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JPH0993048A - 利得制御回路および可変利得電力増幅器 - Google Patents

利得制御回路および可変利得電力増幅器

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Publication number
JPH0993048A
JPH0993048A JP7243049A JP24304995A JPH0993048A JP H0993048 A JPH0993048 A JP H0993048A JP 7243049 A JP7243049 A JP 7243049A JP 24304995 A JP24304995 A JP 24304995A JP H0993048 A JPH0993048 A JP H0993048A
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JP
Japan
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gain
gain control
circuit
power amplifier
power supply
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JP7243049A
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Inventor
Shinji Ishida
伸司 石田
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Toshiba Corp
Toshiba Electronic Device Solutions Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Microelectronics Corp
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Publication date
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Priority to TW085111100A priority patent/TW373366B/zh
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Priority to KR1019960041009A priority patent/KR100241204B1/ko
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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0035Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements
    • H03G1/007Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using continuously variable impedance elements using FET type devices
    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03GCONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20Automatic control
    • H03G3/30Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 システム簡略化の要求を満たすことができる
利得制御回路、およびこの利得制御回路が利用された可
変利得高周波電力増幅器を提供しようとするものであ
る。 【解決手段】 ドレインを、入力端子1および出力端子
7をそれぞれ有し、利得が制御される高周波電力増幅回
路100に接続し、ソースを給電端子25に接続し、ゲ
ートを利得制御端子16に接続するデプレッション型M
ESFET21と、このMESFET21のソース〜ド
レイン間に並列に接続され、MESFET21のドレイ
ンとソースとの間に正の電位を印加する高抵抗素子22
とを具備し、利得の制御を正電位の信号で行うことを特
徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、利得制御回路
と、この利得制御回路が用いられた可変利得高周波電力
増幅器に関する。
【0002】
【従来の技術】図7は、従来の可変利得高周波電力増幅
器の回路図である。図7に示す可変利得高周波電力増幅
器は、高周波電力増幅回路100と、高周波電力増幅回
路1に接続された利得を可変にするための利得制御回路
200とを含む。
【0003】図7に示すように、高周波電力増幅回路1
00は、入力用外部端子1に接続された入力整合回路2
と、この入力整合回路2にゲートを接続し、ソースを接
地した、第1増幅段110を構成するデプレッション型
MESFET(MEtal Semiconductor Field Efect Tran
sistor)3と、このMESFET3のドレインにDCブ
ロック・コンデンサCc1およびインダクタを介して結
合された段間整合回路4と、この段間整合回路4にゲー
