TW580786B - Electric power amplifier - Google Patents

Description

580786 ⑴ 玖、發明說明 (發明說明應敘明：發明所屬之技術領域、先前技術、内容、實施方式及圊式簡單說明) 發明的技術領域 本發明係關於使用於手機等之高頻帶之低失真且對發熱 之動作穩定度極高之電力放大器。 先前技藝 雙極性電晶體係以GaAs異質接合式雙極性電晶體為代 表，應用於手機等之電力放大器（或稱功率放大器）。 又雙極性電晶體為具有熱的正反績特性之元件，其基 極及集極電流會因發熱而增A ,為言某求在發熱狀態下仍能 穩定地執行其動作，一般附加有抑制溫度上升所引起之基 極及集極電流之增大之電路。 •雙極性電晶體使用於訊號發射用電力放大器時，為增大 2出電力，一般係將多數電力放大器並聯連接，以獲得特 定之輸出電力。此時，因個別電晶體間之溫度之差異，電 流可能集中於特定之電晶體，以致於無法獲得理想的並聯 動作效益，最差的情況甚至於可能導致元件遭受破壞❶因 此，附加有抑制溫度上升所引起之集極電流之增大 為必須之條件^ " 作為抑制溫度上升所引起之集極電流之增大之電路， 有在基極端子與基極偏壓電源之間插入電阻之電路。在 此電路中，由於可藉在上述電阻之電壓下降，抑制溫度 上升所？丨起之基極電流之增大，其結果，可抑制集極= 流之增大。 圖11係表示將此電路構成應用於多數雙極性電晶體之並 580786 (2) 聯動作上之以往例（美國專利（US 5608353))。 此以往例係可施行η個（η : 2以上之整數）個雙極性電晶體 之電路Q101〜Ql〇n之並聯動作之電路之例，Qi〇i〜Qi〇n 為發射極接地型雙極性電晶體，RB1〇1〜RB1〇n為連接於各 電晶體Q101〜Ql〇n之基極端子與基極電源Vb間之電阻。又 ’C101〜C10n為連接於各電晶體qi〇i〜Qi〇n之基極端子與 訊號輸入端子RFIN間之電容器。此電容器C101〜C10n具有 可一面使訊號輸入端子RFIN與基極電源端子VB對直流保 持分離’ 一面將訊號輸入端子RFIN所輸入之高頻訊號導至 各雙極性電晶體(^101〜Ql〇n之基極端子之機能。 又，在此電路中，即使在個別之雙極性電晶體卩1〇1〜 Ql〇n之溫度不均勻，產生雙極性電晶體φ〇ι〜Q1〇n之基極 電流之不均勻之分布時，在其電阻RWOl'RBlOni電壓下 降之幅度上，在基極電流較少之電晶體Ql〇k(k=1〜n)會變 小，在基極電流較多之電晶體Q1〇k(k=1〜n)會變大。其結 果，可使各雙極性電晶體Ql〇k(k=1〜n)之集極電流保持均 勻’獲得熱的穩定動作。 發明所欲解決之問題 但，在使用近年來之數位調制解調方式之通訊裝置用之 電力玫大器中，使用上述之雙極性電晶體電路時，卻有下 列之問題。 即，作為數位調制解調方式，一般採用卩”民^相移調制） 或QAM(正交調幅）等將資訊載入訊號之振幅與相位雙方之 方式，因此，需要將訊號波形忠實地加以放大，電力放大

580786 器被要求必須能施行低失真動作。因此，在此種電力放大 器中’有必要輸出與輸入訊號之電流振幅（基極電流振幅） · 之增大成正比之輸出電流振幅（集極電流振幅）。 v 而，在上述以往例中，隨著集極電流振幅之變大，會因 基極電流之增大，而擴大在電阻RB 1 〇 1〜RB丨〇n之電壓下降 幅度，因而無法再維持基極電流振幅之增大與集極電流振 幅之增大之正比例關係，此即所謂增益壓縮現象，會使放 大器產生振幅失真9 · 因此，本發明係為解決上述問題而研發者，其目的在於 提供可施行熱的穩定動作，且低朱真之電力放大器。 解決問題之手段 為達成上述目的，本發明之電力放大器之特徵在於包含： 發射極接地型雙極性電晶體，其係將集極端子連接於訊 號輸出端子者； 電阻，其係連接於上述發射極接地型雙極性電晶體之基 極端子與基極偏壓供應端子之間者；及 | 阻抗電路部，其係在上述發射極接地型雙極性電晶體之 基極端子與上述基極偏壓供應端子之間，並聯連接於上述 電阻，且對直流成分開放，對交流成分導通者。 在本發明之電力放大器中，並聯連接於上述電阻，且對 直流成分開放，對交流成分導通之阻抗電路部係構成對交 流訊號，可旁通上述電阻之旁路路徑。藉以將由上述基極 ^ 偏壓供應端子流向上述電阻之基極電流之交流成分之一部 分分配至上述旁路路徑。因此，可有效地抑制在上述電阻 580786 (4) 之電壓下降之增大，並可抑制上述增益壓縮，以施行電力 放大器之低失真動作。 又’上述阻抗電路部因對直流成分開放，並對交流成分 導通，故可藉在上述電阻之電壓下降，抑制溫度上升所引 起之基極電流之增大，其結果，可抑制集極電流之增大， 並可兼顧熱的穩定動作與低失真動作。 又，在一實施形態中’在上述電力放大器中，上述阻抗 電路部係包含：第一阻抗電路，其係一方端子連接於上述 發射極接地型雙極性電晶體之基極端子，他方端子連接於 訊號輸入端子者；與 第二阻抗電路，其係一方端子連接於上述訊號輸入端子 ，他方端子連接於上述基極偏壓供應端子者： 上述第一阻抗電路或上述第二阻抗電路之至少一方對直 流成分開放，並對交流成分導通者。 在本實施形態中，在雙極性電晶體之基極端子與基極偏 壓供應端子之間所連接之電阻之兩端，形成有關經由第一 及第二阻抗電路之高頻成分之旁路路徑。因此，可將由上 述基極偏壓供應端子流向上述電阻之基極電流之交流成分 之一部分分配至上述旁路路徑。因此，可有效地抑制在上 述電阻之電壓下降之增大，並可抑制上述增益壓縮，以施 行電力放大器之低失真動作。 又’由於上述第一及第二阻抗電路之至少一方之兩端阻 抗對直流成分開玫，並對交流成分導通，故可藉在上述電 阻之電壓下降，抑制溫度上升所引起之基極電流之增大， 580786

