JP3532834B2 - 高周波増幅器バイアス回路、高周波電力増幅器および通信装置 - Google Patents
高周波増幅器バイアス回路、高周波電力増幅器および通信装置Info
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- JP3532834B2 JP3532834B2 JP2000192836A JP2000192836A JP3532834B2 JP 3532834 B2 JP3532834 B2 JP 3532834B2 JP 2000192836 A JP2000192836 A JP 2000192836A JP 2000192836 A JP2000192836 A JP 2000192836A JP 3532834 B2 JP3532834 B2 JP 3532834B2
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- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/30—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters
- H03F1/302—Modifications of amplifiers to reduce influence of variations of temperature or supply voltage or other physical parameters in bipolar transistor amplifiers
-
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- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
- H03F2200/294—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a low noise amplifier [LNA]
Description
【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）などを用いた高周波増幅器バイアス回
路、そのバイアス回路を用いた高周波電力増幅器、およ
びその高周波電力増幅器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。
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）などを用いた高周波増幅器バイアス回
路、そのバイアス回路を用いた高周波電力増幅器、およ
びその高周波電力増幅器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電
力増幅器では、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。また、デジタル変調方式に対応した高周波電力増
幅器では高い線形性が要求される。このような要求を満
たす高周波電力増幅器を低コストで実現するため、トラ
ンジスタと受動部品を搭載した小型モジュール、または
トランジスタや受動部品などを同一の半導体基板上に作
製したＭＭＩＣ（Microwave Monolithic IC）の開発が
活発におこなわれている。さらには、部品点数を削減す
るため、増幅用のトランジスタに電圧や電流を供給する
ためのバイアス回路をＭＭＩＣに内蔵させるなど、集積
化が進んでいる。
力増幅器では、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。また、デジタル変調方式に対応した高周波電力増
幅器では高い線形性が要求される。このような要求を満
たす高周波電力増幅器を低コストで実現するため、トラ
ンジスタと受動部品を搭載した小型モジュール、または
トランジスタや受動部品などを同一の半導体基板上に作
製したＭＭＩＣ（Microwave Monolithic IC）の開発が
活発におこなわれている。さらには、部品点数を削減す
るため、増幅用のトランジスタに電圧や電流を供給する
ためのバイアス回路をＭＭＩＣに内蔵させるなど、集積
化が進んでいる。
【０００３】
【従来の技術】図１４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１４に示すように、バイポ
ーラトランジスタを用いた高周波電力増幅器では、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１
１のベース−エミッタ間電圧（以下、ＶＢＥ電圧とす
る）とエミッタフォロワトランジスタ１２のＶＢＥ電圧
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１３，１４が設けられている。
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に示すように、バイポ
ーラトランジスタを用いた高周波電力増幅器では、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１
１のベース−エミッタ間電圧（以下、ＶＢＥ電圧とす
る）とエミッタフォロワトランジスタ１２のＶＢＥ電圧
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１３，１４が設けられている。
【０００４】エミッタフォロワトランジスタ１２のコレ
クタ端子は電源端子１５に接続されている。エミッタフ
ォロワトランジスタ１２のエミッタ端子は抵抗１６を介
して接地されている。エミッタフォロワトランジスタ１
２のベース端子は抵抗１７を介して、外部から制御信号
が供給される制御入力端子１８に接続されている。エミ
ッタフォロワトランジスタ１２のエミッタ端子と抵抗１
６との接続点に、増幅用トランジスタ１１のベース端子
が抵抗１０を介して接続されている。
クタ端子は電源端子１５に接続されている。エミッタフ
ォロワトランジスタ１２のエミッタ端子は抵抗１６を介
して接地されている。エミッタフォロワトランジスタ１
２のベース端子は抵抗１７を介して、外部から制御信号
が供給される制御入力端子１８に接続されている。エミ
ッタフォロワトランジスタ１２のエミッタ端子と抵抗１
６との接続点に、増幅用トランジスタ１１のベース端子
が抵抗１０を介して接続されている。
【０００５】抵抗１６は、トランジスタのＶＢＥ電圧で
あるおよそ１．３Ｖを抵抗１６で割った値の電流、すな
わち制御信号にほとんど依存しない電流をエミッタフォ
ロワトランジスタ１２に流す働きをする。増幅用トラン
ジスタ１１のエミッタ端子は接地されており、またその
ベース端子およびコレクタ端子はそれぞれ高周波電力増
幅器の入力端子１１１および出力端子１１２に図示しな
い整合回路を介して接続されている。
あるおよそ１．３Ｖを抵抗１６で割った値の電流、すな
わち制御信号にほとんど依存しない電流をエミッタフォ
ロワトランジスタ１２に流す働きをする。増幅用トラン
ジスタ１１のエミッタ端子は接地されており、またその
ベース端子およびコレクタ端子はそれぞれ高周波電力増
幅器の入力端子１１１および出力端子１１２に図示しな
い整合回路を介して接続されている。
【０００６】エミッタフォロワトランジスタ１２に対す
る温度補償用のトランジスタ１４のコレクタ端子は電源
端子１５に接続されている。このトランジスタ１４のエ
ミッタ端子は抵抗１９を介して接地されているととも
に、増幅用トランジスタ１１に対する温度補償用のトラ
ンジスタ１３のベース端子に接続されている。また、エ
ミッタフォロワトランジスタ１２に対する温度補償用ト
ランジスタ１４のベース端子は、増幅用トランジスタ１
１に対する温度補償用トランジスタ１３のコレクタ端子
とともに、抵抗１７を介して制御入力端子１８に接続さ
れている。温度補償用トランジスタ１３のエミッタ端子
は接地されている。
る温度補償用のトランジスタ１４のコレクタ端子は電源
端子１５に接続されている。このトランジスタ１４のエ
ミッタ端子は抵抗１９を介して接地されているととも
に、増幅用トランジスタ１１に対する温度補償用のトラ
ンジスタ１３のベース端子に接続されている。また、エ
ミッタフォロワトランジスタ１２に対する温度補償用ト
ランジスタ１４のベース端子は、増幅用トランジスタ１
１に対する温度補償用トランジスタ１３のコレクタ端子
とともに、抵抗１７を介して制御入力端子１８に接続さ
れている。温度補償用トランジスタ１３のエミッタ端子
は接地されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】一般に、ＨＢＴを用い
た増幅器では、高効率と高線形性の両方を同時に実現す
るためには、トランジスタのバイアス点をＢ級近くに設
定し、かつ変動の少ないバイアス点を与える必要があ
る。図２に、図１４に示す従来の高周波電力増幅器で用
いられているあるバイアス回路について、本発明者が制
御入力端子１８に入力させる制御入力電圧とバイアス電
流との関係を調べた結果を従来例として示す。
た増幅器では、高効率と高線形性の両方を同時に実現す
るためには、トランジスタのバイアス点をＢ級近くに設
定し、かつ変動の少ないバイアス点を与える必要があ
る。図２に、図１４に示す従来の高周波電力増幅器で用
いられているあるバイアス回路について、本発明者が制
御入力端子１８に入力させる制御入力電圧とバイアス電
流との関係を調べた結果を従来例として示す。
【０００８】図２に示すように、従来のバイアス回路で
は、２．５Ｖ〜３．５Ｖの範囲の制御入力電圧に対して
バイアス電流が４ｍＡ〜１２５ｍＡの範囲でほぼ直線的
に変化する。そのため、たとえば４０ｍＡ±１０％（す
なわち３６ｍＡ〜４４ｍＡ）のバイアス電流を流すため
には、制御入力電圧を２．７Ｖ±０．０３Ｖという極め
て狭い範囲に制御する必要がある。これを実現するため
には高精度な外部回路が必要となるため、この外部回路
を含めた装置全体のコストが高くなるという問題点があ
る。
は、２．５Ｖ〜３．５Ｖの範囲の制御入力電圧に対して
