功率放大模块的制作方法_2

文档序号:8321779阅读:来源:国知局
定控制电流的Ibi?Ib3的电流量。另外,控制电流Ibi?Ib3的变化特性不限于二次曲线,可以是线性等其它曲线。
[0027]在图2所示结构中,由运算放大器202及电阻208、209所构成的非反转放大电路(增益控制电压生成电路)构成前馈电路,该前馈电路基于控制电压Vkamp来输出用于控制功率放大器200的增益的增益控制电压VB。例如,若控制电压Vkamp上升,则增益控制电压Vb上升,功率放大器200的增益上升。
[0028]此外,在图2所示结构中,由定向耦合器203、电阻210、检波器204、差动放大器205、误差放大器206及偏压控制电路207构成反馈电路,该反馈电路输出用于控制功率放大器200的增益的增益控制电流Ibi?IB3,使得输出信号RFotit成为与控制电压Veamp相应的电平。例如,若控制电压Veamp上升,则电压VArc上升,增益控制电流Ibi?Ib3增加,功率放大器200的增益上升。
[0029]图4是表示功率放大器200的一个示例即功率放大器200A的结构的图。如图4所示,功率放大器200A包含HBT芯片400A、电容器401?404、电感器405?407以及匹配电路408。
[0030]HBT芯片400A是包含异质结双极型晶体管(HBT)的集成电路。另外,在本实施方式中,晶体管是HBT,但晶体管不限于HBT。HBT芯片400A对经由电容器401输入的RF信号(RFin)进行放大,并经由匹配电路408输出输出信号RFqut。如图4所示,HBT芯片400A包含NPN晶体管(下面,简单称为“晶体管”)410?422、电阻430?435以及电容器440?442。
[0031]HBT芯片400A包含3级放大电路。第一级放大电路包含晶体管410、411,第二级放大电路包含晶体管412,第三级放大电路包含晶体管413。另外,在本实施方式中,示出了由3级放大电路来构成功率放大器的示例,但功率放大器的放大电路的级数不限于此。
[0032]第一级放大电路由以共射共基方式连接的晶体管410(第一晶体管)和晶体管411 (第二晶体管)构成。具体而言,晶体管410的发射极经由电阻431接地,晶体管411的发射极与晶体管410的集电极相连接。另外,晶体管410、411例如能具有相同尺寸。
[0033]RF信号(RFin)经由电容器401和电阻430输入至晶体管410的基极。此外,向晶体管410的基极输入与增益控制电流Ibi相应的偏压电流。向晶体管411的基极输入增益控制电压VB。另外,经由电感器405向晶体管411的集电极提供电源电压Vrc。
[0034]由晶体管410和411构成的第一级放大电路对输入至晶体管410的基极的输入信号进行放大,从晶体管411的集电极输出放大后得到的信号。
[0035]第二级放大电路由晶体管412 (第三晶体管)构成。晶体管412的发射极接地,且经由电感器406向晶体管412的集电极提供电源电压\c。向晶体管412的基极输入第一级放大电路的输出作为其输入信号。此外,向晶体管412的基极输入与增益控制电流Ib2相应的偏压电流。
[0036]由晶体管412构成的第二级放大电路对输入至晶体管412的基极的输入信号进行放大,从晶体管412的集电极输出放大后得到的信号。另外,在晶体管412的基极-集电极之间设置串联连接的电阻435和电容器441,作为用于使放大动作稳定的负反馈电路。
[0037]第三级放大电路由晶体管413(第五晶体管)构成。晶体管413的发射极接地,且经由电感器407向晶体管413的集电极提供电源电压\c。向晶体管413的基极输入第二级放大电路的输出作为其输入信号。此外,向晶体管413的基极输入与增益控制电流Ib3相应的偏压电流。
[0038]由晶体管413构成的第三级放大电路对输入至晶体管413的基极的输入信号进行放大,从晶体管413的集电极输出放大后得到的信号。
[0039]二极管方式连接的晶体管414与二极管方式连接的晶体管415串联连接。晶体管420的基极与晶体管414的集电极相连接。此外,向晶体管420的基极输入增益控制电流IB1。此外,晶体管420的发射级经由电阻432与晶体管410的基极相连接。晶体管414、415,420及电阻432构成将与增益控制电流Ibi相应的偏压电流提供给晶体管410的基极的偏压电流生成电路。
