(57)【要約】【課題】電力増幅器の周囲温度の影響を受けにくくした電力増幅回路及びそのための温度検出回路を得る。【解決手段】温度検出回路１０１Ａは、電源電圧入力端子Ｖｃｃとグランドとの間に接続され、電力増幅器に熱的に結合する、ＰＮ接合部を含む温度検出用トランジスタＱ０と第１抵抗素子Ｒ１との直列接続回路ＳＣと、電力増幅器に熱的に結合し、温度検出用トランジスタＱ０に対して並列に接続されてバイパス電流を流す、バイポーラ型の第１トランジスタＱ１を含む電流バイパス回路１１と、第１トランジスタＱ１に対するバイアス電圧を発生する抵抗分圧回路ＶＤと、を備え、温度検出用トランジスタＱ０と第１抵抗素子Ｒ１との接続部から温度検出信号Vdiを出力する。【選択図】図２
2020106453.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電源電圧入力端子とグランドとの間に接続され、温度検出対象回路の温度を検出するＰＮ接合部を含む温度検出素子と第１抵抗素子との直列接続回路と、
前記温度検出素子に対して並列に接続されてバイパス電流を流す、バイポーラ型の第１トランジスタを含む電流バイパス回路と、
前記第１トランジスタに対するバイアス電圧を発生する抵抗分圧回路と、
を備え、
前記温度検出素子と前記第１抵抗素子との接続部から温度検出信号を出力する、温度検出回路。
【請求項２】
基準端子と電流入出力端子とが、前記直列接続回路と前記電源電圧入力端子との間に直列接続され、制御端子に制御電圧が印加される、第２トランジスタを備える、
請求項１に記載の温度検出回路。
【請求項３】
前記第１トランジスタの基準電位端子に直列に接続された第２抵抗素子を備える、
請求項１又は２に記載の温度検出回路。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載の温度検出回路と、
前記温度検出信号を受けてバイアス制御信号を発生するバイアス制御信号発生回路と、
前記バイアス制御信号を受けて、当該バイアス制御信号に応じたバイアス電圧で電力増幅する電力増幅器と、
を備え、
前記温度検出対象回路は前記電力増幅器である、電力増幅回路。
【請求項５】
前記電力増幅器、前記温度検出回路及び前記バイアス制御信号発生回路は単一の半導体チップに構成されている、
請求項４に記載の電力増幅回路。
【請求項６】
前記バイアス制御信号発生回路は、
第１入力端子に前記温度検出回路が接続された差動増幅回路と、
前記差動増幅回路の第２入力端子に接続されたキャパシタと、
前記差動増幅回路の出力に接続され、前記差動増幅回路の出力電圧を、前記キャパシタへチャージする状態と、前記電力増幅器へ前記温度検出信号として出力する状態とを切り替えるスイッチと、
を備える、
請求項４又は５に記載の電力増幅回路。
【請求項７】
請求項４から６のいずれかに記載の電力増幅回路と、発熱部品とを備え、
前記発熱部品及び前記電力増幅器は同じ基板に実装されている、
電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動作特性に温度依存性を有する温度検出対象回路の温度を検出する温度検出回路、それを備える電力増幅回路及び電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば無線通信機器は、送信信号を電力増幅してアンテナへ出力する電力増幅回路を備える。
【０００３】
送信信号を電力増幅する電力増幅器は増幅率に温度依存性を有し、電力増幅器自体が発する熱で電力増幅器の増幅率は時間経過に伴って変化する。このような電力増幅器自体が発する熱に応じて適正な増幅率を補償する回路は特許文献１に示されている。
【０００４】
