(57)【要約】      （修正有）【課題】簡易な構成で複数の増幅素子に対して適切なバイアス電圧を供給できるバイアス回路を提供する。【解決手段】バイアス回路２０は、第１増幅素子５及び第２増幅素子６を含む増幅器４へバイアス電圧を供給するバイアス回路であって、増幅器の周囲温度に応じてバイアス電圧を変化させる電圧可変部（ダイオード２１）と、電圧可変部により変化されたバイアス電圧を第１増幅素子及び第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部（可変抵抗器２２）を備えている。【選択図】図１
2020010095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器へバイアス電圧を供給するバイアス回路であって、
前記増幅器の周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる電圧可変部と、
前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、
を備えている
バイアス回路。
【請求項２】
前記第１増幅素子に供給される前記バイアス電圧、及び前記第２増幅素子に供給される前記バイアス電圧の少なくとも一方を調整するための調整部をさらに備えている
請求項１に記載のバイアス回路。
【請求項３】
前記調整部は、前記第１増幅素子に供給される前記バイアス電圧、及び前記第２増幅素子に供給される前記バイアス電圧のいずれか一方を調整するように設けられ、
前記供給部は、前記第１増幅素子に供給される前記バイアス電圧と、前記第２増幅素子に供給される前記バイアス電圧との比が所定値で一定となるように、前記他方のバイアス電圧を供給する
請求項２に記載のバイアス回路。
【請求項４】
前記供給部は、前記第１増幅素子へ前記バイアス電圧を供給する第１供給回路と、前記第２増幅素子へ前記バイアス電圧を供給する第２供給回路と、を備え、
前記電圧可変部は、前記周囲温度と、前記周囲温度に応じた前記バイアス電圧の変化との関係が登録されたテーブルを有し、前記テーブルに基づき、前記第１供給回路及び前記第２供給回路により供給される前記バイアス電圧を前記周囲温度に応じて変化させる
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のバイアス回路。
【請求項５】
前記調整部は、前記バイアス電圧を補正するための補正情報と、前記テーブルとに基づいて、前記バイアス電圧を変化させる
請求項４に記載のバイアス回路。
【請求項６】
前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子は、同型の増幅素子である
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のバイアス回路。
【請求項７】
前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子は、１つのチップ上に実装されている
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のバイアス回路。
【請求項８】
第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器と、
前記増幅器へバイアス電圧を供給するバイアス回路と、を備え、
前記バイアス回路は、
前記増幅器の周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる電圧可変部と、
前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、
を備えている
増幅回路。
【請求項９】
第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器の周囲温度に応じてバイアス電圧を変化させる電圧可変部と、前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、を備えたバイアス回路の製造方法であって、
前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のいずれか一方の温度特性を補償するための前記周囲温度と前記バイアス電圧の変化との関係を予め求める第１ステップと、
前記周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる際に、前記第１ステップで求めた前記周囲温度と前記バイアス電圧の変化との関係に従うように前記電圧可変部の設定を行うステップと、
を含むバイアス回路の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バイアス回路、増幅回路、及びバイアス回路の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、無線通信等において用いられる増幅回路には、ゲート端子にバイアス電圧を供給するバイアス回路が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−９５５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
増幅回路には、多段に接続される等、複数の増幅素子を備えたものがある。
