JPH11312933A - 電力増幅器 - Google Patents

電力増幅器

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JPH11312933A
JPH11312933A JP10116497A JP11649798A JPH11312933A JP H11312933 A JPH11312933 A JP H11312933A JP 10116497 A JP10116497 A JP 10116497A JP 11649798 A JP11649798 A JP 11649798A JP H11312933 A JPH11312933 A JP H11312933A
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    • H03F3/21Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers with semiconductor devices only
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低出力時の効率を悪化させることなく、且つ
小型化を実現することができる電力増幅器を提供するこ
とである。 【解決手段】 静特性の異なる複数のトランジスタを並
列に接続し、前記複数のトランジスタによって電力増幅
を行うように電力増幅器を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電力増幅器に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、たとえば無線機から無線信号を
送信する際には、電力増幅器によって送信信号を増幅し
所望の強さの電力で出力する。このような電力増幅器で
は、消費電力の低減や高効率化が望まれる。
【0003】従来の低消費電力化を図る増幅器として
は、特開平1−117405号公報に開示される演算増
幅器や、特開平5−243862号公報に開示されるF
ET増幅回路や、特開平7−202595号公報に開示
されるインバータ型増幅器等がある。
【0004】ところで、従来の電力増幅器の出力を連続
的に可変にするような使い方においては、出力をさげる
ためには一般にはバイアスを浅くすることによって、す
なわち具体的にはバイポーラトランジスタの場合ベース
の電圧を下げることによって対応する。
【0005】しかし、このようにベースの電圧を下げる
と電力増幅器の効率が悪化してしまう。そこで、コレク
タ電圧を調整することによって、効率を改善することが
考えられる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、コレクタ電
圧を調整する場合、ゲートの電圧を調整する場合と比較
して大きな電流が必要であり、その電力増幅器の最大電
力時における消費電力を考えると、かなり大きなサイズ
のパワーデバイスを用いる必要がある。
【0007】したがって、電力増幅器を用いる装置が極
端に大型化してしまい、携帯電話機などの小型化が望ま
れスペースの限られた装置に適用する場合には、大変に
不利になってしまう。
【0008】本発明は上記の点にかんがみてなされたも
ので、低出力時の効率を悪化させることなく、且つ小型
化を実現することができる電力増幅器を提供することを
目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するために、静特性の異なる複数のトランジスタを並
列に接続し、前記複数のトランジスタによって電力増幅
を行うように電力増幅器を構成した。
【0010】また、請求項1に記載の電力増幅器におい
て、前記静特性としてピンチオフ電圧を用いた。
【0011】また、電力増幅を行う複数のトランジスタ
を並列に接続し、該トランジスタごとにピンチオフ電圧
を異ならせることによって、前記並列に接続した複数の
トランジスタに印加するバイアスを下げたときに前記複
数のトランジスタのうち所定のトランジスタはピンチオ
フしており別のトランジスタは動作状態にあるという状
態になるように電力増幅器を構成した。
【0012】また、請求項1、2または3に記載の電力
増幅器において、前記複数のトランジスタを、整合回路
を介して並列に接続して構成した。
【0013】また、請求項1、2または3に記載の電力
増幅器において、前記複数のトランジスタのそれぞれ
を、トランジスタの群から構成した。