特許文献１の温度補償回路は、電力増幅器の基準温度を検出し、基準温度からの温度上昇に応じた電圧信号を発生させ、この電圧信号で、電力増幅器のトランジスタに対するバイアス電圧を変化させることで、電力増幅器の増幅率を制御するように構成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第１００５６８７４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の温度補償回路では、上記温度上昇に応じた電圧信号の電圧変化と電力増幅器自体の温度変化との関係が線形である場合には、電力増幅器自体が発する熱に応じて増幅率が適正に補償される。しかしながら、電力増幅器の周囲温度が高温になると、電力増幅器の温度上昇に応じた電圧信号の電圧の変化と電力増幅器自体の温度変化とが線形ではなくなるため、電力増幅器の増幅率が適正に補償されなくなる。その結果、無線通信に用いられる電力増幅器において本来小さく維持されるべき送信信号のエラー・ベクトル振幅（ＥＶＭ）が増大してしまう、という課題があった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、動作特性に温度依存性を有する温度検出対象回路の温度を、温度検出対象回路の温度依存性を抑制するように検出する温度検出回路、電力増幅器の周囲温度の影響を受けにくくした電力増幅回路、及びそれらを備える電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
例示した電力増幅器は、その温度が上昇する程、増幅率が低下するので、検出温度の上昇に伴って電力増幅器の増幅率が高まるようにバイアス電圧が発生される。しかし、電力増幅器の温度は、電力増幅器自体の発熱温度が周囲温度に加算された温度であるので、周囲温度が上昇する程、温度上昇に伴う増幅率の増大率が足りない状態となる。
【０００９】
そこで、本開示の一例としての温度検出回路は、
電源電圧入力端子とグランドとの間に接続され、検出対象回路の温度を検出する、ＰＮ接合部を含む温度検出素子と第１抵抗素子との直列接続回路と、
前記電力増幅器に熱的に結合し、前記温度検出素子に対して並列に接続されてバイパス電流を流す、バイポーラ型の第１トランジスタを含む電流バイパス回路と、
前記第１トランジスタに対するバイアス電圧を発生する抵抗分圧回路と、
を備え、
前記温度検出素子と第１抵抗素子との接続部から温度検出信号が出力される。
【００１０】
上記構成により、温度検出素子に流れる電流とは別に、電流バイパス回路に流れる電流が生じ、この電流バイパス回路に流れる電流は電力増幅器の温度に応じて増大するので、温度検出素子に流れる電流は、温度上昇に伴うほどには上昇しない。したがって、周囲温度が上昇する程、温度上昇に伴う増幅率の増大率が高まる。このことにより、上記電流バイパス回路が無い構成に比べて、広範囲にわたる周囲温度で、増幅率の適正な補償がなされる。
【００１１】
また、本開示の一例としての電力増幅回路は、前記温度検出回路と、前記温度検出信号に応じたバイアス電圧で電力増幅する電力増幅器と、を備える。そして、前記温度検出対象回路は前記電力増幅器である。
【００１２】
また、本開示の一例としての電子機器は、前記電力増幅回路と、発熱部品とを備え、前記発熱部品及び前記電力増幅器は同じ基板に実装されている。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、動作特性に温度依存性を有する温度検出対象回路の温度を、温度検出対象回路の温度依存性を抑制するように検出する温度検出回路、電力増幅器の周囲温度の影響を受けにくくした電力増幅回路、及びそれらを備える電子機器が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は第１の実施形態に係る電力増幅回路２０１の回路図である。
【図２】図２（Ａ）は電力増幅器用温度検出回路１０１Ａの回路図であり、図２（Ｂ）は電力増幅器用温度検出回路１０１Ｂの回路図である。
