JP2022085519A - 電力増幅回路 - Google Patents

Abstract

【課題】低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上することのできる電力増幅回路を提供すること。【解決手段】電力増幅回路１０は、無線周波数信号を増幅する増幅部と、増幅部に隣接して設けられ、通過電流の増加に伴い発熱量が増加する少なくとも一つのトランジスタ１１４１１を有する加熱部１１４と、トランジスタ１１４１１に接続され、環境温度が所定の閾値以下の場合に、通過電流を増加させる制御回路１１２と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、電力増幅回路に関する。

携帯端末などの移動体での通信においては、無線周波数（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）信号を増幅する電力増幅回路が用いられる。ＲＦ信号を効率よく増幅するための制御方法として、エンベロープトラッキング（Ｅｎｖｅｌｏｐｅ Ｔｒａｃｋｉｎｇ：ＥＴ）制御や、アベレージパワートラッキング（Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｃｋｉｎｇ：ＡＰＴ）制御が知られている。ＥＴ制御やＡＰＴ制御は、無線周波数信号の振幅に応じて変動する電源電圧を用いて電力を増幅する制御である。

無線周波数信号振幅と電源電圧の相関関係は制御ＩＣにおいて設定されている。電源電圧は、例えば、最大で約５．５Ｖに達するよう設定されている。

電源電圧がトランジスタに供給される電力増幅回路において、電力増幅回路の外部の温度である環境温度が、ある温度範囲（例えば－３０℃から８５℃）において、出力負荷変動時を含めてトランジスタが破壊しないことが求められている。

特許文献１には、トランジスタの破壊を防止するために、トランジスタの出力とグランドとの間に複数のダイオードの直列接続よりなるクランプ回路が設けられていることが示されている。クランプ回路は、出力信号の電圧振幅が過大になった場合に、各ダイオードがオンとなり、所定の閾値以上の電圧増加を抑制する機能を有する。

特開２０１８－１４２６８８号公報

しかし、環境温度が低温（例えば、－３０℃）である場合、電源電圧の最大値（例えば、５．５Ｖ以下）で、出力負荷変動時に出力段のトランジスタが破壊してしまう問題があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上することのできる電力増幅回路を提供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、無線周波数信号を増幅する増幅部と、増幅部に隣接して設けられ、通過電流の増加に伴い発熱量が増加する少なくとも一つの加熱素子を有する加熱部と、加熱素子に接続され、環境温度が所定の閾値以下の場合に、通過電流を増加させる制御回路と、を備える。

本発明の他の一側面に係る電力増幅回路は、無線周波数信号を増幅して出力し、通過電流の増加に伴い発熱量が増加する出力トランジスタと、出力トランジスタにバイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路部と、バイアス回路部に接続され、環境温度が所定の閾値以下の場合に、バイアス電流又は電圧を増加させる制御回路と、を備える。

本発明によれば、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上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。

第１実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第１実施形態に係る電力増幅回路の動作を説明するためのグラフである。 第１実施形態に係る電力増幅回路のレイアウト図である。 第２実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第２実施形態に係る電力増幅回路のレイアウト図である。 第３実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第３実施形態に係る電力増幅回路の動作を説明するためのグラフである。 第４実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第４実施形態に係る電力増幅回路のレイアウト図である。 第５実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第６実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第６実施形態に係る電力増幅回路の動作を説明するためのグラフである。 第６実施形態に係る電力増幅回路におけるアイドル電流を説明するためのグラフである。 第７実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第７実施形態に係る電力増幅回路の動作を説明するためのグラフである。 第７実施形態に係る電力増幅回路におけるアイドル電流を説明するためのグラフである。 第８実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第９実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第１０実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。

第１実施形態について説明する。図１には第１実施形態に係る電力増幅回路１０の回路図が示される。電力増幅回路１０は、増幅回路１００と、クランプ回路１１１と、加熱部１１４と、制御回路１１２とを備える。

増幅回路１００は、トランジスタ１０１、出力トランジスタ１０２、バイアス回路１０３，１０４、整合回路１０５，１１０、キャパシタ１０６，１０７、インダクタ１０８，１０９及び抵抗素子１０３６，１０４６を備える。

トランジスタ１０１は、ベースが整合回路１０５及びキャパシタ１０６を通じて、入力端Ｐｉｎに接続される。また、トランジスタ１０１のベースにはバイアス回路１０３からバイアス電流又は電圧が供給される。トランジスタ１０１のコレクタには、インダクタ１０８を通じて電源電圧Ｖｃｃが供給される。トランジスタ１０１のエミッタは接地に接続される。トランジスタ１０１は、入力端Ｐｉｎを通じて入力される無線周波数信号を増幅して出力トランジスタ１０２のベースに出力する。

出力トランジスタ１０２は、ベースがキャパシタ１０７を通じて、トランジスタ１０１のコレクタに接続される。また、出力トランジスタ１０２のベースにはバイアス回路１０４からバイアス電流又は電圧が供給される。出力トランジスタ１０２のコレクタには、インダクタ１０９を通じて電源電圧Ｖｃｃが供給される。トランジスタ１０１のエミッタは接地に接続される。出力トランジスタ１０２は、トランジスタ１０１からの信号を増幅し、コレクタから整合回路１１０を通じて出力端子Ｐｏｕｔに出力信号を出力する。

バイアス回路１０３は、トランジスタ１０３１，１０３２，１０３３及び抵抗素子１０３４，１０３５を有する。

トランジスタ１０３１は、ベースが抵抗素子１１５に接続され、コレクタが電源に接続され、エミッタが抵抗素子１０３６に接続される。トランジスタ１０３１は、制御入力端ＢＣ１から供給され、抵抗素子１０３４を流れる制御電流に基づいてベースに供給される電流によって、オン状態とオフ状態が切り替わる。トランジスタ１０３１は、オン状態となると、バイアス電流又は電圧を出力する。

トランジスタ１０３２は、ダイオード接続されたトランジスタであり、コレクタが抵抗素子１０３４及びトランジスタ１０３１のベースに接続され、エミッタがトランジスタ１０３３のコレクタに接続される。トランジスタ１０３２は、コレクタに流れる電流に基づき、トランジスタ１０３３のコレクタに電流を出力する。

トランジスタ１０３３は、ダイオード接続されたトランジスタであり、コレクタがトランジスタ１０３２のエミッタに接続され、エミッタが抵抗素子１０３５を通じて接地に接続される。トランジスタ１０３３は、トランジスタ１０３２からの電流に基づいて、エミッタから電流を出力する。

