JP5105083B2 - Broadband power amplifier and bias control circuit - Google Patents
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本発明は、広帯域電力増幅装置およびバイアス制御回路に関し、特にバイアス電圧としてバースト状電圧を印加する広帯域電力増幅装置およびバイアス制御回路に関する。 The present invention relates to a broadband power amplifier and a bias control circuit, and more particularly to a broadband power amplifier and a bias control circuit that apply a burst voltage as a bias voltage.
VHF(very high frequency)あるいはUHF(ultra high frequency)帯の無線通信システム(一例として、移動体広帯域無線通信システム)が知られている(たとえば、特許文献1参照)。 A VHF (very high frequency) or UHF (ultra high frequency) band radio communication system (for example, a mobile broadband radio communication system) is known (for example, see Patent Document 1).
この無線通信システムでは、変調方式が多様化しているため、所要信号対雑音比(C/N:carrier to noise ratio)も大きくなり、通信の通達性を確保するため、電力増幅器は高出力化が要求される。 In this wireless communication system, the modulation schemes are diversified, so that the required signal-to-noise ratio (C / N) is also increased, and the power amplifier has a higher output in order to ensure the communication reachability. Required.
しかし、移動体の電源は有限であるため、電力消費の低減を行う必要がある。 However, since the power source of the moving body is limited, it is necessary to reduce power consumption.
図6は本発明に関連する広帯域電力増幅器の一例の回路図である。 FIG. 6 is a circuit diagram of an example of a broadband power amplifier related to the present invention.
同図を参照すると、本発明に関連する広帯域電力増幅器の一例は、ゲートバイアス回路5と、電力増幅器1と、負帰還回路2と、インダクタ6と、電源7とを含んで構成される。
Referring to the figure, an example of a broadband power amplifier related to the present invention includes a gate bias circuit 5, a
ゲートバイアス回路5は、ゲートバイアス部51と、抵抗52とを含んで構成される。ゲートバイアス部51は所定のゲートバイアス電圧を発生する。抵抗52は分圧抵抗である。
The gate bias circuit 5 includes a
電力増幅器1は、入力端子8と、容量素子(以下、コンデンサと記す)11と、トランジスタ12と、コンデンサ13と、出力端子9とを含んで構成される。
The
入力端子8には高周波信号が入力される。コンデンサ11および13は直流阻止用であり、高周波信号よりも十分低インピーダンスとなる値に設定される。
A high frequency signal is input to the input terminal 8.
トランジスタ12は一例として、VHFおよびUHFの増幅に適するDMOSFET(double diffusion metal oxide semiconductor field effect transistor)である。
For example, the
出力端子9からはトランジスタ12で増幅された高周波信号が出力される。
A high frequency signal amplified by the
負帰還回路2は、抵抗21と、コンデンサ22とを含んで構成される。
The
インダクタ6は高周波阻止用である。 The inductor 6 is for high frequency blocking.
電源7は電力増幅器1へ電力を供給するもので、一例として、移動体のバッテリーおよび電池等の直流電源である。
The
ゲートバイアス回路5は、常時電力増幅器1のトランジスタ12のゲートに所定のゲートバイアス電圧を供給する。
The gate bias circuit 5 constantly supplies a predetermined gate bias voltage to the gate of the
負帰還回路2は、電力増幅器1のトランジスタ(一例として、DMOSFET)12は低周波領域では利得が大きくなり、高周波領域では利得が低くなるため、周波数特性が平坦化するように、電力増幅器1のトランジスタ12のドレインからゲートへ負帰還をかける。
The
インダクタ6は電力増幅器1のドレインに常時バイアス電圧を供給する。
The inductor 6 always supplies a bias voltage to the drain of the
しかし、図6記載の関連する広帯域電力増幅器では、常時電力増幅器1にバイアス電圧が供給されるため、送信時以外でも待機電流が流れ、省電力化が困難という課題がある。
However, in the related broadband power amplifier shown in FIG. 6, since a bias voltage is always supplied to the
そこで、この課題を解決するための発明の一例が特許文献1に開示されている。この文献記載の発明は、電源をバースト動作させ、電力消費を低減させるというものである。
An example of an invention for solving this problem is disclosed in
また、この発明では電力増幅器の周波数帯域を拡大するため電力増幅器のFETのゲートとドレイン間に負帰還回路が接続されている。 In the present invention, a negative feedback circuit is connected between the gate and drain of the FET of the power amplifier in order to expand the frequency band of the power amplifier.
