JP5652166B2 - Power amplifier, W-CDMA power amplifier, multiband power amplifier, and portable information terminal - Google Patents

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Description

本発明は、携帯電話装置のパワーアンプモジュール、特にマルチモード対応携帯電話装置のパワーアンプモジュールの線形電力増幅器に関する。   The present invention relates to a power amplifier module of a mobile phone device, and more particularly to a linear power amplifier of a power amplifier module of a multi-mode mobile phone device.

従来のパワーアンプモジュールの出力電力制御は、出力電力に応じたバイアス電流を各増幅段に供給する方法で実現されている。   The output power control of the conventional power amplifier module is realized by a method of supplying a bias current corresponding to the output power to each amplification stage.

例えば、特開2006−270670号公報(特許文献1)記載の発明では、出力電力に応じたバイアス電流を各増幅段に供給する方法を開示する。   For example, the invention described in Japanese Patent Laid-Open No. 2006-270670 (Patent Document 1) discloses a method of supplying a bias current corresponding to output power to each amplification stage.

特許文献1記載の技術では、入力電力が一定の状態で、電力増幅器出力にカプラを接続する。そして、このカプラの出力を検波し負帰還をかけバイアス電流を決定することで所望の出力電力がでる。出力電力が低い場合はバイアス電流を絞るので、各出力電力に対して必要最低限のバイアス電流を供給することが可能である。   In the technique described in Patent Document 1, a coupler is connected to the power amplifier output while the input power is constant. A desired output power is obtained by detecting the output of the coupler and applying a negative feedback to determine the bias current. Since the bias current is reduced when the output power is low, it is possible to supply the minimum necessary bias current for each output power.

特許文献1記載の電力増幅器では、出力電力が低い場合はバイアス電流を絞る。このため、各出力段の出力電力に対して必要最低限のバイアス電流を供給することが可能である。   In the power amplifier described in Patent Document 1, when the output power is low, the bias current is reduced. For this reason, it is possible to supply the minimum necessary bias current to the output power of each output stage.

一方、“Thermal Gain Variation Compensation Technique Using Thermistor on HPA Module for W−CDMA System”( 非特許文献1)では、バイアスを一定に設定し、入力信号を変化させることで、広い出力電力範囲でひずみを低減する技術が開示されている。   On the other hand, in “Thermal Gain Variation Compensation Technique Using Thermistor on HPA Module for W-CDMA System” (Non-patent Document 1), the bias is set to be constant and the input signal is changed to reduce the distortion in a wide output power range. Techniques to do this are disclosed.

特開2006−270670号公報JP 2006-270670 A

Y.Kuriyama et. al. “Thermal Gain Variation Compensation Technique Using Thermistor on HPA Module for W−CDMA System”, IECE Transaction on Electronics Vol. E91−C, No.12, December 2008 pp1933−1940Y. Kuriyama et. al. “Thermal Gain Variation Compensation Technology Using Thermistor on HPA Module for W-CDMA System”, IEEE Transaction on Electronics Vol. E91-C, no. 12, December 2008 pp 1933-1940

しかし、特許文献1記載の技術は、欧州における第2世代携帯電話の仕様であるGSMを念頭に置いたものである。従って、送信信号が一定の振幅を持つことが前提とされており、振幅ゆがみによる隣接チャネル漏洩電力(ACLR)劣化などの問題は想定されていない。   However, the technology described in Patent Document 1 is based on GSM, which is the specification of the second generation mobile phone in Europe. Accordingly, it is assumed that the transmission signal has a constant amplitude, and problems such as adjacent channel leakage power (ACLR) degradation due to amplitude distortion are not assumed.

また、非特許文献1の技術では、出力電力が低い場合には消費電流の低減が難しいという問題があった。   Further, the technique of Non-Patent Document 1 has a problem that it is difficult to reduce current consumption when output power is low.

本発明の目的は、利得可変手段として連続したバイアス電流制御と、離散的に利得を変化させる可変利得手段を併せ持ち、出力電力に応じてバイアス電流を削減することで最大出力電力以外の出力条件でも消費電流の削減が可能な手段を提供することにある。   The object of the present invention is to have both continuous bias current control as a gain variable means and variable gain means for discretely changing the gain, and by reducing the bias current according to the output power, even in output conditions other than the maximum output power. An object is to provide a means capable of reducing current consumption.

また、本発明の別の目的は、動作条件に応じて異なる温度補正係数が設定できるために出力電力の温度依存性を小さく抑える手段を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide means for suppressing temperature dependence of output power to be small because different temperature correction coefficients can be set according to operating conditions.

本発明の前記並びにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。   The above and other objects and novel features of the present invention will be apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次の通りである。   Of the inventions disclosed in the present application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.

本発明の代表的な実施の形態に関わる電力増幅器は、入力信号を増幅する第1の増幅器と、第1の増幅器の出力由来の信号を増幅する増幅経路と増幅を行わないバイパス経路とを有する第2の増幅器とを含み、第1の増幅器の出力が所定の閾値未満のとき第2の増幅器はバイパス経路を通して第1の増幅器の出力由来の信号を出力する。   A power amplifier according to a representative embodiment of the present invention includes a first amplifier that amplifies an input signal, an amplification path that amplifies a signal derived from the output of the first amplifier, and a bypass path that does not perform amplification. And the second amplifier outputs a signal derived from the output of the first amplifier through a bypass path when the output of the first amplifier is less than a predetermined threshold.

この電力増幅器は、更に第1の増幅器のバイアス電流を制御する設定回路と、第1の増幅器に入力されるバイアス電流を生成する第1のバイアス電流源を有し、この設定回路は第2の増幅器の入力信号の伝達経路及び内部温度によって第1のバイアス電流源の制御を行うことを特徴としても良い。   The power amplifier further includes a setting circuit that controls the bias current of the first amplifier, and a first bias current source that generates a bias current that is input to the first amplifier. The first bias current source may be controlled by the transmission path of the input signal of the amplifier and the internal temperature.

この電力増幅器の設定回路は、第2の増幅器の入力信号の伝達経路及び内部温度によって使い分ける第1の温度特性、及び第2の温度特性を有し、第1の温度特性及び第2の温度特性に基づき前記第1のバイアス電流源の出力電流を決定することを特徴としても良い。   The setting circuit of the power amplifier has a first temperature characteristic and a second temperature characteristic which are selectively used according to the transmission path of the input signal of the second amplifier and the internal temperature, and the first temperature characteristic and the second temperature characteristic. The output current of the first bias current source may be determined based on the above.

