JP2011061448A

JP2011061448A - High frequency power amplifier

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Publication number: JP2011061448A
Application number: JP2009208326A
Authority: JP
Inventors: Toshifumi Makioka; 敏史牧岡; Isataka Endo; 功崇遠藤; Masahiko Inamori; 正彦稲森
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2011-03-24

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain successful high frequency characteristics even in low output in a multi-mode, or multi-band high frequency power amplifier configured by connecting a plurality of power amplifiers in parallel that collectively receive high frequency signal inputs with relatively close frequency bands. <P>SOLUTION: In the multi-mode, multi-band amplifier configured by connecting the plurality of power amplifiers 101, 102 in parallel, a switch 2 is connected between collectors Vcc1, Vcc2 of the power amplifiers 101, 102, a voltage regulator 13 and a power supply Vbat. The switch 2 supplies, when, for example, the power amplifier 101 operates, a voltage adjusted by the voltage regulator 13 to the collector of the power amplifiers 101, and supplies a voltage of the power supply Vbat to the collector of the power amplifier 102 in off state. Since collector voltage of the power amplifier 102 in off state does not fall, deterioration in pass isolation of the power amplifier is reduced. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、高周波信号の電力増幅に用いられる高周波電力増幅器に関わり、特に、異なる複数の周波数帯域や異なる複数の無線通信方式に対応したマルチバンドやマルチモードの高周波増幅器に関するものである。 The present invention relates to a high-frequency power amplifier used for power amplification of a high-frequency signal, and more particularly to a multi-band or multi-mode high-frequency amplifier corresponding to a plurality of different frequency bands or a plurality of different wireless communication systems.

今日、デジタル方式の携帯電話端末では、グローバルな使用が可能となるように、マルチバンドの周波数帯域（例えば、２ＧＨｚを中心とした帯域と９００ＭＨｚを中心とした帯域）や、マルチモードのシステム（例えば、ＧＳＭ：Global System for Mobile Communications／ＤＣＳ：Digital Communication System／ＵＭＴＳ：Universal Mobile Transmission Standard）に対応した端末の普及が急速に進んでいる。携帯電話端末において、高出力の電力増幅を行う送信電力増幅器は、通常２〜３個の高周波増幅用の半導体トランジスタを多段接続した構成が用いられている。マルチバンドやマルチモードに対応するため、様々な電力増幅器やそれを用いた無線通信装置の検討が進んでいる。 Today, in digital mobile phone terminals, a multi-band frequency band (for example, a band centered on 2 GHz and a band centered on 900 MHz) or a multi-mode system (for example, so that it can be used globally) GSM: Global System for Mobile Communications / DCS: Digital Communication System / UMTS: Universal Mobile Transmission Standard) is rapidly spreading. In a cellular phone terminal, a transmission power amplifier that performs high-output power amplification usually has a configuration in which two to three semiconductor transistors for high-frequency amplification are connected in multiple stages. In order to cope with multiband and multimode, various power amplifiers and wireless communication apparatuses using the power amplifier are being studied.

マルチバンド・マルチモードに対応した携帯電話用電力増幅器としては、高周波特性を確保するために、例えば特許文献１に示されるように、電力増幅器を含む複数の高周波送信回路を並列接続させた構成が用いられる。また、マルチバンド・マルチモード移動体通信端末の課題として挙げられるのが、小型化と低コスト化であり、それに対応するために近年では、ＲＦＩＣから高周波電力増幅器への高周波信号入力を比較的周波数帯域が近い（例えば２ＧＨｚ帯域と１．８ＧＨｚ帯域や、８５０ＭＨｚ帯域と９００ＭＨｚ帯域など）場合に、１つに束ねて入力する取り組みがなされている。 As a power amplifier for a mobile phone corresponding to a multiband / multimode, a configuration in which a plurality of high-frequency transmission circuits including a power amplifier are connected in parallel as shown in Patent Document 1, for example, in order to ensure high-frequency characteristics. Used. In addition, in order to cope with the downsizing and cost reduction, the challenges of multiband / multimode mobile communication terminals have been relatively high frequency signal input from RFIC to high frequency power amplifier in recent years. When the bands are close (for example, 2 GHz band and 1.8 GHz band, 850 MHz band and 900 MHz band, etc.), efforts are being made to bundle and input them.

このようなマルチバンドの従来の高周波電力増幅器の構成例を図５に示す。 FIG. 5 shows a configuration example of such a multiband conventional high-frequency power amplifier.

同図において、１０１は第１の電力増幅器、１０２は第２の電力増幅器、１３は電圧レギュレータである。この従来の高周波電力増幅器では、アクセス方式がＣＤＭＡ（符号分割多元接続）であるＵＭＴＳ方式を想定しており、第１の電力増幅器１０１はＢａｎｄ１（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）、第２の電力増幅器１０２はＢａｎｄ９（１７４９．９ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚ）である。前記の通り、比較的周波数が近いバンドを１つに束ねて入力している所に特徴がある。 In the figure, 101 is a first power amplifier, 102 is a second power amplifier, and 13 is a voltage regulator. This conventional high-frequency power amplifier assumes a UMTS method in which the access method is CDMA (code division multiple access), the first power amplifier 101 is Band1 (1920 to 1980 MHz), and the second power amplifier 102 is Band9. (1749.9 MHz to 1784.9 MHz). As described above, there is a feature in that the bands having relatively close frequencies are bundled and input.

以下、図５に基づいて従来の高周波電力増幅器の詳細な構成及び動作を説明する。携帯電話がＢａｎｄ１（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）を送信周波数として選択している場合には、第１の電力増幅器１０１がオンされる。例えばバイポーラトランジスタを用いた構成で電力増幅器が構成されている場合には、ベースに電流が印加されることによりオンされる。この時、第２の電力増幅器１０２はオフされる。例えばバイポーラトランジスタを用いた構成で電力増幅器が構成されている場合には、ベース電流が０にされることにより、オフになる。前記とは反対に、携帯電話がＢａｎｄ９（１７４９．９ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚ）を選択した場合には、第１の電力増幅器１０１がオフされ、第２の電力増幅器１０２はオンされる。 The detailed configuration and operation of the conventional high-frequency power amplifier will be described below with reference to FIG. When the mobile phone selects Band 1 (1920 to 1980 MHz) as the transmission frequency, the first power amplifier 101 is turned on. For example, when the power amplifier is configured by using a bipolar transistor, the power amplifier is turned on by applying a current to the base. At this time, the second power amplifier 102 is turned off. For example, when the power amplifier is configured by using a bipolar transistor, the base current is set to 0 to turn it off. On the contrary, when the mobile phone selects Band 9 (1749.9 MHz to 1784.9 MHz), the first power amplifier 101 is turned off and the second power amplifier 102 is turned on.

