JPH05129854A - 広帯域電界効果トランジスタ増幅器 - Google Patents

広帯域電界効果トランジスタ増幅器

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JPH05129854A
JPH05129854A JP3287717A JP28771791A JPH05129854A JP H05129854 A JPH05129854 A JP H05129854A JP 3287717 A JP3287717 A JP 3287717A JP 28771791 A JP28771791 A JP 28771791A JP H05129854 A JPH05129854 A JP H05129854A
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Mitsuru Mochizuki
満 望月
Yasuyuki Ito
康之 伊藤
Youji Iso
陽次 礒
Sunao Takagi
直 高木
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 並列に動作するFETの各バイアスの印加回
路を簡素化して小形化した広帯域FET増幅器を得るこ
とを目的とする。 【構成】 並列に動作するソ−ス接地のFETと、入力
整合回路38と、出力整合回路40とを有するFET増
幅器において、1段目及び2段目のFET1a,1b及
び2a,2bの出力側または入力側、もしくは出力側及
び入力側に並列共振回路を装荷して広帯域に整合を行う
とともに、並列に動作する隣接する各FETに設けた上
記共振回路の容量性または誘導性スタブの一端を相互に
それぞれ接続することにより、FETの各バイアスを各
段ごとに一端子から印加できるように構成したものであ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明はマイクロ波帯、準マイ
クロ波帯で使用される広帯域電界効果トランジスタ増幅
器、特にバイアス回路に関するものである。
【0002】
【従来の技術】図8は例えば、Ralph Halladay,et al
“Dual MMICs Deliver 1W at Ku Band”,MICROWAVE JO
URNAL ,PP168-178 (AUGUST,1987)に示された従来の広
帯域電界効果トランジスタ増幅器の構成図である。以下
の説明において、構成図上で対称性をもつものに対し
て、一般に1a,1bのように符号を付与する。特に1
a,1bの両者を総称して適宜、1と呼ぶ。図におい
て、1a,1bはソ−ス接地された1段目の電界効果ト
ランジスタ(以下、FETと称す)であり、2a,2b
はソ−ス接地された2段目のFETである。3は増幅器
の入力端子、4は増幅器の出力端子である。5は入力整
合回路、6a,6bは1段目と2段目のFETの段間に
それぞれ設けられている整合回路、64は出力整合回路
である。抵抗7a,7bと分布定数線路8a,8bとキ
ャパシタ9a,9bとからそれぞれ1段目FET1a,
1bのゲ−トバイアス回路を構成しており、上記抵抗7
a,7bと分布定数線路8a,8bとからなる抵抗整合
回路は整合回路としても動作している。2段目FET2
a,2bのゲ−トバイアス回路も上記1段目FET1
a,1bのゲ−トバイアス回路と同様の構成を有してい
る。1段目と2段目のFETのゲ−トバイアスはそれぞ
れVG1端子10とVG2端子17から印加されている。ま
た、分布定数線路11a,11bとキャパシタ12a,
12bとからそれぞれ1段目FET1a,1bのドレイ
ンバイアス回路を構成しており、この回路はキャパシタ
12a,12bによりそれぞれRF的に短絡されたスタ
ブを構成し、整合回路としても動作している。2段目F
ET2a,2bのドレインバイアス回路も上記1段目F
ET1a,1bのドレインバイアス回路と同様の構成を
有している。1段目と2段目のFETのドレインバイア
スはそれぞれVD1端子13とVD2端子20から印加され
ている。なお、21a,21b,22a,22b,23
はDCブロック用キャパシタであり整合回路としても動
作している。24a,24b,25a,25b,26
a,26bは分布定数線路であり整合回路として動作し
ている。
【0003】次に動作について説明する。入力端子3か
ら入力された入力信号は入力整合回路5において2分配
され、並列に動作する1段目FET1a,1bにそれぞ
