JPH10224157A - 増幅器 - Google Patents
増幅器Info
- Publication number
- JPH10224157A JPH10224157A JP2154097A JP2154097A JPH10224157A JP H10224157 A JPH10224157 A JP H10224157A JP 2154097 A JP2154097 A JP 2154097A JP 2154097 A JP2154097 A JP 2154097A JP H10224157 A JPH10224157 A JP H10224157A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- amplifier
- matching circuit
- capacity
- diode
- variable
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来、例えばＵＨＦ(４００ＭＨｚ)帯増幅器
において、３３０ＭＨｚから４６０ＭＨｚという広帯域
に亘り整合をとるためには、約２０ＭＨｚごとにこの帯
域を分割し、分割された周波数帯域にて整合された増幅
器を６種類作り、全帯域を網羅しなければならなかった
問題を解決し、一つの増幅器で、上記広帯域の全帯域を
網羅できるようにし、製造工程を短縮すると共に、増幅
器の低価格化及び小型化を図る。 【解決手段】 増幅器の整合回路に、可変容量手段（可
変容量ダイオード）又は可変インダクタンス手段を直列
または並列に接続し、外部からの信号により整合回路の
特性を変化させることによって、任意の周波数帯域にお
いて、増幅器の整合がとれるように構成する。
において、３３０ＭＨｚから４６０ＭＨｚという広帯域
に亘り整合をとるためには、約２０ＭＨｚごとにこの帯
域を分割し、分割された周波数帯域にて整合された増幅
器を６種類作り、全帯域を網羅しなければならなかった
問題を解決し、一つの増幅器で、上記広帯域の全帯域を
網羅できるようにし、製造工程を短縮すると共に、増幅
器の低価格化及び小型化を図る。 【解決手段】 増幅器の整合回路に、可変容量手段（可
変容量ダイオード）又は可変インダクタンス手段を直列
または並列に接続し、外部からの信号により整合回路の
特性を変化させることによって、任意の周波数帯域にお
いて、増幅器の整合がとれるように構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、増幅器に関するも
のである。
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来の増幅器の一例として、携帯無線機
等に用いられる高周波増幅器を例にして説明する。図２
に一般的な携帯無線機に用いられる従来の増幅器のブロ
ック図を示す。Ｑ１は、増幅器に用いられる増幅素子Ｍ
ＯＳ−ＦＥＴを示し、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲートをＧ、ド
レインをＤ、ソースをＳで示す。また、電力入力端子を
１、電力出力端子を２とする。図２のように、Ｑ１のゲ
ートＧには、入力整合回路２とバイアス回路５が接続さ
れ、Ｑ１のドレインＤには電源電圧供給回路６と出力整
合回路３が接続され、さらに、Ｑ１のソースＳはアース
に接続されている。
等に用いられる高周波増幅器を例にして説明する。図２
に一般的な携帯無線機に用いられる従来の増幅器のブロ
ック図を示す。Ｑ１は、増幅器に用いられる増幅素子Ｍ
ＯＳ−ＦＥＴを示し、ＭＯＳ−ＦＥＴのゲートをＧ、ド
レインをＤ、ソースをＳで示す。また、電力入力端子を
１、電力出力端子を２とする。図２のように、Ｑ１のゲ
ートＧには、入力整合回路２とバイアス回路５が接続さ
れ、Ｑ１のドレインＤには電源電圧供給回路６と出力整
合回路３が接続され、さらに、Ｑ１のソースＳはアース
に接続されている。
【０００３】以下、この従来の増幅器の動作について説
明する。まず、バイアス電圧Ｖｇｓをバイアス回路５よ
りＱ１のゲートに供給し、電源電圧Ｖｄｓを電源電圧供
給回路６よりＱ１のドレインＤに供給することで、Ｑ１
を予め駆動させておく。次に入力端子１から電力を供給
し、供給された電力は入力整合回路２でＱ１のゲートＧ
のインピーダンスに変換され、Ｑ１のゲートＧに損失な
く入力される。入力された電力は、Ｑ１にてバイアス電
圧Ｖｇｓと電源電圧Ｖｄｓにより規定されたＱ１の増幅
率分だけ増幅されて、ドレインＤより出力される。増幅
され出力された電力は、出力整合回路３により端子２の
インピーダンスに変換されほぼ損失なく出力される。し
かし、増幅器の周波数帯域が広がるに従い、整合回路は
不整合となり、整合回路での電力の損失が増加する問題
を生じる。
明する。まず、バイアス電圧Ｖｇｓをバイアス回路５よ
りＱ１のゲートに供給し、電源電圧Ｖｄｓを電源電圧供
給回路６よりＱ１のドレインＤに供給することで、Ｑ１
を予め駆動させておく。次に入力端子１から電力を供給
し、供給された電力は入力整合回路２でＱ１のゲートＧ
のインピーダンスに変換され、Ｑ１のゲートＧに損失な
