JP2023143016A - 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しつつ、高調波信号がバイアス回路へ流入することを抑制できる電力増幅回路を提供することを目的とする。【解決手段】出力端子に電源電圧が供給され、入力端子に入力される高調波信号を増幅する第１増幅素子と、前記第１増幅素子と差動増幅回路を形成し、出力端子に電源電圧が供給され、入力端子に入力される高調波信号を増幅する第２増幅素子と、前記第１増幅素子の入力端子および前記第２増幅素子の入力端子にバイアスを供給するバイアス回路と、前記第１増幅素子の出力端子に一端が電気的に接続される第１抵抗素子と、前記第２増幅素子の出力端子に一端が電気的に接続され、他端が前記第１抵抗素子の他端と電気的に直列に接続される第２抵抗素子と、を備え、前記バイアス回路は、前記第１抵抗素子の他端と前記第２抵抗素子の他端とが電気的に直列に接続される部分における接続点に電気的に接続される。【選択図】図１

Description

本発明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る。電力増幅回路は、例えば、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る。しかし、バイアス回路を備える電力増幅回路は、ゲインディスパージョンの特性が劣化するおそれがある。ここで、ゲインディスパージョンとは、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である。特許文献１には、ゲインディスパージョンの特性を改善するための回路を含む電力増幅回路が開示されている。

特開２０１８－１９５９５５４号公報

特許文献１に記載の電力増幅回路は、ゲインディスパージョンを適切な依存幅にするための調整回路を含む。調整回路は、入力段のコレクタ電源と出力段のバイアス回路との間に設けられる。しかし、当該電力増幅回路では、出力段のコレクタ電源と接続されるように調整回路を設ける場合、出力段のバイアス回路に高調波信号が流入してしまう問題が生じる。すなわち、当該電力増幅回路において、調整回路が、増幅素子のコレクタ電源と接続され、コレクタ電源と当該増幅素子のバイアス回路との間に接続される場合に、高調波信号がバイアス回路に流入するという問題が生じる。

そこで、本発明は、ゲインディスパージョンの特性を改善しつつ、高調波信号がバイアス回路へ流入することを抑制できる電力増幅回路を提供することを目的とする。

上述の課題を解決するため、本発明に関わる電力増幅回路は、出力端子に電源電圧が供給され、入力端子に入力される高調波信号を増幅する第１増幅素子と、前記第１増幅素子と差動増幅回路を形成し、出力端子に電源電圧が供給され、入力端子に入力される高調波信号を増幅する第２増幅素子と、前記第１増幅素子の入力端子および前記第２増幅素子の入力端子にバイアスを供給するバイアス回路と、前記第１増幅素子の出力端子に一端が電気的に接続される第１抵抗素子と、前記第２増幅素子の出力端子に一端が電気的に接続され、他端が前記第１抵抗素子の他端と電気的に直列に接続される第２抵抗素子と、を備え、前記バイアス回路は、前記第１抵抗素子の他端と前記第２抵抗素子の他端とが電気的に直列に接続される部分における接続点に電気的に接続される。

本発明に関わる電力増幅回路によれば、ゲインディスパージョンの特性を改善しつつ、高調波信号がバイアス回路へ流入することを抑制できる。

第１実施形態に係る電力増幅回路１００の構成の一例を示す図である。 電力増幅回路１００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃとバイアス回路１７０から調整回路１８０に流れる調整電流Ｉａｄとの関係を示すグラフである。 電力増幅回路１００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃとバイアス回路１７０からトランジスタ１３０およびトランジスタ１４０に流れるバイアス電流Ｉｂｂとの関係を示すグラフである。 電力増幅回路１００のゲインを示すグラフである。 比較例に係る電力増幅回路のゲインを示すグラフである。 第２実施形態に係る電力増幅回路２００の構成の一例を示す図である。 電力増幅回路２００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃと調整回路２８０からバイアス回路２７０に流れる調整電流Ｉａｄとの関係を示すグラフである。 電力増幅回路２００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃとバイアス回路２７０からトランジスタ２３０およびトランジスタ２４０に流れるバイアス電流Ｉｂｂとの関係を示すグラフである。 第３実施形態に係る電力増幅回路３００の構成の一例を示す図である。 第４実施形態に係る電力増幅回路４００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１００ａ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２００ａ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発明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。

＝＝＝第１実施形態に係る電力増幅回路１００＝＝＝
図１を参照して、第１実施形態に係る電力増幅回路１００について説明する。図１は、第１実施形態に係る電力増幅回路１００の構成の一例を示す図である。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。

＜＜構成＞＞
図１に示すように、電力増幅回路１００は、トランジスタ１１０と、バラン１２０と、トランジスタ１３０,１４０と、バラン１５０と、バイアス回路１７６０,１７０と、調整回路１８０とを備える。なお、以下では、トランジスタ１１０,１３０,１４０をバイポーラトランジスタとして説明するが、ＦＥＴ（Field-Effect Transistor）であってもよい。この場合、電流を電圧に、ベースをゲートに、コレクタをドレインに、エミッタをソースにそれぞれ読み替える。

トランジスタ１１０は、例えば、ドライバ段の増幅素子である。トランジスタ１１０は、入力端子１０１から整合回路１０２とキャパシタ１０３とを通じて、入力信号ＲＦｉｎがベースに入力される。トランジスタ１１０は、可変電源電圧Ｖｃｃが供給されるバラン１２０がコレクタに接続される。すなわち、トランジスタ１１０は、ベースに入力された入力信号ＲＦｉｎを増幅してコレクタから増幅信号ＲＦを出力する。

バラン１２０は、例えば、入力される増幅信号ＲＦを複数の信号に分配する。ここでは、複数の信号を、増幅信号ＲＦ１と増幅信号ＲＦ２として説明する。バラン１２０は、可変電源電圧Ｖｃｃが供給される。バラン１２０は、その出力側に整合調整用のキャパシタ１２１が並列に接続される。バラン１２０は、例えば、増幅信号ＲＦ１を、増幅信号ＲＦ１と、増幅信号ＲＦ１と略１８０度の位相差を有する増幅信号ＲＦ２とに分配する。「略１８０度」は、例えば１３５度～２２５度の範囲を含む。増幅信号ＲＦ１は、トランジスタ１３０のベースに入力される。増幅信号ＲＦ２は、トランジスタ１４０のベースに入力される。なお、バラン１２０は、バランに限定されない。