其結果，可抑制集極電流之增大，並可兼顧熱的穩定動作 與低失真動作。 又，在一實施形態中，電力放大器係包含多數個放大部 ，其係由上述發射極接地型雙極性電晶體、上述電阻、及 上述第一阻抗電路所構成者；且 上述多數個放大部之上述第一阻抗電路或上述第二阻 抗電路之至少一方係對直流成分開放，並對交流成分導通 者。 又，在本一實施形態中，包含多數個放大部，且將上述 發射極接地型雙極性電晶體多數個並聯連接所構成而構成 電力放大器。此時’也可利用對直流開放之第一阻抗電路 或上述第二阻抗電路之至少一方構成在交流訊號中旁通上 述電阻之旁路路徑。 利用此構成’可將上述基極偏壓供應端子與各雙極性電 晶體之基極端子之間之基極電流之交流成分之一部分分配 至上述旁路路徑。因此，可有效地抑制在各電阻之電壓下 降之增大，並可抑制上述以往例所見之增益壓縮，以施行 電力放大器之低失真動作。 又由於了藉在各電阻之電壓下降，抑制溫度上升所引 (之基極電机之增大，因此，其結果，可抑制各雙極性電 晶趙之集極電流之增大，並可兼顧熱的均勾且穩之定動作 與低失真動作。 又’在_實施形態中，上述阻抗電路部係包含：第一阻 抗電路，其係一方端子連接於訊號輸入端子，他方端子連 -9- 580786 ⑹ 接於上述發射極接地型雙極性電晶體之基極端子者；與 第二阻抗電路，其係一方端子連接於上述基極偏壓供應 端子，他方端子連接於上述基極端手者； 上述第二阻抗電路對直流成分開放，並對交流成分導通 者。 在本一實施形態之電力放大器中，連接於上述基極偏壓 供應端子與基極端子之第二阻抗電路係對直流成分開放， 並對交流成分導通。 因此，上述第二阻抗電路係構成對交流訊號，可直接旁 通上述電阻之旁路路徑。藉以將由上述基極偏壓供應端子 流向上述電阻之基極電流之交流成分之一部分分配至上述 旁路路徑。因此，可有效地抑制在上述電阻之電壓下降之 增大’並可抑制上述增益壓縮，以施行電力放大器之低失 真動作。 又’上述第二阻抗電路因對直流成分開放，並對交流成 分導通，故可藉在上述電阻之電壓下降，抑制溫度上升所 引起之基極電流之增大，因此，其結果，可抑制集極電流 之增大，並可兼顧熱的穩定動作與低失真動作。 又，在一實施形態中，係包含多數個放大部，其係由上 述發射極接地型雙極性電晶體、上述電阻、上述第一阻抗 電路及上述第二阻抗電路所構成者；且上述多數個放大部 之上述第二阻抗電路係對直流成分開放，並對交流成分導 通者。 在本實施形態中，各放大部具有之第二阻抗電路係對直

⑺ 流成分開放，並對交流成分導通。 因此，上述第二阻抗電路係構成對交流訊號，可直接旁 通上述電阻之旁路路徑。藉以將由上述基極偏壓供應端子 流向上述電阻之基極電流之交流成分之一部分分配至上述 旁路路徑β因此，可有效地抑制在上述電阻之電壓下降之 增大，並可抑制上述增益壓縮，以施行電力放大器之低失 真動作β 又，上述第二阻抗電路因對直流成分開放，並對交流成 分導通，故可藉在上述電阻之電壓下降，抑制溫度上升所 引起之基極電流之增大，因此，其結果，可抑制集極電流 之增大，並可兼顧熱的穩定動作與低失真動作。 又，在一實施形態中，上述第一或第二阻抗電路中至少 一方包含電容器，可利用此電容器構成對直流成分開放， 並對交流成分導通。 在本實施形態之電力放大器中，上述第一或第二阻抗電 路中至少一方可利用上述電容器，對直流成分開放，並對 交流成分導通。因此，可藉簡單之電路構成，實現上述第 一或第二阻抗電路中至少一方。 又，在一實施形態中，上述第二阻抗電路包含電容器 ’可利用此電容器構成對直流成分開放，並對交流成分 導通。 在本實施形態中，上述第二阻抗電路可利用上述電容器 ，對直流成分開放，並對交流成分導通。因此，可藉簡單 之電路構成，實現上述第二阻抗電路。 580786

