WO2022270537A1 - 電力増幅回路 - Google Patents

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WO2022270537A1
WO2022270537A1 PCT/JP2022/024873 JP2022024873W WO2022270537A1 WO 2022270537 A1 WO2022270537 A1 WO 2022270537A1 JP 2022024873 W JP2022024873 W JP 2022024873W WO 2022270537 A1 WO2022270537 A1 WO 2022270537A1
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bias
circuit
signal
power
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義明 祐森
健二 田原
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株式会社村田製作所
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    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/68Combinations of amplifiers, e.g. multi-channel amplifiers for stereophonics
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03FAMPLIFIERS
    • H03F3/00Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/20Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers
    • H03F3/24Power amplifiers, e.g. Class B amplifiers, Class C amplifiers of transmitter output stages
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    • HELECTRICITY
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    • H03F1/0205Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers
    • H03F1/0288Modifications of amplifiers to raise the efficiency, e.g. gliding Class A stages, use of an auxiliary oscillation in transistor amplifiers using a main and one or several auxiliary peaking amplifiers whereby the load is connected to the main amplifier using an impedance inverter, e.g. Doherty amplifiers
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    • H03F2200/222A circuit being added at the input of an amplifier to adapt the input impedance of the amplifier
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    • H03F2200/00Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/451Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a radio frequency amplifier

Definitions

  • Patent Document 1 discloses a circuit that reduces the standby current of a Doherty amplifier circuit by controlling on/off of the bias supplied to the driver stage of the peak amplifier according to the power level of the output signal in the Doherty amplifier circuit.
  • the impedance of the output side viewed from the collector terminal of the carrier amplifier changes according to the power level of the input signal.
  • an impedance state is created so that the circuit operates with high efficiency even in a power mode (low power mode) in which the power level of the input signal is low.
  • the impedance is higher in the low power mode.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a power amplifier whose gain can be adjusted according to the power mode.
  • a power amplifier circuit includes an input signal path to which an input signal is input, and a splitter connected to the input signal path for splitting the input signal into a first signal and a second signal and outputting the first signal and the second signal.
  • a first signal path connected to the divider to which the first signal is input; a second signal path connected to the divider to which the second signal is input; and a first bias provided in the first signal path.
  • a first amplifier connected to a first bias terminal supplied with a current or voltage; and a second amplifier provided in a second signal path and connected to a second bias terminal supplied with a second bias current or voltage.
  • FIG. 4 is a diagram showing another connection example of impedance elements provided in the power amplifier circuit;
  • FIG. 11 is a block diagram of a power amplifier circuit according to a third embodiment;
  • FIG. It is a block diagram of a power amplifier circuit according to a fourth embodiment.
  • FIG. 12 is a block diagram of a power amplifier circuit according to a fifth embodiment;
  • FIG. 1 shows a block diagram of a power amplifier circuit 10 according to the first embodiment.
  • the power amplifier circuit 10 has amplifiers 101 , 102 , 103 , an impedance element 1035 , a divider 104 , amplifiers 105 , 106 , a combiner 107 and a control circuit 108 . Further, the power amplifier circuit 10 includes an input signal path P0 and a signal path P1 (first signal path), a signal path P2 (second signal path), a signal path P3 (third signal path), and a signal path P4 (fourth signal path). signal path).
  • P1 first signal path
  • P2 second signal path
  • P3 third signal path
  • P4 fourth signal path
  • the input signal path P0 or the signal paths P1 to P4 are paths through which signals flow, and include wiring of the power amplifier circuit 10 and circuit elements provided to be connected through the wiring.
  • the power amplifier circuit also has bias circuits 1014 , 1024 , 1034 , 1054 and 1064 .
  • the power amplifier circuit also has matching circuits 1052 , 1062 , 109 and 110 . Each matching circuit has a function of matching impedance between circuit elements connected to the matching circuit.
  • the power amplifier circuit 10 performs power amplification according to the power level of the input signal RFin input through the input terminal 111 .
  • the power mode of power amplification in the power amplifier circuit 10 has three modes. These power modes are called first power mode, second power mode, and third power mode.
  • the power level of the output signal in the first power mode is higher than the power level of the output signal in the second power mode.
  • the power level of the output signal of the third power mode is higher than the power level of the output signal of the second power mode and lower than the power level of the output signal of the first power mode.
  • the first power mode is a high power mode (HPM) in which the signals amplified by the amplifiers 101 and 1051 and the signals amplified by the amplifiers 102 and 1061 are combined to perform power amplification. (first power mode).
  • the high power mode is a power mode when the power level of the signal RF7, which is the output signal of the power amplifier circuit 10, is high.
  • the second power mode is a low power mode (LPM) (second power mode) in which power amplification is performed only by the amplifiers 103 and 1051, and the amplifiers 102 and 1061 do not perform power amplification.
  • LPM low power mode
  • Low power mode is a power mode when the power level of signal RF7 is lower than in high power mode.
  • a third power mode is a middle power mode (MPM) (third power mode) in which power amplification is performed only by amplifiers 101 and 1051, and amplifiers 102 and 1061 do not perform power amplification.
  • MCM middle power mode
  • Medium power mode is a power mode in which the power level of signal RF7 is lower than in high power mode and higher than in low power mode.
  • the amplifier 101 (first amplifier) is provided in the signal path P1.
  • Input 1011 is connected to signal path P11, which is part of signal path P1, and is connected to splitter 104 through matching circuit 109.
  • Output 1012 is connected to signal path P12, which is part of signal path P1.
  • the amplifier 102 (second amplifier) is provided in the signal path P2.
  • Input 1021 is connected to signal path P21, which is part of signal path P2, and is connected to splitter 104 through matching circuit 110.
  • FIG. Output 1022 is connected to signal path P22, which is part of signal path P2.
  • the amplifier 103 (third amplifier) is provided in a signal path P3 branched from between the input 1011 of the amplifier 101 and the distributor 104 in the signal path P1.
  • Amplifier 103 is connected in parallel with amplifier 101 .
  • input 1031 is connected to signal path P31, which is part of signal path P3.
  • Output 1032 is connected to signal path P32, which is part of signal path P3.
  • Amplifier 103 is connected to signal path P11 through impedance element 1035 (first impedance element).
  • impedance element 1035 is, for example, a resistive element, a capacitor, or an inductor.
  • Amplifier 103 may also be connected to signal path P11 through impedance element 1035 and other impedance elements (not shown) that may be resistive elements, capacitors, or inductors. In other words, the amplifier 103 may be connected to the signal path P11 through a circuit combining two or more impedance elements, which may be resistive elements, capacitors or inductors.
  • the output 1032 of amplifier 103 is connected to signal path P12 and is connected to the output 1012 of amplifier 101 .
  • the amplifier 101 is connected to a bias circuit 1014 (first bias circuit) through a bias terminal 1013 (first bias terminal).
  • Amplifier 102 is connected to bias circuit 1024 (second bias circuit) through bias terminal 1023 (second bias terminal).
  • Amplifier 103 is connected to bias circuit 1034 (third bias circuit) through bias terminal 1033 (third bias terminal).
  • a bias current or voltage is supplied to the amplifiers 101, 102, 103 from each bias circuit through each bias terminal.
  • the amplifiers 101, 102, and 103 are turned on to perform power amplification when a bias current or voltage is supplied, and turned off to not perform power amplification when no bias current or voltage is supplied.
  • the amplifier 105 (first amplifier) is provided on the signal path P1.
  • the amplifier section 105 has an amplifier 1051 and a matching circuit 1052 .
  • Amplifier 1051 is connected to output 1012 of amplifier 101 and output 1032 of amplifier 103 through matching circuit 1052 .
  • Output 10512 is connected to signal path P13, which is part of signal path P1.
  • Amplifiers 101, 103, and 1051 are carrier amplifiers in the power amplifier circuit 10 operating as Doherty amplifiers. Amplifiers 101, 103 and 1051 are biased for class A or class AB operation.
  • Amplifiers 102 and 1061 are peak amplifiers in power amplifier circuit 10 . Amplifiers 102 and 1061 are biased for class A or class AB operation in power amplifier circuit 10 . Note that the peaking amplifier may be biased for class C operation.
  • the matching circuit 1052 When the amplifier 1051 is configured to perform differential amplification, the matching circuit 1052 has the function of distributing signals. Also, if the amplifier 1051 performs single amplification instead of differential amplification, the matching circuit 1052 can be a general matching circuit. That is, as long as the amplifying section 105 has the function of amplifying the signal from the amplifier 101 or the amplifier 103, the specific configurations of the amplifier 1051 and the matching circuit 1052 are not limited. The same applies to the amplification section 106 .
  • Amplifier 1051 is connected to bias circuit 1054 through bias terminal 1053 .
  • Amplifier 1061 is connected to bias circuit 1064 through bias terminal 1063 .
  • a bias current or voltage is supplied to the amplifiers 1051 and 1061 from each bias circuit through each bias terminal.
  • the amplifiers 1051 and 1061 turn on and perform power amplification when bias current or voltage is supplied, and turn off and do not perform power amplification when bias current or voltage is not supplied.
  • a combiner 107 is provided to be connected to the signal path P1 and the signal path P2.
  • the synthesizer 107 synthesizes the signal RF5 input through the signal path P1 and the signal RF6 input through the signal path P2.
  • the combined signal is output to output terminal 112 through signal path P4 as signal RF7.
  • the control circuit 108 is connected to the bias circuits 1014, 1024, 1034, 1054 and 1064, respectively.
  • the control circuit 108 switches on/off of each bias circuit by transmitting a control signal to each bias circuit.
  • Each bias circuit operates so as to supply a bias current or voltage when in an ON state, and operates so as not to supply a bias current or voltage when in an OFF state.
  • control circuit 108 controls the bias circuits 1014, 1024, 1054, 1064 to be on. That is, amplifiers 101, 102, 1051, and 1061 are each biased to perform power amplification. At this time, the amplifier 103 receives no bias current or voltage, and therefore does not perform power amplification.
  • the input signal RFin is distributed by the distributor 104 as a signal RF1 (first signal) and a signal RF2 (second signal).
  • Signal RF1 is provided to amplifier 101 .
  • Amplifier 101 amplifies signal RF1 and outputs signal RF3a. At this time, signal RF1 is not supplied to unbiased amplifier 103 to enable power amplification.
  • the signal RF2 is supplied to the amplifier 102.
