偏置电流供给电路及放大电路制造技术

本发明专利技术提供一种偏置电流供给电路及具有该偏置电流供给电路的放大电路，使用双极晶体管构成，能对利用低电源电压工作的放大电路的集电极电流因温度变化引起的变动进行抑制。本发明专利技术实施例１涉及的偏置电流供给电路，其特征在于，具备：第１、第２双极晶体管，构成协作供给信号放大双极晶体管的基极偏置电流的２个射极跟随器；通常温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而增加的通常温度特性，将基极电流供给上述第１双极晶体管；及逆温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而减少的逆温度特性，将基极电流供给上述第２双极晶体管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及偏置电流供给电路及具备该偏置电流供给电路的放大电路，特别涉及使用双极晶体管构成的利用低电源电压工作的高效率高输出放大电路、及附加在该放大电路中的偏置电流供给电路。
技术介绍
使用双极晶体管构成、且利用低电源电压工作的高效率高输出放大电路，由于其集电极电流受温度变化的影响大，故由使用连接成二极管的双极晶体管构成的电流镜电路提供基极偏置电流。图11是现有的电流镜(current mirror)型基极偏置电流供给电路的第1例的电路图。图11所示的电流镜电路是构成最简单的电流镜型基极偏置电流供给电路，由在被供给控制电压Vcon的控制电位节点和地电位节点之间串联连接的电阻R和连接成二极管的双极晶体管Q构成，由电阻R与晶体管Q的集电极的连接节点OUT提供基极偏置电流。另一方面，具有大范围的输出动态范围和增益线性的高效率的放大器，通过将偏置条件设成B类以缩小无效电流(idle current)来实现，但实际上由于元件相互的电导系数的非线性，增益的变化引起的失真变大，所以通过将无效电流设定成某种程度的流动的AB类，来维持大的输出动态范围中增益的线性。使用双极晶体管构成的AB类放大电路，其平均集电极电流相应于输出电平的上升而增加，所以偏置电路也必须与此相对应来足够地提供平均基极电流的增加的量，但由图11所示的连接成二极管的双极晶体管构成的电流镜电路，不能提供足够的电流。在此，为了使输出阻抗下降，而广泛使用经由射极跟随器电路来提供基极电流的电流镜电路。图12是现有电流镜型基极偏置电流供给电路的第2例的电路图。图12所示的现有的电流镜型基极偏置电流供给电路，由在被供给控制电压Vcon的控制电位节点和地电位节点之间串联连接的电阻R1和连接成二极管的双极晶体管Q2、Q1、集电极连接在被供给电源电压Vcc的电源电位节点上且基极连接在晶体管Q2的集电极上的双极晶体管Q3、以及连接在晶体管Q3的发射极和地电位节点之间的电阻R2构成，由晶体管Q3的发射极与电阻R2的连接节点OUT供给基极偏置电流。但是，图12所示的现有的电流镜型基极偏置电流供给电路，由双极晶体管两级串联连接构成，所以如果控制电压Vcon不充分高于晶体管的导通电压Vbeon两倍的电压，则不能维持偏置电流对要求对应的温度变化的变动的补偿。然而，在便携式电话这种控制电压低的系统中，提高控制电压Vcc与技术进步的潮流相反，存在问题。特别是，如CDMA方式的通信系统那样，被要求在大范围的输出动态范围内线性工作的系统中，低输出时影响大的无效电流的由温度变化引起的变动成为问题。作为对上述问题的对策，提出了一种复合型偏置电流供给电路，附加了通过1级部分的导通电压Vbeon导通的晶体管。图13是现有电流镜型基极偏置电流供给电路的第3例的电路图。图13所示的现有的电流镜型基极偏置电流供给电路，由在被供给控制电压Vcon的控制电位节点和地电位节点之间顺序串联连接的电阻R1和连接成二极管的双极晶体管Q2、Q1、集电极连接在被供给电源电压Vcc的电源电位节点上且基极连接在晶体管Q2的集电极上的双极晶体管Q4、连接在控制电位节点和晶体管Q4的发射极之间的电阻R2、连接在晶体管Q4的发射极和地电位节点之间的连接成二极管的双极晶体管Q3构成，由晶体管Q4的发射极与晶体管Q3的集电极的连接节点供给基极偏置电流。基极偏置电流经由扼流电感线圈L供给RF信号放大双极晶体管(用于放大RF信号的双极晶体管)RFTr的基极。晶体管RFTr连接在电源电位节点和地电位节点之间，输入RF信号RFin经由电容器C输入晶体管RFTr的基极，输出RF信号RFout从晶体管RFTr的集电极输出。图14是表示使用图13示出的现有的电流镜型基极偏置电流供给电路的情况的、RF信号放大双极晶体管的集电极偏置电流与控制电压Vcon的温度特性的曲线图。