トランジスタ１３０およびトランジスタ１４０は、例えば、出力段の増幅素子であって、差動増幅回路を形成する。トランジスタ１３０およびトランジスタ１４０は、それぞれのベースがバラン１２０に接続され、略１８０度の位相差を有する増幅信号が入力される。トランジスタ１３０のベースには、キャパシタ１３１と抵抗１３２を通じて増幅信号ＲＦ１が入力される。また、トランジスタ１３０のベースには、バイアス回路１７０から抵抗１７１を通じてバイアス電流Ｉｂｂが入力される。一方、トランジスタ１４０のベースは、キャパシタ１４１と抵抗１４２を通じて増幅信号ＲＦ２が入力される。また、トランジスタ１４０のベースには、バイアス回路１７０から抵抗１７２を通じてバイアス電流Ｉｂｂが入力される。トランジスタ１３０およびトランジスタ１４０のエミッタは、基準電位に接続される。トランジスタ１３０およびトランジスタ１４０のコレクタは、バラン１５０に接続される。トランジスタ１３０のコレクタから増幅信号ＲＦ１が増幅された増幅信号ＲＦ１１が出力される。トランジスタ１４０のコレクタから増幅信号ＲＦ２が増幅された増幅信号ＲＦ２１が出力される。

バラン１５０は、例えば、入力される複数の増幅信号を合成する。バラン１２０は、可変電源電圧Ｖｃｃが供給される。バラン１５０は、その入力側に整合調整用のキャパシタ１５１が並列に接続される。バラン１５０には、トランジスタ１３０から増幅信号ＲＦ１１が入力され、トランジスタ１４０から増幅信号ＲＦ２１が入力される。バラン１５０は、合成した増幅信号ＲＦｏｕｔを出力端子１０４に出力する。

バイアス回路１６０は、例えば、トランジスタ１１０のベースに抵抗１６１を通じてバイアス電流を供給する。バイアス回路１６０は、トランジスタ１６２と、ダイオード１６３,１６４と、キャパシタ１６５とを備える。トランジスタ１６２はエミッタフォロワトランジスタである。トランジスタ１６２のベースは、ダイオード１６３のアノードに接続され、キャパシタ１６５を通じてグランドに接続される。また、トランジスタ１６２のエミッタは、抵抗１６１を通じてトランジスタ１１０のベースに接続される。ダイオード１６３のアノードは、抵抗１６６を通じて、電源端子１６７に接続される。電源端子１６７は、一定の電圧または電流を供給する。ダイオード１６３のアノードは、ダイオード１６４のカソードに接続される。ダイオード１６４のカソードは、グランドに接続される。なお、ダイオード１６３,１６４は、例えば、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタである。

バイアス回路１７０は、例えば、トランジスタ１３０,１４０のベースに抵抗１７１,１７２を通じてバイアス電流Ｉｂｂを供給する。バイアス回路１７０は、トランジスタ１７３,１７４と、ダイオード１７５,１７６と、キャパシタ１７７とを備える。トランジスタ１７３,１７４はエミッタフォロワトランジスタである。トランジスタ１７３,１７４のベースは、ダイオード１７５のアノードに接続され、キャパシタ１７７を通じてグランドに接続される。キャパシタ１７７は、例えば、トランジスタ１７３,１７４のベース電圧を一定にするためのキャパシタである。トランジスタ１７３のエミッタは、抵抗１７１を通じてトランジスタ１３０のベースに接続される。トランジスタ１７４のエミッタは、抵抗１７２を通じてトランジスタ１４０のベースに接続される。トランジスタ１７３およびトランジスタ１７４のベースは、後述する調整回路１８０に接続される。ダイオード１７５のアノードは、抵抗１７８を通じて、電源端子１７９に接続される。電源端子１７９は、一定の電圧または電流（以下、「制御電圧」という）を供給する。ダイオード１７６のアノードは、ダイオード１７５のカソードに接続される。ダイオード１７６のカソードは、グランドに接続される。なお、ダイオード１７５,１７６は、例えば、ダイオード接続されたバイポーラトランジスタである。

調整回路１８０は、例えば、トランジスタ１３０およびトランジスタ１４０のコレクタに供給される可変電源電圧Ｖｃｃの大きさに応じて、電力増幅回路１００のゲインを調整する回路である。調整回路１８０は、トランジスタ１３０のコレクタとバラン１５０との間の配線に設けられるノード１０５と、トランジスタ１４０のコレクタとバラン１５０との間の配線に設けられるノード１０６との間に電気的に接続される。具体的には、調整回路１８０は、例えば、一端がノード１０５に接続される抵抗１８１と、カソードが抵抗１８１の他端に接続され、アノードが接続点１０７に接続されるダイオード１８２とを含む。接続点１０７は、例えば、抵抗１８１の他端と抵抗１８３の他端とが電気的に直列に接続される部分における所定のポイントである。また、調整回路１８０は、例えば、一端がノード１０６に接続される抵抗１８３と、カソードが抵抗１８３の他端に接続され、アノードが接続点１０７に接続されるダイオード１８４とを含む。抵抗１８１および抵抗１８３は、例えばバイアスポイントを調整するための抵抗素子である。ダイオード１８２およびダイオード１８４は、例えばレベルシフタのためのダイオードである。調整回路１８０は、トランジスタ１３０とトランジスタ１４０とで差動増幅回路を形成するため、接続点１０７で仮想接地となる。これにより、増幅信号ＲＦ１および増幅信号ＲＦ２がバイアス回路１７０に回り込むことを回避できる。さらに、接続点１０７で仮想接地とならない場合においても、ダイオード１８２およびダイオード１８４は、増幅信号ＲＦ１および増幅信号ＲＦ２の回り込みを抑制するという効果を有する。具体的には、接続点１０７で仮想接地とならない場合においても、ダイオード１８２,１８４のうち電流が導通しないダイオードにも寄生容量の影響で電流が導通することにより、接続点１０７が仮想接地の状態に近づく。従って、接続点１０７における増幅信号ＲＦ１及び増幅信号ＲＦ２の振幅が抑制され、回り込みを抑制するという効果が奏される。接続点１０７には、バイアス回路１７０のトランジスタ１７３およびトランジスタ１７４のベースが接続される。なお、ダイオード１８２およびダイオード１８４は、ダイオード接続されたパイポーラトランジスタであってもよい。また、電力増幅回路１００は、図１に示す抵抗１８１の位置とダイオード１８２の位置とを入れ替えて構成されていてもよい。また、電力増幅回路１００は、図１に示す抵抗１８３の位置とダイオード１８４の位置とを入れ替えて構成されていてもよい。

＜＜動作＞＞
次に、図１、図２、図３、図４、図５を参照して、電力増幅回路１００の動作について説明する。図２は、電力増幅回路１００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃとバイアス回路１７０から調整回路１８０に流れる調整電流Ｉａｄとの関係を示すグラフである。図２では、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃを示し、縦軸は調整電流Ｉａｄを示す。図３は、電力増幅回路１００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃとバイアス回路１７０からトランジスタ１３０およびトランジスタ１４０に流れるバイアス電流Ｉｂｂとの関係を示すグラフである。図３では、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃを示し、縦軸はバイアス電流Ｉｂｂを示す。図４は、電力増幅回路１００のゲインを示すグラフである。図５は、比較例に係る電力増幅回路（不図示）のゲインを示すグラフである。図４、図５では、横軸は電力増幅回路の出力電力Ｐｏｕｔを示し、縦軸は電力増幅回路のゲインを示す。ここで、比較例に係る電力増幅回路（不図示）は、例えば、電力増幅回路１００と比較して、出力段に差動増幅回路を形成せず、調整回路１８０を備えない電力増幅回路である。

