JP2007110379A - 高周波高出力増幅器 - Google Patents

Abstract

【課題】 アイドル電流の温度変動を大幅に減らし、ベースバイアス回路の出力インピーダンスをＤＣでは低くＲＦに対しては高くすることによってベースバイアス回路へのＲＦ信号の漏れを防いでチョーク用インダクタンスを省くことが出来る高周波高出力増幅器を提供する。
【解決手段】 低電圧であるベースバイアスコントロール電圧Ｖｃｏｎでコレクタ電流の温度補償ができるように、アイドル電流はベース・コレクタを抵抗Ｒ４を介しダイオード接続されたトランジスタＱ３と抵抗Ｒ１とで温度補償し、高出力時には、トランジスタＱ４を介してベース電流を供給し、トランジスタＱ４のベース電位をトランジスタＱ２とエミッタ接地トランジスタＱ１で与えるベースバイアス回路を使用する構成によって増幅用トランジスタＲＦＴｒとベースバイアス回路の接続に必要なチョークコイルＬを省略することが可能になる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トランジスタ増幅器を用いた低電源電圧下で動作する高出力増幅器に関するものである。

無線通信装置の分野においては、ＣＤＭＡ（周波数多重方式：Code Division Multiple Access ）などのデジタル通信方式が主流となっており、利得が高く、効率が高く、温度変化の影響が少なく、広いダイナミックレンジの出力レベルで線形に動作する高周波高出力増幅器が要求されている。これに加え、携帯電話のような制御電圧の低いシステムでは、コントロール電圧が低いことが要求されている。
バイポーラトランジスタを用いた高周波高出力増幅器は、コレクタ電流が温度変動に対して大きく影響を受けることから、ダイオード接続したカレントミラー回路でベースバイアスを供給する。一方、幅広い出力ダイナミックレンジの範囲で線形で高効率な増幅器は、バイアス条件をＢ級にしてアイドル電流を絞ることで実現するようにしているが、実際には、素子の相互コンダクタンスの非線型性により、利得の変動による歪みが大きくなるので、アイドル電流をある程度流すＡＢ級のような使い方をして幅広い出力ダイナミックレンジの範囲で利得の線形性を保つようにしている。

バイポーラトランジスタを用いたＡＢ級増幅器は、平均コレクタ電流が出力レベルに応じて増加するので、ベースバイアス回路もそれに応じて平均ベース電流の増加分を十分供給しなければならない。したがって、出力インピーダンスを下げるためにエミッタフォロワー等を介してベース電流を供給するようなカレントミラー回路が一般的である。しかし、このような回路では、トランジスタが２段積みになるため、トランジスタのオン電圧（Ｖbeon）の２倍の電圧よりコントロール電圧Ｖcontをかなり高くしなければ十分な温度変化に対応するバイアス電流の変動の補償はできない。しかし、コントロール電圧を高くすると携帯電話のような制御電圧の低いシステムでは、大きな問題となる。特に、ＣＤＭＡのような広いダイナミックレンジの出力レベルで線形に動作しなければならないシステムでは、低出力時に影響するアイドル電流の温度変動は大きな問題である。その対策としては、Ｖbe１段でオンするトランジスタを付加した複合型のベースバイアス回路や温度補償用トランジスタを２つ付加したベースバイアス回路が提案されている。しかし、この回路は、出力インピーダンスが低く、ＲＦ信号がベースバイアス回路に漏れてきてしまい、更にベースバイアス回路の各トランジスタが整流されバイアス点が動いてしまうため、ベースバイアス回路とＲＦトランジスタとの間にＲＦ信号を阻止するためのチョークのインダクタンスとデカップリングのための容量が必要であり、これらが回路の小型化を困難にしている。

