(57)【要約】  例示のバイアス回路は増幅器に結合される。バイアス回路は、第１のバイポーラトランジスタ、第２のバイポーラトランジスタ、および第３のバイポーラトランジスタを含む。第１のバイポーラトランジスタは、第１のノードに接続されたベースを有し、第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続される。第２のバイポーラトランジスタは、第１のノードに接続されたベースを有する。第３のバイポーラトランジスタは、第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有する。第２のバイポーラトランジスタのエミッタは、増幅器に関連した第４のバイポーラトランスミッタのベースに接続され、第２のバイポーラトランジスタは、第２のバイポーラトランジスタのエミッタに接続された抵抗器を有さない。
2007502051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器のためのバイアス経路であって、前記バイアス回路は、
第１のノードに接続されたベースを有する第１のバイポーラトランジスタを含み、前記第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続され、さらに、
前記第１のノードに接続されたベースを有する第２のバイポーラトランジスタと、
前記第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有する、第３のバイポーラトランジスタとを含み、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタは、前記増幅器に関連した第４のバイポーラトランスミッタのベースに接続され、前記第２のバイポーラトランジスタは、前記第２のバイポーラトランジスタの前記エミッタに接続された抵抗器を有さない、バイアス回路。
【請求項２】
前記第１のバイポーラトランジスタの、前記第２のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率は、前記第３のバイポーラトランジスタの、前記第４のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率に依存しない、請求項１に記載のバイアス回路。
【請求項３】
前記第２のノードに接続された制御回路をさらに含み、前記制御回路は、高モード動作の間に増加された電流を引込み、低モード動作の間に、減じられた電流を引込む、請求項１に記載のバイアス回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記高モード動作の間に減じられた抵抗を有し、前記低モード動作の間に増加された抵抗を有する、請求項３に記載のバイアス回路。
【請求項５】
前記制御回路は、第５のバイポーラトランジスタを含み、前記第５のバイポーラトランジスタは、第２の抵抗器を通して前記第２のノードに接続され、かつ第３の抵抗器を通して接地に接続されたコレクタ、接地に結合されている前記第５のバイポーラトランジスタのエミッタ、および第４の抵抗器を通して制御電圧に接続された前記第５のバイポーラトランジスタのベースを有する、請求項３に記載のバイアス回路。
【請求項６】
前記第１の抵抗器と並列に接続された高温利得補償回路をさらに含み、前記高温利得補償回路は、高温で電流を引込むように構成された、請求項１に記載のバイアス回路。
【請求項７】
前記高温利得補償回路は、第２の抵抗器とショットキーダイオードとを含み、前記第２の抵抗器の第１の端部は、前記基準電圧に接続され、前記第２の抵抗器の第２の端部は、前記ショットキーダイオードの陽極に接続され、前記ショットキーダイオードの陰極は、前記第１のノードに接続される、請求項６に記載のバイアス回路。
【請求項８】
バイアス回路の動作のための制御回路であって、前記バイアス回路は、第１のバイポーラトランジスタ、第２のバイポーラトランジスタ、および第３のバイポーラトランジスタを含み、前記第１のバイポーラトランジスタは、第１のノードで前記第２のバイポーラトランジスタのベースに接続されたベースを有し、前記第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続され、前記第３のバイポーラトランジスタは、前記第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有し、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタは、前記増幅器に関連した第４のバイポーラトランスミッタのベースに接続され、前記制御回路は、
