JP2008172538A - Bias circuit and power amplifier - Google Patents

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Hiroyuki Asano
宏之 浅野
Masaaki Ishimaru
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To output stabler bias current with respect to the variation of power supply voltage. <P>SOLUTION: This bias circuit 100a for feeding bias current to a transistor 12 for amplification is provided with: a voltage source circuit connected to a Vbb power supply terminal 101 through a resistance 102 and including a first transistor 103 and a second transistor 104; a third transistor 106, wherein the Vbb power supply terminal 101 feeds the power to a collector terminal through a resistance 105, and a base terminal forms a current mirror with a base terminal of the second transistor 104; and a fourth transistor 108, wherein a base terminal is connected to the collector terminal of the third transistor 106, and an emitter terminal feeds bias current to a base terminal of the transistor 12 for amplification, and a resistance 110 for adjustment is provided between the base terminal of the second transistor 104 and the base terminal of the third transistor 106. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、バイアス回路および電力増幅器に関するものであり、特に、バイポーラ型トランジスタを備え、電源電圧の変動に対する安定性を高めたバイアス回路、そのバイアス回路を用いた電力増幅器に関する。   The present invention relates to a bias circuit and a power amplifier, and more particularly to a bias circuit that includes a bipolar transistor and has improved stability against fluctuations in power supply voltage, and a power amplifier that uses the bias circuit.

従来、携帯電話などの送信回路における必須電子部品の一つに、パワーアンプ(電力増幅器)がある。パワーアンプは、信号処理IC(Integrated Circuit)が生成した数mWオーダの小電力の電気信号を、Wオーダに近い大電力にまで一気に増幅し、送信アンテナへと送り出す働きをする。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a power amplifier (power amplifier) as one of essential electronic components in a transmission circuit such as a mobile phone. The power amplifier functions to amplify a low-power electric signal of several mW order generated by a signal processing IC (Integrated Circuit) at a stretch to a high power close to the W order and send it to the transmitting antenna.

パワーアンプ用のデバイス形態として、近年では、GaAs−HBT(ガリウム砒素−ヘテロジャンクション・バイポーラ・トランジスタ)によるMMIC(Microwave Monolithic Integrated Circuit)が主流になっている。バイポーラ型パワーアンプの場合、供給すべきバイアス端子としては、通称「Vbb端子」と呼ばれるベースバイアス端子と、通称「Vcc端子」と呼ばれるコレクタバイアス端子との2種類がある。   In recent years, MMIC (Microwave Monolithic Integrated Circuit) using GaAs-HBT (gallium arsenide-heterojunction bipolar transistor) has become the mainstream as a device form for power amplifiers. In the case of a bipolar power amplifier, there are two types of bias terminals to be supplied: a base bias terminal commonly called a “Vbb terminal” and a collector bias terminal commonly called a “Vcc terminal”.

ここで、パワーアンプは、携帯電話の全電子部品の中で突出して大きな信号電力を扱う部品である。それゆえ、パワーアンプは2つの観点から重視されている。第1に、パワーアンプの電力利用効率の優劣がそのままバッテリー消費に大きく影響してしまうため、高効率化設計技術が重要である。第2に、パワーアンプは非線形性による信号歪が最も発生しやすい部品の一つであるため、高線形化設計技術が重要である。   Here, the power amplifier is a component that handles large signal power by protruding among all electronic components of the mobile phone. Therefore, power amplifiers are emphasized from two viewpoints. First, since the superiority or inferiority of the power utilization efficiency of the power amplifier directly affects the battery consumption as it is, a highly efficient design technique is important. Secondly, since the power amplifier is one of the components where signal distortion due to nonlinearity is most likely to occur, a highly linear design technique is important.

そこで、近年主流であるバイポーラ型パワーアンプにおいて、上記高効率化と上記高線形化とを実現するためには何が重要かと言えば、前述のVbb端子のバイアス回路設計が特に重要であることが知られている。   Therefore, in the bipolar power amplifiers that have become mainstream in recent years, what is important for realizing the high efficiency and the high linearity is that the bias circuit design of the Vbb terminal is particularly important. Are known.

それゆえ、バイアス回路設計の従来技術としては、様々な回路構造が多くの文献において開示されており、例えば、バイアス回路の安定性向上のための技術が、特許文献1に開示されている。以下からは、一貫して、Vbb端子のバイアス端子を用いるバイアス回路について説明する。   Therefore, as a conventional technique for designing a bias circuit, various circuit structures are disclosed in many documents. For example, a technique for improving the stability of a bias circuit is disclosed in Patent Document 1. Hereinafter, a bias circuit using the bias terminal of the Vbb terminal will be described consistently.

図13は、従来のバイアス回路1000の構成を示す図である。   FIG. 13 is a diagram showing a configuration of a conventional bias circuit 1000.

バイアス回路1000は、高周波電力増幅器1500に備えられている。詳細には、高周波電力増幅器1500は、入力端子1501、増幅用トランジスタ1502、および出力端子1503を備えており、バイアス回路1000を、増幅用トランジスタ1502のベース端子にバイアス電流を供給するために備えている。なお、高周波電力増幅器1500において、入出力整合回路は省略してある。   The bias circuit 1000 is provided in the high frequency power amplifier 1500. Specifically, the high-frequency power amplifier 1500 includes an input terminal 1501, an amplification transistor 1502, and an output terminal 1503, and a bias circuit 1000 is provided to supply a bias current to the base terminal of the amplification transistor 1502. Yes. In the high frequency power amplifier 1500, the input / output matching circuit is omitted.

バイアス回路1000は、図13に示すように、Vbb電源端子101、抵抗102、第1トランジスタ103、第2トランジスタ104、抵抗105、第3トランジスタ106、抵抗107、第4トランジスタ108、および抵抗109を備えている。   As shown in FIG. 13, the bias circuit 1000 includes a Vbb power supply terminal 101, a resistor 102, a first transistor 103, a second transistor 104, a resistor 105, a third transistor 106, a resistor 107, a fourth transistor 108, and a resistor 109. I have.

また、Vbb電源端子101にはVbb用の電源電圧が供給され、Vbb電源端子101、抵抗102、第1トランジスタ103、および第2トランジスタ104は、VBE依存電圧源を構成している。   A Vbb power supply voltage is supplied to the Vbb power supply terminal 101, and the Vbb power supply terminal 101, the resistor 102, the first transistor 103, and the second transistor 104 constitute a VBE-dependent voltage source.

第3トランジスタ106は、第2トランジスタ104とカレントミラー回路を形成しており、そのコレクタ端子は、抵抗105を介してVbb電源端子101に接続される。   The third transistor 106 forms a current mirror circuit with the second transistor 104, and its collector terminal is connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 105.

第4トランジスタ108は、増幅用トランジスタ1502のバイアス電流供給用のトランジスタであり、コレクタ端子は抵抗107を介してVbb電源端子101に接続され、ベース端子は第3トランジスタ106のコレクタ端子に接続され、エミッタ端子は抵抗109を介して増幅用トランジスタ1502のベース端子に接続される。   The fourth transistor 108 is a transistor for supplying a bias current to the amplifying transistor 1502, the collector terminal is connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 107, the base terminal is connected to the collector terminal of the third transistor 106, The emitter terminal is connected to the base terminal of the amplifying transistor 1502 via the resistor 109.

上記の構成によれば、抵抗102に流れる電流は、第2トランジスタ104および第3トランジスタ106によって構成されるカレントミラー回路により複製される。これにより、複製された電流は、抵抗105を介してVbb電源端子101に至る電流となる。   According to the above configuration, the current flowing through the resistor 102 is replicated by the current mirror circuit configured by the second transistor 104 and the third transistor 106. As a result, the duplicated current becomes a current reaching the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 105.

そのため、VBE依存電圧源の出力端子(すなわち第1トランジスタ103のコレクタ端子)の電圧に対応する形で、第3トランジスタ106のコレクタ端子に電圧が発生する。例えば、カレントミラー回路のミラー比が1で、抵抗102および抵抗105の抵抗値が同じであれば、VBE依存電圧源の出力端子の電圧が、第3トランジスタ106のコレクタ端子に複製される。   Therefore, a voltage is generated at the collector terminal of the third transistor 106 in a form corresponding to the voltage at the output terminal of the VBE-dependent voltage source (that is, the collector terminal of the first transistor 103). For example, if the mirror ratio of the current mirror circuit is 1 and the resistance values of the resistor 102 and the resistor 105 are the same, the voltage at the output terminal of the VBE-dependent voltage source is copied to the collector terminal of the third transistor 106.

この場合、Vbb電源端子101に供給される電源電圧が増加すると、VBE依存電圧源の出力端子の電圧がわずかに増加してしまう。このため、第3トランジスタ106のコレクタ端子の電圧も増加してしまうことになる。   In this case, when the power supply voltage supplied to the Vbb power supply terminal 101 increases, the voltage at the output terminal of the VBE-dependent voltage source slightly increases. For this reason, the voltage at the collector terminal of the third transistor 106 also increases.

しかし、カレントミラー回路により抵抗102に流れる電流と同じ値の電流が抵抗105に流れるので、抵抗102の抵抗値よりも抵抗105の抵抗値をわずかに大きく設定すると、抵抗105では、抵抗値が大きい分だけより多く電圧降下が生じることになる。   However, since the current having the same value as the current flowing through the resistor 102 flows through the resistor 105 by the current mirror circuit, if the resistance value of the resistor 105 is set slightly larger than the resistance value of the resistor 102, the resistance value of the resistor 105 is large. More voltage drop will occur.

つまり、抵抗105の抵抗値を調整することによって、Vbb電源端子101の電圧が増加したときの、VBE依存電圧源の出力端子の電圧の増加を補償する作用を生じさせる。そして、この補償された電圧を出力する端子(すなわち第3トランジスタ106のコレクタ端子)によってバイアス供給用の第4トランジスタ108のベース電圧が制御されることにより、増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流のおけるVbb端子電圧依存性を補償することが可能となる。   That is, by adjusting the resistance value of the resistor 105, an effect of compensating for an increase in the voltage at the output terminal of the VBE-dependent voltage source when the voltage at the Vbb power supply terminal 101 increases is produced. Then, the base voltage of the fourth transistor 108 for bias supply is controlled by the terminal for outputting the compensated voltage (that is, the collector terminal of the third transistor 106), whereby Vbb in the collector current of the amplifying transistor 1502 can be obtained. It becomes possible to compensate the terminal voltage dependency.

次いで、上記バイアス回路1000を備える高周波電力増幅器1500における、Vbb電源電圧変動をシミュレーションした結果を図14に示す。   Next, FIG. 14 shows the result of simulating the Vbb power supply voltage fluctuation in the high-frequency power amplifier 1500 including the bias circuit 1000.

図14は、Vbb電源電圧と増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流との関係を示すグラフである。横軸はVbb電源電圧(V)を示し、縦軸は増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流(A)を示している。   FIG. 14 is a graph showing the relationship between the Vbb power supply voltage and the collector current of the amplifying transistor 1502. The horizontal axis represents the Vbb power supply voltage (V), and the vertical axis represents the collector current (A) of the amplifying transistor 1502.

本シミュレーションでは、抵抗102の抵抗値を1000Ω、抵抗107の抵抗値を100Ω、および抵抗109の抵抗値を100Ωの固定値に設定している。また、抵抗105の抵抗値を1000Ω〜1100Ω(10Ωステップ)と変化させた場合において、Vbb電源電圧を2V〜10Vまで変動させた場合の増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流を計測している。   In this simulation, the resistance value of the resistor 102 is set to 1000Ω, the resistance value of the resistor 107 is set to 100Ω, and the resistance value of the resistor 109 is set to a fixed value of 100Ω. Further, when the resistance value of the resistor 105 is changed from 1000Ω to 1100Ω (10Ω step), the collector current of the amplifying transistor 1502 when the Vbb power supply voltage is varied from 2V to 10V is measured.

また、増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流に対して最大の極大値を有する曲線xが、抵抗105の抵抗値を1000Ωに設定したときの結果を示しており、続いて極大値が減少する順に抵抗105の抵抗値を1010Ω〜1090Ωまで10Ωステップ毎に変化させたときの結果を示している。最後に、最小の極大値を有する曲線yが、抵抗105の抵抗値を1100Ωに設定したときの結果を示している。例えば、点m1は、抵抗105の抵抗値が1060Ωのとき、Vbb電源電圧が3.8Vで増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流が0.018Aであることを示している。   Further, a curve x having the maximum maximum value with respect to the collector current of the amplifying transistor 1502 shows the result when the resistance value of the resistor 105 is set to 1000Ω, and the resistance 105 is successively decreased in order. The results are shown when the resistance value is changed from 1010Ω to 1090Ω every 10Ω steps. Finally, the curve y having the minimum maximum value shows the result when the resistance value of the resistor 105 is set to 1100Ω. For example, the point m1 indicates that when the resistance value of the resistor 105 is 1060Ω, the Vbb power supply voltage is 3.8V and the collector current of the amplifying transistor 1502 is 0.018A.

図14のグラフを見ると、抵抗105の抵抗値を抵抗102の抵抗値よりも大きくしていくにしたがって、増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流が減少している。これにより、バイアス電流を抑える作用が生じていることがわかる。   As seen from the graph of FIG. 14, the collector current of the amplifying transistor 1502 decreases as the resistance value of the resistor 105 is made larger than the resistance value of the resistor 102. As a result, it can be seen that there is an effect of suppressing the bias current.

また、抵抗105の各抵抗値ごとの増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流には、Vbb電源電圧の3V〜4V付近に極大値がある。このため、その極大値のVbb電源電圧付近で、この高周波電力増幅器1500を使用すると、増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流のVbb電源電圧依存性を少なくさせ得るバイアス回路として作用させることが可能なことがわかる。   The collector current of the amplifying transistor 1502 for each resistance value of the resistor 105 has a maximum value in the vicinity of 3 V to 4 V of the Vbb power supply voltage. For this reason, when this high-frequency power amplifier 1500 is used in the vicinity of the maximum Vbb power supply voltage, it can function as a bias circuit that can reduce the Vbb power supply voltage dependency of the collector current of the amplifying transistor 1502. Recognize.

ここで、抵抗102の抵抗値と抵抗105の抵抗値とが同じ場合でも極大値を有しているのは、第2トランジスタ104のコレクタ電圧と第3トランジスタ106のコレクタ電圧との違いに基づく作用(アーリー効果の影響)である。
特開2002−9558号公報(平成14年1月11日公開)
Here, even when the resistance value of the resistor 102 and the resistance value of the resistor 105 are the same, the maximum value is due to the action based on the difference between the collector voltage of the second transistor 104 and the collector voltage of the third transistor 106. (Effect of early effect).
JP 2002-9558 A (published on January 11, 2002)

しかしながら、上記従来のバイアス回路1000では、抵抗105の抵抗値を大きくすればするほど、VBE依存電圧源の出力端子の電圧の増加を、抵抗105の電圧降下により補償させる補正が大きく作用するが、増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流は、上記3〜4V付近で極大値を有し、この極大値以上のVbb電源電圧において、急激に減少してしまうという問題点を有している。   However, in the conventional bias circuit 1000, as the resistance value of the resistor 105 is increased, correction for compensating for the increase in the voltage at the output terminal of the VBE-dependent voltage source by the voltage drop of the resistor 105 is more effective. The collector current of the amplifying transistor 1502 has a maximum value in the vicinity of 3 to 4 V, and has a problem that it rapidly decreases at a Vbb power supply voltage equal to or higher than the maximum value.