しかし、電源をバースト動作させた場合、電力増幅器のFETのゲートとドレイン間に接続される負帰還を介して、電源のバースト動作によるサージ電圧がFETのゲートに入力され、FETの特性劣化を及ぼすという課題がある。 However, when the power supply is operated in a burst mode, a surge voltage due to the burst operation of the power supply is input to the gate of the FET via negative feedback connected between the gate and drain of the FET of the power amplifier, and the characteristics of the FET are deteriorated. There is a problem.
この課題を解決するために特許文献1に記載の発明では、負帰還にさらにツェナーダイオードを設け、電源のバースト動作によるサージ電圧を抑えている。
In order to solve this problem, in the invention described in
すなわち、電源電圧の立ち上がりおよび立ち下がり時のサージ電圧のピークがツェナーダイオードによって所定電圧に抑えられる。 That is, the peak of the surge voltage at the rise and fall of the power supply voltage is suppressed to a predetermined voltage by the Zener diode.
また、関連する発明の他の例が特許文献2に開示されている。
Another example of the related invention is disclosed in
この発明は、MOSFET等の電圧制御型スイッチング素子のゲート制御装置に関するものであり、インバータ運転時のスイッチング素子オフ時に発生するサージ電圧を低く抑えることを特徴としている。 The present invention relates to a gate control device for a voltage-controlled switching element such as a MOSFET, and is characterized by suppressing a surge voltage generated when the switching element is turned off during inverter operation.
しかし、特許文献1開示の発明では、サージ電圧の抑制をツェナーダイオードで行っているため、ゲートバイアス電圧にツェナー電圧が加算され、ゲートバイアス電位がツェナー電位まで上昇するため、トランジスタの特性劣化を十分抑制できるとはいえない。
However, in the invention disclosed in
一方、特許文献2開示の発明は、スイッチング素子の破損を防止することを目的としたものであり、本発明の広帯域電力増幅器の省電力化およびトランジスタの特性劣化の抑制を目的とするものと目的が全く異なり、よって目的達成のための構成および効果も全く異なる。
On the other hand, the invention disclosed in
そこで本発明の目的は、省電力化が可能で、かつ関連技術よりもトランジスタの特性劣化を抑制することが可能な広帯域電力増幅装置およびバイアス制御回路を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a wideband power amplifying device and a bias control circuit that can save power and can suppress deterioration of transistor characteristics as compared with related art.
前記課題を解決するために本発明による広帯域電力増幅装置は、VHFおよびUHF用の広帯域電力増幅器と、前記広帯域電力増幅器の入力および出力間に設けられる負帰還回路と、前記広帯域電力増幅器の入力側または出力側にバイアス電圧としてバースト状電圧を印加するバースト制御回路と、前記バースト状電圧が前記広帯域電力増幅器に印加された際に前記広帯域電力増幅器の入力側に発生するサージ電圧を低減させるバイアス制御回路とを含み、前記バイアス制御回路はトランジスタを用いて前記サージ電圧を短絡させるサージ電圧短絡部を含むことを特徴とする。 Broadband power amplifier according to the present invention for solving the above problem is a wideband power amplifier for VHF and UHF, a negative feedback circuit provided between the input and the output of the wideband power amplifier, the input side of the wideband power amplifier or a burst control circuit for applying a burst voltage as a bias voltage to the output side, the wideband power input to the bias control for reducing a surge voltage generated by the amplifier when the burst voltage is applied to the wideband power amplifier The bias control circuit includes a surge voltage short-circuit unit that short-circuits the surge voltage using a transistor .
また、本発明によるバイアス制御回路は、VHFおよびUHF用の広帯域電力増幅器と、前記広帯域電力増幅器の入力および出力間に設けられる負帰還回路と、前記広帯域電力増幅器の入力側または出力側にバイアス電圧としてバースト状電圧を印加するバースト制御回路と、前記バースト状電圧が前記広帯域電力増幅器に印加された際に前記広帯域電力増幅器の入力側に発生するサージ電圧を低減させるバイアス制御回路とを含む広帯域電力増幅装置における前記バイアス制御回路であって、トランジスタを用いて前記サージ電圧を短絡させるサージ電圧短絡部を含むことを特徴とする。 The bias control circuit according to the invention, VHF and a broadband power amplifier for UHF, wherein the negative feedback circuit provided between the input and output of the wideband power amplifier, the bias voltage to the input or output side of said wide-band power amplifier A broadband control circuit that applies a burst voltage and a bias control circuit that reduces a surge voltage generated on the input side of the broadband power amplifier when the burst voltage is applied to the broadband power amplifier. The bias control circuit in an amplifying device includes a surge voltage short-circuit unit that short-circuits the surge voltage using a transistor .
