JPH0477009A - 増幅回路 - Google Patents
増幅回路Info
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- JPH0477009A JPH0477009A JP2187437A JP18743790A JPH0477009A JP H0477009 A JPH0477009 A JP H0477009A JP 2187437 A JP2187437 A JP 2187437A JP 18743790 A JP18743790 A JP 18743790A JP H0477009 A JPH0477009 A JP H0477009A
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- inductor
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/601—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators using FET's, e.g. GaAs FET's
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔概要〕
高効率増幅動作を行なう増幅回路に関し、回路を小型化
及び低廉化し、更に安定動作を行なう増幅回路を提供す
ることを目的とし、高周波の入力信号をソース接地の電
界効果トランジスタで増幅する増幅回路において、該ト
ランジスタのドレイン出力線に一端を接続され他端より
増幅した信号を出力する第１のインダクタと、該第１の
インダクタの他端を接地するコンデンサと、該第１のイ
ンダクタの他端にバイアス電圧を供給するストリップラ
インで形成した第２のインダクタをとを有し、該第２の
インダクタのバイアス電圧供給側の端部に一端か高周波
的に接地された抵抗の他端を接続し、該入力信号の基本
波に対して該コンデンサと第２のインダクタとの並列共
振で高インピーダンスとし、かつ該基本波の第２高周波
に対して該ドレイン出力線のインダクタンス及び該第１
のインダクタと該コンデンサとの直列共振により該トラ
ンジスタのドレインを低インピーダンスとするよう構成
する。
及び低廉化し、更に安定動作を行なう増幅回路を提供す
ることを目的とし、高周波の入力信号をソース接地の電
界効果トランジスタで増幅する増幅回路において、該ト
ランジスタのドレイン出力線に一端を接続され他端より
増幅した信号を出力する第１のインダクタと、該第１の
インダクタの他端を接地するコンデンサと、該第１のイ
ンダクタの他端にバイアス電圧を供給するストリップラ
インで形成した第２のインダクタをとを有し、該第２の
インダクタのバイアス電圧供給側の端部に一端か高周波
的に接地された抵抗の他端を接続し、該入力信号の基本
波に対して該コンデンサと第２のインダクタとの並列共
振で高インピーダンスとし、かつ該基本波の第２高周波
に対して該ドレイン出力線のインダクタンス及び該第１
のインダクタと該コンデンサとの直列共振により該トラ
ンジスタのドレインを低インピーダンスとするよう構成
する。
本発明は増幅回路に関し、高効率増幅動作を行なう増幅
回路に関する。
回路に関する。
近年、携帯電話等の移動無線装置の実用化かなされてい
る。移動無線装置はその電源として電池を使用するため
、その電力の略７５％を消費する送信増幅回路の効率を
向上させることか強く要求されている。
る。移動無線装置はその電源として電池を使用するため
、その電力の略７５％を消費する送信増幅回路の効率を
向上させることか強く要求されている。
従来より、マイクロ波帯の高効率増幅回路（例えばＦ級
増幅回路）としてＵｎｉｔｅｄ ５ａｔｅｓ Ｐａｔｅ
ｎｔ４７１７８８４号に記載の如きガリウム、ヒ素、電
界効果トランジスタ（ＧａＡｓＦＥＴ）を用いたものか
ある。
増幅回路）としてＵｎｉｔｅｄ ５ａｔｅｓ Ｐａｔｅ
ｎｔ４７１７８８４号に記載の如きガリウム、ヒ素、電
界効果トランジスタ（ＧａＡｓＦＥＴ）を用いたものか
ある。
この増幅回路は第５図に示すソース接地のＧａＡｓＦＥ
Ｔ１０のゲートに高周波の入力信号を供給する。入力信
号基本波の第３高周波に対してはＦＥＴ］、０の接続イ
ンダクタンス及び外部インダクタ１１と、ＦＥＴｌ０の
寄生容量Ｃ３との並列共振により、ＦＥＴｌ０のドレイ
ンをオーブン（高インピーダンス）とする。このときス
タブ１２は第３高周波の周波数λ、に対してλ、／４長
となる。また、第２高周波に対しては第２高周波の周波
数λ２に対してλ２／６長のスタブ１２の容量と接続イ
ンダクタンスＬ１及び外部インダクタ１１との直列共振
