JPH05315855A - 高周波電力増幅器 - Google Patents

高周波電力増幅器

Info

Publication number
JPH05315855A
JPH05315855A JP11434992A JP11434992A JPH05315855A JP H05315855 A JPH05315855 A JP H05315855A JP 11434992 A JP11434992 A JP 11434992A JP 11434992 A JP11434992 A JP 11434992A JP H05315855 A JPH05315855 A JP H05315855A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field effect
effect transistor
bias
power
power amplifier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11434992A
Other languages
English (en)
Inventor
Osamu Okamoto
修 岡本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP11434992A priority Critical patent/JPH05315855A/ja
Publication of JPH05315855A publication Critical patent/JPH05315855A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Amplifiers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】電界効果トランジスタを利用する高周波電力増
幅器の電力損失,出力電力の低下および利得の低下を抑
圧し、電源電圧の利用率が高く、製造時のバラツキ並び
に温度変化に対する安定動作を確保する。 【構成】同一の半導体チップ上に形成した複数個の電界
効果トランジスタ8,9,10,21のうち、1個の電
界効果トランジスタ21でセルフバイアス回路6を形成
する。緩衝増幅器7は、バイアス回路5で発生したバイ
アス電圧を同一の電圧かつ極性反転して電力増幅部5の
電界効果トランジスタ8,9,および10のバイアス電
圧として、高抵抗12,15および18を介して供給す
る。これにより、各電界効果トランジスタがいずれも同
一のセルフバイアス回路を有しているのと等価な動作を
確保することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高周波電力増幅器に関
し、特に所定の動作点にバイアスされた電界効果トラン
ジスタによって入力信号の電力増幅を行なう高周波電力
増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、この種の高周波電力増幅器のバイ
アス設定方式としては、図2(a)乃至(c)に示す3
つの方式が知られている。
【0003】図2(a)は、従来の電圧負帰還型バイア
ス方式による高周波電力増幅回路の回路図である。
【0004】電界効果トランジスタ34のゲート電極
(以下単にゲートと呼ぶ)は、コンデンサ35を介して
入力端子30に接続されるとともに、バイアス電圧供給
用の抵抗38を介してバイアス電源端子33に接続され
る。また、ソース電極(以下単にソースと呼ぶ)は、接
地40に接続されており、ドレイン電極(以下単にドレ
インと呼ぶ)は負荷用の抵抗36を介して電源端子32
に接続されるとともにコンデンサ39を介して出力端子
31に接続されている。さらに、ゲートとドレイン間は
帰還用の抵抗37で接続されている。
【0005】このように構成された高周波電力増幅器に
おいて、電源端子32に電源電圧VBBを印加し、バイア
ス電源端子33にバイアス用電圧VGGを印加すると、電
界効果トランジスタ34は入力端子30に入力した入力
信号VI の交流成分を電力増幅し、コンデンサ39を介
して出力端子31に出力信号V0 を出力する。
【0006】この電圧負帰還方式では、電界効果トラン
ジスタ34のバイアス電圧が、バイアス電源端子33の
電圧VGGとともに抵抗37を介してフィードバックされ
たドレインの電圧により決定される。この電圧負帰還型
バイアス方式の高周波電力増幅器には、製造時のトラン
ジスタ特性のバラツキと温度変化の影響とを受けにくく
し、安定した動作が可能であるという利点がある。
【0007】図2(b)は、従来のセルフバイアス方式
の高周波電力増幅器の回路図である。
【0008】電界効果トランジスタ44のゲートは、コ
ンデンサ45を介して入力端子41に接続されている。
またゲートと接地50との間には抵抗47が接続されて
いる。ソースは、抵抗48を介して接地50に接続され
ている。さらに、ドレインは、インダクタンス46を介
して電源端子3に接続されるとともに、コンデンサ49
を介して出力端子42にも接続されている。
【0009】このように構成された高周波電力増幅器に
おいて、電源端子43に電源電圧VBBを印加すると、電
界効果トランジスタ44は入力端子42に出力信号VO
を出力する。このセルフバイアス方式では、ソースから
接地50に流れる電流の抵抗48による電圧降下分がバ
イアス電圧となる。このセルフバイアス方式の高周波電
力増幅器には、バイアス用電源が不用であるという利点
がある。また回路構成が電流帰還型となっていることか
ら抵抗48を大きくすることにより電圧負帰還型バイア
ス方式の利点も併せ持たせることができる。
