功率放大模块制造技术

本发明专利技术提供一种能抑制温度变化引起的增益变动并能抑制电路规模增大的功率放大模块，其包括：第一双极晶体管，基极被输入无线电频率信号，从集电极输出放大信号；第二双极晶体管，与第一双极晶体管热耦合，基极被输入无线电频率信号，并且模拟第一双极晶体管的动作；第三双极晶体管，集电极被提供电源电压，基极被提供第一控制电压，从发射极向第一及第二双极晶体管的基极输出第一偏置电流；第一电阻器，第一端子被提供第二控制电压，第二端子与第二双极晶体管的集电极连接，在第二端子生成第三控制电压；以及第四双极晶体管，集电极被提供电源电压，基极被提供第三控制电压，从发射极向第一及第二双极晶体管的基极输出第二偏置电流。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及功率放大模块。
技术介绍
移动终端的无线通信方式有第二代移动通信系统(2G)、第3/4代移动通信系统(3G/4G)。在2G中，从移动终端连续地发送数据的突发动作时，要求无线电频率(RF：RadioFrequency)信号的功率根据标准所规定的波形特性发生变化。此外，在移动终端中，为了向基站发送RF信号，使用用于放大RF信号的功率的功率放大模块。因而，为了根据标准所规定的波形特性输出RF信号，要求抑制功率放大模块的增益变动。例如，在专利文献1的图3中，公开了一种无线电频率放大器，其目的在于抑制温度变化导致的增益变动。该无线电频率放大器具备功率晶体管Q1和尺寸为功率晶体管Q1的1/m的控制晶体管Qc。输入至功率晶体管Q1的基极的RF信号经由电阻器Rb/m及电阻器Rb，输入至控制晶体管Qc的基极。温度变化等引起的功率晶体管Q1的集电极电流的变化反映在控制晶体管Qc的集电极电流中。于是，通过根据控制晶体管Qc的集电极电流的变化控制差动放大器，从而控制提供至功率晶体管Q1的基极的偏置电流，由此抑制增益变动。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如上所述，在专利文献1公开的结构中，为了抑制温度变化引起的增益变动，用差动放大器控制偏置电流。因此，电路规模会变大。本专利技术是鉴于上述的问题而完成的，其目的是提供一种功率放大模块，该功率放大器能抑制温度变化引起的增益变动并且不会增大电路规模。解决技术问题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：第一双极晶体管，该第一双极晶体管在基极被输入无线电频率信号，从集电极输出将无线电频率信号放大后的放大信号；第二双极晶体管，该第二双极晶体管与第一双极晶体管热耦合，在基极被输入无线电频率信号，并且模拟所述第一双极晶体管的动作；第三双极晶体管，该第三双极晶体管在集电极被提供电源电压，在基极被提供第一控制电压，从发射极向第一及第二双极晶体管的基极输出第一偏置电流；第一电阻器，该第一电阻器在第一端子被提供第二控制电压，第二端子与第二双极晶体管的集电极连接，在第二端子生成与第二双极晶体管的集电极电流对应的第三控制电压；以及第四双极晶体管，该第四双极晶体管在集电极被提供电源电压，在基极被提供第三控制电压，从发射极向第一及第二双极晶体管的基极输出第二偏置电流。专利技术效果根据本专利技术，能提供一种功率放大模块，该功率放大器能抑制温度变化引起的增益变动并且能抑制电路规模的增大。附图说明图1是表示包含本专利技术的一个实施方式的功率放大模块的发送单元的结构例的图。图2是表示功率放大模块112的结构例的图。图3是表示放大电路200及偏置电路230的结构例、即放大电路200A及偏置电路230A的结构的图。图4是表示用于与本专利技术的实施方式比较的比较例的结构的图。图5是表示图4所示的比较例的模拟结果的图。图6是表示本实施方式的放大电路200A及偏置电路230A的模拟结果的图。图7是表示放大电路200及偏置电路230的结构例、即放大电路200B及偏置电路230B的结构的图。图8是表示放大电路200及偏置电路230的结构例、即放大电路200A及偏置电路230C的结构的图。图9是表示放大电路200及偏置电路230的结构例、即放大电路200A及偏置电路230D的结构的图。具体实施方式以下，参照附图对于本专利技术的一个实施方式进行说明。图1是表示包含本专利技术的一个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在例如移动电话等的移动通信设备上，用于向基站发送声音或数据等各种信号。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。如图1所示，发送单元100包括基带部110、RF部111、功率放大模块112、前端部113、以及天线114。基带部110调制声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)进行输出。IQ信号的频率为例如从数MHz至数10MHz左右。此外，基带部110输出用于控制功率放大模块112的增益的模式信号MODE。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至数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:IntermediateFrequency)信号，再基于IF信号生成RF信号。功率放大模块112将从RF部111输出的RF信号(RFIN)的功率放大到向基站发送所需的电平，并输出放大信号(RFOUT)。在功率放大模块112中，基于从基带部110提供的模式信号MODE决定偏置电流的电流量，以控制增益。前端部113对放大信号(RFOUT)进行滤波，对从基站接收到的接收信号进行开关等。从前端部113输出的放大信号经由天线114发送给基站。图2是表示功率放大模块112的结构例的图。