従来技術が記載された特許文献１には、利得が高く、効率が高く、温度変化の影響が少なく、広いダイナミックレンジの出力レベルで線形に動作し、コントロール電圧が低い高周波高出力増幅器が開示されている。この増幅器は、トランジスタ増幅器と、第１及び第２のベースバイアス回路とを有し、第１のベースバイアス回路が備える第１のトランジスタは、短絡された第１の端子と制御端子が第１の高圧側電源としてのコントロール電源と前記トランジスタ増幅器の制御端子とに接続され、第２の端子が低電圧側電源に接続されており、第２のベースバイアス回路が備える第２のトランジスタは、制御端子がコントロール電源に接続され、第１の端子が第２の高圧側電源に接続され、第２の端子がトランジスタ増幅器の制御端子に接続されている。また特許文献２には、カレントミラー対を構成するトランジスタのベースを第２の外部接続端子及び第３の外部接続端子により接地し、第１のトランジスタのベースと第１の外部接続端子をコンデンサを介して接続する構成が記載されており、高出力時にもベースバイアス電位が低下することなく高出力の送信増幅器を実現することが記載されている。
特開２００２−１００９３８号公報 特開２００１−９４３６２号公報

本発明は、アイドル電流の温度変動を大幅に減らし、ベースバイアス回路の出力インピーダンスをＤＣでは低くＲＦに対しては高くすることによってベースバイアス回路へのＲＦ信号の漏れを防いでチョーク用インダクタンスを省くことが出来る高周波高出力増幅器を提供する。

本発明の高周波高出力増幅器の一態様は、増幅用エミッタ接地トランジスタと、前記増幅用エミッタ接地トランジスタにＤＣバイアス用ベース電圧を供給するベースバイアス回路とを具備し、前記ベースバイアス回路は、第１のトランジスタであるエミッタ接地トランジスタと、ベース端子に第４の抵抗を接続しコレクタ端子に第５の抵抗を接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタと、ベース・コレクタが第３の抵抗を介してダイオード接続された第３のトランジスタと、ベースが第１の抵抗を介してコントロール電圧に接続され、エミッタが前記第３のトランジスタのコレクタに接続され、ベース電位を前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタで与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタとを有することを特徴としている。

また、本発明の高周波高出力増幅器の一態様は、増幅用エミッタ接地トランジスタと、前記増幅用エミッタ接地トランジスタにＤＣバイアス用ベース電圧を供給するベースバイアス回路とを具備し、前記ベースバイアス回路は、ベースに一端が接続され他端が接地されている第２の抵抗を有し、エミッタが接地された第１のトランジスタと、ベース端子に一端が第１の抵抗を介してコントロール電圧に接続された第４の抵抗の他端を接続し、コレクタ端子に第５の抵抗を接続し、コレクタに前記第５の抵抗を介して電源を接続し、エミッタに前記第１のトランジスタのコレクタを接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタと、ベース・コレクタが第３の抵抗を介してダイオード接続され、エミッタが前記増幅用エミッタ接地トランジスタのベースに接続され、且つ接地された第３のトランジスタと、ベースが前記第１の抵抗を介して前記コントロール電圧に接続され、前記ベースが前記第２のトランジスタの前記ベースに前記第４の抵抗を介して前記第２のトランジスタの前記ベースに接続され且つ前記ベースが前記第１のトランジスタの前記コレクタに接続され、エミッタが前記増幅用エミッタ接地トランジスタの前記ベースに接続され、且つ前記エミッタが前記第３のトランジスタの前記コレクタに接続され、コレクタに前記電源が接続され、ベース電位を前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタで与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタとを有することを特徴としている。

本発明は、アイドル電流の温度変動を大幅に減らし、ベースバイアス回路の出力インピーダンスをＤＣでは低くＲＦに対しては高くすることによってベースバイアス回路へのＲＦ信号の漏れを防いでチョーク用インダクタンスを省くことが出来る高周波高出力増幅器が得られる。

