JP2008270977A - High-frequency amplifying circuit - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、高周波増幅回路、特に高効率増幅を図った高周波増幅回路に関する。 The present invention relates to a high-frequency amplifier circuit, and more particularly to a high-frequency amplifier circuit that achieves high-efficiency amplification.
高効率な増幅器を実現する手段の1つとして、ドハティ増幅器が知られている(例えば下記特許文献1)。ドハティ増幅器は、入力信号を分配する分配器(例えばウィルキンソン分配器)と、例えばAB級にバイアスされ低入力電力から動作するキャリア増幅器と、例えばC級にバイアスされ入力電力が十分大きいときに動作するピーク増幅器と、を含んで構成されており、出力回路はアイソレーションの無い合成回路で可変負荷を実現して高効率動作を可能としている。 As one of means for realizing a highly efficient amplifier, a Doherty amplifier is known (for example, Patent Document 1 below). The Doherty amplifier operates when a distributor (such as a Wilkinson distributor) that distributes an input signal, a carrier amplifier that is biased to class AB and operates from low input power, and a bias that is biased to class C and input power is sufficiently large, for example. And a peak amplifier. The output circuit is a synthesis circuit without isolation, realizing a variable load and enabling high-efficiency operation.
ドハティ増幅器において、入力電力が小さいときはピーク増幅器がオフ状態であり、その出力インピーダンスは開放状態であるため、分配器でピーク増幅器側へ分配された電力はすべて反射され、通常分配器に使用されるウィルキンソン分配器の抵抗(反射波吸収抵抗)で消費される。その結果、3dB程度の損失が発生してドハティ増幅器全体での利得が低下する。また、ピーク増幅器が動作し始める領域においても利得変動が大きくなる。その結果、図9に示すように、入力電力の変化に対してドハティ増幅器全体での利得が変動し、ドハティ増幅器の線形性が低下する。 In the Doherty amplifier, when the input power is small, the peak amplifier is off and its output impedance is open. Therefore, all the power distributed to the peak amplifier side by the distributor is reflected and is normally used for the distributor. It is consumed by the resistance of the Wilkinson distributor (reflected wave absorption resistance). As a result, a loss of about 3 dB occurs and the gain of the entire Doherty amplifier is reduced. Further, the gain fluctuation also increases in the region where the peak amplifier starts to operate. As a result, as shown in FIG. 9, the gain of the entire Doherty amplifier varies with changes in input power, and the linearity of the Doherty amplifier decreases.
本発明は、入力電力の変化に対する利得変動を抑えることができ、線形性を改善することができる高周波増幅回路を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-frequency amplifier circuit capable of suppressing gain fluctuations with respect to changes in input power and improving linearity.
本発明に係る高周波増幅回路は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。 The high frequency amplifier circuit according to the present invention employs the following means in order to achieve the above object.