  • Amplifier 102 amplifies signal RF2 and outputs signal RF4.
  • a signal RF3a from the amplifier 101 is supplied to the amplifier 1051 of the amplifier section 105 .
  • Amplifier 1051 amplifies signal RF3a and outputs signal RF5 (third signal).
  • the signal RF4 from the amplifier 102 is supplied to the amplifier 1061 of the amplifier section 106.
  • Amplifier 1061 amplifies signal RF4 and outputs signal RF6 (fourth signal).
  • the signal RF5 and the signal RF6 are supplied to the combiner 107.
  • Synthesizer 107 synthesizes signal RF5 and signal RF6 to output signal RF7 (fifth signal).
  • control circuit 108 controls the bias circuits 1034 and 1054 to be on. That is, amplifiers 103 and 1051 are each biased to perform power amplification. Amplifiers 101, 102 and 1061 do not receive any bias current or voltage and therefore do not perform power amplification.
  • the signal RF2 in the low power mode is not supplied to the unbiased amplifier 102. That is, the input signal RFin is amplified as signal RF1.
  • Signal RF1 is fed to amplifier 103 with power consumption by passing through impedance element 1035 .
  • Amplifier 103 amplifies signal RF1 and outputs signal RF3b.
  • a signal RF3b from the amplifier 103 is supplied to the amplifier 1051 of the amplifier section 105 .
  • Amplifier 1051 amplifies signal RF3b and outputs signal RF5 (third signal).
  • the signal RF5 is supplied to the combiner 107.
  • Combiner 107 outputs signal RF5 as signal RF7 (fifth signal).
  • control circuit 108 controls the bias circuits 1014 and 1054 to be on. That is, amplifiers 101 and 1051 are each biased to perform power amplification. Amplifiers 103, 102 and 1061 do not receive any bias current or voltage and therefore do not perform power amplification.
  • the signal RF2 in the medium power mode is not supplied to the unbiased amplifier 102 . That is, the input signal RFin is amplified as signal RF1.
  • Signal RF1 is provided to amplifier 101 .
  • Amplifier 101 amplifies signal RF1 and outputs signal RF3a.
  • the signal RF3a is based on the signal RF1a without power consumption by the impedance element 1035, and therefore has higher power than the signal RF3b.
  • a signal RF3a from the amplifier 101 is supplied to the amplifier 1051 of the amplifier section 105 .
  • Amplifier 1051 amplifies signal RF3a and outputs signal RF5.
  • the signal RF5 is supplied to the combiner 107.
  • Combiner 107 outputs signal RF5 as signal RF7.
  • the middle power mode corresponds to a power mode in which only the carrier amplifier operates in a commonly used Doherty amplifier.
  • FIG. 2 An example of a circuit diagram of the power amplifier circuit 10 is shown in FIG. 2 as a power amplifier circuit 10A.
  • amplifiers 101, 102 and 103 are provided as transistors 201 (first transistor), 202 and 203 (second transistor).
  • amplifier 1051 is a differential amplifier having transistors 2051 and 2052 .
  • amplifier 1061 is a differential amplifier having transistors 2061 and 2062 .
  • Each transistor is, for example, a heterojunction bipolar transistor (HBT) or the like.
  • HBT heterojunction bipolar transistor
  • FET field effect transistor
  • a capacitor 2032 is provided between the emitter of the transistor 201 and the collector of the transistor 203 and the ground.
  • a capacitor 2022 is provided between the collector of transistor 202 and ground.
  • Capacitor 2032 is part of a matching circuit that matches the impedance seen from the emitter of transistor 201 and the collector of transistor 203 to the output side.
  • the emitter of transistor 201 and the emitter of transistor 203 are connected to transformer 2053 having primary coil 20531 and secondary coil 20532 .
  • Power supply voltage Vcc is supplied to transistors 201 and 203 through primary coil 20531 .
  • the distributor 104 is configured to have inductors 2041 and 2042, capacitors 2043 and 2044, and a resistive element 2045.
  • Matching circuit 109 is configured to have inductors 2091 and 2092 and capacitors 2093 and 2094 .
  • Matching circuit 110 is configured to have inductors 2101 , 2104 , 2105 and capacitors 2102 , 2103 , 2106 .
  • Inductor 2101 and capacitors 2102 and 2103 are elements provided for phase adjustment of the signal input to 202 .
  • transformer 2053 can function as matching circuit 1052 .
  • the base of the transistor 2051 is connected to the bias circuit 1054 through the resistor element 20511 and the bias terminal 10531 .
  • the base of transistor 2052 is connected to bias circuit 1054 through resistive element 20521 and bias terminal 10532 .
  • the collector of transistor 2061 is connected to the collector of transistor 2062 through capacitor 2066 .
  • the gain of the power amplifier circuit 10 will be described with reference to FIG. In FIG. 3, the gain in medium power mode is indicated by curve GM, and the gain in low power mode is indicated by curve GL. As shown in FIG. 3, in the power amplifier circuit 10, power is attenuated through the impedance element 1035 in the low power mode, so that the gain in the low power mode is smaller than that in the medium power mode.
  • the collector current in the power amplifier circuit 10A will be described with reference to FIG.
  • the collector current of transistor 201 in medium power mode is indicated by curve IM
  • the collector current of transistor 203 in low power mode is indicated by curve IL.
  • FIG. 4 shows that the collector current of transistor 203 is also smaller than the collector current of transistor 201 because the emitter size of transistor 203 is smaller than the emitter size of transistor 201 .
  • the power amplifier circuit 10A can reduce the amount of current required to obtain desired output power.
  • the power amplifier circuit 10A can perform amplification suitable for the case where it is required to reduce the current value.
  • a second embodiment will be described with reference to FIG.
  • a power amplifier circuit 10 ⁇ /b>C according to the second embodiment differs from the power amplifier circuit 10 in that an impedance element 601 (second impedance element) is provided to connect the bias terminal 1013 and the bias terminal 1033 .
  • an impedance element 601 second impedance element
  • the impedance of the amplifier 101 or the amplifier 103 seen from the distributor 104 changes.
  • a change in impedance may deteriorate the voltage standing wave ratio (VSWR) of the signal RF1.
  • VSWR voltage standing wave ratio
  • By providing the impedance element 601 when power is amplified by one of the amplifiers 101 and 103, a predetermined bias current or voltage is also supplied to the other amplifier which does not amplify power. As a result, a small amount of current also flows through the other amplifier, which does not perform power amplification, so that the amplifier is prevented from being completely turned off. By not turning off the amplifier completely, it is possible to suppress the change in impedance and avoid deterioration of VSWR.
  • FIG. 7 shows an excerpt from the circuit around the transistor 203 of the power amplifier circuit 10A.
  • an impedance element 701 is provided between the emitter of transistor 203 and ground. Power consumption by the impedance element 701 occurs when the transistor 203 performs signal amplification. Also in this aspect, it is possible to generate power consumption and suppress the gain in the low power mode.
  • FIG. 8 shows a configuration in which an impedance element 801 is connected to the collector of the transistor 203 .
  • FIG. 9 shows a configuration in which the power amplifier circuit 10A includes the impedance element 1035 and the impedance elements 701 and 801. As shown in FIG. These modes also enable gain suppression.
  • the impedance element can be connected to the transistor 203 in any state as long as the impedance element can consume power due to the current flowing due to power amplification.
  • FIG. 1 A circuit diagram of the power amplifier circuit 100 is shown in FIG. 1
  • the power amplifier circuit 100 has amplifiers 1001 and 1002 , amplifier sections 1004 and 1008 and a combiner 107 .
  • the distributor 104 is connected to the output 10012 a of the amplifier 1001 and the output 10022 of the amplifier 1002 through the matching circuit 10016 .
  • a combiner 107 is provided to be connected to the signal path P7 and the signal path P8.
  • the synthesizer 107 synthesizes the signal RF12 input through the signal path P7 and the signal RF13 input through the signal path P8.
  • the synthesized signal is output to output terminal 112 through signal path P9 as signal RF14.
  • the control circuit 108 is connected to the bias circuits 10014, 10024, 10054, 10074, 10094 and 100114, respectively.
  • the control circuit 108 switches on/off of each bias circuit by transmitting a control signal to each bias circuit.
  • Each bias circuit operates so as to supply a bias current or voltage when in an ON state, and operates so as not to supply a bias current or voltage when in an OFF state.
  • the power amplifier circuit 100 is biased so that the amplifier 1001 is on and the amplifier 1002 is off when in the high power mode. Also, each amplifier is biased so that amplification is performed in both amplifier sections 1004 and 1008 .
  • Input signal RFin is input to amplifier 1001 as signal RF8a.
  • Signal RF8a is amplified by amplifier 1001 and input to distributor 104 as signal RF9a.
  • Signal RF9a is distributed as signal RF10 (seventh signal) and signal RF11 (eighth signal), and becomes signal RF12 (ninth signal) and signal RF13 (tenth signal) by amplifiers 1004 and 1008, respectively.
  • Signals RF12 and 13 are combined by combiner 107 and output to output terminal 112 through signal path P9 as signal RF14 (11th signal).
  • amplifier 1001 When in low power mode, amplifier 1001 is biased off and amplifier 1002 is on. Also, each amplifier is biased so that amplification is performed only by the amplification section 1004 .
  • input signal RFin is input to amplifier 1001 as signal RF8b.
  • Signal RF8b is amplified by amplifier 1002 and input to distributor 104 as signal RF9b.
  • only signal RF10 from splitter 104 is amplified by amplifier 1004.
  • power consumption occurs due to the impedance element 10025, and the amplitude of the signal is reduced, so that the gain can be suppressed similarly to the power amplifier circuit 10.
  • FIG. 11 shows a block diagram of a power amplifier circuit 100A according to the fourth embodiment.
  • the power amplifier circuit 100A is a circuit obtained by incorporating the configuration of the power amplifier circuit 10 into the power amplifier circuit 100 .
  • the power amplifier circuit 100A has a signal path P10 branched from the signal path P7.
  • Amplifier 1101 is provided in signal path P10 branching from between input 10051 of amplifier 1005 and distributor 104 .
  • Amplifier 1101 is connected in parallel with amplifier 1005 .
  • the input of amplifier 1101 is connected to signal path P101, which is part of signal path P10.
  • the output of amplifier 1101 is connected to signal path P102, which is part of signal path P10.
