功率放大模块的制作方法
【专利摘要】在具有多个动作方式的功率放大模块中，适当地控制偏置。功率放大模块包括：放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电源电压，向该放大晶体管输入第1信号，并输出放大第1信号后得到的第2信号；以及偏置电路，该偏置电路向放大晶体管提供偏置电流，偏置电路包含：第1电阻；第1晶体管，该第1晶体管与第1电阻串联连接并根据在第1动作方式时提供的第1偏置控制电压变为导通；第2电阻；第2晶体管，该第2晶体管与第2电阻串联连接，并根据在第2动作方式时提供的第2偏置控制电压变为导通。
【专利说明】
功率放大模块
技术领域
[0001]本发明涉及功率放大模块。【背景技术】
[0002]在移动电话等的移动通信设备上，为了放大向基站发送的信号的功率，需使用功率放大模块。近年来，移动电话采用高速数据通信的标准即HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)或LTE(Long Term Evolut1n)、LTE_Advanced等的调制方式。对于上述的通信标准，为了提高通信速度，减小相位或振幅的偏移变得很重要。即，对功率放大模块要求高线形性。此外，在上述通信标准下，为提高通信速度，大多数情况下信号的振幅变化范围(动态范围)变大。而且，动态范围大的情况下，为了提高线形性，需要较高的电源电压，功率放大模块的耗电量有变大的趋势。
[0003]另一方面，为了延长移动电话的通话或通信的可能时间，要求降低耗电量。例如， 在专利文献1中公开了一种采用包络跟踪方式的功率放大模块，通过根据输入的调制信号的振幅等级来控制电源电压，从而提高功效。现有技术文献专利文献
[0004]专利文献1日本专利特表2005 — 513943号公报
【发明内容】
解决技术问题的技术方案
[0005]包络跟踪方式对提高高功率动作时的功率附加效率特别有效。另一方面，在低功率动作时，为了提高增益的线形性，例如会采用平均功率跟踪方式等的其他方式。
[0006]功率放大模块一般具备用于向功率放大用的晶体管提供偏置的偏置电路。该偏置电路具备例如向基极提供偏置控制电压的晶体管和与该晶体管的发射极连接的镇流电阻。 偏置控制电压及镇流电阻的电阻值的理想值随着功率放大模块的动作方式或输出电平的不同而不同。因此，难以提供每次都与使用模式匹配的最合适的电路。
[0007]本发明鉴于上述情况而完成，其目的在于能够在具有多个动作方式的功率放大模块中恰当地控制偏置。发明所要解决的技术问题
[0008]本发明的一方面所涉及的功率放大模块包括:放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电源电压，向该放大晶体管输入第1信号， 输出放大第1信号后得到的第2信号；以及偏置电路，该偏置电路向放大晶体管提供偏置电流，偏置电路包含:第1电阻;第1晶体管，该第1晶体管与第1电阻串联连接并根据在第1动作方式时所提供的第1偏置控制电压变为导通;第2电阻；以及第2晶体管，该第2晶体管与第2 电阻串联连接，并根据在第2动作方式时所提供的第2偏置控制电压变为导通。技术效果
[0009]采用本发明，在具有多个动作方式的功率放大模块中，能恰当地控制偏置。【附图说明】
[0010]图1是表示包含本发明的一个实施方式所涉及的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113的结构例的图。图3是表示偏置电路210A、210B的结构例的图。图4A是表示在以ET方式动作时的输出电平(dBm)和功率附加效率(％ )的关系的一个示例的图，表示其随偏置控制电压VC及电阻值Rb(镇流电阻)的变化。图4B是表示在以APT方式动作时的输出电平(dBm)和增益(dB)的关系的一个示例的图， 表示其随偏置控制电压V〇S电阻值Rb(镇流电阻)的变化。图5是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。图6是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。图7是表示偏置电路210a的结构例的图。图8是表示偏置电路210a的结构例的图。图9是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。图10是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。图11是表示偏置电路21 0a的结构例的图。图12是表示偏置电路21 0a的结构例的图。图13是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。图14是表示偏置电路21 0a的结构例的图。图15是表示偏置电路21 0a的结构例的图。【具体实施方式】
