅用トランジスタ5にバイアス電流を供給するバイアス回路40において、電流調整用抵抗41,42の抵抗値を適当に選ぶことで、増幅用トランジスタ5に流れる電流を調整可能であるとともに、温度変化により増幅用トランジスタ5のベースとコレクタ間電圧VBEが変化することによるバイアス電流の変動をバイアス回路40のバイアス用トランジスタ43,44により構成されるカレントミラー回路とバイアス用トランジスタ45のエミッタホロワ回路のベースとコレクタ間電圧の温度変化による変動で打ち消すことにより、増幅用トランジスタ5のコレクタ電流の温度依存性を抑えている(例えば、非特許文献1参照)。さらに、カレントミラー回路と増幅用トランジスタ間をエミッタホロワ回路によるバッファを介して接続することにより、電力増幅回路における高出力時のドライブ能力が不足しないようにしている。
At this time, in the
また、増幅用トランジスタ5に流れるコレクタ電流は、電流調整用抵抗41,42の値により調整し、増幅用トランジスタ5のベースとバイアス回路40間の接続は、バイアス用抵抗7を介することにより、バイアス回路40のインピーダンスの影響による利得の低下を抑えるとともに、増幅用トランジスタ5のベースに入力されたRF信号がバイアス用抵抗7を介してバイアス回路40に漏れ込むことで、バイアス用トランジスタ45において歪が発生し、増幅用トランジスタ5の歪特性が劣化することを抑えている。
The collector current flowing through the amplifying
以上は、初段の増幅段のバイアス回路40の動作の説明であるが、バイアス回路50とバイアス用抵抗10と増幅用トランジスタ6により構成される終段も同一の構成であり、また、その動作も同様であり、説明を省略する。
ところで、上記従来技術で示す多段電力増幅回路では、終段は初段の増幅されたRF信号を更に増幅するため、初段よりも高出力のトランジスタを用いる必要があるので、終段は初段の増幅用トランジスタに比べ、トランジスタサイズを大きくするとともに、コレクタ電流を大きくする必要がある。また、所望の電力利得と最大出力パワーを確保するため、各増幅段に流す電流は入力されるRF信号が小信号レベルであってもある程度流しておく必要がある。 By the way, in the multistage power amplifier circuit shown in the above prior art, since the final stage further amplifies the amplified RF signal of the first stage, it is necessary to use a transistor having a higher output than the first stage. Compared to a transistor, it is necessary to increase the transistor size and the collector current. Further, in order to secure a desired power gain and maximum output power, it is necessary to pass a certain amount of current flowing through each amplification stage even if the input RF signal is a small signal level.
このため、入力されるRF信号が小信号レベルの場合、出力されるRF信号レベルも小さいので、出力信号パワーに対する消費電力の比で表される電源効率が悪化するため、上記従来技術で示す多段電力増幅回路を携帯電話の送信部の電力増幅回路やノート型のパーソナルコンピュータに搭載された無線LANシステムの送信部の電力増幅回路等に用いた場合、電力増幅回路の電源効率の悪化によりバッテリーの消耗が大きくなるので、使用時間が短くなってしまうという課題を有していた。 For this reason, when the input RF signal is a small signal level, the output RF signal level is also small, so that the power efficiency expressed by the ratio of the power consumption to the output signal power is deteriorated. When the power amplifier circuit is used in a power amplifier circuit of a transmitter of a mobile phone or a power amplifier circuit of a transmitter of a wireless LAN system mounted on a notebook personal computer, the power efficiency of the power amplifier circuit deteriorates. Since consumption increases, it has the subject that use time will become short.
また、多段電力増幅回路の出力パワーの一部を検波回路により検波すれば電力増幅回路からの出力レベルが分かるので、もし、出力レベルが低ければ、増幅用トランジスタのバイアス電流を減らすことにより電源効率を改善する手段も考えられる。しかし、入力されるRF信号が小信号レベルの時に増幅用トランジスタに流れる電流を減らした場合、電力利得が低下するという課題を有していた。 Also, if a part of the output power of the multistage power amplifier circuit is detected by the detector circuit, the output level from the power amplifier circuit can be known. If the output level is low, the power supply efficiency can be reduced by reducing the bias current of the amplifying transistor. A means for improving the above is also conceivable. However, if the current flowing through the amplifying transistor is reduced when the input RF signal is at a small signal level, there is a problem that the power gain is lowered.
また、上記従来技術で示す電力増幅回路では、例えば初段の場合、入力されたRF信号がバイアス回路40に漏れ込むことによりバイアス用トランジスタ45において歪が発生することによる歪の劣化を小さくするためにはバイアス用抵抗7の抵抗値を大きくすればよい。しかし、増幅用トランジスタのベースとエミッタ間がダイオードとしてオン動作するような強レベルのRF信号が入力された場合、増幅用トランジスタのベースとエミッタ間の電圧VBEの平均値が減少し、ベース電流が増加するため、例えば、図9で示した電力増幅回路の従来技術では、バイアス用抵抗7による電圧降下がより大きくなり、増幅用トランジスタへのバイアス電流の供給が不足するので、入出力特性が劣化し、十分な出力パワーが得られない。
In the power amplifier circuit shown in the above prior art, for example, in the case of the first stage, in order to reduce distortion deterioration due to distortion occurring in the
このため、バイアス用抵抗7の代わりにRF信号に対し大きなインピーダンスとなるインダクタを用いればインダクタによる電圧降下はなくなるので入出力特性は改善される。しかし、電力増幅回路を集積化することを考えた場合、インダクタ部分のチップ面積が非常に大きくなるため、インダクタを用いての電力増幅回路の集積化は困難であるという課題を有していた。
For this reason, if an inductor having a large impedance with respect to the RF signal is used instead of the
そこで、本発明の目的は、入力されるRF信号が小信号レベルであっても電源効率の低下や利得の低下が少なく、かつ、集積化に適した多段電力増幅回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a multistage power amplifier circuit that is less likely to reduce power supply efficiency and gain even when an input RF signal has a small signal level and is suitable for integration.