れ入力され、1段目FET1a,1bによって増幅され
た信号はそれぞれ整合回路6a,6bを介して2段目F
ET2a,2bに入力される。2段目FET2a,2b
によって増幅されたそれぞれの信号は出力整合回路64
におてい合成され、出力端子4から出力される。1段目
FETの入力側に設けられた抵抗整合回路は1段目FE
Tのゲ−ト・ソ−ス間の容量性成分を打ち消すと共に低
周波数領域で利得を抑えることによって広帯域整合を行
っている。また、1段目FETの出力側に設けられた分
布定数線路はショ−トスタブとして動作し、1段目FE
Tのドレイン・ソ−ス間の容量性成分を打ち消し、広帯
域整合を行っている。2段目FETについても入力側に
設けられた抵抗整合回路と、出力側に設けられた分布定
数線路は上記の1段目FETの説明と同様の働きをす
る。また、2段目FETについても出力側に設けられた
分布定数線路は上記の1段目FETの説明と同様の働き
をする。1段目FET1a,1bのゲ−トバイアスは、
それぞれVG1端子10a,10bから抵抗整合回路を介
して印加され、1段目FET1a,1bのドレインバイ
アスはそれぞれVD1端子13a,13bから分布定数線
路11a,11bを介して印加されている。2段目FE
T2a,2bのゲ−トバイアスは、それぞれVG2端子1
7a,17bから抵抗整合回路を介して印加され、2段
目FET2a,2bのドレインバイアスは、それぞれV
D2端子20a,20bから分布定数線路18a,11b
を介して印加されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の広帯域FET増
幅器は以上のように構成されているので、FETを並列
に動作させる場合、FETの各バイアスをそれぞれ個別
に印加するため、バイアス回路が複雑になるという課題
があった。
【0005】この発明は上記のような課題を解決するた
めになされたもので、広帯域に整合が行え、かつ並列に
動作するFETの各バイアスの印加回路を簡素化して小
形で広帯域なFET増幅器を得ることを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の請求項1に係る広帯域FET増幅器
は、並列に動作するソ−ス接地の電界効果トランジスタ
と入力整合回路と出力整合回路とを備える電界効果トラ
ンジスタ増幅器において、各電界効果トランジスタの出
力側または入力側、もしくは出力側及び入力側にショ−
トスタブを設けるとともに、並列に動作する隣接する各
電界効果トランジスタに設けた上記のショ−トスタブの
一端を相互にそれぞれ接続して、電界効果トランジスタ
の各バイアスを各段ごとに一端子から印加するようにし
たものである。
【0007】また、この発明の請求項2に係る広帯域F
ET増幅器は、並列に動作するソ−ス接地の電界効果ト
ランジスタと入力整合回路と出力整合回路とを備える電
界効果トランジスタ増幅器において、各電界効果トラン
ジスタの出力側または入力側、もしくは出力側及び入力
側に並列共振回路を装荷するとともに、並列に動作する
隣接する各電界効果トランジスタに設けた上記並列共振
回路の容量性または誘導性スタブの一端を相互にそれぞ
れ接続し、電界効果トランジスタの各バイアスを各段ご
とに一端子から印加するようにしたものである。
【0008】
【作用】以上のように構成された請求項1に係わる発明
の広帯域FET増幅器では、各FETの、出力側または
入力側、もしくは出力側及び入力側にショ−トスタブを
設けて広帯域に整合を行うとともに、並列に動作する隣
接する各FETに設けた上記ショ−トスタブの一端を相
互にそれぞれ接続することにより、FETの各バイアス
を各段ごとに一端子から印加することができる。
【0009】また、請求項2に係わる発明の広帯域FE
T増幅器では、各FETの、出力側または入力側、もし
くは出力側及び入力側に並列共振回路を装荷して広帯域
に整合を行うとともに、並列に動作する隣接する各FE
Tに設けた上記共振回路の容量性または誘導性スタブの
一端を相互にそれぞれ接続することにより、FETの各
バイアスを各段ごとに一端子から印加することができ
る。
【0010】
【実施例】以下、この発明の実施例について図を参照し
て説明する。 実施例1.図1は請求項1に係わる発明の実施例1を示
す広帯域FET増幅器の構成図である。図において、1
a,1bはソ−ス接地された1段目のFET、2a,2
bはソ−ス接地された2段目のFETであり、2段増幅
器が並列に動作している。3は増幅器の入力端子、4は