【図３】図３は、温度検出用トランジスタＱ０の温度と温度検出信号Vdiとの関係を示す図である。
【図４】図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、電力増幅器の動作開始からの経過時間に伴う電力増幅器の出力電力の変化を示す図である。
【図５】図５は電力増幅器の出力電力に対するエラー・ベクトル振幅（ＥＶＭ）の関係を示す。
【図６】図６は第２の実施形態に係る電力増幅器用温度検出回路１０２の回路図である。
【図７】図７は第３の実施形態に係る電力増幅器用温度検出回路１０３の回路図である。
【図８】図８は第４の実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。
【図９】図９は、比較例における電力増幅器用温度検出回路の温度検出用ダイオードの温度と温度検出信号Vdiとの関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
まず、本発明に係る温度検出回路、電力増幅回路及び電子機器の幾つかの態様について列挙する。
【００１６】
本発明に係る第１の態様の温度検出回路は、電源電圧入力端子とグランドとの間に接続され、検出対象回路の温度を検出するＰＮ接合部を含む温度検出素子と第１抵抗素子との直列接続回路と、前記電力増幅器に熱的に結合し、前記温度検出素子に対して並列に接続されてバイパス電流を流す、バイポーラ型の第１トランジスタを含む電流バイパス回路と、前記第１トランジスタに対するバイアス電圧を発生する抵抗分圧回路と、を備える。そして、前記温度検出素子と前記第１抵抗素子との接続部から温度検出信号を出力する。
【００１７】
本発明に係る第２の態様の温度検出回路では、基準端子（ソース／エミッタ）と電流入出力端子（ドレイン／コレクタ）とが、前記直列接続回路と前記電源電圧入力端子との間に直列接続され、制御端子（ゲート／ベース）に制御電圧が印加される、第２トランジスタを備える。この構成によれば、電源電圧が変動しても、制御電圧が安定であれば、精度の高い温度検出信号が得られる。
【００１８】
本発明に係る第３の態様の温度検出回路では、前記第１トランジスタの基準電位端子（エミッタ）に直列に接続された第２抵抗素子を備える。この構成によれば、第２抵抗素子の抵抗値に応じて、電流バイパス回路にバイパスする電流の割合を定めることができ、そのことで、周囲温度に対する増幅率の、より適正な補償を行える。
【００１９】
本発明に係る第４の態様の電力増幅回路は、以上に示したいずれか態様の温度検出回路と、前記温度検出信号を受けてバイアス制御信号を発生するバイアス制御信号発生回路と、前記バイアス制御信号を受けて、当該バイアス制御信号に応じたバイアス電圧で電力増幅する電力増幅器と、を備える。この電力増幅器が前記温度検出対象回路である。この構成によれば、周囲温度が上昇する程、温度上昇に伴って電力増幅器の増幅率の増大率を高めることができるので、上記電流バイパス回路が無い構成に比べて、広範囲にわたる周囲温度で、増幅率の適正な補償がなされる。
【００２０】
本発明に係る第５の態様の電力増幅回路では、前記電力増幅器、前記温度検出回路及び前記バイアス制御信号発生回路が単一の半導体チップに構成される。この構成によれば、温度検出回路は電力増幅器の温度を低い熱抵抗の下で検出するので、増幅率補償の高い応答性が得られる。
【００２１】
本発明に係る第６の態様の電力増幅回路では、前記バイアス制御信号発生回路が、第１入力端子に前記温度検出回路が接続された差動増幅回路と、前記差動増幅回路の第２入力端子に接続されたキャパシタと、前記差動増幅回路の出力に接続され、前記差動増幅回路の出力電圧を、前記キャパシタへチャージする状態と、前記電力増幅器へ前記温度検出信号として出力する状態とを切り替えるスイッチと、を備える。この構成によれば、電力増幅器の温度上昇に応じて定まるバイアス制御信号が容易に得られる。
【００２２】
