JP2021106376A - 電力増幅回路 - Google Patents

Abstract

【課題】ゲインディスパージョンの特性を改善する電力増幅回路を提供する。【解決手段】電力増幅回路１０は、可変電源電圧Ｖｃｃ２が供給される第１端子とＲＦ信号が供給される第２端子を有し、ＲＦ信号を増幅する第１トランジスタＱ２と、第１トランジスタの第２端子にバイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路６０と、電源端子から供給される可変電源電圧に応じてバイアス電流又は電圧を調整する調整回路７０と、を備える。バイアス回路は、バイアス制御電圧又は電流が供給され、接地間に縦積みに接続された第１、第２ダイオードＤ６１、Ｄ６２と、第１端子に電源電圧が供給され、第２端子が第１ダイオードのアノードと接続され、第３端子が第１トランジスタの第２端子に接続されるバイアストランジスタＱ６０を含む。調整回路は、第１抵抗器Ｒ７１と、第１ダイオードのアノード、第２ダイオードのアノードに接続される調整トランジスタＱ７０と、を含む。【選択図】図２

Description

本開示は、電力増幅回路に関する。

携帯電話などの移動通信端末においては、基地局へ送信するＲＦ（Radio Frequency）信号を増幅する電力増幅回路が用いられている。電力増幅回路は、ＲＦ信号を増幅するトランジスタと、トランジスタのバイアスポイントを制御するバイアス回路とを備えている。この種のバイアス回路として、例えば、特許文献１に記載されているように、トランジスタにバイアス信号を供給するエミッタフォロワトランジスタと、このエミッタフォロワトランジスタのコレクタに供給される定電圧を生成するための定電圧生成回路と、を備えたものが知られている。

特開２０１４−１７１１７０号公報

近年、トランジスタを高効率に動作させるため、送信信号の包絡線に応じて電源電圧を制御する包絡線追跡（ＥＴ：Envelope Tracking）方式が注目されている。このようなＥＴ方式においては、トランジスタに供給される電源電圧の変化に対する利得の差（ゲインディスパージョン）を設けることにより、線形性が維持され得る。しかしながら、特許文献１に記載のバイアス回路では、ゲインディスパージョンの特性が顧客の要求する特性を満たさないことがある。

そこで、本開示は、ゲインディスパージョンの特性を改善することのできる電力増幅回路を提案することを目的とする。

本発明の一側面に係る電力増幅回路は、可変電源電圧に応じた電圧が供給される第１端子と、ＲＦ信号が供給される第２端子と、を有し、ＲＦ信号を増幅する第１トランジスタと、第１トランジスタの第２端子にバイアス電流を供給するバイアス回路と、電源端子から供給される可変電源電圧に応じてバイアス電流を調整する調整回路と、を備え、バイアス回路は、バイアス制御電圧または電流がアノードに供給される第１ダイオードと、アノードが第１ダイオードのカソードに接続され、カソードが接地に接続される第２ダイオードと、第１端子に電源電圧が供給され、第２端子が前記第１ダイオードのアノードと接続され、第３端子が第１トランジスタの第２端子に接続されるバイアストランジスタと、を含み、調整回路は、第１抵抗器と、第１抵抗器を通じて電源端子に接続される第１端子と、第１ダイオードのアノードに接続される第２端子と、第２ダイオードのアノードに接続される第３端子と、を有する調整トランジスタと、を含む。

本開示によれば、ゲインディスパージョンの特性を改善することのできる電力増幅回路を提供することができる。

本実施形態に係る電力増幅回路を含む電力増幅モジュールの構成の概要を示す図である。 本実施形態に係る電力増幅回路の構成の一例を示す図である。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｓｕｂ＿ｃとの関係を表すグラフである。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電圧Ｖｃｅとの関係を表すグラフである。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｄｓｔｋとの関係を表すグラフである。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒとの関係を表すグラフである。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｃｃ２との関係を表すグラフである。 本実施形態に係る電力増幅回路の出力電力と利得との関係を表すグラフである。 比較例に係る電力増幅回路の出力電力と利得との関係を表すグラフである。 変形例に係る電力増幅回路の構成の一例を示す図である。 変形例に係る電力増幅回路の構成の一例を示す図である。 比較例に係る電力増幅回路の構成を示す図である。 比較例に係る電力増幅回路における電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒの改善状況を示すグラフである。 比較例に係る電力増幅回路における電流Ｉｃｃ２の改善状況を示すグラフである。 比較例に係る電力増幅回路における電流Ｉｓｕｂを示すグラフである。 変形例に係る電力増幅回路の構成の一例を示す図である。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｓｕｂ＿ｃとの関係を表すグラフである。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｄｓｔｋとの関係を表すグラフである。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｃｃ２との関係を表すグラフである。 可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｃｃ２との関係を表すグラフである。 変形例に係る電力増幅回路における出力電力と利得との関係を表すグラフである。 本実施形態に係る電力増幅回路における出力電力と利得との関係を表すグラフである。 変形例に係る電力増幅回路の構成の一例を示す図である。

以下、各図を参照しながら本開示の各実施形態について説明する。ここで、同一符号の回路素子は、同一の回路素子を示すものとし、重複する説明を省略する。
＝＝＝電力増幅モジュール１の構成＝＝＝

図１は、本実施形態に係る電力増幅回路１０を含む電力増幅モジュール１の構成の概要を示す図である。電力増幅モジュール１は、例えば、携帯電話等の移動体通信機に搭載され、入力信号ＲＦｉｎの電力を基地局に送信するために必要なレベルまで増幅し、これを増幅信号ＲＦｏｕｔとして出力する。入力信号ＲＦｉｎは、例えばＲＦＩＣ（Radio Frequency Integrated Circuit）等により所定の通信方式に応じて変調された無線周波数（RF : Radio Frequency）信号である。入力信号ＲＦｉｎの通信規格は、例えば２Ｇ（第２世代移動通信システム）、３Ｇ（第３世代移動通信システム）、４Ｇ（第４世代移動通信システム）、５Ｇ（第５世代移動通信システム）、ＬＴＥ（Long Term Evolution）−ＦＤＤ（Frequency Division Duplex）、ＬＴＥ−ＴＤＤ（Time Division Duplex）、ＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、又はＬＴＥ−Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｒｏ等を含み、周波数は、例えば数百ＭＨｚ〜数十ＧＨｚ程度である。なお、入力信号ＲＦｉｎの通信規格及び周波数はこれらに限られない。