本発明は、上記目的を達成するために、上記課題である小信号レベル入力時の電源効率悪化および利得の低下を解決するための手段、上記課題である集積化に適した多段電力増幅回路を得るための手段として、以下のような特徴を有するものである。なお、ここでは、本発明の特徴を分かり易くするために、上記図9の従来技術で示した多段電力増幅回路と比較して説明する。 In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides means for solving the above-mentioned problems of power supply efficiency deterioration and gain reduction at the time of small signal level input, and the above-mentioned problem of multi-stage power amplifier circuit suitable for integration. As means for obtaining, it has the following characteristics. Here, in order to make the characteristics of the present invention easier to understand, the description will be made in comparison with the multistage power amplifier circuit shown in the prior art of FIG.
本発明において、上記課題である小信号レベル入力時の電源効率悪化および利得の低下を解決するための第1の手段は、上記図9の従来技術で示した多段電力増幅回路に対して、PNP型のトランジスタにより構成されるカレントミラー回路を新たに設け、このPNP型のカレントミラー回路のバイアス電流出力を各増幅段のバイアス回路(40,50)の電流調整用抵抗(41,51)を介して各増幅段のバイアス回路にバイアス電流を供給するようにした。 In the present invention, the first means for solving the power supply efficiency deterioration and gain reduction at the time of inputting a small signal level, which is the above-mentioned problem, is a PNP for the multistage power amplifier circuit shown in the prior art of FIG. A current mirror circuit composed of a transistor of a type is newly provided, and the bias current output of this PNP type current mirror circuit is passed through the current adjusting resistors (41, 51) of the bias circuit (40, 50) of each amplification stage. Thus, a bias current is supplied to the bias circuit of each amplification stage.
以上の構成とすることにより、各増幅段のバイアス回路(40,50)の電流調整用抵抗(41,51)に流れる電流に対応して各増幅段の増幅用トランジスタ(5,6)に流れる電流を調整することが可能となるため、電流調整用抵抗の抵抗値により、初段と終段の増幅用トランジスタに流れる電流の配分を調整できるとともに、PNP型のカレントミラー回路から出力されるバイアス電流を調整することにより、各段の増幅用トランジスタ全体に流れる電流を調整できるようにした。さらに、初段と終段の増幅用トランジスタに流れる電流の配分を小信号レベル時には、大信号レベル時に比べ初段の増幅用トランジスタに流れる電流を大きく、終段の増幅用トランジスタに流れる電流を小さくなるように電流調整用抵抗の値を調整した。 With the above configuration, the current flows through the amplifying transistors (5, 6) corresponding to the currents flowing through the current adjusting resistors (41, 51) of the bias circuits (40, 50) of the respective amplifying stages. Since the current can be adjusted, the distribution of the current flowing through the first and last stage amplifying transistors can be adjusted by the resistance value of the current adjusting resistor, and the bias current output from the PNP current mirror circuit By adjusting the current, the current flowing through the entire amplification transistor at each stage can be adjusted. Furthermore, when the distribution of the current flowing through the first and last stage amplifying transistors is small, the current flowing through the first stage amplifying transistor is larger and the current flowing through the last stage amplifying transistor is smaller than when the signal is large. The value of the current adjusting resistor was adjusted.
次に、以上の構成についての動作を説明する。一般的な多段電力増幅回路の例として2段構成の増幅回路を考えた場合、増幅回路から出力される信号をできるだけ大きくしようとした場合、終段の増幅用トランジスタは初段の増幅されたRF信号が入力されるため、終段の増幅用トランジスタのサイズを初段の増幅用トランジスタに比べ大きくするとともに、コレクタ電流も大きくする必要がある。このため、一般的には初段よりも消費電流の大きい終段のほうが電源効率が悪く、これが小信号レベル入力時の電源効率の悪化の一因となっていた。したがって、入力されるRF信号が小信号レベルの場合、終段の増幅回路の電流を歪特性が劣化しない程度に絞ることにより、電源効率の低下を防ぐことは可能であるが、この場合、終段の増幅用トランジスタの電流が減ることにより電力利得が低下する。このため、小信号時には終段の増幅用トランジスタに流れる電流を小さくするとともに、初段の増幅用トランジスタに流れる電流を大きくすることにより、終段の増幅用トランジスタの利得の低下を初段の増幅用トランジスタの電流増による利得の上昇で小信号レベル時の利得の低下を抑えることができる。更に小信号レベル時は、電源効率の良い初段の増幅回路の電流を増やして利得を大きくし、電源効率の悪い終段の増幅回路の電流を減らして利得を小さくしているため、上記従来技術で示した増幅回路に比べ、多段電力増幅回路全体の電源効率を改善することが可能となる。 Next, the operation of the above configuration will be described. When a two-stage amplifier circuit is considered as an example of a general multi-stage power amplifier circuit, if the signal output from the amplifier circuit is to be as large as possible, the final stage amplification transistor is the first stage amplified RF signal. Therefore, it is necessary to increase the size of the final stage amplifying transistor as compared with the first stage amplifying transistor and to increase the collector current. For this reason, the power consumption efficiency is generally worse in the final stage, which consumes more current than in the first stage, and this contributes to the deterioration of the power efficiency when a small signal level is input. Therefore, when the input RF signal is at a small signal level, it is possible to prevent the power supply efficiency from being lowered by narrowing the current of the amplifier circuit at the final stage to such an extent that the distortion characteristic does not deteriorate. The power gain is reduced by reducing the current of the amplifying transistor in the stage. For this reason, when the signal is small, the current flowing through the amplification transistor at the final stage is reduced and the current flowing through the amplification transistor at the first stage is increased, thereby reducing the gain of the amplification transistor at the final stage. The increase in gain due to the increase in current can suppress the decrease in gain at the small signal level. Furthermore, at the time of a small signal level, the current is increased by increasing the current of the first stage amplifier circuit with good power supply efficiency, and the gain is reduced by reducing the current of the last stage amplifier circuit with poor power supply efficiency. Compared with the amplifier circuit shown in (5), the power supply efficiency of the entire multistage power amplifier circuit can be improved.