本発明によれば、省電力化が可能で、かつ関連技術よりもトランジスタの特性劣化を抑制することが可能となる。 According to the present invention, power saving can be achieved, and deterioration of transistor characteristics can be suppressed more than in the related art.
まず、本発明の実施形態の説明に入る前に、本発明の動作原理について説明する。 First, before entering the description of the embodiment of the present invention, the operation principle of the present invention will be described.
図1は本発明に係る広帯域電力増幅装置の一例の動作原理を示す図である。なお、関連する広帯域電力増幅器の一例(図6参照)と同様の構成部分については同一番号を付し、その説明を省略する。 FIG. 1 is a diagram showing an operation principle of an example of a wideband power amplifying apparatus according to the present invention. In addition, the same number is attached | subjected about the same component as an example (refer FIG. 6) of a related broadband power amplifier, and the description is abbreviate | omitted.
同図を参照すると、本発明に係る広帯域電力増幅装置の一例は、電力増幅器1と、電力増幅器1の入力および出力間に設けられる負帰還回路2と、電力増幅器1の入力側または出力側にバイアス電圧としてバースト状電圧を印加するバースト制御回路3とを含んでいる。
Referring to the figure, an example of a wideband power amplifier according to the present invention includes a
さらに本発明に係る広帯域電力増幅装置の一例は、電力増幅器1の入力側に発生するサージ電圧を低減させるバイアス制御回路4を含み、バイアス制御回路4はサージ電圧を短絡するサージ電圧短絡部41を含んでいる。
Furthermore, an example of the broadband power amplifying device according to the present invention includes a
電力増幅器1の入力側または出力側には、バースト制御回路3によりバイアス電圧としてバースト状電圧が印加される。また、電力増幅器1の入力および出力間には、周波数特性を平坦化するための負帰還回路2が接続される。
A burst voltage is applied as a bias voltage by the burst control circuit 3 to the input side or the output side of the
仮に、バイアス制御回路4が存在しないとすると、バースト状電圧が電力増幅器1に印加されると、電力増幅器1の入力側にサージ電圧が発生する。
If the
しかし、本発明ではバイアス制御回路4が存在し、バースト状電圧が電力増幅器1に印加され、電力増幅器1の入力側にサージ電圧が発生すると、バイアス制御回路4内のサージ電圧短絡部41が、サージ電圧が発生している間強制的に電力増幅器1の入力側を短絡させる。
However, in the present invention, when the
以上説明したように、本発明によれば、電力増幅器1にバイアス電圧としてバースト状電圧が供給されるため、バイアス電圧が常時供給される場合に比べ、省電力化が可能となる。
As described above, according to the present invention, since a burst voltage is supplied to the
また、バイアス制御回路4内のサージ電圧短絡部41が、電源をバースト動作させた場合に電力増幅器1の入力側に発生するサージ電圧を短絡するため、サージ電圧を関連技術よりも抑制することが可能となる。
Moreover, since the surge voltage short-
以下、本発明の実施形態について説明する。まず、第1実施形態について説明する。図2は本発明に係る広帯域電力増幅装置の第1実施形態の回路図である。なお、図1および図6と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. First, the first embodiment will be described. FIG. 2 is a circuit diagram of the first embodiment of the broadband power amplifier according to the present invention. Components similar to those in FIGS. 1 and 6 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図2を参照すると、本発明に係る広帯域電力増幅装置の第1実施形態は、電力増幅器1と、電力増幅器1内の後述するトランジスタ12のゲートおよびドレイン間に接続される負帰還回路2とを含んで構成される。
Referring to FIG. 2, the first embodiment of the broadband power amplifying device according to the present invention includes a
さらに本発明に係る広帯域電力増幅装置の第1実施形態は、トランジスタ12のドレインにバイアス電圧としてバースト状電圧を印加するバースト制御回路3を含んで構成される。
Furthermore, the first embodiment of the broadband power amplifier according to the present invention includes a burst control circuit 3 that applies a burst voltage as a bias voltage to the drain of the
さらに本発明に係る広帯域電力増幅装置の第1実施形態は、電力増幅器1のゲートに発生するサージ電圧を低減させるゲートバイアス制御回路4と、所定のバイアス電圧を発生するゲートバイアス回路5とを含んで構成される。
Furthermore, the first embodiment of the broadband power amplifying device according to the present invention includes a gate
さらに本発明に係る広帯域電力増幅装置の第1実施形態は、インダクタ6と、一定電圧を発生する電源7とを含んで構成される。
Furthermore, the first embodiment of the broadband power amplifying apparatus according to the present invention includes an inductor 6 and a
電力増幅器1は、入力端子8と、コンデンサ11と、トランジスタ12と、コンデンサ13と、出力端子9とを含んで構成される。
The
入力端子8には高周波信号が入力される。コンデンサ11および13は直流阻止用であり、高周波信号よりも十分低インピーダンスとなる値に設定される。
A high frequency signal is input to the input terminal 8.