第５のバイポーラトランジスタを含み、前記第５のバイポーラトランジスタは、第２の抵抗器を通して前記第２のノードに接続され、かつ第３の抵抗器を通して接地に接続されたコレクタ、接地に結合されている前記第５のバイポーラトランジスタのエミッタ、およ
び第４の抵抗器を通して制御電圧に接続された前記第５のバイポーラトランジスタのベースを有する、制御回路。
【請求項９】
前記制御回路は高モード動作の間に増加された電流を引込み、低モード動作の間に減じられた電流を引込む、請求項８に記載の制御回路。
【請求項１０】
前記高モード動作の間に、前記制御回路は、前記第２の抵抗器と等価である前記合計の抵抗を有する、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１１】
前記低モード動作の間に、前記制御回路は、前記第２の抵抗器および前記第３の抵抗器の合計と等価である合計の抵抗を有する、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１２】
前記第５のバイポーラトランジスタは、前記低モード動作の間に非活性化され、前記第５のバイポーラトランジスタは、前記高モード動作の間に活性化される、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１３】
前記第２のバイポーラトランジスタは、前記第２のバイポーラトランジスタの前記エミッタに接続された抵抗器を有さない、請求項８に記載の制御回路。
【請求項１４】
第１のバイポーラトランジスタ、第２のバイポーラトランジスタ、および第３のバイポーラトランジスタを含むバイアス回路を含み、前記第１のバイポーラトランジスタは、第１のノードで前記第２のバイポーラトランジスタのベースに接続されたベースを有し、前記第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続され、前記第３のバイポーラトランジスタは、前記第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有し、前記第２のバイポーラトランジスタは、前記第２のバイポーラトランジスタの前記エミッタに接続された抵抗器を有さず、さらに、
前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースと、接地に結合されたエミッタとを有する、第４のバイポーラトランスミッタを含む増幅器を含む、増幅器回路。
【請求項１５】
前記第１のバイポーラトランジスタの、前記第２のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率は、前記第３のバイポーラトランジスタの、前記第４のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率に依存しない、請求項１４に記載の増幅器回路。
【請求項１６】
前記第２のノードに接続された制御回路をさらに含み、前記制御回路は、高モード動作の間に増加された電流を引込み、低モード動作の間に減じられた電流を引込む、請求項１４に記載の増幅器回路。
【請求項１７】
前記制御回路は、前記高モード動作の間に減じられた抵抗を有し、前記低モード動作の間に増加された抵抗を有する、請求項１６に記載の増幅器回路。
【請求項１８】
前記制御回路は、第２の抵抗器を通して前記第２のノードに接続され、かつ第３の抵抗器を通して接地に接続されたコレクタ、接地に結合された前記第５のバイポーラトランジスタのエミッタ、および第４の抵抗器を通して制御電圧に接続された前記第５のバイポーラトランジスタを含む、請求項１６に記載の増幅器回路。
【請求項１９】
前記第１の抵抗器に並列に接続された高温利得補償回路をさらに含み、前記高温利得補償回路は、高温で電流を引込むように構成された、請求項１４に記載の増幅器回路。
【請求項２０】
前記高温利得補償回路は、第２の抵抗器とショットキーダイオードとを含み、前記第２の抵抗器の第１の端部は前記基準電圧に接続され、前記第２の抵抗器の第２の端部は前記ショットキーダイオードの陽極に接続され、前記ショットキーダイオードの陰極は前記第１のノードに接続される、請求項１９に記載の増幅器回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明の背景
発明の分野
本発明は、一般的に半導体の分野におけるものである。より特定的には、本発明は半導体回路の分野におけるものである。
【背景技術】
【０００２】
関連技術