電力増幅モジュール１は、例えば、電力増幅回路１０及び電源回路４０を備える。

電力増幅回路１０は、増幅器２０，３０、バイアス回路５０，６０、調整回路７０及び整合回路８０〜８２を備える。

増幅器２０，３０は、それぞれ、入力されるＲＦ信号を増幅して出力する。初段（ドライバ段）の増幅器２０は、入力端子から整合回路８０を経由して入力される入力信号ＲＦｉｎを増幅して、ＲＦ信号ＲＦ１を出力する。後段（パワー段）の増幅器３０は、増幅器２０から整合回路８１を経由して供給されるＲＦ信号ＲＦ１を増幅して、ＲＦ信号ＲＦ２を出力する。ＲＦ信号ＲＦ２は、整合回路８２を経由して増幅信号ＲＦｏｕｔとして出力される。増幅器２０，３０は、それぞれ、例えばヘテロ接合バイポーラトランジスタ（HBT : Heterojunction Bipolar Transistor）などのトランジスタにより構成される。なお、増幅器２０，３０は、ＨＢＴの代わりに電界効果トランジスタ（MOSFET : Metal-oxide-semiconductor Field-Effect Transistor）で構成されてもよい。この場合、コレクタ、ベース、エミッタを、それぞれ、ドレイン、ゲート、ソースに読み替えればよい。なお、以下では、特に記載のない限り、トランジスタがＨＢＴにより構成される場合を例として説明する。

バイアス回路５０，６０は、それぞれ、増幅器２０，３０にバイアス電流またはバイアス電圧を供給する

調整回路７０は、可変電源電圧Ｖｃｃ１が供給され、可変電源電圧Ｖｃｃ１に応じて増幅器３０に供給されるバイアス電流またはバイアス電圧を調整する。

増幅器３０、バイアス回路６０、および調整回路７０の構成の詳細については後述する。

整合回路（MN : Matching Network）８０は、前段に設けられる回路（不図示）と増幅器２０のインピーダンスを整合させる。整合回路８１は、増幅器２０と増幅器３０のインピーダンスを整合させる。整合回路８２は、増幅器３０と後段に設けられる回路（不図示）のインピーダンスを整合させる。整合回路８０〜８２は、それぞれ、例えばインダクタおよびキャパシタを含んで構成される。

電源回路４０は、ＲＦ信号の包絡線に応じて制御された可変電源電圧Ｖｃｃ１，Ｖｃｃ２を生成し、増幅器２０，３０にそれぞれ供給する。このように、電力増幅モジュール１は、いわゆるエンベロープトラッキング（ET : Envelope Tracking）方式に従って動作する。電力増幅モジュール１がＥＴ方式に従うことにより、例えば平均電力トラッキング（APT : Average Power Tracking）方式に従う場合に比べて電力効率が向上する。なお、電源回路４０は、電力増幅モジュール１に含まれてもよく、含まれなくてもよい。
＝＝電力増幅回路１０の構成＝＝
＜＜本実施形態に係る電力増幅回路１０＞＞

図２は、本実施形態に係る電力増幅回路１０の構成の一例を示す図である。

増幅器２０，３０は、それぞれ、トランジスタＱ１，Ｑ２を備える。トランジスタＱ１は、コレクタに可変電源電圧Ｖｃｃ１が供給され、ベースに整合回路８０を通じて入力信号ＲＦｉｎが供給され、エミッタが接地される。そして、トランジスタＱ１のコレクタから、入力信号ＲＦｉｎを増幅したＲＦ信号ＲＦ１が出力される。トランジスタＱ２（第１トランジスタ）は、コレクタ（第１端子）に可変電源電圧Ｖｃｃ２（すなわち可変電源電圧Ｖｃｃ１に応じた電圧）が供給され、ベース（第２端子）に整合回路８１を通じてＲＦ信号ＲＦ１が供給され、エミッタが接地される。そして、トランジスタＱ２のコレクタから、ＲＦ信号ＲＦ１を増幅したＲＦ信号ＲＦ２が出力される。

バイアス回路５０は、トランジスタＱ１のバイアスポイントを制御するバイアス電流またはバイアス電圧を、抵抗素子Ｒ１を通じてトランジスタＱ１のベースに供給する。具体的に、バイアス回路５０は、ダイオードＤ５１，Ｄ５２と、トランジスタＱ５０と、抵抗素子Ｒ５０と、キャパシタＣ５０と、電源端子５１と、を備える。

ダイオードＤ５１とダイオードＤ５２は直列接続される。ダイオードＤ５１，Ｄ５２は、それぞれ、例えば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されてもよい。ダイオード接続とは、バイポーラトランジスタのベースとコレクタとを接続することである。ダイオード接続されたバイポーラトランジスタは、ダイオードと等価な２極素子として振る舞う。ダイオード接続されたバイポーラトランジスタの二つの端子のうち、順方向バイアス時に電位の高い方を「アノード」と呼び、電位の低い方を「カソード」と呼ぶ。もっとも、ダイオードＤ５１，Ｄ５２は、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタの代わりに、ＰＮ接合ダイオードで構成されてもよい。

ダイオードＤ５１のアノードには、抵抗素子Ｒ５０を通じて電源端子５１から一定の電圧または電流が供給されるとともに、キャパシタＣ５０を通じて接地に接続される。ダイオードＤ５２のアノードはダイオードＤ５１のカソードに接続され、ダイオードＤ５２のカソードは接地される。

トランジスタＱ５０は、コレクタにバッテリ電圧（電源電圧）が供給され、ベースがダイオードＤ５１のアノードに接続される。また、トランジスタＱ５０のエミッタは、抵抗素子Ｒ１を通じてトランジスタＱ１のベースに接続される。これにより、トランジスタＱ１のベースにバイアス電流が供給される。

