JPS6184104A - 高周波増幅装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はテレビジョンチューナー回路や、衛星放送用室
内用ユニット等に用いることのできる集積回路を用いた
高周波増幅装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 近年、シリコンバイポーラを用いた集積回路の高周波化
が進みＩＧＨｚ　　に至るものまでが集積化可能となっ
てきた。

以下図面を参照しながら従来の高周波増幅装置について
説明する。第１図は従来の集積回路を用いた高周波増幅
装置を示すものである。図は、集積回路チップと、パッ
ケージと、このチップとパッケージ間を結ぶボンディン
グワイヤーにより構成されている。図のＩＣは了ピン構
成となり、各々のピンとパッケージの端子間には、ボン
ディングワイヤー→ｑり構成されるワイヤーインダクタ
ンスが形成される。図では、これを等何回路としてＬ１
〜Ｌ７により表現している。ワイヤーインダクタンスは
、ワイヤーの細さ、距離にも左右されるが、通常２．５
ｎＨ〜５ｎＨ程度の値を示す。入力信号は、入力端子Ｉ
Ｎより与えられ、結合容量Ｃ１を通って端子■に供給さ
れ、さらにワイヤーインダクタンスＬ１　を介して集積
回路内の増幅用トランジスタＱ１　のベースに与えられ
る。トランジスタＱ１はエミッタがチップ内アースに接
続され、チップ内アースはワイヤーインダクタンスＬ２
を介して端子■に接続され、さらに外部アースに接続さ
れる。またトランジスタＱ１　のコレクタは負荷抵抗Ｒ
１を介してチップ内の安定化電圧Ｖ。ｏｎｓ　ｔライン
に接続される。トランジスタＱ１　のコレクタより、増
幅された信号は、ワイヤーインダクタンスＬ３を介して
端子■より外部のフィルター回路１１を通して端子■に
供給され、ワイヤーインダクタンスＬ　を介して増幅用
トランジスタＱ２のベースに供給される。トランジスタ
Ｑ１のコレクタとトランジスタＱ２のベース間は、高抵
抗Ｒ２（通常１にΩ以上）により直流的に接続されてい
る。トランジスタＱ２のコレクタは負荷抵抗Ｒ６を介し
て安定化電圧Ｖ。ｏｎｓ　ｔラインに接続され、またワ
イヤーインダクタンスＬ６を介して端子■より結合容量
Ｃ３を介して外部に供給される。トランジスタＱ２のエ
ミッタは３方向に分けられ、一方はワイヤーインダクタ
ンスＬ５を介して端子■より、共振容量Ｃ２とダンピン
グ抵抗Ｒ８を介して外部アースに接地される。また上記
エミッタは抵抗Ｒ３を介してチップ内アースに接続され
、さらに第３の方向は抵抗Ｒ４とＲ５の分割電位をトラ
ンジスタＱ１　のベースに供給できるように接続されて
おり、トランジスタＱ１とＱ２とが直流負帰還になるよ
うに構成されている。チップ内の安定化ｉＥ圧ＶＣｏｎ
、ｔは、トランジスタＱ３と抵抗Ｒ９，Ｒ８からなるエ
ミッタホロアにより電流増幅され供給されるものであり
、安定化電圧はトランジスタＱ４のエミッタ・ベースの
ツェナー特性を使用して得ている。トランジスタＱ６〜
Ｑ７はダイオードとりで使用している。故にトランジス
タＱ４のツェナー電位より、３ダイオ一ド分だけ高い電
位が低抵抗Ｒ８（２００Ω前後）を介してトランジスタ
Ｑ３のベースに供給されている。電源電圧ＶＣ３（１２
ｖ程度）は、端子のよりワイヤーインダクタンスＬ　を
介して抵抗Ｒ８，Ｒ７に供給されている。フィルター回
路１１の具体例を第２図に示す。図では容量Ｃ１１，Ｃ
１□　とインダクタンスＬ１１によるバイパスフィルタ
ーを構成しているが、これはローパスフィルターでも、
バンドパスフィルターでもよい。

