(57)【要約】【課題】高周波増幅器のパワー制御に伴う利得の不連続性を補償することを目的とする。【解決手段】高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、DCカット容量１０、高周波増幅用トランジスタTRB1、DCカット容量１０を介して高周波電力出力端子２より出力される。高周波増幅用トランジスタTRB1のベースは第１の電源３よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R1を介してバイアス供給され、高周波増幅用トランジスタTRB1のコレクタは第２の電源４よりバイアス分離回路９、抵抗R2を介してバイアス供給されている。高周波増幅用トランジスタTRB1のエミッタはスイッチトランジスタTRB2のコレクタに接続され、スイッチトランジスタTRB2のエミッタは接地されている。スイッチトランジスタTRB2のベースは第２の電源４よりバイアス分離回路９、抵抗R3を介してバイアス供給されている。R1,R2,R3の各抵抗は省略することも可能である。【選択図】図２
2007243872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高周波増幅用の第１のトランジスタにおいて、高周波入力端子となる第１のトランジスタのベースが第１の電源によりバイアスされており、高周波出力端子となる第１のトランジスタのコレクタが、第２の電源によりバイアスされており、第１のトランジスタのエミッタがスイッチ素子となる第２のトランジスタのコレクタと接続され、第２のトランジスタのエミッタが接地され、第２のトランジスタのベースが第３の電源によりバイアスされている構造において、第２、第３の電源を同時にオンオフ制御することを特徴とするトランジスタ回路。
【請求項２】
高周波増幅用の第１のトランジスタにおいて、高周波入力端子となる第１のトランジスタのベースが第１の電源によりバイアスされており、高周波出力端子となる第１のトランジスタのコレクタが、第２の電源によりバイアスされており、第１のトランジスタのエミッタがスイッチ素子となる第２のトランジスタのコレクタと接続され、第２のトランジスタのエミッタが接地され、第２のトランジスタのベースが第２の電源によりバイアスされていることを特徴とするトランジスタ回路。
【請求項３】
請求項１、２記載のトランジスタ回路の第２の電源のオンオフにより、増幅器の利得を変化させることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項４】
請求項１、２記載のトランジスタ回路の第２の電源のオフ状態で、第１の電源のオフすることにより、増幅器のアイソレーションを確保することを特徴とする高周波増幅器。
【請求項５】
請求項１、２記載のトランジスタ回路の第２の電源をオン状態で第１の電源をオフすることにより、増幅器のアイソレーションを確保することを特徴とする高周波増幅器。
【請求項６】
請求項１〜５記載の複数のトランジスタ回路を複数直列接続し、それぞれの電源のオンオフにより、増幅器の利得を変化させることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項７】
請求項１〜６記載のトランジスタ回路を、多段増幅器の前段に接続し、パワー制御に伴う増幅器の利得変動を補償することを特徴とする高周波増幅器。
【請求項８】
請求項１〜６記載のトランジスタ回路を多段増幅器の最終段として用い、第２の電源のオン状態では増幅段として使用し、オフ状態ではスルー状態を介して最終段の一つ手前のトランジスタの負荷インピーダンスを変化させることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項９】
請求項１〜８記載のトランジスタ回路において、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタのうち少なくとも一つがバイポーラトランジスタであることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項１０】
請求項１〜８記載のトランジスタ回路において、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタのうち少なくとも一つが電解効果型トランジスタであることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項１１】
請求項１〜８記載のトランジスタ回路において、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタのうち少なくとも一つが３端子スイッチであることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項１２】
請求項１１記載のトランジスタ回路における３端子スイッチがMEMS技術を用いたスイッチであることを特徴とする高周波増幅器。
【請求項１３】