  • Amplifier 1101 is connected through impedance element 11015 to signal path P71.
  • the output of amplifier 1101 is connected to signal path P72 and is connected to the output of amplifier 1005 .
  • Amplifier 1101 is connected to bias circuit 11014 through bias terminal 11013 .
  • FIG. 12 shows a block diagram of a power amplifier circuit 100B according to the fifth embodiment.
  • the amplifier 1001 or the amplifier 1002 is biased according to the power mode.
  • Amplifier 1001 amplifies signal RF22a and outputs signal RF23a.
  • Amplifier 1002 amplifies signal RF22b and outputs signal RF23b.
  • the signal RF1 in the power amplifier circuit 10 becomes the signal RF23a or the signal RF23b amplified by the amplifier 1001.
  • FIG. 1 the signal RF1 in the power amplifier circuit 10 becomes the signal RF23a or the signal RF23b amplified by the amplifier 1001.
  • the signal from the distributor 104 can be amplified by the amplifiers 1002 and 103 in the low power mode as in the case of the power amplifier circuit 10B. As a result, the gain can be further suppressed as in the power amplifier circuit 100A.
  • the control circuit 108 can perform optimal power amplification according to the input signal by combining these. This allows finer gain adjustment.
  • the emitter size may be changed as in the power amplifier circuit 10A, the impedance element connecting between the bias terminals may be provided, or the impedance element may be provided in the branched signal path. may be provided as in FIGS.
  • the power amplifier circuit 10 includes an input signal path P0 to which an input signal RFin is input, a splitter 104 connected to the input signal path P0 for splitting the input signal RFin into a signal RF1 and a signal RF2 and outputting them, and a splitter. 104 to which the signal RF1 is input, a signal path P2 connected to the distributor 104 to which the signal RF2 is input, and a signal path P1 provided in the signal path P1 to which a first bias current or voltage is supplied.
  • an amplifier 101 connected to a bias terminal 1013 connected to a signal path P2 and connected to a bias terminal 1023 to which a second bias current or voltage is applied; a divider 104 and an input 1011 of the amplifier 101; and an amplifier 103 provided in the signal path P3, connected in parallel with the amplifier 101, and connected to a bias terminal 1033 supplied with a third bias current or voltage.
  • Power amplifier circuit 10 is provided in signal path P3 and impedance element 1035 is connected to amplifier 103, and in signal path P1 is connected to output 1012 of amplifier 101 and output 1032 of amplifier 103 and is based on signal RF1.
  • An amplifier 105 that outputs a signal RF5, an amplifier 106 that is provided in the signal path P2 and is connected to the output 1022 of the amplifier 102 and outputs a signal RF6 based on the signal RF2, and a signal path P1 and a signal path P2. and a combiner 107 for outputting a signal RF7 obtained by combining the signals RF5 and RF6.
  • the power amplifier circuit 10 is configured to be able to supply a bias current or voltage to the amplifier 103 when operating in the low power mode.
  • amplifier 103 functions as a driver stage.
  • the signal supplied to amplifier 103 consumes power in impedance element 1035 .
  • the gain of the power amplifier circuit 10 in the low power mode can be made smaller than when the impedance element is not provided.
  • the signal path P3 may be provided with a circuit in which two or more impedance elements such as resistance elements, capacitors, or inductors are combined.
  • the power amplifier circuit 10 also includes a bias circuit 1014 that supplies a first bias current or voltage through a bias terminal 1013 , a bias circuit 1024 that supplies a second bias current or voltage through a bias terminal 1023 , and a third bias current or voltage through a bias terminal 1033 . It further comprises a bias circuit 1034 that provides a bias current or voltage, a bias circuit 1014 , a bias circuit 1024 , and a control circuit 108 that controls the bias circuit 1034 .
  • Control circuit 108 is configured such that, in the first power mode, a first bias current or voltage is supplied to amplifier 101, a second bias current or voltage is supplied to amplifier 102, and a third bias current or voltage is not supplied to amplifier 103. Additionally, bias circuit 1014, bias circuit 1024, and bias circuit 1034 are controlled.
  • the control circuit 108 controls that in a second power mode having a lower power level than the first power mode, the first bias current or voltage is not supplied to the amplifier 101, the second bias current or voltage is not supplied to the amplifier 102, and the third bias current or voltage is not supplied to the amplifier 102.
  • Bias circuit 1014 , bias circuit 1024 , and bias circuit 1034 are controlled such that a bias current or voltage is supplied to amplifier 103 .
  • the control circuit 108 also controls that in a third power mode in which the power level is lower than the first power mode and higher than the second power mode, the first bias current or voltage is supplied to the amplifier 101 and the second bias current or voltage is Bias circuit 1014 , bias circuit 1024 , and bias circuit 1034 are controlled such that no third bias current or voltage is supplied to amplifier 102 and amplifier 103 .
  • the amplifier 103 By providing the amplifier 103 and performing control by the control circuit 108, it is possible to amplify power while having a plurality of power modes. Even in this case, the gain can be suppressed.
  • the amplifier 101 is the transistor 201
  • the amplifier 103 is the transistor 203
  • the emitter size of the transistor 203 is smaller than the emitter size of the transistor 201.
  • the power amplifier circuit 10A can reduce the amount of current required to obtain desired output power.
  • the power amplifier circuit 10 may also include an impedance element 701 provided to connect the amplifier 103 and ground.
  • the power amplifier circuit 10 may also include an impedance element 801 provided to connect the amplifier 103 and the power supply supplied to the amplifier 103 . These also allow power consumption by the impedance element 701 or the impedance element 801 to be generated in the low power mode, thereby suppressing the gain.
  • the power amplifier circuit 10C also includes an impedance element 601 having one end connected to the bias terminal 1013 and the other end connected to the bias terminal 1033 . This can prevent the other amplifier, which does not perform power amplification, from being completely turned off. By not turning off the amplifier completely, it is possible to suppress the change in impedance caused by switching the amplifier 101 or the amplifier 103 to turn on, and to avoid deterioration of VSWR.
  • the power amplifier circuit 100 includes a signal path P5 to which an input signal RFin is input through an input terminal 111, and an amplifier 1001 connected to a bias terminal 10013 provided in the signal path P5 and supplied with a fourth bias current or voltage. , a signal path P6 branching from between the input terminal 111 and the input 10011a of the amplifier 1001, and a bias terminal 10023 provided in the signal path P6, connected in parallel with the amplifier 1001, and supplied with a fifth bias current or voltage. and an amplifier 1002 connected to the .
  • the power amplifier circuit 100 is provided on the signal path P6 and includes an impedance element 10025 having one end connected to the input of the amplifier 1001 and the other end connected to the input of the amplifier 1002; a signal path P7 connected to the splitter 104 to which the signal RF10 and the signal RF11 are split and output based on the input signal RFin; a signal path P7 connected to the splitter 104 and to which the signal RF10 is input; A signal path P8 to which the signal RF11 is input, an amplifier 1004 provided on the signal path P7 for outputting a signal RF12 based on the signal RF10, and an amplifier 1004 provided on the signal path P8 for outputting a signal RF13 based on the signal RF11.
  • An amplifier 1008 and a combining unit connected to the output 10072 of the amplifier 1007 and the output 10012a2 of the amplifier 10012 and outputting a signal RF14 obtained by combining the signals RF12 and RF13.
  • amplifier 1002 In low power mode, amplifier 1002 functions as a common driver stage for amplifier section 1004 and amplifier section 1008 .
  • the signal supplied to amplifier 1002 consumes power in impedance element 10025 .
  • the gain of the power amplifier circuit 10 in the low power mode can be made smaller than when the impedance element is not provided.
  • the power amplifier circuit 100 also includes a bias circuit 10014 that supplies the fourth bias current or voltage through a bias terminal 10013, a bias circuit 10024 that supplies the fifth bias current or voltage through a bias terminal 10023, a bias circuit 10014, and a control circuit 108 that controls the bias circuit 10024 .
  • Control circuit 108 controls bias circuit 10014 and bias circuit 10024 such that the fourth bias current or voltage is supplied to amplifier 1001 and the fifth bias current or voltage is not supplied to amplifier 1002 in the fourth power mode. , the bias circuit 10014 and the bias circuit 10014 such that the fourth bias current or voltage is not supplied to the amplifier 1001 and the fifth bias current or voltage is supplied to the amplifier 1002 in a fifth power mode having a lower power level than the fourth power mode.
  • a power amplifier circuit that controls the bias circuit 10024 controls bias circuit 10024 .
  • the power amplifier circuit 100 further includes a bias circuit 10054 that supplies a sixth bias current or voltage to the amplifier section 1004 and a bias circuit 10094 that supplies a seventh bias current or voltage to the amplifier section 1008 .
  • Control circuit 108 further controls bias circuit 10054 and bias circuit 10094 .
  • the control circuit controls that the fourth bias current or voltage is not supplied to amplifier 1001 and the fifth bias current or voltage is applied to amplifier 1002 .
  • the sixth bias current or voltage is supplied to the amplifying section 1004 and the seventh bias current or voltage is not supplied to the amplifying section 1008 .
  • the power amplifier circuit 100 can also amplify power while having a plurality of power modes. Even in this case, the gain can be suppressed.

