(57)【要約】【課題】異常動作を防止することができる線形性に優れた電力増幅器を提供する。【解決手段】増幅トラジスタＱ１と、増幅トラジスタＱ１にベースバイアス電流を供給するバイアストランジスタＱ２と、トランジスタＱ３及びＱ６からなるカレントミラー回路と、一端がバイアス端子９に接続される抵抗Ｒ２と、コレクタが抵抗Ｒ２の他端に接続され、エミッタがトランジスタＱ３のコレクタに接続され、ダイオード接続されていないトランジスタＱ８と、一端がバイアス端子９に接続される抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ３の他端とトランジスタＱ６のコレクタとの間に設けられる抵抗Ｒ４とを備え、バイアストランジスタＱ２のベースが抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続ノードに接続されている電力増幅器。【選択図】図５
2009118111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力増幅を行う第１のトラジスタと、
エミッタが前記第１のトラジスタのベースに接続され、前記第１のトラジスタのベースバイアス電流を供給する第２のトランジスタと、
第３のトランジスタ及び第４のトランジスタからなり、前記第３のトランジスタのコレクタ電流を前記第４のトランジスタのコレクタ電流として複製するカレントミラー回路と、
一端がバイアス端子に接続される第１の抵抗と、
コレクタが前記第１の抵抗の他端に接続され、エミッタが前記第３のトランジスタのコレクタに接続される第５のトランジスタと、
前記第５のトランジスタのベースに供給する電圧を発生させる電源回路と、
一端が前記バイアス端子に接続される第２の抵抗と、
前記第２の抵抗の他端と前記第４のトランジスタのコレクタとの間に設けられる第３の抵抗とを備え、
前記第２のトランジスタのベースが前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続ノードに接続されていることを特徴とする電力増幅器。
【請求項２】
前記電源回路が、前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を発生させ、前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する請求項１に記載の電力増幅器。
【請求項３】
前記電源回路が、
一端が前記バイアス端子に接続される第４の抵抗と、
第５の抵抗、第６のトランジスタ、及び第７のトランジスタとからなるカレントミラー回路と、
一端が前記バイアス端子に接続される第６の抵抗とを有し、
前記第６のトランジスタのコレクタ及びベースが前記第５の抵抗を介して接続され、
前記第６のトランジスタのベースが前記第４の抵抗の他端に接続され、
前記第７のトランジスタのベースが前記第６のトランジスタのコレクタと前記第５の抵抗との接続ノードに接続され、
前記第６の抵抗の他端が前記第７のトランジスタのコレクタに接続され、
前記第６の抵抗の他端と前記第７のトランジスタのコレクタとの接続ノードに発生する電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する請求項２に記載の電力増幅器。
【請求項４】
前記電源回路が、
一端が前記バイアス端子に接続される第４の抵抗と、
第６のトランジスタと、第７のトランジスタと、第８のトランジスタと、第９のトランジスタと、
第５の抵抗と、
一端が前記バイアス端子に接続される第６の抵抗とを有し、
前記第６のトランジスタのコレクタとベースとが前記第４の抵抗の他端に接続され、
前記第６のトランジスタのエミッタと前記第７のトランジスタのコレクタとが前記第５の抵抗を介して接続され、
前記第８のトランジスタのベースが前記第７のトランジスタのコレクタと前記第５の抵抗との接続ノードに接続され、
前記第７のトランジスタのベースと前記第９のトランジスタのエミッタが接続され、
前記第９のトランジスタのベースが前記第４の抵抗の他端に接続され、
前記第８のトランジスタのコレクタが前記第６の抵抗の他端に接続され、
前記第６の抵抗の他端と前記第８のトランジスタのコレクタとの接続ノードに発生する電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する請求項２に記載の電力増幅器。
【請求項５】
前記電源回路が、前記バイアス端子に供給される電圧を抵抗分割して生成した電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する請求項１に記載の電力増幅器。
【請求項６】
電力増幅を行う第１のトラジスタと、
エミッタが前記第１のトラジスタのベースに接続され、前記第１のトラジスタのベースバイアス電流を供給する第２のトランジスタと、
第３のトランジスタ及び第４のトランジスタからなり、前記第３のトランジスタのコレクタ電流を前記第４のトランジスタのコレクタ電流として複製するカレントミラー回路と、
一端がバイアス端子に接続される第１の抵抗と、
前記第１の抵抗の他端と前記第３のトランジスタのコレクタとの間に設けられ、少なくともトランジスタ又はダイオードを有する電圧シフト回路と、
一端が前記バイアス端子に接続される第２の抵抗と、
前記第２の抵抗の他端と前記第４のトランジスタのコレクタとの間に設けられる第３の抵抗とを備え、
前記第２のトランジスタのベースが前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続ノードに接続され、
前記第３のトランジスタのコレクタ電圧より前記第４のトランジスタのコレクタ電圧が高くなり、且つ、前記バイアス端子への電圧供給開始直後の前記第１のトランジスタの温度上昇に伴う前記第１のトランジスタの特性変動を補償するように、前記電圧シフト回路の電圧シフト量及び前記第３の抵抗の抵抗値が設定されていることを特徴とする電力増幅器。
【請求項７】
電力増幅を行う第１のトラジスタと、
エミッタが前記第１のトラジスタのベースに接続され、前記第１のトラジスタのベースバイアス電流を供給する第２のトランジスタと、
第３のトランジスタ及び第４のトランジスタからなり、前記第３のトランジスタのコレクタ電流を前記第４のトランジスタのコレクタ電流として複製するカレントミラー回路と、
一端がバイアス端子に接続される第１の抵抗と、
前記第１の抵抗と前記第３のトランジスタとの間に設けられ、前記第３のトランジスタのコレクタ電圧を降圧方向にシフトさせる電圧シフト回路と、
一端が前記バイアス端子に接続され、他端が前記第４のトランジスタのコレクタに直接的又は間接的に接続される第２の抵抗とを備え、