複数の増幅素子を備えた増幅回路では、一般に、複数の増幅素子それぞれにバイアス回路が設けられている。
さらに、バイアス回路は、温度によって変動する増幅素子の特性を補償するために、バイアス電圧を変化させる補償回路を備えていることがある。
【０００５】
つまり、従来の複数の増幅素子を備えた増幅回路では、複数の増幅素子それぞれに、増幅素子の温度補償を行うための補償回路を備えたバイアス回路が設けられており、煩雑な構成となっていた。
【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な構成で複数の増幅素子に対して適切なバイアス電圧を供給できる技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
一実施形態であるバイアス回路は、第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器へバイアス電圧を供給するバイアス回路であって、前記増幅器の周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる電圧可変部と、前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、を備えている。
【０００８】
また、他の実施形態に係る増幅回路は、第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器と、前記増幅器へバイアス電圧を供給するバイアス回路と、を備え、前記バイアス回路は、前記増幅器の周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる電圧可変部と、前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、を備えている。
【０００９】
また、他の実施形態である製造方法は、第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器の周囲温度に応じてバイアス電圧を変化させる電圧可変部と、前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、を備えたバイアス回路の製造方法であって、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のいずれか一方の温度特性を補償するための前記周囲温度と前記バイアス電圧の変化との関係を予め求める第１ステップと、前記周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる際に、前記第１ステップで求めた前記周囲温度と前記バイアス電圧の変化との関係に従うように前記電圧可変部の設定を行うステップと、を含む。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な構成で複数の増幅素子に対して適切なバイアス電圧を供給できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る増幅回路の構成を示す回路図である。
【図２】図２は、第２実施形態に係る増幅回路の構成を示す回路図である。
【図３】図３は、制御部３１の機能ブロック図の一例を示す図である。
【図４Ａ】図４Ａは、周囲温度と、ゲートバイアス電圧の変化との関係が登録された補償テーブルの一例を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、オフセット値テーブルの一例を示す図である。
【図５】図５は、第３実施形態に係る増幅回路の構成を示す回路図である。
【図６】図６は、第１実施形態に係る変形例を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
［実施形態の説明］
最初に実施形態の内容を列記して説明する。
（１）一実施形態であるバイアス回路は、第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器へバイアス電圧を供給するバイアス回路であって、前記増幅器の周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる電圧可変部と、前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、を備えている。
【００１３】
上記構成のバイアス回路によれば、電圧可変部によるバイアス電圧の変化を増幅器の温度特性を補償し得るように設定すれば、増幅器の温度特性を補償するように周囲温度に応じて変化するバイアス電圧を第１増幅素子及び第２増幅素子のそれぞれへ供給することができ、第１増幅素子及び第２増幅素子それぞれに増幅素子の温度補償を行うための補償回路を設ける必要がない。この結果、簡易な構成で複数の増幅素子に対して温度補償がなされた適切なバイアス電圧を供給することができる。
【００１４】
（２）上記バイアス回路において、前記第１増幅素子に供給される前記バイアス電圧、及び前記第２増幅素子に供給される前記バイアス電圧の少なくとも一方を調整するための調整部をさらに備えていることが好ましい。
この場合、第１増幅素子及び第２増幅素子の個体差によって生じるバイアス電圧の誤差を調整部の調整によって抑制することができる。
【００１５】