電力増幅回路１００では、トランジスタ１７３のベース電位Ｖｂから、ダイオード１８２のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗１８１の電圧降下分とを引いた電圧値（図２の「Ｐ１」）を、可変電源電圧Ｖｃｃが下回る場合、バイアス回路１７０から調整回路１８０に調整電流Ｉａｄが流れる。同様に、トランジスタ１７４のベース電位Ｖｂから、ダイオード１８４のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗１８３の電圧降下分とを引いた電圧値を、可変電源電圧Ｖｃｃが下回る場合、バイアス回路１７０から調整回路１８０に調整電流Ｉａｄが流れる。

具体的には、トランジスタ１３０およびトランジスタ１４０のコレクタ電圧が、可変電源電圧Ｖｃｃにより０Ｖ～１．０Ｖ程度に低い電圧であることとする。一方、接続点１０７にバイアス回路１７０から例えば２．０Ｖの定電圧（トランジスタ１７３,１７４のベース電位Ｖｂ）が供給されることとする。すなわち、図２に示すように、接続点１０７の電圧（ここでは、２．０Ｖ）から、ダイオード１８２およびダイオード１８４の電圧Ｖｂｅ（１．０Ｖ～１．２Ｖ程度）と、抵抗１８１および抵抗１８３の電圧降下分とを引いた電圧値が、トランジスタ１３０およびトランジスタ１４０のコレクタ電圧（ここでは、０Ｖ～１．０Ｖ）の電圧値よりも大きい場合、バイアス回路１７０から接続点１０７に向かって調整電流Ｉａｄが流れる。

調整電流Ｉａｄが接続点１０７に向かって流れることにより、トランジスタ１７３およびトランジスタ１７４のベース電流が小さくなる。この場合、図３に示すように、トランジスタ１７３およびトランジスタ１７４のそれぞれからトランジスタ１３０およびトランジスタ１４０のそれぞれのベースに供給するバイアス電流Ｉｂｂが小さくなる。これにより、電力増幅回路１００のゲインが小さくなる。すなわち、調整回路１８０は、可変電源電圧Ｖｃｃが小さいときに、電力増幅回路１００のゲインを小さくするように作用する。よって、電力増幅回路１００は、比較例に係る電力増幅回路（不図示）と比較して、ゲインディスパージョンを改善できる。

ここで、ゲインディスパージョンの特性が改善される様子の一例を説明する。図４では、電力増幅回路１００の可変電源電圧Ｖｃｃを３．８Ｖ（符号４０１），２Ｖ（符号４０２），１．４Ｖ（符号４０３），１Ｖ（符号４０４）としたときのゲインがプロットされている。図５では、比較例に係る電力増幅回路の可変電源電圧Ｖｃｃを３．８Ｖ（符号５０１），２Ｖ（符号５０２），１．４Ｖ（符号５０３），１Ｖ（符号５０４）としたときのゲインがプロットされている。図４に示すように、電力増幅回路１００では、例えば、出力電圧が５ｄＢｍのときにゲインの幅は３ｄＢである。一方、図５に示すように、比較例に係る電力増幅回路では、例えば、出力電圧が５ｄＢｍのときにゲインの幅は１．５ｄＢである。このように、出力段を差動増幅回路とし、調整回路１８０を設けることによって、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

さらに、図１に示すように、電力増幅回路１００は、出力段の差動増幅回路における２つのトランジスタの間で接続点１０７を中心として対称的な構成を有する調整回路１８０を備えている。このため、電力増幅回路１００は配線の引き回しが少なくなるため小型化が可能となる。

＝＝＝第２実施形態に係る電力増幅回路２００＝＝＝
＜＜構成＞＞
図６を参照して、第２実施形態に係る電力増幅回路２００について説明する。図６は、第２実施形態に係る電力増幅回路２００の構成の一例を示す図である。図６に示すように、電力増幅回路２００は、電力増幅回路１００と比較して、調整回路２８０の構成及びバイアス回路２７０の構成が異なる。すなわち、トランジスタ２１０、バラン２２０、トランジスタ２３０,２４０、バラン２５０及びバイアス回路２６０は、トランジスタ１１０、バラン１２０、トランジスタ１３０,１４０、バラン１５０及びバイアス回路１６０と同じであるため、その説明を省略する。

調整回路２８０は、例えば、トランジスタ２３０およびトランジスタ２４０のコレクタに供給される可変電源電圧Ｖｃｃが大きくなるときに、電力増幅回路２００のゲインを調整する回路である。調整回路２８０は、トランジスタ２３０のコレクタとバラン２５０との間の配線に設けられるノード２０５と、トランジスタ２４０のコレクタとバラン２５０との間の配線に設けられるノード２０６との間に電気的に接続される。具体的には、調整回路２８０は、例えば、一端がノード２０５に接続される抵抗２８１と、アノードが抵抗２８１の他端に接続され、カソードが接続点２０７に接続されるダイオード２８２とを含む。また、調整回路２８０は、例えば、一端がノード２０６に接続される抵抗２８３と、アノードが抵抗２８３の他端に接続され、カソードが接続点２０７に接続されるダイオード２８４とを含む。抵抗２８１および抵抗２８３は、例えばバイアスポイントを調整するための抵抗素子である。ダイオード２８２およびダイオード２８４は、例えばレベルシフタのためのダイオードである。調整回路２８０では、トランジスタ２３０とトランジスタ２４０とで差動増幅回路を形成するため、接続点２０７で仮想接地となる。これにより、増幅信号ＲＦ１および増幅信号ＲＦ２がバイアス回路２７０に回り込むことを回避できる。接続点２０７には、後述するバイアス回路２７０のトランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂのコレクタが接続される。なお、ダイオード２８２およびダイオード２８４は、ダイオード接続されたパイポーラトランジスタであってもよい。

バイアス回路２７０は、例えば、トランジスタ２３０,２４０のベースに抵抗２７１,２７２を通じてバイアス電流Ｉｂｂを供給する。バイアス回路２７０は、トランジスタ２７３,２７４と、ダイオード２７５,２７６と、キャパシタ２７７と、トランジスタ２７９ａ,２７９ｂを備える。ダイオード２７５,２７６およびキャパシタ２７７は、ダイオード１７５,１７６およびキャパシタ１７７と同じであるためその説明を省略する。トランジスタ２７３,２７４はエミッタフォロワトランジスタである。トランジスタ２７３,２７４のベースは、ダイオード２７５のアノードに接続され、キャパシタ２７７を通じてグランドに接続される。トランジスタ２７３のエミッタは、抵抗２７１を通じてトランジスタ２３０のベースに接続される。トランジスタ２７４のエミッタは、抵抗２７２を通じてトランジスタ２４０のベースに接続される。

トランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂは、可変電源電圧Ｖｃｃに応じて、トランジスタ２３０およびトランジスタ２４０のバイアス電流Ｉｂｂを調整するためのトランジスタである。トランジスタ２７９ａのコレクタは、接続点２０７に接続される。トランジスタ２７９ａのベースは、トランジスタ２７３のベースに接続される。トランジスタ２７９ａのエミッタは、トランジスタ２７３のエミッタから出力されるバイアス電流Ｉｂｂに電流を加えるように、トランジスタ２７３のエミッタに接続される。トランジスタ２７９ｂのコレクタは、接続点２０７に接続される。トランジスタ２７９ｂのベースは、トランジスタ２７４のベースに接続される。トランジスタ２７９ｂのエミッタは、トランジスタ２７４のエミッタから出力されるバイアス電流Ｉｂｂに電流を加えるように、トランジスタ２７４のエミッタに接続される。

＜＜動作＞＞
次に、図６、図７、図８を参照して、電力増幅回路２００の動作について説明する。図７は、電力増幅回路２００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃと調整回路２８０からバイアス回路２７０に流れる調整電流Ｉａｄとの関係を示すグラフである。図７では、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃを示し、縦軸は調整電流Ｉａｄを示す。図８は、電力増幅回路２００の動作による可変電源電圧Ｖｃｃとバイアス回路２７０からトランジスタ２３０およびトランジスタ２４０に流れるバイアス電流Ｉｂｂとの関係を示すグラフである。図８では、横軸は可変電源電圧Ｖｃｃを示し、縦軸はバイアス電流Ｉｂｂを示す。

電力増幅回路２００では、トランジスタ２７９ａのベース電位Ｖｂに、トランジスタ２７９ａのコレクタ－エミッタ間電圧Ｖｃｅと、ダイオード２８２のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗２８１の電圧降下分とを加えた合計の電圧値（図７の「Ｐ２」）を、可変電源電圧Ｖｃｃが上回る場合、調整回路２８０からバイアス回路２７０に調整電流Ｉａｄが流れる。同様に、トランジスタ２７９ｂのベース電位に、トランジスタ２７９ｂのコレクタ－エミッタ間電圧Ｖｃｅと、ダイオード２８４のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗２８３の電圧降下分とを加えた合計の電圧値を、可変電源電圧Ｖｃｃの電圧値が上回る場合、調整回路２８０からバイアス回路２７０に調整電流Ｉａｄが流れる。

具体的には、可変電源電圧Ｖｃｃ（例えば０Ｖ程度）が低い場合、トランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂのエミッタ電位Ｖｅ（例えば１．２Ｖ程度）よりも、可変電源電圧Ｖｃｃに依存するトランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂのコレクタ電圧（例えば０．６Ｖ）が小さくなる。この場合、トランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂには調整電流Ｉａｄが流れない。一方、可変電源電圧Ｖｃｃ（例えば３．０Ｖ）が高い場合、トランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂのエミッタ電位Ｖｅ（例えば１．２Ｖ程度）よりも、トランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂのコレクタ電圧（例えば１．７Ｖ程度）が大きくなる。この場合、トランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂに調整電流Ｉａｄが流れる。

これにより、トランジスタ２７９ａおよびトランジスタ２７９ｂから出力される調整電流Ｉａｄがトランジスタ２７３およびトランジスタ２７４から出力されるバイアス電流Ｉｂｂに加算されるため、バイアス電流Ｉｂｂが大きくなる。よって、図８に示すように、可変電源電圧Ｖｃｃが高いときに、トランジスタ２３０およびトランジスタ２４０のそれぞれのベースに供給するバイアス電流Ｉｂｂが大きくなるため、電力増幅回路２００のゲインが大きくなる。すなわち、調整回路２８０は、可変電源電圧Ｖｃｃが高いときに、電力増幅回路２００のゲインを大きくするように作用する。

＝＝＝第３実施形態に係る電力増幅回路３００＝＝＝
＜＜構成＞＞
図９を参照して、第３実施形態に係る電力増幅回路３００について説明する。図９は、第３実施形態に係る電力増幅回路３００の構成の一例を示す図である。図９に示すように、電力増幅回路３００は、電力増幅回路１００と比較して、調整回路３８０の構成及びバイアス回路３７０の構成が異なる。すなわち、トランジスタ３１０、バラン３２０、トランジスタ３３０,３４０、バラン３５０及びバイアス回路３６０は、トランジスタ１１０、バラン１２０、トランジスタ１３０,１４０、バラン１５０及びバイアス回路１６０と同じであるため、その説明を省略する。また、調整回路３８０は、電力増幅回路２００の調整回路２８０と同じであるため、その説明を省略する。

バイアス回路３７０は、例えば、トランジスタ３３０,３４０のベースに抵抗３７１,３７２を通じてバイアス電流Ｉｂｂを供給する。バイアス回路３７０は、トランジスタ３７３,３７４と、ダイオード３７５,３７６と、キャパシタ３７７と、抵抗３７８、ダイオード３７９ａ、抵抗３７９ｂ、トランジスタ３７９ｃを備える。トランジスタ３７３,３７４、ダイオード３７５,３７６およびキャパシタ３７７は、トランジスタ１７３,１７４、ダイオード１７５,１７６およびキャパシタ１７７と同じであるためその説明を省略する。なお、バイアス回路３７０では、ダイオード３７５とダイオード３７６との間に、抵抗３７９ｅを通じて、調整回路３８０の接続点３０７が接続される。

トランジスタ３７９ｃのコレクタは、ダイオード３７６のカソードに電気的に接続される。トランジスタ３７９ｃのエミッタは、基準電位と電気的に接続される。トランジスタ３７９ｃのベースは、ダイオード３７９ａのカソードと電気的に接続される。ダイオード３７９ａのアノードは、抵抗３７９ｂを通じて、電源端子３７９ｄに接続される。ダイオード３７９ａは、例えばレベルシフタのためのダイオードである。電源端子３７９ｄは、一定の電圧または電流を供給する。すなわち、トランジスタ３７９ｃのベースには、電源端子３７９ｄから抵抗３７９ｂとダイオード３７９ａを通じてベース電流が供給される。

＜＜動作＞＞
電力増幅回路３００では、ダイオード３７５のカソードの電位Ｖｎ１に、抵抗３７９ｅの電圧降下分と、ダイオード３８２のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗３８１の電圧降下分とを加えた合計の電圧値を、可変電源電圧Ｖｃｃが上回る場合、調整回路３８０からバイアス回路３７０に調整電流Ｉａｄが流れる。同様に、ダイオード３７５のカソードの電位Ｖｎ１に、抵抗３７９ｅの電圧降下分と、ダイオード３８４のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗３８３の電圧降下分とを加えた合計の電圧値を、可変電源電圧Ｖｃｃの電圧値が上回る場合、調整回路３８０からバイアス回路３７０に調整電流Ｉａｄが流れる。