[0011]以下，参照附图对于本发明的一个实施方式进行说明。图1是表示包含本发明的一个实施方式所涉及的功率放大模块的发送单元的结构例的图。发送单元100用于在例如移动电话等的移动通信设备上，向基站发送语音或数据等各种信号。本实施方式的发送单元 100对应于无线电频率(RF: Rad1 Frequency)的多个频带(多频带)。此外，移动通信设备还具备用于从基站接收信号的接收单元，但是此处省略说明。
[0012]如图1所示，发送单元100包括基带部110、RF部111、电源电路112、功率放大模块 113、前端部114、以及天线115。[〇〇13]基带部110基于HSUPA或LTE等的调制方式，调制语音或数据等输入信号，输出调制信号。在本实施方式中，从基带部110输出的调制信号作为振幅及相位在IQ平面上表示的IQ信号(I信号及Q信号)输出。IQ信号的频率例如是数MHz?数10MHz左右。
[0014]此外，基带部110输出用于指示功率放大模块113的动作方式的模式信号MODE。在本实施方式中，功率放大模块113能利用包络跟踪(ET:Envelope Tracking)方式及平均功率跟踪(APT:Average Power Tracking)方式进行动作。基带部110例如能在功率放大模块 113的输出为规定电平以上的情况下输出指示ET方式的模式信号MODE，能在功率放大模块 113的输出小于规定电平的情况下输出指示APT方式的模式信号MODE。
[0015]此外，基带部110根据功率放大模块的动作方式输出用于控制电源电压的控制信号。具体地说，例如，在ET方式的情况下，基带部110基于IQ信号检测调制信号的振幅等级， 向电源电路112输出电源控制信号CTRLet，使得提供给功率放大模块113的电源电压VREC成为与RF信号的振幅等级对应的电平。此外，例如，在APT方式的情况下，基带部110向电源电路 112输出电源控制信号CTRLapt，使得提供给功率放大模块113的电源电压VREC成为与功率放大模块113的平均功率对应的电平。
[0016] RF部111根据从基带部110输出的IQ信号，生成用于进行无线发送的RF信号(RFIN)。 RF信号例如是数百MHz?数GHz左右。此外，在RF部111中，可以不进行从IQ信号向RF信号的直接转换，而是将IQ信号转换成中间频率(IF:1ntermediate Frequency)信号，再基于IF信号生成RF信号。[0〇17] 电源电路112基于模式信号MODE及电源控制信号CTRLet或CTRLapt，生成电平与动作方式对应的电源电压VREC，并向功率放大模块113提供。具体地说，电源电路112在ET方式的情况下，生成对应于电源控制信号CTRLet的电源电压VREC(第1电源电压)。此外，电源电路112 在APT方式的情况下，生成对应于电源控制信号CTRLapt的电源电压Vreg(第2电源电压)。电源电路112例如可以包含基于输入电压(例如电池电压VBAT等)生成所期望电平的电源电压VREG 的DC-DC整流器。[〇〇18]功率放大模块113基于从电源电路112提供的电源电压VREG，将从RF部111输出的RF 信号(RFIN)的功率放大到为了向基站发送所必须的等级，并输出放大信号(RFout)。
[0019]前端部114对放大信号(RFout)进行滤波，或对从基站接收到的接收信号进行开关等。从前端部114输出的放大信号经由天线115向基站发送。
[0020]图2是表示功率放大模块113的结构例的图。如图2所示，功率放大模块113包括晶体管200a、200b、偏置电路210a、210b、匹配电路220、221、222、电感器23(^、23〇8及偏置控制电路 240。[0〇21]晶体管200a、200b构成二级放大器，放大输入的RF信号(RFin)，并输出放大信号 (RFqut)。晶体管2004、20〇8分别由双极晶体管(例如异质结双极晶体管(HBT:Hetelo junct1n Bipolar Transistor))构成。第1级(驱动级)的晶体管200a输出将输入信号放大后的信号。 第2级的晶体管200b输出将从晶体管200a输出的信号放大后的信号。此外，放大器的级数不局限于两级，可以是一级，也可以是三级以上。[〇〇22] 偏置电路210a、210b分别向晶体管200a、200b提供偏置。偏置电路210a向晶体管200a 提供对应于从偏置控制电路2 40输出的偏置控制信号S c 1的偏置电流I b I as 1。此外，偏置电路 210b向晶体管200b提供对应于从偏置控制电路240输出的偏置控制信号SC2的偏置电流lBIAS2〇[〇〇23] 为了使电路间的阻抗匹配，设置匹配电路220、221、222。匹配电路220、221、222分别例如用电感器或电容器构成。