バイアス電流が４ｍＡ〜１２５ｍＡの範囲でほぼ直線的
に変化する。そのため、たとえば４０ｍＡ±１０％（す
なわち３６ｍＡ〜４４ｍＡ）のバイアス電流を流すため
には、制御入力電圧を２．７Ｖ±０．０３Ｖという極め
て狭い範囲に制御する必要がある。これを実現するため
には高精度な外部回路が必要となるため、この外部回路
を含めた装置全体のコストが高くなるという問題点があ
る。
【０００９】また、図１４に示す従来のバイアス回路で
は、図２に示すように、制御入力電圧が何らかの要因で
基準電圧値２．７Ｖから電源電圧の３．５Ｖまで上昇す
ると、バイアス電流は１２０ｍＡを超えてしまう。そう
すると、発熱が促進され、それによって過電流による破
壊が起こってしまう。このような熱暴走による破壊を防
止するため、増幅用トランジスタ１１のコレクタ側に電
流遮断回路などの保護回路を設ける構成のものが知られ
ている（たとえば、特開平６−９５７５１号や特開平５
−３７２５６号）。
は、図２に示すように、制御入力電圧が何らかの要因で
基準電圧値２．７Ｖから電源電圧の３．５Ｖまで上昇す
ると、バイアス電流は１２０ｍＡを超えてしまう。そう
すると、発熱が促進され、それによって過電流による破
壊が起こってしまう。このような熱暴走による破壊を防
止するため、増幅用トランジスタ１１のコレクタ側に電
流遮断回路などの保護回路を設ける構成のものが知られ
ている（たとえば、特開平６−９５７５１号や特開平５
−３７２５６号）。
【００１０】このような保護回路は、増幅用トランジス
タ１１のコレクタ側に抵抗を接続し、その抵抗により検
知した増幅用トランジスタ１１の出力電流値や、あるい
は増幅用トランジスタ１１に供給されるバイアス電流値
に基づいて、増幅用トランジスタ１１の出力電流を制御
するようになっている。
タ１１のコレクタ側に抵抗を接続し、その抵抗により検
知した増幅用トランジスタ１１の出力電流値や、あるい
は増幅用トランジスタ１１に供給されるバイアス電流値
に基づいて、増幅用トランジスタ１１の出力電流を制御
するようになっている。
【００１１】しかしながら、上述したような保護回路を
設けると、増幅用トランジスタ１１のコレクタ側に接続
された抵抗や電流遮断回路において電圧降下が生じる。
そのため、実効的に増幅用トランジスタ１１に印加され
る電源電圧値が低下するという不都合がある。また、電
流遮断回路や電流検出用抵抗の損失成分によって、ＲＦ
電力の一部が消費されてしまい、増幅器の電力付加効率
が低下するという問題点もある。
設けると、増幅用トランジスタ１１のコレクタ側に接続
された抵抗や電流遮断回路において電圧降下が生じる。
そのため、実効的に増幅用トランジスタ１１に印加され
る電源電圧値が低下するという不都合がある。また、電
流遮断回路や電流検出用抵抗の損失成分によって、ＲＦ
電力の一部が消費されてしまい、増幅器の電力付加効率
が低下するという問題点もある。
【００１２】さらには、電流遮断回路には、ＲＦ出力の
もれにより電源回路側が不安定となって発振するのを防
ぐため、ＲＦ出力のもれをバイパスするための数μＦオ
ーダーの容量が付加されている。遮断回路の応答速度
は、その容量の時定数により制限されるため、遮断回路
の応答速度を熱暴走の進行速度に対して十分に速くする
ことは困難であり、熱暴走を有効に防ぐことができない
という問題点がある。
もれにより電源回路側が不安定となって発振するのを防
ぐため、ＲＦ出力のもれをバイパスするための数μＦオ
ーダーの容量が付加されている。遮断回路の応答速度
は、その容量の時定数により制限されるため、遮断回路
の応答速度を熱暴走の進行速度に対して十分に速くする
ことは困難であり、熱暴走を有効に防ぐことができない
という問題点がある。
【００１３】また、図１４に示す従来のバイアス回路で
は温度が変化したときのバイアス電流の変動を完全に抑
えることは困難であるという問題点がある。図３に、図
１４に示す従来の高周波電力増幅器で用いられているあ
るバイアス回路について、本発明者が温度とバイアス電
流との関係を調べた結果を従来例として示す。図１４に
示す高周波電力増幅器において、増幅用トランジスタ１
１のバイアス電流の温度変化はつぎの（１）式で表され
る。
は温度が変化したときのバイアス電流の変動を完全に抑
えることは困難であるという問題点がある。図３に、図
１４に示す従来の高周波電力増幅器で用いられているあ
るバイアス回路について、本発明者が温度とバイアス電
流との関係を調べた結果を従来例として示す。図１４に
示す高周波電力増幅器において、増幅用トランジスタ１
１のバイアス電流の温度変化はつぎの（１）式で表され
る。
【００１４】
ΔＪ11／ΔＴj＝ΔＪ14／ΔＴj＋ΔＪ13／ΔＴj−ΔＪ12／ΔＴj ・・・（１）
【００１５】上記（１）式において、ΔＪ14／ΔＴj、
ΔＪ13／ΔＴj、ΔＪ12／ΔＴjおよびΔＪ11／ΔＴj
は、それぞれトランジスタ１４、トランジスタ１３、ト
ランジスタ１２および増幅用トランジスタ１１の電流密
度の温度変化である。ここで、ΔＪ14／ΔＴjは抵抗１
９とトランジスタのＶＢＥ電圧の約１．３Ｖとにより決
まるほぼ一定の値であり、ΔＪ14／ΔＴj＝０となる。
同様にΔＪ12／ΔＴjは抵抗１６とＶＢＥ電圧の約１．
３Ｖで決まるほぼ一定の値であり、ΔＪ12／ΔＴj＝０
となる。ΔＪ13／ΔＴjは、制御入力電圧と２段分のＶ
ＢＥ電圧に相当する約２．６Ｖとの差を抵抗１７で割っ
た電流密度の温度変化となる。
ΔＪ13／ΔＴj、ΔＪ12／ΔＴjおよびΔＪ11／ΔＴj
は、それぞれトランジスタ１４、トランジスタ１３、ト
ランジスタ１２および増幅用トランジスタ１１の電流密
度の温度変化である。ここで、ΔＪ14／ΔＴjは抵抗１
９とトランジスタのＶＢＥ電圧の約１．３Ｖとにより決
まるほぼ一定の値であり、ΔＪ14／ΔＴj＝０となる。
同様にΔＪ12／ΔＴjは抵抗１６とＶＢＥ電圧の約１．
３Ｖで決まるほぼ一定の値であり、ΔＪ12／ΔＴj＝０
となる。ΔＪ13／ΔＴjは、制御入力電圧と２段分のＶ
ＢＥ電圧に相当する約２．６Ｖとの差を抵抗１７で割っ
た電流密度の温度変化となる。
【００１６】説明を簡単にするため、上述した説明では
ＶＢＥ電圧を約１．３Ｖとしているが、デバイスの物理
的特性から厳密にはＶＢＥ電圧も温度により変化する。
一例として、同じ電流を流していても、室温で１．３０
ＶのＶＢＥ電圧は、室温よりも低い温度では１．３４
Ｖ、室温よりも高い温度では１．２６Ｖというように変
化する。
ＶＢＥ電圧を約１．３Ｖとしているが、デバイスの物理
的特性から厳密にはＶＢＥ電圧も温度により変化する。
一例として、同じ電流を流していても、室温で１．３０
ＶのＶＢＥ電圧は、室温よりも低い温度では１．３４
Ｖ、室温よりも高い温度では１．２６Ｖというように変
化する。
【００１７】ところで、近年の通信機器の低電圧動作化
により制御入力電圧はたとえば２．７Ｖと低く設定され
る傾向にある。そのため、抵抗１７にかかる電圧は、室
温のときに０．１０Ｖ（２．７Ｖ−１．３０Ｖ×２）で
あり、室温よりも温度が低いときには０．０２Ｖ（２．
７Ｖ−１．３４Ｖ×２）となり、室温よりも温度が高い
ときには０．１８Ｖ（２．７Ｖ−１．２６Ｖ×２）とな
る。つまり、抵抗１７にかかる電圧に対するＶＢＥ電圧
の温度変化の影響は相対的に無視できなくなってきてい
る。
により制御入力電圧はたとえば２．７Ｖと低く設定され
る傾向にある。そのため、抵抗１７にかかる電圧は、室
温のときに０．１０Ｖ（２．７Ｖ−１．３０Ｖ×２）で
あり、室温よりも温度が低いときには０．０２Ｖ（２．
７Ｖ−１．３４Ｖ×２）となり、室温よりも温度が高い
ときには０．１８Ｖ（２．７Ｖ−１．２６Ｖ×２）とな
る。つまり、抵抗１７にかかる電圧に対するＶＢＥ電圧
の温度変化の影響は相対的に無視できなくなってきてい
る。
【００１８】上述したように、制御入力電圧が２．７Ｖ
というような低電圧制御の場合、高温で抵抗１７にかか
る電圧が増加するため、ΔＪ13／ΔＴj＝Ｋという正の
温度係数を持つことになる。したがって、増幅用トラン
ジスタの電流変化ΔＪ11／ΔＴjは上記（１）式よりＫ
となり（ΔＪ11／ΔＴj＝Ｋ）、従来の増幅器では温度
変化時の特性変動や高温時の熱暴走が起こりやすいとい
う問題点がある。
というような低電圧制御の場合、高温で抵抗１７にかか
る電圧が増加するため、ΔＪ13／ΔＴj＝Ｋという正の
温度係数を持つことになる。したがって、増幅用トラン
ジスタの電流変化ΔＪ11／ΔＴjは上記（１）式よりＫ
となり（ΔＪ11／ΔＴj＝Ｋ）、従来の増幅器では温度
変化時の特性変動や高温時の熱暴走が起こりやすいとい
う問題点がある。
【００１９】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、バイアス回路に入力される制御信号の変動
に対する増幅器のバイアス電流の感度を下げるととも
に、増幅トランジスタの出力バイアス側に電流遮断回路
などの保護回路を設けることなくバイアス電流に対する
電流制限を実現し、さらにバイアス電流の温度変動をよ
り小さくすることができる高周波増幅器バイアス回路、
そのバイアス回路を用いた高周波電力増幅器、およびそ
の増幅器を用いた通信装置を提供することを目的とす
る。
のであって、バイアス回路に入力される制御信号の変動
に対する増幅器のバイアス電流の感度を下げるととも
に、増幅トランジスタの出力バイアス側に電流遮断回路
などの保護回路を設けることなくバイアス電流に対する
電流制限を実現し、さらにバイアス電流の温度変動をよ
り小さくすることができる高周波増幅器バイアス回路、
そのバイアス回路を用いた高周波電力増幅器、およびそ
の増幅器を用いた通信装置を提供することを目的とす
る。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明にかかる高周波増幅器バイアス回路は、増幅
用トランジスタのベース端子に、外部から入力された制
御信号に応じたバイアス電流を供給するバイアス供給用
トランジスタとしてエミッタフォロワトランジスタを用
いるとともに、そのエミッタフォロワトランジスタのエ
ミッタ端子に電流制限用のトランジスタを直列に接続