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Abstract

電力モードに応じてゲインを調整可能な電力増幅器を提供する。電力増幅回路10は、入力信号RFinを信号RF1と信号RF2とに分配して出力する分配器104と、分配器104に接続される増幅器101,102と、分配器104と増幅器101の入力1011との間から分岐する信号経路P3に設けられ、増幅器101と並列に接続され、第3バイアス電流又は電圧が供給されるバイアス端子1033に接続される増幅器103と、を備える。

Description

電力増幅回路
 本発明は、電力増幅回路に関する。
 電力増幅回路の一つであるドハティ増幅回路は、高効率な電力増幅回路である。ドハティ増幅回路は、一般的に、入力信号の電力レベルにかかわらず動作するキャリア増幅器と、入力信号の電力レベルが小さい場合はオフとなり、大きい場合にオンとなるピーク増幅器とが並列に接続されている。入力信号の電力レベルが大きい場合、キャリア増幅器が飽和出力電力レベルで飽和を維持しながら動作する。ドハティ増幅回路は、通常の電力増幅回路に比べ効率を向上させることができる。
 特許文献1には、ドハティ増幅回路において、出力信号の電力レベルに応じてピーク増幅器のドライバ段に供給されるバイアスのオンオフを制御することにより、ドハティ増幅回路の待機電流を低減させる回路が示される。
特開2015-207941号公報
 ドハティ増幅回路は、入力信号の電力レベルに応じて、キャリア増幅器のコレクタ端から出力側を見たインピーダンスが変化する。これにより、ドハティ増幅器では、入力信号の電力レベルが低い電力モード(低電力モード)の場合でも回路が高効率に動作するようにインピーダンスの状態が作られる。具体的には、低電力モードにおいて当該インピーダンスは高くなる。キャリア増幅器のみが動作する低電力モードにおいてインピーダンスが高くなることによって、ドハティ増幅器のゲインが高くなる。
 ドハティ増幅器では、特許文献1に記載の回路のように待機電流を低減させることに加え、入力信号及び出力信号の電力レベルが小さい場合に、ドハティ増幅回路のゲインを低くすることが必要な場合がある。
 本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、電力モードに応じてゲインを調整可能な電力増幅器を提供することを目的とする。
 本発明の一側面に係る電力増幅回路は、入力信号が入力される入力信号経路と、入力信号経路に接続され、入力信号を第1信号と第2信号とに分配して出力する分配器と、分配器に接続され、第1信号が入力される第1信号経路と、分配器に接続され、第2信号が入力される第2信号経路と、第1信号経路に設けられ、第1バイアス電流又は電圧が供給される第1バイアス端子に接続される第1増幅器と、第2信号経路に設けられ、第2バイアス電流又は電圧が供給される第2バイアス端子に接続される第2増幅器と、分配器と第1増幅器の入力との間から分岐する第3信号経路と、第3信号経路に設けられ、第1増幅器と並列に接続され、第3バイアス電流又は電圧が供給される第3バイアス端子に接続される第3増幅器と、第3信号経路に設けられ、第3増幅器に接続される少なくとも一つのインピーダンス素子と、第1信号経路に設けられ、第1増幅器の出力及び第3増幅器の出力に接続され、第1信号に基づく第3信号を出力する第1増幅部と、第2信号経路に設けられ、第2増幅器の出力に接続され、第2信号に基づく第4信号を出力する第2増幅部と、第1信号経路と第2信号経路とに接続され、第3信号と第4信号とが合成された第5信号を出力する合成部と、を備える。
 本発明によれば、電力モードに応じてゲインを調整可能な電力増幅器を提供することが可能となる。
第1実施形態に係る電力増幅回路のブロック図である。 第1実施形態に係る電力増幅回路の回路図である。 第1実施形態に係る電力増幅回路におけるゲインを説明する図である。 第1実施形態に係る電力増幅回路における電流値を説明する図である。 第1実施形態に係る他の電力増幅回路の回路図である。 第2実施形態に係る電力増幅回路のブロック図である。 電力増幅回路に設けられるインピーダンス素子の接続例を示す図である。 電力増幅回路に設けられるインピーダンス素子の他の接続例を示す図である。 電力増幅回路に設けられるインピーダンス素子の他の接続例を示す図である。 第3実施形態に係る電力増幅回路のブロック図である。 第4実施形態に係る電力増幅回路のブロック図である。 第5実施形態に係る電力増幅回路のブロック図である。
 第1実施形態について説明する。図1には、第1実施形態に係る電力増幅回路10のブロック図が示される。電力増幅回路10は、増幅器101,102,103、インピーダンス素子1035、分配器104、増幅部105,106、合成器107、及び制御回路108を有する。また、電力増幅回路10は、入力信号経路P0及び信号経路P1(第1信号経路),信号経路P2(第2信号経路),信号経路P3(第3信号経路)、及び信号経路P4(第4信号経路)を有する。入力信号経路P0又は信号経路P1~P4とは、信号が流れる経路であり、電力増幅回路10の配線及び配線を通じて接続されるように設けられる回路素子を含む。また、電力増幅回路は、バイアス回路1014,1024,1034,1054,1064を有する。また、電力増幅回路は、整合回路1052,1062,109,110を有する。各整合回路は、整合回路に接続される回路素子間のインピーダンスを整合させる機能を有する。
 電力増幅回路10は、入力端111を通じて入力される入力信号RFinの電力レベルに応じて電力増幅を行う。電力増幅回路10における電力増幅の電力モードは3つのモードを有する。これらの電力モードを第1電力モード、第2電力モード、及び第3電力モードと呼ぶ。
 第1電力モードの出力信号の電力レベルは、第2電力モードの出力信号の電力レベルよりも高い。第3電力モードの出力信号の電力レベルは、第2電力モードの出力信号の電力レベルより高く、かつ第1電力モードの出力信号の電力レベルより低い。
 一つ目の電力モードは、増幅器101及び増幅器1051により増幅された信号と、増幅器102及び増幅器1061により増幅された信号とが合成されて電力増幅が行われる高電力モード(High Power Mode:HPM)(第1電力モード)である。
高電力モードは、電力増幅回路10の出力信号である信号RF7の電力レベルが高い場合の電力モードである。
 二つ目の電力モードは、増幅器103及び増幅器1051によってのみ電力増幅が行われ、増幅器102及び増幅器1061は電力増幅を行わない低電力モード(Low Power Mode:LPM)(第2電力モード)である。低電力モードは、信号RF7の電力レベルが高電力モード時より低い場合の電力モードである。
 三つ目の電力モードは、増幅器101及び増幅器1051によってのみ電力増幅が行われ、増幅器102及び増幅器1061は電力増幅を行わない中電力モード(Middle Power Mode:MPM)(第3電力モード)である。中電力モードは、信号RF7の電力レベルが高電力モード時より低くかつ低電力モード時より高い場合の電力モードである。
 電力増幅回路10では、入力端111を通じて入力される入力信号RFinは、入力信号経路P0を通じて、分配器104に入力される。分配器104は、入力信号RFinを信号RF1(第1信号)と信号RF2(第2信号)とに分配する。信号RF1と信号RF2とは位相が約90°異なる。分配器104は、信号経路P1と信号経路P2とに接続されている。信号経路P1には、分配器104から信号RF1が入力される。信号経路P2には、分配器104から信号RF2が入力される。本発明における位相が約90°異なるとは、90°プラスマイナス45°ほどと定義する。
 増幅器101(第1増幅器)は、信号経路P1に設けられる。入力1011は、信号経路P1の一部である信号経路P11に接続され、整合回路109を通じて分配器104に接続される。出力1012は、信号経路P1の一部である信号経路P12に接続される。
 増幅器102(第2増幅器)は、信号経路P2に設けられる。入力1021は、信号経路P2の一部である信号経路P21に接続され、整合回路110を通じて分配器104に接続される。出力1022は、信号経路P2の一部である信号経路P22に接続される。
 増幅器103(第3増幅器)は、信号経路P1において、増幅器101の入力1011と分配器104との間から分岐する信号経路P3に設けられる。増幅器103は、増幅器101と並列に接続される。増幅器103では、入力1031は信号経路P3の一部である信号経路P31に接続される。出力1032は、信号経路P3の一部である信号経路P32に接続される。増幅器103は、インピーダンス素子1035(第1インピーダンス素子)を通じて、信号経路P11に接続される。なお、インピーダンス素子1035は、例えば、抵抗素子、キャパシタ、又はインダクタである。また、増幅器103は、インピーダンス素子1035及び、抵抗素子、キャパシタ、又はインダクタである他のインピーダンス素子(不図示)を通じて、信号経路P11に接続されてもよい。言い換えると、増幅器103は、抵抗素子、キャパシタ、又はインダクタであるインピーダンス素子の2つ以上を組み合わせた回路を通じて、信号経路P11に接続されてもよい。増幅器103の出力1032は、信号経路P12に接続され、増幅器101の出力1012と接続される。
 増幅器101は、バイアス端子1013(第1バイアス端子)を通じてバイアス回路1014(第1バイアス回路)に接続される。増幅器102は、バイアス端子1023(第2バイアス端子)を通じてバイアス回路1024(第2バイアス回路)に接続される。増幅器103は、バイアス端子1033(第3バイアス端子)を通じてバイアス回路1034(第3バイアス回路)に接続される。増幅器101,102,103には、各バイアス端子を通じて各バイアス回路からバイアス電流又は電圧がそれぞれ供給される。増幅器101,102,103は、バイアス電流又は電圧が供給された場合、オンとなり電力増幅を行い、バイアス電流又は電圧が供給されない場合、オフとなり電力増幅を行わない。
 増幅部105(第1増幅部)は、信号経路P1に設けられる。増幅部105は、増幅器1051、整合回路1052を有する。増幅器1051は、整合回路1052を通じて、増幅器101の出力1012及び増幅器103の出力1032に接続される。出力10512は、信号経路P1の一部である信号経路P13に接続される。
 増幅器101,103,1051は、ドハティ増幅器として動作する電力増幅回路10におけるキャリア増幅器である。増幅器101,103,1051はA級又はAB級の動作を行うようにバイアスされる。
 増幅部106(第2増幅部)は、信号経路P2に設けられる。増幅部106は、増幅器1061、整合回路1062を有する。増幅器1061は、整合回路1062を通じて、増幅器102の出力1022に接続される。出力10612は、信号経路P2の一部である信号経路P23に接続される。
 増幅器102,1061は、電力増幅回路10におけるピーク増幅器である。増幅器102,1061は、電力増幅回路10では、A級又はAB級の動作を行うようにバイアスされる。なお、ピーク増幅器については、C級の動作を行うようにバイアスされてもよい。
 増幅器1051が、差動増幅を行う構成である場合、整合回路1052は、信号を分配する機能を有する。また、増幅器1051が差動増幅ではなくシングル増幅を行う場合、整合回路1052は、一般的な整合回路とすることができる。すなわち、増幅部105は、増幅器101又は増幅器103からの信号を増幅する機能を有している限り、その増幅器1051及び整合回路1052の具体的な構成は限定されない。増幅部106についても同様である。