抵抗素子１０３４及び抵抗素子１０３５は、制御電流に基づく所定の電圧降下を生じさせるために設けられる。

抵抗素子１０３６は、トランジスタ１０３１のコレクタとトランジスタ１０１のベースとの間に設けられる。抵抗素子１０３６は、トランジスタ１０３１からのバイアス電流に基づく所定の電圧降下を生じさせるために設けられる。

バイアス回路１０４は、トランジスタ１０４１，１０４２，１０４３及び抵抗素子１０４４，１０４５を有する。バイアス回路１０４の各素子は、バイアス回路１０３と同様の接続関係にある。バイアス回路１０４は、出力トランジスタ１０２のベースにバイアス電流又は電圧を供給する。また、抵抗素子１０４６は、トランジスタ１０４１からのバイアス電流に基づく所定の電圧降下を生じさせるために設けられる。

整合回路１０５は、入力端Ｐｉｎとキャパシタ１０６との間に設けられる。整合回路１０５は、入力端Ｐｉｎとトランジスタ１０１のベースとの間のインピーダンスを整合させる。

キャパシタ１０６は、整合回路１０５とトランジスタ１０１のベースとの間に設けられる。キャパシタ１０６は、トランジスタ１０１に入力される信号の直流成分をカットする機能を有する。

キャパシタ１０７は、トランジスタ１０１のコレクタと出力トランジスタ１０２のベースとの間に設けられる。キャパシタ１０７は、出力トランジスタ１０２に入力される信号の直流成分をカットする機能を有する。

インダクタ１０８は、トランジスタ１０１のコレクタと電源電圧Ｖｃｃを供給する電源ラインとの間に設けられる。インダクタ１０９は、トランジスタ１０１のコレクタと電源電圧Ｖｃｃを供給する電源ラインとの間に設けられる。インダクタ１０８，１０９はそれぞれチョークインダクタとして機能する。

整合回路１１０は、出力トランジスタ１０２のコレクタと出力端子Ｐｏｕｔとの間のインピーダンスを整合させる。

クランプ回路１１１は、ダイオード１１１１からダイオード１１１６までを有する。ダイオード１１１１からダイオード１１１６は、相互に直列に接続される。クランプ回路は、出力信号の電圧振幅が過大になった場合に、各ダイオードがオンとなり、所定の閾値以上の電圧増加を抑制する機能を有する。

加熱部１１４は、トランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７、トランジスタ１１４２１からトランジスタ１１４２７及び抵抗素子１１４３１から抵抗素子１１４３７を備える。

トランジスタ１１４１１（単位トランジスタ）は、ベースが後述の制御回路に接続される。トランジスタ１１４１１には、制御回路から制御電圧が供給される。トランジスタ１１４１１のコレクタは電源電圧Ｖｃｃを供給する電源ラインに接続される。トランジスタ１１４１１は、制御電圧に基づいてトランジスタ１１４１１を流れる通過電流を出力する。

トランジスタ１１４２１は、ダイオード接続されたトランジスタであり、コレクタがトランジスタ１１４１１のエミッタに接続される。トランジスタ１１４２１のエミッタは、抵抗素子１１４３１を通じて接地に接続される。

トランジスタ１１４１２からトランジスタ１１４１７には、トランジスタ１１４１１と同様に、制御回路１１２から制御電圧が供給される。トランジスタ１１４２２からトランジスタ１１４２７及び抵抗素子１１４３２から抵抗素子１１４３７は、トランジスタ１１４２１及び抵抗素子１１４３１と同様に接続される。

制御回路１１２は、基準電圧生成回路１１２０と、制御トランジスタ部１１３０とを備える。基準電圧生成回路１１２０は、トランジスタ１１２１，１１２２及び抵抗素子１１２３，１１２４，１１２５，１１２６を有する。

基準電圧生成回路１１２０は、カレントミラー回路であって、出力電圧（基準電圧）Ｖｒｅｆの温度依存性が小さい性質を持つ。

制御トランジスタ部１１３０は、制御トランジスタ１１３１及び抵抗素子１１３２，１１３３を有する。制御トランジスタ１１３１のコレクタは抵抗素子１１３２を通じて電源電圧Ｖｂａｔが供給される。制御トランジスタ１１３１のエミッタは、抵抗素子１１３３を通じて接地に接続される。制御トランジスタ１１３１のベースには、基準電圧生成回路１１２０から基準電圧Ｖｒｅｆが供給される。制御トランジスタ１１３１のコレクタはトランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７のベースに接続され、各ベースに制御電圧Ｖｃｏｎｔを供給する。

制御回路１１２に設けられる各トランジスタはバイポーラトランジスタであるが、それらが電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であってもよい。その場合、エミッタ、コレクタ、ベースは、ＦＥＴのソース、ドレイン、ゲートに置き換えられる。制御回路は、電力増幅器本体と同じ半導体チップ上に配置されていてもよく、同じ半導体モジュール上の異なる半導体チップ上に配置されていてもよい。

温度が低下した場合の制御回路１１２及び加熱部１１４の動作について説明する。基準電圧生成回路１１２０から出力される基準電圧Ｖｒｅｆは環境温度にほとんど依存しない。一方、制御トランジスタ１１３１のオン電圧すなわちベースエミッタ間電圧は、環境温度の低下と共に増加する。よって、制御トランジスタ１１３１と抵抗素子１１３２を流れる電流Ｉｃは環境温度の低下に伴って減少する。電流Ｉｃの減少によって抵抗素子１１３２における電圧降下が減少するため、トランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７のベースに印加される制御電圧Ｖｃｏｎｔは上昇する。

環境温度の低下に伴って、トランジスタ１１４１１，１１４２１のベース－エミッタ間電圧も環境温度の低下と共に増加する。ここで、環境温度の低下による制御トランジスタ１１３１のオン電圧の増加量がトランジスタ１１４１１，１１４２１におけるオン電圧の増加量の合計を上回るように、抵抗素子１１３２の抵抗値及び電流ｉｃの電流量を設定することにより、トランジスタ１１４１１，１１４２１に流れる電流が環境温度の低下により増加する。

図２には、トランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７を流れる電流の合計である電流Ｉｈと、電源電圧Ｖｃｃとの積、すなわち、トランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７及びトランジスタ１１４２１からトランジスタ１１４２７で発生する総自己発熱量と環境温度Ｔａとの関係が示される。環境温度Ｔａの上昇と共に総自己発熱量は低下し、約１０℃でゼロとなっている。

このように発熱するトランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７及びトランジスタ１１４２１からトランジスタ１１４２７は、環境温度が低下した場合に、自己発熱しダイオード１１１１からダイオード１１１６を加熱する。