バイアス回路６０は、トランジスタＱ２のバイアスポイントを制御するバイアス電流またはバイアス電圧を、抵抗素子Ｒ２を通じてトランジスタＱ２のベースに供給する。具体的に、バイアス回路６０は、ダイオードＤ６１，Ｄ６２と、トランジスタＱ６０と、抵抗素子Ｒ６０と、キャパシタＣ６０と、電源端子６１と、を備える。以下、説明の便宜上、バイアス回路６０は、トランジスタＱ２にバイアス電流を供給することとする。

ダイオードＤ６１（第１ダイオード）とダイオードＤ６２（第２ダイオード）は直列接続される。ダイオードＤ６１，Ｄ６２は、それぞれ、例えば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されてもよい。なお、ダイオードＤ６１，Ｄ６２は、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタの代わりに、ＰＮ接合ダイオードで構成されてもよい。

ダイオードＤ６１のアノードには、抵抗素子Ｒ６０を通じて電源端子６１から一定の電圧または電流が供給されるとともに、キャパシタＣ６０を通じて接地に接続される。ダイオードＤ６２のアノードはダイオードＤ６１のカソードに接続され、ダイオードＤ６２のカソードは接地される。ここで、ダイオードＤ６１のアノードに電源端子６１から供給される電流をＩｄｓｔｋとする。

ダイオードＤ６２のアノードには、後述する調整回路７０のトランジスタＱ７０のエミッタ（第３端子）が接続される。すなわち、ダイオードＤ６２のアノードには、トランジスタＱ７０から電流Ｉｓｕｂが供給される。

トランジスタＱ６０（バイアストランジスタ）は、コレクタにバッテリ電圧（電源電圧）が供給され、ベースがダイオードＤ６１のアノードに接続される。また、トランジスタＱ６０のエミッタは、抵抗素子Ｒ２を通じてトランジスタＱ２のベースに接続される。これにより、トランジスタＱ２のベースにバイアス電流が供給される。ここで、トランジスタＱ６０のベースに供給される電流をＩｂｅｆ＿ｐｗｒとする。

調整回路７０は、トランジスタＱ２のベースに供給されるバイアス電流を可変電源電圧Ｖｃｃ１に応じて調整する。具体的に、調整回路７０は、トランジスタＱ７０および抵抗器Ｒ７１〜Ｒ７３を備える。

トランジスタＱ７０（調整トランジスタ）のコレクタ（第１端子）は、抵抗器Ｒ７１（第１抵抗器）を通じてトランジスタＱ１のコレクタに接続される。これにより、トランジスタＱ７０のコレクタには、抵抗器Ｒ７１を通じて可変電源電圧Ｖｃｃ１が供給される。トランジスタＱ７０のベース（第２端子）は、抵抗器Ｒ７２（第２抵抗器）を通じてトランジスタＱ６０のベースに接続される。トランジスタＱ７０のエミッタ（第３端子）は、抵抗器Ｒ７３（第３抵抗器）を通じてダイオードＤ６１のカソードに接続される。本実施形態において、トランジスタＱ７０は、例えばエミッタとベースとがヘテロ接合を形成するヘテロ接合バイポーラトランジスタである。トランジスタＱ７０のコレクタ・エミッタ間の電圧をＶｃｅとする。

ここで、抵抗器Ｒ７１，Ｒ７２，Ｒ７３をそれぞれ流れる電流をＩｓｕｂ＿ｃ，Ｉｓｕｂ＿ｂ，Ｉｓｕｂとする。また、トランジスタＱ６０のエミッタから出力される電流をＩｅｆ＿ｐｗｒとする。すなわち、電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒは、トランジスタＱ２のベースに供給されるバイアス電流となる。以下、電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒを「バイアス電流」と呼ぶことがある。また、トランジスタＱ２のコレクタに流れる電流をＩｃｃ２とする。

以下、比較例に係る電力増幅回路１００について説明する。比較例に係る電力増幅回路１００は、本実施形態に係る電力増幅回路１０の理解を助けるために示すものである。
＜＜比較例に係る電力増幅回路１００＞＞

図１１は、比較例に係る電力増幅回路１００の構成を示す図である。電力増幅回路１００は、増幅器２０，３０、バイアス回路５０，１６０、調整回路１７０及び整合回路８０〜８２を備える。以下、便宜上、電力増幅回路１００においては、電力増幅回路１０と異なる構成のみを説明する。具体的には、電力増幅回路１００における、バイアス回路１６０、および調整回路１７０について説明する。

バイアス回路１６０は、トランジスタＱ２のバイアスポイントを制御するバイアス電流またはバイアス電圧を、抵抗素子Ｒ２を通じてトランジスタＱ２のベースに供給する。具体的に、バイアス回路１６０は、ダイオードＤ１６１，Ｄ１６２と、トランジスタＱ１６０と、抵抗素子Ｒ１６０と、キャパシタＣ１６０と、電源端子１６１と、を備える。

ダイオードＤ１６１とダイオードＤ１６２は直列接続される。ダイオードＤ１６１，Ｄ１６２は、それぞれ、例えば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されてもよい。

ダイオードＤ１６１のアノードには、抵抗素子Ｒ１６０を通じて電源端子１６１から一定の電圧または電流が供給されるとともに、キャパシタＣ１６０を通じて接地に接続される。ダイオードＤ１６２のアノードはダイオードＤ１６１のカソードに接続され、ダイオードＤ１６２のカソードは接地される。

トランジスタＱ１６０は、コレクタにバッテリ電圧（電源電圧）が供給され、ベースがダイオードＤ１６１のアノードに接続される。また、トランジスタＱ１６０のエミッタは、抵抗素子Ｒ２を通じてトランジスタＱ２のベースに接続される。これにより、トランジスタＱ２のベースにバイアス電流が供給される。

調整回路１７０は、トランジスタＱ２のベースに供給されるバイアス電流を可変電源電圧Ｖｃｃ１に応じて調整する。具体的に、調整回路１７０は、トランジスタＱ１７０及び可変抵抗器Ｒ１７１〜Ｒ１７３を備える。