により、Ｆ’ＥＴＩＯのドレインを略ショート（低イン
ピーダンス）とする。
Ｔ１０のゲートに高周波の入力信号を供給する。入力信
号基本波の第３高周波に対してはＦＥＴ］、０の接続イ
ンダクタンス及び外部インダクタ１１と、ＦＥＴｌ０の
寄生容量Ｃ３との並列共振により、ＦＥＴｌ０のドレイ
ンをオーブン（高インピーダンス）とする。このときス
タブ１２は第３高周波の周波数λ、に対してλ、／４長
となる。また、第２高周波に対しては第２高周波の周波
数λ２に対してλ２／６長のスタブ１２の容量と接続イ
ンダクタンスＬ１及び外部インダクタ１１との直列共振
により、Ｆ’ＥＴＩＯのドレインを略ショート（低イン
ピーダンス）とする。
これによってＦ級動作の増幅を行なっている。
従来の増幅回路ではバイアス供給用のチョークコイルＩ
３は少なくとも基本波から第３高周波までの帯域で高イ
ンピーダンスを維持しなければならない。このため、チ
ョークコイル１３は集中定数素子を用いており、分布定
数素子であるストリップラインを用い回路を小型化及び
低廉化することが困難であるという問題かあった。
３は少なくとも基本波から第３高周波までの帯域で高イ
ンピーダンスを維持しなければならない。このため、チ
ョークコイル１３は集中定数素子を用いており、分布定
数素子であるストリップラインを用い回路を小型化及び
低廉化することが困難であるという問題かあった。
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、回路を小型化
及び低廉化し、更に安定動作を行なう増幅回路を提供す
ることを目的とする。
及び低廉化し、更に安定動作を行なう増幅回路を提供す
ることを目的とする。
本発明の増幅回路は、
高周波の入力信号をソース接地の電界効果トランジスタ
で増幅する増幅回路において、トランジスタのドレイン
出力線に一端を接続され他端より増幅した信号を圧力す
る第１のインダクタと、 第１のインダクタの他端を接地するコンデンサと、 第１のインダクタの他端にバイアス電圧を供給するスト
リップラインで形成した第２のインダクタとを有し、 入力信号の基本波に対してコンデンサと第２のインダク
タとの並列共振で高インピーダンスとし、かつ基本波の
第２高周波に対してドレイン出力線のインダクタンス及
び該第１のインダクタとコンデンサとの直列共振により
該トランジスタのドレインを低インピーダンスとするよ
う構成する。
で増幅する増幅回路において、トランジスタのドレイン
出力線に一端を接続され他端より増幅した信号を圧力す
る第１のインダクタと、 第１のインダクタの他端を接地するコンデンサと、 第１のインダクタの他端にバイアス電圧を供給するスト
リップラインで形成した第２のインダクタとを有し、 入力信号の基本波に対してコンデンサと第２のインダク
タとの並列共振で高インピーダンスとし、かつ基本波の
第２高周波に対してドレイン出力線のインダクタンス及
び該第１のインダクタとコンデンサとの直列共振により
該トランジスタのドレインを低インピーダンスとするよ
う構成する。
また、第２のインダクタのバイアス電圧供給側の端部に
一端が高周波的に接地された抵抗の他端を接続する。
一端が高周波的に接地された抵抗の他端を接続する。
更に第３高周波に対してトランジスタのドレイン・ソー
ス間の寄生容量とドレイン出力線のインダクタンス及び
第１のインダクタ及びコンデンサ及び該第２のインダク
タとの並列共振によりトランジスタのドレインを高イン
ピーダンスとするよう構成する。
ス間の寄生容量とドレイン出力線のインダクタンス及び
第１のインダクタ及びコンデンサ及び該第２のインダク
タとの並列共振によりトランジスタのドレインを高イン
ピーダンスとするよう構成する。
本発明においては、第２高周波に対して直列共振し、ま
た第３高周波に対して並列共振してトランジスタのドレ
インのインピーダンスを決定するコンデンサをバイアス
供給回路としても利用し、基本波でこのコンデンサと第
２のインダクタとを並列共振こさせて高インピーダンス
を得ているため、第２のインダクタを低インダクタンス
としストリップラインて形成でき増幅回路の小型化及び
低廉化か可能となる。
た第３高周波に対して並列共振してトランジスタのドレ
インのインピーダンスを決定するコンデンサをバイアス
供給回路としても利用し、基本波でこのコンデンサと第
２のインダクタとを並列共振こさせて高インピーダンス
を得ているため、第２のインダクタを低インダクタンス
としストリップラインて形成でき増幅回路の小型化及び
低廉化か可能となる。
また、第２のインダクタに抵抗を接続することにより低
周波帯での回路動作の安定性を確保てきる。
周波帯での回路動作の安定性を確保てきる。