バイポーラ技術を基礎とする増幅器は、たとえば、無線周波（“ＲＦ”）通信等の無線通信を含むさまざまな応用例において広く使用されている。バイアス回路は、バイポーラトランジスタの動作モードを制御するためにベースバイアス電流をバイポーラトランジスタに供給することによって、重要な機能を果たす。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、バイポーラトランジスタのための現在知られているバイアス回路は、複数の不利な点を含む。一般的に、公知のバイアス回路は、大電流を消費し、高い基準電圧を必要とするか、さもなければ広いダイ領域を消費する非常に複雑な回路を含んでおり、これらすべては望ましくないことである。さらに、公知のバイアス回路は、一般的に温度に敏感になりやすいため、増幅器のトランジスタの零入力電流は温度変化の影響を受けやすい。
【０００４】
したがって、当該技術において、高出力増幅器のための、領域が効率的で、温度に鈍感なバイアス回路が強く必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
発明の概要
本発明は、高出力増幅器のための、領域が効率的で、温度に鈍感なバイアス回路に向けられている。１つの例示の実施例において、バイアス回路は、ＲＦ増幅器等の増幅器に結合され、第１のバイポーラトランジスタ、第２のバイポーラトランジスタ、および第３のバイポーラトランジスタを含む。第１のバイポーラトランジスタは、第１のノードに接続されたベースを有し、第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続される。第２のバイポーラトランジスタは、第１のノードに接続されたベースを有する。第３のバイポーラトランジスタは、第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有する。第２のバイポーラトランジスタのエミッタは、増幅器に関連した第４のバイポーラトランスミッタのベースに接続され、第２のバイポーラトランジスタは、第２のバイポーラトランジスタのエミッタに接続された抵抗器を有さない。
【０００６】
上記の構成の結果として、第１のバイポーラトランジスタの第２のバイポーラトランジスタに対するエミッタのサイズの比率は、第３のバイポーラトランジスタの第４のバイポーラトランジスタに対するエミッタのサイズの比率に依存しないため、バイアス回路のトランジスタによって消費されるダイ領域を大幅に減じることができる。
【０００７】
一実施例において、バイアス回路は、第２のノードに接続された制御回路をさらに含み、制御回路は、高モード動作の間に増加された電流を引込み、低モード動作の間に減じられた電流を引込む。たとえば、制御回路は、高モード動作の間に減じられた抵抗を、低モ
ード動作の間に増大された抵抗を有し得る。１つの特定の実施例に従うと、制御回路は、第５のバイポーラトランジスタを含み、このバイポーラトランジスタは、第２の抵抗器を通して第２のノードに接続され、かつ第３の抵抗器を通して接地に接続されたコレクタを有する。第５のバイポーラトランジスタのエミッタは接地に結合され、第５のバイポーラトランジスタのベースは、第４の抵抗器を通して制御電圧に接続される。以下で説明するように、この特定の構成は、温度の変化に極めて鈍感な増幅器の零入力電流をもたらす。
【０００８】
別の実施例に従うと、バイアス回路は、第１の抵抗器に並列に接続された高温利得補償回路を含み、高温で電流を引込むように構成される。１つの特定の実施例に従うと、高温利得補償回路は、第２の抵抗器とショットキーダイオードとを含み、第２の抵抗器の第１の端部は基準電圧に接続され、第２の抵抗器の第２の端部はショットキーダイオードの陽極に接続され、ショットキーダイオードの陰極は第１のノードに接続される。以下に説明されるように、この特定の構成は、高温の間に増幅器の利得降下の補償を提供する。
【０００９】
本発明の他の特徴および利点は、以下の詳細な説明および添付の図面を見直すと、当業者にはさらに容易に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
発明の詳細な説明
本発明は、高出力増幅器のための、領域が効率的で、温度に鈍感なバイアス回路に向けられる。以下の説明は、本発明の実現に関連する特定の情報を含む。当業者は、本発明がこの出願で特に説明されるものとは異なる態様で実現され得ることを認識するであろう。さらに、本発明を不明瞭にしないために、本発明の特定の細部のいくつかは説明されない。この出願で記載されない特定の細部は当業者の知識内にある。
【００１１】
この出願の図面および添付の詳細な説明は、本発明の単に例示的な実施例に向けられている。簡潔さを保つために、本発明の原理を用いる本発明の他の実施例は、この出願においては特に記載されず、この図面によって特に示されない。
【００１２】
本発明の特徴および利点を対比して示すために、図１における公知のバイアス回路１００の簡単な説明が行なわれる。図１を参照すると、増幅器１０２に結合された公知のバイアス回路１００を描く回路図が示されている。公知のバイアス回路１００は、バイポーラトランジスタ１０４、１０６および１０８、抵抗器１１６、１１８および１２０、ならびに制御回路１１４を含む。