具体的には、可変電源電圧Ｖｃｃ（例えば０Ｖ程度）が低い場合、可変電源電圧Ｖｃｃよりもダイオード３７５のカソードの電位Ｖｎ１（例えば１．２Ｖ程度）の方が大きくなる。この場合、調整回路３８０からバイアス回路３７０に向かう調整電流Ｉａｄは流れない。一方、可変電源電圧Ｖｃｃ（例えば３．０Ｖ）が高い場合、可変電源電圧Ｖｃｃよりもダイオード３７５のカソードの電位Ｖｎ１（例えば１．２Ｖ程度）の方が小さくなる。この場合、調整回路３８０からバイアス回路３７０に向かう調整電流Ｉａｄが流れる。

バイアス回路３７０に調整電流Ｉａｄが流れると、ダイオード３７５のカソードの電位が大きくなる。これにより、トランジスタ３７３およびトランジスタ３７４のベースに供給される電流が大きくなる。よって、可変電源電圧Ｖｃｃが高いときに、トランジスタ３３０およびトランジスタ３４０それぞれのベースに供給するバイアス電流Ｉｂｂが大きくなるため、電力増幅回路３００のゲインが大きくなる。すなわち、調整回路３８０は、可変電源電圧Ｖｃｃが高いときに、電力増幅回路３００のゲインを大きくするように作用する。

さらに、電力増幅回路３００は、ダイオード３７９ａ、抵抗３７９ｂ及びトランジスタ３７９ｃによって、制御電圧がスタンバイ状態において、調整回路３８０からバイアス回路３７０に流入する電流を抑制する。具体的には、電力増幅回路３００において、例えば、ダイオード３７９ａ、抵抗３７９ｂ及びトランジスタ３７９ｃがない場合、トランジスタ３３０,３４０のコレクタから見たときに、抵抗３８１,３８３、ダイオード３８２,３８４、抵抗３７９ｅ及びダイオード３７６を通じて、可変電源電圧Ｖｃｃが供給されるパスが形成される。この場合、電源端子３７９ｄの制御電圧がスタンバイ状態になっている場合に、可変電源電圧Ｖｃｃが上昇すると調整回路３８０からバイアス回路３７０に向かって電流が流れる。そこで、電力増幅回路３００は、ダイオード３７９ａ、抵抗３７９ｂ及びトランジスタ３７９ｃを設けて、制御電圧が例えば０Ｖになると、トランジスタ３７９ｃをオフにする。そうすると、電力増幅回路３００では、抵抗３８１,３８３、ダイオード３８２,３８４、抵抗３８０ａ及びダイオード３７６を通じて基準電位につながるパスを遮断できる。これにより、可変電源電圧Ｖｃｃが大きくなるときの調整回路３８０から基準電位に流れる電流を抑制できる。

＝＝＝第４実施形態に係る電力増幅回路４００＝＝＝
＜＜構成＞＞
図１０を参照して、第４実施形態に係る電力増幅回路４００について説明する。図１０は、第４実施形態に係る電力増幅回路４００の構成の一例を示す図である。図１０に示すように、電力増幅回路４００は、電力増幅回路１００と比較して、調整回路４８０の構成及びバイアス回路４７０の構成が異なる。すなわち、トランジスタ４１０、バラン４２０、トランジスタ４３０,４４０、バラン４５０及びバイアス回路４６０は、トランジスタ１１０、バラン１２０、トランジスタ１３０,１４０、バラン１５０及びバイアス回路１６０と同じであるため、その説明を省略する。また、調整回路４８０は、電力増幅回路２００の調整回路２８０と同じであるため、その説明を省略する。

バイアス回路４７０は、例えば、トランジスタ４３０,４４０のベースに抵抗４７１,４７２を通じてバイアス電流Ｉｂｂを供給する。バイアス回路４７０は、トランジスタ４７３,４７４と、ダイオード４７５と、キャパシタ４７７と、トランジスタ４７９ａ,４７９ｄと、抵抗４７９ｂ,４７９ｅと、キャパシタ４７９ｃ,４７９ｆと、抵抗４７９ｇとを備える。トランジスタ４７３,４７４はエミッタフォロワトランジスタである。トランジスタ４７３,４７４のベースは、ダイオード４７５のアノードに接続され、キャパシタ４７７を通じてグランドに接続される。キャパシタ４７７は、例えば、トランジスタ４７３,４７４のベース電圧を一定にするためのキャパシタである。トランジスタ４７３のエミッタは、抵抗４７１を通じてトランジスタ４３０のベースに接続される。トランジスタ４７４のエミッタは、抵抗４７２を通じてトランジスタ４４０のベースに接続される。

トランジスタ４７９ａのコレクタは、抵抗４７９ｇを通じて接続点４０７に接続される。また、トランジスタ４７９ａのコレクタは、ダイオード４７５のカソードに接続される。トランジスタ４７９ａのベースは、抵抗４７９ｂを通じてトランジスタ４７３のエミッタに接続される。トランジスタ４７９ａのエミッタは、基準電位に接続される。すなわち、トランジスタ４７３のエミッタから、抵抗４７９ｂ、トランジスタ４７９ａ及びダイオード４７５を通じて、トランジスタ４７３のベースに至る経路は、フィードバック経路である。トランジスタ４７９ａは、例えば、高調波信号をカットするためのキャパシタ４７９ｃを通じてコレクタとベースとが接続される。

トランジスタ４７９ｄのコレクタは、抵抗４７９ｇを通じて接続点４０７に接続される。また、トランジスタ４７９ｄのコレクタは、ダイオード４７５のカソードに接続される。トランジスタ４７９ｄのベースは、抵抗４７９ｅを通じてトランジスタ４７４のエミッタに接続される。トランジスタ４７９ｄのエミッタは、基準電位に接続される。すなわち、バイアス回路４７０は、トランジスタ４７４のエミッタから、抵抗４７９ｅ、トランジスタ４７９ｄ及びダイオード４７５を通じて、トランジスタ４７４のベースに至る経路によって、フィードバック回路を形成する。トランジスタ４７９ｄは、例えば、ベースに入力される高調波信号をカットするためのキャパシタ４７９ｆを通じてコレクタとベースとが接続される。

なお、上記において、キャパシタ４７９ｃはトランジスタ４７９ａのコレクタとベースとを接続し、キャパシタ４７９ｆはトランジスタ４７９ｄのコレクタとベースとを接続するとして説明したが、これに限定されない。例えば、キャパシタ４７９ｃは、トランジスタ４７９ａのベースまたはコレクタと基準電位とを接続するように設けられていてもよい。同様に、キャパシタ４７９ｆは、トランジスタ４７９ｄのベースまたはコレクタと基準電位とを接続するように設けられていてもよい。すなわち、キャパシタ４７９ｃ,４７９ｆは、トランジスタ４７９ａ,４７９ｄに入力される高調波信号を遮断できればよく、その接続箇所については限定されない。

