JP2937854B2 - High frequency amplifier - Google Patents
High frequency amplifierInfo
- Publication number
- JP2937854B2 JP2937854B2 JP8019796A JP8019796A JP2937854B2 JP 2937854 B2 JP2937854 B2 JP 2937854B2 JP 8019796 A JP8019796 A JP 8019796A JP 8019796 A JP8019796 A JP 8019796A JP 2937854 B2 JP2937854 B2 JP 2937854B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- resistor
- frequency
- transistor
- supply circuit
- terminal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 18
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 45
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Microwave Amplifiers (AREA)
- Amplifiers (AREA)
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子を用い
て高周波電力を得る高周波増幅器に関し、特に、マイク
ロ波帯を利用した通信機等の送信部に用いられる高出力
の高周波電力増幅器に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-frequency amplifier for obtaining high-frequency power using a semiconductor device, and more particularly to a high-output high-frequency power amplifier used for a transmission unit such as a communication device using a microwave band. is there.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、携帯電話をはじめとする通信機の
普及により、マイクロ波帯で使用される高周波増幅器へ
の需要が高まっている。高周波増幅器の設計において
は、発振に対する安定性を向上させる必要がある。特
に、高周波増幅器に含まれるバイアス供給回路は増幅器
外部の回路と電気的に接続されるために、その設計にあ
たって発振の抑制への配慮が必要である。2. Description of the Related Art In recent years, with the spread of communication devices such as portable telephones, demand for high-frequency amplifiers used in the microwave band has increased. In designing a high-frequency amplifier, it is necessary to improve stability against oscillation. In particular, since the bias supply circuit included in the high-frequency amplifier is electrically connected to a circuit outside the amplifier, consideration must be given to the suppression of oscillation in its design.
【0003】特公昭56−2447号公報には、従来の
高周波増幅器のバイアス供給回路の例が開示されてい
る。図9は、上記公報に開示されているバイアス供給回
路50の構成を示す図である。[0003] Japanese Patent Publication No. 56-2447 discloses an example of a conventional bias supply circuit for a high-frequency amplifier. FIG. 9 is a diagram showing a configuration of the bias supply circuit 50 disclosed in the above publication.
【0004】この回路50は、FETのコレクタバイア
スを供給する回路であって、増幅信号帯域におけるバイ
アス供給回路の影響を防ぐための高周波阻止回路L0
に、2つの終端回路が並列に接続されている構成を有し
ている。具体的には、抵抗器R2及びコイルL2の並列
接続からなる一方の終端回路と、抵抗器R1及びコンデ
ンサC1の直列接続からなる他方の終端回路とを組合せ
ることによって、広帯域にわたって、不要な低周波の信
号を終端することができる。そのため、不要な信号の反
射が起こらず、発振を防止することができる。This circuit 50 is a circuit for supplying the collector bias of the FET, and is a high-frequency blocking circuit L0 for preventing the influence of the bias supply circuit on the amplified signal band.
Has a configuration in which two termination circuits are connected in parallel. Specifically, by combining one terminating circuit consisting of a parallel connection of the resistor R2 and the coil L2 and the other terminating circuit consisting of a series connection of the resistor R1 and the capacitor C1, unnecessary low-frequency signals can be obtained over a wide band. The signal of the frequency can be terminated. Therefore, unnecessary signal reflection does not occur, and oscillation can be prevented.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記の従来のバイアス
供給回路50は、実際にはコレクタバイアスの供給回路
である。従って、これをそのまま他のバイアス供給回
路、例えばゲートバイアスの供給回路に適用することは
難しい。仮に適用するとしても、上記バイアス供給回路
50の構成には、以下のような問題点が存在する。The above-mentioned conventional bias supply circuit 50 is actually a collector bias supply circuit. Therefore, it is difficult to apply this as it is to another bias supply circuit, for example, a gate bias supply circuit. Even if applied, the configuration of the bias supply circuit 50 has the following problems.
【0006】バイアス供給回路50の構成では、高周波
阻止回路L0及びコイルL2が、電源Vからのバイアス
供給ラインを兼用している。そのために、高周波信号が
終端回路に吸収されることを防ぐためには、図9に円で
囲んだ部分の拡大図として示すように、高周波阻止回路
L0を動作周波数の1/4波長に相当する長い線路(ス
トリップライン)として形成する必要がある。In the configuration of the bias supply circuit 50, the high-frequency blocking circuit L0 and the coil L2 also serve as a bias supply line from the power supply V. Therefore, in order to prevent the high-frequency signal from being absorbed by the termination circuit, as shown in an enlarged view of a portion encircled in FIG. 9, the high-frequency blocking circuit L0 is set to a long wavelength corresponding to a quarter wavelength of the operating frequency. It must be formed as a line (strip line).