本発明に係る高周波増幅回路は、振幅変動を伴う高周波信号を2分配する分配器と、分配器で2分配された高周波信号の一方を増幅する第1増幅器と、分配器で2分配された高周波信号の他方を増幅する第2増幅器と、第1増幅器の入力端子に一定のバイアス電圧を印加する第1バイアス回路と、第2増幅器の入力端子にバイアス電圧を印加する第2バイアス回路と、を備え、第1増幅器で増幅された高周波信号と第2増幅器で増幅された高周波信号とを合成して出力する高周波増幅回路であって、第2バイアス回路は、第2増幅器に入力される高周波信号の一部を分岐する分岐手段と、分岐手段で分岐された高周波信号を増幅するモニタ用増幅器と、モニタ用増幅器の出力端子におけるバイアス電流の変化に対して、当該バイアス電流を一定値に収束させるようにモニタ用増幅器の入力端子に印加するバイアス電圧を調整する定電流バイアス回路と、モニタ用増幅器の入力端子におけるバイアス電圧に基づいて第2増幅器の入力端子に印加するバイアス電圧を調整するバイアス調整回路と、を有することを要旨とする。 A high-frequency amplifier circuit according to the present invention includes a distributor that distributes a high-frequency signal that accompanies amplitude variation into two, a first amplifier that amplifies one of the high-frequency signals that is distributed into two by the distributor, and a high-frequency that is distributed into two by the distributor A second amplifier that amplifies the other of the signals, a first bias circuit that applies a constant bias voltage to the input terminal of the first amplifier, and a second bias circuit that applies a bias voltage to the input terminal of the second amplifier. A high-frequency amplifier circuit that synthesizes and outputs the high-frequency signal amplified by the first amplifier and the high-frequency signal amplified by the second amplifier, wherein the second bias circuit is a high-frequency signal input to the second amplifier Branching means for branching a part of the signal, a monitoring amplifier for amplifying the high-frequency signal branched by the branching means, and a bias current for the change of the bias current at the output terminal of the monitoring amplifier. A constant current bias circuit for adjusting a bias voltage applied to the input terminal of the monitor amplifier so as to converge to a value, and a bias voltage applied to the input terminal of the second amplifier based on the bias voltage at the input terminal of the monitor amplifier And a bias adjustment circuit for adjustment.
本発明の一態様では、バイアス調整回路は、モニタ用増幅器の入力端子におけるバイアス電圧を所定の利得とオフセットで補正して第2増幅器の入力端子に印加する電圧利得調整回路を含むことが好適である。 In one aspect of the present invention, it is preferable that the bias adjustment circuit includes a voltage gain adjustment circuit that corrects the bias voltage at the input terminal of the monitor amplifier with a predetermined gain and offset and applies the correction voltage to the input terminal of the second amplifier. is there.
本発明の一態様では、前記一定値が、第1増幅器への入力電力が0であるときの第1増幅器の出力端子におけるバイアス電流値に基づいて設定されていることが好適である。 In one aspect of the present invention, it is preferable that the constant value is set based on a bias current value at the output terminal of the first amplifier when the input power to the first amplifier is zero.
本発明の一態様では、バイアス調整回路は、高周波増幅回路から出力される平均電力が最大である場合に高周波増幅回路の効率が所定値となるように、第2増幅器の入力端子に印加するバイアス電圧を調整することが好適である。 In one aspect of the present invention, the bias adjustment circuit includes a bias applied to the input terminal of the second amplifier so that the efficiency of the high frequency amplifier circuit becomes a predetermined value when the average power output from the high frequency amplifier circuit is maximum. It is preferable to adjust the voltage.
本発明によれば、定電流バイアスで動作するモニタ用増幅器の入力端子におけるバイアス電圧に基づいて第2増幅器の入力端子に印加するバイアス電圧を調整することで、入力電力の変化に対する高周波増幅回路全体の利得変動を抑えることができ、高周波増幅回路の線形性を改善することができる。 According to the present invention, by adjusting the bias voltage applied to the input terminal of the second amplifier based on the bias voltage at the input terminal of the monitoring amplifier that operates with a constant current bias, the entire high-frequency amplifier circuit with respect to changes in input power Variation in gain can be suppressed, and the linearity of the high-frequency amplifier circuit can be improved.
以下、本発明を実施するための形態(以下実施形態という)を図面に従って説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention (hereinafter referred to as embodiments) will be described with reference to the drawings.