又，在一實施形態中，包含基極電壓供應手段，並在上 述基極電壓供應端子與上述基極電壓供應手段之間連接可 變阻抗電路。 在本實施形態中，上述可變阻抗電路之阻抗係依存於所 輸入之訊號之振幅而變化。此種可變阻抗電路例如包含作 為可變阻抗元件之二極體或雙極性電晶體。依據此可變阻 抗電路’當基極電壓供應手段供應之電流隨著輸入訊號電 力之增大而增大時，基極電壓供應手段與基極電壓供應端 子之間之阻抗會降低，並可降低在可變阻抗電路之電壓下 降值，因此，本實施形態可構成進一步抑制失真之電力放 大器。 另一方面，上述可變阻抗電路因具有溫度依存特性，因 此，上述可變阻抗電路之附加雖可能成為電力放大器之熱 的不穩定動作之要因，但可利用連接於上述發射極接地型 雙極性電晶體之基極端子與基極偏壓供應端子之間之電阻 所產生之熱的穩定動作效應避免上述熱的不穩定動作。 發明之實施形態 以下，參照圖式說明本發明之實施形態。 (第1實施形態） 圖1係表示本發明之電力放大器之第1實施形態。本第1 實施形態之電力放大器Amp 1係具有設有基極端子B、集極 端子Co之發射極接地型雙極性電晶體Q1、連接於基極偏壓 供應端子VB與基極端子B之間之電阻RB。上述發射極接地 型雙極性電晶體Q I之集極端子Co係連接於訊號輸出端子 -12- 580786

RFOUT。 又’本第1實施形態之電力放大器Amp 1具有設有2個端子 Pal、Pbl之第一阻抗電路Z卜此第一阻抗電路ZI之端子Pal 連接於訊號輸入端子RF IN’端子Pbl連接於上述基極端子B 。又，本第1實施形態之電力放大器Ampi具有第二阻抗電 路ZZ’此第二阻抗電路zz之端子Pa連接於上述訊號輸入端 子RFIN，端子Pb連接於上述基極偏壓供應端子VB。 在此，第一阻抗電路Z1與第二阻抗電路ZZ中至少一方之 2個端子間對直流成分成為開放狀態，並對交流成分成為導 通狀態。上述第一阻抗電路Z1與第二阻抗電路ZZ構成阻抗 電路ZI1。 因此，在本第1實施形態中，對直流而言，僅電阻汉8在 基極偏壓供應端子VB與基極端子B之間，因此，可藉在上 述電阻RB之電壓下降，抑制溫度上升所引起之基極電流之 增大。因此’其結果，可抑制發射極接地型雙極性電晶體 Q1之集極電流之增大’故對電晶體q 1之周圍溫度之變化或 自我發熱，可確保穩定動作。 另一方面’由訊號輸入端子rFIN被輸入之高頻訊號係經 由阻抗電路Z1被導至基極端子在高頻方面，在雙極性電 晶體Q1之基極端子B與基極偏壓供應端子VB之間所連接之 電阻RB之兩端，可形成有關經由第一及第二阻抗電路z 1、 ZZ之高頻成分之旁路路徑β因此，可將流向上述電阻rb之 基極電流之交流成分之一部分分配至上述旁路路徑。因此 ’可有效地抑制在上述電阻RB之電壓下降之增大，並可抑 -13- (10) 制上述增益壓縮，以施行電力放大器之低失真動作。 又，在本第1實施形態中，由於利用第一及第二阻抗電路 Zl、ZZ形成有關對電阻RB之高頻成分之旁路路徑，故也可 藉改變在此旁路路徑之訊號之通過相位或通過振幅，調整 植入於基極端子B之電流波形。又，在本第1實施形態中， 由於利用2個阻抗電路Zl、ZZ構成上述旁路路徑，故可構 成如上所述植入基極端子B之電流波形之調整自由度相當 高之電路。 (第2實施形態） 其次，圖2係表示本發明之電力放大器之第2實施形態。 本第2實施形態係比前述第1實施形態更具體且簡單之實施 形態之一例，即以電容器C1構成圖1之第一阻抗電路Z1，以 電容器Cal構成圖1之第二阻抗電路ZZ之情形。 依據本第2實施形態，可利用電容器Cl、Cal之類之簡單 元件構成對直流成分開放，並對交流成分導通之第一、第 二阻抗電路Z1、ZZ，故與前述第1實施形態同樣地，可兼 顧熱的穩定動作與低失真動作。 (第3實施形態） 其次，圖3係表示本發明之第3實施形態。本第3實施形態 係在前述第2實施形態中，使用在電容器Ca 1串聯連接電阻 Ral之串聯電路作為第二阻抗電路之情形β第一阻抗電路係 與第2實施形態同樣地，由電容器c 1所構成。 依據本第3實施形態，可藉構成此第二阻抗電路之電阻 Ral之電阻值，調整流過電阻rb之基極電流之交流成分， 580786

00 因此，依據本第3實施形態，與依據第2實施形態相比，可 更高精確度地抑制電力故大器之增益壓縮。 (第4實施形態） 其次，圖4係表示本發明之電力放大器之第4實施形態。 本第4實施形態係具有設有基極端子B與集極端子Co之發 射極接地型雙極性電晶體Q1、連接於基極偏壓供應端子VB 與基極端子B之間之電阻RB ^上述發射極接地型雙極性電 晶體Q1之集極端子Co係連接於訊號輸出端子RFOUT。 又，本第4實施形態係具有將端子pai連接於訊號輸入端 子RFIN，將端子Pbl連接於上述基極端子B之第一阻抗電路 Z1、與將端子pa連接於基極偏壓供應端子Vb，將端子pb連 接於基極端子B之第二阻抗電路ZZ。此第一、第二阻抗電 路Zl、ZZ構成阻抗電路ZI2。 在本第4實施形態中，第二阻抗電路zz之2個端子Pa、Pb 間對直流成分成為開放狀態，並對交流成分成為導通狀態 β因此’在本第4實施形態中，對直流而言，僅電阻rb在 基極偏壓供應端子VB與基極端子β之間。 因此’在本第4實施形態中，可藉在上述電阻Rjg之電壓 下降’抑制溫度上升所引起之基極電流之增大。因此，其 結果，可抑制集極電流之增大，故對電晶體Q1之周圍溫度 之變化或自我發熱，可確保穩定動作。 另一方面，由訊號輸入端子rFIN被輸入之高頻訊號係經 由阻抗電路Z1被導至基極端子β。在本第4實施形態中，在 高頻方面，在雙極性電晶體Q1之基極端子Β與基極偏壓供 •15- 580786

