TWI647812B - 功率放大電路 - Google Patents

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TWI647812B TW105141195A TW105141195A TWI647812B TW I647812 B TWI647812 B TW I647812B TW 105141195 A TW105141195 A TW 105141195A TW 105141195 A TW105141195 A TW 105141195A TW I647812 B TWI647812 B TW I647812B
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Abstract

本發明提供一種功率放大電路，具備：第1放大電晶體，將第1訊號放大並輸出第2訊號；以及偏壓電路，對第1放大電晶體供給偏壓電壓或者偏壓電流，第1放大電晶體包含形成於矩形區域的複數個單位電晶體，偏壓電路包含：第1偏壓電晶體，對複數個單位電晶體中的第1組單位電晶體的基極供給第1偏壓電壓或者第1偏壓電流；第2偏壓電晶體，對複數個單位電晶體中的第2組單位電晶體的基極供給第2偏壓電壓或者第2偏壓電流；第1電壓供給電路，將隨著溫度的上升而降低的第1電壓供給至第1偏壓電晶體的基極；以及第2電壓供給電路，將隨著溫度的上升而降低的第2電壓供給至第2偏壓電晶體的基極，第2電壓供給電路形成於矩形區域的內部。

Description

功率放大電路
本發明係有關一種功率放大電路。
在行動電話等移動通信設備中，為了放大向基站發送的無線頻率(RF：Radio Frequency)訊號的功率而使用功率放大電路。在功率放大電路中，作為放大元件，使用異質接面雙極電晶體(HBT：Hetero junction Bipolar Transistor)等雙極電晶體。
已知在雙極電晶體中若恆定地驅動基極-射極間電壓，則隨著溫度上升，集極電流增加。若因集極電流的增加而消耗功率增加，則元件的溫度上升，由此可能產生集極電流進一步增加的正回饋(熱失控)。因此，在功率放大電路中使用雙極電晶體的情況下，需要抑制雙極電晶體的熱失控。例如，在專利文獻1中公開了一種為了將雙極電晶體的溫度變化傳遞給溫度控制元件而使用利用了導熱良好的金屬的導熱配線，並通過對被供給至雙極電晶體的偏壓電壓進行控制來抑制熱失控的構成。
[先行技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2006-147665號公報
在專利文獻1所公開的構成中，為了加快傳遞至溫度控制元件的時間，使用導熱配線來抑制熱失控，但該構成的對策導致成本增加。此外，在功率放大電路中，有使用由複數個單位電晶體(也稱為“指狀物”。)構成的雙極電晶體的情況。在這樣的雙極電晶體中，存在元件內的溫度分布不均勻的情況。具體而言，元件的中心附近的溫度較高而元件的外緣附近的溫度較低。因此，在形成於元件的中心附近的單位電晶體的動作特性和形成於元件的外緣附近的單位電晶體的動作特性上產生差異，雙極電晶體的失真特性劣化。在專利文獻1中，未公開在像這樣由複數個單位電晶體構成的雙極電晶體中，使元件內的溫度分布均勻化的方法。
本發明是鑒於這樣的情況而完成的，其目的在於在具備由複數個單位電晶體構成的雙極電晶體的功率放大電路中，提高雙極電晶體中的溫度分布的均勻性。
本發明的一個態樣的功率放大電路，具備：第1放大電晶體，將第1訊號放大並輸出第2訊號；以及偏壓電路，對第1放大電晶體供給偏壓電壓或者偏壓電流，第1放大電晶體包含形成於矩形區域的複數個單位電晶體，偏壓電路包含：第1偏壓電晶體，對複數個單位電晶體中的第1組單位電晶體的基極供給第1偏壓電壓或者第1偏壓電流；第2偏壓電晶體，對複數個單位電晶體中的第2組單位電晶體的基極供給第2偏壓電壓或者第2偏壓電流；第1電壓供給電路，將隨著溫度的上升而降低的第1電壓供給至第1偏壓電晶體的基極；以及第2電壓供給電路，將隨著 溫度的上升而降低的第2電壓供給至第2偏壓電晶體的基極，第2電壓供給電路形成於矩形區域的內部。