請求項１〜８記載のトランジスタ回路において、第１のトランジスタおよび第２のトランジスタが動作原理の異なる３端子素子を用いていることを特徴とする高周波増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話等の移動端末に用いられる高周波電力増幅器に適したトランジスタ回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話等の無線通信用に用いられる増幅器においては、通常２〜３個の高周波増幅用の化合物半導体トランジスタを多段接続した構成が用いられており、化合物半導体トランジスタとして、近年は単一正電源動作等の点からヘテロバイポーラトランジスタが主に用いられている。
【０００３】
このような高周波増幅器を無線通信用システム、特にCDMA方式のような基地局間の距離や利用者により端末の出力が頻繁に切り替えられるシステムに用いる場合、高周波増幅器が設計最大パワーで利用されることは殆どなく、電力付加効率の悪い低出力パワーでの利用頻度が高くなる。このため、このようなシステムにおいては、高周波増幅器は出力パワーに応じてトランジスタのバイアス電流を調整することにより、低パワー時の電流を低減するように使用されている。
【０００４】
このような高周波増幅器の出力パワー制御は特許文献１、特許文献２、特許文献３等で説明されているように、出力パワーに応じて高周波増幅用トランジスタバイアス状態を変化させ、各パワー領域で消費電流が最小となるように制御される。図１０でその内容を説明する。図１０(a)は従来の高周波増幅器の一例であり、高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1とTR2の各段で増幅され、高周波電力出力端子２より出力される。入力整合回路６により50ohmの高周波入力端子１と高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1がインピーダンス整合され、出力整合回路８により、50ohmの高周波出力端子２に対し高周波増幅用バイポーラトランジスタTR2から所望のパワーが出力されるようにインピーダンス整合される。段間整合回路７は高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1と高周波増幅用バイポーラトランジスタTR2間のインピーダンス整合に用いられる。制御電源１７により高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1、TR2のベースバイアス、コレクタバイアスを設定する。CDMA方式などの無線通信システムでは、増幅器の非線形性に起因する変調波歪の低減が要求されており、線形性の観点から、出力段の高周波増幅用バイポーラトランジスタTR2はA級バイアスであることが望ましい。ところが、A級バイアスはアイドル電流(入力信号無し時のバイアス電流)が大きいため、高周波入力信号レベルが低い領域では増幅器の動作電流が大きくなってしまう。
【０００５】
このため、図１０(b)に示すようにある出力電力を基準として出力電力がその値より大きい場合は、制御電源１７により高周波増幅用バイポーラトランジスタTR２のアイドルを大きく設定し、出力電力が基準値以下になると制御電源１７により高周波増幅用バイポーラトランジスタTR２のアイドル電流を低く設定するという制御が行われている。
【特許文献１】特開２００３−５１７２０号公報
【特許文献２】特開２００４−１３４８２３号公報
【特許文献３】特開２００５−２４４８６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、図１０の従来の高周波増幅器においては、図１０(c)に示すように基準出力電力の前後でバイアス状態の切り替えにより、利得の不連続性が生じる。この不連続性の補償方法として特許文献１や特許文献２においては具体的な実施例が示されておらず、現実的には携帯電話セット側で高周波増幅器の入力レベルを各パワー領域で制御することにより使用されている。
【０００７】
本発明では、このような低パワー時の消費電流を低減させるパワー制御を行う高周波増幅器において、簡易な構成によりパワー切り替えに伴う利得変動を抑える手法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】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明のトランジスタ回路では、高周波増幅用の第１のトランジスタにおいて、高周波入力端子となる第１のトランジスタのベースが第１の電源によりバイアスされており、高周波出力端子となる第１のトランジスタのコレクタが、第２の電源によりバイアスされており、第１のトランジスタのエミッタがスイッチ素子となる第２のトランジスタのコレクタと接続され、第２のトランジスタのエミッタが接地され、第２のトランジスタのベースが第２の電源によりバイアスされている構造を有する。第２の電源のオンオフにより、増幅状態とスルー動作状態(利得０)を切り替えることができるため、本発明のトランジスタ回路を増幅器の入力部に用いることにより、非常に簡易な構成で図１０に見られるようなパワー制御状態に伴う利得の不連続性を補償することが可能である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のトランジスタ回路を用いることにより、高周波増幅器のパワー制御に伴う利得の不連続性を補償することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。