前記第２のトランジスタのベースが前記第２の抵抗の他端に接続され、
前記第３のトランジスタのコレクタ電圧より前記第４のトランジスタのコレクタ電圧が高くなることを特徴とする電力増幅器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力増幅器に関し、特に増幅トランジスタがバイポーラトランジスタである電力増幅器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、増幅トランジスタがバイポーラトランジスタである電力増幅器が種々のシステムにおいて用いられている。その中でも、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）変調波信号を処理するシステムのように線形増幅が必要なシステムでは、電力増幅器で信号が歪まないように、その電力増幅器の最大出力より十分小さな出力の線形増幅領域で電力増幅器を使用するなどの線形化に関する回路設計が行われている。
【０００３】
上記の線形増幅とは、入力信号電力が変動した場合でも、出力信号電力が一定の比率で増幅されて出力されるとともに、位相が変化しないことを意味する。通信システムによっては、増幅利得がわずか０．２〜０．３ｄＢ変化しただけでも問題となる場合がある。
【０００４】
ここで、線形増幅の別の一面として、たとえば発熱による数十μ秒〜数百μ秒程度の比較的ゆっくりした温度上昇によって引き起こされた、増幅比率や位相の変動が問題となる場合（例えば、電力増幅器を常時ＯＮさせるのではなく、必要に応じてＯＮ／ＯＦＦを繰り返すといった使い方をする場合など）も有る。このような電力増幅器自身の発熱による影響を補正する回路として、特許文献１では、増幅トランジスタに熱的に結合した温度検出素子（ＰＩＮダイオード）によって増幅トランジスタの発熱を検出し、その検出結果を増幅トランジスタのバイアス電圧に反映させる回路が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】米国特許第４９２４１９４号明細書（第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１で提案されている電力増幅器、すなわち温度検出素子を用いて発熱の影響を補正する電力増幅器では、温度検出素子を増幅トランジスタに熱的に結合させるために、温度検出素子と増幅トランジスタとを近接させて配置する必要がある。当然の事ながら、発熱の影響を補正しようとする電力増幅器は比較的大電力を増幅する回路であるので、温度検出素子と増幅トランジスタとを近接させて配置した場合、増幅トランジスタから温度検出素子に増幅信号が漏洩して予期せぬ異常動作を引き起こす可能性がある。例えば、特許文献１で提案されている電力増幅器では、増幅トランジスタから温度検出素子であるＰＩＮダイオードに増幅信号の一部が漏洩した場合、ＰＩＮダイオードの整流作用により増幅トランジスタのバイアス条件が変わってしまい予期せぬ異常動作を引き起こすおそれがある。また、特許文献１で提案されている電力増幅器では、増幅信号の伝送線路と温度検出素子に接続される線路とが近づくために、線路の間で信号の漏洩が生じて予期せぬ異常動作を引き起こすおそれもある。
【０００７】
本発明は、上記の状況に鑑み、異常動作を防止することができる線形性に優れた電力増幅器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】
上記目的を達成するために本発明に係る電力増幅器は、電力増幅を行う第１のトラジスタと、エミッタが前記第１のトラジスタのベースに接続され、前記第１のトラジスタのベースバイアス電流を供給する第２のトランジスタと、第３のトランジスタ及び第４のトランジスタからなり、前記第３のトランジスタのコレクタ電流を前記第４のトランジスタのコレクタ電流として複製するカレントミラー回路と、一端がバイアス端子に接続される第１の抵抗と、コレクタが前記第１の抵抗の他端に接続され、エミッタが前記第３のトランジスタのコレクタに接続される第５のトランジスタと、前記第５のトランジスタのベースに供給する電圧を発生させる電源回路と、一端が前記バイアス端子に接続される第２の抵抗と、前記第２の抵抗の他端と前記第４のトランジスタのコレクタとの間に設けられる第３の抵抗とを備え、前記第２のトランジスタのベースが前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続ノードに接続されている構成とする。
【０００９】
このような構成によると、第５のトランジスタによる第３のトランジスのコレクタ電圧の低下及び第３の抵抗による第４のトランジスタのコレクタ電圧の低下を調整することにより、電力増幅器の発熱による特性変動を補償でき、更には、その補償効果のバイアス依存性を抑制することができるので、線形性に優れている。また、第５のトランジスタのベース電圧により第５のトランジスタによる第３のトランジスのコレクタ電圧の低下量を自由に設定することができるので、上記バイアス依存性を小さくすることができる。また、このような構成によると、温度検出素子をバイアス回路内に設け、そのバイアス回路内の温度検出素子を第１のトランジスタに近接させて配置する構成ではないため、第１のトランジスタの信号がバイアス回路に漏洩して異常動作を発生させるおそれが無い。
【００１０】
また、上記構成の電力増幅器において、前記電源回路が、前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を発生させ、前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給するようにしてもよい。これにより、第３のトランジスタのコレクタ電圧の調整範囲が広がる。
【００１１】
上述の前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を発生させ、前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する電源回路の一例として、一端が前記バイアス端子に接続される第４の抵抗と、第５の抵抗、第６のトランジスタ、及び第７のトランジスタとからなるカレントミラー回路と、一端が前記バイアス端子に接続される第６の抵抗とを有し、前記第６のトランジスタのコレクタ及びベースが前記第５の抵抗を介して接続され、前記第６のトランジスタのベースが前記第４の抵抗の他端に接続され、前記第７のトランジスタのベースが前記第６のトランジスタのコレクタと前記第５の抵抗との接続ノードに接続され、前記第６の抵抗の他端が前記第７のトランジスタのコレクタに接続され、前記第６の抵抗の他端と前記第７のトランジスタのコレクタとの接続ノードに発生する電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する回路が挙げられる。
