功率放大模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及功率放大模块。
【背景技术】
[0002]移动电话等移动通信设备中，采用了用于放大向基站发送的无线频率(RF:Rad1Frequency)信号的功率的功率放大模块。像这样的功率放大模块包含:放大RF信号的功率放大器；以及用于向构成该功率放大器的晶体管提供偏置电流的偏置电路。
[0003]图10是表示采用射极跟随器型的偏置电路的功率放大模块的结构例的图(例如专利文献I)。偏置电路1000是用于向构成功率放大器1010的双极晶体管TlOO提供偏置电流，成为射极跟随器型的结构。并且，电池电压Vbat施加在构成偏置电路1000的双极晶体管TllO的集电极上。
[0004]像这样的结构中，由于若使双极晶体管T100、TllO为例如异质结双极晶体管(HBT:Hetero junct1n Bipolar Transi stor)，则各双极晶体管的基极.发射极间电压Vbe为1.3V左右，则为了驱动双极晶体管Tl 10，电池电压Vbat需要为2.8V左右。因此，电池电压V-的最低电压例如一般为2.9V左右。
[0005]然而，近年来，移动电话等的移动通信设备中，为了提高通话时间和通信时间，要求使电池电压Vbat的最低电压例如降低至2.5V左右。然而，采用所述那样的射极跟随器型的偏置电路1000的结构中，由于电池电压Vbat需要为2.8V左右，无法满足这样的要求。
[0006]因此，提出了在偏置电路中采用FET的结构，作为能以更低的电池电压Vbat使偏置电路工作的结构。图11是表示在偏置电路采用FET的功率放大模块的结构例的图(例如专利文献2)。如图11所示，在向功率放大器1010的双极晶体管TlOO提供偏置电流的偏置电路 1100 中，采用了 FET (F100)。
现有技术文献专利文献
[0007]专利文献1:日本专利特开平11-330866号公报专利文献2:日本专利特开2010 — 233171号公报
【发明内容】
发明所要解决的技术问题
[0008]如专利文献2所公开的，通过在偏置电路中采用FET，可降低用于使偏置电路工作的电池电压VBAT。然而，专利文献2所公开的结构中，将施加在FET(FlOO)的栅极上的控制电压进行输出的电阻R100、RllO的温度特性，与双极晶体管TlOO的温度特性不同。因此，专利文献2公开的结构中，功率放大器1010的增益与温度变化相对应地发生变动。
[0009]本发明是鉴于所述情况而完成的，其目的在于提供一种能以低电压驱动、能改善温度特性的功率放大模块。
解决技术问题所采用的技术方案
[0010]本发明的一个侧面涉及的功率放大模块，包括:第一双极晶体管，该第一双极晶体管将输入至基极的无线频率信号放大并输出；电流源，该电流源输出控制电流；第二双极晶体管，该第二双极晶体管与电流源的输出端连接，将控制电流中的第一电流输入集电极；控制电压生成电路，该控制电压生成电路与输出端连接，生成与控制电流中的第二电流相对应的控制电压；第一 FET，该第一 FET中，电源电压被提供至漏极，源极与第一双极晶体管的基极连接，控制电压被提供至栅极；以及第二 FET，该第二 FET中，电源电压被提供至漏极，源极与第二双极晶体管的基极连接，控制电压被提供至栅极。
发明效果
[0011]根据本发明，能提供能进行低电压驱动、能改善温度特性的功率放大模块。
【附图说明】
[0012]图1是表示本发明的一个实施方式即包含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130的一个例子即功率放大模块130A的结构的框图。
图3是表示功率放大器200A以及偏置电路21A的结构的一例的图。
图4是表示图3所示的偏置电路210A-1中，由于FET(F1、F2)的阈值电压Vth的波动所产生的偏置电流Ibias的变动的一个例子的模拟结果。
图5是偏置电路210A中用于增大单圈环路增益的结构例。
图6是表示图5所示的偏置电路210A-2中，由于FET(F1、F2)的阈值电压Vth的波动所产生的偏置电流Ibias的变动的一个例子的模拟结果。
图7是表示图5所示的偏置电路210A-2中，FET (FU F2)的阈值电压的匹配性的波动所对应的偏置电流Ibias的变动的一个例子的模拟结果。
图8是表示用于抑制FET(Fl、F2)的阈值电压的匹配性的偏差产生的影响的偏置电路210A的结构的一个例子的图。
