JP2724253B2 - 増幅器 - Google Patents
増幅器Info
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- JP2724253B2 JP2724253B2 JP11101891A JP11101891A JP2724253B2 JP 2724253 B2 JP2724253 B2 JP 2724253B2 JP 11101891 A JP11101891 A JP 11101891A JP 11101891 A JP11101891 A JP 11101891A JP 2724253 B2 JP2724253 B2 JP 2724253B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロ波帯で広帯
域に使用される高出力ＦＥＴ増幅器に関するものであ
る。
域に使用される高出力ＦＥＴ増幅器に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】図４は例えば、『６−１４ＧＨｚ帯０．
５Ｗモノリシック増幅器』１９８９年電子情報通信学会
秋季全国大会、Ｃ−３６３に示された従来の高出力ＦＥ
Ｔ増幅器の構成図であり、図において、１はソース接地
されたＦＥＴ（Field Effect Transistor,電界効果トラ
ンジスタ）、１３は入力整合回路、１４は出力整合回
路、４、５は上気ＦＥＴ１のゲート端子に並列に接続さ
れたインダクタと抵抗である。また、ＦＥＴ１内の１８
はゲート・ソース間抵抗（Ｒｉ）、１９はゲート・ソー
ス間キャパシタンス（Ｃｇｓ）、２０は相互コンダクタ
ンス（ｇｍ）、２１はドレイン・ソース間キャパシタン
ス（Ｃｄｓ）、２２はドレイン・ソース間抵抗（Ｒｄ
ｓ）を表わしている。
５Ｗモノリシック増幅器』１９８９年電子情報通信学会
秋季全国大会、Ｃ−３６３に示された従来の高出力ＦＥ
Ｔ増幅器の構成図であり、図において、１はソース接地
されたＦＥＴ（Field Effect Transistor,電界効果トラ
ンジスタ）、１３は入力整合回路、１４は出力整合回
路、４、５は上気ＦＥＴ１のゲート端子に並列に接続さ
れたインダクタと抵抗である。また、ＦＥＴ１内の１８
はゲート・ソース間抵抗（Ｒｉ）、１９はゲート・ソー
ス間キャパシタンス（Ｃｇｓ）、２０は相互コンダクタ
ンス（ｇｍ）、２１はドレイン・ソース間キャパシタン
ス（Ｃｄｓ）、２２はドレイン・ソース間抵抗（Ｒｄ
ｓ）を表わしている。
【０００３】次に動作について説明する。図４の高出力
ＦＥＴ増幅器においては、ソース接地されたＦＥＴ１の
ゲート端子に並列に、上記ＦＥＴ１のゲート・ソース間
抵抗１８に等しい値を有する抵抗５と、上記ＦＥＴ１の
ゲート・ソース間抵抗１８の２乗と上記ＦＥＴ１のゲー
ト・ソース間キャパシタンス１９との積に等しい値を有
するインダクタ４を接続することにより、上記ＦＥＴ１
の入力インピーダンスの周波数特性をなくし、高出力Ｆ
ＥＴ増幅器の広帯域化を図っている。
ＦＥＴ増幅器においては、ソース接地されたＦＥＴ１の
ゲート端子に並列に、上記ＦＥＴ１のゲート・ソース間
抵抗１８に等しい値を有する抵抗５と、上記ＦＥＴ１の
ゲート・ソース間抵抗１８の２乗と上記ＦＥＴ１のゲー
ト・ソース間キャパシタンス１９との積に等しい値を有
するインダクタ４を接続することにより、上記ＦＥＴ１
の入力インピーダンスの周波数特性をなくし、高出力Ｆ
ＥＴ増幅器の広帯域化を図っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来のこの種の増幅器
は以上のように構成されているので、ソース接地された
ＦＥＴのゲート端子に直列のインダクタンスが含まれる
場合、例えば高出力ＦＥＴ増幅器を高い周波数で動作さ
せる場合や、ＦＥＴのゲート端子と入力整合回路間を金
ワイヤで接続する場合には、等価的にＦＥＴのゲート端
子に直列にインダクタンスが入ることになり、入力イン