この電力増幅器は、更に第2の増幅器の伝達経路が増幅経路のときに入力されるバイアス電流を生成する第2のバイアス電流源を有し、設定回路は第2のバイアス電流源も制御することを特徴としても良い。   The power amplifier further includes a second bias current source that generates a bias current that is input when the transmission path of the second amplifier is an amplification path, and the setting circuit also controls the second bias current source. It may be characterized.

本発明の代表的な実施の形態に関わる別の電力増幅器は、入力信号を増幅する第1の増幅器と、第1の増幅器の出力由来の信号を増幅する第2の増幅器と、を含み、第1の増幅器は内部温度によって使い分けられる第1のバイアス電流源及び第2のバイアス電流源からの出力電流を使い分けて動作する。   Another power amplifier according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first amplifier that amplifies an input signal, and a second amplifier that amplifies a signal derived from the output of the first amplifier. One amplifier operates by selectively using output currents from the first bias current source and the second bias current source which are selectively used according to the internal temperature.

この電力増幅器は、更に第1の増幅器のバイアス電流を制御する設定回路を含み、設定回路は第1のバイアス電流源又は第2のバイアス電流源のいずれを用いるか及び内部温度によって使い分けられる第1の温度特性、及び第2の温度特性を有することを特徴としても良い。   The power amplifier further includes a setting circuit that controls the bias current of the first amplifier, and the setting circuit uses a first bias current source or a second bias current source, and a first circuit that is selectively used depending on the internal temperature. It is good also as having the temperature characteristic of this, and a 2nd temperature characteristic.

この電力増幅器は、前記第1のバイアス電流源又は前記第2のバイアス電流源のいずれを用いるかを該電力増幅器の期待する出力電力によって決定しても良い。   This power amplifier may determine whether to use the first bias current source or the second bias current source according to the output power expected by the power amplifier.

この電力増幅器の第1のバイアス電流源は該電力増幅器の出力電力が第2のバイアス電流源の想定する該電力増幅器の出力電力より小さく、第1のバイアス電流源で用いる第1の温度特性は非線形であることを特徴としても良い。   In the first bias current source of the power amplifier, the output power of the power amplifier is smaller than the output power of the power amplifier assumed by the second bias current source, and the first temperature characteristic used in the first bias current source is It may be characterized by being non-linear.

これらの電力増幅器を用いるW−CDMA用電力増幅器、マルチバンド用電力増幅器および携帯情報端末も本発明の射程に含まれる。   A W-CDMA power amplifier, a multiband power amplifier, and a portable information terminal using these power amplifiers are also included in the scope of the present invention.

本発明に関わる線形電力増幅器は、動作条件に応じた温度補正をバイアス回路で掛けるので、安定した出力電力を得ながら消費電流を削減することが可能となる。   Since the linear power amplifier according to the present invention performs temperature correction according to the operating conditions by the bias circuit, it is possible to reduce current consumption while obtaining stable output power.

本発明の第1の実施の形態に関わる電力増幅器のブロック図である。1 is a block diagram of a power amplifier according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に関わる別の電力増幅器のブロック図である。It is a block diagram of another power amplifier in connection with the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に関わる後段増幅器の利得変化を表すグラフである。It is a graph showing the gain change of the back | latter stage amplifier in connection with the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に関わる設定回路で用いる温度補正特性の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the temperature correction characteristic used with the setting circuit in connection with the 1st Embodiment of this invention. 後段増幅器のバイパスの具体的構成を表す回路図である。It is a circuit diagram showing the specific structure of the bypass of a back | latter stage amplifier. 図5の回路図を実装可能な状態にまで詳細化した等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram in which the circuit diagram of FIG. 本発明の第2の実施の形態に関わる電力増幅器のブロック図である。It is a block diagram of the power amplifier in connection with the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に関わる設定回路で用いる温度補正特性の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the temperature correction characteristic used with the setting circuit in connection with the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態における利得変化の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a gain change in a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に関わるGSM/EDGE/W−CDMA対応電力増幅器モジュールの構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing the structure of the power amplifier module corresponding to GSM / EDGE / W-CDMA in connection with the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に関わるGSM/EDGE/W−CDMA対応電力増幅器モジュールの別の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing another structure of the power amplifier module corresponding to GSM / EDGE / W-CDMA in connection with the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に関わるGSM/EDGE/W−CDMA対応電力増幅器モジュールの別の構成を表すブロック図である。It is a block diagram showing another structure of the power amplifier module corresponding to GSM / EDGE / W-CDMA in connection with the 3rd Embodiment of this invention. 図12のバイパス回路の詳細を示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the detail of the bypass circuit of FIG. 図13のバイパス回路のスミスチャ−トである。It is a Smith chart of the bypass circuit of FIG. 本発明の第4の実施の形態に関わる電力増幅器のブロック図である。It is a block diagram of the power amplifier in connection with the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態に関わる設定回路で用いる温度補正特性の一例を表すグラフである。It is a graph showing an example of the temperature correction characteristic used with the setting circuit in connection with the 4th Embodiment of this invention.

以下の実施の形態においては、便宜上その必要があるときは、複数のセクションまたは実施の形態に分割して説明する。しかし、特に明示した場合を除き、それは互いに無関係なものではなく、一方は他方の一部又は全部の変形例、詳細、補足説明などの関係にある。また、以下の実施の形態において、要素の数など(個数、数値、量、範囲などを含む)に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合などを除き、その特定の数に限定されるものでなく、特定の数以上でも以下でも良い。   In the following embodiment, when it is necessary for the sake of convenience, the description will be divided into a plurality of sections or embodiments. However, unless otherwise specified, it is not irrelevant to one another, and one is related to some or all of the other, details, supplementary explanations, and the like. Also, in the following embodiments, when referring to the number of elements (including the number, numerical value, quantity, range, etc.), especially when clearly indicated and when clearly limited to a specific number in principle, etc. Except for the specific number, the number may be more than or less than the specified number.

さらに、以下の実施の形態において、その構成要素は、特に明示した場合及び原理的に明らかに必須であると考えられる場合を除き、必ずしも必須のものでないことは言うまでもない。また、実施の形態の各機能ブロックを構成する回路素子は、特に制限されないが、CMOS(相補型MOSトランジスタ)等の集積回路技術によって、単結晶シリコンのような半導体基板上に形成される。なお、実施の形態で、MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:またはMOSFETトランジスタと略す)と記載した場合、ゲート絶縁膜として非酸化膜を除外するものではない。   Further, in the following embodiments, it is needless to say that the constituent elements are not necessarily essential unless particularly specified and apparently essential in principle. The circuit elements constituting each functional block of the embodiment are not particularly limited, but are formed on a semiconductor substrate such as single crystal silicon by an integrated circuit technology such as CMOS (complementary MOS transistor). Note that in the embodiment, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor: abbreviated as a MOSFET transistor) does not exclude a non-oxide film as a gate insulating film.