トを接続し、ソースを接地した、第2増幅段120を構
成するデプレッション型MESFET5と、このMES
FET5のドレインにDCブロック・コンデンサCc2
を介して結合されるとともに出力用外部端子7に接続さ
れた出力整合回路6と、MESFET3のドレインにバ
イパス・コンデンサCb1により交流接地されたノード
8を介して接続された第1の給電用外部端子10と、M
ESFET6のドレインにバイパス・コンデンサCb2
により交流接地されたノード9およびインダクタを介し
て接続された第2の給電用外部端子11とを含んでい
る。
【0004】また、利得制御回路200は、DCブロッ
ク・コンデンサCc1と段間整合回路4とのノード12
にドレインを接続し、ソースを接地した利得制御段21
0を構成するデプレッション型MESFET14と、M
ESFET14のゲートにバイパス・コンデンサCb3
により交流接地されたノード15を介して接続された利
得制御用外部端子16とを含んでいる。
【0005】図7に示す可変利得高周波電力増幅器で
は、利得制御段210において、デプレッション型ME
SFET14の電気伝導度を、ゲート電圧により制御で
きることを利用して、利得を制御する。つまり、MES
FET14の電気伝導度を最小にすることで、図7に示
す高周波電力増幅器の利得を最大とし、反対にMESF
ET14の電気伝導度を最大にすることで、その利得を
最小にする。利得を制御するためのMESFET14に
は、しきい値電圧の制御が容易で、かつ短ゲート幅でも
電気伝導度を高くできる、デプレッション型MESFE
Tが、一般的に用いられている。
【0006】利得制御の一例は、次のとおりである。利
得制御端子16に0Vを与えることで、デプレッション
型のMESFET14の電気伝導度が最大になり、高周
波電力増幅器の利得が最小になる。
【0007】また、利得制御端子16に−3Vを与える
ことで、デプレッション型のMESFET14の電気伝
導度が最小になり、高周波電力増幅器の利得が最大にな
る。また、上記高周波電力増幅器は、化合物半導体集積
回路、例えばGaAsを半導体とするMESFETによ
り構成されている。これは、GaAsの物性によって、
GaAsを半導体とする集積回路は、シリコンを半導体
とする集積回路よりも、高周波特性に優れた回路が得ら
れる、および低電圧化できる、などの利点のためであ
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】高周波電力増幅器は、
従来より、無線送信機の終段増幅回路などに用いられ
る。しかし、近年、無線送信機として、例えば携帯電話
など、携帯型装置に属するものが現れてきた。携帯型装
置の分野では、装置の小型化が前提とされており、その
内部に組み込まれるシステムの簡略化が要求されてい
る。
【0009】しかし、図7に示す従来の可変利得高周波
電力増幅器では、利得を制御するための制御信号に、負
電位が不可欠である。このため、システムに、正電位を
有した利得制御用信号を負電位に変換するコンバータを
組み込む必要があり、システムの簡略化の要求を満たせ
ない、という問題があった。
【0010】この発明は、上記の点に鑑みて為されたも
ので、その第1の目的は、システム簡略化の要求を満た
すことができる、利得制御回路と、この利得制御回路が
利用された可変利得高周波電力増幅器とを提供すること
にある。
【0011】また、その第2の目的は、システム簡略化
の要求を満たすことができると同時に外部端子の数も増
加せず、かつ正帰還発振を抑制できる利得制御回路と、
この利得制御回路が利用された可変利得高周波電力増幅
器とを提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、この発明に係る利得制御回路では、電流通路
の一端が、利得が制御される被利得制御回路に接続さ
れ、電流通路の他端が給電端子に接続され、ゲートが利
得制御端子に接続された利得制御用金属/化合物半導体
接合型電界効果トランジスタと、前記利得制御用金属/
化合物半導体接合型電界効果トランジスタの電流通路に
並列に接続され、前記利得制御用金属/化合物半導体接
合型電界効果トランジスタの電流通路の一端と他端との
間に正の電位を印加する手段とを具備することを特徴と
している。
【0013】また、上記第1の目的を達成するために、
この発明に係る可変利得電力増幅器では、複数の増幅段
を含む電力増幅回路と、前記電力増幅回路の利得を制御
する利得制御回路とを具備する。そして、前記利得制御
回路が、電流通路の一端が前記増幅回路に接続され、電
流通路の他端が給電端子に接続され、ゲートが利得制御
端子に接続された利得制御用金属/化合物半導体接合型
電界効果トランジスタと、前記利得制御用金属/化合物
半導体接合型電界効果トランジスタの電流通路に並列に
接続され、前記利得制御用金属/化合物半導体接合型電
界効果トランジスタの電流通路の一端と他端との間に正
の電位を印加する手段とを含むことを特徴としている。
【0014】上記第2の目的を達成するために、この発
明に係る利得制御回路では、電流通路の一端が、利得が
制御される被利得制御回路に接続され、電流通路の他端
が給電端子に接続され、ゲートが利得制御端子に接続さ
れた利得制御用金属/化合物半導体接合型電界効果トラ
ンジスタと、前記利得制御用金属/化合物半導体接合型
電界効果トランジスタの電流通路に並列に接続され、前
記利得制御用金属/化合物半導体接合型電界効果トラン
ジスタの電流通路の一端と他端との間に正の電位を印加
