功率放大电路制造技术

本发明专利技术提供一种功率放大电路，具备：第1放大晶体管，将第1信号放大并输出第2信号；以及偏置电路，对第1放大晶体管供给偏置电压或者偏置电流，第1放大晶体管包含形成于矩形区域的多个单位晶体管，偏置电路包含：第1偏置晶体管，对多个单位晶体管中的第1组单位晶体管的基极供给第1偏置电压或者第1偏置电流；第2偏置晶体管，对多个单位晶体管中的第2组单位晶体管的基极供给第2偏置电压或者第2偏置电流；第1电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第1电压供给至第1偏置晶体管的基极；以及第2电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第2电压供给至第2偏置晶体管的基极，第2电压供给电路形成于矩形区域的内部。

【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
在移动电话等移动通信设备中，为了放大向基站发送的无线频率(RF：RadioFrequency)信号的功率而使用功率放大电路。在功率放大电路中，作为放大元件，使用异质结双极型晶体管(HBT：HeterojunctionBipolarTransistor)等双极型晶体管。已知在双极型晶体管中若恒定地驱动基极-发射极间电压，则随着温度上升，集电极电流增加。若因集电极电流的增加而消耗功率增加，则元件的温度上升，由此可能产生集电极电流进一步增加的正反馈(热失控)。因此，在功率放大电路中使用双极型晶体管的情况下，需要抑制双极型晶体管的热失控。例如，在专利文献1中公开了一种为了将双极型晶体管的温度变化传递给温度控制元件而使用利用了导热良好的金属的导热布线，并通过对被供给至双极型晶体管的偏置电压进行控制来抑制热失控的构成。专利文献1：日本特开2006-147665号公报在专利文献1所公开的构成中，为了加快传递至温度控制元件的时间，使用导热布线来抑制热失控，但该构成的对策导致成本增加。此外，在功率放大电路中，有使用由多个单位晶体管(也称为“指状物”。)构成的双极型晶体管的情况。在这样的双极型晶体管中，存在元件内的温度分布不均匀的情况。具体而言，元件的中心附近的温度较高而元件的外缘附近的温度较低。因此，在形成于元件的中心附近的单位晶体管的动作特性和形成于元件的外缘附近的单位晶体管的动作特性上产生差异，双极型晶体管的失真特性劣化。在专利文献1中，未公开在像这样由多个单位晶体管构成的双极型晶体管中，使元件内的温度分布均匀化的方法。
技术实现思路
本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于在具备由多个单位晶体管构成的双极型晶体管的功率放大电路中，提高双极型晶体管中的温度分布的均匀性。本专利技术的一个侧面的功率放大电路具备：第1放大晶体管，将第1信号放大并输出第2信号；以及偏置电路，对第1放大晶体管供给偏置电压或者偏置电流，第1放大晶体管包含形成于矩形区域的多个单位晶体管，偏置电路包含：第1偏置晶体管，对多个单位晶体管中的第1组单位晶体管的基极供给第1偏置电压或者第1偏置电流；第2偏置晶体管，对多个单位晶体管中的第2组单位晶体管的基极供给第2偏置电压或者第2偏置电流；第1电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第1电压供给至第1偏置晶体管的基极；以及第2电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第2电压供给至第2偏置晶体管的基极，第2电压供给电路形成于矩形区域的内部。根据本专利技术，能够在具备由多个单位晶体管构成的双极型晶体管的功率放大电路中，提高双极型晶体管中的温度分布的均匀性。附图说明图1是表示作为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是表示功率放大器120A、120B以及偏置电路140A、140B的构成例的图。图3A是表示功率放大电路100的布局的一个例子的图。图3B是表示功率放大电路100的布局的另一个例子的图。图3C是表示功率放大电路100的布局的另一个例子的图。图4是表示功率放大器120A、120B以及偏置电路140A、140B的详细布局的一个例子的图。图5是表示图4所示的A-A′线的剖面(单位晶体管的剖面)的一个例子的图。图6是表示图4所示的B-B′线的剖面的一个例子的图。图7是表示各单位晶体管的温度的图。图8是表示各单位晶体管的热阻的图。图9是表示功率放大电路100中的温度分布的模拟结果的另一个例子的图。图10是表示功率放大电路100中的温度分布的模拟结果的另一个例子的图。图11是表示在图7、图9、以及图10所示的排列(2列配置、1列配置以及4列配置)中，改变了电压供给电路221A(二极管230A、231A)的位置的情况下的模拟结果的一个例子的图。图12是表示在图9所示的排列(1列配置)中，改变了单位晶体管间的距离(间距)的情况下的模拟结果的一个例子的图。附图标记说明100…功率放大电路；110、120A、120B…功率放大器；130、140A、140B…偏置电路；150、160…匹配电路；170、180…电感器；200、220A、220B…双极型晶体管；210A…第1组单位晶体管；210B…第2组单位晶体管；211A、211B、223A、223B…电阻器；212A、212B、222A、222B…电容器；221A、221B…电压供给电路；230A、230B、231A、231B…二极管；310、311、312、313…端子；400…RF输入布线；410、420、610…布线；430…集电极布线；440、550…发射极布线；450…通孔；500…子集电极；510…集电极；511…集电极电极；520…基极；521…基极电极；530…发射极；531…发射极电极；540…基板；600…绝缘树脂膜。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的一个实施方式进行说明。图1是表示作为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例如是在移动电话等移动通信设备中，用于对向基站发送的RF信号的功率进行放大的集成电路。如图1所示，功率放大电路100具备功率放大器110、120A、120B；偏置电路130、140A、140B；匹配电路(MN：MatchingNetwork)150、160；以及电感器170、180。功率放大器110、120A、120B构成了二级的放大电路。对功率放大器110经由电感器170供给电源电压Vcc。另外，对功率放大器120A、120B经由电感器180供给电源电压Vcc。功率放大器110对RF信号RFin1(第3信号)进行放大并输出放大信号RFout1(第1信号)。功率放大器120A、120B对RF信号RFin2(RFout1)(第1信号)进行放大并输出放大信号RFout2(第2信号)。功率放大器120A、120B以并联的方式连接。功率放大器120A在以相对较低的功率电平动作的低功耗模式(LPM)(第1功率模式)以及以相对较高的功率电平动作的高功率模式(HPM)(第2功率模式)的任意一方都开启。另一方面，功率放大器120B在低功耗模式的情况下为关闭，在高功率模式的情况下为开启。因此，在功率放大电路100中，在低功耗模式情况下，通过功率放大器110、120A进行放大，在高功率模式的情况下，通过功率放大器110、120A、120B进行放大。功率放大器120A、120B使用具备多个单位晶体管(也称为“指状物”。)的双极型晶体管(例如HBT)而构成。该双极型晶体管例如具备16个单位晶体管，功率放大器120A由4个单位晶体管构成，功率放大器120B由12个单位晶体管构成。此外，这里示出的单位晶体管的数量是一个例子，并不限定于此。偏置电路130、140A、140B分别是用于对功率放大器110、120A、120B供给偏置电压或者偏置电流的电路。对偏置电路130、140A、140B供给电池电压Vbat。偏置电路130基于偏置控制电压Vbias1，对功率放大器110供给偏置电压或者偏置电流。同样地，偏置电路140A、140B分别基于偏置控制电压Vbias2、Vbias3，对功率放大器120A、120B供给偏置电压或者偏置电流。在低功耗模式的情况下，偏置电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大电路，其特征在于，具备：第1放大晶体管，将第1信号放大并输出第2信号；以及偏置电路，对所述第1放大晶体管供给偏置电压或者偏置电流，所述第1放大晶体管包含形成于矩形区域的多个单位晶体管，所述偏置电路包含：第1偏置晶体管，对所述多个单位晶体管中的第1组单位晶体管的基极供给第1偏置电压或者第1偏置电流；第2偏置晶体管，对所述多个单位晶体管中的第2组单位晶体管的基极供给第2偏置电压或者第2偏置电流；第1电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第1电压供给至所述第1偏置晶体管的基极；以及第2电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第2电压供给至所述第2偏置晶体管的基极，所述第2电压供给电路形成于所述矩形区域的内部。