[0024]设置电感器230a、230b用于RF信号的隔离。分别经由电感器230a、230b向晶体管 200a、200b提供电源电压VREG。此外，在功率放大模块113中，虽然向晶体管200a、200b双方提供电源电压Vrec，但是也可以向任意一方提供规定电平的电源电压(例如电池电压Vbat)。
[0025]偏置控制电路240输出偏置控制信号SC1、SC2，使得基于模式信号MODE，向晶体管 200a、200b提供的偏置成为与动作方式(ET方式/APT方式)对应的恰当的电平。对于偏置控制信号Sc1、Sc2的控制在后文中阐述。此外，偏置控制电路240也可以设置在功率放大模块113 的外部。[〇〇26]图3是表示偏置电路210a、210b的结构例的图。偏置电路210ai包括晶体管300a_1、 300a_2及电阻31 0a_1、31 0a_2、31 2a_1、31 2a_2。如图3所示，在从偏置控制电路240输出的偏置控制信号Sci中，包含偏置控制电压Vci_1、Vci_2。此外，在从偏置控制电路240输出的偏置控制信号SC2中，包含偏置控制电压Vc2_l、Vc2_2。
[0027]晶体管300a」、300a_2是双极晶体管(例如HBT)。向晶体管300a」(第1晶体管)的基极，经由电阻310AJ提供偏置控制电压Vu(第1偏置控制电压)。向晶体管300a_2(第2晶体管)的基极，经由电阻310a_2提供偏置控制电压VC1_2(第2偏置控制电压)。向晶体管300AJ、 300a_2的集电极提供规定电平的电源电压(例如电池电压Vbat)。[〇〇28]电阻312aj(第1电阻)的一端与晶体管300aj的发射极连接，另一端与晶体管200a 的基极连接。即，电阻31 2a_i与晶体管300a_i串联连接。此外，电阻31 2a_2 (第2电阻)的一端与晶体管300a_2的发射极连接，另一端与晶体管200a的基极连接。即，电阻312a_2与晶体管 300a_2串联连接。而且，电阻31 2a_i的电阻值Rbi_i与电阻31 2a_2的电阻值Rbi_2不同。[〇〇29] 在偏置电路210ai中，通过偏置控制电压的控制，将晶体管300a_i，300a_2 中的任意一方变为导通。然后，经由变为导通的一方的晶体管和与该晶体管串联连接的电阻，输出偏置电流Ibiasi。具体地说，例如在偏置控制电压Vci_i为尚电平、偏置控制电压Vci_2 为低电平的情况下，晶体管300a」变为导通，晶体管300a_2变为截止。在该情况下，偏置电路 2 10ai输出由偏置控制电压Vci_i及电阻值Rbi_i决定的偏置电流Ibiasi。此外，例如在偏置控制电压VC1J为低电平、偏置控制电压VC1_2为高电平的情况下，晶体管300AJ变为截止，晶体管 3004_2变为导通。在该情况下，偏置电路210m输出由偏置控制电压VC1_2&电阻值RB1_2决定的偏置电流Ibiasi 〇
[0030] 偏置电路210bi具有与偏置电路210ai相同的结构。在与偏置电路210ai相同的结构上，标注相同的符号并省略说明。在偏置电路210bi中，电阻31 2b_i的电阻值Rb2_i也与电阻 31 2b_2的电阻值RB2_2不同。[〇〇31] 在偏置电路210^中，例如在偏置控制电压Vcu为高电平、偏置控制电压VC2_2为低电平的情况下，晶体管300bj变为导通，晶体管300b_2变为截止。在该情况下，偏置电路210B1 输出由偏置控制电压VC2_1及电阻值RB2_l决定的偏置电流IBIAS2。此外，例如在偏置控制电压 VC2J为低电平、偏置控制电压VC2_2为高电平的情况下，晶体管300BJ变为截止，晶体管300b_2 变为导通。在该情况下，偏置电路21〇81输出由偏置控制电压^^2_2及电阻值1^2_2决定的偏置电流 IBIAS2。[〇〇32]在功率放大模块113中，例如，在ET方式的情况下，偏置控制电压Vn被控制为高电平，偏置控制电压Vq_2，Vc2_2被控制为低电平。此外例如在APT方式的情况下，偏置控制电压Vci_l、Vc2_l被控制为低电平，偏置控制电压Vci_2，Vc2_2被控制为尚电平。由此，在功率放大模块113中，可以根据对应于动作方式的适当的偏置控制电压及电阻值，生成偏置电流。此外，偏置控制电压Vci_l与偏置控制电压Vci_2在尚电平时的电压可以不同。例如，偏置控制电压Vq」在高电平时的电压(例如2.85V)可以比偏置控制电压Vq_2在高电平时的电压(例如2.8V)更尚。偏置控制电压VC2_1与偏置控制电压VC2_2的关系也相同。
