JP2017112588A - Power amplifier circuit - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve uniformity of temperature distribution in a bipolar transistor.SOLUTION: A power amplifier circuit comprises: amplification transistors 210A and 210B each consisting of multiple unit transistors that are formed in a rectangular region; and a bias circuit for supplying a bias voltage or a bias current to the amplification transistors 210A and 210B. The bias circuit includes: a first bias transistor 220A; a second bias transistor 220B; a first voltage supply circuit 221A for supplying a first voltage that is reduced with temperature rising, to a base of the first bias transistor 220A; and a second voltage supply circuit 221B for supplying a second voltage which is reduced with temperature rising, to a base of the second bias transistor 220B. The second voltage supply circuit 221B is formed within a rectangular region.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、電力増幅回路に関する。   The present invention relates to a power amplifier circuit.

携帯電話等の移動体通信機においては、基地局へ送信する無線周波数（ＲＦ：Radio Frequency）信号の電力を増幅するために電力増幅回路が用いられる。電力増幅回路では、増幅素子として、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ（ＨＢＴ：Heterojunction Bipolar Transistor）等のバイポーラトランジスタが用いられる。   In a mobile communication device such as a mobile phone, a power amplifier circuit is used to amplify the power of a radio frequency (RF) signal transmitted to a base station. In the power amplifier circuit, a bipolar transistor such as a heterojunction bipolar transistor (HBT) is used as an amplifying element.

バイポーラトランジスタでは、ベース・エミッタ間電圧を一定で駆動すると、温度上昇に伴ってコレクタ電流が増加していくことが知られている。コレクタ電流の増加によって消費電力が増加すると、素子の温度が上昇し、これによってさらにコレクタ電流が増加するという正帰還（熱暴走）が発生し得る。そのため、電力増幅回路にバイポーラトランジスタを用いる場合、バイポーラトランジスタの熱暴走を抑制することが求められる。例えば、特許文献１には、バイポーラトランジスタの温度変化を温度制御素子に伝達するために、熱伝導の良好な金属を使用した熱伝導配線を使用し、バイポーラトランジスタに供給されるバイアス電圧を制御することによって熱暴走を抑制する構成が開示されている。   In bipolar transistors, it is known that when the base-emitter voltage is driven at a constant level, the collector current increases as the temperature rises. When the power consumption increases due to the increase in the collector current, the temperature of the element rises, which may cause a positive feedback (thermal runaway) in which the collector current further increases. Therefore, when using a bipolar transistor in the power amplifier circuit, it is required to suppress thermal runaway of the bipolar transistor. For example, in Patent Document 1, in order to transmit a temperature change of a bipolar transistor to a temperature control element, a heat conduction wiring using a metal having good heat conduction is used, and a bias voltage supplied to the bipolar transistor is controlled. The structure which suppresses thermal runaway by this is disclosed.

特開２００６−１４７６６５号公報JP 2006-147665 A

特許文献１に開示された構成では、温度制御素子に伝達する時間を早くするため、熱伝導配線を使用し、熱暴走を抑制しているが、この構成の対策は、コストアップにつながる。加えて、電力増幅回路では、複数の単位トランジスタ（「フィンガー」ともいう。）により構成されるバイポーラトランジスタが用いられることがある。このようなバイポーラトランジスタでは、素子内の温度分布が不均一になることがある。具体的には、素子の中心付近の温度が高くなる一方、素子の外縁付近の温度が低くなる。そのため、素子の中心付近に形成された単位トランジスタの動作特性と、素子の外縁付近に形成された単位トランジスタの動作特性とに差異が生じ、バイポーラトランジスタの歪み特性が劣化することとなる。特許文献１には、このように複数の単位トランジスタにより構成されるバイポーラトランジスタにおいて、素子内の温度分布を均一化する手法は開示されていない。   In the configuration disclosed in Patent Document 1, in order to shorten the time for transmission to the temperature control element, the heat conduction wiring is used to suppress thermal runaway, but the countermeasure of this configuration leads to an increase in cost. In addition, in a power amplifier circuit, a bipolar transistor including a plurality of unit transistors (also referred to as “finger”) may be used. In such a bipolar transistor, the temperature distribution in the device may be non-uniform. Specifically, the temperature near the center of the element increases, while the temperature near the outer edge of the element decreases. Therefore, there is a difference between the operation characteristics of the unit transistor formed near the center of the element and the operation characteristics of the unit transistor formed near the outer edge of the element, and the distortion characteristics of the bipolar transistor are deteriorated. Patent Document 1 does not disclose a technique for making the temperature distribution in the element uniform in the bipolar transistor constituted by a plurality of unit transistors.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、複数の単位トランジスタにより構成されるバイポーラトランジスタを備える電力増幅回路において、バイポーラトランジスタにおける温度分布の均一性を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to improve the uniformity of temperature distribution in a bipolar transistor in a power amplifier circuit including a bipolar transistor composed of a plurality of unit transistors.

本発明の一側面に係る電力増幅回路は、第１の信号を増幅して第２の信号を出力する第１の増幅トランジスタと、第１の増幅トランジスタにバイアス電圧又はバイアス電流を供給するバイアス回路と、を備え、第１の増幅トランジスタは、矩形領域に形成された複数の単位トランジスタを含み、バイアス回路は、複数の単位トランジスタのうちの第１のグループの単位トランジスタのベースに第１のバイアス電圧又は第１のバイアス電流を供給する第１のバイアストランジスタと、複数の単位トランジスタのうちの第２のグループの単位トランジスタのベースに第２のバイアス電圧又は第２のバイアス電流を供給する第２のバイアストランジスタと、温度の上昇に伴って低下する第１の電圧を第１のバイアストランジスタのベースに供給する第１の電圧供給回路と、温度の上昇に伴って低下する第２の電圧を第２のバイアストランジスタのベースに供給する第２の電圧供給回路と、を含み、第２の電圧供給回路は、矩形領域の内部に形成される。   A power amplifier circuit according to one aspect of the present invention includes a first amplifier transistor that amplifies a first signal and outputs a second signal, and a bias circuit that supplies a bias voltage or a bias current to the first amplifier transistor And the first amplifying transistor includes a plurality of unit transistors formed in a rectangular region, and the bias circuit includes a first bias at a base of the first group of unit transistors of the plurality of unit transistors. A first bias transistor that supplies a voltage or a first bias current, and a second bias transistor that supplies a second bias voltage or a second bias current to the base of a second group of unit transistors of the plurality of unit transistors. And a first voltage that decreases with increasing temperature are supplied to the base of the first bias transistor. 1 voltage supply circuit, and a second voltage supply circuit that supplies a second voltage that decreases as the temperature rises to the base of the second bias transistor. The second voltage supply circuit is rectangular. It is formed inside the region.

本発明によれば、複数の単位トランジスタにより構成されるバイポーラトランジスタを備える電力増幅回路において、バイポーラトランジスタにおける温度分布の均一性を向上させることが可能となる。   According to the present invention, in a power amplifier circuit including a bipolar transistor composed of a plurality of unit transistors, it is possible to improve the uniformity of temperature distribution in the bipolar transistor.

本発明の一実施形態である電力増幅回路１００の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the power amplifier circuit 100 which is one Embodiment of this invention. 電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂ及びバイアス回路１４０Ａ，１４０Ｂの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of power amplifier 120A, 120B and bias circuit 140A, 140B. 電力増幅回路１００のレイアウトの一例を示す図である。2 is a diagram illustrating an example of a layout of a power amplifier circuit 100. FIG. 電力増幅回路１００のレイアウトの他の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating another example of the layout of the power amplifier circuit 100. FIG. 電力増幅回路１００のレイアウトの他の一例を示す図である。3 is a diagram illustrating another example of the layout of the power amplifier circuit 100. FIG. 電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂ及びバイアス回路１４０Ａ，１４０Ｂの詳細レイアウトの一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the detailed layout of power amplifier 120A, 120B and bias circuit 140A, 140B. 図４に示すＡ−Ａ’線での断面（単位トランジスタの断面）の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a cross section (cross section of a unit transistor) taken along line A-A ′ illustrated in FIG. 4. 図４に示すＢ−Ｂ’線での断面の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the cross section in the B-B 'line | wire shown in FIG. 各単位トランジスタの温度を示す図である。It is a figure which shows the temperature of each unit transistor. 各単位トランジスタの熱抵抗を示す図である。It is a figure which shows the thermal resistance of each unit transistor. 電力増幅回路１００における温度分布のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the simulation result of the temperature distribution in the power amplifier circuit. 電力増幅回路１００における温度分布のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。It is a figure which shows another example of the simulation result of the temperature distribution in the power amplifier circuit. 図７、図９、及び図１０に示した配列（２列配置、１列配置、及び４列配置）において、電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）の位置を変化させた場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。Simulation results when the position of the voltage supply circuit 221A (diodes 230A and 231A) is changed in the arrangements (two-row arrangement, one-row arrangement, and four-row arrangement) shown in FIG. 7, FIG. 9, and FIG. It is a figure which shows an example. 図９に示した配列（１列配置）において、単位トランジスタ間の距離（ピッチ）を変化させた場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a simulation result when the distance (pitch) between unit transistors is changed in the array (arrangement of one row) illustrated in FIG. 9.