それゆえ、バイアス回路1000には、電源電圧の変動に対して、より安定したバイアス電流を出力することが要求されている。   Therefore, the bias circuit 1000 is required to output a more stable bias current against fluctuations in the power supply voltage.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、電源電圧変動に対して、より安定したバイアス電流を出力することができるバイアス回路および電力増幅器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a bias circuit and a power amplifier that can output a more stable bias current against power supply voltage fluctuations. is there.

本発明のバイアス回路は、上記課題を解決するために、増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給するバイアス回路であって、第1抵抗を介して第1電源端子に接続されており、複数のトランジスタを含んで構成される電圧源回路と、コレクタ端子が第2抵抗を介して上記第1電源端子から電源を供給され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記電圧源回路に含まれる複数のトランジスタのうち上記第1抵抗に流れる電流と同じ電流が流れる参照用トランジスタのベース端子と、カレントミラーを形成して接続される第1トランジスタと、コレクタ端子が第2電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記第1トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子から上記増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給する第2トランジスタとを備え、上記第1トランジスタのベース端子と上記参照用トランジスタのベース端子との間、上記第1トランジスタのエミッタ端子と接地との間、または上記2つの間の両方に、第3抵抗を設けることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the bias circuit of the present invention is a bias circuit that supplies a bias current to the base terminal of the amplifying transistor, and is connected to the first power supply terminal via the first resistor. A voltage source circuit including a transistor, a collector terminal supplied with power from the first power supply terminal via a second resistor, an emitter terminal grounded, and a base terminal included in the voltage source circuit The base terminal of the reference transistor through which the same current as the current flowing through the first resistor among the plurality of transistors, the first transistor connected by forming a current mirror, and the collector terminal supply power from the second power supply terminal A base terminal connected to the collector terminal of the first transistor, and a via from the emitter terminal to the base terminal of the amplifying transistor. A second transistor for supplying current, both between the base terminal of the first transistor and the base terminal of the reference transistor, between the emitter terminal of the first transistor and ground, or between the two In addition, a third resistor is provided.

上記の構成によれば、上記第3抵抗が設けられることにより、第3抵抗の両端にわずかな電位差が生じる。このため、カレントミラーにより複製された第1トランジスタのコレクタ電流は、第1抵抗に流れる電流よりもわずかに減じられた電流となる。   According to the above configuration, the provision of the third resistor causes a slight potential difference between both ends of the third resistor. For this reason, the collector current of the first transistor replicated by the current mirror is a current slightly reduced from the current flowing through the first resistor.

それゆえ、第1電源端子から供給される電源電圧が増加したときに、第3抵抗が設けられていない場合は、第1抵抗に流れる電流の増加に合わせて、第1トランジスタのコレクタ電流も同様に増加しながら複製されるが、第3抵抗が設けられていることにより、第1抵抗に流れる電流が増加しても、増加する電流にもわずかに減じられる作用が働く。ゆえに、複製される第1トランジスタのコレクタ電流は、第1抵抗に流れる電流の増加に比例して増加しなくなる。   Therefore, when the power supply voltage supplied from the first power supply terminal is increased and the third resistor is not provided, the collector current of the first transistor is similarly adjusted in accordance with the increase in the current flowing through the first resistor. However, since the third resistor is provided, the current that flows through the first resistor increases, and the current that increases increases slightly. Therefore, the collector current of the first transistor to be replicated does not increase in proportion to the increase in the current flowing through the first resistor.

よって、第2抵抗における電圧降下が減少されることにより、第2トランジスタのベース端子の電圧上昇を進めることになる。これにより、第2抵抗における電圧降下によって第2トランジスタのベース端子の電圧が減少する現象を緩和し、補償することが可能となる。したがって、本発明のバイアス回路は、電源電圧の変動に対して、より安定したバイアス電流を出力することが可能となる。   Therefore, the voltage drop at the second resistor is reduced, and the voltage rise at the base terminal of the second transistor is advanced. As a result, the phenomenon that the voltage at the base terminal of the second transistor decreases due to the voltage drop in the second resistor can be mitigated and compensated. Therefore, the bias circuit of the present invention can output a more stable bias current against fluctuations in the power supply voltage.

上記の電圧源回路に含まれる複数のトランジスタとしては、以下のような構成が可能である。   The plurality of transistors included in the voltage source circuit can be configured as follows.

第1の構成として、上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子に接続される第3トランジスタと、上記参照用トランジスタとを含み、上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第3トランジスタのエミッタ端子に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子と上記第1トランジスタのベース端子とに接続され、エミッタ端子が接地されることが好ましい。   As a first configuration, the plurality of transistors included in the voltage source circuit include a third transistor having a collector terminal connected to the first resistor and a base terminal connected to its collector terminal, and the reference transistor. The reference transistor has a collector terminal connected to the emitter terminal of the third transistor, a base terminal connected to its collector terminal and the base terminal of the first transistor, and an emitter terminal grounded. It is preferable.

第2の構成として、上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、コレクタ端子が第3電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記参照用トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子が上記参照用トランジスタのベース端子に接続される第4トランジスタと、上記参照用トランジスタとを含み、上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記第1トランジスタのベース端子に接続されると共に、第4抵抗を介して接地、または、電流源に接続されることが好ましい。   As a second configuration, in the plurality of transistors included in the voltage source circuit, the collector terminal is supplied with power from the third power supply terminal, the base terminal is connected to the collector terminal of the reference transistor, and the emitter terminal is A fourth transistor connected to a base terminal of a reference transistor; and the reference transistor. The reference transistor has a collector terminal connected to the first resistor, an emitter terminal grounded, and a base terminal It is preferable to connect to the base terminal of the first transistor and to connect to the ground or the current source through the fourth resistor.

特に、上記第2の構成によれば、上記第1の構成によって安定したバイアス電流を出力することが可能な電源電圧の変動範囲よりも低電圧側において、電源電圧の依存性が極めて低い安定したバイアス電流を出力することが可能となる。   In particular, according to the second configuration, the dependency of the power supply voltage is extremely low and stable on the lower voltage side than the fluctuation range of the power supply voltage capable of outputting a stable bias current according to the first configuration. It becomes possible to output a bias current.

また、本発明のバイアス回路は、上記第1抵抗は、上記第1電源端子に接続される第1端子、および上記電圧源回路に接続される第2端子を有しており、上記第1トランジスタのコレクタ端子は、上記第2抵抗を介して、上記第1抵抗の第2端子に接続されることが好ましい。   In the bias circuit of the present invention, the first resistor has a first terminal connected to the first power supply terminal and a second terminal connected to the voltage source circuit, and the first transistor Preferably, the collector terminal is connected to the second terminal of the first resistor via the second resistor.

上記の構成によれば、第1トランジスタのコレクタ端子は、第2抵抗を介して、第1抵抗の第2端子に接続されることにより、第2抵抗では、第1抵抗の第2端子の電位を基準に電圧降下が行われる。これにより、第1トランジスタのコレクタ端子すなわち第2トランジスタのベース端子に発生する電圧の上限を、第1抵抗の第2端子の電位以下にすることが可能となる。   According to the above configuration, the collector terminal of the first transistor is connected to the second terminal of the first resistor via the second resistor, so that the potential of the second terminal of the first resistor in the second resistor. A voltage drop is performed with reference to. As a result, the upper limit of the voltage generated at the collector terminal of the first transistor, that is, the base terminal of the second transistor can be made lower than the potential of the second terminal of the first resistor.

よって、第1電源端子に何らかの高電圧が誤印加された場合であっても、増幅用トランジスタへの増大したバイアス電流の流入を防止することが可能となる。また、大電流が流れることによって発熱し、トランジスタのオン電圧が低下することによって発生する熱暴走を防止することも可能となる。   Therefore, even if some high voltage is erroneously applied to the first power supply terminal, it is possible to prevent the increased bias current from flowing into the amplifying transistor. It is also possible to prevent thermal runaway that occurs when a large current flows to generate heat and the transistor on-voltage decreases.

また、本発明の電力増幅器は、縦続接続された複数の増幅用トランジスタと、上記増幅用トランジスタのベース端子毎にバイアス電流を供給するバイアス回路とを備える電力増幅器であって、上記バイアス回路は、第1抵抗を介して第1電源端子に接続されており、複数のトランジスタを含んで構成される電圧源回路と、コレクタ端子が第2抵抗を介して上記第1電源端子から電源を供給され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記電圧源回路に含まれる複数のトランジスタのうち上記第1抵抗に流れる電流と同じ電流が流れる参照用トランジスタのベース端子と、カレントミラーを形成して接続される第1トランジスタと、コレクタ端子が第2電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記第1トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子から上記増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給する第2トランジスタとを有する、上記複数の増幅用トランジスタと対になるように設けられた複数のバイアス回路部とにより構成されており、上記複数のバイアス回路部のうち少なくとも1つのバイアス回路部において、上記第1トランジスタのベース端子と上記参照用トランジスタのベース端子との間、上記第1トランジスタのエミッタ端子と接地との間、または上記2つの間の両方に、第3抵抗を設けることを特徴としている。   The power amplifier according to the present invention is a power amplifier including a plurality of amplifying transistors connected in cascade and a bias circuit for supplying a bias current to each base terminal of the amplifying transistor, wherein the bias circuit includes: A voltage source circuit connected to a first power supply terminal via a first resistor, and including a plurality of transistors; a collector terminal is supplied with power from the first power supply terminal via a second resistor; The emitter terminal is grounded, and the base terminal is connected to the base terminal of a reference transistor through which the same current as the current flowing through the first resistor among the plurality of transistors included in the voltage source circuit is formed, forming a current mirror. The first transistor and the collector terminal are supplied with power from the second power supply terminal, and the base terminal is connected to the collector terminal of the first transistor. And a second transistor for supplying a bias current from the emitter terminal to the base terminal of the amplifying transistor, and a plurality of bias circuit units provided to be paired with the amplifying transistors. And in at least one bias circuit portion of the plurality of bias circuit portions, between the base terminal of the first transistor and the base terminal of the reference transistor, between the emitter terminal of the first transistor and the ground, Alternatively, a third resistor is provided between both of the two.

上記の構成によれば、上記第3抵抗が設けられることにより、第3抵抗の両端にわずかな電位差が生じる。このため、カレントミラーにより複製された第1トランジスタのコレクタ電流は、第1抵抗に流れる電流よりもわずかに減じられた電流となる。   According to the above configuration, the provision of the third resistor causes a slight potential difference between both ends of the third resistor. For this reason, the collector current of the first transistor replicated by the current mirror is a current slightly reduced from the current flowing through the first resistor.

それゆえ、第1電源端子から供給される電源電圧が増加したときに、第3抵抗が設けられていない場合は、第1抵抗に流れる電流の増加に合わせて、第1トランジスタのコレクタ電流も同様に増加しながら複製されるが、第3抵抗が設けられていることにより、第1抵抗に流れる電流が増加しても、増加する電流にもわずかに減じられる作用が働く。ゆえに、複製される第1トランジスタのコレクタ電流は、第1抵抗に流れる電流の増加に比例して増加しなくなる。   Therefore, when the power supply voltage supplied from the first power supply terminal is increased and the third resistor is not provided, the collector current of the first transistor is similarly adjusted in accordance with the increase in the current flowing through the first resistor. However, since the third resistor is provided, the current that flows through the first resistor increases, and the current that increases increases slightly. Therefore, the collector current of the first transistor to be replicated does not increase in proportion to the increase in the current flowing through the first resistor.

よって、第2抵抗における電圧降下が減少されることにより、第2トランジスタのベース端子の電圧上昇を進めることになる。これにより、第2抵抗における電圧降下によって第2トランジスタのベース端子の電圧が減少する現象を緩和し、補償することが可能となる。したがって、本発明の電力増幅器は、増幅用トランジスタに、電源電圧の変動に対して、より安定したバイアス電流を供給することが可能となる。   Therefore, the voltage drop at the second resistor is reduced, and the voltage rise at the base terminal of the second transistor is advanced. As a result, the phenomenon that the voltage at the base terminal of the second transistor decreases due to the voltage drop in the second resistor can be mitigated and compensated. Therefore, the power amplifier according to the present invention can supply a more stable bias current to the amplifying transistor against fluctuations in the power supply voltage.

また、各バイアス回路部に構成されている第1トランジスタは、ベース端子が、電圧源回路の参照用トランジスタのベース端子に共通に接続され、コレクタ端子が、第2抵抗を介して第1電源端子から電源を共通に供給されている。それゆえ、各バイアス回路部は、カレントミラーを形成しながら、電圧源回路を共用することが可能となっている。   The first transistor configured in each bias circuit section has a base terminal commonly connected to the base terminal of the reference transistor of the voltage source circuit, and a collector terminal connected to the first power supply terminal via the second resistor. Power is commonly supplied from. Therefore, each bias circuit section can share a voltage source circuit while forming a current mirror.

よって、本発明の電力増幅器は、電圧源回路を、複数のバイアス回路部毎に設ける必要がなく共用化することが可能となるので、消費電流の低減、回路規模の縮小、および小型化が可能となる。   Therefore, the power amplifier according to the present invention does not need to provide a voltage source circuit for each of the plurality of bias circuit units, and can be shared. Therefore, the current consumption can be reduced, the circuit scale can be reduced, and the size can be reduced. It becomes.

上記の電圧源回路に含まれる複数のトランジスタとしては、以下のような構成が可能である。   The plurality of transistors included in the voltage source circuit can be configured as follows.

第1の構成として、上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子に接続される第3トランジスタと、上記参照用トランジスタとを含み、上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第3トランジスタのエミッタ端子に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子と上記第1トランジスタのベース端子とに接続され、エミッタ端子が接地されることが好ましい。   As a first configuration, the plurality of transistors included in the voltage source circuit include a third transistor having a collector terminal connected to the first resistor and a base terminal connected to its collector terminal, and the reference transistor. The reference transistor has a collector terminal connected to the emitter terminal of the third transistor, a base terminal connected to its collector terminal and the base terminal of the first transistor, and an emitter terminal grounded. It is preferable.

第2の構成として、上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、コレクタ端子が第3電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記参照用トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子が上記参照用トランジスタのベース端子に接続される第4トランジスタと、上記参照用トランジスタとを含み、上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記第1トランジスタのベース端子に接続されると共に、第4抵抗を介して接地、または、電流源に接続されることが好ましい。   As a second configuration, in the plurality of transistors included in the voltage source circuit, the collector terminal is supplied with power from the third power supply terminal, the base terminal is connected to the collector terminal of the reference transistor, and the emitter terminal is A fourth transistor connected to a base terminal of a reference transistor; and the reference transistor. The reference transistor has a collector terminal connected to the first resistor, an emitter terminal grounded, and a base terminal It is preferable to connect to the base terminal of the first transistor and to connect to the ground or the current source through the fourth resistor.