く入力される。入力された電力は、Ｑ１にてバイアス電
圧Ｖｇｓと電源電圧Ｖｄｓにより規定されたＱ１の増幅
率分だけ増幅されて、ドレインＤより出力される。増幅
され出力された電力は、出力整合回路３により端子２の
インピーダンスに変換されほぼ損失なく出力される。し
かし、増幅器の周波数帯域が広がるに従い、整合回路は
不整合となり、整合回路での電力の損失が増加する問題
を生じる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の増幅器で
は、整合回路にて整合される周波数帯域には限界があ
る。例えば、ＵＨＦ（４００ＭＨｚ）帯増幅器において
は、３３０ＭＨｚから４６０ＭＨｚというように、広帯
域に亘り整合する事はできない。従って、この帯域を満
たすために、例えば約２０ＭＨｚごとにこの帯域を分割
し、分割された周波数帯域にて整合された増幅器を６種
類作り、全帯域を網羅しなければならない。これでは、
増幅器の種類が多くなるために、製品の管理がしにく
く、製品コストも上昇してしまう。本発明の目的は、こ
れらの問題を解決し、外部から増幅器の整合回路の特性
を変更できるようにし、広帯域に亘り整合することが可
能な増幅器を提供することにある。
は、整合回路にて整合される周波数帯域には限界があ
る。例えば、ＵＨＦ（４００ＭＨｚ）帯増幅器において
は、３３０ＭＨｚから４６０ＭＨｚというように、広帯
域に亘り整合する事はできない。従って、この帯域を満
たすために、例えば約２０ＭＨｚごとにこの帯域を分割
し、分割された周波数帯域にて整合された増幅器を６種
類作り、全帯域を網羅しなければならない。これでは、
増幅器の種類が多くなるために、製品の管理がしにく
く、製品コストも上昇してしまう。本発明の目的は、こ
れらの問題を解決し、外部から増幅器の整合回路の特性
を変更できるようにし、広帯域に亘り整合することが可
能な増幅器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、増幅器の整合回路に可変容量手段（例え
ば可変容量ダイオード）、又は可変インダクタンス手段
に接続し、外部からの信号により整合回路の特性を変化
させるように構成したものである。その結果、広い周波
数帯域に亘り、増幅素子のポテンシャルを最大限に引き
出す整合が可能な、広帯域増幅器を実現することができ
る。
達成するため、増幅器の整合回路に可変容量手段（例え
ば可変容量ダイオード）、又は可変インダクタンス手段
に接続し、外部からの信号により整合回路の特性を変化
させるように構成したものである。その結果、広い周波
数帯域に亘り、増幅素子のポテンシャルを最大限に引き
出す整合が可能な、広帯域増幅器を実現することができ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例として、
可変容量手段に可変容量ダイオードを用いて出力側整合
回路に施した場合の増幅器の例について説明する。図１
に本実施例の回路図を示す。出力側整合回路の素子側の
並列に接続されているキャパシタＣ７に直列に、可変容
量ダイオードＤ１を接続し、抵抗Ｒ５を介して逆バイア
ス電圧ＶＤ１を印加する。このキャパシタＣ７と可変容
量ダイオードＤ１の容量Ｃｄ１の合成容量Ｃは、次の式
（１）で表わされる。
可変容量手段に可変容量ダイオードを用いて出力側整合
回路に施した場合の増幅器の例について説明する。図１
に本実施例の回路図を示す。出力側整合回路の素子側の
並列に接続されているキャパシタＣ７に直列に、可変容
量ダイオードＤ１を接続し、抵抗Ｒ５を介して逆バイア
ス電圧ＶＤ１を印加する。このキャパシタＣ７と可変容
量ダイオードＤ１の容量Ｃｄ１の合成容量Ｃは、次の式
（１）で表わされる。
【０００７】
【数１】
【０００８】ここで、可変容量ダイオードの容量Ｃｄ１
を増加させると、合成容量Ｃは始めから並列に接続され
ていたキャパシタの容量Ｃ７に収束する。従って、合成
容量Ｃは、０からＣ７まで変化することになる。Ｃ８，
Ｄ３，Ｒ６も同様の関係が成り立つ。次にインダクタＬ
３は可変容量ダイオードＤ２と並列接続することによ
り、可変インダクタになる。その原理を、式（２）と図
４に示す。
を増加させると、合成容量Ｃは始めから並列に接続され
ていたキャパシタの容量Ｃ７に収束する。従って、合成
容量Ｃは、０からＣ７まで変化することになる。Ｃ８，
Ｄ３，Ｒ６も同様の関係が成り立つ。次にインダクタＬ
３は可変容量ダイオードＤ２と並列接続することによ
り、可変インダクタになる。その原理を、式（２）と図
４に示す。
【０００９】
【数２】
【００１０】この式（２）は、可変容量ダイオードＤ２
の容量Ｃｄ２と、インダクタＬ２の並列共振における共
振周波数を表わしている。式（２）より可変容量ダイオ
ードＤ２の容量Ｃｄ２を増減させると、共振周波数ｆ０
は変化することがわかる。この共振回路のリアクタンス
Ｘと周波数の関係を図４に示す。図４において、リアク
タンスＸは共振周波数を越えない限り、誘導性すなわち
インダクタンスを示す。今、設計周波数をΔｆとし、そ
の時の誘導性リアクタンスをＸ′としたとき、共振周波