【００１１】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態を表すトランジスタ回路である。
【００１２】
まず図１(a)のトランジスタ回路の構成について説明する。高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、DCカット容量１０、高周波増幅用トランジスタTRB1、DCカット容量１０を介して高周波電力出力端子２より出力される。高周波増幅用トランジスタTRB1のベースは第１の電源３よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R1を介してバイアス供給され、高周波増幅用トランジスタTRB1のコレクタは第２の電源４よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R2を介してバイアス供給されている。高周波増幅用トランジスタTRB1のエミッタはスイッチトランジスタTRB2のコレクタに接続され、スイッチトランジスタTRB2のエミッタは接地されている。スイッチトランジスタTRB2のベースは第３の電源５よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R3を介してバイアス供給されている。R1,R2,R3の各抵抗は省略することも可能である。
【００１３】
次に図１(b)のトランジスタ回路の構成について説明する。高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、DCカット容量１０、高周波増幅用トランジスタTRB1、DCカット容量１０を介して高周波電力出力端子２より出力される。高周波増幅用トランジスタTRB1のベースは第１の電源３よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R1を介してバイアス供給され、高周波増幅用トランジスタTRB1のコレクタは第２の電源４よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R2を介してバイアス供給されている。高周波増幅用トランジスタTRB1のエミッタはスイッチトランジスタTRB2のコレクタに接続され、スイッチトランジスタTRB2のエミッタは接地されている。スイッチトランジスタTRB2のベースは第２の電源４よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R3を介してバイアス供給されている。R1,R2,R3の各抵抗は省略することも可能である。
【００１４】
次に図２を用いて本発明のトランジスタ回路の動作を説明する。図２(a)は本発明のトランジスタ回路のアンプ動作時の等価回路である。図１(b)のトランジスタ回路において、高周波増幅用トランジスタTRB1は第１の電源３により、ベース−エミッタ間ダイオードがオンとなるようにバイアスされている。第２の電源４をスイッチトランジスタTRB2のベース−エミッタ間ダイオードがオンとなるようにバイアスすると、スイッチトランジスタTRB2はオン状態となり、等価回路ではトランジスタのオン抵抗１１とみなせるので、この場合のトランジスタ回路はエミッタ接地の増幅器として動作する。この状態を第１の電源３：オン、第２の電源４：オンとする。
【００１５】
図２(b)は本発明のトランジスタ回路のスルー動作時の等価回路である。図１(b)のトランジスタ回路において、高周波増幅用トランジスタTRB1は第１の電源３により、ベース−エミッタ間ダイオードがオンとなるようにバイアスされている。第２の電源４をスイッチトランジスタTRB2のベース−エミッタ間ダイオードがオフ、かつ高周波増幅用トランジスタTRB1はベース−コレクタ間ダイオードがオンとなるようにバイアスすると、スイッチトランジスタTRB2はオフ状態となり、等価回路上は開放となる。また、高周波増幅用トランジスタTRB1はダイオードの内部抵抗１２と見なせるため高周波入力端子１と高周波出力端子２間はスルー状態となる。この状態を第１の電源３：オン、第２の電源４：オフとする。
【００１６】
図２(c)は本発明のトランジスタ回路のアイソレーション動作時の等価回路である。図１(b)のトランジスタ回路において、高周波増幅用トランジスタTRB1は第１の電源３により、ベース−エミッタ間ダイオードがオフとなるようにバイアスされている。この場合、第２の電源４のオンオフはスイッチトランジスタTRB2には影響せず、高周波増幅用トランジスタTRB1のベース−コレクタ間ダイオードの空乏層容量１３に影響する。アイソレーション特性は第２の電源４の極性に応じて決定され、空乏層容量が大きくなれば、アイソレーション特性は劣化する。この状態を第１の電源３：オフ、第２の電源４：オフ、或いは電源３：オフ、第２の電源４：オンとする。
【００１７】
以上では図１(b)のトランジスタ回路を用いて動作説明を行ったが、図１(a)のトランジスタ回路においても、上記動作を満たすように第２の電源４、第３の電源５を同時に制御すれば、同様の動作となることは言うまでも無い。
【００１８】