[0033]图4A是表示在以ET方式动作时的输出电平(dBm)与功率附加效率(％ )的关系的一个不例的图。在图4A中，表不了由偏置控制电压Vc(Vci_1、V ci_2等)及电阻值Rb(Rbi_1、Rbi_2等) 引起的功率附加效率的变化。在ET方式中，使功率附加效率提高很重要。因而，在ET方式中， 需要决定偏置控制电压V〇S电阻值Rb以使功率附加效率变大。[〇〇34]图4B是表示在以APT方式动作时的输出电平(dBm)与增益(dB)的关系的一个示例的图。在图4B中，表示了由偏置控制电压VC (VC1J、VC1_2#)及电阻值Rb (RB1J、RB1_2等)引起的增益的变化。在APT方式中，使线形性提高很重要。因而，在APT方式中，需要决定偏置控制电压Vc及电阻值Rb以得到高线形性。[〇〇35]如图4A及图4B所示，在ET方式的情况下与在APT方式的情况下，决定偏置控制电压 Vc及电阻值Rb时的基准是不同的。因此，适用于其中一个方式的偏置控制电压VC及电阻值Rb 并不是适合另一个方式的值。这一点在功率放大模块113的偏置电路210A1、210B1*，能选择对应于动作方式的适当的偏置控制电压及电阻值RbUbl^Rb^等)。由此， 在具有多个动作方式的功率放大模块中，能恰当地控制偏置。
[0036]图5是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210m相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，在放大晶体管200b是多指结构的情况下的偏置电路210B也可以是相同的结构。[〇〇37]在图5所示的示例中，晶体管200a是N个单位晶体管(叉指)200a_i?200a_n并联连接的结构。偏置电路21 〇A2采用将偏置电路21 〇Ai的晶体管300a_1、300a_2及电阻31 2a_1、31 2a_2作为叉指设置多个(N个)的结构。[〇〇38] 在偏置电路210A2中，例如在偏置控制电压VqjS高电平、偏置控制电压VC1_2为低电平的情况下，晶体管300a_i_i?300a_i_n变为导通，晶体管300a_2_i?300a_2_n变为截止。在该情况下，偏置电路21〇A2向晶体管20〇A_k输出由偏置控制电压Vci_i及电阻值RBi_i_k决定的偏置电流lBIASl_k(k=l?N)。此外，例如在偏置控制电压VC1」为低电平、偏置控制电压VC1_2为高电平的情况下，晶体管300AJJ?300AJJ变为截止，晶体管300a_2J?300a_2_n变为导通。在该情况下，偏置电路210 A2向晶体管200A_k输出由偏置控制电压Vc i_2及电阻值Rb i_2_k决定的偏置电流lBiAsi_k(k= 1?N)。由此，能得到与偏置电路210ai相同的效果。[0039 ]图6是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路21 0a的结构例的图。此外，在与偏置电路210m、210A2相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，在放大晶体管200b是多指结构的情况下的偏置电路210B也可以是相同的结构。
[0040]图6所示的偏置电路210A3采用将偏置电路210A1的电阻312A作为叉指设置多个(N 个)的结构。
[0041] 在偏置电路210A3中，例如在偏置控制电压VC1_^高电平、偏置控制电压VC1_2为低电平的情况下，晶体管300aj变为导通，晶体管300a_2变为截止。在该情况下，偏置电路210A3 向晶体管20〇A_k输出由偏置控制电压VC1_lS电阻值RB^k决定的偏置电流lBIAS1_k(k=l?N)。此外，例如在偏置控制电压Vci_l为低电平、偏置控制电压Vci_2为高电平的情况下，晶体管 300aj变为截止，晶体管3004_2变为导通。在该情况下，偏置电路210a3向晶体管200A_k输出由偏置控制电压Vci_2及电阻值RBl_2、RBl_l_k决定的偏置电流lBIASl_k(k=l?N)。由此，能得到与偏置电路21 Oai相同的效果。
