功率放大器制造技术

技术编号:13275587 阅读:49 留言:0更新日期:2016-05-19 01:10
改善进行大输出时的功率放大器的功率附加效率。功率放大器包括:第一电容器,该第一电容器的一端输入有无线频率信号;第一晶体管,该第一晶体管的基极与第一电容器的另一端相连,对无线频率信号进行方法;偏置电路,该偏置电路向第一晶体管的基极提供偏置;以及第二电容器,该第二电容器的一端与第一晶体管的基极相连接,另一端与第一晶体管的发射极相连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率放大器
技术介绍
在便携式电话等移动体通信设备中,为了放大向基站发送的无线频率(RF =Rad1Frequency)信号的功率,而使用功率放大器(Power Amplifier) ο例如,在专利文献I中揭示了具有多个单元结构的功率放大器。各单元结构中包括:放大用的晶体管、及向该晶体管的基极提供偏置的偏置电路。 现有技术文献专利文献专利文献1:日本专利特开2011-130066号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题如专利文献I所揭示那样,一般的结构中向放大用的晶体管的基极提供偏置,但是若输出电平增大,则从偏置电路流向放大用晶体管的基极的电流增大,功率附加效率(PAE:Power Added Efficiency)降低。本专利技术是鉴于上述情况而完成的,其目的在于改善进行大输出时的功率放大器的功率附加效率。 用于解决问题的手段本专利技术的一个方面的功率放大器包括:第一电容器,该第一电容器的一端输入有无线频率信号;第一晶体管,该第一晶体管的基极与第一电容器的另一端相连,对无线频率信号进行放大;偏置电路,该偏置电路向第一晶体管的基极提供偏置;以及第二电容器,该第二电容器的一端与第一晶体管的基极相连接,另一端与第一晶体管的发射极相连接。 专利技术效果根据本专利技术能改善进行大输出时的功率放大器的功率附加效率。【附图说明】图1是表示包含本专利技术的一实施方式的功率放大模块的发送单元的结构例的图。图2是表不功率放大器160的结构的一个例子即功率放大器160A的结构的图。 图3是表示将晶体管200的基极.发射极间接合作为单纯的二极管,以方波形式表现输入信号的功率放大器160A的简化等效电路的图。 图4是表示二极管的电压Vb-电流Ib特性的图。 图5是表示二极管的电压Vb-电容C特性的图。 图6是表示电压VB〈导通电压Vi3n的情况下的等效电路的图。 图7是表示电压Vb多导通电压V.的情况下的等效电路的图。 图8是表不电压Vb的波形的一个例子的图。 图9是表示能用于功率放大器160的单元结构的结构的一个例子的图。 图10是表示并联连接有多个单元结构300的功率放大器160B的结构的图。 图11是表示电容器210的电容值CeuT= 0.4pF、电容器240的电容值Cadd= 0.0lpF的情况下的模拟结果的图。 图12是表示电容器210的电容值CeuT= 0.4pF、电容器240的电容值Cadd= IpF的情况下的模拟结果的图。 图13是表示功率放大器160B中的电容器240的电容值Cadd和功率附加效率之间的关系的一个例子的模拟结果的图。 图14是表示电容器210的电容值CeuT= L4pF、电容器240的电容值Cadd= 0.0lpF的情况下的模拟结果的图。 图15是表示电容器210的电容值CeuT= 1.4pF、电容器240的电容值Cadd= IpF的情况下的模拟结果的图。 图16是表示使用二极管来构成电容器240的例子的图。【具体实施方式】下文中参照【附图说明】本专利技术的一个实施方式。图1是表示包含本专利技术的一实施方式的功率放大模块的发送单元的结构例的图。发送单元100在例如便携式电话等移动体通信设备中用于向基站发送音频、数据等各种信号。此外,移动体通信设备也具备用于从基站接收信号的接收单元,但此处省略说明。如图1所示,发送单元100包括调制部110、功率放大模块120、前端部130、及天线140。调制部110基于GSM(注册商标)标准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信号例如为数百MHz到数GHz左右。功率放大模块120将RF信号(Pin)的功率放大至发送至基站所需的电平,输出放大信号(P.)