【0014】また、請求項5に記載の電力増幅器におい
て、前記トランジスタをFETで構成した。
【0015】また、電力増幅を行う複数のトランジスタ
を並列に接続し、該並列に接続した複数のトランジスタ
のそれぞれを複数のトランジスタから成る群で構成し、
該群ごとにピンチオフ電圧を異ならせることによって、
前記並列に接続した複数のトランジスタに印加するバイ
アスを下げたときに前記複数の群のうち所定の群はピン
チオフしており別の群は動作状態にあるという状態に
し、前記バイアスを下げたときにピンチオフする群のサ
イズを大電力出力時の出力電力をカバーできるサイズに
し、前記バイアスを下げたときに動作状態にある群のサ
イズを小電力出力時の出力電力をカバーできるサイズに
するとともに、前記バイアスを下げたときに動作状態に
ある群が小電力出力時に高効率になるように電力増幅器
を構成した。
【0016】また、請求項1、2、3または4に記載の
電力増幅器を無線送信出力を増幅する増幅器として用い
て無線機を構成した。
【0017】また、請求項1、2、3または4に記載の
電力増幅器を無線送信出力を増幅する増幅器として用い
て携帯電話機を構成した。
【0018】基地局と無線信号の送受信を行うアンテナ
と、該アンテナに対して送受の分波を行う送受分波器
と、該送受分波器からの受信信号を増幅する第1の増幅
器と、該第1の増幅器の出力をフィルタリングする第1
のフィルタと、所定の周波数の信号を出力する第1のシ
ンセサイザと、前記第1のフィルタの出力と前記第1の
シンセサイザの出力とを合成する第1のミキサと、該第
1のミキサの出力の出力をフィルタリングする第2のフ
ィルタと、該第2のフィルタの出力を増幅する第2の増
幅器と、所定の周波数の信号を出力する第2のシンセサ
イザと、該第2のシンセサイザの出力を用いて前記第2
の増幅器の出力を復調する復調器と、該復調器で復調し
た信号を入力するとともに送受信に関する制御を行うベ
ースバンド処理部と、該ベースバンド処理部に制御され
受信した音声を発するスピーカと、前記ベースバンド処
理部に制御され使用者の音声を集音するマイクと、所定
の周波数の信号を出力する第3のシンセサイザと、該第
3のシンセサイザの出力を用いて前記ベースバンド処理
部からの信号を変調する変調器と、該変調器の出力を増
幅する第3の増幅器と、該第3の増幅器の出力をフィル
タリングする第3のフィルタと、該第3のフィルタの出
力と前記第1のシンセサイザの出力とを合成する第2の
ミキサと、該第2のミキサの出力をフィルタリングする
第4のフィルタと、該第4のフィルタの出力を増幅し前
記送受分波器に対して出力する第4の増幅器と、前記ベ
ースバンド処理部からの第1の増幅率調整信号をアナロ
グ変換し前記第2の増幅器に与えることによって前記第
2の増幅器の増幅率を調整する第1のD/A変換器と、
前記ベースバンド処理部からの第2の増幅率調整信号を
アナログ変換し前記第4の増幅器に与えることによって
前記第4の増幅器の増幅率を調整する第2のD/A変換
器とを備え、請求項1、2、3または4に記載の電力増
幅器を前記第4の増幅器として用いて携帯電話機を構成
した。
【0019】電力増幅器は同一半導体チップ上に複数の
トランジスタを並列に接続して実現される。その際、各
トランジスタのベース、エミッタ、コレクタ(FETの
場合はゲート、ソース、ドレイン)をすべて接続した場
合、直流的な動作点を変えると、すべてのトランジスタ
の動作点が同様に変化する。
【0020】そこで、本発明では、並列に接続する複数
のトランジスタのそれぞれをいくつかのトランジスタか
ら成る群で構成し、異なる群については静特性が異なる
もの、望ましくはFETにおけるピンチオフ電圧が異な
るものとすることにより、バイアスを下げた時に、たと
えばある群はピンチオフ状態になり完全に消費電力が0
になり、別の群は動作状態にある、ということを実現す
る。先にピンチオフする群のトランジスタのサイズを大
きくすることで大電力出力時の出力電力は維持できる
し、また、小電力出力時にピンチオフしない群のトラン
ジスタを低出力時に高効率となるように設計することに
より、低出力時の効率を改善することができる。このよ
うな本発明は、従来あったサイズのトランジスタを従来
あった数だけ作り、さらにサイズの小さい静特性の異な
る複数のトランジスタを追加することによっても実現で
きる。
【0021】このように、本発明では、電力増幅器の出
力を連続に可変にするような使い方において、複雑な制
御を必要とすることなく、不連続点なくしかも低出力時