する手段とを具備し、前記被利得制御回路は、少なくと
も1つの金属/化合物半導体接合型電界効果トランジス
タにより構成される複数の段を含み、前記利得制御用金
属/化合物半導体接合型電界効果トランジスタの電流通
路の一端を前記複数の段のなかの一段に接続し、その他
端に接続される給電端子を、前記一段よりも後段に設け
られている他の段に含まれた金属/化合物半導体接合型
電界効果トランジスタの給電端子に接続したことを特徴
としている。
【0015】上記第2の目的を達成するために、この発
明に係る可変利得電力増幅器では、複数の増幅段を含む
電力増幅回路と、前記電力増幅回路の利得を制御する利
得制御回路とを具備し、前記利得制御回路が、電流通路
の一端が前記増幅回路に接続され、電流通路の他端が給
電端子に接続され、ゲートが利得制御端子に接続された
利得制御用金属/化合物半導体接合型電界効果トランジ
スタと、前記利得制御用金属/化合物半導体接合型電界
効果トランジスタの電流通路に並列に接続され、前記利
得制御用金属/化合物半導体接合型電界効果トランジス
タの電流通路の一端と他端との間に正の電位を印加する
手段とを含み、前記利得制御用金属/化合物半導体接合
型電界効果トランジスタの電流通路の一端を前記複数の
増幅段のなかの一増幅段に接続し、その他端に接続され
る給電端子を、前記一増幅段よりも後段に設けられてい
る他の増幅段に含まれた電力増幅用金属/化合物半導体
接合型電界効果トランジスタの給電端子に接続したこと
を特徴としている。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を説
明する。この説明に際し、全図に渡り、共通する部分に
は、共通の参照符号を付すことで、重複する説明を避け
ることにする。
【0017】図1は、この発明の第1の実施の形態に係
る可変利得高周波電力増幅器の回路図である。図1に示
すように、高周波電力増幅回路100と、高周波電力増
幅回路1に接続された利得を可変にするための利得制御
回路200とを含む。
【0018】まず、高周波電力増幅回路100は、入力
用外部端子に接続される端子1に接続された入力整合回
路2と、この入力整合回路2にゲートを接続し、ソース
を接地した、第1増幅段110を構成するデプレッショ
ン型MESFET(Metal SEmiconductor Field Efect
Transistor)3と、このMESFET3のドレインにD
Cブロック・コンデンサCc1を介して結合された段間
整合回路4と、この段間整合回路4にゲートを接続し、
ソースを接地した、第2増幅段120を構成するデプレ
ッション型MESFET5と、このMESFET5のド
レインにDCブロック・コンデンサCc2を介して結合
されるとともに出力用外部端子に接続される端子7に接
続された出力整合回路6と、MESFET3のドレイン
にバイパス・コンデンサCb1により交流接地されたノ
ード8を介して接続された第1の給電用外部端子10
と、MESFET6のドレインにバイパス・コンデンサ
Cb2により交流接地されたノード9を介して接続され
た第2の給電用外部端子12とを含んでいる。
【0019】高周波電力増幅回路100の増幅段11
0、120にはそれぞれ、デプレッション型のMESF
ET3、5が用いられている。これらデプレッション型
のMESFET3、5はそれぞれ、負電位の信号によっ
て制御される。これは、エンハンスメント型のMESF
ETを用いて増幅段110、120を構成するよりも、
より大きい利得を得られる利点があるためである。
【0020】なお、高周波電力増幅回路100は、図1
に示すものに限らず、従来からある回路が使用されて良
い。利得制御回路200は、システム簡略化の要求を満
たすために、次のように構成されている。
【0021】利得制御回路200は、DCブロック・コ
ンデンサCc1と段間整合回路4とのノード12にドレ
インを接続し、ソースを接地した利得制御段210を構
成するデプレッション型MESFET21と、MESF
ET21のゲートにバイパス・コンデンサCb3により
交流接地されたノード15を介して接続された利得制御
用外部端子に接続される端子16と、MESFET21
のソースとドレインとの間に接続された高周波遮断素子
としての高抵抗素子22と、MESFET21のドレイ
ンと高抵抗素子22とのノード23にバイパス・コンデ
ンサCb4により交流接地されたノード24を介して接
続された第3の給電用外部端子に接続される端子25と
を含んでいる。
【0022】なお、上記高抵抗素子22の抵抗値は、k
Ωオーダーに設定され、具体的な値の一つの例は、10
kΩである。図1に示す可変利得高周波電力増幅器であ
ると、利得制御段210において、デプレッション型M
ESFET21の電気伝導度を、ゲート電圧により制御
できることを利用して、利得を制御する。
【0023】さらに利得制御段210において、デプレ
ッション型MESFET21のソースとドレインとに高
抵抗素子22を介して正電位を与えることにより、利得
制御電位を正にする。
【0024】利得制御の一例は、次のとおりである。利
得制御端子16に0Vを与えることで、MESFET2
1の電気伝導度が最小になり、高周波電力増幅器の利得
が最大になる。
【0025】また、利得制御端子16に+3Vを与える
ことで、デプレッション型のMESFET14の電気伝
導度が最大になり、高周波電力増幅器の利得が最小にな
る。このような図1に示す高周波電力増幅器では、その
利得を、負電位を使わずに、正電位のみで制御すること