【0007】また、バイアス供給回路50の構成では、
FETで増幅された後の信号の一部を除去することにな
るため、効率があまりよくない。In the configuration of the bias supply circuit 50,
Since a part of the signal amplified by the FET is removed, the efficiency is not very good.
【0008】さらに、従来のバイアス供給回路50で
は、発振に対する安定性を向上させるために抵抗R1を
設けて、これによって不要な信号を終端して反射をなく
している。しかし、出力電力の低下を防ぐためには、動
作周波数において、抵抗R1が見えないようにしなけれ
ばならない。そのためには、高周波阻止回路L0が、高
周波に対して十分大きなインピーダンスを持つ必要があ
る。具体的には、高周波阻止回路L0は、先述のように
動作周波数の1/4波長程度のマイクロストリップ線路
により形成される。しかし、そのために、高周波阻止回
路L0の占有面積が大きくなって、基板面積が大きくな
る。Further, in the conventional bias supply circuit 50, a resistor R1 is provided in order to improve stability against oscillation, thereby terminating unnecessary signals to eliminate reflection. However, in order to prevent the output power from lowering, it is necessary to make the resistor R1 invisible at the operating frequency. For that purpose, the high-frequency blocking circuit L0 needs to have a sufficiently large impedance for high frequencies. Specifically, the high-frequency blocking circuit L0 is formed by a microstrip line having about a quarter wavelength of the operating frequency as described above. However, for this reason, the area occupied by the high frequency blocking circuit L0 increases, and the substrate area increases.
【0009】また、現実には、動作周波数より少し低い
周波数に対して高周波阻止回路L0はまだ十分大きなイ
ンピーダンスをもっており、完全に低周波の発振を抑制
することができない。高周波阻止回路L0のインピーダ
ンスを小さくすると発振抑制の効果は上がるが、逆に、
増幅されるべき高周波信号の一部も吸収されてしまうの
で、出力の低下やインピーダンスの不整合が生じて、高
周波増幅器の動作特性が劣化する。さらに、増幅された
後の信号から不要な信号を除去することになるために、
全体的な変換効率が悪い。Further, in reality, the high-frequency blocking circuit L0 still has a sufficiently large impedance for a frequency slightly lower than the operating frequency, and cannot completely suppress low-frequency oscillation. If the impedance of the high-frequency blocking circuit L0 is reduced, the effect of suppressing oscillation increases, but conversely,
Since a part of the high-frequency signal to be amplified is also absorbed, a decrease in output and a mismatch in impedance occur, and the operating characteristics of the high-frequency amplifier deteriorate. Furthermore, in order to remove unnecessary signals from the amplified signal,
Poor overall conversion efficiency.
【0010】このように従来のバイアス供給回路50の
構成では、低周波発振の抑制と良好な動作特性の維持と
はトレードオフの関係にあり、動作効率があまりよくな
い。As described above, in the configuration of the conventional bias supply circuit 50, there is a trade-off between suppression of low-frequency oscillation and maintenance of good operation characteristics, and the operation efficiency is not very good.
【0011】さらに、携帯電話等に使用される高周波電
力増幅器では、負荷変動に対する安定性が求められる。
しかし、上記の従来のバイアス供給回路50では、電力
増幅器の負荷が変動すると(例えば、出力負荷インピー
ダンスが50Ωから変動すると)、低周波発振が生じる
場合がある。すなわち、従来のバイアス供給回路50の
構成では、負荷変動に対する十分な安定性が得られてい
ない。Furthermore, high-frequency power amplifiers used in mobile phones and the like are required to have stability against load fluctuations.
However, in the above-described conventional bias supply circuit 50, when the load of the power amplifier fluctuates (for example, when the output load impedance fluctuates from 50Ω), low-frequency oscillation may occur. That is, in the configuration of the conventional bias supply circuit 50, sufficient stability against a load change is not obtained.
【0012】本発明は上記の課題を解決するために行わ
れたものであり、その目的は、動作特性を劣化させるこ
となく低周波発振を抑制して、負荷変動に対して安定に
動作する高周波増幅器を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to suppress low-frequency oscillation without deteriorating operation characteristics, and to operate a high-frequency high-frequency device that operates stably with respect to load fluctuations. It is to provide an amplifier.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明のある局面によれ
ば、高周波増幅器が、トランジスタと、該トランジスタ
の入力端子に接続されているインダクタと、該インダク
タに接続されている第1の抵抗器と、一端が該第1の抵
抗器に接続され且つ他端が接地されているコンデンサ
と、電源端子と該トランジスタの該入力端子との間に接
続されている第2の抵抗器と、を備え、該インダクタの
インダクタンス値Lが、動作周波数fに対して10Ω≦
2πfL≦100Ωなる関係を満たすように設定されて
いて、そのことによって上記目的が達成される。According to one aspect of the invention, a high frequency amplifier includes a transistor, an inductor connected to an input terminal of the transistor, and a first resistor connected to the inductor. A capacitor having one end connected to the first resistor and the other end grounded, and a capacitor connected between a power supply terminal and the input terminal of the transistor.