(12) 應端子VB之間所連接之電阻RB之兩端，可形成有關構成第 二阻抗電路ZZ之高頻成分之旁路路徑。因此，可將流向上 述電阻RB之基極電流之交流成分之一部分分配至上述旁 路路徑。因此，可有效地抑制在上述電阻之電壓下降之 增大，並可抑制上述以往例之問題之增益麈縮，以施行電 力放大器之低失真動作。 (第5實施形態） 其次，圖5係表示本發明之電力放大器之第5實施形態。 本第5實施形態係比第4實施形態更具體且簡單之實施形態 之一例，即，在本第5實施形態中，以圖4之第一阻抗電路 Z1作為電容器C1，以第二阻抗電路ZZ作為電容器Cal之情 形。 依據本第5實施形態，可利用此種電容器ci、Cal形成之 簡單電路構成之第一阻抗電路Z 1、第二阻抗電路ZZ，與第 4實施形態同樣地兼顧熱的穩定動作與低失真動作。 又，在上述第一至第5實施形態中，雖僅具有1個雙極性 電晶體Q 1，但也可具有並聯連接於訊號輸入端子RFIN與 訊號輸出端子RFOUT之間之多數發射極接地型雙極性電 晶體。 (第6實施形態） 其次，圖6係表示本發明之第6實施形態。本第6實施形態 具有發射極接地型之η個雙極性電晶體Q1〜Qn。發射極接 地型雙極性電晶體Q1〜Qn之集極端子Col〜Con連接於訊 號輸出端子RFOUT，發射極則被接地。 -16- 580786 (13) 又，第一發射極接地型雙糨性電晶體Q1之基極端+B1連 接於第一阻抗電路Z1之端子Pb 1及電阻RB 1。又，上述第一 阻抗電路Z1之端子Pal連接於訊號輸入端電阻RB1 連接於基極端子B1與基極偏壓供應端子VB之間。 同樣情形，第k(k=2〜η)發射極接地型雙極性電晶體 Qk(k=2〜η)之基極端子Bk連接於第k之第一阻抗電路Ζ k(k=2〜n)之端子Pb k(k=2〜η)及第k電阻RB k。又，第k阻 抗電路Z k(k=2〜η)之端子Pa k(k=2〜η)連接於訊號輸入端 子RFIN，第k電阻RB k(k=2〜η)連接於第k(k=2〜η)電晶體 Qk(k=2〜η)之基極端子Bk與基極偏壓供應端子VB之間。 又，1個第二阻抗電路ZZ連接於訊號輸入端子RFIN與基 極偏壓供應端子VB之間。 上述第一發射極接地型雙極性電晶體Q1、第一阻抗電路 Z1與電阻RB1構成第一放大部UP上述第k發射極接地型雙 極性電晶體Qk、第一阻抗電路Zk與電阻RBk構成第k放大部 Uk，因此，在本第6實施形態中，具有η個發射極接地型雙 極性電晶體Q1〜Qn、η個電阻RB1〜RBn、與η個第一阻抗 電路Ζ1〜Ζη所構成之η個放大部U1〜Un，此η個放大部U1 〜Un並聯連接於訊號輸出端子RFOUT、訊號輸入端子RFIN 與基極偏壓供應端子VB之間。 在本第6實施形態中，η個第一阻抗電路Z1〜Zn之全部、 與1個第二阻抗電路ZZ中至少一方之2個端子間對直流成分 成為開放狀態，並對交流成分成為導通狀態。 因此，在本第6實施形態中，對直流而言，僅n個電阻rb 1 -17- 580786

(14) 〜RBri在基極偏壓供應端子VB與各雙極性電晶體Q丨〜Qn 之基極端子B 1〜Β η之間。

因此’在本第6實施形態中，可藉在上述電阻rb k(k= 1 〜η)之電壓下降，抑制溫度上升所引起之各雙極性電晶體 Q1〜Qn之基極電流之增大。因此，其結果，可抑制各雙極 性電晶體Q1〜Qn之集極電流之增大，故對各雙極性電晶體 Q1〜Qn之周圍溫度之變化或自我發熱，可確保穩定動作。 另一方面，由訊號輸入端子RFIN被輸入之高頻訊號係經 由第一阻抗電路Z1〜Zn被導至各雙極性電晶體Q1〜Qn之 基極端子B1〜Bn。