この時、入力信号の一部がオフ側の電力増幅器に入ってしまい、電力損失が生じたり、高周波歪が悪化するという問題が生じるのを避けるために、電界効果トランジスタ２１、２２を制御電圧Ｖｂａｎｄで切り替えてオフ側の経路に入力電力が回り込まないように対策する。ＮＯＴ回路１２を用いることにより、制御電圧Ｖｂａｎｄを電界効果トランジスタのオフ電圧以下にすると、電界効果トランジスタ２１はオフ、ＮＯＴ回路１２で反転されて電界効果トランジスタ２２はオンとなり、その正負を逆にすると、電界効果トランジスタ２２はオンし、電界効果トランジスタ２１はオフする。抵抗１９、２０は高周波信号が制御電圧Ｖｂａｎｄに回り込まないようにするために、数十ｋΩの抵抗である。 At this time, in order to avoid the problem that part of the input signal enters the off-side power amplifier, causing power loss and deterioration of high frequency distortion, the field effect transistors 21 and 22 are controlled by the control voltage Vband. Switch to prevent the input power from getting into the off-path. By using the NOT circuit 12, when the control voltage Vband is made lower than the off voltage of the field effect transistor, the field effect transistor 21 is turned off, and inverted by the NOT circuit 12, the field effect transistor 22 is turned on. The field effect transistor 22 is turned on and the field effect transistor 21 is turned off. The resistors 19 and 20 are tens of kΩ resistors so that the high-frequency signal does not wrap around the control voltage Vband.

ここで、一般的な電圧レギュレータ１３の回路を説明する。電圧レギュレータは、負荷インピーダンス、入力電圧変動、温度、時間に拘わらず、安定した電源電圧を提供するために使用する。本従来例で示している低ドロップアウト・レギュレータ（ＬＤＯ）は、電源電圧と負荷電圧のごく僅かな差でレギュレーションを維持できるという点に特色がある。リニアタイプの電圧レギュレータは、基準電圧回路４と、出力電圧（本例では、Ｖｃｃ１とＶｃｃ２）をスケーリングしてリファレンスと比較しフィードバックするエラーアンプ３と、直列パス・トランジスタ５とで構成される。直列パス・トランジスタ５の電圧降下はエラーアンプ３で制御し、出力を必要な値に保つ。例えば、負荷電流が減少して出力が徐々に上昇する場合は、誤差電圧が増加し、エラーアンプ３の出力が上昇し、パス・トランジスタ５の両端の電圧が増加し、出力が元の値に戻る。図５では、エラーアンプ３とパス・トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）５とにより、電圧によって制御する電流源を構成している。出力電圧は、分圧器（２個の抵抗９、１１）でスケールダウンし、基準電圧回路４の出力電圧と比較する。エラーアンプ３の出力が、パス・トランジスタ（ＭＯＳトランジスタ）５を制御する。 Here, a circuit of a general voltage regulator 13 will be described. The voltage regulator is used to provide a stable power supply voltage regardless of load impedance, input voltage fluctuation, temperature, and time. The low dropout regulator (LDO) shown in this conventional example is characterized in that the regulation can be maintained with a very small difference between the power supply voltage and the load voltage. The linear type voltage regulator includes a reference voltage circuit 4, an error amplifier 3 that scales an output voltage (in this example, Vcc 1 and Vcc 2), compares it with a reference, and feeds it back, and a series pass transistor 5. The voltage drop across the series pass transistor 5 is controlled by the error amplifier 3 to keep the output at the required value. For example, when the load current decreases and the output gradually increases, the error voltage increases, the output of the error amplifier 3 increases, the voltage across the pass transistor 5 increases, and the output returns to the original value. Return. In FIG. 5, the error amplifier 3 and the pass transistor (MOS transistor) 5 constitute a current source controlled by voltage. The output voltage is scaled down by a voltage divider (two resistors 9, 11) and compared with the output voltage of the reference voltage circuit 4. The output of the error amplifier 3 controls the pass transistor (MOS transistor) 5.

電力増幅器は携帯電話端末において大きな電力消費を占めるため、その高効率化がバッテリーの小型化、軽量化に有効であり、高効率動作の実現が強く求められている。ＵＭＴＳ方式では、電力増幅モジュールの出力電力は常に最大ではなく、基地局までの距離、セル内で利用する端末の数等によってセル内での容量を最適化するように制御されている。このため、実際の携帯電話の動作では最大出力で使用されることはまれであり、それよりも２０〜４０ｄＢ低いところの使用頻度が高くなっており、この出力電力範囲で高効率動作を行うことが消費電力、電池容量の低減に有効である。この低出力時での高効率化のためには、低出力時に電源電圧、バイポーラトランジスタを用いた電力増幅器ではコレクタ電圧Ｖｃｃを低減することにより消費電力を削減している。この技術は、一般的にＶｃｃ制御と言われている。 Since power amplifiers occupy a large amount of power in mobile phone terminals, their high efficiency is effective in reducing the size and weight of batteries, and there is a strong demand for realizing high-efficiency operation. In the UMTS system, the output power of the power amplification module is not always the maximum, and is controlled so as to optimize the capacity in the cell depending on the distance to the base station, the number of terminals used in the cell, and the like. For this reason, it is rarely used at the maximum output in the operation of an actual mobile phone, and the frequency of use is higher at a place 20 to 40 dB lower than that, and high-efficiency operation is performed in this output power range. Is effective in reducing power consumption and battery capacity. In order to increase the efficiency at the time of low output, the power consumption is reduced by reducing the power supply voltage at the time of low output and the collector voltage Vcc in the power amplifier using the bipolar transistor. This technique is generally referred to as Vcc control.

この従来の高周波電力増幅器においても、電源（電池）の電圧Ｖｂａｔから制御信号Ｖｃｔｒｌに基づいて電圧レギュレータ１３でコレクタ電圧を低減させて、低出力時の高効率化を行っている。 Also in this conventional high-frequency power amplifier, the collector voltage is reduced by the voltage regulator 13 based on the control signal Vctrl from the voltage Vbat of the power source (battery), and high efficiency at low output is achieved.