図1〜3は、本発明の実施形態に係る高周波増幅回路10の構成の概略を示す図であり、図1は全体構成の概略を示し、図2はバイアス回路34の構成の概略を示し、図3はバイアス回路36の構成の概略を示す。入力端子INには、振幅変動(包絡線変動)を伴う高周波信号が入力される。ここでの高周波信号は、所定の帯域幅を有する広帯域変調信号であり、変調方式としては、例えばWCDMAやOFDM等を用いることができる。分配器12は、入力端子INに入力された高周波信号を2分配する。ここでの分配器12としては、例えばウィルキンソン分配器を用いることができ、分配器12では高周波信号が等分配される。分配器12で2分配された高周波信号の一方は、増幅器(第1増幅器)24に入力され、分配器12で2分配された高周波信号の他方は、所定の特性インピーダンス(例えば50Ω)を有する1/4波長線路28によりπ/2位相差が付けられてから増幅器(第2増幅器)26に入力される。増幅器24は分配器12で2分配された高周波信号の一方を増幅し、増幅器26は分配器12で2分配された高周波信号の他方を増幅する。増幅器24で増幅された高周波信号は、所定の特性インピーダンス(例えばRout)を有する1/4波長線路30を通過した後に、増幅器26で増幅された高周波信号と合成される。合成された高周波信号は、出力端子OUTから出力され、例えばインピーダンスRout/2の負荷(図示せず)へ供給される。
1 to 3 are diagrams showing an outline of the configuration of the high-
バイアス回路(第1バイアス回路)34は、増幅器24の入力端子に一定のバイアス電圧を印加する。図2に、バイアス回路34の一例を示す。図2に示す例では、増幅器24にFET24−1が用いられており、FET24−1のゲート端子24gが増幅器24の入力端子に相当し、FET24−1のドレイン端子24dが増幅器24の出力端子に相当する。ゲートバイアス電源VGG1の電圧は、互いに直列接続された感温抵抗RTと可変抵抗RVと抵抗R1とにより分圧され、この分圧された電圧がバイアスチョークコイルL1を介してFET24−1のゲート端子24gに印加される。FET24−1のゲート端子24gは、互いに直列接続されたサーミスタTH及び抵抗R2ともバイアスチョークコイルL1を介して接続されている。そして、ドレインバイアス電源VDD1からバイアスチョークコイルL2を介してFET24−1のドレイン端子24dにバイアス電流(ドレイン電流)Idd1が供給される。また、FET24−1のゲート端子24g側及びドレイン端子24d側には、直流遮断用のコンデンサC1,C2がそれぞれ設けられている。ここでは増幅器24がAB級にバイアスされるように、増幅器24の入力端子(FET24−1のゲート端子24g)に印加されるバイアス電圧が一定の値に調整されている。そのため、図4に示すように、増幅器24(FET24−1)への入力電力Pinが小さいときから増幅器24の出力端子(FET24−1のドレイン端子24d)にバイアス電流(ドレイン電流)Idd1が流れ、増幅器24への入力電力Pinの増大(変化)に対して、増幅器24の出力端子におけるバイアス電流(ドレイン電流)Idd1が増大(変化)する。なお、バイアス回路34の構成については、図2に示す構成例以外にも、公知のバイアス回路を適用することもできる。
The bias circuit (first bias circuit) 34 applies a constant bias voltage to the input terminal of the
本実施形態では、分配器12、増幅器24、1/4波長線路28,30、及びバイアス回路34については、ドハティ増幅器の構成を適用することができる。ただし、増幅器26のバイアス回路36の構成がドハティ増幅器と異なる。以下、バイアス回路36の構成例について説明する。
In the present embodiment, the configuration of the Doherty amplifier can be applied to the
バイアス回路(第2バイアス回路)36は、増幅器26の入力端子にバイアス電圧を印加する。図3に、バイアス回路36の一例を示す。図3に示す例では、増幅器26にFET26−1が用いられており、FET26−1のゲート端子26gが増幅器26の入力端子に相当し、FET26−1のドレイン端子26dが増幅器26の出力端子に相当する。