根據本發明，能夠在具備由複數個單位電晶體構成的雙極電晶體的功率放大電路中，提高雙極電晶體中的溫度分布的均勻性。
100‧‧‧功率放大電路
110、120A、120B‧‧‧功率放大器
130、140A、140B‧‧‧偏壓電路
150、160‧‧‧匹配電路
170、180‧‧‧電感器
200、220A、220B‧‧‧雙極電晶體
210A‧‧‧第1組單位電晶體
210B‧‧‧第2組單位電晶體
211A、211B、223A、223B‧‧‧電阻器
212A、212B、222A、222B‧‧‧電容器
221A、221B‧‧‧電壓供給電路
230A、230B、231A、231B‧‧‧二極體
310、311、312、313‧‧‧端子
400‧‧‧RF輸入配線
410、420、610‧‧‧配線
430‧‧‧集極配線
440、550‧‧‧射極配線
450‧‧‧通孔
500‧‧‧副集極
510‧‧‧集極
511‧‧‧集極電極
520‧‧‧基極
521‧‧‧基極電極
530‧‧‧射極
531‧‧‧射極電極
540‧‧‧基板
600‧‧‧絕緣樹脂膜
圖1係表示作為本發明的一個實施方式的功率放大電路100的構成的圖。
圖2係表示功率放大器120A、120B以及偏壓電路140A、140B的構成例的圖。
圖3A係表示功率放大電路100的佈局的一個例子的圖。
圖3B係表示功率放大電路100的佈局的另一個例子的圖。
圖3C係表示功率放大電路100的佈局的另一個例子的圖。
圖4係表示功率放大器120A、120B以及偏壓電路140A、140B的詳細佈局的一個例子的圖。
圖5係表示圖4所示的A-A′線的剖面(單位電晶體的剖面)的一個例子的圖。
圖6係表示圖4所示的B-B′線的剖面的一個例子的圖。
圖7係表示各單位電晶體的溫度的圖。
圖8係表示各單位電晶體的熱阻的圖。
圖9係表示功率放大電路100中的溫度分布的模擬結果的另一個例子的 圖。
圖10係表示功率放大電路100中的溫度分布的模擬結果的另一個例子的圖。
圖11係表示在圖7、圖9、以及圖10所示的排列(2列配置、1列配置以及4列配置)中，改變了電壓供給電路221A(二極體230A、231A)的位置的情況下的模擬結果的一個例子的圖。
圖12係表示在圖9所示的排列(1列配置)中，改變了單位電晶體間的距離(間距)的情況下的模擬結果的一個例子的圖。
以下，參照圖式對本發明的一個實施形態進行說明。圖1係表示作為本發明的一個實施形態的功率放大電路100的構成的圖。功率放大電路100例如是在行動電話等移動通信設備中，用於對向基站發送的RF訊號的功率進行放大的積體電路。
如圖1所示，功率放大電路100具備功率放大器110、120A、120B；偏壓電路130、140A、140B；匹配電路(MN：Matching Network)150、160；以及電感器170、180。
功率放大器110、120A、120B構成了二級的放大電路。對功率放大器110經由電感器170供給電源電壓Vcc。另外，對功率放大器120A、120B經由電感器180供給電源電壓Vcc。功率放大器110對RF訊號RFin1(第3訊號)進行放大並輸出放大訊號RFout1(第1訊號)。功率放大器120A、120B對RF訊號RFin2(RFout1)(第1訊號)進行放大並輸出放大訊號RFout2(第2訊號)。功率放大器120A、120B以並聯的方式連接。功 率放大器120A在以相對較低的功率電平動作的低功耗模式(LPM)(第1功率模式)以及以相對較高的功率電平動作的高功率模式(HPM)(第2功率模式)的任意一方都開啟。另一方面，功率放大器120B在低功耗模式的情況下為關閉，在高功率模式的情況下為開啟。因此，在功率放大電路100中，在低功耗模式情況下，通過功率放大器110、120A進行放大，在高功率模式的情況下，通過功率放大器110、120A、120B進行放大。功率放大器120A、120B使用具備複數個單位電晶體(也稱為“指狀物”。)的雙極電晶體(例如HBT)而構成。該雙極電晶體例如具備16個單位電晶體，功率放大器120A由4個單位電晶體構成，功率放大器120B由12個單位電晶體構成。此外，這裡示出的單位電晶體的數量是一個例子，並不限定於此。