以下、実施例を参照して発明の実施の形態を説明する。

図１乃至図５を参照して実施例１を説明する。
図１は、本発明の一実施例である実施例１に係るベースバイアス回路、図２は、図１に示すベースバイアス回路の出力インピーダンスの周波数特性を示す図、図３は、この実施例に係る増幅器及び比較例に実際にＲＦ信号を増幅したときの出力と利得の変動を示す特性図、図４は、この実施例に係る増幅器が有するベースバイアス回路及び比較例のベースバイアス回路の出力電圧を示す特性図、図５は、比較例の増幅器が有するベースバイアス回路の回路図である。この実施例では、増幅用バイポーラトランジスタとベースバイアス回路の接続に必要なチョークコイルを省くためにベースバイアス回路内のトランジスタのベース端子とコレクタ端子に抵抗素子を設けたことを特徴としている。
この実施例の高周波高出力増幅器は、増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）と、この増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）にＤＣバイアス用ベース電圧（Ｖｃｏｎ）を供給するベースバイアス回路とを具備している。

ベースバイアス回路は、ベースに一端が接続され他端が接地されている第２の抵抗（Ｒ３）を有し、コレクタが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続され、エミッタが接地された第１のトランジスタ（Ｑ１）と、ベース端子に、一端が第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続された第４の抵抗（Ｒ５）の他端を接続し、コレクタ端子に第５の抵抗（Ｒ６）を接続し、コレクタに第５の抵抗（Ｒ６）を介して電源（Ｖｃｃ）を接続し、エミッタに第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタを接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ２）と、ベース・コレクタが第３の抵抗（Ｒ４）を介してダイオード接続され、コレクタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに接続され、且つ接地された第３のトランジスタ（Ｑ３）と、ベースが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）に接続され、ベースが第４の抵抗（Ｒ３）を介して第２のトランジスタ（Ｑ２）のベースに接続され、且つベースが第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタに接続され、エミッタが第３のトランジスタ（Ｑ３）のコレクタに接続され、コレクタに電源（Ｖｃｃ）が接続され、且つエミッタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに接続され、ベース電位を第１のトランジスタ（Ｑ１）と第２のトランジスタ（Ｑ２）で与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ４）とを備えている。図１では増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースと第４のトランジスタ（Ｑ４）のエミッタ間にバラスト抵抗（Ｒｂ）が挿入されているが、これを挿入しなくとも良い。

これに対して比較例（図５）では、増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）と、このエミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）にＤＣバイアス用ベース電圧（Ｖｃｏｎ）を供給するベースバイアス回路とを具備している。そして、ベースバイアス回路は、ベースに一端が接続され他端が接地されている第２の抵抗（Ｒ３）を有し、コレクタが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）に接続され、エミッタが接地された第１のトランジスタ（Ｑ１）と、ベースが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）に接続され、コレクタが電源（Ｖｃｃ）に接続され、エミッタが第１のトランジスタのベース及び第２の抵抗（Ｒ３）に接続された第２のトランジスタ（Ｑ２）と、ベース・コレクタがダイオード接続され、コレクタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに接続され、エミッタが接地された第３のトランジスタと（Ｑ３）、ベースが前記第１の抵抗（Ｒ１）を介して前記コントロール電圧（Ｖｃｏｎ）に接続され、エミッタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベース及び第３のトランジスタ（Ｑ３）のコレクタに接続され、コレクタが電源（Ｖｃｃ）に接続された第４のトランジスタ（Ｑ４）とを備えている。増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースと第４のトランジスタのエミッタ・第３のトランジスタのコレクタ間との間にはコイル（Ｌ）と一端が接地されたコンデンサ（Ｃ）が挿入されている。これは、増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに入力（ＲＦｉｎ）される高周波成分が低周波動作をするベースバイアス回路に侵入するのを防ぐために設けられている。

図１及び図５のベースバイアス回路において使用したバイポーラトランジスタは、ＩｎＧａＰ／ＧａＡｓＨＢＴであり、増幅用エミッタ接地ＲＦトランジスタ（ＲＦＴｒ）は、エミッタサイズ４×３０μｍ４８本、ベースバイアス回路は、第１のトランジスタ（Ｑ１）及び第２のトランジスタ（Ｑ２）が４×１０μｍ、第３のトランジスタ（Ｑ３）が４×２０μｍ、第４のトランジスタ（Ｑ４）が４×３０μｍ８本、第１の抵抗（Ｒ１）が６００Ω、第２の抵抗（Ｒ３）が３０００Ωである。