A second resistor connected to the inductor;
The inductance value L is 10Ω ≦ with respect to the operating frequency f.
Set to satisfy the relationship of 2πfL ≦ 100Ω
There are, above object is met.
【0014】本発明の他の局面によれば、高周波増幅器
が、トランジスタと、該トランジスタの入力端子に接続
されているマイクロストリップ線路と、該マイクロスト
リップ線路に接続されている第1の抵抗器と、一端が該
第1の抵抗器に接続されて且つ他端が接地されているコ
ンデンサと、電源端子と該トランジスタの該入力端子と
の間に接続されている第2の抵抗器と、を備え、該マイ
クロストリップ線路の特性インピーダンスが該第1の抵
抗器の抵抗値より高く、該マイクロストリップ線路の長
さdが動作周波数の波長λに対してλ/40≦d≦λ/
8なる関係を満たすように設定されていて、そのことに
よって上記目的が達成される。According to another aspect of the present invention, a high frequency amplifier includes a transistor, a microstrip line connected to an input terminal of the transistor, and a first resistor connected to the microstrip line. A capacitor having one end connected to the first resistor and the other end grounded; a power supply terminal and the input terminal of the transistor;
And a second resistor connected between, the My
The characteristic impedance of the cross-trip line is
Higher than the resistance of the arrester and the length of the microstrip line
Where d is λ / 40 ≦ d ≦ λ / with respect to the wavelength λ of the operating frequency.
8 so as to satisfy the relationship, thereby achieving the above object.
【0015】本発明のさらに他の局面によれば、高周波
増幅器が、トランジスタと、該トランジスタの入力端子
に接続されているインダクタと、該インダクタに接続さ
れている第1の抵抗器と、電源端子と該トランジスタの
該入力端子との間に接続されている第2の抵抗器と、一
端が該第1の抵抗器に接続され且つ他端が接地されてい
る、お互いに並列に接続されたコンデンサ及び第3の抵
抗器と、を備え、該インダクタのインダクタンス値L
が、動作周波数fに対して10Ω≦2πfL≦100Ω
なる関係を満たすように設定されていて、そのことによ
って上記目的が達成される。According to still another aspect of the present invention, a high-frequency amplifier includes a transistor, an inductor connected to an input terminal of the transistor, a first resistor connected to the inductor, and a power supply terminal. A second resistor connected between the first resistor and the input terminal of the transistor; and a capacitor connected in parallel with one end connected to the first resistor and the other end grounded. And a third resistor, and the inductance value L of the inductor
Is 10Ω ≦ 2πfL ≦ 100Ω with respect to the operating frequency f.
It is set so as to satisfy the following relationship, whereby the above object is achieved.
【0016】本発明のさらに他の局面によれば、高周波
増幅器が、トランジスタと、該トランジスタの入力端子
に接続されているマイクロストリップ線路と、該マイク
ロストリップ線路に接続されている第1の抵抗器と、電
源端子と該トランジスタの該入力端子との間に接続され
ている第2の抵抗器と、一端が該第1の抵抗器に接続さ
れ且つ他端が接地されている、お互いに並列に接続され
たコンデンサ及び第3の抵抗器と、を備え、該マイクロ
ストリップ線路の特性インピーダンスが該第1の抵抗器
の抵抗値より高く、該マイクロストリップ線路の長さd
が動作周波数の波長λに対してλ/40≦d≦λ/8な
る関係を満たすように設定されていて、そのことによっ
て上記目的が達成される。According to still another aspect of the present invention, a high-frequency amplifier includes a transistor, a microstrip line connected to an input terminal of the transistor, and a first resistor connected to the microstrip line. A second resistor connected between a power supply terminal and the input terminal of the transistor; and a second resistor connected to the first resistor at one end and grounded at the other end. and a capacitor and a third resistor connected, the micro
The characteristic impedance of the strip line is the first resistor
And the length d of the microstrip line
Is λ / 40 ≦ d ≦ λ / 8 with respect to the operating frequency wavelength λ.
Is set so as to satisfy the following relationship, thereby achieving the above object.
【0017】上記の各構成において、好ましくは、前記
第1の抵抗器の抵抗値が約30Ω〜約70Ωの範囲であ
る。In each of the above configurations, preferably, the resistance value of the first resistor is in a range of about 30Ω to about 70Ω.
【0018】前記インダクタのインダクタンス値或いは
前記マイクロストリップ線路の長さは、低周波に対する
インピーダンス値が無視できる程度に十分に小さくなる
値である。The length of the inductance value or the microstrip lines before Symbol inductor is sufficiently small value to an extent that the impedance value for the low frequency is negligible.