【００１３】
抵抗器１１６の一方端は、基準電圧（“Ｖｒｅｆ”）１２８に接続され、抵抗器１１６の他方端はノード１２６に接続される。トランジスタ１０４のベース、トランジスタ１０６のベース、およびトランジスタ１０８のコレクタはノード１２６に結合される。トランジスタ１０４のエミッタは、トランジスタ１０８のベースに接続され、さらに抵抗器１１８を通してノード１３６で接地１３８に接続される。トランジスタ１０８のエミッタも、ノード１３６で接地１３８に接続される。ノード１４０におけるトランジスタ１０６のエミッタも、分路抵抗器１２０を通して接地１３８に結合される。
【００１４】
増幅器１０２はバイポーラトランジスタ１１０を含み、このバイポーラトランジスタは、公知のバイアス回路１００のノード１４０に結合されたベースと、接地１３８に結合されたエミッタとを有する。制御回路１１４はバイポーラトランジスタ１１２を含み、このバイポーラトランジスタは、抵抗器１２２を通してノード１２６に結合されたコレクタを有する。トランジスタ１１２のベースは、抵抗器１２４を通して制御電圧（“Ｖｃｏｎｔ”）に結合され、トランジスタ１１２のエミッタは、ノード１３６で接地１３８に結合される。ノード１３０、１３２および１３４は、バイアス電圧に接続されてもよく、または
当該技術で公知のように供給電圧（“ＶＣＣ”）に直接接続されてもよい。
【００１５】
図１に示されたような構成を用いると、トランジスタ１１０のコレクタ電流１５０は、トランジスタ１１０の零入力電流（“Ｉｃｑ”）を示している。大きさがトランジスタ１０８のコレクタ電流１５２のＮ倍であるコレクタ電流１５０を生じるために、以下の要素間の比率が必要とされる。すなわち、トランジスタ１０６のエミッタサイズは、トランジスタ１０４のエミッタサイズよりもＮ倍大きく、トランジスタ１１０のエミッタサイズは、トランジスタ１０８のエミッタサイズよりもＮ倍大きく、抵抗器１１８の値は、抵抗器１２０の値よりもＮ倍大きく、ここでＮは任意の整数である。結果として、トランジスタ１０６のコレクタ電流１６２の大きさは、トランジスタ１０４のコレクタ電流１６０の大きさのＮ倍となり、トランジスタ１１０のコレクタ電流１５０の大きさは、トランジスタ１０８のコレクタ電流１５２の大きさのＮ倍となる。
【００１６】
しかしながら、複数の不利な点はバイアス回路１００に関連している。高出力装置は大きなＮ値を必要とすることにより、トランジスタ１０６のエミッタサイズは、トランジスタ１０４のエミッタサイズよりもＮ倍大きいサイズを維持するためにかなり大きい必要がある。結果として、大きなダイ領域がトランジスタ１０６によって消費され、これは多くの応用例にとって望ましくないことである。一方で、トランジスタ１０８によって消費されるダイ領域を減じるために、トランジスタ１０８のトランジスタ１１０に対するエミッタサイズの比率が減じられた場合に、トランジスタ１０８によって引込まれる大きなコレクタ電流１５２の結果として、大きな基準電流（“Ｉｒｅｆ”）１５４が抵抗器１１６を通して引込まれ、トランジスタ１０８のサイズを減じた結果として、かなりの電力消費のトレードオフがもたらされる。当該技術で公知のように、高いＩｒｅｆは望ましくない。
【００１７】
続けて図１を参照すると、制御回路１１４は、Ｖｃｏｎｔ１４４を供給してトランジスタ１１２をオンにすることによって、低出力電力モードのためにバイアス回路１００を制御するように構成することができる。この低出力電力モードの間に、電流１６８はトランジスタ１１２によって引込まれ、ノード１２６での電圧は減じられ、これによりトランジスタ１０８によって引込まれるコレクタ電流１５２が減じられる。Ｉｒｅｆ１５４からコレクタ電流１５２を減じた結果として、バイアス回路１００の温度追跡機能が大幅に減じられ、したがって、Ｉｃｑ１５０は、上述のように、温度変化に敏感になり、これは望ましくないことである。
【００１８】
次に図２を参照すると、本発明の一実施例に従った例示のバイアス回路２００が示されている。図２において、バイアス回路２００は、増幅器２０２に結合されるものとして示され、これはたとえば、ＲＦ通信等の複数の応用例において使用され得る。以下でより詳細に説明されるように、バイアス回路２００は、大幅に減じられたＶｒｅｆ２２８およびＩｒｅｆ２５４をもたらし、一方で温度変化に概ね鈍感であるＩｃｑ２５０を生じる。したがって、バイアス回路２００の特定の配置のために、バイアス回路２００によって消費されたダイ領域は大幅に減じられる。
【００１９】