トランジスタ12は一例として、VHFおよびUHFの増幅に適するDMOSFETである。
For example, the
出力端子9からトランジスタ12で増幅された高周波信号が出力される。
A high frequency signal amplified by the
負帰還回路2は、抵抗21と、コンデンサ22とを含んで構成される。抵抗21の一端とコンデンサ22の一端とが直列に接続され、抵抗21の他端は電力増幅器1内のトランジスタ12のゲートに、コンデンサ22の他端はドレインにそれぞれ接続される。
The
すなわち、トランジスタ12は、低周波領域では利得が比較的大きく、高周波領域では利得が比較的低くなる傾向があるため、周波数特性が平坦化するように負帰還回路2を用いてトランジスタ12のドレインからゲートへ負帰還をかける。
That is, the
また、負帰還回路2は周波数特性を平坦化し増幅器の安定動作に寄与するが、抵抗21とコンデンサ22の直列接続であるため、バースト状の急峻な電圧をトランジスタ12のドレインに入力すると、微分されたサージ電圧波形がトランジスタ12のゲートに印加される。
The
バースト制御回路3はトランジスタ31と、トランジスタ31のゲートに接続され、トランジスタ31のオン・オフを制御するバースト制御部32とを含んで構成される。また、トランジスタ31のソースには電源7が接続される。
The burst control circuit 3 includes a
バースト制御部32は送信時のみ電源7の出力電圧を、インダクタ6を介して電力増幅器1内のトランジスタ12のドレインに供給するようトランジスタ31を制御する。
The
このため、トランジスタ31として高速スイッチングかつ低損失で大電流が扱えるFETを用いることが好ましい。
Therefore, it is preferable to use an FET that can handle a large current with high speed switching and low loss as the
ゲートバイアス制御回路4はサージ電圧短絡部41を構成するトランジスタ42と、トランジスタ42のベースとバースト制御回路3内のトランジスタ31のドレイン間に接続されるコンデンサ43と、トランジスタ42のコレクタと負帰還回路2の抵抗21の他端間に接続されるインダクタ44とを含んで構成される。また、トランジスタ42のエミッタは接地される。
The gate
トランジスタ42はバイポーラ形で構成する。これは、FETはカットオフ電圧が比較的高いためゲートバイアスを短絡できない可能性があるためである。
The
トランジスタ42は電力増幅器1内のトランジスタ12のゲートに発生するサージ電圧を短絡する。
The
コンデンサ43はサージ電圧を短絡する時間を設定する。インダクタ44はサージ電圧を短絡した際、トランジスタ12が高周波的に無負荷になるのを防止する。
The
ゲートバイアス回路5は、ゲートバイアス部51と、抵抗52とを含んで構成され、常時電力増幅器1のトランジスタ12のゲートに所定のゲートバイアス電圧を供給する。
The gate bias circuit 5 includes a
抵抗52は分圧抵抗であり、トランジスタ12のゲートインピーダンスに比べ十分大きな値とする。
The
インダクタ6は、電力増幅器1内のトランジスタ12のドレインにバイアスを供給するものであり、大電流が流れるため、低インピーダンスでかつ、電源7への高周波の漏洩を阻止するため、高周波的には高インピーダンスである必要がある。
The inductor 6 supplies a bias to the drain of the
電源7は電力増幅器1へ電力を供給するもので、一例として、移動体のバッテリーおよび電池等の直流電源である。
The
なお、本実施例では電力増幅器1のトランジスタ12をシングル構成としたが、これに限定されるものではなく、プッシュプル構成の場合も本発明の適用が可能である。
In this embodiment, the
また、負帰還回路2の抵抗21とコンデンサ22の配列については、逆でも本発明の適用が可能である。
The present invention can be applied to the arrangement of the
バースト制御回路3により送信時のみ電源7が投入されると、電力増幅器1内のトランジスタ12のゲートおよびドレイン間に接続された負帰還回路2を介してバースト動作によるサージ電圧が発生し、この電圧がトランジスタ12のゲートに入力される。したがって、トランジスタ12のゲートではゲートバイアス回路5が供給するゲートバイアス電圧にこのサージ電圧が重畳する。
When the
これに対し、ゲートバイアス制御回路4はこのサージ電圧を短絡させる。
In contrast, the gate
以下、第1実施形態の動作について詳細に説明する。 Hereinafter, the operation of the first embodiment will be described in detail.