特に、上記第2の構成によれば、上記第1の構成によって安定したバイアス電流を供給することが可能な電源電圧の変動範囲よりも低電圧側において、電源電圧の依存性が極めて低い安定したバイアス電流を供給することが可能となる。   In particular, according to the second configuration, the dependency of the power supply voltage is extremely low and stable on the lower voltage side than the fluctuation range of the power supply voltage capable of supplying a stable bias current according to the first configuration. A bias current can be supplied.

また、本発明の電力増幅器は、上記第1抵抗は、上記第1電源端子に接続される第1端子、および上記電圧源回路に接続される第2端子を有しており、上記複数の第1トランジスタのうち少なくとも1つの第1トランジスタのコレクタ端子は、上記第2抵抗を介して、上記第1抵抗の第2端子に接続されることが好ましい。   In the power amplifier according to the present invention, the first resistor has a first terminal connected to the first power supply terminal and a second terminal connected to the voltage source circuit. The collector terminal of at least one first transistor of one transistor is preferably connected to the second terminal of the first resistor through the second resistor.

上記の構成によれば、第1トランジスタのコレクタ端子は、第2抵抗を介して、第1抵抗の第2端子に接続されることにより、第2抵抗では、第1抵抗の第2端子の電位を基準に電圧降下が行われる。これにより、第1トランジスタのコレクタ端子すなわち第2トランジスタのベース端子に発生する電圧の上限を、第1抵抗の第2端子の電位以下にすることが可能となる。   According to the above configuration, the collector terminal of the first transistor is connected to the second terminal of the first resistor via the second resistor, so that the potential of the second terminal of the first resistor in the second resistor. A voltage drop is performed with reference to. As a result, the upper limit of the voltage generated at the collector terminal of the first transistor, that is, the base terminal of the second transistor can be made lower than the potential of the second terminal of the first resistor.

よって、第1電源端子に何らかの高電圧が誤印加された場合であっても、増幅用トランジスタへの増大したバイアス電流の流入を防止することが可能となる。また、大電流が流れることによって発熱し、トランジスタのオン電圧が低下することによって発生する熱暴走を防止することも可能となる。   Therefore, even if some high voltage is erroneously applied to the first power supply terminal, it is possible to prevent the increased bias current from flowing into the amplifying transistor. It is also possible to prevent thermal runaway that occurs when a large current flows to generate heat and the transistor on-voltage decreases.

以上のように、本発明のバイアス回路は、第1抵抗を介して第1電源端子に接続されており、複数のトランジスタを含んで構成される電圧源回路と、コレクタ端子が第2抵抗を介して上記第1電源端子から電源を供給され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記電圧源回路に含まれる複数のトランジスタのうち上記第1抵抗に流れる電流と同じ電流が流れる参照用トランジスタのベース端子と、カレントミラーを形成して接続される第1トランジスタと、コレクタ端子が第2電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記第1トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子から増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給する第2トランジスタとを備え、上記第1トランジスタのベース端子と上記参照用トランジスタのベース端子との間、上記第1トランジスタのエミッタ端子と接地との間、または上記2つの間の両方に、第3抵抗を設ける、という構成を有している。   As described above, the bias circuit of the present invention is connected to the first power supply terminal via the first resistor, the voltage source circuit including a plurality of transistors, and the collector terminal via the second resistor. The reference transistor is supplied with power from the first power supply terminal, the emitter terminal is grounded, and the base terminal of the reference transistor through which the same current as the current flowing through the first resistor among the plurality of transistors included in the voltage source circuit flows. A base terminal, a first transistor connected to form a current mirror, a collector terminal supplied with power from a second power supply terminal, a base terminal connected to the collector terminal of the first transistor, and an emitter terminal for amplification A second transistor for supplying a bias current to the base terminal of the transistor, and the base terminal of the first transistor and the reference transistor. Between the base terminal of the static, between the ground and the emitter terminal of the first transistor or both between the two, and the third provided a resistor, it has a configuration that.

それゆえ、第3抵抗が設けられることにより、カレントミラーによって複製された第1トランジスタのコレクタ電流は、第1抵抗に流れる電流よりもわずかに減じられた電流となる。よって、第2抵抗における電圧降下が減少されることにより、第2トランジスタのベース端子の電圧上昇を進めることになる。   Therefore, by providing the third resistor, the collector current of the first transistor replicated by the current mirror is a current slightly reduced from the current flowing through the first resistor. Therefore, the voltage drop at the second resistor is reduced, and the voltage rise at the base terminal of the second transistor is advanced.

これにより、第2抵抗における電圧降下によって第2トランジスタのベース端子の電圧が減少する現象を緩和し、補償することが可能となる。したがって、電源電圧の変動に対して、より安定したバイアス電流を出力することができるという効果を奏する。   As a result, the phenomenon that the voltage at the base terminal of the second transistor decreases due to the voltage drop in the second resistor can be mitigated and compensated. Therefore, it is possible to output a more stable bias current against fluctuations in the power supply voltage.

また、本発明の電力増幅器は、バイアス回路は、第1抵抗を介して第1電源端子に接続されており、複数のトランジスタを含んで構成される電圧源回路と、コレクタ端子が第2抵抗を介して上記第1電源端子から電源を供給され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記電圧源回路に含まれる複数のトランジスタのうち上記第1抵抗に流れる電流と同じ電流が流れる参照用トランジスタのベース端子と、カレントミラーを形成して接続される第1トランジスタと、コレクタ端子が第2電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記第1トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子から増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給する第2トランジスタとを有する、上記複数の増幅用トランジスタと対になるように設けられた複数のバイアス回路部とにより構成されており、上記複数のバイアス回路部のうち少なくとも1つのバイアス回路部において、上記第1トランジスタのベース端子と上記参照用トランジスタのベース端子との間、上記第1トランジスタのエミッタ端子と接地との間、または上記2つの間の両方に、第3抵抗を設ける、という構成を有している。   In the power amplifier of the present invention, the bias circuit is connected to the first power supply terminal via the first resistor, the voltage source circuit including a plurality of transistors, and the collector terminal having the second resistor. The reference transistor is supplied with power from the first power supply terminal, the emitter terminal is grounded, and the base terminal has the same current as the current flowing through the first resistor among the plurality of transistors included in the voltage source circuit. The base terminal of the first transistor, the first transistor connected in the form of a current mirror, the collector terminal is supplied with power from the second power supply terminal, the base terminal is connected to the collector terminal of the first transistor, and is amplified from the emitter terminal A pair of amplifying transistors having a second transistor for supplying a bias current to the base terminal of the transistor for operation. A plurality of bias circuit portions provided, and in at least one bias circuit portion of the plurality of bias circuit portions, between the base terminal of the first transistor and the base terminal of the reference transistor, A third resistor is provided between the emitter terminal of the first transistor and the ground, or between the two.

それゆえ、第3抵抗が設けられることにより、カレントミラーによって複製された第1トランジスタのコレクタ電流は、第1抵抗に流れる電流よりもわずかに減じられた電流となる。よって、第2抵抗における電圧降下が減少されることにより、第2トランジスタのベース端子の電圧上昇を進めることになる。   Therefore, by providing the third resistor, the collector current of the first transistor replicated by the current mirror is a current slightly reduced from the current flowing through the first resistor. Therefore, the voltage drop at the second resistor is reduced, and the voltage rise at the base terminal of the second transistor is advanced.

これにより、第2抵抗における電圧降下によって第2トランジスタのベース端子の電圧が減少する現象を緩和し、補償することが可能となる。したがって、電源電圧の変動に対して、より安定したバイアス電流を供給することができるという効果を奏する。   As a result, the phenomenon that the voltage at the base terminal of the second transistor decreases due to the voltage drop in the second resistor can be mitigated and compensated. Therefore, it is possible to supply a more stable bias current against fluctuations in the power supply voltage.

また、各バイアス回路部は、カレントミラーを形成しながら、電圧源回路を共用することが可能となっている。よって、電圧源回路を、複数のバイアス回路部毎に設ける必要がなく共用化することが可能となるので、消費電流の低減、回路規模の縮小、および小型化ができるという効果を奏する。   Each bias circuit section can share a voltage source circuit while forming a current mirror. Therefore, the voltage source circuit need not be provided for each of the plurality of bias circuit units, and can be shared. Thus, there is an effect that current consumption can be reduced, the circuit scale can be reduced, and the size can be reduced.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において、図13に示した従来のバイアス回路100aの構成要素と同等な機能を有する構成要素については、同一の参照符号を付記し、その説明を適宜省略する。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the present embodiment, components having functions equivalent to those of the conventional bias circuit 100a shown in FIG. 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted as appropriate.

なお、以下に挙げるトランジスタは、npn型のバイポーラトランジスタとする。しかし、これに限らず、本発明の作用効果を奏する構成であれば、pnp型のバイポーラトランジスタを用いてもよいし、例えば、MOSトランジスタなど他のトランジスタを好適に組み合わせてもよい。   Note that the following transistors are npn bipolar transistors. However, the present invention is not limited to this, and a pnp bipolar transistor may be used as long as it has a function and effect of the present invention. For example, another transistor such as a MOS transistor may be suitably combined.

図1は、本実施の形態のバイアス回路100aの一構成例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 100a of the present embodiment.

本実施の形態のバイアス回路100aは、高周波電力増幅器10に備えられている。詳細には、高周波電力増幅器10は、入力端子11、増幅用トランジスタ12、および出力端子13を備えており、バイアス回路100aを、増幅用トランジスタ12のベースにバイアス電流を供給するために備えている。また、増幅用トランジスタ12は、ベースが入力端子11に接続され、コレクタが出力端子13に接続されている。なお、高周波電力増幅器10において、入出力整合回路は省略してある。   The bias circuit 100a of the present embodiment is provided in the high frequency power amplifier 10. Specifically, the high-frequency power amplifier 10 includes an input terminal 11, an amplification transistor 12, and an output terminal 13, and a bias circuit 100 a is provided to supply a bias current to the base of the amplification transistor 12. . The amplification transistor 12 has a base connected to the input terminal 11 and a collector connected to the output terminal 13. In the high frequency power amplifier 10, an input / output matching circuit is omitted.

本実施の形態のバイアス回路100aは、図1に示すように、Vbb電源端子101、抵抗102、第1トランジスタ103、第2トランジスタ104、抵抗105、第3トランジスタ106、抵抗107、第4トランジスタ108、抵抗109、および調整用抵抗110を備えている。   As shown in FIG. 1, the bias circuit 100a of the present embodiment includes a Vbb power supply terminal 101, a resistor 102, a first transistor 103, a second transistor 104, a resistor 105, a third transistor 106, a resistor 107, and a fourth transistor 108. , A resistor 109, and an adjustment resistor 110.

Vbb電源端子101にはVbb用の電源電圧が供給され、Vbb電源端子101、抵抗102、第1トランジスタ103、および第2トランジスタ104は、VBE依存電圧源を構成している。   A power supply voltage for Vbb is supplied to the Vbb power supply terminal 101, and the Vbb power supply terminal 101, the resistor 102, the first transistor 103, and the second transistor 104 constitute a VBE-dependent voltage source.

第1トランジスタ103は、ベース端子が自身のコレクタ端子に接続され、コレクタ端子が抵抗102を介してVbb電源端子101に接続されている。   The first transistor 103 has a base terminal connected to its collector terminal, and a collector terminal connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 102.

第2トランジスタ104は、ベース端子が調整用抵抗110を介して第3トランジスタ106のベース端子と自身のコレクタ端子とに接続され、コレクタ端子が第1トランジスタ103のエミッタ端子に接続され、エミッタ端子が接地されている。   The second transistor 104 has a base terminal connected to the base terminal of the third transistor 106 and its own collector terminal via the adjustment resistor 110, a collector terminal connected to the emitter terminal of the first transistor 103, and an emitter terminal Grounded.

第3トランジスタ106は、コレクタ端子が抵抗105を介してVbb電源端子101に接続され、エミッタ端子が接地されている。なお、第3トランジスタ106は、調整用抵抗110を介して、第2トランジスタ104とカレントミラー回路を形成している。   The third transistor 106 has a collector terminal connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 105, and an emitter terminal grounded. Note that the third transistor 106 forms a current mirror circuit with the second transistor 104 via the adjustment resistor 110.

調整用抵抗110は、調整可能な抵抗であり、例えば、セラミック基板上に形成した厚膜抵抗をレーザーでカットしてトリミングするという調整抵抗である。また、表面実装用の可変抵抗部品でもよく、ドライバのような工具を使用して抵抗値を変えることができる。   The adjustment resistor 110 is an adjustable resistor, for example, an adjustment resistor in which a thick film resistor formed on a ceramic substrate is trimmed by cutting with a laser. Further, a variable resistance component for surface mounting may be used, and the resistance value can be changed using a tool such as a screwdriver.

第4トランジスタ108は、増幅用トランジスタ12のバイアス電流供給用のトランジスタである。また、第4トランジスタ108は、ベース端子が第3トランジスタ106のコレクタ端子に接続され、コレクタ端子が抵抗107を介してVbb電源端子101に接続され、エミッタ端子が抵抗109を介して増幅用トランジスタ12のベース端子に接続されている。   The fourth transistor 108 is a transistor for supplying a bias current to the amplifying transistor 12. The fourth transistor 108 has a base terminal connected to the collector terminal of the third transistor 106, a collector terminal connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 107, and an emitter terminal connected to the amplifier transistor 12 via the resistor 109. Connected to the base terminal.

なお、特許請求の範囲に記載の電圧源回路は、第1トランジスタ103および第2トランジスタ104により構成される回路を示す。図1に示すように、第1トランジスタ103および第2トランジスタ104には、抵抗102に流れる電流と同じ電流が流れる。   Note that the voltage source circuit described in the claims indicates a circuit constituted by the first transistor 103 and the second transistor 104. As shown in FIG. 1, the same current as the current flowing through the resistor 102 flows through the first transistor 103 and the second transistor 104.

次いで、上記構成を有するバイアス回路100aにおいて、先に、Vbb電源電圧の変動をシミュレーションした結果を説明し、その後、シミュレーション結果を示したバイアス回路100aの特徴的な作用について説明する。   Next, in the bias circuit 100a having the above configuration, the result of simulating the fluctuation of the Vbb power supply voltage will be described first, and then the characteristic operation of the bias circuit 100a showing the simulation result will be described.

まず、図2を参照しながら、上記バイアス回路100aを備えた高周波電力増幅器10における、Vbb電源電圧変動をシミュレーションした結果について説明する。   First, the result of simulating Vbb power supply voltage fluctuations in the high-frequency power amplifier 10 having the bias circuit 100a will be described with reference to FIG.