増幅器の出力端子である。38は入力整合回路、39
a,39bは上記1段目と2段目のFETの段間にそれ
ぞれ設けた整合回路、40は出力整合回路である。35
a,35b,36a,36b,37はDCブロック用キ
ャパシタである。また、41a,41bは分布定数線路
で整合回路として動作している。27a,27bは並列
に動作する1段目FET1a,1bの出力側に設けた分
布定数線路で、分布定数線路27a,27bの一端は相
互に接続され、該接続点はキャパシタ29を介して接地
されている。上記分布定数線路27a,27bはキャパ
シタ29とともにショ−トスタブを構成し整合回路とし
て動作する。2段目FET2a,2bの出力側に設けた
分布定数線路31a,31bも、上記の1段目FETの
出力側に設けた分布定数線路と同様にキャパシタ33と
ともにショ−トスタブを構成し整合回路として動作す
る。66,67はバイアス印加用の回路で端子30,3
4から1段目FET1a,1b及び2段目FET2a,
2bのドレインバイアスをそれぞれ印加している。キャ
パシタ28,32はDCブロック用である。
【0011】次に動作について説明する。入力端子3か
ら入力された信号は、入力整合回路38におてい2分配
され1段目FET1a,1bにそれぞれ入力される。1
段目FET1a,1bによって増幅された信号はそれぞ
れ段間の整合回路39a,39bを介して2段目FET
2a,2bに入力される。2段目FET2a,2bによ
って増幅された信号は出力整合回路40において合成さ
れ、出力端子4から出力される。1段目FETの出力側
に設けられた分布定数線路はキャパシタ29を介して接
地されショ−トスタブとして動作する。これにより1段
目FETのドレイン・ソ−ス間の容量性成分を打ち消し
て、広帯域整合を行う。2段目FETの出力側に設けら
れた分布定数線路についても、上記1段目FETの出力
側に設けられた分布定数線路と同様に作用する。以上の
ように1段目及び2段目のFETの出力側にショ−トス
タブを設けることで広帯域整合が行えるとともに、上記
ショ−トスタブを構成する分布定数線路27a,27b
及び31a,31bを相互にそれぞれ接続することによ
り、並列に動作する各段のFETのドレイン端子を直流
的に接続でき、ドレインバイアスは各段それぞれ共通の
端子30,34からそれぞれバイアス印加用回路66,
67を介して、1段目のFET1a,1b及び2段目の
FET2a,2bに印加することができる。
【0012】実施例2.図2は請求項1に係わる発明の
実施例2を示す広帯域FET増幅器の構成図である。図
において、図1と同様に、1a,1bはソ−ス接地され
た1段目FET、2a,2bはソ−ス接地された2段目
FET、38は入力整合回路、39a,39bは1段目
と2段目のFETの段間に設けられる整合回路、40は
出力整合回路、28,32,35a,35b,36a,
36b,37はDCブロック用キャパシタ、41a,4
1bは分布定数線路である。1段目のFET1a,1b
の出力側に設けられた27a,27b,27c,27d
は分布定数線路で、キャパシタ28a,28b,29に
よってそれぞれ一端が短絡されショートスタブを構成し
整合回路として動作する。同様に、2段目のFET2
a,2bの出力側に設けられた分布定数線路31a,3
1b,31c,31dもキャパシタ32a,32b,3
3によってそれぞれ一端が短絡されショートスタブを構
成し整合回路として作用する。
【0013】次に動作について説明する。入力端子3か
ら入力された信号は、入力整合回路38によって2分配
され1段目FET1a,1bにそれぞれ入力される。1
段目FETによって増幅された信号はそれぞれ段間の整
合回路39a,39bを介して2段目FET2a,2b
に入力される。2段目FET2a,2bによって増幅さ
れた信号は出力整合回路40において合成され、出力端
子4から出力される。先に説明したように1段目FET
1a,1bの出力側に設けられた分布定数線路27a,
27bはショ−トスタブとして動作し、これにより1段
目FET1のドレイン・ソ−ス間の容量性成分を打ち消
して、広帯域整合を行う。2段目FET2a,2bの出
力側に設けられた分布定数線路31a,31bについて
も、上記同様に作用する。この実施例では整合に必要な
所要のインダクタンスは、1個のショ−トスタブを用い
た場合に比べて線路のインピ−ダンスを2倍にして、即
ち線路長を約1/2にして実現する。さらに、この実施
例2では先に説明した1段目及び2段目の各FETの出
力側にそれぞれ設けたショ−トスタブをバイアス印加用
