功率放大电路制造技术

本发明专利技术能够抑制增益特性的劣化，并且降低消耗电流。功率放大电路具备：第1放大晶体管，该第1放大晶体管将第1信号输入至基极或栅极，从集电极或漏极输出将第1信号放大后的第2信号；以及第1偏置电路，该第1偏置电路向第1放大晶体管的基极或栅极提供第1偏置电流，第1偏置电路具备：从发射极或源极输出第1偏置电流的第1晶体管；以及控制第1晶体管的发射极或源极和接地之间的电连接的第1控制电路，第1控制电路具备串联连接的第1电阻元件及第1开关元件，第1开关元件在第1功率模式时为导通，在比第1功率模式中的输出功率低的输出功率下工作的第2功率模式时为断开。

【技术实现步骤摘要】
功率放大电路
本专利技术涉及功率放大电路。
技术介绍
移动电话等移动通信机中，为了放大向基站发送的无线频率(RF:RadioFrequency)信号的功率，采用功率放大电路。功率放大电路中，采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公开了采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专利文献1公开的偏置电路具备从发射极输出偏置电流的晶体管(Q3)，和与晶体管(Q3)的接地侧连接的晶体管(Q2)。放大晶体管(Q1)由晶体管(Q3)充电，由晶体管(Q2)放电。在输出功率(输入功率)低时，晶体管(Q2)的放电速度比晶体管(Q3)的充电速度快得多或者与之相等。另一方面，输出功率(输入功率)越增大，晶体管(Q2)的放电速度越比晶体管(Q3)的充电速度慢。从而，在高输出功率时，放大晶体管(Q1)的基极电压变高，线性度提高。但是，该偏置电路中，低输出功率时由于流过晶体管(Q2)的电流，导致消耗电流增大。本专利技术鉴于这样的问题而完成，目的是提供能够抑制功率放大电路中的增益特性的劣化的并且降低消耗电流的功率放大电路。为了实现该目的，本专利技术一个方面所涉及的功率放大电路，包括：第1放大晶体管，该第1放大晶体管将第1信号输入至基极或栅极，从集电极或漏极输出将第1信号放大后的第2信号；以及第1偏置电路，该第1偏置电路向第1放大晶体管的基极或栅极提供第1偏置电流，第1偏置电路包括：第1晶体管，该第1晶体管向集电极或漏极提供电源电压，向基极或栅极提供规定的电压，从发射极或源极输出第1偏置电流；以及第1控制电路，该第1控制电路控制第1晶体管的发射极或源极与接地之间的电连接，第1控制电路包括串联连接的第1电阻元件及第1开关元件，第1开关元件根据表示功率模式的控制信号，在第1功率模式时为导通，在比第1功率模式中的输出功率低的输出功率下工作的第2功率模式时为断开。根据本专利技术，能够提供抑制功率放大电路中的增益特性的劣化，并且降低消耗电流的功率放大电路。附图说明图1是表示本专利技术的一个实施方式的功率放大电路100的构成的图。图2是表示功率放大电路100的构成例的图。图3是表示功率放大电路100的其他构成例的图。图4是表示功率放大电路100的其他构成例的图。图5是表示功率放大电路100A中的消耗电流的模拟结果的曲线图。图6是表示功率放大电路100A中的增益特性的模拟结果的曲线图。图7是表示功率放大电路100A中的ACLR特性的模拟结果的曲线图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术的实施方式。另外，对相同要素标注相同标号，省略重复的说明。图1是表示本专利技术的一个实施方式的功率放大电路100的构成的图。功率放大电路100放大无线频率(RF:RadioFrequency)信号RFin，输出放大信号RFout2。如图1所示，功率放大电路100具备放大电路200、201、偏置电路300、301及匹配电路400、401、402。放大电路200、201构成二级放大电路。放大电路200放大RF信号RFin(第3信号)，输出RF信号RFout1(第1信号)。从放大电路200输出的RF信号RFout1经由匹配电路401被输入至放大电路201。放大电路201放大RF信号RFout1，输出放大信号RFout2(第2信号)。另外，放大电路的级数不限于二级，可以是一级，也可以是三级以上。偏置电路300、301分别根据从功率放大电路100的外部提供的控制信号MODE而生成偏置电流，向放大电路200、201提供偏置电流。功率放大电路100中，通过控制偏置电流来控制增益。放大电路200、201及偏置电路300、301的构成的详细情况将后述。匹配电路400、401、402用于使电路间的阻抗匹配而设置。匹配电路400、401、402分别用例如电感器、电容器来构成。图2是表示本专利技术的一个实施方式的功率放大电路100的构成例(功率放大模块100A)的图。如图2所示，功率放大电路100A具备放大电路200A、201A、偏置电路300A、301A及匹配电路400、401、402。构成功率放大电路100A的晶体管例如是异质结双极晶体管(HBT:HeterojunctionBipolarTransistor)。放大电路200A具备电容器210a、电阻元件220a、电感器230a及双极晶体管240a。电容器210a从放大电路200A的外部经由匹配电路400向第1端子提供RF信号RFin，第2端子与电阻元件220a的第1端子连接。电容器210a去除RF信号RFin的直流分量的电压。电阻元件220a中，第1端子与电容器210a的第2端子连接，第2端子与双极晶体管240a的基极连接。电感器230a中，向第1端子提供电源电压Vcc，第2端子与双极晶体管240a的集电极连接。双极晶体管240a(第2放大晶体管)中，经由电感器230a向集电极提供电源电压Vcc，基极与电阻元件220a的第2端子连接，发射极接地。向双极晶体管240a的基极提供从放大电路200A的外部提供的RF信号Rfin、及从偏置电路300A输出的偏置电流Ibias1(第3偏置电流)。从而，从双极晶体管240a的集电极输出RF信号RFin放大后的RF信号RFout1。另外，双极晶体管240a按照从偏置电路300A提供的偏置电流Ibias1，来控制增益特性。另外，双极晶体管240a也可以采用N沟道MOSFET(Metal-Oxide-SemiconductorField-EffectTransistor：金属-氧化物半导体场效应晶体管)取代双极晶体管。另外，以下所示的其他双极晶体管也同样。采用N沟道MOSFET取代双极晶体管时，可以将集电极、基极、发射极分别替换为漏极、栅极、源极。放大电路201A具备电容器210b、210c、电阻元件220b、220c、电感器230b及双极晶体管240b(第1放大晶体管)、240c。放大电路201A中，2个放大路径并联连接。具体地说，电容器210b、电阻元件220b、电感器230b及双极晶体管240b构成一个放大路径，电容器210c、电阻元件220c、电感器230b及双极晶体管240c构成另一个放大路径。另外，电容器210b的第1端子连接电容器210c的第1端子。从偏置电路301A输出的偏置电流Ibias2(第1偏置电流)、Ibias3分别被提供至双极晶体管240b、240c的基极。各个放大通路的构成与放大电路200A同样，因此省略详细的说明。放大电路201A能够根据放大信号RFout2的输出功率的大小，并用并联连接的2个放大路径来构成。具体地说，以放大信号RFout2的功率高于规定的值的高功率模式(第1功率模式)工作时，功率放大电路100A采用两个各自包含双极晶体管240b及双极晶体管240c的放大路径。以放大信号RFout2的功率低于规定的值的低功率模式(第2功率模式)工作时，功率放大电路100A能够采用仅利用包含双极晶体管240b、240c的任一方的放大路径来构成。功率放大电路100A中，作为例子，示出了低功率模式时利用仅包含双极晶体管240b的放大路径来构成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大电路，其特征在于，包括：第1放大晶体管，该第1放大晶体管将第1信号输入至基极或栅极，从集电极或漏极输出将所述第1信号放大后的第2信号；以及第1偏置电路，该第1偏置电路向所述第1放大晶体管的基极或栅极提供第1偏置电流，所述第1偏置电路包括：第1晶体管，该第1晶体管向集电极或漏极提供电源电压，向基极或栅极提供规定的电压，从发射极或源极输出所述第1偏置电流；以及第1控制电路，该第1控制电路控制所述第1晶体管的发射极或源极与接地之间的电连接的第1控制电路，所述第1控制电路包括串联连接的第1电阻元件及第1开关元件，所述第1开关元件根据表示功率模式的控制信号，在第1功率模式时为导通，在比所述第1功率模式中的输出功率低的输出功率下工作的第2功率模式时为断开。