また、入力されるRF信号が大信号レベルの場合、多段電力増幅回路から出力されるRF信号パワーが大きくなるにしたがって、終段の増幅用トランジスタに流れる電流が増加するため、電流調整用抵抗(51)を介して終段のバイアス回路(50)に流れるPNP型のカレントミラー回路からの電流が増加し、これにしたがって、PNP型のカレントミラー回路からの電流は定電流であるので、PNP型のカレントミラー回路から電流調整用抵抗(41)を介して初段のバイアス回路(40)に流れる電流が減り、初段の増幅用トランジスタに流れる電流は減少する。したがって、入力されるRF信号が大信号レベルの場合は、終段の増幅用トランジスタに流れる電流は大きく、初段の増幅用トランジスタに流れる電流は小さくなり、上記図9の従来技術で示した多段電力増幅回路と同様の動作となる。 Further, when the input RF signal is at a large signal level, the current flowing through the final stage amplification transistor increases as the RF signal power output from the multistage power amplification circuit increases. 51), the current from the PNP-type current mirror circuit flowing to the final stage bias circuit (50) via 51) increases, and accordingly, the current from the PNP-type current mirror circuit is a constant current. The current flowing from the current mirror circuit to the first stage bias circuit (40) via the current adjustment resistor (41) decreases, and the current flowing to the first stage amplification transistor decreases. Therefore, when the input RF signal is at a large signal level, the current flowing through the final stage amplification transistor is large, and the current flowing through the first stage amplification transistor is small. Thus, the multistage power shown in the prior art of FIG. The operation is the same as that of the amplifier circuit.
また、上記課題である集積化に適した多段電力増幅回路を得るための第1の手段は、上述の小信号レベル入力時の電源効率悪化および利得の低下を解決するための第1の手段において、PNP型のトランジスタにより構成されるカレントミラー回路を多出力型のカレントミラー回路とし、このカレントミラー回路からの各バイアス電流出力を上記図9の従来技術で示した多段電力増幅回路に対して、電流調整用抵抗(41,51)を介して各増幅段のバイアス回路にそれぞれ別々にバイアス電流を供給するようにした。 The first means for obtaining the multi-stage power amplifier circuit suitable for integration, which is the above-mentioned problem, is the first means for solving the power supply efficiency deterioration and gain reduction at the time of inputting the small signal level described above. , A current mirror circuit composed of PNP transistors is a multi-output type current mirror circuit, and each bias current output from the current mirror circuit is compared with the multistage power amplifier circuit shown in the prior art of FIG. A bias current is separately supplied to the bias circuit of each amplification stage via the current adjustment resistors (41, 51).
以上の構成とすることにより、PNP型のカレントミラー回路を多出力型とすることにより各増幅段のバイアス回路に電流を別々に供給することができるので、PNP型のカレントミラー回路で各段の増幅回路に流れる電流配分を変えることが可能となる。これにより、PNP型のカレントミラー回路を含めて多段電力増幅回路を集積しようとした場合、PNP型のカレントミラー回路が多出力型でない場合、各段の増幅用トランジスタに流れる電流を調整するために、上記図9の従来技術で示した多段電力増幅回路に対して、電流調整用抵抗(41,51)を外付けとする必要があるが、上述の手段を用いれば、電流調整用抵抗を含めて集積化が可能となる。 With the above configuration, since the PNP current mirror circuit is a multi-output type, current can be separately supplied to the bias circuit of each amplification stage. It is possible to change the distribution of current flowing through the amplifier circuit. As a result, when a multi-stage power amplifier circuit including a PNP-type current mirror circuit is to be integrated, if the PNP-type current mirror circuit is not a multi-output type, in order to adjust the current flowing through the amplification transistor at each stage The current adjusting resistors (41, 51) need to be externally attached to the multistage power amplifier circuit shown in the prior art of FIG. 9, but if the above-described means is used, the current adjusting resistors are included. Can be integrated.
次に、上記課題である集積化に適した多段電力増幅回路を得るための第2の手段は、上記図9の従来技術で示した多段電力増幅回路に対して、初段のバイアス回路(40)のバイアス用トランジスタ(45)のエミッタからのバイアス電流をバイアス用抵抗と集積化可能な大きさのバイアス用インダクタを介して、増幅用トランジスタ(5)のベースに供給するとともに、バイアス用トランジスタのエミッタを容量と抵抗による直列接続体により接地した。また、終段のバイアス回路(50)についても同様の構成とした。 Next, a second means for obtaining a multistage power amplifier circuit suitable for integration, which is the above problem, is the first stage bias circuit (40) with respect to the multistage power amplifier circuit shown in the prior art of FIG. The bias current from the emitter of the biasing transistor (45) is supplied to the base of the amplifying transistor (5) via a biasing inductor of a size that can be integrated with the biasing resistor, and the biasing transistor emitter Was grounded by a series connection body consisting of a capacitor and a resistor. The final stage bias circuit (50) has the same configuration.
以上の構成とすることにより、例えば初段の場合、バイアス用トランジスタ(45)のエミッタを容量と抵抗による直列接続体により接地することにより、増幅用トランジスタ(5)のベースに入力されたRF信号がバイアス回路に漏れ込むことが抑えられるため、バイアス回路で歪が生じることによる増幅用トランジスタの歪特性の劣化が抑えられる。このため、バイアス用インダクタの値を小さくしても歪特性の劣化の影響は小さいので、電力増幅回路を集積化した場合、よりチップ面積を小さくすることができる。 With the above configuration, for example, in the first stage, the emitter of the biasing transistor (45) is grounded by a series connection of a capacitor and a resistor, so that the RF signal input to the base of the amplifying transistor (5) can be obtained. Since leakage to the bias circuit is suppressed, deterioration of the distortion characteristics of the amplifying transistor due to distortion in the bias circuit can be suppressed. For this reason, even if the value of the bias inductor is reduced, the effect of deterioration of the distortion characteristics is small. Therefore, when the power amplifier circuit is integrated, the chip area can be further reduced.
さらに、上述の小信号レベル入力時の電源効率悪化および利得の低下を解決するための第1の手段において、PNP型のカレントミラー回路をPチャネル型の電界効果トランジスタを用いる構成とした。 Further, in the first means for solving the power supply efficiency deterioration and the gain reduction at the time of the small signal level input, the PNP type current mirror circuit is configured to use a P channel type field effect transistor.