（３）前記調整部は、前記第１増幅素子に供給される前記バイアス電圧、及び前記第２増幅素子に供給される前記バイアス電圧のいずれか一方を調整するように設けられ、前記供給部は、前記第１増幅素子に供給される前記バイアス電圧と、前記第２増幅素子に供給される前記バイアス電圧との比が所定値で一定となるように、前記他方のバイアス電圧を供給するように構成してもよい。
例えば、第１増幅素子及び前記第２増幅素子が１つのチップ上に実装されている場合、第１増幅素子と第２増幅素子とは同様の温度特性を有しているので、一方のバイアス電圧を調整可能としつつ、一方のバイアス電圧と、他方のバイアス電圧との比が所定値で一定となるように構成することができる。
【００１６】
（４）上記バイアス回路において、前記供給部は、前記第１増幅素子へ前記バイアス電圧を供給する第１供給回路と、前記第２増幅素子へ前記バイアス電圧を供給する第２供給回路と、を備え、前記電圧可変部は、前記周囲温度と、前記周囲温度に応じた前記バイアス電圧の変化との関係が登録されたテーブルを有し、前記テーブルに基づき、前記第１供給回路及び前記第２供給回路により供給される前記バイアス電圧を前記周囲温度に応じて変化させるように構成されていてもよい。
この場合、１つのテーブルによって、第１増幅素子及び第２増幅素子のそれぞれに対して温度補償されたバイアス電圧を供給することができる。
【００１７】
（５）上記バイアス回路において、前記調整部は、前記バイアス電圧を補正するための補正情報と、前記テーブルとに基づいて、前記バイアス電圧を変化させるように構成してもよい。
この場合、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子の個体差によって生じるバイアス電圧の誤差を補正情報による補正によって抑制することができる。
【００１８】
（６）上記バイアス回路において、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子は、同型の増幅素子であることが好ましい。
（７）また、上記バイアス回路において、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子は、１つのチップ上に実装されていることが好ましい。
【００１９】
（８）他の実施形態に係る増幅回路は、第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器と、前記増幅器へバイアス電圧を供給するバイアス回路と、を備え、前記バイアス回路は、前記増幅器の周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる電圧可変部と、前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、を備えている。
【００２０】
（９）また、他の実施形態である製造方法は、第１増幅素子及び第２増幅素子を含む増幅器の周囲温度に応じてバイアス電圧を変化させる電圧可変部と、前記電圧可変部により変化された前記バイアス電圧を前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のそれぞれへ供給する供給部と、を備えたバイアス回路の製造方法であって、前記第１増幅素子及び前記第２増幅素子のいずれか一方の温度特性を補償するための前記周囲温度と前記バイアス電圧の変化との関係を予め求める第１ステップと、前記周囲温度に応じて前記バイアス電圧を変化させる際に、前記第１ステップで求めた前記周囲温度と前記バイアス電圧の変化との関係に従うように前記電圧可変部の設定を行うステップと、を含む。
【００２１】
［実施形態の詳細］
以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
【００２２】
〔第１実施形態について〕
図１は、第１実施形態に係る増幅回路１の構成を示す回路図である。この増幅回路１は、無線通信装置に搭載され、無線周波数の送受信信号（ＲＦ信号）の増幅を行う。
増幅回路１は、入力端子２に与えられるＲＦ信号（入力信号）を増幅し、出力端子３から出力する。
【００２３】
図１に示すように、増幅回路１は、増幅器４を備えている。増幅器４は、第１増幅素子５と、第２増幅素子６とを備えた多段増幅器を構成している。増幅器４は、図示しない回路基板を備えている。第１増幅素子５及び第２増幅素子６は前記回路基板上に実装されている。
入力端子２と、第１増幅素子５のゲート端子５ａとは、線路７を介して接続されている。
また、第１増幅素子５のドレイン端子５ｂと、第２増幅素子６のゲート端子６ａとは、線路８によって接続されている。
また、第２増幅素子６のドレイン端子６ｂと、出力端子３とは、線路９によって接続されている。
これにより、入力端子２に与えられるＲＦ信号は、増幅器４（第１増幅素子５及び第２増幅素子６）によって増幅され、増幅されたＲＦ信号（出力信号）を出力端子３から出力する。
【００２４】
なお、線路７，８，９それぞれには、直流成分を遮断するコンデンサが接続されている。
また、ドレイン端子５ｂが接続された端子５ｃ、及びドレイン端子６ｂが接続された端子６ｃは、図示しないドレイン電源に接続されており、ドレイン−ソース間電圧が印加される。
【００２５】