し、その電流制限用トランジスタにより、制御信号に応
じた電流をバイパスさせるようにしたものである。
め、本発明にかかる高周波増幅器バイアス回路は、増幅
用トランジスタのベース端子に、外部から入力された制
御信号に応じたバイアス電流を供給するバイアス供給用
トランジスタとしてエミッタフォロワトランジスタを用
いるとともに、そのエミッタフォロワトランジスタのエ
ミッタ端子に電流制限用のトランジスタを直列に接続
し、その電流制限用トランジスタにより、制御信号に応
じた電流をバイパスさせるようにしたものである。
【００２１】この発明において、制御信号に応じた電流
を流す第１の温度補償用トランジスタを設け、その第１
の温度補償用トランジスタを流れる電流に応じて電流制
限用トランジスタに電流が流れるようにしてもよいし、
第１の温度補償用トランジスタを流れる電流に応じた電
流を流す第２の温度補償用トランジスタを設け、その第
２の温度補償用トランジスタのサイズよりも電流制限用
トランジスタのサイズを大きくしてもよい。また、外部
から第２の制御信号を入力し、その第２の制御信号に応
じて温度補償用トランジスタに流れる電流を制御するバ
イアス電流微調整用トランジスタを設けてもよい。
を流す第１の温度補償用トランジスタを設け、その第１
の温度補償用トランジスタを流れる電流に応じて電流制
限用トランジスタに電流が流れるようにしてもよいし、
第１の温度補償用トランジスタを流れる電流に応じた電
流を流す第２の温度補償用トランジスタを設け、その第
２の温度補償用トランジスタのサイズよりも電流制限用
トランジスタのサイズを大きくしてもよい。また、外部
から第２の制御信号を入力し、その第２の制御信号に応
じて温度補償用トランジスタに流れる電流を制御するバ
イアス電流微調整用トランジスタを設けてもよい。
【００２２】また、本発明にかかる高周波電力増幅器
は、上述したバイアス回路と増幅用トランジスタとから
なり、本発明にかかる通信装置は、そのような高周波電
力増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備したものであ
る。
は、上述したバイアス回路と増幅用トランジスタとから
なり、本発明にかかる通信装置は、そのような高周波電
力増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備したものであ
る。
【００２３】上述した発明によれば、エミッタフォロワ
トランジスタを流れる電流のうち、制御信号に応じた電
流が電流制限用トランジスタによりバイパスさせられ
る。したがって、制御信号の変動に対して増幅用トラン
ジスタに供給されるバイアス電流の変化が小さくなり
（図２参照）、周辺回路から出力される制御信号の変動
の影響を受けにくい安定なバイアス電流の設定が可能と
なる。そのため、正確な電圧値の確定が困難なデジタル
論理回路の出力信号（たとえば０／３．０Ｖ）を直接制
御信号としてバイアス回路に供給して動作させることが
できる。また、従来のような電流遮断回路や電流検出用
の抵抗が不要であるため、それらの挿入損失による増幅
器の効率低下を回避することができる。
トランジスタを流れる電流のうち、制御信号に応じた電
流が電流制限用トランジスタによりバイパスさせられ
る。したがって、制御信号の変動に対して増幅用トラン
ジスタに供給されるバイアス電流の変化が小さくなり
（図２参照）、周辺回路から出力される制御信号の変動
の影響を受けにくい安定なバイアス電流の設定が可能と
なる。そのため、正確な電圧値の確定が困難なデジタル
論理回路の出力信号（たとえば０／３．０Ｖ）を直接制
御信号としてバイアス回路に供給して動作させることが
できる。また、従来のような電流遮断回路や電流検出用
の抵抗が不要であるため、それらの挿入損失による増幅
器の効率低下を回避することができる。
【００２４】また、上述した発明によれば、第１の温度
補償用トランジスタを流れる電流に応じて電流制限用ト
ランジスタに電流が流れるようにすることによって、増
幅用トランジスタのバイアス電流の温度変化が打ち消さ
れる（図３参照）。したがって、増幅用トランジスタの
温度変動が抑えられ、温度変化時の特性変動や、高温で
の電流増加に伴う熱暴走をより有効に抑制することがで
きる。
補償用トランジスタを流れる電流に応じて電流制限用ト
ランジスタに電流が流れるようにすることによって、増
幅用トランジスタのバイアス電流の温度変化が打ち消さ
れる（図３参照）。したがって、増幅用トランジスタの
温度変動が抑えられ、温度変化時の特性変動や、高温で
の電流増加に伴う熱暴走をより有効に抑制することがで
きる。
【００２５】また、上述した発明によれば、電流制限用
トランジスタのサイズを第２の温度補償用トランジスタ
のサイズよりも大きくすることによって、小さい制御入
力電流で大きな電流制限効果が得られる。また、上述し
た発明によれば、バイアス電流微調整用トランジスタを
設けることによって、より低くかつ広い範囲の電圧範囲
でバイアス電流を調整することができる。
トランジスタのサイズを第２の温度補償用トランジスタ
のサイズよりも大きくすることによって、小さい制御入
力電流で大きな電流制限効果が得られる。また、上述し
た発明によれば、バイアス電流微調整用トランジスタを
設けることによって、より低くかつ広い範囲の電圧範囲
でバイアス電流を調整することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。
いて図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２７】（実施の形態１）図１は、本発明の実施の
形態１にかかる高周波増幅器バイアス回路を用いた高周
波電力増幅器の構成を示す回路図である。この高周波増
幅器バイアス回路２は、エミッタフォロワトランジスタ
よりなるバイアス供給用トランジスタ２２、電流制限用
トランジスタ２６、第１の温度補償用トランジスタ２
４、第２の温度補償用トランジスタ２３および２個の抵
抗２７，２９を有する。これら４個のトランジスタ２
２，２６，２４，２３、およびこのバイアス回路２に抵
抗２０を介して接続される増幅用トランジスタ２１は、
特に限定しないが、たとえばＨＢＴなどのバイポーラ系
のトランジスタである。
形態１にかかる高周波増幅器バイアス回路を用いた高周
波電力増幅器の構成を示す回路図である。この高周波増
幅器バイアス回路２は、エミッタフォロワトランジスタ
よりなるバイアス供給用トランジスタ２２、電流制限用
トランジスタ２６、第１の温度補償用トランジスタ２
４、第２の温度補償用トランジスタ２３および２個の抵
抗２７，２９を有する。これら４個のトランジスタ２
２，２６，２４，２３、およびこのバイアス回路２に抵
抗２０を介して接続される増幅用トランジスタ２１は、
特に限定しないが、たとえばＨＢＴなどのバイポーラ系
のトランジスタである。
【００２８】バイアス供給用トランジスタ２２のコレク
タ端子は電源端子２５に接続されている。バイアス供給
用トランジスタ２２のエミッタ端子は電流制限用トラン
ジスタ２６のコレクタ端子および抵抗２０の一端に接続
されている。バイアス供給用トランジスタ２２のベース
端子は、第１の温度補償用トランジスタ２４のベース端
子および第２の温度補償用トランジスタ２３のコレクタ
端子とともに、抵抗２７を介して、外部から制御信号と
して制御入力電圧が供給される（第１の）制御入力端子
２８に共通接続されている。
タ端子は電源端子２５に接続されている。バイアス供給
用トランジスタ２２のエミッタ端子は電流制限用トラン
ジスタ２６のコレクタ端子および抵抗２０の一端に接続
されている。バイアス供給用トランジスタ２２のベース
端子は、第１の温度補償用トランジスタ２４のベース端
子および第２の温度補償用トランジスタ２３のコレクタ
端子とともに、抵抗２７を介して、外部から制御信号と
して制御入力電圧が供給される（第１の）制御入力端子
２８に共通接続されている。
【００２９】電流制限用トランジスタ２６のエミッタ端
子は、第２の温度補償用トランジスタ２３のエミッタ端
子とともに接地されている。電流制限用トランジスタ２
６のベース端子は、第２の温度補償用トランジスタ２３
のベース端子とともに、第１の温度補償用トランジスタ
２４のエミッタ端子に接続されている。第１の温度補償
用トランジスタ２４のコレクタ端子は電源端子２５に接
続されている。第１の温度補償用トランジスタ２４のエ
ミッタ端子は抵抗２９を介して接地されている。
子は、第２の温度補償用トランジスタ２３のエミッタ端
子とともに接地されている。電流制限用トランジスタ２
６のベース端子は、第２の温度補償用トランジスタ２３
のベース端子とともに、第１の温度補償用トランジスタ
２４のエミッタ端子に接続されている。第１の温度補償
用トランジスタ２４のコレクタ端子は電源端子２５に接
続されている。第１の温度補償用トランジスタ２４のエ
ミッタ端子は抵抗２９を介して接地されている。
【００３０】増幅用トランジスタ２１のバイアス入力部
であるベース端子は、抵抗２０の他端、および図示しな
い整合回路を介して高周波電力増幅器の入力端子２１１
に接続されている。増幅用トランジスタ２１のエミッタ
端子は接地されている。増幅用トランジスタ２１のコレ
クタ端子は高周波電力増幅器の出力端子２１２に図示し
ない整合回路を介して接続されている。
であるベース端子は、抵抗２０の他端、および図示しな
い整合回路を介して高周波電力増幅器の入力端子２１１
に接続されている。増幅用トランジスタ２１のエミッタ
端子は接地されている。増幅用トランジスタ２１のコレ
クタ端子は高周波電力増幅器の出力端子２１２に図示し
ない整合回路を介して接続されている。
【００３１】つぎに、図１に示す高周波増幅器バイアス
回路２の作用について説明する。高周波増幅器バイアス
回路２において、２段にたて積みされた第１の温度補償
用トランジスタ２４および第２の温度補償用トランジス
タ２３は、増幅用トランジスタ２１のベース−エミッタ
間電圧（以下、ＶＢＥ電圧とする）とバイアス供給用ト
ランジスタ２２のＶＢＥ電圧の温度変化を打ち消す働き
をする。
回路２の作用について説明する。高周波増幅器バイアス