以上の構成とすることにより、PNP型のカレントミラー回路を含めて電力増幅回路を集積化しようとした場合、PNPトランジスタを用いた場合に比べ、チップ面積を小さくすることができる。 With the above configuration, when an attempt is made to integrate a power amplifier circuit including a PNP-type current mirror circuit, the chip area can be reduced as compared with the case where a PNP transistor is used.
本発明によれば、入力されるRF信号が小信号レベルの時の電源効率の低下が小さく、集積化に優れた多段電力増幅回路が得られるとともに、これを送信機、受信機ならびに送受信機に用いることにより、これら機器の低消費電力化や小型化を図ることができる。 According to the present invention, a reduction in power supply efficiency when an input RF signal is at a small signal level is small, and a multistage power amplifier circuit excellent in integration can be obtained, and this can be used for a transmitter, a receiver, and a transceiver. By using it, the power consumption and size of these devices can be reduced.
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による多段電力増幅回路の第1の実施の形態を示す回路図である。図1により、第1の実施の形態の多段電力増幅回路の構成および動作の一例を説明する。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a multistage power amplifier circuit according to the present invention. An example of the configuration and operation of the multistage power amplifier circuit according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
図1に示すように、第1の実施の形態の多段電力増幅回路は、RF信号入力端子1、RF信号出力端子2、増幅回路の電源端子3、バイアス電源端子4、増幅用トランジスタ5,6、負荷インダクタ8、結合容量9、接地用容量11,12,13、入力整合回路20、出力整合回路30、バイアス回路40,50の他に、接地用容量101,105、接地用抵抗102,106、バイアス用インダクタ103,107、バイアス用抵抗104,108、電流調整用抵抗109,110、PNP型トランジスタを用いたカレントミラー回路120等から構成される。
As shown in FIG. 1, the multistage power amplifier circuit according to the first embodiment includes an RF
カレントミラー回路120は、PNP型トランジスタ121,122、電流調整用抵抗123,124,125より構成される。PNP型のトランジスタ121,122のエミッタはそれぞれ電流調整用抵抗123,124を介してバイアス電源端子4に接続し、それぞれのベースを共通接続とするとともに、PNP型トランジスタ122のコレクタと共通接続し、電流調整用抵抗125により接地する。また、PNP型トランジスタ121のコレクタは電流調整用抵抗109,110を介して、それぞれバイアス用トランジスタ45のベースと電流調整用抵抗42との接続点とバイアス用トランジスタ55のベースと電流調整用抵抗52との接続点に接続される。
The
このカレントミラー回路120においては、PNP型トランジスタ121のコレクタがバイアス回路40,50にバイアス電流を供給する出力端子となる。また、バイアス回路40,50においては、バイアス用トランジスタ45,55のベースが増幅用トランジスタ5,6に流れる電流を調整するための電流調整端子となり、さらにバイアス用トランジスタ45,55のエミッタが増幅用トランジスタ5,6にバイアス電流を供給する端子となる。
In this
その他、上記図9に対応する部分については同一符号を付けて説明を省略する。 Other parts corresponding to those in FIG. 9 are given the same reference numerals and description thereof is omitted.
図1において、第1の実施の形態の多段電力増幅回路は、RF信号入力端子1に入力されたRF信号が、入力整合回路20を介して増幅用トランジスタ5と増幅用トランジスタ6により増幅され、出力整合回路30を介してRF信号出力端子2より出力される。
In FIG. 1, in the multistage power amplifier circuit of the first embodiment, the RF signal input to the RF
なお、各増幅段に流れる電流は、電流調整用抵抗109,110に流れる電流に対応して各増幅段の増幅用トランジスタ5,6に流れる電流を調整することが可能となるため、電流調整用抵抗109,110の抵抗値により、初段と終段の増幅用トランジスタ5,6に流れる電流の配分を調整するとともに、PNP型のカレントミラー回路120の電流調整用抵抗123,124,125の抵抗値により、多段電力増幅回路全体の電流を調整する。
The current flowing in each amplification stage can be adjusted in accordance with the current flowing in the
さらに、初段と終段の増幅用トランジスタ5,6に流れる電流の配分を入力されるRF信号が大信号レベル時に比べ小信号レベル時には、初段の増幅用トランジスタ5に流れる電流を大きく、終段の増幅用トランジスタ6に流れる電流が小さくなるように電流調整用抵抗109,110の値を調整する。
Further, when the RF signal inputted to the distribution of the current flowing through the first-stage and final-
このような構成とすることにより、小信号レベル入力時の電源効率の悪化を改善するため、終段の増幅用トランジスタ6に流れる電流を削減したことによる利得の低下を初段の増幅用トランジスタ5の電流増による利得の上昇で小信号レベル入力時の利得の低下を抑えることができる。更に小信号レベル入力時は、電源効率の良い初段の増幅回路の電流を増やし、電源効率の悪い終段の増幅回路の電流を減らしているため、小信号レベル入力時の利得の低下を招かずに増幅回路全体の電源効率を改善することが可能となる。
By adopting such a configuration, in order to improve the deterioration of the power supply efficiency at the time of inputting a small signal level, the gain reduction due to the reduction of the current flowing in the final stage amplification transistor 6 is reduced in the first
なお、上述の第1の実施の形態は、2段構成の電力増幅回路の場合を示したが、3段以上の多段電力増幅回路であっても同様に、入力されるRF信号が小信号レベルの場合、初段の増幅用トランジスタの電流を増やすとともに、最終段の増幅用トランジスタの電流を減らすことにより、小信号レベル入力時の電源効率の低下を小さくすることができる。 Although the above-described first embodiment shows the case of a power amplifier circuit having a two-stage configuration, the input RF signal is similarly at a small signal level even in a multi-stage power amplifier circuit having three or more stages. In this case, a decrease in power supply efficiency at the time of inputting a small signal level can be reduced by increasing the current of the first stage amplification transistor and decreasing the current of the last stage amplification transistor.