トランジスタＱ１７０のコレクタは、可変抵抗器Ｒ１７１を通じて可変電源電圧Ｖｃｃ１が供給される。トランジスタＱ１７０のベースは、可変抵抗器Ｒ１７２を通じてトランジスタＱ１６０のベースに接続される。トランジスタＱ１７０のエミッタは、可変抵抗器Ｒ１７３及び抵抗素子Ｒ２を通じてトランジスタＱ２のベースに接続される。また、トランジスタＱ１７０のエミッタは、可変抵抗器Ｒ１７３を通じてトランジスタＱ１６０のエミッタに接続される。ここで、トランジスタＱ１７０は、例えば、そのエミッタとベースとがヘテロ接合を形成するヘテロ接合バイポーラトランジスタであり、エミッタのバンドギャップは、ベースのバンドギャップより大きいものとする。

ここで、図１１に示すように、トランジスタＱ２に供給されるバイアス電流をＩｂｉａｓとし、トランジスタＱ１６０のエミッタから供給される電流をＩｅｆ＿ｐｗｒとし、トランジスタＱ１７０のエミッタから供給される電流をＩｓｕｂとする。電流Ｉｂｉａｓは、電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒと電流Ｉｓｕｂとの和で決定される。

以下、図１２、図１３を参照しながら、比較例に係る電力増幅回路１００において、ゲインディスパージョンを改善する仕組みについて説明する。

図１２は、比較例に係る電力増幅回路１００における電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒの改善状況を示すグラフである。図１２において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒを示す。図１２の符号１２０１は、電力増幅回路１００における電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示している。図１２の符号１２０２は、電力増幅回路１００が調整回路１７０を備えない場合の、可変電源電圧Ｖｃｃ１と電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒとの関係を表すグラフを示している。

図１３は、比較例に係る電力増幅回路１００における電流Ｉｃｃ２の改善状況を示すグラフである。図１３において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸はトランジスタＱ２のコレクタに流れる電流Ｉｃｃ２を示す。図１３の符号１３０１は、電力増幅回路１００における電流Ｉｃｃ２と可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。図１３の符号１３０２は、電力増幅回路１００が調整回路１７０を備えない場合の、電流Ｉｃｃ２と可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示している。

図１２に示すように、調整回路１７０の作用により、可変電源電圧Ｖｃｃ１が低電位領域（例えば「２Ｖ未満」、以下同じ。）では、電力増幅回路１００の電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒが減少している。これにより、図１３に示すように、トランジスタＱ２のベースに入力される電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒの値に応じて増減する電流Ｉｃｃ２は、可変電源電圧Ｖｃｃ１が低電位領域では減少する。

したがって、可変電源電圧Ｖｃｃ１が低電位領域では必要な程度にバイアス電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒを減少させることができる。これにより、可変電源電圧Ｖｃｃ１が低電位領域において電流Ｉｃｃ２の線形性を得ることができるため、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

しかしながら、図１３に示すように、電流Ｉｃｃ２には、電圧Ｖｃｃ１に対する電流Ｉｃｃ２の変化の割合（傾き）が緩やかになる電流変化点Ｘが生じる。これは、可変電源電圧Ｖｃｃ１の高電位領域（例えば「２Ｖ以上」、以下同じ。）において、電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒが、調整回路１７０を備えない電力増幅回路１００の電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒに比べて増大しないため、電流Ｉｃｃ２の線形性が維持できないためである。すなわち、調整回路１７０を設けても、可変電源電圧Ｖｃｃ１の高電位領域では、トランジスタＱ２のベースに供給されるバイアス電流は増大しないことがわかる。これにより、ゲインディスパージョンの特性が悪化する。

ここで、トランジスタＱ２のベースに供給されるバイアス電流Ｉｂｉａｓを増大させるための手段につき説明する。上述したように、バイアス電流Ｉｂｉａｓは、電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒと電流Ｉｓｕｂとの和で決定される。すなわち、バイアス電流Ｉｂｉａｓを増大させるためには、電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒまたは電流Ｉｓｕｂを増大させることを要する。

図１４は、比較例に係る電力増幅回路１００における電流Ｉｓｕｂを示すグラフである。図１４において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｓｕｂを示す。図１４の符号１４０１は、電力増幅回路１００における電流Ｉｓｕｂと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。トランジスタＱ１７０に流れる電流Ｉｓｕｂは、トランジスタＱ１７０のサイズで決まる。しかしながら、トランジスタＱ１７０のサイズを大きくすると、調整回路のレイアウト面積が大きくなってしまう。

また、トランジスタＱ１７０のエミッタに接続されている抵抗器Ｒ２の影響によって、トランジスタＱ１７０のエミッタ電圧が増大する。すなわち、トランジスタＱ１７０のサイズを大きくしたとしても、トランジスタＱ１７０のベース・コレクタ間の電圧Ｖｂｃが増大しにくく、電流Ｉｓｕｂ＿ｃが増大しにくい。すなわち、電力増幅回路１００では、トランジスタＱ１７０のサイズを大きくしたとしても、電流Ｉｓｕｂを増大させにくい。なお、抵抗器Ｒ２については、電力増幅回路１００の周波数特性を基準に定まるため、ゲインディスパージョンの調整につき、調整することができない。
＝＝電力増幅回路１０の動作＝＝

次に、図３から図７を参照しながら、電力増幅回路１０の動作について説明する。

図３は、可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｓｕｂ＿ｃとの関係を表すグラフである。図３において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｓｕｂ＿ｃを示す。図３の符号３０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｓｕｂ＿ｃと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示し、符号３０２は、比較例の電力増幅回路１００における電流Ｉｓｕｂ＿ｃと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示している。図４は、可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電圧Ｖｃｅとの関係を表すグラフである。図４において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電圧Ｖｃｅを示す。図４の符号４０１は、電力増幅回路１０におけるトランジスタＱ７０のコレクタ・エミッタ間の電圧Ｖｃｅと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示し、符号４０２は、比較例の電力増幅回路１００におけるトランジスタＱ１７０のコレクタ・エミッタ間の電圧Ｖｃｅと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示している。 図５において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｄｓｔｋを示す。図５の符号５０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｄｓｔｋと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示し、符号５０２は、比較例の電力増幅回路１００における電流Ｉｄｓｔｋと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示している。図６において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒを示す。図６の符号６０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示し、符号６０２は、比較例の電力増幅回路１００における電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示している。図７において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｃｃ２を示す。図７の符号７０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｃｃ２と可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示し、符号７０２は、比較例の電力増幅回路１００における電流Ｉｃｃ２と可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示している。

