JP2600640B2 - High frequency amplifier - Google Patents

High frequency amplifier

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JP2600640B2
JP2600640B2 JP6064794A JP6479494A JP2600640B2 JP 2600640 B2 JP2600640 B2 JP 2600640B2 JP 6064794 A JP6064794 A JP 6064794A JP 6479494 A JP6479494 A JP 6479494A JP 2600640 B2 JP2600640 B2 JP 2600640B2
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signal
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frequency amplifier
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孝文 平野
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NEC Corp
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は高周波増幅器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high frequency amplifier.

【0002】[0002]

【従来の技術】無線通信機等には出力信号を増幅するた
めの高周波増幅器が用いられており、この高周波増幅器
は一般にFET(電界効果トランジスタ)で構成されて
いる。このFETは動作状態において発熱し、その発生
熱量Pdissは数1で表される。
2. Description of the Related Art A high frequency amplifier for amplifying an output signal is used in a radio communication device or the like, and this high frequency amplifier is generally constituted by an FET (field effect transistor). This FET generates heat in the operating state, and the amount of generated heat P diss is expressed by Equation 1.

【0003】[0003]

【数1】Pdiss=Vd ×Id −POUT +PIN 数1において、Vd はFETのドレイン電圧、Id はF
ETのドレイン電流、PINは高周波増幅器に入力される
RF(無線周波)信号の電力、POUT は高周波増幅器か
ら出力されるRF信号の電力である。
P diss = V d × I d −P OUT + P IN In equation 1, V d is the drain voltage of the FET, and I d is F
The drain current of ET, P IN is the power of the RF (radio frequency) signal input to the high frequency amplifier, and P OUT is the power of the RF signal output from the high frequency amplifier.

【0004】数1からわかるように、高周波増幅器で
は、供給される電源電力(ドレイン電圧Vd ×ドレイン
電流Id )が一定の場合、入力信号の電力PINが小さく
なった場合に出力信号の電力POUT がさらに小さくなり
入出力電力の差(−POUT +PIN)が大きくなるため発
生熱量Pdissが大きくなり、チャネル温度が高くなると
いう問題があり、入力信号がない場合に発生熱量Pdiss
がもっとも大きくなる。このように発生熱量Pdissが増
えてチャネル温度が高くなると素子の信頼性が損なわれ
て故障の原因となってしまう。
As can be seen from equation (1), in the high-frequency amplifier, when the supplied power (drain voltage V d × drain current I d ) is constant, when the power P IN of the input signal decreases, the output signal Since the power P OUT is further reduced and the difference between the input and output powers (−P OUT + P IN ) is increased, the amount of generated heat P diss is increased, and there is a problem that the channel temperature is increased. diss
Is the largest. As described above, when the generated heat amount P diss increases and the channel temperature increases, the reliability of the element is impaired and causes a failure.

【0005】この対策として、高周波増幅器を冷却する
冷却手段を設けることが考えられるが、たとえば、携帯
型無線電話機に用いられる高周波増幅器の場合には電話
機の小型化および低消費電力化が望まれるため冷却手段
を設けることによる電話機の大型化および消費電力の増
加を避けることが望ましい。また、人工衛星の通信装置
に用いられる高周波増幅器の場合も同様で、人工衛星全
体を低パワーで動作させるためにも通信装置を小型化し
消費電力を低減する必要があり、冷却手段を設けるのは
望ましくない。
As a countermeasure, it is conceivable to provide a cooling means for cooling the high-frequency amplifier. For example, in the case of a high-frequency amplifier used in a portable radio telephone, it is desired to reduce the size and power consumption of the telephone. It is desirable to avoid increasing the size of the telephone and increasing power consumption due to the provision of the cooling means. Similarly, in the case of a high-frequency amplifier used in a communication device of an artificial satellite, it is necessary to reduce the size of the communication device and reduce power consumption in order to operate the entire artificial satellite with low power. Not desirable.