図３を参照して、加熱部とクランプ回路のレイアウトについて説明する。ダイオード１１１１からダイオード１１１６は、それぞれの長手方向を同じ方向に向けて、長手方向と直交する方向に所定の間隔を空けてチップ３０１に設けられている。

また、トランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７及びトランジスタ１１４２１からトランジスタ１１４２７が、チップ３０１に設けられる。各トランジスタは、例えばトランジスタ１１４１１におけるように、ベース３０１１、エミッタ３０１２、コレクタ３０１３を有する。また、トランジスタ１１４２１についても同様に、ベース３０２１、エミッタ３０２２，コレクタ３０２３を有する。トランジスタ１１４１１とトランジスタ１１４２１とは対になり、それぞれの長手方向を同じ方向に向けて配列される。トランジスタ１１４１２とトランジスタ１１４２２等の他の対についても同様に、ダイオード１１１１からダイオード１１１６の各配列の隙間と両端に、それらの長手方向をダイオード１１１１からダイオード１１１６の長手方向と同じ方向を向けて配置されている。

図１の回路接続に対応する各素子のノード間の接続も示されている。端子Ｖ１からは、電源電圧Ｖｃｃが供給される。端子Ｂ１からは制御電圧Ｖｃｏｎｔが供給される。端子Ｃ１は、出力トランジスタ１０２と整合回路１１０の間に接続され、端子Ｃ１を通じて出力信号が出力される。ダイオード１１１１からダイオード１１１６には、出力に応じた電圧が印加される。

トランジスタ１１４１１からトランジスタ１１４１７及びトランジスタ１１４２１からトランジスタ１１４２７は、環境温度が低下した場合に、自己発熱しダイオード１１１１からダイオード１１１６を加熱する。ダイオード１１１１からダイオード１１１６が加熱されることにより、環境温度の低下によって、各ダイオードのオン電圧が増加しないようにできる。各ダイオードのオン電圧が増加しないようにすることで、クランプ回路がオンになる電圧を一定以下にすることができ、環境温度低下時の出力トランジスタ１０２の破壊を回避することができる。

第２実施形態について説明する。第２実施形態以降では第１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実施形態ごとには逐次言及しない。

図４は、第２実施形態に係る電力増幅回路１０Ａの回路図である。第１実施形態に係る電力増幅回路１０とは、加熱部の構成及び制御回路の構成の一部が異なる。

電力増幅回路１０Ａでは、加熱部は、抵抗素子４０２１から４０２７を有する。各抵抗素子は、電源電圧Ｖｃｃを供給する電源ラインと、後述のトランジスタ４０１のコレクタとの間に並列に接続されるように設けられる。

電力増幅回路１０Ａでは、制御トランジスタ部１１３０Ａは、実施例１の制御トランジスタ部１１３０の構成に加えてトランジスタ４０１，４１３４及び抵抗素子４０３、４１３５をさらに備える。

トランジスタ４０１はコレクタが抵抗素子４０２１から４０２７に接続され、エミッタは抵抗素子４０３を通じて接地に接続され、ベースがトランジスタ４１３４のエミッタに接続される。

トランジスタ４１３４は、ベースが制御トランジスタ１１３１のコレクタに接続され、コレクタが電源電圧Ｖｂａｔを供給する電源ラインに接続され、エミッタが抵抗素子４１３５及びトランジスタ４０１に接続される。トランジスタ４１３４のエミッタは抵抗素子４１３５を通じて接地に接続される。

電力増幅回路１０Ａにおいて、温度低下が発生した場合の動作について説明する。温度低下が発生すると、電力増幅回路１０における説明と同様に、制御トランジスタ１１３１を流れる電流Ｉｃの低下が起こる。これにより、トランジスタ４１３４のベース電圧が上昇し、トランジスタ４１３４を流れる電流が増加する。これにより、抵抗素子４１３５における電圧降下が増加するためトランジスタ４０１のベースの電圧は上昇する。これにより、トランジスタ４０１を流れる電流Ｉｈが増加する。電流Ｉｈが流れることによって、抵抗素子４０２１から４０２７が発熱し、ダイオード１１１１から１１１６を加熱する。

図５は、電力増幅回路１０Ａの素子の配置を説明する図である。図３と同様にダイオード１１１１から１１１６が設けられている。図５では、抵抗素子４０２１から４０２７がダイオード１１１１から１１１６に隣接して設けられる。また、ベース５０１１、エミッタ５０１２、コレクタ５０１３を有するトランジスタ４０１が、長手方向が各抵抗素子の配列方向に沿うように設けられる。各素子のノード間の接続も示されている。

抵抗素子４０２１から４０２７を設けて加熱を行うようにすることで、温度低下時のダイオードのオン電圧の低下を抑制できる。また、電力増幅回路１０Ａでは、電力増幅回路１０における加熱素子よりも小さい面積に各抵抗素子を形成できるため、電力増幅回路が設けられるチップのサイズと製造コストをより低く抑えることができる。

第３実施形態について説明する。図６は第３実施形態に係る電力増幅回路１０Ｂの回路図である。電力増幅回路１０Ｂは、制御回路の構成が電力増幅回路１０と異なる。

電力増幅回路１０Ｂにおける制御回路６０１は、Ａ／Ｄ変換回路６０１１（温度取得部）、メモリ部６０１２、電圧生成部６０１３を有する。また、制御回路６０１は、温度センサ６０２に接続される。

Ａ／Ｄ変換回路６０１１は、環境温度を測定する温度センサ６０２からのアナログ信号としての温度信号を、デジタル信号に変換する。

メモリ部６０１２には、デジタル信号に変換された温度信号に基づく制御電圧Ｖｃｏｎｔが定められる制御テーブル６０１２１が記憶される。

電圧生成部６０１３は、トランジスタ１１４１１から１１４１７の各ベースに接続される。電圧生成部６０１３は、制御テーブル６０１２１に基づいて、制御電圧Ｖｃｏｎｔを出力する。

温度低下時の電力増幅回路１０Ｂの動作について説明する。温度センサ６０２から、Ａ／Ｄ変換回路６０１１に温度信号が送信される。環境温度が低下した場合、電圧生成部６０１３は、デジタル信号に変換された温度信号及び制御テーブル６０１２１に基づいて、トランジスタ１１４１１から１１４１７の各ベースに供給される制御電圧Ｖｃｏｎｔが増加するように電圧を発生する。

図７には、図２と同様に、電流Ｉｈと、電源電圧Ｖｃｃとの積、すなわち、総自己発熱量と環境温度Ｔａとの関係が示される。環境温度Ｔａの上昇と共に総自己発熱量は低下し、約１０℃でゼロとなっている。図７の関係は、総自己発熱量の変化の仕方がデジタル信号に基づく離散的な変化をする点で図２の関係とは異なる。