回路２において、２段にたて積みされた第１の温度補償
用トランジスタ２４および第２の温度補償用トランジス
タ２３は、増幅用トランジスタ２１のベース−エミッタ
間電圧（以下、ＶＢＥ電圧とする）とバイアス供給用ト
ランジスタ２２のＶＢＥ電圧の温度変化を打ち消す働き
をする。
【００３２】バイアス供給用トランジスタ２２には、
（第１の）制御入力端子２８に供給された制御入力電圧
に応じた電流が流れる。また、第１の温度補償用トラン
ジスタ２４には、（第１の）制御入力端子２８に供給さ
れた制御入力電圧に応じた電流が流れる。第２の温度補
償用トランジスタ２３には、第１の温度補償用トランジ
スタ２４のエミッタ電圧に応じた電流が流れる。そし
て、電流制限用トランジスタ２６には、第２の温度補償
用トランジスタ２３に流れる電流に比例した電流が流れ
る。
（第１の）制御入力端子２８に供給された制御入力電圧
に応じた電流が流れる。また、第１の温度補償用トラン
ジスタ２４には、（第１の）制御入力端子２８に供給さ
れた制御入力電圧に応じた電流が流れる。第２の温度補
償用トランジスタ２３には、第１の温度補償用トランジ
スタ２４のエミッタ電圧に応じた電流が流れる。そし
て、電流制限用トランジスタ２６には、第２の温度補償
用トランジスタ２３に流れる電流に比例した電流が流れ
る。
【００３３】したがって、制御入力電圧の上昇に比例し
てバイアス供給用トランジスタ２２に流れる電流は、図
１４に示す従来のバイアス回路よりも多くなり、バイア
ス供給用トランジスタ２２のＶＢＥ電圧が従来よりも大
きく増大することになる。その結果、増幅用トランジス
タ２１に印加されるベース電圧はある一定値以下に制限
されることとなる。そのため、図２に実施例として示す
ように、制御入力電圧が増大してもバイアス電流は一定
値以下に制限される。ここで、小さい制御入力電流でも
って大きな電流制限効果を得るには、第２の温度補償用
トランジスタ２３に比べて電流制限用トランジスタ２６
のサイズを大きくするとよい。
てバイアス供給用トランジスタ２２に流れる電流は、図
１４に示す従来のバイアス回路よりも多くなり、バイア
ス供給用トランジスタ２２のＶＢＥ電圧が従来よりも大
きく増大することになる。その結果、増幅用トランジス
タ２１に印加されるベース電圧はある一定値以下に制限
されることとなる。そのため、図２に実施例として示す
ように、制御入力電圧が増大してもバイアス電流は一定
値以下に制限される。ここで、小さい制御入力電流でも
って大きな電流制限効果を得るには、第２の温度補償用
トランジスタ２３に比べて電流制限用トランジスタ２６
のサイズを大きくするとよい。
【００３４】ここで、図１に示す回路において、第１の
温度補償用トランジスタ２４、第２の温度補償用トラン
ジスタ２３およびバイアス供給用トランジスタ２２の電
流密度の温度変化をそれぞれΔＪ24／ΔＴj、ΔＪ23／
ΔＴj、およびΔＪ22／ΔＴjとすると、従来の回路と同
様、増幅用トランジスタ２１のバイアス電流の温度変化
ΔＪ21／ΔＴjはつぎの（２）式で表される。
温度補償用トランジスタ２４、第２の温度補償用トラン
ジスタ２３およびバイアス供給用トランジスタ２２の電
流密度の温度変化をそれぞれΔＪ24／ΔＴj、ΔＪ23／
ΔＴj、およびΔＪ22／ΔＴjとすると、従来の回路と同
様、増幅用トランジスタ２１のバイアス電流の温度変化
ΔＪ21／ΔＴjはつぎの（２）式で表される。
【００３５】
ΔＪ21／ΔＴj＝ΔＪ24／ΔＴj＋ΔＪ23／ΔＴj−ΔＪ22／ΔＴj ・・・（２）
【００３６】上記（２）式において、ΔＪ24／ΔＴjは
抵抗２９とトランジスタのＶＢＥ電圧の約１．３Ｖとに
より決まるほぼ一定の値であり、ΔＪ24／ΔＴj＝０と
なる。ΔＪ23／ΔＴjは、制御入力電圧と２段分のＶＢ
Ｅ電圧に相当する約２．６Ｖとの差を抵抗２７で割った
電流密度の温度変化となり、従来の回路と同様に、ΔＪ
23／ΔＴj＝Ｋという正の温度係数を持つ。ここで、電
流制限用トランジスタ２６はそのベース端子が共通接続
されている第２の温度補償用トランジスタ２３と同じ温
度特性を具えている。
抵抗２９とトランジスタのＶＢＥ電圧の約１．３Ｖとに
より決まるほぼ一定の値であり、ΔＪ24／ΔＴj＝０と
なる。ΔＪ23／ΔＴjは、制御入力電圧と２段分のＶＢ
Ｅ電圧に相当する約２．６Ｖとの差を抵抗２７で割った
電流密度の温度変化となり、従来の回路と同様に、ΔＪ
23／ΔＴj＝Ｋという正の温度係数を持つ。ここで、電
流制限用トランジスタ２６はそのベース端子が共通接続
されている第２の温度補償用トランジスタ２３と同じ温
度特性を具えている。
【００３７】そのため、電流制限用トランジスタ２６の
電流密度の温度変化ΔＪ26／ΔＴjは、ΔＪ23／ΔＴjに
等しく、すなわちＫとなる（ΔＪ26／ΔＴj＝ΔＪ23／
ΔＴj＝Ｋ）。また、電流制限用トランジスタ２６によ
って電流制限されているバイアス供給用トランジスタ２
２は、電流制限用トランジスタ２６と同じ温度特性を有
することとなるので、ΔＪ22／ΔＴjはＫに等しくなる
（ΔＪ22／ΔＴj＝Ｋ）。
電流密度の温度変化ΔＪ26／ΔＴjは、ΔＪ23／ΔＴjに
等しく、すなわちＫとなる（ΔＪ26／ΔＴj＝ΔＪ23／
ΔＴj＝Ｋ）。また、電流制限用トランジスタ２６によ
って電流制限されているバイアス供給用トランジスタ２
２は、電流制限用トランジスタ２６と同じ温度特性を有
することとなるので、ΔＪ22／ΔＴjはＫに等しくなる
（ΔＪ22／ΔＴj＝Ｋ）。
【００３８】したがって、上記（２）式から、ΔＪ21／
ΔＴjはゼロとなり（ΔＪ21／ΔＴj＝０＋Ｋ−Ｋ＝
０）、増幅用トランジスタ２１の温度変化が完全に打ち
消されることがわかる。図３に、図１に示すバイアス回
路（実施例）と図１４に示す従来のバイアス回路（従来
例）において、室温でのバイアス電流をほぼ同じ４５ｍ
Ａに設定したときのバイアス電流の温度特性を示す。図
３より明らかなように、従来例に比べて実施例のほうが
温度変化時のバイアス電流の変動が小さくなっているこ
とがわかる。
ΔＴjはゼロとなり（ΔＪ21／ΔＴj＝０＋Ｋ−Ｋ＝
０）、増幅用トランジスタ２１の温度変化が完全に打ち
消されることがわかる。図３に、図１に示すバイアス回
路（実施例）と図１４に示す従来のバイアス回路（従来
例）において、室温でのバイアス電流をほぼ同じ４５ｍ
Ａに設定したときのバイアス電流の温度特性を示す。図
３より明らかなように、従来例に比べて実施例のほうが
温度変化時のバイアス電流の変動が小さくなっているこ
とがわかる。
【００３９】上述した実施の形態１によれば、電流制限
用トランジスタ２６が設けられているため、過電流破壊
を防止するための電流制限手段を高周波増幅器バイアス
回路２内で実現することができる。したがって、増幅用
トランジスタ２１の出力側に電流遮断回路や電流検出用
抵抗などを設ける必要がないため、電流遮断回路や電流
検出用抵抗により電力付加効率が低下するのを回避する
ことができる。また、制御入力電圧が増大してもバイア
ス電流が一定値以下に制限されるので、制御入力電圧の
変動に対して安定したバイアス電流を得ることができ
る。
用トランジスタ２６が設けられているため、過電流破壊
を防止するための電流制限手段を高周波増幅器バイアス
回路２内で実現することができる。したがって、増幅用
トランジスタ２１の出力側に電流遮断回路や電流検出用
抵抗などを設ける必要がないため、電流遮断回路や電流
検出用抵抗により電力付加効率が低下するのを回避する
ことができる。また、制御入力電圧が増大してもバイア
ス電流が一定値以下に制限されるので、制御入力電圧の
変動に対して安定したバイアス電流を得ることができ
る。
【００４０】さらに、温度が変化してもバイアス電流が
ほとんど変化しないので、温度変化に対して安定な増幅
器が得られる。したがって、電圧レギュレータを介した
高精度な電圧源が不要となり、デジタル論理回路の出力
信号により直接、増幅器を制御することが可能となるの
で、増幅器周辺回路の設計を簡略化することが可能とな
る。それによって、携帯通信機器の小型化および低コス
ト化が可能となる。
ほとんど変化しないので、温度変化に対して安定な増幅
器が得られる。したがって、電圧レギュレータを介した
高精度な電圧源が不要となり、デジタル論理回路の出力
信号により直接、増幅器を制御することが可能となるの
で、増幅器周辺回路の設計を簡略化することが可能とな
る。それによって、携帯通信機器の小型化および低コス
ト化が可能となる。
【００４１】なお、本発明にかかる高周波増幅器バイア
ス回路は、実施の形態１の説明および図１に示す構成に
限らず、種々変更可能である。たとえば、図４に示すバ
イアス回路３のように、第２の制御入力端子３１、抵抗
３２および電流微調整用トランジスタとなる２個のトラ
ンジスタ３３，３４を図１に示すバイアス回路２に追加
した構成としてもよい。このバイアス回路３について説
明する。
ス回路は、実施の形態１の説明および図１に示す構成に
限らず、種々変更可能である。たとえば、図４に示すバ
イアス回路３のように、第２の制御入力端子３１、抵抗
３２および電流微調整用トランジスタとなる２個のトラ
ンジスタ３３，３４を図１に示すバイアス回路２に追加
した構成としてもよい。このバイアス回路３について説
明する。
【００４２】第１のトランジスタ３３のコレクタ端子と
ベース端子および第２のトランジスタ３４のベース端子
は抵抗３２を介して第２の制御入力端子３１に共通接続
されている。第１のトランジスタ３３のエミッタ端子お
よび第２のトランジスタ３４のエミッタ端子は接地され
ている。第２のトランジスタ３４のコレクタ端子は、第
１の温度補償用トランジスタ２４のエミッタ端子、第２
の温度補償用トランジスタ２３のベース端子および電流
制限用トランジスタ２６のベース端子に共通接続されて
いる。
ベース端子および第２のトランジスタ３４のベース端子
は抵抗３２を介して第２の制御入力端子３１に共通接続
されている。第１のトランジスタ３３のエミッタ端子お
よび第２のトランジスタ３４のエミッタ端子は接地され
ている。第２のトランジスタ３４のコレクタ端子は、第
１の温度補償用トランジスタ２４のエミッタ端子、第２
の温度補償用トランジスタ２３のベース端子および電流