第１増幅素子５は、例えば、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いた高電子移動度トランジスタ（ＨＥＭＴ：Ｈｉｇｈ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｍｏｂｉｌｉｔｙ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）である。また、第２増幅素子６も、窒化ガリウム（ＧａＮ）を用いたＨＥＭＴである。このように、本実施形態では、第１増幅素子５と第２増幅素子６について、同型の増幅素子を用いている。ここで、同型の増幅素子とは、本実施形態の第１増幅素子５と第２増幅素子６との関係のように、互いに同じ半導体を用いかつ互いに同じ型（例えば、ＨＥＭＴや、ＦＥＴ等）の増幅素子をいう。
【００２６】
本実施形態の増幅回路１は、さらに、バイアス回路２０を備えている。
バイアス回路２０は、増幅器４（第１増幅素子５及び第２増幅素子６）へゲートバイアス電圧を供給する。
バイアス回路２０は、複数（図例では２つ）のダイオード２１と、複数の可変抵抗器２２（２２ａ，２２ｂ）とを備えている。
【００２７】
バイアス回路２０の電圧供給端子２３には、バイアス電圧用の電源（図示せず）が接続される。電圧供給端子２３には前記電源により電圧Ｖｓが印加される。
【００２８】
複数の可変抵抗器２２は、電圧供給端子２３と、複数のダイオード２１に繋がる分岐部２４との間に互いに並列に接続されている。
複数の可変抵抗器２２のうち第１可変抵抗器２２ａの可変端子２２ａ１は、線路７に接続されている。
また、複数の可変抵抗器２２のうち第２可変抵抗器２２ｂの可変端子２２ｂ１は、線路８に接続されている。
【００２９】
複数のダイオード２１は直列に接続されており、一方のダイオード２１のカソード側が分岐部２４に接続されている。また、他方のダイオード２１のアノード側は接地（され０ボルトと）されている。また、複数のダイオード２１は、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の周囲温度の変化に追従するように、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の近傍に配置されている。
【００３０】
バイアス回路２０は、前記電源から供給（印加）される電圧Ｖｓを、第１可変抵抗器２２ａと、複数のダイオード２１とによって可変可能分圧し、分圧した電圧を第１増幅素子５へのゲートバイアス電圧Ｖｇ１として供給する。
同様に、バイアス回路２０は、前記電源から供給される電圧Ｖｓを、第２可変抵抗器２２ｂと、複数のダイオード２１とによって可変可能に分圧し、分圧した電圧を第２増幅素子６へのゲートバイアス電圧Ｖｇ２として供給する。
つまり、分圧した電圧を第１増幅素子５へ供給する第１可変抵抗器２２ａと、同じく分圧した電圧を第２増幅素子６へ供給する第２可変抵抗器２２ｂとは、ゲートバイアス電圧を第１増幅素子５及び第２増幅素子６のそれぞれへ供給する供給部を構成する。
【００３１】
なお、電圧Ｖｓは、複数のダイオード２１に対して順方向の電圧が印加されるように設定される。
ここで、順方向の電圧が印加されたダイオード２１の立ち上がり電圧は、周囲温度の上昇に伴って低下する。
よって、周囲温度が上昇すると、ダイオード２１の抵抗値が減少し、ダイオード２１によって分圧されるゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２は増加する。逆に、周囲温度が低下すると、ダイオード２１の抵抗値が増加し、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２は減少する。
【００３２】
第１増幅素子５及び第２増幅素子６は、ゲート電圧、ドレイン電圧が一定であるとしても、周囲温度の上昇に伴って利得や飽和電力が減少するという特性を有している。
バイアス回路２０の複数のダイオード２１は、上述したように、周囲温度の上昇によってゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を増加させ、周囲温度の低下によってゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を減少させる。
【００３３】
これによって、バイアス回路２０は、周囲温度が上昇したとしても、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を増加させて第１増幅素子５及び第２増幅素子６の利得や飽和電力の減少を抑制するといったように、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の温度特性を補償することができる。
このように、複数のダイオード２１は、増幅器４の周囲温度に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を変化させる電圧可変部を構成している。
【００３４】
なお、複数のダイオード２１が周囲温度に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を変化させる際における、周囲温度と、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２の変化との関係は、以下のように設定される。すなわち、第１増幅素子５及び第２増幅素子６のいずれか一方の温度特性を補償するための周囲温度とゲートバイアス電圧の変化との関係を予め測定等によって求めておき、予め測定等によって取得した関係を実現することができるように複数のダイオード２１の組み合わせ等の設定を行う。