図2は、Vbb電源電圧と増幅用トランジスタ12のコレクタ電流との関係を示すグラフである。横軸はVbb電源電圧(V)を示し、縦軸は増幅用トランジスタ12のコレクタ電流(A)を示している。   FIG. 2 is a graph showing the relationship between the Vbb power supply voltage and the collector current of the amplifying transistor 12. The horizontal axis indicates the Vbb power supply voltage (V), and the vertical axis indicates the collector current (A) of the amplifying transistor 12.

本シミュレーションでは、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAであるときに、Vbb依存性が低くなるように調整するために、抵抗102の抵抗値を1000Ω、抵抗105の抵抗値を1070Ω、抵抗107の抵抗値を100Ω、抵抗109の抵抗値を100Ωの固定値に設定している。また、調整用抵抗110の抵抗値を0Ω〜100Ω(10Ωステップ)と変化させた場合において、Vbb電源電圧を2V〜10Vまで変動させた場合の増幅用トランジスタ12のコレクタ電流を計測している。特に、曲線aは、調整用抵抗110の抵抗値を67Ωとした時の結果を示している。   In this simulation, when the collector current of the amplifying transistor 12 is 30 mA, the resistance value of the resistor 102 is 1000Ω, the resistance value of the resistor 105 is 1070Ω, The resistance value is set to 100Ω, and the resistance value of the resistor 109 is set to a fixed value of 100Ω. Further, when the resistance value of the adjustment resistor 110 is changed from 0Ω to 100Ω (10Ω step), the collector current of the amplifying transistor 12 is measured when the Vbb power supply voltage is varied from 2V to 10V. In particular, the curve a shows the result when the resistance value of the adjustment resistor 110 is 67Ω.

ここで、図13に示した従来のバイアス回路1000の構成でのシミュレーション結果では、図14に示すように、増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流は、3〜4V付近で極大値を有し、この極大値よりも大きなVbb電源電圧において、急激な減少を生じている。   Here, in the simulation result in the configuration of the conventional bias circuit 1000 shown in FIG. 13, the collector current of the amplifying transistor 1502 has a maximum value in the vicinity of 3 to 4 V as shown in FIG. There is a sharp decrease in the Vbb power supply voltage which is larger than the value.

これに対し、図1に示した本実施の形態のバイアス回路100aの構成でのシミュレーション結果では、図2に示すように、調整用抵抗110の抵抗値を調整することによって、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流は、Vbb電源電圧の3〜4V以上において、急激な減少が緩和されている。   On the other hand, in the simulation result in the configuration of the bias circuit 100a of the present embodiment shown in FIG. 1, the resistance value of the adjustment resistor 110 is adjusted as shown in FIG. The collector current is moderately reduced by 3 to 4 V or more of the Vbb power supply voltage.

また、特に、調整用抵抗110の抵抗値を67Ωに調整した曲線aでは、Vbb電源電圧が4〜7Vのとき、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAで安定する、Vbb依存性が極めて小さな領域が作成されている。   Particularly, in the curve a in which the resistance value of the adjusting resistor 110 is adjusted to 67Ω, when the Vbb power supply voltage is 4 to 7 V, the collector current of the amplifying transistor 12 is stable at 30 mA, and the Vbb dependence is extremely small. Has been created.

続いて、図2のシミュレーション結果に示された、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流の急激な減少を緩和させている、本実施の形態のバイアス回路100aの特徴的な作用について説明する。   Next, a characteristic operation of the bias circuit 100a according to the present embodiment, which reduces the rapid decrease in the collector current of the amplification transistor 12 shown in the simulation result of FIG. 2, will be described.

ところで、図13に示した従来のバイアス回路1000では、抵抗102に流れる電流を第2トランジスタ104および第3トランジスタ106により構成されるカレントミラー回路で複製し、抵抗105に流している。これにより、第3トランジスタ106のコレクタ端子に、第1トランジスタ103のコレクタ端子の電圧に対応した電圧を発生させていた。   By the way, in the conventional bias circuit 1000 shown in FIG. 13, the current flowing through the resistor 102 is duplicated by the current mirror circuit constituted by the second transistor 104 and the third transistor 106, and flows through the resistor 105. As a result, a voltage corresponding to the voltage at the collector terminal of the first transistor 103 is generated at the collector terminal of the third transistor 106.

このため、原理的には、より正確に電流を複製するという理想に近いカレントミラー回路と、抵抗102および抵抗105の抵抗値の相対関係の調整とが、バイアス回路1000において、非常に重要な役割となっている。なお、上記カレントミラー回路のミラー比を1以外に設定し、抵抗105の抵抗値を上記ミラー比の逆数とすれば、抵抗105は同じ電圧降下を示すことになり、同じ作用を有する。   For this reason, in principle, the current mirror circuit that is close to the ideal of replicating the current more accurately and the adjustment of the relative relationship between the resistance values of the resistors 102 and 105 are very important roles in the bias circuit 1000. It has become. If the mirror ratio of the current mirror circuit is set to other than 1 and the resistance value of the resistor 105 is set to the reciprocal of the mirror ratio, the resistor 105 exhibits the same voltage drop and has the same effect.

これに対し、図1に示した本実施の形態のバイアス回路100aでは、上記カレントミラー回路による電流の複製作用を、あえて理想的な比例関係からずらすことが行われている。これについて、以下に詳細に説明する。   On the other hand, in the bias circuit 100a of the present embodiment shown in FIG. 1, the current duplication action by the current mirror circuit is intentionally shifted from an ideal proportional relationship. This will be described in detail below.

調整用抵抗110が設けられていない場合は、カレントミラー効果により、第2トランジスタ104に流れるコレクタ電流と同じ値の電流が、第3トランジスタ106のコレクタ端子に流れる。   When the adjustment resistor 110 is not provided, a current having the same value as the collector current flowing through the second transistor 104 flows through the collector terminal of the third transistor 106 due to the current mirror effect.

しかし、第2トランジスタ104のベース端子と第3トランジスタ106のベース端子との間に直列に調整用抵抗110が設けられると、調整用抵抗110の両端にわずかな電位差が生じる。   However, when the adjustment resistor 110 is provided in series between the base terminal of the second transistor 104 and the base terminal of the third transistor 106, a slight potential difference is generated between both ends of the adjustment resistor 110.

このため、第3トランジスタ106のベース電圧が、第2トランジスタ104のベース電圧よりも低くなることにより、第3トランジスタ106のコレクタ電流は、第2トランジスタ104のコレクタ電流よりも小さくなる。すなわち、複製電流をわずかに減じる作用が生じている。   For this reason, when the base voltage of the third transistor 106 becomes lower than the base voltage of the second transistor 104, the collector current of the third transistor 106 becomes smaller than the collector current of the second transistor 104. That is, there is an effect of slightly reducing the replication current.

この結果、Vbb電源電圧が増加したときに、調整用抵抗110が設けられていない場合は、第2トランジスタ104のコレクタ電流の増加に合わせて、第3トランジスタ106のコレクタ電流も同様に増加しながら複製されるが、調整用抵抗110が設けられている場合は、第2トランジスタ104のコレクタ電流が増加しても、増加する複製電流をわずかに減じる作用が働くため、複製される第3トランジスタ106のコレクタ電流が比例して増加しなくなる。   As a result, when the adjustment resistor 110 is not provided when the Vbb power supply voltage increases, the collector current of the third transistor 106 increases in the same manner as the collector current of the second transistor 104 increases. In the case where the adjustment resistor 110 is provided, the third transistor 106 to be replicated acts to slightly reduce the increased replication current even if the collector current of the second transistor 104 is increased. The collector current of no longer increases in proportion.

また、第3トランジスタ106のコレクタ電流によって、バイアス供給用の第4トランジスタ108のベース電圧が制御される。これにより、バイアス回路100aの出力端子の電圧、すなわち増幅用トランジスタ12のベース電圧が制御される。   Further, the base voltage of the fourth transistor 108 for bias supply is controlled by the collector current of the third transistor 106. Thereby, the voltage of the output terminal of the bias circuit 100a, that is, the base voltage of the amplifying transistor 12 is controlled.

よって、抵抗105における電圧降下が減少されることにより、増幅用トランジスタ12のベース電圧の電圧上昇を進めることになる。これにより、バイアス回路100aの出力電流が減少する現象を緩和し、補償することが可能となる。   Therefore, the voltage drop in the resistor 105 is reduced, and the voltage increase of the base voltage of the amplifying transistor 12 is advanced. As a result, the phenomenon that the output current of the bias circuit 100a decreases can be reduced and compensated.

したがって、従来のバイアス回路1000における作用は、抵抗105における電圧降下により、バイアス回路1000の出力端子の電圧上昇を抑制することであるが、本実施の形態のバイアス回路100aにおける作用は、調整用抵抗110を設けることによる複製電流をわずかに減じる作用により、バイアス回路100aの出力端子の電圧上昇を進めることであることがわかる。   Therefore, the operation in the conventional bias circuit 1000 is to suppress the voltage increase at the output terminal of the bias circuit 1000 due to the voltage drop in the resistor 105, but the operation in the bias circuit 100a of the present embodiment is the adjustment resistor. It can be seen that the voltage increase at the output terminal of the bias circuit 100a is advanced by the action of slightly reducing the replication current by providing 110.

ここで普通に考えれば、Vbb電源端子101の電源電圧の変化に対して、上記二つの作用が作用すると、打ち消しあって特に効果が生じない。すなわち、二つの作用とは、電圧降下により出力端子の電圧上昇を抑える従来技術の作用と、調整用抵抗110による複製電流を減じる作用により出力端子の電圧上昇を進める本発明の作用とである。   If considered normally, if the above two actions act on the change in the power supply voltage of the Vbb power supply terminal 101, they cancel each other out and no particular effect is produced. That is, the two actions are the action of the prior art that suppresses the voltage rise at the output terminal due to the voltage drop and the action of the present invention that promotes the voltage rise at the output terminal by the action of reducing the replication current by the adjusting resistor 110.

しかし、本発明の発明者らは、本実施の形態のバイアス回路100aは、上記二つの作用が、Vbb電源端子101の電源電圧の変化に対してタイミングを異にして作用し、上記出力電圧の安定化作用の効果が高まる特別な効果を、シミュレーションを行った結果見出した。   However, the inventors of the present invention, in the bias circuit 100a of the present embodiment, the above two actions act at different timings with respect to the change in the power supply voltage of the Vbb power supply terminal 101, and the output voltage As a result of simulation, a special effect that increases the effect of the stabilizing action was found.

以上により、本実施の形態のバイアス回路100aは、第2トランジスタ104のベース端子と第3トランジスタ106のベース端子との間に調整用抵抗110を設ける、という特徴的構成を有している。   As described above, the bias circuit 100 a according to the present embodiment has a characteristic configuration in which the adjustment resistor 110 is provided between the base terminal of the second transistor 104 and the base terminal of the third transistor 106.

これにより、第2トランジスタ104のベース端子と第3トランジスタ106のベース端子との間に調整用抵抗110が設けられることによって、電源電圧の変化に伴い抵抗102に流れる電流が変動した場合、抵抗105に複製される電流が比例しなくなる。すなわち、Vbb電源電圧が増加したときに増加する複製電流を、わずかに減じる作用が生じる。このため、抵抗105で発生する電圧降下は、従来のバイアス回路1000で期待した値よりも減少する。   As a result, when the adjustment resistor 110 is provided between the base terminal of the second transistor 104 and the base terminal of the third transistor 106, the current flowing through the resistor 102 varies with a change in the power supply voltage. The current that is replicated in is no longer proportional. That is, there is an effect of slightly reducing the replication current that increases when the Vbb power supply voltage increases. For this reason, the voltage drop generated in the resistor 105 is smaller than the value expected in the conventional bias circuit 1000.

しかし、本発明の発明者らは、調整用抵抗110を設けることによって、従来のバイアス回路1000の構成で発生していた「増幅用トランジスタ1502のコレクタ電流が急激に減少する作用」を緩和できる作用があることを見出した。また、調整用抵抗110の抵抗値を適切に設定することによって、上記作用を調整することにより、より広いVbb電圧範囲でVbb電源電圧依存性が非常に少ないバイアス回路100aを実現することが可能となることを見出した。   However, the inventors of the present invention can alleviate the “effect of abruptly reducing the collector current of the amplifying transistor 1502” generated in the configuration of the conventional bias circuit 1000 by providing the adjustment resistor 110. Found that there is. In addition, by appropriately setting the resistance value of the adjustment resistor 110, by adjusting the above-described action, it is possible to realize the bias circuit 100a having very little Vbb power supply voltage dependency in a wider Vbb voltage range. I found out that

また、本実施の形態のバイアス回路100aでは、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAにおいて、Vbb依存性が低くなるように調整しているが、これに限らず、各抵抗(特に抵抗102,105,および110)を調整することによって、Vbb依存性の低いコレクタ電流値を設計することが可能である。   In the bias circuit 100a of this embodiment, the Vbb dependency is adjusted to be low when the collector current of the amplifying transistor 12 is 30 mA. However, the present invention is not limited to this, and each resistor (particularly the resistors 102 and 105) is adjusted. , And 110), it is possible to design a collector current value with low Vbb dependency.

また、抵抗102および抵抗105は、同じ電源電圧の電源端子(すなわちVbb電源端子101)に接続させることにより、その電源端子の電圧依存性を本実施の形態のバイアス回路100aで補償する構成を形成しているので、図1に示すように同じ端子に接続している。   Further, the resistor 102 and the resistor 105 are connected to a power supply terminal having the same power supply voltage (that is, the Vbb power supply terminal 101), thereby forming a configuration in which the bias circuit 100a of the present embodiment compensates for the voltage dependency of the power supply terminal. Therefore, they are connected to the same terminal as shown in FIG.

一方、抵抗107は、Vbb電源端子101に接続されているが、これに限らず、他の電源端子に接続することも可能である。但し、抵抗107は、第4トランジスタ108のコレクタ電圧が大きくなり過ぎないように挿入しているものであるので、バイアス回路100aの必須要素ではない。   On the other hand, the resistor 107 is connected to the Vbb power supply terminal 101, but is not limited to this, and can be connected to another power supply terminal. However, since the resistor 107 is inserted so that the collector voltage of the fourth transistor 108 does not become too large, it is not an essential element of the bias circuit 100a.

また、抵抗109は、バラスト抵抗と呼ばれることもある、増幅用トランジスタ12の熱暴走を防止するための安定化抵抗として用いているものであるので、バイアス回路100aの必須要素ではない。   Further, the resistor 109 is used as a stabilizing resistor for preventing thermal runaway of the amplifying transistor 12, which is sometimes called a ballast resistor, and is not an essential element of the bias circuit 100a.