【００１２】
上述の前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を発生させ、前記バイアス端子に供給される電圧の変化を増幅した電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する電源回路の他の例として、一端が前記バイアス端子に接続される第４の抵抗と、第６のトランジスタと、第７のトランジスタと、第８のトランジスタと、第９のトランジスタと、第５の抵抗と、一端が前記バイアス端子に接続される第６の抵抗とを有し、前記第６のトランジスタのコレクタとベースとが前記第４の抵抗の他端に接続され、前記第６のトランジスタのエミッタと前記第７のトランジスタのコレクタとが前記第５の抵抗を介して接続され、前記第８のトランジスタのベースが前記第７のトランジスタのコレクタと前記第５の抵抗との接続ノードに接続され、前記第７のトランジスタのベースと前記第９のトランジスタのエミッタが接続され、前記第９のトランジスタのベースが前記第４の抵抗の他端に接続され、前記第８のトランジスタのコレクタが前記第６の抵抗の他端に接続され、前記第６の抵抗の他端と前記第８のトランジスタのコレクタとの接続ノードに発生する電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給する回路が挙げられる。
【００１３】
また、上記構成の電力増幅器において、前記電源回路が、前記バイアス端子に供給される電圧を抵抗分割して生成した電圧を前記第５のトランジスタのベースに供給するようにしてもよい。
【００１４】
上記目的を達成するために本発明に係る電力増幅器は、電力増幅を行う第１のトラジスタと、エミッタが前記第１のトラジスタのベースに接続され、前記第１のトラジスタのベースバイアス電流を供給する第２のトランジスタと、第３のトランジスタ及び第４のトランジスタからなり、前記第３のトランジスタのコレクタ電流を前記第４のトランジスタのコレクタ電流として複製するカレントミラー回路と、一端がバイアス端子に接続される第１の抵抗と、前記第１の抵抗の他端と前記第３のトランジスタのコレクタとの間に設けられ、少なくともトランジスタ又はダイオードを有する電圧シフト回路と、一端が前記バイアス端子に接続される第２の抵抗と、前記第２の抵抗の他端と前記第４のトランジスタのコレクタとの間に設けられる第３の抵抗とを備え、前記第２のトランジスタのベースが前記第２の抵抗と前記第３の抵抗との接続ノードに接続され、前記第３のトランジスタのコレクタ電圧より前記第４のトランジスタのコレクタ電圧が高くなり、且つ、前記バイアス端子への電圧供給開始直後の前記第１のトランジスタの温度上昇に伴う前記第１のトランジスタの特性変動を補償するように、前記電圧シフト回路の電圧シフト量及び前記第３の抵抗の抵抗値が設定されている構成であってもよい。
【００１５】
このような構成によると、電圧シフト回路による第３のトランジスのコレクタ電圧の低下及び第３の抵抗による第４のトランジスタのコレクタ電圧の低下を調整することにより、電力増幅器の発熱による特性変動を補償でき、更には、その補償効果のバイアス依存性を抑制することができるので、線形性に優れている。また、このような構成によると、温度検出素子をバイアス回路内に設け、そのバイアス回路内の温度検出素子を第１のトランジスタに近接させて配置する構成ではないため、第１のトランジスタの信号がバイアス回路に漏洩して異常動作を発生させるおそれが無い。
【００１６】
上記目的を達成するために本発明に係る電力増幅器は、電力増幅を行う第１のトラジスタと、エミッタが前記第１のトラジスタのベースに接続され、前記第１のトラジスタのベースバイアス電流を供給する第２のトランジスタと、第３のトランジスタ及び第４のトランジスタからなり、前記第３のトランジスタのコレクタ電流を前記第４のトランジスタのコレクタ電流として複製するカレントミラー回路と、一端がバイアス端子に接続される第１の抵抗と、前記第１の抵抗と前記第３のトランジスタとの間に設けられ、前記第３のトランジスタのコレクタ電圧を降圧方向にシフトさせる電圧シフト回路と、一端が前記バイアス端子に接続され、他端が前記第４のトランジスタのコレクタに直接的又は間接的に接続される第２の抵抗とを備え、前記第２のトランジスタのベースが前記第２の抵抗の他端に接続され、前記第３のトランジスタのコレクタ電圧より前記第４のトランジスタのコレクタ電圧が高くなるような構成であってもよい。
【００１７】
このような構成によると、電圧シフト回路による第３のトランジスのコレクタ電圧の低下を調整することにより、電力増幅器の発熱による特性変動を補償できるので、線形性に優れている。また、このような構成によると、温度検出素子をバイアス回路内に設け、そのバイアス回路内の温度検出素子を第１のトランジスタに近接させて配置する構成ではないため、第１のトランジスタの信号がバイアス回路に漏洩して異常動作を発生させるおそれが無い。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る電力増幅器は、電力増幅器の発熱による特性変動を補償できるので、線形性に優れている。なお、前記第１の抵抗と前記第３のトランジスとの間に、抵抗を設けるのではなく、少なくともトランジスタ又はダイオードを設ける構成を採用した場合、その補償効果のバイアス依存性を抑制することができるので、より一層線形性に優れている電力増幅器を実現することができる。また、本発明に係る電力増幅器は、温度検出素子をバイアス回路内に設け、そのバイアス回路内の温度検出素子を増幅トランジスタに近接させて配置する構成ではないため、増幅トランジスタの信号がバイアス回路に漏洩して異常動作を発生させるおそれが無い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の実施形態について、図面を参照して以下に説明する。
【００２０】
＜第１実施形態＞
まず、本発明の第１実施形態について説明する。本発明の第１実施形態に係る電力増幅器の一回路構成例を図１に示す。
【００２１】
図１に示す電力増幅器では、入力信号端子１から入力された高周波信号が入力整合回路２を経て、増幅トランジスタＱ１で増幅され、出力整合回路３を経て、出力信号端子４から出力される。コレクタバイアス端子５は増幅トランジスタＱ１のコレクタにコレクタバイアス電流を供給するための端子である。
【００２２】