【００３５】
ここで、同型の増幅素子であれば、互いに温度特性が類似する。よって、上述の第１増幅素子５及び第２増幅素子６を用いた増幅回路１を量産する場合、複数のダイオード２１の設定については、量産される増幅回路１それぞれに対して、同じ設定を用いることができる。
【００３６】
また、第１可変抵抗器２２ａは、複数のダイオード２１との間で電圧Ｖｓを分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇ１を可変としている。同様に、第２可変抵抗器２２ｂも、複数のダイオード２１との間で電圧Ｖｓを分圧して得られるゲートバイアス電圧Ｖｇ２を可変としている。つまり、第１可変抵抗器２２ａ、及び第２可変抵抗器２２ｂは、複数のダイオード２１により変化されたゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を調整する調整部を構成する。
【００３７】
第１可変抵抗器２２ａ及び第２可変抵抗器２２ｂは、増幅回路１の製造段階において、それぞれ個別に適切な抵抗値となるように設定される。
第１可変抵抗器２２ａの抵抗値を設定する場合、第２増幅素子６をピンチオフ状態として、ドレイン−ソース間電圧を印加し、第１可変抵抗器２２ａを調整することでゲートバイアス電圧Ｖｇ１を変化させる。第１可変抵抗器２２ａによってゲートバイアス電圧Ｖｇ１を変化させるのと同時に、ドレイン電流を測定し、ドレイン電流が予め定められた規定値となるように、第１可変抵抗器２２ａの抵抗値を設定する。
第２可変抵抗器２２ｂも、第１増幅素子５をピンチオフ状態として、第１可変抵抗器２２ａと同様に調整される。
【００３８】
これにより、バイアス回路２０の第１可変抵抗器２２ａ及び第２可変抵抗器２２ｂの抵抗値は、規定のドレイン電流が流れるようなゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２となるように設定される。
【００３９】
このように、本実施形態のバイアス回路２０は、第１可変抵抗器２２ａ及び第２可変抵抗器２２ｂを有するので、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の個体差によって最適なゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２に差が生じたとしても、第１可変抵抗器２２ａ及び第２可変抵抗器２２ｂを調整することで第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれに適切なゲートバイアス電圧を印加し、両増幅素子におけるＲＦ特性の個体差を抑制する事ができる。
【００４０】
上記構成のバイアス回路２０によれば、増幅器４の温度特性を補償するように周囲温度に応じて変化するゲートバイアス電圧を第１増幅素子５及び第２増幅素子６のそれぞれへ供給することができるので、第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれに増幅素子の温度補償を行うための補償回路を設ける必要がない。この結果、簡易な構成で複数の増幅素子に対して温度補償がなされた適切なゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を供給することができる。
【００４１】
なお、本実施形態では、第１可変抵抗器２２ａと、第２可変抵抗器２２ｂとが、ゲートバイアス電圧を第１増幅素子５及び第２増幅素子６のそれぞれへ供給する供給部を構成するとともに、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を調整する調整部を構成する場合を例示したが、前記電源から供給される電圧Ｖｓをゲートバイアス電圧Ｖｇ１に分圧する分圧回路と、電圧Ｖｓをゲートバイアス電圧Ｖｇ２に分圧する分圧回路とが並列に接続されている場合、これら分圧回路によって供給部を構成することができる。さらに、両分圧回路の後段に第１可変抵抗器２２ａ及び第２可変抵抗器２２ｂを接続した場合、第１可変抵抗器２２ａ及び第２可変抵抗器２２ｂが調整部を構成する。
【００４２】
〔第２実施形態について〕
図２は、第２実施形態に係る増幅回路１の構成を示す回路図である。
本実施形態は、バイアス回路２０が、複数のデジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ：Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｎａｌｏｇ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３０と、制御部３１とを備えて構成されている点において、第１実施形態と相違する。
【００４３】
図２に示すように、複数のデジタル−アナログ変換器３０（以下、ＤＡＣ３０ともいう）のうち、第１ＤＡＣ３０ａ（第１供給回路）は、出力端子が線路７に接続されており、第１増幅素子５へバイアス電圧Ｖｇ１を供給する。
また、第２ＤＡＣ３０ｂ（第２供給回路）は、出力端子が線路8に接続されており、第２増幅素子６へバイアス電圧Ｖｇ２を供給する。
【００４４】