図２において、バイアス回路２００は、バイポーラトランジスタ２０４、２０６および２０８、抵抗器２１６、制御回路２１４、ならびに高温利得補償回路２８０を含む。基準電圧（“Ｖｒｅｆ”）２２８は、バイアス回路２００のノード２２７に供給され、抵抗器２１６は、ノード２２６および２２７に亘って接続される。図２に示されるように、高温利得補償回路２８０は、ノード２２６および２２７に亘って抵抗器２１６に並列に接続される。より特定的には、抵抗器２７０の一方端はノード２７６に接続され、抵抗器２７０の他方端はショットキーダイオード２７２の陽極に接続される。ショットキーダイオード２７２の陰極はノード２２６に接続される。
【００２０】
トランジスタ２０４のベース、トランジスタ２０６のベース、およびトランジスタ２０８のコレクタは、ノード２２６に結合される。トランジスタ２０８のエミッタは、ノード２３６で接地２３８に接続され、トランジスタ２０６のエミッタは、ノード２４０で増幅器２０２に接続され、これは分路抵抗器を通して接地には接続されない。トランジスタ２０４のエミッタは、ノード２４２でトランジスタ２０８のベースに、および制御回路２１４に結合される。制御回路２１４は、トランジスタ２１２、ならびに抵抗器２２２，２２４および２７４を含み、トランジスタ２１２のノード２３７におけるコレクタは、抵抗器２２２を通してノード２４２に接続され、トランジスタ２１２のエミッタはノード２３６で接地２３８に接続され、トランジスタ２１２のベースは、抵抗器２２４を通して制御電圧（“Ｖｃｏｎｔ”）に結合される。図２に示されるように、制御回路２１４の抵抗器２７４も、ノード２３６および２３７に亘って接続される。
【００２１】
増幅器２０２はバイポーラトランジスタ２１０を含み、このバイポーラトランジスタは高出力トランジスタであってもよく、バイアス回路２００のノード２４０に結合されたベースと、接地２３８に結合されたエミッタとを有する。ノード２３０，２３２および２３４は、バイアス電圧に接続されてもよく、またはＶＣＣに直接接続されてもよい。
【００２２】
分路抵抗器は、トランジスタ２０６のエミッタと接地２３８との間で接続されないため、トランジスタ２０６のサイズを減じることができる。動作において、トランジスタ２０４は、図３の回路ブロック３０４のトランジスタ３０５および３０７によって示すことができ、ノード３３０および３４２は、それぞれ図２のノード２３０および２４２に対応する。したがって、制御回路２１４の抵抗器２２２および／または抵抗器２７４は、トランジスタ２０４の事実上分割された部分であるトランジスタ３０５からの電流を放散するために用いられてもよい。この構成を用いると、トランジスタ２０４のトランジスタ２０６に対する任意のエミッタサイズの比率は、トランジスタ２０８のトランジスタ２１０に対する１：Ｎのエミッタサイズの比率を維持しながら達成することができ、これによってトランジスタ２０６のエミッタ領域をさらに減じることができる。以下の要素間の比率は、バイアス回路２００の構成、すなわち、トランジスタ２１０のエミッタサイズがトランジスタ２０８のエミッタサイズのＮ倍大きく、トランジスタ２０４のエミッタサイズ：トランジスタ３０５のエミッタサイズ：トランジスタ３０７のエミッタサイズ：トランジスタ２０６のエミッタサイズが、１：（Ｎ−Ｍ）／Ｎ：Ｍ／Ｎ：Ｍに等しいという構成によって提供され、ここで、ＭはＮよりも小さい数であり、整数である必要はない。Ｉｃｑ２５０がトランジスタ２０８のコレクタ電流２５２のＮ倍となるためには、等式１によって規定された値“Ｒ２”を制御回路２１４の効果的な抵抗を示すために用いることができ、これは以下の公式によって規定される。
【００２３】
【数１】
2007502051.tif 000003
【００２４】
ここでｎ３は、トランジスタ２０８の順方向ベース電流の理想係数であり、Ｉｓ３はトランジスタ２０８の逆飽和電流であり、Ｉｂ３は、以下の公式によって与えられるトランジスタ２０８のベース電流２７６である。
【００２５】
【数２】
2007502051.tif 000004
【００２６】
ここでＶｂｅ３は、トランジスタ２０８のベース−エミッタ電圧である。
【００２７】
この構成を用いると、トランジスタ２０６のコレクタ電流２６２は、トランジスタ２０４のコレクタ電流２６０よりもＭ倍大きく、トランジスタ２１０のコレクタ電流２５０は、トランジスタ２０８のコレクタ電流２５２よりもＮ倍大きい。上述のように、バイアス回路２００の特定の構成によって、トランジスタ２０８のトランジスタ２１０に対するエミッタサイズの比率が、トランジスタ２０４のトランジスタ２０６に対するエミッタサイズの比率から独立することが可能になるため、バイアストランジスタ２０４，２０６および２０８の全体的な領域を減じることが可能になる。
【００２８】
バイアス回路２００の別の利点は、トランジスタ２０６のサイズを減じながら、トランジスタ２０６のエミッタと接地２３８との間で接続される分路抵抗器なしで、Ｉｒｅｆ２５４を大幅に減じることができるということである。減じられたＩｒｅｆ２５４のさらなる利点として、Ｖｒｅｆ２２８も減じられる。これは抵抗器２１６にわたる電圧降下が、減じられたＩｒｅｆ２５４によって減じられるからである。