具体而言，曲线T1、T2、T3分别表示环境温度90℃、30℃、-30℃的温度特性。使用图13所示的现有的电流镜型基极偏置电流供给电路的情况，当将控制电压Vcon设定成例如2.8V这样的低电压时，RF信号放大双极晶体管的集电极偏置电流在环境温度为-30℃、30℃、90℃下分别为27mA、35mA、45mA。与使用图12示出的现有的电流镜型基极偏置电流供给电路的情况相比较，该电流变动幅度缩小并改善。但是，在使用图13所示的现有的电流镜型基极偏置电流供给电路的情况下，为了降低输出阻抗，需要足够的电流流过晶体管Q4，所以，还不能说电流变动幅度被充分缩小。而且，由于偏置电流供给电路的输出阻抗低，故RF信号向偏置电流供给电路泄漏，所以如图13所示，在偏置电流供给电路的输出节点和RF信号放大双极晶体管RFTr之间，用于阻止RF信号的扼流电感线圈L是必要不可少的。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题点而提出来的，其目的在于提供一种偏置电流供给电路及具有该偏置电流供给电路的放大电路，使用双极晶体管构成，能对利用低电源电压工作的线性高效率高输出放大电路的集电极电流因温度变化引起的变动进行抑制。根据本专利技术实施例1涉及的偏置电流供给电路的基本构成，其特征在于，具备第1、第2双极晶体管，构成协作供给信号放大双极晶体管的基极偏置电流的2个射极跟随器；通常温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而增加的通常温度特性，将基极电流供给上述第1双极晶体管；及逆温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而减少的逆温度特性，将基极电流供给上述第2双极晶体管。根据本专利技术实施例1涉及的偏置电流供给电路的基本构成的其他观点，其特征在于，具备第1双极晶体管和电阻，在电源电位节点和地电位节点之间顺序串联连接；第2双极晶体管，与上述第1双极晶体管并联连接；通常温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而增加的通常温度特性，被供给控制电压并工作对供给上述第1双极晶体管的基极电流进行控制；及逆温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而减少的逆温度特性，被供给上述控制电压并工作对供给上述第2双极晶体管的基极电流进行控制；从共用连接的上述第1和第2双极晶体管的发射极，供给信号放大双极晶体管的基极偏置电流。根据本专利技术实施例1涉及的偏置电流供给电路的具体构成，其特征在于，具备第1、第2双极晶体管，在电源电位节点和地电位节点之间顺序串联连接；第3双极晶体管和第1连接成二极管的双极晶体管，在电源电位节点和地电位节点之间顺序串联连接；第1电阻，连接在控制电位节点与上述第1双极晶体管的基极之间；第4双极晶体管，集电极与上述第1双极晶体管的基极连接，基极与上述第2双极晶体管和上述第1连接成二极管的双极晶体管的基极共用连接，发射极与地电位节点连接；第5双极晶体管，连接在电源电位节点和上述第1双极晶体管的发射极之间；第2电阻，连接在控制电位节点和上述第5双极晶体管的基极之间；第3电阻和第6双极晶体管，在上述第5双极晶体管的基极和地电位节点之间顺序串联连接；第7双极晶体管，连接在电源电位节点和上述第6双极晶体管的基极之间；第4电阻，连接在上述第7双极晶体管的发射极和地电位节点之间；第5电阻，连接在控制电位节点和上述第7双极晶体管的基极之间；及第2、3连接成二极管的双极晶体管，在上述第7双极晶体管的基极和地电位节点之间顺序串联连接。根据本专利技术实施例2涉及的偏置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种偏置电流供给电路，其特征在于，具备：第１、第２双极晶体管，构成协作供给信号放大双极晶体管的基极偏置电流的２个射极跟随器；通常温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而增加的通常温度特性，将基极电流供给上述第１双极晶体管；及 逆温度特性电路，具有电流供给量随温度上升而减少的逆温度特性，将基极电流供给上述第２双极晶体管。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：栗山保彦，
申请(专利权)人：株式会社东芝，
类型：发明
国别省市：JP[日本]