また、バイアス回路２０は、温度センサ３２を備えている。温度センサ３２は、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の近傍に配置されており、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の周囲温度を検出し、その出力を制御部３１へ与える。
【００４５】
図３は、制御部３１の機能ブロック図の一例を示す図である。
制御部３１は、ＣＰＵ等からなる処理部４０と、メモリやハードディスクからなる記憶部４１とを備えたコンピュータにより構成されている。記憶部４１には、後述する処理を実行するために必要なプログラム等がインストールされている。制御部３１が有する後述の機能は、処理部４０が前記プログラム等を実行することによって実現される。
図３に示すように、処理部４０は、電圧可変部４０ａと、調整部４０ｂと、ドライバ４０ｃとを機能的に有している。
【００４６】
電圧可変部４０ａは、温度センサ３２から与えられる出力によって得られる第１増幅素子５及び第２増幅素子６の周囲温度に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を変化させる機能を有している。
調整部４０ｂは、電圧可変部４０ａが出力するゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を求めるための電圧変化値にオフセット値を加算することで、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を設定する機能を有している。つまり、調整部４０ｂは、オフセット値によってゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を調整する機能を有している。
ドライバ４０ｃは、第１ＤＡＣ３０ａ及び第２ＤＡＣ３０ｂを制御する機能を有している。ドライバ４０ｃは、電圧可変部４０ａ及び調整部４０ｂによって設定されたゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を第１ＤＡＣ３０ａ及び第２ＤＡＣ３０ｂに出力させるように第１ＤＡＣ３０ａ及び第２ＤＡＣ３０ｂを制御する。
ドライバ４０ｃ、第１ＤＡＣ３０ａ、及び第２ＤＡＣ３０ｂは、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を第１増幅素子５及び第２増幅素子６のそれぞれへ供給する供給部を構成する。
【００４７】
記憶部４１には、周囲温度と、その周囲温度に応じたゲートバイアス電圧の変化との関係が登録された補償テーブルが記憶されている。
図４Ａは、周囲温度と、ゲートバイアス電圧の変化との関係が登録された補償テーブルの一例を示す図である。
図４Ａに示すように、補償テーブル３３には、周囲温度と、ゲートバイアス電圧の電圧変化値とが互いに対応付けて登録されている。
制御部３１は、補償テーブル３３を参照して、周囲温度に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を変化させる。
【００４８】
また、記憶部４１には、ゲートバイアス電圧のオフセット値が登録されたオフセット値テーブル３４が記憶されている。
図４Ｂは、オフセット値テーブル３４の一例を示す図である。
オフセット値は、第１増幅素子５へのゲートバイアス電圧Ｖｇ１及び第２増幅素子６へのゲートバイアス電圧Ｖｇ２それぞれに対応して登録されている。
オフセット値は、第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれに設定される値であり、電圧変化値に加算されることで各増幅素子に対して適正なゲートバイアス電圧となるように設定された値である。つまり、オフセット値は、各増幅素子に応じて適正なゲートバイアス電圧を得るための補正情報を構成する。
【００４９】
電圧可変部４０ａは、補償テーブル３３を参照して電圧変化値を取得する。電圧可変部４０ａが電圧変化値を取得すると、調整部４０ｂは、オフセット値テーブル３４を参照し、電圧変化値にオフセット値を加算することで、周囲温度に応じたゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を求める。
【００５０】
これにより、制御部３１は、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を補正することができ、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の個体差によって最適なゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２に差が生じたとしても、オフセット値を適切に設定（補正）することで、第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれに適切なゲートバイアス電圧を印加し、両増幅素子におけるＲＦ特性の個体差を抑制する事ができる。
【００５１】
周囲温度に応じたゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を求めた制御部３１は、第１増幅素子５へゲートバイアス電圧Ｖｇ１が供給されるように第１ＤＡＣ３０ａを制御する。また、制御部３１は、第２増幅素子６へゲートバイアス電圧Ｖｇ２が供給されるように第２ＤＡＣ３０ｂを制御する。
【００５２】