また、バイアス回路100aでは、第2トランジスタ104のベース端子と第3トランジスタ106のベース端子との間に調整用抵抗110を設けたが、これに限らず、図3および図4に示すような他の構成でもよく、同様な効果が得られる。   In the bias circuit 100a, the adjustment resistor 110 is provided between the base terminal of the second transistor 104 and the base terminal of the third transistor 106. However, the present invention is not limited to this, and other configurations as shown in FIGS. The same effect can be obtained.

図3は、バイアス回路100bの一構成例を示す図である。   FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 100b.

バイアス回路100bは、調整用抵抗110を除いたバイアス回路100aの構成に加えて、図3に示すように、調整用抵抗111を備えている。これにより、第3トランジスタ106は、エミッタ端子が調整用抵抗111を介して接地されている。   The bias circuit 100b includes an adjustment resistor 111 as shown in FIG. 3 in addition to the configuration of the bias circuit 100a excluding the adjustment resistor 110. Thereby, the third transistor 106 is grounded via the adjusting resistor 111 at the emitter terminal.

調整用抵抗111は、調整用抵抗110と同様の構成である。   The adjustment resistor 111 has the same configuration as the adjustment resistor 110.

上記の構成によれば、調整用抵抗111の抵抗値は、上記バイアス回路100aの第3トランジスタ106のベース端子に挿入した調整用抵抗110の1/hfe、つまり0.4Ω程度と非常に小さくなる。それゆえ、回路に組み込むことが困難になる、または抵抗値の製造バラツキが大きくなるなどの課題が想定される。   According to the above configuration, the resistance value of the adjustment resistor 111 is very small, 1 / hfe of the adjustment resistor 110 inserted into the base terminal of the third transistor 106 of the bias circuit 100a, that is, about 0.4Ω. . Therefore, problems such as difficulty in incorporation into a circuit or increase in manufacturing resistance value are assumed.

よって、バイアス回路に追加する調整用抵抗は、第3トランジスタ106のベース端子に入れる方がより好ましい。   Therefore, it is more preferable that the adjustment resistor added to the bias circuit is placed in the base terminal of the third transistor 106.

なお、バイアス回路は、第2トランジスタ104のベース端子と第3トランジスタ106のベース端子との間に設けた調整用抵抗110と、第3トランジスタ106のエミッタ端子と接地との間に設けた調整用抵抗111との両方を設ける、という構成であってもよい。   The bias circuit includes an adjustment resistor 110 provided between the base terminal of the second transistor 104 and the base terminal of the third transistor 106, and an adjustment resistor provided between the emitter terminal of the third transistor 106 and the ground. A configuration in which both the resistor 111 and the resistor 111 are provided may be employed.

図4は、バイアス回路100cの一構成例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 100c.

バイアス回路100cは、抵抗105を除いたバイアス回路100aの構成に加えて、抵抗112、抵抗113、および第5トランジスタ114を備えている。   The bias circuit 100c includes a resistor 112, a resistor 113, and a fifth transistor 114 in addition to the configuration of the bias circuit 100a excluding the resistor 105.

抵抗112および抵抗113は、図1に示した抵抗105を分割した抵抗である。   The resistors 112 and 113 are resistors obtained by dividing the resistor 105 illustrated in FIG.

第5トランジスタ114は、ベース端子が抵抗113を介した自身のコレクタ端子に接続され、コレクタ端子が抵抗113、抵抗112の順に介してVbb電源端子101に接続され、エミッタ端子が第3トランジスタ106のコレクタ端子に接続されている。   The fifth transistor 114 has a base terminal connected to its collector terminal via the resistor 113, a collector terminal connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 113 and the resistor 112 in this order, and an emitter terminal connected to the third transistor 106. Connected to the collector terminal.

これにより、第4トランジスタ108のベース端子は、第5トランジスタ114のコレクタ端子に接続されている。   Thereby, the base terminal of the fourth transistor 108 is connected to the collector terminal of the fifth transistor 114.

上記の構成によれば、第5トランジスタ114は、カレントミラー回路を構成する第2トランジスタ104および第3トランジスタ106のコレクタ電圧を等しくする効果がある。これにより、カレントミラー回路の各トランジスタの動作を理想的にする効果を奏する。   According to the above configuration, the fifth transistor 114 has the effect of equalizing the collector voltages of the second transistor 104 and the third transistor 106 constituting the current mirror circuit. As a result, there is an effect of making the operation of each transistor of the current mirror circuit ideal.

例えば、第5トランジスタ114のベース電流が小さく無視できるとすると、抵抗112および抵抗113の和が、抵抗105として働き同じ作用を示すことがわかる。それゆえ、バイアス回路100cの構成は、実質的には図1に示したバイアス回路100aの構成と同等の構成と言える。   For example, if the base current of the fifth transistor 114 is small and can be ignored, it can be seen that the sum of the resistor 112 and the resistor 113 acts as the resistor 105 and exhibits the same action. Therefore, it can be said that the configuration of the bias circuit 100c is substantially the same as the configuration of the bias circuit 100a shown in FIG.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.

図5は、本実施の形態のバイアス回路200aの一構成例を示す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 200a of the present embodiment.

本実施の形態のバイアス回路200aは、図5に示すように、Vbb電源端子101、抵抗102、抵抗105、第3トランジスタ106、抵抗107、第4トランジスタ108、抵抗109、調整用抵抗110、第6トランジスタ201、第7トランジスタ202、抵抗203、および電源端子204を備えている。   As shown in FIG. 5, the bias circuit 200a of the present embodiment includes a Vbb power supply terminal 101, a resistor 102, a resistor 105, a third transistor 106, a resistor 107, a fourth transistor 108, a resistor 109, an adjustment resistor 110, a first resistor 110, 6 transistors 201, seventh transistors 202, resistors 203, and a power supply terminal 204 are provided.

第6トランジスタ201は、ベース端子が調整用抵抗110を介して第3トランジスタ106のベース端子に接続され、コレクタ端子が抵抗102を介してVbb電源端子101に接続され、エミッタ端子が接地されている。   The sixth transistor 201 has a base terminal connected to the base terminal of the third transistor 106 via the adjustment resistor 110, a collector terminal connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 102, and an emitter terminal grounded. .

第7トランジスタ202は、ベース端子が第6トランジスタ201のコレクタ端子に接続され、コレクタ端子が電源端子204に接続され、エミッタ端子が第6トランジスタ201のベース端子に接続されている。また、エミッタ端子は、抵抗203を介して接地もされている。しかし、抵抗203を介して接地する代わりに、電流源に接続してもよい。   The seventh transistor 202 has a base terminal connected to the collector terminal of the sixth transistor 201, a collector terminal connected to the power supply terminal 204, and an emitter terminal connected to the base terminal of the sixth transistor 201. The emitter terminal is also grounded via a resistor 203. However, instead of grounding via the resistor 203, it may be connected to a current source.

なお、Vbb電源端子101、抵抗102、第6トランジスタ201、第7トランジスタ202、および抵抗203は、Vbb依存電圧源を構成している。   The Vbb power supply terminal 101, the resistor 102, the sixth transistor 201, the seventh transistor 202, and the resistor 203 constitute a Vbb dependent voltage source.

また、第3トランジスタ106は、第6トランジスタ201とカレントミラー回路を構成している。第4トランジスタ108のコレクタは、抵抗107を介して電源端子204に接続されている。   The third transistor 106 constitutes a current mirror circuit with the sixth transistor 201. The collector of the fourth transistor 108 is connected to the power supply terminal 204 via the resistor 107.

なお、特許請求の範囲に記載の電圧源回路は、第6トランジスタ201、第7トランジスタ202、抵抗203、および電源端子204により構成される回路を示す。図5に示すように、第6トランジスタ201には、抵抗102に流れる電流と同じ電流が流れる。   Note that the voltage source circuit described in the claims indicates a circuit including the sixth transistor 201, the seventh transistor 202, the resistor 203, and the power supply terminal 204. As shown in FIG. 5, the same current as the current flowing through the resistor 102 flows through the sixth transistor 201.

次いで、上記構成を有するバイアス回路200aにおいて、先に、Vbb電源電圧変動をシミュレーションした結果を説明し、その後、シミュレーション結果を示したバイアス回路200aの特徴的な作用について説明する。   Next, in the bias circuit 200a having the above-described configuration, the result of simulating Vbb power supply voltage fluctuation will be described first, and then the characteristic operation of the bias circuit 200a showing the simulation result will be described.

まず、図6を参照しながら、上記バイアス回路200aを備えた高周波電力増幅器10における、Vbb電源電圧変動をシミュレーションした結果について説明する。   First, a simulation result of Vbb power supply voltage fluctuation in the high-frequency power amplifier 10 including the bias circuit 200a will be described with reference to FIG.

図6は、Vbb電源電圧と増幅用トランジスタ12のコレクタ電流との関係を示すグラフである。横軸はVbb電源電圧(V)を示し、縦軸は増幅用トランジスタ12のコレクタ電流(A)を示している。   FIG. 6 is a graph showing the relationship between the Vbb power supply voltage and the collector current of the amplifying transistor 12. The horizontal axis indicates the Vbb power supply voltage (V), and the vertical axis indicates the collector current (A) of the amplifying transistor 12.

本シミュレーションでは、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAであるときに、Vbb依存性が低くなるように調整するために、抵抗102の抵抗値を1000Ω、抵抗105の抵抗値を1070Ω、抵抗107の抵抗値を100Ω、抵抗109の抵抗値を100Ωの固定値に設定している。また、調整用抵抗110の抵抗値を0Ω〜100Ω(10Ωステップ)まで振ったときの、各抵抗値における結果を計測している。特に、曲線bは、調整用抵抗110の抵抗値を50Ωとした時の結果を示している。   In this simulation, when the collector current of the amplifying transistor 12 is 30 mA, the resistance value of the resistor 102 is 1000Ω, the resistance value of the resistor 105 is 1070Ω, The resistance value is set to 100Ω, and the resistance value of the resistor 109 is set to a fixed value of 100Ω. Moreover, the result in each resistance value when the resistance value of the adjustment resistor 110 is swung from 0Ω to 100Ω (10Ω step) is measured. In particular, the curve b shows the result when the resistance value of the adjustment resistor 110 is 50Ω.

ここで、図1に示した前記実施の形態1のバイアス回路100aの構成でのシミュレーション結果では、図2の曲線aに示すように、調整用抵抗110の抵抗値を67Ωに調整した場合、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流に対して、Vbb電圧が4〜7VのときにVbb依存性が極めて小さな領域を作成することができている。   Here, in the simulation result with the configuration of the bias circuit 100a of the first embodiment shown in FIG. 1, when the resistance value of the adjustment resistor 110 is adjusted to 67Ω as shown by the curve a in FIG. With respect to the collector current of the transistor 12 for the transistor, when the Vbb voltage is 4 to 7 V, a region having extremely small Vbb dependence can be created.

これに対し、図5に示した本実施の形態のバイアス回路200aの構成でのシミュレーション結果では、図6に示すように、調整用抵抗110の抵抗値を調整することによって、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流は、Vbb電源電圧の3〜4V以上において、急激な減少が緩和されている。   On the other hand, in the simulation result in the configuration of the bias circuit 200a of the present embodiment shown in FIG. 5, the resistance value of the adjustment resistor 110 is adjusted as shown in FIG. The collector current is moderately reduced by 3 to 4 V or more of the Vbb power supply voltage.

また、特に、調整用抵抗110の抵抗値を50Ωに調整した曲線bでは、Vbb電源電圧が2.8V〜4.5Vのとき、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAで安定する、Vbb依存性が極めて小さな領域が作成されている。   In particular, in the curve b in which the resistance value of the adjusting resistor 110 is adjusted to 50Ω, when the Vbb power supply voltage is 2.8 V to 4.5 V, the collector current of the amplifying transistor 12 is stabilized at 30 mA, and depends on Vbb. A very small area has been created.

これにより、バイアス回路200aでは、バイアス回路100aによって安定したバイアス電流を出力することが可能なVbb電源電圧の変動範囲よりも、より低電圧側に、Vbb依存性が極めて小さな領域を作成することが可能となっている。   Thereby, in the bias circuit 200a, a region having extremely small Vbb dependency can be created on the lower voltage side than the fluctuation range of the Vbb power supply voltage in which a stable bias current can be output by the bias circuit 100a. It is possible.

続いて、図6のシミュレーション結果に示された、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流の急激な減少を緩和させている、本実施の形態のバイアス回路200aの特徴的な作用について説明する。   Next, a characteristic operation of the bias circuit 200a of the present embodiment that mitigates the rapid decrease in the collector current of the amplifying transistor 12 shown in the simulation result of FIG. 6 will be described.

ここで、第6トランジスタ201、第7トランジスタ202、および抵抗203により構成される回路は、Vbb電源端子101および電源端子204の電源電圧に対する依存性が低い回路である。これについて説明する。   Here, a circuit including the sixth transistor 201, the seventh transistor 202, and the resistor 203 is a circuit with low dependency on the power supply voltage of the Vbb power supply terminal 101 and the power supply terminal 204. This will be described.

第6トランジスタ201および第7トランジスタ202は互いに補正し合う帰還関係にある。すなわち、第6トランジスタ201の入力端子(ベース端子)と出力端子(コレクタ端子)とは、それぞれ、第7トランジスタ202の出力端子(エミッタ端子)と入力端子(ベース端子)とに接続されている。   The sixth transistor 201 and the seventh transistor 202 are in a feedback relationship for correcting each other. That is, the input terminal (base terminal) and the output terminal (collector terminal) of the sixth transistor 201 are connected to the output terminal (emitter terminal) and the input terminal (base terminal) of the seventh transistor 202, respectively.

また、第6トランジスタ201は、コレクタ端子が抵抗102を介してVbb電源端子101に接続され、エミッタ端子が接地されている。第7トランジスタ202は、コレクタ端子が電源端子204に接続され、エミッタ端子が抵抗203を介して接地されている。   The sixth transistor 201 has a collector terminal connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 102 and an emitter terminal grounded. The seventh transistor 202 has a collector terminal connected to the power supply terminal 204 and an emitter terminal grounded via a resistor 203.

したがって、バイアス回路200aでは、第6トランジスタ201のベース電位および第7トランジスタ202のベース電位を、Vbb電源端子101および電源端子204から回路的に分離することによって、電源電圧の変動に関係なく、第6トランジスタ201のベース電位および第7トランジスタ202のベース電位が、一定になるように保たれている。   Therefore, in the bias circuit 200a, the base potential of the sixth transistor 201 and the base potential of the seventh transistor 202 are separated from the Vbb power supply terminal 101 and the power supply terminal 204 in a circuit manner, regardless of the fluctuation of the power supply voltage. The base potential of the sixth transistor 201 and the base potential of the seventh transistor 202 are kept constant.

これにより、抵抗102、第6トランジスタ201、第7トランジスタ202、および抵抗203により構成される回路は、電源電圧の変動に対する安定化が図られている。すなわち、Vbb電源端子101および電源端子204の電源電圧に対する依存性が、より低い回路である。   Thus, the circuit including the resistor 102, the sixth transistor 201, the seventh transistor 202, and the resistor 203 is stabilized against fluctuations in the power supply voltage. That is, the circuit is less dependent on the power supply voltage of the Vbb power supply terminal 101 and the power supply terminal 204.

