JP3474825B2 - 高周波電力増幅器および通信装置 - Google Patents

高周波電力増幅器および通信装置

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JP3474825B2
JP3474825B2 JP2000068537A JP2000068537A JP3474825B2 JP 3474825 B2 JP3474825 B2 JP 3474825B2 JP 2000068537 A JP2000068537 A JP 2000068537A JP 2000068537 A JP2000068537 A JP 2000068537A JP 3474825 B2 JP3474825 B2 JP 3474825B2
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transistor
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直行 宮沢
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、InGaP/Ga
Asなどのヘテロ接合バイポーラトランジスタ(以下、
HBTとする)を用いた高周波電力増幅器およびそれを
用いた通信装置に関し、特にCDMA(code division
multiple access)システムなどに代表される出力電力
制御をおこなう場合の高周波電力増幅器に関する。
【0002】近時、携帯電話などに使用される高周波増
幅器では、バッテリーの小型軽量化と通話の長時間化を
同時に満足させるため、より高い効率が要求されてい
る。特に、デジタル無線通信システム用の高周波増幅器
では、消費電力を削減するため、必要に応じてRF出力
電力を制御している。そのため、広いRF入力電力にわ
たって高効率性と高線形性が要求されている。
【0003】
【従来の技術】図13は、従来のエミッタフォロワトラ
ンジスタ型定電圧源バイアス回路を用いた高周波電力増
幅器を示す回路図である。図13に示すように、バイポ
ーラトランジスタを用いた高周波増幅器では、増幅用ト
ランジスタ11にベース電流を供給するための電圧源と
して、エミッタフォロワトランジスタ12が用いられて
いる。また、この回路では、増幅用トランジスタ11の
ベース−エミッタ間電圧Vbeとエミッタフォロワトラ
ンジスタ12のベース−エミッタ間電圧Vbeの温度変
化を打ち消すために、2段たて積みのトランジスタ1
3,14が設けられている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】増幅用トランジスタ1
1のベース−エミッタ間電圧Vbeおよびエミッタフォ
ロワトランジスタ12のベース−エミッタ間電圧Vbe
はともに1.3Vである。したがって、上述した構成の
高周波電力増幅器では、バイアス回路に外部から2.6
Vよりも高い基準電圧を供給する必要がある。
【0005】ところで、近時、リチウムイオン電池やN
iCd(ニッカド)電池などを用いて3V程度の電源電
圧で動作する携帯電話システムが実現されている。その
ようなシステムでは、基準電圧を出力する制御ICの低
電圧化が進んでいる。したがって、基準電圧を2.6V
よりも高くすることは困難である。
【0006】そこで、エミッタフォロワトランジスタを
使わずに、抵抗を用いてバイアスすることが考えられ
る。図14は、ベースバイアス回路に抵抗を用いた場合
の高周波電力増幅器の構成を示す回路図である。この高
周波電力増幅器では、増幅用トランジスタ11のベース
に抵抗15が接続される。また、この回路では、増幅用
トランジスタ11のベース−エミッタ間電圧Vbeの温
度変化を打ち消すために、温度補償用のトランジスタ1
6が設けられている。
【0007】しかし、図14に示すバイアス回路では、
増幅器のRF出力電力に比例して抵抗15を介して流れ
るベースバイアス電流が変化する。そのため、ベースバ
イアス電圧が大きく変動し、動作点が一定にならないた
め、隣接チャネル漏洩電力(adjacent leakage power r
atio)が悪化するという問題点がある。
【0008】また、RF出力電力が低い状態では、最大
RF出力時に比べてベースバイアス電流が減るので、抵
抗15の電圧降下量が小さくなる。それによって、ベー
スバイアス電圧が上昇してしまい、増幅器の動作がA級
動作となるため、効率が悪化するという問題点もある。
【0009】さらに、制御ICの基準電圧出力は一般に
CMOS出力である。そのため、制御ICが、約1W出
力の増幅器において必要とされる10〜20mAのベー
スバイアス電流を供給することは困難であるという問題
点もある。
【0010】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、増幅用トランジスタのコレクタバイアス電
圧を変化させることによって、広範囲のRF出力にわた
って高効率動作が可能な高周波電力増幅器およびそれを
用いた通信装置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、増幅用トランジスタのコレクタ出力電力
(ベース入力電力でも可)を検出する検出手段(検出装
置)と、その検出した電力に比例して増幅用トランジス
タのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手段(DC/D
Cコンバータ)を設け、その電圧変化手段(DC/DC
コンバータ)に、増幅用トランジスタのベースバイアス
用の抵抗を接続したことを特徴とする。