における効率を改善させることが可能となる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を図面を参照して説明する。
【0023】図1は、本発明による電力増幅器の第1の
実施の形態の概略ブロック図である。
【0024】本実施の形態ではFETで構成される電力
増幅器について説明する。
【0025】図1に示す本実施の形態の電力増幅器1は
トランジスタ2とトランジスタ3とを並列に接続して構
成される。トランジスタ2および3は、それぞれ少なく
とも1つのFETから構成されている。トランジスタ2
の静特性、好ましくはピンチオフ電圧は、トランジスタ
3の静特性とは異なる。
【0026】図2は、図1に示したトランジスタ2およ
び3の内部構成の一例を示す回路図であり、トランジス
タ2および3がそれぞれ2つずつのFETから構成され
ている場合の例である。
【0027】トランジスタ2内のFET21および22
は、入出力に対して並列に接続されており、入力側には
入力整合回路23、出力側には出力整合回路24が設け
られている。トランジスタ3内も同様の構成になってい
る。
【0028】トランジスタ2および3にはRF信号入力
端子4からRF信号が入力され、また、バイアス電圧入
力端子5からバイアス電圧が入力される。トランジスタ
2および3から増幅されて出力されるRF信号はRF信
号出力端子6から出力される。トランジスタ2および3
を構成するFETのソースは接地されており、ドレイン
電圧入力端子7から固定のドレイン電圧が加えられる。
【0029】このように図1におけるトランジスタ2を
構成するFETが複数の場合は、その複数のFETのす
べてがピンチオフ電圧の同じものであり、また、トラン
ジスタ3を構成するFETが複数の場合は、その複数の
FETのすべてがピンチオフ電圧の同じものである。そ
して、トランジスタ2とトランジスタ3とではピンチオ
フ電圧の異なるFETを用いる。
【0030】図3は、図1に示したトランジスタ2およ
び3の静特性を示す図であり、ゲート−ソース間電圧V
gs対ドレイン電流Id特性を示すグラフである。
【0031】図3に示すように、トランジスタ2とトラ
ンジスタ3とではピンチオフ電圧が異なり、点Bがトラ
ンジスタ3のピンチオフ電圧であり、点Dがトランジス
タ2のピンチオフ電圧である。このため、動作点Aの電
圧をバイアス入力に加えるとトランジスタ2および3が
ともにONし、動作点Cの電圧ではトランジスタ2のみ
がONする。
【0032】すなわち、点Aから点Cへと連続的にバイ
アス電圧を変化させることで、トランジスタ3がピンチ
オフによりOFFすることになる。今、動作点における
電流、出力を後述のように参考にして、トランジスタ2
および3の個数比(すなわちトランジスタ2の群を構成
するトランジスタの個数とトランジスタ3の群を構成す
るトランジスタの個数との比)を選べば、大出力時にト
ランジスタ3の群の出力が支配的になるように構成する
ことが可能である。さらに低出力時にはトランジスタ2
の群のみが動作して、不要なトランジスタはOFFして
不要な電流を抑え、効率を改善することができる。
【0033】図4は、図1に示したトランジスタ2およ
び3の静特性を示す図であり、バイアス電圧対出力電力
特性を示すグラフである。
【0034】図4を参照すると、バイアス電圧を下げて
いくとあるポイントを境に主たる出力がトランジスタ3
の出力からトランジスタ2の出力に変わるのがわかる。
このポイントを境にトランジスタ3はピンチオフまで急
激に出力を落としていく。
【0035】図5は、図1に示したトランジスタ2およ
び3の静特性を示す図であり、バイアス電圧対効率特性
を示すグラフである。
【0036】図5を参照すると、トランジスタ2は高出
力時はもともと大きな電流が流れないので、トランジス
タ3の電流が支配的になる。一方でトランジスタ2の出
力が支配的になる前後からトランジスタ2の電流が全体
の効率に対して支配的になる。そのあたりで、トランジ
スタ2の効率がよくなるように設計しておけば全体の効
率のバイアスの絞り込みによる劣化が少なくて済む。
【0037】トランジスタ2の群を構成するトランジス
タの個数は、図3に示した点Bにおいてトランジスタ3
がピンチオフした後に、これ以降の低出力時に所望の増
幅率が得られるように決めればよい。また、トランジス
タ3の群を構成するトランジスタの個数は、高出力時に
所望の増幅率が得られるように決めればよい。
【0038】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、高出力時から低出力時まで効率を悪化させることの