制限用トランジスタ２６のベース端子に共通接続されて
いる。
【００４３】図４に示すバイアス回路によれば、図５に
その制御入力電圧とバイアス電流との関係を示すよう
に、たとえば１．３Ｖから２．２Ｖの広い範囲の制御入
力電圧を第２の制御入力端子３１に印加することによっ
て直線的にバイアス電流を変化させることができる。し
たがって、（第１の）制御入力端子２８に論理回路の出
力信号などのような精度の低い電圧信号を入力させ、そ
の入力信号に基づいてバイアス電流をオン・オフさせな
がら、オン状態のときに第２の制御入力端子３１の制御
入力電圧を調整することによってバイアス電流の微調整
をおこなうことが可能となる。
その制御入力電圧とバイアス電流との関係を示すよう
に、たとえば１．３Ｖから２．２Ｖの広い範囲の制御入
力電圧を第２の制御入力端子３１に印加することによっ
て直線的にバイアス電流を変化させることができる。し
たがって、（第１の）制御入力端子２８に論理回路の出
力信号などのような精度の低い電圧信号を入力させ、そ
の入力信号に基づいてバイアス電流をオン・オフさせな
がら、オン状態のときに第２の制御入力端子３１の制御
入力電圧を調整することによってバイアス電流の微調整
をおこなうことが可能となる。
【００４４】また、実施の形態１においては、高周波電
力増幅器をＨＢＴで構成しているが、これに限らず、Ｆ
ＥＴやＨＥＭＴなどのようにバイポーラトランジスタ以
外のトランジスタを用いて構成してもよい。
力増幅器をＨＢＴで構成しているが、これに限らず、Ｆ
ＥＴやＨＥＭＴなどのようにバイポーラトランジスタ以
外のトランジスタを用いて構成してもよい。
【００４５】（実施の形態２）図６は、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ブロック
図である。この高周波電力増幅器は、実施の形態１のバ
イアス回路２（またはバイアス回路３）および増幅用ト
ランジスタ２１を２個ずつ用いて、２段構成の高周波電
力増幅器を構成したものである。図６において、符号４
１は整合回路、符号４２はＲＦチョークコイルである
（図７、図８、図９、図１１および図１２において同
じ）。
形態２にかかる高周波電力増幅器の構成を示すブロック
図である。この高周波電力増幅器は、実施の形態１のバ
イアス回路２（またはバイアス回路３）および増幅用ト
ランジスタ２１を２個ずつ用いて、２段構成の高周波電
力増幅器を構成したものである。図６において、符号４
１は整合回路、符号４２はＲＦチョークコイルである
（図７、図８、図９、図１１および図１２において同
じ）。
【００４６】バイアス回路２（またはバイアス回路３）
については、実施の形態１で詳細に説明したので、ここ
では説明を省略する（実施の形態３、４においても同
じ）。バイアス回路２（またはバイアス回路３）および
増幅用トランジスタ２１は同一半導体基板上に作製され
ている。また、さらに整合回路４１およびＲＦチョーク
コイル４２が上記同一基板上に作製されていてもよい。
については、実施の形態１で詳細に説明したので、ここ
では説明を省略する（実施の形態３、４においても同
じ）。バイアス回路２（またはバイアス回路３）および
増幅用トランジスタ２１は同一半導体基板上に作製され
ている。また、さらに整合回路４１およびＲＦチョーク
コイル４２が上記同一基板上に作製されていてもよい。
【００４７】実施の形態２によれば、制御入力電圧の変
動および温度変化に対して安定であり、かつデジタル論
理回路の出力信号により直接制御することが可能な２段
構成の増幅器が得られる。
動および温度変化に対して安定であり、かつデジタル論
理回路の出力信号により直接制御することが可能な２段
構成の増幅器が得られる。
【００４８】（実施の形態３）図７は、本発明の実施の
形態３にかかる高周波電力増幅器の構成を示すブロック
図である。この高周波電力増幅器は、実施の形態１のバ
イアス回路２（またはバイアス回路３）および増幅用ト
ランジスタ２１を３個ずつ用いて、３段構成の高周波電
力増幅器を構成したものである。バイアス回路２（また
はバイアス回路３）および増幅用トランジスタ２１は同
一半導体基板上に作製されている。また、さらに整合回
路４１およびＲＦチョークコイル４２が上記同一基板上
に作製されていてもよい。
形態３にかかる高周波電力増幅器の構成を示すブロック
図である。この高周波電力増幅器は、実施の形態１のバ
イアス回路２（またはバイアス回路３）および増幅用ト
ランジスタ２１を３個ずつ用いて、３段構成の高周波電
力増幅器を構成したものである。バイアス回路２（また
はバイアス回路３）および増幅用トランジスタ２１は同
一半導体基板上に作製されている。また、さらに整合回
路４１およびＲＦチョークコイル４２が上記同一基板上
に作製されていてもよい。
【００４９】実施の形態３によれば、制御入力電圧の変
動および温度変化に対して安定であり、かつデジタル論
理回路の出力信号により直接制御することが可能な３段
構成の増幅器が得られる。
動および温度変化に対して安定であり、かつデジタル論
理回路の出力信号により直接制御することが可能な３段
構成の増幅器が得られる。
【００５０】（実施の形態４）図８は、本発明の実施の
形態４にかかる高周波電力増幅器の構成を示すブロック
図である。この高周波電力増幅器は、１個の増幅用トラ
ンジスタ２１のベース端子に、実施の形態１のバイアス
回路２（またはバイアス回路３）を２個並列に接続した
構成のものである。２個のバイアス回路２（またはバイ
アス回路３）は、それぞれの制御入力端子２８に印加す
る制御入力電圧によって独立して制御することができ
る。バイアス回路２（またはバイアス回路３）および増
幅用トランジスタ２１は同一半導体基板上に作製されて
いる。また、さらに整合回路４１およびＲＦチョークコ
イル４２が上記同一基板上に作製されていてもよい。
形態４にかかる高周波電力増幅器の構成を示すブロック
図である。この高周波電力増幅器は、１個の増幅用トラ
ンジスタ２１のベース端子に、実施の形態１のバイアス
回路２（またはバイアス回路３）を２個並列に接続した
構成のものである。２個のバイアス回路２（またはバイ
アス回路３）は、それぞれの制御入力端子２８に印加す
る制御入力電圧によって独立して制御することができ
る。バイアス回路２（またはバイアス回路３）および増
幅用トランジスタ２１は同一半導体基板上に作製されて
いる。また、さらに整合回路４１およびＲＦチョークコ
イル４２が上記同一基板上に作製されていてもよい。
【００５１】たとえば、図９に示すように、２個のバイ
アス回路２ａ，２ｂをデジタル論理回路５１から出力さ
れる２つの出力信号（デジタル信号）により制御するよ
うにしてもよい。図１０に、デジタル論理回路５１の２
つの出力信号（出力１と出力２）のレベルと、２個のバ
イアス回路（バイアス回路１とバイアス回路２）２ａ，
２ｂの動作状態と、出力電力との関係を示す。
アス回路２ａ，２ｂをデジタル論理回路５１から出力さ
れる２つの出力信号（デジタル信号）により制御するよ
うにしてもよい。図１０に、デジタル論理回路５１の２
つの出力信号（出力１と出力２）のレベルと、２個のバ
イアス回路（バイアス回路１とバイアス回路２）２ａ，
２ｂの動作状態と、出力電力との関係を示す。
【００５２】この図１０に示す例によれば、たとえば、
出力１および出力２の両方ともＬレベルのとき、バイア
ス回路１およびバイアス回路２はともに動作していない
ため、バイアス電流は「ゼロ」となる。また、出力１お
よび出力２のいずれか一方のみがＨレベルのとき、それ
に対応するバイアス回路１（またはバイアス回路２）の
みが動作するため、バイアス電流は「小」となる。出力
１および出力２の両方ともＨレベルのとき、バイアス回
路１およびバイアス回路２はともに動作しているため、
バイアス電流は「大」となる。
出力１および出力２の両方ともＬレベルのとき、バイア
ス回路１およびバイアス回路２はともに動作していない
ため、バイアス電流は「ゼロ」となる。また、出力１お
よび出力２のいずれか一方のみがＨレベルのとき、それ
に対応するバイアス回路１（またはバイアス回路２）の
みが動作するため、バイアス電流は「小」となる。出力
１および出力２の両方ともＨレベルのとき、バイアス回
路１およびバイアス回路２はともに動作しているため、
バイアス電流は「大」となる。
【００５３】実施の形態４によれば、増幅器の出力電力
が小さいときには一方のバイアス回路２（またはバイア
ス回路３）のみを動作させ、出力電力が最大値に近くな
ったときにもう一方のバイアス回路２（またはバイアス
回路３）を動作させる、すなわち両方とも動作させるこ
とにより、最大電力時により多くのバイアス電流を流す
ことができる。それによって、出力電力が小さいときは
バイアス電流をおさえ、増幅器の電力付加効率を高める
ことができる。また、出力電力が大きいときは、バイア
ス電流を多く流すことで増幅器の線形性を改善すること
ができる。
が小さいときには一方のバイアス回路２（またはバイア
ス回路３）のみを動作させ、出力電力が最大値に近くな
ったときにもう一方のバイアス回路２（またはバイアス
回路３）を動作させる、すなわち両方とも動作させるこ
とにより、最大電力時により多くのバイアス電流を流す
ことができる。それによって、出力電力が小さいときは
バイアス電流をおさえ、増幅器の電力付加効率を高める
ことができる。また、出力電力が大きいときは、バイア
ス電流を多く流すことで増幅器の線形性を改善すること
ができる。
【００５４】なお、３個以上のバイアス回路２（または
バイアス回路３）を並列接続し、出力電力が大きくなる
にしたがってそれらバイアス回路２（またはバイアス回
路３）を順次動作させるようにしてもよい。そうすれ
ば、より細かくバイアス電流を設定することができる。
バイアス回路３）を並列接続し、出力電力が大きくなる
にしたがってそれらバイアス回路２（またはバイアス回
路３）を順次動作させるようにしてもよい。そうすれ
ば、より細かくバイアス電流を設定することができる。
【００５５】（実施の形態５）図１１は、本発明の実施
の形態５にかかる高周波電力増幅器の構成を示すブロッ
ク図である。この高周波電力増幅器は、高周波電力増幅