【0019】[0019]
【0020】好ましくは、上記のような本発明の高周波
増幅器は、約1GHz〜約2GHzのマイクロ波帯で使
用され、前記トランジスタの出力電力が数百mW〜数W
の範囲内である。Preferably, the high-frequency amplifier of the present invention as described above is used in a microwave band of about 1 GHz to about 2 GHz, and the output power of the transistor is several hundred mW to several W.
Is within the range.
【0021】以上のように本発明の高周波増幅器では、
トランジスタの入力端子、例えばFETのゲート端子
に、低周波に対するインピーダンス値が無視できるイン
ダクタ或いはマイクロストリップ線路を含むバイアス供
給回路を接続する。また、このインダクタ或いはマイク
ロストリップ線路には、発振防止用の抵抗器(第1の抵
抗器)を接続する。この発振防止用抵抗器は、好ましく
は約30Ω〜約70Ωの抵抗値を有する。このような構
成によって、低周波発振が抑制される。このとき、トラ
ンジスタの入力端子から見たバイアス供給回路の高周波
に対するインピーダンスを、トランジスタの入力インピ
ーダンスに比べて十分に大きなものにすることにより、
トランジスタに供給される高周波電力の漏れが防止され
て、出力電力が増加する。As described above, in the high-frequency amplifier of the present invention,
A bias supply circuit including an inductor or a microstrip line whose impedance value for low frequency can be ignored is connected to an input terminal of the transistor, for example, a gate terminal of the FET. A resistor (first resistor) for preventing oscillation is connected to the inductor or the microstrip line. The oscillation preventing resistor preferably has a resistance of about 30Ω to about 70Ω. With such a configuration, low-frequency oscillation is suppressed. At this time, by making the impedance for the high frequency of the bias supply circuit seen from the input terminal of the transistor sufficiently large compared to the input impedance of the transistor,
Leakage of high-frequency power supplied to the transistor is prevented, and output power increases.
【0022】従って、上記の構成によって、高周波増幅
器における低周波発振の抑制と出力電力の向上とが、と
もに実現される。Therefore, with the above configuration, both the suppression of the low-frequency oscillation in the high-frequency amplifier and the improvement of the output power are realized.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】以下では、図面を参照しながら、
ゲート端子にバイアス供給回路(ゲートバイアス供給回
路)が接続されたゲート入力FETを含む構成を例にと
って、本発明の高周波増幅器の実施形態を説明する。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of a high-frequency amplifier according to the present invention will be described with an example of a configuration including a gate input FET in which a bias supply circuit (gate bias supply circuit) is connected to a gate terminal.
【0024】(第1の実施形態)図1は、本発明の第1
の実施形態による高周波増幅器の回路構成の概略図であ
り、ゲートバイアス供給回路100を点線で囲ってい
る。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram of a circuit configuration of the high-frequency amplifier according to the embodiment, and surrounds the gate bias supply circuit 100 with a dotted line.
【0025】図1の回路構成で、高周波増幅器の入力端
子とFET6との間には、入力インピーダンス整合回路
7及びゲートバイアス供給回路100とが接続されてい
る。FET6のドレイン端子は、ドレインバイアス供給
回路9を介して電源端子Vddに接続されるとともに、
出力インピーダンス整合回路8を介して高周波増幅器の
出力端子に接続されている。また、FET6のソース端
子は、接地されている。In the circuit configuration shown in FIG. 1, an input impedance matching circuit 7 and a gate bias supply circuit 100 are connected between the input terminal of the high-frequency amplifier and the FET 6. The drain terminal of the FET 6 is connected to the power supply terminal Vdd via the drain bias supply circuit 9 and
The output impedance matching circuit 8 is connected to the output terminal of the high-frequency amplifier. The source terminal of the FET 6 is grounded.
【0026】ゲートバイアス供給回路100には、FE
T6のゲート端子5とゲート電源端子Vggとの間に接
続された抵抗器2、ならびにFET6のゲート端子5と
接地端子との間に接続されたインダクタ10と抵抗器1
と抵抗器3及びコンデンサ4の並列回路とが含まれてい
る。The gate bias supply circuit 100 has an FE
A resistor 2 connected between the gate terminal 5 of T6 and the gate power supply terminal Vgg, and an inductor 10 and a resistor 1 connected between the gate terminal 5 of FET 6 and the ground terminal
And a parallel circuit of a resistor 3 and a capacitor 4.
