功率放大电路制造技术

本发明专利技术提供一种抑制了输出信号的时间响应的功率放大器。功率放大电路具备：第1晶体管，在基极输入第1信号，对所述第1信号进行放大，从集电极输出第2信号；和偏置电路，向第1晶体管的基极供给偏置电流，偏置电路包含：第2晶体管，向第1晶体管的基极供给偏置电流；第3晶体管，基极与第2晶体管的基极连接，集电极与第2晶体管的集电极连接；和第4晶体管，基极与第3晶体管的发射极连接，集电极与第2晶体管的发射极连接，抽出偏置电流的至少一部分。

【技术实现步骤摘要】
功率放大电路
本专利技术涉及功率放大电路。
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：RadioFrequency，射频)信号的功率而使用功率放大电路。在功率放大电路中，作为放大元件，使用异质结双极晶体管(HBT：HeterojunctionBipolarTransistor)等双极晶体管。在双极晶体管中，已知若使基极-发射极间电压恒定地进行驱动，则伴随着温度上升而集电极电流逐渐增加。若由于集电极电流的增加而消耗功率增加，则元件的温度上升，由此，可能产生集电极电流进一步增加这样的正反馈(热失控)。因而，在功率放大电路使用双极晶体管的情况下，要求抑制双极晶体管的热失控。例如，在专利文献1中公开了如下的功率放大电路，即，具备：功率放大器，包含双极晶体管；和偏置电路，向双极晶体管的基极供给偏置电流。偏置电路包含：发射极跟随晶体管，向双极晶体管的基极供给偏置电流；和由二极管构成的偏置电压供给电路，向该发射极跟随晶体管的基极供给偏置电压。包含于偏置电压电路的二极管和双极晶体管热耦合。由此，双极晶体管中的温度分布的均匀性提高。在先技术文献专利文献专利文献1：日本特开2017-112588号公报在功率放大器(双极晶体管)的输出功率的时间响应波形中，伴随着向作为偏置电路的一部分的发射极跟随晶体管的基极输入的电流的上升，功率放大器(双极晶体管)发热，温度开始上升。如上所述，包含于偏置电路的二极管与功率放大器(双极晶体管)热耦合，因此二极管的温度也同样地逐渐上升。此时，流过二极管的电流也随着温度上升而缓慢地逐渐增加。由此，发射极跟随晶体管的基极电流随着时间而减少，双极晶体管的基极电流也随着时间而缓慢地减少。在此，如果双极晶体管的电流放大率固定，则集电极电流也随着时间而缓慢地减少。然而，双极晶体管的电流放大率根据温度而劣化。因而，集电极电流与基极电流相比较，急剧地减少。功率放大器的增益与集电极电流成比例。因而，从功率放大器的输出端子获得的输出信号的功率也会随着时间而急剧地减少。
技术实现思路
专利技术要解决的课题本专利技术是鉴于这样的情况而作的，其目的在于，提供一种抑制了输出信号的时间响应的功率放大器。用于解决课题的手段本专利技术的一个方式涉及的功率放大电路具备：第1晶体管，在基极输入第1信号，对所述第1信号进行放大，从集电极输出第2信号；和偏置电路，向第1晶体管的基极供给偏置电流，偏置电路包含：第2晶体管，向第1晶体管的基极供给偏置电流；第3晶体管，基极与第2晶体管的基极连接，集电极与第2晶体管的集电极连接；和第4晶体管，基极与第3晶体管的发射极连接，集电极与第2晶体管的发射极连接，抽出偏置电流的至少一部分。专利技术效果根据本专利技术，能够抑制功率放大器的输出信号的时间响应。附图说明图1是示出本专利技术的第1实施方式涉及的功率放大电路100A的结构的图。图2A是示出功率放大电路100A的布局的一例的图。图2B是示出功率放大电路100A的布局的另一例的图。图3A是用于说明功率放大电路100A的动作的图。图3B是用于说明功率放大电路100A的动作的图。图3C是用于说明功率放大电路100A的动作的图。图3D是用于说明功率放大电路100A的动作的图。图3E是用于说明功率放大电路100A的动作的图。图4是示出本专利技术的第2实施方式涉及的功率放大电路100B的结构的图。图5A是示出功率放大电路100B的布局的一例的图。图5B是示出功率放大电路100B的布局的另一例的图。附图标记说明100A、100B...功率放大电路，110...偏置电路，120...电压供给电路，Q1～5...双极晶体管，D1、D2...二极管，R1～3...电阻器，C1...电容器。具体实施方式以下，参照附图对本专利技术的实施方式进行说明。(另外，在各图中，标注相同附图标记的部分具有相同或同样的结构。)[第1实施方式](1)结构图1是示出本专利技术的第1实施方式涉及的功率放大电路100A的结构的图。