図2を参照すると、バースト制御回路3により送信時に電源7が投入されると、電源7からの電圧はトランジスタ31およびインダクタ6を介して電力増幅器1内のトランジスタ12のドレインに印加される。これにより、負帰還回路2を介してトランジスタ12のゲートにはサージ電圧が重畳される。
Referring to FIG. 2, when the
一方、バースト制御回路3により送信時に電源7が投入されると、電源7からの電圧はゲートバイアス制御回路4のコンデンサ43を介してトランジスタ42のベースに入力される。
On the other hand, when the
これにより、トランジスタ42はオンとなり、トランジスタ12のゲートに重畳されたサージ電圧はインダクタ44およびトランジスタ42を介して接地、すなわち短絡される。
Thereby, the
また、トランジスタ42のベースにコンデンサ43が接続されているため、コンデンサ43の容量を変更することによりサージ電圧を短絡する時間を適宜設定することが可能となる。
In addition, since the
また、トランジスタ42のコレクタとトランジスタ12のゲート間にインダクタ44が接続されているため、サージ電圧を短絡した際にトランジスタ12が高周波的に無負荷になるのを防止することが可能となる。
In addition, since the
次に、図3を参照しながら、第1実施形態の動作の具体例について説明する。図3は第1実施形態の動作の具体例を示すタイミングチャートである。 Next, a specific example of the operation of the first embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a timing chart showing a specific example of the operation of the first embodiment.
同図(A)の電圧Vbstはバースト制御回路3内のバースト制御部32の出力であるバースト制御電圧を示している。バースト制御部32は送信時(時間t1)にバースト制御電圧V4を発生する。
A voltage Vbst in FIG. 5A indicates a burst control voltage that is an output of the
この電圧V4がバースト制御回路3内のトランジスタ31のゲートに印加されると、トランジスタ31はオンとなり、電源7の出力電圧V5が電力増幅器1内のトランジスタ12のドレインに印加される。同図(B)はトランジスタ12のドレインに印加されるドレイン電圧Vdを示している。
When this voltage V4 is applied to the gate of the
同図(C)は電力増幅器1内のトランジスタ12のゲート電圧を示している。電力増幅器1内のトランジスタ12のゲートには常時ゲートバイアス回路5からのゲートバイアス電圧Vg(電圧V1)が印加されている。しかし、負帰還回路2によりサージ電圧が発生している時間t1からt2の間、ゲートバイアス制御回路4によりゲートバイアス電圧Vgは短絡され、その結果ゲートバイアス電圧VgはV1からV3(0<V3<V1)に低下する。
FIG. 3C shows the gate voltage of the
同図(E)はトランジスタ12のドレイン電流Adを示している。電流A1は通常のゲートバイアス電圧およびドレイン電圧が投入されたときの待機電流を示す。同図は電源7の出力電圧V5が立ち上がった際にトランジスタ12のドレインに発生する突入電流は電流A1以下に抑制されることを示している。
FIG. 5E shows the drain current Ad of the
なお、同図(D)は関連技術における電力増幅器内のトランジスタのゲート電圧Vgを示しており、通常のゲートバイアス電圧V1を超えるサージ電圧V2(V2>V1)が時間t1からt2間に電力増幅器内のトランジスタのゲートに入力される様子を示している。 FIG. 4D shows the gate voltage Vg of the transistor in the power amplifier in the related art, and the surge voltage V2 (V2> V1) exceeding the normal gate bias voltage V1 is between time t1 and time t2. It shows a state where the signal is input to the gate of the transistor inside.