また、バイアス用トランジスタ45のエミッタからのバイアス電流は、バイアス印加素子であるバイアス用インダクタ103とバイアス用抵抗104を介して増幅用トランジスタ5のベースに供給されるとともに、バイアス用トランジスタ45のエミッタは、接地素子である接地用抵抗102と接地用容量101の直列接続体により高周波的に接地される。同様に、バイアス用トランジスタ55のエミッタからのバイアス電流は、バイアス用インダクタ107とバイアス用抵抗108を介して増幅用トランジスタ6のベースに供給されるとともに、バイアス用トランジスタ55のエミッタは、接地用抵抗106と接地用容量105の直列接続体により高周波的に接地される。
The bias current from the emitter of the
このような構成にすることにより、エミッタホロワ回路のバイアス用トランジスタ45,55のエミッタを容量と抵抗による直列接続体により接地することにより、増幅用トランジスタ5,6のベースに入力されたRF信号がバイアス回路40,50に漏れ込むことが抑えられるため、バイアス用抵抗104,108およびバイアス用インダクタ103,107の値を小さくしても歪特性の劣化が抑えられ、集積化に適した電力増幅回路を得ることができる。
With this configuration, the emitters of the
図2は、本発明による多段電力増幅回路の第2の実施の形態を示す回路図である。図2により、第2の実施の形態の多段電力増幅回路の構成および動作の一例を説明する。 FIG. 2 is a circuit diagram showing a second embodiment of the multistage power amplifier circuit according to the present invention. An example of the configuration and operation of the multistage power amplifier circuit according to the second embodiment will be described with reference to FIG.
図2において、200,210はバイアス回路であり、バイアス回路200は、バイアス用トランジスタ201,202により構成され、同様に、バイアス回路210は、バイアス用トランジスタ211,212により構成され、その他、上記図1に対応する部分については同一符号を付けて説明を省略する。
In FIG. 2,
図2において、バイアス回路200は、エミッタが接地されたバイアス用トランジスタ201のベースをバイアス用トランジスタ202のエミッタに接続し、バイアス用トランジスタ201のコレクタをバイアス用トランジスタ202のベースに接続するとともに、電流調整用抵抗109を介してPNP型トランジスタ121のコレクタに接続する。同様に、バイアス回路210は、エミッタが接地されたバイアス用トランジスタ211のベースをバイアス用トランジスタ212のエミッタに接続し、バイアス用トランジスタ211のコレクタをバイアス用トランジスタ212のベースに接続するとともに、電流調整用抵抗110を介してPNP型トランジスタ121のコレクタに接続する。
In FIG. 2, the
さらに、バイアス用トランジスタ201のベースとバイアス用トランジスタ202のエミッタの接続点をバイアス用インダクタ103とバイアス用抵抗104を介して増幅用トランジスタ5のベースに接続するとともに、接地用抵抗102と接地用容量101の直列接続体により接地する。同様に、バイアス用トランジスタ211のベースとバイアス用トランジスタ212のエミッタの接続点をバイアス用インダクタ107とバイアス用抵抗108を介して増幅用トランジスタ6のベースに接続するとともに、接地用抵抗106と接地用容量105の直列接続体により接地する。
Further, the connection point between the base of the
以上の構成は、上記第1の実施の形態と比較してバイアス電流をエミッタホロワ回路を介さず、増幅用トランジスタ5および増幅用トランジスタ6に供給する構成であり、その動作およびその効果も上記第1の実施の形態と同様であるのに加え、バイアス回路200,210にエミッタホロワ回路を用いていないために回路の簡略化を図ることができる。
The above configuration is a configuration in which a bias current is supplied to the amplifying
図3は、本発明による多段電力増幅回路の第3の実施の形態を示す回路図である。図3により、第3の実施の形態の多段電力増幅回路の構成および動作の一例を説明する。 FIG. 3 is a circuit diagram showing a third embodiment of the multistage power amplifier circuit according to the present invention. An example of the configuration and operation of the multistage power amplifier circuit according to the third embodiment will be described with reference to FIG.
図3において、300はPNP型トランジスタにより構成される多出力型のカレントミラー回路であり、カレントミラー回路300は、PNP型トランジスタ301,302,303、電流調整用抵抗304,305,306,307より構成され、PNP型トランジスタ301,302,303のエミッタはそれぞれ電流調整用抵抗304,305,306を介してバイアス電源端子4に接続し、それぞれのベースを共通接続とするとともに、PNP型トランジスタ303のコレクタと共通接続し、電流調整用抵抗307により接地する。また、PNP型トランジスタ301のコレクタは電流調整用抵抗109を介して、バイアス用トランジスタ45のベースと電流調整用抵抗42との接続点に接続し、PNP型トランジスタ302のコレクタは電流調整用抵抗110を介して、バイアス用トランジスタ55のベースと電流調整用抵抗52との接続点に接続する。その他、上記図1に対応する部分については同一符号を付けて説明を省略する。
In FIG. 3,
以上の構成にすることにより、上記第1の実施の形態と同様の効果が得られる他に、各増幅段に流れる電流は、電流調整用抵抗304,305によっても調整することが可能となるため、バイアス回路40,50およびカレントミラー回路300を含めて電力増幅回路を集積しようとした場合、電流調整用抵抗109,110を外付けとする必要がないため、より集積化しやすい構成が得られる。
With the above configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the current flowing through each amplification stage can be adjusted by the
図4は、本発明による多段電力増幅回路の第4の実施の形態を示す回路図である。図4により、第4の実施の形態の多段電力増幅回路の構成および動作の一例を説明する。 FIG. 4 is a circuit diagram showing a fourth embodiment of the multistage power amplifier circuit according to the present invention. An example of the configuration and operation of the multistage power amplifier circuit according to the fourth embodiment will be described with reference to FIG.