この実施例のベースバイアス回路では、第３のトランジスタ（Ｑ３）のベースコレクタ間に第３の抵抗（Ｒ４）の１０００Ωの抵抗を挿入している。また、第２のトランジスタ（Ｑ２）のベースと第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタとの間に８００Ωの第４の抵抗（Ｒ４）を挿入し、第２のトランジスタ（Ｑ２）のコレクタと電源（Ｖｃｃ）との間に１６００Ωの第５の抵抗（Ｒ５）を挿入している。この実施例では電流利得が１００以上あれば、バイアス電流の温度特性は、比較例（図５）とほぼ同等である。一方、比較例の出力インピーダンスは、１２Ω＠１ＭＨｚ、１８．５Ω＠２ＧＨｚとＲＦトランジスタでも小さいため、チョーク用のインダクタ（Ｌ）が必要なのに対して、この実施例のベースバイアス回路は、図２に示されるスミスチャートのように、１５Ω＠１ＭＨｚ、７６Ω＠２ＧＨｚとＲＦトランジスタで大きいための、比較例回路のようなチョーク用のインダクタが不要になる。

この原理は、トランジスタのベータの周波数特性を利用した効果で、ＤＣ的にはこの抵抗が直列の１０Ωにしか見えないのが、ＲＦ的には１００Ω以上にみえるため、ＲＦ阻止の効果が大きいためである。図３は、実施例の増幅回路に実際にＲＦ信号を増幅したときの出力と利得の変動を示す。比較例（図５）の回路では、チョークのインダクタンスとデカップリングのための容量を省くと出力が低下するのに対して、この実施例は、チョークのインダクタンスとデカップリングのための容量を省いても出力が伸びているのが示されている。これは、図４に示すように、ベースバイアス回路の出力電圧が、比較例回路に比べて、下がらないためである。

以上のように、この実施例では、バイポーラトランジスタを用いたＡＢ級の高周波高出力増幅器であって、低電圧であるベースバイアスコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）でコレクタ電流の温度補償ができるように、アイドル電流は、ベース・コレクタを抵抗（Ｒ４）を介しダイオード接続されたトランジスタ（Ｑ３）と抵抗（Ｒ１）とで温度補償し、高出力時には、エミッタフォロワーのトランジスタ（Ｑ４）を介してベース電流を供給し、そのトランジスタ（Ｑ４）のベース電位をエミッタフォロワー（Ｑ２）とエミッタ接地トランジスタ（Ｑ１）で与えるベースバイアス回路を使用する構成によって増幅用エミッタ接地トランジスタとベースバイアス回路の接続に必要なチョークコイル（Ｌ）を省略することが可能になる。

次に、図６を参照して実施例２を説明する。
図６は、本発明の一実施例である実施例２に係るベースバイアス回路である。この実施例の高周波高出力増幅器は、増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）と、この増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）にＤＣバイアス用ベース電圧（Ｖｃｏｎ）を供給するベースバイアス回路とを具備している。

ベースバイアス回路は、ベースに一端が接続され他端が接地されている第２の抵抗（Ｒ３）を有し、コレクタが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続され、エミッタが接地された第１のトランジスタ（Ｑ１）と、ベース端子に、一端が第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続された第４の抵抗（Ｒ５）の他端を接続し、コレクタ端子に第５の抵抗（Ｒ６）を接続し、コレクタに第５の抵抗（Ｒ６）を介して電源（Ｖｃｃ）を接続し、エミッタに第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタを接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ２）と、ベース・コレクタが第３の抵抗（Ｒ４）を介してダイオード接続され、コレクタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに接続され、且つ接地された第３のトランジスタ（Ｑ３）と、ベースが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）に接続され、ベースが第４の抵抗（Ｒ３）を介して第２のトランジスタ（Ｑ２）のベースに接続され、且つベースが第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタに接続され、エミッタが第３のトランジスタ（Ｑ３）のコレクタに接続され、コレクタに電源（Ｖｃｃ）が接続され、且つエミッタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに接続され、ベース電位を第１のトランジスタ（Ｑ１）と第２のトランジスタ（Ｑ２）で与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ４）とを備えている。図６では増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースと第４のトランジスタ（Ｑ４）のエミッタ間にバラスト抵抗（Ｒｂ）が挿入されているが、これを挿入しなくとも良い。