電力増幅回路１０Ｂでは、デジタル信号を用いた制御を行うことで、制御の精度を、アナログ信号を用いる場合より高くでき、消費電力をより低減できる。

なお、制御回路６０１は、電力増幅回路１０Ｂと異なる半導体チップ上に配置してもよいし、同じ半導体チップ上に配置してもよい。温度センサ６０２は、電力増幅回路１０Ｂと同じ半導体チップ上に配置してもよいし、異なる半導体チップ上に配置してもよいし、半導体チップが設けられる携帯端末の所定の位置に配置してもよい。

第４実施形態について説明する。図８には、第４実施形態に係る電力増幅回路１０Ｃの回路図が示される。電力増幅回路１０Ｃは、加熱部による加熱対象が、電力増幅回路１０とは異なる。具体的には、電力増幅回路１０Ｃでは、加熱部は、電力増幅回路１０Ｃの出力信号を出力するトランジスタを加熱する。

電力増幅回路１０Ｃは、出力信号を出力する出力トランジスタ８０２１１から８０２１７を有する。出力トランジスタ８０２１１から８０２１７は互いに並列に接続される。出力トランジスタ８０２１１から８０２１７の各トランジスタのベースは、キャパシタ８０２２１から８０２２７を通じてトランジスタ１０１に接続される。また、出力トランジスタ８０２１１から８０２１７の各トランジスタのベースは、抵抗素子８０２３１から８０２３７を通じてバイアス回路１０４に接続される。

電力増幅回路１０Ｃでは、加熱部は、トランジスタ８１４１１から８１４１８を有する。トランジスタ８１４１１から８１４１８はそれぞれ抵抗素子８１４３１から８１４３８を通じて、エミッタが接地に接続される。トランジスタ８１４１１から８１４１８のベースには、制御トランジスタ部１１３０Ｃから制御電圧Ｖｃｏｎｔが供給される。

電力増幅回路１０Ｃにおいて、温度低下が発生した場合の動作について説明する。温度低下が発生すると、電力増幅回路１０における説明と同様に、制御トランジスタ１１３１を流れる電流Ｉｃの低下が起こる。トランジスタ８１４１１から８１４１８のベース電圧が上昇し、トランジスタ８１４１１から８１４１８に通過電流が流れる。これにより、トランジスタ８１４１１から８１４１８が発熱し、出力トランジスタ８０２１１から８０２１７を加熱する。

温度低下が発生した場合、常温の場合と比較して、格子振動の影響が少なくなる。よって、より低い電界で出力トランジスタ８０２１１から８０２１７において、ある電圧値になると大電流が流れるアバランシェ現象が生じやすくなる。アバランシェ現象によって、より低い電源電圧Ｖｃｃでの出力トランジスタ８０２１１から８０２１７の破壊につながる。

電力増幅回路１０Ｃでは、出力トランジスタ８０２１１から８０２１７を加熱することで、出力トランジスタ８０２１１から８０２１７の接合温度を上昇させ、アバランシェ現象を起こりにくくすることで、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上させることができる。

図９を参照して、電力増幅回路１０Ｃのレイアウトについて説明する。出力トランジスタ８０２１１から８０２１７は、それぞれの長手方向を同じ方向に向けて、長手方向と直交する方向に所定の間隔を空けてチップ９０１に設けられている。各トランジスタは、例えば出力トランジスタ８０２１１におけるように、ベース９０１１、エミッタ９０１２、コレクタ９０１３を有する。

トランジスタ８１４１１から８１４１８が、チップ９０１に設けられる。各トランジスタは、例えばトランジスタ８１４１１におけるように、ベース９０２１、エミッタ９０２２、コレクタ９０２３を有する。トランジスタ８１４１１から８１４１８は、出力トランジスタ８０２１１から８０２１７の各配列の隙間と両端に、それらの長手方向を出力トランジスタ８０２１１から８０２１７と同じ方向を向けて配置されている。

図８の回路接続に対応する各素子のノード間の接続も示されている。端子Ｂ２には、バイアス回路１０４からバイアス電流又は電圧が供給される。端子Ｄ１には、ドライバ段として機能するトランジスタ１０１からの信号が供給される。端子Ｃ１は、出力端子Ｐｏｕｔ側に接続され、端子Ｃ１を通じて出力信号が出力される。

第５実施形態について説明する。図１０は第５実施形態に係る電力増幅回路１０Ｄの回路図である。電力増幅回路１０Ｄは、制御回路の構成を、図６の場合と同様に、制御回路６０１及び温度センサ６０２によって置き換えたものである。

温度低下時の電力増幅回路１０Ｄの動作について説明する。温度センサ６０２から、Ａ／Ｄ変換回路６０１１に温度信号が送信される。環境温度が低下した場合、電圧生成部６０１３は、デジタル信号に変換された温度信号及び制御テーブル６０１２１に基づいて、トランジスタ８１４１１から８１４１８の各ベースに供給される制御電圧Ｖｃｏｎｔが増加するように電圧を発生する。

電力増幅回路１０Ｄでは、デジタル信号を用いた制御を行うことで、制御の精度を、アナログ信号を用いる場合より高くでき、消費電力をより低減できる。

第６実施形態について説明する。図１１には第６実施形態に係る電力増幅回路１０Ｅの回路図が示される。

電力増幅回路１０Ｅでは、増幅回路は、トランジスタ１０１、出力トランジスタ１０２、バイアス回路１０３，整合回路１０５，１１０、キャパシタ１０６，１０７、インダクタ１０８，１０９及び抵抗素子１０３６，１１０５１、１１０５２を備える。電力増幅回路１０Ｅにおける増幅回路は、バイアス回路１０４及び抵抗素子１０３７を有しない点で電力増幅回路１０における回路と異なる。また、電力増幅回路１０Ｅは、バイアス回路１１０１とバイアス回路１１０２とを有する。電力増幅回路１０Ｅでは、バイアス回路１１０１，１１０２がバイアス回路部である。

バイアス回路１１０１（第１バイアス回路）は、基準電圧生成回路１１１０２と、制御トランジスタ部１１１０１とを有する。基準電圧生成回路１１１０２は、トランジスタ１１０１１，１１０１２及び抵抗素子１１０１３，１１０１４，１１０１５，１１０１６を有する。基準電圧生成回路１１１０２は、カレントミラー回路であって、基準電圧Ｖｒｅｆの温度依存性が小さい性質を持つ。基準電圧生成回路１１１０２には、抵抗素子１１０１３を通じて、電源電圧ＶＢ１が供給される。