まず、図３を参照しながら、本実施形態の電力増幅回路１０の電流Ｉｓｕｂ＿ｃが、比較例の電力増幅回路１００の電流Ｉｓｕｂ＿ｃと比較して増大する原理について説明する。

電力増幅回路１０では、上述したようにトランジスタＱ７０のエミッタがダイオードＤ６２のアノードに接続されている。これにより、電力増幅回路１００と比較して、トランジスタＱ７０のエミッタ電位を小さくできるため、ベース・エミッタ間の電圧Ｖｂｅを高くできる。このため、電力増幅回路１０では、図３に示すように、電力増幅回路１００と比較して、トランジスタＱ７０のコレクタに入力される電流Ｉｓｕｂ＿ｃを増大できる。

また、異なる観点から説明すると、調整回路７０のトランジスタＱ７０のエミッタが抵抗器Ｒ７３を通じてダイオードＤ６２のアノードに接続されるため、トランジスタＱ７０のコレクタに入力される電流Ｉｓｕｂ＿ｃは、トランジスタＱ７０とダイオードＤ６１とのエミッタのサイズの比に基づいて決定される。すなわち、ダイオードＤ６１のサイズに比べて、トランジスタＱ７０のサイズが大きければ、電流Ｉｓｕｂ＿ｃを増大させることができる。一方、比較例の電力増幅回路１００では、トランジスタＱ１６０、トランジスタＱ１７０、およびトランジスタＱ２の接続関係から、トランジスタＱ１６０のサイズがトランジスタＱ１７０のサイズよりも小さいと、電流ＩｂｉａｓのほとんどがトランジスタＱ１６０から供給される電流Ｉｅｆ＿ｐｗｒとなる。すなわち、電力増幅回路１０は、トランジスタＱ７０のサイズを変えずに電流Ｉｓｕｂ＿ｃを増大できる。

また、電力増幅回路１０では、トランジスタＱ７０のエミッタがダイオードＤ６２のアノードに接続されているため、抵抗器Ｒ２に関係なく、抵抗器Ｒ７３を調整することにより、電流Ｉｓｕｂ＿ｃを調整できる。

次に、図３、図４を参照しながら、調整回路７０のトランジスタＱ７０の飽和領域を、比較例の電力増幅回路１００と比べて、可変電源電圧Ｖｃｃ１の高電位領域まで広げる原理について説明する。

電力増幅回路１０では、上述したようにトランジスタＱ７０のコレクタに入力される電流Ｉｓｕｂ＿ｃを大きくできる。したがって、抵抗器Ｒ７２の電圧降下が大きくなり、トランジスタＱ７０のコレクタ・エミッタ間の電圧Ｖｃｅが小さくなる。これにより、トランジスタＱ７０が飽和領域において動作する。飽和領域においては、図３に示すように、可変電源電圧Ｖｃｃ１が増大することに従って、トランジスタＱ７０のコレクタに入力される電流Ｉｓｕｂ＿ｃも増大する（例えばＶｃｃ１が４．５Ｖ以下の領域）。すなわち、電流Ｉｓｕｂ＿ｃが可変電源電圧Ｖｃｃ１に対して依存性を有する。これにより、可変電源電圧Ｖｃｃ１がさらに増大すると、電流Ｉｓｕｂ＿ｃも増大するため、抵抗器Ｒ７１の電圧降下がさらに大きくなる。この作用により、図４に示すように、トランジスタＱ７０の飽和領域を、可変電源電圧Ｖｃｃ１の高電位領域まで広げることができる。すなわち、電力増幅回路１０では、電力増幅回路１００と比較して、トランジスタＱ７０のＶｃｅの電圧変化点Ｙ１を電圧変化点Ｙ２に移行できる。

次に、図５乃至図７を参照しながら、調整回路７０のトランジスタＱ７０の飽和領域を、可変電源電圧Ｖｃｃ１の高電位領域まで広げたことによって、後述する電流Ｉｃｃ２の電流変化点Ｚ１をＶｃｃ１の高電位領域に移行させる原理について説明する。

上述したように、トランジスタＱ７０の飽和領域では、可変電源電圧Ｖｃｃ１を増大していくと、電流Ｉｓｕｂ＿ｃが増大する。ここで、電力増幅回路１０では、電流Ｉｓｕｂ＿ｃに依存する電流ＩｓｕｂをダイオードＤ６２のアノードに入力している。バイアス回路６０では、電流Ｉｄｓｔｋによって、ダイオードＤ６２のベース・エミッタ間の電圧Ｖｂｅを上げる。すなわち、電流ＩｓｕｂをダイオードＤ６２のアノードに入力すると、図５に示すように、ダイオードＤ６２の電圧Ｖｂｅを上げるための電流Ｉｄｓｔｋを、電流Ｉｓｕｂ＿ｃで補うことができる。したがって、図６に示すように、バイアス回路６０において、電流Ｉｄｓｔｋを補った電流Ｉｓｕｂに応じて、電流Ｉｄｓｔｋの一部が、トランジスタＱ６０のベースに入力されるＩｂｅｆ＿ｐｗｒに加算される。これにより、図７に示すように、トランジスタＱ７０の飽和領域において、可変電源電圧Ｖｃｃ１に対する電流Ｉｃｃ２の変化の割合（傾き）を大きくできるため、電流変化点Ｚ１を電流変化点Ｚ２に移行できる。すなわち、電力増幅回路１０では、電流Ｉｃｃ２の電流変化点を、トランジスタＱ７０のＶｃｅの電圧変化点と同様に、高電位領域に移行できる。

次に、図８Ａ，図８Ｂを参照して、電力増幅回路のゲインディスパージョンの特性が改善されることを説明する。図８Ａは、本実施形態の電力増幅回路１０における出力電力と利得との関係を表すグラフである。図８Ｂは、比較例の電力増幅回路１００における出力電力と利得との関係を表すグラフである。各図の横軸は出力電力Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）を示し、縦軸は利得（ｄＢ）を示す。