このような構成により、入力端子ＩＮより出力端子ＯＵ
Ｔまでの間で、８００ＭＨｚ−ＩＧＨｚＯ間で１７〜２
ｏｄＢの利得を得ている。ところで、第１図の構成にお
いて、さらに、たとえば１０ｄＢの利得の向上をはかり
たい場合、第１図において各素子の定数を変更するのみ
では不可能であり、チップ面積（素子数）、電流を増加
させないという制限下では利得の向上がはかり難いとい
う問題点があった。

発明の目的 本発明は上記従来の問題点を解消するもので、電流、素
子数を増加させることなしに、利得を向上させる手段を
提供するものである。

発明の構成 本発明による高周波増幅装置は、エミッタ接地型の第１
の増幅回路と第２の増幅回路を直流電流を共用できるよ
うに接続し、この第１の増幅回路と第２の増幅回路の接
続点に、この接続点を低インピーダンスにするだめのフ
ィルターを接続するとともに、第２の増幅回路のベース
には安定化電圧源より、直流バイアス電位を供給して電
源電圧の変動に対する電圧変動を抑えられる構成にする
とともに、第１の増幅回路の出力端と第２増幅回路の入
力端とを所望の周波数を通過させるフィルター回路を介
し結合するようにしたことを特徴とするものであり、従
来においてエミッタフォロアーとして作用するトランジ
スタを第２の増幅回路として使用することにより、素子
数、また電流を増加させることなく利得の向上がはかれ
るものである。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第３図〜第５図を用いて説明す
る。第３図は本発明の一実施例における高周波増幅装置
のブロック図である。図において１は第１の増幅回路で
、入力端子ＩＮより入力される高周波信号を増幅するも
のである。２は第２の増幅回路で、第１の増幅回路１の
出力端よりフィルター回路３を介して入力された所望の
周波数の信号をさらに増幅するもので、第１図において
インピーダンス変換のためのエミッタフォロアとして作
用するトランジスタＱ３を増幅用として共用し、上記第
１の増幅回路１とともに必要な利得を得るようにしてい
る。そして第２の増幅回路２の出力端より高周波出力信
号を得る。また、このとき第２の増幅回路２のエミッタ
のインピーダンスを下げて帰還がかからないようにする
ために、上記エミッタにフィルター回路５を接続してい
る。

４は安定化電圧源で、第２の増幅回路２のバイアス電圧
を供給しており、電源電圧の変動にかかわらず動作が安
定化するようにしている。

第４図は、第３図の構成を具体回路により構成したもの
である。

図は、８端子の集積回路にて構成した場合であり、パッ
ケージ端子とチップ間には、ボンディングワイヤーによ
り構成されるワイヤーインダクタンスＬ１〜Ｌ８が挿入
され、それぞれ２．５〜５ｎＨのインダクタンス値を有
している。入力信号は、入力端子ＩＮよシ結合容量Ｃ１
を介して端子■に供給され、ワイヤーインダクタンスＬ
１　を介して第１の増幅器を構成するエミッタ接地型の
第１のトランジスタＱ１　のベースに供給される。トラ
ンジスタＱ１　のエミッタはチップ内アースに接続され
、チップ内アースはワイヤーインダクタンスＬ２を介し
て端子■に接続され、さらに外部アースに接続される。

トランジスタＱ１　のコレクタは負荷抵抗Ｒ１を介して
定電圧電源を供給するトランジスタＱ３のエミッタに接
続されている。また、トランジスタＱ１　のコレクタは
第２の増幅トランジスタＱ２のベースに接続される。ト
ランジスタＱ２のコレクタは負荷抵抗Ｒ２を介して上記
トランジスタＱ３のエミッタに接続されている。トラン
ジスタＱ２のエミッタは３方向に分かれ、１つは、抵抗
Ｒ４を介して抵抗Ｒ６との分割電位をトランジスタＱ１
　のベースに供給し、直流負帰還をかけている。トラン
ジスタＱ２のエミッタの第２の方向は、抵抗Ｒ３を介し
てチップ内のアースに接続されている。トランジスタＱ
２のエミッタの第３の方向は、ワイヤーインダクタンス
Ｌ３を介して共振容量Ｃ２とダンピング抵抗Ｒ８を介し
て外部アースに接地されている。第１の増幅器１で増器
された出力信号は、トランジスタＱ２のコレクタよりワ
イヤーインダクタンス゛Ｌ４を介して端子■よシ、所望
の信号を取り出すだめの外部のフィルター回路３を通っ
た後に端子■よりワイヤーインダクタンスＬ５を介して
第２の増幅器を構成するトランジスタＱ３のベースに接
続される。トランジスタＱ　のベースには、高抵抗Ｒ６
を介して定電圧が与えられている。

またトランジスタＱ３のコレクタは負荷抵抗Ｒ７を介し
て電源ＶＣ，（＋１２Ｖ程度）ラインに接続されている
。トランジスタＱ３のベースが、直流的に定電位で固定
されることにより、トランジスタＱ３のエミッタは直流
的に定電位に固定される。トランジスタＱ３のエミッタ
は、第１の増幅器１の負荷抵抗Ｒ，，Ｒ２に接続されて
いるとともに、ワイヤーインダクタンスＬ７を介して端
子■より外部に設定されたフィルター回路５を介して接
地されることにより、所望の周波数に対して、トランジ
スタＱ３のエミッタが低インピーダンスになるように設
定されている。第５図Ａ、Ｂにフィルター回路６の他の
例を示している。トランジスタＱ　のベースに与える定
電圧は、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ４−０７により構成
される安定化電圧源４にて作成しており、トランジスタ
Ｑ４のエミッタ・ベース間のツェナー電圧を利用して、
この電位を、コレクタとベースを結合してダイオードと
して用いているトランジスタＱ５〜Ｑ７の３石により増
大せしめてトランジスタＱ３のベースへ加えている。電
源ｖｃｃ　からは抵抗Ｒ５を通してバイアスが与えられ
ている。この安定化電位を高抵抗Ｒを介してトランジス
タＱ３のベースに供給しているわけである。出力信号は
トランジスタＱ３のコレクタよりワイヤーインダクタン
スＬ８を介して端子■より外部の結合容量Ｃ３を介して
出力される。

このようにして構成した増幅回路は第１図の従来例に比
べて、第１図のトランジスタＱ１とＱ２に流れる電流の
総和、すなわち電流工。と工。の合計値工、に対し、第
４図のトランジスタＱ１とＱ２に流れる電流工。とＩ４
の合計値を、第１図の工。十Ｉ４の合計値以下に設定す
ることができる。

この場合、増幅用して使用するトランジスタＱ３には工
。十工。細工、の電流が流れるため、このトランジスタ
Ｑ３にて１ｏｄＢ以上の利得を確保することはきわめて
容易であり、第１の増幅回路１の利得と合わせて、従来
の装置と比較して十分な利得を得ることができる。

このようにして、構成された回路には従来例に比べて電
流、素子数を増加させることなしに利得の向上、第３の
トランジスタＱ３の電流増加による歪特性の向上をはか
ることができる。

発明の効果 以上のように、本発明によれば、従来の回路におけるエ
ミッタホロアトランジスタを増幅用トランジスタと共用
することによυ電流及び素子数を増加させることなしに
利得及び歪の特性を改善できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の高周波増幅装置の回路図、第２図は第１
図のフィルター回路の具体回路図、第３図は本発明の一
実施例における高周波増幅装置のブロック図、第４図は
第３図の具体回路図、第５図はフィルター回路６の他の
具体例を示す回路図である。 １・・・・・・第１の増幅回路、２・・・・・・第２の
増幅回路、３．６・・・・・・フィルター回路、４・・
・・・・安定化電源◎代理人の氏名　弁理士　中　尾　
敏　男　ほか１名第１図 第２図 「−−曹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. エミッタ接地型トランジスタで構成された第１、第２の
   増幅回路を電流を共用できるように接続し、この第１、
   第２の増幅回路の直流的交点と大地間に所望の周波数に
   対して低インピーダンスになるフィルターを挿入すると
   ともに、上記第１の増幅回路のコレクタ出力と第２の増
   幅回路のベースの間を交流的に所望の周波数を通過させ
   るフィルター回路を介して結合し交流信号のみを通過さ
   せるとともに、上記第２の増幅回路を構成するトランジ
   スタのベースに定電圧回路より抵抗を介して定電圧を供
   給するようにしたことを特徴とする高周波増幅装置。