この実施例のベースバイアス回路の特徴は、第４のトランジスタ（Ｑ４）のベースと第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタとの間に５００Ωの第６の抵抗（Ｒ７）を挿入していることにある。
以上のように、この実施例では、バイポーラトランジスタを用いたＡＢ級の高周波高出力増幅器であって、低電圧であるベースバイアスコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）でコレクタ電流の温度補償ができるように、アイドル電流は、ベース・コレクタを抵抗（Ｒ４）を介しダイオード接続されたトランジスタ（Ｑ３）と抵抗（Ｒ１）とで温度補償し、高出力時には、エミッタフォロワーのトランジスタ（Ｑ４）を介してベース電流を供給し、そのトランジスタ（Ｑ４）のベース電位をエミッタフォロワー（Ｑ２）とエミッタ接地トランジスタ（Ｑ１）で与えるベースバイアス回路を使用する構成によって増幅用エミッタ接地トランジスタとベースバイアス回路の接続に必要なチョークコイル（Ｌ）を省くことが可能になる。また、第６の抵抗（Ｒ７）を挿入することにより自己発振を防いでベースバイアス回路の安定性を高める。

次に、図７を参照して実施例３を説明する。
図７は、本発明の一実施例である実施例３に係るベースバイアス回路である。この実施例の高周波高出力増幅器は、増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）と、この増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）にＤＣバイアス用ベース電圧（Ｖｃｏｎ）を供給するベースバイアス回路とを具備している。

ベースバイアス回路は、ベースに一端が接続され他端が接地されている第２の抵抗（Ｒ３）を有し、コレクタが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続され、エミッタが接地された第１のトランジスタ（Ｑ１）と、ベース端子に、一端が第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続された第４の抵抗（Ｒ５）の他端を接続し、コレクタ端子に第５の抵抗（Ｒ６）を接続し、コレクタに第５の抵抗（Ｒ６）を介して電源（Ｖｃｃ）を接続し、エミッタに第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタを接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ２）と、ベース・コレクタが第３の抵抗（Ｒ４）を介してダイオード接続され、コレクタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに接続され、且つ接地された第３のトランジスタ（Ｑ３）と、ベースが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）に接続され、ベースが第４の抵抗（Ｒ３）を介して第２のトランジスタ（Ｑ２）のベースに接続され、且つベースが第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタに接続され、エミッタが第３のトランジスタ（Ｑ３）のコレクタに接続され、コレクタに電源（Ｖｃｃ）が接続され、且つエミッタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒのベースに接続され、ベース電位を第１のトランジスタ（Ｑ１）と第２のトランジスタ（Ｑ２）で与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ４）とを備えている。また、第４のトランジスタ（Ｑ４）のベースと第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタとの間に５００Ωの第６の抵抗（Ｒ７）を挿入して、自己発振を防いでベースバイアス回路の安定性を高めるようにしている。図７では増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースと第４のトランジスタ（Ｑ４）のエミッタ間にバラスト抵抗（Ｒｂ）が挿入されているが、これを挿入しなくとも良い。