制御トランジスタ部１１１０１は、トランジスタ１１０１７，１１０２１及び抵抗素子１１０１８，１１０１９を有する。トランジスタ１１０１７のコレクタは抵抗素子１１０１８を通じて電源電圧Ｖｂａｔが供給される。トランジスタ１１０１７のエミッタは、抵抗素子１１０１９を通じて接地に接続される。トランジスタ１１０１７のベースには、基準電圧生成回路１１１０２から基準電圧Ｖｒｅｆが供給される。トランジスタ１１０１７のコレクタはトランジスタ１１０２１のベースに制御電圧Ｖｃｏｎｔを供給するように接続される。

トランジスタ１１０２１は、コレクタに電源電圧Ｖｂａｔが供給される。トランジスタ１１０２１のエミッタは、抵抗素子１１０５１を通じて出力トランジスタ１０２のベースに接続される。トランジスタ１１０２１は、ベースに供給される制御電圧Ｖｃｏｎｔに基づいて、出力トランジスタ１０２のベースにバイアス電流Ｉ１（第１バイアス電流）を供給する。

バイアス回路１１０２（第２バイアス回路）は、基準電圧生成回路１１１０３と、トランジスタ１１０４１とを有する。基準電圧生成回路１１１０３は、トランジスタ１１０３１，１１０３２，１１０３３，１１０３４及び抵抗素子１１０３５，１１０３６，１１０３７，１１０３８を有する。基準電圧生成回路１１１０３は、トランジスタ１１０４１にベース電圧を供給する。基準電圧生成回路１１１０３は、カレントミラー回路であって、出力電流の温度依存性の小さいバイアス回路である。

トランジスタ１１０４１は、基準電圧生成回路１１１０３からの電圧に基づいて、出力トランジスタ１０２にバイアス電流Ｉ１を出力する。

バイアス回路１１０１，１１０２に接続される出力トランジスタ１０２のコレクタに流れるアイドル電流Ｉｑは、出力トランジスタ１０２の電流利得をβとして、Ｉｑ＝β（Ｉ１＋Ｉ２）となる。

温度が低下した場合の電力増幅回路１０Ｅの動作について説明する。基準電圧生成回路１１１０２から出力される基準電圧Ｖｒｅｆは環境温度にほとんど依存しない。一方、トランジスタ１１０１７のオン電圧すなわちベースエミッタ間電圧は、環境温度の低下と共に増加する。よって、トランジスタ１１０１７と抵抗素子１１０１８を流れる電流Ｉｃは環境温度の低下に伴って減少する。

電流Ｉｃの減少によって抵抗素子１１０１８における電圧降下が減少するため、トランジスタ１１０２１に印加される制御電圧Ｖｃｏｎｔは上昇する。制御電圧Ｖｃｏｎｔが上昇すると、バイアス電流Ｉ１が増加する。

一方で、バイアス回路１１０２から供給されるバイアス電流Ｉ２（第２バイアス電流）は環境温度にほとんど依存しない。

図１２には、バイアス回路１１０１からのアイドル電流βＩ１、バイアス回路１１０２からのアイドル電流βＩ２及び、両者の合計であるＩｑと環境温度Ｔａとの関係が示される。βＩ１は、上記動作によって環境温度Ｔａの上昇と共にバイアス電流Ｉ１が減少するため、約１０℃でゼロとなっている。βＩ２は環境温度Ｔａによっては変化せず一定となっている。よって、ＩｑはＴａの上昇と共に減少し、約１０℃以上で一定値に収束する。

図１３を参照して、電力増幅回路１０Ｅにおける、出力トランジスタ１０２のＩｑの時間変化を説明する。図１３では横軸は時刻、縦軸はアイドル電流及び送信電力である。アイドル電流は実線で示される。また送信電力は破線で示される。

電力増幅回路１０Ｅの動作方式はＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：周波数分割複信）方式である。よって、図１３に示されるように送信電力は連続して出力されることとなり、出力トランジスタ１０２は連続して増幅動作を行う。環境温度Ｔａに応じて、Ｉｑは連続的にある値β（Ｉ１＋Ｉ２）となるように設定されている。

すなわち、低温環境の場合、バイアス電流Ｉ１を増加させることで、Ｉｑを連続的に常温と比較して増加させる。これにより、電力増幅回路１０Ｅの動作をＡ級動作に近付け、電力付加効率を低下させ、自己発熱を増加させている。一方、温度の上昇と共にＩｑが一定の低値βＩ２に収束するように設定して、自己発熱を低減している。これにより、環境温度Ｔａが一定以上の場合、アイドル電流の量を一定にしている。

バイアス回路１１０１，１１０２の各トランジスタはバイポーラトランジスタであるが、それらが電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）であってもよい。その場合、エミッタ、コレクタ、ベースは、ＦＥＴのソース、ドレイン、ゲートに置き換えられる。

電力増幅回路１０Ｅでは、加熱専用のトランジスタを配置する必要がない。そのため、トランジスタが配置される領域の専有面積を小さくでき、製造コストを低減できる。

第７実施形態について説明する。図１４には第７実施形態に係る電力増幅回路１０Ｆの回路図が示される。

電力増幅回路１０Ｆは、電力増幅回路１０Ｅに、ベースバンドＩＣ１４０１、制御部１４０２、スイッチ１４０３１，１４０３２，１４０４１，１４０４２をさらに設けた回路である。ベースバンドＩＣ１４０１、制御部１４０２、スイッチ１４０３１，１４０３２，１４０４１，１４０４２がバイアス選択回路１４００の要素である。電力増幅回路１０Ｆは、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ：時分割複信）方式による通信のための増幅を行う。

ベースバンドＩＣ１４０１は、ＴＤＤ方式における通信が、信号の増幅が必要な送信スロットであるか、信号の増幅が必要でない受信タイムスロットであるかを示す信号を出力する。

制御部１４０２は、ベースバンドＩＣ１４０１からの信号に基づいて、スイッチ１４０３１，１４０３２，１４０４１，１４０４２のオンオフを切り替える信号を出力する。

スイッチ１４０３１は、バイアス回路１１０１と電源電圧ＶＢ１を供給する電源ラインとの接続を切り替える。スイッチ１４０３２は、バイアス回路１１０１と接地との接続を切り替える。すなわち、スイッチ１４０３１及びスイッチ１４０３２によって、バイアス回路１１０１のオンオフを切り替えることができる。

スイッチ１４０４１は、バイアス回路１１０２と電源電圧ＶＢ２を供給する電源ラインとの接続を切り替える。スイッチ１４０４２は、バイアス回路１１０２と接地との接続を切り替える。すなわち、スイッチ１４０４１及びスイッチ１４０４２によって、バイアス回路１１０２のオンオフを切り替えることができる。