このＶｃｃ制御を用いた電力増幅器においても、最大出力時に歪が最も大きくなるため、この時に歪の規格を満足し、高効率となるように入出力の負荷インピーダンス、バイアスの設計を行うので、低出力電力時の動作は負荷インピーダンス、バイアス点共に最適化されず、更に高効率動作を実現することが困難である。このように１種類の増幅器で最大／中／低出力電力で高効率を実現することは困難であるため、図６に示す第２の従来の高周波電力増幅器では、最大出力時に高効率、低歪となる２段増幅器１０４、１０１と、低・中電力出力時に高効率、低歪となる２段増幅器１０５、１０２との２種類の電力増幅器を内蔵し、それらを出力電力に応じてＯＮ／ＯＦＦして切り替える構成にしている。このような構成の高周波電力増幅器は例えば非特許文献１に記載されている。この第２の従来の高周波電力増幅器では、例えばバイポーラトランジスタを用いた電力増幅器の場合、ベース電流をＯＮ／ＯＦＦして、出力電力に応じて２つの電力増幅器を切り替えることにより、最大出力電力と、中出力電力の高効率、低歪を実現することが可能になった。 Even in the power amplifier using this Vcc control, since the distortion becomes the largest at the maximum output, the load impedance and the bias of the input / output are designed so as to satisfy the distortion standard and to be highly efficient at this time. The operation at the time of output power is not optimized for both the load impedance and the bias point, and it is difficult to realize a higher efficiency operation. Thus, since it is difficult to achieve high efficiency with maximum / medium / low output power with one type of amplifier, the second conventional high frequency power amplifier shown in FIG. 6 has high efficiency and low distortion at the maximum output. Built-in two-stage amplifiers 104 and 101, and two-stage amplifiers 105 and 102 that have high efficiency and low distortion at the time of low / medium power output, and turn them ON / OFF according to the output power To switch. A high-frequency power amplifier having such a configuration is described in Non-Patent Document 1, for example. In the second conventional high-frequency power amplifier, for example, in the case of a power amplifier using a bipolar transistor, the base current is turned ON / OFF, and the two power amplifiers are switched according to the output power. It became possible to achieve high efficiency and low distortion of medium output power.

さて、本第２の従来例の図６では、入力ＩＮから見てオフしている電力増幅器が見えないようにするため、つまり、入力信号の一部がオフ側に入ってしまい、電力損失が生じたり、高周波歪が悪化するという問題が生じるのを避けるために、電界効果トランジスタ２１、２２を制御電圧Ｖｂａｎｄで切り替えてオフ側の経路に入力電力が回り込まないようにしている。具体的には、ＮＯＴ回路１２を用いることにより、制御電圧Ｖｂａｎｄを電界効果トランジスタのオフ電圧以下にすると電界効果トランジスタ２１はオフ、ＮＯＴ回路１２で反転されて電界効果トランジスタ２２はオンとなり、その正負を逆にすると、電界効果トランジスタ２２はオンし、電界効果トランジスタ２１はオフする。 In FIG. 6 of the second conventional example, in order to hide the power amplifier that is turned off when viewed from the input IN, that is, a part of the input signal enters the off side, and the power loss is reduced. In order to avoid the occurrence of the problem that the high-frequency distortion occurs or the field effect transistors 21 and 22 are switched by the control voltage Vband, the input power does not flow into the off-side path. Specifically, by using the NOT circuit 12, when the control voltage Vband is made lower than the off-voltage of the field-effect transistor, the field-effect transistor 21 is turned off, and inverted by the NOT circuit 12, the field-effect transistor 22 is turned on. Is reversed, the field effect transistor 22 is turned on and the field effect transistor 21 is turned off.

特開２００４−３５０２２５号公報JP 2004-350225 A

「Ｗ−ＣＤＭＡ用小型切替式電力増幅モジュール」・三菱電機技報・ｐ．３５−３８・Ｖｏｌ．８１・Ｎｏ．２・２００７"Small switching power amplification module for W-CDMA", Mitsubishi Electric Technical Report, p. 35-38. Vol. 81.No. 2.2007

第１の従来例を示す図５では、第１の電力増幅器１０１と第２の電力増幅器１０２とのコレクタ電圧は同じ電圧が供給されている。この構成においてＶｃｃ制御を行った場合には、一方のオンしている電力増幅器だけでなく、他方のオフしている電力増幅器に対しても同じコレクタ電圧（Ｖｃｃ１＝Ｖｃｃ２）が印加される。 In FIG. 5 showing the first conventional example, the same voltage is supplied as the collector voltage of the first power amplifier 101 and the second power amplifier 102. When Vcc control is performed in this configuration, the same collector voltage (Vcc1 = Vcc2) is applied not only to one on power amplifier but also to the other off power amplifier.

図７（ａ）に電力増幅器１０１、１０２の一般的な回路構成を示す。同図に示す通り、バイポーラトランジスタ３１の前後に高周波のインピーダンス整合を取るための整合回路２７、２８が接続され、高周波信号が電源に回り込まないようにインダクタ２９、３０を介してベース電圧Ｖｂ、コレクタ電圧Ｖｃが供給される。図７（ｂ）にバイポーラトランジスタのオフ時の等価回路においてベース電圧（Ｖｂ）が０の時のコレクタ電圧（Ｖｃ）に対するベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃを示す。低出力時にＶｃｃ制御を行いコレクタ電圧を下げると、ベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃが増加することが判る。つまり、オフしている電力増幅器の入出力間のオフ容量が増大し、通過アイソレーションが悪化するという問題が生じる。 FIG. 7A shows a general circuit configuration of the power amplifiers 101 and 102. As shown in the figure, matching circuits 27 and 28 for high-frequency impedance matching are connected before and after the bipolar transistor 31, and the base voltage Vb and collector are connected via inductors 29 and 30 so that the high-frequency signal does not enter the power source. A voltage Vc is supplied. FIG. 7B shows the base-collector capacitance Cbc relative to the collector voltage (Vc) when the base voltage (Vb) is 0 in the equivalent circuit when the bipolar transistor is off. It can be seen that the base-collector capacitance Cbc increases when Vcc control is performed at low output and the collector voltage is lowered. That is, there arises a problem that the off-capacitance between the input and output of the power amplifier that is turned off increases, and the passage isolation deteriorates.