また、関連技術ではサージ電圧V2が電力増幅器内のトランジスタのゲートに入力されるため、通常の待機電流A1を遥かに超える突入電流A2(A2>A1)がそのトランジスタのドレインに流れ(同図(F)参照)、これがトランジスタの特性劣化の一因となっていた。 In the related art, since the surge voltage V2 is input to the gate of the transistor in the power amplifier, an inrush current A2 (A2> A1) far exceeding the normal standby current A1 flows to the drain of the transistor (FIG. F)), which contributed to the deterioration of transistor characteristics.
以上説明したように、本発明の第1実施形態によれば、電源をバースト動作させることによって発生するサージ電圧を短絡しているので、電力増幅器のトランジスタの特性劣化を適正に抑制することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment of the present invention, since the surge voltage generated by the burst operation of the power supply is short-circuited, it is possible to appropriately suppress the deterioration of the transistor characteristics of the power amplifier. It becomes.
また、電力増幅器の電源をバースト動作しているので、大幅な省電力化が可能となる。 In addition, since the power supply of the power amplifier is operated in a burst, significant power saving can be achieved.
さらに、サージ電圧が発生している間ゲートバイアス電圧を短絡しているので、バースト動作した際の突入電流も抑制することができ、これにより周辺回路の、瞬時電圧低下に伴う誤動作も防止することが可能となる。 In addition, since the gate bias voltage is short-circuited while the surge voltage is generated, inrush current during burst operation can also be suppressed, thereby preventing malfunction of peripheral circuits due to instantaneous voltage drop. Is possible.
次に、第2実施形態について説明する。図4は本発明に係る広帯域電力増幅装置の第2実施形態の回路図である。なお、図2と同様の構成部分には同一番号を付し、その説明を省略する。 Next, a second embodiment will be described. FIG. 4 is a circuit diagram of a second embodiment of the broadband power amplifier according to the present invention. In addition, the same number is attached | subjected to the component similar to FIG. 2, and the description is abbreviate | omitted.
同図を参照すると、第1実施形態(図2参照)との相違点はバースト電圧が電力増幅器1のゲートに印加される点と、ゲートバイアス制御回路4のトランジスタ42のベースに、コンデンサ43の代わりにタイマー回路48が接続される点である。その他の構成は第1実施形態と同様である。
Referring to this figure, the difference from the first embodiment (see FIG. 2) is that a burst voltage is applied to the gate of the
電力増幅器のトランジスタの種類によっては、ドレインバイアスのバースト動作を推奨しないものが存在する。このため、第2実施形態ではバースト制御についてさらに工夫している。 Some types of power amplifier transistors do not recommend drain bias burst operation. For this reason, in the second embodiment, the burst control is further devised.
本実施形態では、電源7は常に電力増幅器1のトランジスタの12のドレインに供給されている。
In the present embodiment, the
バースト制御回路3によりゲートバイアス回路5からのゲートバイアス電圧が電力増幅器1のトランジスタの12のゲートに印加される。
The burst control circuit 3 applies the gate bias voltage from the gate bias circuit 5 to the gate of the
ゲートバイアス制御回路4は、ゲートバイアス電圧が電力増幅器1のトランジスタの12のゲートに印加されたとき、タイマー回路48で設定した時間だけ電力増幅器1のトランジスタの12のゲートを短絡させる。
When a gate bias voltage is applied to the 12 gates of the transistors of the
すなわち、バースト制御回路3のバースト制御部32はトランジスタ31を制御するとともに、タイマー回路48も制御するよう構成されている。
That is, the
次に、図5を参照しながら、動作の具体例について説明する。図5は第2実施形態の動作の具体例を示すタイミングチャートである。 Next, a specific example of the operation will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a timing chart showing a specific example of the operation of the second embodiment.