【0027】このゲートバイアス供給回路100の第1
の機能は、抵抗器1〜3の値を変えてゲート電源端子V
ggから供給される一定電圧に対する分圧比率を変化す
ることにより、FET6のゲート端子5に供給される電
圧を制御することである(実質的には、抵抗器2及び3
の値によって分圧比が決定される)。また、ゲートバイ
アス供給回路100の第2の機能は、インダクタ10と
抵抗器1とコンデンサ4との直列接続回路により、低周
波発振を抑制することである。ここで抵抗器2及び3の
値は、ゲートバイアス供給回路100が入力インピーダ
ンスの整合に影響を与えないようにするため、ならびに
ゲート電流を数mA程度に抑えるために、数百Ω〜数k
Ω程度の大きな値に設定される。The first of the gate bias supply circuit 100
The function of is to change the values of the resistors 1 to 3 to change the gate power supply terminal V
In other words, the voltage supplied to the gate terminal 5 of the FET 6 is controlled by changing the voltage dividing ratio with respect to the constant voltage supplied from the resistors 2 and 3 (essentially, the resistors 2 and 3).
Determines the partial pressure ratio). The second function of the gate bias supply circuit 100 is to suppress low-frequency oscillation by a series connection circuit of the inductor 10, the resistor 1, and the capacitor 4. Here, the values of the resistors 2 and 3 are set to several hundred Ω to several k in order to prevent the gate bias supply circuit 100 from affecting the matching of the input impedance and to suppress the gate current to about several mA.
It is set to a large value of about Ω.
【0028】ゲートバイアス供給回路100において、
抵抗器1〜3の抵抗値をそれぞれr、R2及びR3、イ
ンダクタ10のインダクタンス値をL、ならびにコンデ
ンサ4の容量値を約1000pFとする。ここで、R3
≫rであるとき、FET6のゲート端子5からインダク
タ10の側を見た高周波信号に対するインピーダンスZ
は、インダクタ10のインダクタンスLと抵抗器1の抵
抗rとを用いてZ≒r+jωLと近似できる。例えば、
L=約10nH、r=約50Ωのとき、基本周波数f=
約1.5GHzでの上記インピーダンスはZ=50+j
100Ωとなり、その絶対値は│Z│=約112Ωとな
る。In the gate bias supply circuit 100,
The resistance values of the resistors 1 to 3 are respectively r, R2 and R3, the inductance value of the inductor 10 is L, and the capacitance value of the capacitor 4 is about 1000 pF. Where R3
When ≫r, the impedance Z with respect to the high-frequency signal when the inductor 10 is viewed from the gate terminal 5 of the FET 6
Can be approximated as Z ≒ r + jωL using the inductance L of the inductor 10 and the resistance r of the resistor 1. For example,
When L = about 10 nH and r = about 50Ω, the fundamental frequency f =
The impedance at about 1.5 GHz is Z = 50 + j
100Ω, and its absolute value is | Z | = about 112Ω.
【0029】基本周波数f=約1.5GHzに対する高
出力FET6の入力インピーダンスは一般に5Ω程度で
あって、上記のインピーダンスZの絶対値は、このFE
T6の入力インピーダンス値に対して十分大きな値であ
る。従って、FET6のゲート端子5に入力される高周
波電力が、抵抗1及びコンデンサ4を介して接地端子に
漏れることを防止できる。The input impedance of the high-output FET 6 for the fundamental frequency f = about 1.5 GHz is generally about 5Ω, and the absolute value of the impedance Z is equal to this FE.
This value is sufficiently large with respect to the input impedance value of T6. Accordingly, it is possible to prevent the high frequency power input to the gate terminal 5 of the FET 6 from leaking to the ground terminal via the resistor 1 and the capacitor 4.
【0030】一方、低い周波数、例えばf=約20MH
zでは、インダクタ10のインダクタンス値は無視でき
るほど小さくなり、上記インピーダンスはZ≒約50Ω
と近似できる。これは、異常発振に対して極めて安定な
インピーダンス値であって、低周波発振を抑制できる。
すなわち、抵抗器1の抵抗値rを変化して検討を行った
結果、r=約50Ωと設定すると、出力端子における負
荷変動に対して最も安定であり、出力端子でVSWR≦
10の負荷変動が生じても低周波発振が見られない。ま
た、抵抗器1の抵抗値rを約30Ω〜約70Ωの範囲に
設定することにより、低周波発振の抑制に十分な効果が
得られ、出力端子においてVSWR≦5の負荷変動が発
生しても安定した動作を確保できる。On the other hand, a low frequency, for example, f = about 20 MHz
At z, the inductance value of the inductor 10 becomes negligibly small, and the impedance becomes Z イ ン ピ ー ダ ン ス about 50Ω.
Can be approximated. This is an extremely stable impedance value against abnormal oscillation, and can suppress low-frequency oscillation.
That is, as a result of studying by changing the resistance value r of the resistor 1, when r is set to about 50Ω, it is most stable against a load change at the output terminal, and VSWR ≦
No low-frequency oscillation is observed even when a load fluctuation of 10 occurs. Also, by setting the resistance value r of the resistor 1 in the range of about 30Ω to about 70Ω, a sufficient effect for suppressing low-frequency oscillation can be obtained, and even if a load fluctuation of VSWR ≦ 5 occurs at the output terminal. Stable operation can be secured.