ができる。この結果、利得制御用信号の電位を変換する
コンバータを削減でき、システム簡略化の要求を満たす
ことができる。よって、この種の増幅器が載せられるサ
ーキットボードをより小さくすることができる。より小
さなサーキットボードが得られることで、携帯型装置、
例えば携帯電話のサイズは、より小型化される。
【0026】なお、この第1の実施の形態に係る可変利
得高周波電力増幅器では、その高周波電力増幅回路10
0に入力される高周波信号の電位を負電位にする必要が
あり、高周波信号を負電位に変換するコンバータが必要
となっている。
【0027】しかしながら、図7に示すような従来の可
変利得高周波電力増幅器に比べて、コンバータの数を減
らすことができる。また、この第1の実施の形態に係る
可変利得高周波電力増幅器を用いてシステムを構成する
とコンバータの数を減らせるために、サーキットボード
上に実装する部品(IC)点数を減らすことができる。
このため、部品コストを低減できると同時にアセンブリ
歩留りを向上させることができ、システムの製造コスト
を、従来より低く抑えることができる。
【0028】次に、この発明の第2の実施の形態に係る
可変利得高周波電力増幅器について説明する。図2は、
この発明の第2の実施の形態に係る可変利得高周波電力
増幅器の回路図である。
【0029】図2に示すように、第2の実施の形態に係
る可変利得高周波電力増幅器は、システム簡略化の要求
を満たすために、第1の実施の形態と同様な利得制御回
路200を有している。異なる部分は、デプレッション
型MESFET21のドレインと高抵抗素子22とのノ
ード23を、バイパス・コンデンサCb2により交流接
地されたノード9に、配線26によって接続し、MES
FET21の給電端子を、MESFET5の給電端子1
1と共通にしたことである。これにより、第1の実施の
形態に係る増幅器に比較して、給電端子を一つ減らすこ
とができる。よって、システム簡略化できる可変高周波
電力増幅器でありながらも、その端子数を、従来の利得
制御制信号に負電位を使用した可変高周波電力増幅器と
同じ端子数とすることができる。
【0030】また、システムを簡略化できる可変高周波
電力増幅器の給電端子を一つ減らせることで、この種の
増幅器が載せられるサーキットボードの配線パターンの
簡単化と、利得制御信号用コンバータの削減とを同時に
達成でき、上記第1の実施の形態に係る増幅器に比べ、
サーキットボードの縮小化を、より促進させることがで
きる。
【0031】さらには端子数が減ることにより、第1の
実施の形態に比べ、増幅器とサーキットボードとの接触
点が少なくなり、アセンブリが容易になる。アセンブリ
が容易になれば、アセンブリ歩留りが、第1の実施の形
態よりも、さらに向上するようになる。
【0032】なお、MESFET21の給電端子の削減
は、MESFET21の給電端子をMESFET3の給
電端子10と共通にすることでも達成できる。しかし、
利得は、MESFET3の出力電力を利得制御用MES
FET21を通して接地電位に導くことで制限される。
このため、MESFET21の給電端子をMESFET
3の給電端子10と共通にすると、MESFET3の出
力電力が、再びMESFET3の給電端子に戻ってしま
う。このため、正帰還がかかり、回路が発振してしまう
ことが予想される。
【0033】上記第2の実施の形態では、このような回
路の発振を、MESFET21の給電端子をMESFE
T5の給電端子11と共通にすることで、解消してい
る。よって、上記第2の実施の形態では、回路が発振す
ることもなく、システムを簡略化できる可変高周波電力
増幅器の端子の数を減らせることができる。
【0034】次に、この発明の第3の実施の形態に係る
可変利得高周波電力増幅器について説明する。図3は、
この発明の第3の実施の形態に係る可変利得高周波電力
増幅器の回路図である。
【0035】図3に示すように、第3の実施の形態に係
る可変利得高周波電力増幅器は、システムの簡略化を可
能としながらも、第2の実施の形態と同様に、給電端子
の数の増加を抑制した例である。
【0036】第2の実施の形態でも述べたように、ME
SFET21の給電端子をMESFET3の給電端子1
0と共通にすると、回路の発振が予想される。この第3
の実施の形態に係る可変利得高周波電力増幅器は、ME
SFET21の給電端子をMESFET3の給電端子1
0と共通にしても、回路の発振を抑制できるようにした
ものである。
【0037】詳しくは、図3に示すように、MESFE
T21のドレインと高抵抗素子22とのノード23を、
バイパス・コンデンサCb1により交流接地されたノー
ド8に、配線26によって接続する。そして、この配線
26中に、高抵抗素子27を挿設しておく。これによ
り、MESFET21の給電端子をMESFET3の給
電端子10と共通にしても、高抵抗素子27によって、
MESFET3の出力電力が、再びMESFET3の給
電端子に戻ることが防止される。よって、正帰還がかか
ることはなくなり、回路の発振を抑制することができ
る。
【0038】なお、上記高抵抗素子27の抵抗値は、k
Ωオーダーに設定され、具体的な値の一つの例は、10
kΩである。次に、この発明の第4の実施の形態に係る
可変利得高周波電力増幅器について説明する。
【0039】図4は、この発明の第4の実施の形態に係
る可変利得高周波電力増幅器の構成図である。第1、第
2、第3の実施の形態に係る可変利得高周波電力増幅器
はそれぞれ、GaAsを半導体に用いている。GaAs
を半導体に用いた集積回路は、半導体を代表する材料で