【0012】この発明によれば、RF出力電力に比例し
て増幅用トランジスタのコレクタ電圧が変化し、それに
よって増幅用トランジスタで消費されるDC電力が制御
されるため、広範囲のRF出力にわたって高い効率が得
られる。また、増幅用トランジスタのベースバイアス制
御を電流容量の大きいコレクタ電圧源の制御に連動させ
ることができるので、ベースバイアス制御端子が不要と
なる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態にか
かる高周波電力増幅器および通信装置について図1〜図
12を参照しつつ詳細に説明する。
【0014】(実施の形態1) 図1は、実施の形態1にかかる高周波電力増幅器の構成
を示す回路図である。この高周波電力増幅器は、増幅用
トランジスタ21と、温度補償用トランジスタ22と、
抵抗23と、増幅用トランジスタ21のコレクタ出力電
力を検出する検出手段である検出装置24と、増幅用ト
ランジスタ21のコレクタ電圧を変化させる電圧変化手
段であるDC/DCコンバータ25とを備えている。ま
た、高周波電力増幅器は2個のRFチョークコイル2
6,27を備えている。
【0015】増幅用トランジスタ21および温度補償用
トランジスタ22はHBTで構成されている。増幅用ト
ランジスタ21のエミッタは接地されている。増幅用ト
ランジスタ21は、ベースに入力された電力を増幅して
コレクタに出力する。温度補償用トランジスタ22のエ
ミッタは接地されている。温度補償用トランジスタ22
のベースおよびコレクタはチョークコイル27の一端に
共通接続されている。そのチョークコイル27の他端は
増幅用トランジスタ21のベースに接続されている。
【0016】抵抗23は増幅用トランジスタ21のベー
スバイアス用の抵抗である。抵抗23の一端は温度補償
用トランジスタ22のコレクタ(ベース)に接続されて
いる。抵抗23の他端はDC/DCコンバータ25に接
続されている。DC/DCコンバータ25は、チョーク
コイル26を介して増幅用トランジスタ21のコレクタ
に接続されている。
【0017】検出装置24は、RF出力電力を検出して
DC/DCコンバータ25にDC/DCコンバータ制御
信号を出力する。DC/DCコンバータ25は、DC/
DCコンバータ制御信号を受け取り、増幅用トランジス
タ21のコレクタ電圧をRF出力電力に比例させて変化
させる。
【0018】たとえば、増幅用トランジスタ21、温度
補償用トランジスタ22、抵抗23およびチョークコイ
ル26,27は同一の半導体チップに形成されている。
検出装置24およびDC/DCコンバータ25は、その
半導体チップに対して外付けされる。
【0019】図2は、抵抗23の実施例を模式的に示す
断面図である。抵抗23は、特に限定しないが、たとえ
ばHBTのベース層31を利用して構成される。この場
合、トランジスタの電流増幅率βの製造ばらつきが打ち
消されるという効果が得られる。参考として図3にHB
Tの断面構造を示す。図2および図3において、符号3
2はコレクタ層、符号33はベース電極、符号34はエ
ミッタ層、符号35はコレクタ電極、符号36はエミッ
タ電極である。
【0020】一般に、ベース層を利用して抵抗を構成し
た場合、その抵抗値および電流増幅率βはベース層の不
純物濃度に依存する。ベース不純物濃度が低いと抵抗値
は大きくなる。また、ベース不純物濃度が低いと電流増
幅率βが大きくなり、ベース電流値は減少する。したが
って、製造ばらつき等により電流増幅率βが大きくなっ
てベース電流が減少しても、自動的に抵抗値が大きくな
っているので、ベースに与えられる電圧は一定になるよ
うに自動的に補正される。
【0021】つぎに、図1に示す構成の高周波電力増幅
器の作用について、具体的な数値を用いて説明する。最
大RF出力時の1W出力時のコレクタ電圧上限設定値V
cmaxを3.5Vとし、このときのコレクタ電流Icmaxを
500mAとする。このIcmaxは、効率と隣接チャネル
漏洩電力の両方が最適になるように調整されたトランジ
スタの負荷側インピーダンスでほぼ決まる。また、Vcm
axはシステムの電源電圧から設定できる最大値である。
増幅用トランジスタ21の電流増幅率βを100とす
る。RF無入力時の待機時コレクタ電流Icqを100m
Aに設定する。温度補償用トランジスタ22のサイズは
増幅用トランジスタ21のサイズの1/100とし、そ
のダイオード電流IbiasはIcqの1/100である1m
Aに設定する。
【0022】バイアス抵抗23の抵抗値Rはつぎのよう
にして決定される。最大電力出力時に良好な隣接チャネ
ル漏洩電力を得るために、ベースバイアス電圧を最適値
に設定する必要がある。そこで、その最適なベースバイ
アス電圧を1.3Vとする。このとき、抵抗23に流れ
る電流は、Ibiasの1mAと、Icmax500mAの1/
100に相当する5mAである。したがって、つぎの式
よりRの値は367Ωとなる。 3.5(V)−R(Ω)×[1(mA)+5(mA)]
=1.3(V)
【0023】また、ベースバイアス電圧を1.3Vに保
つように設定すると、つぎの式より、待機時〜低出力電
力時のコレクタ電圧設定値Vcminは2.03Vとなる。 Vcmin(V)−367(Ω)×[1(mA)+1(m
A)]=1.3(V)
【0024】したがって、図4に示すRF出力電力値に
対するコレクタ電圧値変化テーブルのように、出力電力
に比例して増幅用トランジスタ21のコレクタバイアス
電圧を2.03Vから3.5Vまで直線的に変化させる
ことによって、RF出力の最小時から最大時までベース
バイアス電圧を、良好な隣接チャネル漏洩電力が得られ