The bias circuit (second bias circuit) 36 applies a bias voltage to the input terminal of the
図3に示す例では、増幅器26(FET26−1のゲート端子26g)に入力される高周波信号の一部がカプラ42により分岐されて取り出される。カプラ42により分岐された高周波信号は、モニタ用FET(モニタ用増幅器)46のゲート端子46gに供給され、モニタ用FET46で増幅される。ここでのモニタ用FET46は、ピンチオフ電圧Vthや相互コンダクタンスGmやゲート・ソースブレイクダウン電圧等の特性がFET26−1と略等しくなるように、FET26−1と同一チップ上に形成する(同一プロセスで製造する)ことが好ましい。そして、モニタ用FET46はFET26−1に対しスケールダウンされたデバイスであってもよく、FET26−1とモニタ用FET46とのサイズ比をx:1(x>1)とすると、FET26−1への入力電力とモニタ用FET46への入力電力との比がx:1になるように、カプラ42の結合度を設定することが好ましい。
In the example shown in FIG. 3, a part of the high frequency signal inputted to the amplifier 26 (the
定電流バイアス回路44は、モニタ用FET46のドレイン端子46d(モニタ用増幅器の出力端子)におけるバイアス電流(ドレイン電流)が一定値Idd3に収束するように、モニタ用FET46のゲート端子46g(モニタ用増幅器の入力端子)に印加するバイアス電圧を調整する。そのため、モニタ用FET46は定電流バイアスで動作する。
The constant
ここでの定電流バイアス回路44の構成例を図5に示す。図5に示す例では、ゲートバイアス電源VGG2の電圧は、抵抗R15及びコンデンサC13を含む時定数回路38とバイアスチョークコイルL11とを介してモニタ用FET46のゲート端子46gに印加される。そして、ドレインバイアス電源VDD2は、抵抗R12及びバイアスチョークコイルL12を介してモニタ用FET46のドレイン端子46dに接続されており、ドレインバイアス電源VDD2から抵抗R12及びバイアスチョークコイルL12を介してモニタ用FET46のドレイン端子46dにバイアス電流(ドレイン電流)が供給される。また、ドレインバイアス電源VDD2の電圧は、互いに直列接続された抵抗R11とダイオードD1と抵抗R13とにより分圧され、この分圧された電圧VbがトランジスタTr1のベース端子に印加される。トランジスタTr1のエミッタ端子は、バイアスチョークコイルL12を介してモニタ用FET46のドレイン端子46dに接続されており、トランジスタTr1のコレクタ端子は、抵抗R14及びバイアスチョークコイルL11を介してモニタ用FET46のゲート端子46gに接続されている。また、モニタ用FET46のゲート端子46g側及びドレイン端子46d側には、直流遮断用のコンデンサC11,C12がそれぞれ設けられている。
A configuration example of the constant
図5に示す定電流バイアス回路44において、例えばモニタ用FET46のドレイン電流が減少した場合は、トランジスタTr1のベース〜エミッタ間電圧Vbeが増大し、トランジスタTr1のベース電流Ibも増大する。その結果、トランジスタTr1のコレクタ電流Icも増大し、時定数回路38の抵抗R15の電圧降下が生じることで、モニタ用FET46のゲート端子46gに供給されるバイアス電圧が浅くなる方向に動作し、モニタ用FET46のドレイン電流を増大させる。一方、モニタ用FET46のドレイン電流が増大した場合は、このドレイン電流を減少させるようにモニタ用FET46のゲート端子46gに供給されるバイアス電圧が調整される。そのため、ドレインバイアス電源VDD2の電圧値をVDD2、トランジスタTr1のベース電圧値をVb、トランジスタTr1のベース〜エミッタ間電圧値をVbe、抵抗R12の抵抗値をR12として、以下の(1)式が成立し、モニタ用FET46のドレイン電流(モニタ用増幅器の出力端子におけるバイアス電流)の変化に対して、このドレイン電流が一定値Idd3に収束するように、モニタ用FET46のゲート端子46gに印加するバイアス電圧が調整される。その結果、モニタ用FET46への入力電力の変化に対して、モニタ用FET46の出力端子におけるバイアス電流(ドレイン電流)が一定値Idd3に収束するようにバイアス電圧が調整される。なお、トランジスタTr1のベース〜エミッタ間電圧Vbeの温度特性は、ダイオードD1の温度特性により補償される。