功率放大电路100A例如是在便携式电话等移动体通信设备中用于放大向基站发送的RF信号的功率的集成电路。如图1所示，功率放大电路100A具备双极晶体管Q1(第1晶体管)、偏置电路110、电阻器R3、以及电容器C1。双极晶体管Q1(第1晶体管)在集电极通过未图示的电感器被供给电源电压Vcc，在基极通过电容器C1被供给RF信号RFin(第1信号)，发射极被接地。此外，在双极晶体管Q1的基极，通过电阻器R3被供给偏置电压或者偏置电流。由此，从双极晶体管Q1的集电极输出放大信号RFout(第2信号)。偏置电路110是用于向双极晶体管Q1供给偏置电流的电路。偏置电路110具备双极晶体管Q2(第2晶体管)、Q3(第3晶体管)、Q4(第4晶体管)、电压供给电路120、以及电阻器R2。双极晶体管Q2(第2晶体管)在集电极被供给电池电压Vbat，在基极从电压供给电路120被供给电压。此外，双极晶体管Q2从发射极通过电阻器R3向双极晶体管Q1的基极供给偏置电流Ibb，并且，向双极晶体管Q4的集电极供给电流IA。电压供给电路120基于控制电流Ibias(输入到控制端子的电流)来控制双极晶体管Q2的基极电压。具体地，电压供给电路120具备二极管D1以及二极管D2。二极管D1、D2被串联连接，二极管D1的阳极与双极晶体管Q2的基极连接，二极管D2的阴极被接地。电容器C2与二极管D1、D2并联地连接。此外，在二极管D1的阳极，通过电阻器R1被供给控制电流Ibias。由此，在二极管D1的阳极，生成与二极管D1、D2的正向电压相应的电压(第1电压)，该电压被供给至双极晶体管Q2的基极。该电压根据二极管D1、D2的正向电压的特性，伴随着温度的上升而下降。电容器C2为了使由电压供给电路120供给的电压稳定而设置。另外，如图1所示那样，二极管D1、D2分别能够以将双极晶体管的基极和集电极连接的结构来实现二极管。一般地，有时将该电路结构称为二极管连接。双极晶体管Q3(第3晶体管)是进行与双极晶体管Q2相似的动作的元件。双极晶体管Q3与双极晶体管Q2同样地，在集电极被供给电池电压Vbat，在基极从电压供给电路120被供给电压(第1电压)。此外，双极晶体管Q3从发射极向双极晶体管Q4的基极供给偏置电流IB。双极晶体管Q4(第4晶体管)是用于抽出从双极晶体管Q2的发射极向双极晶体管Q1的基极流动的电流的一部分的元件。双极晶体管Q4通过电阻器R2在集电极从双极晶体管Q2被供给电流IA，在基极从双极晶体管Q3被供给电流IB，发射极被接地。即，从双极晶体管Q2的发射极流出的电流，一部分成为通过电阻器R3流向双极晶体管Q1的基极的偏置电流Ibb，另一部分成为通过电阻器R2流向双极晶体管Q4的集电极的电流IA。另外，电阻器R2防止双极晶体管Q1的偏置电流I本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种功率放大电路，具备：/n第1晶体管，在基极输入第1信号，对所述第1信号进行放大，从集电极输出第2信号；和/n偏置电路，向所述第1晶体管的基极供给偏置电流，/n所述偏置电路包含：/n第2晶体管，向所述第1晶体管的基极供给偏置电流；/n第3晶体管，基极与所述第2晶体管的基极连接，集电极与所述第2晶体管的集电极连接；和/n第4晶体管，基极与所述第3晶体管的发射极连接，集电极与所述第2晶体管的发射极连接，抽出所述偏置电流的至少一部分。/n

【技术特征摘要】
20190527 JP 2019-0986821.一种功率放大电路，具备：
第1晶体管，在基极输入第1信号，对所述第1信号进行放大，从集电极输出第2信号；和
偏置电路，向所述第1晶体管的基极供给偏置电流，
所述偏置电路包含：
第2晶体管，向所述第1晶体管的基极供给偏置电流；
第3晶体管，基极与所述第2晶体管的基极连接，集电极与所述第2晶体管的集电极连接；和
第4晶体管，基极与所述第3晶体管的发射极连接，集电极与所述第2晶体管的发射极连接，抽出所述偏置电流的至少一部分。


2.根据权利要求1所述的功率放大电路，其中，
所述第4晶体管与所述第1晶体管热耦合。


3.根据权利要求2所述的功率放大电路，其中，
所述第4晶体管与形成有所述第1晶体管的矩形区域相邻地配置。


4.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：本多悠里，播磨史生，户谷光广，
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