(57)【要約】【課題】異常発振の原因となる同相成分を低減させ、安定した増幅動作が行われる高周波増幅回路を提供することを目的とすること。【解決手段】高周波増幅回路３０は、シングルエンド信号を差動信号に変換する平衡−不平衡変換器を備えている。そして、シングルエンド信号を増幅する第１の増幅器の出力が平衡−不平衡変換器の不平衡側の信号端に接続され、差動信号の一方の信号を増幅する第２の増幅器の入力が平衡−不平衡変換器の平衡側の一方の信号端に接続され、差動信号の他方の信号を増幅する第３の増幅器の入力が平衡−不平衡変換器の平衡側の他方の信号端に接続されている。さらに、平衡−不平衡変換器の平衡側素子とグランドとの間にインピーダンス素子が挿入されている。【選択図】図１
2014225862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シングルエンド信号を差動信号に変換する平衡−不平衡変換器を備え、
前記シングルエンド信号を増幅する第１の増幅器の出力が前記平衡−不平衡変換器の不平衡側の信号端に接続され、
前記差動信号の一方の信号を増幅する第２の増幅器の入力が前記平衡−不平衡変換器の平衡側の一方の信号端に接続され、
前記差動信号の他方の信号を増幅する第３の増幅器の入力が前記平衡−不平衡変換器の平衡側の他方の信号端に接続されており、
前記平衡−不平衡変換器の平衡側素子とグランドとの間にインピーダンス素子が挿入されていることを特徴とする高周波増幅回路。
【請求項２】
前記インピーダンス素子は、少なくとも１つ以上の抵抗素子であることを特徴とする請求項１に記載の高周波増幅回路。
【請求項３】
前記インピーダンス素子は、直列に接続された複数の抵抗素子を有し、前記複数の抵抗素子のうち少なくとも１つの抵抗素子の前後には、当該１つの抵抗素子を短絡する配線または開放部を含む配線が接続されていることを特徴とする請求項２に記載の高周波増幅回路。
【請求項４】
前記インピーダンス素子は、前記第２の増幅器と前記第３の増幅器との合成インピーダンスの略４分の１のインピーダンスをもつことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の高周波増幅回路。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の高周波増幅回路が形成されたことを特徴とする半導体装置。
【請求項６】
請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の高周波増幅回路、または、請求項５に記載の半導体装置が搭載されたことを特徴とする磁気記録再生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、差動信号を出力する高周波増幅回路、半導体装置、および磁気記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線通信等で用いられる高周波増幅回路は、負荷に対し所望の電力を得るため、複数の増幅器を用いた多段構成が広く利用されている。また、ノイズ耐性の向上、消費電力の低減、グランド電極の設置困難な場合の使用等、様々な目的により、差動信号が用いられる。しかしながら、多段構成の高周波増幅回路で差動信号を出力するような場合、回路内に同相成分が発生すると、電源ラインや信号ライン等の帰還経路を介して増幅器が異常発振する問題がある。なお、高周波増幅回路の最終段で差動信号を出力するために、同じ特性を持つ２つの増幅器を備えた１つの差動増幅器、または、同じ特性を持つ２つの増幅器を並列に並べたデュアル構成が用いられることがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３０５４１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、特許文献１に記載の技術は図５に示すように、Ｎ（Ｎは２以上の整数）段増幅回路であり、少なくとも最終段を差動増幅器１８で構成した高利得特性を有する増幅回路である。また、２つの出力信号のうち、一方の出力信号が終端抵抗１９を介して接地され、他方の出力信号が出力整合回路２１を介して出力される。すなわち、増幅回路１０Ａから出力される差動信号の一方の信号は使用されず、他方の信号のみが使用されるため、負荷（不図示）に対してはシングルエンド出力となり、最終段の差動増幅器１８と負荷との間で帰還経路は形成されない。しかしながら、共通で使用している電源やグランドの帰還経路を介して増幅器が異常発振する問題がある。