【００２９】
制御回路２１４は、「高モード」動作または「低モード」動作のために構成することができる。Ｖｃｏｎｔ２４４は、高モード動作のためにトランジスタ２１２を起動するための高信号、または低モード動作のためにトランジスタ２１２を不能にするための低信号を提供する。高モード動作では、トランジスタ２１２がオンにされ、制御回路２１４の抵抗が減じられ、この制御回路の抵抗は抵抗器２２２の抵抗に対応する。制御回路２１４の抵抗が減じられ、それに対応して制御回路によって引込まれる電流が増加するために、トランジスタ２０８のベースにとって利用可能なベース電流２７６が減じられ、これはさらにトランジスタ２０８のコレクタ電流２５２を減少させる。トランジスタ２０８の減じられたコレクタ電流２５２は、トランジスタ２０６および２１０のそれぞれのベース電流における増加をもたらし、したがってこれはＩｃｑ２５０の増加をもたらす。
【００３０】
低モード動作では、トランジスタ２１２はオフにされ、制御回路２１４の抵抗が増加され、この制御回路の抵抗は抵抗器２２２および２７４の合計の抵抗に対応する。制御回路２１４の抵抗が増加され、それに応じて制御回路によって引込まれる電流が低下するために、トランジスタ２０８のベースにとって利用可能なベース電流２７６は増加され、これはさらにトランジスタ２０８のコレクタ電流２５２を増加させる。トランジスタ２０８の増加されたコレクタ電流２５２は、トランジスタ２０６および２１０のそれぞれのベース電流における減少をもたらし、したがってこれはＩｃｑ２５０の減少をもたらす。
【００３１】
したがって、低モード動作および高モード動作の間の遷移は、トランジスタ２０８のコレクタ電流２５２の、トランジスタ２１０のコレクタ電流２５０に対する１：Ｎの比率を壊すが、電流２５０は依然として、或る比率で電流２５２によって追跡される。したがって、動作モード制御によって引起こされる温度による零入力電流の変化を大幅に抑えることができる。
【００３２】
図４のグラフ４００を参照すると、グラフ４００は、さまざまな実施例に従ったバイアス回路によって達成される温度を通じての零入力電流の変化を示している。たとえば、曲線４０２は、公知のバイアス回路１００の温度を通じての零入力電流の変化を示している
。曲線４０２は険しい傾斜を有するが、公知のバイアス回路１００のＩｃｑは、温度変化に対する高い感度を示している。曲線４０４は、高温利得補償回路２８０を有さない公知のバイアス回路２００の温度を通じての零入力電流の変化を示し、曲線４０６は、高温利得補償回路２８０を有する公知のバイアス回路２００の温度を通じての零入力電流の変化を示している。曲線４０４および４０６は、その各々が比較的平坦な傾斜を有するが、これは温度変化に対して実質的に鈍感な公知のバイアス回路２００のＩｃｑに対応する。
【００３３】
曲線４０６は、バイアス回路２００の高温利得補償回路２８０が高温で利得降下の補償を提供することを示している。高温で、トランジスタ２０８は多くの電流を消費し、これはノード２２６で電圧降下をもたらす。Ｖｒｅｆ２８８とノード２２６での電圧との電圧差が大きくなると、ショットキーダイオード２７２は、引込む電流２７８を徐々にオンにし、これはＩｒｅｆ２２４を増加させる。増加されたＩｒｅｆ２５４の結果として、トランジスタ２１０のＩｃｑ２５０も増加され、これにより増幅器２０２の向上した電力利得が提供される。
【００３４】
図５は、一実施例に従った図２の制御回路２１４に取って代わるために用いられ得る代替の制御回路５１４を示し、Ｖｃｏｎｔ５４４は、低モード動作のための高信号を、および高モード動作のための低信号を提供する。制御回路５１４は、トランジスタ５１２および５８２、ならびに抵抗器５２２，５７４，５８０および５８４を含み、トランジスタ５１２、抵抗器５２２および５７４、ならびにノード５４２，５３７および５３６は、それぞれ図２におけるトランジスタ２１２、抵抗器２２２および２７４、ならびにノード２４２，２３７および２３６に対応する。トランジスタ２８２のコレクタは、ノード５８６でトランジスタ５１２のベースに接続され、トランジスタ２８２のエミッタは、ノード５３６で接地５３８に結合される。抵抗器５８０はノード５８８および５８６に亘って接続され、ノード５８８はバイアス電圧に接続されてもよく、またはＶＣＣに直接接続されてもよい。トランジスタ５８２のベースは、抵抗器５８４を通してＶｃｏｎｔ５４４に結合されて、低モード動作の間に、トランジスタ５８２がオンにされ、トランジスタ５１２がオフにされるようにし、高モード動作の間に、トランジスタ５８２がオフにされ、トランジスタ５１２がオンにされるようにする。
【００３５】