あるシリコンを半導体に用いた集積回路よりも、高周波
特性に優れるとともに、低電圧で動作させることができ
る。
【0040】このようにGaAs集積回路は、シリコン
集積回路に比べて優秀な面を有しているものの、GaA
sはシリコンに比べて高価である。この第4の実施の形
態では、システムの簡略化を達成でき、しかも高周波特
性に優れ、かつ低電圧で動作する可変利得高周波電力増
幅器を、より低価格で消費者に提供しようとするもので
ある。
【0041】図4に示すように、この第4の実施の形態
に係る可変利得高周波電力増幅器では増幅器の全体をG
aAsチップに形成せず、増幅器を、GaAsチップ3
00とアルミナ基板400とに別けて形成した。GaA
sチップ300は、アルミナセラミック基板400の上
に載せられる。GaAsチップ300が載せられたアル
ミナセラミック基板400は、図示せぬ外囲器(パッケ
ージ)の中に装着され、アルミナセラミック基板400
が装着された外囲器が、可変利得高周波電力増幅器とし
て、図示せぬサーキットボードに取り付けられる。
【0042】GaAsチップ300には、第1増幅段1
10を構成するデプレッション型MESFET3と、こ
のMESFET3のゲートに負電位のバイアス電位を与
える、図1〜図3では省略されていたゲートバイアス回
路150と、段間結合回路4と、この段間結合回路4と
第1増幅段110とを互いに結合するDCブロック・コ
ンデンサCc1と、第2増幅段を構成するデプレッショ
ン型MESFET5と、このMESFET5のゲートに
負電位のバイアス電位を与える、図1〜図3では省略さ
れていたゲートバイアス回路160と、ゲートバイアス
回路160と段間結合回路4とを互いに結合するDCブ
ロック・コンデンサCc4と、利得制御段210を構成
するデプレッション型MESFET21および高抵抗素
子22とがそれぞれ形成されている。
【0043】また、アルミナセラミック基板400上に
は、入力端子1に接続された入力整合回路2と、入力整
合回路2とGaAsチップ300の入力パッドとを結合
するDCブロック・コンデンサCc3と、出力端子7に
接続された出力整合回路6と、出力整合回路6とGaA
sチップ300の出力パッドとを結合するDCブロック
・コンデンサCc2と、MESFET3のドレインと給
電端子10との接続点を交流接地するバイパス・コンデ
ンサCb1と、MESFET5のドレインと給電端子1
1との接続点を交流接地するバイパス・コンデンサCb
2と、MESFET21のゲートと利得制御端子16と
の接続点を交流接地するバイパス・コンデンサCb3
と、MESFET21のドレインと高抵抗素子22との
ノード23と給電端子11との接続点を交流接地するバ
イパス・コンデンサCb4と、ゲートバイアス回路15
0、160それぞれの低電位側抵抗とゲートバイアス用
給電端子28との接続点を交流接地するバイパス・コン
デンサCb5と、GaAsチップ300の接地パッドそ
れぞれと接地端子29とを互いに接続する接地線30と
がそれぞれ形成されている。
【0044】さらに、この例では、端子数を削減するた
めに、アルミナセラミック基板400上に、給電端子1
1に接続された配線31を形成し、この配線31に、バ
イパス・コンデンサCb2による交流接地点9と、バイ
パス・コンデンサCb4による交流接地点24とを共通
に接続している。
【0045】このような可変利得高周波電力増幅器であ
ると、全てのバイパス・コンデンサCb1〜Cb5、一
部のDCブロック・コンデンサCc3、Cc4、入力整
合回路2、出力整合回路6、端子数を削減するための配
線31をそれぞれ、アルミナセラミック基板400の上
に形成する。これにより、GaAsチップ300から、
面積の大きいコンデンサ、配線などを外すことができ、
GaAsチップ300の面積を小さくすることができ
る。GaAsは高価な材料であるが、GaAsチップ3
00の面積が小さくなることで、GaAsウェーハ一枚
当たりに形成できるチップ300の数を増加でき、製造
コストが下がる。これによって、システムの簡略化を達
成できるとともに優れた高周波特性を持ち、かつ低消費
電力な可変利得高周波電力増幅器を、より低価格で提供
することができる。
【0046】次に、この発明の第5の実施の形態に係る
可変利得高周波電力増幅器について説明する。図5は、
この発明の第5の実施の形態に係る可変利得高周波電力
増幅器の回路図である。
【0047】第1〜第4の実施の形態に係る可変利得高
周波電力増幅器では、その増幅段の数が2つのものが示
されたが、増幅段の数は2つに限られるものではなく、
2つ以上にすることもできる。
【0048】図5に示すように、この第5の実施の形態
に係る増幅器では、第1増幅段110、第2増幅段12
0に加えて、第3増幅段130の3つの増幅段を有して
いる。そして、利得を制御するための利得制御段210
は、第1増幅段110と第2増幅段120との間に設け
られている。
【0049】利得を制御するための利得制御段210
は、第2増幅段120と第3増幅段130との間に設け
られても良いが、利得制御段210は、図5に示すよう
に、増幅段の最初の方、好ましくは最初の増幅段、即ち
第1増幅段110と第2増幅段120との間に設けられ
るのが良い。
【0050】高周波電力増幅器では、第1増幅段11
0、第2増幅段120、第3増幅段130と順次、増幅
段が後の段になるにつれ、出力電力が高まってくる。こ
のため、最終の増幅段(図5では第3増幅段130)で
は、かなり大きな電力が扱われることになる。大きな電