また、第２の従来例である図６においても、コレクタ電圧は同じ電圧が供給されているため、第１の従来例と同様に、低出力時にオフ側の電力増幅器のコレクタ電圧が低下して、通過アイソレーションが悪化することが判る。通過アイソレーションが悪化すると、オンしている電力増幅器に対して並列に容量が接続されるのと同様の効果があるため、電力増幅率が低下する。また、オンしている電力増幅器の入出力インピーダンスが変化してしまい、歪や電力効率の最適点からずれてしまう等の問題が生じる。更に、第２の従来例では、オンしている電力増幅器からの出力信号がこの容量を通じて入力側に戻ることにより発振が起こるという問題が生じる。 Also in FIG. 6 which is the second conventional example, since the same voltage is supplied as the collector voltage, as in the first conventional example, the collector voltage of the off-side power amplifier decreases at the time of low output. It can be seen that the passage isolation deteriorates. When the pass isolation is deteriorated, the power amplification factor is lowered because the same effect as that in which a capacitor is connected in parallel to the power amplifier that is turned on is obtained. In addition, the input / output impedance of the power amplifier that is turned on changes, causing problems such as distortion and deviation from the optimum point of power efficiency. Further, in the second conventional example, there arises a problem that oscillation occurs when the output signal from the power amplifier that is turned on returns to the input side through this capacitor.

これらの課題に対して、従来の構成では、電界効果トランジスタを用いたスイッチを用いることにより課題を解決していたが、通過損失が生じたり、歪の劣化をさせないために大きなチップサイズになってしまうという問題があった。 To solve these problems, the conventional configuration has solved the problem by using a switch using a field effect transistor. However, a large chip size is required to prevent a passage loss or distortion deterioration. There was a problem that.

本発明の目的は、前記課題を解決する特性の優れた高周波電力増幅器を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a high-frequency power amplifier having excellent characteristics for solving the above-mentioned problems.

前記課題を解決するために、本発明では、複数の電力増幅器が並列接続されたマルチモード、マルチバンド電力増幅器において、オフしている電力増幅器のコレクタ電圧を低下させないようにする。 In order to solve the above-described problems, in the present invention, in a multimode, multiband power amplifier in which a plurality of power amplifiers are connected in parallel, the collector voltage of the power amplifier that is turned off is not reduced.

具体的に、請求項１記載の発明の高周波電力増幅器は、少なくとも２つの周波数帯域又は少なくとも２つのモードの高周波信号を電力増幅する高周波電力増幅器において、バイポーラトランジスタにより構成される複数の電力増幅器が並列接続され、前記複数の電力増幅器のうち少なくとも１つの電力増幅器はオフしており、前記オフしている電力増幅器のコレクタ電圧は、オンしている電力増幅器よりも高い電圧が供給されていることを特徴とする。 Specifically, the high-frequency power amplifier according to the first aspect of the invention is a high-frequency power amplifier that amplifies a high-frequency signal in at least two frequency bands or at least two modes, and a plurality of power amplifiers composed of bipolar transistors are arranged in parallel. It is connected that at least one of the plurality of power amplifiers is off, and the collector voltage of the off power amplifier is supplied with a voltage higher than that of the on power amplifier. Features.

請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の高周波電力増幅器において、第１の周波数帯域に対応した第１の電力増幅器と、第２の周波数帯域に対応した第２の電力増幅器と、電源の電圧を調整する電圧レギュレータとを備え、前記第１及び第２の電力増幅器の入力同士は接続されており、更に、前記第１及び第２の電力増幅器のコレクタと前記電圧レギュレータと前記電源との間に接続されたスイッチを備え、前記スイッチは、前記第１の電力増幅器の動作時には、前記第１の電力増幅器のコレクタを前記電圧レギュレータに接続し、前記第２の電力増幅器のコレクタを前記電源に接続し、一方、前記第２の電力増幅器の動作時には、前記第２の電力増幅器のコレクタを前記電圧レギュレータに接続し、前記第１の電力増幅器のコレクタを前記電源に接続することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the high-frequency power amplifier according to the first aspect, a first power amplifier corresponding to the first frequency band, a second power amplifier corresponding to the second frequency band, and a power source A voltage regulator for adjusting the voltage of the first power amplifier, the inputs of the first and second power amplifiers are connected to each other, and the collectors of the first and second power amplifiers, the voltage regulator, and the power source, A switch connected between the first power amplifier and the collector of the first power amplifier when the first power amplifier is in operation, and the collector of the second power amplifier is connected to the voltage regulator. While the second power amplifier is in operation, the collector of the second power amplifier is connected to the voltage regulator and the collector of the first power amplifier is connected. Characterized by connecting to the serial power source.

請求項３記載の発明は、前記請求項１記載の高周波電力増幅器において、低出力に最適化された第１の電力増幅器と、高出力に最適化された第２の電力増幅器と、電源の電圧を調整する電圧レギュレータとを備え、前記第１及び第２の電力増幅器の入力同士及び出力同士は接続されており、更に、前記第１及び第２の電力増幅器のコレクタと前記電圧レギュレータと前記電源との間に接続されたスイッチを備え、前記スイッチは、前記第１の電力増幅器の動作時には、前記第１の電力増幅器のコレクタを前記電圧レギュレータに接続し、前記第２の電力増幅器のコレクタを前記電源に接続し、一方、前記第２の電力増幅器の動作時には、前記第２の電力増幅器のコレクタを前記電圧レギュレータに接続し、前記第１の電力増幅器のコレクタを前記電源に接続することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the high-frequency power amplifier according to the first aspect, the first power amplifier optimized for low output, the second power amplifier optimized for high output, and the voltage of the power source A voltage regulator that adjusts the input and output of the first and second power amplifiers are connected to each other, and the collectors of the first and second power amplifiers, the voltage regulator, and the power source A switch connected between the first power amplifier and the collector of the second power amplifier when the first power amplifier is in operation. While the second power amplifier is in operation, the collector of the second power amplifier is connected to the voltage regulator, and the collector of the first power amplifier is connected to the power source. Characterized by connecting to the serial power source.

請求項４記載の発明は、前記請求項１、２及び３の何れか１項に記載の高周波電力増幅器において、前記バイポーラトランジスタは、ヘテロバイポーラトランジスタにより構成されることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the high-frequency power amplifier according to any one of the first, second, and third aspects, the bipolar transistor is a heterobipolar transistor.