本発明の例示的な実施例の上記の説明から、本発明の概念を実現するためのさまざまな技術を、その範囲から逸脱することなく用いることができることが明らかである。さらに、本発明は、或る実施例を特に参照して記載されたが、本発明の精神および範囲から逸脱することなく、形態および細部における変更を行なうことができることを当業者は認識するであろう。記載された例示の実施例は、すべての点において、例示的なものであり、限定的なものではないとして考えられるべきである。本発明は、本明細書に記載された特定の例示の実施例に限定されず、本発明の範囲から逸脱することなく、多くの再構成、変形および置換ができることも理解すべきである。
【００３６】
このように、高出力増幅器のための、領域が効率的で、温度に鈍感なバイアス回路が説明された。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】公知のバイアス回路を示す回路図である。
【図２】本発明の一実施例に従ったＲＦ増幅器のための例示のバイアス回路の回路図である。
【図３】本発明の一実施例に従った図２のバイアス回路の一部の動作可能な等価の回路を示す回路図である。
【図４】さまざまな実施例に従ったバイアス回路によって達成された、温度を通じての零入力電流特性を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施例に従った例示の制御回路の回路図である。
【図１】
2007502051.tif 000005
【図２】
2007502051.tif 000006
【図３】
2007502051.tif 000007
【図４】
2007502051.tif 000008
【図５】
2007502051.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成17年5月7日(2005.5.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
増幅器のためのバイアス回路であって、前記バイアス回路は、
第１のノードに接続されたベースを有する第１のバイポーラトランジスタを含み、前記第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続され、さらに、
前記第１のノードに接続されたベースを有する第２のバイポーラトランジスタと、
前記第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有する、第３のバイポーラトランジスタとを含み、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタは、前記増幅器に関連した第４のバイポーラトランスミッタのベースに接続され、前記第２のバイポーラトランジスタは、前記第２のバイポーラトランジスタの前記エミッタに接続された抵抗器を有さず、前記バイアス回路はさらに、
前記第２のノードに接続された制御回路を含む、バイアス回路。
【請求項２】
前記第１のバイポーラトランジスタの、前記第２のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率は、前記第３のバイポーラトランジスタの、前記第４のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率に依存しない、請求項１に記載のバイアス回路。
【請求項３】
前記制御回路は、高モード動作の間に増加された電流を引込み、低モード動作の間に減じられた電流を引込む、請求項１に記載のバイアス回路。
【請求項４】
前記制御回路は、前記高モード動作の間に減じられた抵抗を有し、前記低モード動作の間に増加された抵抗を有する、請求項３に記載のバイアス回路。
【請求項５】
前記制御回路は、第５のバイポーラトランジスタを含み、前記第５のバイポーラトランジスタは、第２の抵抗器を通して前記第２のノードに接続され、かつ第３の抵抗器を通して接地に接続されたコレクタ、接地に結合されている前記第５のバイポーラトランジスタのエミッタ、および第４の抵抗器を通して制御電圧に接続された前記第５のバイポーラト
ランジスタのベースを有する、請求項３に記載のバイアス回路。
【請求項６】
前記第１の抵抗器と並列に接続された高温利得補償回路をさらに含み、前記高温利得補償回路は、高温で電流を引込むように構成された、請求項１に記載のバイアス回路。
【請求項７】
前記高温利得補償回路は、第２の抵抗器とショットキーダイオードとを含み、前記第２の抵抗器の第１の端部は、前記基準電圧に接続され、前記第２の抵抗器の第２の端部は、前記ショットキーダイオードの陽極に接続され、前記ショットキーダイオードの陰極は、前記第１のノードに接続される、請求項６に記載のバイアス回路。
【請求項８】