力を扱うために、最終の増幅段130に形成されるME
SFET5-2のサイズはかなり大きくなっている。
【0051】これに対し、最初の増幅段(図5では第1
増幅段110)で扱われる電力は、最終の増幅段で扱わ
れる電力よりも小さい。このため、最初の増幅段110
に形成されるMESFET3のサイズは、MESFET
5-2よりも、かなり小さくすることができる。
【0052】つまり、利得制御段210を、増幅段の最
初の方、好ましくは最初の増幅段である第1増幅段11
0と第2増幅段120との間に設けることによって、利
得制御段210を形成するMESFET21が扱う電力
を小さくでき、MESFET21のサイズを小さくする
ことができる。MESFET21のサイズを小さくでき
ると、GaAsチップの面積を縮小させることができ、
製造コストの低減を促進させることができる。
【0053】また、第5の実施の形態に係る可変利得高
周波電力増幅器では、端子数の増加を防ぐために、ME
SFET21の給電端子を、第2増幅段120のMES
FET5-1の給電端子11-1と共通化している。
【0054】MESFET21の給電端子は、第3増幅
段130のMESFET5-2の給電端子11-2と共通化
されても、その端子数の増加を防ぐことができるが、M
ESFET21の給電端子は、利得制御段210の直後
の増幅段(図5では増幅段120)を形成するMESF
ET(図5ではMESFET5-1)の給電端子と共通化
されることが望ましい。
【0055】この発明に係る増幅器は、携帯型装置のサ
ーキットボードへの組み込みに、好適に使われるもので
ある。携帯型装置は、人体に触れる機会が、他の装置、
例えば据付型装置に比べて圧倒的に多い。人体に触れる
機会が多いということは、静電気が印加される可能性が
より高いということである。
【0056】もし、扱われる電力が大きい第3増幅段1
30側から、増幅器の中にサージが印加されると、その
サージはかなり大きさを持って増幅器の中に侵入する、
と予想される。ここで、MESFET21の給電端子
が、第3増幅段130のMESFET5-2の給電端子1
1-2と共通化されていたとすると、かなりの大きさを持
つサージが、MESFET21に印加されることとな
る。MESFET21のサイズが小さく形成されていた
とすると、MESFET21が、大きなサージによって
壊れ、増幅器が故障してしまうかも知れない。
【0057】これに対し、第2増幅段120では、扱わ
れる電力が第3増幅段130よりも小さい。このため、
第2増幅段120側から、増幅器の中に侵入するサージ
の大きさは、第3増幅段130側から、増幅器の中に侵
入するサージの大きさよりも比較的小さい。
【0058】したがって、MESFET21の給電端子
は、利得制御段の直後の増幅段の給電端子と共通化され
ることで、不慮のサージが原因とされるような増幅器の
故障が発生する可能性を、より低くでき、高い信頼性を
有した可変利得高周波電力増幅器を得ることができる。
【0059】次に、この発明の第6の実施の形態に係る
可変利得高周波電力増幅器について説明する。図6は、
この発明の第6の実施の形態に係る可変利得高周波電力
増幅器の構成図である。
【0060】第2〜第5の実施の形態に係る可変利得高
周波電力増幅器では、利得制御回路に含まれるデプレッ
ション型MESFET21の給電端子を、別のMESF
ETの給電端子と共通化することで、増幅器の端子の数
を1つ減らすことができた。
【0061】この第6の実施の形態に係る可変利得高周
波電力増幅器では、増幅器の端子の数を2つ以上減ら
し、第2〜第5の実施の形態に比べて、増幅器の端子の
数をさらに少なくしようとするものである。
【0062】図6に示すように、アルミナセラミック基
板400上には、バイパス・コンデンサCb2による交
流接地点9、並びにバイパス・コンデンサCb4による
交流接地点24それぞれに接続された配線31と、バイ
パス・コンデンサCb1による交流接地点8に接続され
た、上記配線31から分離されている配線32とが形成
されている。配線31はバイパス・コンデンサCb6に
接続され、一方、配線32はバイパス・コンデンサCb
7に接続されている。
【0063】さらに、この例では、アルミナセラミック
基板400上に、給電端子11に接続された配線33が
形成され、この配線33に、上記バイパス・コンデンサ
Cb6による交流接地点34と、上記バイパス・コンデ
ンサCb7による交流接地点35とを共通に接続してい
る。
【0064】このような可変利得高周波電力増幅器であ
ると、利得制御段210を構成するデプレッション型M
ESFET21の給電端子と、第2増幅段120を構成
するMESFET5の給電端子とをバイパス・コンデン
サCb2、Cb4を介して配線31に共通に接続し、さ
らにこの配線31と、第1増幅段110を構成するME
SFET3の給電端子にバイパス・コンデンサCb1を
介して接続されている配線32とをバイパス・コンデン
サCb6、Cb7を介して配線33に共通に接続する。
そして、この配線33を1つの給電端子11に接続す
る。これにより、3つMESFET3、5、21の給電
端子を、1つの給電端子11に共通に接続でき、増幅器
の端子の数を、2つ減らすことができる。よって、この
第6の実施の形態に係る増幅器では、第2〜第5の実施
の形態に比べて、さらに端子の数を減らすことができ
る。
【0065】また、利得制御段210のMESFET2
1の給電端子を、第1増幅段110のMESFET3の
給電端子と共通とすると、回路が発振する可能性がある