在本第6實施形態中，在高頻方面，在各雙極性電晶體Q k(k=l〜η)之基極端子B k(k=l〜η)與基極偏壓供應端子VB 之間所連接之電阻RB k(k=l〜η)之兩端，可形成有關經由 第二阻抗電路ΖΖ與第一阻抗電路Z k(k=l〜η)之高頻成分 之旁路路徑。因此，可將流向上述電阻RB k(k=l〜η)之基 極電流之交流成分之一部分分配至上述旁路路徑。因此， 可有效地抑制在上述電阻RB k(k=l〜η)之電壓下降之增大 ，並可抑制上述以往例之問題之增益壓縮，以施行電力放 大器之低失真動作。 又，在本第6實施形態中，由於利用1個第二阻抗電路ΖΖ 與η個第一阻抗電路Z k(k=l〜η)形成有關η個電阻RB 〜η)之高頻成分之旁路路徑。此時，也可藉改變在 此旁路路徑之訊號之通過相位或通過振幅，調整植入於各 雙極性電晶體Q1〜Qn之基極端子Β1〜Bn之電流波形。又 -18· (15) ’在本第6實施形態中，由於在上述旁路路徑中，介著此2 個阻抗電路ZZ、Z k(k=l〜η)，故可利用此2個阻抗電路ZZ 、Z k(k==l〜η)提高植入各基極端子Β1〜Bn之電流波形之 调整自由度。 又，在使用於手機及無線LAN(社區網路）等通訊裝置之訊 號發射用電力放大器中，為了獲得特定之輸出，如本第6 實施形態所示，一般係將多數雙極性電晶體並聯連接，以 施行玫大動作。因此，本第6實施形態之電力放大器可成為 使用於此等用途時之理想之實施形態。 (第7實施形態） 其次，圖7係表示本發明之電力放大器之第7實施形態。 本第7實施形態係比前述第6實施形態更具體且簡單之實施 形態。即本第7實施形態係以η個電容器C1〜Cn構成圖6之η 個第一阻抗電路Ζ1〜Ζη，以1個電容器Cax構成1個第二阻 抗電路ZZ之情形。 依據本第7實施形態，可利用η個電容器Cl〜Cn、與1個 電容器Cax構成第一、第二阻抗電路之簡單之電路構成，與 前述第6實施形態同樣地，可兼顧熱的穩定動作與低失真動 作。 (第8實施形態） 其次，圖8係表示本發明之電力玫大器之第8實施形態。 本第8實施形態係設有將電容器Cax電阻與Rax串聯連接之 串聯電路，以取代前述第7實施形態中之電容器c ax，利用 此串聯電路構成第二阻抗電路。 580786 ⑽ 丨 在本第8實施形態中’可藉1個電阻Rax之電阻值，調整流 過η個之各電阻B k(k=l〜η)之基極電流之交流成分，因此， 依據本第8實施形態，與第7實施形態相比，可更高精確度 地抑制電力放大器之增益壓縮。 (第9實施形態） 其次，圖九係表示本發明之電力放大器之第9實施形態。 本第9實施形態係具有η個發射極接地型雙極性電晶體q 1〜 Qn，此η個發射極接地型雙極性電晶體q丨〜Qn之集極端子 Col〜Con係連接於訊號輸出端子rf OUT。 此η個發射極接地型雙極性電晶體q 1〜Qn中之第一發射 極接地型雙極性電晶體Q1之基極端子B 1與訊號輸入端子 RFIN之間連接第一之第一阻抗電路Z1。又，在上述基極端 子B 1與基極偏壓供應端子VB之間並聯連接第一之電阻RB 1 與第一之第二阻抗電路Zxl。 同樣地，第k發射極接地型雙極性電晶體q k(k=2〜η)之 基極端子B k(k=2〜η)與訊號輸入端子RFIN之間連接第k之 第一阻抗電路Zk(k=2〜η)β又，在上述基極端子Bk與基極 偏壓供應端子VB之間並聯連接第k電阻RBk與第k之第二阻 抗電路Zxk(k=2〜η)。 上述第一發射極接地型雙極性電晶體Q 1、第一阻抗電路 Ζ1、電阻RB1與第二阻抗電路Zxl構成第一放大部VI，上述 第k發射極接地型雙極性電晶體Qk、第一阻抗電路Zk、電 阻RBk與第二阻抗電路Zxk構成第k放大部Vk。因此，在本 第9實施形態中，具有η個發射極接地型雙極性電晶體Q 1〜 •20- (17) (17)

Qn、η個電阻RB 1〜RBn、η個第一阻抗電路Z 1〜Zn、η個第 二阻抗電路Zxl〜Ζχη所構成之η個放大部VI〜Vn，此η個放 大部V1〜Vn被並聯連接於訊號輸出端子RFOUT、訊號輸入 端子RFIN與基極偏壓供應端子VB之間。 在本第9實施形態中，上述n個第二阻抗電路zxk(k=l〜η) 之2個端子Pxak、Pxb k(k=l〜η)間對直流成分開放，並對交 流成分導通。 因此，在本第9實施形態中，對直流而言，僅電阻rb k(k= 1 〜η)在基極偏壓供應端子VB與各雙極性電晶體Q k(k=l〜 η)之基極端子B k(k=l〜η)之間。因此，在本第9實施形態中 ，可藉在上述電阻RB k(k=l〜η)之電壓下降，抑制溫度上 升所引起之基極電流之增大。因此，其結果，可抑制各雙 極性電晶體Q k(k=l〜η)之集極電流之增大，故對各雙極性 電晶體Q1〜Qn之周圍溫度之變化或自我發熱，可確保穩定 動作。 另一方面，由訊號輸入端子RFIN被輸入之高頻訊號係經 由η個第一阻抗電路Z1〜Zn被導至各雙極性電晶體Q1〜Qn 之基極端子B1〜Bn。 在本實施形態中，在高頻方面，在各雙極性電晶體Q 1〜 Qn之基極端子B 1〜Bn與基極偏壓供應端子VB之間所連接 之電阻RB 1〜RBn之兩端，可形成有關經由第二阻抗電路 Zx 1〜Ζχη之高頻成分之旁路路徑。因此，可將流向上述電 阻RB 1〜RBn之基極電流之交流成分之一部分分配至上述 旁路路徑。因此，可有效地抑制在上述電阻RB 1〜RBn之電 580786