【０００５】
また、特許文献１に記載の技術は、差動信号の単一出力化を図る発明であるが、例えば、図６に示す増幅回路１０Ｂ（特許文献１の変形例）では、増幅回路１０Ｂから出力される差動信号の一方の信号が終端抵抗を介して接地されず、出力整合回路２３を介して出力され、負荷に対しては差動信号が出力される。この場合、負荷がコイル等の誘導性負荷２４で構成されると、最終段の差動増幅器１８と誘導性負荷２４との間で帰還経路が形成され、その帰還経路を介して増幅器が異常発振する問題もある。
【０００６】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであり、異常発振の原因となる同相成分を低減させ、安定した増幅動作が行われる高周波増幅回路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】
上記目的を達成するための本発明に係る高周波増幅回路は、シングルエンド信号を差動信号に変換する平衡−不平衡変換器を備え、シングルエンド信号を増幅する第１の増幅器の出力が平衡−不平衡変換器の不平衡側の信号端に接続され、差動信号の一方の信号を増幅する第２の増幅器の入力が平衡−不平衡変換器の平衡側の一方の信号端に接続され、差動信号の他方の信号を増幅する第３の増幅器の入力が平衡−不平衡変換器の平衡側の他方の信号端に接続されており、平衡−不平衡変換器の平衡側素子とグランドとの間にインピーダンス素子が挿入されていることを第１の特徴とする。
【０００８】
増幅器の段間に平衡−不平衡変換器が接続され、差動信号が出力されるような高周波増幅回路の場合、高周波増幅回路と負荷との間で帰還経路が形成されるため、回路内に同相成分が発生すると、帰還経路内にある第２の増幅器と第３の増幅器が異常発振を引き起こす。また、電源やグランドを共通で使用している場合、こちらの帰還経路を介しても異常発振を引き起こす。しかしながら、上記特徴の本発明によれば、平衡−不平衡変換器の平衡側素子とグランドとの間にインピーダンス素子が挿入されているので、第２の増幅器と第３の増幅器に流入する同相成分が事前に低減されるため、安定した増幅動作を行うことができる。
【０００９】
さらに、本発明に係る高周波増幅回路において、インピーダンス素子は、少なくとも１つ以上の抵抗素子であることを第２の特徴とする。
【００１０】
上記特徴の本発明によれば、インピーダンス素子が１つの抵抗素子で構成されると、同相成分の低減効果を得つつ回路規模の大型化を抑制することができる。
【００１１】
さらに、本発明に係る高周波増幅回路において、インピーダンス素子は、直列に接続された複数の抵抗素子を有し、複数の抵抗素子のうち少なくとも１つの抵抗素子の前後には、当該１つの抵抗素子を短絡する配線または開放部を含む配線が接続されていることを第３の特徴とする。
【００１２】
上記特徴の本発明によれば、インピーダンス素子が直列に接続された複数の抵抗素子を有し、複数の抵抗素子のうち少なくとも１つの抵抗素子の前後には、当該１つの抵抗素子を短絡する配線または開放部を含む配線が接続されているので、配線加工によりインピーダンスを変えることができるため、同相成分の低減効果を補正することができる。
【００１３】
さらに、本発明に係る高周波増幅回路において、インピーダンス素子は、第２の増幅器と第３の増幅器との合成インピーダンスの略４分の１のインピーダンスをもつことを第４の特徴とする。なお、第２の増幅器と第３の増幅器との合成インピーダンスとは、第２の増幅器の入力インピーダンスと第３の増幅器の入力インピーダンスを加算したものである。