図８Ａの符号８０１，８０２，８０３，８０４，８０５，８０６，８０７，８０８，８０９，８１０は、可変電源電圧Ｖｃｃ１を、それぞれ、５．０Ｖ，４．５Ｖ，４．０Ｖ，３．５Ｖ，３．０Ｖ，２．５Ｖ，２．０Ｖ，１．５Ｖ，１．０Ｖ，０．６Ｖとしたときの電力増幅回路１０における利得と出力電力との関係を示す。図８Ｂの符号９０１，９０２，９０３，９０４，９０５，９０６，９０７，９０８，９０９，９１０は、可変電源電圧Ｖｃｃ１を、それぞれ、５．０Ｖ，４．５Ｖ，４．０Ｖ，３．５Ｖ，３．０Ｖ，２．５Ｖ，２．０Ｖ，１．５Ｖ，１．０Ｖ，０．６Ｖとしたときの比較例の電力増幅回路１００における利得と出力電力との関係を示す。

図８Ａに示すシミュレーション結果において、電力増幅回路１０においては、ゲインディスパージョンが４．５ｄＢ程度であることが示されている。図８Ｂに示すシミュレーション結果において、比較例の電力増幅回路１００においては、ゲインディスパージョンが３．０ｄＢ程度であることが示されている。したがって、電力増幅回路１０は、比較例の電力増幅回路１００よりも、１．５ｄＢ程度、ゲインディスパージョンを拡大できる。

もっとも、図３から図８に示すように、トランジスタＱ２のコレクタに供給される可変電源電圧Ｖｃｃ１の範囲は、必ずしもこのシミュレーションの範囲に限られるものではない。また、上記の説明では可変電源電圧Ｖｃｃ１が用いられているが、本実施形態において可変電源電圧Ｖｃｃ１と可変電源電圧Ｖｃｃ１は共通しており、可変電源電圧Ｖｃｃ１についての言及は可変電源電圧Ｖｃｃ１にも同様に当てはまるものとする。
＝＝変形例に係る電力増幅回路＝＝

図９，図１０は、変形例に係る電力増幅回路１０Ａ，１０Ｂの構成の一例を示す図である。なお、本変形例では、上述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については逐次言及しない。

図９に示されるように、電力増幅回路１０Ａは、図２に示される電力増幅回路１０に比べて、調整回路７０ＡのトランジスタＱ７０Ａのベース（第２端子）に抵抗器Ｒ７２（第２抵抗器）が接続されておらず、エミッタ（第３端子）に抵抗器Ｒ７３（第３抵抗器）が接続されていないことが異なる。なお、電力増幅回路１０Ａは、抵抗器Ｒ７２および抵抗器Ｒ７３のいずれか一つが設けられていない構成でもよい。これにより、電流Ｉｓｕｂ＿ｃの値を調整することにより、電流Ｉｃｃ２の値を調整することが可能となり、ゲインディスパージョンのレンジを調整できる。

具体的には、調整回路７０ＡのトランジスタＱ７０のベース（第２端子）に抵抗器Ｒ７２（第２抵抗器）が接続されていない場合、図２の電力増幅回路１０に比べて、トランジスタＱ７０のベースに供給される電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒが増大し、電流Ｉｓｕｂ＿ｃが増大する。これにより、トランジスタＱ７０のコレクタ・エミッタ間の電圧Ｖｃｅが低下し、電流Ｉｃｃ２を増大させる。このようにして、ゲインディスパージョンの特性を調整できる。

調整回路７０ＡのトランジスタＱ７０のベース（第２端子）に抵抗器Ｒ７２（第２抵抗器）が接続されていない場合、図２の電力増幅回路１０に比べて、ダイオードＤ６２のアノードに供給される電流Ｉｓｕｂが増大する。これにより、ダイオードＤ６１に供給される電流Ｉｄｓｔｋを減少させ、電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒを増大し、電流Ｉｃｃ２が増大させる。このようにして、ゲインディスパージョンの特性を調整できる。

図１０に示されるように、電力増幅回路１０Ｂは、図２に示される電力増幅回路１０に比べて、調整回路７０ＢのトランジスタＱ７０に供給される電圧の供給元が異なる。具体的に、電力増幅回路１０Ｂでは、トランジスタＱ２に供給される可変電源電圧Ｖｃｃ２から可変抵抗器Ｒ７１を通じてトランジスタＱ７０のコレクタに供給される。すなわち、本変形例においては、バイアス回路６０から可変抵抗器Ｒ７２、トランジスタＱ７０のベース・コレクタ間、及び可変抵抗器Ｒ７１を通じて、可変電源電圧Ｖｃｃ２に至る経路を形成する。

このような構成であっても、電力増幅回路１０Ｂは、上述の電力増幅回路１０と同様の効果を得ることができる。電力増幅回路１０Ｂでは、例えば初段のトランジスタＱ１に供給される電源電圧が固定された電圧であり、後段のトランジスタＱ２に供給される電源電圧が可変電源電圧である場合であっても、同効果を得ることができる。トランジスタＱ１に供給される固定された電圧とは、ＲＦ信号の包絡線に応じて変動しない電圧であり、例えばＡＰＴ方式に従う電圧であってもよい。
＝＝その他の変形例に係る電力増幅回路＝＝

図１５は、変形例に係る電力増幅回路１０Ｃの構成の一例を示す図である。なお、本変形例では、上述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については逐次言及しない。

図１５に示されるように、電力増幅回路１０Ｃは、図２に示される電力増幅回路１０に比べて、アノードが抵抗器Ｒ７１を通じて可変電源電圧Ｖｃｃ１を供給するための電源端子に接続され、カソードが調整トランジスタＱ７０のコレクタに接続される、ダイオードＤ７４をさらに含む。これにより、電力増幅回路１０Ｃは、低電位領域においてゲインエクスパンションを抑制できる。ゲインエクスパンションとは、出力レベルが増加に伴い、ゲイン（利得）も大きくなる現象である。