偏壓電路130、140A、140B分別是用於對功率放大器110、120A、120B供給偏壓電壓或者偏壓電流的電路。對偏壓電路130、140A、140B供給電池電壓Vbat。偏壓電路130根據偏壓控制電壓Vbias1，對功率放大器110供給偏壓電壓或者偏壓電流。同樣地，偏壓電路140A、140B分別根據偏壓控制電壓Vbias2、Vbias3，對功率放大器120A、120B供給偏壓電壓或者偏壓電流。在低功耗模式的情況下，偏壓電路140B不對功率放大器120B供給偏壓電壓或者偏壓電流，從而功率放大器120B關閉。此外，用於關閉功率放大器120B的構成並不限於此。例如，也可以為通過停止對功率放大器120B的電源電壓或者接地電壓的供給，來關閉功率放大器120B。
匹配電路150、160為了使電路間的阻抗匹配而設置。匹配電路150、160例如使用電感器、電容器來構成。
圖2係表示功率放大器120A、120B以及偏壓電路140A、140B的構成成的圖。
功率放大器120A、120B使用由複數個單位電晶體構成的雙極電晶體200(第1放大電晶體)構成。功率放大器120A具備複數個單位電晶體中的第1組(例如4個)單位電晶體210A、電阻器211A以及電容器212A。同樣地，功率放大器120B具備複數個單位電晶體中的第2組(例如12個)單位電晶體210B、電阻器211B以及電容器212B。
第1組單位電晶體210A對集極經由電感器180供給電源電壓Vcc，對基極經由電容器212A供給RF訊號RFin2，射極接地。另外，對第1組單位電晶體210A的基極經由電阻器211A供給偏壓電壓或者偏壓電流。第2組單位電晶體210B對集極經由電感器180供給電源電壓Vcc，對基極經由電容器212B供給RF訊號RFin2，射極接地。另外，對第2組單位電晶體210B的基極經由電阻器211B供給偏壓電壓或者偏壓電流。由此，從雙極電晶體200的集極輸出放大訊號RFout2。
偏壓電路140A具備雙極電晶體220A(例如HBT)、電壓供給電路221A、電容器222A以及電阻器223A。
雙極電晶體220A(第1偏壓電晶體)對集極供給電池電壓Vbat，對基極從電壓供給電路221A供給電壓(第1電壓)，從射極經由電阻器211A對第1組單位電晶體210A的基極供給偏壓電壓(第1偏壓電壓)或者偏壓電流(第1偏壓電流)。
電壓供給電路221A(第1電壓供給電路)根據偏壓控制電壓Vbias2，來控制雙極電晶體220A的基極電壓。具體而言，電壓供給電路 221A具備二極體230A(第1二極體)以及二極體231A(第2二極體)。二極體230A、231A以串聯的方式連接，二極體230A的陽極與雙極電晶體220A的基極連接，二極體231A的陰極接地。電容器222A以並聯的方式與二極體230A、231A連接。另外，對二極體230A的陽極經由電阻器223A供給偏壓控制電壓Vbias2。由此，在二極體230A的陽極生成與二極體230A、231A的正向電壓相應的電壓(第1電壓)，該電壓被供給至雙極電晶體220A的基極。該電壓根據二極體230A、231A的正向電壓的特性，隨著溫度的上升而降低。電容器222A是為了使由電壓供給電路221A供給的電壓穩定而設置的。此外，有將電壓供給電路221A中的二極體230A、231A分別記作D1、D2的情況。二極體230A、231A分別能夠由二極體連接的雙極電晶體構成。這裡，示出了使用二極體構成電壓供給電路221A的例子，但構成電壓供給電路221A的元件並不限於此。
偏壓電路140B具備雙極電晶體220B(例如HBT)、電壓供給電路221B、電容器222B以及電阻器223B。
雙極電晶體220B(第2偏壓電晶體)對集極供給電池電壓Vbat，對基極從電壓供給電路221B供給電壓(第2電壓)，從射極經由電阻器211B對第2組單位電晶體210B的基極供給偏壓電壓(第2偏壓電壓)或者偏壓電流(第2偏壓電流)。