【００１４】
上記特徴の本発明によれば、インピーダンス素子が第２の増幅器と第３の増幅器との合成インピーダンスの略４分の１のインピーダンスをもつので、同相成分の低減効果をより高めることができるため、より安定した増幅動作を行うことができる。
【００１５】
さらに、本発明に係る半導体装置において、上記いずれかの高周波増幅回路が形成されることを第５の特徴とする。
【００１６】
上記特徴の本発明によれば、半導体基板上に高周波増幅回路を構成する素子が形成されると、回路規模の大幅な小型化が実現できるため、携帯電話端末等の移動体通信機器に搭載することができる。
【００１７】
さらに、本発明に係る磁気記録再生装置において、上記いずれかの高周波増幅回路、または、半導体装置が搭載されることを第６の特徴とする。
【００１８】
上記特徴の本発明によれば、ビットサイズの微細化された保磁力の大きな記録層を有する磁気記録媒体にデータを記録する際に用いられるマイクロ波磁界の信号源であるマイクロ波励振装置は、差動信号出力を必要とする場合があるため、上記いずれかの高周波増幅回路、または、半導体装置を適用するのが好適であり、それらが用いられることにより高密度にデータを安定して記録することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、差動信号を出力する多段構成の高周波増幅回路において、異常発振の原因となる同相成分を低減することができるため、安定した増幅動作が行われる高周波増幅回路を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１の実施形態に係る高周波増幅回路３０の回路図である。
【図２】第２の実施形態に係る高周波増幅回路４０の回路図である。
【図３】第３の実施形態に係る磁気記録再生装置５０のブロック図である。
【図４】実施例１に係る高周波増幅回路１００のシミュレーション構成を示す回路図である。
【図５】特許文献１に係る増幅回路１０Ａの回路図である。
【図６】特許文献１の変形例に係る増幅回路１０Ｂの回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明を実施するための好適な形態につき、図面を参照しつつ詳細に説明する。以下の実施形態に記載した内容により本発明が限定されるものではない。また、以下に記載した構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、均等の範囲のものが含まれる。さらに、以下に記載した構成要素は適宜組み合わせることが可能である。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲で構成要素の種々の省略、置換又は変更を行うことができる。
【００２２】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る高周波増幅回路３０の回路図である。同図に示すように、高周波増幅回路３０は、第１の増幅器３１と、第２の増幅器３２と、第３の増幅器３３と、平衡−不平衡変換器３４と、インピーダンス素子３５とから構成される。
【００２３】
第１の増幅器３１の出力は平衡−不平衡変換器３４の不平衡側の信号端に接続され、第２の増幅器３２の入力は平衡−不平衡変換器３４の平衡側の一方の信号端に接続され、第３の増幅器３３の入力は平衡−不平衡変換器３４の平衡側の他方の信号端に接続され、インピーダンス素子３５は平衡−不平衡変換器３４の平衡側素子とグランドとの間に挿入されている。
【００２４】
なお、差動信号を出力する回路では、所望の振幅バランスや位相バランスを得るため、回路的に対称性を保つように素子や配線を構成することが好ましい。したがって、インピーダンス素子３５は平衡−不平衡変換器３４の平衡側素子の中点に接続されるのが好ましい。平衡−不平衡変換器３４の平衡側素子の中点とは、その点から第２の増幅器３２側を見込んだインピーダンスと、その点から第３の増幅器３３側を見込んだインピーダンスとが等しくなる点である。
【００２５】