如图2所示，功率放大模块112具备放大电路200、电感器210、偏置控制电路220、以及偏置电路230。放大电路200将RF信号(RFIN)放大，并输出放大信号(RFOUT)。此外，放大电路的级数不限于一级，也可以是两级以上。设置电感器210用于RF信号的隔离。经由电感器210向放大电路200提供电源电压Vcc。偏置控制电路220基于模式信号MODE输出用于控制偏置电流IBIAS的控制电压V1、V2。偏置电路230向放大电路200提供偏置电流IBIAS。此外，从偏置电流230输出的偏置电流的电流量由控制电压V1、V2进行控制。图3是表示图2所示的放大电路200及偏置电路230的结构例、即放大电路200A及偏置电路230A的结构的图。放大电路200A具备双极晶体管300、电容器301、以及电阻器302。双极晶体管300(第一双极晶体管)是例如异质结双极晶体管(HBT)。在双极晶体管300的基极，经由电容器301输入RF信号(RFIN)。在双极晶体管300的集电极，经由电感器210向其提供电源电压Vcc。双极晶体管300的发射极接地。此外，在双极晶体管300的基极，经由电阻器302(第二电阻器)向其提供偏置电流。而且，从双极晶体管300的集电极输出放大信号(RFOUT)。偏置电路230A具备双极晶体管310、311、312、313、314、电容器320、321、以及电阻器330、331、332、333。双极晶体管310～314分别是例如HBT。双极晶体管310(第二双极晶体管)是模拟双极晶体管300的动作的晶体管。在双极晶体管310的基极，经由电容器320输入RF信号(RFIN)。双极晶体管310的集电极与电阻器332连接。双极晶体管310的发射极接地。此外，在双极晶体管310的基极，经由电阻器330(第三电阻器)向其提供偏置电流。而且，双极晶体管310的集电极输出放大RF信号(RFIN)后的放大信号。即，双极晶体管310的集电极电流变为与RF信号(RFIN)对应的电平。此外，双极晶体管310的发射极面积可以比双极晶体管300的发射极面积更小。通过减小双极晶体管310的发射极面积，能降低偏置电路2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种功率放大模块，其特征在于，包括：第一双极晶体管，该第一双极晶体管在基极被输入无线电频率信号，从该第一双极晶体管的集电极输出将所述无线电频率信号放大后的放大信号；第二双极晶体管，该第二双极晶体管与所述第一双极晶体管热耦合，在该第二双极晶体管的基极被输入所述无线电频率信号，并且模拟所述第一双极晶体管的动作；第三双极晶体管，该第三双极晶体管在集电极被提供电源电压，在该第三双极晶体管的基极被提供第一控制电压，从该第三双极晶体管的发射极向所述第一双极晶体管及所述第二双极晶体管的基极输出第一偏置电流；第一电阻器，该第一电阻器的第一端子被提供第二控制电压，该第一电阻器的第二端子与所述第二双极晶体管的集电极连接，在该第一电阻器的所述第二端子生成与所述第二双极晶体管的集电极电流对应的第三控制电压；以及第四双极晶体管，该第四双极晶体管在集电极被提供所述电源电压，在该第四双极晶体管的基极被提供所述第三控制电压，从该第四双极晶体管的发射极向所述第一双极晶体管及所述第二双极晶体管的基极输出第二偏置电流。

【技术特征摘要】
2015.07.15 JP 2015-1414291.一种功率放大模块，其特征在于，包括：第一双极晶体管，该第一双极晶体管在基极被输入无线电频率信号，从该第一双极晶体管的集电极输出将所述无线电频率信号放大后的放大信号；第二双极晶体管，该第二双极晶体管与所述第一双极晶体管热耦合，在该第二双极晶体管的基极被输入所述无线电频率信号，并且模拟所述第一双极晶体管的动作；第三双极晶体管，该第三双极晶体管在集电极被提供电源电压，在该第三双极晶体管的基极被提供第一控制电压，从该第三双极晶体管的发射极向所述第一双极晶体管及所述第二双极晶体管的基极输出第一偏置电流；第一电阻器，该第一电阻器的第一端子被提供第二控制电压，该第一电阻器的第二端子与所述第二双极晶体管的集电极连接，在该第一电阻器的所述第二端子生成与所述第二双极晶体管的集电极电流对应的第三控制电压；以及第四双极晶体管，该第四双极晶体管在集电极被提供所述电源电压，在该第四双极晶体管的基极被提供所述第三控制电压，从该第四双极晶体管的发射极向所述第一双极晶体管及所述第二双极晶体管的基极输出第二偏置电流。2.如权利要求1所述的功率放大模块，其特征在于，所述第二双极晶体管的发射极面积比所述第一双极晶体管的发射极面积小。3.如权利要求1或2所述的功率放大模块，其特征在于，还包括：第二电阻器，该第二电阻器的第一端子与所述第三双极晶体管及所述第四双极晶体管的发射极连接，该第二电阻器的第二端子与所述第一双极晶体管的基极连接；以及第三电阻器，该第三电阻器的第一端子与所述第三双极晶体管及所述第四双极晶体管的发射极连接，该第三电阻器的第二端子与所述第二双极晶体管的基极连接，所述无线电频率信号被提供至所述第二电阻器的所述第二端子和所述第一双极晶体管的基极之间、以及所述第三电阻器的所述第二端子和所述第二双极晶体管的基极之间。4.如权利要求1或2所述的功率放大模块，其特征在于，还包括第四电阻器，该第四电阻器的第一端子与所述第三双极晶体管及所述第四双极晶体管的发射极连接，该第四电阻器的第二端子与所述第一双极晶体管及所述第二双极晶体管的基极连接，所述无线电频率信号被提供至所述第四电阻器的所述第二端子和所述第一双极晶体管及所述第二双极晶体管的基极之间。5.如权利要求1至4中任意一项所述的功率放大模块，其特征在于，还包括：第五电阻器、第五双极晶体管、以及第六双极晶体管，所述第五电阻器的第一端...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷昌俊，
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