本発明に係る第７の態様の電子機器は、前記電力増幅回路と、発熱部品とを備え、前記発熱部品及び前記電力増幅器は同じ基板に実装されている。このような構造の電子機器においても、電力増幅器の温度に応じて電力増幅器に対するバイアス電圧が適正に定められる。
【００２３】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明又は理解の容易性を考慮して、実施形態を説明の便宜上分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせは可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００２４】
《第１の実施形態》
図１は第１の実施形態に係る電力増幅回路２０１の回路図である。この電力増幅回路２０１は、電力増幅器ＰＡと、電力増幅器用温度検出回路１０１と、温度検出信号Vdiを受けて、電力増幅器ＰＡにバイアス制御信号PAenを発生するバイアス制御信号発生回路２１と、を備える。
【００２５】
電力増幅器ＰＡは、順次縦続接続された、１段目の電力増幅器ＰＡ１、２段目の電力増幅器ＰＡ２及び３段目の電力増幅器ＰＡ３で構成されている。電力増幅器ＰＡは送信信号入力端子ＴＸｉｎに入力される送信信号を電力増幅して出力端子ＰＡｏｕｔから出力する。出力端子ＰＡｏｕｔには例えばアンテナが直接的又は間接的に接続される。
【００２６】
電力増幅器用温度検出回路１０１は、電力増幅器ＰＡと熱的に結合して、すなわち、電力増幅器ＰＡにおいて生じる熱を受けて（検出して）、電力増幅器ＰＡの温度に応じた温度検出信号Vdiを発生する。
【００２７】
バイアス制御信号発生回路２１は、温度検出信号Vdiに基づいて、バイアス制御信号PAenを電力増幅器PAへと出力する回路である。バイアス制御信号発生回路２１はオペアンプＯＰ、キャパシタＣ及びスイッチＳＷを備える。オペアンプＯＰの第１入力端子Ｔ１には電力増幅器用温度検出回路１０１が接続されていて、オペアンプＯＰの第２入力端子Ｔ２にはキャパシタＣが接続されている。スイッチＳＷは、オペアンプＯＰの出力に接続されていて、オペアンプＯＰの出力電圧を、キャパシタＣへチャージする状態と、電力増幅器ＰＡへバイアス制御信号PAenを出力する状態と、を切り替える。
【００２８】
まず、スイッチＳＷは電力増幅器ＰＡの動作開始時にオペアンプＯＰの出力電圧をキャパシタＣへチャージする状態となる。言い換えれば、電力増幅器ＰＡの動作開始時に電力増幅器用温度検出回路１０１から第１入力端子Ｔ１に入力された温度検出信号Vdiの電圧を、電力増幅器ＰＡの動作開始時の基準温度を示す電圧として、キャパシタＣへチャージする。次に、スイッチＳＷはオペアンプＯＰの出力電圧を電力増幅器ＰＡへバイアス制御信号PAenとして出力する状態となる。すなわち、電力増幅器ＰＡの動作開始後、オペアンプＯＰの第１入力端子Ｔ１から都度入力される温度検出信号Vdiの電圧と第２入力端子Ｔ２から入力される、キャパシタＣにチャージされた基準温度を示す電圧とを比較した結果であるオペアンプＯＰからの出力電圧を、電力増幅器ＰＡへ、バイアス制御信号PAenとして出力する。
【００２９】
電力増幅器ＰＡは、上記バイアス制御信号PAenの電圧が上昇するほど増幅率が増大する。そのため、上記構成及び作用によって、温度上昇に伴う電力増幅器ＰＡの増幅率の低下が抑制されて適正な増幅率が維持されるように電力増幅器ＰＡを制御できる。なおオペアンプＯＰは、本発明に係る「差動増幅回路」に相当する。
【００３０】
次に、上記温度検出回路１０１の具体的な構成例を示す。図２（Ａ）は温度検出回路１０１Ａの回路図であり、図２（Ｂ）は温度検出回路１０１Ｂの回路図である。
【００３１】