バイアス回路の動作のための制御回路であって、前記バイアス回路は、第１のバイポーラトランジスタ、第２のバイポーラトランジスタ、および第３のバイポーラトランジスタを含み、前記第１のバイポーラトランジスタは、第１のノードで前記第２のバイポーラトランジスタのベースに接続されたベースを有し、前記第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続され、前記第３のバイポーラトランジスタは、前記第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有し、前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタは、前記増幅器に関連した第４のバイポーラトランスミッタのベースに接続され、前記制御回路は、
第５のバイポーラトランジスタを含み、前記第５のバイポーラトランジスタは、第２の抵抗器を通して前記第２のノードに接続され、かつ第３の抵抗器を通して接地に接続されたコレクタ、接地に結合されている前記第５のバイポーラトランジスタのエミッタ、および第４の抵抗器を通して制御電圧に接続された前記第５のバイポーラトランジスタのベースを有する、制御回路。
【請求項９】
前記制御回路は高モード動作の間に増加された電流を引込み、低モード動作の間に減じられた電流を引込む、請求項８に記載の制御回路。
【請求項１０】
前記高モード動作の間に、前記制御回路は、前記第２の抵抗器と等価である前記合計の抵抗を有する、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１１】
前記低モード動作の間に、前記制御回路は、前記第２の抵抗器および前記第３の抵抗器の合計と等価である合計の抵抗を有する、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１２】
前記第５のバイポーラトランジスタは、前記低モード動作の間に非活性化され、前記第５のバイポーラトランジスタは、前記高モード動作の間に活性化される、請求項９に記載の制御回路。
【請求項１３】
前記第２のバイポーラトランジスタは、前記第２のバイポーラトランジスタの前記エミッタに接続された抵抗器を有さない、請求項８に記載の制御回路。
【請求項１４】
第１のバイポーラトランジスタ、第２のバイポーラトランジスタ、および第３のバイポーラトランジスタを含むバイアス回路を含み、前記第１のバイポーラトランジスタは、第１のノードで前記第２のバイポーラトランジスタのベースに接続されたベースを有し、前記第１のノードは、第１の抵抗器を通して基準電圧に接続され、前記第３のバイポーラトランジスタは、前記第１のノードに接続されたコレクタと、第２のノードで前記第１のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースとを有し、前記第２のバイポーラトランジスタは、前記第２のバイポーラトランジスタの前記エミッタに接続された抵抗器を有さず、さらに、
前記第２のバイポーラトランジスタのエミッタに接続されたベースと、接地に結合されたエミッタとを有する、第４のバイポーラトランスミッタを含む増幅器と、
前記第２のノードに接続された制御回路とを含む、増幅器回路。
【請求項１５】
前記第１のバイポーラトランジスタの、前記第２のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率は、前記第３のバイポーラトランジスタの、前記第４のバイポーラトランジスタに対するエミッタサイズの比率に依存しない、請求項１４に記載の増幅器回路。
【請求項１６】
前記制御回路は、高モード動作の間に増加された電流を引込み、低モード動作の間に減じられた電流を引込む、請求項１４に記載の増幅器回路。
【請求項１７】
前記制御回路は、前記高モード動作の間に減じられた抵抗を有し、前記低モード動作の間に増加された抵抗を有する、請求項１６に記載の増幅器回路。
【請求項１８】
前記制御回路は、第２の抵抗器を通して前記第２のノードに接続され、かつ第３の抵抗器を通して接地に接続されたコレクタ、接地に結合された前記第５のバイポーラトランジスタのエミッタ、および第４の抵抗器を通して制御電圧に接続された前記第５のバイポーラトランジスタを含む、請求項１６に記載の増幅器回路。
【請求項１９】
前記第１の抵抗器に並列に接続された高温利得補償回路をさらに含み、前記高温利得補償回路は、高温で電流を引込むように構成された、請求項１４に記載の増幅器回路。
【請求項２０】
前記高温利得補償回路は、第２の抵抗器とショットキーダイオードとを含み、前記第２の抵抗器の第１の端部は前記基準電圧に接続され、前記第２の抵抗器の第２の端部は前記ショットキーダイオードの陽極に接続され、前記ショットキーダイオードの陰極は前記第１のノードに接続される、請求項１９に記載の増幅器回路。
【国際調査報告】
2007502051.tif 000010