る1.3Vに保つことができる。
【0025】図5に、実施の形態1にかかる高周波電力
増幅器と従来の高周波電力増幅器とで効率を比較した結
果を示す。また、図6および図7に、それぞれ、実施の
形態1にかかる高周波電力増幅器および従来の高周波電
力増幅器の効率を測定したときの構成を示す。図5よ
り、実施の形態1にかかる高周波電力増幅器では、従来
の高周波電力増幅器に比較して、低出力電力時の効率が
大きく改善されていることが確認された。
【0026】ここで、最大電力出力時よりも低い電力を
出力している時の効率をさらに改善するために、ベース
バイアス電圧をより深いAB級の1.2V程度まで下げ
る場合、つぎの式よりVcminの値は1.93Vとなる。
したがって、出力電力に比例して増幅用トランジスタ2
1のコレクタバイアス電圧を1.93Vから3.5Vま
で直線的に変化させることによって、低出力電力時によ
り高い効率が得られる。 Vcmin(V)−367(Ω)×[1(mA)+1(m
A)]=1.2(V)
【0027】さらに増幅器の用途によっては、低い電力
を出力しているときの高効率性よりも広い出力範囲にお
ける電力利得平坦性が重要になる場合がある。一般に増
幅器をB級動作に近いバイアス条件で動作させると出力
電力増加にしたがい電力利得が増大する場合がある。し
たがって上述の例のベースバイアス電圧を常に1.3V
一定に保つ方法や、低出力時に1.2Vまで下げる方法
では、低出力電力時の電力利得の低下が起こる場合があ
る。
【0028】このような場合は最大電力出力時よりも低
い電力を出力しているときのベースバイアス電圧を上述
の例とは逆に1.35V程度まで上げることにより、低
出力時の電力利得の低下を補正することができる。この
場合のVcminはつぎの式より2.08Vとなり、出力電
力に比例して増幅用トランジスタ21のコレクタバイア
ス電圧を2.08Vから3.5Vまで変化させること
で、広い出力電力範囲における電力利得平坦性を得るこ
とができる。 Vcmin(V)−367(Ω)×[1(mA)+1(m
A)]=1.35(V)
【0029】上述したように、実施の形態1によれば、
広範囲のRF出力にわたって高い効率が得られる。ま
た、増幅用トランジスタ21のベースバイアス用の抵抗
23が、増幅用トランジスタ21のコレクタ電圧を変化
させるためのDC/DCコンバータ25に接続されてお
り、ベースバイアス制御を電流容量の大きいコレクタ電
圧源の制御と連動させることができるため、ベースバイ
アス制御端子が不要となる。
【0030】これは、HBTを用いた電力増幅器におい
てRF出力電力に比例したベース電流変化に伴うバイア
ス抵抗23の電圧降下の変化を積極的に利用したことに
よって得られる効果である。つまり、ベースバイアス制
御端子が不要であるという効果は、一定ベースバイアス
電圧を与えたままコレクタ電圧を下げて高効率を得ると
いう一般的な方法や、HEMT等のようにRF出力電力
に比例してゲートバイアス電流が変化しないデバイスで
は得られない効果である。
【0031】なお、実施の形態1においては、抵抗23
をHBTのベース層を利用して構成するとしたが、これ
に限らず、抵抗23またはそれを分割した一部をサーミ
スタ等の温度補償用抵抗で構成してもよい。そうすれ
ば、温度補償用トランジスタ22のダイオード電流Ibi
asの温度変化時の変動を補償することができる。
【0032】また、実施の形態1においては、検出装置
24は、増幅用トランジスタ21のコレクタ出力電力を
検出するとしたが、これに限らず、増幅用トランジスタ
21のベース入力電力を検出する構成としてもよい。
【0033】また、図8に示すように、抵抗23を、バ
イアス用のチョークコイル26を介さずに、増幅用トラ
ンジスタ21のコレクタに直接接続した構成としてもよ
い。このように構成しても、図1に示す増幅器と同様の
動作が可能である。加えて、抵抗23が低周波負帰還と
して働くので、安定化の効果も同時に得られる。さらに
は、抵抗23と増幅用トランジスタ21のコレクタとを
チップ内配線により接続することができるため、半導体
チップの端子数を減らすことができる。
【0034】また、図9に示すように、ベースバイアス
の供給を、チョークコイルの代わりに第2の抵抗として
抵抗28を用いておこなう構成としてもよい。この場合
は、上述した計算で得たベースバイアス抵抗値367Ω
のうちの一部を抵抗28として用いれば、図1に示す増
幅器とほぼ同様の動作が可能となる。また、チョークコ
イルを用いた場合よりも小型化が図れる。
【0035】(実施の形態2) 図10は、実施の形態2にかかる高周波電力増幅器の構
成を示す回路図である。この高周波電力増幅器は、図1
に示す実施の形態1の高周波電力増幅器の前段に整合回
路40を介して、増幅用のHBT41を接続し、その前
段増幅用トランジスタ41のベースバイアス電圧を実施
の形態1の高周波電力増幅器のベースバイアス回路から
供給するようにしたものである。すなわち、前段増幅用
トランジスタ41のベースは、RFチョークコイル42
および抵抗23を介してDC/DCコンバータ25に接
続されている。
【0036】たとえば、増幅用トランジスタ21、温度
補償用トランジスタ22、抵抗23、前段増幅用トラン
ジスタ41およびチョークコイル26,27,42は同
一の半導体チップに形成されている。その他の構成は実
施の形態1と同じであるため、実施の形態1と同じ構成
については同一の符号を付して説明を省略する。
【0037】実施の形態2によれば、広範囲のRF出力
にわたって高効率の二段構成のアンプが得られる。ま
た、前段増幅用トランジスタ41用のベースバイアス回