また、第6トランジスタ201と第3トランジスタ106とは、カレントミラー回路を形成している。それゆえ、調整用抵抗110が設けられていなければ、カレントミラー効果により、第6トランジスタ201に流れるコレクタ電流と同じ値の電流が、第3トランジスタ106のコレクタ端子に流れる。   The sixth transistor 201 and the third transistor 106 form a current mirror circuit. Therefore, if the adjustment resistor 110 is not provided, a current having the same value as the collector current flowing through the sixth transistor 201 flows through the collector terminal of the third transistor 106 due to the current mirror effect.

しかし、バイアス回路200aでは、調整用抵抗110が設けられているので、第3トランジスタ106のベース電圧が、第6トランジスタ201のベース電圧よりも低くなる。しかも、第6トランジスタ201のベース電圧は、上述したように電源電圧の変動に対する安定化が図られており、電源電圧に対する依存性が低い。このため、第3トランジスタ106のベース電圧も、電源電圧の変動に対して図られた安定化の影響を、少なからず受けていると考えられる。   However, since the adjustment resistor 110 is provided in the bias circuit 200a, the base voltage of the third transistor 106 is lower than the base voltage of the sixth transistor 201. In addition, the base voltage of the sixth transistor 201 is stabilized against fluctuations in the power supply voltage as described above, and has low dependency on the power supply voltage. For this reason, it is considered that the base voltage of the third transistor 106 is affected by the stabilization effect intended for the fluctuation of the power supply voltage.

また、これにより、第3トランジスタ106のコレクタ電流は、第6トランジスタ201のコレクタ電流よりも小さくなる。すなわち、前記実施の形態1のバイアス回路100aで上述した複製電流をわずかに減じる作用が生じている。   As a result, the collector current of the third transistor 106 becomes smaller than the collector current of the sixth transistor 201. In other words, the bias circuit 100a of the first embodiment has the effect of slightly reducing the replication current described above.

また、第3トランジスタ106のコレクタ電流によって、バイアス供給用の第4トランジスタ108のベース電圧が制御される。これにより、バイアス回路200aの出力端子の電圧、すなわち増幅用トランジスタ12のベース電圧が制御される。   Further, the base voltage of the fourth transistor 108 for bias supply is controlled by the collector current of the third transistor 106. Thereby, the voltage of the output terminal of the bias circuit 200a, that is, the base voltage of the amplifying transistor 12 is controlled.

よって、バイアス回路200aでは、抵抗105における電圧降下が減少されることにより、増幅用トランジスタ12のベース端子の電圧が減少する現象を緩和し、補償することが可能となる。   Therefore, in the bias circuit 200a, the phenomenon that the voltage of the base terminal of the amplifying transistor 12 decreases can be reduced and compensated by reducing the voltage drop in the resistor 105.

したがって、本実施の形態のバイアス回路200aにおける作用は、前記実施の形態のバイアス回路100aにおける作用と同様に、調整用抵抗110を設けることによる複製電流をわずかに減じる作用により、バイアス回路200aの出力端子の電圧上昇を進めることであることがわかる。   Therefore, the operation of the bias circuit 200a of the present embodiment is similar to the operation of the bias circuit 100a of the above-described embodiment, and the output of the bias circuit 200a is slightly reduced by the operation of slightly reducing the replication current by providing the adjustment resistor 110. It can be seen that the voltage rise at the terminal is advanced.

また、本発明の発明者らは、第6トランジスタ201、第7トランジスタ202、および抵抗203の接続方式と、上記二つの作用がVbb電源端子101の電源電圧の変化に対してタイミングを異にして作用する構成と、を組み合わせた独特な構成による作用によって、本実施の形態のバイアス回路200aは、前記実施の形態1のバイアス回路100aよりも、より低電圧側に、Vbb依存性が極めて小さな領域を作成することが可能であるという効果を、シミュレーションを行った結果見出した。   Further, the inventors of the present invention have different connection timings of the sixth transistor 201, the seventh transistor 202, and the resistor 203, and the above two actions at different timings with respect to changes in the power supply voltage of the Vbb power supply terminal 101. The bias circuit 200a according to the present embodiment has an extremely small Vbb dependency on the lower voltage side than the bias circuit 100a according to the first embodiment by the action of the unique structure in combination with the working structure. As a result of the simulation, the effect that it is possible to create is found.

一般に、利用可能な電源電圧が大きい場合、トランジスタ回路により定電圧回路や定電流回路を組むのは比較的容易である。逆に、利用可能な電源電圧が低い領域で同様のことを行う場合、より困難となってくる。そして、このことは、本発明の電力増幅回路においても同様である。   In general, when a usable power supply voltage is large, it is relatively easy to form a constant voltage circuit or a constant current circuit using a transistor circuit. Conversely, when the same thing is performed in a region where the available power supply voltage is low, it becomes more difficult. This also applies to the power amplifier circuit of the present invention.

しかし、本実施の形態のバイアス回路200aの構成によれば、低電圧領域において、Vbbバイアス依存性の低い電力増幅器を提供することが可能となる。よって、本実施の形態のバイアス回路200aの構成は極めて有用である。   However, according to the configuration of the bias circuit 200a of the present embodiment, it is possible to provide a power amplifier having a low Vbb bias dependency in a low voltage region. Therefore, the configuration of the bias circuit 200a of this embodiment is extremely useful.

また、本実施の形態のバイアス回路200aでは、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAにおいて、Vbb依存性が低くなるように調整しているが、これに限らず、前記実施の形態1のバイアス回路100aと同様に、各抵抗(特に抵抗102,105,および110)を調整することによって、Vbb依存性の低いコレクタ電流値を設計することが可能である。   In the bias circuit 200a of the present embodiment, the Vbb dependency is adjusted to be low when the collector current of the amplifying transistor 12 is 30 mA. However, the bias circuit 200a is not limited to this, and the bias circuit of the first embodiment is not limited thereto. Similarly to 100a, it is possible to design a collector current value having low Vbb dependency by adjusting each resistor (especially resistors 102, 105, and 110).

また、抵抗102および抵抗105は、同じ電源電圧の電源端子(すなわちVbb電源端子101)に接続させることにより、前記実施の形態1のバイアス回路100aと同様に、その電源端子の電圧依存性を本実施の形態のバイアス回路200aで補償する構成を形成しているので、図5に示すように同じ端子に接続している。   Further, the resistor 102 and the resistor 105 are connected to a power supply terminal having the same power supply voltage (that is, the Vbb power supply terminal 101), so that the voltage dependency of the power supply terminal is reduced as in the bias circuit 100a of the first embodiment. Since the configuration compensated by the bias circuit 200a of the embodiment is formed, they are connected to the same terminal as shown in FIG.

一方、抵抗107は、電源端子204に接続されているが、これに限らず、他の電源端子、例えば、Vbb電源端子101に接続することが可能である。同様に、第7トランジスタ202のコレクタ端子も、他の電源端子、例えば、Vbb電源端子101に接続することも可能である。   On the other hand, the resistor 107 is connected to the power supply terminal 204, but is not limited thereto, and can be connected to another power supply terminal, for example, the Vbb power supply terminal 101. Similarly, the collector terminal of the seventh transistor 202 can be connected to another power supply terminal, for example, the Vbb power supply terminal 101.

また、バイアス回路200aでは、第6トランジスタ201のベース端子と第3トランジスタ106のベース端子との間に調整用抵抗110を設けたが、これに限らず、図7および図8に示すような他の構成でもよく、同様な効果が得られる。   In the bias circuit 200a, the adjustment resistor 110 is provided between the base terminal of the sixth transistor 201 and the base terminal of the third transistor 106. However, the present invention is not limited to this, and other configurations as shown in FIGS. The same effect can be obtained.

図7は、バイアス回路200bの一構成例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 200b.

バイアス回路200bは、調整用抵抗110を除いたバイアス回路200aの構成に加えて、図7に示すように、調整用抵抗111を備えている。これにより、第3トランジスタ106は、エミッタ端子が調整用抵抗111を介して接地されている。   In addition to the configuration of the bias circuit 200a excluding the adjustment resistor 110, the bias circuit 200b includes an adjustment resistor 111 as shown in FIG. Thereby, the third transistor 106 is grounded via the adjusting resistor 111 at the emitter terminal.

上記の構成によれば、調整用抵抗111の抵抗値は、上記バイアス回路200aの第3トランジスタ106のベース端子に挿入した調整用抵抗110の1/hfe、つまり0.4Ω程度と非常に小さくなる。それゆえ、回路に組み込むことが困難になる、または抵抗値の製造バラツキが大きくなるなどの課題が想定される。   According to the above configuration, the resistance value of the adjustment resistor 111 is very small, such as 1 / hfe of the adjustment resistor 110 inserted into the base terminal of the third transistor 106 of the bias circuit 200a, that is, about 0.4Ω. . Therefore, problems such as difficulty in incorporation into a circuit or increase in manufacturing resistance value are assumed.

よって、バイアス回路に追加する調整用抵抗は、第3トランジスタ106のベース端子に入れる方がより好ましい。   Therefore, it is more preferable that the adjustment resistor added to the bias circuit is placed in the base terminal of the third transistor 106.

なお、バイアス回路は、第6トランジスタ201のベース端子と第3トランジスタ106のベース端子との間に設けた調整用抵抗110と、第3トランジスタ106のエミッタ端子と接地との間に設けた調整用抵抗111との両方を設ける、という構成であってもよい。   The bias circuit includes an adjustment resistor 110 provided between the base terminal of the sixth transistor 201 and the base terminal of the third transistor 106, and an adjustment resistor provided between the emitter terminal of the third transistor 106 and the ground. A configuration in which both the resistor 111 and the resistor 111 are provided may be employed.

図8は、バイアス回路200cの一構成例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 200c.

バイアス回路200cは、バイアス回路200aの構成に加えて、第8トランジスタ205を備えている。   The bias circuit 200c includes an eighth transistor 205 in addition to the configuration of the bias circuit 200a.

第8トランジスタ205は、コレクタ端子が抵抗102を介してVbb電源端子101に接続され、エミッタ端子が第6トランジスタ201のコレクタ端子に接続されている。また、ベース端子が第7トランジスタ202のベースに接続されると共に、自身のコレクタ端子に接続されている。   The eighth transistor 205 has a collector terminal connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 102, and an emitter terminal connected to the collector terminal of the sixth transistor 201. The base terminal is connected to the base of the seventh transistor 202 and to the collector terminal of the seventh transistor 202.

これにより、第7トランジスタ202のベース端子は、第8トランジスタ205のベース端子に接続されている。   Thereby, the base terminal of the seventh transistor 202 is connected to the base terminal of the eighth transistor 205.

上記の構成においても、Vbb電源端子101、抵抗102、第6トランジスタ201、第7トランジスタ202、抵抗203、および電源端子204により構成される回路は、VBE依存型電圧源として働く。つまりは、本発明において、VBE依存型電圧源を構成する回路の微細な変更は、発明の本質ではなく、本発明に含まれる。   Also in the above configuration, the circuit constituted by the Vbb power supply terminal 101, the resistor 102, the sixth transistor 201, the seventh transistor 202, the resistor 203, and the power supply terminal 204 functions as a VBE-dependent voltage source. That is, in the present invention, a minute change of the circuit constituting the VBE-dependent voltage source is not the essence of the invention but is included in the present invention.

なお、バイアス回路200cでは、カレントミラーを構成する第6トランジスタ201のコレクタ電圧が、第3トランジスタ106のコレクタ電圧よりも低くなる。このため、ミラー電流(すなわち、第3トランジスタ106のコレクタ電流)が大きめになり、図6のVbb電圧が高い領域における、コレクタ電流の急激な増加が抑えられる作用を有するので好ましい。   In the bias circuit 200c, the collector voltage of the sixth transistor 201 constituting the current mirror is lower than the collector voltage of the third transistor 106. For this reason, the mirror current (that is, the collector current of the third transistor 106) becomes large, which is preferable because it has an effect of suppressing a rapid increase in the collector current in the region where the Vbb voltage is high in FIG.

〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について図に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1,2と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1,2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first and second embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first and second embodiments are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.

図9は、本実施の形態のバイアス回路300aの一構成例を示す図である。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 300a of the present embodiment.

本実施の形態のバイアス回路300aは、抵抗102および抵抗105を除いた前記実施の形態のバイアス回路200aの構成に加えて、図9に示すように、抵抗301、および抵抗302を備えている。   The bias circuit 300a of the present embodiment includes a resistor 301 and a resistor 302 as shown in FIG. 9 in addition to the configuration of the bias circuit 200a of the above-described embodiment except for the resistor 102 and the resistor 105.

これにより、第6トランジスタ201のコレクタ端子は、抵抗301を介してVbb電源端子101に接続されている。また、第3トランジスタ106のコレクタ端子は、抵抗302を介して第6トランジスタのコレクタ端子に接続されている。   Thereby, the collector terminal of the sixth transistor 201 is connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 301. The collector terminal of the third transistor 106 is connected to the collector terminal of the sixth transistor via the resistor 302.

次いで、上記構成を有するバイアス回路300aにおいて、先に、Vbb電源電圧変動をシミュレーションした結果を説明し、その後、シミュレーション結果を示したバイアス回路300aの特徴的な作用について説明する。   Next, in the bias circuit 300a having the above-described configuration, the simulation result of the Vbb power supply voltage fluctuation is described first, and then the characteristic operation of the bias circuit 300a showing the simulation result is described.

まず、図10を参照しながら、上記バイアス回路300aを備えた高周波電力増幅器10における、Vbb電源電圧変動をシミュレーションした結果について説明する。   First, the result of simulating Vbb power supply voltage fluctuations in the high-frequency power amplifier 10 having the bias circuit 300a will be described with reference to FIG.

図10は、Vbb電源電圧と増幅用トランジスタ12のコレクタ電流との関係を示すグラフである。横軸はVbb電源電圧(V)を示し、縦軸は増幅用トランジスタ12のコレクタ電流(A)を示している。   FIG. 10 is a graph showing the relationship between the Vbb power supply voltage and the collector current of the amplifying transistor 12. The horizontal axis indicates the Vbb power supply voltage (V), and the vertical axis indicates the collector current (A) of the amplifying transistor 12.

本シミュレーションでは、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAであるときに、Vbb依存性が低くなるように調整するために、抵抗301の抵抗値を500Ω、抵抗302の抵抗値を100Ω、抵抗107の抵抗値を100Ω、抵抗109の抵抗値を100Ωの固定値に設定している。また、調整用抵抗110の抵抗値を0Ω〜100Ω(10Ωステップ)まで振ったときの、各抵抗値における結果を計測している。特に、曲線cは、調整用抵抗110の抵抗値を60Ωとした時の結果を示している。   In this simulation, when the collector current of the amplification transistor 12 is 30 mA, the resistance value of the resistor 301 is 500Ω, the resistance value of the resistor 302 is 100Ω, The resistance value is set to 100Ω, and the resistance value of the resistor 109 is set to a fixed value of 100Ω. Moreover, the result in each resistance value when the resistance value of the adjustment resistor 110 is swung from 0Ω to 100Ω (10Ω step) is measured. In particular, the curve c shows the result when the resistance value of the adjustment resistor 110 is 60Ω.