高周波増幅回路３０は、シングルエンド信号Ｓ１が第１の増幅器３１に入力され、第１の増幅器３１によって増幅されたシングルエンド信号Ｓ１ｘが第１の増幅器３１から出力され、シングルエンド信号Ｓ１ｘが平衡−不平衡変換器３４の不平衡側の信号端に入力され、平衡−不平衡変換器３４によってシングルエンド信号Ｓ１ｘから変換された差動信号Ｄ１ｐとＤ１ｎが平衡−不平衡変換器３４の平衡側の一方の信号端と他方の信号端からそれぞれ出力され、差動信号Ｄ１ｐとＤ１ｎが第２の増幅器３２と第３の増幅器３３にそれぞれ入力され、第２の増幅器３２と第３の増幅器３３によって増幅された差動信号Ｄ１ｐｘとＤ１ｎｘが第２の増幅器３２と第３の増幅器３３からそれぞれ出力される。
【００２６】
上記説明のように、高周波増幅回路３０で増幅動作が行われている際、インピーダンス素子３５がない場合には、素子や配線の非対称性等、様々な要因により回路内に同相成分が発生すると、高周波増幅回路３０と負荷（不図示）との間で帰還経路が形成されているため、帰還経路内にある第２の増幅器３２と第３の増幅器３３で増幅が継続するような状態、いわゆる異常発振を引き起こし、増幅動作が不安定となる問題がある。
【００２７】
しかしながら、インピーダンス素子３５が平衡−不平衡変換器３４の平衡側素子とグランドとの間に挿入されていると、回路内で発生した同相成分がインピーダンス素子３５により低減されるため、第２の増幅器３２と第３の増幅器３３に流入する同相成分が大幅に小さくなり、異常発振が抑制され、安定した増幅動作を行うことができる。
【００２８】
なお、インピーダンス素子３５は、高周波増幅回路３０が動作する周波数で所定のインピーダンス値を有するように設計され、電流が流れることにより電圧降下が発生する。具体的には抵抗素子がその一例である。また、誘導素子、容量素子でもよい。インピーダンス素子が抵抗素子のみで構成されると、同相成分の低減効果を得つつ回路規模の大型化を抑制することができる。また、第１の実施形態の高周波増幅回路３０は、差動信号を出力するため、第２の増幅器３２と第３の増幅器３３の２つの増幅器を並列に並べたデュアル構成を用いているが、第２の増幅器３２と第３の増幅器３３にかえて、第２の増幅器と第３の増幅器の２つの増幅器を備えた１つの差動増幅器を用いてもよい。
【００２９】
（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る高周波増幅回路４０の回路図である。図１に示す第１の実施形態に係る高周波増幅回路３０と異なる点は、インピーダンス素子が直列に接続された複数の抵抗素子を有し、複数の抵抗素子のうち少なくとも１つの抵抗素子の前後には、当該１つの抵抗素子を短絡する配線または開放部を含む配線が接続されている点である。同図に示すように、インピーダンス素子は、直列に接続された複数の抵抗素子４１、４２、４３を有し、抵抗素子４１と４２の接続点と、抵抗素子４２と４３の接続点とが開放部を含む配線４５で接続されることで抵抗素子４２の前後には開放部を含む配線４５が接続され、抵抗素子４２と４３の接続点と、抵抗素子４３とグランドの接続点とが開放部を含まない配線４４で接続されることで抵抗素子４３の前後には抵抗素子４３を短絡する配線４４が接続されている。
【００３０】
図２に示すインピーダンス素子のインピーダンスは、無加工の状態では抵抗素子４１と４２の合成インピーダンスとなり、配線４５を配線加工により接続すると抵抗素子４１のみのインピーダンスとなり、配線４４を配線加工により切断すると抵抗素子４１と４２と４３の合成インピーダンスとなる。すなわち、インピーダンス素子のインピーダンスを変えることができるため、同相成分の低減効果を補正することができる。
【００３１】
なお、上記実施形態では３つの抵抗素子を用いたが、抵抗素子は２つでもよく、２つの抵抗素子のうち少なくとも１つの抵抗素子の前後に当該１つの抵抗素子を短絡する配線または開放部を含む配線が接続されていることで、配線加工によりインピーダンス素子のインピーダンスを変えることができるため、同相成分の低減効果を補正することができる。抵抗素子は４つ以上でもよい。また、抵抗素子、誘導素子、容量素子を複数組み合わせてもよい。また、直列接続と並列接続を組み合わせてもよい。
