功率放大电路制造技术

本发明专利技术能抑制功率放大模块的增益的线形性劣化。包括：基极被输入第一信号且从集电极输出将第一信号放大后的第二信号的第一放大晶体管；第一电阻；及经由第一电阻将第一偏置电流提供给第一放大晶体管的基极的第一偏置电路。第一偏置电路包含：基极与集电极连接且在集电极被提供偏置控制电流的第一双极晶体管；基极与集电极连接且集电极与第一双极晶体管的发射极连接的第二双极晶体管；基极与第一双极晶体管的基极连接且发射极与第一电阻的一端连接并且从发射极输出第一偏置电流的第三双极晶体管；集电极与第三双极晶体管的发射极连接且基极与第二双极晶体管的基极连接的第四双极晶体管；及设置在第三双极晶体管的基极‑发射极之间的第一电容器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率放大模块。
技术介绍
在移动电话等的移动通信设备上，使用功率放大模块来对发送给基站的无线电频率(RF:Radio Frequency)信号的功率进行放大。在功率放大模块中使用用于向功率放大用的晶体管提供偏置电流的偏置电路。例如，专利文献1公开了使用由共源共栅电流镜电路构成的偏置电路的功率放大电路。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特表2005－501458号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题图10是表示专利文献1公开的功率放大电路的结构的图。在图10所示的功率放大电路中，由晶体管Q2～Q5(共源共栅电流镜电路)构成偏置电路。该偏置电路从晶体管Q3的发射极向构成放大电路的晶体管Q1的基极输出偏置电流。此处，从偏置电路输出的偏置电流受到RF信号(被输入到晶体管Q1的基极的信号)的影响而产生变化。图11是表示受到RF信号的影响导致偏置电流变化的一个示例的图。如图11所示，偏置电流受到RF信号的影响而发生变化。而且，若RF信号的电平变大，则在偏置电流中将产生负电流(从晶体管Q1的基极流向晶体管Q3的发射极侧的电流)。此时，虽然负电流的一部分经由晶体管Q2流向接地，但不是全部负电流都流过晶体管Q2。负电流中未流过晶体管Q2的部分要朝晶体管Q3的发射极方向流动，却被晶体管Q3的基极-发射极间的PN结的整流特性截止。由此，偏置电流的负电流部分被截止时，平均偏置电流变大，从而功率放大模块的增益变大。即，功率放大模块的增益的线形性劣化。上述的增益线形性劣化在电流源Ibias的电流量变小时由较小的RF信号造成。因此，在通过将电流源Ibias的电流量作为模式信号并据此改变晶体管Q1的偏置电流来将图10所示的功率放大电路作为可变增益放大电路使用的情况下，在进行了减小增益的控制后，增益的线形性劣化将变得显著。虽然考虑通过增大流过晶体管Q2的电流量来抑制偏置电流的负电流部分被截止，但是会导致消耗电流的增大，因此并非优选。或者，通过增大电流源Ibias的电流量，从而增大晶体管Q2及Q3的电流量，也能抑制偏置电流的负电流部分被截止，但是存在消耗电流增大并且无法进行减小增益的控制的问题。本专利技术是鉴于上述的情况完成的，其目的是抑制功率放大模块的增益的线形性劣化。解决技术问题的技术方案本专利技术的一个方式所涉及的功率放大模块包括：第一放大晶体管，该第一放大晶体管的基极被输入第一信号，从该第一放大晶体管的集电极输出将第一信号放大后的第二信号；第一电阻；以及第一偏置电路，该第一偏置电路经由第一电阻将第一偏置电流提供给第一放大晶体管的基极，第一偏置电路包含：第一双极晶体管，该第一双极晶体管的基极与集电极连接，并且集电极被提供偏置控制电流；第二双极晶体管，该第二双极晶体管的基极与集电极连接，并且集电极与第一双极晶体管的发射极连接；第三双极晶体管，该第三双极晶体管的基极与第一双极晶体管的基极连接，发射极与第一电阻的一端连接，并且从发射极输出第一偏置电流；第四双极晶体管，该第四双极晶体管的集电极与第三双极晶体管的发射极连接，基极与第二双极晶体管的基极连接；以及设置在第三双极晶体管的基极与发射极之间的第一电容器。技术效果根据本专利技术，可以抑制功率放大模块的增益的线形性劣化。附图说明图1是表示包含本专利技术的一个实施方式的功率放大模块的发送单元的结构例的图。图2是表示功率放大模块112的结构例的图。图3是表示放大电路200及偏置电路210的结构例的图。图4是表示放大电路201及偏置电路211的结构例的图。图5是表示偏置电路210的另一个结构例的图。图6是表示偏置电路210的另一个结构例的图。图7是表示偏置电路210的另一个结构例的图。图8是表示偏置电路210的另一个结构例的图。图9是表示偏置电路210的另一个结构例的图。图10是表示使用由共源共栅电流镜电路构成的偏置电路的功率放大电路的一个示例的图。图11是表示受到RF信号的影响导致偏置电流变化的一个示例的图。具体实施方式以下，参照附图对于本专利技术的一个实施方式进行说明。图1是表示包含本专利技术的一个实施方式的功率放大模块的发送单元的结构例的图。发送单元100在例如移动电话等的移动通信设备上，用于向基站发送声音或数据等各种信号。此外，移动通信设备还包括用于从基站接收信号的接收单元，但是此处省略说明。如图1所示，发送单元100包括基带部110、RF部111、功率放大模块112、前端部113、以及天线114。基带部110基于HSUPA或LTE等调制方式，调制声音或数据等输入信号，输出调制信号。在本实施方式中，从基带部110输出的调制信号作为振幅及相位在IQ平面上表示的IQ信号(I信号及Q信号)进行输出。IQ信号的频率为例如从数MHz至数10MHz左右。