以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態である電力増幅回路１００の構成を示す図である。電力増幅回路１００は、例えば、携帯電話等の移動体通信機において、基地局に送信するＲＦ信号の電力を増幅するための集積回路である。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a power amplifier circuit 100 according to an embodiment of the present invention. The power amplifier circuit 100 is an integrated circuit for amplifying the power of an RF signal transmitted to a base station, for example, in a mobile communication device such as a mobile phone.

図１に示すように、電力増幅回路１００は、電力増幅器１１０，１２０Ａ，１２０Ｂ、バイアス回路１３０，１４０Ａ，１４０Ｂ、整合回路（ＭＮ：Matching Network）１５０，１６０、及びインダクタ１７０，１８０を備える。   As shown in FIG. 1, the power amplifier circuit 100 includes power amplifiers 110, 120A, 120B, bias circuits 130, 140A, 140B, matching circuits (MN) 150, 160, and inductors 170, 180.

電力増幅器１１０，１２０Ａ，１２０Ｂは、二段の増幅回路を構成している。電力増幅器１１０には、インダクタ１７０を介して電源電圧Ｖｃｃが供給される。また、電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂには、インダクタ１８０を介して電源電圧Ｖｃｃが供給される。電力増幅器１１０は、ＲＦ信号ＲＦｉｎ１（第３の信号）を増幅し、増幅信号ＲＦｏｕｔ１（第１の信号）を出力する。電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂは、ＲＦ信号ＲＦｉｎ２（ＲＦｏｕｔ１）（第１の信号）を増幅し、増幅信号ＲＦｏｕｔ２（第２の信号）を出力する。電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂは、並列に接続されている。電力増幅器１２０Ａは、比較的低い電力レベルで動作するローパワーモード（ＬＰＭ）（第１の電力モード）及び比較的高い電力レベルで動作するハイパワーモード（ＨＰＭ）（第２の電力モード）のいずれにおいてもオンとなる。他方、電力増幅器１２０Ｂは、ローパワーモードの場合はオフとなり、ハイパワーモードの場合にオンとなる。従って、電力増幅回路１００では、ローパワーモードの場合は、電力増幅器１１０，１２０Ａによって増幅が行われ、ハイパワーモードの場合は、電力増幅器１１０，１２０Ａ，１２０Ｂによって増幅が行われる。電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂは、複数の単位トランジスタ（「フィンガー」ともいう。）を備えるバイポーラトランジスタ（例えばＨＢＴ）を用いて構成されている。当該バイポーラトランジスタは、例えば、１６個の単位トランジスタを備え、電力増幅器１２０Ａは４個の単位トランジスタにより構成され、電力増幅器１２０Ｂは１２個の単位トランジスタにより構成される。なお、ここで示した単位トランジスタの数は一例であり、これに限定されない。   The power amplifiers 110, 120A and 120B constitute a two-stage amplifier circuit. The power amplifier 110 is supplied with the power supply voltage Vcc via the inductor 170. The power amplifiers 120A and 120B are supplied with the power supply voltage Vcc via the inductor 180. The power amplifier 110 amplifies the RF signal RFin1 (third signal) and outputs an amplified signal RFout1 (first signal). The power amplifiers 120A and 120B amplify the RF signal RFin2 (RFout1) (first signal) and output an amplified signal RFout2 (second signal). The power amplifiers 120A and 120B are connected in parallel. The power amplifier 120A has either a low power mode (LPM) that operates at a relatively low power level (first power mode) or a high power mode (HPM) that operates at a relatively high power level (second power mode). Also on. On the other hand, the power amplifier 120B is turned off in the low power mode and turned on in the high power mode. Therefore, in the power amplifier circuit 100, amplification is performed by the power amplifiers 110 and 120A in the low power mode, and amplification is performed by the power amplifiers 110, 120A, and 120B in the high power mode. The power amplifiers 120A and 120B are configured using a bipolar transistor (for example, HBT) including a plurality of unit transistors (also referred to as “finger”). The bipolar transistor includes, for example, 16 unit transistors, the power amplifier 120A includes four unit transistors, and the power amplifier 120B includes 12 unit transistors. The number of unit transistors shown here is only an example, and the present invention is not limited to this.

バイアス回路１３０，１４０Ａ，１４０Ｂは、それぞれ、電力増幅器１１０，１２０Ａ，１２０Ｂにバイアス電圧又はバイアス電流を供給するための回路である。バイアス回路１３０，１４０Ａ，１４０Ｂには、バッテリ電圧Ｖｂａｔが供給される。バイアス回路１３０は、バイアス制御電圧Ｖｂｉａｓ１に基づいて、電力増幅器１１０にバイアス電圧又はバイアス電流を供給する。同様に、バイアス回路１４０Ａ，１４０Ｂは、それぞれ、バイアス制御電圧Ｖｂｉａｓ２，Ｖｂｉａｓ３に基づいて、電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂにバイアス電圧又はバイアス電流を供給する。ローパワーモードの場合、バイアス回路１４０Ｂが電力増幅器１２０Ｂにバイアス電圧又はバイアス電流を供給しないことにより、電力増幅器１２０Ｂがオフとなる。なお、電力増幅器１２０Ｂをオフとするための仕組みはこれに限られない。例えば、電力増幅器１２０Ｂへの電源電圧又は接地電圧の供給を停止することにより、電力増幅器１２０Ｂをオフとしてもよい。   The bias circuits 130, 140A, and 140B are circuits for supplying a bias voltage or a bias current to the power amplifiers 110, 120A, and 120B, respectively. The battery voltage Vbat is supplied to the bias circuits 130, 140A, and 140B. The bias circuit 130 supplies a bias voltage or a bias current to the power amplifier 110 based on the bias control voltage Vbias1. Similarly, the bias circuits 140A and 140B supply a bias voltage or a bias current to the power amplifiers 120A and 120B based on the bias control voltages Vbias2 and Vbias3, respectively. In the low power mode, the bias circuit 140B does not supply a bias voltage or a bias current to the power amplifier 120B, so that the power amplifier 120B is turned off. The mechanism for turning off power amplifier 120B is not limited to this. For example, the power amplifier 120B may be turned off by stopping the supply of the power supply voltage or the ground voltage to the power amplifier 120B.

整合回路１５０，１６０は、回路間のインピーダンスを整合させるために設けられている。整合回路１５０，１６０は、例えば、インダクタやキャパシタを用いて構成される。   Matching circuits 150 and 160 are provided to match impedances between circuits. The matching circuits 150 and 160 are configured using, for example, an inductor or a capacitor.

図２は、電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂ及びバイアス回路１４０Ａ，１４０Ｂの構成例を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of the power amplifiers 120A and 120B and the bias circuits 140A and 140B.

電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂは、複数の単位トランジスタにより構成されるバイポーラトランジスタ２００（第１の増幅トランジスタ）を用いて構成されている。電力増幅器１２０Ａは、複数の単位トランジスタのうちの第１のグループ（例えば４個）の単位トランジスタ２１０Ａ、抵抗器２１１Ａ、及びキャパシタ２１２Ａを備える。同様に、電力増幅器１２０Ｂは、複数の単位トランジスタのうちの第２のグループ（例えば１２個）の単位トランジスタ２１０Ｂ、抵抗器２１１Ｂ、及びキャパシタ２１２Ｂを備える。   The power amplifiers 120A and 120B are configured using a bipolar transistor 200 (first amplifying transistor) including a plurality of unit transistors. The power amplifier 120A includes a first group (for example, four) unit transistors 210A, a resistor 211A, and a capacitor 212A among the plurality of unit transistors. Similarly, the power amplifier 120B includes a second group (for example, twelve) unit transistors 210B, a resistor 211B, and a capacitor 212B among the plurality of unit transistors.