【００３２】
（第３の実施形態）
図３は、第３の実施形態に係る磁気記録再生装置５０のブロック図である。同図に示すように、磁気記録再生装置５０は、磁気ヘッド駆動回路５１と磁気ヘッド５２から構成される。また、磁気ヘッド駆動回路５１は、記録磁界励振装置、読取信号再生装置、マイクロ波励振装置を含み、磁気ヘッド５２は、記録ヘッド５３、再生ヘッド５４、アシストヘッド５５を含む。
【００３３】
一般的な磁気記録再生装置においては、記録磁界励振装置から記録ヘッドへ記録信号が入力されることにより発生した記録磁界が、記録ヘッドから磁気記録媒体（不図示）の記録層へ印加されることで、データが記録される。そして、記録されたデータが再生ヘッドで読取られ、読取信号再生装置にデータ信号が送られ処理される。
【００３４】
しかしながら、記録密度を向上させるため、磁気記録媒体の記録層のビットサイズを微細化する必要がある一方、ビットサイズを微細化すると熱安定性に欠け、記録状態の消失が懸念される。このため、保磁力の大きな記録層の磁気記録媒体を使用する必要があるが、記録層の保磁力が大きいと記録ヘッドの記録磁界だけではデータを記録することができない。そこで、近年期待されているマイクロ波アシスト磁気記録（Ｍｉｃｒｏ−ｗａｖｅ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ）方式では、記録時にのみ記録層の保磁力を実効的に低くする補助手段としてマイクロ波磁界を応用し、記録ヘッドの記録磁界にマイクロ波磁界を重畳し、データを記録する。
【００３５】
したがって、第３の実施形態に係る磁気記録再生装置５０は、上記一般的な磁気記録再生装置の動作に加え、マイクロ波励振装置からアシストヘッド５５へマイクロ波信号が入力されることにより発生したマイクロ波磁界が、記録ヘッド５３の記録磁界に重畳され、ビットサイズが微細化された保磁力の大きな記録層に印加されることにより、データの記録が可能となる。
【００３６】
記録ヘッド５３とアシストヘッド５５を含む磁気ヘッド５２は、その構造上、アシストヘッド５５に入力される信号として、シングルエンド信号より差動信号を用いるほうが好適である場合がある。また、アシストヘッド５５に入力される信号はマイクロ波帯の信号であり、マイクロ波励振装置からアシストヘッド５５までの間に生じる伝搬損失が大きいため、複数の増幅器を多段に用いるのが好適である場合がある。一方、アシストヘッド５５は、マイクロ波磁界を発生させるため誘導性負荷の構成となる場合があるため、アシストヘッド５５と最終段の増幅器との間で帰還経路が形成され、増幅器が異常発振する問題も含んでいる。
【００３７】
すなわち、本発明の磁気記録再生装置は、マイクロ波励振装置として第１の実施形態に係る高周波増幅回路３０、または、第２の実施形態に係る高周波増幅回路４０を適用するのが好適であり、それらを用いることにより高密度にデータを安定して記録することができる。
【実施例】
【００３８】
本発明の内容を実施例を参照して具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００３９】
（実施例１）
図４は、実施例１に係る高周波増幅回路１００のシミュレーション構成を示す回路図である。同図に示すように、高周波増幅回路１００は、ポート１１０と、ポート１２０と、ポート１３０と、センタータップ付きトランス１４０と、抵抗素子１６０とから構成される。
【００４０】
ポート１１０は第１の増幅器、ポート１２０は第２の増幅器、ポート１３０は第３の増幅器、センタータップ付きトランス１４０は平衡−不平衡変換器、抵抗素子１６０はインピーダンス素子をモデル化したものである。なお、センタータップ付きトランス１４０は結合係数１の理想トランスとした。
【００４１】