【技术特征摘要】
2015.12.02 JP 2015-2359831.一种功率放大电路，其特征在于，包括：第1放大晶体管，该第1放大晶体管将第1信号输入至基极或栅极，从集电极或漏极输出将所述第1信号放大后的第2信号；以及第1偏置电路，该第1偏置电路向所述第1放大晶体管的基极或栅极提供第1偏置电流，所述第1偏置电路包括：第1晶体管，该第1晶体管向集电极或漏极提供电源电压，向基极或栅极提供规定的电压，从发射极或源极输出所述第1偏置电流；以及第1控制电路，该第1控制电路控制所述第1晶体管的发射极或源极与接地之间的电连接的第1控制电路，所述第1控制电路包括串联连接的第1电阻元件及第1开关元件，所述第1开关元件根据表示功率模式的控制信号，在第1功率模式时为导通，在比所述第1功率模式中的输出功率低的输出功率下工作的第2功率模式时为断开。2.如权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所述第1偏置电路还包括：第2晶体管，该第2晶体管向集电极或漏极提供所述电源电压，从发射极或源极向所述第1放大晶体管的基极或栅极输出第2偏置电流；以及第2控制电路，该第2控制电路根据所述控制信号，在所述第1功率模式时，将所述第2晶体管控制为导通，在所述第2功率模式时，将所述第2晶体管控制为断开。3.如权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：嶋本健一，
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