以下、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1は本発明の第1の実施の形態に関わる電力増幅器のブロック図である。この図を用いて本実施の形態について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram of a power amplifier according to the first embodiment of the present invention. This embodiment will be described with reference to this figure.

本発明の電力増幅器は、入力マッチング回路101、初段増幅器102−1、102−2、後段増幅器103−1、103−2、出力用位相シフト回路104、内部温度補償電流制御回路105、設定回路106を含んで構成される。また外部に存在する可変電圧源107が接続されている。   The power amplifier of the present invention includes an input matching circuit 101, first stage amplifiers 102-1, 102-2, rear stage amplifiers 103-1, 103-2, an output phase shift circuit 104, an internal temperature compensation current control circuit 105, and a setting circuit 106. It is comprised including. An external variable voltage source 107 is connected.

入力マッチング回路101はインピーダンスマッチングを行うと共に、入力信号に対して±45度の位相シフトを行うマッチング回路である。±45度の位相シフトにより、シフト後の二つの信号は直交することとなる。   The input matching circuit 101 is a matching circuit that performs impedance matching and performs a phase shift of ± 45 degrees with respect to an input signal. Due to the phase shift of ± 45 degrees, the two signals after the shift are orthogonal.

初段増幅器102−1、102−2は、入力マッチング回路101によってシフトされた2系統の信号を増幅する増幅回路である。   The first stage amplifiers 102-1 and 102-2 are amplification circuits that amplify the two systems of signals shifted by the input matching circuit 101.

後段増幅器103−1、103−2は、初段増幅器102−1、102−2で増幅された信号を更に増幅する増幅器Aとこの増幅器を有効にするか否かを決定するバイパス用スイッチBを含む増幅回路である。   The post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 include an amplifier A that further amplifies the signals amplified by the first-stage amplifiers 102-1 and 102-2 and a bypass switch B that determines whether to enable this amplifier. It is an amplifier circuit.

この後段増幅器103−1、103−2は以下のように制御される。   The post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 are controlled as follows.

すなわち、電力増幅器の出力電力が低くなるにつれて、外部に接続された可変電圧源107のバイアス電流を低減する。電力増幅器の出力電力が更に低くなると、バイパス用スイッチBがONすると同時に増幅器Aの動作が停止される点が後段増幅器103−1、103−2の特徴である。   That is, as the output power of the power amplifier becomes lower, the bias current of the variable voltage source 107 connected to the outside is reduced. When the output power of the power amplifier is further lowered, the feature of the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 is that the operation of the amplifier A is stopped simultaneously with the bypass switch B being turned on.

出力用位相シフト回路104は、後段増幅器103−1、103−2で増幅された各信号を位相シフトした後に合成するシフト回路及び合成回路である。   The output phase shift circuit 104 is a shift circuit and a combining circuit that combine the signals amplified by the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 after phase shifting.

内部温度補償電流制御回路105は、電力増幅器内の温度の変化を補償するための可変電流源である。この内部温度補償電流制御回路105によって初段増幅器102−1、102−2のバイアス電流を生成する。   The internal temperature compensation current control circuit 105 is a variable current source for compensating for a temperature change in the power amplifier. The internal temperature compensation current control circuit 105 generates bias currents for the first stage amplifiers 102-1 and 102-2.

設定回路106は、電力増幅器の動作設定に応じて内部温度補償電流制御回路105で用いる電圧の変更を行う可変電圧である。ここで「動作設定」とは後段増幅器103−1、103−2で電力増幅器Aを用いるか、電力増幅器Aを止めバイパス用スイッチBを接続するか、温度補正特性KT1もしくはKT2を意味する。   The setting circuit 106 is a variable voltage that changes the voltage used in the internal temperature compensation current control circuit 105 according to the operation setting of the power amplifier. Here, “operation setting” means that the power amplifier A is used in the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2, the power amplifier A is stopped and the bypass switch B is connected, or the temperature correction characteristic KT 1 or KT 2.

外部素子である可変電圧源107は、後段増幅器103−1、103−2のバイアス電流を生成する可変電圧源である。   A variable voltage source 107, which is an external element, is a variable voltage source that generates a bias current for the post-stage amplifiers 103-1, 103-2.

これらの構成を踏まえ動作の説明を行う。   The operation will be described based on these configurations.

まず、該電力増幅器に信号が入力されると、入力マッチング回路101で入力された信号を2つに分配し、分配されたそれぞれの信号は、+45度と−45度位相シフトされ、入力マッチング回路101から出力される。つまり、この分配されたそれぞれの信号は、互いに90度位相差で分離されている。分離後の信号を初段増幅器102−1、102−2に出力する。   First, when a signal is input to the power amplifier, the signal input by the input matching circuit 101 is divided into two, and each of the distributed signals is phase-shifted by +45 degrees and −45 degrees, and the input matching circuit 101. That is, the distributed signals are separated from each other by a phase difference of 90 degrees. The separated signals are output to the first stage amplifiers 102-1 and 102-2.

初段増幅器102−1、102−2に入力された信号は内部温度補償電流制御回路105の出力するバイアス電流によってバイアスされる。その後、初段増幅器102−1、102−2内の図示しないFETによって、入力信号は増幅される。   The signals input to the first stage amplifiers 102-1 and 102-2 are biased by the bias current output from the internal temperature compensation current control circuit 105. Thereafter, the input signal is amplified by an FET (not shown) in the first stage amplifiers 102-1 and 102-2.

ここで設定回路106は、1)後段増幅器103−1、103−2が動作している場合、2)後段増幅器103−1、103−2が停止している場合、にそれぞれ対応するために、温度補正係数を複数持ち、これら複数の係数を適宜切り替えて動作させる。   Here, the setting circuit 106 corresponds to 1) when the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 are operating, and 2) when the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 are stopped, respectively. A plurality of temperature correction coefficients are provided, and the plurality of coefficients are appropriately switched to operate.

可変電圧源107は、後段増幅器103−1、103−2に対してバイアス電圧を供給するための可変電圧源である。   The variable voltage source 107 is a variable voltage source for supplying a bias voltage to the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2.

なお、この回路は2段階増幅の場合であるが、3段階増幅であっても適用可能である。図2は、本発明の第1の実施の形態に関わる別の電力増幅器のブロック図である。   Although this circuit is a case of two-stage amplification, it can be applied even to three-stage amplification. FIG. 2 is a block diagram of another power amplifier according to the first embodiment of the present invention.