图9是表示图8所示的偏置电路210A-3中，由于FET(Fl)的阈值电压Vthi的波动所产生的偏置电流Ibias的变动的一个例子的模拟结果。
图10是表示采用射极跟随器型的偏置电路的功率放大模块的结构例的图。
图11是表示在偏置电路中采用了 FET的功率放大模块的结构例的图。
图12是表示用于抑制漏电流的功率放大模块130的一个结构例的图。
图13是表示偏置电路210A’的一个例子、即偏置电路210A’ -1的结构的图。
图14是表示偏置电路210A’的一个例子、即偏置电路210A’ -2的结构的图。
图15是表不偏置电路210A’的一个例子、即偏置电路210A’ -3的结构的图。
【具体实施方式】
[0013]下面，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。图1是表示本发明的一个实施方式即包含功率放大模块130的发送单元100的结构例的图。发送单元100被用于例如在移动电话等的移动通信设备中将声音或数据等各种信号发送至基站。另外，虽然移动通信设备也包括用于接收来自基站的信号的接收单元，但在这里省略说明。
[0014]如图1所示，发送单元100包含调制部110、发送功率控制部120、功率放大模块130、前端部140以及天线150而构成。
[0015]调制部110 基于 HSUPA(Hig Speed Uplink Packet Access:高速上行分组接入)或LTE(Long Term Evolut1n:长期演进)等调制方式来调制输入信号，生成用于进行无线发送的RF信号。RF信号的频率为例如从数百MHz到数GHz左右。
[0016]发送功率控制部120基于发送功率控制信号，调整并输出RF信号的功率。发送功率控制信号，例如基于从基站发送的自适应功率控制(APC:Adaptive Power Control)信号而生成。例如，基站通过测定来自移动通信设备的信号，将APC信号发送至移动通信设备，该APC信号是用于将移动通信设备中的发送功率调整到适当水平的指令。
[0017]功率放大模块130将从发送功率控制部120输出的RF信号(RFin)的功率放大至为了发送至基站所需的水平，并输出放大信号(RFtot)。
[0018]前端部140对放大信号进行滤波，对从基站接收到的接收信号进行切换等。从前端部140输出的放大信号通过天线150发送至基站。
[0019]图2是表示功率放大模块130的一个例子、即功率放大模块130A的结构的框图。如图2所示，功率放大模块130A包含:功率放大器200A、200B、偏置电路210A、210B、偏置控制电路 220、匹配电路(MN hatching Network) 230A ?230C、以及电感 L1、L2。
[0020]功率放大器200A、200B分别放大输入的RF信号、输出放大信号。功率放大模块130A中，功率放大器200A为初段(驱动段)的放大器，功率放大器200B为后段(功率段)的放大器。另外，图2所示的结构中，虽然使功率放大器为两段的结构，但功率放大器也可为一段，也可为三段以上。
[0021]偏置电路210A、210B基于从偏置控制电路220提供的偏置控制电压VBIAS，分别将偏置电流提供至功率放大器200A、200B。
[0022]偏置控制电路220将用于控制偏置电流的偏置控制电压Vbias向偏置电路210A、210B输出。为了变更功率放大器200A、200B的增益，偏置控制电路220能调整偏置控制电
Svbias的输出水平。
[0023]匹配电路230A?230C分别对前后电路间的电阻进行匹配，例如能利用电容和电感构成。
[0024]图3是表示功率放大器200A以及偏置电路210A的结构的一个例子的图。另外，如图2所示的功率放大器200B以及偏置电路210B的结构与功率放大器200A、偏置电路210A的结构相同，故省略说明。
[0025]如图3所示，功率放大器200A包含双极晶体管Tl (第一双极晶体管)。双极晶体管Tl为例如HBT。双极晶体管Tl中，经由电感LI在集电极施加电源电压Vcc，发射极接地，经由匹配电路230A向基极输入RF信号(RFini)。另外，从偏置电路210A向双极晶体管Tl的基极提供偏置电流Ibias。并且，从双极晶体管Tl的集电极输出RF信号(RFini)的放大信号(RFouti)。
[0026]偏置电路210A的一个例子、即偏置电路210A-1包含电流源300、双极晶体管T2、电阻 Rl、R2、FET (Fl、F2)、以及电容 Cl。
[0027]电流源300使用电池电压V