JP2020107921A - 高周波電力増幅器 - Google Patents
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Abstract
Description
〔構成〕
図1Aに本発明の実施の形態を説明するための高周波電力増幅器の構成を示す。
同図の高周波電力増幅器は、入力端子101、トランジスタ102、出力端子103、負荷インピーダンス素子104、検波回路105、電源検出回路106、抵抗107、抵抗108、リファレンス電圧源109、コンパレータ110、およびバイアス回路111を備える。
本実施の形態1および後述する実施の形態2では、電源電圧VCCの下限動作電源電圧をVCC_L、上限をVCC_H、また動作範囲の下限温度をT_L、上限をT_Hとする。
図8に本発明の実施の形態を説明するための高周波電力増幅器の構成を示す。実施の形態1は、高周波電力増幅器の出力振幅電圧VAを検出して、下限動作電源電圧VCC_Lにおいて高出力化を可能にする、保護機能を有する、高周波電力増幅器の提案について説明した。実施の形態2では、電源を検出することで、動作範囲の上限温度において電源電圧範囲拡大を可能とする、保護機能を有する、高周波電力増幅器の提案について説明する。また、バイアス回路、及び負荷インピーダンス素子の構成、動作については、実施の形態1と同じであるため、省略する。
実施の形態2の構成について、図8で説明する。入力端子801は、トランジスタ802のベースに接続され、トランジスタ802は、エミッタがグランドに接続され、コレクタが負荷インピーダンス素子804、抵抗807、及び出力端子803に接続されている。温度検出回路806は、電流源を含み、温度に応じて電流源の電流量を制御する。この電流源の電流は、抵抗807と抵抗808の共通する点V1から温度検出回路806に入力される。共通する点V1は、直列に接続された抵抗107と抵抗108との接続点である。コンパレータ810は、プラス側の入力にリファレンス電圧源809が接続され、マイナス側の入力に、点V1が接続され、またグランドに対して抵抗808が接続されている。コンパレータ810の出力には、トランジスタ802のベースに供給するためのバイアス回路811が接続された。また、コンパレータ810に、プラス側の入力に点V1が接続され、マイナス側の入力にリファレンス電圧源809が接続されてもよい。また、コンパレータ110はヒステリシス特性を備えており、ノイズ等により検出電圧が変動したときの誤動作を防止することができる。
まず、図8において、トランジスタ802の破壊電圧を超えることによる破壊を防止することを可能にする、高周波電力増幅器の保護機能について説明する。入力端子801から入力された信号は、トランジスタ802により増幅され、出力端子803へ出力される。電源電圧VCCは、抵抗807と抵抗808によって分圧される。電源電圧VCCが上昇することにつれて、抵抗808にかかる電圧、つまりコンパレータ810のマイナス側の入力の電圧が上昇する。コンパレータ810のマイナス側の入力の電圧が、リファレンス電圧源809より上昇すると、コンパレータ810の出力が反転し、バイアス回路811の電流、もしくは電圧が可変される。これにより、トランジスタ802のベースへ供給される電流もしくは、電圧が可変され、トランジスタ802の出力電圧VOUTが破壊電圧を超えて、トランジスタ802が破壊に至ることを防ぐことができる。
102 トランジスタ
103 出力端子
104 負荷インピーダンス素子
105 検波回路
106 電源検出回路
107 抵抗
108 抵抗
109 リファレンス電圧源
110 コンパレータ
111 バイアス回路
201、201a スイッチ
202 電流源
203 電流源
204 バイアス電圧源
205 バイアス電圧源
801 入力端子
802 トランジスタ
803 出力端子
804 負荷インピーダンス素子
806 温度検出回路
807 抵抗
808 抵抗
809 リファレンス電圧源
810 コンパレータ
811 バイアス回路
Claims (17)
- 入力信号が入力される入力端子と、
トランジスタにより増幅された信号を出力する出力端子と、
前記入力端子に接続された第1電極を、少なくとも有する前記トランジスタと、
リファレンス電圧源に接続され、増幅された前記信号の状態を判定するためのコンパレータと、
前記第1電極に接続され、前記コンパレータの出力により可変されるバイアスを前記第1電極にかけるバイアス回路と、を備える
高周波電力増幅器。 - 前記トランジスタは、更に、前記出力端子に接続された第2電極を備え、
前記高周波電力増幅器は、前記第2電極と電源との間に接続される負荷インピーダンス素子を備える
請求項1に記載の高周波電力増幅器。 - 増幅された前記信号の振幅を示す検波電圧を出力する検波回路と、
前記検波電圧を伝達する出力線に接続された第1の抵抗と、
前記第1の抵抗とグランドとの間に接続された第2の抵抗と、を備える
請求項1または2に記載の高周波電力増幅器。 - 前記検波回路は、前記出力端子に接続される
請求項3に記載の高周波電力増幅器。 - 前記検波回路は、前記バイアス回路のバイアス出力線に接続される
請求項3に記載の高周波電力増幅器。 - 前記コンパレータは、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点に接続される
請求項3〜5のいずれか一項に記載の高周波電力増幅器。 - 前記高周波増幅器の電源電圧を検出し、電源電圧に応じた電流を、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点から入力する電源検出回路を備える
請求項6に記載の高周波電力増幅器。 - 前記電源に接続された第1の抵抗と、
前記第1の抵抗とグランドとの間に接続された第2の抵抗と、を備え、
前記コンパレータは、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点に接続される
請求項1または2に記載の高周波電力増幅器。 - 前記高周波増幅器の温度を検出し、温度に応じた電流を、前記第1の抵抗と前記第2の抵抗との接続点から入力する温度検出回路を備える
請求項8に記載の高周波電力増幅器。 - 前記コンパレータは、ヒステリシス特性を備える
請求項1〜9のいずれか一項に記載の高周波電力増幅器。 - 前記バイアス回路は、
電流源と前記コンパレータの出力により可変されるスイッチとを直列に接続した直列回路を有する
請求項1〜10のいずれか一項に記載の高周波電力増幅器。 - 前記バイアス回路は、
第1の電流源と前記コンパレータの出力により可変されるスイッチとを直列に接続した直列回路、および、前記直列回路と並列に接続された第2の電流源を有する
請求項1〜10のいずれか一項に記載の高周波電力増幅器。 - 前記バイアス回路は、第1のバイアス電圧源と前記コンパレータの出力により可変される第1のスイッチとを並列に接続した並列回路を有する
請求項1〜10のいずれか一項に記載の高周波電力増幅器。 - 前記バイアス回路は、さらに、前記並列回路と直列に接続された第2のバイアス電圧源を有する
請求項13に記載の高周波電力増幅器。 - 前記負荷インピーダンス素子は、インダクタである
請求項2に記載の高周波電力増幅器。 - 前記負荷インピーダンス素子は、インダクタとコンダクタとを並列に接続した共振回路である
請求項2に記載の高周波電力増幅器。 - 高周波低雑音増幅器として用いられる
請求項1〜16のいずれか一項に記載の高周波電力増幅器。
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