路が不要となるため、回路構成が簡素化され、小型化が
図れる。
【0038】なお、図11に示すように、抵抗23を抵
抗43と抵抗44に分割し、抵抗43と抵抗44との分
割点にチョークコイル42を介して前段増幅用トランジ
スタ41のベースを接続してもよい。このようにすれ
ば、前段増幅用トランジスタ41のバイアス点を終段の
増幅用トランジスタ21よりも高く設定することができ
るので、より高い線型を得るために前段増幅用トランジ
スタ41をA級に近い動作点で動作させることができ
る。
【0039】(実施の形態3) 図12は、実施の形態3にかかる通信装置の構成を示す
ブロック図である。この通信装置は、アンテナ51、フ
ロントエンド回路を構成する低雑音増幅回路52、I
F、RF回路53、ベースバンド回路54および音声処
理回路55を備えている。低雑音増幅回路52は、上述
した検出装置24、DC/DCコンバータ25、電力増
幅器61,62およびデュプレクサ63を備えている。
電力増幅器61は、上述した増幅用トランジスタ21、
温度補償用トランジスタ22、抵抗23、前段増幅用ト
ランジスタ41およびチョークコイル26,27,42
などからなる半導体チップで構成されている(図10ま
たは図11参照)。
【0040】
【発明の効果】この発明によれば、増幅用トランジスタ
のベース入力電力またはコレクタ出力電力を検出する検
出手段と、その検出した電力に比例して増幅用トランジ
スタのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手段が設けら
れており、その電圧変化手段に、増幅用トランジスタの
ベースバイアス用の抵抗が接続されているため、広範囲
のRF出力にわたって高い効率が得られるとともに、ベ
ースバイアス制御端子が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1にかかる高周波電力増幅
器の構成を示す回路図である。
【図2】実施の形態1にかかる高周波電力増幅器を構成
する抵抗の実施例を模式的に示す断面図である。
【図3】ヘテロ接合バイポーラトランジスタの構成を模
式的に示す断面図である。
【図4】実施の形態1にかかる高周波電力増幅器におけ
るRF出力電力値に対するコレクタ電圧値変化テーブル
である。
【図5】実施の形態1にかかる高周波電力増幅器と従来
の高周波電力増幅器との効率比較結果を示すグラフであ
る。
【図6】実施の形態1にかかる高周波電力増幅器の効率
を測定したときの構成を示す図である。
【図7】比較として従来の高周波電力増幅器の効率を測
定したときの構成を示す図である。
【図8】実施の形態1にかかる高周波電力増幅器の他の
構成を示す回路図である。
【図9】実施の形態1にかかる高周波電力増幅器のさら
に他の構成を示す回路図である。
【図10】本発明の実施の形態2にかかる高周波電力増
幅器の構成を示す回路図である。
【図11】実施の形態2にかかる高周波電力増幅器の他
の構成を示す回路図である。
【図12】本発明の実施の形態3にかかる通信装置の構
成を示すブロック図である。
【図13】従来のエミッタフォロワトランジスタ型定電
圧源バイアス回路を用いた高周波電力増幅器を示す回路
図である。
【図14】ベースバイアス回路に抵抗を用いた場合の高
周波電力増幅器の構成を示す回路図である。
【符号の説明】
21 増幅用トランジスタ 22 温度補償用トランジスタ 23 抵抗 24 検出手段(検出装置) 25 電圧変化手段(DC/DCコンバータ) 28 第2の抵抗 31 ベース層 41 前段増幅用トランジスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H03F 1/00 - 3/72

Claims (16)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 エミッタが接地側に接続され、かつベー
    スに入力された電力を増幅してコレクタに出力する増幅
    用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、 前記増幅用トランジスタのベース−コレクタ間に接続さ
    れた抵抗と、 前記増幅用トランジスタのベース入力電力またはコレク
    タ出力電力を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電力に比例して前記増幅
    用トランジスタのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手
    段と、 エミッタが接地側に接続され、かつベースおよびコレク
    タが前記増幅用トランジスタのベース側に接続された温
    度補償用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、 を具備し、 前記電圧変化手段は、前記増幅用トランジスタのコレク
    タ出力電力が変化したときに、 前記増幅用トランジスタのベース電圧が、前記増幅用ト
    ランジスタのコレクタ出力電力が最大である時に適当な
    隣接チャネル漏洩電力となるような電圧に等しくなるよ
    うに前記増幅用トランジスタのコレクタ電圧を変化させ
    ることを特徴とする高周波電力増幅器。
  2. 【請求項2】 エミッタが接地側に接続され、かつベー
    スに入力された電力を増幅してコレクタに出力する増幅
    用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、 前記増幅用トランジスタのベース−コレクタ間に接続さ