ことを、上述した。
【0066】しかし、この第6の実施の形態では、ME
SFET21の給電端子とを、MESFET3の給電端
子と直接に接続せず、MESFET21の給電端子とM
ESFET3の給電端子との間に、図6に示すように、
3つのバイパス・コンデンサCb4、Cb6、Cb7を
挿設している。このようにMESFET21の給電端子
とMESFET3の給電端子とを、複数のバイパス・コ
ンデンサを介して接続することで、回路が発振する可能
性を抑制することができる。
【0067】また、バイパス・コンデンサCb2と、C
b4とを一体化し、一つのバイパス・コンデンサとし、
バイパス・コンデンサCb6と、Cb7とを一体化し、
一つのバイパス・コンデンサとすることも可能である。
この場合には、バイパス・コンデンサの数を2つ減らす
ことができ、増幅器の製造コストをより低く抑えること
が可能となる。
【0068】さらに、バイパス・コンデンサCb2、C
b4の接地側電極に接地電位を与える配線と、バイパス
・コンデンサCb6、Cb7の接地側電極に接地電位を
与える配線とを、アルミナセラミック基板400上で別
々に形成すると、回路が発振する可能性を抑制できる効
果を、さらに高めることができる。
【0069】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、システム簡略化の要求を満たすことができる利得制
御回路と、この利得制御回路が利用された可変利得高周
波電力増幅器と、システム簡略化の要求を満たすことが
できると同時に外部端子の数も増加せず、かつ正帰還発
振を抑制できる利得制御回路と、この利得制御回路が利
用された可変利得高周波電力増幅器とをそれぞれ提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1はこの発明の第1の実施の形態に係る可変
利得高周波電力増幅器の回路図。
【図2】図2はこの発明の第2の実施の形態に係る可変
利得高周波電力増幅器の回路図。
【図3】図3はこの発明の第3の実施の形態に係る可変
利得高周波電力増幅器の回路図。
【図4】図4はこの発明の第4の実施の形態に係る可変
利得高周波電力増幅器の構成図。
【図5】図5はこの発明の第5の実施の形態に係る可変
利得高周波電力増幅器の回路図。
【図6】図6はこの発明の第6の実施の形態に係る可変
利得高周波電力増幅器の構成図。
【図7】図7は従来の可変利得高周波電力増幅器の回路
図。
【符号の説明】
1…入力端子、2…入力整合回路、3…エンハンスメン
ト型MESFET、4、4-1、4-2…段間整合回路、
5、5-1、5-2…エンハンスメント型MESFET、6
…出力整合回路、7…出力端子、10…第1の給電端
子、11、11-1、11-2…第2の給電端子、16…利
得制御端子、21…デプレッション型MESFET、2
2…高抵抗素子、25…第3の給電端子、26…配線、
27…高抵抗素子、31、32、33…配線、100…
高周波電力増幅回路、110…第1増幅段、120…第
2増幅段、130…第3増幅段、200…利得制御回
路、210…利得制御段、300…GaAsチップ、4
00…アルミナセラミック基板、Cc1〜Cc4…DC
ブロック・コンデンサ、Cb1〜Cb7…バイパス・コ
ンデンサ。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電流通路の一端が、利得が制御される被
    利得制御回路に接続され、電流通路の他端が給電端子に
    接続され、ゲートが利得制御端子に接続された利得制御
    用金属/化合物半導体接合型電界効果トランジスタと、 前記利得制御用金属/化合物半導体接合型電界効果トラ
    ンジスタの電流通路に並列に接続され、前記利得制御用
    金属/化合物半導体接合型電界効果トランジスタの電流
    通路の一端と他端との間に正の電位を印加する手段とを
    具備することを特徴とする利得制御回路。
  2. 【請求項2】 複数の増幅段を含む電力増幅回路と、 前記電力増幅回路の利得を制御する利得制御回路とを具
    備し、 前記利得制御回路が、電流通路の一端が前記増幅回路に
    接続され、電流通路の他端が給電端子に接続され、ゲー
    トが利得制御端子に接続された利得制御用金属/化合物
    半導体接合型電界効果トランジスタと、 前記利得制御用金属/化合物半導体接合型電界効果トラ
    ンジスタの電流通路に並列に接続され、前記利得制御用
    金属/化合物半導体接合型電界効果トランジスタの電流
    通路の一端と他端との間に正の電位を印加する手段とを
    含むことを特徴とする可変利得電力増幅器。
  3. 【請求項3】 前記被利得制御回路は、少なくとも1つ
    の金属/化合物半導体接合型電界効果トランジスタによ
    り構成される複数の段を含み、 前記利得制御用金属/化合物半導体接合型電界効果トラ
    ンジスタの電流通路の一端を前記複数の段のなかの一段
    に接続し、その他端に接続される給電端子を、前記一段
    よりも後段に設けられている他の段に含まれた金属/化
    合物半導体接合型電界効果トランジスタの給電端子に接
    続したことを特徴とする請求項1に記載の利得制御回
    路。
  4. 【請求項4】 前記利得制御用金属/化合物半導体接合
    型電界効果トランジスタの電流通路の一端を前記複数の
    増幅段のなかの一増幅段に接続し、その他端に接続され
    る給電端子を、前記一増幅段よりも後段に設けられてい