器の入力端子２１１と出力端子２１２との間に、１個の
増幅用トランジスタ２１のベース端子に実施の形態１の
バイアス回路２（またはバイアス回路３）を１個接続し
た増幅器および容量４３を、２組並列に接続した構成の
ものである。
の形態５にかかる高周波電力増幅器の構成を示すブロッ
ク図である。この高周波電力増幅器は、高周波電力増幅
器の入力端子２１１と出力端子２１２との間に、１個の
増幅用トランジスタ２１のベース端子に実施の形態１の
バイアス回路２（またはバイアス回路３）を１個接続し
た増幅器および容量４３を、２組並列に接続した構成の
ものである。
【００５６】２個のバイアス回路２（またはバイアス回
路３）は、それぞれの制御入力端子２８に印加する制御
入力電圧によって独立して制御することができる。バイ
アス回路２（またはバイアス回路３）および増幅用トラ
ンジスタ２１は同一半導体基板上に作製されている。ま
た、さらに整合回路４１、ＲＦチョークコイル４２およ
び容量４３が上記同一基板上に作製されていてもよい。
路３）は、それぞれの制御入力端子２８に印加する制御
入力電圧によって独立して制御することができる。バイ
アス回路２（またはバイアス回路３）および増幅用トラ
ンジスタ２１は同一半導体基板上に作製されている。ま
た、さらに整合回路４１、ＲＦチョークコイル４２およ
び容量４３が上記同一基板上に作製されていてもよい。
【００５７】実施の形態５においても、実施の形態４と
同様に、図１２に示すように、２個のバイアス回路２
ａ，２ｂをデジタル論理回路５１から出力される２つの
出力信号（デジタル信号）により制御するようにしても
よい。デジタル論理回路５１の２つの出力信号（出力１
と出力２）のレベルと、２個のバイアス回路（バイアス
回路１とバイアス回路２）２ａ，２ｂの動作状態と、出
力電力との関係は、たとえば図１０に示す関係と同じで
ある。
同様に、図１２に示すように、２個のバイアス回路２
ａ，２ｂをデジタル論理回路５１から出力される２つの
出力信号（デジタル信号）により制御するようにしても
よい。デジタル論理回路５１の２つの出力信号（出力１
と出力２）のレベルと、２個のバイアス回路（バイアス
回路１とバイアス回路２）２ａ，２ｂの動作状態と、出
力電力との関係は、たとえば図１０に示す関係と同じで
ある。
【００５８】実施の形態５によれば、増幅器の出力電力
に応じて２個のバイアス回路２（またはバイアス回路
３）を順次動作させていくことにより、実施の形態４と
同様の効果、すなわち低い出力電力時の電力付加効率の
改善と、最大出力電力時の線形性の改善という効果が得
られる。なお、バイアス回路２（またはバイアス回路
３）および増幅用トランジスタ２１からなる増幅器を３
組以上並列に接続し、出力電力が大きくなるにしたがっ
てそれらバイアス回路２（またはバイアス回路３）を順
次動作させるようにしてもよい。そうすれば、より細か
くバイアス電流を設定することができる。
に応じて２個のバイアス回路２（またはバイアス回路
３）を順次動作させていくことにより、実施の形態４と
同様の効果、すなわち低い出力電力時の電力付加効率の
改善と、最大出力電力時の線形性の改善という効果が得
られる。なお、バイアス回路２（またはバイアス回路
３）および増幅用トランジスタ２１からなる増幅器を３
組以上並列に接続し、出力電力が大きくなるにしたがっ
てそれらバイアス回路２（またはバイアス回路３）を順
次動作させるようにしてもよい。そうすれば、より細か
くバイアス電流を設定することができる。
【００５９】（実施の形態６）
図１３は、本発明の実施の形態６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
６１、フロントエンド回路を構成する低雑音増幅回路
（ＬＮＡ）６７、ＩＦ、ＲＦ回路６３、ベースバンド回
路６４、音声処理回路６５、電力増幅器６６およびデュ
プレクサ６８を備えている。電力増幅器６６は、上述し
た各実施の形態にかかる高周波電力増幅器を有する半導
体チップで構成されている。
成を示すブロック図である。この通信装置は、アンテナ
６１、フロントエンド回路を構成する低雑音増幅回路
（ＬＮＡ）６７、ＩＦ、ＲＦ回路６３、ベースバンド回
路６４、音声処理回路６５、電力増幅器６６およびデュ
プレクサ６８を備えている。電力増幅器６６は、上述し
た各実施の形態にかかる高周波電力増幅器を有する半導
体チップで構成されている。
【００６０】また、以下のような付記１〜付記１７を請
求項とすることもできる。
求項とすることもできる。
【００６１】（付記１） 外部から制御信号が入力され
る制御入力端子と、増幅用トランジスタのバイアス入力
部に前記制御信号に応じたバイアス電流を供給するバイ
アス供給用トランジスタと、前記増幅用トランジスタの
バイアス入力部と前記バイアス供給用トランジスタとの
接続点にて前記バイアス供給用トランジスタに直列に接
続され、かつ前記制御信号に応じた電流をバイパスさせ
る電流制限用トランジスタと、を具備することを特徴と
する高周波増幅器バイアス回路。
る制御入力端子と、増幅用トランジスタのバイアス入力
部に前記制御信号に応じたバイアス電流を供給するバイ
アス供給用トランジスタと、前記増幅用トランジスタの
バイアス入力部と前記バイアス供給用トランジスタとの
接続点にて前記バイアス供給用トランジスタに直列に接
続され、かつ前記制御信号に応じた電流をバイパスさせ
る電流制限用トランジスタと、を具備することを特徴と
する高周波増幅器バイアス回路。
【００６２】（付記２） 前記制御信号に応じた電流を
流す第１の温度補償用トランジスタと、前記第１の温度
補償用トランジスタを介して前記制御信号に応じた電流
を流す第２の温度補償用トランジスタと、をさらに具備
し、前記電流制限用トランジスタは、前記第２の温度補
償用トランジスタを流れる電流に応じた電流を流すこと
を特徴とする付記１に記載の高周波増幅器バイアス回
路。
流す第１の温度補償用トランジスタと、前記第１の温度
補償用トランジスタを介して前記制御信号に応じた電流
を流す第２の温度補償用トランジスタと、をさらに具備
し、前記電流制限用トランジスタは、前記第２の温度補
償用トランジスタを流れる電流に応じた電流を流すこと
を特徴とする付記１に記載の高周波増幅器バイアス回
路。
【００６３】（付記３） 前記電流制限用トランジスタ
のサイズは、前記第２の温度補償用トランジスタのサイ
ズよりも大きいことを特徴とする付記２に記載の高周波
増幅器バイアス回路。
のサイズは、前記第２の温度補償用トランジスタのサイ
ズよりも大きいことを特徴とする付記２に記載の高周波
増幅器バイアス回路。
【００６４】（付記４） 外部から第２の制御信号が入
力される第２の制御入力端子と、前記第２の制御信号に
応じて前記第１の温度補償用トランジスタに流れる電流
を制御するバイアス電流微調整用トランジスタと、をさ
らに具備することを特徴とする付記１〜３のいずれか一
つに記載の高周波増幅器バイアス回路。
力される第２の制御入力端子と、前記第２の制御信号に
応じて前記第１の温度補償用トランジスタに流れる電流
を制御するバイアス電流微調整用トランジスタと、をさ
らに具備することを特徴とする付記１〜３のいずれか一
つに記載の高周波増幅器バイアス回路。
【００６５】（付記５） 増幅用トランジスタと、前記
増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイアス
回路と、を具備し、前記バイアス回路は、外部から制御
信号が入力される制御入力端子と、前記増幅用トランジ
スタのバイアス入力部に前記制御信号に応じたバイアス
電流を供給するバイアス供給用トランジスタと、前記増
幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バイアス供給
用トランジスタとの接続点にて前記バイアス供給用トラ
ンジスタに直列に接続され、かつ前記制御信号に応じた
電流をバイパスさせる電流制限用トランジスタと、を具
備することを特徴とする高周波電力増幅器。
増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイアス
回路と、を具備し、前記バイアス回路は、外部から制御
信号が入力される制御入力端子と、前記増幅用トランジ
スタのバイアス入力部に前記制御信号に応じたバイアス
電流を供給するバイアス供給用トランジスタと、前記増
幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バイアス供給
用トランジスタとの接続点にて前記バイアス供給用トラ
ンジスタに直列に接続され、かつ前記制御信号に応じた
電流をバイパスさせる電流制限用トランジスタと、を具
備することを特徴とする高周波電力増幅器。
【００６６】（付記６） 増幅用トランジスタと、前記
増幅用トランジスタにバイアス電流を供給する複数のバ
イアス回路と、を具備し、前記各バイアス回路は、外部
から制御信号が入力される制御入力端子と、前記増幅用
トランジスタのバイアス入力部に前記制御信号に応じた
バイアス電流を供給するバイアス供給用トランジスタ
と、前記増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バ
イアス供給用トランジスタとの接続点にて前記バイアス
供給用トランジスタに直列に接続され、かつ前記制御信
号に応じた電流をバイパスさせる電流制限用トランジス
タと、を具備することを特徴とする高周波電力増幅器。
増幅用トランジスタにバイアス電流を供給する複数のバ
イアス回路と、を具備し、前記各バイアス回路は、外部
から制御信号が入力される制御入力端子と、前記増幅用
トランジスタのバイアス入力部に前記制御信号に応じた
バイアス電流を供給するバイアス供給用トランジスタ
と、前記増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バ
イアス供給用トランジスタとの接続点にて前記バイアス
供給用トランジスタに直列に接続され、かつ前記制御信
号に応じた電流をバイパスさせる電流制限用トランジス
タと、を具備することを特徴とする高周波電力増幅器。