請求項５記載の発明は、前記請求項１、２、及び３の何れか１項に記載の高周波電力増幅器において、前記バイポーラトランジスタは電界効果トランジスタに置換され、コレクタはドレインに置換されることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the high-frequency power amplifier according to any one of the first, second, and third aspects, the bipolar transistor is replaced with a field effect transistor, and the collector is replaced with a drain. Features.

請求項６記載の発明は、前記請求項１〜５記載の高周波電力増幅器において、前記複数の電力増幅器の前段に、各々、他の電力増幅器が接続されていることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the high-frequency power amplifier according to the first to fifth aspects of the present invention, another power amplifier is connected to the preceding stage of the plurality of power amplifiers.

請求項７記載の発明は、前記請求項１〜６記載の高周波電力増幅器において、前記電圧レギュレータと前記電源との間に、ＤＣＤＣコンバータが接続されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the high frequency power amplifier according to the first to sixth aspects, a DCDC converter is connected between the voltage regulator and the power source.

以上により、請求項１〜７記載の発明では、Ｖｃｃ制御時にもオフしている電力増幅器のコレクタ電圧が低下することがないので、電力増幅器の通過アイソレーションの悪化を軽減することができる。 As described above, in the first to seventh aspects of the invention, since the collector voltage of the power amplifier that is turned off does not decrease even during Vcc control, the deterioration of the pass isolation of the power amplifier can be reduced.

以上説明したように、請求項１〜７記載の発明の高周波電力増幅器によれば、複数の電力増幅器が並列接続されたマルチバンド・マルチモードに対応した携帯電話端末装置において、低出力時の通過容量を低減することができるので、電力増幅率やオンしている電力増幅器の入出力インピーダンスの変化による歪や電力効率の悪化を防ぐことができ、更には、オンしている電力増幅器からの出力信号のオフ側の電力増幅器からの回り込みを抑えることができるので、寄生発振を抑制することができる。 As described above, according to the high-frequency power amplifier of the first to seventh aspects of the present invention, in the mobile phone terminal device corresponding to the multiband multimode in which a plurality of power amplifiers are connected in parallel, the passage at the time of low output is performed. Since the capacity can be reduced, distortion due to changes in the power amplification factor and input / output impedance of the power amplifier that is turned on and deterioration of power efficiency can be prevented, and further, the output from the power amplifier that is turned on Since it is possible to suppress sneaking of the signal from the off-side power amplifier, parasitic oscillation can be suppressed.

本発明の実施形態１に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the high frequency power amplifier which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態２に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the high frequency power amplifier which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態３に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the high frequency power amplifier which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態４に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the high frequency power amplifier which concerns on Embodiment 4 of this invention. 従来の第１の高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the conventional 1st high frequency power amplifier. 従来の第２の高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。It is a figure which shows the circuit structure of the conventional 2nd high frequency power amplifier. （ａ）は電力増幅器の回路を示す図、同図（ｂ）はバイポーラトランジスタのオフ時の等価回路においてベース電圧Ｖｂが０の時のコレクタ電圧Ｖｃに対するベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃを示す図である。(A) is a diagram showing a circuit of a power amplifier, and (b) is a diagram showing a base-collector capacitance Cbc with respect to a collector voltage Vc when the base voltage Vb is 0 in an equivalent circuit when the bipolar transistor is off. is there.

（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態１に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram showing a circuit configuration of a high-frequency power amplifier according to Embodiment 1 of the present invention.

同図において、高周波電力増幅器は、第１の電力増幅器１０１、第２の電力増幅器１０２、直流電源Ｖｂａｔ、電圧レギュレータ１３、前記電圧レギュレータ１３に含まれる基準電圧回路４の制御電圧Ｖｃｔｒｌ、本発明に特徴的なスイッチ２、入力端子ＩＮ、２つの出力端子ＯＵＴ＿１、ＯＵＴ＿２を備える。前記電圧レギュレータ１３の内部構成は図５に示した従来例と同一であるので、その説明は省略する。 In the figure, a high frequency power amplifier includes a first power amplifier 101, a second power amplifier 102, a DC power supply Vbat, a voltage regulator 13, a control voltage Vctrl of a reference voltage circuit 4 included in the voltage regulator 13, and the present invention. A characteristic switch 2, an input terminal IN, and two output terminals OUT_1 and OUT_2 are provided. The internal configuration of the voltage regulator 13 is the same as that of the conventional example shown in FIG.

本実施形態では、周波数帯域の数が少なくとも２つ以上であれば良く、説明の簡便性を考慮して、以下の説明においては、欧州・アジアを中心に広く用いられているＢａｎｄ１（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）、Ｂａｎｄ９（１７４９．９ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚ）のＵＭＴＳ方式の２バンドへの対応を例とする。 In the present embodiment, it is sufficient that the number of frequency bands is at least two. In consideration of the simplicity of explanation, in the following explanation, Band 1 (1920 to 1980 MHz) widely used mainly in Europe and Asia. ), Band 9 (1749.9 MHz to 1784.9 MHz) as an example corresponding to two bands of the UMTS system.

以下、図１に基づいて本実施形態の高周波電力増幅器の詳細な構成及び動作を説明する。携帯電話がＢａｎｄ１（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）を送信周波数として選択している場合には、第１の電力増幅器１０１がオンされる。例えばバイポーラトランジスタを用いた構成でこの第１の電力増幅器１０１が構成されている場合には、ベースに電流が印加されることにより、オンされる。この時、第２の電力増幅器１０２はオフされる。例えばバイポーラトランジスタを用いた構成でこの電力増幅器１０２が構成されている場合には、ベース電流が０にされることによりオフになる。反対に、携帯電話がＢａｎｄ９（１７４９．９ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚ）を選択した場合には、第１の電力増幅器１０１がオフされ、第２の電力増幅器１０２はオンされる。 The detailed configuration and operation of the high-frequency power amplifier according to this embodiment will be described below with reference to FIG. When the mobile phone selects Band 1 (1920 to 1980 MHz) as the transmission frequency, the first power amplifier 101 is turned on. For example, when the first power amplifier 101 is configured with a bipolar transistor, it is turned on by applying a current to the base. At this time, the second power amplifier 102 is turned off. For example, when the power amplifier 102 is configured by using a bipolar transistor, the base current is set to 0 to turn it off. On the other hand, when the mobile phone selects Band 9 (1749.9 MHz to 1784.9 MHz), the first power amplifier 101 is turned off and the second power amplifier 102 is turned on.