第１のグループの単位トランジスタ２１０Ａは、コレクタに、インダクタ１８０を介して電源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースに、キャパシタ２１２Ａを介してＲＦ信号ＲＦｉｎ２が供給され、エミッタが接地される。また、第１のグループの単位トランジスタ２１０Ａのベースには、抵抗器２１１Ａを介してバイアス電圧又はバイアス電流が供給される。第２のグループの単位トランジスタ２１０Ｂは、コレクタに、インダクタ１８０を介して電源電圧Ｖｃｃが供給され、ベースに、キャパシタ２１２Ｂを介してＲＦ信号ＲＦｉｎ２が供給され、エミッタが接地される。また、第２のグループの単位トランジスタ２１０Ｂのベースには、抵抗器２１１Ｂを介してバイアス電圧又はバイアス電流が供給される。これにより、バイポーラトランジスタ２００のコレクタから増幅信号ＲＦｏｕｔ２が出力される。   In the first group of unit transistors 210A, the power supply voltage Vcc is supplied to the collector via the inductor 180, the RF signal RFin2 is supplied to the base via the capacitor 212A, and the emitter is grounded. Further, a bias voltage or a bias current is supplied to the base of the unit transistor 210A of the first group via the resistor 211A. In the second group of unit transistors 210B, the power supply voltage Vcc is supplied to the collector via the inductor 180, the RF signal RFin2 is supplied to the base via the capacitor 212B, and the emitter is grounded. Further, a bias voltage or a bias current is supplied to the base of the second group of unit transistors 210B via the resistor 211B. As a result, the amplified signal RFout2 is output from the collector of the bipolar transistor 200.

バイアス回路１４０Ａは、バイポーラトランジスタ２２０Ａ（例えばＨＢＴ）、電圧供給回路２２１Ａ、キャパシタ２２２Ａ、及び抵抗器２２３Ａを備える。   The bias circuit 140A includes a bipolar transistor 220A (for example, HBT), a voltage supply circuit 221A, a capacitor 222A, and a resistor 223A.

バイポーラトランジスタ２２０Ａ（第１のバイアストランジスタ）は、コレクタにバッテリ電圧Ｖｂａｔが供給され、ベースに電圧供給回路２２１Ａから電圧（第１の電圧）が供給され、エミッタから、抵抗器２１１Ａを介して、第１のグループの単位トランジスタ２１０Ａのベースにバイアス電圧（第１のバイアス電圧）又はバイアス電流（第１のバイアス電流）を供給する。   In the bipolar transistor 220A (first bias transistor), the battery voltage Vbat is supplied to the collector, the voltage (first voltage) is supplied from the voltage supply circuit 221A to the base, and the first voltage is supplied from the emitter via the resistor 211A. A bias voltage (first bias voltage) or a bias current (first bias current) is supplied to the bases of one group of unit transistors 210A.

電圧供給回路２２１Ａ（第１の電圧供給回路）は、バイアス制御電圧Ｖｂｉａｓ２に基づいて、バイポーラトランジスタ２２０Ａのベース電圧を制御する。具体的には、電圧供給回路２２１Ａは、ダイオード２３０Ａ（第１のダイオード）及びダイオード２３１Ａ（第２のダイオード）を備える。ダイオード２３０Ａ，２３１Ａは直列接続され、ダイオード２３０Ａのアノードがバイポーラトランジスタ２２０Ａのベースに接続され、ダイオード２３１Ａのカソードが接地される。キャパシタ２２２Ａは、ダイオード２３０Ａ，２３１Ａと並列に接続される。また、ダイオード２３０Ａのアノードには、抵抗器２２３Ａを介してバイアス制御電圧Ｖｂｉａｓ２が供給される。これにより、ダイオード２３０Ａのアノードには、ダイオード２３０Ａ，２３１Ａの順方向電圧に応じた電圧（第１の電圧）が生成され、この電圧が、バイポーラトランジスタ２２０Ａのベースに供給される。この電圧は、ダイオード２３０Ａ，２３１Ａの順方向電圧の特性により、温度の上昇に伴い低下する。キャパシタ２２２Ａは、電圧供給回路２２１Ａにより供給される電圧を安定させるために設けられている。なお、電圧供給回路２２１Ａにおけるダイオード２３０Ａ，２３１Ａを、それぞれ、Ｄ１，Ｄ２と表記することがある。ダイオード２３０Ａ，２３１Ａは、それぞれ、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタにより構成することができる。ここでは、電圧供給回路２２１Ａを、ダイオードを用いて構成する例を示したが、電圧供給回路２２１Ａを構成する素子はこれに限られない。   The voltage supply circuit 221A (first voltage supply circuit) controls the base voltage of the bipolar transistor 220A based on the bias control voltage Vbias2. Specifically, the voltage supply circuit 221A includes a diode 230A (first diode) and a diode 231A (second diode). The diodes 230A and 231A are connected in series, the anode of the diode 230A is connected to the base of the bipolar transistor 220A, and the cathode of the diode 231A is grounded. Capacitor 222A is connected in parallel with diodes 230A and 231A. Further, the bias control voltage Vbias2 is supplied to the anode of the diode 230A via the resistor 223A. Thereby, a voltage (first voltage) corresponding to the forward voltage of the diodes 230A and 231A is generated at the anode of the diode 230A, and this voltage is supplied to the base of the bipolar transistor 220A. This voltage decreases with increasing temperature due to the forward voltage characteristics of the diodes 230A and 231A. The capacitor 222A is provided to stabilize the voltage supplied by the voltage supply circuit 221A. The diodes 230A and 231A in the voltage supply circuit 221A may be denoted as D1 and D2, respectively. Each of the diodes 230A and 231A can be composed of a diode-connected bipolar transistor. Here, an example is shown in which the voltage supply circuit 221A is configured using a diode, but the elements configuring the voltage supply circuit 221A are not limited thereto.

バイアス回路１４０Ｂは、バイポーラトランジスタ２２０Ｂ（例えばＨＢＴ）、電圧供給回路２２１Ｂ、キャパシタ２２２Ｂ、及び抵抗器２２３Ｂを備える。   The bias circuit 140B includes a bipolar transistor 220B (for example, HBT), a voltage supply circuit 221B, a capacitor 222B, and a resistor 223B.

バイポーラトランジスタ２２０Ｂ（第２のバイアストランジスタ）は、コレクタにバッテリ電圧Ｖｂａｔが供給され、ベースに電圧供給回路２２１Ｂから電圧（第２の電圧）が供給され、エミッタから、抵抗器２１１Ｂを介して、第２のグループの単位トランジスタ２１０Ｂのベースにバイアス電圧（第２のバイアス電圧）又はバイアス電流（第２のバイアス電流）を供給する。   In the bipolar transistor 220B (second bias transistor), a battery voltage Vbat is supplied to the collector, a voltage (second voltage) is supplied to the base from the voltage supply circuit 221B, and the first is supplied from the emitter via the resistor 211B. A bias voltage (second bias voltage) or a bias current (second bias current) is supplied to the bases of the two groups of unit transistors 210B.

電圧供給回路２２１Ｂ（第２の電圧供給回路）は、バイアス制御電圧Ｖｂｉａｓ３に基づいて、バイポーラトランジスタ２２０Ｂのベース電圧を制御する。具体的には、電圧供給回路２２１Ｂは、ダイオード２３０Ｂ（第３のダイオード）及びダイオード２３１Ｂ（第４のダイオード）を備える。ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂは直列接続され、ダイオード２３０Ｂのアノードがバイポーラトランジスタ２２０Ｂのベースに接続され、ダイオード２３１Ｂのカソードが接地される。キャパシタ２２２Ｂは、ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂと並列に接続される。また、ダイオード２３０Ｂのアノードには、抵抗器２２３Ｂを介してバイアス制御電圧Ｖｂｉａｓ３が供給される。これにより、ダイオード２３０Ｂのアノードには、ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂの順方向電圧に応じた電圧（第２の電圧）が生成され、この電圧が、バイポーラトランジスタ２２０Ｂのベースに供給される。この電圧は、ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂの順方向電圧の特性により、温度の上昇に伴い低下する。キャパシタ２２２Ｂは、電圧供給回路２２１Ｂにより供給される電圧を安定させるために設けられている。なお、電圧供給回路２２１Ｂにおけるダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂを、それぞれ、Ｄ１，Ｄ２と表記することがある。ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂは、それぞれ、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタにより構成することができる。ここでは、電圧供給回路２２１Ｂを、ダイオードを用いて構成する例を示したが、電圧供給回路２２１Ｂを構成する素子はこれに限られない。   The voltage supply circuit 221B (second voltage supply circuit) controls the base voltage of the bipolar transistor 220B based on the bias control voltage Vbias3. Specifically, the voltage supply circuit 221B includes a diode 230B (third diode) and a diode 231B (fourth diode). The diodes 230B and 231B are connected in series, the anode of the diode 230B is connected to the base of the bipolar transistor 220B, and the cathode of the diode 231B is grounded. Capacitor 222B is connected in parallel with diodes 230B and 231B. Also, the bias control voltage Vbias3 is supplied to the anode of the diode 230B via the resistor 223B. As a result, a voltage (second voltage) corresponding to the forward voltage of the diodes 230B and 231B is generated at the anode of the diode 230B, and this voltage is supplied to the base of the bipolar transistor 220B. This voltage decreases as the temperature increases due to the forward voltage characteristics of the diodes 230B and 231B. The capacitor 222B is provided to stabilize the voltage supplied by the voltage supply circuit 221B. The diodes 230B and 231B in the voltage supply circuit 221B may be denoted as D1 and D2, respectively. Each of the diodes 230B and 231B can be constituted by a diode-connected bipolar transistor. Here, an example is shown in which the voltage supply circuit 221B is configured using a diode, but the elements configuring the voltage supply circuit 221B are not limited thereto.