本シミュレーションは、シングルエンド信号がポート１１０から出力され、センタータップ付きトランス１４０でシングルエンド信号から差動信号に変換され、差動信号の一方と他方の信号がそれぞれポート１２０と１３０に入力される際、高周波増幅回路１００で生じる同相成分の低減効果を回路シミュレータを用いて計算する。評価の指標としては、同相成分を除去する性能を示すＣＭＲＲ（コモンモード除去比）を使用する。ポート１１０からポート１２０への通過特性をＳ２１、ポート１１０からポート１３０への通過特性をＳ３１とすると、ＣＭＲＲは式（１）となる。
ＣＭＲＲ＝２０ｌｏｇ１０｛（Ｓ２１＋Ｓ３１）／（Ｓ２１−Ｓ３１）｝    （１）
【００４２】
なお、単位はｄＢ（デシベル）が使われ、数値が大きいほうが同相成分を除去する性能に優れていることを示す。
【００４３】
本シミュレーションの条件は、ポート１１０のインピーダンスＺ１を５０Ω固定とし、ポート１２０とポート１３０のインピーダンスＺ２とＺ３をそれぞれ変数とした。これは、回路内に同相成分が生じる要因として、素子や配線の非対称性があるため、差動信号が入力される第２の増幅器と第３の増幅器の入力インピーダンスが製造バラつき等により設計値よりずれた場合を想定したものである。また、同相成分を低減させる抵抗素子１６０の効果の割合を確認するためインピーダンスＺ４も変数とした。なお、センタータップ付きトランス１４０は、不平衡側素子の巻き数をＮ１、平衡側素子の巻き数はセンタータップを境にＮ２とＮ３とし、そのときの巻き数比をＮ１：Ｎ２＝１．４１４：１、Ｎ１：Ｎ３＝１．４１４：１とした。すなわち、不平衡インピーダンスと平衡インピーダンスの比が１：２（５０Ω：１００Ω）となる平衡−不平衡変換器としてモデル化した。
【００４４】
また、回路シミュレータは、アジレント・テクノロジー社のＥＤＡソフトウェアであるアドバンスト・デザイン・システムを用いた。計算結果を表１と表２に示す。なお、表１は抵抗素子１６０がない場合、すなわち、センタータップ付きトランスのセンター（中点
）と、グランドとの間にインピーダンス素子がなく短絡の状態を示している。また、表２は本発明の特徴である抵抗素子１６０がある場合、すなわち、センタータップ付きトランスのセンターと、グランドとの間にインピーダンス素子として抵抗素子１６０が挿入されている状態を示している。
【００４５】
【表１】
2014225862.tif 000003
【００４６】
【表２】
2014225862.tif 000004
【００４７】
表２に示すように、ポート１２０のインピーダンスＺ２が設計値の５０Ωより１Ω低くずれた場合（実施条件１：Ｚ２＝４９Ω、Ｚ３＝５０Ω）において、抵抗素子１６０を接続すると、インピーダンスＺ４の値に関係なく、表１に示す抵抗素子がない場合の比較条件１と比較してＣＭＲＲがすべて４５．９３ｄＢより高くなっている。すなわち、抵抗素子１６０を接続したことによる同相成分の低減効果があると言える。さらに、抵抗素子１６０のインピーダンスＺ４がポート１２０とポート１３０の合成インピーダンス９９Ωの４分の１である２４．７５Ωのとき、ＣＭＲＲが１３７．８０ｄＢと最も高く、同相成分の低減効果も高いことがわかる。また、ポート１２０のインピーダンスＺ２が設計値の５０Ωより大幅にずれた場合（（実施条件２：Ｚ２＝４０Ω、Ｚ３＝５０Ω）、（実施条件３：Ｚ２＝２５Ω、Ｚ３＝５０Ω））も実施条件１と比較条件１の比較結果と同様に、抵抗素子１６０を接続したことによる同相成分の低減効果が見られ、さらに、抵抗素子１６０のインピーダンスＺ４がポート１２０とポート１３０の合成インピーダンスの４分の１であるとき、ＣＭＲＲが最も高く、同相成分の低減効果も高いことがわかる。
【００４８】