ない電力増幅器を提供することができる。
【0039】なお、上述の実施の形態では、トランジス
タ2とトランジスタ3のように、ピンチオフ電圧の異な
るトランジスタを用いて電力増幅器を構成したが、この
ピンチオフ電圧の異なるトランジスタは異なる半導体チ
ップ上に作製してもよいし、同一の半導体チップ上に作
製してもよい。ピンチオフ電圧の異なるトランジスタを
同一半導体チップ上に作製するには、たとえばデュプリ
ーションFETの場合、チャネルにイオンを注入する回
数を部分的に変えることで行うことができる。すなわ
ち、回数多くイオン注入された部分のチャネルの深さが
変わり、チャネルの層が厚い方がピンチオフ電圧がより
低いことになる。このような方法で、ピンチオフ電圧の
異なるトランジスタを同一半導体チップ上に作製するこ
とができる。
【0040】また、上述の実施の形態において、半導体
としては、GaAs、シリコン等いずれにおいても有効
であることはいうまでもない。
【0041】ところで、本発明による電力増幅回路は、
好ましくはセルラ方式の携帯電話機の送信部に適用する
ことによって特に効果を奏することができる。以下にそ
の説明をする。
【0042】図6は、本発明による電力増幅回路を適用
した携帯電話機のブロック図である。
【0043】アンテナ20は基地局と無線信号の送受信
を行い、その送受信の分波は送受分波器21で行われ
る。
【0044】送受分波器21からの受信信号は増幅器2
2で増幅された後、フィルタ23でフィルタリングされ
る。シンセサイザ24は所定の周波数の信号を出力し、
ミキサ25ではフィルタ23の出力とシンセサイザ24
の出力とを合成する。フィルタ26はミキサ25の出力
をフィルタリングし、増幅器27ではD/A変換器31
の出力に基づいた増幅率でフィルタ26の出力を増幅す
る。シンセサイザ28は所定の周波数の信号を出力し、
復調器29ではシンセサイザ28の出力を用いて増幅器
27の出力を復調する。
【0045】ベースバンド処理部30では携帯電話機の
送受信に関する制御を行う。また、ベースバンド処理部
30では、復調器29の出力を音声としてスピーカ32
から発するとともに、マイク33で集音した携帯電話機
の使用者の音声を送信信号として変調器35に対して出
力する。さらに、ベースバンド処理部30は、増幅器2
7および増幅器40の増幅率を指示する増幅率調整信号
を出力する。増幅器27に対する増幅率調整信号はD/
A変換器31でアナログ変換された後、増幅器27に与
えられる。また、増幅器40に対する増幅率調整信号は
D/A変換器41でアナログ変換された後、増幅器40
に与えられる。
【0046】シンセサイザ34は所定の周波数の信号を
出力し、変調器35ではシンセサイザ34の出力を用い
てベースバンド処理部30からの信号を変調する。変調
器35の出力は増幅器36で増幅された後、フィルタ3
7でフィルタリングされる。ミキサ38ではフィルタ3
7の出力とシンセサイザ24の出力とを合成する。フィ
ルタ39ではミキサ38の出力をフィルタリングし、増
幅器40ではD/A変換器41の出力に基づいた増幅率
でフィルタ39の出力を増幅する。増幅器40の出力は
送信信号として送受分波機21に与えられる。
【0047】この図6に示した携帯電話機において、本
発明による電力増幅器は、たとえば増幅器40に対して
適用することができる。この場合、D/A変換機41で
アナログ変換された増幅率調整信号が図1に示したバイ
アス電圧入力端子5に印可されることになる。
【0048】たとえばCDMA方式の携帯電話システム
においては、基地局が、携帯電話機から送信された信号
を受信したときにその受信電力が所望の値になるよう
に、携帯電話機に対して送信電力の調節を指示する。こ
の指示は従来から知られたオープンループやクローズド
ループといった方法で、制御チャネルまたは通話チャネ
ルで携帯電話機に対して送信される。携帯電話機では、
この送信電力調整の指示に基づいて、図6に示したベー
スバンド処理部30で上述の増幅率調整信号を生成す
る。
【0049】ところで、移動体通信システムの基地局で
は複数の携帯電話機のいずれからの受信信号もほぼ同じ
強さで受信できることが望ましい。これは、複数の携帯
電話機からの受信信号の強さがまちまちであると、特に
CDMA方式の携帯電話システムにおいては確保できる
通話チャネルの数が減ってしまうからである。このた
め、携帯電話機の送信部では、基地局からの距離などの
要因に応じて送信出力を調整する必要がある。また、携