図２では、電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂ及びバイアス回路１４０Ａ，１４０Ｂの構成を説明したが、電力増幅器１１０及びバイアス回路１３０も同様の構成である。即ち、電力増幅器１１０は、電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂと同様に、増幅素子としてバイポーラトランジスタ（第２の増幅トランジスタ）を備える。   Although the configuration of the power amplifiers 120A and 120B and the bias circuits 140A and 140B has been described with reference to FIG. 2, the power amplifier 110 and the bias circuit 130 have the same configuration. That is, the power amplifier 110 includes a bipolar transistor (second amplification transistor) as an amplification element, similarly to the power amplifiers 120A and 120B.

図３Ａは、電力増幅回路１００のレイアウトの一例を示す図である。なお、図３に示すレイアウトは概略であり、電力増幅回路１００の全ての構成を示しているものではない。   FIG. 3A is a diagram illustrating an example of the layout of the power amplifier circuit 100. Note that the layout shown in FIG. 3 is a schematic and does not show the entire configuration of the power amplifier circuit 100.

図３Ａに示すように、電力増幅回路１００では、バイアス回路１４０Ａの一部である電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外部に設けられている。他方、バイアス回路１４０Ｂの一部である電圧供給回路２２１Ｂは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の内部に設けられている。また、詳細は後述するが、電力増幅器１２０Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心（矩形領域の２つの対角線の交点）を含まない領域（第１のサブ領域）に形成され、電力増幅器１２０Ｂは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心を含む領域（第２のサブ領域）に形成されている。なお、電力増幅器１２０Ａが矩形領域の中心を含まない領域に形成されているとは、電力増幅器１２０Ａを構成するバイポーラトランジスタの一部が矩形領域の中心に形成されていないことである。また、電力増幅器１２０Ｂが矩形領域の中心を含む領域に形成されているとは、電力増幅器１２０Ｂを構成するバイポーラトランジスタの一部が矩形領域の中心に形成されていることとする。   As shown in FIG. 3A, in the power amplifier circuit 100, the voltage supply circuit 221A, which is a part of the bias circuit 140A, is provided outside the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. On the other hand, the voltage supply circuit 221B, which is a part of the bias circuit 140B, is provided inside a rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. Although details will be described later, the power amplifier 120A is formed in a region (first sub-region) that does not include the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed (intersection of two diagonal lines of the rectangular region). The amplifier 120B is formed in a region (second subregion) including the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. The power amplifier 120A being formed in a region not including the center of the rectangular region means that a part of the bipolar transistor constituting the power amplifier 120A is not formed in the center of the rectangular region. Further, the power amplifier 120B being formed in a region including the center of the rectangular region means that a part of the bipolar transistor constituting the power amplifier 120B is formed in the center of the rectangular region.

バイポーラトランジスタ２００は、動作に伴い温度が上昇する。温度上昇は、特に、ハイパワーモードの動作時に顕著である。温度上昇により、バイポーラトランジスタ２００のコレクタ電流が増加すると、さらにバイポーラトランジスタ２００の温度が上昇し、熱暴走を引き起こす可能性がある。そこで、電力増幅回路１００では、電圧供給回路２２１Ａ，２２１Ｂによって熱暴走を抑制している。   The temperature of the bipolar transistor 200 increases with operation. The temperature rise is particularly noticeable during the operation in the high power mode. If the collector current of the bipolar transistor 200 increases due to the temperature rise, the temperature of the bipolar transistor 200 further rises, which may cause thermal runaway. Therefore, in the power amplifier circuit 100, thermal runaway is suppressed by the voltage supply circuits 221A and 221B.

バイポーラトランジスタ２００の温度が上昇すると、電圧供給回路２２１Ｂの温度が上昇する。それに伴い、ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂの順方向電圧が下がり、バイポーラトランジスタ２２０Ｂのベースに供給される電圧が下がる。これにより、電力増幅器１２０Ｂに供給されるバイアス電圧又はバイアス電流が低下し、バイポーラトランジスタ２００の温度上昇が抑制される。熱によるダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂの順方向電圧が下がることを増幅器と電圧供給回路との熱結合と呼ぶ。   When the temperature of the bipolar transistor 200 rises, the temperature of the voltage supply circuit 221B rises. As a result, the forward voltage of the diodes 230B and 231B decreases, and the voltage supplied to the base of the bipolar transistor 220B decreases. As a result, the bias voltage or bias current supplied to the power amplifier 120B decreases, and the temperature rise of the bipolar transistor 200 is suppressed. The decrease in the forward voltage of the diodes 230B and 231B due to heat is called thermal coupling between the amplifier and the voltage supply circuit.

ここで、バイポーラトランジスタ２００の温度分布は、電圧供給回路２２１Ａ，２２１Ｂによる制御を無視すると、素子の中心付近の温度が高くなる一方、素子の外縁付近の温度が低くなる。即ち、バイポーラトランジスタ２００では、電力増幅器１２０Ａの温度が比較的低くなる。そこで、本実施形態では、電圧供給回路２２１Ｂをバイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の内部に設ける一方、電圧供給回路２２１Ａをバイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外部に設けている。このようなレイアウトにより、電圧供給回路２２１Ａの温度は、電圧供給回路２２１Ｂの温度よりも低くなる。従って、電力増幅器１２０Ｂと比較して、電力増幅器１２０Ａに供給されるバイアス電圧又はバイアス電流の低下が抑制される。これにより、電力増幅器１２０Ａが形成されている領域の温度低下が抑制され、バイポーラトランジスタ２００全体における温度分布の均一性を向上させることができる。   Here, in the temperature distribution of the bipolar transistor 200, if the control by the voltage supply circuits 221A and 221B is ignored, the temperature in the vicinity of the center of the element increases, while the temperature in the vicinity of the outer edge of the element decreases. That is, in the bipolar transistor 200, the temperature of the power amplifier 120A is relatively low. Therefore, in the present embodiment, the voltage supply circuit 221B is provided inside the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed, while the voltage supply circuit 221A is provided outside the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. With such a layout, the temperature of the voltage supply circuit 221A is lower than the temperature of the voltage supply circuit 221B. Therefore, a decrease in the bias voltage or bias current supplied to the power amplifier 120A is suppressed as compared with the power amplifier 120B. Thereby, the temperature drop in the region where the power amplifier 120A is formed is suppressed, and the uniformity of the temperature distribution in the entire bipolar transistor 200 can be improved.

特に、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域に隣接して形成されると好ましい。例えば、図３Ａに示すレイアウトでは、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁と、バイアス回路１４０Ａのバイポーラトランジスタ２２０Ａとの間に形成されている。バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域に隣接する領域は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域内よりは低温であるものの、バイポーラトランジスタ２００の温度上昇に伴い、温度が上昇する。これにより、電圧供給回路２２１Ａの温度が上昇し、電力増幅器１２０Ａに供給されるバイアス電圧又はバイアス電流が低下し、熱暴走を抑制することができる。   In particular, the voltage supply circuit 221A is preferably formed adjacent to a rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. For example, in the layout shown in FIG. 3A, the voltage supply circuit 221A is formed between the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed and the bipolar transistor 220A of the bias circuit 140A. Although the region adjacent to the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed is at a lower temperature than in the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed, the temperature increases as the temperature of the bipolar transistor 200 increases. As a result, the temperature of the voltage supply circuit 221A increases, the bias voltage or bias current supplied to the power amplifier 120A decreases, and thermal runaway can be suppressed.

電圧供給回路２２１Ａは、図３Ａに示す領域に限られず、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域に隣接する任意の領域に形成してもよい。例えば、図３Ｂに示すように、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁と、電力増幅器１１０等の他の素子との間の領域３００に形成してもよい。また例えば、図３Ｃに示すように、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁と、ワイヤボンディング用の端子３１０〜３１３との間の領域３２０に形成してもよい。なお、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域に隣接する領域とは別の領域に形成されてもよい。例えば、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域と、電圧供給回路２２１が形成された領域との間に、別の素子が形成されてもよい。   The voltage supply circuit 221A is not limited to the region shown in FIG. 3A, and may be formed in any region adjacent to the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. For example, as shown in FIG. 3B, the voltage supply circuit 221A may be formed in a region 300 between the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed and another element such as the power amplifier 110. Further, for example, as shown in FIG. 3C, the voltage supply circuit 221A may be formed in a region 320 between the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed and the terminals 310 to 313 for wire bonding. The voltage supply circuit 221A may be formed in a region different from the region adjacent to the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. For example, another element may be formed between the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed and the region where the voltage supply circuit 221 is formed.