Idd3=(VDD2−Vb−Vbe)/R12 (1)
In the constant
Idd3 = (VDD2-Vb-Vbe) / R12 (1)
ただし、図5に示す定電流バイアス回路44では、時定数回路38が設けられているため、モニタ用FET46のドレイン電流の変化に対して、このドレイン電流が時定数回路38の時定数τで一定値Idd3に収束するように、モニタ用FET46のゲート端子46gに印加するバイアス電圧が調整される。そのため、時定数回路38の時定数τより十分長い周期のドレイン電流の変動に対して、ドレイン電流が一定値Idd3に収束するように動作する。一方、時定数τより十分短い周期のドレイン電流の変動に対しては、ドレイン電流が一定値Idd3に収束するように動作せず、ドレイン電流の変動が許容される。本実施形態では、時定数回路38の時定数τは、高周波信号(広帯域変調信号)の帯域幅の逆数より十分大きい値に設定されている。そのため、時定数τより十分長い周期の入力電力Pinの変動(平均入力電力の変動)に対して、ドレイン電流が一定値Idd3に収束するように動作する。一方、時定数τより十分短い周期の変調成分に対しては、ドレイン電流の変動が許容される。例えば、変調方式としてWCDMAを用いた場合は、3.84MHzの帯域幅を有する信号成分を図6に示す特性のルートナイキストフィルタを使って復調して変調精度を劣化させないようにするため、τ≧0.6ms(1/τ≦1666Hz)に設定することができる。なお、時定数回路38の時定数τは、(抵抗R15の抵抗値R15)×(コンデンサC13の容量C13)で表される。
However, since the constant
バイアス調整回路として設けられた電圧変換回路48は、モニタ用FET46のゲート端子(入力端子)46gにおけるバイアス電圧に基づいて、FET26−1のゲート端子26g(増幅器26の入力端子)に印加するバイアス電圧を調整する。前述の一定値Idd3については、増幅器24(FET24−1)への入力電力Pinが0であるときのFET24−1のドレイン端子24dにおけるバイアス電流値(図4のIddr1)に基づいて設定することができ、例えば、FET24−1への入力電力Pinが0であるときにFET26−1のゲート端子26gとモニタ用FET46のゲート端子46gとでバイアス電圧が同じになるように調整すると、Iddr1/xに設定することができる。
A
ここでの電圧変換回路48の構成例を図7に示す。図7に示す例では、電圧変換回路48が、演算増幅器(OPアンプ)OP1と抵抗R21,R22と利得調整用抵抗R23とオフセット調整用電源VSEとを含む電圧利得調整アンプを有する。電圧変換回路(電圧利得調整アンプ)48は、モニタ用FET46のゲート端子46gにおけるバイアス電圧Vinを所定の電圧利得とオフセットで補正し、この補正した電圧VoutをFET26−1のゲート端子26gに印加する。ここでの電圧利得については利得調整用抵抗R23の抵抗値により調整可能であり、オフセット値についてはオフセット調整用電源VSEの電圧値により調整可能である。その結果、図4に示すように、増幅器26への入力電力Pinと増幅器26の出力端子におけるバイアス電流(ドレイン電流)Idd2との間の特性が所定の傾きを有し、入力電力Pinの増大に対してバイアス電流Idd2が徐々に増大するように、増幅器26の入力端子に印加するバイアス電圧が調整される。そして、電圧利得調整アンプ48の電圧利得の調整により、入力電力Pinに対するドレイン電流Idd2の傾きを調整することが可能である。例えば、高周波増幅回路10から出力される平均電力が最大である場合(その場合の入力電力PinをP0とする)に、増幅器26のバイアス電流Idd2を高周波増幅回路10の効率が高効率の所定値となるバイアス電流値(図4のIddr2)に一致させるように、増幅器26の入力端子に印加するバイアス電圧(電圧利得調整アンプ48の電圧利得)を調整することができる。つまり、入力電力Pinに対するドレイン電流Idd2の傾きが(Iddr2−Iddr1)/P0に一致するように、電圧利得調整アンプ48の電圧利得を調整することができる。高周波増幅回路10から出力される平均電力の最大値(最大平均電力)については、高周波増幅回路10から出力可能な最大瞬時電力を高周波信号のピーク電力と平均電力との比(Peak Average Ratio)で割った値で表すことができる。なお、図4には、増幅器24,26のバイアス電流特性に加えて、ドハティ増幅器のピーク増幅器のバイアス電流特性も比較対象として示している。