帯電話機の所有者が基地局の近くにいて、携帯電話機が
低出力で使用されることは頻繁にあることである。この
ため、携帯電話機の送信部の電力増幅器において、低出
力時に効率を改善することは大きな課題である。
【0050】本発明による電力増幅器では上述したよう
に低出力時の効率を改善することができるので、図6に
示した増幅器40として本発明による電力増幅器を用い
ると大きな効果を奏することができる。
【0051】次に、図面を参照して、本発明による電力
増幅器の第2の実施の形態について説明する。
【0052】図7は、本発明による電力増幅器の第2の
実施の形態の概略ブロック図である。
【0053】本実施の形態ではFETで構成される電力
増幅器について説明する。
【0054】図7に示す本実施の形態の電力増幅器11
はトランジスタ12とトランジスタ13とトランジスタ
14とを並列に接続して構成される。トランジスタ1
2、13および14は、それぞれ少なくとも1つのFE
Tから構成されている。
【0055】図8は、図7に示したトランジスタ12、
13および14の内部構成の一例を示す回路図であり、
トランジスタ12、13および14がそれぞれ2つずつ
のFETから構成されている場合の例である。
【0056】トランジスタ12、13および14にはR
F信号入力端子15からRF信号が入力され、また、バ
イアス電圧入力端子16からバイアス電圧が入力され
る。トランジスタ12、13および14から増幅されて
出力されるRF信号はRF信号出力端子17から出力さ
れる。トランジスタ12、13および14を構成するF
ETのソースは接地されており、ドレイン電圧入力端子
18から固定のドレイン電圧が加えられる。
【0057】図7において、トランジスタ12を構成す
るFETが複数の場合は、その複数のFETのすべてが
ピンチオフ電圧の同じものであり、トランジスタ13を
構成するFETが複数の場合は、その複数のFETのす
べてがピンチオフ電圧の同じものであり、また、トラン
ジスタ14を構成するFETが複数の場合は、その複数
のFETのすべてがピンチオフ電圧の同じものである。
そして、トランジスタ12とトランジスタ13とトラン
ジスタ14とではピンチオフ電圧の異なるFETを用い
る。
【0058】図9は、図7に示したトランジスタ12、
13および14の静特性を示す図であり、ゲート−ソー
ス間電圧Vgs対ドレイン電流Id特性を示すグラフで
ある。
【0059】図9に示すように、トランジスタ12とト
ランジスタ13とトランジスタ14とではピンチオフ電
圧が異なり、点Fがトランジスタ13のピンチオフ電圧
であり、点Hがトランジスタ12のピンチオフ電圧であ
り、点Jがトランジスタ14のピンチオフ電圧である。
このため、点Aの電圧をバイアス入力に加えるとトラン
ジスタ12、13および14のすべてがONし、点Gの
電圧ではトランジスタ12および14がONし、点Iの
電圧ではトランジスタ14のみがONする。
【0060】すなわち、点Eから点Iへと連続的にバイ
アス電圧を変化させることで、トランジスタ13、トラ
ンジスタ12の順でピンチオフによりOFFすることに
なる。今、トランジスタ12、13および14の個数比
を、第1の実施の形態と同様の決め方で選べば、大出力
時にトランジスタ13の群の出力が支配的になるように
構成することが可能である。さらに最も低出力時にはト
ランジスタ14のみが動作して、不要なトランジスタは
OFFして不要な電流を抑え、効率を改善することがで
きる。
【0061】図10は、図7に示したトランジスタ1
2、13および14の静特性を示す図であり、バイアス
電圧対出力電力特性を示すグラフである。
【0062】図10を参照すると、バイアス電圧を下げ
ていくとあるポイントを境に主たる出力がトランジスタ
13の出力からトランジスタ12の出力へと変わるのが
わかる。このポイントを境にトランジスタ3はピンチオ
フまで急激に出力を落としていく。さらにバイアス電圧
を下げていくとあるポイントを境に主たる出力がトラン
ジスタ12の出力からトランジスタ14の出力へと変わ
るのがわかる。このポイントを境にトランジスタ12は
ピンチオフまで急激に出力を落としていく。
【0063】図11は、図7に示したトランジスタ1
2、13および14の静特性を示す図であり、バイアス
電圧対効率特性を示すグラフである。
【0064】図11を参照すると、トランジスタ12お
よび14は高出力時はもともと大きな電流が流れないの
で、トランジスタ13の電流が支配的になる。一方でト
ランジスタ12の出力が支配的になる前後からトランジ