【0010】図2(c)は、従来の固定バイアス方式の
高周波電力増幅回路の回路図である電界効果トランジス
タ55のゲートは、コンデンサ56を介して入力端子5
1に接続されるとともに、抵抗58を介してバイアス電
源端子54接続されている。また、ソースは接地60に
接続されており、ドレインは、インダクタンス57を介
して電源端子53に接続されるとともに、コンデンサ5
9を介して出力端子52にも接続されている。
【0011】このように構成された高周波電力増幅器に
おいて、電源端子53に電源電圧VBBを印加し、バイア
ス電源端子54にバイアス用電圧VGGを印加すると、入
力端子51に入力された入力信号VI の交流成分を電力
増幅し、コンデンサ59を介して出力端子52に出力信
号VO を出力する。この固定バイアス方式では、電界効
果トランジスタ55のバイアス電圧がバイアス電源端子
54から供給された電圧VGGとなる。この固定バイアス
方式の高周波電力増幅器には、電源の利用率が高いとい
う利点がある。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の高周波
電力増幅器には、それぞれ次に示す欠点がある。
【0013】まず、図2(a)に示す電圧負帰還型バイ
アス方式の高周波電力増幅器においては、大きな電力を
増幅しようとすると、抵抗36に大きな電流を流す必要
があり電源電圧の利用率が悪化して出力電力の低下を招
来する。また、この抵抗36は、電界効果トランジスタ
34の負荷となるため電力損失が大きいという欠点があ
る。
【0014】また、図2(b)に示すセルフバイアス方
式の高周波電力増幅器においては、電界効果トランジス
タ44に大きな電流を流す必要がある場合に、ソースと
値50との間に接続した抵抗48の抵抗値を極めて小さ
な値とする必要があり、製造が困難であるとともに回路
の安定性が低下する。また、この抵抗48により、電界
効果トランジスタ44の利得も低下するという欠点があ
る。
【0015】さらに、図2(c)に示す固定バイアス方
式の高周波電力増幅回路の場合は、電界効果トランジス
タ55の最適ゲートバイアス電圧を外部から供給する必
要があり、しかもこの最適ゲートバイアス電圧が電界効
果トランジスタの製造時のバラツキと温度変化とに対応
して変動するため、調整が煩雑である。特に、電力増幅
器が複数個の電界効果トランジスタにより構成されてい
るときには、各トランジスタの製造時のバラツキと温度
変化とにより、電界効果トランジスタごとにゲート電圧
を調整する必要があり、極めて煩雑であるという欠点が
ある。
【0016】本発明の目的は、かかる欠点を解決すべく
なされたものであって、電力損失,出力電力の低下およ
び利得の低下を抑圧し電源電圧の利用率が高く、製造時
のバラツキと温度変化とに対する安定な動作を容易に確
保することができる高周波電力増幅器を提供することに
ある。
【0017】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波電力増幅
器は、ゲート電極に入力した入力信号を電力増幅する少
なくとも1個の第1の電界効果トランジスタを含む電力
増幅部と、前記第1の電界効果トランジスタと同一条件
の下で製造された第2の電界効果トランジスタのドレイ
ン電極を前記電力増幅部の電源と接続してセルフバイア
ス回路を形成しソース電極から前記第1の電界効果トラ
ンジスタに対するバイアス電圧を出力するバイアス回路
部と、前記バイアス回路部の出力するバイアス電圧を前
記電力増幅部の第1の電界効果トランジスタのゲート電
極に供給する緩衝増幅部とを備えた構成を有する。
【0018】
【作用】本発明においては、電力増幅を行なう第1の電
界効果トランジスタの他に、バイアス電圧を決定するた
めの第2の電界効果トランジスタを有している。
【0019】この第2の電界効果トランジスタは、第1
の電界効果トランジスタと同一基板に同一条件で形成さ
れたものを利用するため、その電気的特性は第1の電界
効果トランジスタと略同一である。そして、この第2の
電界効果トランジスタにより、セルフバイアス回路を形
成し、このセルフバイアス回路により第2の電界効果ト
ランジスタのソースにはこの電界効果トランジスタが最
適な動作状態になるようなバイアス電圧が印加され、温
度変化および製造時のバラツキの影響が抑制される。
【0020】このバイアス電圧は、緩衝増幅器を介して
電力増幅用の第1の電界効果トランジスタのゲートに供
給される。前述した如く、この第1の電界効果トランジ
スタと同一の特性である第2の電界効果トランジスタの
最適バイアス電圧を印加されることにより、第1の電界
効果トランジスタも最適な状態となり、これにより、温
度等による特性の変化を回避することができる。
【0021】また、本発明においては、電力増幅用の第
1の電界効果トランジスタのゲートに直接バイアス電圧
を印加するため、第1のトランジスタのソースまたはド
レインと、電源供給端子との間に抵抗を介在させる必要
がないため電力損失および利得の低下が回避できる。
【0022】さらに、電力増幅を行う第1の電界効果ト
ランジスタは、バイアス回路とは別個に設けられている
ので、電源電圧の利用率の悪化,電力損失の増大,出力
電力の低下および利得の低下等も回避することができ
る。
【0023】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。図1は本発明の一実施例の高周波電力増幅器の回路
図である。
【0024】図1に示す実施例の高周波電力増幅器は、
電力増幅部5、バイアス回路部6および緩衝増幅部7を