ピーダンスが誘導性に大きくずれる。従って、直列のイ
ンダクタンスを含むＦＥＴのゲート端子に並列に抵抗と
インダクタを接続するだけでは広帯域に亘って整合させ
ることが難しくなり、増幅器の帯域が劣化するという問
題点があった。
は以上のように構成されているので、ソース接地された
ＦＥＴのゲート端子に直列のインダクタンスが含まれる
場合、例えば高出力ＦＥＴ増幅器を高い周波数で動作さ
せる場合や、ＦＥＴのゲート端子と入力整合回路間を金
ワイヤで接続する場合には、等価的にＦＥＴのゲート端
子に直列にインダクタンスが入ることになり、入力イン
ピーダンスが誘導性に大きくずれる。従って、直列のイ
ンダクタンスを含むＦＥＴのゲート端子に並列に抵抗と
インダクタを接続するだけでは広帯域に亘って整合させ
ることが難しくなり、増幅器の帯域が劣化するという問
題点があった。
【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、この種の増幅器の広帯域化を図
ることを目的とする。
ためになされたもので、この種の増幅器の広帯域化を図
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係る増幅器
は、直列のインダクタンスを含んだＦＥＴのゲート端子
と接地間に、キャパシタとインダクタより構成される並
列共振回路と抵抗を直列に接続し、上記インダクタの値
を、ＦＥＴのゲート・ソース間抵抗の２乗とゲート・ソ
ース間キャパシタンスとの積に等しい値とし、上記キャ
パシタの値を、ＦＥＴのゲート端子に直列に接続された
インダクタンスをＦＥＴのゲート・ソース間抵抗の２乗
で除算した値と等しくし、上記抵抗の値を、ＦＥＴのゲ
ート・ソース間抵抗の値と等しくしたものである。
は、直列のインダクタンスを含んだＦＥＴのゲート端子
と接地間に、キャパシタとインダクタより構成される並
列共振回路と抵抗を直列に接続し、上記インダクタの値
を、ＦＥＴのゲート・ソース間抵抗の２乗とゲート・ソ
ース間キャパシタンスとの積に等しい値とし、上記キャ
パシタの値を、ＦＥＴのゲート端子に直列に接続された
インダクタンスをＦＥＴのゲート・ソース間抵抗の２乗
で除算した値と等しくし、上記抵抗の値を、ＦＥＴのゲ
ート・ソース間抵抗の値と等しくしたものである。
【０００７】
【作用】この発明においては、直列のインダクタンスを
含んだＦＥＴのゲート端子から見たＦＥＴの入力インピ
ーダンスが周波数に依存せず一定値を示す。
含んだＦＥＴのゲート端子から見たＦＥＴの入力インピ
ーダンスが周波数に依存せず一定値を示す。
【０００８】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図について説明
する。図１は本実施例による高出力ＦＥＴ増幅器の構成
図であり、図において、１はソース接地されたＦＥＴ
で、ゲート端子Ｇ、ドレイン端子Ｄ、ソース端子Ｓを有
している。ソース端子Ｓはバイヤホールまたはワイヤボ
ンディングにより接地される。２，９は上気ＦＥＴ１の
ゲートおよびドレイン端子に直列に接続されるインダク
タ（Ｌｉ，Ｌｏ）、３，４，５は上気ＦＥＴ１のゲート
端子と接地間に接続されるキャパシタ（Ｃ），インダク
タ（Ｌ）および抵抗（Ｒ）である。キャパシタ３とイン
ダクタ４は並列に接続されて共振回路を構成し、この並
列共振回路と直列に抵抗５が接続されている。１３は入
力整合回路、１４は出力整合回路であり、６，７，８は
上記入力整合回路１３を構成する分布定数線路、１０，
１１，１２は上記出力整合回路１４を構成する分布定数
線路である。
する。図１は本実施例による高出力ＦＥＴ増幅器の構成
図であり、図において、１はソース接地されたＦＥＴ
で、ゲート端子Ｇ、ドレイン端子Ｄ、ソース端子Ｓを有
している。ソース端子Ｓはバイヤホールまたはワイヤボ
ンディングにより接地される。２，９は上気ＦＥＴ１の
ゲートおよびドレイン端子に直列に接続されるインダク
タ（Ｌｉ，Ｌｏ）、３，４，５は上気ＦＥＴ１のゲート