【0006】別の対策として、たとえば、特公平3−1
1683号公報、特開昭62−248301号公報、特
開平3−167909号公報に開示されるように、入力
信号がない場合にはドレイン電圧Vd を0にし、信号の
増幅を行うFETに対して電源を供給しないようにする
ことにより、消費電力(すなわちドレイン電圧Vd ×ド
レイン電流Id )および発生熱量Pdissを低減すること
ができる高周波増幅器を構成したり、特開平2−149
108号公報に開示されるように、入力信号がない場合
にはゲート電圧Vg をピンチオフ電圧以下にしてドレイ
ン電流Id を低減ないしは0にし、信号の増幅を行うF
ETに対して供給する電源電力(数1におけるドレイン
電圧Vd ×ドレイン電流Id )を減らすようにすること
により、消費電力および発生熱量Pdissを低減すること
ができる高周波増幅器を構成することがすでに知られて
いる。
As another measure, for example, Japanese Patent Publication No. 3-1
1683 JP, Sho 62-248301 discloses, as disclosed in JP-A-3-167909, the drain voltage V d to 0 if there is no input signal, to FET for amplifying the signals by not supplying power Te, configure the high frequency amplifier capable of reducing power consumption (that is, the drain voltage V d × drain current I d) and the heat generation amount P diss, JP 2-149
As disclosed in 108 JP, to reduce or zero drain current I d and the gate voltage V g below pinch-off voltage when there is no input signal, amplifies the signal F
By reducing power supply power (drain voltage V d × drain current I d in Equation 1) supplied to the ET, it is possible to configure a high-frequency amplifier capable of reducing power consumption and generated heat P diss. Already known.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した各公
報に開示された高周波増幅器は入力信号がない場合に、
ドレイン電圧Vd を0にしたり、ドレイン電流Id を低
減ないしは0にするものであるため、入力信号の電力P
INが小さいときには発生熱量Pdissによるチャネル温度
の上昇は防げない。
However, the high-frequency amplifiers disclosed in each of the above-mentioned publications have a problem in that there is no input signal.
Since the drain voltage V d is set to 0 or the drain current I d is reduced or set to 0, the power P of the input signal is reduced.
When IN is small, the rise in channel temperature due to the generated heat P diss cannot be prevented.

【0008】高周波増幅器は高出力領域で用いることも
あれば低出力領域で用いることもあるので、上述した対
策を施した従来の高周波増幅器でも低出力領域で用いる
場合、すなわち入力信号の電力PINが小さい領域では発
生熱量Pdissが問題となる。
Since the high-frequency amplifier may be used in the high-output region or in the low-output region, the conventional high-frequency amplifier in which the above-described measures are taken is also used in the low-output region, that is, the power P IN of the input signal. In a region where is small, the amount of generated heat P diss becomes a problem.

【0009】そこで、入力信号の電力PINが小さい場合
に対しても、従来の技術を応用してドレイン電流Id
低減するようにバイアスをアナログ的に変化させる制御
を行うようにすることが考えられるが、そうすると、バ
イアスを固定にした場合と比較して、入力信号の電力P
INが小さいときの利得(POUT /PIN)が大幅に低下し
てしまう。この点について図5を参照して以下に説明す
る。
Therefore, even in the case where the power P IN of the input signal is small, it is possible to apply a conventional technique to perform control for changing the bias in an analog manner so as to reduce the drain current I d. It is conceivable, however, that the input signal power P
The gain (P OUT / P IN ) when IN is small is greatly reduced. This will be described below with reference to FIG.

【0010】図5は、入力信号の電力PINが小さくなる
につれてドレイン電流Id を低減した場合における高周
波増幅器の入出力特性を示す。
[0010] Figure 5 shows the input-output characteristics of the high-frequency amplifier when the power P IN of the input signal is reduced drain current I d as decreases.

【0011】図5において、横軸は入力信号の電力PIN
であり、縦軸は出力信号の電力POUT である。そして、
固定バイアスの場合の入出力特性を破線で示し、入力信
号の電力PINが小さくなるにつれてドレイン電流Id
低減した場合の入出力特性を実線で示す。
In FIG. 5, the horizontal axis represents the power P IN of the input signal.
And the vertical axis is the power P OUT of the output signal. And
Indicates the output characteristic when the fixed bias by the dashed line shows the input-output characteristic when the power P IN of the input signal is reduced drain current I d as reduced by the solid line.