[0042]图7是表示偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210ai相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，偏置电路210b也可以是相同的结构。[〇〇43] 在图7所示的示例中，偏置电路21 〇A4是晶体管300A_k与电阻312A_k的组合设有N个(N >2)的结构。随着晶体管与电阻的组合具有N个，从偏置控制电路240输入的偏置控制电压也变成N种。
[0044]在偏置电路210A4中，在偏置控制电压Vcl_k为高电平，其他偏置控制电压为低电平的情况下，晶体管30〇A_n(n = 1?N)中晶体管300A_k变为导通，其他晶体管变为截止。在该情况下，偏置电路21 〇A4向晶体管200a输出由偏置控制电压Vci_k及电阻值RBi_k决定的偏置电流 Ibiasi (k = 1?N)。由此，能得到与偏置电路2 10ai相同的效果。
[0045]图8是表示偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210ai相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，偏置电路210b也可以是相同的结构。[0〇46]图8所不的偏置电路21(^5具备晶体管80(^_1、80(^_2代替偏置电路21(^1的晶体管 300a_1、300a_2。偏置电路210A5还具备晶体管810a及电阻820a。此夕卜，在偏置电路210A5中，不仅从偏置控制电路240输入偏置控制电压Vci_1、Vci_2，还输入偏置控制电压Vci_3。
[0047]晶体管800a_1、800a_2是场效应晶体管(FET:Field Effect Transistor)。在晶体管 800〇(第1晶体管)的栅极上，经由电阻310〇提供偏置控制电压VC1」(第1偏置控制电压)。 在晶体管800a_2(第2晶体管)的栅极上，经由电阻310a_2提供偏置控制电压VC1_2(第2偏置控制电压)。晶体管800a_1、800a_2的漏极与晶体管810a的发射极连接。此外，晶体管800a_1、 800a_2的源极分别与电阻31 2a_1、31 2a_2连接。[〇〇48]晶体管810a是双极晶体管(例如HBT)。在晶体管810a(第3晶体管)的基极上，经由电阻820a(第3电阻)提供偏置控制电压VC1_3(第3偏置控制电压)。在晶体管810a的集电极上，提供规定电平的电源电压(例如电池电压Vbat)。此外，晶体管81 0a的发射极与晶体管800a_1、 800a_2的漏极连接。即，晶体管81 0a与晶体管800a_1、800a_2串联连接。[0049 ] 偏置电路2 l〇A5通过偏置控制电压Vci_1、Vci_2的控制，将晶体管800a_1、800a_2中的任意一个变为导通。此外，偏置电路21〇A5通过偏置控制电压VC1_3控制提供至晶体管800〇、 800a_2的电流。例如在偏置控制电压Vq」为高电平、偏置控制电压Vq_2为低电平的情况下，晶体管800aj变为导通，晶体管8004_2变为截止。在该情况下，偏置电路21(k5输出由偏置控制电压Vci_1、Vci_3及电阻值Rbi_i决定的偏置电流Ibiasi。此外，例如在偏置控制电压Vci_i为低电平、 偏置控制电压VC1_2为高电平的情况下，晶体管800aj变为截止，晶体管8004_2变为导通。在该情况下，偏置电路21〇A5输出由偏置控制电压Vci_2、Vci_3及电阻值Rbi_2决定的偏置电流Ibiasi。 由此，能得到与偏置电路21 Oai相同的效果。
[0050]图9是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210A2、210A5相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，在放大晶体管200b是多指结构的情况下的偏置电路210B也可以是相同的结构。[0051 ]图9所示的偏置电路21 〇A6是将偏置电路21 Oas的晶体管800a_1、800a_2及电阻31 2a_1、312a_2作为叉指设置多个(N个)的结构。[〇〇52] 在偏置电路210A6中，例如在偏置控制电压VqjS高电平、偏置控制电压VC1_2为低电平的情况下，晶体管80〇Aj_k变为导通，晶体管800a_2j/变为截止(k= 1?N)。在该情况下， 偏置电路21 〇A6输出由偏置控制电压Vci_1、Vci_3及电阻值Rbi_i决定的偏置电流Ibiask (k = 1? N)。