図１において、第１の電力増幅器１０１と第２の電力増幅器１０２との両コレクタ電圧は、スイッチ２を用いて、各々別の電圧が供給される。例えば、第１の電力増幅器１０１がオンの状態で低出力時には、制御電圧ＶｂａｎｄをＭＯＳトランジスタのオフ電圧以下にすると、ＮＯＴ回路１２の前にゲートが接続されているＭＯＳトランジスタ１４、１６はオフし、出力に接続されているＭＯＳトランジスタ１５、１７はオンして、電圧レギュレータ１３で減圧した電圧は第１の電力増幅器１０１のコレクタＶｃｃ１に供給され、Ｖｃｃ制御を行う。この時、オフしている第２の電力増幅器１０２のコレクタ電圧はＶｃｃ制御せずに電源電圧Ｖｂａｔが供給される。このようにすることにより、図７に示した通りバイポーラトランジスタがオフ、即ち、ベース電圧（Ｖｂ）が０の時のコレクタ電圧（Ｖｃ）に対するベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃは低いまま固定することができる。これは、換言すると、オフしている第２の電力増幅器の入出力間のオフ容量を低い値に固定することができるので、通過アイソレーションが悪化を防ぐことができることを意味する。ここで、電圧レギュレータ１３の動作は従来例と同様である。 In FIG. 1, the collector voltages of the first power amplifier 101 and the second power amplifier 102 are supplied with different voltages using the switch 2. For example, when the first power amplifier 101 is on and the output is low, the MOS transistors 14 and 16 whose gates are connected before the NOT circuit 12 are turned off when the control voltage Vband is set to be equal to or lower than the off-voltage of the MOS transistor. The MOS transistors 15 and 17 connected to the outputs are turned on, and the voltage reduced by the voltage regulator 13 is supplied to the collector Vcc1 of the first power amplifier 101 to perform Vcc control. At this time, the collector voltage of the turned off second power amplifier 102 is supplied with the power supply voltage Vbat without Vcc control. By doing so, the bipolar transistor is turned off as shown in FIG. 7, that is, the base-collector capacitance Cbc with respect to the collector voltage (Vc) when the base voltage (Vb) is 0 can be fixed low. it can. In other words, this means that the off-capacitance between the input and output of the second power amplifier that is turned off can be fixed to a low value, so that the passage isolation can be prevented from deteriorating. Here, the operation of the voltage regulator 13 is the same as in the conventional example.

第２の電力増幅器１０２がオンの状態で低出力時には、制御電圧ＶｂａｎｄをＭＯＳトランジスタのオフ電圧以上にして、ＮＯＴ回路１２の前にゲートが接続されているＭＯＳトランジスタ１４、１６はオンし、出力に接続されているＭＯＳトランジスタ１５、１７はオフして、電圧レギュレータ１３で減圧した電圧は第２の電力増幅器のコレクタＶｃｃ２に供給され、Ｖｃｃ制御を行う。この時、オフしている第１の電力増幅器１０１のコレクタ電圧はＶｃｃ制御せずに電源電圧Ｖｂａｔが供給される。このようにすることにより、図７に示した通りバイポーラトランジスタがオフ、即ち、ベース電圧（Ｖｂ）が０の時のコレクタ電圧（Ｖｃ）に対するベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃは低いまま固定することができる。これは、換言すると、オフしている第１の電力増幅器の入出力間のオフ容量を低い値に固定することができるので、通過アイソレーションが悪化を防ぐことができることを意味する。 When the second power amplifier 102 is on and the output is low, the control voltage Vband is set to be equal to or higher than the off-voltage of the MOS transistor, and the MOS transistors 14 and 16 whose gates are connected before the NOT circuit 12 are turned on and output. The MOS transistors 15 and 17 connected to are turned off, and the voltage reduced by the voltage regulator 13 is supplied to the collector Vcc2 of the second power amplifier to perform Vcc control. At this time, the collector voltage of the first power amplifier 101 that is turned off is supplied with the power supply voltage Vbat without Vcc control. By doing so, the bipolar transistor is turned off as shown in FIG. 7, that is, the base-collector capacitance Cbc with respect to the collector voltage (Vc) when the base voltage (Vb) is 0 can be fixed low. it can. In other words, this means that the off-capacitance between the input and output of the first power amplifier that is turned off can be fixed to a low value, thereby preventing the passage isolation from deteriorating.

本実施形態１では、ＵＭＴＳ方式のＢａｎｄ１（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）、Ｂａｎｄ９（１７４９．９ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚ）への対応を例としていたが、別のＢａｎｄ、又は別の通信方式や通信モードで周波数が近いもの同士の入力端子を１つにまとめる構成においても同様であることはいうまでもない。 In the first embodiment, the correspondence to Band 1 (1920 to 1980 MHz) and Band 9 (1749.9 to 1784.9 MHz) of the UMTS system is taken as an example, but the frequency is different in another Band or another communication method and communication mode. Needless to say, the same applies to the configuration in which the input terminals close to each other are combined into one.

尚、電力増幅器１０１〜１０２は、本実施の形態ではバイポーラトランジスタを挙げたが、化合物半導体ヘテロ接合バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタを用いても同様の効果が得られるのは言うまでもない。 The power amplifiers 101 to 102 are bipolar transistors in this embodiment, but it goes without saying that the same effect can be obtained even if a compound semiconductor heterojunction bipolar transistor or a field effect transistor is used.

（実施形態２）
図２は、本発明の実施形態２に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。 (Embodiment 2)
FIG. 2 is a diagram showing a circuit configuration of a high-frequency power amplifier according to Embodiment 2 of the present invention.

本実施の形態では、実施形態１を示す図１の高周波電力増幅器の前段にＵＭＴＳ方式のＢａｎｄ１（１９２０〜１９８０ＭＨｚ）、Ｂａｎｄ９（１７４９．９ＭＨｚ〜１７８４．９ＭＨｚ）の両方で動作する広帯域特性を有する電力増幅器１０３が接続されていることを特徴とする。この電力増幅器１０３のコレクタ電圧Ｖｃｃ３は、電源電圧Ｖｂａｔに接続されている。 In the present embodiment, power having a wide band characteristic that operates in both UMTS system Band 1 (1920 to 1980 MHz) and Band 9 (1749.9 to 1784.9 MHz) in the preceding stage of the high-frequency power amplifier of FIG. An amplifier 103 is connected. The collector voltage Vcc3 of the power amplifier 103 is connected to the power supply voltage Vbat.