図２（Ａ）に示す温度検出回路１０１Ａは、直列接続回路ＳＣ及び電流バイパス回路１１を備える。直列接続回路ＳＣは温度検出用トランジスタＱ０と第１抵抗素子Ｒ１との直列接続回路であり、電源電圧入力端子Ｖｃｃとグランドとの間に接続されている。この温度検出用トランジスタＱ０と第１抵抗素子Ｒ１との接続部から温度検出信号Vdiが出力される。この温度検出用トランジスタＱ０は、バイポーラ型トランジスタのコレクタとベースが直接接続されたもの、つまりダイオード接続されたトランジスタである。温度検出用トランジスタＱ０は本発明に係る「温度検出素子」に相当する。
【００３２】
電流バイパス回路１１は、電力増幅器に熱的に結合する、バイポーラ型の第１トランジスタＱ１を含む。第１トランジスタＱ１は、温度検出用トランジスタＱ０に対して並列に接続されて、バイパス電流を流す。また、電流バイパス回路１１は、第１トランジスタＱ１に対するバイアス電圧を発生する抵抗分圧回路ＶＤを備える。この抵抗分圧回路ＶＤは抵抗素子Ｒ１１と抵抗素子Ｒ１２との直列回路で構成され、電源電圧入力端子Ｖｃｃとグランドとの間に接続されている。
【００３３】
図２（Ｂ）に示す温度検出回路１０１Ｂは、「温度検出素子」として温度検出用ダイオードＴＤを備える。この温度検出用ダイオードＴＤは、ダイオード接続された温度検出用トランジスタＱ０と同様に作用する。その他の構成は図２（Ａ）に示した温度検出回路１０１Ａと同じである。
【００３４】
図２（Ａ）、図２（Ｂ）に示した温度検出回路１０１Ａ，１０１Ｂの作用は次のとおりである。
【００３５】
図２（Ａ）において、温度検出用トランジスタＱ０の両端電圧に対する第１抵抗素子Ｒ１の抵抗値での降下電圧の比率が充分に大きいと（大きいほど）、直列接続回路ＳＣは実質的に定電流回路として作用する。つまり、この温度検出用トランジスタＱ０と第１抵抗素子Ｒ１との接続部から出力される電圧（温度検出信号Vdi）は、温度検出用トランジスタＱ０の温度依存性に応じて変化する。具体的には、温度検出用トランジスタＱ０の両端電圧Ｖ（つまり温度検出信号Vdiの電圧）は、  Ｖ＝Ｖｇ−ＢＴで表すことができる。ここで、Ｖｇはバンドギャップ電圧、Ｔは絶対温度、Ｂは絶対温度に係る係数であるが、温度検出用トランジスタＱ０に流れる電流が一定であると、Ｂは定数である。
【００３６】
つまり、電流バイパス回路１１が無い（接続されていない）従来構造の状態では、温度上昇に伴って、温度検出信号Vdiの電圧ＶからＶｇを減じた値は、温度検出用トランジスタＱ０の温度に依存する。
【００３７】
一方、本実施形態のように、電流バイパス回路１１が存在すると、温度に対する温度検出信号Vdiの関係は次のように変化する。
【００３８】
第１トランジスタＱ１のベースバイアス電圧は一定であるので、第１トランジスタＱ１のコレクタ電流Iｃと温度Tとの関係は、簡易的に次の関係式で表すことができる。
【００３９】
【数１】
2020106453.tif 000003
【００４０】
ここで、VGOはバンドギャップ電圧を直線近似した絶対零度電圧、VTは熱電圧、Vｂeは第１トランジスタＱ１のベース・エミッタ電圧である。また、Cは定数であり、nは第１トランジスタＱ１の製造プロセスによって変わる定数である。
【００４１】
したがって、温度が上昇する程、第１トランジスタＱ１に流れるバイパス電流が増大し、その分、温度検出用トランジスタＱ０に流れる電流は減少する。つまり、現実の温度上昇に対する温度検出信号Vdiの電圧の低下率が大きくなる。
【００４２】
上記作用によって、周囲温度が上昇する程、温度検出信号Vdiの電圧の低下率が大きくなり、温度上昇に伴うバイアス制御信号PAenによる電力増幅器ＰＡの増幅率の増大率もが高まる。このことにより、上記電流バイパス回路が無い構成に比べて、広範囲にわたる周囲温度で、増幅率の適正な補償がなされる。
【００４３】
図３は、温度検出用トランジスタＱ０の温度（電力増幅器用温度検出回路１０１の検出温度）と温度検出信号Vdiとの関係を示す図である。図９は、比較例における温度検出回路の温度検出用ダイオードの温度と温度検出信号Vdiとの関係を示す図である。この比較例の温度検出回路は、図２（Ｂ）に示した直列接続回路ＳＣのみで構成された回路である。