【0031】図2は、抵抗器1の抵抗値r=約50Ω及
びインダクタ10のインダクタンス値L=約10nHに
おける、図1の高周波増幅器の出力スペクトラムであ
る。FIG. 2 shows the output spectrum of the high-frequency amplifier of FIG. 1 when the resistance value of the resistor 1 is about 50Ω and the inductance value L of the inductor 10 is about 10 nH.
【0032】この場合、出力端子にてVSWR≦10の
負荷変動が生じても、低周波発振が見られない。高周波
特性としては、基本周波数約1.5GHz、電源電圧約
3.5V、入力電力約7dBm、出力負荷インピーダン
ス約50Ωの条件で、出力電力約31.5dBmが得ら
れている。また、インダクタ10のインダクタンスLの
値をさらに大きくしても出力電力はこれ以上大きくなら
ず、約10nHのインダクタ10により高周波電力の漏
れが十分に防止される。In this case, even if a load fluctuation of VSWR ≦ 10 occurs at the output terminal, no low-frequency oscillation is observed. As high frequency characteristics, an output power of about 31.5 dBm is obtained under the conditions of a fundamental frequency of about 1.5 GHz, a power supply voltage of about 3.5 V, an input power of about 7 dBm, and an output load impedance of about 50Ω. Further, even if the value of the inductance L of the inductor 10 is further increased, the output power does not increase any more, and the leakage of the high-frequency power is sufficiently prevented by the inductor 10 of about 10 nH.
【0033】以上のことから、図1のゲートバイアス供
給回路100は、高周波電力の漏洩防止と低周波発振の
抑制とに効果がある。As described above, the gate bias supply circuit 100 of FIG. 1 is effective in preventing leakage of high-frequency power and suppressing low-frequency oscillation.
【0034】図3は、抵抗器1の抵抗値r=約10Ω及
びインダクタ10のインダクタンス値L=約10nHに
おける、図1の電力増幅器の出力スペクトラムである。FIG. 3 is an output spectrum of the power amplifier of FIG. 1 when the resistance value of the resistor 1 is about 10Ω and the inductance value of the inductor 10 is L = about 10 nH.
【0035】この場合には、図2の場合よりも抵抗器1
の抵抗値rを小さくすることによって、出力端子におけ
るVSWR≦5の負荷変動に対して低周波発振が発生し
ている。高周波特性としては、周波数約1.5GHz、
電源電圧約3.5V、入力電力約7dBm、出力負荷イ
ンピーダンス約50Ωの条件において、出力電力約3
1.5dBmが得られている。In this case, as compared with the case of FIG.
, A low-frequency oscillation occurs with respect to a load change of VSWR ≦ 5 at the output terminal. As high frequency characteristics, the frequency is about 1.5 GHz,
Under the conditions of a power supply voltage of about 3.5 V, an input power of about 7 dBm, and an output load impedance of about 50Ω, an output power of about 3
1.5 dBm is obtained.
【0036】以上より、図1のゲートバイアス供給回路
100では、インダクタ10のインダクタンス値Lを約
10nHに設定することにより、高周波電力の漏洩は防
止される。しかし、抵抗器1の抵抗値r=約10Ωで
は、r=約50Ωの場合と比較して発振に対して不安定
となる。As described above, in the gate bias supply circuit 100 of FIG. 1, by setting the inductance value L of the inductor 10 to about 10 nH, the leakage of the high-frequency power is prevented. However, when the resistance value r of the resistor 1 is about 10Ω, the resistance becomes unstable with respect to oscillation as compared with the case where r = about 50Ω.
【0037】図4は、抵抗器1の抵抗値r=約160Ω
及びインダクタ10のインダクタンス値L=約10nH
における、図1の電力増幅器の出力スペクトラムであ
る。FIG. 4 shows the resistance value r of the resistor 1 = about 160Ω.
And the inductance value L of the inductor 10 = about 10 nH
2 is an output spectrum of the power amplifier of FIG.
【0038】この場合には、出力端子におけるVSWR
≦5の負荷変動に対して低周波発振が発生している。高
周波特性としては、周波数約1.5GHz、電源電圧約
3.5V、入力電力約7dBm、出力負荷インピーダン
ス約50Ωの条件で、出力電力約31.5dBmが得ら
れている。このように、抵抗器1の抵抗値rが大きくな
りすぎても、出力端子におけるVSWR≦5の負荷変動
により低周波発振が発生して、高周波増幅器の動作が発
振に対して不安定になる。In this case, the VSWR at the output terminal
Low-frequency oscillation occurs for a load change of ≦ 5. As high-frequency characteristics, an output power of about 31.5 dBm is obtained under the conditions of a frequency of about 1.5 GHz, a power supply voltage of about 3.5 V, an input power of about 7 dBm, and an output load impedance of about 50Ω. As described above, even if the resistance value r of the resistor 1 becomes too large, a low-frequency oscillation occurs due to a load fluctuation of VSWR ≦ 5 at the output terminal, and the operation of the high-frequency amplifier becomes unstable with respect to the oscillation.