本実施の形態では、広帯域特性の増幅器が一段追加された構成になっているが、２段以上の広帯域特性の増幅器が接続されていても同様であるのは言うまでもない。 In this embodiment, one stage of the broadband characteristic amplifier is added, but it goes without saying that the same thing can be said even if two or more stages of broadband characteristic amplifiers are connected.

（実施形態３）
図３は、本発明の実施形態３に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。 (Embodiment 3)
FIG. 3 is a diagram showing a circuit configuration of a high-frequency power amplifier according to Embodiment 3 of the present invention.

本実施の形態３では、電圧レギュレータ１３と電源Ｖｂａｔとの間にＤＣＤＣコンバータ１８を接続したことを特徴としている。本実施形態３では、ＤＣＤＣコンバータ５を用いることにより、電源電圧から電圧を昇圧することができる。これにより、オフ時の電力増幅器のコレクタ電圧を電源電圧Ｖｂａｔよりも大きくすることができる。つまり、図７におけるベース電圧が０の時のコレクタ電圧に対するベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃが電源電圧Ｖｂａｔよりも小さくすることができるので、オフしている電力増幅器の入出力間のオフ容量を減らすことができる。 The third embodiment is characterized in that a DCDC converter 18 is connected between the voltage regulator 13 and the power supply Vbat. In the third embodiment, by using the DCDC converter 5, the voltage can be boosted from the power supply voltage. Thereby, the collector voltage of the power amplifier at the time of OFF can be made larger than the power supply voltage Vbat. That is, since the base-collector capacitance Cbc relative to the collector voltage when the base voltage is 0 in FIG. 7 can be made smaller than the power supply voltage Vbat, the off-capacitance between the input and output of the off power amplifier is reduced. be able to.

（実施形態４）
図４は、本発明の実施形態４に係る高周波電力増幅器の回路構成を示す図である。 (Embodiment 4)
FIG. 4 is a diagram showing a circuit configuration of a high-frequency power amplifier according to Embodiment 4 of the present invention.

本実施形態４は、最大出力時に高効率、低歪となる２段電力増幅器１０４、１０１と、低・中電力出力時に高効率、低歪となる２段電力増幅器１０５，１０２との２種類の電力増幅器を内蔵し、それらを出力電力に応じてＯＮ／ＯＦＦして切り替える構成になっている。本実施形態４の高周波電力増幅器では、例えばバイポーラトランジスタを用いた電力増幅器の場合、ベース電流をＯＮ／ＯＦＦすることにより、出力電力に応じて２つの電力増幅器を切り替えることにより、最大出力電力と中出力電力の高効率、低歪を実現する。 The fourth embodiment has two types of two-stage power amplifiers 104 and 101 that have high efficiency and low distortion at the maximum output, and two-stage power amplifiers 105 and 102 that have high efficiency and low distortion at the time of low / medium power output. A power amplifier is built in, and the power amplifier is switched on and off according to the output power. In the high frequency power amplifier of the fourth embodiment, for example, in the case of a power amplifier using a bipolar transistor, the maximum output power and the medium power are switched by switching the two power amplifiers according to the output power by turning the base current ON / OFF. Realizes high output power efficiency and low distortion.

図４において、第１の電力増幅器１０１、１０４と第２の電力増幅器１０２、１０５のコレクタ電圧は、スイッチ２を用いて、各々別の電圧が供給される。例えば、第１の電力増幅器１０１、１０４がオフの状態には、制御電圧ＶｂａｎｄをＭＯＳトランジスタのオン電圧以上にして、ＮＯＴ回路１２の前にゲートが接続されているＭＯＳトランジスタ１４、１６はオンし、出力に接続されているＭＯＳトランジスタ１５、１７はオフして、電圧レギュレータ１３で減圧した電圧は第２の電力増幅器１０２、１０５のコレクタＶｃｃ２及びＶｃｃ５に供給され、Ｖｃｃ制御を行う。この時、オフしている第１の電力増幅器１０１、１０４のコレクタ電圧はＶｃｃ制御せずに、電源電圧Ｖｂａｔが供給される。このようにすることにより、図７に示した通り、バイポーラトランジスタがオフ、即ち、ベース電圧（Ｖｂ）が０の時のコレクタ電圧（Ｖｃ）に対するベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃは低いまま固定することができる。これは、換言すると、オフしている電力増幅器の入出力間のオフ容量を低い値に固定することができるので、通過アイソレーションが悪化を防ぐことができることを意味する。 In FIG. 4, the collector voltages of the first power amplifiers 101 and 104 and the second power amplifiers 102 and 105 are supplied with different voltages using the switch 2. For example, when the first power amplifiers 101 and 104 are turned off, the control voltage Vband is set to be equal to or higher than the ON voltage of the MOS transistor, and the MOS transistors 14 and 16 whose gates are connected before the NOT circuit 12 are turned on. The MOS transistors 15 and 17 connected to the outputs are turned off, and the voltage reduced by the voltage regulator 13 is supplied to the collectors Vcc2 and Vcc5 of the second power amplifiers 102 and 105 to perform Vcc control. At this time, the collector voltage of the first power amplifiers 101 and 104 that are turned off is not controlled by Vcc, and the power supply voltage Vbat is supplied. By doing so, as shown in FIG. 7, the bipolar transistor is turned off, that is, the base-collector capacitance Cbc with respect to the collector voltage (Vc) when the base voltage (Vb) is 0 is fixed to be low. Can do. In other words, this means that the off-capacitance between the input and output of the power amplifier that is turned off can be fixed to a low value, thereby preventing the passage isolation from deteriorating.