電力増幅回路１０Ｆでは、スイッチ１４０３１，１４０３２，１４０４１，１４０４２のオンオフを制御することにより、バイアス回路１１０１又はバイアス回路１１０２の一方のみを動作させる。

スイッチ１４０３１，１４０３２，１４０４１，１４０４２は、例えば電界効果トランジスタによって構成される。なお、スイッチ１４０３１，１４０３２，１４０４１，１４０４２及び制御部１４０２は、電力増幅回路１０Ｆと同じ半導体チップ上に集積化されてもよいし、電力増幅回路１０Ｆと別の半導体チップ上に集積されてもよい。

図１５には、電力増幅回路１０Ｆにおける、バイアス回路１１０１からのアイドル電流βＩ１、バイアス回路１１０２からのアイドル電流βＩ２と環境温度Ｔａとの関係が示される。βＩ１は、上記動作によって環境温度Ｔａの上昇と共にバイアス電流Ｉ１が減少するため、約１０℃でゼロとなっている。βＩ２は環境温度Ｔａによっては変化せず一定となっている。

図１６を参照して、電力増幅回路１０Ｆにおける、出力トランジスタ１０２のＩｑの時間変化を説明する。図１６では横軸は時刻、縦軸はアイドル電流及び送信電力である。アイドル電流は実線で示される。また送信電力は破線で示される。

電力増幅回路１０Ｆの動作方式はＴＤＤ方式である。よって、図１６に示されるように送信電力は送信タイムスロットＴ１，Ｔ２において出力されることとなり、出力トランジスタ１０２は送信タイムスロットＴ１，Ｔ２においてのみ増幅動作を行う。一方、受信タイムスロットＲ１では、送信電力は出力されないので出力トランジスタ１０２は増幅動作を行わない。

制御部１４０２は、送信タイムスロットＴ１，Ｔ２においては、バイアス回路１１０２からバイアス電流Ｉ２を供給する。制御部１４０２は、受信タイムスロットＲ１においては、バイアス回路１１０１からバイアス電流Ｉ１を供給する。

すなわち、環境温度が低い場合にバイアス電流Ｉ１を出力するバイアス回路から、増幅動作してない受信タイムスロットＲ１において、出力トランジスタ１０２に環境温度に伴う大きな電流を流して自己発熱させることにより出力トランジスタ１０２を加熱している。これにより、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上することができる。

さらに、ＴＤＤ方式の場合に、送信時には、出力信号による発熱を行い、受信時に、送信時より大きいバイアス電流を出力トランジスタ１０２に供給することで、送信及び受信のいずれのタイミングにおいてもバイアス電流Ｉ１及びバイアス電流Ｉ２を供給する場合と比較して、高効率に出力トランジスタ１０２を加熱できる。

第８実施形態について説明する。図１７には第８実施形態に係る電力増幅回路１０Ｇの回路図が示される。

電力増幅回路１０Ｇでは、増幅回路は、電力増幅回路１０と同様に、トランジスタ１０１、出力トランジスタ１０２、バイアス回路１０３，１０４、整合回路１０５，１１０、キャパシタ１０６，１０７、インダクタ１０８，１０９及び抵抗素子１０３６，１０４６を有する。電力増幅回路１０Ｇでは、バイアス回路１０４がバイアス回路部である。電力増幅回路１０Ｇは、制御回路１７０１、温度センサ１７０２、ベースバンドＩＣ１７０３、を有する。

制御回路１７０１は、Ａ／Ｄ変換回路１７０１１、メモリ部１７０１２、電圧生成部１７０１４を有する。また、制御回路１７０１は、温度センサ１７０２に接続される。

Ａ／Ｄ変換回路１７０１１は、環境温度を測定する温度センサ１７０２からのアナログ信号としての温度信号を、デジタル信号に変換する。

メモリ部１７０１２には、ベースバンドＩＣ１７０３からの信号及びデジタル信号に変換された温度信号に基づく制御電圧Ｖｃｏｎｔが定められる制御テーブル１７０１３が記憶される。

電圧生成部１７０１４は、バイアス回路１０４の端子ＢＣ２に接続される。電圧生成部１７０１４は、制御テーブル１７０１３に基づいて、制御電圧Ｖｃｏｎｔを出力する。

制御回路１７０１には、ベースバンドＩＣ１７０３から、送信タイムスロットと受信タイムスロットとを区別する信号が入力される。また、制御回路１７０１には、温度センサ１７０２により環境温度がアナログ信号として測定されて入力される。温度信号はＡ／Ｄ変換回路１７０１１により、デジタル信号に変換される。ベースバンドＩＣ１７０３からの信号及びデジタル信号に変換された温度信号がメモリ部１７０１２に送信される。メモリ部１７０１２に保存されている制御テーブル１７０１３に基づいて、電圧生成部１７０１４が出力する電圧が決定される。電圧生成部１７０１４は、決定された電圧に基づいて、バイアス回路１０４に電圧を供給する。

電圧生成部１７０１４は、環境温度が低温である場合に、受信タイムスロットにおけるアイドル電流が、送信タイムスロットにおけるアイドル電流よりも高くなるように、出力トランジスタ１０２にバイアス電流を供給する。

電力増幅回路１０Ｇによると、出力トランジスタ１０２を流れるアイドル電流を環境温度に基づいて制御する回路がデジタル制御回路であるため、アナログ回路の場合制御の精度を高くでき、消費電力をより低減できる。

第９実施形態について説明する。図１８には第９実施形態に係る電力増幅回路１０Ｈの回路図が示される。電力増幅回路１０Ｈは、ダイオード１１１１等を加熱する構成と出力トランジスタ８０２１１等を加熱する構成を組み合わせたものである。これにより、より低温の環境における出力段トランジスタの破壊耐圧を改善することができる。

第１０実施形態について説明する。図１９には第１０実施形態に係る電力増幅回路１０Ｉの回路図が示される。電力増幅回路１０Ｉは、ダイオード１１１１等を加熱する構成と出力トランジスタ１０２をアイドル電流によって加熱する構成を組み合わせたものである。これにより、より低温の環境における出力段トランジスタの破壊耐圧を改善することができる。また、加熱専用のトランジスタを配置する必要がない。そのため、出力段トランジスタの専有面積を小さくでき、製造コストを低減できる効果もある。

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１０では、無線周波数信号を増幅する増幅部と、増幅部に隣接して設けられ、通過電流の増加に伴い発熱量が増加する少なくとも一つのトランジスタ１１４１１を有する加熱部１１４と、トランジスタ１１４１１に接続され、環境温度が所定の閾値以下の場合に、通過電流を増加させる制御回路１１２と、を備える。