図4において、400はpチャネル型の電界効果トランジスタにより構成される多出力型のカレントミラー回路であり、カレントミラー回路400は、pチャネル型電界効果トランジスタ401,402,403、電流調整用抵抗404,405,406,407より構成され、pチャネル型電界効果トランジスタ401,402,403のソースはそれぞれ電流調整用抵抗404,405,406を介してバイアス電源端子4に接続し、それぞれのゲートを共通接続とするとともに、pチャネル型電界効果トランジスタ403のドレインと共通接続し、電流調整用抵抗407により接地する。
In FIG. 4,
また、pチャネル型電界効果トランジスタ401のドレインは電流調整用抵抗109を介して、バイアス用トランジスタ45のベースと電流調整用抵抗42との接続点に接続し、pチャネル型電界効果トランジスタ402のドレインは電流調整用抵抗110を介して、バイアス用トランジスタ55のベースと電流調整用抵抗52との接続点に接続する。その他、上記図3に対応する部分については同一符号を付けて説明を省略する。
The drain of the p-channel
図4の電力増幅回路は、上記図3で示した第3の実施の形態と比較して、PNP型トランジスタで構成されるバイアス回路のカレントミラー回路をpチャネル型電界効果トランジスタ401,402,403により構成しており、その動作およびその効果は上記第3の実施の形態と同様であるのに加え、pチャネル型電界効果トランジスタ401,402,403を用いたことにより、電力回路を集積化した場合、チップ面積をより小さくすることができる。
Compared with the third embodiment shown in FIG. 3, the power amplifier circuit in FIG. 4 uses p-channel
図5は、本発明による多段電力増幅回路の第5の実施の形態を示す回路図である。図5により、第5の実施の形態の多段電力増幅回路の構成および動作の一例を説明する。 FIG. 5 is a circuit diagram showing a fifth embodiment of the multistage power amplifier circuit according to the present invention. An example of the configuration and operation of the multistage power amplifier circuit according to the fifth embodiment will be described with reference to FIG.
図5において、500はICパッケージであり、その他、上記図3に対応する部分については同一符号を付けて説明を省略する。
In FIG. 5,
図5の多段電力増幅回路は、上記図3で示した第3の実施の形態の多段電力増幅回路を集積化した場合の構成を模式的に示したものであり、図5において、増幅用トランジスタ5,6と負荷インダクタ8と結合容量9とバイアス回路40,50が同一の半導体基板上に集積化され、ICパッケージ500に封入されている。また、入力整合回路20と出力整合回路30および電流調整用抵抗304,305を外付けとしている。
The multistage power amplifier circuit of FIG. 5 schematically shows a configuration when the multistage power amplifier circuit of the third embodiment shown in FIG. 3 is integrated, and in FIG. 5, 6, a load inductor 8, a
以上の構成にすることにより、上記第1の実施の形態と同様の効果が得られる他に、電流調整用抵抗304,305によって各増幅段に流れる電流を調整することが可能となるため、電力増幅回路をバイアス回路40,50およびカレントミラー回路300を含めて集積しようとした場合、より集積化しやすい構成が得られる。
With the above configuration, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and the current flowing through each amplification stage can be adjusted by the
次に、本発明の実施の形態における効果を図6および図7を参照して説明する。 Next, effects in the embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は、上記図1の多段電力増幅回路の第1の実施の形態と、上記図9の従来技術の多段電力増幅回路における入出力特性のシミュレーション結果の比較を示したものである。 FIG. 6 shows a comparison of simulation results of input / output characteristics in the first embodiment of the multistage power amplifier circuit of FIG. 1 and the prior art multistage power amplifier circuit of FIG.
図6において、シミュレーションは2.4GHz帯無線LANの送信部の最終段の電力増幅回路について行ったもので、RF信号入力レベル−15dBm、電源電圧3.3Vを印加したときの入出力特性をシミュレーションしたものであり、横軸は入力RF信号レベル、縦軸は出力信号レベルである。 In FIG. 6, the simulation was performed for the power amplification circuit at the final stage of the 2.4 GHz band wireless LAN transmitter, and the input / output characteristics when an RF signal input level of −15 dBm and a power supply voltage of 3.3 V were applied were simulated. The horizontal axis represents the input RF signal level, and the vertical axis represents the output signal level.
また、図7は、上記図1の多段電力増幅回路の第1の実施の形態と、上記図9の従来技術の多段電力増幅回路において、入力されるRF信号レベルに対する消費電流をシミュレーションしたものである。 FIG. 7 is a simulation of current consumption with respect to the input RF signal level in the first embodiment of the multistage power amplifier circuit of FIG. 1 and the conventional multistage power amplifier circuit of FIG. is there.
図6の入出力特性より、図1の多段電力増幅回路の第1の実施の形態と、図9の従来技術の多段電力増幅回路では、ほぼ同等の利得が得られていることか分かる。また、図7の入力信号レベルに対する消費電流については、入力信号レベルが、例えば、−10dBm以下の小信号レベルとみなせるレベルでは図1の多段電力増幅回路の第1の実施の形態の方が消費電流が20mA以上小さく、電源効率が良いことが分かる。 From the input / output characteristics of FIG. 6, it can be seen that the first embodiment of the multistage power amplifier circuit of FIG. 1 and the conventional multistage power amplifier circuit of FIG. Further, regarding the current consumption with respect to the input signal level in FIG. 7, the input signal level is consumed in the first embodiment of the multistage power amplifier circuit in FIG. 1 when the input signal level can be regarded as a small signal level of, for example, −10 dBm or less. It can be seen that the current is smaller than 20 mA and the power supply efficiency is good.
次に、上述した実施の形態における多段電力増幅回路を用いた、送信機および受信機を含む送受信機を図8を参照して説明する。 Next, a transceiver including a transmitter and a receiver using the multistage power amplifier circuit in the above-described embodiment will be described with reference to FIG.
図8は、2.4GHz帯の無線LANシステムの送受信機のブロック図を示したものである。図8により、本実施の形態における多段電力増幅回路を用いた送受信機の構成および動作の一例を説明する。 FIG. 8 is a block diagram of a transceiver of a 2.4 GHz band wireless LAN system. An example of the configuration and operation of a transceiver using the multistage power amplifier circuit in this embodiment will be described with reference to FIG.