また、バイアストランジスタＱ２は、エミッタが抵抗Ｒ１を介して増幅トランジスタＱ１のベースに接続されており、増幅トランジスタＱ１のベースにベースバイアス電流を供給する。抵抗Ｒ１は、増幅トランジスタＱ１の熱暴走防止のためにベースバイアス経路に挿入される安定化抵抗（バラスト抵抗）である。コレクタバイアス端子６はバイアストランジスタＱ２のコレクタにコレクタバイアス電流を供給するための端子である。
【００２３】
バイアストランジスタＱ２と、バイアストランジスタＱ２のベースに接続された容量素子Ｃ１とからなる回路７は、入力信号端子１から入力された高周波信号の強度の増加に応じて増幅トランジスタＱ１のベースバイアス電流を増加させる働きを有し、入力信号端子１から入力された高周波信号の強度が変化した場合でも出力信号端子４から出力される高周波信号との増幅比と、増幅後の位相回転とをそれぞれ一定に保つ働きがある。この回路構成のため、バイアストランジスタＱ２のベースに、おおよそ、増幅トランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧とバイアストランジスタＱ２のベース−エミッタ間電圧との和、つまり、図１に示す電力増幅器において使用するトランジスタのベース−エミッタ間電圧ＶBEの２倍の電圧を供給する電源回路８を設けている（ここでは、抵抗Ｒ１の電圧降下は無視している。）。
【００２４】
図１に示す電力増幅器では、電源回路８は以下のような構成となっている。電源回路８では、バイアス端子９、抵抗Ｒ２、トランジスタＱ３、及びトランジスタＱ４によって、「ＶBE依存型電圧源回路」が構成されている。抵抗Ｒ２とトランジスタＱ４のベースとの接続ノードＮ１に、図１に示す電力増幅器において使用するトランジスタのベース−エミッタ間電圧ＶBEの２倍の電圧が発生する。トランジスタＱ５は、トランジスタＱ４のエミッタ電流を設定するために配置されている電流源であり、トランジスタではなく、ダイオード、抵抗素子、あるいは、それらによる回路に置き換えられる場合も有る。
【００２５】
通常、接続ノードＮ１に発生した電圧（２×ＶBE）をバイアストランジスタＱ２のベースバイアスに使用することで、環境温度の影響を抑制したバイアス回路を構成する場合が多い。それに対して本実施形態では、トランジスタＱ６を用い、トランジスタＱ６のベースをトランジスタＱ３のベースに接続して、カレントミラー回路を構成し、トランジスタＱ３のコレクタ電流をトランジスタＱ６のコレクタ電流として複製させ、抵抗Ｒ２と抵抗値が同じ抵抗Ｒ３にトランジスタＱ６のコレクタ電流を流すことで、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続ノードＮ２に、接続ノードＮ１に発生した電圧（２×ＶBE）を複製させ、接続ノードＮ２の電圧をバイアストランジスタＱ２のベースバイアスに使用する構成としている。但し、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ３とトランジスタＱ６とは等価ではなく、トランジスタＱ３のコレクタは電圧シフト回路１０を介して抵抗Ｒ２に接続されており、トランジスタＱ６のコレクタは抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３に接続されている。そして、トランジスタＱ３のコレクタ電圧より、トランジスタＱ６のコレクタ電圧が高くなるよう、電圧シフト回路１０の電圧シフト値及び抵抗Ｒ４の抵抗値を設定している。図１に示す電力増幅器では、電圧シフト回路１０を、ダイオード接続されているトランジスタＱ７で構成している。
【００２６】
図１に示す電力増幅器に用いたトランジスタサイズ、抵抗値は以下の通りである。増幅トランジスタＱ１のエミッタサイズを１５００μｍ2とし、増幅用トランジスタ以外のトランジスタのエミッタサイズを全て同じ５６μｍ2とし、抵抗Ｒ２及び抵抗Ｒ３の抵抗値を１００Ωとし、抵抗Ｒ４の抵抗値を３００Ωとした。
【００２７】
トランジスタＱ３のコレクタ電圧よりトランジスタＱ６のコレクタ電圧の方が高いため、トランジスタＱ３の発熱量よりトランジスタＱ６の発熱量の方が大きくなる。バイアス端子９に電圧が印加されると、印加開始直後はトランジスタＱ３及びトランジスタＱ６の両者ともに環境温度と同じであった素子温度が、時間とともに温度上昇し、トランジスタＱ６の方がトランジスタＱ３よりも高温になる。それにより、トランジスタＱ６のコレクタ電流がトランジスタＱ３のコレクタ電流より大きくなり、接続ノードＮ２の電圧は時間とともに低下する挙動を示すことになる。
【００２８】
図１に示す電力増幅器全体を見ると、増幅トランジスタＱ１が、電流を最も多く流し、通電後、もっとも大きな温度上昇を示す。それに対して、回路７及び電源回路８のトランジスタの温度上昇は通常かなり小さく、増幅トランジスタＱ１と回路７及び電源回路８のトランジスタとに温度差が生じ、増幅トランジスタＱ１の電流が増加するので、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺しなければ、電力増幅器の利得が増加してしまう結果となる。本実施形態の構成では、上記のように接続ノードＮ２の電圧が時間とともに低下する傾向にあり、増幅トランジスタＱ１のベース電圧を時間とともに低下させ、その結果増幅トランジスタＱ１のコレクタ電流を時間とともに低下させる働きがある。そのため、図１に示す電力増幅器は、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺でき、通電後の温度上昇に起因する利得の変化を抑制する特性を有している。
【００２９】
また、図１に示す電力増幅器のような線形増幅器は、電池駆動される場合も多く、バイアス電圧が変わっても特性に大きな影響を生じないことがより好ましい。たとえば、図１に示す電力増幅器は、ＧａＡｓ基板上のヘテロバイポーラトランジスタを増幅素子、バイアス素子として想定した回路であるが、バイアス端子９の電圧が２．７［Ｖ］〜２．９［Ｖ］において正常に動作することが求められる場合がある。本発明者の実験によれば、バイアス端子９の電圧が低いほど、上記の「増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺する効果」が少ない傾向が見られた。これは、バイアス端子９の電圧が小さくなれば電源回路８に流れる電流が減少し、トランジスタＱ３とトランジスタＱ６との温度差も小さくなるため、トランジスタＱ３とトランジスタＱ６の温度差を利用した図１に示す電力増幅器の補償能力が小さくなることによるものと考えられる。
【００３０】
以下、図１に示す電力増幅器の調整方法とともに、「バイアス端子９の電圧依存性」を打ち消す回路構成に関して説明する。なお、上記のように、本実施形態の構成では、トランジスタＱ３のコレクタ電圧がトランジスタＱ６のコレクタ電圧より小さくなるように回路定数を設定する。
【００３１】