このように本実施形態では、補償テーブル３３及びオフセット値テーブル３４を用いて第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれのゲートバイアス電圧Ｖｇ１、Ｖｇ２を求め、供給することができる。
例えば、複数の増幅素子それぞれに、当該増幅素子の温度補償を行うための補償回路を備えている場合、複数の増幅素子それぞれに補償テーブルを用意する必要がある。
これに対して、本実施形態では、１つの補償テーブル３３によって、第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれに対して温度補償されたゲートバイアス電圧を供給することができる。
なお、本実施形態では、電圧可変部４０ａ及び調整部４０ｂが補償テーブル３３及びオフセット値テーブル３４を用いてゲートバイアス電圧Ｖｇ１、Ｖｇ２を求める場合を示したが、補償テーブル３３に予めオフセット値テーブル３４の値を反映させ、電圧可変部４０ａがゲートバイアス電圧Ｖｇ１、Ｖｇ２を求めるように構成してもよい。
【００５３】
本実施形態において、補償テーブル３３及びオフセット値テーブル３４の各値は、増幅回路１の製造段階において登録される。
補償テーブル３３に登録されるゲートバイアス電圧の電圧変化値は、第１増幅素子５及び第２増幅素子６、又はこれらと同型の増幅素子を用い、周囲温度に対して適切に補償可能な電圧変化値を予め測定等によって求めておく。このようにして予め求めておいた電圧変化値を、周囲温度に対応付けて補償テーブル３３へ登録する。
これにより、予め測定等によって求めた周囲温度とゲートバイアス電圧の変化との関係を実現することができるように補償テーブル３３を設定することができる。
【００５４】
ここで、同型の増幅素子であれば、互いに温度特性が類似する。よって、上述の第１増幅素子５及び第２増幅素子６を用いた増幅回路１を量産する場合、補償テーブル３３の設定については、量産される増幅回路１それぞれに対して、同じ設定を用いることができる。
【００５５】
ゲートバイアス電圧Ｖｇ１に対応するオフセット値を設定する場合、第２増幅素子６をピンチオフ状態として、所定の周囲温度においてドレイン−ソース間電圧を印加し、第１可変抵抗器２２ａを調整することでゲートバイアス電圧Ｖｇ１を変化させる。第１可変抵抗器２２ａによってゲートバイアス電圧Ｖｇ１を変化させるのと同時に、ドレイン電流を測定し、ドレイン電流が予め定められた規定値となるような、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１を、前記所定の周囲温度における電圧変化値を考慮して求める。
ゲートバイアス電圧Ｖｇ２に対応するオフセット値も、第１増幅素子５をピンチオフ状態として、同様に求められる。
【００５６】
上記のように各値を求めることにより、補償テーブル３３及びオフセット値テーブル３４を用いる制御部３１は、規定のドレイン電流が流れるようなゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を供給するように各ＤＡＣ３０ａ，３０ｂを制御する。
【００５７】
上述のゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を求める処理は、例えば、第１増幅素子５と第２増幅素子６とが、１つのチップ（ダイ）上に設けられている場合、より簡略化することができる。
第１増幅素子５及び第２増幅素子６を同じゲート電圧で動作させる場合、第１増幅素子５及び第２増幅素子６は、１つのチップ上に設けられていることから、その特性はほぼ同一であり、第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれのオフセット値は同じ値になる。
【００５８】
よって、この場合、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１に対応するオフセット値、又ゲートバイアス電圧Ｖｇ２に対応するオフセット値のいずれか一方を求めれば、他方を求める必要がなく、上述のゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を求める処理を、より簡略化することができる。
【００５９】
〔第３実施形態について〕
図５は、第３実施形態に係る増幅回路１の構成を示す回路図である。
本実施形態は、第１増幅素子５と、第２増幅素子６とが１つのチップ（ダイ）上に設けられている点、及び、第１可変抵抗器２２ａに代えて、ゲートバイアス電圧Ｖｇ２を分圧してゲートバイアス電圧Ｖｇ１を得る分圧回路２７とを備えている点において、第１実施形態と相違する。
【００６０】
本実施形態のバイアス回路２０は、バイアス電圧用の電源から供給される電圧Ｖｓを、第２可変抵抗器２２ｂと、複数のダイオード２１とによって可変可能に分圧し、分圧した電圧を第２増幅素子６へのゲートバイアス電圧Ｖｇ２として供給する。
よって、バイアス回路２０は、周囲温度の変化に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ２を変化させ、第２増幅素子６の温度特性を補償する。
【００６１】
分圧回路２７は、ゲートバイアス電圧Ｖｇ２を所定の分圧比で分圧し、分圧した電圧をゲートバイアス電圧Ｖｇ１として第１増幅素子５へ供給する。
本実施形態では、第１増幅素子５は第２増幅素子６のゲート電圧よりも低い値で動作させるように構成されている。分圧回路２７の分圧比は、第１増幅素子５のゲート電圧と、第２増幅素子６のゲート電圧との比率に応じて設定される。