電壓供給電路221B(第2電壓供給電路)根據偏壓控制電壓Vbias3，來控制雙極電晶體220B的基極電壓。具體而言，電壓供給電路221B具備二極體230B(第3二極體)以及二極體231B(第4二極體)。二極體230B、231B以串聯的方式連接，二極體230B的陽極與雙極電晶體220B 的基極連接，二極體231B的陰極接地。電容器222B以並聯的方式與二極體230B、231B連接。另外，對二極體230B的陽極經由電阻器223B供給偏壓控制電壓Vbias3。由此，在二極體230B的陽極生成與二極體230B、231B的正向電壓相應的電壓(第2電壓)，該電壓被供給至雙極電晶體220B的基極。該電壓根據二極體230B、231B的正向電壓的特性，隨著溫度的上升而降低。電容器222B是為了使由電壓供給電路221B供給的電壓穩定而設置的。此外，有將電壓供給電路221B中的二極體230B、231B分別記作D1、D2的情況。二極體230B、231B分別能夠由二極體連接的雙極電晶體構成。這裡，示出了使用二極體構成電壓供給電路221B的例子，但構成電壓供給電路221B的元件並不限於此。
在圖2中，對功率放大器120A、120B以及偏壓電路140A、140B的構成進行了說明，功率放大器110以及偏壓電路130也是相同的構成。即、功率放大器110與功率放大器120A、120B相同，作為放大元件具備雙極電晶體(第2放大電晶體)。
圖3A係表示功率放大電路100的佈局的一個例子的圖。此外，圖3所示的佈局是概要，並沒有示出功率放大電路100的全部構成。
如圖3A所示，在功率放大電路100中，作為偏壓電路140A的一部分的電壓供給電路221A設置於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外部。另一方面，作為偏壓電路140B的一部分的電壓供給電路221B設置於形成有雙極電晶體200的矩形區域的內部。另外，詳細內容後述，但功率放大器120A形成於不包含形成雙極電晶體200的矩形區域的中心(矩形區域的兩個對角線的交點)的區域(第1副區域)，功率放大器120B形成 於包含形成雙極電晶體200的矩形區域的中心的區域(第2副區域)。此外，所謂的功率放大器120A形成於不包含矩形區域的中心的區域是指構成功率放大器120A的雙極電晶體的一部分未形成於矩形區域的中心。另外，所謂的功率放大器120B形成於包含矩形區域的中心的區域是指構成功率放大器120B的雙極電晶體的一部分形成於矩形區域的中心。
雙極電晶體200隨著動作其溫度上升。溫度上升尤其在高功率模式的動作時顯著。若因溫度上升而雙極電晶體200的集極電流增加，則雙極電晶體200的溫度進一步上升，存在引起熱失控的可能性。因此，在功率放大電路100中，通過電壓供給電路221A、221B抑制熱失控。
若雙極電晶體200的溫度上升，則電壓供給電路221B的溫度上升。伴隨於此，二極體230B、231B的正向電壓下降，對雙極電晶體220B的基極供給的電壓下降。由此，對功率放大器120B供給的偏壓電壓或者偏壓電流降低，抑制雙極電晶體200的溫度上升。將由熱引起的二極體230B、231B的正向電壓下降稱為放大器與電壓供給電路的熱耦合。
這裡，對於雙極電晶體200的溫度分布，若忽略通過電壓供給電路221A、221B進行的控制，則元件的中心附近的溫度較高，另一方面，元件的外緣附近的溫度較低。即、在雙極電晶體200中，功率放大器120A的溫度相對較低。因此，在本實施形態中，將電壓供給電路221B設置於形成有雙極電晶體200的矩形區域的內部，另一方面將電壓供給電路221A設置於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外部。通過這樣的佈局，電壓供給電路221A的溫度比電壓供給電路221B的溫度低。因此，與功率放大器120B相比較，對功率放大器120A供給的偏壓電壓或者偏壓電流的降低被抑 制。由此，能夠抑制形成有功率放大器120A的區域的溫度降低，並提高雙極電晶體200整體的溫度分布的均勻性。
特別優選與形成有雙極電晶體200的矩形區域鄰接地形成電壓供給電路221A。例如，在圖3A所示的佈局中，電壓供給電路221A形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣與偏壓電路140A的雙極電晶體220A之間。雖然與形成有雙極電晶體200的矩形區域鄰接的區域與形成有雙極電晶體200的矩形區域內相比是低溫，但隨著雙極電晶體200的溫度上升，其溫度上升。由此，電壓供給電路221A的溫度上升，對功率放大器120A供給的偏壓電壓或者偏壓電流降低，並能夠抑制熱失控。