スタ12の電流が全体の効率に対して支配的になる。そ
のあたりで、トランジスタ12の効率がよくなるように
設計しておけば全体の効率のバイアスの絞り込みによる
劣化が少なくて済む。さらに、トランジスタ14の出力
が支配的になる前後からトランジスタ14の電流が全体
の効率に対して支配的になる。そのあたりで、トランジ
スタ14の効率がよくなるように設計しておけば全体の
効率のバイアスの絞り込みによる劣化が少なくて済む。
【0065】以上説明したように、本実施の形態によれ
ば、高出力時から低出力時まで効率を悪化させることの
ない電力増幅器を提供することができる。さらに、本実
施の形態によれば、第1の実施の形態よりもきめこまか
な効率改善を行うことができる。
【0066】なお、上述の実施の形態では、トランジス
タ12とトランジスタ13とトランジスタ14とのよう
に、ピンチオフ電圧の異なるトランジスタを用いて電力
増幅器を構成したが、このピンチオフ電圧の異なるトラ
ンジスタは異なる半導体チップ上に作製してもよいし、
同一の半導体チップ上に作製してもよい。ピンチオフ電
圧の異なるトランジスタを同一半導体チップ上に作製す
るには、たとえばデュプリーションFETの場合、チャ
ネルにイオンを注入する回数を部分的に変えることで行
うことができる。すなわち、回数多くイオン注入された
部分のチャネルの深さが変わり、チャネルの層が厚い方
がピンチオフ電圧がより低いことになる。このような方
法で、ピンチオフ電圧の異なるトランジスタを同一半導
体チップ上に作製することができる。
【0067】また、上述の実施の形態において、半導体
としては、GaAs、シリコン等いずれにおいても有効
であることはいうまでもない。
【0068】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
出力電力が連続的に変えられる電力増幅器の低出力時の
効率を改善することができる。
【0069】また、本発明によれば、バイアス電圧の変
化にともなってドレイン電圧を調整する回路が不要であ
るので、回路を簡素化することができるとともに小型化
でき、特に携帯電話機等の小型化が望まれる装置に用い
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電力増幅器の第1の実施の形態の
概略ブロック図である。
【図2】図1に示したトランジスタの内部構成の一例を
示す回路図である。
【図3】図1に示したトランジスタの静特性を示す図で
あり、Vgs対Id特性を示すグラフである。
【図4】図1に示したトランジスタの静特性を示す図で
あり、バイアス電圧対出力電力特性を示すグラフであ
る。
【図5】図1に示したトランジスタの静特性を示す図で
あり、バイアス電圧対効率特性を示すグラフである。
【図6】本発明による電力増幅回路を適用した携帯電話
機のブロック図である。
【図7】本発明による電力増幅器の第2の実施の形態の
概略ブロック図である。
【図8】図7に示したトランジスタの内部構成の一例を
示す回路図である。
【図9】図7に示したトランジスタの静特性を示す図で
あり、Vgs対Id特性を示すグラフである。
【図10】図7に示したトランジスタの静特性を示す図
であり、バイアス電圧対出力電力特性を示すグラフであ
る。
【図11】図7に示したトランジスタの静特性を示す図
であり、バイアス電圧対効率特性を示すグラフである。
【符号の説明】
1、11 電力増幅器 2、3、12、13、14 トランジスタ 4、15 RF信号入力端子 5、16 バイアス電圧入力端子 6、17 RF信号出力端子 7、18 ドレイン電圧入力端子 20 アンテナ 21 送受分波器 22 増幅器 23 フィルタ 24 シンセサイザ 25 ミキサ 26 フィルタ 27 増幅器 28 シンセサイザ 29 復調器 30 ベースバンド処理部 31 D/A変換器 32 スピーカ 33 マイク 34 シンセサイザ 35 変調器 36 増幅器 37 フィルタ 38 ミキサ 39 フィルタ 40 増幅器 41 D/A変換器

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静特性の異なる複数のトランジスタを並
    列に接続して成り、前記複数のトランジスタによって電
    力増幅を行うことを特徴とする電力増幅器。
  2. 【請求項2】 前記静特性がピンチオフ電圧であること
    を特徴とする請求項1に記載の電力増幅器。
  3. 【請求項3】 電力増幅を行う複数のトランジスタを並