図8に示すように、本実施の形態の送受信機は、送受信兼用アンテナ801、切替え回路802、低雑音増幅回路803、バンドパスフィルタ(BPF)804,806,814,816、ミクサ回路805,813、直交信号復調部807、ベースバンド信号処理部808、制御部809、局部発振回路810、PLL回路(PLL)811、直交信号変調部812、電力増幅回路815等から構成される。
As shown in FIG. 8, the transceiver according to this embodiment includes a transmission /
図8の送受信機は、同一の周波数帯域を用いて送信と受信を交互に切替えてデータの送受が行われ、図8の低雑音増幅回路803および電力増幅回路815には、少なくとも上記図1〜図5に示した多段電力増幅回路のいずれかを用いている。
8 transmits and receives data by alternately switching between transmission and reception using the same frequency band, and the low
図8の無線LANシステムにおける送受信機について、まず無線LANのアクセスポイントあるいは他の無線LANを搭載したパーソナルコンピュータより送信された2.4GHz帯のRF信号を受信する場合について説明する。 The case of receiving a 2.4 GHz band RF signal transmitted from a wireless LAN access point or a personal computer equipped with another wireless LAN will be described first with respect to the transceiver in the wireless LAN system of FIG.
図8において、ベースバンド信号処理部808の制御部809は、切替え回路802を受信側に切替えるとともに、送信部をオフ状態とし、受信部をオン状態とする。
In FIG. 8, the
そして、アクセスポイントあるいは他のパーソナルコンピュータから送信されたRF信号は、送受信兼用アンテナ801より受信され、切替え回路802を介して、低雑音増幅回路803に入力される。入力されたRF信号は増幅され、バンドパスフィルタ804を介して、ミクサ回路805に入力される。ミクサ回路805では、PLL回路811により発振周波数を制御された送受信兼用の局部発振回路810からの局部発振信号により、入力されたRF信号をRF信号周波数より低い周波数の中間周波信号に周波数変換し、バンドパスフィルタ806を介して直交信号復調部807に入力する。直交信号復調部807では入力された中間周波信号はI/Qの直交信号に復調された後、ベースバンド信号処理部808により、ベースバンドのデータ信号に復調される。そして、この復調されたデータ信号はインターフェイスを介して、この送受信機を搭載しているパーソナルコンピュータ等のメモリに格納される。
The RF signal transmitted from the access point or another personal computer is received from the transmission /
次に、無線LANの送受信機からアクセスポイントあるいは無線LANを搭載している他のパーソナルコンピュータにデータ信号を送信する場合について説明する。 Next, a case where a data signal is transmitted from a wireless LAN transceiver to an access point or another personal computer equipped with the wireless LAN will be described.
図8において、ベースバンド信号処理部808の制御部809は、切替え回路802を送信側に切替えるとともに、受信部をオフ状態とし、送信部をオン状態とする。
In FIG. 8, the
ベースバンド信号処理部808ではデータ信号をI/Qの直交信号に変調し、直交信号変調部812に入力する。入力されたI/Qの直交信号は、直交信号変調部812において中間周波信号として変調出力され、ミクサ回路813に入力される。入力された中間周波信号はミクサ回路813において、PLL回路811により発振周波数を制御された送受信兼用の局部発振回路810からの局部発振信号により、2.4GHz帯のRF信号に周波数変換出力され、バンドパスフィルタ814を介して電力増幅回路815に入力される。電力増幅回路815では、入力されたRF信号を電力増幅し、バンドパスフィルタ816と切替え回路802を介して送受信兼用アンテナ801により送信する。
The baseband
以上の図8の無線LANシステムにおける送受信機において、低雑音増幅回路803および電力増幅回路815に上記図1〜図5に示した多段電力増幅回路のいずれかを用いることにより、入力されるRF信号が小信号レベルの時の電源効率に優れた送受信機を得ることができる。さらに、低雑音増幅回路803および電力増幅回路815を集積化した場合には、チップサイズをより小さくできるので、ICパッケージの小型化が可能となり、より小型な送受信機を得ることができる。
In the transceiver in the wireless LAN system of FIG. 8 described above, an RF signal input by using any of the multistage power amplifier circuits shown in FIGS. 1 to 5 as the low
なお、本実施の形態における多段電力増幅回路は、送受信機の他に、低雑音増幅回路、局部発振回路、ミクサ回路、直交信号復調部等からなる受信機や、直交信号変調部、局部発振回路、ミクサ回路、電力増幅回路等からなる送信機にも適用可能であり、この場合も送受信機と同様の効果が得られる。 In addition to the transceiver, the multistage power amplifier circuit in this embodiment includes a receiver including a low noise amplifier circuit, a local oscillator circuit, a mixer circuit, an orthogonal signal demodulator, an orthogonal signal modulator, and a local oscillator circuit. The present invention can also be applied to a transmitter including a mixer circuit, a power amplifier circuit, and the like, and in this case, the same effect as that of the transceiver can be obtained.
本発明の多段電力増幅回路は、無線LANやセルラ電話等の送受信機や、TV、CATV、衛星放送、衛星通信等の受信機と、それらに用いられる低雑音増幅回路、電力増幅回路に良好に適用可能である。 The multi-stage power amplifier circuit of the present invention is suitable for transceivers such as wireless LAN and cellular telephone, receivers for TV, CATV, satellite broadcast, satellite communication, etc., and low noise amplifier circuits and power amplifier circuits used for them. Applicable.
1…RF信号入力端子、2…RF信号出力端子、3…電源端子、4…バイアス電源端子、5,6…増幅用トランジスタ、7,10,104,108…バイアス用抵抗、8…負荷インダクタ、9…結合容量、11,12,13,101,105…接地用容量、20…入力整合回路、21,22,32…容量、23,31,33…インダクタ、30…出力整合回路、40,50,200,210…バイアス回路、41,42,51,52,109,110,123,124,125,304,305,306,307,404,405,406,407…電流調整用抵抗、43,44,45,53,54,55,201,202,211,212…バイアス用トランジスタ、102,106…接地用抵抗、103,107…バイアス用インダクタ、120,300,400…カレントミラー回路、121,122,301,302,303…PNP型トランジスタ、401,402,403…pチャネル型電界効果トランジスタ、500…ICパッケージ、801…送受信兼用アンテナ、802…切替え回路、803…低雑音増幅回路、804,806,814,816…バンドパスフィルタ、805,813…ミクサ回路、807…直交信号復調部、808…ベースバンド信号処理部、809…制御部、810…局部発振回路、811…PLL回路、812…直交信号変調部、815…電力増幅回路。
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記バイアス回路を駆動するためのバイアス電流を一括して供給する第1のカレントミラー回路を有し、前記第1のカレントミラー回路は前記バイアス回路にバイアス電流を供給する出力端子を有し、前記バイアス回路は前記増幅用トランジスタに流れる電流を調整するための電流調整端子を有し、前記各段のバイアス回路の電流調整端子は電流調整用抵抗を介して前記第1のカレントミラー回路の出力端子に接続されていることを特徴とする多段電力増幅回路。 Each stage includes a bias circuit for amplifying transistors of a plurality of stages of power amplifying circuits, the bias circuit includes a current mirror circuit, and the amplifying transistor from the bias circuit via a bias applying element including a resistor A multistage power amplifier circuit configured to supply a bias current to
A first current mirror circuit that collectively supplies a bias current for driving the bias circuit, the first current mirror circuit having an output terminal that supplies a bias current to the bias circuit; The bias circuit has a current adjustment terminal for adjusting a current flowing through the amplification transistor, and the current adjustment terminal of each stage of the bias circuit is an output terminal of the first current mirror circuit via a current adjustment resistor. A multistage power amplifier circuit, characterized in that the multistage power amplifier circuit is connected.