ここで、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器の他の回路構成例を図２に示す。図２に示す構成は、図１に示す構成と同様に、トランジスタＱ３のコレクタ電圧をトランジスタＱ６のコレクタ電圧より小さくすることができる構成である。
【００３２】
図２に示す構成は、トランジスタＱ３のコレクタと抵抗Ｒ２との間に、図１に示す構成でのダイオード接続されているトランジスタＱ７からなる電圧シフト回路１０の代わりに、抵抗Ｒ５を設けて電圧降下を発生させる。また、図２に示す構成は、トランジスタＱ６のコレクタと抵抗Ｒ３との間に図１に示す構成での抵抗Ｒ４を設けず、トランジスタＱ６のコレクタと抵抗Ｒ３とを直接接続する。これにより、抵抗Ｒ５の電圧降下分だけ、トランジスＱ６のコレクタ電圧をトランジスタＱ３のコレクタ電圧よりも高くすることができる。
【００３３】
ところが、図２に示す構成において、バイアス端子９の電圧が低下した場合を考えると、トランジスタＱ３のコレクタ電流が減少するために抵抗Ｒ５の電圧降下が減少し、トランジスタＱ３のコレクタ電圧が増加する。これは、上記の「バイアス端子９の電圧依存性」を増長させる働きとなることを意味している。
【００３４】
つまり、トランジスタＱ３のコレクタ電圧を低下させる素子は、バイアス端子９の電圧が低下し、トランジスタＱ３のコレクタ電流が減少しても電圧降下があまり変わらないものが好ましく、更には、電圧降下がむしろ大きくなる構成がより好ましい。
【００３５】
図１に示す構成では、電圧シフト回路１０に、ダイオード（ダイオード接続されているトランジスタＱ７）を用いている。順方向にバイアスされたダイオードの両端電圧は流れる電流にあまり影響されない。そのため、図２に示す構成での抵抗Ｒ５の電圧降下に比べると、図１に示す構成でのダイオード（ダイオード接続されているトランジスタＱ７）の電圧降下は、バイアス端子９の電圧変動の影響が少なくなる。一方、このようなダイオードによる電圧シフト回路は、ＰＮジャンクションの物理的な性質のため、電圧シフト量の調整がしにくい。そのため、図１に示す構成では、トランジスタＱ３のコレクタ電圧とトランジスタＱ６のコレクタ電圧との差の細かな調整を行うための抵抗Ｒ４をトランジスタＱ６のコレクタと抵抗Ｒ３との間に設けている。
【００３６】
バイアス端子９の電圧が低下した場合を考えると、トランジスタＱ３のコレクタ電流が減少し、トランジスタＱ３とともにカレントミラー回路を構成しているトランジスタＱ６のコレクタ電流も減少する。すると、抵抗Ｒ４の電圧降下が減少し、トランジスタＱ６のコレクタ電圧が増加する。これは、図２に示す構成での抵抗Ｒ５の場合と逆で、上記の「バイアス端子９の電圧依存性」をむしろ抑制させる働きとなることを意味している。つまり、バイアス端子９の電圧が低下した場合に、電圧シフト回路１０によってトランジスタＱ３のコレクタ電圧の低下が抑制されないようにし、抵抗Ｒ４によってトランジスタＱ６のコレクタ電圧の低下が抑制されるようにし、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺するように細かな調整をする構成は、上記の「バイアス端子９の電圧依存性」を抑制させる好ましい構成といえる。
【００３７】
次に、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器の更に他の回路構成例を図３に示す。図３に示す電力増幅器は、図１に示す電力増幅器と比べて電源回路８の構成が異なっている。図３に示す電力増幅器では、電源回路８は以下のような構成となっている。
【００３８】
図３に示す電力増幅器での電源回路８において、バイアス端子９、抵抗Ｒ２、ダイオード接続されているトランジスタＱ７、及びトランジスタＱ３によって、「ＶBE依存型電圧源回路」が構成されている。抵抗Ｒ２とダイオード接続されているトランジスタＱ７との接続ノードＮ３に図３に示す電力増幅器において使用するトランジスタのベース−エミッタ間電圧ＶBEの２倍の電圧が発生する。
【００３９】
図３に示す電力増幅器では、トランジスタＱ６を用い、トランジスタＱ６のベースをトランジスタＱ３のベースに接続して、トランジスタＱ３のベースとコレクタとを接続してカレントミラー回路を構成し、トランジスタＱ３のコレクタ電流を、トランジスタＱ６のコレクタ電流として複製させ、抵抗Ｒ２と抵抗値が同じ抵抗Ｒ３にトランジスタＱ６のコレクタ電流を流すことで、抵抗Ｒ３と抵抗Ｒ４との接続ノードＮ２に、接続ノードＮ３に発生した電圧（２×ＶBE）を複製させ、接続ノードＮ３の電圧をバイアストランジスタＱ２のベースバイアスに使用する構成としている。但し、カレントミラー回路を構成するトランジスタＱ３とトランジスタＱ６とは等価ではなく、トランジスタＱ３のコレクタは、ダイオード接続されているトランジスタＱ７からなる電圧シフト回路１０を介して抵抗Ｒ２に接続されており、トランジスタＱ６のコレクタは抵抗Ｒ４を介して抵抗Ｒ３に接続されている。そして、トランジスタＱ３のコレクタ電圧より、トランジスタＱ６のコレクタ電圧が高くなるよう、電圧シフト回路１０の電圧シフト値及び抵抗Ｒ４の抵抗値を設定している。
【００４０】
図３の構成でも図１の構成と同様に、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺でき、通電後の温度上昇に起因する利得の変化を抑制する特性を有するとともに、上記の「バイアス端子９の電圧依存性」を抑制させる構成となっている。
【００４１】
以下、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器が奏する効果についてシミュレーション結果を用いて説明する。
【００４２】
まず、比較例として用いる従来の電力増幅器の回路構成を図８に示す。図８に示す従来の電力増幅器では、入力信号端子１から入力された高周波信号が入力整合回路２を経て、増幅トランジスタＱ１で増幅され、出力整合回路３を経て、出力信号端子４から出力される。コレクタバイアス端子５は増幅トランジスタＱ１のコレクタにコレクタバイアス電流を供給するための端子である。
【００４３】
また、バイアストランジスタＱ２は、エミッタが抵抗Ｒ１を介して増幅トランジスタＱ１のベースに接続されており、増幅トランジスタＱ１のベースにベースバイアス電流を供給する。抵抗Ｒ１は、増幅トランジスタＱ１の熱暴走防止のためにベースバイアス経路に挿入される安定化抵抗（バラスト抵抗）である。コレクタバイアス端子６はバイアストランジスタＱ２のコレクタにコレクタバイアス電流を供給するための端子である。
【００４４】