【0012】図5からわかるように、実線の入出力特性
は、入力信号の電力PINが小さい場合に破線の入出力特
性からかなり離れ、高周波増幅器の利得は小さくなって
しまう。このため、高周波増幅器を広いダイナミックレ
ンジにわたって用いることができないという問題があ
る。
As can be seen from FIG. 5, when the input signal power P IN is small, the solid line input / output characteristics deviate considerably from the broken line input / output characteristics, and the gain of the high-frequency amplifier is reduced. Therefore, there is a problem that the high-frequency amplifier cannot be used over a wide dynamic range.

【0013】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、FETで構成した高周波増幅器に対する入力信号
の電力が小さいときの発生熱量を低減することによって
チャネル温度の上昇を抑えるとともに、入力信号の電力
が小さいときであっても固定バイアスの場合とほぼ同じ
利得を得ることができる高周波増幅器を提供することを
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and suppresses a rise in channel temperature by reducing the amount of heat generated when the power of an input signal to a high-frequency amplifier constituted by FETs is small, and at the same time, suppresses an increase in the input signal. It is an object of the present invention to provide a high-frequency amplifier that can obtain almost the same gain as that of a fixed bias even when the power is small.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、入力信号の電力のレベルを検出する電力
検出手段と、入力信号を増幅するFETと、入力信号の
電力のレベルが第1の所定値以上であるときはドレイン
電圧およびゲート電圧を規定値にし、入力信号の電力の
レベルが第1の所定値未満で第2の所定値以上であると
きはドレイン電圧を規定値から所定の範囲内で徐々に低
下させるとともにゲート電圧を規定値にし、入力信号の
電力のレベルが第2の所定値未満であるときはドレイン
電圧を所定の範囲の下限値にするとともにゲート電圧を
徐々に低下させる制御を行う電源制御回路とから高周波
増幅器を構成した。
In order to achieve the above object, the present invention provides a power detecting means for detecting the power level of an input signal, an FET for amplifying the input signal, and a power level for the input signal. When the voltage is equal to or higher than the first predetermined value, the drain voltage and the gate voltage are set to specified values. When the power level of the input signal is lower than the first predetermined value and equal to or higher than the second predetermined value, the drain voltage is changed from the specified value. When the power level of the input signal is lower than the second predetermined value, the drain voltage is lowered to the lower limit of the predetermined range and the gate voltage is gradually lowered. And a power supply control circuit for performing control to lower the power consumption.

【0015】[0015]

【作用】本発明は以上の構成によって、電力検出手段に
より検出した入力信号の電力のレベルに基づき、電源制
御回路がFETのバイアス電圧であるドレイン電圧とゲ
ート電圧とを独立して変化させて高周波増幅器における
発生熱量が増加しないようにする。
According to the present invention, the power supply control circuit independently changes the drain voltage and the gate voltage, which are the bias voltages of the FET, based on the power level of the input signal detected by the power detection means. The amount of heat generated in the amplifier is not increased.

【0016】[0016]

【実施例】以下本発明を図面に基づいて説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings.

【0017】図1は本発明による高周波増幅器の一実施
例の回路図を示す。
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of a high-frequency amplifier according to the present invention.

【0018】入力端子1から入力されたRF信号はその
増幅を行うFET4のゲートに入力される。また、この
RF信号の一部は方向性結合器2によって検出され電源
制御回路3に入力される。電源制御回路3は入力された
RF信号の電力PINのレベルに応じてFET4のゲート
電圧Vg およびドレイン電圧Vd を変化させる。
The RF signal input from the input terminal 1 is input to the gate of the FET 4 for amplifying the RF signal. A part of the RF signal is detected by the directional coupler 2 and input to the power control circuit 3. Power supply control circuit 3 changes the gate voltage V g and the drain voltage V d of the FET4 in accordance with the level of the power P IN of the input RF signal.