【技术特征摘要】
2015.12.14 JP 2015-243586;2016.05.16 JP 2016-098071.一种功率放大电路，其特征在于，具备：第1放大晶体管，将第1信号放大并输出第2信号；以及偏置电路，对所述第1放大晶体管供给偏置电压或者偏置电流，所述第1放大晶体管包含形成于矩形区域的多个单位晶体管，所述偏置电路包含：第1偏置晶体管，对所述多个单位晶体管中的第1组单位晶体管的基极供给第1偏置电压或者第1偏置电流；第2偏置晶体管，对所述多个单位晶体管中的第2组单位晶体管的基极供给第2偏置电压或者第2偏置电流；第1电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第1电压供给至所述第1偏置晶体管的基极；以及第2电压供给电路，将随着温度的上升而降低的第2电压供给至所述第2偏置晶体管的基极，所述第2电压供给电路形成于所述矩形区域的内部。2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其特征在于，所述第1电压供给电路形成于所述矩形区域的外部。3.根据权利要求1或2所述的功率放大电路，其特征在于，所述第1组单位晶体管形成于不包含所述矩形区域的中心的第1子区域，所述第2组单位晶体管形成于包含所述矩形区域的中心的第2子区域。4.根据权利要求3所述的功率放大电路，其特征在于，所述第2电压供给电路形成于所述第2子区域的内...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木健次，
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