＜＜動作＞＞
電力増幅回路４００では、ダイオード４７５のカソードの電位Ｖｎ２に、抵抗４７９ｇの電圧降下分と、ダイオード４８２のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗４８１の電圧降下分とを加えた合計の電圧値を、可変電源電圧Ｖｃｃが上回る場合、調整回路４８０からバイアス回路４７０に調整電流Ｉａｄが流れる。同様に、ダイオード４７５のカソードの電位Ｖｎ２に、抵抗４７９ｇの電圧降下分と、ダイオード４８４のベース－エミッタ間電圧Ｖｂｅと、抵抗４８３の電圧降下分とを加えた合計の電圧値を、可変電源電圧Ｖｃｃの電圧値が上回る場合、調整回路４８０からバイアス回路４７０に調整電流Ｉａｄが流れる。

具体的には、可変電源電圧Ｖｃｃ（例えば０Ｖ程度）が低い場合、可変電源電圧Ｖｃｃよりもダイオード４７５のカソードの電位Ｖｎ２（例えば１．２Ｖ程度）の方が大きくなる。この場合、調整回路４８０からバイアス回路４７０に向かう調整電流Ｉａｄは流れない。一方、可変電源電圧Ｖｃｃ（例えば３．０Ｖ）が高い場合、可変電源電圧Ｖｃｃよりもダイオード４７５のカソードの電位Ｖｎ２（例えば１．２Ｖ程度）の方が小さくなる。この場合、調整回路４８０からバイアス回路４７０に向かう調整電流Ｉａｄが流れる。

バイアス回路４７０に調整電流Ｉａｄが流れると、ダイオード４７５のカソードの電位が大きくなる。これにより、トランジスタ４７３およびトランジスタ４７４のベースに供給される電流が大きくなる。よって、可変電源電圧Ｖｃｃが高いときに、トランジスタ４３０およびトランジスタ４４０それぞれのベースに供給するバイアス電流Ｉｂｂが大きくなるため、電力増幅回路４００のゲインが大きくなる。すなわち、調整回路４８０は、可変電源電圧Ｖｃｃが高いときに、電力増幅回路４００のゲインを大きくするように作用する。

さらに、電力増幅回路４００では、トランジスタ４７４のエミッタから、抵抗４７９ｅ、トランジスタ４７９ｄ及びダイオード４７５を通じて、トランジスタ４７４のベースに至る経路によって、フィードバック回路が形成される。フィードバック回路は、バイアス回路４７０の出力電圧を安定させる。具体的には、トランジスタ４７３を含むフィードバック回路は、トランジスタ４７３の出力電流が大きくなると、トランジスタ４７９ａのベース電流が大きくなる。そうすると、電源端子４７９からダイオード４７５に流れる電流が大きくなるため、トランジスタ４７３のベースに流れる電流が小さくなる。これにより、バイアス回路４７０の出力電圧が安定する。トランジスタ４７４を含むフィードバック回路についても同様である。

＝＝＝変形例＝＝＝
図１１、図１２を参照して、変形例に係る電力増幅回路１００ａ,２００ａの構成について説明する。図１１、図１２は、変形例に係る電力増幅回路１００ａ,２００ａの構成の一例を示す図である。なお、図１１は、一例として、図１に示す電力増幅回路１００と異なる部分について、図１とは異なる符号を付した図である。また、図１２では、一例として、図２に示す電力増幅回路２００と異なる部分について、図２とは異なる符号を付した図である。

図１１に示すように、電力増幅回路１００ａは、調整回路１８０ａを含む。調整回路１８０ａは、抵抗１８１と、抵抗１８３とが接続点１０７で電気的に接続され、接続点１０７とバイアス回路１７０との間にダイオード１８２ａが電気的に接続される。ダイオード１８２ａは、カソードが接続点１０７に接続され、アノードがバイアス回路１７０に接続される。ダイオード１８２ａは、例えばレベルシフタのためのダイオードである。ダイオード１８２ａは、例えば、ダイオード接続されたトランジスタであってもよい。電力増幅回路１００ａは、電力増幅回路１００と比較して、ダイオード１８２およびダイオード１８４に代えて一つのダイオード１８２ａで構成されることで、回路の小型化を実現できる。

なお、図１１では、一例として、電力増幅回路１００の調整回路１８０と異なる部分について説明したが、これに限定されない。例えば、図６に示す電力増幅回路２００のダイオード２８２およびダイオード２８４に代えて、カソードが接続点２０７に接続され、アノードがバイアス回路２７０に接続されるダイオードを備えていてもよい。

図１２に示すように、電力増幅回路２００ａの調整回路２８０ａは、ダイオード２８２ａ,２８４ａを有する。ダイオード２８２ａ,２８４ａは、ベースとコレクタとをダイオード接続されるトランジスタであってもよいし、ベースとエミッタとをダイオード接続されるトランジスタであってもよい。

