为了提供一种高频功率放大器，通过在高频稳定以高频放大晶体管的温度补偿作用为特征的偏置电路的偏置电压，能够改进高频功率放大器的线性和效率，在偏置电源晶体管４１的基极与参考电位之间连接电容６１。因此可能抑制偏置电源晶体管４１的基极电压的变化，特别是当高频功率放大器在高输出时，并改进高频功率放大器的线性。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高频功率放大器，并且特别是涉及在无线LAN终端和移动便携式终端中使用的高频功率放大器。
技术介绍
作为高频特性优异的器件，异质结双极型晶体管(以下称为HBT)被用于高频功率放大器中。近来，为小型化无线LAN终端或移动便携式终端，包含多个HBT的高频功率放大器被集成到，例如包含高频放大晶体管和偏置电路的MMIC(微波单片IC)中。目的在于增强包括偏置电路的高频功率放大器特性的示例是在专利文献1中描述的高频功率放大器。图33示出该高频功率放大器的结构。在图33所示的电路中，偏置电源晶体管(bias supply transistor)41连接到高频功率放大晶体管31的基极。偏置电源晶体管41的基极连接由电阻51、52组成的用于提供偏置电压的偏置电路。而且，在偏置电源晶体管41和偏置电路的连接点与参考电位之间连接电容61。在高频功率放大器的输入端01与高频功率放大晶体管31之间、以及在输出端02与高频功率放大晶体管31之间，分别插入匹配电路11、12。在该电路配置中，高频功率放大晶体管31的基极的功率幅度(poweramplitude)在高输出工作中更大，使得偏置电源晶体管41在高频不稳定。就是说，高频放大晶体管的高频信号影响偏置电源晶体管41的基极电位。因此，横跨偏置电源晶体管41的基极与发射极的电压下降，并且提供给高频功率放大晶体管31的电流很可能减小。因此，随着高频功率放大晶体管31的输出振幅(output amplitude)趋于增大，工作点同时下降，并且高输出很可能导致增益压缩。利用图33中所示的电路，通过充电或放电电流，电容61即刻向偏置电源晶体管41的基极提供电流，以减小在施加到高频功率放大晶体管31的基极的电压中的、基于高频的下降，由此保持工作点并在增益压缩上具有有效的作用。然而，采用高频功率放大晶体管31或偏置电源晶体管41，由于在工作中的热量而引起的温度上升，导致用于最佳工作的基极-发射极电压的变化。如图33中所示的基于简单电阻电位分割设计的偏置电路不能补偿这种变化，并且晶体管的特性基本上随温度变化而变化。以温度补偿为特征的偏置电路的示例是在专利文献2中描述的高频功率放大器，其结构在图34中示出。参照图34，高频功率放大器包括高频功率放大晶体管31；第一温度补偿晶体管42，用于向高频功率放大晶体管31提供与施加到偏置电压提供端的电压相应的电流；以及第二温度补偿晶体管43，用于根据流过第一温度补偿晶体管的电流，校正从偏置电源晶体管41提供到高频功率放大晶体管31的偏置电流。电阻51、52和54用于调节偏置电流。数字01代表高频功率放大器的输入端，02代表高频功率放大器的输出端，21代表电源端子，以及22代表控制信号从外部输入的控制输入端。在该电路配置中，连接了偏置电路，其由温度补偿晶体管42和43、以及用于偏置调节的电阻52、54组成。这抑制了由输入电压的变化引起的放大器的偏置电流的变化。专利文献1日本专利No.3,377,675，说明书(第6页的附图4)专利文献2JP-A-2002-9558提供给电源的电压典型地是由调节器(regulator)稳定的电压，使得电压的变化宽度相对较小。例如，在提供了2.8V的电压，以及调节器的电压变化是5％的情况下，导致的电压宽度大约是从2.66V到2.94V的0.3V。然而，在由于某些原因没有由调节器给出稳定的电压的情况下，或者在调节的电压没有被提供到设备中的情况下，直接从作为电源的电池提供电力。这导致电压的更大的变化宽度。在图33中所示的相关技术的电路中，没有提供抵抗电源电压变化的稳定性，使得出现线性劣化的突出问题，该问题可归因于在高输出工作中电流的下降。在图34中所示的相关技术的电路中，在高输出工作中，从高频功率放大晶体管31到偏置电源晶体管41的高频信号泄漏，导致偏置电源晶体管的基极电位在高频变化，这导致线性劣化的问题。更准确的，在高频功率放大晶体管包括多级的情况下，基于由温度补偿晶体管42和43确定的偏置电压，与偏置电源晶体管41类似的偏置电源晶体管被安装在多级中，如图35中所示。在图35中，偏置电源晶体管41、44和47分别对应高频功率放大晶体管31、32和33安装。所有偏置电源晶体管使用偏置电路的偏置电压作为参考。采用这种配置，在温度补偿晶体管42的基极电位确定所有电路工作的参考电压的情况下，即偏置电压在高频变化，所有偏置电源晶体管和所有高频功率放大晶体管都受到影响。