 増幅器1051は、バイアス端子1053を通じてバイアス回路1054に接続される。増幅器1061は、バイアス端子1063を通じてバイアス回路1064に接続される。増幅器1051,1061には、各バイアス端子を通じて各バイアス回路からバイアス電流又は電圧がそれぞれ供給される。増幅器1051,1061は、バイアス電流又は電圧が供給された場合、オンとなり電力増幅を行い、バイアス電流又は電圧が供給されない場合、オフとなり電力増幅を行わない。
 合成器107は、信号経路P1及び信号経路P2に接続されるように設けられる。合成器107は、信号経路P1を通じて入力される信号RF5と信号経路P2を通じて入力される信号RF6とを合成する。合成された信号は、信号RF7として、信号経路P4を通じて出力端112へと出力される。
 制御回路108は、バイアス回路1014,1024,1034,1054,1064にそれぞれ接続される。制御回路108は、各バイアス回路に制御信号を送信することによって、各バイアス回路のオンオフを切り替える。各バイアス回路は、オン状態の時にはバイアス電流又は電圧を供給可能に動作し、オフ状態の時は、バイアス電流又は電圧を供給しないように動作する。
 高電力モード、低電力モード、中電力モードのそれぞれの電力モードにおける、電力増幅回路10における電力増幅の動作について説明する。
 高電力モードにおいては、制御回路108は、バイアス回路1014,1024,1054,1064をオン状態とするように制御する。すなわち、増幅器101,102,1051,1061が、それぞれ電力増幅を行い得るようにバイアスされる。このとき、増幅器103はバイアス電流又は電圧の供給を受けないため、電力増幅を行わない。
 入力信号RFinは、分配器104によって、信号RF1(第1信号)及び信号RF2(第2信号)として分配される。信号RF1は、増幅器101に供給される。増幅器101は、信号RF1を増幅し、信号RF3aを出力する。このとき、信号RF1は電力増幅が可能にバイアスされていない増幅器103には供給されない。
 信号RF2は、増幅器102に供給される。増幅器102は、信号RF2を増幅し、信号RF4を出力する。
 増幅器101からの信号RF3aは、増幅部105の増幅器1051に供給される。増幅器1051は、信号RF3aを増幅し、信号RF5(第3信号)を出力する。
 増幅器102からの信号RF4は、増幅部106の増幅器1061に供給される。増幅器1061は、信号RF4を増幅し、信号RF6(第4信号)を出力する。
 信号RF5及び信号RF6は、合成器107に供給される。合成器107は、信号RF5と信号RF6とを合成して信号RF7(第5信号)を出力する。
 低電力モードにおいては、制御回路108は、バイアス回路1034,1054をオン状態とするように制御する。すなわち、増幅器103,1051が、それぞれ電力増幅を行い得るようにバイアスされる。増幅器101,102,1061はバイアス電流又は電圧の供給を受けないため、電力増幅を行わない。
 高電力モード時と異なり、低電力モード時での信号RF2は、バイアスされていない増幅器102には供給されない。すなわち、入力信号RFinは信号RF1として増幅される。信号RF1は、インピーダンス素子1035を通過することによる電力消費を伴って、増幅器103に供給される。増幅器103は、信号RF1を増幅し、信号RF3bを出力する。
 増幅器103からの信号RF3bは、増幅部105の増幅器1051に供給される。増幅器1051は、信号RF3bを増幅し、信号RF5(第3信号)を出力する。
 信号RF5は、合成器107に供給される。合成器107は、信号RF5を信号RF7(第5信号)として出力する。
 中電力モードにおいては、制御回路108は、バイアス回路1014,1054をオン状態とするように制御する。すなわち、増幅器101,1051が、それぞれ電力増幅を行い得るようにバイアスされる。増幅器103,102,1061はバイアス電流又は電圧の供給を受けないため、電力増幅を行わない。
 低電力モード時と同様に、中電力モード時での信号RF2は、バイアスされていない増幅器102には供給されない。すなわち、入力信号RFinは信号RF1として増幅される。信号RF1は、増幅器101に供給される。増幅器101は、信号RF1を増幅し、信号RF3aを出力する。ここで、信号RF3aは、インピーダンス素子1035による電力消費のない信号RF1aに基づくため、信号RF3bより電力が高い。
 増幅器101からの信号RF3aは、増幅部105の増幅器1051に供給される。増幅器1051は、信号RF3aを増幅し、信号RF5を出力する。
 信号RF5は、合成器107に供給される。合成器107は、信号RF5を信号RF7として出力する。中電力モードは、一般的に利用されるドハティアンプにおいて、キャリア増幅器のみが動作するような電力モードに相当する。
 本実施形態における電力増幅回路10では、低電力モードにおいてインピーダンス素子1035における電力消費が生じ、信号の振幅が小さくなる結果、中電力モードよりもゲインが低くなる。
 図2には、電力増幅回路10の回路図の一例が電力増幅回路10Aとして示される。電力増幅回路10Aでは、増幅器101,102,103は、トランジスタ201(第1トランジスタ),202、203(第2トランジスタ)として設けられる。また、増幅器1051は、トランジスタ2051,2052を有する差動増幅器である。また、増幅器1061は、トランジスタ2061.2062を有する差動増幅器である。各トランジスタは、例えば、ヘテロ接合バイポーラトランジスタ(HBT:Heterojunction Bipolar Transistor)等のトランジスタである。なお、本発明では、バイポーラトランジスタの構成を示しているが、電界効果トランジスタ(FET)に置き換えてもよい。その場合は、コレクタをドレイン、ベースをゲート、エミッタをソースと置き換えればよい。
 トランジスタ201のエミッタ及びトランジスタ203のコレクタと接地との間にキャパシタ2032が設けられる。トランジスタ202のコレクタと接地との間にキャパシタ2022が設けられる。キャパシタ2032は、トランジスタ201のエミッタ及びトランジスタ203のコレクタから出力側を見たインピーダンスを整合する整合回路の一部である。
 トランジスタ201のベースは、抵抗素子2011を通じて、バイアス回路1014に接続される。トランジスタ203のベースは抵抗素子2031を通じて、バイアス回路1034に接続される。抵抗素子2031は、トランジスタ201の熱暴走を抑制するために設けられる。
 トランジスタ201のエミッタ及びトランジスタ203のエミッタは、一次コイル20531と二次コイル20532を有するトランス2053に接続される。トランジスタ201,203には、一次コイル20531を通じて、電源電圧Vccが供給される。
 トランジスタ202のエミッタは、一次コイル20631と二次コイル20632を有するトランス2063に接続される。トランジスタ202には、一次コイル20631を通じて、電源電圧Vccが供給される。
 トランジスタ201,202,203は、複数の単位トランジスタを有するマルチフィンガートランジスタである。ここで、高電力モード及び中電力モードで動作するトランジスタ201のエミッタサイズは、低電力モードのみで動作するトランジスタ203のエミッタサイズより大きくすることができる。
 エミッタサイズとは、トランジスタが基板上に形成されたときに、基板表面においてエミッタが占める面積のことである。具体的には、エミッタサイズは、エミッタの基板表面における横幅及び縦幅、及びフィンガー数に応じて変化し得る。エミッタサイズは、トランジスタを流れる電流値に応じたサイズとなる。よって、流れる電流が小さいモードである低電力モードに対応するトランジスタのエミッタサイズより、流れる電流が大きいモードである高電力モードに対応するトランジスタのエミッタサイズは大きくなる。例えば、トランジスタ203のエミッタサイズと、トランジスタ201のエミッタサイズとの比が1:3になるようにすることができる。
 分配器104は、インダクタ2041,2042,キャパシタ2043,2044,抵抗素子2045を有するように構成される。整合回路109は、インダクタ2091,2092,キャパシタ2093,2094を有するように構成される。整合回路110は、インダクタ2101,2104,2105、キャパシタ2102,2103,2106を有するように構成される。なお、インダクタ2101及びキャパシタ2102,2103は、202に入力される信号の位相調整のために設けられる素子である。
 トランジスタ2051のベースはキャパシタ2054を通じて二次コイル20532に接続される。トランジスタ2052のベースはキャパシタ2055を通じて二次コイル20532に接続される。電力増幅回路10Aでは、トランス2053が整合回路1052として機能し得る。
 また、トランジスタ2051のベースは抵抗素子20511及びバイアス端子10531を通じてバイアス回路1054に接続される。トランジスタ2052のベースは抵抗素子20521及びバイアス端子10532を通じてバイアス回路1054に接続される。
 トランジスタ2051のコレクタは、トランジスタ2052のコレクタとキャパシタ2056を通じて接続される。
 トランジスタ2061のベースはキャパシタ2064を通じて二次コイル20632に接続される。トランジスタ2062のベースはキャパシタ2065を通じて二次コイル20632に接続される。電力増幅回路10Aでは、トランス2063が整合回路1052として機能し得る。
 トランジスタ2061のコレクタは、トランジスタ2062のコレクタとキャパシタ2066を通じて接続される。
 トランジスタ2051,2052,2061,2062のそれぞれのコレクタからの信号が合成器107によって合成される。
 図3を参照して、電力増幅回路10のゲインについて説明する。図3では、中電力モードにおけるゲインが曲線GMによって、低電力モードにおけるゲインが曲線GLによってそれぞれ示される。図3に示されるように、電力増幅回路10では低電力モード時にはインピーダンス素子1035を通じた電力減衰が生じることにより、低電力モード時のゲインが中電力モード時よりも小さくなっている。
 図4を参照して、電力増幅回路10Aにおけるコレクタ電流について説明する。図4には中電力モードにおけるトランジスタ201のコレクタ電流が曲線IMによって、低電力モードにおけるトランジスタ203のコレクタ電流が曲線ILによってそれぞれ示される。図4には、トランジスタ203のエミッタサイズがトランジスタ201のエミッタサイズより小さいため、トランジスタ203のコレクタ電流もトランジスタ201のコレクタ電流よりも小さくなることが示されている。これにより、低電力モード時には、電力増幅回路10Aは、所望の出力電力を得るために必要な電流の量を小さくすることができる。
これにより、電力増幅回路10Aは、電流値を小さくすることが要求される場合に適した増幅が可能となる。
 第1実施形態に係る電力増幅回路10の他の回路として、図5には、電力増幅回路10Bの回路図が示される。電力増幅回路10Bは、電力増幅回路10における増幅部105がトランジスタ2051A,キャパシタ2054Aにより構成される。電力増幅回路10Bは、電力増幅回路10における増幅部105がトランジスタ2061A,キャパシタ2064Aにより構成される。電力増幅回路10Bでは、増幅器1051,1061が差動構成でなく実現されている点が電力増幅回路10Aと比較して異なる。この形式によっても電力増幅回路10と同様の効果を得ることができる。
 第2実施形態について説明する。第2の実施形態以降では第1の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