ここで、図5に示した前記実施の形態2のバイアス回路200aの構成でのシミュレーション結果では、図6の曲線bに示すように、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流に対して、Vbb電圧が2.8〜4.5VのときにVbb依存性が極めて小さな領域を作成することができている。しかし、それ以上のVbb電圧において、急激な電流増加が生じている。   Here, in the simulation result with the configuration of the bias circuit 200a of the second embodiment shown in FIG. 5, the Vbb voltage is 2 with respect to the collector current of the amplifying transistor 12, as shown by the curve b in FIG. A region having extremely small Vbb dependence can be created when .8 to 4.5V. However, a sudden increase in current occurs at a Vbb voltage higher than that.

これに対し、図9に示した本実施の形態のバイアス回路300aの構成でのシミュレーション結果では、図10に示すように、調整用抵抗110の抵抗値を調整することによって、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流は、Vbb電源電圧を10Vまで増加させても、急激な電流増加を生じることがない。   On the other hand, in the simulation result with the configuration of the bias circuit 300a of the present embodiment shown in FIG. 9, the resistance value of the adjustment resistor 110 is adjusted as shown in FIG. The collector current does not increase rapidly even when the Vbb power supply voltage is increased to 10V.

また、特に、調整用抵抗110の抵抗値を60Ωに調整した曲線cでは、Vbb電源電圧を10Vまで増加させても、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流が30mAで安定する、Vbb依存性が極めて小さな領域が作成されている。   In particular, in the curve c in which the resistance value of the adjustment resistor 110 is adjusted to 60Ω, even when the Vbb power supply voltage is increased to 10V, the collector current of the amplifying transistor 12 is stabilized at 30 mA, and the Vbb dependency is extremely small. An area has been created.

これにより、バイアス回路300aでは、バイアス回路100aおよびバイアス回路200aによって安定したバイアス電流を出力することが可能なVbb電源電圧の変動範囲よりも、より高電圧側に、Vbb依存性が極めて小さな領域を作成することが可能となっている。   Thereby, in the bias circuit 300a, a region having extremely small Vbb dependence is provided on the higher voltage side than the fluctuation range of the Vbb power supply voltage in which a stable bias current can be output by the bias circuit 100a and the bias circuit 200a. It is possible to create.

続いて、図10のシミュレーション結果に示された、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流の急激な減少を緩和させている、本実施の形態のバイアス回路300aの特徴的な作用について説明する。   Next, a characteristic operation of the bias circuit 300a of the present embodiment that reduces the rapid decrease in the collector current of the amplifying transistor 12 shown in the simulation result of FIG. 10 will be described.

ここで、図2および図6に示したシミュレーションでは、抵抗102の抵抗値を1000Ω、抵抗105の抵抗値を1070Ωに設定した。   Here, in the simulation shown in FIGS. 2 and 6, the resistance value of the resistor 102 is set to 1000Ω, and the resistance value of the resistor 105 is set to 1070Ω.

これに対し、図10に示したシミュレーションでは、抵抗301の抵抗値は、抵抗102および抵抗105の並列接続に対応するように、500Ωとしている。そして、抵抗105の抵抗値が、抵抗102の抵抗値よりも大きく設定されることにより生じる作用を、抵抗302を追加することによって代替している。   On the other hand, in the simulation shown in FIG. 10, the resistance value of the resistor 301 is set to 500Ω so as to correspond to the parallel connection of the resistor 102 and the resistor 105. Then, the action caused by setting the resistance value of the resistor 105 to be larger than the resistance value of the resistor 102 is replaced by adding the resistor 302.

つまりは、バイアス回路300aでは、第6トランジスタ201および第3トランジスタ106はカレントミラー回路を構成しているので、ほぼ同じ電流を発生する。しかし、抵抗302の分だけ電圧降下が大きく、第3トランジスタ106のコレクタ電圧が低くなる。この際、上記カレントミラー回路に調整用抵抗110を加えるのは、前記実施の形態1,2と同様の作用を発生させるためである。   That is, in the bias circuit 300a, the sixth transistor 201 and the third transistor 106 constitute a current mirror circuit, and therefore generate substantially the same current. However, the voltage drop is increased by the amount of the resistor 302, and the collector voltage of the third transistor 106 is lowered. At this time, the adjustment resistor 110 is added to the current mirror circuit in order to generate the same action as in the first and second embodiments.

また、VBE依存電圧源の出力電圧は、Vbb電源電圧に対し電圧依存性を有するものの、電圧源の名のごとく定電圧源的な作用を有している。   Further, the output voltage of the VBE-dependent voltage source has a voltage dependency on the Vbb power supply voltage, but has a constant voltage source action as the name of the voltage source.

そして、従来、前記実施の形態1、および前記実施の形態2のバイアス回路では、上述したように、VBE依存電圧源の出力電圧をカレントミラー回路で複製し、複製された電流源と抵抗とによって、VBE依存電圧源の出力電圧にほぼ近い電圧を発生させている。   Conventionally, in the bias circuits of the first and second embodiments, as described above, the output voltage of the VBE-dependent voltage source is duplicated by the current mirror circuit, and the duplicated current source and resistor are used. , A voltage substantially close to the output voltage of the VBE dependent voltage source is generated.

このため、Vbb電源電圧が設計範囲を超えると、場合によっては期待する電圧から大きく外れてしまう場合もある。例えば、実施の形態2のバイアス回路において、Vbb電圧が5V以上で電流が大きく増加している現象は、実はこの作用に関係している。   For this reason, when the Vbb power supply voltage exceeds the design range, the voltage may deviate significantly from the expected voltage. For example, in the bias circuit of the second embodiment, the phenomenon that the current greatly increases when the Vbb voltage is 5 V or more is actually related to this action.

これに対し、本実施の形態のバイアス回路300aでは、複製された電流が、抵抗302の分電圧降下する作用は同様に有している。しかしながら、第6トランジスタ201のコレクタ電圧、つまり、VBE依存電圧源の出力電圧を基準に電圧降下をさせることによって、第3トランジスタ106のコレクタ端子に発生する電圧の上限を、VBE依存電圧源の出力電圧以上にならない構成としている。   On the other hand, in the bias circuit 300a of the present embodiment, the duplicated current also has the function of dropping the voltage by the resistance 302. However, by lowering the voltage with reference to the collector voltage of the sixth transistor 201, that is, the output voltage of the VBE dependent voltage source, the upper limit of the voltage generated at the collector terminal of the third transistor 106 is set to the output of the VBE dependent voltage source. The configuration does not exceed the voltage.

これにより、バイアス回路300aでは、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流がVbbの設定値によって極端に増加することが、原理的に防止されている。   Thereby, in the bias circuit 300a, the collector current of the amplifying transistor 12 is prevented in principle from being extremely increased by the set value of Vbb.

一般に、バイポーラトランジスタにより構成される回路では、大電流が流れることによって発熱し、バイポーラトランジスタのオン電圧が低下し、さらに電流が増加することを繰り返す可能性がある。これは、熱暴走と呼ばれている。   In general, in a circuit constituted by bipolar transistors, there is a possibility that heat is generated by flowing a large current, the on-voltage of the bipolar transistor is lowered, and the current is repeatedly increased. This is called thermal runaway.

このため、何らかの誤電圧を印加してしまった場合でも、回路が大電流を流さないように構成されていることは重要である。特に、高出力を有する電力増幅器では、コレクタ電流が許容量の大きな電源に接続されているので、過電流によって素子の損傷を生ずる場合もある。   For this reason, it is important that the circuit is configured not to flow a large current even if some erroneous voltage is applied. In particular, in a power amplifier having a high output, since the collector current is connected to a power supply having a large allowable amount, an element may be damaged due to an overcurrent.

しかし、本実施の形態のバイアス回路300aは、第3トランジスタのコレクタ端子が第6トランジスタ201のコレクタ電圧、言い換えると、抵抗301を介したVbb電源端子101に接続されることによって、Vbb端子への高電圧の誤印加においても、増幅用トランジスタ12のコレクタ電流に大電流を流さない作用を有している。それゆえ、バイアス回路300aは、特に、高出力を有する電力増幅回路に有用である。   However, in the bias circuit 300a of the present embodiment, the collector terminal of the third transistor is connected to the collector voltage of the sixth transistor 201, in other words, the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 301, whereby the Vbb terminal is connected to the Vbb terminal. Even when a high voltage is improperly applied, the collector current of the amplifying transistor 12 does not flow a large current. Therefore, the bias circuit 300a is particularly useful for a power amplifier circuit having a high output.

また、バイアス回路300aでは、図5に示したバイアス回路200aの構成に、抵抗301および抵抗302の接続構成を適用したが、これに限らず、上述した他のバイアス回路の構成に適用することも可能である。例えば、図1に示したバイアス回路100aの構成に適用した例を図11に示す。   Further, in the bias circuit 300a, the connection configuration of the resistor 301 and the resistor 302 is applied to the configuration of the bias circuit 200a illustrated in FIG. 5, but the configuration is not limited to this and may be applied to the configuration of other bias circuits described above. Is possible. For example, FIG. 11 shows an example applied to the configuration of the bias circuit 100a shown in FIG.

図11は、本実施の形態のバイアス回路300bの一構成例を示す図である。   FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the bias circuit 300b according to the present embodiment.

バイアス回路300bは、抵抗102および抵抗105を除いた前記実施の形態のバイアス回路100aの構成に加えて、図11に示すように、抵抗301a、抵抗301b、および抵抗302を備えている。   The bias circuit 300b includes a resistor 301a, a resistor 301b, and a resistor 302 as shown in FIG. 11 in addition to the configuration of the bias circuit 100a of the above-described embodiment excluding the resistor 102 and the resistor 105.

抵抗301aおよび抵抗301bは、図9に示した抵抗301を分圧した抵抗である。   The resistors 301a and 301b are resistors obtained by dividing the resistor 301 illustrated in FIG.

これにより、第2トランジスタ104のコレクタ端子は、抵抗301a、抵抗301bの順に介してVbb電源端子101に接続されている。また、第3トランジスタ106のコレクタ端子は、抵抗302、抵抗301bの順に介して、第1トランジスタ103のコレクタ端子に接続されている。   Thus, the collector terminal of the second transistor 104 is connected to the Vbb power supply terminal 101 via the resistor 301a and the resistor 301b in this order. The collector terminal of the third transistor 106 is connected to the collector terminal of the first transistor 103 through the resistor 302 and the resistor 301b in this order.

また、バイアス回路300bでは、抵抗301aと抵抗301bとの間に第3トランジスタ106のコレクタ端子を接続しているが、抵抗301aと抵抗301bとを分圧せずに抵抗301を備えて、第1トランジスタ103のコレクタ端子に第3トランジスタ106のコレクタ端子を直接接続してもよい。   In the bias circuit 300b, the collector terminal of the third transistor 106 is connected between the resistor 301a and the resistor 301b, but the resistor 301 is provided without dividing the resistor 301a and the resistor 301b. The collector terminal of the third transistor 106 may be directly connected to the collector terminal of the transistor 103.

〔実施の形態4〕
本発明の他の実施の形態について図に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1〜3と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1〜3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first to third embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図12は、本実施の形態の高周波電力増幅器50の一構成例を示す図である。   FIG. 12 is a diagram illustrating a configuration example of the high-frequency power amplifier 50 according to the present embodiment.

本実施の形態の高周波電力増幅器50は、図12に示すように、入力端子51、増幅用トランジスタ52、整合回路53、増幅用トランジスタ54、整合回路55、増幅用トランジスタ56、出力端子57、共通バイアス回路部58、およびバイアス回路部59a〜59cを備えている。   As shown in FIG. 12, the high-frequency power amplifier 50 of this embodiment includes an input terminal 51, an amplifying transistor 52, a matching circuit 53, an amplifying transistor 54, a matching circuit 55, an amplifying transistor 56, an output terminal 57, and a common. A bias circuit unit 58 and bias circuit units 59a to 59c are provided.

高周波電力増幅器50は、増幅用トランジスタ52、増幅用トランジスタ54、および増幅用トランジスタ56によって3段階で増幅される3段アンプである。詳細には、高周波電力増幅器50は、入力端子51と出力端子57との間に、3個の増幅用トランジスタ52,54および56が、2個の整合回路53および55を挟みつつ縦続接続されている構成を有している。   The high frequency power amplifier 50 is a three-stage amplifier that is amplified in three stages by an amplifying transistor 52, an amplifying transistor 54, and an amplifying transistor 56. Specifically, in the high-frequency power amplifier 50, three amplification transistors 52, 54 and 56 are connected in cascade between the input terminal 51 and the output terminal 57 with the two matching circuits 53 and 55 interposed therebetween. It has the composition which is.

また、共通バイアス回路部58およびバイアス回路部59a〜59cで構成される部分が、上記3段アンプに対するバイアス回路である。また、高周波電力増幅器50では、図1に示したバイアス回路100aを用いて構成している。   Further, the portion constituted by the common bias circuit portion 58 and the bias circuit portions 59a to 59c is a bias circuit for the three-stage amplifier. The high-frequency power amplifier 50 is configured using the bias circuit 100a shown in FIG.

共通バイアス回路部58は、図1に示したVbb電源端子101、抵抗102、第1トランジスタ103、第2トランジスタ104で構成される回路に対応し、同様の構成を有する回路である。   The common bias circuit unit 58 corresponds to the circuit including the Vbb power supply terminal 101, the resistor 102, the first transistor 103, and the second transistor 104 shown in FIG. 1 and has a similar configuration.

バイアス回路部59a〜59cは、図1に示した抵抗105、第3トランジスタ106、抵抗107、第4トランジスタ108、抵抗109、および調整用抵抗110で構成される回路に対応し、同様の構成を有する回路である。また、バイアス回路部59aの出力端子は、増幅用トランジスタ52のベース端子に接続されている。バイアス回路部59bの出力端子は、増幅用トランジスタ54のベース端子に接続されている。バイアス回路部59cの出力端子は、増幅用トランジスタ56のベース端子に接続されている。   The bias circuit portions 59a to 59c correspond to the circuit including the resistor 105, the third transistor 106, the resistor 107, the fourth transistor 108, the resistor 109, and the adjustment resistor 110 shown in FIG. It is a circuit having. The output terminal of the bias circuit unit 59a is connected to the base terminal of the amplifying transistor 52. The output terminal of the bias circuit unit 59b is connected to the base terminal of the amplifying transistor 54. The output terminal of the bias circuit portion 59 c is connected to the base terminal of the amplifying transistor 56.

