JP2892452B2 - 増幅回路 - Google Patents
増幅回路Info
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/601—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators using FET's, e.g. GaAs FET's
Description
幅回路を提供することを目的とし、 高周波の入力信号をソース接地の電界効果トランジス
タで増幅する増幅回路において、該トランジスタのドレ
イン出力線に一端を接続され他端より増幅した信号を出
力する第1のインダクタと、該第1のインダクタの他端
を接地するコンデンサと、該第1のインダクタの他端に
バイアス電圧を供給するストリップラインで形成した第
2のインダクタとを有し、該第2のインダクタのバイア
ス電圧供給側の端部に一端が高周波的に接地された抵抗
の他端を接続し、該入力信号の基本波に対して該コンデ
ンサと第2のインダクタとの並列共振で高インピーダン
スとし、かつ該基本波の第2高調波に対して該ドレイン
出力線のインダクタンス及び該第1のインダクタと該コ
ンデンサとの直接共振により該トランジスタのドレイン
を低インピーダンスとするよう構成する。
幅回路に関する。
いる。移動無線装置はその電源として電池を使用するた
め、その電力の略75%を消費する送信増幅回路の効率を
向上させることが強く要求されている。
級増幅回路)としてUnited Sates Patent 4717884号に
記載の如きガリウム,ヒ素,電界効果トランジスタ(Ga
AsFET)を用いたものがある。
のゲートに高周波の入力信号を供給する。入力信号基本
波の第3高調波に対してはFET10の接続インダクタンス
及び外部インダクタ11と、FET10の寄生容量C1との並列
共振により、FET10のドレインをオープン(高インピー
ダンス)とする。このときスタブ12は第3高調波の周波
数λ3に対してλ3/4長となる。また、第2高調波に対
しては第2高調波の周波数λ2に対してλ2/6長のスタ
ブ12の容量と接続インダクタンスL1及び外部インダクタ
11との直列共振により、FET10のドレインを略ショート
(低インピーダンス)とする。これによってF級動作の
増幅を行なっている。
13は少なくとも基本波から第3高調波までの帯域で高イ
ンピーダンスを維持しなければならない。このため、チ
ョークコイル13は集中定数素子を用いており、分布定数
素子であるストリップラインを用い回路を小型化及び低
廉化することが困難であるという問題があった。
型化及び低廉化し、更に安定動作を行なう増幅回路を提
供することを目的とする。
タで増幅する増幅回路において、 トランジスタのドレイン出力線に一端を接続され他端
より増幅した信号を出力する第1のインダクタと、 第1のインダクタの他端を接地するコンデンサと、 第1のインダクタの他端にバイアス電圧を供給するス
トリップラインで形成した第2のインダクタとを有し、 入力信号の基本波に対してコンデンサと第2のインダ
クタとの並列共振で高インピーダンスとし、かつ基本波
の第2高調波に対してドレイン出力線のインダクタンス
及び該第1のインダクタとコンデンサとの直列共振によ
り該トランジスタのドレインを低インピーダンスとする
よう構成する。
に一端が高周波的に接地された抵抗の他端を接続する。
ース間の寄生容量とドレイン出力線のインダクタンス及
び第1のインダクタ及びコンデンサ及び該第2のインダ
クタとの並列共振によりトランジスタのドレインを高イ
ンピーダンスとするよう構成する。
また第3高調波に対して並列共振してトランジスタのド
レインのインピーダンスを決定するコンデンサをバイア
ス供給回路としても利用し、基本波でこのコンデンサと
第2のインダクタとを並列共振させて高インピーダンス
を得ているため、第2のインダクタを低インダクタンス
としストリップラインで形成でき増幅回路の小型化及び
低廉化が可能となる。
低周波帯での回路動作の安定性を確保できる。
とによっても同じ効果を有する高効率増幅回路の構成が
可能である。
ンデンサ21を通してストンリップラインで形成された入
力整合回路22に供給され、ここからGaAsFET23のゲート
に供給される。
びストリップラインで形成された高周波チョークコイル
28を通してバイアス電圧VGが印加されている。チョーク
コイル28を形成するストリップラインは基本波の周波数
λ1に対しλ1/4長とされており、チョークコイル28の
端子26側の端部は高周波短絡用のコンデンサ29によって
接地されている。
の寄生容量24とボンディングワイヤなどによるドレイン
出力線のインダクタンス25を有しており、ドレインはド
レイン出力線のインダクタンス25を介しストリップライ
ンのインダクタ30の一端に接続されている。
低域通過形出力整合回路31に接続されると共に集中定数
素子のコンデンサ32によって接地されており、更にバイ
アス回路を構成するインダクタ33の一端が接続されてい
る。
ダクタ33の他端には端子34よりバイアス供給線路35を通
してバイアス電圧VDが印加されており、インダクタ33の
端子34側の端部は高周波短絡用のコンデンサ36によって