    れた抵抗と、 前記増幅用トランジスタのベース入力電力またはコレク
    タ出力電力を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電力に比例して前記増幅
    用トランジスタのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手
    段と、 エミッタが接地側に接続され、かつベースおよびコレク
    タが前記増幅用トランジスタのベース側に接続された温
    度補償用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、 を具備し、 前記電圧変化手段は、前記増幅用トランジスタのコレク
    タ出力電力がその最大値よりも小さいときに、 前記増幅用トランジスタのベース電圧が、前記増幅用ト
    ランジスタのコレクタ出力電力が最大である時に適当な
    隣接チャネル漏洩電力となるような電圧よりも低くなる
    ように前記増幅用トランジスタのコレクタ電圧を変化さ
    せることを特徴とする高周波電力増幅器。
  3. 【請求項3】 エミッタが接地側に接続され、かつベー
    スに入力された電力を増幅してコレクタに出力する増幅
    用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、 前記増幅用トランジスタのベース−コレクタ間に接続さ
    れた抵抗と、 前記増幅用トランジスタのベース入力電力またはコレク
    タ出力電力を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電力に比例して前記増幅
    用トランジスタのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手
    段と、 エミッタが接地側に接続され、かつベースおよびコレク
    タが前記増幅用トランジスタのベース側に接続された温
    度補償用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、 を具備し、 前記電圧変化手段は、前記増幅用トランジスタのコレク
    タ出力が変化したときに、前記増幅用トランジスタの電
    力利得が一定になるように前記増幅用トランジスタのコ
    レクタ電圧を変化させることを特徴とする高周波電力増
    幅器。
  4. 【請求項4】 前記抵抗と前記増幅用トランジスタのベ
    ースとの間に第2の抵抗が接続されていることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか一つに記載の高周波電力増
    幅器。
  5. 【請求項5】 前記電圧変化手段は、前記増幅用トラン
    ジスタのコレクタ出力電力が変化したときに、前記増幅
    用トランジスタのベース−コレクタ間に接続された前記
    抵抗の電圧降下量と前記第2の抵抗の電圧降下量との和
    の変化分に等しくなるように、前記増幅用トランジスタ
    のコレクタ電圧を変化させることを特徴とする請求項4
    に記載の高周波電力増幅器。
  6. 【請求項6】 前記電圧変化手段は、前記増幅用トラン
    ジスタのコレクタ出力電力が変化したときに、前記抵抗
    の電圧降下量の変化分に等しくなるように、前記増幅用
    トランジスタのコレクタ電圧を変化させることを特徴と
    する請求項1〜3のいずれか一つに記載の高周波電力増
    幅器。
  7. 【請求項7】 前記抵抗は、前記増幅用トランジスタの
    コレクタ電圧をベースに帰還させるための負帰還抵抗を
    兼ねていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一
    つに記載の高周波電力増幅器。
  8. 【請求項8】 前記増幅用トランジスタのベース−コレ
    クタ間に接続された前記抵抗はサーミスタであることを
    特徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の高周波
    電力増幅器。
  9. 【請求項9】 前記増幅用トランジスタのベース−コレ
    クタ間に接続された前記抵抗は、ヘテロ接合バイポーラ
    トランジスタのベース層により構成されていることを特
    徴とする請求項1〜7のいずれか一つに記載の高周波電
    力増幅器。
  10. 【請求項10】 エミッタが接地側に接続され、かつベ
    ースに入力された電力を増幅してコレクタに出力し、そ
    のコレクタ出力電力を前記増幅用トランジスタのベース
    に供給する前段増幅用のヘテロ接合バイポーラトランジ
    スタをさらに具備し、 前記前段増幅用トランジスタのベースバイアス電圧は、
    前記増幅用トランジスタのベース−コレクタ間に接続さ
    れた前記抵抗を介して供給されていることを特徴とする
    請求項1〜9のいずれか一つに記載の高周波電力増幅
    器。
  11. 【請求項11】 エミッタが接地側に接続され、かつベ
    ースに入力された電力を増幅してコレクタに出力し、そ
    のコレクタ出力電力を前記増幅用トランジスタのベース
    に供給する前段増幅用のヘテロ接合バイポーラトランジ
    スタをさらに具備し、 前記前段増幅用トランジスタのベースバイアス電圧は、
    前記増幅用トランジスタのベース−コレクタ間に接続さ
    れた前記抵抗を分割した分割点から供給されていること
    を特徴とする請求項1〜9のいずれか一つに記載の高周