一方、第１の電力増幅器１０１、１０４がオンの状態には、制御電圧ＶｂａｎｄをＭＯＳトランジスタのオフ電圧以下にして、ＮＯＴ回路１２の前にゲートが接続されているＭＯＳトランジスタ１４、１６はオフし、出力に接続されているＭＯＳトランジスタ１５、１７はオンして、電圧レギュレータ１３で減圧した電圧は第１の電力増幅器１０１、１０４のコレクタＶｃｃ１及びＶｃｃ４に供給され、Ｖｃｃ制御を行う。この時、オフしている第２の電力増幅器１０２、１０５のコレクタ電圧はＶｃｃ制御せずに、電源電圧Ｖｂａｔが供給される。このようにすることにより、図７に示した通り、バイポーラトランジスタがオフ、即ち、ベース電圧（Ｖｂ）が０の時のコレクタ電圧（Ｖｃ）に対するベースーコレクタ間の容量Ｃｂｃは低いまま固定することができる。これは、換言すると、オフしている電力増幅器の入出力間のオフ容量を低い値に固定することができるので、通過アイソレーションが悪化を防ぐことができることを意味する。 On the other hand, when the first power amplifiers 101 and 104 are turned on, the control voltage Vband is set to be equal to or lower than the off-voltage of the MOS transistor, and the MOS transistors 14 and 16 having gates connected before the NOT circuit 12 are turned off. The MOS transistors 15 and 17 connected to the outputs are turned on, and the voltage reduced by the voltage regulator 13 is supplied to the collectors Vcc1 and Vcc4 of the first power amplifiers 101 and 104 to perform Vcc control. At this time, the collector voltage of the second power amplifiers 102 and 105 that are turned off is not Vcc-controlled and the power supply voltage Vbat is supplied. By doing so, as shown in FIG. 7, the bipolar transistor is turned off, that is, the base-collector capacitance Cbc with respect to the collector voltage (Vc) when the base voltage (Vb) is 0 is fixed to be low. Can do. In other words, this means that the off-capacitance between the input and output of the power amplifier that is turned off can be fixed to a low value, thereby preventing the passage isolation from deteriorating.

尚、本実施形態では、１つのＢａｎｄを想定しているが、第１の従来例と同様に並列接続することにより、複数のＢａｎｄに対応することができる。 In the present embodiment, one band is assumed, but a plurality of bands can be handled by connecting them in parallel as in the first conventional example.

また、本実施の形態では、バイポーラトランジスタを挙げたが、化合物半導体ヘテロ接合バイポーラトランジスタ、電界効果トランジスタを用いても同様の効果が得られるのはいうまでもない。 In this embodiment, a bipolar transistor is used. Needless to say, the same effect can be obtained by using a compound semiconductor heterojunction bipolar transistor or a field effect transistor.

また、各々の電力増幅器の段数に制限はないのは言うまでもない。 Needless to say, the number of stages of each power amplifier is not limited.

更に、本発明は、前記第２〜第４の実施形態を組合せても良いのは勿論である。 Further, the present invention may naturally combine the second to fourth embodiments.

以上説明したように、本発明は、マルチバンド・マルチモードに対応した高周波電力増幅器において、電力増幅器の通過アイソレーションの悪化を軽減して、電力増幅率やオンしている電力増幅器の入出力インピーダンスの変化による歪や電力効率の悪化を防ぐことができるので、移動端末装置等に適用すると好適である。 As described above, according to the present invention, in a high-frequency power amplifier that supports multiband and multimode, the deterioration of the pass isolation of the power amplifier is reduced, and the power amplification factor and the input / output impedance of the power amplifier that is turned on are reduced. It is preferable to apply to a mobile terminal device or the like because distortion due to changes in power and deterioration of power efficiency can be prevented.

１０１〜１０５高周波電力増幅器
２スイッチ
３エラーアンプ
４基準電圧回路
５、１４〜１７ＭＯＳトランジスタ
９，１１、１９，
２０，２３，２５抵抗
１２ＮＯＴ回路
１３電圧レギュレータ
１８ＤＣＤＣコンバータ
２１、２２、２４，２６電界効果トランジスタ
２７，２８整合回路
２９，３０インダクタ
３１バイポーラトランジスタ 101 to 105 High-frequency power amplifier 2 Switch 3 Error amplifier 4 Reference voltage circuit 5, 14 to 17 MOS transistors 9, 11, 19,
20, 23, 25 Resistor 12 NOT circuit 13 Voltage regulator 18 DCDC converter 21, 22, 24, 26 Field effect transistor 27, 28 Matching circuit 29, 30 Inductor 31 Bipolar transistor

Claims

In a high frequency power amplifier for power amplification of a high frequency signal in at least two frequency bands or at least two modes,
A plurality of power amplifiers composed of bipolar transistors are connected in parallel,
At least one of the plurality of power amplifiers is off;
The collector voltage of the power amplifier that is turned off is supplied with a higher voltage than the power amplifier that is turned on.

The high frequency power amplifier according to claim 1, wherein
A first power amplifier corresponding to the first frequency band;
A second power amplifier corresponding to the second frequency band;
A voltage regulator for adjusting the voltage of the power supply,
The inputs of the first and second power amplifiers are connected to each other,
And a switch connected between the collectors of the first and second power amplifiers, the voltage regulator, and the power source,
The switch connects the collector of the first power amplifier to the voltage regulator and connects the collector of the second power amplifier to the power source during operation of the first power amplifier, while the second power amplifier A high-frequency power amplifier comprising: a collector of the second power amplifier connected to the voltage regulator and a collector of the first power amplifier connected to the power source during operation of the power amplifier.

The high frequency power amplifier according to claim 1, wherein
A first power amplifier optimized for low power;
A second power amplifier optimized for high power;
A voltage regulator for adjusting the voltage of the power supply,
The inputs and outputs of the first and second power amplifiers are connected,
And a switch connected between the collectors of the first and second power amplifiers, the voltage regulator, and the power source,
The switch connects the collector of the first power amplifier to the voltage regulator and connects the collector of the second power amplifier to the power source during operation of the first power amplifier, while the second power amplifier A high-frequency power amplifier comprising: a collector of the second power amplifier connected to the voltage regulator and a collector of the first power amplifier connected to the power source during operation of the power amplifier.

In the high frequency power amplifier according to any one of claims 1, 2, and 3,
The high-frequency power amplifier, wherein the bipolar transistor is a hetero-bipolar transistor.

In the high frequency power amplifier according to any one of claims 1, 2, and 3,
The bipolar transistor is replaced with a field effect transistor, and the collector is replaced with a drain.

In the high frequency power amplifier according to any one of claims 1 to 5,
A high-frequency power amplifier, characterized in that another power amplifier is connected to the preceding stage of the plurality of power amplifiers.

In the high frequency power amplifier according to any one of claims 1 to 6,
A DCDC converter is connected between the voltage regulator and the power source.