 図6を参照して第2実施形態について説明する。第2実施形態に係る電力増幅回路10Cは、バイアス端子1013とバイアス端子1033とを接続するようにインピーダンス素子601(第2インピーダンス素子)が設けられる点で電力増幅回路10と異なる。
 増幅器101と増幅器103とをモードに応じて切り替える場合に、分配器104から増幅器101又は増幅器103を見たインピーダンスが変化する。インピーダンスの変化によって、信号RF1の電圧定在波比(Voltage Standing WaveRatio:VSWR)が悪化することがある。インピーダンス素子601を設けることによって、増幅器101又は増幅器103の一方により電力を増幅する場合に、電力増幅を行わない他方の増幅器にも所定のバイアス電流又は電圧が供給される。これにより、電力増幅を行わない他方の増幅器にも若干の電流が流れ、当該増幅器が完全にオフ状態とならないようにできる。当該増幅器を完全にオフ状態としないことにより、上記インピーダンスの変化を抑制し、VSWRの悪化を回避することができる。
 図7から図9を参照して、電力増幅回路10から10Cにおける、インピーダンス素子の配置のバリエーションについて説明する。図7には、電力増幅回路10Aのトランジスタ203の近辺の回路が抜粋されて示される。図7の例では、トランジスタ203のエミッタと接地との間にインピーダンス素子701が設けられる。トランジスタ203が信号増幅を行う場合に、インピーダンス素子701による電力消費が生じる。この態様によっても、低電力モード時に電力消費を発生させ、ゲインを抑制することができる。
 図8には、他の例として、トランジスタ203のコレクタにインピーダンス素子801が接続される構成が示される。図9には、電力増幅回路10Aにおけるインピーダンス素子1035及びインピーダンス素子701,801を有する場合の構成が示される。これらの態様によっても、同様にゲイン抑制が可能となる。すなわち、トランジスタ203には、電力増幅によって流れる電流による電力消費をインピーダンス素子が生じ得る形態であるならば、インピーダンス素子を任意の状態で接続することができる。
 図10を参照して、第3実施形態について説明する。図10には、電力増幅回路100の回路図が示される。
 電力増幅回路100は、増幅器1001,1002、増幅部1004,1008及び合成器107を有する。
 増幅器1001(第4増幅器)は、信号経路P5(第4信号経路)に設けられる。入力10011aは、信号経路P5の一部である信号経路P51に接続され、整合回路10015を通じて入力端111に接続される。出力10012aは、信号経路P5の一部である信号経路P52に接続される。
 増幅器1002(第5増幅器)は、信号経路P5において、増幅器1001の入力10011aと入力端111との間から分岐する信号経路P6(第5信号経路)に設けられる。増幅器1002は、増幅器1001と並列に接続される。増幅器1002では、入力10021は信号経路P6の一部である信号経路P61に接続される。出力10022は、信号経路P6の一部である信号経路P62に接続される。増幅器1002は、インピーダンス素子10025(第3インピーダンス素子)を通じて、信号経路P51に接続される。増幅器1002の出力10022は、信号経路P62に接続され、増幅器1001の出力10012aと接続される。
 分配器104は、整合回路10016を通じて増幅器1001の出力10012aと増幅器1002の出力10022とに接続される。
 分配器104は、整合回路10017,10018を通じて信号経路P7(第6信号経路)及び信号経路P8(第7信号経路)にそれぞれ接続される。信号経路P7には増幅部1004(第3増幅部)が設けられる。増幅部1004は、増幅器1005、整合回路1006,増幅器1007を有する。信号経路P7は、信号経路P71,P72,P73の各部分を有する。信号経路P8には、増幅部1008(第4増幅部)が設けられる。増幅部1008は、増幅器1009,整合回路10010,増幅器10012を有する。信号経路P8は、信号経路P81,P82,P83の各部分を有する。
 増幅器1001は、バイアス端子10013(第4バイアス端子)を通じてバイアス回路10014(第4バイアス回路)に接続される。増幅器1002は、バイアス端子10023(第5バイアス端子)を通じてバイアス回路10024(第5バイアス回路)に接続される。増幅器1001,1002には、各バイアス端子を通じて各バイアス回路からバイアス電流又は電圧がそれぞれ供給される。増幅器1001,1002は、バイアス電流又は電圧が供給された場合、オンとなり電力増幅を行い、バイアス電流又は電圧が供給されない場合、オフとなり電力増幅を行わない。
 増幅器1005は、バイアス端子10053を通じてバイアス回路10054(第6バイアス回路)に接続される。増幅器1007は、バイアス端子10073を通じてバイアス回路10074に接続される。増幅器1009は、バイアス端子10093を通じてバイアス回路10094(第7バイアス回路)に接続される。増幅器10012は、バイアス端子100123を通じてバイアス回路100124に接続される。増幅器1005,1007,1009,10012は、バイアス電流又は電圧が供給された場合、オンとなり電力増幅を行い、バイアス電流又は電圧が供給されない場合、オフとなり電力増幅を行わない。
 増幅器1005,1007は、ドハティ増幅器として動作する電力増幅回路100におけるキャリア増幅器である。増幅器1009,10012は、ドハティ増幅器として動作する電力増幅回路100におけるピーク増幅器である。
 合成器107は、信号経路P7及び信号経路P8に接続されるように設けられる。合成器107は、信号経路P7を通じて入力される信号RF12と信号経路P8を通じて入力される信号RF13とを合成する。合成された信号は、信号RF14として、信号経路P9を通じて出力端112へと出力される。
 制御回路108は、バイアス回路10014,10024,10054,10074,10094。100114にそれぞれ接続される。制御回路108は、各バイアス回路に制御信号を送信することによって、各バイアス回路のオンオフを切り替える。各バイアス回路は、オン状態の時にはバイアス電流又は電圧を供給可能に動作し、オフ状態の時は、バイアス電流又は電圧を供給しないように動作する。
 電力増幅回路100では、高電力モードの時は、増幅器1001がオン、増幅器1002がオフとなるようにバイアスされる。また、増幅部1004,1008の両方で増幅が行われるように各増幅器がバイアスされる。入力信号RFinは信号RF8aとして増幅器1001に入力される。信号RF8aは、増幅器1001によって増幅され、信号RF9aとして分配器104に入力される。信号RF9aは、信号RF10(第7信号),信号RF11(第8信号)として分配され、増幅部1004,1008によってそれぞれ信号RF12(第9信号),信号RF13(第10信号)となる。信号RF12、13は合成器107によって合成されて、信号RF14(第11信号)として信号経路P9を通じて出力端112に出力される。
 低電力モードの時は、増幅器1001がオフ、増幅器1002がオンとなるようにバイアスされる。また、増幅部1004のみで増幅が行われるように各増幅器がバイアスされる。低電力モードの時は、入力信号RFinは信号RF8bとして増幅器1001に入力される。信号RF8bは、増幅器1002によって増幅され、信号RF9bとして分配器104に入力される。低電力モードでは、分配器104からの信号RF10のみが増幅部1004によって増幅される。
 中電力モードの時は、増幅器1001がオン、増幅器1002がオフとなるようにバイアスされる。また、増幅部1004のみで増幅が行われるように、増幅部1004がオン、増幅部1008がオフとなるように各増幅器がバイアスされる。中電力モードの時は、入力信号RFinは信号RF8aとして増幅器1001に入力される。信号RF8aは、増幅器1002によって増幅され、信号RF9aとして分配器104に入力される。低電力モードでは、分配器104からの信号RF10のみが増幅部1004によって増幅される。
 電力増幅回路100においても、インピーダンス素子10025による電力消費が生じ、信号の振幅が小さくなることにより、電力増幅回路10と同様にゲインの抑制が可能となる。
 図11を参照して、第4実施形態について説明する。図11には第4実施形態に係る電力増幅回路100Aのブロック図が示される。電力増幅回路100Aは、電力増幅回路100に、電力増幅回路10の構成を取り入れた回路である。
 電力増幅回路100Aは、信号経路P7から分岐する信号経路P10を有する。増幅器1101が、増幅器1005の入力10051と分配器104との間から分岐する信号経路P10に設けられる。増幅器1101は、増幅器1005と並列に接続される。増幅器1101の入力は、信号経路P10の一部である信号経路P101に接続される。増幅器1101の出力は、信号経路P10の一部である信号経路P102に接続される。増幅器1101は、インピーダンス素子11015を通じて、信号経路P71に接続される。増幅器1101の出力は、信号経路P72に接続され、増幅器1005の出力と接続される。増幅器1101は、バイアス端子11013を通じてバイアス回路11014に接続される。
 電力増幅回路100Aでは、電力増幅回路100の場合と同様の低電力モードにおいて、信号RF10が増幅器1101及び増幅器1007によって増幅されるようにできる。
これにより、インピーダンス素子11015及びインピーダンス素子10025による電力消費によって、さらにゲインを抑制することができる。
 図12を参照して、第5実施形態について説明する。図12には第5実施形態に係る電力増幅回路100Bのブロック図が示される。
 電力増幅回路100Bでは、増幅器101の前段に、電力増幅回路100に係る増幅器1001及び増幅器1002の構成が設けられている。また、電力増幅回路100Bでは、増幅器102の前段に、増幅器1201及び整合回路1202が設けられている。増幅器1201は、バイアス端子12013を通じてバイアス回路12014に接続される。
電力増幅回路100Bでは、電力増幅回路10からの回路要素の追加により、信号経路P14、信号経路P24が信号経路P1,P2にそれぞれ追加されている。
 電力増幅回路100Bでは、電力モードに応じて、増幅器1001又は増幅器1002がバイアスされる。増幅器1001は、信号RF22aを増幅して信号RF23aを出力する。増幅器1002は、信号RF22bを増幅して信号RF23bを出力する。電力増幅回路100Bでは、電力増幅回路10における信号RF1が、増幅器1001によって増幅された信号RF23a又は信号RF23bとなる。
 電力増幅回路100Bでは、電力増幅回路10の場合と同様の低電力モードにおいて、分配器104からの信号が増幅器1002及び増幅器103によって増幅されるようにできる。これにより、電力増幅回路100Aと同様に、さらにゲインを抑制することができる。
 第3から第5の実施形態のように、分岐する信号経路に設けられる増幅器が複数含まれる電力増幅回路においては、電力モードに応じて、バイアスされる増幅器を適宜組み合わせることが可能である。例えば、図12の例において、増幅器1001,1002のいずれか一方及び増幅器101,103のいずれか一方がバイアスされるようにする組み合わせは4つある。制御回路108は、入力信号に応じた最適な電力増幅を、これらの組み合わせによって行うようにできる。これにより、ゲイン調整をより細かく行うことができる。
 また、第3から第5の実施形態において、電力増幅回路10Aのようにエミッタサイズが変更されること、バイアス端子間を接続するインピーダンス素子が設けられること、又は分岐する信号経路に設けられるインピーダンス素子が図7から図9のように設けられることがあってもよい。