    波電力増幅器。
  12. 【請求項12】 前記増幅用トランジスタ、前記温度補
    償用トランジスタ、前記前段増幅用トランジスタおよび
    前記各抵抗は、同一の半導体上に形成されていることを
    特徴とする請求項10または11に記載の高周波電力増
    幅器。
  13. 【請求項13】 エミッタが接地側に接続され、かつベ
    ースに入力された電力を増幅してコレクタに出力する増
    幅用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、エミッタ
    が接地側に接続され、かつベースおよびコレクタが前記
    増幅用トランジスタのベースに共通接続された温度補償
    用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、エミッタが
    接地側に接続され、かつベースに入力された電力を増幅
    してコレクタに出力し、そのコレクタ出力電力を前記増
    幅用トランジスタのベースに供給する前段増幅用のヘテ
    ロ接合バイポーラトランジスタと、前記増幅用トランジ
    スタのベース−コレクタ間に接続され、かつ前記前段増
    幅用トランジスタのベースバイアス電圧を供給する抵抗
    と、を同一の半導体上に形成してなる半導体装置と、 前記増幅用トランジスタのベース入力電力またはコレク
    タ出力電力を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電力に対応して前記増幅
    用トランジスタのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手
    段と、 をRFフロントエンド回路に具備し、 前記電圧変化手段は、前記増幅用トランジスタのコレク
    タ出力電力が変化したときに、 前記増幅用トランジスタのベース電圧が、前記増幅用ト
    ランジスタのコレクタ出力電力が最大である時に適当な
    隣接チャネル漏洩電力となるような電圧に等しくなるよ
    うに前記増幅用トランジスタのコレクタ電圧を変化させ
    ることを特徴とする通信装置。
  14. 【請求項14】 エミッタが接地側に接続され、かつベ
    ースに入力された電力を増幅してコレクタに出力する増
    幅用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、エミッタ
    が接地側に接続され、かつベースおよびコレクタが前記
    増幅用トランジスタのベースに共通接続された温度補償
    用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、エミッタが
    接地側に接続され、かつベースに入力された電力を増幅
    してコレクタに出力し、そのコレクタ出力電力を前記増
    幅用トランジスタのベースに供給する前段増幅用のヘテ
    ロ接合バイポーラトランジスタと、前記増幅用トランジ
    スタのベース−コレクタ間に接続され、かつ前記前段増
    幅用トランジスタのベースバイアス電圧を供給する抵抗
    と、を同一の半導体上に形成してなる半導体装置と、 前記増幅用トランジスタのベース入力電力またはコレク
    タ出力電力を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電力に対応して前記増幅
    用トランジスタのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手
    段と、 をRFフロントエンド回路に具備し、 前記電圧変化手段は、前記増幅用トランジスタのコレク
    タ出力電力がその最大値よりも小さいときに、 前記増幅用トランジスタのベース電圧が、前記増幅用ト
    ランジスタのコレクタ出力電力が最大である時に適当な
    隣接チャネル漏洩電力となるような電圧よりも低くなる
    ように前記増幅用トランジスタのコレクタ電圧を変化さ
    せることを特徴とする通信装置。
  15. 【請求項15】 エミッタが接地側に接続され、かつベ
    ースに入力された電力を増幅してコレクタに出力する増
    幅用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、エミッタ
    が接地側に接続され、かつベースおよびコレクタが前記
    増幅用トランジスタのベースに共通接続された温度補償
    用のヘテロ接合バイポーラトランジスタと、エミッタが
    接地側に接続され、かつベースに入力された電力を増幅
    してコレクタに出力し、そのコレクタ出力電力を前記増
    幅用トランジスタのベースに供給する前段増幅用のヘテ
    ロ接合バイポーラトランジスタと、前記増幅用トランジ
    スタのベース−コレクタ間に接続され、かつ前記前段増
    幅用トランジスタのベースバイアス電圧を供給する抵抗
    と、を同一の半導体上に形成してなる半導体装置と、 前記増幅用トランジスタのベース入力電力またはコレク
    タ出力電力を検出する検出手段と、 前記検出手段により検出された電力に対応して前記増幅
    用トランジスタのコレクタ電圧を変化させる電圧変化手
    段と、 をRFフロントエンド回路に具備し、 前記電圧変化手段は、前記増幅用トランジスタのコレク
    タ出力が変化したときに、前記増幅用トランジスタの電
    力利得が一定になるように前記増幅用トランジスタのコ
    レクタ電圧を変化させることを特徴とする通信装置。