【0019】FET4のドレイン電流Id はゲート電圧
g を調節することにより制御され、たとえば、ゲート
電圧Vg を−0.5Vから−0.7V、−1.0Vへと
変化させると、ドレイン電流Id は900mAから80
0mA、700mAへと変化する。
The drain current I d of the FET4 is controlled by adjusting the gate voltage V g, for example, -0.7 V gate voltage V g from -0.5 V, is varied to -1.0 V, the drain current I d from 80 to 900mA
It changes to 0 mA and 700 mA.

【0020】FET4は、電源制御回路3から与えられ
たゲート電圧Vg およびドレイン電圧Vd に応じて入力
端子1からのRF信号を増幅し、出力端子5に出力す
る。
[0020] FET4 amplifies the RF signal from the input terminal 1 in response to the gate voltage applied from the power supply control circuit 3 V g and the drain voltage V d, and outputs to the output terminal 5.

【0021】図2はドレイン電圧Vd に応じたFET4
の入出力特性の変化を示す図であり、横軸は入力された
RF信号の電力PIN、縦軸は出力される増幅されたRF
信号の電力POUT である。
[0021] FIG. 2 is in accordance with the drain voltage V d FET4
FIG. 5 is a diagram showing the change in input / output characteristics of an RF signal, wherein the horizontal axis represents the power P IN of the input RF signal, and the vertical axis represents the output amplified RF signal.
Signal power P OUT .

【0022】図中、曲線A、B、Cはそれぞれドレイン
電圧Vd を8V、7V、6Vにした場合の入出力特性で
あり、各曲線において、ゲート電圧Vg およびドレイン
電流Id は一定である。
[0022] In the figure, curves A, B, C is the input-output characteristics in the case where the drain voltage V d 8V, 7V, the 6V respectively, in curves, the gate voltage V g and the drain current I d is constant is there.

【0023】一方、図3はドレイン電流Id に応じたF
ET4の入出力特性の変化を示す図であり、横軸は入力
されたRF信号の電力PIN、縦軸は出力される増幅され
たRF信号の電力POUT である。
On the other hand, FIG. 3 is corresponding to the drain current I d F
It is a figure which shows the change of the input / output characteristic of ET4, the horizontal axis is the power P IN of the input RF signal, and the vertical axis is the power P OUT of the output amplified RF signal.

【0024】図中、曲線D、E、Fはそれぞれゲート電
圧Vg を変化させることによってドレイン電流Id を9
00mA、800mA、700mAにした場合の入出力
特性であり、各曲線において、ドレイン電圧Vd は一定
である。
[0024] In the figure, curves D, E, F is the drain current I d by varying the gate voltage V g, respectively 9
00MA, 800 mA, an input-output characteristics when the 700 mA, in curves, the drain voltage V d is constant.

【0025】ここでは、FET4の入出力特性におい
て、入力信号の電力PINが変化しても出力信号の電力P
OUT がほぼ同じ値を示す領域を飽和領域といい、入力信
号の電力PINの変化に応じて出力信号の電力POUT がほ
ぼ線形に変化する領域を小信号領域という。
Here, in the input / output characteristics of the FET 4, even if the power P IN of the input signal changes, the power P of the output signal changes.
A region where OUT shows almost the same value is called a saturation region, and a region where the power P OUT of the output signal changes almost linearly in accordance with the change of the power P IN of the input signal is called a small signal region.

【0026】図2からわかるように、ドレイン電圧Vd
を所定の範囲で変化させた場合、飽和領域においてその
飽和出力はドレイン電圧Vd に依存して変化するが、小
信号領域においては入出力特性がほとんど変化しない。
しかし、所定の範囲を越えてドレイン電圧Vd を低下さ
せると、飽和領域であるか小信号領域であるかにかかわ
らずFET4の利得が大幅に低下してしまう。
As can be seen from FIG. 2, the drain voltage V d
Is changed within a predetermined range, the saturation output changes in the saturation region depending on the drain voltage Vd , but the input / output characteristics hardly change in the small signal region.
However, if the drain voltage Vd is reduced beyond a predetermined range, the gain of the FET 4 will be significantly reduced regardless of whether it is in the saturation region or the small signal region.