数ｆ０変動させると、設計周波数Δｆにおけるリアクタ
ンスＸ′が変化する。よって、高周波増幅器の整合回路
に、所定値のインダクタンスが必要な場合は、可変容量
ダイオードＤ２の逆バイアス電圧を変化させることで、
共振周波数ｆ０を変動させ、それに伴い変化するリアク
タンスから、要求を満足させるインダクタンスを逆算す
ることができる。
の容量Ｃｄ２と、インダクタＬ２の並列共振における共
振周波数を表わしている。式（２）より可変容量ダイオ
ードＤ２の容量Ｃｄ２を増減させると、共振周波数ｆ０
は変化することがわかる。この共振回路のリアクタンス
Ｘと周波数の関係を図４に示す。図４において、リアク
タンスＸは共振周波数を越えない限り、誘導性すなわち
インダクタンスを示す。今、設計周波数をΔｆとし、そ
の時の誘導性リアクタンスをＸ′としたとき、共振周波
数ｆ０変動させると、設計周波数Δｆにおけるリアクタ
ンスＸ′が変化する。よって、高周波増幅器の整合回路
に、所定値のインダクタンスが必要な場合は、可変容量
ダイオードＤ２の逆バイアス電圧を変化させることで、
共振周波数ｆ０を変動させ、それに伴い変化するリアク
タンスから、要求を満足させるインダクタンスを逆算す
ることができる。
【００１１】以上、一般的なキャパシタとインダクタに
可変容量ダイオードを接続することで、電圧可変インダ
クタおよび電圧可変キャパシタを実現し、それらの可変
素子手段を用いて増幅器の整合回路を構成することによ
って、一つの増幅器で、如何なる周波数においても整合
が可能な広帯域増幅器を実現することができる。
可変容量ダイオードを接続することで、電圧可変インダ
クタおよび電圧可変キャパシタを実現し、それらの可変
素子手段を用いて増幅器の整合回路を構成することによ
って、一つの増幅器で、如何なる周波数においても整合
が可能な広帯域増幅器を実現することができる。
【００１２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、従
来の広帯域な周波数範囲、例えばＶＨＦ帯における１０
０ＭＨｚの周波数範囲の場合、２０ＭＨｚ帯域の増幅器
５種類でカバーしていた周波数範囲を、一つの増幅器で
全帯域を網羅できる広帯域増幅器を実現することが可能
となるため、製造工程が縮小でき、かつ増幅器の低価格
化や小型化を図ることができる。
来の広帯域な周波数範囲、例えばＶＨＦ帯における１０
０ＭＨｚの周波数範囲の場合、２０ＭＨｚ帯域の増幅器
５種類でカバーしていた周波数範囲を、一つの増幅器で
全帯域を網羅できる広帯域増幅器を実現することが可能
となるため、製造工程が縮小でき、かつ増幅器の低価格
化や小型化を図ることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す回路図。
【図２】従来の増幅器の構成例を示す回路図。
【図３】可変容量ダイオードを用いた場合の可変容量手
段を示す回路図。
段を示す回路図。
【図４】可変容量ダイオードを用いた場合の可変インダ
クタンス手段を示す回路図。
クタンス手段を示す回路図。
【図５】可変容量ダイオードを用いた場合の可変容量手
段の容量変化を示すグラフ。
段の容量変化を示すグラフ。
【図６】可変容量ダイオードを用いた場合の誘導性リア
クタンスと周波数の関係を示すグラフ。
クタンスと周波数の関係を示すグラフ。
１：入力端子、 ２：入力整合回
路、３：出力整合回路、 ４：出力端
子、５：バイアス回路、 ６：電源供給
回路、７：増幅素子ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１）。
路、３：出力整合回路、 ４：出力端
子、５：バイアス回路、 ６：電源供給
回路、７：増幅素子ＭＯＳＦＥＴ（Ｑ１）。
Claims (6)
- 【請求項１】 増幅素子と、使用する周波数に整合をと
るための入出力整合回路とを含む増幅器において、 前記入出力整合回路に可変容量手段を設け、外部からの
信号により所要の周波数帯域で整合をとれるように構成
したことを特徴とする増幅器。 - 【請求項２】 増幅素子と、使用する周波数に整合をと
るための入出力整合回路とを含む増幅器において、 前記入出力整合回路、可変インダクタンス手段を設け、
外部からの信号により所要の周波数帯域で整合をとれる
ように構成したことを特徴とする増幅器。 - 【請求項３】 請求項２記載の増幅器において、 前記可変インダクタンス手段は、前記入出力整合回路の
整合用インダクタンスと可変容量手段とを直列または並
列に接続してなることを特徴とする増幅器。 - 【請求項４】 請求項３記載の増幅器において、 前記可変容量手段は、可変容量ダイオードであることを
特徴とする増幅器。 - 【請求項５】 請求項１記載の増幅器において、 該増幅器が高周波電力増幅器であることを特徴とする増
幅器。 - 【請求項６】 請求項１記載の増幅器において、 該増幅器が無線機用の高周波電力増幅器であることを特