電壓供給電路221A並不限於圖3A所示的區域，也可以形成於與形成有雙極電晶體200的矩形區域鄰接的任意的區域。例如，如圖3B所示，電壓供給電路221A也可以形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣與功率放大器110等其它元件之間的區域300。另外，例如，如圖3C所示，電壓供給電路221A也可以形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣與引線接合用端子310~313之間的區域320。此外，電壓供給電路221A也可以形成於同與形成有雙極電晶體200的矩形區域鄰接的區域不同的區域。例如，也可以在形成有雙極電晶體200的矩形區域與形成有電壓供給電路221的區域之間，形成其它的元件。
圖4係表示功率放大器120A、120B以及偏壓電路140A、140B的詳細佈局的一個例子的圖。
圖4中示出了構成雙極電晶體200的16個單位電晶體(指狀物)F1~F16。16個單位電晶體以排列成2列(F1~F8以及F9~F16)的方 式形成。功率放大器120A包含4個單位電晶體F1、F2、F9、F10。功率放大器120B包含12個單位電晶體F3~F8、F11~F16。單位電晶體F1、F2、F9、F10形成於不包含形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心的區域(第1副區域)。單位電晶體F3~F8、F11~F16形成於包含形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心的區域(第2副區域)。
對各單位電晶體的基極經由RF輸入配線400供給RF訊號RFin2。對功率放大器120A的單位電晶體F1、F2、F9、F10的基極，從雙極電晶體220A經由配線410供給偏壓電壓或者偏壓電流。對功率放大器120B的單位電晶體F3~F8、F11~F16的基極，從雙極電晶體220B經由配線420供給偏壓電壓或者偏壓電流。各單位電晶體的集極與集極配線430連接。各單位電晶體的射極與射極配線440連接，並經由通孔450接地。此外，這裡示出的單位電晶體的數量、列數是一個例子，並不限定於此。
如上所述，電壓供給電路221A(二極體230A、231A)形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外部。更具體而言，電壓供給電路221A(二極體230A、231A)形成於距離形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣距離d的位置。另一方面，電壓供給電路221B(二極體230B、231B)形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的內部。通過這樣的佈局，如上所述，能夠提高雙極電晶體200的溫度分布的均勻性。
另外，如圖4所示，未形成有電壓供給電路221A的一側的列的單位電晶體F1~F8能夠與形成有電壓供給電路221A的一側的列的單位電晶體F9~F16成為對稱的排列。由此，作為熱源的單位電晶體F1~F16以形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心為基準大致配置成點對稱，能夠 提高雙極電晶體200的溫度分布的均勻性。在2列以上的構成中也相同。
另外，也可以在形成有雙極電晶體200的矩形區域內的空閒區域形成其它元件。例如，也可以在單位電晶體F4、F5之間的區域形成保護元件。像這樣，通過在形成有雙極電晶體200的矩形區域內的空閒區域形成其它元件，能夠減小功率放大電路100的晶片尺寸。
圖5係表示圖4所示的A-A′線的剖面(單位電晶體的剖面)的一個例子的圖。單位電晶體包含副集極500、集極510、集極電極511、基極520、基極電極521、射極530以及射極電極531。