この図2の場合、中段増幅器108−1、108−2が挿入され、これらへのバイアス電流供給手段として定電流源109が追加されている。   In the case of FIG. 2, middle stage amplifiers 108-1 and 108-2 are inserted, and a constant current source 109 is added as means for supplying a bias current thereto.

この図の場合、設定回路106は中段増幅器108−1、108−2と後段増幅器103−1、103−2の双方を考慮して係数を定義しても良い。また、いずれか一方のみを考慮して設定回路106の係数を決定しても良い。   In the case of this figure, the setting circuit 106 may define the coefficients in consideration of both the middle stage amplifiers 108-1 and 108-2 and the subsequent stage amplifiers 103-1 and 103-2. Further, the coefficient of the setting circuit 106 may be determined in consideration of only one of them.

次に、本実施の形態における利得の変化を説明する。   Next, a change in gain in the present embodiment will be described.

図3は、本発明の第1の実施の形態に関わる後段増幅器103−1、103−2の利得変化を表すグラフである。本グラフの横軸は出力電力を、縦軸は増幅器全体の増幅率をそれぞれ表す。   FIG. 3 is a graph showing the gain change of the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis of this graph represents output power, and the vertical axis represents the amplification factor of the entire amplifier.

出力電力が低い間は、利得が低くても十分な出力を得ることができる。従って、後段増幅器103−1、103−2のバイパスBを経由して、初段増幅器102−1、102−2の出力を出力用位相シフト回路104に導く。この間後段増幅器103−1、103−2での増幅は行われないこととなり、バイパス回路の損失と初段増幅器の利得が相殺し、全体の増幅率は例えば0.0dB固定となる。   While the output power is low, a sufficient output can be obtained even if the gain is low. Therefore, the outputs of the first stage amplifiers 102-1 and 102-2 are guided to the output phase shift circuit 104 via the bypass B of the rear stage amplifiers 103-1 and 103-2. During this time, amplification by the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 is not performed, the loss of the bypass circuit and the gain of the first-stage amplifier cancel each other, and the overall gain is fixed at, for example, 0.0 dB.

一方、出力電力が一定の値を超えると(図3では0dBm)、後段増幅器103−1、103−2は信号の内部経路を増幅器A経由に変更する。   On the other hand, when the output power exceeds a certain value (0 dBm in FIG. 3), the rear-stage amplifiers 103-1 and 103-2 change the internal signal path to the amplifier A.

この後、初段増幅器102−1、102−2の出力に従って、バイアス電圧(図1の可変電圧源107により)増大させ、線形性を維持しつつ後段増幅器103−1、103−2は利得を上げていく。出力電力が27dBmの時には、後段全体の利得は26.5dBmにもなる。   Thereafter, the bias voltage (by the variable voltage source 107 in FIG. 1) is increased according to the outputs of the first stage amplifiers 102-1 and 102-2, and the subsequent stage amplifiers 103-1 and 103-2 increase the gain while maintaining linearity. To go. When the output power is 27 dBm, the overall gain of the subsequent stage is 26.5 dBm.

なお、出力電力が一定の値を切ったときも同様となる。出力電力を下げる際には、入力信号を下げると同時に2段目増幅器のバイアス電圧(=図1の可変電圧源107の電圧値)も下げる。これにより、増幅器の利得も減少する。   The same applies when the output power falls below a certain value. When the output power is lowered, the input signal is lowered and the bias voltage of the second-stage amplifier (= the voltage value of the variable voltage source 107 in FIG. 1) is also lowered. This also reduces the gain of the amplifier.

出力電力が0dBmまで低下すると、後段増幅器103−1、103−2は増幅器Aの動作を止め、後段増幅器103−1、103−2は信号の内部経路をバイパスB側に変更する。   When the output power decreases to 0 dBm, the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 stop the operation of the amplifier A, and the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 change the signal internal path to the bypass B side.

このように動作させることで、電力増幅器の消費電力を大幅に低減させることが可能となる。   By operating in this way, the power consumption of the power amplifier can be greatly reduced.

図4は、本発明の第1の実施の形態に関わる設定回路106で用いる温度補正特性KT1、KT2の一例を表すグラフである。横軸が電力増幅器の動作時の温度であり、縦軸が内部温度補償電流制御回路105の出力を表す。   FIG. 4 is a graph showing an example of temperature correction characteristics KT1 and KT2 used in the setting circuit 106 according to the first embodiment of the present invention. The horizontal axis represents the temperature during operation of the power amplifier, and the vertical axis represents the output of the internal temperature compensation current control circuit 105.

温度補正特性KT1は通常動作時、すなわち後段増幅器103−1、103−2の増幅器Aが動作している場合の特性を表す。一方温度補正特性KT2は、後段増幅器103−1、103−2の増幅器Aが停止し、バイパスB経由で信号が出力用位相シフト回路104に送られている状態の特性を示す。   The temperature correction characteristic KT1 represents a characteristic during normal operation, that is, when the amplifier A of the post-stage amplifiers 103-1, 103-2 is operating. On the other hand, the temperature correction characteristic KT2 indicates a characteristic in a state where the amplifier A of the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2 is stopped and a signal is sent to the output phase shift circuit 104 via the bypass B.

この図のように、温度と後段増幅器103−1、103−2内の増幅器Aの動作/停止に従い、温度補正特性KT1、KT2の設定が必要となる。   As shown in this figure, the temperature correction characteristics KT1 and KT2 need to be set according to the temperature and the operation / stop of the amplifier A in the post-stage amplifiers 103-1 and 103-2.

図5は、後段増幅器103−1、103−2のバイパスBの具体的構成を表す回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific configuration of bypass B of post-stage amplifiers 103-1 and 103-2.

図2では、増幅器AおよびバイパスBと書いたが、例えば実際には本図のような構成を採る。   In FIG. 2, the amplifier A and the bypass B are written. However, for example, the configuration shown in FIG.

増幅器Aは、抵抗Arを周辺回路として有するトランジスタ等の増幅回路である。   The amplifier A is an amplifier circuit such as a transistor having a resistor Ar as a peripheral circuit.

バイパスBは、抵抗Rb、スイッチSb、容量Cbを含んで構成される。   The bypass B includes a resistor Rb, a switch Sb, and a capacitor Cb.

スイッチSbは、バイパスBを経由させるか否かを決定するスイッチである。   The switch Sb is a switch that determines whether or not to pass through the bypass B.

