JPS6359108A - Bias circuit - Google Patents
Bias circuitInfo
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- JPS6359108A JPS6359108A JP61204204A JP20420486A JPS6359108A JP S6359108 A JPS6359108 A JP S6359108A JP 61204204 A JP61204204 A JP 61204204A JP 20420486 A JP20420486 A JP 20420486A JP S6359108 A JPS6359108 A JP S6359108A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/60—Amplifiers in which coupling networks have distributed constants, e.g. with waveguide resonators
- H03F3/605—Distributed amplifiers
- H03F3/607—Distributed amplifiers using FET's
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は通信、レーダ等に用いられる超広帯域増幅器
、とくに分布型増幅器に用いられるバイアス回路に関す
るものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to ultra-wideband amplifiers used in communications, radar, etc., and particularly to bias circuits used in distributed amplifiers.
第４図はＩＥＥＥ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎ ｏｎ Ｍ
ｉｅｒｏｗ’ａｖｅ Ｔｈｅ。Figure 4 shows IEEE Transaction on M
yellow'ave The.
−ｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ、 Ｖｏｌ、
ＭＴＴ−３２，Ｎｏ、 １２． Ｄｅｃｅｍｂｅｒ１９
８４、 ｐ１７０５に示された従来のバイアス回路を用
いた分布型増幅器の構成図である。上記文献中では６個
の単位ＦＥＴを用いた場合；こつぃて示しているが、こ
こでは説明を簡単にするために３個の単位ＦＥＴの場合
について示している。-ry and Techniques, Vol.
MTT-32, No, 12. December19
84, p1705 is a configuration diagram of a distributed amplifier using a conventional bias circuit. In the above-mentioned document, a case is shown in which six unit FETs are used; however, in order to simplify the explanation, a case in which three unit FETs are used is shown here.
この図において（１）は単位ＦＥＴ、（２＋はこの単位
Ｆ Ｅ Ｔ （］、）のゲート間を接続する伝送線路、
（３）は同じく単位Ｆ Ｅ Ｔ （１１のドレイン間を
接続する伝送線路、（４）は終端抵抗、（５）は単位Ｆ
Ｅ Ｔ （１）のゲートに直流バイアスを印加するた
めのゲートバイアス抵抗、（６）は直流阻止コンデンサ
、（７）は所望のインピーダンスを得るためのコンデン
サ、（８）は分布定数線路、（９）はコンデンサ、００
）はこの分布定数線路（８）とコンデンサ（９）からな
るバイアス回路、 （１１）は入力端子、 （１２）は
出力端子、 （１３）はゲートバイアス端子、 （１４
）はドレインパノアス端子である。In this figure, (1) is a unit FET, (2+ is a transmission line connecting the gates of this unit FET (],),
(3) is the same unit F
E T (1) A gate bias resistor for applying a DC bias to the gate, (6) a DC blocking capacitor, (7) a capacitor for obtaining a desired impedance, (8) a distributed constant line, (9) ) is a capacitor, 00
) is a bias circuit consisting of this distributed constant line (8) and a capacitor (9), (11) is an input terminal, (12) is an output terminal, (13) is a gate bias terminal, (14)
) is the drain panoass terminal.
直流阻止コンデンサ（６）の容量はマイクロ波帯で十分
小さなリアクタンスになるように選ばれており、ゲート
バイアス抵抗（５）は増幅器特性への影響が小さくなる
ように高抵抗に選ばれている。また。The capacitance of the DC blocking capacitor (6) is selected so as to have a sufficiently small reactance in the microwave band, and the gate bias resistor (5) is selected to have a high resistance so as to have a small influence on the amplifier characteristics. Also.
終端抵抗（４）は広帯域にわたって入力、：、、ＩＡ１
子（１１）および出力端子（１２）のＶＳＷＲの改善を
図るために用いられており、はぼ５０Ωに選ばれている
。The terminating resistor (4) inputs over a wide band: , IA1
It is used to improve the VSWR of the terminal (11) and the output terminal (12), and is selected to be approximately 50Ω.
以上のように構成された分布型増幅器において。In the distributed amplifier configured as above.
ゲートバイアス端子（１３）とドレインバイアス端子（
１４）とからそれぞれ直流バイアスを印加することによ
り、各単位Ｆ Ｅ Ｔ （１１が動作状態となる。この
ような状態において、入力端子（１１）からマイクロ波
が入射した場合、マイクロ波は各単位Ｆ Ｅ Ｔ （１
）にほぼ等しく分配される。分配されたマイクロ波は各
単位Ｆ Ｅ Ｔ （１１で増幅され、出力端子（１２）
に到達する。Gate bias terminal (13) and drain bias terminal (
By applying a DC bias from 14) to each unit, each unit FET (11) becomes operational.In such a state, when microwaves are incident from the input terminal (11), the microwaves FET (1
) is distributed approximately equally. The distributed microwaves are amplified by each unit FET (11) and sent to the output terminal (12).
reach.
−ｆｆｌにこの種の増幅器は１オクタ一ブ以上の広帯域
増幅器に適した構造である。これに用いるバイアス回路
α０）は広帯域にわたって増幅器特性に影響を与えない
ように高インピーダンス特性を有するものが必要となる
。-ffl This type of amplifier has a structure suitable for a wideband amplifier of one octave or more. The bias circuit α0) used for this needs to have high impedance characteristics so as not to affect the amplifier characteristics over a wide band.
この図に示すバイアス回路００１において分布定数線路
（８）の特性インピーダンスをＺ、長さを１とし。In the bias circuit 001 shown in this figure, the characteristic impedance of the distributed constant line (8) is Z and the length is 1.
コンデンサ（９）の容量を十分大きく選べば、第４図の
Ａ点からバイアス回路αω側を見たインピーダンスＺ＾
は第（１）式で与えられる。If the capacitance of the capacitor (9) is selected to be sufficiently large, the impedance Z^ when looking at the bias circuit αω side from point A in Figure 4
is given by equation (1).
Ｚ ＝ Ｚ ｔａｎ−”−’−’−（１１八
λ
ここでλは波長である。Z = Z tan-”-'-'-(118
λ where λ is the wavelength.
分布定数線路（８）の長さＩをある周波数ｆに対して一
波長に選んだ場合ｔ ｌＡはＯＯ（Ω）となる。しかし
、２ｆに対してはｚＡは０（Ω）となってしまう。When the length I of the distributed constant line (8) is selected to be one wavelength for a certain frequency f, tlA becomes OO(Ω). However, for 2f, zA becomes 0 (Ω).
従来の広帯域型増幅器、とくに分布型増幅器に用いられ
るバイアス回路α０）は以上のように構成されているの
で、ある周波数に対しては高インピーダンス特性を有す
るが、２倍の周波数に対しては低インピーダンス特性と
なる。従って、２倍の周波数に対しては第４図のＡ点で
マイクス波的に短絡されるため、出力端子（１２）にお
けるＶＳＷＲは非常に劣化してしまうとともに平担な利
得特性が得られない問題点があった。The bias circuit α0) used in conventional broadband amplifiers, especially distributed amplifiers, is configured as described above, so it has a high impedance characteristic at a certain frequency, but a low impedance characteristic at twice the frequency. It becomes an impedance characteristic. Therefore, for twice the frequency, the microphone wave is short-circuited at point A in Fig. 4, so the VSWR at the output terminal (12) deteriorates significantly and a flat gain characteristic cannot be obtained. There was a problem.
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、広帯域増幅器の増幅特性に影響を与丸る乙と
なく、各単位Ｆ Ｅ Ｔ （１１に所望の直流バイアス
を印加するためのバイアス回路を得ることを目的とする
。This invention was made in order to solve the above-mentioned problems, and it is possible to apply a desired DC bias to each unit FET (11) without affecting the amplification characteristics of the wideband amplifier. The purpose is to obtain a bias circuit for
この発明に係わるバイアス回路は高特性インピーダンス
を有する複数個の分布定数線路と複数個のコンデンサと
で低域通過フィルタを形成し、かつ、上記コンデンサの
少なくとも１個に直列に抵抗を接続しｔこ構成にしたも
のである。The bias circuit according to the present invention includes a low-pass filter formed by a plurality of distributed constant lines having high characteristic impedance and a plurality of capacitors, and a resistor connected in series with at least one of the capacitors. It is structured as follows.
この発明におけるバイアス回路は広帯域にわｔこって高
インピーダンス特性を得ることにより、バイアス回路の
増幅器特性への影響を小さくする。The bias circuit according to the present invention has high impedance characteristics over a wide band, thereby reducing the influence of the bias circuit on amplifier characteristics.
以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図はこの発明の一実施例を用いた分布型増幅器の構成図
であり、この図において（１０）はこの発明要点をなす
バイアス回路でこのバイアス回路ａＯ＋は分布定数線路
＋８１． （１７）とコンデンサ（９１，（１６）とで
低域通過フィルタを形成し、しかもコンデンサ（１６）
には直列に抵抗（１５）が直列に接続された構成である
。なおこのバイアス回路以外の構成は第４図に示す従来
の回路と同様なものである。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1st
The figure is a block diagram of a distributed amplifier using an embodiment of the present invention. In this figure, (10) is a bias circuit which is the essential point of this invention, and this bias circuit aO+ is a distributed constant line +81. (17) and the capacitor (91, (16)) form a low-pass filter, and the capacitor (16)
A resistor (15) is connected in series with the resistor (15). Note that the configuration other than this bias circuit is similar to the conventional circuit shown in FIG.
上記コンデンサ（１６）の容量は周波数ｆに対して比較
的大きなりアクタンスを示し、２ｆに対しては小さなリ
アクタンスを示すように適当な値に選ばれている。また
、コンデンサ（９）はｆに対して十分小さなリアクタン
スを示すような容量に選ばれている。The capacitance of the capacitor (16) is selected to be an appropriate value so that it exhibits a relatively large actance with respect to the frequency f and a small reactance with respect to 2f. Further, the capacitor (9) is selected to have a capacitance that exhibits a sufficiently small reactance with respect to f.
分布定数線路（８１，（１７）の長さをｆに対して４波
長に選び、特性インピーダンスをＺに選んだ場合。When the length of the distributed constant line (81, (17) is selected to be 4 wavelengths for f, and the characteristic impedance is selected to be Z.
図のＡ点からバイアス回路頭側を見たインピーダンス２
＾はｆに対してほぼｏＯ（Ω）となる。また、２ｆに対
してはＺＡ＝ Ｚ２／ Ｉ’ｔ （Ω）となる。たｆ！
シ、Ｒは抵抗（１５）の抵抗値である。Impedance 2 when looking at the head side of the bias circuit from point A in the diagram
^ becomes approximately oO (Ω) with respect to f. Further, for 2f, ZA=Z2/I't (Ω). Ta f!
C and R are the resistance values of the resistor (15).
ここで分布定数線路（１７）の特性インピーダンスを高
く選ぶことにより、２ｆに対してもＺＡは大きな値とな
る。By selecting a high characteristic impedance of the distributed constant line (17), ZA becomes a large value even for 2f.
従って、ｆ〜２ｆにわたってＡ点からバイアス回路頭側
を見たインピーダンスＺｄｊ高インピーダンス特性とな
る。Therefore, the impedance Zdj seen from point A toward the head of the bias circuit has a high impedance characteristic over f to 2f.
このバイアス回路α０）はマイクロ波集積回路技術を用
いることにより、容易に実現できる回路構成である。ま
た、モノリシック集積回路技術を用いればバイアス回路
ａｏｌを含む分布型増幅器全体を１個の半導体基板上に
実現することが可能である。This bias circuit α0) has a circuit configuration that can be easily realized by using microwave integrated circuit technology. Further, by using monolithic integrated circuit technology, it is possible to realize the entire distributed amplifier including the bias circuit aol on one semiconductor substrate.
なお、上記実施例では分布定数を２路（８）と（１６）
の特性インピーダンスおよび長さが同一の場合について
示したが、異なっていても良い。また、第２図に示すよ
うにバイアス回路−の構成素子数を増やしたものであっ
ても良い。さらに、第３図に示すようにこのバイアス回
路α切は各単位Ｆ Ｅ Ｔ ［１）のソースに抵抗（１
５）とコンデンサ（１６）とを装荷して単一電源で動作
する分布型増幅器に使用しても良い。In addition, in the above example, the distribution constant is divided into two paths (8) and (16).
Although the case where the characteristic impedance and length of are the same is shown, they may be different. Further, as shown in FIG. 2, the number of constituent elements of the bias circuit may be increased. Furthermore, as shown in FIG.
5) and a capacitor (16) may be used in a distributed amplifier that operates from a single power supply.
以上は分布型増幅器にバイアス回路００１を用いた場合
について説明したが帰還型増幅器等、広帯域増幅器であ
れば全てに適用できるものである。Although the case where the bias circuit 001 is used in a distributed amplifier has been described above, it can be applied to any wideband amplifier such as a feedback amplifier.
以上のように、この発明のバイアス回路は高特性インピ
ーダンスを有する複数個の分布定数線路と複数個のコン
デンサとで低域通過フィルタを形成し、かつ、コンデン
サの少なくとも１個に直列に抵抗を接続した構成となっ
ているｔこめ、広帯域にわたって高インピーダンス特性
が得られろ。従って、このようなバイアス回路を分布型
増幅器に用いた場合、広帯域にわたってバイアス回路の
増幅器特性への影響が小さくなるため、低ｖｓｗｒｔ。As described above, the bias circuit of the present invention forms a low-pass filter with a plurality of distributed constant lines having high characteristic impedance and a plurality of capacitors, and a resistor is connected in series with at least one of the capacitors. Because of this configuration, high impedance characteristics can be obtained over a wide band. Therefore, when such a bias circuit is used in a distributed amplifier, the influence of the bias circuit on the amplifier characteristics over a wide band is reduced, resulting in a low vswrt.
平担な利得特性等を有する広帯域増幅器を実現できる。A wideband amplifier having flat gain characteristics etc. can be realized.
第１図はこの発明の一実施例によるバイアス回路を用い
た分布型増幅器の構成図、第２図はこの発明の他の実施
例のバイアス回路の構成図、第３図はこのバイアス回路
を単一電源で動作する分布型増幅器に適用した場合の構
成図、第４図は従来のバイアス回路を用いた分布型増幅
器の構成図である。
これらの図において＋１１は単位Ｆ Ｅ Ｔ 、 （２
＋、 （３１は伝送線路、（４）は終端抵抗、（５）は
ゲーＩ・バイアス抵抗、（６）は直流阻止コンデンサ、
（７１，（９１，（１６）はコンデンサ、 ＋８１．
（１７）は分布定数線路、ａＯ）はバイアス回路、
（１１）は入力端子、 （１２）は出力端子、 （１３
）ハ’ｙ’ Ｉ・／＜イアス端子、 （１４）はドレ
インバイアス端子、 （１５）は抵抗である。
なお２図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。FIG. 1 is a block diagram of a distributed amplifier using a bias circuit according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a block diagram of a bias circuit according to another embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a simplified diagram of this bias circuit. FIG. 4 is a block diagram of a distributed amplifier using a conventional bias circuit. In these figures, +11 is the unit F ET , (2
+, (31 is a transmission line, (4) is a terminating resistor, (5) is a gate I/bias resistor, (6) is a DC blocking capacitor,
(71, (91, (16) are capacitors, +81.
(17) is a distributed constant line, aO) is a bias circuit,
(11) is the input terminal, (12) is the output terminal, (13
) H'y'I/<Ias terminal, (14) is a drain bias terminal, and (15) is a resistor. Note that in the two figures, the same reference numerals indicate the same or equivalent parts.
Claims (1)
個の高特性インピーダンスを有する分布定数線路と複数
個のコンデンサとで低域通過フィルタを形成し、かつ、
上記コンデンサのうち少なくとも１個のコンデンサに直
列に抵抗を接続したことを特徴とするバイアス回路。In a bias circuit used in a wideband amplifier, a low-pass filter is formed by a plurality of distributed constant lines having high characteristic impedance and a plurality of capacitors, and
A bias circuit characterized in that a resistor is connected in series to at least one of the capacitors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61204204A JPS6359108A (en) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | Bias circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61204204A JPS6359108A (en) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | Bias circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6359108A true JPS6359108A (en) | 1988-03-15 |
| JPH0577211B2 JPH0577211B2 (en) | 1993-10-26 |
Family
ID=16486556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61204204A Granted JPS6359108A (en) | 1986-08-28 | 1986-08-28 | Bias circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6359108A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104115A (en) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | Bias circuit |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60233912A (en) * | 1984-04-16 | 1985-11-20 | レイセオン カンパニ− | Distributed amplifier |
-
1986
- 1986-08-28 JP JP61204204A patent/JPS6359108A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60233912A (en) * | 1984-04-16 | 1985-11-20 | レイセオン カンパニ− | Distributed amplifier |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02104115A (en) * | 1988-10-13 | 1990-04-17 | Mitsubishi Electric Corp | Bias circuit |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0577211B2 (en) | 1993-10-26 |
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|---|---|---|---|
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