    る他の増幅段に含まれた電力増幅用金属/化合物半導体
    接合型電界効果トランジスタの給電端子に接続したこと
    を特徴とする請求項2に記載の可変利得電力増幅器。
  5. 【請求項5】 前記一段よりも後段に設けられている他
    の段は、前記一段直後に設けられていることを特徴とす
    る請求項3に記載の利得制御回路。
  6. 【請求項6】 前記一増幅段よりも後段に設けられてい
    る他の増幅段は、前記一増幅段直後に設けられているこ
    とを特徴とする請求項4に記載の可変利得電力増幅器。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009252619A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Panasonic Corp マイクロ波処理装置
JP2018125681A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 三菱電機株式会社 低雑音増幅器

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10261925A (ja) * 1997-03-17 1998-09-29 Toshiba Corp 高周波増幅器
WO1999033172A1 (fr) * 1997-12-22 1999-07-01 Hitachi, Ltd. Systeme d'amplification de puissance et terminal de communication radio mobile
KR19990053981A (ko) * 1997-12-24 1999-07-15 정선종 저잡음 증폭기의 이득 제어 회로
JP3324522B2 (ja) * 1998-09-16 2002-09-17 日本電気株式会社 可変利得増幅回路及び利得制御方法
JP3271610B2 (ja) * 1999-04-05 2002-04-02 日本電気株式会社 半導体装置
US20020050851A1 (en) * 1999-12-22 2002-05-02 Grundlingh Johan M. Method and apparatus for biasing radio frequency power transistors
US6861905B2 (en) * 2000-05-08 2005-03-01 Renesas Technology Corp. Power amplifier system and mobile communication terminal device
US6766153B2 (en) 2001-04-02 2004-07-20 Itran Communications Ltd. Dynamic automatic gain control circuit employing kalman filtering
US7612610B2 (en) * 2005-10-21 2009-11-03 Northrop Grumman Corporation Active input load wide bandwidth low noise HEMT amplifier
US20070207754A1 (en) * 2006-03-02 2007-09-06 Shintaro Gomi Variable inductance LC resonant circuit and radio receiver using the same
US7768353B2 (en) * 2008-06-13 2010-08-03 Samsung Electro-Mechanics Company, Ltd. Systems and methods for switching mode power amplifier control
JP5640725B2 (ja) * 2010-12-20 2014-12-17 三菱電機株式会社 電力増幅器
US8786373B2 (en) * 2012-02-21 2014-07-22 Calogero D. Presti Adjustable bypass circuit for a supply voltage for an amplifier
JP6273247B2 (ja) * 2015-12-03 2018-01-31 株式会社東芝 高周波半導体増幅器
CN107994876A (zh) * 2018-01-10 2018-05-04 无锡中普微电子有限公司 用于wi-fi模块的射频功率放大器

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5327101A (en) * 1993-07-02 1994-07-05 Ford Motor Company Distortion-free limiter for a power amplifier

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009252619A (ja) * 2008-04-09 2009-10-29 Panasonic Corp マイクロ波処理装置
JP2018125681A (ja) * 2017-01-31 2018-08-09 三菱電機株式会社 低雑音増幅器

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