容量Cbは直流成分をカットするための直流カット用容量である。   The capacitor Cb is a DC cutting capacitor for cutting a DC component.

抵抗Rbはインピーダンス調整用の抵抗である。   The resistor Rb is a resistor for adjusting impedance.

容量Cbと抵抗Rbの直列接続によって、このバイパスBのインピーダンスは決定される。   The impedance of the bypass B is determined by the series connection of the capacitor Cb and the resistor Rb.

そして、信号がバイパスBを経由する場合においても、抵抗Rbと容量Cbにより、初段増幅器102−1、102−2の出力を、出力用位相シフト回路104に低損失で導くことが可能となっている。つまり、バイパスBの入出力部は、十分にインピーダンス整合を取ることが可能となっている。   Even when the signal passes through the bypass B, the outputs of the first stage amplifiers 102-1 and 102-2 can be guided to the output phase shift circuit 104 with low loss by the resistor Rb and the capacitor Cb. Yes. That is, the input / output unit of the bypass B can sufficiently perform impedance matching.

増幅器Aの入力インピーダンスも出力インピーダンスもリアクタンス成分を持つ。   Both the input impedance and the output impedance of the amplifier A have reactance components.

図6は、図5の回路図を実装可能な状態にまで詳細化した等価回路図である。図5と異なり、この図においては、スイッチSbはFETで構成される。スイッチのゲート電位は増幅器Aのゲート電圧と相補的に制御される。   FIG. 6 is an equivalent circuit diagram that details the circuit diagram of FIG. 5 to a state where it can be mounted. Unlike FIG. 5, in this figure, the switch Sb is formed of an FET. The gate potential of the switch is controlled complementarily to the gate voltage of the amplifier A.

最大出力時には開いているスイッチの波形が歪む場合がある。これを抑圧するために、スイッチを構成するFETを直列に接続する。   At the maximum output, the open switch waveform may be distorted. In order to suppress this, FETs constituting the switch are connected in series.

また、増幅器A側の入出力切り替え様にスイッチSbiasを含む。このスイッチSbiasは二つのFETを含んで構成しており、可変電圧源107からの出力電圧を抵抗Arに入力するかを決定する。このスイッチSbiasもスイッチSbと同じ制御信号で制御される。   Further, a switch Sbias is included for switching input / output on the amplifier A side. The switch Sbias includes two FETs, and determines whether the output voltage from the variable voltage source 107 is input to the resistor Ar. This switch Sbias is also controlled by the same control signal as the switch Sb.

以上のような構成により、動作形態の異なる大出力時と小出力時で温度特性の補正を変えることで安定して低消費電力で駆動する増幅器を実現することが可能となる。   With the configuration as described above, it is possible to realize an amplifier that can be stably driven with low power consumption by changing the correction of the temperature characteristics at the time of large output and small output with different operation forms.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態に付いて図を用いて説明する。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図7は、本発明の第2の実施の形態に関わる電力増幅器のブロック図である。     FIG. 7 is a block diagram of a power amplifier according to the second embodiment of the present invention.

この電力増幅器への入力信号は、±45度の位相シフトを兼ねた入力マッチング回路101を介して、1組の初段増幅器102−1、102−2に分配される。そして後段増幅器103−3、103−4(第1の実施の形態と相違し、バイパスが存在しないもの)の出力を出力用位相シフト回路104で再度位相をシフトして出力を合成する。   An input signal to this power amplifier is distributed to a pair of first stage amplifiers 102-1 and 102-2 via an input matching circuit 101 that also serves as a phase shift of ± 45 degrees. Then, the output of the post-stage amplifiers 103-3 and 103-4 (different from the first embodiment and having no bypass) is shifted in phase again by the output phase shift circuit 104 to synthesize the outputs.

後段増幅器103−3、103−4は、該電力増幅器で期待される出力電力が低くなるにつれて、バイアス電圧(可変電圧源107に依存)が低くなるように制御される。更に想定される出力電力が低くなると、初段増幅器102−1、102−2のバイアス電流を低く設定する。   The post-stage amplifiers 103-3 and 103-4 are controlled such that the bias voltage (depending on the variable voltage source 107) decreases as the output power expected by the power amplifier decreases. When the assumed output power is further reduced, the bias currents of the first stage amplifiers 102-1 and 102-2 are set low.

初段増幅器102−1、102−2のバイアス電流を低く設定する場合、利得補正のため、過度にバイアス電流が低下する可能性が高くなる。そこでバイアス電流源を二つ設け、スイッチ110で切り替えることで制御することを特徴とする。   When the bias currents of the first stage amplifiers 102-1 and 102-2 are set to be low, there is a high possibility that the bias current is excessively reduced due to gain correction. Therefore, two bias current sources are provided and controlled by switching with a switch 110.

図8は、本発明の設定回路106で用いる温度補正特性KT1、KT2の一例を表すグラフである。なお、図4同様、横軸が電力増幅器の動作時の温度であり、縦軸が内部温度補償電流制御回路105の出力を表す。   FIG. 8 is a graph showing an example of the temperature correction characteristics KT1 and KT2 used in the setting circuit 106 of the present invention. As in FIG. 4, the horizontal axis represents the temperature during operation of the power amplifier, and the vertical axis represents the output of the internal temperature compensation current control circuit 105.

本実施の形態では、温度補正特性KT1を線形のまま維持するのに対し、温度補正特性KT2を非線形にするところに特徴がある。このようにすることで、バイアス電流が一様に低下することを防止している。   The present embodiment is characterized in that the temperature correction characteristic KT1 is kept linear while the temperature correction characteristic KT2 is made non-linear. By doing so, it is possible to prevent the bias current from decreasing uniformly.

図9は、本発明の第2の実施の形態における利得変化の一例を示すグラフである。本グラフでは最大出力電力を27dBmとしている。   FIG. 9 is a graph showing an example of a gain change in the second embodiment of the present invention. In this graph, the maximum output power is 27 dBm.

本実施の形態では、出力電力を下げる場合には入力信号のレベルを下げると同時に、後段増幅器103−3、103−4のバイアス電流を下げ、該電力増幅器の利得を低下させる。   In the present embodiment, when the output power is lowered, the level of the input signal is lowered, and at the same time, the bias currents of the subsequent amplifiers 103-3 and 103-4 are lowered to lower the gain of the power amplifier.

出力電力が13.5dBmまで下がると、初段増幅器のバイアス電流を低減し、更に該電力増幅器全体としての利得の低下を図る。   When the output power is reduced to 13.5 dBm, the bias current of the first stage amplifier is reduced, and the gain of the power amplifier as a whole is further reduced.