【００６７】（付記７） 増幅用トランジスタと、前記
増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイアス
回路と、を具備する増幅器が複数並列に接続されてお
り、前記各増幅器のバイアス回路は、外部から制御信号
が入力される制御入力端子と、対応する前記増幅用トラ
ンジスタのバイアス入力部に前記制御信号に応じたバイ
アス電流を供給するバイアス供給用トランジスタと、対
応する前記増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記
バイアス供給用トランジスタとの接続点にて前記バイア
ス供給用トランジスタに直列に接続され、かつ前記制御
信号に応じた電流をバイパスさせる電流制限用トランジ
スタと、を具備することを特徴とする高周波電力増幅
器。
増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイアス
回路と、を具備する増幅器が複数並列に接続されてお
り、前記各増幅器のバイアス回路は、外部から制御信号
が入力される制御入力端子と、対応する前記増幅用トラ
ンジスタのバイアス入力部に前記制御信号に応じたバイ
アス電流を供給するバイアス供給用トランジスタと、対
応する前記増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記
バイアス供給用トランジスタとの接続点にて前記バイア
ス供給用トランジスタに直列に接続され、かつ前記制御
信号に応じた電流をバイパスさせる電流制限用トランジ
スタと、を具備することを特徴とする高周波電力増幅
器。
【００６８】（付記８） 前記バイアス回路は、前記制
御信号に応じた電流を流す第１の温度補償用トランジス
タと、前記第１の温度補償用トランジスタを介して前記
制御信号に応じた電流を流す第２の温度補償用トランジ
スタと、をさらに具備し、前記電流制限用トランジスタ
は、前記第２の温度補償用トランジスタを流れる電流に
応じた電流を流すことを特徴とする付記５〜７のいずれ
か一つに記載の高周波電力増幅器。
御信号に応じた電流を流す第１の温度補償用トランジス
タと、前記第１の温度補償用トランジスタを介して前記
制御信号に応じた電流を流す第２の温度補償用トランジ
スタと、をさらに具備し、前記電流制限用トランジスタ
は、前記第２の温度補償用トランジスタを流れる電流に
応じた電流を流すことを特徴とする付記５〜７のいずれ
か一つに記載の高周波電力増幅器。
【００６９】（付記９） 前記電流制限用トランジスタ
のサイズは、前記第２の温度補償用トランジスタのサイ
ズよりも大きいことを特徴とする付記８に記載の高周波
電力増幅器。
のサイズは、前記第２の温度補償用トランジスタのサイ
ズよりも大きいことを特徴とする付記８に記載の高周波
電力増幅器。
【００７０】（付記１０） 前記バイアス回路は、外部
から第２の制御信号が入力される第２の制御入力端子
と、前記第２の制御信号に応じて前記第１の温度補償用
トランジスタに流れる電流を制御するバイアス電流微調
整用トランジスタと、をさらに具備することを特徴とす
る付記５〜９のいずれか一つに記載の高周波電力増幅
器。
から第２の制御信号が入力される第２の制御入力端子
と、前記第２の制御信号に応じて前記第１の温度補償用
トランジスタに流れる電流を制御するバイアス電流微調
整用トランジスタと、をさらに具備することを特徴とす
る付記５〜９のいずれか一つに記載の高周波電力増幅
器。
【００７１】（付記１１） 前記バイアス回路および前
記増幅用トランジスタは同一の半導体基板上に作製され
ていることを特徴とする付記５〜１０のいずれか一つに
記載の高周波電力増幅器。
記増幅用トランジスタは同一の半導体基板上に作製され
ていることを特徴とする付記５〜１０のいずれか一つに
記載の高周波電力増幅器。
【００７２】（付記１２） 増幅用トランジスタと、前
記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイア
ス回路とが同一の半導体基板上に作製された高周波電力
増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備し、前記バイア
ス回路は、外部から制御信号が入力される制御入力端子
と、前記増幅用トランジスタのバイアス入力部に前記制
御信号に応じたバイアス電流を供給するバイアス供給用
トランジスタと、前記増幅用トランジスタのバイアス入
力部と前記バイアス供給用トランジスタとの接続点にて
前記バイアス供給用トランジスタに直列に接続され、か
つ前記制御信号に応じた電流をバイパスさせる電流制限
用トランジスタと、を具備することを特徴とする通信装
置。
記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイア
ス回路とが同一の半導体基板上に作製された高周波電力
増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備し、前記バイア
ス回路は、外部から制御信号が入力される制御入力端子
と、前記増幅用トランジスタのバイアス入力部に前記制
御信号に応じたバイアス電流を供給するバイアス供給用
トランジスタと、前記増幅用トランジスタのバイアス入
力部と前記バイアス供給用トランジスタとの接続点にて
前記バイアス供給用トランジスタに直列に接続され、か
つ前記制御信号に応じた電流をバイパスさせる電流制限
用トランジスタと、を具備することを特徴とする通信装
置。
【００７３】（付記１３） 増幅用トランジスタと、前
記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給する複数の
バイアス回路とが同一の半導体基板上に作製された高周
波電力増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備し、前記
各バイアス回路は、外部から制御信号が入力される制御
入力端子と、前記増幅用トランジスタのバイアス入力部
に前記制御信号に応じたバイアス電流を供給するバイア
ス供給用トランジスタと、前記増幅用トランジスタのバ
イアス入力部と前記バイアス供給用トランジスタとの接
続点にて前記バイアス供給用トランジスタに直列に接続
され、かつ前記制御信号に応じた電流をバイパスさせる
電流制限用トランジスタと、を具備することを特徴とす
る通信装置。
記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給する複数の
バイアス回路とが同一の半導体基板上に作製された高周
波電力増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備し、前記
各バイアス回路は、外部から制御信号が入力される制御
入力端子と、前記増幅用トランジスタのバイアス入力部
に前記制御信号に応じたバイアス電流を供給するバイア
ス供給用トランジスタと、前記増幅用トランジスタのバ
イアス入力部と前記バイアス供給用トランジスタとの接
続点にて前記バイアス供給用トランジスタに直列に接続
され、かつ前記制御信号に応じた電流をバイパスさせる
電流制限用トランジスタと、を具備することを特徴とす
る通信装置。
【００７４】（付記１４） 増幅用トランジスタと、前
記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイア
ス回路とを具備する増幅器が複数並列に接続され、かつ
それら増幅器が同一の半導体基板上に作製された高周波
電力増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備し、前記各
増幅器のバイアス回路は、外部から制御信号が入力され
る制御入力端子と、対応する前記増幅用トランジスタの
バイアス入力部に前記制御信号に応じたバイアス電流を
供給するバイアス供給用トランジスタと、対応する前記
増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バイアス供
給用トランジスタとの接続点にて前記バイアス供給用ト
ランジスタに直列に接続され、かつ前記制御信号に応じ
た電流をバイパスさせる電流制限用トランジスタと、を
具備することを特徴とする通信装置。
記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイア
ス回路とを具備する増幅器が複数並列に接続され、かつ
それら増幅器が同一の半導体基板上に作製された高周波
電力増幅器をＲＦフロントエンド回路に具備し、前記各
増幅器のバイアス回路は、外部から制御信号が入力され
る制御入力端子と、対応する前記増幅用トランジスタの
バイアス入力部に前記制御信号に応じたバイアス電流を
供給するバイアス供給用トランジスタと、対応する前記
増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バイアス供
給用トランジスタとの接続点にて前記バイアス供給用ト
ランジスタに直列に接続され、かつ前記制御信号に応じ
た電流をバイパスさせる電流制限用トランジスタと、を
具備することを特徴とする通信装置。
【００７５】（付記１５） 前記バイアス回路は、前記
制御信号に応じた電流を流す第１の温度補償用トランジ
スタと、前記第１の温度補償用トランジスタを介して前
記制御信号に応じた電流を流す第２の温度補償用トラン
ジスタと、をさらに具備し、前記電流制限用トランジス
タは、前記第２の温度補償用トランジスタを流れる電流
に応じた電流を流すことを特徴とする付記１２〜１４の
いずれか一つに記載の通信装置。
制御信号に応じた電流を流す第１の温度補償用トランジ
スタと、前記第１の温度補償用トランジスタを介して前
記制御信号に応じた電流を流す第２の温度補償用トラン
ジスタと、をさらに具備し、前記電流制限用トランジス
タは、前記第２の温度補償用トランジスタを流れる電流
に応じた電流を流すことを特徴とする付記１２〜１４の
いずれか一つに記載の通信装置。
【００７６】（付記１６） 前記電流制限用トランジス
タのサイズは、前記第２の温度補償用トランジスタのサ