【0027】また、図3に示すように、ゲート電圧Vg
を変化させることによってドレイン電流Id を変化させ
た場合、飽和領域においてその飽和出力はドレイン電流
dに依存せずさほど変化しないが、小信号領域におい
てはFET4の利得が低下する。
As shown in FIG. 3, the gate voltage V g
In the case where the drain current Id is changed by changing the drain current Id, the saturation output in the saturation region does not depend on the drain current Id and does not change much, but the gain of the FET 4 decreases in the small signal region.

【0028】図4は、図1に示した本発明による高周波
増幅器の一実施例におけるバイアス電圧と入出力特性と
を示し、(a)は入力されるRF信号の電力PINと電源
制御回路3によって制御されるバイアス電圧、すなわち
ドレイン電圧Vd およびゲート電圧Vg との関係を示
し、(b)はRF信号の増幅を行うFET4の入出力特
性である。
FIG. 4 shows the bias voltage and the input / output characteristics in one embodiment of the high-frequency amplifier according to the present invention shown in FIG. 1, and (a) shows the power P IN of the input RF signal and the power supply control circuit 3. bias voltage which is controlled by, that shows the relationship between the drain voltage V d and the gate voltage V g, (b) is an input-output characteristic of FET4 for amplifying the RF signal.

【0029】図4(a)において、曲線Gはゲート電圧
g と入力されるRF信号の電力PINとの関係を示す曲
線、曲線Hはドレイン電圧Vd と入力されるRF信号の
電力PINとの関係を示す曲線であり、横軸は入力される
RF信号の電力PIN、右側の縦軸は曲線Gに関する電
圧、左側の縦軸は曲線Hに関する電圧である。
In FIG. 4A, a curve G is a curve showing the relationship between the gate voltage V g and the input RF signal power P IN, and a curve H is a drain voltage V d and the input RF signal power P IN. This is a curve showing the relationship with IN , the horizontal axis is the power P IN of the input RF signal, the right vertical axis is the voltage related to the curve G, and the left vertical axis is the voltage related to the curve H.

【0030】また、図4(b)において、横軸は入力さ
れるRF信号の電力PINであり、縦軸は出力されるRF
信号の電力POUT である。そして、固定バイアスの場合
の入出力特性を破線で示し、図4(a)のようにバイア
ス電圧を変化させた場合の入出力特性を実線で示す。
In FIG. 4B, the horizontal axis represents the power P IN of the input RF signal, and the vertical axis represents the output RF signal.
Signal power P OUT . The input / output characteristics in the case of the fixed bias are indicated by broken lines, and the input / output characteristics in the case where the bias voltage is changed as shown in FIG.

【0031】高周波増幅器でその発生熱量Pdissが問題
となるのは小信号領域においてであるため、本実施例で
は、飽和領域において高周波増幅器を用いる場合には、
図4(a)に示すように電源制御回路3によってドレイ
ン電圧Vd およびゲート電圧Vg を予め定めた一定値
(規定値)にしている(図4(a)ではドレイン電圧V
d を8V、ゲート電圧Vg を−0.5Vにしてい
る。)。
Since the amount of generated heat P diss becomes a problem in the high-frequency amplifier in the small signal region, in this embodiment, when the high-frequency amplifier is used in the saturation region,
As shown in FIG. 4A, the drain voltage Vd and the gate voltage Vg are set to predetermined constant values (specified values) by the power supply control circuit 3 (in FIG. 4A, the drain voltage V
8V the d, has a gate voltage V g to -0.5V. ).