【００６２】
バイアス回路２０は、ゲートバイアス電圧Ｖｇ２を分圧した電圧をゲートバイアス電圧Ｖｇ２として第２増幅素子６へ供給することで、周囲温度の変化に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ２を変化させ、第２増幅素子６の温度特性を補償する。
【００６３】
また、ゲートバイアス電圧Ｖｇ２を分圧した電圧が第１増幅素子５へ与えられる。よって、第２可変抵抗器２２ｂによるゲートバイアス電圧Ｖｇ２の調整は、ゲートバイアス電圧Ｖｇ１を調整することになる。
【００６４】
ここで、第１増幅素子５及び第２増幅素子６は１つのチップ上に設けられているので、その特性はほぼ同一であり、第１増幅素子５と第２増幅素子６との間で個体差はほぼないと言える。
このため、第２可変抵抗器２２ｂの抵抗値は、増幅素子５，６のうち、一方の増幅素子を適切に動作させるゲートバイアス電圧を決定できれば他方の増幅素子におけるゲートバイアス電圧も一意に決定できる。
このように、第１増幅素子５及び第２増幅素子６は１つのチップ上に設けられていれば、第１増幅素子５及び第２増幅素子６に供給されるゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２のうち、一方を調整するための可変抵抗器によって、両増幅素子５，６に最適なゲートバイアス電圧を印加し、両増幅素子におけるＲＦ特性の個体差を抑制する事ができる。
【００６５】
このように、本実施形態では、第１増幅素子５及び第２増幅素子６は、１つのチップ上に実装されていることから同様の温度特性を有している。
このため、第２可変抵抗器２２ｂは、ゲートバイアス電圧Ｖｇ２を調整し、分圧回路２７は、第１増幅素子５に供給されるゲートバイアス電圧Ｖｇ１と、第２増幅素子に供給されるゲートバイアス電圧Ｖｇ２との比が所定の分圧比で一定となるように分圧することができる。つまり、本実施形態における供給部は、調整部としての第２可変抵抗器２２ｂと、分圧回路２７とにより構成される。
【００６６】
〔その他〕
なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
例えば、上記各実施形態では、バイアス回路２０が第１増幅素子５及び第２増幅素子６のそれぞれに対してゲートバイアス電圧を供給する場合を例示したが、バイアス回路２０は、より多数の増幅素子に対してゲートバイアス電圧を供給するように構成してもよい。
【００６７】
また、上記各実施形態では、第１増幅素子５及び第２増幅素子６が同型の増幅素子である場合、及び第１増幅素子５及び第２増幅素子６が１つのチップ上に設けられた場合を例示したが、例えば、第１増幅素子５及び第２増幅素子６が同型の増幅素子でない場合であっても、互いに特性が類似していれば、バイアス回路２０は、第１増幅素子５及び第２増幅素子６それぞれにゲートバイアス電圧を供給することができる。
【００６８】
また、上記各実施形態のバイアス回路２０では、多段増幅器を構成する第１増幅素子５及び第２増幅素子６にゲートバイアス電圧を供給する場合を例示したが、例えば、ドハティ増幅回路を構成する複数の増幅素子のそれぞれにゲートバイアス電圧を供給するように構成してもよい。
【００６９】
また、例えば、上記第１実施形態では、複数のダイオード２１によって、増幅器４の周囲温度に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を変化させた場合を例示したが、図６に示すように、第１可変抵抗器２２ａ及び第２可変抵抗器２２ｂに対してＤＡＣ３６から電圧を供給するように構成してもよい。
【００７０】
この場合、ＤＡＣ３６を制御する制御部３１が、第２実施形態にて示した補償テーブル３３を有しており、温度センサ３２により検出される周囲温度に応じてゲートバイアス電圧Ｖｇ１，Ｖｇ２を変化させ、第１増幅素子５及び第２増幅素子６の温度補償を行う。
【００７１】
また、上記第１及び第３実施形態では、調整部を可変抵抗器２２ａ，２２ｂで構成した場合を例示したが、抵抗値を調整することができる要素や、素子であれば、可変抵抗器に限定されることはない。
【００７２】
本発明の範囲は、上記した意味ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００７３】
１  増幅回路
２  入力端子
３  出力端子
４  増幅器
５  第１増幅素子
５ａ  ゲート端子
５ｂ  ドレイン端子
５ｃ  端子
６  第２増幅素子
６ａ  ゲート端子
６ｂ  ドレイン端子
６ｃ  端子
７  線路
８  線路
９  線路
２０  バイアス回路
２１  ダイオード
２２  可変抵抗器
２２ａ  第１可変抵抗器
２２ａ１  可変端子
２２ｂ  第２可変抵抗器
２２ｂ１  可変端子
２３  電圧供給端子
２４  分岐部
２７  分圧回路
３０  デジタル−アナログ変換器
３０ａ  第１ＤＡＣ
３０ｂ  第２ＤＡＣ
３１  制御部
３２  温度センサ
３３  補償テーブル
３４  オフセット値テーブル
４０  処理部
４０ａ  電圧可変部
４０ｂ  調整部
４０ｃ  ドライバ
４１  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６】
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