イズよりも大きいことを特徴とする付記１５に記載の通
信装置。
タのサイズは、前記第２の温度補償用トランジスタのサ
イズよりも大きいことを特徴とする付記１５に記載の通
信装置。
【００７７】（付記１７） 前記バイアス回路は、外部
から第２の制御信号が入力される第２の制御入力端子
と、前記第２の制御信号に応じて前記第１の温度補償用
トランジスタに流れる電流を制御するバイアス電流微調
整用トランジスタと、をさらに具備することを特徴とす
る付記１２〜１６のいずれか一つに記載の通信装置。
から第２の制御信号が入力される第２の制御入力端子
と、前記第２の制御信号に応じて前記第１の温度補償用
トランジスタに流れる電流を制御するバイアス電流微調
整用トランジスタと、をさらに具備することを特徴とす
る付記１２〜１６のいずれか一つに記載の通信装置。
【００７８】
【発明の効果】上述したように本発明によれば、電流制
限用トランジスタを設けたことにより、過電流破壊を防
止するための電流制限手段をバイアス回路内で実現する
ことができるので、従来増幅用トランジスタの出力側に
設けていた電流遮断回路や電流検出用抵抗などが不要と
なる。そのため、電力付加効率が低下するのを回避する
ことができる。また、制御信号の変動に対してバイアス
電流が一定値以下に制限されるので、制御信号の変動が
大きい場合でも安定したバイアス電流が得られる。さら
に、温度変化に対するバイアス電流の変動が従来よりも
小さくなるので、温度変化に対して安定な増幅器が得ら
れる。したがって、増幅器周辺回路の設計を簡略化する
ことが可能となるので、携帯通信機器の小型化および低
コスト化が可能となる。
限用トランジスタを設けたことにより、過電流破壊を防
止するための電流制限手段をバイアス回路内で実現する
ことができるので、従来増幅用トランジスタの出力側に
設けていた電流遮断回路や電流検出用抵抗などが不要と
なる。そのため、電力付加効率が低下するのを回避する
ことができる。また、制御信号の変動に対してバイアス
電流が一定値以下に制限されるので、制御信号の変動が
大きい場合でも安定したバイアス電流が得られる。さら
に、温度変化に対するバイアス電流の変動が従来よりも
小さくなるので、温度変化に対して安定な増幅器が得ら
れる。したがって、増幅器周辺回路の設計を簡略化する
ことが可能となるので、携帯通信機器の小型化および低
コスト化が可能となる。
【図１】本発明の実施の形態１にかかる高周波増幅器バ
イアス回路を用いた高周波電力増幅器の構成を示す回路
図である。
イアス回路を用いた高周波電力増幅器の構成を示す回路
図である。
【図２】本発明の実施の形態１にかかる高周波増幅器バ
イアス回路と従来の高周波増幅器バイアス回路について
制御入力電圧とバイアス電流との関係を示す特性図であ
る。
イアス回路と従来の高周波増幅器バイアス回路について
制御入力電圧とバイアス電流との関係を示す特性図であ
る。
【図３】本発明の実施の形態１にかかる高周波増幅器バ
イアス回路と従来の高周波増幅器バイアス回路について
温度とバイアス電流との関係を示す特性図である。
イアス回路と従来の高周波増幅器バイアス回路について
温度とバイアス電流との関係を示す特性図である。
【図４】実施の形態１にかかる高周波増幅器バイアス回
路の変形例を用いた高周波電力増幅器の構成を示す回路
図である。
路の変形例を用いた高周波電力増幅器の構成を示す回路
図である。
【図５】図４に示す高周波増幅器バイアス回路について
制御入力電圧とバイアス電流との関係を示す特性図であ
る。
制御入力電圧とバイアス電流との関係を示す特性図であ
る。
【図６】本発明の実施の形態２にかかる高周波電力増幅
器の構成を示すブロック図である。
器の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の実施の形態３にかかる高周波電力増幅
器の構成を示すブロック図である。
器の構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態４にかかる高周波電力増幅
器の構成を示すブロック図である。
器の構成を示すブロック図である。
【図９】本発明の実施の形態４にかかる高周波電力増幅
器をデジタル論理回路の出力信号により制御する例の構
成を示すブロック図である。
器をデジタル論理回路の出力信号により制御する例の構
成を示すブロック図である。
【図１０】図９に示す構成について、デジタル論理回路
の出力信号のレベルとバイアス回路の動作状態と出力電
力との関係を示す図表である。
の出力信号のレベルとバイアス回路の動作状態と出力電
力との関係を示す図表である。
【図１１】本発明の実施の形態５にかかる高周波電力増
幅器の構成を示すブロック図である。
幅器の構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明の実施の形態５にかかる高周波電力増
幅器をデジタル論理回路の出力信号により制御する例の
構成を示すブロック図である。
幅器をデジタル論理回路の出力信号により制御する例の
構成を示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態６にかかる通信装置の構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
【図１４】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。
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。
２，２ａ，２ｂ 高周波増幅器バイアス回路
２１ 増幅用トランジスタ
２２ バイアス供給用トランジスタ
２３ 第２の温度補償用トランジスタ
２４ 第１の温度補償用トランジスタ
２６ 電流制限用トランジスタ
２８ （第１の）制御入力端子
３１ 第２の制御入力端子
３３，３４ （バイアス電流微調整用）トランジスタ
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 1/04 Ｈ０４Ｂ 1/04 Ｅ
(56)参考文献 特開 平11−163640（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−214937（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−164249（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−65060（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−85550（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−51245（ＪＰ，Ａ)
特開2000−252766（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03F 1/30 - 1/32
H03F 1/52
H03F 3/21
Claims (6)
- 【請求項１】 外部から制御信号が入力される制御入力
端子と、 増幅用トランジスタのバイアス入力部に前記制御信号に
応じたバイアス電流を供給するバイアス供給用トランジ
スタと、 前記増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バイア
ス供給用トランジスタとの接続点にて前記バイアス供給
用トランジスタに直列に接続され、かつ前記制御信号に
応じた電流をバイパスさせる電流制限用トランジスタ
と、 を具備することを特徴とする高周波増幅器バイアス回
路。 - 【請求項２】 前記制御信号に応じた電流を流す第１の
温度補償用トランジスタと、 前記第１の温度補償用トランジスタを介して前記制御信
号に応じた電流を流す第２の温度補償用トランジスタ
と、 をさらに具備し、 前記電流制限用トランジスタは、前記第２の温度補償用
トランジスタを流れる電流に応じた電流を流すことを特
徴とする請求項１に記載の高周波増幅器バイアス回路。 - 【請求項３】 前記電流制限用トランジスタのサイズ
は、前記第２の温度補償用トランジスタのサイズよりも
大きいことを特徴とする請求項２に記載の高周波増幅器
バイアス回路。 - 【請求項４】 外部から第２の制御信号が入力される第
２の制御入力端子と、 前記第２の制御信号に応じて前記第１の温度補償用トラ
ンジスタに流れる電流を制御するバイアス電流微調整用
トランジスタと、 をさらに具備することを特徴とする請求項２または３に
記載の高周波増幅器バイアス回路。 - 【請求項５】 増幅用トランジスタと、 前記増幅用トランジスタにバイアス電流を供給するバイ
アス回路と、 を具備し、 前記バイアス回路は、 外部から制御信号が入力される制御入力端子と、 前記増幅用トランジスタのバイアス入力部に前記制御信
号に応じたバイアス電流を供給するバイアス供給用トラ
ンジスタと、 前記増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バイア
ス供給用トランジスタとの接続点にて前記バイアス供給
用トランジスタに直列に接続され、かつ前記制御信号に
応じた電流をバイパスさせる電流制限用トランジスタ
と、 を具備することを特徴とする高周波電力増幅器。 - 【請求項６】 増幅用トランジスタと、前記増幅用トラ
ンジスタにバイアス電流を供給するバイアス回路とが同
一の半導体基板上に作製された高周波電力増幅器をＲＦ
フロントエンド回路に具備し、 前記バイアス回路は、 外部から制御信号が入力される制御入力端子と、 前記増幅用トランジスタのバイアス入力部に前記制御信
号に応じたバイアス電流を供給するバイアス供給用トラ
ンジスタと、 前記増幅用トランジスタのバイアス入力部と前記バイア
ス供給用トランジスタとの接続点にて前記バイアス供給
用トランジスタに直列に接続され、かつ前記制御信号に
応じた電流をバイパスさせる電流制限用トランジスタ
と、 を具備することを特徴とする通信装置。
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