    列に接続し、該トランジスタごとにピンチオフ電圧を異
    ならせることによって、前記並列に接続した複数のトラ
    ンジスタに印加するバイアスを下げたときに前記複数の
    トランジスタのうち所定のトランジスタはピンチオフし
    ており別のトランジスタは動作状態にあるという状態に
    なることを特徴とする電力増幅器。
  4. 【請求項4】 前記複数のトランジスタは、整合回路を
    介して並列に接続されていることを特徴とする請求項
    1、2または3に記載の電力増幅器。
  5. 【請求項5】 前記複数のトランジスタのそれぞれが、
    トランジスタの群から構成されていることを特徴とする
    請求項1、2、3または4に記載の電力増幅器。
  6. 【請求項6】 前記トランジスタがFETであることを
    特徴とする請求項5に記載の電力増幅回路。
  7. 【請求項7】 電力増幅を行う複数のトランジスタを並
    列に接続し、該並列に接続した複数のトランジスタのそ
    れぞれを複数のトランジスタから成る群で構成し、該群
    ごとにピンチオフ電圧を異ならせることによって、前記
    並列に接続した複数のトランジスタに印加するバイアス
    を下げたときに前記複数の群のうち所定の群はピンチオ
    フしており別の群は動作状態にあるという状態にし、前
    記バイアスを下げたときにピンチオフする群のサイズを
    大電力出力時の出力電力をカバーできるサイズにし、前
    記バイアスを下げたときに動作状態にある群のサイズを
    小電力出力時の出力電力をカバーできるサイズにすると
    ともに、前記バイアスを下げたときに動作状態にある群
    が小電力出力時に高効率になるようにしたことを特徴と
    する電力増幅器。
  8. 【請求項8】 請求項1、2、3または4に記載の電力
    増幅器を無線送信出力を増幅する増幅器として用いたこ
    とを特徴とする無線機。
  9. 【請求項9】 請求項1、2、3または4に記載の電力
    増幅器を無線送信出力を増幅する増幅器として用いたこ
    とを特徴とする携帯電話機。
  10. 【請求項10】 基地局と無線信号の送受信を行うアン
    テナと、該アンテナに対して送受の分波を行う送受分波
    器と、該送受分波器からの受信信号を増幅する第1の増
    幅器と、該第1の増幅器の出力をフィルタリングする第
    1のフィルタと、所定の周波数の信号を出力する第1の
    シンセサイザと、前記第1のフィルタの出力と前記第1
    のシンセサイザの出力とを合成する第1のミキサと、該
    第1のミキサの出力の出力をフィルタリングする第2の
    フィルタと、該第2のフィルタの出力を増幅する第2の
    増幅器と、所定の周波数の信号を出力する第2のシンセ
    サイザと、該第2のシンセサイザの出力を用いて前記第
    2の増幅器の出力を復調する復調器と、該復調器で復調
    した信号を入力するとともに送受信に関する制御を行う
    ベースバンド処理部と、該ベースバンド処理部に制御さ
    れ受信した音声を発するスピーカと、前記ベースバンド
    処理部に制御され使用者の音声を集音するマイクと、所
    定の周波数の信号を出力する第3のシンセサイザと、該
    第3のシンセサイザの出力を用いて前記ベースバンド処
    理部からの信号を変調する変調器と、該変調器の出力を
    増幅する第3の増幅器と、該第3の増幅器の出力をフィ
    ルタリングする第3のフィルタと、該第3のフィルタの
    出力と前記第1のシンセサイザの出力とを合成する第2
    のミキサと、該第2のミキサの出力をフィルタリングす
    る第4のフィルタと、該第4のフィルタの出力を増幅し
    前記送受分波器に対して出力する第4の増幅器と、前記
    ベースバンド処理部からの第1の増幅率調整信号をアナ
    ログ変換し前記第2の増幅器に与えることによって前記
    第2の増幅器の増幅率を調整する第1のD/A変換器
    と、前記ベースバンド処理部からの第2の増幅率調整信
    号をアナログ変換し前記第4の増幅器に与えることによ
    って前記第4の増幅器の増幅率を調整する第2のD/A
    変換器とを備え、請求項1、2、3または4に記載の電
    力増幅器を前記第4の増幅器として用いたことを特徴と
    する携帯電話機。
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