端子と接地間に接続されるキャパシタ（Ｃ），インダク
タ（Ｌ）および抵抗（Ｒ）である。キャパシタ３とイン
ダクタ４は並列に接続されて共振回路を構成し、この並
列共振回路と直列に抵抗５が接続されている。１３は入
力整合回路、１４は出力整合回路であり、６，７，８は
上記入力整合回路１３を構成する分布定数線路、１０，
１１，１２は上記出力整合回路１４を構成する分布定数
線路である。
【０００９】次に動作について説明する。ソース接地さ
れたＦＥＴ１の等価回路は図２の様に表わされるので、
直列のインダクタンスを含んだＦＥＴ１のゲート端子よ
り見たＦＥＴ１の入力アドミタンスＹｉｎ（ω）は、入
力信号の角周波数をωとすると、数１で示される。
れたＦＥＴ１の等価回路は図２の様に表わされるので、
直列のインダクタンスを含んだＦＥＴ１のゲート端子よ
り見たＦＥＴ１の入力アドミタンスＹｉｎ（ω）は、入
力信号の角周波数をωとすると、数１で示される。
【００１０】
【数１】
【００１１】高出力ＦＥＴ増幅器の場合、ＦＥＴはかな
り低いインピーダンスを示すため、これをインピーダン
ス変換を行なう目的で１／４波長インピーダンス変成器
がしばしば用いられるが、このためにはＹｉｎ（ω）が
実数を示す必要がある。従って、数１の虚数部をゼロに
おき、角周波数ωに関する項がゼロという条件を数１に
適用すると数２，３，４に示す関係式が得られる。
り低いインピーダンスを示すため、これをインピーダン
ス変換を行なう目的で１／４波長インピーダンス変成器
がしばしば用いられるが、このためにはＹｉｎ（ω）が
実数を示す必要がある。従って、数１の虚数部をゼロに
おき、角周波数ωに関する項がゼロという条件を数１に
適用すると数２，３，４に示す関係式が得られる。
【００１２】
【数２】
【００１３】
【数３】
【００１４】
【数４】
【００１５】数２，３，４を満たすようなＬ，Ｃ，Ｒの
値を選ぶと、Ｙｉｎ（ω）は数５の様になり、周波数に
無関係な値になる。
値を選ぶと、Ｙｉｎ（ω）は数５の様になり、周波数に
無関係な値になる。
【００１６】
【数５】
【００１７】これにより、数５のＦＥＴの入力アドミタ
ンスは入力側に接続される入力整合回路により広帯域に
亘って所望のインピーダンスに整合させることができ
る。
ンスは入力側に接続される入力整合回路により広帯域に
亘って所望のインピーダンスに整合させることができ
る。
【００１８】図３は、図１の構成を実現する増幅器の一
例を示す構造図であり、図において、１はソース接地さ
れたＦＥＴ、２，９は入出力整合回路とＦＥＴ１を接続
する金ワイヤによるインダクタ、３，４は並列共振回路
を構成するＭＩＭキャパシタと金ワイヤによるインダク
タ、５は薄膜抵抗、１３は入力整合回路、１４は出力整
合回路、６，７，８は上記入力整合回路１３を構成する
分布定数線路、１０，１１，１２は上記出力整合回路１
４を構成する分布定数線路である。
例を示す構造図であり、図において、１はソース接地さ
れたＦＥＴ、２，９は入出力整合回路とＦＥＴ１を接続
する金ワイヤによるインダクタ、３，４は並列共振回路
を構成するＭＩＭキャパシタと金ワイヤによるインダク
タ、５は薄膜抵抗、１３は入力整合回路、１４は出力整
合回路、６，７，８は上記入力整合回路１３を構成する
分布定数線路、１０，１１，１２は上記出力整合回路１
４を構成する分布定数線路である。
【００１９】このように、本実施例では、ソース接地さ
れたＦＥＴのゲート端子に直列のインダクタンスが含ま
れる場合には、そのインダクタンスを含むＦＥＴのゲー
ト端子と接地間に、ＦＥＴゲート・ソース間抵抗の２乗
とゲート・ソース間キャパシタンスの積に等しい値を有
するインダクタと、ＦＥＴのゲートに直列に接続される
金ワイヤのインダクタンスをＦＥＴのゲート・ソース間
抵抗の２乗で除算した値を有するキャパシタとにより構
成される並列共振回路と、ＦＥＴのゲート・ソース間抵
抗に等しい値を有する抵抗を直列に接続することによ
り、直列のインダクタンスを含んだＦＥＴのゲート端子
から見たＦＥＴの入力インピーダンスが周波数に依存せ