バイアストランジスタＱ２は、入力信号端子１から入力された高周波信号の強度の増加に応じて増幅トランジスタＱ１のベースバイアス電流を増加させる働きを有し、入力信号端子１から入力された高周波信号の強度が変化した場合でも出力信号端子４から出力される高周波信号との増幅比と、増幅後の位相回転とをそれぞれ一定に保つ働きがある。この回路構成のため、バイアストランジスタＱ２のベースに、おおよそ、増幅トランジスタＱ１のベース−エミッタ間電圧とバイアストランジスタＱ２のベース−エミッタ間電圧との和、つまり、図８に示す従来の電力増幅器において使用するトランジスタのベース−エミッタ間電圧ＶBEの２倍の電圧を供給する電源回路８’を設けている（ここでは、抵抗Ｒ１の電圧降下は無視している。）。
【００４５】
電源回路８’は、バイアス端子９と、抵抗Ｒ１１、ダイオード接続されているトランジスタＱ１３、及びダイオード接続されているトランジスタＱ１４によって構成され、抵抗Ｒ１１とダイオード接続されているトランジスタＱ１３との接続ノードＮ５を出力端とする「ＶBE依存型電圧源回路」である。抵抗Ｒ１１とダイオード接続されているトランジスタＱ１３との接続ノードＮ５に図８に示す従来の電力増幅器において使用するトランジスタのベース−エミッタ間電圧ＶBEの２倍の電圧が発生し、その発生した電圧がバイアストランジスタＱ２のベースに供給される。
【００４６】
図８に示す従来の電力増幅器に用いたトランジスタサイズ、抵抗値は以下の通りである。増幅トランジスタＱ１のエミッタサイズを１５００μｍ2とし、増幅用トランジスタ以外のトランジスタのエミッタサイズを全て同じ５６μｍ2とし、抵抗Ｒ１１の抵抗値を１００Ωとした。
【００４７】
図８に示す従来の電力増幅器において、特許文献１において提案されている電力増幅器とは異なり、増幅トランジスタＱ１とダイオード接続されているトランジスタＱ１４との熱カップリングを行わない条件で回路シミュレーション計算をすると、図１０に示すように、通電後の時間経過とともに増幅トランジスタＱ１のコレクタ電流が増加し、その結果、電力増幅器の利得が増加してしまう。
【００４８】
通電前では、全てのトランジスタの温度が環境温度に一致しているのに対し、通電後安定した状態（図１０ではおおよそ６０μ秒以降）では、それぞれのトランジスタがそれぞれに発熱し、それぞれ一定の温度上昇で安定した状態となっている。つまり、図１０のコレクタ電流変化は、全てのトランジスタが環境温度の状態と、発熱後一定の状態に安定した状態との間の過渡的な変化によるものである。このことから、全てのトランジスタについて、環境温度の状態と発熱後一定の状態に安定した状態との間でのコレクタ電流の差、あるいは、増幅利得の差を小さくすることで、通電直後の数十μ秒〜数百μ秒程度における電力増幅器の利得の過渡的変化を抑制することができる。
【００４９】
図４は、「全てのトランジスタが環境温度の状態での電力増幅器の増幅利得」に対する「全てのトランジスタが発熱後一定の状態に安定した状態での電力増幅器の増幅利得」の比をｄＢ表示したものであり、横軸はバイアス端子９に印加される電圧［Ｖ］である。
【００５０】
図４は、図１に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ１、図２に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ２、図３に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ３、及び図８に示す従来の電力増幅器（比較例）の増幅トランジスタＱ１とダイオード接続されているトランジスタＱ１４との熱カップリングを行わない条件での特性Ｔ４をそれぞれ示している。
【００５１】
図８に示す従来の電力増幅器（比較例）の増幅トランジスタＱ１とダイオード接続されているトランジスタＱ１４との熱カップリングを行わない条件での特性Ｔ４では、利得変化（「全てのトランジスタが環境温度の状態での電力増幅器の増幅利得」に対する「全てのトランジスタが発熱後一定の状態に安定した状態での電力増幅器の増幅利得」の比）が大きく０．１ｄＢ以上である。図８に示す構成は１段アンプであるが、たとえば３段アンプでは場合によっては０．３ｄＢ程度の利得変化となってしまう場合がある。
【００５２】
これに対し、図２に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ２では、利得変化が小さく０．０８ｄＢ未満であり、図１に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ１及び図３に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ３では、利得変化がさらに小さく０．０５ｄＢ未満である。また、図２に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ２では、±０．０８ｄＢもの「バイアス端子９の電圧依存性」が見られるのに対して、図１に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ１では、±０．０３ｄＢに、図３に示す電力増幅器（本発明）の特性Ｔ３でも、±０．０４ｄＢ強に「バイアス端子９の電圧依存性」が抑えられている。
【００５３】
図１に示す電力増幅器、図２に示す電力増幅器、及び図３に示す電力増幅器におけるトランジスタＱ３又はＱ６のコレクタ電圧を調整するための抵抗は、バイアス端子９に印加される電圧が２．８［Ｖ］である場合を中心として、利得変化（「全てのトランジスタが環境温度の状態での電力増幅器の増幅利得」に対する「全てのトランジスタが発熱後一定の状態に安定した状態での電力増幅器の増幅利得」の比）の絶対値ができるだけ小さくなるよう調整し、以下の値としている。図１に示す電力増幅器では抵抗Ｒ４の抵抗値を３００Ωとし、図２に示す電力増幅器では抵抗Ｒ５の抵抗値を１５０Ωとし、図３に示す電力増幅器では抵抗Ｒ４の抵抗値を２２０Ωとしている。
【００５４】
このように、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器は、電力増幅器の発熱による特性変動を補償できるので、線形性に優れている。更には、ダイオード接続されているトランジスタＱ７によりトランジスタＱ３のコレクタ電圧をシフトさせた場合、その補償効果のバイアス依存性を抑制することができるので、より一層線形性に優れている。また、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器は、温度検出素子をバイアス回路内に設け、そのバイアス回路内の温度検出素子を増幅トランジスタに近接させて配置する構成ではないため、増幅トランジスタの信号がバイアス回路に漏洩して異常動作を発生させるおそれが無い。
【００５５】