次に、ポート１２０とポート１３０のインピーダンスＺ２とＺ３が両方ずれた場合の結果であるが、ポート１２０のインピーダンスＺ２が設計値の５０Ωより１Ω低くずれ、ポート１３０のインピーダンスＺ３が設計値の５０Ωより１Ω高くずれた場合（実施条件４：Ｚ２＝４９Ω、Ｚ３＝５１Ω）において、抵抗素子１６０を接続すると、インピーダンスＺ４の値に関係なく、抵抗素子がない場合の比較条件４と比較してＣＭＲＲがすべて４０．００ｄＢより高くなっている。すなわち、抵抗素子１６０を接続したことによる同相成分の低減効果があると言える。さらに、抵抗素子１６０のインピーダンスＺ４がポート１２０とポート１３０の合成インピーダンス１００Ωの４分の１である２５Ωのとき、ＣＭＲＲが１２０．００ｄＢと最も高く、同相成分の低減効果も高いことがわかる。また、ポート１２０とポート１３０のインピーダンスＺ２とＺ３がともに設計値の５０Ωより低くずれた場合（実施条件５：Ｚ２＝４５Ω、Ｚ３＝４６Ω）、ポート１２０とポート１３０のインピーダンスＺ２とＺ３がともに設計値の５０Ωより高くずれた場合（実施条件６：Ｚ２＝５５Ω、Ｚ３＝５４Ω）、いずれの場合においても、実施条件４と比較条件４の比較結果と同様に、抵抗素子１６０を接続したことによる同相成分の低減効果が見られ、さらに、抵抗素子１６０のインピーダンスＺ４がポート１２０とポート１３０の合成インピーダンスの４分の１であるとき、ＣＭＲＲが最も高く、同相成分の低減効果も高いことがわかる。
【００４９】
本シミュレーションの結果から、センタータップ付きトランス１４０のセンターと、グランドとの間に挿入されている抵抗素子１６０によって同相成分が低減されることが確認された。すなわち、素子や配線の非対称性等、様々な要因により回路内に発生した同相成分をインピーダンス素子で低減することができるため、異常発振が抑制され、安定した増幅動作を行うことができる。また、インピーダンス素子は、第２の増幅器と第３の増幅器との合成インピーダンスの略４分の１のインピーダンスであるときが同相成分の低減効果が最も高く、より安定した増幅動作ができる。
【００５０】
なお、本シミュレーションでは、平衡−不平衡変換器の一例としてセンタータップ付きトランスを用いたが、マーシャントバラン（Ｍａｒｃｈａｎｄ  ｂａｌｕｎ）、ラットレースバラン（Ｒａｔ−ｒａｃｅ  ｂａｌｕｎ）等でも同様の結果が得られる。
【００５１】
本発明の１つの実施例としては、高周波増幅回路を設計する際、インピーダンス素子を図２に示すような構成にしておき、製造後、第２の増幅器と第３の増幅器の実際の入力インピーダンスを測定し、インピーダンス素子のインピーダンスを第２の増幅器と第３の増幅器との合成インピーダンスの４分の１に近くなるように調整する。例えば、抵抗素子４１、４２、４３のインピーダンスをそれぞれ２０Ω、５Ω、５Ωとしておくことにより、無加工の状態のときは２５Ωとなるが、配線４５を接続すると２０Ωとなり、配線４４を
切断すると３０Ωとすることができる。このようにすることで、少しでも同相成分の低減効果を引き出し、安定した増幅動作を行うことが可能となる。なお、高周波増幅回路を半導体基板上に形成した場合は、ＦＩＢ（集束イオンビーム）等で配線加工する方法もある。
【００５２】
以上、本発明の例示的な実施の形態の高周波増幅回路について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の高周波増幅回路、半導体装置によれば、例えば、移動体通信機器などの無線通信、および磁気記録再生装置に適している。
【符号の説明】
【００５４】
１１    入力端子
１２、１４    単相増幅器
１３、１６、１７    段間整合回路
１５、１８    差動増幅器
１９    終端抵抗
２０    接地端子
２１、２３    出力整合回路
２２    出力端子
２４    誘導性負荷
３０、４０、１００    高周波増幅回路
３１    第１の増幅器
３２    第２の増幅器
３３    第３の増幅器
３４    平衡−不平衡変換器
３５    インピーダンス素子
４１、４２、４３、１６０    抵抗素子
４４、４５    配線
５０    磁気記録再生装置
５１    磁気ヘッド駆動回路
５２    磁気ヘッド
５３    記録ヘッド
５４    再生ヘッド
５５    アシストヘッド
１１０、１２０、１３０    ポート
１４０    センタータップ付きトランス
【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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