ここで、共通バイアス回路部58の第2トランジスタ104と、バイアス回路部59a〜59cの第3トランジスタ106とは、それぞれカレントミラー回路を構成している。すなわち、バイアス回路部59a〜59cは、共通バイアス回路部58を共用し、同じ電圧を参照している。   Here, the second transistor 104 of the common bias circuit unit 58 and the third transistor 106 of the bias circuit units 59a to 59c each constitute a current mirror circuit. That is, the bias circuit units 59a to 59c share the common bias circuit unit 58 and refer to the same voltage.

よって、本実施の形態の高周波電力増幅器50は、第2トランジスタ104と第3トランジスタ106とによって構成されるカレントミラー回路を、ひとつの複製電流ではなく3系統の複製電流を生じるように構成することによって、それぞれの複製電流を、各増幅用トランジスタ52,54および56のバイアス電流を生成するために利用する構成を有している。   Therefore, in the high-frequency power amplifier 50 according to the present embodiment, the current mirror circuit configured by the second transistor 104 and the third transistor 106 is configured to generate three types of replication currents instead of one replication current. Thus, each of the replication currents is used to generate a bias current for each of the amplifying transistors 52, 54, and 56.

それゆえ、本発明の電力増幅器では、各増幅用トランジスタ52,54および56に、電源電圧の変動に対して、より安定したバイアス電流を供給することが可能としながら、共通バイアス回路部58は、各増幅用トランジスタ毎に用意する必要がなく共用化することが可能となる。それゆえ、全体のバイアス回路における消費電流の低減も可能となる。   Therefore, in the power amplifier of the present invention, the common bias circuit unit 58 can supply each of the amplifying transistors 52, 54, and 56 with a more stable bias current against fluctuations in the power supply voltage. It is not necessary to prepare each amplifying transistor, and it can be shared. Therefore, current consumption in the entire bias circuit can be reduced.

また、同時に、共通バイアス回路部58が共用化できるので、回路面積が低減可能となることにより、高周波電力増幅器50の小型化および低コスト化につながる。   At the same time, since the common bias circuit unit 58 can be shared, the circuit area can be reduced, leading to a reduction in size and cost of the high-frequency power amplifier 50.

また、本実施の形態の高周波電力増幅器50では、図1に示したバイアス回路100aを用いて構成したが、これに限らず、上述した他のバイアス回路を用いて構成してもよい。さらに、3段アンプに限らず、多段アンプを構成してもよい。   Further, the high-frequency power amplifier 50 according to the present embodiment is configured using the bias circuit 100a illustrated in FIG. 1, but is not limited thereto, and may be configured using another bias circuit described above. Furthermore, not only a three-stage amplifier but also a multistage amplifier may be configured.

なお、各バイアス回路部59a〜59cにおいて、本発明の構成の本質である調整用抵抗110による補正を行うことによって、回路全体で電源電圧依存性を低減することがより好ましいが、これに限らず、全ての増幅用トランジスタに対するバイアス回路への適用に限定されるものではない。   It is more preferable that the bias circuit units 59a to 59c reduce the power supply voltage dependency in the entire circuit by performing correction using the adjustment resistor 110, which is the essence of the configuration of the present invention. The present invention is not limited to application to a bias circuit for all amplifying transistors.

なお、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the present invention can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Such embodiments are also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、電源電圧変動に対して、より安定したバイアス電流を出力するバイアス回路、それを備えた電力増幅器を実現する上で特に有効であり、移動体通信、例えば、携帯電話や無線LANに用いられる高周波電力増幅器および移動体通信端末などに、好適に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly effective in realizing a bias circuit that outputs a more stable bias current against power supply voltage fluctuations and a power amplifier including the bias circuit, and is suitable for mobile communication such as mobile phones and wireless LANs. It can be suitably used for a high-frequency power amplifier and a mobile communication terminal used.

本発明におけるバイアス回路の実施の一形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Embodiment of the bias circuit in this invention. 上記バイアス回路における、電源電圧と出力電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the power supply voltage and output current in the said bias circuit. 本発明におけるバイアス回路の他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the bias circuit in this invention. 本発明におけるバイアス回路のさらに他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the bias circuit in this invention. 本発明におけるバイアス回路のさらに他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the bias circuit in this invention. 上記バイアス回路における、電源電圧と出力電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the power supply voltage and output current in the said bias circuit. 本発明におけるバイアス回路のさらに他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the bias circuit in this invention. 本発明におけるバイアス回路のさらに他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the bias circuit in this invention. 本発明におけるバイアス回路のさらに他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the bias circuit in this invention. 上記バイアス回路における、電源電圧と出力電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the power supply voltage and output current in the said bias circuit. 本発明におけるバイアス回路のさらに他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the bias circuit in this invention. 本発明における電力増幅器の実施の一形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Embodiment of the power amplifier in this invention. 従来のバイアス回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the conventional bias circuit. 上記従来のバイアス回路における、電源電圧と出力電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a power supply voltage and output current in the said conventional bias circuit.

符号の説明Explanation of symbols

10,50 高周波電力増幅器
12,52,54,56 増幅用トランジスタ
58 共通バイアス回路部
59a〜59c バイアス回路部
100a〜100c バイアス回路
101 Vbb電源端子(第1電源端子、第2電源端子)
102 抵抗(第1抵抗)
103 第1トランジスタ(第3トランジスタ)
104 第2トランジスタ(参照用トランジスタ)
105 抵抗(第2抵抗)
106 第3トランジスタ(第1トランジスタ)
107 抵抗
108 第4トランジスタ(第2トランジスタ)
109 抵抗
110,111 調整用抵抗(第3抵抗)
112,113 抵抗
114 第5トランジスタ
200a〜200c バイアス回路
201 第6トランジスタ(参照用トランジスタ)
202 第7トランジスタ(第4トランジスタ)
203 抵抗(第4抵抗)
204 電源端子(第3電源端子、第2電源端子)
205 第8トランジスタ
300a,300b バイアス回路
301 抵抗(第1抵抗)
301a 抵抗
301b 抵抗
302 抵抗(第2抵抗)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10, 50 High frequency power amplifier 12, 52, 54, 56 Amplifying transistor 58 Common bias circuit part 59a-59c Bias circuit part 100a-100c Bias circuit 101 Vbb power supply terminal (1st power supply terminal, 2nd power supply terminal)
102 Resistance (first resistance)
103 1st transistor (3rd transistor)
104 Second transistor (reference transistor)
105 Resistance (second resistance)
106 third transistor (first transistor)
107 resistor 108 fourth transistor (second transistor)
109 Resistor 110, 111 Adjusting resistor (third resistor)
112, 113 Resistor 114 Fifth transistor 200a to 200c Bias circuit 201 Sixth transistor (reference transistor)
202 7th transistor (4th transistor)
203 Resistance (4th resistance)
204 power terminal (third power terminal, second power terminal)
205 Eighth transistor 300a, 300b Bias circuit 301 Resistance (first resistance)
301a resistor 301b resistor 302 resistor (second resistor)

Claims (8)

増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給するバイアス回路であって、
第1抵抗を介して第1電源端子に接続されており、複数のトランジスタを含んで構成される電圧源回路と、
コレクタ端子が第2抵抗を介して上記第1電源端子から電源を供給され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記電圧源回路に含まれる複数のトランジスタのうち上記第1抵抗に流れる電流と同じ電流が流れる参照用トランジスタのベース端子と、カレントミラーを形成して接続される第1トランジスタと、
コレクタ端子が第2電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記第1トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子から上記増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給する第2トランジスタとを備え、
上記第1トランジスタのベース端子と上記参照用トランジスタのベース端子との間、上記第1トランジスタのエミッタ端子と接地との間、または上記2つの間の両方に、第3抵抗を設けることを特徴とするバイアス回路。
A bias circuit for supplying a bias current to a base terminal of an amplifying transistor,
A voltage source circuit connected to the first power supply terminal via the first resistor and configured to include a plurality of transistors;
The collector terminal is supplied with power from the first power supply terminal via the second resistor, the emitter terminal is grounded, and the base terminal is a current flowing through the first resistor among the plurality of transistors included in the voltage source circuit. A base terminal of a reference transistor through which the same current flows, a first transistor connected to form a current mirror,
A collector terminal having power supplied from a second power supply terminal, a base terminal connected to the collector terminal of the first transistor, and a second transistor supplying bias current from the emitter terminal to the base terminal of the amplifying transistor;
A third resistor is provided between the base terminal of the first transistor and the base terminal of the reference transistor, between the emitter terminal of the first transistor and the ground, or between the two. Bias circuit.
上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、
コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子に接続される第3トランジスタと、
上記参照用トランジスタとを含み、
上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第3トランジスタのエミッタ端子に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子と上記第1トランジスタのベース端子とに接続され、エミッタ端子が接地されることを特徴とする請求項1に記載のバイアス回路。
The plurality of transistors included in the voltage source circuit are:
A third transistor having a collector terminal connected to the first resistor and a base terminal connected to its collector terminal;
Including the reference transistor,
The reference transistor has a collector terminal connected to the emitter terminal of the third transistor, a base terminal connected to its collector terminal and the base terminal of the first transistor, and an emitter terminal grounded. The bias circuit according to claim 1.
上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、
コレクタ端子が第3電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記参照用トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子が上記参照用トランジスタのベース端子に接続される第4トランジスタと、
上記参照用トランジスタとを含み、
上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記第1トランジスタのベース端子に接続されると共に、第4抵抗を介して接地、または、電流源に接続されることを特徴とする請求項1に記載のバイアス回路。
The plurality of transistors included in the voltage source circuit are:
A fourth transistor having a collector terminal supplied with power from a third power supply terminal, a base terminal connected to the collector terminal of the reference transistor, and an emitter terminal connected to the base terminal of the reference transistor;
Including the reference transistor,
The reference transistor has a collector terminal connected to the first resistor, an emitter terminal grounded, a base terminal connected to the base terminal of the first transistor, and grounded via a fourth resistor, or The bias circuit according to claim 1, wherein the bias circuit is connected to a current source.
上記第1抵抗は、上記第1電源端子に接続される第1端子、および上記電圧源回路に接続される第2端子を有しており、
上記第1トランジスタのコレクタ端子は、上記第2抵抗を介して、上記第1抵抗の第2端子に接続されることを特徴とする請求項1に記載のバイアス回路。
The first resistor has a first terminal connected to the first power supply terminal and a second terminal connected to the voltage source circuit,
2. The bias circuit according to claim 1, wherein a collector terminal of the first transistor is connected to a second terminal of the first resistor via the second resistor.
縦続接続された複数の増幅用トランジスタと、上記増幅用トランジスタのベース端子毎にバイアス電流を供給するバイアス回路とを備える電力増幅器であって、
上記バイアス回路は、
第1抵抗を介して第1電源端子に接続されており、複数のトランジスタを含んで構成される電圧源回路と、
コレクタ端子が第2抵抗を介して上記第1電源端子から電源を供給され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記電圧源回路に含まれる複数のトランジスタのうち上記第1抵抗に流れる電流と同じ電流が流れる参照用トランジスタのベース端子と、カレントミラーを形成して接続される第1トランジスタと、コレクタ端子が第2電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記第1トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子から上記増幅用トランジスタのベース端子にバイアス電流を供給する第2トランジスタとを有する、上記複数の増幅用トランジスタと対になるように設けられた複数のバイアス回路部とにより構成されており、
上記複数のバイアス回路部のうち少なくとも1つのバイアス回路部において、上記第1トランジスタのベース端子と上記参照用トランジスタのベース端子との間、上記第1トランジスタのエミッタ端子と接地との間、または上記2つの間の両方に、第3抵抗を設けることを特徴とする電力増幅器。
A power amplifier comprising a plurality of amplifying transistors connected in cascade and a bias circuit for supplying a bias current to each base terminal of the amplifying transistor,
The bias circuit is
A voltage source circuit connected to the first power supply terminal via the first resistor and configured to include a plurality of transistors;
The collector terminal is supplied with power from the first power supply terminal via the second resistor, the emitter terminal is grounded, and the base terminal is a current flowing through the first resistor among the plurality of transistors included in the voltage source circuit. The base terminal of the reference transistor through which the same current flows, the first transistor connected to form a current mirror, the collector terminal is supplied with power from the second power supply terminal, and the base terminal is connected to the collector terminal of the first transistor. And a plurality of bias circuit portions provided to be paired with the plurality of amplification transistors, the second transistor supplying a bias current from the emitter terminal to the base terminal of the amplification transistor. And
In at least one bias circuit portion of the plurality of bias circuit portions, between the base terminal of the first transistor and the base terminal of the reference transistor, between the emitter terminal of the first transistor and ground, or the above A power amplifier characterized in that a third resistor is provided between the two.
上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、
コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子に接続される第3トランジスタと、
上記参照用トランジスタとを含み、
上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第3トランジスタのエミッタ端子に接続され、ベース端子が自身のコレクタ端子と上記第1トランジスタのベース端子とに接続され、エミッタ端子が接地されることを特徴とする請求項5に記載の電力増幅器。
The plurality of transistors included in the voltage source circuit are:
A third transistor having a collector terminal connected to the first resistor and a base terminal connected to its collector terminal;
Including the reference transistor,
The reference transistor has a collector terminal connected to the emitter terminal of the third transistor, a base terminal connected to its collector terminal and the base terminal of the first transistor, and an emitter terminal grounded. The power amplifier according to claim 5.
上記電圧源回路に含まれる上記複数のトランジスタは、
コレクタ端子が第3電源端子から電源を供給され、ベース端子が上記参照用トランジスタのコレクタ端子に接続され、エミッタ端子が上記参照用トランジスタのベース端子に接続される第4トランジスタと、
上記参照用トランジスタとを含み、
上記参照用トランジスタは、コレクタ端子が上記第1抵抗に接続され、エミッタ端子が接地され、ベース端子が、上記第1トランジスタのベース端子に接続されると共に、第4抵抗を介して接地、または、電流源に接続されることを特徴とする請求項5に記載の電力増幅器。
The plurality of transistors included in the voltage source circuit are:
A fourth transistor having a collector terminal supplied with power from a third power supply terminal, a base terminal connected to the collector terminal of the reference transistor, and an emitter terminal connected to the base terminal of the reference transistor;
Including the reference transistor,
The reference transistor has a collector terminal connected to the first resistor, an emitter terminal grounded, a base terminal connected to the base terminal of the first transistor, and grounded via a fourth resistor, or The power amplifier according to claim 5, wherein the power amplifier is connected to a current source.
上記第1抵抗は、上記第1電源端子に接続される第1端子、および上記電圧源回路に接続される第2端子を有しており、
上記複数の第1トランジスタのうち少なくとも1つの第1トランジスタのコレクタ端子は、上記第2抵抗を介して、上記第1抵抗の第2端子に接続されることを特徴とする請求項5に記載の電力増幅器。
The first resistor has a first terminal connected to the first power supply terminal and a second terminal connected to the voltage source circuit,
The collector terminal of at least one first transistor of the plurality of first transistors is connected to the second terminal of the first resistor via the second resistor. Power amplifier.
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