 以上、本発明の例示的な実施形態について説明した。電力増幅回路10は、入力信号RFinが入力される入力信号経路P0と、入力信号経路P0に接続され、入力信号RFinを信号RF1と信号RF2とに分配して出力する分配器104と、分配器104に接続され、信号RF1が入力される信号経路P1と、分配器104に接続され、信号RF2が入力される信号経路P2と、信号経路P1に設けられ、第1バイアス電流又は電圧が供給されるバイアス端子1013に接続される増幅器101と、信号経路P2に設けられ、第2バイアス電流又は電圧が供給されるバイアス端子1023に接続される増幅器102と、分配器104と増幅器101の入力1011との間から分岐する信号経路P3と、信号経路P3に設けられ、増幅器101と並列に接続され、第3バイアス電流又は電圧が供給されるバイアス端子1033に接続される増幅器103と、を備える。
 電力増幅回路10は、信号経路P3に設けられ、増幅器103に接続されるインピーダンス素子1035と、信号経路P1に設けられ、増幅器101の出力1012及び増幅器103の出力1032に接続され、信号RF1に基づく信号RF5を出力する増幅部105と、信号経路P2に設けられ、増幅器102の出力1022に接続され、信号RF2に基づく信号RF6を出力する増幅部106と、信号経路P1と信号経路P2とに接続され、信号RF5と信号RF6とが合成された信号RF7を出力する合成器107と、を備える。
 電力増幅回路10は、低電力モードで動作する場合に、増幅器103にバイアス電流又は電圧が供給可能に構成されている。低電力モードにおいて、増幅器103はドライバ段として機能する。増幅器103に供給される信号がインピーダンス素子1035において電力を消費する。これにより、低電力モード時の電力増幅回路10のゲインを、インピーダンス素子を設けない場合と比較して小さくすることができる。なお、信号経路P3には、抵抗素子、キャパシタ又はインダクタであるインピーダンス素子が2つ以上組み合わせられた回路が設けられてもよい。
 また、電力増幅回路10は、バイアス端子1013を通じて第1バイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路1014と、バイアス端子1023を通じて第2バイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路1024と、バイアス端子1033を通じて第3バイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路1034と、バイアス回路1014と、バイアス回路1024と、バイアス回路1034とを制御する制御回路108とをさらに備える。
 制御回路108は、第1電力モードにおいて、第1バイアス電流又は電圧が増幅器101に供給され、第2バイアス電流又は電圧が増幅器102に供給され、第3バイアス電流又は電圧が増幅器103に供給されないように、バイアス回路1014とバイアス回路1024とバイアス回路1034とを制御する。
 制御回路108は、第1電力モードより電力レベルが低い第2電力モードにおいて、第1バイアス電流又は電圧が増幅器101に供給されず、第2バイアス電流又は電圧が増幅器102に供給されず、第3バイアス電流又は電圧が増幅器103に供給されるように、バイアス回路1014とバイアス回路1024とバイアス回路1034とを制御する。
 これにより、電力増幅回路10におけるゲインの抑制を制御回路108によって制御しつつ電力増幅を行うことができる。
 また、制御回路108は、電力レベルが、第1電力モードより低くかつ第2電力モードより高い第3電力モードにおいて、第1バイアス電流又は電圧が増幅器101に供給され、第2バイアス電流又は電圧が増幅器102に供給されず、第3バイアス電流又は電圧が増幅器103に供給されないように、バイアス回路1014とバイアス回路1024とバイアス回路1034とを制御する。
 増幅器103を設け、制御回路108による制御を行うことによって、複数の電力モードを有しつつ電力増幅が可能となる。この場合であっても、ゲインの抑制を行うことができる。
 また、電力増幅回路10Aでは、増幅器101はトランジスタ201であり、増幅器103はトランジスタ203であり、トランジスタ203のエミッタサイズは、トランジスタ201のエミッタサイズより小さい。
 これにより、低電力モード時には、電力増幅回路10Aは、所望の出力電力を得るために必要な電流の量を小さくすることができる。
 また、電力増幅回路10は、増幅器103と接地とを接続するように設けられるインピーダンス素子701を含んでいてもよい。また、電力増幅回路10は、増幅器103と増幅器103に供給される電源とを接続するように設けられるインピーダンス素子801を含んでいてもよい。これらによっても、低電力モード時にインピーダンス素子701又はインピーダンス素子801による電力消費を発生させ、ゲインを抑制することができる。
 また、電力増幅回路10Cは、一端がバイアス端子1013に接続され、他端がバイアス端子1033に接続されるインピーダンス素子601、を備える。これにより、電力増幅を行わない他方の増幅器が完全にオフ状態とならないようにできる。当該増幅器を完全にオフ状態としないことにより、増幅器101又は増幅器103をオンにするように切り替えることがもたらすインピーダンスの変化を抑制し、VSWRの悪化を回避することができる。
 また、電力増幅回路100は、入力端111を通じて入力信号RFinが入力される信号経路P5と、信号経路P5に設けられ、第4バイアス電流又は電圧が供給されるバイアス端子10013に接続される増幅器1001と、入力端111と増幅器1001の入力10011aとの間から分岐する信号経路P6と、信号経路P6に設けられ、増幅器1001と並列に接続され、第5バイアス電流又は電圧が供給されるバイアス端子10023に接続される増幅器1002と、を備える。
 電力増幅回路100は、信号経路P6に設けられ、一端が増幅器1001の入力に接続され、他端が増幅器1002の入力に接続されるインピーダンス素子10025と、増幅器1001の出力10012a及び増幅器1002の出力10022に接続され、入力信号RFinに基づく信号を信号RF10と信号RF11とに分配して出力する分配器104と、分配器104に接続され、信号RF10が入力される信号経路P7と、分配器に接続され、信号RF11が入力される信号経路P8と、信号経路P7に設けられ、信号RF10に基づく信号RF12を出力する増幅部1004と、信号経路P8に設けられ、信号RF11に基づく信号RF13を出力する増幅部1008と、増幅器1007の出力10072と増幅器10012の出力10012a2とに接続され、信号RF12と信号RF13とが合成された信号RF14を出力する合成部と、を備える。
 低電力モードにおいて、増幅器1002は増幅部1004及び増幅部1008に共通のドライバ段として機能する。増幅器1002に供給される信号は、インピーダンス素子10025において電力を消費する。これにより、低電力モード時の電力増幅回路10のゲインを、インピーダンス素子を設けない場合と比較して小さくすることができる。
 また、電力増幅回路100は、バイアス端子10013を通じて前記第4バイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路10014と、バイアス端子10023を通じて第5バイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路10024と、バイアス回路10014と、バイアス回路10024とを制御する制御回路108と、をさらに備える。
 制御回路108は、第4電力モードにおいて、第4バイアス電流又は電圧が増幅器1001に供給され、第5バイアス電流又は電圧が増幅器1002に供給されないように、バイアス回路10014とバイアス回路10024とを制御し、第4電力モードより電力レベルが低い第5電力モードにおいて、第4バイアス電流又は電圧が増幅器1001に供給されず、第5バイアス電流又は電圧が増幅器1002に供給されるように、バイアス回路10014とバイアス回路10024とを制御する電力増幅回路。
 これにより、電力増幅回路100におけるゲインの抑制を制御回路108によって制御しつつ電力増幅を行うことができる。
 電力増幅回路100は、増幅部1004に第6バイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路10054と、増幅部1008に第7バイアス電流又は電圧を供給するバイアス回路10094と、をさらに備える。制御回路108は、バイアス回路10054と、バイアス回路10094とをさらに制御する。制御回路は、電力レベルが、第4電力モードより低くかつ第5電力モードより高い第6電力モードにおいて、第4バイアス電流又は電圧が増幅器1001に供給されず、第5バイアス電流又は電圧が増幅器1002に供給され、第6バイアス電流又は電圧が増幅部1004に供給され、第7バイアス電流又は電圧が増幅部1008に供給されないように、バイアス回路10054とバイアス回路10094とを制御する。
 これにより電力増幅回路100においても、複数の電力モードを有しつつ電力増幅が可能となる。この場合であっても、ゲインの抑制を行うことができる。
 なお、以上説明した各実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更/改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。即ち、各実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、各実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、各実施形態は例示であり、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもなく、これらも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
 10,10A,10B,10C、100,100A,100B…電力増幅回路、101,102,103…増幅器、104…分配器、105,106…増幅部、107…合成器、108…制御回路

Claims (20)

  1.  入力信号が入力される入力信号経路と、
     前記入力信号経路に接続され、前記入力信号を第1信号と第2信号とに分配して出力する分配器と、
     前記分配器に接続され、前記第1信号が入力される第1信号経路と、
     前記分配器に接続され、前記第2信号が入力される第2信号経路と、
     前記第1信号経路に設けられ、第1バイアス電流又は電圧が供給される第1バイアス端子に接続される第1増幅器と、
     前記第2信号経路に設けられ、第2バイアス電流又は電圧が供給される第2バイアス端子に接続される第2増幅器と、
     前記分配器と前記第1増幅器の入力との間から分岐する第3信号経路と、
     前記第3信号経路に設けられ、前記第1増幅器と並列に接続され、第3バイアス電流又は電圧が供給される第3バイアス端子に接続される第3増幅器と、
     前記第3信号経路に設けられ、前記第3増幅器に接続される少なくとも一つのインピーダンス素子と、
     前記第1信号経路に設けられ、前記第1増幅器の出力及び前記第3増幅器の出力に接続され、前記第1信号に基づく第3信号を出力する第1増幅部と、
     前記第2信号経路に設けられ、前記第2増幅器の出力に接続され、前記第2信号に基づく第4信号を出力する第2増幅部と、