また、コンデンサとしてストリップラインを用いること
によっても同じ効果を有する高効率増幅回路の構成か可
能である。
によっても同じ効果を有する高効率増幅回路の構成か可
能である。
第１図は本発明回路の第１実施例の回路図を示す。
同図中、端子２０に入来する高周波の入力信号は結合コ
ンデンサ２１を通してストリップラインで形成された入
力整合回路２２に供給され、ここからＧａＡｓＦＥＴ２
３のゲートに供給される。
ンデンサ２１を通してストリップラインで形成された入
力整合回路２２に供給され、ここからＧａＡｓＦＥＴ２
３のゲートに供給される。
ＦＥＴ２３のゲートには端子２６よりバイアス供給線路
２７及びストリップラインで形成された高周波チョーク
コイル２８を通してバイアス電圧Ｖｏか印加されている
。チョークコイル２８を形成するストリップラインは基
本波の周波数λ、に対しλ、／４長とされており、チョ
ークコイル２８の端子２６側の端部は高周波短絡用のコ
ンデンサ２９によって接地されている。
２７及びストリップラインで形成された高周波チョーク
コイル２８を通してバイアス電圧Ｖｏか印加されている
。チョークコイル２８を形成するストリップラインは基
本波の周波数λ、に対しλ、／４長とされており、チョ
ークコイル２８の端子２６側の端部は高周波短絡用のコ
ンデンサ２９によって接地されている。
ＦＥＴ２３はソース接地されており、ドレイン・ソース
間の寄生容量２４とドレインのホンディングワイヤによ
る接地容量２５を存しており、ドレインは接続容量２５
を介しストリップラインのインダクタ３０の一端に接続
されている。
間の寄生容量２４とドレインのホンディングワイヤによ
る接地容量２５を存しており、ドレインは接続容量２５
を介しストリップラインのインダクタ３０の一端に接続
されている。
インダクタ３０の他端はストリップラインて形成された
低域通過形出力整合回路３１に接続されると共に集中定
数素子のコンデンサ３２によって接地されており、更に
バイアス回路を構成するインダクタ３３の一端か接続さ
れている。
低域通過形出力整合回路３１に接続されると共に集中定
数素子のコンデンサ３２によって接地されており、更に
バイアス回路を構成するインダクタ３３の一端か接続さ
れている。
λ１／４以下の長さのストリップラインで形成されたイ
ンダクタ３３の他端には端子３４よりバイアス供給線路
３５を通してバイアス電圧Ｖ、か印加されており、イン
ダクタ３３の端子３４側の端部は高周波短絡用のコンデ
ンサ３６によって接地されている。
ンダクタ３３の他端には端子３４よりバイアス供給線路
３５を通してバイアス電圧Ｖ、か印加されており、イン
ダクタ３３の端子３４側の端部は高周波短絡用のコンデ
ンサ３６によって接地されている。
上記ＦＥＴ２３で増幅された高周波信号はインダクタン
ス３０より出力整合回路３１を通り、結合コンデンサ３
７を通して端子３８より出力される。
ス３０より出力整合回路３１を通り、結合コンデンサ３
７を通して端子３８より出力される。
ここで、入力信号の基本波に対してコンデンサ３２とイ
ンダクタ３３との並列共振により高インピーダンスとな
り、また第２高周波に対して接続インダクタンス２５及
びインダクタ３０とコンデンサ３２との直列共振により
ＦＥＴ２３のドレインが略ショート（低インピーダンス
）となり、更に第３高周波に対して寄生容量２４と接続
インダクタンス２５及びインダクタ３０及びコンデンサ
３２及びインダクタ３３との並列共振によりＦＥＴ２３
のドレインが略オーブン（高インピーダンス）となるよ
うに上記インダクタ３０．３３コンデンサ３２夫々の定
数か選択されている。
ンダクタ３３との並列共振により高インピーダンスとな
り、また第２高周波に対して接続インダクタンス２５及
びインダクタ３０とコンデンサ３２との直列共振により
ＦＥＴ２３のドレインが略ショート（低インピーダンス
）となり、更に第３高周波に対して寄生容量２４と接続
インダクタンス２５及びインダクタ３０及びコンデンサ
３２及びインダクタ３３との並列共振によりＦＥＴ２３
のドレインが略オーブン（高インピーダンス）となるよ
うに上記インダクタ３０．３３コンデンサ３２夫々の定
数か選択されている。
このようにＦＥＴ２３のドレインが第３高周波でオーブ
ン、第２高周波でショートとなってＦ級動作を行なうと
共に、基本波に対してコンデンサ３２と並列共振回路を
構成するインダクタ３３がらバイアスを供給するため、
インダクタ３３をλ、／４以下の長さのストリップライ
ンて構成でき、従来の如く集中定数素子のチョークコイ
ルを必要としないのでバイアス供給回路の小型化及び低
廉化が可能となる。
ン、第２高周波でショートとなってＦ級動作を行なうと
共に、基本波に対してコンデンサ３２と並列共振回路を