まず、時間t1に、バースト制御部32がバースト制御電圧Vbcをトランジスタ31のゲートへ印加すると(同図(A)のバースト制御Vbc参照)、ゲートバイアス回路5からトランジスタ12のゲートへゲート電圧Vgが印加される。
First, at time t1, when the
また、時間t1に、バースト制御部32はタイマー回路48を制御し、タイマー回路48に予め設定した時間(時間t1から時間t2の間)だけ、トランジスタ42をオンにさせる(同図(A)のゲートバイアス制御Vgc参照)。
At time t1, the
このタイマー回路48からゲートバイアス制御電圧Vgcが入力されている間(時間t1から時間t2の間)、ゲートバイアス制御回路4のトランジスタ42はトランジスタ12のゲートを短絡する。
While the gate bias control voltage Vgc is input from the timer circuit 48 (between time t1 and time t2), the
同図(B)はトランジスタ12のドレインバイアス電圧Vdが常に電圧V5であることを示し、トランジスタ12のゲートバイアス電圧Vgは時間t1からt2の間、ゲートが短絡されることによりゲート電圧がV3に低下することを示している。電圧V1は通常のゲートバイアス電圧である。
FIG. 5B shows that the drain bias voltage Vd of the
同図(C)は電力増幅器1のトランジスタ12のドレイン電流Adの変化を
示したものであり、電源が投入される前および電源投入後時間t1からt2までの間は、ドレイン電流Adは待機電流A1よりも小さく、時間t2以降は待機電流A1となることを示している。同図に示すように時間t1からt2までの間の突入電流も抑制されている。
FIG. 3C shows the change of the drain current Ad of the
以上説明したように、本発明の第2実施形態によれば、ドレインバイアスを常に投入し、ゲートバイアスをバースト制御によって制御しているので、ドレインバイアスのバースト動作を推奨しないトランジスタにおいても第1実施形態と同様の効果が得られる。 As described above, according to the second embodiment of the present invention, since the drain bias is always applied and the gate bias is controlled by the burst control, the first embodiment is performed even in the transistor that does not recommend the drain bias burst operation. The same effect as the form can be obtained.
1 電力増幅器
2 負帰還回路
3 バースト制御回路
4 バイアス制御回路
5 ゲートバイアス回路
6,44 インダクタ
7 電源
8 入力端子
9 出力端子
10
11,13 コンデンサ
22,43 コンデンサ
12,31 トランジスタ
42 トランジスタ
21,52 抵抗
32 バースト制御部
41 サージ電圧短絡部
48 タイマー回路
51 ゲートバイアス部
1 Power amplifier
2 Negative feedback circuit
3 Burst control circuit
4 Bias control circuit
5
7 Power supply
8 Input terminal
9 Output terminal 10
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記広帯域電力増幅器の入力および出力間に設けられる負帰還回路と、
前記広帯域電力増幅器の入力側または出力側にバイアス電圧としてバースト状電圧を印加するバースト制御回路と、
前記バースト状電圧が前記広帯域電力増幅器に印加された際に前記広帯域電力増幅器の入力側に発生するサージ電圧を低減させるバイアス制御回路とを含み、
前記バイアス制御回路はトランジスタを用いて前記サージ電圧を短絡させるサージ電圧短絡部を含むことを特徴とする広帯域電力増幅装置。 A broadband power amplifier for VHF and UHF ;
A negative feedback circuit provided between the input and output of the broadband power amplifier;
A burst control circuit for applying a burst voltage as a bias voltage to the input side or output side of the broadband power amplifier;
And a bias control circuit for reducing a surge voltage which the burst voltage is generated at the input side of the wideband power amplifier when it is applied to the wideband power amplifier,
The wideband power amplifying apparatus according to claim 1, wherein the bias control circuit includes a surge voltage short-circuit unit that short-circuits the surge voltage using a transistor .
前記広帯域電力増幅器の入力および出力間に設けられる負帰還回路と、
前記広帯域電力増幅器の入力側または出力側にバイアス電圧としてバースト状電圧を印加するバースト制御回路と、
前記バースト状電圧が前記広帯域電力増幅器に印加された際に前記広帯域電力増幅器の入力側に発生するサージ電圧を低減させるバイアス制御回路とを含む広帯域電力増幅装置における前記バイアス制御回路であって、
トランジスタを用いて前記サージ電圧を短絡させるサージ電圧短絡部を含むことを特徴とするバイアス制御回路。 A broadband power amplifier for VHF and UHF ;
A negative feedback circuit provided between the input and output of the broadband power amplifier;
A burst control circuit for applying a burst voltage as a bias voltage to the input side or output side of the broadband power amplifier;
A said bias control circuit in a broadband power amplifier comprising a bias control circuit for reducing a surge voltage generated at the input side of the wideband power amplifier when the burst voltage is applied to the wideband power amplifier,
A bias control circuit comprising a surge voltage short-circuit portion that short-circuits the surge voltage using a transistor .
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