【0032】そして、入力されるRF信号の電力PIN
飽和領域から小信号領域へと小さくなった場合には、図
4(a)に示すように、まず、ドレイン電圧Vd を下げ
始める。小信号領域においては、数1に示した入力信号
の電力PINの低下割合よりも大きな割合で出力信号の電
力POUT が低下することになるが、ドレイン電圧Vd
下げているため、発生熱量Pdissの増加を防ぐことがで
きる。このとき、ドレイン電圧Vd の低下は前述の所定
の範囲内に留めることが必要である。この所定の範囲を
越えてドレイン電圧Vd を低下させると前述したように
小信号領域であってもFET4の利得が大幅に低下して
しまうからである。このように、小信号領域において所
定の範囲内でドレイン電圧Vd を低下させることによ
り、固定バイアス時とほぼ同じ利得を得ながら発生熱量
dissの増加を防ぐことができる。
[0032] Then, when the power P IN of the input RF signal is reduced to a small signal region from the saturation region, as shown in FIG. 4 (a), first, starts lowering the drain voltage V d. In the small signal region, because although the power P OUT of the input signal of the power P IN output signal at a rate greater than the rate of decrease shown in Equation 1 is lowered, which lowers the drain voltage V d, generated An increase in the amount of heat P diss can be prevented. In this case, reduction in the drain voltage V d is required to be suppressed to within a predetermined range mentioned above. This is because if the drain voltage Vd is reduced beyond the predetermined range, the gain of the FET 4 is significantly reduced even in the small signal region as described above. Thus, by lowering the drain voltage V d in a predetermined range in the small signal region, it is possible to prevent an increase in heat generation amount P diss while obtaining substantially the same gain as when fixed bias.

【0033】ドレイン電圧Vd を所定の範囲の下限にま
で低下させた後、入力信号の電力PINがさらに小さい領
域において高周波増幅器を用いる場合には、今度はゲー
ト電圧Vg を深くする(低下させる)ことによってドレ
イン電流Id を低下させて発生熱量Pdissの増加を防
ぐ。本発明によれば、このドレイン電流Id の低下はド
レイン電圧Vd の低下だけでは発生熱量Pdissの増加防
止が十分でない分だけ行えばよいので、ドレイン電流I
d を低下させることによりFET4の利得は多少減少す
るが、ドレイン電流Id のみを低下させた場合よりも利
得低下を少なくし、発生熱量Pdissの増加を防ぐことが
できる。
[0033] After lowering the drain voltage V d to the lower limit of the predetermined range, when using a high-frequency amplifier in the even smaller area power P IN of the input signal, turn to deepen the gate voltage V g (decrease let) reduces the drain current I d by and prevent an increase in heat generation amount P diss. According to the present invention, since the reduction in the drain current I d only reduction in the drain voltage V d is the heat generation amount P diss increase prevention may be performed by an amount not sufficient, the drain current I
Although the gain of the FET 4 is slightly reduced by decreasing d , the decrease in gain can be reduced as compared with the case where only the drain current I d is decreased, and the generated heat P diss can be prevented from increasing.

【0034】このようにすることにより、本発明による
高周波増幅器の入出力特性は固定バイアス時とほぼ同じ
線形性を有し、また広いダイナミックレンジにわたり高
周波増幅器の発生熱量Pdissを低下させ、チャネル温度
の上昇を抑えることができる。
By doing so, the input / output characteristics of the high-frequency amplifier according to the present invention have almost the same linearity as that at the time of fixed bias, and the heat quantity P diss generated by the high-frequency amplifier is reduced over a wide dynamic range, and the channel temperature Can be suppressed.

【0035】なお、本実施例では簡単のため信号の増幅
を行うFETを1段で構成して示してあるが、本発明は
これに限らず多段構成のFETにより信号の増幅を行う
場合にも適用できることはいうまでもない。
In this embodiment, for simplicity, an FET for amplifying a signal is shown in a single-stage configuration. However, the present invention is not limited to this. It goes without saying that it can be applied.

【0036】また、本実施例ではFET4の入力側に方
向性結合器2を設けて入力信号の電力PINをモニターす
るようにしたが、FET4の出力側に方向性結合器を設
けて出力信号の電力POUT をモニターし、この出力信号
の電力POUT のレベルに応じて電源制御回路によりドレ
イン電流Vd およびゲート電圧Vg を制御するようにし
てもよい。
In this embodiment, the directional coupler 2 is provided on the input side of the FET 4 to monitor the power P IN of the input signal. However, the directional coupler is provided on the output side of the FET 4 to provide the output signal. of monitoring the power P OUT, it may control the drain current V d and the gate voltage V g by the power control circuit in accordance with the level of the power P OUT of the output signal.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
入力信号または出力信号の電力のレベルに応じ、高周波
増幅器のバイアス電圧であるドレイン電流Vd およびゲ
ート電圧Vg をそれぞれ独立に制御するようにしたの
で、入力信号の電力が小さいときにおける発生熱量を低
減することができ、チャネル温度の上昇を抑えることが
できる。
As described above, according to the present invention,
Since the drain current Vd and the gate voltage Vg, which are the bias voltage of the high-frequency amplifier, are independently controlled according to the power level of the input signal or the output signal, the amount of heat generated when the power of the input signal is small is reduced. Therefore, the increase in channel temperature can be suppressed.