此外，例如在偏置控制电压VC1J为低电平、偏置控制电压VC1_2为高电平的情况下，晶体管 80(^_1_1<变为截止，晶体管800A_2_k变为导通(k= 1?N)。在该情况下，偏置电路210a6输出由偏置控制电压Vci_2、Vcl_&电阻值RB1J决定的偏置电流IBIASK(k=l?N)。由此，能得到与偏置电路21 Oai相同的效果。[〇〇53]图10是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210A3、210A5相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，在放大晶体管200b是多指结构的情况下的偏置电路210B也可以是相同的结构。
[0054]图10所示的偏置电路210A7是将偏置电路210A5的电阻312a_i作为叉指设置了多个 (N个)结构。[〇〇55] 偏置电路210A7例如在偏置控制电压VC1」为高电平、偏置控制电压VC1_2为低电平的情况下，晶体管800aj变为导通，晶体管8004_2变为截止。在该情况下，偏置电路210a?输出由偏置控制电压Vci_l、Vci_3及电阻值Rb1_1J(决定的偏置电流lBIASK(k= 1?N)。此外，例如在偏置控制电压VC1J为低电平、偏置控制电压VC1_2为高电平的情况下，晶体管800AJ变为截止，晶体管800a_2变为导通。在该情况下，偏置电路21〇A7输出由偏置控制电压Vci_2、Vci_3及电阻值如_2、1^」_1(决定的偏置电流1^1((1^=1?《。由此，能得到与偏置电路21041相同的效果。
[0056]图11是表示偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210A5相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，偏置电路210b也可以是相同的结构。
[0057] 偏置电路2 1 〇A8是偏置电路2 1 〇A5的变形例。偏置电路2 1 〇A8的串联连接的电阻 31 2a_1、31 2a_2与晶体管8 10a的发射极连接。而且，晶体管800a_i的漏极与电阻31 2a_2的一端连接，源极与电阻312a_2的另一端连接。此外，晶体管800a_2的漏极与电阻312a」的一端连接，源极与电阻31 2aj的另一端连接。[〇〇58] 偏置电路210as例如在偏置控制电压Vqj为高电平、偏置控制电压Vq_2为低电平的情况下，晶体管800aj变为导通，晶体管8004_2变为截止。在该情况下，偏置电路210a8输出由偏置控制电压Vci_l、Vci_3及电阻值Rbi_i决定的偏置电流Ibiasi。此外，例如在偏置控制电压 VC1J为低电平、偏置控制电压Vq_2为高电平的情况下，晶体管800aj变为截止，晶体管800a_2 变为导通。在该情况下，偏置电路2 l〇A8输出由偏置控制电压VC1_2、VC1_3&电阻值RB1_2决定的偏置电流Ibiasi。由此，能得到与偏置电路21 Oai相同的效果。
[0059]图12是表示偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210as相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，偏置电路210b也可以是相同的结构。
[0060] 偏置电路210A9是偏置电路210as的变形例。偏置电路210A9除了不具备偏置电路 21 〇A8的电阻31 〇A_2及晶体管800a_2这点以外，与偏置电路21 〇A8的结构相同。[0061 ]偏置电路210a9在例如偏置控制电压Vq」为高电平的情况下，晶体管800a」变为导通。在该情况下，偏置电路2 1 〇A9输出由偏置控制电压Vci_i及电阻值Rbi_i决定的偏置电流 Ibiasi。此外，在例如偏置控制电压Vci_i为低电平的情况下，晶体管800a_i变为截止。在该情况下，偏置电路21〇A9输出由偏置控制电压Vci_3及电阻值Rbi_1、Rbi_2决定的偏置电流Ibiasi。由此，能得到与偏置电路210m相同的效果。[〇〇62]图13是表示在放大用的晶体管200a是多指结构的情况下的偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路21 〇A7、21〇A9相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，在放大晶体管200b是多指结构的情况下的偏置电路210B也可以是相同的结构。