【００４４】
図３、図９において、横軸は電力増幅器ＰＡの温度（温度検出回路１０１の検出温度）であり、縦軸左辺の目盛りは温度検出信号Vdiの電圧値、縦軸右辺の目盛りは温度（℃）の変化に対する温度検出信号Vdiの変化値である。図９中の特性ラインＡ０は比較例の電力増幅器用温度検出回路における温度と温度検出信号Vdiとの関係を示す。また、特性ラインＢ０は、温度と温度変化に対する温度検出信号Vdiの電圧値変化との関係を示す。図３中の特性ラインＡ１〜Ａ４は電力増幅器用温度検出回路における温度と温度検出信号Vdiとの関係を示す。また、特性ラインＢ１〜Ｂ４は、電力増幅器用温度検出回路における温度変化に対する温度検出信号Vdiの電圧値変化との関係を示す。ここで、各特性ラインを得たときの、第１トランジスタＱ１のベースバイアス電圧は次のとおりである。
【００４５】
Ａ１，Ｂ１  １．８４Ｖ
Ａ２，Ｂ２  １．８６Ｖ
Ａ３，Ｂ３  １．８８Ｖ
Ａ４，Ｂ４  １．９Ｖ
図９に表れているように、比較例の温度検出回路の温度検出用ダイオードの温度と温度検出信号Vdiとの関係は直線的であり、温度検出信号Vdiの温度変化に対する電圧変化（傾き）は約 -1.4 / ℃で略一定である。
【００４６】
これに対し、本実施形態では、以上に示したとおり、電流バイパス回路１１を備え、電力増幅器の温度に応じてバイパス電流の量が変化することにより、電力増幅器が高温になる程、温度検出信号Vdiの温度変化に対する電圧変化（傾き）が大きくなる。このことによって、電力増幅器の温度が上昇する程、温度上昇に伴う増幅率の増大率が高まり、上記電流バイパス回路が無い構成に比べて、広範囲にわたる温度で、増幅率の適正な補償がなされる。
【００４７】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）は、電力増幅器の動作開始からの経過時間に伴う電力増幅器の出力電力の変化を示す図である。図４（Ａ）は本実施形態の電力増幅回路２０１の特性であり、図４（Ｂ）は比較例としての電力増幅回路の特性である。この比較例の電力増幅回路は、図２（Ａ）において、電流バイパス回路１１が存在しない温度検出回路を備える。
【００４８】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）において、横軸は電力増幅器の動作開始からの経過時間、縦軸は電力増幅器の出力電力の変化率である。いずれも、電力増幅器の動作開始から35μs経過後の電力を基準としている。
【００４９】
図４（Ａ）、図４（Ｂ）において、多数の特性ラインは、電源電圧入力端子Ｖｃｃの電圧及び電力増幅器の周囲環境の温度をそれぞれ異ならせたときの結果である。これらの値は、特性ラインの上から順に次のとおりである。
【００５０】
図４（Ａ）の場合
Vcc = 3.15V，-20℃
Vcc = 3.8 V，-20℃
Vcc = 4.75V，-20℃
Vcc = 3.15V，25℃
Vcc = 3.8 V，25℃
Vcc = 4.75V，25℃
Vcc = 3.15V，85℃
Vcc = 3.8 V，85℃
Vcc = 4.75V，85℃
図４（Ｂ）の場合
Vcc = 3.0V，-20℃
Vcc = 3.3 V，-20℃
Vcc = 3.6V，-20℃
Vcc = 3.0V，25℃
Vcc = 3.3 V，25℃
Vcc = 3.6V，25℃
Vcc = 3.0V，85℃
Vcc = 3.3 V，85℃
Vcc = 3.6V，85℃
本実施形態によれば、電力増幅器の温度が周囲温度の影響で変動しても、電力増幅器の温度上昇による増幅率の変動（ゲインドリフト）が抑制される。したがって、広範囲にわたる周囲温度の下でもゲインドリフトが抑制される。
【００５１】