図４は、電力増幅器１２０Ａ，１２０Ｂ及びバイアス回路１４０Ａ，１４０Ｂの詳細レイアウトの一例を示す図である。   FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a detailed layout of the power amplifiers 120A and 120B and the bias circuits 140A and 140B.

図４には、バイポーラトランジスタ２００を構成する１６個の単位トランジスタ（フィンガー）Ｆ１〜Ｆ１６が示されている。１６個の単位トランジスタは、２列（Ｆ１〜Ｆ８及びＦ９〜Ｆ１６）に整列されて形成されている。電力増幅器１２０Ａは、４個の単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ９，Ｆ１０を含む。電力増幅器１２０Ｂは、１２個の単位トランジスタＦ３〜Ｆ８，Ｆ１１〜Ｆ１６を含む。単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ９，Ｆ１０は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心を含まない領域（第１のサブ領域）に形成されている。単位トランジスタＦ３〜Ｆ８，Ｆ１１〜Ｆ１６は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心を含む領域（第２のサブ領域）に形成されている。   FIG. 4 shows 16 unit transistors (fingers) F1 to F16 constituting the bipolar transistor 200. The 16 unit transistors are arranged in two rows (F1 to F8 and F9 to F16). The power amplifier 120A includes four unit transistors F1, F2, F9, and F10. The power amplifier 120B includes twelve unit transistors F3 to F8 and F11 to F16. The unit transistors F1, F2, F9, and F10 are formed in a region (first sub-region) that does not include the center of the rectangular region in which the bipolar transistor 200 is formed. The unit transistors F3 to F8 and F11 to F16 are formed in a region (second subregion) including the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed.

各単位トランジスタのベースには、ＲＦ入力配線４００を介してＲＦ信号ＲＦｉｎ２が供給される。電力増幅器１２０Ａの単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ９，Ｆ１０のベースには、バイポーラトランジスタ２２０Ａから、配線４１０を介してバイアス電圧又はバイアス電流が供給される。電力増幅器１２０Ｂの単位トランジスタＦ３〜Ｆ８，Ｆ１１〜Ｆ１６のベースには、バイポーラトランジスタ２２０Ｂから、配線４２０を介してバイアス電圧又はバイアス電流が供給される。各単位トランジスタのコレクタは、コレクタ配線４３０に接続される。各単位トランジスタのエミッタは、エミッタ配線４４０に接続され、バイアホール４５０を介して接地される。なお、ここに示した単位トランジスタの数や列数は一例であり、これに限定されない。   An RF signal RFin2 is supplied to the base of each unit transistor via the RF input wiring 400. A bias voltage or a bias current is supplied from the bipolar transistor 220A through the wiring 410 to the bases of the unit transistors F1, F2, F9, and F10 of the power amplifier 120A. A bias voltage or a bias current is supplied from the bipolar transistor 220B through the wiring 420 to the bases of the unit transistors F3 to F8 and F11 to F16 of the power amplifier 120B. The collector of each unit transistor is connected to collector wiring 430. The emitter of each unit transistor is connected to the emitter wiring 440 and grounded via the via hole 450. The number of unit transistors and the number of columns shown here are merely examples, and the present invention is not limited to this.

前述したように、電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外部に形成されている。より具体的には、電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁から距離ｄの位置に形成されている。他方、電圧供給回路２２１Ｂ（ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の内部に形成されている。このようなレイアウトにより、前述のとおり、バイポーラトランジスタ２００の温度分布の均一性を向上させることが可能となる。   As described above, the voltage supply circuit 221A (diodes 230A and 231A) is formed outside the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. More specifically, the voltage supply circuit 221A (diodes 230A, 231A) is formed at a distance d from the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. On the other hand, the voltage supply circuit 221B (diodes 230B and 231B) is formed inside a rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. Such a layout can improve the uniformity of the temperature distribution of the bipolar transistor 200 as described above.

また、図４に示すように、電圧供給回路２２１Ａが形成されていない側の列の単位トランジスタＦ１〜Ｆ８は、電圧供給回路２２１Ａが形成されている側の列の単位トランジスタＦ９〜Ｆ１６と対称の配列とすることができる。これにより、熱源である単位トランジスタＦ１〜Ｆ１６が、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心を基準として略点対称に配置され、バイポーラトランジスタ２００の温度分布の均一性を向上させることが可能となる。２列以上の構成においても同様である。   Further, as shown in FIG. 4, the unit transistors F1 to F8 in the column where the voltage supply circuit 221A is not formed are symmetrical to the unit transistors F9 to F16 in the column where the voltage supply circuit 221A is formed. It can be an array. As a result, the unit transistors F1 to F16, which are heat sources, are arranged approximately point-symmetrically with respect to the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed, and the uniformity of the temperature distribution of the bipolar transistor 200 can be improved. Become. The same applies to configurations with two or more rows.

また、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域内の空き領域に他の素子を形成してもよい。例えば、単位トランジスタＦ４，Ｆ５の間の領域に、保護素子を形成してもよい。このように、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域内の空き領域に他の素子を形成することにより、電力増幅回路１００のチップサイズを小さくすることが可能となる。   Further, another element may be formed in an empty area in the rectangular area where the bipolar transistor 200 is formed. For example, a protective element may be formed in a region between the unit transistors F4 and F5. As described above, by forming other elements in the empty area in the rectangular area where the bipolar transistor 200 is formed, the chip size of the power amplifier circuit 100 can be reduced.

図５は、図４に示すＡ−Ａ’線での断面（単位トランジスタの断面）の一例を示す図である。単位トランジスタは、サブコレクタ５００、コレクタ５１０、コレクタ電極５１１、ベース５２０、ベース電極５２１、エミッタ５３０、及びエミッタ電極５３１を含む。   FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a cross section (cross section of a unit transistor) taken along line A-A ′ illustrated in FIG. 4. The unit transistor includes a subcollector 500, a collector 510, a collector electrode 511, a base 520, a base electrode 521, an emitter 530, and an emitter electrode 531.

サブコレクタ５００は、例えば、ヒ化ガリウム（ＧａＡｓ）基板５４０上に形成されている。コレクタ５１０及びコレクタ電極５１１は、サブコレクタ５００上に形成されている。ベース５２０は、コレクタ５１０上に形成されている。ベース電極５２１は、ベース５２０上に形成されている。コレクタ電極５１１上には、コレクタ配線５５０及び図４に示したコレクタ配線４３０が積層されている。エミッタ電極５３１は、エミッタ５３０上に形成されている。エミッタ電極５３１上には、図４に示したエミッタ配線４４０が積層されている。   The subcollector 500 is formed on a gallium arsenide (GaAs) substrate 540, for example. The collector 510 and the collector electrode 511 are formed on the subcollector 500. Base 520 is formed on collector 510. The base electrode 521 is formed on the base 520. On the collector electrode 511, the collector wiring 550 and the collector wiring 430 shown in FIG. The emitter electrode 531 is formed on the emitter 530. On the emitter electrode 531, the emitter wiring 440 shown in FIG.

図６は、図４に示すＢ−Ｂ’線での断面の一例を示す図である。エミッタ配線４４０は、基板５４０の表面上に形成されている。絶縁樹脂膜６００は、エミッタ配線４４０上に形成されている。コレクタ配線４３０は、絶縁樹脂膜６００上に形成されている。バイアホール４５０は、基板５４０の裏面からエミッタ配線４４０に達するように形成されている。そして、バイアホール４５０には、接地に接続される配線６１０が形成されている。   FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a cross section taken along line B-B ′ illustrated in FIG. 4. The emitter wiring 440 is formed on the surface of the substrate 540. The insulating resin film 600 is formed on the emitter wiring 440. The collector wiring 430 is formed on the insulating resin film 600. The via hole 450 is formed so as to reach the emitter wiring 440 from the back surface of the substrate 540. A wiring 610 connected to the ground is formed in the via hole 450.

図７及び図８は、電力増幅回路１００における温度分布のシミュレーション結果の一例を示す図である。   7 and 8 are diagrams illustrating examples of simulation results of temperature distribution in the power amplifier circuit 100. FIG.