構成するインダクタ３３がらバイアスを供給するため、
インダクタ３３をλ、／４以下の長さのストリップライ
ンて構成でき、従来の如く集中定数素子のチョークコイ
ルを必要としないのでバイアス供給回路の小型化及び低
廉化が可能となる。
なお、第１図の一端か接地された集中定数素子のコンデ
ンサ３２の代りに第２図に示す如く分布定数素子のスト
リップライン４ｏで形成した容量を用いても良い。
ンサ３２の代りに第２図に示す如く分布定数素子のスト
リップライン４ｏで形成した容量を用いても良い。
第３図は本発明回路の第２実施例の回路図を示す。同図
中、第１図と同一部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。
中、第１図と同一部分には同一符号を付し、その説明を
省略する。
第３図において、ドレインバイアスを供給する回路のイ
ンダクタ３３の端子３４側の端部はコンデンサ４１で接
地されると共に、例えば５ｏΩ程度の安定化用の抵抗４
２の一端が接続され、抵抗４２の他端はコンデンサ３６
によって接地されている。同様にゲートバイアスを供給
する回路のインンダクタ２８の端子２６側の端部はコン
デンサ４３で接地されると共に、安定化用の抵抗４４の
一端か接続され、抵抗４４の他端はコンデンサ２９によ
って接地されている。
ンダクタ３３の端子３４側の端部はコンデンサ４１で接
地されると共に、例えば５ｏΩ程度の安定化用の抵抗４
２の一端が接続され、抵抗４２の他端はコンデンサ３６
によって接地されている。同様にゲートバイアスを供給
する回路のインンダクタ２８の端子２６側の端部はコン
デンサ４３で接地されると共に、安定化用の抵抗４４の
一端か接続され、抵抗４４の他端はコンデンサ２９によ
って接地されている。
このようにバイアス供給回路に抵抗４２．４４を設ける
ことによって、基本波より低い低周波成分に対してイン
ダクタ３３．２８のインピーダンスが小さい場合にも抵
抗４２．４４だけのインピーダンスが確保されるので、
増幅回路の安定性か向上し、発振等を生ずるおそれか防
止される。
ことによって、基本波より低い低周波成分に対してイン
ダクタ３３．２８のインピーダンスが小さい場合にも抵
抗４２．４４だけのインピーダンスが確保されるので、
増幅回路の安定性か向上し、発振等を生ずるおそれか防
止される。
なお、第３図の一端が接地された集中定数素子のコンデ
ンサ３２の代りに第４図に示す如く分布定数素子のスト
リップライン４ｏて形成した容量を用いても良い。
ンサ３２の代りに第４図に示す如く分布定数素子のスト
リップライン４ｏて形成した容量を用いても良い。
ところて、高効率増幅回路を構成する場合、ＦＥＴ２３
のドレインか第２高調波でショートとなっていれば、第
３高調波でオーブンとはならなくとも充分に増幅動作を
実現てきる。従って、この場合には入力信号の基本波に
対してコンデンサ３２とインダクタ３３との並列共振に
より高インピーダンスとなり、また第２高周波に対して
接続インダクタンス２５及びインダクタ３０とコンデン
サ３２との直列共振によりＦＥＴ２３のドレインか略シ
ョート（低インピーダンス）となるようにインダクタ３
０．３３及びコンデンサ３２又はストリップライン４ｏ
夫々き定数を選定すれば良い。
のドレインか第２高調波でショートとなっていれば、第
３高調波でオーブンとはならなくとも充分に増幅動作を
実現てきる。従って、この場合には入力信号の基本波に
対してコンデンサ３２とインダクタ３３との並列共振に
より高インピーダンスとなり、また第２高周波に対して
接続インダクタンス２５及びインダクタ３０とコンデン
サ３２との直列共振によりＦＥＴ２３のドレインか略シ
ョート（低インピーダンス）となるようにインダクタ３
０．３３及びコンデンサ３２又はストリップライン４ｏ
夫々き定数を選定すれば良い。
第１図乃至第４図夫々は本発明回路の各実施例の回路図
、 第５図は従来回路の一例の回路図である。 図において、 ２３はＦＥＴ。 ２４は寄生容量、 ２５は接続インダクタンス、 ２Ｂ、３０．３３はインダクタ、 ２９．３２．３６，４１．４３はコンデンサ、４２．４
４は抵抗 を示す。 〔発明の効果〕 上述の如く、本発明の増幅回路によれば、回路を小型化
及び低廉化でき、更に安定動作を行なうことかでき、実
用上きわめて有用である。 ＶＧ 庫ψ−月回路ψ発１＊防し使ｌの冒涜ば４第 図 茹 Ｃ 電１ハ田り９距し渭Ｕ琢−ｊのａｚｍ
、 第５図は従来回路の一例の回路図である。 図において、 ２３はＦＥＴ。 ２４は寄生容量、 ２５は接続インダクタンス、 ２Ｂ、３０．３３はインダクタ、 ２９．３２．３６，４１．４３はコンデンサ、４２．４