＝＝＝まとめ＝＝＝
第１実施形態に係る電力増幅回路１００は、コレクタ（出力端子）に可変電源電圧Ｖｃｃ（電源電圧）が供給され、ベース（入力端子）に入力される高調波信号を増幅するトランジスタ１３０（第１増幅素子）と、トランジスタ１３０（第１増幅素子）と差動増幅回路を形成し、コレクタ（出力端子）に可変電源電圧Ｖｃｃ（電源電圧）が供給され、ベース（入力端子）に入力される高調波信号を増幅するトランジスタ１４０（第２増幅素子）と、トランジスタ１３０（第１増幅素子）のベース（入力端子）およびトランジスタ１４０（第２増幅素子）のベース（入力端子）にバイアスを供給するバイアス回路１７０と、トランジスタ１３０（第１増幅素子）のコレクタ（出力端子）に一端が電気的に接続される抵抗１８１（第１抵抗素子）と、トランジスタ１４０（第２増幅素子）のコレクタ（出力端子）に一端が電気的に接続され、他端が抵抗１８１（第１抵抗素子）の他端と電気的に直列に接続される抵抗１８３（第２抵抗素子）と、を備え、バイアス回路１７０は、抵抗１８１（第１抵抗素子）の他端と抵抗１８３（第２抵抗素子）の他端とが電気的に直列に接続される部分における接続点１０７に電気的に接続される。これにより、電力増幅回路１００は、バイアス回路１７０への電流の回り込みを抑制しつつ、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００のバイアス回路１７０は、抵抗１８１（第１抵抗素子）及び抵抗１８３（第２抵抗素子）との関係で仮想接地となる接続点１０７と電気的に接続される。これにより、電力増幅回路１００は、バイアス回路１７０への電流の回り込みを抑制しつつ、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００は、トランジスタ１３０（第１増幅素子）に供給される電源電圧およびトランジスタ１４０（第２増幅素子）に供給される電源電圧に応じて、バイアスを調整するための電流である調整電流が接続点１０７からバイアス回路１７０に供給され、又は調整電流がバイアス回路１７０から接続点１０７に供給される。これにより、電力増幅回路１００は、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００は、接続点１０７と、バイアス回路１７０と、の間に電気的に直列に接続されるダイオード１８２ａをさらに備える。これにより、電力増幅回路１００は、簡易な構成によって、バイアス回路１７０への電流の回り込みを抑制しつつ、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００は、トランジスタ１３０（第１増幅素子）のコレクタ（出力端子）と、接続点１０７と、の間で、抵抗１８１（第１抵抗素子）と電気的に直列に接続されるダイオード１８２（第２ダイオード）と、トランジスタ１４０（第２増幅素子）のコレクタ（出力端子）と、接続点１０７と、の間で、抵抗１８３（第２抵抗素子）と電気的に直列に接続されるダイオード１８４（第３ダイオード）と、をさらに備える。これにより、電力増幅回路１００は、バイアス回路１７０への電流の回り込みを抑制しつつ、ゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００は、ダイオード１８２（第２ダイオード）は、カソードがトランジスタ１３０（第１増幅素子）のコレクタ（出力端子）に電気的に接続され、アノードが接続点１０７に電気的に接続され、ダイオード１８４（第３ダイオード）は、カソードがトランジスタ１４０（第２増幅素子）のコレクタ（出力端子）に電気的に接続され、アノードが接続点１０７に電気的に接続される。これにより、電力増幅回路１００は、可変電源電圧Ｖｃｃが小さいときの電力増幅回路１００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１００は、接続点１０７が仮想接地から少しずれた場合でも、バイアス回路１７０への高調波信号の回り込みを抑制できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００は、ダイオード１８２（第２ダイオード）およびダイオード１８４（第３ダイオード）は、ベースまたはゲートと、コレクタまたはドレインと、が電気的に接続されるダイオード接続型のトランジスタである。これにより、電力増幅回路１００は、耐圧が高くなるため安定的な回路を実現できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００のバイアス回路１７０は、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ１３０（第１増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ１７３（第１トランジスタ）と、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ１４０（第２増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ１７４（第２トランジスタ）と、を含み、トランジスタ１７３（第１トランジスタ）およびトランジスタ１７４（第２トランジスタ）のベースまたはゲートは、ダイオード１７５,１７６（第４ダイオード）を通じて基準電位と電気的に接続されるとともに、接続点１０７に電気的に接続される。これにより、電力増幅回路１００は、可変電源電圧Ｖｃｃが小さいときのゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第１実施形態に係る電力増幅回路１００のバイアス回路１７０は、ダイオード１７５,１７６（第４ダイオード）と電気的に並列に設けられ、トランジスタ１７３（第１トランジスタ）のベースまたはゲートと基準電位との間に電気的に接続されるキャパシタ１７７（第１キャパシタ）をさらに含む。これにより、電力増幅回路１００は、トランジスタ１７３,１７４のベース電圧を一定にすることができるため、バイアスを安定させることができる。

また、第２実施形態に係る電力増幅回路２００は、ダイオード２８２（第２ダイオード）は、アノードがトランジスタ２３０（第１増幅素子）のコレクタ（出力端子）に電気的に接続され、カソードが接続点２０７に電気的に接続され、ダイオード２８２（第３ダイオード）は、アノードがトランジスタ２４０（第２増幅素子）のコレクタ（出力端子）に電気的に接続され、カソードが接続点２０７に電気的に接続される。これにより、電力増幅回路２００は、可変電源電圧Ｖｃｃが大きいときのゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第２実施形態に係る電力増幅回路２００は、ダイオード２８２（第２ダイオード）およびダイオード２８２（第３ダイオード）は、ベースまたはゲートと、コレクタまたはドレインと、が電気的に接続されるダイオード接続型のトランジスタである。これにより、電力増幅回路２００は、可変電源電圧Ｖｃｃが大きいとき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２００は、接続点２０７が仮想接地から少しずれた場合でも、バイアス回路２７０への高調波信号の回り込みを抑制できる。

また、第２実施形態に係る電力増幅回路２００のバイアス回路２７０は、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ２３０（第１増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ２７３（第１トランジスタ）と、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ２４０（第２増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ２７４（第２トランジスタ）と、ベースまたはゲートがトランジスタ２７３（第１トランジスタ）のベースまたはゲートと電気的に接続され、コレクタまたはドレインが接続点２０７に電気的に接続され、エミッタまたはソースがトランジスタ２７３（第１トランジスタ）のエミッタまたはソースと電気的に接続されるトランジスタ２７９ａ（第３トランジスタ）と、ベースまたはゲートがトランジスタ２７４（第２トランジスタ）のベースまたはゲートと電気的に接続され、コレクタまたはドレインが接続点２０７に電気的に接続され、エミッタまたはソースがトランジスタ２７４（第２トランジスタ）のエミッタまたはソースと電気的に接続されるトランジスタ２７９ｂ（第４トランジスタ）と、を含み、トランジスタ２７３（第１トランジスタ）およびトランジスタ２７４（第２トランジスタ）のベースまたはゲートは、ダイオード２７５,２７６（第４ダイオード）を通じて基準電位と電気的に接続される。これにより、電力増幅回路２００は、可変電源電圧Ｖｃｃが大きいときのゲインディスパージョンの特性を改善できる。

また、第３実施形態に係る電力増幅回路３００のバイアス回路３７０は、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ３３０（第１増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ３７３（第１トランジスタ）と、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ３４０（第２増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ３７４（第２トランジスタ）と、コレクタまたはドレインがダイオード３７５,３７６（第４ダイオード）を通じてトランジスタ３７３（第１トランジスタ）およびトランジスタ３７４（第２トランジスタ）のベースまたはゲートと電気的に接続され、ベースまたはゲートに抵抗３７９ｂ（第５抵抗素子）を通じて電源電圧が供給され、エミッタまたはソースが基準電位に電気的に接続されるトランジスタ３７９ｃ（第５トランジスタ）と、を含む。これにより、可変電源電圧Ｖｃｃが大きくなるときの調整回路３８０から基準電位に流れる電流を抑制できる。

また、第４実施形態に係る電力増幅回路４００のバイアス回路４７０は、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ４３０（第１増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ４７３（第１トランジスタ）と、可変電源電圧Ｖｃｃがコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースがトランジスタ４４０（第２増幅素子）のベース（入力端子）に電気的に接続されるトランジスタ４７４（第２トランジスタ）と、ベースまたはゲートがトランジスタ４７３（第１トランジスタ）のエミッタまたはソースと電気的に接続され、エミッタまたはソースが基準電位に電気的に接続されるトランジスタ４７９ａ（第６トランジスタ）と、接続点４０７からトランジスタ４７９ａ（第６トランジスタ）のベースまたはゲートに入力される高調波信号をカットするためのキャパシタ４７９ｃ（第２キャパシタ）と、ベースまたはゲートがトランジスタ４７４（第２トランジスタ）のエミッタまたはソースと電気的に接続され、エミッタまたはソースが基準電位に電気的に接続されるトランジスタ４７９ｄ（第７トランジスタ）と、接続点４０７からトランジスタ４７９ｄ（第７トランジスタ）のベースまたはゲートに入力される高調波信号をカットするためのキャパシタ４７９ｆ（第３キャパシタ）と、を含む。これにより、バイアス回路４７０の出力電圧が安定する。