（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態を表すトランジスタ回路である。
【００１９】
高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、DCカット容量１０、高周波増幅用トランジスタTRB1、DCカット容量１０を介して高周波電力出力端子２より出力される。高周波増幅用トランジスタTRB1のベースは第１の電源３よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R1を介してバイアス供給され、高周波増幅用トランジスタTRB1のコレクタは第２の電源４よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R2を介してバイアス供給されている。高周波増幅用トランジスタTRB1のエミッタはスイッチトランジスタTRF1のドレインに接続され、スイッチトランジスタTRF1のソースは接地されている。スイッチトランジスタTRB2のゲートは第２の電源４よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R3を介してバイアス供給されている。R1,R2,R3の各抵抗は省略することも可能である。このトランジスタ回路の動作は第１の実施の形態と同様に動作するこは言うまでも無い。
【００２０】
（第３の実施の形態）
図４は本発明の第３の実施の形態を表すトランジスタ回路である。
【００２１】
三端子スイッチ素子１４は端子１００を制御端子として、端子１００のオンオフにより、その他2端子間の短絡、開放が切り替え可能な素子である。
【００２２】
高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、DCカット容量１０、高周波増幅用トランジスタTRB1、DCカット容量１０を介して高周波電力出力端子２より出力される。高周波増幅用トランジスタTRB1のベースは第１の電源３よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R1を介してバイアス供給され、高周波増幅用トランジスタTRB1のコレクタは第２の電源４よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R2を介してバイアス供給されている。高周波増幅用トランジスタTRB1のエミッタは三端子スイッチ素子１４の端子１００でない端子に接続され、三端子スイッチ素子１４のもう一つの端子１００でない端子は接地されている。三端子スイッチ素子１４の端子１００は第２の電源４よりλ/4線路或いはLC共振回路より構成されるバイアス分離回路９、抵抗R3を介してバイアス供給されている。R1,R2,R3の各抵抗は省略することも可能である。このトランジスタ回路の動作は第１の実施の形態と同様に動作するこは言うまでも無い。三端子スイッチ素子としては、MEMS技術を用いたスイッチやPINダイオードにより構成されるスイッチが含まれる。
【００２３】
（第４の実施の形態）
図５(a)は本発明の第４の実施の形態を表すトランジスタ回路の回路図である。本トランジスタ回路は3.5GHz帯の周波数に対し設計され、高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、DCカット容量１０、高周波増幅用トランジスタTRB3、DCカット容量１０を介して高周波電力出力端子２より出力される。
【００２４】
高周波増幅用トランジスタTRB3のベースは第１の電源３よりL1=1nH、C1=2pFより構成されるバイアス分離回路、抵抗R4=10ohmを介してバイアス供給され、高周波増幅用トランジスタTRB3のコレクタは第２の電源４よりL2=1nH、C2=2pFより構成されるバイアス分離回路、抵抗R5=30ohmを介してバイアス供給されている。高周波増幅用トランジスタTRB3のエミッタはスイッチトランジスタTRB4のコレクタに接続され、スイッチトランジスタTRB4のエミッタは接地されている。スイッチトランジスタTRB4のベースは第２の電源４より前述のL2=1nH、C2=2pFにより構成されるバイアス分離回路、抵抗R6=250ohmを介してバイアス供給されている。第１の電源３のオン状態は1.35V、オフ状態は0V、第２の電源４のオン状態は1.8V、オフ状態は0Vである。高周波増幅用トランジスタTRB3、スイッチトランジスタTRB4はそれぞれエミッタ面積が120um^2のInGaP HBTを用いている。
【００２５】
図５(b)は本発明の第４の実施の形態の高周波特性であり、周波数3.5GHzにおける通過特性がアンプ動作時(第１の電源３:オン、第２の電源４:オン)に9.5dB、スルー動作時(第１の電源３:オン、第２の電源４:オフ)に-1.5dB、アイソレーション動作時１(第１の電源３:オフ、第２の電源４:オフ)に-15dB、アイソレーション動作時２(第１の電源３:オフ、第２の電源４:オン)に-20dBが得られている。アイソレーション動作時２のアイソレーション特性が良化しているのは、第２の電源４のオンにより、高周波増幅用トランジスタTRB3のベース−コレクタ間の空乏層容量が減少するためである。
【００２６】