の回路として用いるように構成している。以上のように
1段目及び2段目の各FETの出力側にそれぞれショ−
トスタブを2個並列に設けることで広帯域整合を行える
とともに、上記ショ−トスタブを構成する分布定数線路
27c,27d及び31c,31dの一端を相互にそれ
ぞれ接続することにより、並列に動作する各段のFET
のドレイン端子を直流的に接続できるので、ドレインバ
イアスを端子30,34からそれぞれ分布定数線路27
a,31aを介して1段目のFET1a,1b及び2段
目のFET2a,2bに印加することができる。
【0014】実施例3.図3は請求項1に係わる発明の
実施例3を示す広帯域FET増幅器の構成図である。こ
の実施例では、実施例2を示す図3の構成に加えて、1
段目及び2段目の各FETの出力側と同様に各FETの
入力側にもそれぞれそ分布定数線路及びキャパシタから
なるショ−トスタブを2個並列に設け、かつ並列に動作
する各段のFETのゲート端子を直流的に接続すること
により、ゲ−トバイアスを端子45,49からそれぞれ
分布定数線路42a,42b及び46a,46bを介し
て1段目のFET1a,1b及び2段目のFET2a,
2bに印加することができる。
【0015】実施例4.図4は請求項2に係わる発明の
実施例4を示す広帯域FET増幅器の構成図である。図
において、1a,1bはソ−ス接地された1段目のFE
T、2a,2bはソ−ス接地された2段目のFETであ
り、2段増幅器が並列に動作する。38は入力整合回
路、39a,39bは1段目と2段目のFETの段間に
設けられる整合回路、40は出力整合回路である。35
a,35b,36a,36b,37はDCブロック用キ
ャパシタである。また、41a,41b,58a,58
bは分布定数線路で整合回路として動作している。分布
定数線路50a,50b及び54a,54bと、それぞ
れキャパシタ52a,52b及び56a,56bとから
それぞれ一端が短絡されたショートスタブを構成してい
る。一方、分布定数線路51a,51b及び55a,5
5bとは並列に動作するFET各段の出力側において相
互にそれぞれ接続され、この接続点で信号は同電位とな
るため、これらの分布定数線路はオ−プンスタブを構成
する。以上のように上記ショ−トスタブとオ−プンスタ
ブの並列回路構成により、各FETの出力側に並列共振
回路が構成される。
【0016】次に動作について説明する。入力端子3か
ら入力された信号は、入力整合回路38において2分配
され、1段目FET1a,1bにそれぞれ入力される。
1段目FET1a,1bによって増幅された信号はそれ
ぞれ整合回路39a,39bを介して2段目FET2
a,2bに入力される。2段目FET2a,2bによっ
て増幅された信号は出力整合回路40において合成され
出力端子4から出力される。1段目と2段目のFETの
出力側に構成される並列共振回路は、以下に説明するよ
うに作用する。George D. Vendelin,et al ,“Microwa
ve Circuit Design Using Linear andNonlinear Techni
ques”,WILEY INTERSCIENCE, pp180-185(1990)に示
されるように、並列共振回路を用いてインピ−ダンスの
周波数特性の変化量を低減し、広帯域整合を行なう方法
が知られている。この実施例4では、各FETの出力側
に共振回路を設けることにより、ショ−トスタブのみの
整合に比べ、さらに広帯域整合を図っている。この実施
例4では、上記共振回路の誘導性成分を各FETの出力
側のショ−トスタブで構成し、容量性成分を上記ショ−
トスタブに並列接続のオ−プンスタブで構成している。
また、各段の上記オ−プンスタブを相互にそれぞれ接続
することにより、直流に対しては各段の両FETのドレ
イン端子の電位差をゼロにしている。以上の構成によ
り、各FETの出力側に設けた広帯域整合に用いる共振
回路を構成するショ−トスタブをバイアス印加用回路と
して用い、各段のFETのドレインバイアスを1段目は
端子53、2段目は端子57から並列に動作する各FE
Tに印加することができる。
【0017】実施例5.図5は請求項2に係わる発明の
実施例5を示す広帯域FET増幅器の構成図である。実
施例4を示す図4の構成と同様に、1a,1bはソ−ス
接地された1段目のFET、2a,2bはソ−ス接地さ
れた2段目のFETであり、1段目と2段目のFETの
出力側にそれぞれぞれ並列共振回路が設けられている