ず一定値を示すため、広帯域に亘って良好な整合特性が
得られると共に、入力整合回路に用いるインピーダンス
変成器の設計を容易にするという効果がある。
れたＦＥＴのゲート端子に直列のインダクタンスが含ま
れる場合には、そのインダクタンスを含むＦＥＴのゲー
ト端子と接地間に、ＦＥＴゲート・ソース間抵抗の２乗
とゲート・ソース間キャパシタンスの積に等しい値を有
するインダクタと、ＦＥＴのゲートに直列に接続される
金ワイヤのインダクタンスをＦＥＴのゲート・ソース間
抵抗の２乗で除算した値を有するキャパシタとにより構
成される並列共振回路と、ＦＥＴのゲート・ソース間抵
抗に等しい値を有する抵抗を直列に接続することによ
り、直列のインダクタンスを含んだＦＥＴのゲート端子
から見たＦＥＴの入力インピーダンスが周波数に依存せ
ず一定値を示すため、広帯域に亘って良好な整合特性が
得られると共に、入力整合回路に用いるインピーダンス
変成器の設計を容易にするという効果がある。
【００２０】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、イン
ダクタンスを含むＦＥＴのゲート端子と接地間に、キャ
パシタとインダクタより構成される並列共振回路と抵抗
を直列に接続し、上記インダクタの値を、ＦＥＴのゲー
ト・ソース間抵抗の２乗とゲート・ソース間キャパシタ
ンスとの積に等しい値とし、上記キャパシタの値を、Ｆ
ＥＴのゲート端子に直列に接続されたインダクタンスを
ＦＥＴのゲート・ソース間抵抗の２乗で除算した値と等
しくし、上記抵抗の値を、ＦＥＴのゲート・ソース間抵
抗の値と等しくしたので、広帯域に亘って良好な整合特
性が得られることから、広帯域化が図れ、また、入力整
合回路に用いるインピーダンス変成器の設計を容易にで
きる増幅器が得られる。
ダクタンスを含むＦＥＴのゲート端子と接地間に、キャ
パシタとインダクタより構成される並列共振回路と抵抗
を直列に接続し、上記インダクタの値を、ＦＥＴのゲー
ト・ソース間抵抗の２乗とゲート・ソース間キャパシタ
ンスとの積に等しい値とし、上記キャパシタの値を、Ｆ
ＥＴのゲート端子に直列に接続されたインダクタンスを
ＦＥＴのゲート・ソース間抵抗の２乗で除算した値と等
しくし、上記抵抗の値を、ＦＥＴのゲート・ソース間抵
抗の値と等しくしたので、広帯域に亘って良好な整合特
性が得られることから、広帯域化が図れ、また、入力整
合回路に用いるインピーダンス変成器の設計を容易にで
きる増幅器が得られる。
【図１】この発明の一実施例による増幅器の構成図であ
る。
る。
【図２】図１で示したソース接地のＦＥＴの等価回路図
である。
である。
【図３】図１で示した増幅器の一例を示す構造図であ
る。
る。
【図４】従来の増幅器の構成図である。
１ ＦＥＴ ２ インダクタ ３ キャパシタ ４ インダクタ ５ 抵抗 ６ 分布定数線路 ７ 分布定数線路 ８ 分布定数線路 ９ インダクタ １０ 分布定数線路 １１ 分布定数線路 １２ 分布定数線路 １３ 入力整合回路 １４ 出力整合回路 １８ ゲート・ソース間抵抗 １９ ゲート・ソース間キャパシタンス ２０ 相互コンダクタンス ２１ ドレイン・ソース間キャパシタンス ２２ ドレイン・ソース間抵抗
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 升野 祐之 尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電 機株式会社 通信機製作所内 (56)参考文献 1991年電子情報通信学会春季全国大会 講演論文集［分冊２］，第513頁［講演 番号Ｃ−64］，1991年３月26日
Claims (1)
- 【請求項１】 ソース接地されたＦＥＴと入力整合回路
と出力整合回路からなり、上記ＦＥＴのゲート端子に直
列のインダクタンスが含まれる増幅器において、 インダクタンスを含むＦＥＴのゲート端子と接地間に、
キャパシタとインダクタより構成される並列共振回路と