このように動作させることで、電力増幅器の消費電力を大幅に低減することが可能となる。また、第1の実施の形態同様、動作形態の異なる大出力時と小出力時で温度特性の補正を変えることで、低消費電力動作が可能な増幅器を実現することが可能となる。   By operating in this way, the power consumption of the power amplifier can be greatly reduced. Further, as in the first embodiment, it is possible to realize an amplifier capable of low power consumption operation by changing the correction of the temperature characteristic between the large output and the small output in different operation forms.

(第3の実施の形態)
次に本発明の第3の実施の形態に付いて説明する。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.

図10は、本発明の第3の実施の形態に関わるGSM/EDGE/W−CDMA対応電力増幅器モジュールの構成を表すブロック図である。   FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a GSM / EDGE / W-CDMA compatible power amplifier module according to the third embodiment of the present invention.

この図では信号の搬送波周波数が1GHz、2GHz帯に対応したGSM/EDGE対応増幅器と、信号の搬送波周波数が1GHz、2GHz帯に対応したW−CDMA増幅器と、制御用のデジタル信号インターフェース回路IF(本図ではSPI BUSを想定)を含んで構成される。   In this figure, a GSM / EDGE compatible amplifier that supports signal carrier frequencies of 1 GHz and 2 GHz, a W-CDMA amplifier that supports signal carrier frequencies of 1 GHz and 2 GHz, and a digital signal interface circuit IF for control (this book) In the figure, an SPI BUS is assumed).

電力増幅器モジュールの信号が入力される端子は、搬送波周波数に応じて1GHz帯用(LBIN端子)、2GHz帯用(HBIN端子)が用意されている。入力信号は、入力信号の搬送波周波数帯に対応する入力分波回路(1GHz側:SWl、2GHz側SWh)に入力される。入力分波回路に入力された信号は、対応する通信方式に応じてGSM/EDGE増幅器またはW−CDMA増幅器に出力される。W−CDMA増幅器ではバランスマッチング回路を、送受信で同一の周波数を時分割で用いるGSM/EDGE増幅器ではマッチング回路を経由することとなる。   Terminals to which signals of the power amplifier module are input are prepared for 1 GHz band (LBIN terminal) and 2 GHz band (HBIN terminal) according to the carrier frequency. The input signal is input to an input demultiplexing circuit (1 GHz side: SW1, 2 GHz side SWh) corresponding to the carrier frequency band of the input signal. The signal input to the input branching circuit is output to the GSM / EDGE amplifier or the W-CDMA amplifier according to the corresponding communication method. In a W-CDMA amplifier, a balance matching circuit is passed, and in a GSM / EDGE amplifier that uses the same frequency in time division for transmission and reception, a matching circuit is passed.

各増幅器のバイアス設定条件は、制御用のデジタル信号インターフェース回路IFからデジタルアナログ変換回路DACでアナログ形式に変更された後に、各増幅器向けのバイアス回路に伝達される。この際、デジタルアナログ変換回路DACから図1の設定回路106や可変電圧源107に対しても設定値が送信される。   The bias setting condition of each amplifier is transmitted from the control digital signal interface circuit IF to the analog format by the digital / analog conversion circuit DAC and then transmitted to the bias circuit for each amplifier. At this time, the set value is also transmitted from the digital-analog converter circuit DAC to the setting circuit 106 and the variable voltage source 107 in FIG.

各増幅器で増幅された後、マッチング回路(GSM/EDGE)、出力マッチング回路(W−CDMA)を経由した後、外部端子から出力される。図面上では、W−CDMA高バンド側の増幅器の出力端子はHBOUT W−CDMA、W−CDMA低バンド側の増幅器の出力端子はLBOUT W−CDMAとしている。また、GSM/EDGE高バンド側の出力端子はHBOUT GSM、GSM/EDGE低バンド側の出力端子はLBOUT WGSMとしている。   After being amplified by each amplifier, it is output from an external terminal after passing through a matching circuit (GSM / EDGE) and an output matching circuit (W-CDMA). In the drawing, the output terminal of the W-CDMA high band side amplifier is HBOUT W-CDMA, and the output terminal of the W-CDMA low band side amplifier is LBOUT W-CDMA. The output terminal on the GSM / EDGE high band side is HBOUT GSM, and the output terminal on the GSM / EDGE low band side is LBOUT WGSM.

この出力端子から先は、用途に応じた回路構成がなされている。例えば、W−CDMAではバンドがいくつかに分かれているため、各バンドに応じた回路に入力されるようにスイッチで分岐される。一方GSM/EDGEは特に手を加えられることなく、そのまま電力増幅器モジュールの出力として、外部に出力される。   From this output terminal, a circuit configuration corresponding to the application is made. For example, in W-CDMA, since the band is divided into several, it is branched by a switch so as to be input to a circuit corresponding to each band. On the other hand, GSM / EDGE is output to the outside as it is as the output of the power amplifier module without any particular modification.

次に本発明の第3の別の実施の形態に付いて図を用いて説明する。   Next, a third alternative embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図11は、本発明の第3の実施の形態に関わるGSM/EDGE/W−CDMA対応電力増幅器モジュールの別の構成を表すブロック図である。なお、本図においては出力側の外部端子以降は図10と同様であるので省略している。また、使用する周波数や、通信方式は第3の実施の形態と同様である。   FIG. 11 is a block diagram showing another configuration of the GSM / EDGE / W-CDMA compatible power amplifier module according to the third embodiment of the present invention. In this figure, the external terminals on the output side are the same as those in FIG. Further, the frequency to be used and the communication method are the same as those in the third embodiment.

この実施の形態では、GSM/EDGE増幅器に関しては、各電力増幅器の出力にカプラCAPl、CAPhを設ける点に特徴がある。これらのカプラでアンプの出力を検波し、帰還をかけることで、出力電力制御電圧Vramp信号に対応した電力を安定して出力できる。   In this embodiment, the GSM / EDGE amplifier is characterized in that couplers CAPl and CAPh are provided at the output of each power amplifier. By detecting the output of the amplifier with these couplers and applying feedback, power corresponding to the output power control voltage Vramp signal can be stably output.

また、図12は、本発明の第3の実施の形態に関わるGSM/EDGE/W−CDMA対応電力増幅器モジュールの別の構成を表すブロック図である。この図は図11の構成を基礎としており、GSM/EDGE増幅器に関連した処理については図11と同様である。   FIG. 12 is a block diagram showing another configuration of the GSM / EDGE / W-CDMA compatible power amplifier module according to the third embodiment of the present invention. This figure is based on the configuration of FIG. 11, and the processing related to the GSM / EDGE amplifier is the same as that of FIG.