此外，基带部110输出用于控制功率放大模块112的增益的模式信号MODE。RF部111根据从基带部110输出的IQ信号生成用于进行无线发送的RF信号(RFIN)。RF信号例如是数百MHz至数GHz左右。此外，在RF部111中，可以不进行从IQ信号向RF信号的直接转换，而是将IQ信号转换成中间频率(IF:Intermediate Frequency)信号，再基于IF信号生成RF信号。功率放大模块112将从RF部111输出的RF信号(RFIN)的功率放大到向基站发送所需的电平，并输出放大信号(RFOUT)。在功率放大模块112中，基于从基带部110提供的模式信号MODE决定偏置电流的电流量，以控制增益。前端部113对放大信号(RFOUT)进行滤波，对从基站接收到的接收信号进行开关等。从前端部113输出的放大信号经由天线114发送给基站。图2是表示功率放大模块112的结构例的图。如图2所示，功率放大模块112包括放大电路200、201；偏置电路210、211；匹配电路(MN:Matching Network)220、221、222；电感器230、231；电阻240、241；及偏置控制电路250。放大电路200、201构成二级放大电路。放大电路200将RF信号(RFIN1)(第一信号)放大，并输出放大信号(RFOUT1)(第二信号)。从放大电路200输出的放大信号(RFOUT1)经由匹配电路221，作为RF信号(RFIN2)输入至放大电路201。放大电路201将RF信号(RFIN2)放大，并输出放大信号(RFOUT2)(第三信号)。此外，放大电路的级数不限于两级，可以是一级，也可以是三级。偏置电路210、211分别向放大电路200、201提供偏置电流。偏置电路210(第一偏置电路)将对应于从偏置控制电路250输出的偏置控制电流ICONT1(第一偏置控制电流)的偏置电流IBIAS1(第一偏置电流)提供至放大电路200。此外，偏置电路211(第二偏置电路)将对应于从偏置控制电路250输出的偏置控制电流ICONT2(第二偏置控制电流)的偏置电流IBIAS2(第二偏置电流)提供至放大电路201。为了使电路间的阻抗匹配，设置匹配电路220、221、222。匹配电路220、221、222分别用例如电感器或电容器构成。设置电感器230、231用于RF信号的隔离。分别经由电感器230、231向放大电路200、201提供电源电压Vcc。偏置控制电路250基于模式信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大模块，其特征在于，包括：第一放大晶体管，该第一放大晶体管的基极被输入第一信号，并且从该第一放大晶体管的集电极输出将所述第一信号放大后的第二信号；第一电阻；以及第一偏置电路，该第一偏置电路经由所述第一电阻将第一偏置电流提供给所述第一放大晶体管的基极，所述第一偏置电路包含：第一双极晶体管，该第一双极晶体管的基极与集电极连接，并且该第一双极晶体管的集电极被提供偏置控制电流；第二双极晶体管，该第二双极晶体管的基极与集电极连接，并且该第二双极晶体管的集电极与所述第一双极晶体管的发射极连接；第三双极晶体管，该第三双极晶体管的基极与所述第一双极晶体管的基极连接，该第三双极晶体管的发射极与所述第一电阻的一端连接，并且从该第三双极晶体管的发射极输出所述第一偏置电流；第四双极晶体管，该第四双极晶体管的集电极与所述第三双极晶体管的发射极连接，该第四双极晶体管的基极与所述第二双极晶体管的基极连接；以及设置在所述第三双极晶体管的基极‑发射极之间的第一电容器。

【技术特征摘要】
2015.04.30 JP 2015-0931921.一种功率放大模块，其特征在于，包括：第一放大晶体管，该第一放大晶体管的基极被输入第一信号，并且从该第一放大晶体管的集电极输出将所述第一信号放大后的第二信号；第一电阻；以及第一偏置电路，该第一偏置电路经由所述第一电阻将第一偏置电流提供给所述第一放大晶体管的基极，所述第一偏置电路包含：第一双极晶体管，该第一双极晶体管的基极与集电极连接，并且该第一双极晶体管的集电极被提供偏置控制电流；第二双极晶体管，该第二双极晶体管的基极与集电极连接，并且该第二双极晶体管的集电极与所述第一双极晶体管的发射极连接；第三双极晶体管，该第三双极晶体管的基极与所述第一双极晶体管的基极连接，该第三双极晶体管的发射极与所述第一电阻的一端连接，并且从该第三双极晶体管的发射极输出所述第一偏置电流；第四双极晶体管，该第四双极晶体管的集电极与所述第三双极晶体管的发射极连接，该第四双极晶体管的基极与所述第二双极晶体管的基极连接；以及设置在所述第三双极晶体管的基极-发射极之间的第一电容器。2.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述第一偏置电路还包括在所述第三双极晶体管的基极-发射极之间与所述第一电容器串联连接的第二电阻。3.如权利要求1或2所述的功率放大模块，其特征在于，所述第一偏置电路还包括设置在所述第二双极晶体管的基极和所述第四双极晶体管的基极之间的第三电阻。4.如权利要求1至3中任意一项所述的功率放大模块，其特征在于，所述第一偏置电路还包括一端与所述第三双极晶体管的基极连接并且另一端与所述第四双极晶体管的发射极连接的第二电容器。5.如权利要求1至4中任意一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷昌俊，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：发明
国别省市：日本;JP