以上説明した実施形態は、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、変更又は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、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。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。

１００，２００，３００，４００…電力増幅回路、１３０,２３０,３３０,４３０…トランジスタ、１４０,２４０,３４０,４４０…トランジスタ、１７０,２７０,３７０,４７０…バイアス回路、１８０,２８０,３８０,４８０…調整回路、１８１,２８１,３８１,４８１…抵抗、１８３,２８３,３８３,４８３…抵抗

Claims (14)

1. 出力端子に電源電圧が供給され、入力端子に入力される高調波信号を増幅する第１増幅素子と、
   前記第１増幅素子と差動増幅回路を形成し、出力端子に電源電圧が供給され、入力端子に入力される高調波信号を増幅する第２増幅素子と、
   前記第１増幅素子の入力端子および前記第２増幅素子の入力端子にバイアスを供給するバイアス回路と、
   前記第１増幅素子の出力端子に一端が電気的に接続される第１抵抗素子と、
   前記第２増幅素子の出力端子に一端が電気的に接続され、他端が前記第１抵抗素子の他端と電気的に直列に接続される第２抵抗素子と、
   を備え、
   前記バイアス回路は、前記第１抵抗素子の他端と前記第２抵抗素子の他端とが電気的に直列に接続される部分における接続点に電気的に接続される、
   電力増幅回路。
2. 前記バイアス回路は、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子との関係で仮想接地となる前記接続点と電気的に接続される、
   請求項１に記載の電力増幅回路。
3. 前記第１増幅素子に供給される電源電圧および前記第２増幅素子に供給される電源電圧に応じて、前記バイアスを調整するための電流である調整電流が前記接続点から前記バイアス回路に供給され、又は前記調整電流が前記バイアス回路から前記接続点に供給される、
   請求項１または請求項２に記載の電力増幅回路。
4. 前記接続点と、前記バイアス回路と、の間に電気的に直列に接続される第１ダイオードをさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力増幅回路。
5. 前記第１増幅素子の出力端子と、前記接続点と、の間で、前記第１抵抗素子と電気的に直列に接続される第２ダイオードと、
   前記第２増幅素子の出力端子と、前記接続点と、の間で、前記第２抵抗素子と電気的に直列に接続される第３ダイオードと、
   をさらに備える、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の電力増幅回路。
6. 前記第２ダイオードは、カソードが前記第１増幅素子の出力端子に電気的に接続され、アノードが前記接続点に電気的に接続され、
   前記第３ダイオードは、カソードが前記第２増幅素子の出力端子に電気的に接続され、アノードが前記接続点に電気的に接続される、
   請求項５に記載の電力増幅回路。
7. 前記第２ダイオードおよび前記第３ダイオードは、ベースまたはゲートと、コレクタまたはドレインと、が電気的に接続されるダイオード接続型のトランジスタである、請求項６に記載の電力増幅回路。
8. 前記バイアス回路は、
   電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第１増幅素子の入力端子に電気的に接続される第１トランジスタと、
   電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第２増幅素子の入力端子に電気的に接続される第２トランジスタと、
   を含み、
   前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタのベースまたはゲートは、第４ダイオードを通じて基準電位と電気的に接続されるとともに、前記接続点に電気的に接続される、
   請求項６または請求項７に記載の電力増幅回路。
9. 前記バイアス回路は、前記第４ダイオードと電気的に並列に設けられ、前記第１トランジスタのベースまたはゲートと基準電位との間に電気的に接続される第１キャパシタをさらに含む、請求項８に記載の電力増幅回路。
10. 前記第２ダイオードは、アノードが前記第１増幅素子の出力端子に電気的に接続され、カソードが前記接続点に電気的に接続され、
    前記第３ダイオードは、アノードが前記第２増幅素子の出力端子に電気的に接続され、カソードが前記接続点に電気的に接続される、
    請求項５に記載の電力増幅回路。
11. 前記第２ダイオードおよび前記第３ダイオードは、ベースまたはゲートと、コレクタまたはドレインと、が電気的に接続されるダイオード接続型のトランジスタである、請求項１０に記載の電力増幅回路。
12. 前記バイアス回路は、
    電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第１増幅素子の入力端子に電気的に接続される第１トランジスタと、
    電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第２増幅素子の入力端子に電気的に接続される第２トランジスタと、
    ベースまたはゲートが前記第１トランジスタのベースまたはゲートと電気的に接続され、コレクタまたはドレインが前記接続点に電気的に接続され、エミッタまたはソースが前記第１トランジスタのエミッタまたはソースと電気的に接続される第３トランジスタと、
    ベースまたはゲートが前記第２トランジスタのベースまたはゲートと電気的に接続され、コレクタまたはドレインが前記接続点に電気的に接続され、エミッタまたはソースが前記第２トランジスタのエミッタまたはソースと電気的に接続される第４トランジスタと、
    を含み、
    前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタのベースまたはゲートは、第４ダイオードを通じて基準電位と電気的に接続される、
    請求項１０または請求項１１に記載の電力増幅回路。
13. 前記バイアス回路は、
    電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第１増幅素子の入力端子に電気的に接続される第１トランジスタと、
    電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第２増幅素子の入力端子に電気的に接続される第２トランジスタと、
    コレクタまたはドレインが第４ダイオードを通じて前記第１トランジスタおよび前記第２トランジスタのベースまたはゲートと電気的に接続され、ベースまたはゲートに第５抵抗素子を通じて電源電圧が供給され、エミッタまたはソースが基準電位に電気的に接続される第５トランジスタと、を含む、
    請求項１０または請求項１１に記載の電力増幅回路。
14. 前記バイアス回路は、
    電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第１増幅素子の入力端子に電気的に接続される第１トランジスタと、
    電源電圧がコレクタまたはドレインに供給され、エミッタまたはソースが前記第２増幅素子の入力端子に電気的に接続される第２トランジスタと、
    ベースまたはゲートが前記第１トランジスタのエミッタまたはソースと電気的に接続され、エミッタまたはソースが基準電位に電気的に接続される第６トランジスタと、
    前記接続点から前記第６トランジスタのベースまたはゲートに入力される高調波信号をカットするための第２キャパシタと、
    ベースまたはゲートが前記第２トランジスタのエミッタまたはソースと電気的に接続され、エミッタまたはソースが基準電位に電気的に接続される第７トランジスタと、
    前記接続点から前記第７トランジスタのベースまたはゲートに入力される高調波信号をカットするための第３キャパシタと、
    を含む、請求項１０または請求項１１に記載の電力増幅回路。

Images