A configuration example of the
前述のドハティ増幅器において、AB級にバイアスされたキャリア増幅器の出力端子におけるバイアス電流(ドレイン電流)、及びC級にバイアスされたピーク増幅器の出力端子におけるバイアス電流(ドレイン電流)は、入力電力Pinの変化に対して図8に示すように変化する。入力電力Pinが小さい場合はピーク増幅器がオフ状態であり、その出力インピーダンスは開放状態であるため、分配器でピーク増幅器側へ分配された電力はすべて反射され、通常分配器に使用されるウィルキンソン分配器の抵抗(反射波吸収抵抗)で消費される。その結果、3dB程度の損失が発生してドハティ増幅器全体での利得が低下する。また、図8に示すように、入力電力Pinの増大(変化)に対してピーク増幅器のバイアス電流(ドレイン電流)が増大(変化)するため、ドハティ増幅器全体での利得が変動し、特に、ピーク増幅器が動作し始める領域において利得変動が大きくなる。その結果、図9に示すように、入力電力Pinの変化に対してドハティ増幅器全体での利得Gainが変動し、ドハティ増幅器の線形性が低下する。なお、図9には、バランス型増幅器の入力電力Pinに対する利得特性もドハティ増幅器と比較して示してある。 In the Doherty amplifier described above, the bias current (drain current) at the output terminal of the carrier amplifier biased to class AB and the bias current (drain current) at the output terminal of the peak amplifier biased to class C are given by the input power Pin: The change changes as shown in FIG. When the input power Pin is small, the peak amplifier is in an off state and its output impedance is in an open state. Therefore, all the power distributed to the peak amplifier side by the distributor is reflected, and Wilkinson distribution normally used for the distributor is used. Is consumed by the resistance of the vessel (reflected wave absorption resistance). As a result, a loss of about 3 dB occurs and the gain of the entire Doherty amplifier is reduced. Further, as shown in FIG. 8, since the bias current (drain current) of the peak amplifier increases (changes) with respect to the increase (change) of the input power Pin, the gain of the entire Doherty amplifier fluctuates. Gain variation increases in the region where the amplifier begins to operate. As a result, as shown in FIG. 9, the gain Gain in the entire Doherty amplifier varies with respect to the change in the input power Pin, and the linearity of the Doherty amplifier is degraded. FIG. 9 also shows the gain characteristics of the balanced amplifier with respect to the input power Pin compared to the Doherty amplifier.