副集極500例如形成在砷化鎵(GaAs)基板540上。集極510以及集極電極511形成在副集極500上。基極520形成在集極510上。基極電極521形成在基極520上。在集極電極511上層疊有集極配線550以及圖4所示的集極配線430。射極電極531形成在射極530上。在射極電極531上層疊有圖4所示的射極配線440。
圖6係表示圖4所示的B-B′線的剖面的一個例子的圖。射極配線440形成在基板540的表面上。絕緣樹脂膜600形成在射極配線440上。集極配線430形成在絕緣樹脂膜600上。通孔450形成為從基板540的裡面到達射極配線440。而且，在通孔450形成有與接地連接的配線610。
圖7以及圖8係表示功率放大電路100中的溫度分布的模擬結果的一個例子的圖。
圖7係表示各單位電晶體的溫度的圖。如圖7所示，16個單位電晶體(F1~F16)排列成2列(F1~F8以及F9~F16)。其中，單位電晶體F1、F2、F9、F10是功率放大器120A用的單位電晶體。電壓供給電路221A (二極體230A、231A)形成於距離形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣40μm的位置。電壓供給電路221B(二極體230B、231B)形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心附近(單位電晶體F12、F13之間)。
圖7中示出了使功率放大電路100以高功率模式動作的情況下(室溫25度)的各單位電晶體的溫度。如圖7所示，單位電晶體F1、F2、F9、F10的溫度與中心附近的單位電晶體(例如，F4、F5、F12、F13)的溫度為相同程度。
圖8係表示各單位電晶體的熱阻的圖。橫軸表示單位電晶體的位置，縱軸表示熱阻(℃/W)。此外，在圖8中，表示為“有分割”的圖表是功率放大電路100的模擬結果。另外，在圖8中，表示為“無分割”的圖表是將電壓供給電路221A(二極體230A、231A)與電壓供給電路221B(二極體230B、231B)相同地形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的內部的情況下(比較例)的模擬結果。如圖8所示，可知在功率放大電路100中，與比較例相比，可減少單位電晶體F1~F16的熱阻的偏差。
圖9係表示功率放大電路100中的溫度分布的模擬結果的另一個例子的圖。在圖9中示出了使功率放大電路100以高功率模式動作的情況下(室溫25度)的各單位電晶體的溫度。在圖9中，16個單位電晶體(F1~F16)排列成1列。其中，單位電晶體F1、F2、F15、F16是功率放大器120A用的單位電晶體。電壓供給電路221A(二極體230A、231A)形成於距離形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣150μm的位置。電壓供給電路221B(二極體230B、231B)形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心附近(單位電晶體F8、F9之間)。在該例子中，單位電晶體F1、F2、 F15、F16的溫度與中心附近的單位電晶體(例如，F8、F9)的溫度也為相同程度。
圖10係表示功率放大電路100中的溫度分布的模擬結果的另一個例子的圖。圖10中示出了使功率放大電路100以高功率模式動作的情況下(室溫25度)的各單位電晶體的溫度。在圖10中，16個單位電晶體(F1~F16)排列成4列(F1~F4、F5~F8、F9~F12、以及F13~F16)。其中，單位電晶體F1、F2、F13、F14是功率放大器120A用的單位電晶體。電壓供給電路221A(二極體230A、231A)形成於距離形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣60μm的位置。電壓供給電路221B(二極體230B、231B)形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心附近(單位電晶體F6、F7之間)。在該例中，單位電晶體F1、F2、F13、F14的溫度與中心附近的單位電晶體(例如，F6、F7、F10、F11)的溫度也為相同程度。