図７は、各単位トランジスタの温度を示す図である。図７に示すように、１６個の単位トランジスタ（Ｆ１〜Ｆ１６）が、２列（Ｆ１〜Ｆ８及びＦ９〜Ｆ１６）に配列されている。このうち、単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ９，Ｆ１０が、電力増幅器１２０Ａ用の単位トランジスタである。電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁から４０μｍの位置に形成されている。電圧供給回路２２１Ｂ（ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心付近（単位トランジスタＦ１２，Ｆ１３の間）に形成されている。   FIG. 7 is a diagram showing the temperature of each unit transistor. As shown in FIG. 7, 16 unit transistors (F1 to F16) are arranged in two rows (F1 to F8 and F9 to F16). Among these, the unit transistors F1, F2, F9, and F10 are unit transistors for the power amplifier 120A. The voltage supply circuit 221A (diodes 230A and 231A) is formed at a position of 40 μm from the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. The voltage supply circuit 221B (diodes 230B and 231B) is formed near the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed (between the unit transistors F12 and F13).

図７には、電力増幅回路１００をハイパワーモードで動作させた場合（室温２５度）の各単位トランジスタの温度が示されている。図７に示すように、単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ９，Ｆ１０の温度は、中心付近の単位トランジスタ（例えば、Ｆ４，Ｆ５，Ｆ１２，Ｆ１３）の温度と同程度となっている。   FIG. 7 shows the temperature of each unit transistor when the power amplifier circuit 100 is operated in the high power mode (room temperature 25 degrees). As shown in FIG. 7, the temperatures of the unit transistors F1, F2, F9, and F10 are substantially the same as the temperatures of the unit transistors near the center (for example, F4, F5, F12, and F13).

図８は、各単位トランジスタの熱抵抗を示す図である。横軸は単位トランジスタの位置、縦軸は熱抵抗（℃／Ｗ）を示している。なお、図８において、「分割あり」と示されているグラフが、電力増幅回路１００のシミュレーション結果である。また、図８において、「分割なし」と示されているグラフは、電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）を、電圧供給回路２２１Ｂ（ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂ）と同様にバイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の内部に形成した場合（比較例）のシミュレーション結果である。図８に示すように、電力増幅回路１００では、比較例よりも、単位トランジスタＦ１〜Ｆ１６における熱抵抗のばらつきが低減されていることがわかる。   FIG. 8 is a diagram showing the thermal resistance of each unit transistor. The horizontal axis indicates the position of the unit transistor, and the vertical axis indicates the thermal resistance (° C./W). In FIG. 8, a graph indicated as “with division” is a simulation result of the power amplifier circuit 100. Further, in the graph shown as “no division” in FIG. 8, the voltage supply circuit 221A (diodes 230A and 231A) is formed in the same manner as the voltage supply circuit 221B (diodes 230B and 231B). It is a simulation result when it forms in the inside of a rectangular area (comparative example). As shown in FIG. 8, in the power amplifier circuit 100, it can be seen that the variation in thermal resistance in the unit transistors F1 to F16 is reduced as compared with the comparative example.

図９は、電力増幅回路１００における温度分布のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。図９には、電力増幅回路１００をハイパワーモードで動作させた場合（室温２５度）の各単位トランジスタの温度が示されている。図９では、１６個の単位トランジスタ（Ｆ１〜Ｆ１６）が、１列に配列されている。このうち、単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ１５，Ｆ１６が、電力増幅器１２０Ａ用の単位トランジスタである。電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁から１５０μｍの位置に形成されている。電圧供給回路２２１Ｂ（ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心付近（単位トランジスタＦ８，Ｆ９の間）に形成されている。この例においても、単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ１５，Ｆ１６の温度は、中心付近の単位トランジスタ（例えば、Ｆ８，Ｆ９）の温度と同程度となっている。   FIG. 9 is a diagram illustrating another example of the simulation result of the temperature distribution in the power amplifier circuit 100. FIG. 9 shows the temperature of each unit transistor when the power amplifier circuit 100 is operated in the high power mode (room temperature 25 degrees). In FIG. 9, 16 unit transistors (F1 to F16) are arranged in one column. Among these, the unit transistors F1, F2, F15, and F16 are unit transistors for the power amplifier 120A. The voltage supply circuit 221A (diodes 230A and 231A) is formed at a position of 150 μm from the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. The voltage supply circuit 221B (diodes 230B and 231B) is formed near the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed (between unit transistors F8 and F9). Also in this example, the temperatures of the unit transistors F1, F2, F15, and F16 are approximately the same as the temperatures of the unit transistors near the center (for example, F8 and F9).

図１０は、電力増幅回路１００における温度分布のシミュレーション結果の他の一例を示す図である。図１０には、電力増幅回路１００をハイパワーモードで動作させた場合（室温２５度）の各単位トランジスタの温度が示されている。図１０では、１６個の単位トランジスタ（Ｆ１〜Ｆ１６）が、４列（Ｆ１〜Ｆ４、Ｆ５〜Ｆ８、Ｆ９〜Ｆ１２、及びＦ１３〜Ｆ１６）に配列されている。このうち、単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ１３，Ｆ１４が、電力増幅器１２０Ａ用の単位トランジスタである。電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁から６０μｍの位置に形成されている。電圧供給回路２２１Ｂ（ダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂ）は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心付近（単位トランジスタＦ６，Ｆ７の間）に形成されている。この例においても、単位トランジスタＦ１，Ｆ２，Ｆ１３，Ｆ１４の温度は、中心付近の単位トランジスタ（例えば、Ｆ６，Ｆ７，Ｆ１０，Ｆ１１）の温度と同程度となっている。   FIG. 10 is a diagram illustrating another example of the simulation result of the temperature distribution in the power amplifier circuit 100. FIG. 10 shows the temperature of each unit transistor when the power amplifier circuit 100 is operated in the high power mode (room temperature 25 degrees). In FIG. 10, 16 unit transistors (F1 to F16) are arranged in four rows (F1 to F4, F5 to F8, F9 to F12, and F13 to F16). Among these, the unit transistors F1, F2, F13, and F14 are unit transistors for the power amplifier 120A. The voltage supply circuit 221A (diodes 230A and 231A) is formed at a position of 60 μm from the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. The voltage supply circuit 221B (diodes 230B and 231B) is formed near the center of the rectangular area where the bipolar transistor 200 is formed (between the unit transistors F6 and F7). Also in this example, the temperatures of the unit transistors F1, F2, F13, and F14 are approximately the same as the temperatures of the unit transistors near the center (for example, F6, F7, F10, and F11).

図１１は、図７、図９、及び図１０に示した配列（２列配置、１列配置、及び４列配置）において、電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）の位置を変化させた場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。   FIG. 11 shows a case where the position of the voltage supply circuit 221A (diodes 230A and 231A) is changed in the arrangements shown in FIGS. 7, 9, and 10 (two-row arrangement, one-row arrangement, and four-row arrangement). It is a figure which shows an example of the simulation result.

図１１において、横軸は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域における最高温度Ｔｍａｘに対する、電圧供給回路２２１Ａ（ダイオード２３０Ａ，２３１Ａ）が形成された位置の温度（Ｔａｖｅ（Ｄ１，Ｄ２））の割合（％）を示している。また、縦軸は、単位トランジスタの熱抵抗の平均（ａｖｅ）に対する、単位トランジスタの熱抵抗の標準偏差（σ）の割合（％）を示している。なお、図１１において、横軸の値が９０％付近のデータは、図８と同様に「分割なし」（比較例）のシミュレーション結果である。   In FIG. 11, the horizontal axis represents the ratio of the temperature (Tave (D1, D2)) at the position where the voltage supply circuit 221A (diodes 230A, 231A) is formed to the maximum temperature Tmax in the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. (%). The vertical axis represents the ratio (%) of the standard deviation (σ) of the thermal resistance of the unit transistor to the average (ave) of the thermal resistance of the unit transistor. In FIG. 11, data with a value on the horizontal axis of about 90% is a simulation result of “no division” (comparative example) as in FIG.

図１１のシミュレーション結果からも、単位トランジスタの配列によらず、比較例の場合よりも、熱抵抗のばらつきが低減されている、即ち、温度分布の均一性が向上していることがわかる。特に、横軸の値が６０％以上７５％以下の範囲において、良好な結果が得られていることがわかる。   From the simulation results of FIG. 11, it can be seen that the variation in thermal resistance is reduced, that is, the uniformity of the temperature distribution is improved, compared to the comparative example, regardless of the arrangement of the unit transistors. In particular, it can be seen that good results are obtained when the value on the horizontal axis is in the range of 60% to 75%.

図１２は、図９に示した配列（１列配置）において、単位トランジスタ間の距離（ピッチ）を変化させた場合のシミュレーション結果の一例を示す図である。横軸及び縦軸は、図１１と同じである。図１２には、ピッチが３０μｍ、３５μｍ、及び４０μｍの３種類の場合のシミュレーション結果が示されている。いずれのピッチにおいても、横軸の値が６０％以上７５％以下の範囲において、良好な結果が得られていることがわかる。   FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a simulation result when the distance (pitch) between unit transistors is changed in the array (arranged in one row) illustrated in FIG. 9. The horizontal and vertical axes are the same as in FIG. FIG. 12 shows simulation results for three types of pitches of 30 μm, 35 μm, and 40 μm. It can be seen that good results are obtained at any pitch when the value on the horizontal axis is in the range of 60% to 75%.