前記各段のバイアス回路は、前記カレントミラー回路と、エミッタホロワ回路とを有し、前記カレントミラー回路から出力されるバイアス電流は前記エミッタホロワ回路を介して前記増幅用トランジスタに供給されることを特徴とする多段電力増幅回路。 The multistage power amplifier circuit according to claim 1,
The bias circuit at each stage includes the current mirror circuit and an emitter follower circuit, and a bias current output from the current mirror circuit is supplied to the amplification transistor via the emitter follower circuit. Multi-stage power amplifier circuit.
前記バイアス回路から前記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給する端子と前記抵抗を含むバイアス印加素子との接続点は容量を含む接地素子により高周波的に接地されていることを特徴とする多段電力増幅回路。 The multistage power amplifier circuit according to claim 1 or 2,
A multi-stage power amplifier circuit characterized in that a connection point between a terminal for supplying a bias current from the bias circuit to the amplifying transistor and a bias applying element including the resistor is grounded in a high frequency by a ground element including a capacitor. .
前記第1のカレントミラー回路は、バイアス電流を出力する出力端子を複数有する多出力型のカレントミラー回路であり、前記各段のバイアス回路の電流調整端子はそれぞれ電流調整用抵抗を介して前記第1のカレントミラー回路の異なる出力端子に接続されていることを特徴とする多段電力増幅回路。 The multistage power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 3,
The first current mirror circuit is a multi-output type current mirror circuit having a plurality of output terminals for outputting a bias current, and the current adjustment terminals of the bias circuits in the respective stages are respectively connected to the first current mirror circuit through current adjustment resistors. A multistage power amplifier circuit, wherein the multistage power amplifier circuit is connected to different output terminals of one current mirror circuit.
前記第1のカレントミラー回路は、PNP型のトランジスタもしくはpチャネル型の電界効果トランジスタを有することを特徴とする多段電力増幅回路。 The multistage power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 4,
The multistage power amplifier circuit, wherein the first current mirror circuit includes a PNP transistor or a p-channel field effect transistor.
入力されるRF信号が小信号レベルの場合は、大信号レベルの場合に比べて、初段の増幅用トランジスタに流れる電流を大きく、最終段の増幅用トランジスタに流れる電流が小さくなるように前記カレントミラー回路から前記各段のバイアス回路に供給するバイアス電流が調整されていることを特徴とする多段電力増幅回路。 The multistage power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 5,
When the input RF signal is a small signal level, the current mirror is configured so that the current flowing through the first stage amplification transistor is larger and the current flowing through the last stage amplification transistor is smaller than when the input RF signal is a large signal level. A multistage power amplifier circuit characterized in that a bias current supplied from the circuit to the bias circuit of each stage is adjusted.
前記増幅用トランジスタと、前記バイアス回路と、前記第1のカレントミラー回路とが同一半導体基板上に集積化されていることを特徴とする多段電力増幅回路。 The multistage power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 6,
The multistage power amplifier circuit, wherein the amplifying transistor, the bias circuit, and the first current mirror circuit are integrated on the same semiconductor substrate.
前記低雑音増幅回路は、請求項1〜7のいずれか1項記載の多段電力増幅回路を用いていることを特徴とする受信機。 A low noise amplifier circuit that amplifies and outputs the received RF frequency signal; a reception mixer circuit that converts the RF frequency signal output from the low noise amplifier circuit into an intermediate frequency signal by a local oscillation signal; and the reception A receiver having a demodulation circuit for demodulating the intermediate frequency signal output from the mixer circuit,
The receiver using the multistage power amplifier circuit according to claim 1, wherein the low noise amplifier circuit is used.
前記電力増幅回路は、請求項1〜7のいずれか1項記載の多段電力増幅回路を用いていることを特徴とする送信機。 A transmission mixer circuit that converts an intermediate frequency signal modulated and output in the modulation circuit into an RF frequency signal by a local oscillation signal, and a power amplification circuit that amplifies the RF frequency signal output from the transmission mixer circuit; A transmitter,
The transmitter using the multistage power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 7.
変調回路において変調出力される中間周波信号を局部発振信号によりRF周波信号に周波数変換出力する送信用ミクサ回路と、前記送信用ミクサ回路より出力されたRF周波信号を増幅する電力増幅回路からなる送信部とを有する送受信機であって、
前記低雑音増幅回路および前記電力増幅回路は、請求項1〜7のいずれか1項記載の多段電力増幅回路を用いていることを特徴とする送受信機。 A low noise amplifier circuit that amplifies and outputs the received RF frequency signal; a reception mixer circuit that converts the RF frequency signal output from the low noise amplifier circuit into an intermediate frequency signal by a local oscillation signal; and the reception A receiver comprising a demodulator that demodulates the intermediate frequency signal output from the mixer circuit;
Transmission consisting of a transmission mixer circuit that converts and outputs an intermediate frequency signal modulated and output in the modulation circuit to an RF frequency signal by a local oscillation signal, and a power amplification circuit that amplifies the RF frequency signal output from the transmission mixer circuit A transmitter / receiver comprising:
8. The transceiver according to claim 1, wherein the low noise amplifier circuit and the power amplifier circuit use the multistage power amplifier circuit according to claim 1.
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