     前記第1信号経路と前記第2信号経路とに接続され、前記第3信号と前記第4信号とが合成された第5信号を出力する合成部と、を備える、電力増幅回路。
  2.  請求項1に記載の電力増幅回路であって、
     前記第1バイアス端子を通じて前記第1バイアス電流又は電圧を供給する第1バイアス回路と、
     前記第2バイアス端子を通じて前記第2バイアス電流又は電圧を供給する第2バイアス回路と、
     前記第3バイアス端子を通じて前記第3バイアス電流又は電圧を供給する第3バイアス回路と、
     前記第1バイアス回路と、前記第2バイアス回路と、前記第3バイアス回路とを制御する制御回路と、をさらに備え、
     前記制御回路は、
     第1電力モードにおいて、前記第1バイアス電流又は電圧が前記第1増幅器に供給され、前記第2バイアス電流又は電圧が前記第2増幅器に供給され、前記第3バイアス電流又は電圧が前記第3増幅器に供給されないように、前記第1バイアス回路と前記第2バイアス回路と前記第3バイアス回路とを制御し、
     前記第1電力モードより電力レベルが低い第2電力モードにおいて、前記第1バイアス電流又は電圧が前記第1増幅器に供給されず、前記第2バイアス電流又は電圧が前記第2増幅器に供給されず、前記第3バイアス電流又は電圧が前記第3増幅器に供給されるように、前記第1バイアス回路と前記第2バイアス回路と前記第3バイアス回路とを制御する、電力増幅回路。
  3.  請求項2に記載の電力増幅回路であって、
     前記制御回路は、
     電力レベルが、前記第1電力モードより低くかつ前記第2電力モードより高い第3電力モードにおいて、
     前記第1バイアス電流又は電圧が前記第1増幅器に供給され、前記第2バイアス電流又は電圧が前記第2増幅器に供給されず、前記第3バイアス電流又は電圧が前記第3増幅器に供給されないように、前記第1バイアス回路と前記第2バイアス回路と前記第3バイアス回路とを制御する、電力増幅回路。
  4.  請求項1から3のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記第1増幅器は第1トランジスタであり、
     前記第3増幅器は第2トランジスタであり、
     前記第2トランジスタのエミッタサイズは、前記第1トランジスタのエミッタサイズより小さい、電力増幅回路。
  5.  請求項1から4のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は、一端が前記第1増幅器の入力に接続され、他端が前記第3増幅器の入力に接続されるインピーダンス素子を含む、電力増幅回路。
  6.  請求項1から5のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は、前記第3増幅器と接地とを接続するように設けられるインピーダンス素子を含む、電力増幅回路。
  7.  請求項1から6のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は、前記第3増幅器と前記第3増幅器に供給される電源とを接続するように設けられるインピーダンス素子を含む、電力増幅回路。
  8.  請求項1から7のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は第1インピーダンス素子であって、
     一端が前記第1バイアス端子に接続され、他端が前記第3バイアス端子に接続される第2インピーダンス素子、をさらに備える、電力増幅回路。
  9.  入力端を通じて入力信号が入力される第4信号経路と、
     前記第4信号経路に設けられ、第4バイアス電流又は電圧が供給される第4バイアス端子に接続される第4増幅器と、
     前記入力端と前記第4増幅器の入力との間から分岐する第5信号経路と、
     前記第5信号経路に設けられ、前記第4増幅器と並列に接続され、第5バイアス電流又は電圧が供給される第5バイアス端子に接続される第5増幅器と、
     前記第5信号経路に設けられ、一端が前記第4増幅器の入力に接続され、他端が前記第5増幅器の入力に接続される少なくとも一つのインピーダンス素子と、
     前記第4増幅器の出力及び前記第5増幅器の出力に接続され、前記入力信号に基づく信号を第7信号と第8信号とに分配して出力する分配器と、
     前記分配器に接続され、前記第7信号が入力される第6信号経路と、
     前記分配器に接続され、前記第8信号が入力される第7信号経路と、
     前記第6信号経路に設けられ、前記第7信号に基づく第9信号を出力する第3増幅部と、
     前記第7信号経路に設けられ、前記第8信号に基づく第10信号を出力する第4増幅部と、
     前記第3増幅部の出力と前記第4増幅部の出力とに接続され、前記第9信号と前記第10信号とが合成された第11信号を出力する合成部と、を備える、電力増幅回路。
  10.  請求項9に記載の電力増幅回路であって、
     前記第4バイアス端子を通じて前記第4バイアス電流又は電圧を供給する第4バイアス回路と、
     前記第5バイアス端子を通じて前記第5バイアス電流又は電圧を供給する第5バイアス回路と、
     前記第4バイアス回路と、前記第5バイアス回路とを制御する制御回路と、をさらに備え、
     前記制御回路は、
     第4電力モードにおいて、前記第4バイアス電流又は電圧が前記第4増幅器に供給され、前記第5バイアス電流又は電圧が前記第5増幅器に供給されないように、前記第4バイアス回路と前記第5バイアス回路とを制御し、
     前記第4電力モードより電力レベルが低い第5電力モードにおいて、前記第4バイアス電流又は電圧が前記第4増幅器に供給されず、前記第5バイアス電流又は電圧が前記第5増幅器に供給されるように、前記第4バイアス回路と前記第5バイアス回路とを制御する、
     電力増幅回路。
  11.  請求項10に記載の電力増幅回路であって、
     前記第3増幅部に第6バイアス電流又は電圧を供給する第6バイアス回路と、
     前記第4増幅部に第7バイアス電流又は電圧を供給する第7バイアス回路と、をさらに備え、
     前記制御回路は、前記第6バイアス回路と、前記第7バイアス回路とをさらに制御し、
     前記制御回路は、
      電力レベルが、前記第4電力モードより低くかつ前記第5電力モードより高い第6電力モードにおいて、
     前記第4バイアス電流又は電圧が前記第4増幅器に供給されず、前記第5バイアス電流又は電圧が前記第5増幅器に供給され、前記第6バイアス電流又は電圧が前記第3増幅部に供給されず、前記第7バイアス電流又は電圧が前記第4増幅部に供給されないように、
    前記第4バイアス回路と前記第5バイアス回路とを制御する、
     電力増幅回路。
  12.  請求項9から11のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記第4増幅器は第3トランジスタであり、
     前記第5増幅器は第4トランジスタであり、
     前記第4トランジスタのエミッタサイズは、前記第3トランジスタのエミッタサイズより小さい、電力増幅回路。
  13.  請求項9から12のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は、一端が前記第4増幅器の入力に接続され、他端が前記第5増幅器の入力に接続されるインピーダンス素子を含む、電力増幅回路。
  14.  請求項9から13のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は、前記第5増幅器と接地とを接続するように設けられるインピーダンス素子を含む、電力増幅回路。
  15.  請求項9から14のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は、前記第5増幅器と前記第5増幅器に供給される電源とを接続するように設けられるインピーダンス素子を含む、電力増幅回路。
  16.  請求項9から15のいずれか一項に記載の電力増幅回路であって、
     前記少なくとも一つのインピーダンス素子は第3インピーダンス素子であって、
     一端が前記第4バイアス端子に接続され、他端が前記第5バイアス端子に接続される第4インピーダンス素子、をさらに備える電力増幅回路。
  17.  入力信号が入力される入力信号経路と、
     前記入力信号経路に接続され、前記入力信号を第1信号と第2信号とに分配して出力する分配器と、
     前記分配器に接続され、前記第1信号が入力される第1信号経路と、
     前記分配器に接続され、前記第2信号が入力される第2信号経路と、
     前記第1信号経路に設けられ、第1バイアス電流又は電圧が供給される第1バイアス端子に接続される第1増幅器と、
     前記第2信号経路に設けられ、第2バイアス電流又は電圧が供給される第2バイアス端子に接続される第2増幅器と、
     前記分配器と前記第1増幅器の入力との間から分岐する第3信号経路と、
     前記第3信号経路に設けられ、前記第1増幅器と並列に接続され、第3バイアス電流又は電圧が供給される第3バイアス端子に接続される第3増幅器と、
     前記第3信号経路に設けられ、前記第3増幅器に接続される少なくとも一つのインピーダンス素子と、
     前記第1信号経路と前記第2信号経路とに接続され、前記第1信号に基づく第3信号と前記第2信号に基づく第4信号とが合成された第5信号を出力する合成部と、を備える、電力増幅回路。
  18.  請求項17に記載の電力増幅回路であって、
     前記第1増幅器は第1トランジスタであり、
     前記第3増幅器は第2トランジスタであり、
     前記第2トランジスタのエミッタサイズは、前記第1トランジスタのエミッタサイズより小さい、電力増幅回路。
  19.  請求項17又は18に記載の電力増幅回路であって、
     前記第1バイアス端子を通じて前記第1バイアス電流又は電圧を供給する第1バイアス回路と、
     前記第2バイアス端子を通じて前記第2バイアス電流又は電圧を供給する第2バイアス回路と、
     前記第3バイアス端子を通じて前記第3バイアス電流又は電圧を供給する第3バイアス回路と、
     前記第1バイアス回路と、前記第2バイアス回路と、前記第3バイアス回路とを制御する制御回路と、をさらに備え、
     前記制御回路は、
     第1電力モードにおいて、前記第1バイアス電流又は電圧が前記第1増幅器に供給され、前記第2バイアス電流又は電圧が前記第2増幅器に供給され、前記第3バイアス電流又は電圧が前記第3増幅器に供給されないように、前記第1バイアス回路と前記第2バイアス回路と前記第3バイアス回路とを制御し、
     前記第1電力モードより電力レベルが低い第2電力モードにおいて、前記第1バイアス電流又は電圧が前記第1増幅器に供給されず、前記第2バイアス電流又は電圧が前記第2増幅器に供給されず、前記第3バイアス電流又は電圧が前記第3増幅器に供給されるように、前記第1バイアス回路と前記第2バイアス回路と前記第3バイアス回路とを制御する、電力増幅回路。
  20.  請求項19に記載の電力増幅回路であって、
     前記制御回路は、
     電力レベルが、前記第1電力モードより低くかつ前記第2電力モードより高い第3電力モードにおいて、
     前記第1バイアス電流又は電圧が前記第1増幅器に供給され、前記第2バイアス電流又は電圧が前記第2増幅器に供給されず、前記第3バイアス電流又は電圧が前記第3増幅器に供給されないように、前記第1バイアス回路と前記第2バイアス回路と前記第3バイアス回路とを制御する、電力増幅回路。
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