以上のように、本発明を用いることにより、非常に簡易な構成かつ制御でアンプ動作、スルー動作、アイソレーション動作が切り替え可能なトランジスタ回路が実現可能である。
【００２７】
（第５の実施の形態）
図６(a)は本発明の第５の実施の形態を表す高周波増幅器の説明に用いる略記号の説明である。第１の実施の形態図１(b)で説明したトランジスタ回路から第１の電源３と第２の電源４を除いてそれぞれ第１の電源接続端子１５、第２の電源接続端子１６を接続した回路図をトランジスタ回路の略記号２２で表すものとする。
【００２８】
図６(b)は本発明の第５の実施の形態を表す高周波増幅器である。高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、減衰器１８、本発明のトランジスタ回路２２、減衰器１８を通過し、高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1とTR2の各段で増幅され、高周波電力出力端子２より出力される。入力整合回路６によりトランジスタ回路２２と高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1がインピーダンス整合され、出力整合回路８により、50ohmの高周波出力端子２に対し高周波増幅用バイポーラトランジスタTR2から所望のパワーが出力されるようにインピーダンス整合される。制御電源１７により高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1、TR2のベースバイアス、コレクタバイアスを設定するとともに、前述のトランジスタ回路２２の動作状態を制御する。減衰器１８は高周波増幅器の利得配分を調整するとともに、高周波増幅器の安定性を改善するものであるが、省略することも可能である。
【００２９】
図６(c)は本発明の第５の実施の形態を表す高周波増幅器の利得特性である。出力電力が切替点である10dBmより高い場合、制御電源１７により、トランジスタ回路２２をスルー動作に設定する。出力電力が切替点である10dBmより低い場合、制御電源１７により高周波増幅用バイポーラトランジスタTR2のアイドル電流を低下させると同時にトランジスタ回路２２をアンプ動作に切り替え、アイドル電流低下による利得の低下分を補償させている。また、高周波増幅器をオフ状態にする場合、制御電源１７によりトランジスタ回路２２をアイソレーション動作に切り替えることにより、高周波増幅器全体のアイソレーション特性を改善することも可能である。
【００３０】
以上のように、本実施の形態を用いれば、非常に簡易な構成により、高周波増幅器のパワー制御に伴う利得の不連続性を補償することが可能である。
【００３１】
（第６の実施の形態）
図７(a)は本発明の第６の実施の形態を表す高周波増幅器である。増幅器の最終段としてトランジスタ回路２３を用いている。高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1とトランジスタ回路２３の各段で増幅され、高周波電力出力端子２より出力される。入力整合回路６により50ohmの高周波入力端子１と高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1がインピーダンス整合され、出力整合回路８により、50ohmの高周波出力端子２に対しトランジスタ回路２３から所望のパワーが出力されるようにインピーダンス整合される。制御電源１７により高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1、TR2のベースバイアス、コレクタバイアスを設定するとともに、前述のトランジスタ回路２３の動作状態を制御する。
【００３２】
図７(b)は本発明の第６の実施の形態においてトランジスタ回路２３がアンプ状態に制御された場合の等価回路図であり、高出力動作に適した回路である。前述のようにトランジスタ回路２３がアンプ状態では高周波増幅用トランジスタTR3がスイッチトランジスタのオン抵抗１１を介してエミッタ接地された増幅器となる。このスイッチ素子のオン抵抗は最終段トランジスタのエミッタに含まれる場合、その電圧降下により増幅器のパワー特性に大きく影響するものであるが、電解効果型トランジスタやMEMSスイッチ等の技術改善により低減が可能である。
【００３３】
図７(c)は本発明の第６の実施の形態においてトランジスタ回路２３がスルー状態に制御された場合の等価回路図であり、低出力動作に適した回路である。前述のようにトランジスタ回路２３がスルー状態においては高周波増幅用トランジスタのベースコレクタ間ダイオードのオン抵抗１２と等価になり、この値は1Wクラスの増幅器の出力トランジスタの場合は〜数百mohm程度の値となる。この状態での高周波増幅器は図７(b)の高周波増幅用トランジスタTR3よりトランジスタサイズの小さい高周波トランジスタTR1が最終段トランジスタとなる。また、その負荷インピーダンスは段間整合回路７とダイオードのオン抵抗１２と出力整合回路８により決まり、出力整合回路８の負荷インピーダンスより大きくすることができれば、図７(b)の高周波増幅器より低い出力で特性が良好な高周波増幅器が実現できる。
【００３４】