なお、電力増幅回路１０Ｃは、ダイオードＤ７４のアノードが電源端子に接続され、そのカソードが抵抗器Ｒ７１を通じて調整トランジスタＱ７０のコレクタに接続されていてもよい。なお、ダイオードＤ７４は、トランジスタによるダイオード接続で実現しても良い。

以下、図１６〜図２２を参照しつつ、電力増幅回路１０ＣがダイオードＤ７４を備えることにより、低電位領域において、ゲインエクスパンションを抑制する原理について説明する。

図１６は、可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｓｕｂ＿ｃとの関係を表すグラフである。図１６において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｓｕｂ＿ｃを示す。図１６の符号３０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｓｕｂ＿ｃと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。符号３０３は、電力増幅回路１０Ｃにおける電流Ｉｓｕｂ＿ｃと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。

図１７は、可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｄｓｔｋとの関係を表すグラフである。図１７において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｄｓｔｋを示す。図１７の符号５０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｄｓｔｋと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。符号５０３は、電力増幅回路１０Ｃにおける電流Ｉｄｓｔｋと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。

図１８は、可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｂｅｆ＿ｐｒｗとの関係を表すグラフである。図１８において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒを示す。図１８の符号６０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。符号６０３は、電力増幅回路１０Ｃにおける電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒと可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。

図１９は、可変電源電圧Ｖｃｃ１と、電流Ｉｃｃ２との関係を表すグラフである。図１９において、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃ１を示し、縦軸は電流Ｉｃｃ２を示す。図１９の符号７０１は、電力増幅回路１０における電流Ｉｃｃ２と可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示し、符号７０３は、電力増幅回路１０Ｃにおける電流Ｉｃｃ２と可変電源電圧Ｖｃｃ１との関係を表すグラフを示す。

図２０は、電力増幅回路１０Ｃにおける出力電力と利得との関係を表すグラフである。図２０の符号２００１，２００２，２００３，２００４，２００５，２００６，２００７は、可変電源電圧Ｖｃｃ１を、それぞれ、５．５Ｖ，４．５Ｖ，３．８Ｖ，２．０Ｖ，１
．４Ｖ，１．２Ｖ，１．０Ｖとしたときの電力増幅回路１０Ｃにおける利得と出力電力との関係を示す。

図２１は、電力増幅回路１０における出力電力と利得との関係を表すグラフである。各図の横軸は出力電力Ｐｏｕｔ（ｄＢｍ）を示し、縦軸は利得（ｄＢ）を示す。図２１の符号２１０１，２１０２，２１０３，２１０４，２１０５，２１０６，２１０７は、可変電源電圧Ｖｃｃ１を、それぞれ、５．５Ｖ，４．５Ｖ，３．８Ｖ，２．０Ｖ，１．４Ｖ，１
．２Ｖ，１．０Ｖとしたときの電力増幅回路１０における利得と出力電力との関係を示す。

電力増幅回路１０では、低電位領域において、トランジスタＱ７０のＶｃｅが小さくなり、トランジスタのコレクタ電圧Ｖｃがベース電圧Ｖｂよりも小さくなると、ベースからコレクタに向かって負の電流Ｉｓｕｂ＿ｃが流れる。これにより、電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒが急激に減少し、トランジスタＱ２のバイアス電流を減少させる。これにより、低電位領域でゲインエクスパンションが生じる。

さらに、電力増幅回路１０においては、トランジスタＱ７０のＶｃｅが非線形領域に入る程度に小さくなると、Ｉｓｕｂ＿ｃがＶｃｃ１に対して変化する。Ｉｓｕｂ＿ｃがＶｃｃ１に対して変化し始めると、Ｉｃｃ２がＶｃｃ１に対して変化し始める。この低電位領域におけるＩｃｃ２のＶｃｃ１に対する変化により、ゲインディスパーションを広げる。

電力増幅回路１０Ｃは、低電位領域において、負の電流Ｉｓｕｂ＿ｃが流れるのを阻止して、Ｉｃｃ２のＶｃｃ１に対する変化の割合を抑制するための、ダイオードＤ７４を備える。

ダイオードＤ７４は、トランジスタＱ７０のコレクタ電圧Ｖｃを、電力増幅回路１０のそれと比較して、ダイオードＤ７４にかかる電圧Ｖｄｉ（例えば１．３Ｖ程度）分下げる。すなわち、トランジスタＱ７０は、電力増幅回路１０のそれと比較して、電圧Ｖｄｉだけ高くにシフトして動作する。

具体的には、図１６に示すように、トランジスタＱ７０のコレクタに入力する電流Ｉｓｕｂ＿ｃは、電圧Ｖｄｉだけ高電位側にシフトする。ここで、電流Ｉｓｕｂ＿ｃは、ダイオードＤ７４により、負の値を示さない。そして、トランジスタＱ７０のエミッタから供給される電流Ｉｓｕｂも、同様に、電圧Ｖｄｉだけ高電位側にシフトする。

そして、図１７に示すように、電源端子６１からダイオードＤ６１のアノードに供給される電流Ｉｄｓｔｋは、電圧Ｖｄｉだけシフトするとともに、電流Ｉｓｕｂ＿ｃが流れない低電位領域においては一定の値を示す。

そうすると、図１８に示すように、電流Ｉｂｅｆ＿ｐｗｒは、低電位領域において、おおよそ一定の電流値を示す。

これにより、図１９に示すように、電流Ｉｃｃ２は、低電位領域（例えば１．０Ｖ〜１．４Ｖ）において、おおよそ一定の電流値を示す。

よって、図２０に示す電圧Ｖｃｃ１の低電位領域（例えば１．０Ｖ〜１．４Ｖ）のゲインは、図２１に示す電圧Ｖｃｃ１の低電位領域と比較して、一定の値を示すようにゲインエクスパンションが改善される。

図２２は、変形例に係る電力増幅回路１０Ｄの構成の一例を示す図である。なお、本変形例では、上述の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については逐次言及しない。

図２２に示すように、電力増幅回路１０Ｄは、トランジスタＱ７０のエミッタがトランジスタＱ２のベースに接続される構成を有する。そして、電力増幅回路１０Ｄは、アノードが抵抗器Ｒ７１に接続され、カソードが調整トランジスタＱ７０のコレクタに接続されるダイオードＤ７４が含まれるよう構成されていてもよい。電力増幅回路１０Ｄは、電力増幅回路１０Ｃと同様に、可変電源電圧の低電位領域においてゲインエクスパンションを改善できる。
＝＝＝まとめ＝＝＝