(18) 壓下降之增大，並可抑制上述以往例之問題之增益歷縮， 以施行電力放大器之低失真動作。 又，在使用於手機及無線LAN等通訊裝置之訊號發射用 電力放大器中，為了獲得特定之輸出，一般係將多數雙極 性電晶體並聯連接，以施行放大動作。因此，本第9實施形 態之電力放大器可成為使用於此等用途時之理想之實施形 態。 (第10實施形態） 其次，圖10係表示本發明之電力放大器之第10實施形態 。本第10實施形態係比前述第9實施形態更具體且簡單之實 施形態之一例。即本第10實施形態係以電容器Cxi〜Cxn構 成圖9之第二阻抗電路Zxl〜Zxn，以電容器C1〜Cn構成第 一阻抗電路Z1〜Zn之情形。 依據本第10實施形態，可利用此種簡單之電路構成，實 現兼顧熱的穩定動作與低失真動作之效果。 (第11實施形態） 其次，圖12係表示本發明之第1丨實施形態。本第11實施 形態之電力放大器係在與上述圖1所示之第1實施形態之電 力放大器Amp 1相同之電力放大器Amp 1之基極偏壓供應端 子VB與基極電壓供應手段之基極電壓供應電路12 1之間連 接有可變阻抗電路122。即，在本第11實施形態中，在上述 電力放大器Amp 1(參照圖1及圖12)之放大用雙極性電晶體 Q 1之基極B與基極電壓供應電路12 1之間連接有可變阻抗 電路122。 -22- 580786

(19) 上述可變阻抗電路122之阻抗依存於流過此可變阻抗電 路122之電流值。也就是說，由於此可變阻抗電路122之存 在，當上述基極電壓供應供應電路1 2 1供應之電流隨著輸入 訊號電力之增大而增大時，基極偏壓供應端子VB與基極電 壓供應供應電路12 1之間之阻抗會降低，因此，輸入於上述 放大用雙極性電晶體Q 1之基極B之輸入訊號之訊號電力增 大時，在上述可變阻抗電路[22之電壓下降值會降低。因此 ，可進一步抑制作為電力放大器之失真。 又，上述可變阻抗電路122例如可利用作為可變阻抗元件 之一極體、雙極性電晶體之基極一發射極接合、或基極一 集極接合等加以實現。此等可變阻抗元件因具有溫度依存 性，故可將上述可變阻抗元件具有之溫度特性重疊於放第 用雙極性電晶體Q1之基極一發射極接合之溫度特性。在以 往’由於此原因，使得溫度上升所引起之基極電流之增大 更為顯著’而成為電力放大器之熱的不穩定動作之要因。 相對地’在本第U實施形態中，可藉構成電力放大器Ampl 之圖1之電阻RB之電壓下降，抑制溫度上升所引起之基極 電流之增大，且即使附加此電阻RB，也可實現電力放大器 之低失真動作。 (第12實施形態） 其次，圖13係表示第12實施形態。本第12實施形態係將 圖12所示之第1丨實施形態之可變阻抗電路1構成更具體 之電路構成之可變阻抗電路132。 在本第12實施形態中，係將可變阻抗元件構成二極體Dx -23- 580786

(20) 。此二極體Dx係在基極電壓供應手段之基極電壓供應電路 121與基極偏壓供應端子VB之間向基極偏壓供應端子VB被 連接於順方向。此二極體Dx與基極電壓供應電路12 1之間連 接電阻Rxl，此二極體Dx與電阻Rxl之連接點Px與接地之間 串聯連接電阻Rx2與電容器Cx。 此電阻Rxl、Rx2及電容器Cx係用於施行偏壓調整及可變 阻抗量之調整，各元件（電阻Rxl、 Rx2及電容器Cx)之電阻 值、電容值被設定於適當值。 (第13實施形態） 其次，圖14係表示第13實施形態。本第1 3實施形態係將 圖12所示之第11實施形態之可變阻抗電路122構成更具體 之電路構成之可變阻抗電路142。 在本第1 3實施形態中’可變阻抗元件係由雙極性電晶體 Qx之基極一發射極接合所構成。此雙極性電晶體QX之發射 極係被連接於基極偏壓供應端子VB，集極經由電阻Rxl被 連接於基極電壓供應手段之基極電壓供應電路121。又，此 雙極性電晶體Qx之基極係被連接於上述集極。 上述集極與電阻Rx 1之連接點Px 1係被連接於上述集極與 基極之連接點Px2，此連接點Ρχ2與接地之間串聯連接電阻 Rx2與電容器Cx。 此電阻Rxl、Rx2及電容器Cx係用於施行偏壓調整及可變 阻抗量之調整，各元件（電阻Rxl、RX2及電容器cx)之電阻 值、電容值被設定於適當值。 (第14實施形態） -24- 580786