[0063]图13所示的偏置电路210aiq是将偏置电路210A9的电阻312a_i作为叉指设置了多个 (N个)的结构。
[0064]偏置电路210a1Q在例如偏置控制电压VC1J为高电平的情况下，晶体管800aj变为导通。在该情况下，偏置电路21 Oaiq输出由偏置控制电压Vci_i及电阻值Rbi_ij(决定的偏置电流 IBiASK(k= 1?N)。此外，在例如偏置控制电压VC1」为低电平的情况下，晶体管800a」变为截止。在该情况下，偏置电路21(^10输出由偏置控制电压￥(；1_3及电阻值1^1_2、1^1_1_1<决定的偏置电流Ibiask(k = 1?N)。由此，能得到与偏置电路21 〇Ai相同的效果。[〇〇65]图14是表示偏置电路21 0a的结构例的图。此外，在与偏置电路21 Oa1、21 〇A5相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，偏置电路210b也可以是相同的结构。[0〇66]图14所不的偏置电路21 Oaii具备晶体管300a_1、300a_2代替偏置电路21 〇A5的晶体管 800a—1、800a—2 〇[〇〇67]晶体管300a_i的集电极经由电阻312a_i与晶体管810a的发射极连接，发射极与晶体管200a连接。晶体管300a_2的集电极经由电阻31 2a_2与晶体管81 0a的发射极连接，发射极与晶体管200a连接。[〇〇68]偏置电路210aii通过偏置控制电压VC1J、VC1_2的控制，将晶体管300a_i，300a_2中的任意一个变为导通。此外，偏置电路21〇A11通过偏置控制电压VC1_3控制提供至晶体管300〇、 300a_2的电流。例如在偏置控制电压Vq」为高电平、偏置控制电压Vq_2为低电平的情况下，晶体管300a」变为导通，晶体管3004_2变为截止。在该情况下，偏置电路210An输出由偏置控制电压Vci_1、Vci_3及电阻值Rbi_i决定的偏置电流Ibiasi。此外，例如在偏置控制电压Vci_i为低电平、偏置控制电压Vq_2为高电平的情况下，晶体管300aj变为截止，晶体管300a_2变为导通。 在该情况下，偏置电路210A11输出由偏置控制电压Vc 1_2、Vc 1_3及电阻值Rb 1_2决定的偏置电流 Ibiasi。由此，能得到与偏置电路210A1相同的效果。
[0069]图15是表示偏置电路210a的结构例的图。此外，在与偏置电路210as相同的要素上标注相同的符号并省略说明。此外，偏置电路210b也可以是相同的结构。
[0070]偏置电路210A12是偏置电路210A8的变形例。偏置电路210A12具备晶体管300a_1、 300a_2代替偏置电路210as的晶体管800a_1、800a_2。晶体管300a_i的集电极与电阻312a_2的一端连接，发射极与电阻31 2a_2的另一端连接。此外，晶体管300a_2的集电极与电阻31 2aj的一端连接，发射极与电阻31 2aj的另一端连接。[0071 ]偏置电路210ai2例如在偏置控制电压Vci_i为尚电平、偏置控制电压Vci_2为低电平的情况下，晶体管300A」变为导通，晶体管30(^_2变为截止。在该情况下，偏置电路210a12输出由偏置控制电压Vci_1、Vci_3及电阻值Rbi_i决定的偏置电流Ibiasi。此外，例如在偏置控制电压 VC1J为低电平、偏置控制电压Vq_2为高电平的情况下，晶体管300aj变为截止，晶体管300a_2 变为导通。在该情况下，偏置电路21 0a12输出由偏置控制电压VC1_2、VC1_^电阻值RB1_2决定的偏置电流Ibiasi。由此，能得到与偏置电路21 Oai相同的效果。
[0072]上面是对本发明的示例性的实施方式进行了说明。功率放大模块113例如通过具备偏置电路210m?210a8、210A11、210a12，根据在第1动作方式(例如ET方式)时提供的偏置控制电压Vci_i与在第2动作方式(例如APT方式)时提供的偏置控制电压Vci_2,互补地切换两个晶体管的导通/截止，从而能够根据与动作方式对应的偏置控制电压及电阻值生成偏置电流。因而，在具有多个动作方式的功率放大模块中，能适当地控制偏置。[〇〇73]此外，功率放大模块113例如通过具备偏置电路210A5?21048、210411、210412，根据偏置控制电压化^与偏置控制电压VC1_2互补地切换两个晶体管的导通/截止，并且利用偏置控制电压VC1_3控制提供给这些晶体管的电流，从而能根据与动作方式对应的偏置控制电压及电阻值生成偏置电流。因而，在具有多个动作方式的功率放大模块中，能适当地控制偏置。