図５は電力増幅器の出力電力に対するエラー・ベクトル振幅（ＥＶＭ）の関係を示す。図５の横軸は電力増幅器の出力電力、縦軸はＥＶＭである。図５中の特性ラインＥ１〜Ｅ４はバイアス制御信号発生回路２１を備える電力増幅回路の特性であり、特性ラインＰ１〜Ｐ４はバイアス制御信号発生回路２１を備えない電力増幅回路の特性である。ここで、各特性ラインと、電力増幅器の駆動時間との関係は次のとおりである。
【００５２】
Ｅ１，Ｐ１  80μs
Ｅ２，Ｐ２  1ms
Ｅ３，Ｐ３  2ms
Ｅ４，Ｐ４  4ms
一般に、ベクトル変調においては、個々のデータ・クロックにおいてＩ対Ｑ面（コンスタレーション・ダイヤグラム）内の決まった位置のいずれかを占めるようにＲＦキャリアの振幅と位相を変化させることで、ディジタル・ビットがキャリア上に移される。各位置によりデータ・シンボルが符号化され、１つのデータ・シンボルは１つ以上のデータ・ビットで構成される。つまり、１つのシンボルあたりｎ個のデータ・ビットが転送される場合、2n個の位置が必要になる。したがって、１シンボルあたりのデータ・ビット数が増える程、所定の通信エラーレートを確保する上で、送信信号のエラー・ベクトル振幅（ＥＶＭ）を低く維持することが重要である。
【００５３】
ここで、図５に表れているように、バイアス制御信号発生回路２１を備える比較例の電力増幅回路では、電力増幅器の駆動開始からの時間経過に伴ってＥＶＭが劣化する。これに対し、バイアス制御信号発生回路２１を備える電力増幅回路によれば、電力増幅器の駆動開始からの経過時間に関わらずＥＶＭは低く抑えられる。
【００５４】
しかしながら、電力増幅器の周囲温度が高温になると、電力増幅器の温度上昇に応じた電圧信号の電圧の変化と電力増幅器自体の温度変化とが線形ではなくなり、バイアス制御信号発生回路２１において電力増幅器の増幅率が適正に補償されなくなる。その結果、特に周囲温度が高温となる環境においては、ＥＶＭが増大してしまうおそれがあった。
【００５５】
これに対して、本実施形態に係る電力増幅器用温度検出回路を用いれば、電力増幅器の温度が上昇する程、温度上昇に伴う増幅率の増大率が高まるため、広範囲にわたる温度で、バイアス制御信号発生回路２１による増幅率の適正な補償がなされる。したがって、周囲温度が高温となる環境においてもEVMが低く抑えられる。
【００５６】
《第２の実施形態》
第２の実施形態では、第１の実施形態で示した温度検出回路とは異なる温度検出回路の例を示す。
【００５７】
図６は第２の実施形態に係る温度検出回路１０２の回路図である。温度検出回路１０２は、直列接続回路ＳＣ、第２トランジスタＱ２及び電流バイパス回路１１を備える。直列接続回路ＳＣは温度検出用トランジスタＱ０及び第１抵抗素子Ｒ１の直列回路である。第２トランジスタＱ２は、そのドレインＤとソースＳとが、電源電圧入力端子Ｖｄｄと直列接続回路ＳＣとの間に直列に接続されている。温度検出用トランジスタＱ０と第１抵抗素子Ｒ１との接続部から温度検出信号Vdiが出力される。
【００５８】
本実施形態の温度検出回路１０２において、直列接続回路ＳＣの構成は図２（Ａ）に示した温度検出回路１０１Ａと同じである。
【００５９】
温度検出回路１０２の構成によれば、直列接続回路ＳＣに印加される電圧は、電圧Vbiasから第２トランジスタＱ２のゲート・ソース間電圧を差し引いた電圧である。そのため、外部で発生される電圧Vbiasが安定化された電圧であれば、電源電圧入力端子Ｖｄｄの電圧が一定でない場合でも、直列接続回路ＳＣ及び電流バイパス回路１１への電源電圧は一定となり、適正な温度検出信号Vdiが出力される。したがって、電源電圧が変動する場合でも、精度の高い温度検出信号が得られる。
【００６０】
また、温度検出回路１０２の電流バイパス回路１１には、第１トランジスタＱ１のエミッタとグランドとの間に抵抗素子Ｒ２が接続されている。電流バイパス回路１１のその他の構成は図２（Ａ）に示した温度検出回路１０１Ａと同じである。温度検出回路１０２の構成によれば、第１トランジスタＱ１を経由して流れるバイパス電流の、温度変化に対する傾きを、抵抗素子Ｒ２の値によって設定できる。また、高温状態での第１トランジスタＱ１に流れる過電流を制限できる。