  16. 【請求項16】 前記半導体装置には、前記抵抗と前記
    増幅用トランジスタのベースとの間に接続された第2の
    抵抗が形成されていることを特徴とする請求項13〜1
    5のいずれか一つに記載の通信装置。
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Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6784748B1 (en) * 2000-02-24 2004-08-31 Skyworks Solutions, Inc. Power amplifying system with supply and bias enhancements
JP3770306B2 (ja) * 2000-06-20 2006-04-26 日本電気株式会社 ベースバイアス回路及びこのベースバイアス回路を用いた電力増幅器
JP2003258575A (ja) * 2002-02-28 2003-09-12 Pioneer Electronic Corp Btl増幅装置
JP3942479B2 (ja) * 2002-04-26 2007-07-11 株式会社ルネサステクノロジ 高周波電力増幅モジュール
KR100460721B1 (ko) * 2002-06-29 2004-12-08 학교법인 한국정보통신학원 전력 증폭기의 동작전류 제어 회로
DE60332467D1 (en) * 2002-09-17 2010-06-17 Nxp Bv Ers
JP3829121B2 (ja) * 2003-01-31 2006-10-04 株式会社東芝 電力増幅回路
KR100473811B1 (ko) * 2003-02-21 2005-03-10 학교법인 포항공과대학교 링크 전력 송신기
JP2004289640A (ja) * 2003-03-24 2004-10-14 Ube Ind Ltd 半導体回路
JP4287190B2 (ja) * 2003-05-13 2009-07-01 三菱電機株式会社 高周波増幅回路
WO2005006541A1 (ja) * 2003-07-14 2005-01-20 Murata Manufacturing Co., Ltd. 高周波電力増幅回路
US7268626B2 (en) * 2004-04-30 2007-09-11 Broadcom Corporation Compensating a power amplifier based on operational-based changes
CN101036288B (zh) 2004-10-08 2010-12-01 Nxp股份有限公司 双重偏置控制电路及其控制方法
KR20060036550A (ko) * 2004-10-26 2006-05-02 삼성전자주식회사 전력증폭기의 바이어스 제어 장치 및 방법
JP5011549B2 (ja) 2004-12-28 2012-08-29 株式会社村田製作所 半導体装置
US7138861B2 (en) * 2004-12-29 2006-11-21 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Load mismatch adaptation in coupler-based amplifiers
DE102005035150B4 (de) * 2005-07-27 2010-07-08 Infineon Technologies Ag Verstärkerschaltung und Verfahren zum Verstärken eines zu verstärkenden Signals
US7274258B2 (en) * 2005-09-08 2007-09-25 Industrial Technology Research Institute Dynamic bias circuit for a radio-frequency amplifier
JP4770344B2 (ja) 2005-09-12 2011-09-14 三菱電機株式会社 電力増幅器
US7454179B1 (en) 2005-11-15 2008-11-18 Rf Micro Devices, Inc. Radio frequency power detector and decision circuit used with DC supply voltage controlled power amplifiers
US7469133B2 (en) * 2006-04-19 2008-12-23 Silicon Storage Technology, Inc. Radio frequency power detector
US7639080B2 (en) * 2006-06-07 2009-12-29 Panasonic Corporation Radio frequency amplifier circuit and mobile communication terminal using the same
KR101479797B1 (ko) * 2007-05-10 2015-01-06 스카이워크스 솔루션즈, 인코포레이티드 전력 증폭기에서의 전력 검출 시스템 및 방법
US8452243B2 (en) * 2008-05-08 2013-05-28 Skyworks Solutions, Inc. System and method for power detection in a power amplifier using an adjustable load