【0039】ゲートバイアス供給回路100において、
抵抗器1の抵抗値rを50Ω近傍に設定することにより
低周波発振が抑制される理由を、図5を用いて説明す
る。図5は、FET6のゲート端子5から見た場合の、
ゲートバイアス供給回路100を含む入力インピーダン
ス整合回路7のインピーダンスを示すスミスチャートで
ある。In the gate bias supply circuit 100,
The reason why low-frequency oscillation is suppressed by setting the resistance value r of the resistor 1 to around 50Ω will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a view from the gate terminal 5 of the FET 6.
6 is a Smith chart showing the impedance of the input impedance matching circuit 7 including the gate bias supply circuit 100.
【0040】動作周波数f=約1.5GHzでのインピ
ーダンス(図5の点(1)参照)は、高出力FET6の
入力インピーダンスと整合していて約5Ωである。抵抗
器1の抵抗値rを約10Ω〜約160Ωまで変化して
も、f=約1.5GHzでのインピーダンス値(図5の
点(1))は変動しない。The impedance at the operating frequency f = about 1.5 GHz (see point (1) in FIG. 5) matches the input impedance of the high-output FET 6 and is about 5Ω. Even if the resistance value r of the resistor 1 is changed from about 10Ω to about 160Ω, the impedance value at f = about 1.5 GHz (point (1) in FIG. 5) does not change.
【0041】一方、低い周波数f=約20MHzでのイ
ンピーダンスは、抵抗器1の抵抗値rにより大きく変動
する。すなわち、抵抗器1の抵抗値がr=約160Ωの
ときには、約20MHz程度の低周波のインピーダンス
は図5の点(4)に示すようにスミスチャート上で外側
に位置しており、VSWR=約2.5である。抵抗器1
の抵抗値がr=約50Ωのときには、f=約20MHz
のインピーダンスは図5の点(3)に示すように50Ω
に近づく。このときVSWR=約1.4と改善される。
さらに、抵抗器1の抵抗値がr=約10Ωのときには、
f=約20MHzのインピーダンスは図5の点(2)に
示すように50Ωよりも小さくなり、VSWR=約4.
7である。On the other hand, the impedance at the low frequency f = about 20 MHz fluctuates greatly due to the resistance value r of the resistor 1. That is, when the resistance value of the resistor 1 is r = about 160Ω, the low-frequency impedance of about 20 MHz is located outside on the Smith chart as shown by a point (4) in FIG. 2.5. Resistor 1
When the resistance value of r is about 50Ω, f = about 20 MHz
Has an impedance of 50Ω as shown in point (3) of FIG.
Approach. At this time, VSWR is improved to about 1.4.
Further, when the resistance value of the resistor 1 is r = about 10Ω,
The impedance at f = about 20 MHz becomes smaller than 50Ω as shown by point (2) in FIG. 5, and VSWR = about 4.
7
【0042】以上のことより、ゲートバイアス供給回路
100の動作が、抵抗器1の抵抗値r=約50Ωのとき
に低周波発振に対して最も安定となるのは、低周波数
(例えばf=約20MHz)でのインピーダンスが50
Ωに最も近くなることに起因している。From the above, when the operation of the gate bias supply circuit 100 is most stable against the low frequency oscillation when the resistance value r of the resistor 1 is about 50Ω, the operation at the low frequency (for example, f = about Impedance at 20 MHz) is 50
This is due to being closest to Ω.
【0043】[0043]
【表1】 [Table 1]
【0044】表1は、出力1Wクラスの2段電力増幅器
に本実施形態のゲートバイアス供給回路100を適用し
た場合における、抵抗器1の抵抗値rの変化に対する出
力電力の変化及び発振の有無(○が発振が生じない場合
に相当し、×が発振が生じた場合に相当する)を示す。
出力電力の測定条件は、rのそれぞれの値に対して、基
本周波数f=約1.5GHz、電源電圧Vdd=約3.
5V、入力電力Pin=約7dBmで一定である。低周
波発振の有無の測定では、出力端子における負荷をVS
WR≦5の範囲で変動させている。Table 1 shows that, when the gate bias supply circuit 100 of the present embodiment is applied to the two-stage power amplifier of the output 1W class, the output power changes with respect to the change in the resistance value r of the resistor 1 and the presence or absence of oscillation ( ○ indicates that oscillation does not occur, and x indicates that oscillation occurs.)
The measurement conditions of the output power are as follows: for each value of r, the fundamental frequency f = about 1.5 GHz, the power supply voltage Vdd = about 3.
It is constant at 5 V and input power Pin = about 7 dBm. When measuring the presence or absence of low frequency oscillation, the load at the output
It is varied in the range of WR ≦ 5.