以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。電力増幅回路１００では、電力増幅器１２０Ａを構成する第１のグループの単位トランジスタ２１０Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域において、当該領域の中心を含まない領域（第１のサブ領域）に形成されている。また、電力増幅器１２０Ｂを構成する第２のグループの単位トランジスタ２１０Ｂは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域において、当該領域の中心を含む領域（第２のサブ領域）に形成されている。そして、電力増幅器１２０Ａに供給されるバイアス電圧又はバイアス電流を制御する電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外部に形成され、電力増幅器１２０Ｂに供給されるバイアス電圧又はバイアス電流を制御する電圧供給回路２２１Ｂは、当該領域の内部に形成されている。   The exemplary embodiments of the present invention have been described above. In the power amplifier circuit 100, the first group of unit transistors 210A constituting the power amplifier 120A is formed in a region (first sub-region) that does not include the center of the region in the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. Has been. The second group of unit transistors 210B constituting the power amplifier 120B is formed in a region (second sub-region) including the center of the region in the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. The voltage supply circuit 221A for controlling the bias voltage or bias current supplied to the power amplifier 120A is formed outside the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed, and the bias voltage or bias current supplied to the power amplifier 120B. The voltage supply circuit 221B that controls the above is formed inside the region.

このようなレイアウトにより、電圧供給回路２２１Ａの温度は、電圧供給回路２２１Ｂの温度よりも低くなる。従って、電力増幅器１２０Ｂと比較して、電力増幅器１２０Ａに供給されるバイアス電圧又はバイアス電流の低下が抑制される。これにより、電力増幅器１２０Ａが形成されている領域（バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心を含まない領域）の温度低下が抑制され、バイポーラトランジスタ２００における温度分布の均一性を向上させることができる。   With such a layout, the temperature of the voltage supply circuit 221A is lower than the temperature of the voltage supply circuit 221B. Therefore, a decrease in the bias voltage or bias current supplied to the power amplifier 120A is suppressed as compared with the power amplifier 120B. This suppresses the temperature drop in the region where the power amplifier 120A is formed (the region not including the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed), and improves the uniformity of the temperature distribution in the bipolar transistor 200. it can.

また、電力増幅回路１００では、電圧供給回路２２１Ｂは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心を含む領域（第２のサブ領域）に形成されている。バイポーラトランジスタ２００では、特に中心付近が高温となる傾向にある。そのため、電圧供給回路２２１Ｂをバイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の中心付近に形成することにより、バイポーラトランジスタ２００の熱暴走の抑制効果を高めることができる。   In the power amplifier circuit 100, the voltage supply circuit 221B is formed in a region (second sub-region) including the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. In the bipolar transistor 200, the temperature near the center tends to be high. Therefore, by forming the voltage supply circuit 221B near the center of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed, the effect of suppressing the thermal runaway of the bipolar transistor 200 can be enhanced.

また、電力増幅回路１００では、電力増幅器１２０Ａを構成する単位トランジスタ（フィンガー）の数が、電力増幅器１２０Ｂを構成する単位トランジスタ（フィンガー）の数より少ない。そのため、温度低下が抑制される単位トランジスタ（フィンガー）の数が比較的少ないため、バイポーラトランジスタ２００全体における熱暴走の抑制効果の維持が容易となる。   In the power amplifier circuit 100, the number of unit transistors (finger) constituting the power amplifier 120A is smaller than the number of unit transistors (finger) constituting the power amplifier 120B. Therefore, since the number of unit transistors (fingers) in which the temperature drop is suppressed is relatively small, it is easy to maintain the effect of suppressing thermal runaway in the entire bipolar transistor 200.

また、電力増幅回路１００では、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域に隣接して形成される。バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域に隣接する領域は、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域内部よりは低温であるものの、バイポーラトランジスタ２００の温度上昇に伴い、温度が上昇する。これにより、電圧供給回路２２１Ａの温度が上昇し、電力増幅器１２０Ａに供給されるバイアス電圧が低下し、熱暴走を抑制することができる。   In the power amplifier circuit 100, the voltage supply circuit 221A is formed adjacent to the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. Although the region adjacent to the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed is at a lower temperature than the inside of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed, the temperature rises as the temperature of the bipolar transistor 200 increases. Thereby, the temperature of the voltage supply circuit 221A increases, the bias voltage supplied to the power amplifier 120A decreases, and thermal runaway can be suppressed.

例えば、図３Ａに示したように、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁と、バイアス回路１４０Ａのバイポーラトランジスタ２２０Ａとの間に形成することができる。   For example, as shown in FIG. 3A, the voltage supply circuit 221A can be formed between the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed and the bipolar transistor 220A of the bias circuit 140A.

また例えば、図３Ｂに示したように、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁と、電力増幅器１１０等の他の素子との間の領域３００に形成することができる。   For example, as shown in FIG. 3B, the voltage supply circuit 221A can be formed in a region 300 between the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed and another element such as the power amplifier 110. .

また例えば、図３Ｃに示したように、電圧供給回路２２１Ａは、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域の外縁と、ワイヤボンディング用の端子３１０〜３１３との間の領域３２０にすることができる。   Further, for example, as shown in FIG. 3C, the voltage supply circuit 221A can be a region 320 between the outer edge of the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed and the terminals 310 to 313 for wire bonding.

特に、図１１及び図１２に示したように、電圧供給回路２２１Ａを、バイポーラトランジスタ２００が形成された矩形領域における最高温度の６０％以上７５％以下の温度となる位置に形成することにより、温度分布の均一性を向上させることができる。   In particular, as shown in FIGS. 11 and 12, the voltage supply circuit 221A is formed at a position where the temperature is 60% to 75% of the maximum temperature in the rectangular region where the bipolar transistor 200 is formed. The uniformity of distribution can be improved.

また、電力増幅回路１００では、電圧供給回路２２１Ａを、直列接続されたダイオード２３０Ａ，２３１Ａにより構成することができる。同様に、電圧供給回路２２１Ｂを、直列接続されたダイオード２３０Ｂ，２３１Ｂにより構成することができる。これにより、例えば、抵抗値の大きい抵抗器を用いることなく、熱暴走を抑制することが可能となる。   In the power amplifier circuit 100, the voltage supply circuit 221A can be configured by diodes 230A and 231A connected in series. Similarly, the voltage supply circuit 221B can be configured by diodes 230B and 231B connected in series. Thereby, for example, it becomes possible to suppress thermal runaway without using a resistor having a large resistance value.

以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るととともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。   Each embodiment described above is for facilitating understanding of the present invention, and is not intended to limit the present invention. The present invention can be changed / improved without departing from the spirit thereof, and the present invention includes equivalents thereof. In other words, those obtained by appropriately modifying the design of each embodiment by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention. For example, each element included in each embodiment and its arrangement, material, condition, shape, size, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate. In addition, each element included in each embodiment can be combined as much as technically possible, and combinations thereof are included in the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention.

１００ 電力増幅回路
１１０，１２０Ａ，１２０Ｂ 電力増幅器
１３０，１４０Ａ，１４０Ｂ バイアス回路
１５０，１６０ 整合回路
１７０，１８０ インダクタ
２００，２２０Ａ，２２０Ｂ バイポーラトランジスタ
２１０Ａ 第１のグループの単位トランジスタ
２１０Ｂ 第２のグループの単位トランジスタ
２１１Ａ，２１１Ｂ，２２３Ａ，２２３Ｂ 抵抗器
２１２Ａ，２１２Ｂ，２２２Ａ，２２２Ｂ キャパシタ
２２１Ａ，２２１Ｂ 電圧供給回路
２３０Ａ，２３０Ｂ，２３１Ａ，２３１Ｂ ダイオード
３１０，３１１，３１２，３１３ 端子
４００ ＲＦ入力配線
４１０，４２０，６１０ 配線
４３０ コレクタ配線
４４０，５５０ エミッタ配線
４５０ バイアホール
５００ サブコレクタ
５１０ コレクタ
５１１ コレクタ電極
５２０ ベース
５２１ ベース電極
５３０ エミッタ
５３１ エミッタ電極
５４０ 基板
６００ 絶縁樹脂膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Power amplifier circuit 110,120A, 120B Power amplifier 130,140A, 140B Bias circuit 150,160 Matching circuit 170,180 Inductor 200,220A, 220B Bipolar transistor 210A First group unit transistor 210B Second group unit transistor 211A, 211B, 223A, 223B Resistor 212A, 212B, 222A, 222B Capacitor 221A, 221B Voltage supply circuit 230A, 230B, 231A, 231B Diode 310, 311, 312, 313 Terminal 400 RF input wiring 410, 420, 610 wiring 430 Collector wiring 440, 550 Emitter wiring 450 Via hole 500 Subcollector 510 Collector 511 Collector electrode 520 Base 521 Base electrode 530 Emitter 531 Emitter electrode 540 Substrate 600 Insulating resin film