[0040]同样地,晶体管416、417、421及电阻433构成将与增益控制电流Ib2相应的偏压电流提供给晶体管412的基极的偏压电流生成电路。此外,晶体管418、419、422及电阻434构成将与增益控制电流Ib3相应的偏压电流提供给晶体管413的基极的偏压电流生成电路。
[0041]如上所述,第一级放大电路由共射共基方式连接的晶体管410、411构成。而且,向晶体管410的基极输入与增益控制电流Ibi相应的偏压电流,向晶体管411的基极输入增益控制电压VB。因而,利用增益控制电流Ibi及增益控制电压Vb两者来控制第一级放大电路的增益。
[0042]图5A是表示控制电压Veamp与增益控制电流Ibi之间的关系的一个示例的图。如图5A所示,增益控制电流Ibi随着控制电压Vkamp以二次曲线方式变化。图5B是表示控制电压Veamp与增益控制电压Vb之间的关系的一个示例的图。如图5B所示,增益控制电压Vb随着控制电压Vkamp线性地变化。
[0043]如图5A所示,增益控制电流Ibi随着控制电压Vkamp上升而增加,因此,若控制电压Veamp上升,则第一级放大电路的增益上升。此外,如图5B所示,增益控制电压Vb随着控制电压Vkamp上升而上升,因此,若控制电压Veamp上升,则第一级放大电路的增益上升。
[0044]此处,在控制电压Vkamp较低的区域,增益控制电SVb也较低,因此,向晶体管410的集电极端提供的电压变低。因而,与利用I个晶体管410构成第一级放大电路、并仅以增益控制电流Ibi来控制增益的情况相比,可在控制电压Vkamp较低的区域,能减小第一级放大电路的增益。即,在控制电压Veamp较低的区域,将斜率(ARFotMVkamp)减小,能将功率放大器200A的增益上升减缓。由此,例如,在GSM(注册商标)、EDGE等的脉冲动作时,使得根据通信标准所规定的波形特性改变输出信号RFott的功率的控制变得容易。
[0045]图6是表示功率放大器200的另一个示例即功率放大器200B的结构的图。另外,对与图4所示的功率放大器200A相同的要素标注相同的标号并省略说明。
[0046]功率放大器200B在功率放大器200A的结构的基础上,包含电阻600和电容器601。电阻600和电容器601串联连接,设置在晶体管410的基极与晶体管411的集电极之间。电阻600和电容器601构成用于使由晶体管410和411所构成的第一级放大电路的放大动作稳定的负反馈电路。
[0047]此处,例如设第一级放大电路具有与第二级放大电路等同的一般的结构,即,仅具有I个晶体管,且设置有与电阻435和电容器441等同的负反馈电路。将第一级放大电路从这种一般的结构(单个结构)变更为替换成共射共基方式连接的晶体管410、411的结构(共射共基结构)的情况下,不在晶体管410的基极-集电极之间设置而是在晶体管410的基极与晶体管411的集电极之间设置电阻600和电容器601,从而能抑制第一级放大电路的输出的阻抗变化。因此,从上述一般的结构进行设计变更更容易。
[0048]图7是表示功率放大器200的另一个示例即功率放大器200C的结构的图。另外,对与图6所示的功率放大器200B相同的要素标注相同的标号并省略说明。
[0049]功率放大器200C在功率放大器200B的结构的基础上,包含电阻700和电容器701。电阻700的一端与增益控制电压Vb的输入端子相连接,另一端与晶体管411的基极相连接。电容器701的一端连接在电阻700与晶体管411的基极之间,另一端接地。电阻700和电容器701构成低通滤波器。
[0050]这样,经由低通滤波器将增益控制电压Vb输入至晶体管411的基极,从而能抑制增益控制电压Vb的噪声造成的功率放大器200C的增益波动。
[0051]图8是表示功率放大器200的另一个示例即功率放大器200D的结构的图。另外,对与图6所示的功率放大器200B相同的要素标注相同的标号并省略说明。
[0052]功率放大
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