技术实现思路
本专利技术考虑到相关技术情况已经完成。本专利技术的目的是提供一种高频功率放大器和通信设备，其能够通过防止温度补偿晶体管的基极电位在高频变化，改进其在高输出的线性。为了解决该目的，本专利技术提供一种高频功率放大器，包括放大晶体管；偏置电源晶体管，用于向放大晶体管提供与施加到偏置电压提供端的电压相应的偏置电流；第一温度补偿晶体管，用于流入与提供给偏置电压提供端的电压相应的电流；及第二温度补偿晶体管，用于通过校正提供到第一温度补偿晶体管的偏置电流，来补偿偏置电源晶体管的基极电压的温度特性。采用该配置，偏置电源晶体管的偏置电流被控制，使得不管电源电压的变化，放大晶体管的集电极电流将保持几乎恒定。在高输出时，可以在偏置电源晶体管的基极与地之间增加电容，作为抵抗从高频功率放大晶体管到偏置电源晶体管的高频信号泄漏的对策，由此改进在高输出的线性。为了改进与电源电压变化相反的稳定性，在偏置电源晶体管的基极与第一温度补偿晶体管的基极之间提供了电阻。通过在偏置电源晶体管的基极与该电路的参考电位之间增加电容，改进了在高输出的线性。在将电阻增加到该示例的情况下，高频信号经该电阻泄漏。同样在将电容增加到第二温度补偿晶体管的基极与参考电位之间的情况下，可能改进在高输出的线性。在包括经电阻连接到偏置电源晶体管基极的、第一温度补偿晶体管的电路中，通过在第一温度补偿晶体管的集电极与参考电位之间增加电容，可能改进线性。此外，串联连接电感与电容、连接二极管或并联连接二极管与电容，提供相同的优点。如上所述，根据本专利技术的高频功率放大器和通信设备，在高频稳定偏置电路的偏置电压是可能的，该偏置电路以高频功率放大晶体管的温度补偿作用为特征，特别是可以基本上改进在高输出的高频功率放大器和通信系统的线性。附图说明图1是示出根据本专利技术第一实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图2示出了根据本专利技术第一实施例的高频功率放大器的输入/输出特性依赖关系。图3是示出根据本专利技术第二实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图4是示出根据本专利技术第三实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图5是示出根据本专利技术第四实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图6是示出根据本专利技术第五实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图7是示出根据本专利技术第六实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图8是示出根据本专利技术第七实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图9是示出根据本专利技术第八实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图10是示出根据本专利技术第九实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图11是示出根据本专利技术第十实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图12是示出根据本专利技术第十一实施例的高频功率放大器的配置的电路图。图13是示出根据本专利技术第十二实施例的高频功率放本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种高频功率放大器，包括：偏置电源晶体管，用于向高频放大晶体管的基极提供偏置；偏置电路，用于向所述偏置电源晶体管的基极提供温度补偿的偏置电流；以及第一稳定元件，用于在高频稳定所述偏置电源晶体管的基极电位。
【技术特征摘要】
...
【专利技术属性】
技术研发人员：增田拓也，岩田基良，石原慎一郎，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。