功率放大模块制造技术

本发明专利技术提供一种功率放大模块，提高了功率放大模块的线性。功率放大模块包括：无线频率放大电路，该无线频率放大电路具有放大并输出输入信号的放大电路、以及用于使该放大电路向工作点偏置的射极跟随器型的偏置电路；以及恒电压生成电路，该恒电压生成电路根据第一基准电压生成施加在构成偏置电路的晶体管的基极侧上的第一恒电压以及施加在该晶体管的集电极侧上的第二恒电压。

【技术实现步骤摘要】
功率放大模块
本专利技术涉及功率放大模块。
技术介绍
在移动电话等移动通信设备中，使用了功率放大模块来对发送给基站的无线频率（ＲＦ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ：射频）信号的功率进行放大。在这种功率放大模块中，除了对RF信号进行放大的放大电路以外，还包含用于使构成该放大电路的晶体管向工作点偏置的偏置电路。现有技术文献专利文献专利文献1：日本专利特开平11－330866号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题图25是表示放大电路和偏置电路的通常结构的图。放大电路2501对输入到基极的RF信号（ＲＦIN）进行放大，并输出放大后的RF信号（ＲＦOUT）。偏置电路2502用于使构成放大电路2501的晶体管2503向工作点偏置，成为射极跟随器型的结构。如图25所示，通常，大多对构成偏置电路2502的晶体管2504的基极侧直接施加被控制为规定电平的恒电压ＶREF，而对该晶体管2504的集电极侧直接施加电池电压ＶBAT等电源电压。然而，在上述移动电话等移动通信设备中，为了提高通信速度，需要功率放大模块具有较高的线性。然而，移动通信设备的电池电压ＶBAT会在例如3V到5V左右的范围内产生较大变动。若将这种电池电压ＶBAT施加到晶体管2504的集电极侧，则偏置电路2502的偏置输出会因电池电压ＶBAT的变动而变动。并且，放大电路2501的增益会伴随偏置输出的变动而变动，引起线性的下降。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提高功率放大模块的线性。解决技术问题所采用的技术方案本专利技术的一个方面所涉及的功率放大模块包括：无线频率放大电路，该无线频率放大电路具有放大并输出输入信号的放大电路、以及用于使该放大电路向工作点偏置的射极跟随器型的偏置电路；以及恒电压生成电路，该恒电压生成电路根据第一基准电压生成施加在构成偏置电路的晶体管的基极侧上的第一恒电压以及施加在该晶体管的集电极侧上的第二恒电压。专利技术效果根据本专利技术，能提高功率放大模块的线性。附图说明图1是表示作为本专利技术的一个实施方式的包含有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的结构的一个示例的图。图3是表示恒电压生成电路的结构的一个示例的图。图4是表示RF放大电路的结构的一个示例的图。图5是表示恒电压生成电路的结构的另一个示例的图。图6是表示温度T与电压ＶT的关系的一个示例的图。图7是表示温度特性补偿电路的结构的一个示例的图。图8是表示电流ＩT的变化的一个示例的图。图9是表示以二次变化特性使基准电压ＶT变化时的温度特性补偿电路的结构的一个示例的图。图10是表示电流Ｉt3与电流Ｉ3的关系的一个示例的图。图11是表示电流Ｉht0的变化的一个示例的图。图12是表示电流Ｉht1与电流ＩT的关系的一个示例的图。图13是表示以二次变化特性进行变化的电压ＶT的一个示例的图。图14是表示以二次变化特性使基准电压ＶT变化时的温度特性补偿电路的结构的另一个示例的图。图15是表示电流Ｉht2的变化的一个示例的图。图16是表示电流Ｉht2与电流ＩT的关系的一个示例的图。图17是表示温度特性补偿电路的结构的另一个示例的图。图18是用于说明正温度特性及负温度特性的图。图19是表示二次修正电路的温度特性的一个示例的图。图20是表示以n次变化特性进行变化的电压ＶT的一个示例的图。图21是表示以两级来构成放大级的功率放大模块的结构的一个示例的图。图22是表示以两级来构成放大级的功率放大模块中、对提供给各级的恒电压进行单独控制的结构的一个示例的图。图23是表示对提供给各级的恒电压进行单独控制时的、恒电压生成电路的结构的一个示例的图。图24是表示与多频带相对应的功率放大模块的结构的一个示例的图。图25是表示放大电路和偏置电路的通常结构的图。具体实施方式下面，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包含有功率放大模块的发送单元的结构例的图。发送单元100例如用于在移动电话等移动通信设备中向基站发送音频、数据等各种信号。另外，移动通信设备还包括用于从基站接收信号的接收单元，但这里省略说明。如图1所示，发送单元100包括调制部101、发送功率控制部102、功率放大模块103、前端部104、以及天线105而构成。调制部101基于ＨＳＵＰＡ（ＨｉｇｈＳｐｐｅｄＵｐｌｉｎｋＰａｃｋｅｔＡｃｃｅｓｓ：高速上行链路分组接入）、ＬＴＥ（ＬｏｎｇＴｅｒｍＥｖｏｌｕｔｉｏｎ：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高频（ＲＦ：ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ(射频)）信号。RF信号例如为数百MHz到数GHz左右。发送功率控制部102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：ＡｄａｐｔｉｖｅＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌ）而生成。例如，基站能通过测定来自移动通信设备的接收信号，从而向移动通信设备发送APC信号，作为用于将移动通信设备的发送功率调整到合适水平的命令。功率放大模块103将由发送功率控制部102输出的RF信号（ＲＦIN）的功率放大到发送给基站所需的水平，并输出放大信号（ＲＦOUT）.前端部104对放大信号进行滤波、并对从基站接收的接收信号进行开关等。从前端部104输出的放大信号经由天线105发送到基站。图2是表示功率放大模块103的结构的一个示例的图。如图2所示，功率放大模块103包括恒电压生成电路201、RF放大电路202、以及匹配电路（ＭＮ：ＭａｔｃｈｉｎｇＮｅｔｗｏｒｋ：匹配网络）203。此外，RF放大电路202包括偏置电路211、放大电路212、以及匹配电路213。在图2所示的结构中，恒电压生成电路201及RF放大电路202形成在不同的基板上。例如，可以使用ＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳＦｉｅｌｄ－ＥｆｆｅｃｔＴｒａｎｓｉｓｔｏｒ：MOS场效应晶体管）来构成恒电压生成电路201，使用异质结双极晶体管（ＨＢＴ）等双极型晶体管来构成RF放大电路202。在使用HBT作为RF放大电路202的情况下，可以使用例如ＳｉＧｅ、ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ等作为构成HBT的基板的材料。另外，也可以将恒电压生成电路201和RF放大电路202形成在同一基板上。恒电压生成电路201根据电池电压ＶBAT生成提供给偏置电路211的恒电压ＶREFB，ＶREFC。偏置电路211利用由恒电压生成电路201提供的恒电压ＶREFB，ＶREFC，使构成放大电路212的晶体管向工作点偏置。放大电路212对所输入的RF信号（ＲＦIN）进行放大，并输出放大信号ＲＦOUT。另外，设置于放大电路212前后的匹配电路213、203用于使输入输出的阻抗匹配，例如使用电容器、电感器来构成。对构成功率放大模块103的、恒电压生成电路201和RF放大电路202的结构例进行说明。图3是表示恒电压生成电路201的结构的一个示例的图。如图3所示，可以使用带隙电路301、运算放大器302、303、电阻304～307、以及电容器308来构成恒电压生成电路201。带隙电路301根据电池电压ＶBAT等电源电压来生成与温度、电源电压的变动无关的带隙基准电压ＶBG。基准电压ＶBG例如为1.2V左右。运算放大器302和电阻304、305构成非反转放大电路，以和电阻304、3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大模块，包括：无线频率放大电路，该无线频率放大电路具有放大并输出输入信号的放大电路、以及用于使该放大电路向工作点偏置的射极跟随器型的偏置电路；以及恒电压生成电路，该恒电压生成电路根据第一基准电压生成施加在构成所述偏置电路的晶体管的基极侧上的第一恒电压、以及施加在该晶体管的集电极侧上的第二恒电压。