。功率放大模块120例如能由二级的功率放大器构成。具体而言,如图1所示,功率放大模块120能包括功率放大器150、160及匹配电路(MN =Matching Network) 170、180、190。功率放大器150是初级(驱动级)的放大器,对所输入的RF信号进行放大并输出。功率放大器160是次级(功率级)的放大器,对所输入的RF信号进行放大并输出。匹配电路170、180、190是用于对电路间的阻抗进行匹配的电路,使用电容器、电感器来构成。此外,构成功率放大器模块120的功率放大器的级数并不限于二级,可以是一级,也可以是三级以上。前端部130对放大信号进行滤波、切换至从基站接收到的接收信号等。从前端部130输出的放大信号能通过天线140发送至基站。图2是表示功率放大器160的结构的一个例子即功率放大器160A的结构的图。功率放大器160A包括NPN晶体管(以下简称为(晶体管))200、电容器210、偏置电路220、电感器230、及电容器240。晶体管200 (第一晶体管)是例如异质结双极晶体管(HBT =Heterojunct1nBipolar Transistor)。晶体管200通过电感器230将电源电压Vee提供给集电极,通过电容器210向基极输入RF信号(RFin),发射极接地。另外,从偏置电路220向晶体管220的基极提供偏置。晶体管200对输入至基极的RF信号进行放大,从集电极输出放大信号(RF.)。电容器210 (第一电容器)的一端输入有RF信号,另一端与晶体管200的基极相连接。电容器210截断RF信号的DC分量,并输出至晶体管200的基极。偏置电路220包括晶体管250、电阻260、270、电容器280、及二极管290、291。晶体管250(第二晶体管)中,向集电极提供电池电压Vbat,通过电阻260向基极提供偏置控制电压VroNT,发射极与电阻270的一端相连接。电阻260的一端施加有偏置控制电压VraNT,另一端与晶体管250的基极相连接。电阻270 (第一电阻)的一端与晶体管250的发射极相连接,另一端与晶体管200的基极相连接。电容器280的一端与晶体管250的基极相连接,另一端接地。二极管290、291串联连接,二极管290的阳极与晶体管250的基极相连接,二极管291的阴极接地。偏置电路220基于偏置控制电压Vaw来对晶体管200的基极输出偏置电流Ibias。此外,电容器280能减小输入到晶体管250的基极的噪音。另外,二极管290、291能相对于偏置控制电压Vaw的偏差抑制晶体管250的基极电压的变动。电感器230的一端施加有电源电压Va,另一端与晶体管200的集电极相连接。电源电压Vee是例如由调节器所生成的规定电平的电压。电容器240 (第二电容器)例如是M頂(Metal Insulator Metal:金属-绝缘层-金属)电容。电容器240的一端与晶体管200的基极相连接,另一端与晶体管200的发射极相连接。电容器240的电容器Cadd例如与晶体管200截止时的电容值大致相等。电容器240设计为用于改善进行大输出时的功率放大器160A的功率附加效率。首先,说明功率放大器160A中未设置有电容器240的情况下的动作。为了进行说明,如图3所示那样简化功率放大器160A的结构。图3中,着眼于基极电流,晶体管200的基极.发射极间接合单纯地用二极管D来进行表示。此外,为了进行简化,将通过电阻270来施加偏置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大器,其特征在于,包括:第一电容器,该第一电容器的一端输入有无线频率信号;第一晶体管,该第一晶体管的基极与所述第一电容器的另一端相连,对所述无线频率信号进行放大;偏置电路,该偏置电路向所述第一晶体管的基极提供偏置;以及第二电容器,该第二电容器的一端与所述第一晶体管的基极相连接,另一端与所述第一晶体管的发射极相连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:渡边一雄田中聪林范雄杉浦一真
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

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