其次’圖1 5係表示第14實施形態。本第14實施形態係設 θ第一基極電壓供應電路151與第二基極電壓供應電路152 以取代圖12所示之第Π實施形態之基極電壓供應電路1 2 1 。又’在本第14實施形態中，係設有可變阻抗電路1 $ 3 ,以 取代圖12之可變阻抗電路122。 在本第14實施形態中，係以可變阻抗元件作為雙極性電 晶體Qx。此雙極性電晶體QX之發射極連接於基極偏壓供應 知子VB’集極連接於第二基極電壓供應電路152«又，此 雙極性電晶體Qx之基極係經由電阻Rxl丨連接於第一基極 電壓供應電路1 5 1 β又，在上述基極與電阻rx 11之連接點 Px 11與接地之間串聯連接有電阻rx22與電容器Cxx。 在圖1 5所示之構成例中，可變阻抗元件雖係由雙極性電 晶體Qx之基極一發射極接合所構成，但雙極性電晶體卩乂之 基極連接於第一基極電壓供應電路1 5丨，集極連接於第二基 極電壓供應電路15 2之點異於圖14之構成例。在本第14實施 形態中，供應至基極偏壓供應端子VB之電流可由直接連接 於雙極性電晶體Qxl之集極之第二基極電壓供應電路152供 應。因此’對電力放大器Amp 1之圖1所示之電力玫大用電 晶體Q 1之基極電流供應能力較高，可抑制高輸出時之增益 壓縮。 又’在圖12〜圖15所示之第^--〜第14實施形態中，雖 設有如圖1所示之第1實施形態之電力放大器，作為電力放 大器Ampl，但此電力放大器Ampl也可使用圖2〜圖1〇所示 之第二〜第1〇實施形態中之任一種電力放大器。 -25- (22) 發明之功效 由以上之說明可知，本發明之電力放大器係將阻抗電路 部並聯連接在發射極接地型雙極性電晶體之基極端子與基 極偏壓供應端子之間所連接之電阻，使其對直流成分開放 ’並對交流成分導通，且將此阻抗電路部構成對交流訊號 ，可旁通上述電阻之旁路路徑。藉以將由基極偏壓供應端 子流向上述電阻之基極電流之交流成分之一部分分配至上 述旁路路徑。因此，可有效地抑制在上述電阻之電壓下降 之增大，並可抑制上述增益壓縮，以施行電力放大器之低 失真動作。 又，因上述阻抗電路部對直流成分開放，並對交流成分 導通，故可藉在上述電阻之電壓下降，抑制溫度上升所引 起之基極電流之增大，其結果，可抑制集極電流之增大， 並可兼顧熱的穩定動作與低失真動作。 在一實施形態中，在雙極性電晶體之基極端子與基極偏 壓供應端子之間所連接之電阻之兩端，形成有關經由第一 及第二阻抗電路之高頻成分之旁路路徑β因此，可將由基 極偏壓供應端子流向上述電阻之基極電流之交流成分之一 部分分配至上述旁路路徑。因此，可有效地抑制在上述電 阻之電壓下降之增大，並可抑制上述增益壓縮，以施行電 力放大器之低失真動作。 又’由於上述第一及第二阻抗電路之至少一方之阻抗對 直流成分開放，並對交流成分導通，故可藉在上述電阻之 電壓下降，抑制溫度上升所引起之基極電流之增大，其結 -26- 580786 (23) 果’可抑制集極電流之增大，並可兼顧熱的穩定動作與低 失真動作0 又’一實施形態係包含由上述發射極接地型雙極性電晶 體、上述電阻與上述第一阻抗電路所構成之多數個放大部 ，且將上述發射極接地型雙極性電晶體多數個並聯連接所 構成而構成電力放大器。此時，也可利用對直流開放之第 一阻抗電路或第二阻抗電路之至少一方構成在交流訊號中 旁通上述電阻之旁路路徑。 利用此構成，可將上述基極偏壓供應端子與各雙極性電 晶體之基極端子之間之基極電流之交流成分之一部分分配 至上述旁路路徑。因此，可有效地抑制在各電阻之電壓下 降之增大，並可抑制上述以往例所見之增益壓縮，以施行 電力放大器之低失真動作。 又’由於可藉在各電阻之電壓下降，抑制溫度上升所引 起之基極電流之增大，因此，其結果，可抑制各雙極性電 晶體之集極電流之增大，並可兼顧熱的均句且穩之定動作 與低失真動作。 又’在一實施形態中，上述阻抗電路係具有一方端子連 接於上述基極偏壓供應端子，他方端子連接於上述基極端 子之第二阻抗電路，上述第二阻抗電路對直流成分開放， 並對交流成分導通。 因此’上述第二阻抗電路係構成對交流訊號，可直接旁 通上述電阻之旁路路徑。藉以將由上述基極偏壓供應端子 流向上述電阻之基極電流之交流成分之一部分分配至上述 -27- 580786

(24) 旁路路徑。因此，可有效地抑制在上述電阻之電壓下降之 增大，並可抑制上述增益壓縮，以施行電力放大器之低失

真動作P 又，上述第二阻抗電路因對直流成分開放，並對交流成 分導通，故可藉在上述電阻之電壓下降，抑制溫度上升所 引起之基極電流之增大，因此，其結果，可抑制集極電流 之增大，並可兼顧熱的穩定動作與低失真動作。 又，在一實施形態中，係包含多數個放大部，其係由上 述發射極接地型雙極性電晶體、上述電阻、上述第一阻抗 電路及上述第二阻抗電路所構成；且上述多數個放大部之 上述第二阻抗電路係對直流成分開放，並對交流成分導通 因此，上述第二阻抗電路係構成對交流訊號，可直接旁 通上述電阻之旁路路徑。藉以將由上述基極偏壓供應端子 流向上述電阻之基極電流之交流成分之一部分分配至上述 旁路路徑。因此’可有效地抑制在上述電阻之電壓下降之 增大，並可抑制上述增益壓縮，以施行電力放大器之低失 真動作。 又，上述第二阻抗電路因對直流成分開放，並對交流成 分導通，故可藉在上述電阻之電壓下降，抑制溫度上升所 引起之基極電流之增大’因此，其結果，可抑制集極電流 之增大，並可兼顧熱的穩定動作與低失真動作。 在本實施形態中，上述第一或第二阻抗電路中至少一方 包含電容器，可利用此電容器，對直流成分開放，並對交 -28- 580786