本実施の形態では、W−CDMA増幅器側の処理に特徴がある。W−CDMA増幅器側の前段にスイッチSWp1、SWp2を設ける。そしてこのスイッチを低出力動作時にはAllBypassを通して信号が流れるように制御する。これによりW−CDMA使用時の低出力時には完全に電力増幅器を停止することで消費電力の低減を図ることが可能となる。   This embodiment is characterized by processing on the W-CDMA amplifier side. Switches SWp1 and SWp2 are provided in the previous stage on the W-CDMA amplifier side. The switch is controlled so that a signal flows through the AllBypass during a low output operation. As a result, the power consumption can be reduced by completely stopping the power amplifier at the time of low output when using W-CDMA.

図13は、図12のバイパス回路の詳細を示す概念図である。また、図14は図13のバイパス回路の出力端(図13 A参照)から見たインピーダンスのスミスチャ−ト表記である。   FIG. 13 is a conceptual diagram showing details of the bypass circuit of FIG. 14 is a Smith chart of impedance viewed from the output terminal (see FIG. 13A) of the bypass circuit of FIG.

本図、及び図12からも明らかな通り、このバイパス回路ではスイッチを入力部分にのみ設ける。電力増幅器を完全に動作停止させた場合には、図14のスミスチャートに示すように外円に沿ったインピーダンスを採る。これは、適当な長さの線路(図13 B参照)を電力増幅器出力と、バイパス経路の間に設けることで、増幅器出力インピーダンスを開放インピーダンスとみなすことができることを示す。   As is clear from this figure and FIG. 12, in this bypass circuit, a switch is provided only at the input portion. When the operation of the power amplifier is completely stopped, the impedance along the outer circle is taken as shown in the Smith chart of FIG. This indicates that the amplifier output impedance can be regarded as an open impedance by providing a line having an appropriate length (see FIG. 13B) between the power amplifier output and the bypass path.

これらのことにより、損失の大きな出力側にスイッチをつけることなく低損失なバイパス切り替えを実現することができる。   As a result, low-loss bypass switching can be realized without attaching a switch to the lossy output side.

このような形で、上記の第1の実施の形態及び第2の実施の形態を適用することが可能となる。   In this way, the first embodiment and the second embodiment described above can be applied.

(第4の実施の形態)
第4の実施の形態について図15、16を用いて説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIGS.

本実施の形態は、第1の実施の形態の後段増幅器において、増幅器動作とバイパス動作の切り替え操作を行っていたのに対して、出力電力仕様の異なる(小さな)増幅器(1031−1、1031−2)を切り替えて使用するものである。   In the present embodiment, the switching operation between the amplifier operation and the bypass operation is performed in the post-stage amplifier of the first embodiment, while the amplifiers (1031-1, 1031- 2) is used by switching.

例えば、増幅器A、増幅器1031−1、1031−2が能動素子としてトランジスタを用いる場合、増幅器Aのトランジスタに比べて、小さな増幅器1031−1、1031−2のトランジスタのゲート幅を小さくする。   For example, when the amplifier A and the amplifiers 1031-1 and 1031-2 use transistors as active elements, the gate widths of the transistors of the small amplifiers 1031-1 and 1031-2 are made smaller than those of the amplifier A transistors.

そして、小さな増幅器1031−1、1031−2は、増幅器Aより低い電力を出力する。つまり図16において、出力電力が15dBmから22dBmの中出力モードで、小さな増幅器1031−1、1031−2が動作する。   The small amplifiers 1031-1 and 1031-2 output lower power than the amplifier A. That is, in FIG. 16, the small amplifiers 1031-1 and 1031-2 operate in a medium output mode with an output power of 15 dBm to 22 dBm.

第4の実施の形態では、バイパス切り替えに対して低出力時にも図16に示すように利得をキープすることができる。   In the fourth embodiment, the gain can be kept as shown in FIG. 16 even when the output is low with respect to the bypass switching.

また、小さな増幅器1031−1、1031−2に切り替え後にも、小さな増幅器1031−1、1031−2のバイアス電流(電圧)を調整できるように、レベル変換回路1000を設けて小さな増幅器1031−1、1031−2を動かしている。   Further, a level conversion circuit 1000 is provided so that the bias current (voltage) of the small amplifiers 1031-1 and 1031-2 can be adjusted even after switching to the small amplifiers 1031-1 and 1031-2. 1031-2 is moving.

つまり、レベル変換回路1000の出力で小さな増幅器1031−1、1031−2のバイアス電流(電圧)が制御できるようになっている。このように、本実施の形態の電力増幅器では、第1の実施の形態の電力増幅器に比べて、増幅器利得をより細かく制御することが可能となる。また、増幅器Aのトランジスタに比べて、小さな(後段)増幅器を用いる事で効率向上の効果がある。   That is, the bias current (voltage) of the small amplifiers 1031-1 and 1031-2 can be controlled by the output of the level conversion circuit 1000. As described above, in the power amplifier according to the present embodiment, the amplifier gain can be controlled more finely than the power amplifier according to the first embodiment. Further, the use of a small (rear stage) amplifier as compared with the transistor of the amplifier A has an effect of improving efficiency.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能であることは言うまでもない。   As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Needless to say.

本発明の回路は、標準的なMOSデバイス、バイポーラトランジスタで構成できるため、広く電力増幅器の回路に適用できる。具体的には携帯電話用電力増幅器、携帯電話、W−LANなど各種無線用途の利得可変増幅器などにも適用可能である。   Since the circuit of the present invention can be composed of standard MOS devices and bipolar transistors, it can be widely applied to power amplifier circuits. Specifically, the present invention can also be applied to variable gain amplifiers for various wireless applications such as mobile phone power amplifiers, mobile phones, and W-LANs.

101…入力マッチング回路、102−1、102−2…初段増幅器、
103−1、103−2…後段増幅器、A…増幅器、B…バイパス、
104…出力用位相シフト回路、
105…内部温度補償電流制御回路、106…設定回路、107…可変電圧源、
108−1、108−2…中段増幅器、109…定電流源、110…スイッチ、
Ar…抵抗、Cb…容量、Sb、Sbias…スイッチ、Rb…抵抗、
CAPl、CAPh…カプラ、SWh、SWl、SWp1、SWp2…スイッチ、
All Bypass…バイパス。
101 ... Input matching circuit, 102-1, 102-2 ... First stage amplifier,
103-1, 103-2 ... latter stage amplifier, A ... amplifier, B ... bypass,
104... Phase shift circuit for output,
105 ... Internal temperature compensation current control circuit, 106 ... Setting circuit, 107 ... Variable voltage source,
108-1, 108-2 ... middle stage amplifier, 109 ... constant current source, 110 ... switch,
Ar ... resistance, Cb ... capacitance, Sb, Sbias ... switch, Rb ... resistance,
CAPl, CAPh ... coupler, SWh, SWl, SWp1, SWp2 ... switch,
All Bypass ... Bypass.