この実施例のベースバイアス回路の特徴は、第３のトランジスタ（Ｑ３）のコレクタと第４のトランジスタ（Ｑ４）のエミッタ間に５００Ωの第７の抵抗（Ｒ８）を挿入し、第３の抵抗（Ｒ４）の抵抗値を２００Ω下げている。
以上のように、この実施例では、バイポーラトランジスタを用いたＡＢ級の高周波高出力増幅器であって、低電圧であるベースバイアスコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）でコレクタ電流の温度補償ができるように、アイドル電流は、ベース・コレクタを抵抗（Ｒ４）を介しダイオード接続されたトランジスタ（Ｑ３）と抵抗（Ｒ１）とで温度補償し、高出力時には、エミッタフォロワーのトランジスタ（Ｑ４）を介してベース電流を供給し、そのトランジスタ（Ｑ４）のベース電位をエミッタフォロワー（Ｑ２）とエミッタ接地トランジスタ（Ｑ１）で与えるベースバイアス回路を使用する構成によって増幅用エミッタ接地トランジスタとベースバイアス回路の接続に必要なチョークコイル（Ｌ）を省くことが可能になる。また、第７の抵抗（Ｒ８）を挿入し、且つ第３の抵抗（Ｒ４）の抵抗値を２００Ω下げることによって第３の抵抗（Ｒ４）で発生するノイズを下げることができる。

次に、図８を参照して実施例４を説明する。
図８は、本発明の一実施例である実施例４に係るベースバイアス回路である。この実施例の高周波高出力増幅器は、増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）と、この増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）にＤＣバイアス用ベース電圧（Ｖｃｏｎ）を供給するベースバイアス回路とを具備している。

ベースバイアス回路は、ベースに一端が接続され他端が接地されている第２の抵抗（Ｒ３）を有し、コレクタが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続され、エミッタが接地された第１のトランジスタ（Ｑ１）と、ベース端子に、一端が第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧に接続された第４の抵抗（Ｒ５）の他端を接続し、コレクタ端子に第５の抵抗（Ｒ６）を接続し、コレクタに第５の抵抗（Ｒ６）を介して電源（Ｖｃｃ）を接続し、エミッタに第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタを接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ２）と、ベース・コレクタが第３の抵抗（Ｒ４）を介してダイオード接続され、コレクタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースに接続され、且つ接地された第３のトランジスタ（Ｑ３）と、ベースが第１の抵抗（Ｒ１）を介してコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）に接続され、ベースが第４の抵抗（Ｒ３）を介して第２のトランジスタ（Ｑ２）のベースに接続され、且つベースが第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタに接続され、エミッタが第３のトランジスタ（Ｑ３）のコレクタに接続され、コレクタに電源（Ｖｃｃ）が接続され、且つエミッタが増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒのベースに接続され、ベース電位を第１のトランジスタ（Ｑ１）と第２のトランジスタ（Ｑ２）で与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタ（Ｑ４）とを備えている。また、第４のトランジスタ（Ｑ４）のベースと第１のトランジスタ（Ｑ１）のコレクタとの間に５００Ωの第６の抵抗（Ｒ７）を挿入して、自己発振を防いでベースバイアス回路の安定性を高めるようにしている。さらに、第３のトランジスタ（Ｑ３）のコレクタと第４のトランジスタ（Ｑ４）のエミッタ間に５００Ωの第７の抵抗（Ｒ８）を挿入し、第３の抵抗（Ｒ４）の抵抗値を２００Ω下げるようにしている。図６では増幅用エミッタ接地トランジスタ（ＲＦＴｒ）のベースと第４のトランジスタ（Ｑ４）のエミッタ間にバラスト抵抗（Ｒｂ）が挿入されているが、これを挿入しなくとも良い。

この実施例のベースバイアス回路の特徴は、第１のトランジスタＱ１のコレクタと第１の抵抗（Ｒ１）との間に１０００Ωの第８の抵抗（Ｒ９）を挿入していることにある。
以上のように、この実施例では、バイポーラトランジスタを用いたＡＢ級の高周波高出力増幅器であって、低電圧であるベースバイアスコントロール電圧（Ｖｃｏｎ）でコレクタ電流の温度補償ができるように、アイドル電流は、ベース・コレクタを抵抗（Ｒ４）を介しダイオード接続されたトランジスタ（Ｑ３）と抵抗（Ｒ１）とで温度補償し、高出力時には、エミッタフォロワーのトランジスタ（Ｑ４）を介してベース電流を供給し、そのトランジスタ（Ｑ４）のベース電位をエミッタフォロワー（Ｑ２）とエミッタ接地トランジスタ（Ｑ１）で与えるベースバイアス回路を使用する構成によって増幅用エミッタ接地トランジスタとベースバイアス回路の接続に必要なチョークコイル（Ｌ）を省くことが可能になる。また、第８の抵抗（Ｒ９）を挿入することにより自己発振を防いでベースバイアス回路の安定性を高める。