以下で図７(b)と図７(c)の状態における高周波増幅用トランジスタTR1の負荷インピーダンスの変化を説明する。図８(a)はL3=0.46nH、C3=4.7pFからなる3.5GHｚ帯の段間整合回路７の回路図であり、図７(b)の場合、高周波増幅トランジスタTR3の入力インピーダンスを2ohmとすると、高周波増幅用トランジスタTR1の負荷インピーダンスは図８(b)の状態１に示すように約50ohmに設計されている。図７(b)の高周波増幅トランジスタTR3から見た出力整合回路８のインピーダンスを5ohmとすると、図７(c)の高周波増幅用トランジスタTR1の負荷インピーダンスは図８(b)の状態2に示すように約20ohmに変換される。図７(b)と図７(c)の回路の最終段トランジスタから見た負荷インピーダンスはそれぞれ5ohm、20ohmとなる。理解を容易にするため、高周波トランジスタTR3と高周波トランジスタTR1のトランジスタサイズ比を4：1とすると、図７(b)のアンプ動作から図７(c)のスルー動作への切り替えにより、約1/4(6dB)の低出力化が可能となる。また、この場合の最終段の高周波増幅トランジスタはTR3よりエミッタサイズの小さいTR1となるため、バイアス電流も約1/4に小さくなる。
【００３５】
以上のように、本実施の形態を用いれば、非常に簡易な構成により、低パワー時の低消費電流化が可能である。
【００３６】
（第７の実施の形態）
図９は本発明の第７の実施の形態を表す高周波増幅器である。高周波電力入力端子１より高周波信号が入力され、減衰器１８、利得補償用トランジスタ回路２２、減衰器１８を通過し、高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1と出力切り替え用トランジスタ回路２３の各段で増幅され、高周波電力出力端子２より出力される。入力整合回路６によりトランジスタ回路２２と高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1がインピーダンス整合され、出力整合回路８により、50ohmの高周波出力端子２に対しトランジスタ回路２２から所望のパワーが出力されるようにインピーダンス整合される。制御電源１７により高周波増幅用バイポーラトランジスタTR1、TR2のベースバイアス、コレクタバイアスを設定するとともに、前述のトランジスタ回路２２とトランジスタ回路２３の動作状態を制御する。減衰器１８は高周波増幅器の利得配分を調整するとともに、高周波増幅器の安定性を改善するものであるが、省略することも可能である。
【００３７】
制御電源１７の制御方法は、第５の実施の形態と同様にトランジスタ回路２３がアンプ動作状態(高出力状態)の場合、トランジスタ回路２２をスルー動作させ、トランジスタ回路２３がスルー動作状態(低出力状態)の場合、トランジスタ回路２２をアンプ動作させることにより利得補償を行う。
【００３８】
以上のように、本実施の形態を用いれば、非常に簡易な構成により、高周波増幅器のパワー制御に伴う利得の不連続性を補償し、かつ低パワー時の低消費電流化が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のトランジスタ回路は高周波電力増幅器等に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の第１の実施の形態におけるトランジスタ回路を示す図
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるトランジスタ回路の動作原理図
【図３】本発明の第２の実施の形態におけるトランジスタ回路を示す図
【図４】本発明の第３の実施の形態におけるトランジスタ回路を示す図
【図５】本発明の第４の実施の形態におけるトランジスタ回路とその特性図
【図６】本発明の第５の実施の形態における高周波増幅器とその特性図
【図７】本発明の第６の実施の形態における高周波増幅器とその動作原理図
【図８】本発明の第６の実施の形態における高周波増幅器とその動作原理図
【図９】本発明の第７の実施の形態における高周波増幅器を示す図
【図１０】従来の技術による増幅器およびその特性図
【符号の説明】
【００４１】
１  高周波電力入力端子
２  高周波電力出力端子
３  第１の電源
４  第２の電源
５  第３の電源
６  入力整合回路
７  段間整合回路
８  出力整合回路
９  バイアス分離回路
１０  DCカット容量
１１  トランジスタのオン抵抗
１２  ダイオードの内部抵抗
１３  ダイオードの空乏層容量
１４  三端子スイッチ素子
１５  第１の電源接続端子
１６  第２の電源接続端子
１７  コントロール電源
１８  減衰器
１９  端子
２２  トランジスタ回路
２３  トランジスタ回路
１００  端子
C1,C2,C3  キャパシタ
R1,R2,R3,R4,R5,R6  抵抗
L1,L2,L3  インダクタ
TR1,TR2,TR3  トランジスタ
TRB1,TRB2,TRB3  バイポーラトランジスタ
TRF1  電界効果型トランジスタ
【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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【図１０】
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