圖11係表示在圖7、圖9、以及圖10所示的排列(2列配置、1列配置、以及4列配置)中，改變了電壓供給電路221A(二極體230A、231A)的位置的情況下的模擬結果的一個例子的圖。
在圖11中，橫軸表示形成有電壓供給電路221A(二極體230A、231A)的位置的溫度(Tave(D1，D2))相對於形成有雙極電晶體200的矩形區域中的最高溫度Tmax的比例(%)。另外，縱軸表示單位電晶體的熱阻的標準差(σ)相對於單位電晶體的熱阻的平均(ave)的比例(%)。此外，在圖11中，橫軸的值為90%附近的資料與圖8同樣是“無分割”(比較例)的模擬結果。
根據圖11的模擬結果可知，不管單位電晶體的排列如何， 與比較例的情況相比都能夠減少熱阻的偏差，即、溫度分布的均勻性提高。尤其可知，在橫軸的值為60%以上75%以下的範圍內，能夠得到良好的結果。
圖12係表示在圖9所示的排列(1列配置)中，改變了單位電晶體間的距離(間距)的情況下的模擬結果的一個例子的圖。橫軸以及縱軸與圖11相同。圖12中示出了間距為30μm、35μm、以及40μm這三種情況下的模擬結果。可知在任一間距下，在橫軸的值為60%以上75%以下的範圍內，能夠得到良好的結果。
以上，對本發明的例示的實施形態進行了說明。在功率放大電路100中，構成功率放大器120A的第1組單位電晶體210A在形成有雙極電晶體200的矩形區域內，形成於不包含該區域的中心的區域(第1副區域)。另外，構成功率放大器120B的第2組單位電晶體210B在形成有雙極電晶體200的矩形區域內，形成於包含該區域的中心的區域(第2副區域)。而且，對供給至功率放大器120A的偏壓電壓或者偏壓電流進行控制的電壓供給電路221A形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外部，對供給至功率放大器120B的偏壓電壓或者偏壓電流進行控制的電壓供給電路221B形成於該區域的內部。
通過這樣的佈局，電壓供給電路221A的溫度比電壓供給電路221B的溫度低。因此，與功率放大器120B相比較，可抑制供給至功率放大器120A的偏壓電壓或者偏壓電流的降低。由此，能夠抑制形成有功率放大器120A的區域(不包含形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心的區域)的溫度降低，並提高雙極電晶體200的溫度分布的均勻性。
另外，功率放大電路100中，電壓供給電路221B形成於包含形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心的區域(第2副區域)。在雙極電晶體200中，尤其是中心附近處於成為高溫的趨勢。因此，通過將電壓供給電路221B形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的中心附近，能夠提高雙極電晶體200的熱失控的抑制效果。
另外，在功率放大電路100中，構成功率放大器120A的單位電晶體(指狀物)的數量比構成功率放大器120B的單位電晶體(指狀物)的數量少。因此，由於抑制溫度降低的單位電晶體(指狀物)的數量相對較少，所以很容易維持雙極電晶體200整體的熱失控的抑制效果。
另外，在功率放大電路100中，電壓供給電路221A與形成有雙極電晶體200的矩形區域鄰接地形成。雖然與形成有雙極電晶體200的矩形區域鄰接的區域與形成有雙極電晶體200的矩形區域內部相比是低溫，但是隨著雙極電晶體200的溫度上升，其溫度上升。由此，電壓供給電路221A的溫度上升，對功率放大器120A供給的偏壓電壓降低，能夠抑制熱失控。
例如，如圖3A所示，電壓供給電路221A能夠形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣與偏壓電路140A的雙極電晶體220A之間。