含んで構成され、なお電力増幅部5とバイアス回路部6
は同一の半導体チップ上に形成されている。
【0025】電力増幅部5は、3個の第一の電界効果ト
ランジスタ8,9,10による3段構成の増幅器であ
る。入力端子1は、コンデンサ11を介して初段の電界
効果トランジスタ8のゲートに接続されている。この電
界効果トランジスタ8のソースは接地27と接続されて
おり、ドレインはインダクタンス13を介して電源端子
3に接続されるとともに、コンデンサ14を介して次段
の電界効果トランジスタ9のゲートに接続されている。
【0026】電界効果トランジスタ9も、そのソースは
接地27に接続されており、ドレインはインダクタ16
を介してで電源端子3に接続されるとともに、コンデン
サ17を介して次段の電子基材トランジスタ10のゲー
トに接続されている。
【0027】この電界効果トランジスタ10も、ソース
は接地27に接続され、ドレインはインダクタンス19
を介して電源端子3に接続されるとともにコンデンサ2
0を介して出力端子2に接続されている。
【0028】これら3個の電界効果トランジスタ8,
9,10のゲートは、それぞれ高抵抗値の抵抗12,1
5,18を介して後述する緩衝増幅部7の出力と接続さ
れている。
【0029】さて、バイアス回路部6は、電力増幅部5
の各電界効果トランジスタ8,9,10と、その形状,
拡散層の導電率および不純物濃度が同一条件で形成され
た電界効果トランジスタ21と、抵抗22,23とによ
り構成されている。
【0030】電界効果トランジスタ21のゲートは、抵
抗23を介して接地27に接続されておりドレインは電
源端子3に接続されている。また、ソースは、抵抗24
を介して接地27に接続されるとともに、緩衝増幅部7
の反転入力端子に接続されている。
【0031】緩衝増幅部7は、差動増幅器25と抵抗2
5および抵抗26とにより構成されている。抵抗26
は、差動増幅器25の反転入力端子と出力間に接続され
ている。また、差動増幅器25の反転入力端子は、前述
したバイアス回路部6の電界効果トランジスタ21のソ
ースに抵抗24を介して接続されている。さらに、この
差動増幅器25の出力は、電力増幅部5の抵抗12,1
5,18を介して電界効果トランジスタ8,9,10の
各ゲートに接続されている。
【0032】以上の構成の本実施例に係る高周波電力増
幅器において、電源端子3に電源電圧VBBを印加する
と、バイアス回路6は、電界効果トランジスタ21のド
レイン電圧により電界効果トランジスタ21のバイアス
電圧が決定されるセルフバイアス回路を構成しているの
で、電界効果トランジスタ21の最適動作電流が得られ
るバイアス電圧がソースと接地間に発生する。
【0033】衝撃増幅部7は、バイアス回路部6の電界
効果トランジスタ21のソース電圧と同一の電圧で極性
が反転した電圧を、抵抗12,15,18を介して電界
効果トランジスタ8,9,10の各ゲートに印加する。
【0034】これら電界効果トランジスタ8,9,10
は、バイアス回路部6のトランジスタ21と同一条件で
形成されたものであるので、温度変化もしくは製造時の
バラツキに対する特性も電界効果トランジスタ21と同
一である。従って、電界効果トランジスタ21のソース
に発生する電圧と同一で、かつ極性反転した電位にバイ
アスされることにより、これら電界効果トランジスタ
8,9,10も最適な条件で動作し、これにより入力端
子1に入力された入力信号に対応する出力電圧VO が出
力される。
【0035】本実施例に係る高周波電力増幅器は、上述
した如く、同一の条件で製造された複数個の電界効果ト
ランジスタのうちの1個の電界効果トランジスタでセル
フバイアス回路を形成し、このバイアス回路により得た
バイアス電圧を他の電力増幅用トランジスタのバイアス
電圧として利用することにより、各電界効果トランジス
タがいずれも相等しいセルフバイアス回路を有している
のと等価な状態を確保することができる。
【0036】また、電力増幅部5の電界効果トランジス
タ8,9,10にバイアス電圧を供給する回路,即ち抵
抗12,15,18並びにバイアス回路6および緩衝増
幅部7は、電力増幅部5の電力処理部分,即ち電界効果
トランジスタ8,9,10のソースおよびドレインと接
地27,または電源端子3との間には介在させていない
ため、電源電圧の利用率が高く、電力損失の増大,出力
電力の低下および利得の低下を回避することができる。
【0037】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、電力増幅
用に供する第1の電界効果トランジスタと同一の条件で
製造した第2の電界効果トランジスタによりセルフバイ
アス回路を形成し、この第2の電界効果トランジスタで
形成したバイアス電圧を衝撃増幅器を介して第1の電界
効果トランジスタに供給することにより、温度変化およ
び製造時の特性バラツキに対しても安定に動作すること
ができ、また電力の増幅用の第1の電界効果トランジス
タのソースまたはドレインと電源との間には抵抗を介在
させる必要がないため、電源利用率が高く、電力の損
失,出力電力の低下および利得の低下を著しく抑制する
ことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の高周波電力増幅器の回路図
である。
【図2】従来の電圧負帰還型バイアス方式の高周波電力
増幅回路(a)、セルフバイアス方式の高周波電力増幅
回路(b)および固定バイアス方式の高周波電力増幅回
路(c)の回路図である。
【符号の説明】
5 電力増幅部 6 バイアス回路部 7 緩衝増幅部 8,9,10,21,34,44,55 電界効果ト
ランジスタ 25 差動増幅器