これに対して本実施形態では、定電流バイアスで動作するモニタ用FET46の入力端子におけるバイアス電圧を電圧変換回路(電圧利得調整アンプ)48で補正して増幅器26の入力端子に印加している。これによって、入力電力Pinが小さい場合は、増幅器26が見かけ上AB級にバイアスされて動作し、本実施形態に係る高周波増幅回路10がAB級のバランス型増幅器として機能する。そのため、分配器12で増幅器26側へ分配された電力の反射を抑えて、分配器12(ウィルキンソン分配器の反射波吸収抵抗)での電力消費を抑えることができるので、高周波増幅回路10全体での利得の低下を抑えることができる。さらに、入力電力Pinが0である場合に増幅器26のバイアス電流Idd2が増幅器24のバイアス電流Idd1と一致するように、モニタ用FET46のバイアス電流Idd3を設定することで、入力電力Pinが小さい場合に増幅器26側へ分配された電力の反射をほぼ無くすことができ、高周波増幅回路10全体での利得低下をほぼ無くすことができる。一方、例えば増幅器26から出力される平均電力が最大である場合等、入力電力Pinが大きい場合は、増幅器26が見かけ上C級にバイアスされて動作し、本実施形態に係る高周波増幅回路10がドハティ増幅器として機能する。つまり、増幅器24がキャリア増幅器として機能し、増幅器26がピーク増幅器として機能する。高周波増幅回路10から出力される平均電力が最大である場合は、増幅器26のバイアス電流(ドレイン電流)Idd2は、高周波増幅回路10の効率が高効率の所定値となる電流値Iddr2に設定されているため、ドハティ増幅器と同様に高効率増幅を行うことができる。このように、本実施形態では、入力電力Pinが増大するにつれてバランス型増幅器の動作からドハティ増幅器の動作へ徐々に移行するため、図10に示すように、入力電力Pinの変化に対して高周波増幅回路10全体での利得Gainの変動を抑えることができ、高周波増幅回路10の線形性を改善することができる。
On the other hand, in the present embodiment, the bias voltage at the input terminal of the
また、ドハティ増幅器において、入力電力Pinが小さい場合は、ピーク増幅器のバイアス電流(ドレイン電流)がほぼ0であるため、FET等の半導体素子のばらつきを補正するためのバイアス調整が困難となる。また、キャリア増幅器の出力信号とピーク増幅器の出力信号とをアイソレーションの無い合成回路で合成しているため、温度による負荷変動が大きく特性劣化が生じ、量産性が低下する。 Further, in the Doherty amplifier, when the input power Pin is small, the bias current (drain current) of the peak amplifier is almost zero, so that it is difficult to adjust the bias for correcting variations in semiconductor elements such as FETs. In addition, since the output signal of the carrier amplifier and the output signal of the peak amplifier are synthesized by a synthesis circuit without isolation, load fluctuation due to temperature is large, resulting in characteristic deterioration, and mass productivity is reduced.
これに対して本実施形態では、入力電力Pinが小さい場合から増幅器26の出力端子(FET24−1のドレイン端子24d)にバイアス電流(ドレイン電流)Idd2が流れるため、増幅器26のバイアス調整を容易に行うことができる。さらに、温度による負荷変動も抑えることができる。
In contrast, in this embodiment, since the bias current (drain current) Idd2 flows to the output terminal of the amplifier 26 (the
なお、本実施形態では、前述の一定値Idd3を、Iddr2に基づいて設定することもでき、例えば、Iddr2/xに設定することもできる。さらに、一定値Idd3を、Iddr1/x以上且つIddr2/x以下の値に設定することもできる。これらの場合においても、電圧変換回路(電圧利得調整アンプ)48の電圧利得とオフセットの調整により、増幅器26のバイアス電流(ドレイン電流)Idd2を、図4に示すように、入力電力Pinが0のときにIddr1、入力電力PinがP0のときにIddr2に調整することが可能である。
In the present embodiment, the above-mentioned constant value Idd3 can be set based on Iddr2, for example, can be set to Iddr2 / x. Furthermore, the constant value Idd3 can be set to a value not less than Iddr1 / x and not more than Iddr2 / x. Also in these cases, by adjusting the voltage gain and offset of the voltage conversion circuit (voltage gain adjustment amplifier) 48, the bias current (drain current) Idd2 of the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, this invention is not limited to such embodiment at all, and it can implement with a various form in the range which does not deviate from the summary of this invention. Of course.
10 高周波増幅回路、12 分配器、24,26 増幅器、24−1,26−1 FET、28,30 1/4波長線路、34,36 バイアス回路、38 時定数回路、42 カプラ、44 定電流バイアス回路、46 モニタ用FET、48 電圧変換回路。 10 high frequency amplifier circuit, 12 distributor, 24, 26 amplifier, 24-1, 26-1 FET, 28, 30 1/4 wavelength line, 34, 36 bias circuit, 38 time constant circuit, 42 coupler, 44 constant current bias Circuit, 46 Monitor FET, 48 Voltage conversion circuit.