另外，例如，如圖3B所示，電壓供給電路221A能夠形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣與功率放大器110等其它元件之間的區域300。
另外，例如，如圖3C所示，電壓供給電路221A能夠形成 於形成有雙極電晶體200的矩形區域的外緣與引線接合用端子310~313之間的區域320。
特別是，如圖11以及圖12所示，通過將電壓供給電路221A形成於形成有雙極電晶體200的矩形區域中的成為最高溫度的60%以上75%以下的溫度的位置，能夠提高溫度分布的均勻性。
另外，在功率放大電路100中，能夠由以串聯方式連接的二極體230A、231A構成電壓供給電路221A。同樣地，能夠由以串聯的方式連接的二極體230B、231B構成電壓供給電路221B。由此，例如，不使用電阻值較大的電阻器，就能夠抑制熱失控。
以上說明的各實施形態是用於容易理解本發明的例子，並不是用來限定並解釋本發明的例子。本發明能夠不脫離其宗旨地進行變更/改進，並且該等價物也包含於本發明。即、本領域技術人員對各實施形態適當地添加了設計變更後所成的方式，只要具備本發明的特徵，也包含於本發明的範圍。例如，各實施形態所具備的各要素及其配置、材料、條件、形狀、尺寸等並不被例示出的例子所限定而能夠適當地進行變更。另外，各實施形態所具備的各要素只要在技術上允許就能夠組合，對這些要素組合而成的方式只要包含本發明的特徵也包含於本發明的範圍。

Claims (11)

  1. 一種功率放大電路，具備：第1放大電晶體，將第1訊號放大並輸出第2訊號；以及偏壓電路，對所述第1放大電晶體供給偏壓電壓或者偏壓電流，所述第1放大電晶體包含形成於矩形區域的複數個單位電晶體，所述偏壓電路包含：第1偏壓電晶體，對所述複數個單位電晶體中的第1組單位電晶體的基極供給第1偏壓電壓或者第1偏壓電流；第2偏壓電晶體，對所述複數個單位電晶體中的第2組單位電晶體的基極供給第2偏壓電壓或者第2偏壓電流；第1電壓供給電路，將隨著溫度的上升而降低的第1電壓供給至所述第1偏壓電晶體的基極；以及第2電壓供給電路，將隨著溫度的上升而降低的第2電壓供給至所述第2偏壓電晶體的基極，所述第2電壓供給電路形成於所述矩形區域的內部。
  2. 如申請專利範圍第1項之功率放大電路，其中，所述第1電壓供給電路形成於所述矩形區域的外部。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之功率放大電路，其中，所述第1組單位電晶體形成於不包含所述矩形區域的中心的第1副區域，所述第2組單位電晶體形成於包含所述矩形區域的中心的第2副區域。
  4. 如申請專利範圍第3項之功率放大電路，其中，所述第2電壓供給電路形成於所述第2副區域的內部。
  5. 如申請專利範圍第1項之功率放大電路，其中，所述第1組單位電晶體的數量比所述第2組單位電晶體的數量少。
  6. 如申請專利範圍第1項之功率放大電路，其中，所述第1電壓供給電路與所述矩形區域鄰接地形成。
  7. 如申請專利範圍第6項之功率放大電路，其中，所述第1電壓供給電路形成於所述矩形區域的外緣與所述第1偏壓電晶體之間。
  8. 如申請專利範圍第6項之功率放大電路，其進一步具備第2放大電晶體，將第3訊號放大並輸出所述第1訊號，所述第1電壓供給電路形成於所述矩形區域的外緣與所述第2放大電晶體之間。
  9. 如申請專利範圍第6項之功率放大電路，其進一步具備引線接合用端子，所述第1電壓供給電路形成於所述矩形區域的外緣與所述引線接合用端子之間。
  10. 如申請專利範圍第1項之功率放大電路，其中，所述第1電壓供給電路形成於所述複數個單位電晶體動作時的所述矩形區域中的成為最高溫度的60%以上75%以下的溫度的位置。
  11. 如申請專利範圍第1項之功率放大電路，其中，所述第1電壓供給電路包含：第1二極體，陽極與所述第1偏壓電晶體的基極連接；以及第2二極體，陽極與所述第1二極體的陰極連接，陰極接地，所述第2電壓供給電路包含：第3二極體，陽極與所述第2偏壓電晶體的基極連接；以及第4二極體，陽極與所述第3二極體的陰極連接，陰極接地。
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