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゲート電極に入力した入力信号を電力増
    幅する少なくとも1個の第1の電界効果トランジスタを
    含む電力増幅部と、前記第1の電界効果トランジスタと
    同一条件の下で製造された第2の電界効果トランジスタ
    のドレイン電極を前記電力増幅部の電源と接続してセル
    フバイアス回路を形成しソース電極から前記第1の電界
    効果トランジスタに対するバイアス電圧を出力するバイ
    アス回路部と、前記バイアス回路部の出力するバイアス
    電圧を前記電力増幅部の第1の電界効果トランジスタの
    ゲート電極に供給する緩衝増幅部とを備えることを特徴
    とする高周波電力増幅器。
JP11434992A 1992-05-07 1992-05-07 高周波電力増幅器 Withdrawn JPH05315855A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11434992A JPH05315855A (ja) 1992-05-07 1992-05-07 高周波電力増幅器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11434992A JPH05315855A (ja) 1992-05-07 1992-05-07 高周波電力増幅器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05315855A true JPH05315855A (ja) 1993-11-26

Family

ID=14635531

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11434992A Withdrawn JPH05315855A (ja) 1992-05-07 1992-05-07 高周波電力増幅器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05315855A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249186B1 (en) 1998-04-10 2001-06-19 Taiyo Yuden Co., Ltd. High-frequency power amplifier circuit and high-frequency power amplifier module
JP2008547265A (ja) * 2005-06-15 2008-12-25 バレー,アティクル Mmicに組み込まれた温度補償電圧レギュレータ

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6249186B1 (en) 1998-04-10 2001-06-19 Taiyo Yuden Co., Ltd. High-frequency power amplifier circuit and high-frequency power amplifier module
JP2008547265A (ja) * 2005-06-15 2008-12-25 バレー,アティクル Mmicに組み込まれた温度補償電圧レギュレータ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5699015A (en) Low voltage operational amplifier and method
JP2665025B2 (ja) 増幅器回路
WO1998049769A1 (en) Variable gain amplifier with improved linearity and bandwidth
JP3091470B2 (ja) 差動入力信号を増幅する電子回路
US6590452B1 (en) High DC gain cascode amplifier stage with low noise performance
US4893091A (en) Complementary current mirror for correcting input offset voltage of diamond follower, especially as input stage for wide-band amplifier
US6359512B1 (en) Slew rate boost circuitry and method
EP0240114B1 (en) A comparator for comparing differential input signals and method therefor
JPH07162248A (ja) 差動増幅器
US6362682B2 (en) Common-mode feedback circuit and method
US5710522A (en) Amplifier having an active current source
JPH07142940A (ja) Mosfet電力増幅器
US7298211B2 (en) Power amplifying apparatus
US7315210B2 (en) Differential operational amplifier
JPH05315855A (ja) 高周波電力増幅器
US6100753A (en) Bias stabilization circuit
US7710198B2 (en) Methods and apparatus for process invariant transconductance
JPH04278705A (ja) 高周波電力増幅器
JP2676823B2 (ja) バイアス回路
JPH051649B2 (ja)
JP3801412B2 (ja) Mosレギュレータ回路
JPH09219629A (ja) 演算増幅器
JPH03198509A (ja) 高周波電力増幅回路
JPH05175754A (ja) 差動増幅器
JPH02151109A (ja) 半導体増幅回路

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 19990803