４は抵抗 を示す。 〔発明の効果〕 上述の如く、本発明の増幅回路によれば、回路を小型化
及び低廉化でき、更に安定動作を行なうことかでき、実
用上きわめて有用である。 ＶＧ 庫ψ−月回路ψ発１＊防し使ｌの冒涜ば４第 図 茹 Ｃ 電１ハ田り９距し渭Ｕ琢−ｊのａｚｍ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 （１）高周波の入力信号をソース接地の電界効果トラン
ジスタ（２３）で増幅する増幅回路において、 該トランジスタ（２３）のドレイン出力線に一端を接続
され他端より増幅した信号を出力する第１のインダクタ
（３０）と、 該第１のインダクタ（３０）の他端を接地するコンデン
サ（３２）と、 該第１のインダクタ（３０）の他端にバイアス電圧を供
給するストリップラインで形成した第２のインダクタ（
３３）をとを有し、 該入力信号の基本波に対して該コンデンサ （３２）と第２のインダクタ（３３）との並列共振で高
インピーダンスとし、かつ該基本波の第２高周波に対し
て該ドレイン出力線のインダクタンス（２５）及び該第
１のインダクタ（３０）と該コンデンサ（３２）との直
列共振により該トランジスタ（２３）のドレインを低イ
ンピーダンスとするよう構成したことを特徴とする増幅
回路。 （２）該第２のインダクタ（３３）のバイアス電圧供給
側の端部に一端が高周波的に接地された抵抗（４２）の
他端を接続したことを特徴とする請求項（１）記載の増
幅回路。 （３）該コンデンサ（３２）をストリップライン（４０
）で形成したことを特徴とする請求項（１）又は請求項
（２）記載の増幅回路。 （４）請求項（１）記載の増幅回路において、更に第３
高周波に対して該トランジスタ（２３）のドレイン・ソ
ース間の寄生容量（２４）と該ドレイン出力線のインダ
クタンス（２５）及び該第１のインダクタ（３０）及び
該コンデンサ（３２）及び該第２のインダクタ（３３）
との並列共振により該トランジスタ（２３）のドレイン
を高インピーダンスとするよう構成したことを特徴とす
る増幅回路。 （５）該第２のインダクタ（３３）のバイアス電圧供給
側の端部に一端が高周波的に接地された抵抗（４２）の
他端を接続したことを特徴とする請求項（４）記載の増
幅回路。 （６）該コンデンサ（３２）をストリップライン（４０
）で形成したことを特徴とする請求項（４）又は請求項
（５）記載の増幅回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2187437A JP2892452B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 増幅回路 |
| DE69108466T DE69108466T2 (de) | 1990-07-16 | 1991-07-15 | Hochfrequenzleistungsverstärker mit hohem Wirkungsgrad. |
| EP91111781A EP0467270B1 (en) | 1990-07-16 | 1991-07-15 | High efficiency RF power amplifier |
| US07/731,052 US5159287A (en) | 1990-07-16 | 1991-07-16 | High efficiency rf power amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2187437A JP2892452B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0477009A true JPH0477009A (ja) | 1992-03-11 |
| JP2892452B2 JP2892452B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=16206049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2187437A Expired - Lifetime JP2892452B2 (ja) | 1990-07-16 | 1990-07-16 | 増幅回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5159287A (ja) |
| EP (1) | EP0467270B1 (ja) |
| JP (1) | JP2892452B2 (ja) |
| DE (1) | DE69108466T2 (ja) |
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