【００６１】
《第３の実施形態》
第３の実施形態では、直列接続回路ＳＣの構成及び電流バイパス回路１１の構成が第１、第２の実施形態で示した温度検出回路とは異なる温度検出回路の例を示す。
【００６２】
図７は第３の実施形態に係る温度検出回路１０３の回路図である。図６に示した温度検出回路１０２とは、直列接続回路ＳＣの構成及び電流バイパス回路１１の構成が異なる。直列接続回路ＳＣは、電源電圧入力端子Ｖｄｄ寄りに接続された温度検出用トランジスタＱ０と、グランド寄りに接続された第１抵抗素子Ｒ１と、で構成されている。また、電流バイパス回路１１には、温度検出用トランジスタＱ０に並列接続される第１トランジスタＱ１を備える。その他の構成は第１の実施形態及び第２の実施形態で示した温度検出回路の構成と同じである。
【００６３】
本実施形態で示すように、直列接続回路ＳＣの抵抗素子Ｒ１の両端電圧を温度検出信号Vdiとして発生するように構成してもよい。但し、本実施形態では、電力増幅器の温度が上昇する程、温度検出信号Vdiが増大する関係であるので、図１に示したバイアス制御信号発生回路２１は、温度検出信号Vdiの電圧が高くなる程、電力増幅器ＰＡに対するバイアス電圧を低下させるように回路を構成すればよい。
【００６４】
《第４の実施形態》
第４の実施形態では、電力増幅回路を備える電子機器の構成例を示す。
【００６５】
図８は第４の実施形態に係る電子機器の構成を示す図である。この電子機器３０１は電力増幅回路２０１と、発熱部品３０とを備え、電力増幅回路２０１と発熱部品３０とは同じ基板に実装されている。この発熱部品３０は例えばＣＰＵやバッテリーである。発熱部品３０は電力増幅器ＰＡに熱的に結合する。つまり、電力増幅器ＰＡは、自身の発熱以外に、発熱部品３０の熱を受けても昇温する。
【００６６】
このような構造の電子機器３０１においては、発熱部品３０の熱の影響を受けても、電力増幅器ＰＡの温度に応じて、電力増幅器ＰＡに対するバイアス電圧が適正に定められる。
【００６７】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形及び変更が適宜可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲内と均等の範囲内での実施形態からの変更が含まれる。
【００６８】
例えば、温度検出回路１０２，１０３内の第２トランジスタＱ２はバイポーラ型のトランジスタで構成されてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
Ｃ…キャパシタ
Ｄ…ドレイン（電流入出力端子）
Ｇ…ゲート（制御端子）
ＯＰ…オペアンプ（差動増幅回路）
ＰＡ…電力増幅器
ＰＡ１，ＰＡ２，ＰＡ３…電力増幅器
PAen…バイアス制御信号
ＰＡｏｕｔ…出力端子
Ｑ０…温度検出用トランジスタ（温度検出素子）
Ｑ１…第１トランジスタ
Ｑ２…第２トランジスタ
Ｒ１…第１抵抗素子
Ｒ１１，Ｒ１２…抵抗素子
Ｒ２…第２抵抗素子
Ｓ…ソース（基準端子）
ＳＣ…直列接続回路
ＳＷ…スイッチ
Ｔ１…第１入力端子
Ｔ２…第２入力端子
ＴＤ…温度検出用ダイオード（温度検出素子）
ＴＸｉｎ…送信信号入力端子
Vbias…バイアス電圧
Ｖｃｃ…電源電圧入力端子
ＶＤ…抵抗分圧回路
Ｖｄｄ…電源電圧入力端子
Vdi…温度検出信号
１１…電流バイパス回路
２１…バイアス制御信号発生回路
３０…発熱部品
１０１，１０１Ａ，１０１Ｂ…温度検出回路
１０２，１０３…温度検出回路
２０１…電力増幅回路
３０１…電子機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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