が、この例では、上記並列共振回路の容量性回路として
オ−プンスタブではなく、一端が接地されたキャパシタ
68及び69として薄膜コンデンサを用いて構成してい
る。即ち、MIMキャパシタ68a,68bの上面金属
導体は、1段目FET1a,1bの出力側にそれぞれ接
続され、該上面金属導体も相互に接続される。また、M
IMキャパシタ68a,68bの下面金属導体は接地さ
れる。並列共振回路に集中定数素子であるMIMキャパ
シタを用いても、FET1aとFET1bのドレイン端
子を直流的に電位差ゼロで接続することができるので、
ドレンバイアス端子53から1段目FET1a,1bの
両者のドレインバイアスを印加することができる。2段
目FET2の出力側についても、同様に並列共振回路に
MIMキャパシタを用いて、バイアス端子57から2段
目FET2a,2bの両者のドレインバイアスを印加す
ることができる。以上のように並列共振回路の容量性回
路として、MIMキャパシタの様な集中定数素子を用い
ることにより、オ−プンスタブを用いるよりも回路を小
形にすることができる利点がある。
【0018】上記実施例では並列に動作するFETの出
力側に設けられた共振回路の容量性回路として、各FE
TについてそれぞれMIMキャパシタを設けたが、該キ
ャパシタ2個を一つにまとめて1個のキャパシタとして
より効果をあげることができる。
【0019】実施例6.図6は請求項2に係わる発明の
実施例6を示す広帯域FET増幅器の構成図である。図
において、1a,1b,1c,1dはソ−ス接地された
1段目のFET、2a,2b,2c,2dはソ−ス接地
された2段目のFETであり、各段それぞれ4個並列に
動作するよう構成されている。ここで、1段目FET1
b,1c及び2段目FET2b,2cの出力側にそれぞ
れぞれ設けている並列共振回路の各ショ−トスタブ50
b,50c及び54b,54cを取り除くと図4と同様
の構成となる。FET1b,1cの出力側にそれぞれぞ
れ設けた分布定数線路50b,50cの一端を相互に接
続し、上記接続点をキャパシタ60を介して接地するこ
とでショ−トスタブを構成するとともに、直流的に同電
位としている。同様にFET2b,2cの出力側にそれ
ぞれぞれ設けた分布定数線路54b,54cの一端を相
互に接続し、上記接続点をキャパシタ61を介して接地
することでショ−トスタブを構成するとともに、直流的
に同電位としている。以上のように、FETが2段増幅
器で各段それぞれ4個並列に動作する場合も、並列共振
回路を上記のように構成し、各段でショ−トスタブの一
つをバイアス印加用回路として用い、FETに印加する
各バイアスを各段ごとに一端子から印加することができ
る。
【0020】実施例7.図7はこの発明の請求項2にお
ける実施例7による広帯域増幅器の構成図である。図に
おいて、実施例6を示す図6と以下に説明する構成の他
は同じである.この実施例ではFET各段の出力側の共
振回路は、分布定数線路51a,62aと、51b,6
2bと、51c,62cと、51d,62dの各2個の
オ−プンスタブ、分布定数線路50a,50b,50
c,50dとそれぞれに対応するキャパシタ52a,5
2b,52c,52dとからなる1個のショ−トスタブ
から構成される。以上のように共振回路を構成するとと
もに、各FET1b,1c及びFET2b,2cの出力
側の分布定数線路62b,62cと、63b,63cの
対のオ−プンスタブの一端を接続することにより、FE
Tのドレインバイアスを1段目は共通点53から印加す
ることができ、2段目は共通点57から印加することが
できる。
【0021】上記実施例では各共振回路が2個のオ−プ
ンスタブ及び1個のショ−トスタブからなっているが、
各共振回路を1個のオ−プンスタブ及び2個のショ−ト
スタブで構成し、FET1b及びFET1cの間及びF
ET2b及びFET2cの間にショ−トスタブを構成
し、上記ショ−トスタブの一端をそれぞれ接続し、キャ
パシタにより接地することによりFETの各バイアスを
各段ごとに一端子から印加することができる。
【0022】以上の実施例1,2,4,5,6,7,で
はFETの出力側に共振回路を設けた例について説明し
たが、入力側に設けても同様の効果が得られる。
【0023】
【発明の効果】以上のように請求項1に係わる発明によ
れば、各FETの、出力側または入力側、もしくは出力
側及び入力側にショ−トスタブを設けるとともに、並列
に動作する隣接する各FETに設けた上記ショ−トスタ
ブの一端を相互に接続して、FETの各バイアスを各段