Claims (8)

入力信号を増幅する第1の増幅器と、前記第1の増幅器の出力由来の信号を増幅する増幅経路と増幅を行わないバイパス経路とを有する第2の増幅器と、を含み、
前記第1の増幅器の出力が所定の閾値未満のときは前記第2の増幅器は前記バイパス経路を通して前記第1の増幅器の出力由来の信号を出力し、
更に前記第1の増幅器のバイアス電流を制御する設定回路と、前記第1の増幅器に入力されるバイアス電流を生成する第1のバイアス電流源を有し、前記設定回路は前記第2の増幅器の入力信号の伝達経路及び内部温度によって前記第1のバイアス電流源の制御を行い、
前記設定回路は、前記第2の増幅器の入力信号の伝達経路によって使い分ける第1の温度特性、及び第2の温度特性を有し、前記第1の温度特性及び前記第2の温度特性に基づき前記第1のバイアス電流源の出力電流を決定し、
前記第1の温度特性は、非線形性の特性を有している電力増幅器。
A first amplifier for amplifying an input signal; and a second amplifier having an amplification path for amplifying a signal derived from the output of the first amplifier and a bypass path for not performing amplification.
When the output of the first amplifier is less than a predetermined threshold, the second amplifier outputs a signal derived from the output of the first amplifier through the bypass path;
And a setting circuit for controlling a bias current of the first amplifier, and a first bias current source for generating a bias current input to the first amplifier. The first bias current source is controlled according to the transmission path of the input signal and the internal temperature,
The setting circuit has a first temperature characteristic and a second temperature characteristic which are selectively used depending on a transmission path of an input signal of the second amplifier, and the setting circuit is based on the first temperature characteristic and the second temperature characteristic. Determining the output current of the first bias current source;
The first temperature characteristic is a power amplifier having a non-linear characteristic.
更に前記第1の増幅器及び前記第2の増幅器をバイパスする増幅バイパス経路を有し、
該電力増幅器に期待する出力が所定の値以下の場合、入力信号を前記バイパス経路経由で出力することを特徴とする請求項1に記載の電力増幅器。
An amplification bypass path that bypasses the first amplifier and the second amplifier;
2. The power amplifier according to claim 1, wherein when an output expected from the power amplifier is equal to or less than a predetermined value, an input signal is output via the bypass path.
前記増幅経路は、前記第1の増幅器の出力由来の信号が供給されるゲートを有する第1トランジスタを含み、前記バイパス経路は、前記第1トランジスタのゲートとドレイン間に直列に接続された抵抗とスイッチと容量とを有することを特徴とする請求項1または2に記載の電力増幅器。   The amplification path includes a first transistor having a gate to which a signal derived from the output of the first amplifier is supplied, and the bypass path includes a resistor connected in series between the gate and drain of the first transistor. The power amplifier according to claim 1, further comprising a switch and a capacitor. 前記増幅経路は、前記第1の増幅器の出力由来の信号が供給されるゲートを有する第1トランジスタを含み、
前記バイパス経路は、前記第1トランジスタのゲートとドレイン間に直列に接続された複数の第2トランジスタを含み、
前記第2の増幅器は、前記第1トランジスタのゲートと所定の電圧との間に直列に接続された抵抗とスイッチとを含み、前記スイッチは、前記複数の第2トランジスタがオンするとき、前記抵抗を介して前記第1トランジスタのゲートに前記所定の電圧を供給する第3トランジスタと、前記複数の第2トランジスタがオフするとき、前記抵抗を介して前記第1トランジスタのゲートにバイアス電圧を供給する第4トランジスタとを含んでいることを特徴とする請求項1または2に記載の電力増幅器。
The amplification path includes a first transistor having a gate to which a signal derived from the output of the first amplifier is supplied;
The bypass path includes a plurality of second transistors connected in series between the gate and drain of the first transistor,
The second amplifier includes a resistor and a switch connected in series between the gate of the first transistor and a predetermined voltage, and the switch includes the resistor when the plurality of second transistors are turned on. A bias voltage is supplied to the gate of the first transistor via the resistor when the third transistor for supplying the predetermined voltage to the gate of the first transistor via the resistor and the plurality of second transistors are turned off. The power amplifier according to claim 1, further comprising a fourth transistor.
入力信号を増幅する第1の増幅器と、前記第1の増幅器の出力由来の信号を増幅する第2の増幅器と、を含み、
前記第1の増幅器は、第1のバイアス電流源または第2のバイアス電流源からの電流により動作し、
更に前記第1の増幅器のバイアス電流を制御する設定回路を含み、前記設定回路は前記第1のバイアス電流源で用いられる第1の温度特性、及び前記第2のバイアス電流源で用いられる第2の温度特性を有し、
前記第1のバイアス電流源または前記第2のバイアス電流源のいずれを用いるかを該電力増幅器の期待する出力電力によって決定し、
前記第1のバイアス電流源は、該電力増幅器の出力電力が前記第2のバイアス電流源の想定する該電力増幅器の出力電力より小さく、
前記第1のバイアス電流源で用いる前記第1の温度特性は非線形である電力増幅器。
A first amplifier for amplifying an input signal; and a second amplifier for amplifying a signal derived from the output of the first amplifier;
The first amplifier operates with current from a first bias current source or a second bias current source;
The circuit further includes a setting circuit for controlling the bias current of the first amplifier, the setting circuit including a first temperature characteristic used in the first bias current source and a second temperature used in the second bias current source. Temperature characteristics,
Whether to use the first bias current source or the second bias current source is determined by the expected output power of the power amplifier;
In the first bias current source, the output power of the power amplifier is smaller than the output power of the power amplifier assumed by the second bias current source,
A power amplifier in which the first temperature characteristic used in the first bias current source is nonlinear.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電力増幅器を用いるW−CDMA用電力増幅器。   A power amplifier for W-CDMA using the power amplifier according to claim 1. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電力増幅器を用いるマルチバンド用電力増幅器。   A multiband power amplifier using the power amplifier according to any one of claims 1 to 5. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電力増幅器を用いる携帯情報端末。   A portable information terminal using the power amplifier according to any one of claims 1 to 5.
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