【0038】また、本発明によれば、入力信号の電力が
小さいときであっても、高周波増幅器の入出力特性は固
定バイアス時とほぼ同じ線形性を有し、固定バイアス時
とほぼ同じ利得を得ることができるので、広いダイナミ
ックレンジにわたり用いることができ、また広い用途に
用いることができる。
Further, according to the present invention, even when the power of the input signal is small, the input / output characteristics of the high-frequency amplifier have substantially the same linearity as at the time of the fixed bias, and have almost the same gain as at the time of the fixed bias. As such, it can be used over a wide dynamic range and can be used for a wide range of applications.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明による高周波増幅器の一実施例の回路図
を示す。
FIG. 1 shows a circuit diagram of an embodiment of a high-frequency amplifier according to the present invention.

【図2】ドレイン電圧Vd に応じたFETの入出力特性
の変化を示す図である。
2 is a diagram showing changes in output characteristics of the FET in accordance with the drain voltage V d.

【図3】ドレイン電流Id に応じたFETの入出力特性
の変化を示す図である。
3 is a diagram showing changes in output characteristics of the FET in accordance with the drain current I d.

【図4】図1に示した本発明による高周波増幅器の一実
施例におけるバイアス電圧と入出力特性とを示し、
(a)は入力されるRF信号の電力と電源制御回路によ
って制御されるバイアス電圧、すなわちドレイン電圧V
d およびゲート電圧Vg との関係を示し、(b)はRF
信号の増幅を行うFETの入出力特性である。
FIG. 4 shows a bias voltage and input / output characteristics in one embodiment of the high-frequency amplifier according to the present invention shown in FIG. 1,
(A) shows the power of the input RF signal and the bias voltage controlled by the power supply control circuit, that is, the drain voltage V
shows the relationship between d and the gate voltage V g, (b) the RF
This is an input / output characteristic of an FET that amplifies a signal.

【図5】入力信号の電力PINが小さくなるにつれてドレ
イン電流Id を低減した場合における高周波増幅器の入
出力特性を示す。
Figure 5 shows the input-output characteristics of the high-frequency amplifier in the case of reducing the drain current I d as the power P IN of the input signal is reduced.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 入力端子 2 方向性結合器 3 電源制御回路 4 FET 5 出力端子 Reference Signs List 1 input terminal 2 directional coupler 3 power supply control circuit 4 FET 5 output terminal

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 入力信号の電力のレベルを検出する電力
検出手段と、 前記入力信号を増幅するFETと、前記入力信号の電力のレベルが第1の所定値以上である
ときは前記FETのドレイン電圧およびゲート電圧を規
定値にし、前記入力信号の電力のレベルが前記第1の所
定値未満で第2の所定値以上であるときは前記ドレイン
電圧を前記規定値から所定の範囲内で徐々に低下させる
とともに前記ゲート電圧を前記規定値にし、前記入力信
号の電力のレベルが前記第2の所定値未満であるときは
前記ドレイン電圧を前記所定の範囲の下限値にするとと
もに前記ゲート電圧を徐々に低下させる制御を行う 電源
制御回路と を備えたことを特徴とする高周波増幅器。
A power detection unit for detecting a power level of the input signal; an FET for amplifying the input signal; and a power level of the input signal being equal to or higher than a first predetermined value.
The drain voltage and gate voltage of the FET.
A constant value, and the power level of the input signal is
If the value is less than a predetermined value and is not less than a second predetermined value, the drain
The voltage is gradually reduced from the specified value within a predetermined range.
Together with the gate voltage to the specified value,
When the power level of the signal is less than the second predetermined value
When the drain voltage is set to a lower limit value of the predetermined range,
And a power supply control circuit for performing control to gradually reduce the gate voltage .
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