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本発明の第２実施形態に係る電力増幅器の回路構成を図５に示す。
【００５６】
上述した本発明の第１実施形態についての説明において、バイアス端子９の電圧が低下した場合に、電圧シフト回路１０によってトランジスタＱ３のコレクタ電圧の低下が抑制されないようにし、抵抗Ｒ４によってトランジスタＱ６のコレクタ電圧の低下が抑制されるようにし、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺するように調整する構成（図１又は図３の構成）の方が、「バイアス端子９の電圧依存性」を補正することができるため、図２に示す構成よりも好ましいことを説明した。さらに、ダイオード（ダイオード接続されているトランジスタを含む）による電圧降下は、ＰＮジャンクションの物理的な性質のため、調整に限界があることを説明した。
【００５７】
そこで、図５に示す電力増幅器は、ダイオードによる電圧降下を利用せずに「バイアス端子９の電圧依存性」を抑える観点から、図１に示す電力増幅器の電圧シフト回路１０を、トランジスタＱ８、抵抗Ｒ６、及び抵抗Ｒ７によって構成される電圧シフト回路１１に置き換えた回路構成にしている。
【００５８】
抵抗Ｒ６及び抵抗Ｒ７よりなる抵抗分割回路は、バイアス端子９に印加される電圧を抵抗分割した分圧を抵抗分割ノードＮ４に発生させ、その発生した電圧をトランジスタＱ８のベースに供給する。これにより、トランジスタＱ８のベース電圧を自由に調整可能な構成としたものである。
【００５９】
トランジスタＱ８のコレクタは抵抗Ｒ２に接続され、トランジスタＱ８のエミッタはトランジスタＱ３のコレクタに接続されている。トランジスタＱ８はエミッタ電圧がベース電圧より一定値だけ低くなるように動作するため、トランジスタＱ８のエミッタに接続されているトランジスタＱ３のコレクタの電圧は抵抗分割ノードＮ４の電圧でほぼ決まることになる。
【００６０】
また、抵抗Ｒ６及び抵抗Ｒ７よりなる抵抗分割回路によって作成した電圧は、バイアス端子９と同じ方向の電圧変化を示すので、「バイアス端子９の電圧が減少すれば、トランジスタＱ３のコレクタ電圧が減少する」といった、「バイアス端子９の電圧依存性」を抑制させる方向となることを意味している。
【００６１】
例えば、図１に示す電力増幅器の特性Ｔ１（図４参照）では、まだ完全に「バイアス端子９の電圧依存性」が補正されていない。これは、本来であれば電圧シフト回路１０の電圧シフト量をもう少し大きくとりたいところであるが、電圧シフト回路１０の電圧シフト量は電圧シフト回路１０のダイオード接続されているトランジスタＱ７のＰＮジャンクションの物理性質でおおよそ決まっているため実現できないことに起因している。これに対して、図５に示す電力増幅器では、電圧シフト回路１１の電圧シフト量はＰＮジャンクションの物理性質に制約されないため図１に示す電力増幅器の電圧シフト回路１０の電圧シフト量よりも大きくすることが可能である。図５に示す電力増幅器において、電圧シフト回路１１の電圧シフト量を図１に示す電力増幅器の電圧シフト回路１０の電圧シフト量よりも大きくし、さらに抵抗Ｒ４の抵抗値を図１に示す電力増幅器での設定値よりも大きくすることで、バイアス端子９の電圧が低下した場合の抵抗Ｒ４によるトランジスタＱ６のコレクタ電圧の低下を抑制する効果が増す。これにより、「バイアス端子９の電圧依存性」の最良の補正が可能となる。
【００６２】
図５に示す電力増幅器の回路構成により、トランジスタＱ３のコレクタ電圧を自由に設定できるので、抵抗Ｒ４の値と合わせて、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺しつつ、「バイアス端子９の電圧依存性」を最小に調整することができる。
【００６３】
図５に示す電力増幅器の回路構成では、例えば、抵抗Ｒ４の抵抗値は６００Ωとし、抵抗Ｒ６の抵抗値は１０ｋΩとし、抵抗Ｒ７の抵抗値は１７ｋΩとし、その他は図１に示す電力増幅器の回路定数と同じにするとよい。
【００６４】
図５に示す電力増幅器の特性Ｔ５を図４に示す。「バイアス端子９の電圧依存性」が本発明の第１実施形態に係る電力増幅器に比べて更に抑制されている。また、単に「バイアス端子９の電圧依存性」が小さいだけでなく、上記の説明のようにトランジスタＱ３のコレクタ電圧の調整範囲が本発明の第１実施形態に係る電力増幅器より広いことも図５に示す電力増幅器が優れている特徴の一つである。
【００６５】
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本発明の第３実施形態に係る電力増幅器の回路構成を図６に示す。
【００６６】
図６に示す電力増幅器は、図５に示す電力増幅器の抵抗Ｒ７をトランジスタＱ９に置き換え、更に、抵抗Ｒ８、トランジスタＱ１０、抵抗Ｒ９、及びトランジスタＱ１１から成るトランジスタＱ９用ベースバイアス回路を新たに設けた回路構成にしている。
【００６７】
トランジスタＱ９のベースは、トランジスタＱ１０のコレクタに接続され、トランジスタＱ１０のベースとコレクタとは抵抗Ｒ８を介して接続されている。このような構成により、トランジスタＱ９、トランジスタＱ１０、及び抵抗Ｒ８は、ナガタカレントミラー回路を形成している。
【００６８】
また、トランジスタＱ１０のベースは、ダイオード接続されているトランジスタＱ１１及び抵抗Ｒ９及びを介してバイアス端子９に接続されている。この構成により、バイアス端子９の電圧が増加した場合、トランジスタＱ９のコレクタ電流は増加し、一度ピークを持った後に減少に転ずるように設定することができる。本実施形態では、バイアス端子９の電圧が２．７［Ｖ］〜２．９［Ｖ］の電圧範囲で、トランジスタＱ９のコレクタ電流が上記の「一度ピークを持った後に減少」するように各素子の値を設定している。
【００６９】
トランジスタＱ９のコレクタ電流は、抵抗Ｒ６を流れるので、バイアス端子９の電圧の増加に伴い、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ９との接続ノードＮ４の電圧を増加させることができる。素子の値を適切に設定すれば、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ９との接続ノードＮ４の電圧変化を、バイアス端子９の電圧の増加分以上に、増加させるよう設定することが可能となる。
【００７０】