Claims (4)
分配器で2分配された高周波信号の一方を増幅する第1増幅器と、
分配器で2分配された高周波信号の他方を増幅する第2増幅器と、
第1増幅器の入力端子に一定のバイアス電圧を印加する第1バイアス回路と、
第2増幅器の入力端子にバイアス電圧を印加する第2バイアス回路と、
を備え、
第1増幅器で増幅された高周波信号と第2増幅器で増幅された高周波信号とを合成して出力する高周波増幅回路であって、
第2バイアス回路は、
第2増幅器に入力される高周波信号の一部を分岐する分岐手段と、
分岐手段で分岐された高周波信号を増幅するモニタ用増幅器と、
モニタ用増幅器の出力端子におけるバイアス電流の変化に対して、当該バイアス電流を一定値に収束させるようにモニタ用増幅器の入力端子に印加するバイアス電圧を調整する定電流バイアス回路と、
モニタ用増幅器の入力端子におけるバイアス電圧に基づいて第2増幅器の入力端子に印加するバイアス電圧を調整するバイアス調整回路と、
を有する、高周波増幅回路。 A distributor for distributing a high-frequency signal with amplitude variation into two;
A first amplifier that amplifies one of the high-frequency signals distributed in two by the distributor;
A second amplifier for amplifying the other of the high-frequency signals distributed in two by the distributor;
A first bias circuit for applying a constant bias voltage to the input terminal of the first amplifier;
A second bias circuit for applying a bias voltage to the input terminal of the second amplifier;
With
A high-frequency amplifier circuit that combines and outputs a high-frequency signal amplified by a first amplifier and a high-frequency signal amplified by a second amplifier,
The second bias circuit is
Branching means for branching a part of the high-frequency signal input to the second amplifier;
A monitoring amplifier for amplifying the high-frequency signal branched by the branching means;
A constant current bias circuit for adjusting a bias voltage applied to the input terminal of the monitor amplifier so that the bias current converges to a constant value in response to a change in the bias current at the output terminal of the monitor amplifier;
A bias adjustment circuit for adjusting a bias voltage applied to the input terminal of the second amplifier based on the bias voltage at the input terminal of the monitor amplifier;
A high-frequency amplifier circuit.
バイアス調整回路は、モニタ用増幅器の入力端子におけるバイアス電圧を所定の利得とオフセットで補正して第2増幅器の入力端子に印加する電圧利得調整回路を含む、高周波増幅回路。 The high-frequency amplifier circuit according to claim 1,
The bias adjustment circuit includes a voltage gain adjustment circuit that corrects the bias voltage at the input terminal of the monitor amplifier with a predetermined gain and offset and applies the correction voltage to the input terminal of the second amplifier.
前記一定値が、第1増幅器への入力電力が0であるときの第1増幅器の出力端子におけるバイアス電流値に基づいて設定されている、高周波増幅回路。 The high-frequency amplifier circuit according to claim 1 or 2,
The high-frequency amplifier circuit, wherein the constant value is set based on a bias current value at an output terminal of the first amplifier when input power to the first amplifier is zero.
バイアス調整回路は、高周波増幅回路から出力される平均電力が最大である場合に高周波増幅回路の効率が所定値となるように、第2増幅器の入力端子に印加するバイアス電圧を調整する、高周波増幅回路。 The high-frequency amplifier circuit according to claim 1,
The bias adjustment circuit adjusts the bias voltage applied to the input terminal of the second amplifier so that the efficiency of the high frequency amplifier circuit becomes a predetermined value when the average power output from the high frequency amplifier circuit is maximum. circuit.
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JP2007108445A JP2008270977A (en) | 2007-04-17 | 2007-04-17 | High-frequency amplifying circuit |
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JP2011166221A (en) * | 2010-02-04 | 2011-08-25 | New Japan Radio Co Ltd | Depression type fet bias impression circuit |
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2007
- 2007-04-17 JP JP2007108445A patent/JP2008270977A/en active Pending
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