【技术特征摘要】
2013.03.05 JP 2013-0429081.一种功率放大模块，包括：无线频率放大电路，该无线频率放大电路具有放大并输出输入信号的放大电路、以及用于使该放大电路向工作点偏置的射极跟随器型的偏置电路；以及恒电压生成电路，该恒电压生成电路根据第一基准电压生成施加在构成所述偏置电路的晶体管的基极侧上的第一恒电压、以及施加在该晶体管的集电极侧上的第二恒电压，所述恒电压生成电路包括：温度特性补偿电路，该温度特性补偿电路根据所述第一基准电压生成第二基准电压，该第二基准电压根据与所述偏置电路的所述晶体管的基极侧相连的二极管的温度特性而变化；以及电压生成电路，该电压生成电路生成与所述第二基准电压相对应的所述第一及第二恒电压。2.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述恒电压生成电路包含根据电源电压生成所述第一基准电压的带隙电路。3.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述温度特性补偿电路包括：生成恒电流的恒电流生成电路；生成根据温度而变化的调整电流的调整电流生成电路；以及电流电压转换电路，该电流电压转换电路将根据所述恒电流及所述调整电流而得到的输出电流转换为所述第二基准电压。4.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述温度特性补偿电路以二次以上的变化特性使所述第二基准电压变化。5.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述放大电路包含放大并输出所述输入信号的第一放大电路、以及对来自所述第一放大电路的输出信号进行放大并输出的第二放大电路，所述偏置电路包含用于使所述第一放大电路向工作点偏置的射极跟随器型的第一偏置电路、以及用于使所述第二放大电路向工作点偏置的射极跟随器型的第二偏置电路，所述第一恒电压施加给构成所述第一偏置电路的晶体管的基极侧、以及构成所述第二偏置电路的晶体管的基极侧，所述第二恒电压施加给构成所述第一偏置电路的晶体管的集电极侧、以及构成所述第二偏置电路的晶体管的集电极侧。6.如权利要求1所述的功率放大模块，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：萩泽弘，樱井智，
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