ごとに一端子から印加することにより小形で広帯域なF
ET増幅器を得ることができる。
【0024】また、請求項2に係わる発明の広帯域FE
T増幅器では、各FETの、出力側または入力側、もし
くは出力側及び入力側に並列共振回路を装荷するととも
に、並列に動作する隣接する各FETに設けた上記共振
回路の容量性または誘導性スタブの一端を相互に接続し
て、FETの各バイアスを各段ごとに一端子から印加す
ることにより小形で広帯域なFET増幅器を得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の請求項1に係わる実施例1を示す広
帯域FET増幅器の構成図である。
【図2】この発明の請求項1に係わる実施例2を示す広
帯域FET増幅器の構成図である。
【図3】この発明の請求項1に係わる実施例3を示す広
帯域FET増幅器の構成図である。
【図4】この発明の請求項2に係わる実施例4を示す広
帯域FET増幅器の構成図である。
【図5】この発明の請求項2に係わる実施例5を示す広
帯域FET増幅器の構成図である。
【図6】この発明の請求項2に係わる実施例6を示す広
帯域FET増幅器の構成図である。
【図7】この発明の請求項2に係わる実施例7を示す広
帯域FET増幅器の構成図である。
【図8】従来例を示す広帯域増幅器の構成図である。
【符号の説明】
1,2 FET 3 入力端子 4 出力端子 27,31 分布定数線路 28,29 キャパシタ 30,34 バイアス端子 32,33 キャパシタ 35,36,37 キャパシタ 38,58,65 入力整合回路 39 段間整合回路 40,59,64 出力整合回路 42,46 分布定数線路 43,44 キャパシタ 45,49 バイアス端子 47,48 キャパシタ 50,51 分布定数線路 52,56 キャパシタ 53,57 バイアス端子 54,55,58 分布定数線路 60,61 キャパシタ 62,63 分布定数線路 66,67 バイアス印加用回路 68,69 キャパシタ(薄膜キャパシタ)
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成4年4月28日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0003
【補正方法】変更
【補正内容】
【0003】次に動作について説明する。入力端子3か
ら入力された入力信号は入力整合回路5において2分配
され、並列に動作する1段目FET1a,1bにそれぞ
れ入力され、1段目FET1a,1bによって増幅され
た信号はそれぞれ整合回路6a,6bを介して2段目F
ET2a,2bに入力される。2段目FET2a,2b
によって増幅されたそれぞれの信号は出力整合回路64
におてい合成され、出力端子4から出力される。1段目
FETの入力側に設けられた抵抗整合回路は1段目FE
Tのゲ−ト・ソ−ス間の容量性成分を打ち消すと共に低
周波数領域で利得を抑えることによって広帯域整合を行
っている。また、1段目FETの出力側に設けられた分
布定数線路はショ−トスタブとして動作し、1段目FE
Tのドレイン・ソ−ス間の容量性成分を打ち消し、広帯
域整合を行っている。2段目FETについても入力側に
設けられた抵抗整合回路と、出力側に設けられた分布定
数線路は上記の1段目FETの説明と同様の働きをす
る。1段目FET1a,1bのゲ−トバイアスは、それ
ぞれVG1端子10a,10bから抵抗整合回路を介して
印加され、1段目FET1a,1bのドレインバイアス
はそれぞれVD1端子13a,13bから分布定数線路1
1a,11bを介して印加されている。2段目FET2
a,2bのゲ−トバイアスは、それぞれVG2端子17
a,17bから抵抗整合回路を介して印加され、2段目
FET2a,2bのドレインバイアスは、それぞれVD2
端子20a,20bから分布定数線路18a,11bを
介して印加されている。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0006
【補正方法】変更
【補正内容】
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明の請求項1に係る広帯域FET増幅器
は、並列に動作するソ−ス接地の電界効果トランジスタ
と入力整合回路と出力整合回路とを備える電界効果トラ
ンジスタ増幅器において、各電界効果トランジスタの出
力側または入力側、もしくは出力側及び入力側にショ−
トスタブを設けるとともに、並列に動作する隣接する各