これにより、環境温度が所定の閾値以下の場合に、トランジスタ１１４１１を動作させることで、増幅部の素子を加熱することができ、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上させることができる。また、環境温度が極度の低温時のみ、加熱のためにトランジスタ１１４１１へ電流を流すため、携帯端末の消費電力が増大することはない。そのため、極端な低温環境で連続的に使用しない限り、バッテリの保持時間が極端に短くなることを防ぐこともできる。

また、電力増幅回路１０では、制御回路１１２は、環境温度の低下に伴い増加する制御電圧Ｖｃｏｎｔを生成する基準電圧生成回路１１２０と、制御トランジスタ部１１３０とを備える。

制御トランジスタ部１１３０は、基準電圧生成回路１１２０から、温度変化の影響が小さい基準電圧Ｖｒｅｆを供給される。制御トランジスタ部１１３０は、環境温度の低下に伴い増加する制御電圧Ｖｃｏｎｔを生成する制御トランジスタ１１３１を有する。制御トランジスタ１１３１を用いて、加熱部に供給される制御電圧を制御し、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上させることができる。

電力増幅回路１０Ｂは、温度センサから環境温度に応じた温度信号が供給されるＡ／Ｄ変換回路６０１１、を備え、電圧生成部６０１３は、温度信号に基づいて、制御電圧Ｖｃｏｎｔを生成する。これにより、デジタル信号に基づいて、加熱素子の加熱を制御できるので、より精度よく加熱を行うことができる。

電力増幅回路１０では、加熱素子は、制御電圧Ｖｃｏｎｔに基づいて通過電流を出力するトランジスタ１１４１１である。これにより、制御電圧Ｖｃｏｎｔに基づく発熱量を、トランジスタ１１４１１による電流増幅によって行うことで確保することができ、増幅部を十分加熱できる。

また、電力増幅回路１０Ａでは、加熱素子は、制御電圧Ｖｃｏｎｔに基づく通過電流が通過する抵抗素子４０２１である。電力増幅回路１０Ａでは、電力増幅回路１０における加熱素子よりも小さい面積に各抵抗素子を形成できるため、電力増幅回路が設けられるチップのサイズと製造コストをより低く抑えることができる。

また、電力増幅回路１０は、互いに交差する第１方向及び第２方向により規定される平面に平行な主面を有するチップ３０１をさらに備え、増幅部は、無線周波数信号が増幅された出力信号を出力する増幅回路１００と、増幅回路の出力と接地との間に設けられ、増幅回路側にアノードが接続され、接地側にカソードが接続され、相互に直列に接続されてチップ３０１に設けられるダイオード１１１１を有するクランプ回路１１１と、を備え、トランジスタ１１４１１は、ダイオード１１１１に隣接してチップ３０１に設けられる。 これにより、トランジスタ１１４１１は、環境温度が低下した場合に、自己発熱しダイオード１１１１からダイオード１１１６を加熱する。ダイオード１１１１からダイオード１１１６が加熱されることにより、環境温度の低下によって、各ダイオードのオン電圧が低下しないようにできる。各ダイオードのオン電圧が低下しないようにすることで、クランプ回路がオンになる電圧を確保することができ、環境温度低下時の出力トランジスタ１０２の破壊を回避することができる。

電力増幅回路１０Ｃでは、互いに交差する第１方向及び第２方向により規定される平面に平行な主面を有するチップ９０１、をさらに備え、増幅部は、チップ９０１に設けられる出力トランジスタ８０２１１を有し、トランジスタ８１４１１は、出力トランジスタ８０２１１に隣接して前記チップに設けられる。

温度低下が発生した場合、トランジスタ８１４１１が出力トランジスタ８０２１１を加熱することで、出力トランジスタ８０２１１の接合温度を上昇させ、アバランシェ現象を起こりにくくすることで、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上させることができる。

電力増幅回路１０Ｅは、無線周波数信号を増幅して出力し、通過電流の増加に伴い発熱量が増加する出力トランジスタ１０２と、出力トランジスタ１０２にバイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路１１０１，１１０２を備える。バイアス回路１１０１は、環境温度が所定の閾値以下の場合に、バイアス電流又は電圧を増加させる制御回路１１１０１と、温度変化に依存しない基準電圧を生成する電圧生成部１１１０２と、を備える。出力トランジスタ１０２は、制御電圧の増加に伴い通過電流が増加する。

これにより、低温時に出力トランジスタ１０２のアイドル電流を増加させ、出力トランジスタ１０２を加熱することができる。出力トランジスタ１０２の接合温度を上昇させ、アバランシェ現象を起こりにくくすることで、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上させることができる。

電力増幅回路１０Ｆは、バイアス回路１１０１とバイアス回路１１０２とを有し、バイアス回路１１０１又はバイアス回路１１０２が、出力トランジスタ１０２にバイアス電流又は電圧を供給するように供給状態を切り替えるバイアス選択回路１４００、をさらに備える、電力増幅回路。これにより、温度状態に応じてバイアス回路１１０１とバイアス回路１１０２との接続を切り替えることができるため、適切に出力トランジスタ１０２を加熱できる。

電力増幅回路１０Ｆでは、無線周波数信号は、時分割複信方式の送信タイムスロットにおける送信信号であり、制御信号は、タイミングが前記送信タイムスロットにあるか前記時分割複信方式の受信タイムスロットにあるかを示す信号であり、バイアス選択回路１４００は、タイミングが受信タイムスロットにある場合、出力トランジスタ１０２に、バイアス回路１１０１からバイアス電流Ｉ１を供給し、タイミングが送信タイムスロットにある場合、出力トランジスタ１０２に、バイアス回路１１０２からバイアス電流Ｉ２を供給する。

環境温度が低い場合にバイアス電流Ｉ１を出力するバイアス回路から、増幅動作してない受信タイムスロットＲ１において、出力トランジスタ１０２に環境温度に伴う大きな電流を流して自己発熱させることにより出力トランジスタ１０２を加熱している。これにより、低温の温度環境にあるトランジスタの耐圧性を向上することができる。さらに、ＴＤＤ方式の場合に、送信時には、出力信号による発熱を行い、受信時に、送信時より大きいバイアス電流を出力トランジスタ１０２に供給することで、送信及び受信のいずれのタイミングにおいてもバイアス電流Ｉ１及びバイアス電流Ｉ２を供給する場合と比較して、高効率に出力トランジスタ１０２を加熱できる。

電力増幅回路１０Ｇでは、温度センサから環境温度に応じた温度信号が供給されるＡ／Ｄ変換回路１７０１１、を備え、電圧生成部１７０１４は、温度信号に基づいて、制御電圧を生成する。これにより、デジタル信号に基づいて、出力トランジスタ１０２のアイドル電流を制御できるので、より精度よく加熱を行うことができる。