[0074]此外，功率放大模块113例如通过具备偏置电路210a9、210a1Q，利用在第1动作方式 (例如ET方式)时提供的偏置控制电压VC1」切换晶体管的导通/截止，并且利用偏置控制电压VC1_3控制提供给该晶体管的电流，从而能由与动作方式对应的偏置控制电压及电阻值生成偏置电流。因而，在具有多个动作方式的功率放大模块中，能适当地控制偏置。[〇〇75]上述说明的各实施方式用于方便理解本发明，并不用于限定并解释本发明。在不脱离本发明的思想的前提下，可以对本发明变更或改良，并且本发明的等同发明也包含在本发明内。即，本领域的技术人员在各实施方式上加以适当的设计变更，只要包含本发明的技术特征，也被包含在本发明的范围内。例如各实施方式具备的各要素及其配置、材料、条件、形状、尺寸等，不限于例示，能进行适当地变更。此外，各实施方式具备的各要素，能在技术上可能的范围内进行组合，这些组合只要包含本发明的技术特征也被包含在本发明的范围内。标号说明
[0076]100发送单元110基带部 111 RF部 112电源电路 113功率放大模块 114前端部 115天线200a、200a—k(k=l ?N)200b、300a—k(k=l ?N)、300a—l—k(k=l ?N)、300a—2—k(k=l ?N)、 300b—L300B—2、800a—1、800a—i—k(k=l ?N)、800a—2、800a—2—k(k=l ?N)、810a晶体管 210a、210ai ?210ai2、210b 偏置电路 220、221、222匹配电路 230a、230b电感器 240偏置控制电路310a—k(k=l ?N)、310b—L310B—2、312a—1、312a—i—k(k=l ?N)、312a—2、312a—2—k(k=l ?N)、 820a电阻
【主权项】
1.一种功率放大模块，其特征在于，包括:放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电 源电压，所述放大晶体管接受第1信号的输入，并输出放大所述第1信号后得到的第2信号； 以及偏置电路，该偏置电路向所述放大晶体管提供偏置电流，所述偏置电路包含:第1电阻；第1晶体管，该第1晶体管与所述第1电阻串联连接，并利用在所述第1动作方式时所提 供的第1偏置控制电压变为导通；第2电阻；以及第2晶体管，该第2晶体管与所述第2电阻串联连接，并利用在所述第2动作方式时所提 供的第2偏置控制电压变为导通。2.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块还包括偏置控制电路，该偏置控制电路输出所述第1偏置控制电压 和所述第2偏置控制电压。3.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述偏置电路还包括第3晶体管，该第3晶体管与所述第1晶体管及所述第2晶体管串联 连接，并利用在所述第1动作方式及所述第2动作方式时所提供的第3偏置控制电压变为导通。4.如权利要求3所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率放大模块还包括偏置控制电路，该偏置控制电路输出所述第1偏置控制电压、 所述第2偏置控制电压和所述第3偏置控制电压。5.—种功率放大模块，其特征在于，包括:放大晶体管，该放大晶体管被提供第1动作方式的第1电源电压或第2动作方式的第2电 源电压，所述放大晶体管接受第1信号的输入，并输出放大所述第1信号后得到的第2信号； 以及偏置电路，该偏置电路向所述放大晶体管提供偏置电流，所述偏置电路包含:第1电阻；第1晶体管，该第1晶体管与所述第1电阻串联连接，并利用在所述第1动作方式时所提 供的第1偏置控制电压变为导通；第2电阻，该第2电阻与所述第1电阻串联连接，并与所述第1晶体管并联连接；以及 第3晶体管，该第3晶体管与所述第1晶体管串联连接，并利用在所述第1动作方式及第2 动作方式时所提供的第3偏置控制电压变为导通。6.如权利要求5所述的功率放大模块，其特征在于，所述功率功率放大模块还包括偏置控制电路，该偏置控制电路输出所述第1偏置控制 电压及所述第3偏置控制电压。7.如权利要求1至6中任意一项所述的功率放大模块，其特征在于，所述第1动作方式是包络跟踪方式，所述第2动作方式是平均功率跟踪方式。
【文档编号】H03F1/02GK106026932SQ201610187685
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】近藤将夫, 松本秀俊
【申请人】株式会社村田制作所