(25) 流成分導通。因此’可藉簡單之電路構成’實現上述第一 ’ 或第二阻抗電路中至少一方。 · 又，在一實施形態中，上述第二阻抗電路包含電容器’ 可利用此電容器構成對直流成分開放，並對交流成分導通 。因此，可藉簡單之電路構成，實現上述第二阻抗電路。 圖式之簡單說明 圖1係表示本發明之電力放大器之第1實施形態之電路圖。 # 圖2係表示本發明之電力放大器之第2實施形態之電路圖。 圖3係表示本發明之電力放大器之第3實施形態之電路圖。 圖4係表示本發明之電力放大器之第4實施形態之電路圊。 圖5係表示本發明之電力放大器之第5實施形態之電路圖。 圖6係表示本發明之電力放大器之第6實施形態之電路圖。 圖7係表示本發明之電力放大器之第7實施形態之電路圖。 圖8係表示本發明之電力放大器之第8實施形態之電路圖β 圖9係表示本發明之電力放大器之第9實施形態之電路圖。 圖1 〇係表示本發明之電力放大器之第丨〇實施形態之電路 · 圖U係表示以往之電力放大器之電路圖。 圖1 2係表示本發明之電力放大器之第11實施形態之電路 圖。 圖13係表示本發明之電力放大器之第12實施形態之電路 圖。 圖14係表示本發明之電力放大器之第门實施形態之電路 圖0 · -29- 580786

(26) 圖15係表示本發明之電力放大器之第14實施形態之電路 圖。 圖式代表符號說明 Q1〜Qn···發射極接地型雙極性電晶體、

Qx···雙極性電晶體、

Dx·· ·二極體、

Z1〜Zn···第一阻抗電路、 ZZ，Zxl〜Zxn···第二阻抗電路、 RFIN·.·訊號輸入端子、RFOUT···訊號輸出端子、 VB···基極偏壓供應端子、 B，B1〜Bn···基極端子、Co，Col〜Con···集極端子、 RB，RB1 〜RBn，Rxl，RXU，RX2, Rx22···電阻、

Cl 〜Cn ; Cal，Cax，Cxi 〜Cxn，Cx，Cxx···電容器、 121，151，152···基極電壓供應電路、 122, 132, 142, 1 53···可變阻抗電路。

Pa，Pb, Pal, Pbl···端子 Ampl…電力放大器 -30-

Claims (1)

1. 拾、申請專利範圍 1. 一種電力放大器，其特徵在於包含： 發射極接地型雙極性電晶體，其集極端子連接於訊號 輸出端子； 電阻，其係連接於上述發射極接地型雙極性電晶體之 基極端子與基極偏壓供應端子之間者；及 阻抗電路部，其係在上述發射極接地型雙極性電晶體 之基極端子與上述基極偏壓供應端子之間，並聯連接於 上述電阻，且對直流成分開放，對交流成分導通者。 2·如申請專利範圍第1項之電力放大器，其中 上述阻抗電路部係包含： 第一阻抗電路’其係一方端子連接於上述發射極接地 型雙極性電晶體之基極端子，他方端子連接於訊號輸入 端子者；與 第二阻抗電路’其係一方端子連接於上述訊號輸入端 子’他方端子連接於上述基極偏壓供應端子者； 上述第一阻抗電路或上述第二阻抗電路之至少一方 對直流成分開放，並對交流成分導通者。 3.如申請專利範圍第2項之電力放大器，其中包含： 多數個玫大部，其係甴上述發射極接地型雙極性電晶 體、上述電阻、及上述第一阻抗電路所構成者；且 上述多數個放大部之上述第一阻抗電路或上述第二 阻抗電路之至少一方係對直流成分開放，並對交流成分 導通者。 580786 4·如申請專利範圍第丨項之電力放大器，其中 上述阻抗電路部係包含： 第一阻抗電路，其係一方端子連接於訊號輸入端子， 他方端子連接於上述發射極接地型雙極性電晶體之基 極端子者；與 第二阻抗電路，其係一方端子連接於上述基極偏壓供 應端子，他方端子連接於上述基極端子者； 上述第二阻抗電路對直流成分開放，並對交流成分導 通者。 5. 如申請專利範圍第4項之電力放大器，其中包含： 多數個放大部，其係由上述發射極接地型雙極性電晶 體、上述電阻、上述第一阻抗電路及上述第二阻抗電路 所構成者；且 上述多數個放大部之上述第二阻抗電路係對直流成 分開放，並對交流成分導通者。 6. 如申請專利範圍第2或3項之電力放大器，其中 上述第一或第二阻抗電路中至少一方包含電容器， 可利用此電容器構成對直流成分開放’並對交流成分 導通。 7. 如申請專利範圍第4或5項夂電力放大器，其中 上述第二阻抗電路包含電容器，町利用此電容器構成 對直流成分開放，並對交流成分導通。 8. 如申請專利範圍第1項之電力放大器’其中 包含：基極電壓供應手段， 580786

   在上述基極電壓供應端子與上述基極電壓供應手段 之間連接可變阻抗電路者。 9.如申請專利範圍第8項之電力放大器，其中 上述可變阻抗電路係包含二極體或雙極性電晶體。