JP2009077449A (ja) * 2009-01-09 2009-04-09 Panasonic Corp 高周波電力増幅装置
EP2544366A1 (en) * 2010-03-04 2013-01-09 Mitsubishi Electric Corporation Transmitter module and phased array antenna device
CN101938258B (zh) 2010-08-27 2013-06-05 华为终端有限公司 一种控制射频功率放大器发射信号的方法和装置
KR101101533B1 (ko) * 2010-09-15 2012-01-02 삼성전기주식회사 Rf 전력 증폭기
US9143204B2 (en) * 2011-06-17 2015-09-22 Tensorcom, Inc. Direct coupled biasing circuit for high frequency applications
EP2915249A4 (en) * 2012-10-30 2016-07-20 Rfaxis Inc A Delaware Corp PARASITE CANCELLATION IN CONTINUOUS-CONTINUOUS CONVERTER GSM-GPRS-EDGE POWER AMPLIFIERS
JP6410007B2 (ja) * 2013-12-16 2018-10-24 株式会社村田製作所 カスコード増幅器
KR101664718B1 (ko) * 2015-06-30 2016-10-12 성균관대학교산학협력단 이중 구동 전압을 이용하는 평균 전력 추적 모드 전력 증폭 장치
US10361659B2 (en) * 2017-03-22 2019-07-23 Intel IP Corporation Power envelope tracker and adjustable strength DC-DC converter
JP2018195954A (ja) 2017-05-16 2018-12-06 株式会社村田製作所 電力増幅回路

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0644716B2 (ja) * 1984-08-14 1994-06-08 日本電気株式会社 無線通信装置
JPH02206904A (ja) 1989-02-07 1990-08-16 Fujitsu Ltd 線形増幅器
JP3320486B2 (ja) * 1993-03-05 2002-09-03 パイオニア株式会社 パワーアンプの保護回路
JP3103712B2 (ja) 1994-03-14 2000-10-30 松下電子工業株式会社 電力増幅器及び増幅方法
JP3471082B2 (ja) 1994-07-15 2003-11-25 株式会社東芝 Cvd装置の反応室のコーティング方法
JPH0851317A (ja) 1994-08-05 1996-02-20 Mitsubishi Electric Corp 高周波増幅器回路
US6148220A (en) * 1997-04-25 2000-11-14 Triquint Semiconductor, Inc. Battery life extending technique for mobile wireless applications
JP3922773B2 (ja) 1997-11-27 2007-05-30 三菱電機株式会社 電力増幅器
JPH11220337A (ja) 1998-01-30 1999-08-10 Sharp Corp 電力増幅器
US6137366A (en) * 1998-04-07 2000-10-24 Maxim Integrated Products, Inc. High VSWR mismatch output stage
US6081161A (en) * 1998-05-18 2000-06-27 Omnipoint Corporation Amplifier with dynamatically adaptable supply voltage
US6430402B1 (en) * 1998-09-14 2002-08-06 Conexant Systems, Inc. Power amplifier saturation prevention method, apparatus, and communication system incorporating the same
US6313705B1 (en) * 1999-12-20 2001-11-06 Rf Micro Devices, Inc. Bias network for high efficiency RF linear power amplifier
US6304145B1 (en) * 2000-02-02 2001-10-16 Nokia Networks Oy Large signal amplifier gain compensation circuit
US6396350B2 (en) * 2000-02-09 2002-05-28 Paradigm Wireless Systems, Inc. Power booster method and apparatus for improving the performance of radio frequency linear power amplifiers

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