本発明の一実施例である実施例１に係るベースバイアス回路を示す回路図。 図１に示すベースバイアス回路の出力インピーダンスの周波数特性を示す図。 実施例１に係る増幅器及び比較例に実際にＲＦ信号を増幅したときの出力と利得の変動を示す特性図。 実施例１に係る増幅器が有するベースバイアス回路及び比較例のベースバイアス回路の出力電圧を示す特性図。 比較例の増幅器が有するベースバイアス回路の回路図。 本発明の一実施例である実施例２に係るベースバイアス回路を示す回路図。 本発明の一実施例である実施例３に係るベースバイアス回路を示す回路図。 本発明の一実施例である実施例４に係るベースバイアス回路を示す回路図。

Claims (5)

1. 増幅用エミッタ接地トランジスタと、
   前記増幅用エミッタ接地トランジスタにＤＣバイアス用ベース電圧を供給するベースバイアス回路とを具備し、
   前記ベースバイアス回路は、第１のトランジスタであるエミッタ接地トランジスタと、ベース端子に第４の抵抗を接続しコレクタ端子に第５の抵抗を接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタと、ベース・コレクタが第３の抵抗を介してダイオード接続された第３のトランジスタと、ベースが第１の抵抗を介してコントロール電圧に接続され、エミッタが前記第３のトランジスタのコレクタに接続され、ベース電位を前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタで与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタとを有することを特徴とする高周波高出力増幅器。
2. 増幅用エミッタ接地トランジスタと、
   前記増幅用エミッタ接地トランジスタにＤＣバイアス用ベース電圧を供給するベースバイアス回路とを具備し、
   前記ベースバイアス回路は、ベースに一端が接続され他端が接地されている第２の抵抗を有し、エミッタが接地された第１のトランジスタと、ベース端子に、一端が第１の抵抗を介してコントロール電圧に接続された第４の抵抗の他端を接続し、コレクタ端子に第５の抵抗を接続し、コレクタに前記第５の抵抗を介して電源を接続し、エミッタに前記第１のトランジスタのコレクタを接続した第２のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタと、ベース・コレクタが第３の抵抗を介してダイオード接続され、エミッタが前記増幅用エミッタ接地トランジスタのベースに接続され、且つ接地された第３のトランジスタと、ベースが前記第１の抵抗を介して前記コントロール電圧に接続され、前記ベースが前記第２のトランジスタの前記ベースに前記第４の抵抗を介して前記第２のトランジスタの前記ベースに接続され且つ前記ベースが前記第１のトランジスタの前記コレクタに接続され、エミッタが前記増幅用エミッタ接地トランジスタの前記ベースに接続され、且つ前記第３のトランジスタの前記コレクタに接続され、コレクタに前記電源が接続され、ベース電位を前記第１のトランジスタと前記第２のトランジスタで与える第４のトランジスタであるエミッタフォロワートランジスタとを有することを特徴とする高周波高出力増幅器。
3. 前記ベースバイアス回路は、前記第４のトランジスタの前記ベースと前記第１のトランジスタの前記コレクタ間に第６の抵抗を挿入したことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の高周波高出力増幅器。
4. 前記ベースバイアス回路は、前記第３のトランジスタの前記コレクタと前記第４のトランジスタの前記エミッタ間に第７の抵抗を挿入したことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の高周波高出力増幅器。
5. 前記ベースバイアス回路は、前記第１のトランジスタの前記コレクタと前記第１の抵抗間に第８の抵抗を挿入したことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の高周波高出力増幅器。
   
   

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