電界効果トランジスタに設けた上記のショ−トスタブの
一端を相互にそれぞれ接続して、電界効果トランジスタ
の各バイアスを各段ごとに一端子から印加できるように
したものである。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0007
【補正方法】変更
【補正内容】
【0007】また、この発明の請求項2に係る広帯域F
ET増幅器は、並列に動作するソ−ス接地の電界効果ト
ランジスタと入力整合回路と出力整合回路とを備える電
界効果トランジスタ増幅器において、各電界効果トラン
ジスタの出力側または入力側、もしくは出力側及び入力
側に並列共振回路を装荷するとともに、並列に動作する
隣接する各電界効果トランジスタに設けた上記並列共振
回路の容量性または誘導性スタブの一端を相互にそれぞ
れ接続し、電界効果トランジスタの各バイアスを各段ご
とに一端子から印加できるようにしたものである。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0013
【補正方法】変更
【補正内容】
【0013】次に動作について説明する。入力端子3か
ら入力された信号は、入力整合回路38によって2分配
され1段目FET1a,1bにそれぞれ入力される。1
段目FETによって増幅された信号はそれぞれ段間の整
合回路39a,39bを介して2段目FET2a,2b
に入力される。2段目FET2a,2bによって増幅さ
れた信号は出力整合回路40において合成され、出力端
子4から出力される。先に説明したように1段目FET
1a,1bの出力側に設けられた分布定数線路27a,
27b,27c,27dはショ−トスタブとして動作
し、これにより1段目FET1のドレイン・ソ−ス間の
容量性成分を打ち消して、広帯域整合を行う。2段目F
ET2a,2bの出力側に設けられた分布定数線路31
a,31b,31c,31dについても、上記同様に作
用する。この実施例では整合に必要な所要のインダクタ
ンスは、1個のショ−トスタブを用いた場合に比べて線
路のインピ−ダンスを2倍、または線路長を約2倍にし
実現する。さらに、この実施例2では先に説明した1
段目及び2段目の各FETの出力側にそれぞれ設けたシ
ョ−トスタブをバイアス印加用の回路として用いるよう
に構成している。以上のように1段目及び2段目の各F
ETの出力側にそれぞれショ−トスタブを2個並列に設
けることで広帯域整合を行えるとともに、上記ショ−ト
スタブを構成する分布定数線路27c,27d及び31
c,31dの一端を相互にそれぞれ接続することによ
り、並列に動作する各段のFETのドレイン端子を直流
的に接続できるので、ドレインバイアスを端子30,3
4からそれぞれ分布定数線路27a,31aを介して1
段目のFET1a,1b及び2段目のFET2a,2b
に印加することができる。
【手続補正5】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0014
【補正方法】変更
【補正内容】
【0014】実施例3.図3は請求項1に係わる発明の
実施例3を示す広帯域FET増幅器の構成図である。こ
の実施例では、実施例2を示す図2の構成に加えて、1
段目及び2段目の各FETの出力側と同様に各FETの
入力側にもそれぞれそ分布定数線路及びキャパシタから
なるショ−トスタブを2個並列に設け、かつ並列に動作
する各段のFETのゲート端子を直流的に接続すること
により、ゲ−トバイアスを端子45,49からそれぞれ
分布定数線路42a,46aを介して1段目のFET1
a,1b及び2段目のFET2a,2bに印加すること
ができる。
【手続補正6】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0016
【補正方法】変更
【補正内容】
【0016】次に動作について説明する。入力端子3か
ら入力された信号は、入力整合回路38において2分配
され、1段目FET1a,1bにそれぞれ入力される。
1段目FET1a,1bによって増幅された信号はそれ
ぞれ整合回路39a,39bを介して2段目FET2
a,2bに入力される。2段目FET2a,2bによっ
て増幅された信号は出力整合回路40において合成され
出力端子4から出力される。1段目と2段目のFETの
出力側に構成される並列共振回路は、以下に説明するよ
うに作用する。George D. Vendelin,et al ,“Microwa