本開示の例示的な実施形態に係る電力増幅回路１０は、可変電源電圧に応じた電圧Ｖｃｃ１が供給されるコレクタ（第１端子）と、ＲＦ信号が供給されるベース（第２端子）と、を有し、ＲＦ信号を増幅するトランジスタＱ２（第１トランジスタ）と、トランジスタＱ２（第１トランジスタ）のベース（第２端子）にバイアス電流または電圧を供給するバイアス回路６０と、電源端子から供給される可変電源電圧Ｖｃｃ１に応じてバイアス電流または電圧を調整する調整回路７０と、を備え、バイアス回路６０は、バイアス制御電圧または電流がアノードに供給されるダイオードＤ６１（第１ダイオード）と、アノードがダイオードＤ６１（第１ダイオード）のカソードに接続され、カソードが接地に接続されるダイオードＤ６２（第２ダイオード）と、コレクタ（第１端子）に電源電圧が供給され、ベース（第２端子）がダイオードＤ６１（第１ダイオード）のアノードと接続され、エミッタ（第３端子）がトランジスタＱ２（第１トランジスタ）のベース（第２端子）に接続されるトランジスタＱ６０（バイアストランジスタ）と、を含み、調整回路７０は、第１抵抗器Ｒ７１と、第１抵抗器Ｒ７１を通じて可変電源電圧Ｖｃｃ１を供給するための電源端子に接続されるコレクタ（第１端子）と、ダイオードＤ６１（第１ダイオード）のアノードに接続されるベース（第２端子）と、ダイオードＤ６２（第２ダイオード）のアノードに接続されるエミッタ（第３端子）と、を有するトランジスタＱ７０（調整トランジスタ）と、を含む。これにより、電流Ｉｃｃ２の電流変化点Ｚ１を電圧Ｖｃｃ１における高電位領域（電流変化点Ｚ２）に移行できるため、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、電力増幅回路１０のトランジスタＱ７０（調整トランジスタ）のベース（第２端子）は、第２抵抗器Ｒ７２を通じてダイオードＤ６１（第１ダイオード）のアノードに接続される。これにより、トランジスタＱ２のベースに供給するバイアス電流または電圧を調整できるため、所望のゲインディスパージョンの特性を得ることができる。

また、電力増幅回路１０のトランジスタＱ７０（調整トランジスタ）のエミッタ（第３端子）は、第３抵抗器を通じてダイオードＤ６２（第２ダイオード）のアノードに接続される。これにより、トランジスタＱ２のベースに供給するバイアス電流を調整できるため、所望のゲインディスパージョンの特性を得ることができる。

また、電力増幅回路１０ＢのトランジスタＱ７０（調整トランジスタ）のコレクタ（第１端子）は、第１抵抗器Ｒ７１を通じてトランジスタＱ２（第１トランジスタ）のコレクタ（第１端子）に接続される。これにより、初段のトランジスタＱ１に供給される電源電圧が固定された電圧であっても、電力増幅回路１０Ｂのゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、電力増幅回路１０Ｃは、抵抗器Ｒ７１（第１抵抗器）と直接接続されたダイオードＤ７４をさらに備え、調整トランジスタＱ７０のコレクタ（第１端子）は、抵抗器Ｒ７１及びダイオードＤ７４を通じて可変電源電圧Ｖｃｃ１を供給するための電源端子に接続される。これにより、電力増幅回路１０Ｃの可変電源電圧の低電位領域のゲインエクスパンションを改善できる。

以上説明した実施形態は、本開示の理解を容易にするためのものであり、本開示を限定して解釈するためのものではない。本開示は、その趣旨を逸脱することなく、変更又は改良され得るとともに、本開示にはその等価物も含まれる。すなわち、実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。実施形態が備える素子及びその配置などは、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。

１…電力増幅モジュール、１０，１０Ａ，１０Ｂ…電力増幅回路、２０，３０…増幅器、４０…電源回路、５０，６０…バイアス回路、５１，６１…電源端子、７０…調整回路、８０〜８２…整合回路。

Claims (5)

1. 可変電源電圧に応じた電圧が供給される第１端子と、ＲＦ信号が供給される第２端子と、を有し、前記ＲＦ信号を増幅する第１トランジスタと、
   前記第１トランジスタの第２端子にバイアス電流または電圧を供給するバイアス回路と、
   電源端子から供給される前記可変電源電圧に応じて前記バイアス電流または電圧を調整する調整回路と、
   を備え、
   前記バイアス回路は、
   バイアス制御電圧または電流がアノードに供給される第１ダイオードと、
   アノードが前記第１ダイオードのカソードに接続され、カソードが接地に接続される第２ダイオードと、
   第１端子に電源電圧が供給され、第２端子が前記第１ダイオードのアノードと接続され、第３端子が前記第１トランジスタの第２端子に接続されるバイアストランジスタと、
   を含み、
   前記調整回路は、
   第１抵抗器と、
   前記第１抵抗器を通じて前記電源端子に接続される第１端子と、前記第１ダイオードのアノードに接続される第２端子と、前記第２ダイオードのアノードに接続される第３端子と、を有する調整トランジスタと、を含む、
   電力増幅回路。
2. 前記調整トランジスタの第２端子は、第２抵抗器を通じて前記第１ダイオードのアノードに接続される、
   請求項１に記載の電力増幅回路。
3. 前記調整トランジスタの第３端子は、第３抵抗器を通じて前記第２ダイオードのアノードに接続される、
   請求項１または請求項２に記載の電力増幅回路。
4. 前記調整トランジスタの第１端子は、前記第１抵抗器を通じて前記第１トランジスタの第１端子に接続される、
   請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の電力増幅回路。
5. 前記第１抵抗器と直列接続された第３ダイオードをさらに備え、
   前記調整トランジスタの前記第１端子は、前記第１抵抗器及び前記第３ダイオードを通じて前記電源端子に接続される、
   請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の電力増幅回路。

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