トランジスタＱ８はエミッタ電圧がベース電圧より一定値だけ低くなるように動作するため、トランジスタＱ８のエミッタに接続されているトランジスタＱ３のコレクタの電圧変化は、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ９との接続ノードＮ４の電圧変化に追随する。この回路構成により、トランジスタＱ３のコレクタ電圧変化をバイアス端子９の電圧の変化に応じて自由に設定できるので、抵抗Ｒ４の値と合わせて、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺しつつ、「バイアス端子９の電圧依存性」を最小に調整することができる。
【００７１】
また、図６に示す電力増幅器は、図５に示す電力増幅器より更にトランジスタＱ３のコレクタ電圧の調整範囲が広がる効果を有している。これは、ダイオード接続されているトランジスタＱ１１と抵抗Ｒ９との直列回路は、トランジスタＱ９のコレクタ電流のバイアス端子９の電圧に対する依存性を調整するもので、抵抗だけの構成より当該依存性が大きくなるように調整することができるためである。なお、トランジスタＱ３のコレクタ電圧の調整範囲の拡大効果は小さくなるが、図６に示す電力増幅器からダイオード接続されているトランジスタＱ１１を取り除いた構成も本発明に含まれる。
【００７２】
図６に示す電力増幅器の特性Ｔ６を図９に示す。特性Ｔ６を有する図６に示す電力増幅器は、特性Ｔ５（図４参照）を有する図５に示す電力増幅器よりも、利得変化の「バイアス端子９の電圧依存性」を更に抑制することができる。
【００７３】
＜第４実施形態＞
最後に、本発明の第４実施形態について説明する。本発明の第４実施形態に係る電力増幅器の回路構成を図７に示す。
【００７４】
図７に示す電力増幅器は、図６に示す電力増幅器のナガタカレントミラー回路による電流源を、異なる回路形式で実現した回路構成である。すなわち、図７に示す電力増幅器は、図６に示す電力増幅器においては抵抗Ｒ８とダイオード接続されているトランジスタＱ１１のエミッタとの接続ノードに接続されていたトランジスタＱ１０のベースが、新たに設けられた抵抗Ｒ１０を介してグランド電位（＝トランジスタＱ１０のエミッタ電位）に接続され、また、新たに設けられたトランジスタＱ１２を介してバイアス端子９に接続され、さらに、新たに設けられたトランジスタＱ１２のベースが抵抗９とダイオード接続されているトランジスタＱ１１との接続ノードに接続される回路構成である。
【００７５】
図７に示す電力増幅器は、図６に示す電力増幅器と同様に、バイアス端子９の電圧が増加した場合、トランジスタＱ９のコレクタ電流は増加し、一度ピークを持った後に減少に転ずるように設定することができる。本実施形態では、バイアス端子９の電圧が２．７［Ｖ］〜２．９［Ｖ］の電圧範囲で、トランジスタＱ９のコレクタ電流が上記の「一度ピークを持った後に減少」するように各素子の値を設定している。
【００７６】
トランジスタＱ９のコレクタ電流は、抵抗Ｒ６を流れるので、バイアス端子９の電圧の増加に伴い、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ９との接続ノードＮ４の電圧を増加させることができる。素子の値を適切に設定すれば、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ９との接続ノードＮ４の電圧変化を、バイアス端子９の電圧の増加分以上に、増加させるよう設定することが可能となる。
【００７７】
トランジスタＱ８はエミッタ電圧がベース電圧より一定値だけ低くなるように動作するため、トランジスタＱ８のエミッタに接続されているトランジスタＱ３のコレクタの電圧変化は、抵抗Ｒ６とトランジスタＱ９との接続ノードＮ４の電圧変化に追随する。この回路構成により、トランジスタＱ３のコレクタ電圧変化をバイアス端子９の電圧の変化に応じて自由に設定できるので、抵抗Ｒ４の値と合わせて、増幅トランジスタＱ１の発熱の影響を相殺しつつ、「バイアス端子９の電圧依存性」を最小に調整することができる。
【００７８】
また、図７に示す電力増幅器は、図５に示す電力増幅器より更にトランジスタＱ３のコレクタ電圧の調整範囲が広がる効果を有している。これは、ダイオード接続されているトランジスタＱ１１と抵抗Ｒ９との直列回路は、トランジスタＱ９のコレクタ電流のバイアス端子９の電圧に対する依存性を調整するもので、抵抗だけの構成より当該依存性が大きくなるように調整することができるためである。なお、トランジスタＱ３のコレクタ電圧の調整範囲の拡大効果は小さくなるが、図７に示す電力増幅器からダイオード接続されているトランジスタＱ１１を取り除いた構成も本発明に含まれる。
【００７９】
図７に示す電力増幅器の特性Ｔ７を図９に示す。特性Ｔ７を有する図７に示す電力増幅器は、特性Ｔ５（図４参照）を有する図５に示す電力増幅器よりも、利得変化の「バイアス端子９の電圧依存性」を更に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】は、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器の一回路構成例を示す図である。
【図２】は、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器の他の回路構成例を示す図である。
【図３】は、本発明の第１実施形態に係る電力増幅器の更に他の回路構成例を示す図である。
【図４】は、図１、図２、図３、図８に示す電力増幅器の利得変化特性を示す図である。
【図５】は、本発明の第２実施形態に係る電力増幅器の回路構成を示す図である。
【図６】は、本発明の第３実施形態に係る電力増幅器の回路構成を示す図である。
【図７】は、本発明の第４実施形態に係る電力増幅器の回路構成を示す図である。
【図８】は、従来の電力増幅器の一回路構成例を示す図である。
【図９】は、図６、図７に示す電力増幅器の利得変化特性を示す図である。
【図１０】は、図８に示す従来の電力増幅器での増幅トランジスタのコレクタ電流特性を示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１    入力信号端子
２    入力整合回路
３    出力整合回路
４    出力信号端子
５、６    コレクタバイアス端子
８    電源回路
９    バイアス端子
１０、１１    電圧シフト回路
Ｃ１    容量素子
Ｎ１〜Ｎ５    接続ノード
Ｑ１    増幅トランジスタ
Ｑ２    バイアストランジスタ
Ｑ３〜Ｑ１４    トランジスタ
Ｒ１〜Ｒ１１    抵抗
【図１】
2009118111.tif 000003
【図２】
2009118111.tif 000004
【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】
2009118111.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
2009118111.tif 000012