ve Circuit Design Using Linear andNonlinear Techni
ques”,WILEY INTERSCIENCE, pp180-185に示されるよ
うに、並列共振回路を用いてインピ−ダンスの周波数特
性の変化量を低減し、広帯域整合を行なう方法が知られ
ている。この実施例4では、各FETの出力側に共振回
路を設けることにより、ショ−トスタブのみの整合に比
べ、さらに広帯域整合を図っている。この実施例4で
は、上記共振回路の誘導性成分を各FETの出力側のシ
ョ−トスタブで構成し、容量性成分を上記ショ−トスタ
ブに並列接続のオ−プンスタブで構成している。また、
各段の上記オ−プンスタブを相互にそれぞれ接続するこ
とにより、直流に対しては各段の両FETのドレイン端
子の電位差をゼロにしている。以上の構成により、各F
ETの出力側に設けた広帯域整合に用いる共振回路を構
成するショ−トスタブをバイアス印加用回路として用
い、各段のFETのドレインバイアスを1段目は端子5
3、2段目は端子57から並列に動作する各FETに印
加することができる。
【手続補正7】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0019
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】実施例6.図6は請求項2に係わる発明の
実施例6を示す広帯域FET増幅器の構成図である。図
において、1a,1b,1c,1dはソ−ス接地された
1段目のFET、2a,2b,2c,2dはソ−ス接地
された2段目のFETであり、各段それぞれ4個並列に
動作するよう構成されている。ここで、1段目FET1
b,1c及び2段目FET2b,2cの出力側にそれぞ
れぞれ設けている並列共振回路の各ショ−トスタブ50
b,50c及び54b,54cをそれぞれ中点で切り離
すと図4と同様の構成となる。FET1b,1cの出力
側にそれぞれぞれ設けた分布定数線路50b,50cの
一端を相互に接続し、上記接続点をキャパシタ60を介
して接地することでショ−トスタブを構成するととも
に、直流的に同電位としている。同様にFET2b,2
cの出力側にそれぞれぞれ設けた分布定数線路54b,
54cの一端を相互に接続し、上記接続点をキャパシタ
61を介して接地することでショ−トスタブを構成する
とともに、直流的に同電位としている。以上のように、
FETが2段増幅器で各段それぞれ4個並列に動作する
場合も、並列共振回路を上記のように構成し、各段でシ
ョ−トスタブの一つをバイアス印加用回路として用い、
FETに印加する各バイアスを各段ごとに一端子から印
加することができる。
【手続補正8】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図2
【補正方法】変更
【補正内容】
【図2】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高木 直 鎌倉市大船五丁目1番1号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 並列に動作するソ−ス接地の電界効果ト
    ランジスタと入力整合回路と出力整合回路とを備える電
    界効果トランジスタ増幅器において、各電界効果トラン
    ジスタの出力側または入力側、もしくは出力側及び入力
    側にショ−トスタブを設けるとともに、並列に動作する
    隣接する各電界効果トランジスタに設けた上記のショ−
    トスタブの一端を相互にそれぞれ接続して、電界効果ト
    ランジスタの各バイアスを各段ごとに一端子から印加す
    る構成としたことを特徴とする広帯域電界効果トランジ
    スタ増幅器。
  2. 【請求項2】 並列に動作するソ−ス接地の電界効果ト
    ランジスタと入力整合回路と出力整合回路とを備える電
    界効果トランジスタ増幅器において、各電界効果トラン
    ジスタの出力側または入力側、もしくは出力側及び入力
    側に並列共振回路を装荷するとともに、並列に動作する
    隣接する各電界効果トランジスタに設けた上記並列共振
    回路の容量性または誘導性スタブの一端を相互にそれぞ
    れ接続し、電界効果トランジスタの各バイアスを各段ご
    とに一端子から印加する構成としたことを特徴とする広
    帯域電界効果トランジスタ増幅器。
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