徴とする増幅器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154097A JPH10224157A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 増幅器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2154097A JPH10224157A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 増幅器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10224157A true JPH10224157A (ja) | 1998-08-21 |
Family
ID=12057816
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2154097A Pending JPH10224157A (ja) | 1997-02-04 | 1997-02-04 | 増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10224157A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007096940A1 (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Fujitsu Limited | 半導体回路 |
| US11316486B2 (en) | 2019-04-26 | 2022-04-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High frequency circuit and communication device |
-
1997
- 1997-02-04 JP JP2154097A patent/JPH10224157A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007096940A1 (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Fujitsu Limited | 半導体回路 |
| US7750740B2 (en) | 2006-02-20 | 2010-07-06 | Fujitsu Limited | Semiconductor circuit |
| US11316486B2 (en) | 2019-04-26 | 2022-04-26 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | High frequency circuit and communication device |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7265619B2 (en) | Two stage microwave Class E power amplifier | |
| EP0467270B1 (en) | High efficiency RF power amplifier | |
| US20060170523A1 (en) | Tunable active inductor | |
| JPH02130008A (ja) | 高周波電力増幅回路 | |
| KR100965700B1 (ko) | 전치왜곡기 | |
| JPH05251964A (ja) | 可変リアクタンス回路およびこれを用いた可変整合回路 | |
| US6310517B1 (en) | Microwave amplifier | |
| JPH05259766A (ja) | 可変利得増幅器を具える集積回路 | |
| JPH10224157A (ja) | 増幅器 | |
| JPH06232657A (ja) | 高周波増幅器 | |
| JP6289678B1 (ja) | 高周波増幅器 | |
| JPH09181570A (ja) | 能動直交電力分配器 | |
| JPH0575357A (ja) | 低雑音増幅器 | |
| KR200308685Y1 (ko) | 저잡음증폭기 | |
| JPH0246011A (ja) | 高周波高出力混成集積回路 | |
| JPS6115617Y2 (ja) | ||
| JP2537791B2 (ja) | マイクロ波発振器 | |
| JP5347992B2 (ja) | 高周波増幅回路 | |
| US8410823B2 (en) | Method and system for an LC resonant current gain boosting amplifier | |
| JPH05291842A (ja) | 電力回路 | |
| JPS6187406A (ja) | 高周波増幅装置 | |
| JPH09162657A (ja) | マイクロ波電力増幅回路 | |
| JP2506135B2 (ja) | 出力インピ―ダンス制御回路 | |
| JP2001237658A (ja) | 高周波増幅器 | |
| JPH05226934A (ja) | 広帯域電圧制御発振器 |