電力増幅回路１０Ｇでは、無線周波数信号は、時分割複信方式の送信タイムスロットにおける送信信号であり、制御信号は、タイミングが前記送信タイムスロットにあるか前記時分割複信方式の受信タイムスロットにあるかを示す信号であり、制御回路１７０１は、タイミングが受信タイムスロットにある場合、出力トランジスタ１０２に、バイアス回路１１０１からバイアス電流Ｉ１を供給し、タイミングが送信タイムスロットにある場合、出力トランジスタ１０２に、バイアス回路１１０２からバイアス電流Ｉ２を供給する。これにより、高効率に出力トランジスタ１０２を加熱できる。

なお、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及びその配置、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、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。

１０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ，１０Ｇ，１０Ｈ，１０Ｉ…電力増幅回路、１００…増幅回路、１１１…クランプ回路、１１２…制御回路、１１４…加熱部、３０１，９０１…チップ、１１０１，１１０２…バイアス回路、１４００…バイアス選択回路

Claims (15)

1. 無線周波数信号を増幅する増幅部と、
   前記増幅部に隣接して設けられ、通過電流の増加に伴い発熱量が増加する少なくとも一つの加熱素子を有する加熱部と、
   前記加熱素子に接続され、環境温度が所定の閾値以下の場合に、前記通過電流を増加させる制御回路と、を備える電力増幅回路。
2. 請求項１に記載の電力増幅回路であって、
   前記制御回路は、前記環境温度の低下に伴い増加する制御電圧を生成する制御電圧生成部、を備え、
   前記少なくとも一つの加熱素子では、前記制御電圧の増加に伴い前記通過電流が増加する電力増幅回路。
3. 請求項２に記載の電力増幅回路であって、
   前記制御電圧生成部は、
   基準電圧を生成する基準電圧生成回路と、
   ベースに前記基準電圧が供給され、前記環境温度及び前記基準電圧に基づいて、前記環境温度の低下に伴い増加する制御電圧を出力する制御トランジスタを含む制御トランジスタ部と、を備える電力増幅回路。
4. 請求項２に記載の電力増幅回路であって、
   前記制御電圧生成部は、
   温度センサから前記環境温度に応じた温度信号が供給される温度取得部、を備え、
   前記制御電圧生成部は、前記温度信号に基づいて、前記制御電圧を生成する電力増幅回路。
5. 請求項３又は４のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   前記加熱素子は、前記制御電圧に基づいて前記通過電流を出力する単位トランジスタである電力増幅回路。
6. 請求項３又は４のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   前記加熱素子は、前記制御電圧に基づく前記通過電流が通過する抵抗素子である電力増幅回路。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   互いに交差する第１方向及び第２方向により規定される平面に平行な主面を有するチップ、をさらに備え、
   前記増幅部は、
   前記無線周波数信号が増幅された出力信号を出力する増幅回路と、
   前記増幅回路の出力と接地との間に設けられ、前記増幅回路側にアノードが接続され、前記接地側にカソードが接続され、相互に直列に接続されて前記チップに設けられる少なくとも一つのダイオードを有するクランプ回路と、を備え、
   前記加熱素子は、前記ダイオードに隣接して前記チップに設けられる電力増幅回路。
8. 請求項１から６のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
   互いに交差する第１方向及び第２方向により規定される平面に平行な主面を有するチップ、をさらに備え、
   前記増幅部は、前記チップに設けられる少なくとも一つの出力トランジスタを有し、
   前記少なくとも一つの加熱素子は、前記少なくとも一つの出力トランジスタに隣接して前記チップに設けられる電力増幅回路。
9. 無線周波数信号を増幅して出力し、通過電流の増加に伴い発熱量が増加する出力トランジスタと、
   前記出力トランジスタにバイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路部と、
   前記バイアス回路部に接続され、環境温度が所定の閾値以下の場合に、前記バイアス電流又は電圧を増加させる制御回路と、を備える電力増幅回路。
10. 請求項９に記載の電力増幅回路であって、
    前記制御回路は、前記環境温度の低下に伴い増加する制御電圧を生成する制御電圧生成部、を備え、
    前記出力トランジスタは、前記制御電圧の増加に伴い前記通過電流が増加する電力増幅回路。
11. 請求項１０に記載の電力増幅回路であって、
    前記制御電圧生成部は、
    基準電圧を生成する基準電圧発生回路と、
    ベースに前記基準電圧が供給され、前記環境温度及び前記基準電圧に基づいて、前記環境温度の低下に伴い増加する制御電圧を出力する制御トランジスタを含む制御トランジスタ部と、を備える、電力増幅回路。
12. 請求項１１に記載の電力増幅回路であって、
    前記バイアス回路部は、第１バイアス回路と第２バイアス回路とを有し、
    前記第１バイアス回路又は前記第２バイアス回路が、前記出力トランジスタに前記バイアス電流又は電圧を供給するように、制御信号に基づいて供給状態を切り替えるバイアス選択回路、をさらに備える、電力増幅回路。
13. 請求項１２に記載の電力増幅回路であって、
    前記無線周波数信号は、時分割複信方式の送信タイムスロットにおける送信信号であり、
    前記制御信号は、タイミングが前記送信タイムスロットにあるか前記時分割複信方式の受信タイムスロットにあるかを示す信号であり、
    前記バイアス選択回路は、
    前記タイミングが前記受信タイムスロットにある場合、前記出力トランジスタに、前記第１バイアス回路から前記バイアス電流又は電圧を供給し、
    前記タイミングが前記送信タイムスロットにある場合、前記出力トランジスタに、前記第２バイアス回路から前記バイアス電流又は電圧を供給する、電力増幅回路。
14. 請求項１２に記載の電力増幅回路であって、
    前記制御電圧生成部は、
    温度センサから前記環境温度に応じた温度信号が供給される温度取得部、を備え、
    前記制御電圧生成部は、前記温度信号に基づいて、前記制御電圧を生成する電力増幅回路。
15. 請求項１４に記載の電力増幅回路であって、
    前記無線周波数信号は、時分割複信方式の送信タイムスロットにおける送信信号であり、
    前記制御信号は、タイミングが前記送信タイムスロットにあるか前記時分割複信方式の受信タイムスロットにあるかを示す信号であり、
    前記制御電圧生成部は、
    前記タイミングが前記受信タイムスロットにある場合、前記出力トランジスタに、第１バイアス電流又は電圧を供給し、
    前記タイミングが前記送信タイムスロットにある場合、前記出力トランジスタに、前記第１バイアス電流又は電圧より小さい第２バイアス電流又は電圧を供給する、電力増幅回路。

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