抵抗を直列に接続し、 上記インダクタの値を、ＦＥＴのゲート・ソース間抵抗
の２乗とゲート・ソース間キャパシタンスとの積に等し
い値とし、上記キャパシタの値を、ＦＥＴのゲート端子
に直列に接続されたインダクタンスをＦＥＴのゲート・
ソース間抵抗の２乗で除算した値と等しくし、上記抵抗
の値を、ＦＥＴのゲート・ソース間抵抗の値と等しくし
たことを特徴とする増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101891A JP2724253B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11101891A JP2724253B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317206A JPH04317206A (ja) | 1992-11-09 |
| JP2724253B2 true JP2724253B2 (ja) | 1998-03-09 |
Family
ID=14550315
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11101891A Expired - Fee Related JP2724253B2 (ja) | 1991-04-16 | 1991-04-16 | 増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2724253B2 (ja) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2880023B2 (ja) * | 1992-06-18 | 1999-04-05 | 三菱電機株式会社 | 高周波トランジスタ回路 |
| JPH1065464A (ja) * | 1996-08-23 | 1998-03-06 | Toshiba Corp | マイクロ波回路 |
| JP3504472B2 (ja) * | 1997-09-29 | 2004-03-08 | 三菱電機株式会社 | 半導体装置 |
| JP3853606B2 (ja) * | 2001-04-25 | 2006-12-06 | 三菱電機株式会社 | マイクロ波広帯域増幅器 |
| JP5211061B2 (ja) | 2007-10-22 | 2013-06-12 | 株式会社アドバンテスト | 分布型増幅装置および増幅器 |
| JP5056480B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2012-10-24 | 三菱電機株式会社 | 高周波半導体増幅器 |
| JP5106241B2 (ja) * | 2008-05-19 | 2012-12-26 | 三菱電機株式会社 | 高周波増幅回路 |
| JP5083201B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2012-11-28 | 三菱電機株式会社 | 高周波半導体増幅器 |
| CN102594264B (zh) * | 2012-02-22 | 2015-02-25 | 上海睿射电子科技有限公司 | 射频功率放大器及其输入匹配电路 |
-
1991
- 1991-04-16 JP JP11101891A patent/JP2724253B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| １９９１年電子情報通信学会春季全国大会講演論文集［分冊２］，第５１３頁［講演番号Ｃ−６４］，１９９１年３月２６日 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04317206A (ja) | 1992-11-09 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |