JPWO2017175295A1 - 増幅器 - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、この発明の実施の形態1に係る高周波増幅器の一構成例を示す回路図である。
本高周波増幅器は、入力端子1、出力端子2、高周波増幅用トランジスタ3(増幅素子の一例)、負荷抵抗5、バイアス抵抗6、電源端子8、バイアス回路21と、バイアス電流減算回路22と、バイアス電流加算回路23と、オフセット回路24とを備える。
出力端子2は、増幅された高周波信号が出力される端子である。
高周波増幅用トランジスタ3は、入力される高周波信号を増幅するトランジスタである。高周波増幅用トランジスタ3のゲート端子(制御端子)は、バイアス抵抗6を介してバイアス用とトランジスタ4のゲート端子に接続される。高周波増幅用トランジスタ3のドレイン端子(電流供給端子)は、負荷抵抗5及び出力端子2に接続される。高周波増幅用トランジスタ3のソース端子(被電流供給端子)は、GNDに接続される。高周波増幅用トランジスタ3は、n型トランジスタであり、例えば、MOS(Metal-Oxide-Semiconductor)トランジスタ、バイポーラトランジスタ、FET(Field Effect Transistor )などが用いられる。
高周波信号は、入力端子1から入力され、高周波増幅用トランジスタ3に入力される。この際、負荷抵抗4により入力インピーダンスが高くなっているため、バイアス用トランジスタ4に、高周波信号は実質、入力されない。高周波増幅用トランジスタ3は、高周波信号を増幅し、増幅した高周波信号を出力端子2から出力する。高周波信号の電力が低い場合は、高周波増幅用トランジスタ3とバイアス用トランジスタ4とは、カレントミラー回路を構成しているため、電流源7の電流が、カレントミラー比に応じて、電源端子8から高周波増幅用トランジスタ3に与えられる。
Iaは、入力電力検波用トランジスタ9のドレイン電流であり、Ibは、入力電力検波用トランジスタ10のドレイン電流であり、Ibiasは、バイアス用トランジスタ4のドレイン電流である。なお、バイアス用トランジスタ4と高周波増幅用トランジスタ3とは、カレントミラー回路を構成しているので、Ibiasは、高周波増幅用トランジスタ3のドレイン電流と対応する。
Ibiasは、バイアス用トランジスタ4のドレイン電流であり、高周波増幅用トランジスタ3のドレイン電流と対応する。実線は、上記で述べたバイアス制御を行う場合の利得特性であり、破線は、バイアス制御を行なわない場合の利得特性である。図3に示す線形領域では、バイアス電流減算回路22の動作が支配的となり、バイアス電流Ibiasが減少する。Ibiasと高周波増幅用トランジスタ3の利得とは対応しているため、Ibiasが減少することにより、利得も減少する。バイアス制御がない場合、利得が増加する領域で、Ibiasが減少することにより、アイドル電流を下げた場合に生じる利得の上ぞりが抑制される。
図4は、この発明の実施の形態2にかかる高周波増幅器の一構成例を示す構成図である。
図4において、図1と同一符号は、同一または相当部分を示しているため、説明を省略する。実施の形態2に係る高周波増幅器は、実施の形態1におけるオフセット回路24の代わりにオフセット回路24aを設け、オフセット回路24aをバイアス用トランジスタ14(第6のトランジスタの一例)、カレントミラー用トランジスタ15(第7のトランジスタの一例)及び16(第8のトランジスタの一例)で構成したものである。
図5は、この発明の実施の形態2にかかる高周波増幅器の他の構成例を示す構成図である。
図5の高周波増幅器は、図4の高周波増幅器を差動構成としたものでああり、図5において、図4と同一符号を付した符号は、同一または相当部分を示しているため、説明を省略する。高周波増幅用トランジスタ3a及び3bは、高周波増幅用トランジスタ3に対応し、バイアス用トランジスタ4とカレントミラー回路を構成している。バイアス抵抗6a及び6bは、抵抗6と対応している。入力検波用トランジスタ9a及び9bは、入力検波用トランジスタ9と対応し、入力検波用トランジスタ10a及び10bは、入力検波用トランジスタ10に対応する。負荷抵抗5a及び5bは、負荷抵抗5に対応する。バイアス電流減算回路23aは、バイアス電流減算回路23に対応しており、入力検波用トランジスタが差動回路の構成になっている。入力電力検波用トランジスタ10a及び10bは、入力電力検波用トランジスタ10に対応している。
Claims (5)
- バイアス電流を流すバイアス回路と、
前記バイアス電流に対応する出力電流を流し、信号を増幅する増幅素子と、
前記信号を検波し、検波した前記信号の振幅に応じた電流を前記バイアス電流から減算するバイアス電流減算回路と、
前記バイアス電流減算回路より高い動作開始点を有し、前記信号を検波し、検波した前記信号の振幅に応じた電流を前記バイアス電流に加算するバイアス電流加算回路と、
を備えたことを特徴とする増幅器。 - 前記バイアス電流加算回路に接続され、前記動作開始点をオフセットさせるオフセット電流を供給する電流源を備え、
前記バイアス回路と前記バイアス電流加算回路とはカレントミラーの関係にあることを特徴とする請求項1に記載の増幅器。 - 前記バイアス回路は、前記増幅素子とカレントミラーの関係にある第1のトランジスタと、前記第1のトランジスタに前記バイアス電流を供給する第2のトランジスタとを有し、
前記バイアス電流減算回路は、前記第2のトランジスタに接続され、前記信号を検波し、検波した前記信号の振幅に応じた電流を前記バイアス電流から減算する第3のトランジスタを有し、
前記バイアス電流加算回路は、前記信号を検波し、検波した前記信号の振幅に応じて電流を流す第4のトランジスタと、前記第4のトランジスタに電流を供給し、前記第2のトランジスタとカレントミラーの関係にある第5のトランジスタと、前記第5のトランジスタに並列に接続された前記電流源とを有することを特徴とする請求項2に記載の増幅器。 - 前記電流源は、
被電流供給端子が接地された第6のトランジスタと、
前記第6のトランジスタに接続され、第6のトランジスタに電流を供給する第7のトランジスタと、
前記第7のトランジスタとカレントミラーの関係にあって、前記バイアス電流加算回路に接続される第8のトランジスタと、
を備えたことを特徴とする請求項2に記載の増幅器。 - 前記増幅素子、前記バイアス電流減算回路及び前記バイアス電流加算回路は、差動回路であることを特徴とする請求項2に記載の増幅器。
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