接地されている。
0より出力整合回路31を通り、結合コンデンサ37を通し
て端子38より出力される。
ンダクタ33との並列共振により高インピーダンスとな
り、また第2高調波に対してドレイン出力線のインダク
タンス25及びインダクタ30とコンデンサ32との直列共振
によりFET23のドレインが略ショート(低インピーダン
ス)となり、更に第3高調波に対して寄生容量24とドレ
イン出力線のインダクタンス25及びインダクタ30及びコ
ンデンサ32及びインダクタ33との並列共振によりFET23
のドレインが略オープン(高インピーダンス)となるよ
うに上記インダクタ30,33コンデンサ32夫々の定数が選
択されている。
ン、第2高調波でショートとなってF級動作を行なうと
共に、基本波に対してコンデンサ32と並列共振回路を構
成するインダクタ33からバイアスを供給するため、イン
ダクタ33をλ1/4以下の長さのストリップラインで構成
でき、従来の如く集中定数素子のチョークコイルを必要
としないのでバイアス供給回路の小型化及び低廉化が可
能となる。
デンサ32の代りに第2図に示す如く分布定数素子のスト
リップライン40で形成した容量を用いても良い。
図中、第1図と同一部分には同一符号を付し、その説明
を省略する。
インダクタ33の端子34側の端部はコンデンサ41で接地さ
れると共に、例えば50Ω程度の安定化用の抵抗42の一端
が接続され、抵抗42の他端はコンデンサ36によって接地
されている。同様にゲートバイアスを供給する回路のイ
ンダクタ28の端子26側の端部はコンデンサ43で接地され
ると共に、安定化用の抵抗44の一端が接続され、抵抗44
の他端はコンデンサ29によって接地されている。
とによって、基本波より低い低周波成分に対してインダ
クタ33,28のインピーダンスが小さい場合にも抵抗42,44
だけのインピーダンスが確保されるので、増幅回路の安
定性が向上し、発振等を生ずるおそれが防止される。
デンサ32の代りに第4図で示す如く分布定数素子のスト
リップライン40で形成した容量を用いても良い。
ドレインが第2高調波でショートとなっていれば、第3
高調波でオープンとはならなくとも充分に増幅動作を実
現できる。従って、この場合には入力信号の基本波に対
してコンデンサ32とインダクタ33との並列共振により高
インピーダンスとなり、また第2高調波に対してドレイ
ン出力線のインダクタンス25及びインダクタ30とコンデ
ンサ32との直列共振によりFET23のドレインが略ショー
ト(低インピーダンス)となるようにインダクタ30,33
及びコンデンサ32又はストリップライン40夫々の定数を
選定すれば良い。
化及び低廉化でき、更に安定動作を行なうことができ、
実用上きわめて有用である。
図、 第5図は従来回路の一例の回路図である。 図において、 23はFET、 24は寄生容量、 25はドレイン出力線のインダクタンス、 28,30,33はインダクタ、 29,32,36,41,43はコンデンサ、 42,44は抵抗 を示す。
Claims (6)
- 【請求項1】高周波の入力信号をソース接地の電界効果
トランジスタ(23)で増幅する増幅回路において、 該トランジスタ(23)のドレイン出力線に一端を接続さ
れ他端より増幅した信号を出力する第1のインダクタ
(30)と、 該第1のインダクタ(30)の他端を接地するコンデンサ
(32)と、 該第1のインダクタ(30)の他端にバイアス電圧を供給
するストリップラインで形成した第2のインダクタ(3
3)とを有し、 該入力信号の基本波に対して該コンデンサ(32)と第2
のインダクタ(33)との並列共振で高インピーダンスと
し、かつ該基本波の第2高調波に対して該ドレイン出力
線のインダクタンス(25)及び該第1のインダクタ(3
0)と該コンデンサ(32)との直列共振により該トラン
ジスタ(23)のドレインを低インピーダンスとするよう
構成したことを特徴とする増幅回路。 - 【請求項2】該第2のインダクタ(33)のバイアス電圧
供給側の端部に一端が高周波的に接地された抵抗(42)
の他端を接続したことを特徴とする請求項(1)記載の
増幅回路。 - 【請求項3】該コンデンサ(32)をストリップライン
(40)で形成したことを特徴とする請求項(1)又は請
求項(2)記載の増幅回路。 - 【請求項4】請求項(1)記載の増幅回路において、更
に第3高調波に対して該トランジスタ(23)のドレイン
・ソース間の寄生容量(24)と該ドレイン出力線のイン
ダクタンス(25)及び該第1のインダクタ(30)及び該
コンデンサ(32)及び該第2のインダクタ(33)との並
列共振により該トランジスタ(23)のドレインを高イン
ピーダンスとするよう構成したことを特徴とする増幅回
路。 - 【請求項5】該第2のインダクタ(33)のバイアス電圧
供給側の端部に一端が高周波的に接地された抵抗(42)
の他端を接続したことを特徴とする請求項(4)記載の
増幅回路。 - 【請求項6】該コンデンサ(32)をストリップライン
(40)で形成したことを特徴とする請求項(4)又は請
求項(5)記載の増幅回路。
Priority Applications (4)
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