Claims (11)

第１の信号を増幅して第２の信号を出力する第１の増幅トランジスタと、
前記第１の増幅トランジスタにバイアス電圧又はバイアス電流を供給するバイアス回路と、
を備え、
前記第１の増幅トランジスタは、矩形領域に形成された複数の単位トランジスタを含み、
前記バイアス回路は、
前記複数の単位トランジスタのうちの第１のグループの単位トランジスタのベースに第１のバイアス電圧又は第１のバイアス電流を供給する第１のバイアストランジスタと、
前記複数の単位トランジスタのうちの第２のグループの単位トランジスタのベースに第２のバイアス電圧又は第２のバイアス電流を供給する第２のバイアストランジスタと、
温度の上昇に伴って低下する第１の電圧を前記第１のバイアストランジスタのベースに供給する第１の電圧供給回路と、
温度の上昇に伴って低下する第２の電圧を前記第２のバイアストランジスタのベースに供給する第２の電圧供給回路と、
を含み、
前記第２の電圧供給回路は、前記矩形領域の内部に形成される、
電力増幅回路。 A first amplification transistor for amplifying the first signal and outputting a second signal;
A bias circuit for supplying a bias voltage or a bias current to the first amplification transistor;
With
The first amplification transistor includes a plurality of unit transistors formed in a rectangular region,
The bias circuit includes:
A first bias transistor for supplying a first bias voltage or a first bias current to a base of a first group of unit transistors of the plurality of unit transistors;
A second bias transistor for supplying a second bias voltage or a second bias current to a base of a second group of unit transistors of the plurality of unit transistors;
A first voltage supply circuit that supplies a first voltage that decreases with an increase in temperature to a base of the first bias transistor;
A second voltage supply circuit for supplying a second voltage, which decreases with increasing temperature, to the base of the second bias transistor;
Including
The second voltage supply circuit is formed inside the rectangular region.
Power amplifier circuit. 請求項１に記載の電力増幅回路であって、
前記第１の電圧供給回路は、前記矩形領域の外部に形成される、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to claim 1,
The first voltage supply circuit is formed outside the rectangular region;
Power amplifier circuit. 請求項１又は２に記載の電力増幅回路であって、
前記第１のグループの単位トランジスタは、前記矩形領域の中心を含まない第１のサブ領域に形成され、
前記第２のグループの単位トランジスタは、前記矩形領域の中心を含む第２のサブ領域に形成される、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to claim 1 or 2,
The first group of unit transistors is formed in a first sub-region not including the center of the rectangular region,
The second group of unit transistors is formed in a second sub-region including the center of the rectangular region.
Power amplifier circuit. 請求項３に記載の電力増幅回路であって、
前記第２の電圧供給回路は、前記第２のサブ領域の内部に形成される、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to claim 3,
The second voltage supply circuit is formed in the second sub-region;
Power amplifier circuit. 請求項１〜４の何れか一項に記載の電力増幅回路であって、
前記第１のグループの単位トランジスタの数が、前記第２のグループの単位トランジスタの数より少ない、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 4,
The number of unit transistors of the first group is less than the number of unit transistors of the second group;
Power amplifier circuit. 請求項１〜５の何れか一項に記載の電力増幅回路であって、
前記第１の電圧供給回路は、前記矩形領域に隣接して形成される、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 5,
The first voltage supply circuit is formed adjacent to the rectangular region;
Power amplifier circuit. 請求項６に記載の電力増幅回路であって、
前記第１の電圧供給回路は、前記矩形領域の外縁と、前記第１のバイアストランジスタとの間に形成される、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to claim 6,
The first voltage supply circuit is formed between an outer edge of the rectangular region and the first bias transistor.
Power amplifier circuit. 請求項６に記載の電力増幅回路であって、
第３の信号を増幅して前記第１の信号を出力する第２の増幅トランジスタをさらに備え、
前記第１の電圧供給回路は、前記矩形領域の外縁と、前記第２の増幅トランジスタとの間に形成される、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to claim 6,
A second amplification transistor for amplifying a third signal and outputting the first signal;
The first voltage supply circuit is formed between an outer edge of the rectangular region and the second amplification transistor.
Power amplifier circuit. 請求項６に記載の電力増幅回路であって、
ワイヤボンディング用の端子をさらに備え、
前記第１の電圧供給回路は、前記矩形領域の外縁と、前記ワイヤボンディング用の端子との間に形成される、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to claim 6,
Further equipped with a wire bonding terminal,
The first voltage supply circuit is formed between an outer edge of the rectangular region and the wire bonding terminal.
Power amplifier circuit. 請求項１〜９の何れか一項に記載の電力増幅回路であって、
前記第１の電圧供給回路は、前記複数の単位トランジスタが動作している際の前記矩形領域における最高温度の６０％以上７５％以下の温度となる位置に形成される、
電力増幅回路。 A power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 9,
The first voltage supply circuit is formed at a position where the temperature is 60% or more and 75% or less of the maximum temperature in the rectangular region when the plurality of unit transistors are operating.
Power amplifier circuit. 請求項１〜１０の何れか一項に記載の電力増幅回路であって、
前記第１の電圧供給回路は、
アノードが前記第１のバイアストランジスタのベースに接続された第１のダイオードと、
アノードが前記第１のダイオードのカソードに接続され、カソードが接地される第２のダイオードと、
を含み、
前記第２の電圧供給回路は、
アノードが前記第２のバイアストランジスタのベースに接続された第３のダイオードと、
アノードが前記第３のダイオードのカソードに接続され、カソードが接地される第４のダイオードと、
を含む、
電力増幅回路。 The power amplifier circuit according to any one of claims 1 to 10,
The first voltage supply circuit includes:
A first diode having an anode connected to a base of the first bias transistor;
A second diode having an anode connected to the cathode of the first diode and a cathode grounded;
Including
The second voltage supply circuit includes:
A third diode having an anode connected to the base of the second bias transistor;
A fourth diode having an anode connected to the cathode of the third diode and a cathode grounded;
including,
Power amplifier circuit.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10911000B2 (en) 2018-10-26 2021-02-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifier module
US10924071B2 (en) 2018-07-12 2021-02-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device
US11456707B2 (en) 2018-12-28 2022-09-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifier circuit
US11677363B2 (en) 2019-05-27 2023-06-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifier circuit

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110912523B (en) * 2018-09-14 2023-10-27 株式会社村田制作所 High-frequency power amplifier and power amplifying module
JP2020053927A (en) 2018-09-28 2020-04-02 株式会社村田製作所 Power amplifier
TWI742935B (en) * 2019-12-20 2021-10-11 日商村田製作所股份有限公司 Power amplification module
CN113225030B (en) * 2020-02-05 2023-10-31 株式会社村田制作所 Power amplifier circuits, semiconductor devices
CN111404501B (en) * 2020-03-26 2023-08-29 芯朴科技(上海)有限公司 Bias circuit of thermal tracking compensation power amplifier

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4088177B2 (en) * 2003-03-12 2008-05-21 株式会社東芝 Bias current supply circuit and amplifier circuit
JP2006147665A (en) * 2004-11-16 2006-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Transistor semiconductor device
JP2007195100A (en) * 2006-01-23 2007-08-02 Renesas Technology Corp High frequency amplifier circuit, and transmitter, receiver, and transmitter/receiver using same
JP2007258949A (en) * 2006-03-22 2007-10-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency power amplifier
JP2015039087A (en) * 2011-12-20 2015-02-26 株式会社村田製作所 Semiconductor integrated circuit device and high frequency power amplifier module
KR101983959B1 (en) * 2012-06-14 2019-05-29 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 Power amplifier modules with power amplifier and transmission line and related systems, devices, and methods
JP5939404B2 (en) * 2013-03-19 2016-06-22 株式会社村田製作所 Radio frequency amplifier circuit and power amplifier module
JP5831511B2 (en) * 2013-08-26 2015-12-09 株式会社村田製作所 High frequency power amplifier

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10924071B2 (en) 2018-07-12 2021-02-16 Murata Manufacturing Co., Ltd. Semiconductor device
US10911000B2 (en) 2018-10-26 2021-02-02 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifier module
US11469713B2 (en) 2018-10-26 2022-10-11 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifier module
US11456707B2 (en) 2018-12-28 2022-09-27 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifier circuit
US11677363B2 (en) 2019-05-27 2023-06-13 Murata Manufacturing Co., Ltd. Power amplifier circuit

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