【0045】表1に示されるように、抵抗器1の抵抗r
の値を変化させても、得られる出力電力値は変化しな
い。しかし、負荷変動に対して低周波発振を抑制するた
めには、抵抗器1の抵抗値rを約30Ω〜約70Ωの範
囲に設定する必要がある。As shown in Table 1, the resistance r of the resistor 1
Does not change the obtained output power value. However, in order to suppress the low frequency oscillation with respect to the load fluctuation, it is necessary to set the resistance value r of the resistor 1 in a range of about 30Ω to about 70Ω.
【0046】[0046]
【表2】 [Table 2]
【0047】次に、表2は、抵抗器1の抵抗値をr=約
50Ωに固定して発振が抑制されている状態においてイ
ンダクタ10のインダクタンスLを変化させた場合の、
出力電力の変化を示す。インダクタ10を含まない場合
(L=0nH)の出力電力は約30.7dBmである
が、Lの値を大きくすることにより出力電力が向上し、
L>5nHでほぼ飽和の傾向を示している。これは、イ
ンダクタ10のインダクタンスLを大きくすることによ
って、FET6のゲート端子5から見たゲートバイアス
供給回路100のインピーダンス(Z=r+jωL)が
FET6の入力インピーダンスに比べて十分に大きくな
り、結果として高周波電力の漏洩が防止されることによ
る。Next, Table 2 shows the case where the inductance L of the inductor 10 is changed in a state where the resistance of the resistor 1 is fixed to r = about 50Ω and the oscillation is suppressed.
5 shows a change in output power. The output power when the inductor 10 is not included (L = 0 nH) is about 30.7 dBm, but the output power is improved by increasing the value of L,
When L> 5 nH, it tends to be almost saturated. This is because, by increasing the inductance L of the inductor 10, the impedance (Z = r + jωL) of the gate bias supply circuit 100 viewed from the gate terminal 5 of the FET 6 becomes sufficiently larger than the input impedance of the FET 6, and as a result This is because power leakage is prevented.
【0048】以上に説明したように、ゲートバイアス供
給回路100では、抵抗器1の抵抗値rを約30Ω〜約
70Ωの範囲に設定するとともに、FET6のゲート端
子5と抵抗器1との間に低周波に対してインピーダンス
値の無視できるインダクタ10を設けることにより、低
周波発振の抑制と出力電力の向上が実現されている。具
体的には、インダクタ10のインダクタンスLが、動作
周波数fに対して、約10Ω≦2πfL≦約100Ωに
設定されていることが好ましい。As described above, in the gate bias supply circuit 100, the resistance value r of the resistor 1 is set in the range of about 30Ω to about 70Ω, and the resistance r between the gate terminal 5 of the FET 6 and the resistor 1 is set. By providing the inductor 10 whose impedance value can be ignored for low frequencies, suppression of low-frequency oscillation and improvement of output power are realized. Specifically, it is preferable that the inductance L of the inductor 10 be set to about 10Ω ≦ 2πfL ≦ about 100Ω with respect to the operating frequency f.
【0049】(第2の実施形態)図6は、本発明の第2
の実施形態による高周波増幅器の回路構成の概略図であ
り、ゲートバイアス供給回路200を点線で囲ってい
る。(Second Embodiment) FIG. 6 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a circuit configuration of the high-frequency amplifier according to the embodiment, and a gate bias supply circuit 200 is surrounded by a dotted line.
【0050】図6のゲートバイアス供給回路200で
は、第1の実施形態におけるゲートバイアス供給回路1
00に含まれていたインダクタ10をマイクロストリッ
プ線路11で置き替えている。その他の構成要素は同一
であり、同じ構成要素には同じ参照番号を付しているの
で、ここではそれらの説明は省略する。In the gate bias supply circuit 200 of FIG. 6, the gate bias supply circuit 1 of the first embodiment is used.
The microstrip line 11 replaces the inductor 10 included in 00. The other components are the same, and the same components are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted here.
【0051】図6のゲートバイアス供給回路200の構
成においても、抵抗器1の抵抗値rを約30Ω〜約70
Ωの範囲に設定することにより、低周波発振を抑制する
ことができる。In the configuration of the gate bias supply circuit 200 shown in FIG. 6, the resistance value r of the resistor 1 is set to about 30Ω to about 70Ω.
By setting the value in the range of Ω, low-frequency oscillation can be suppressed.
【0052】抵抗器1の抵抗rが約50Ωであるとき、
FET6のゲート端子5からマイクロストリップ線路1
1の側を見たインピーダンスは、マイクロストリップ線
路11の特性インピーダンスZ0が約50Ωより大きい
ときと小さいときとで、大きく異なる。すなわち、マイ
クロストリップ線路11を長くしたときに、特性インピ
ーダンスZ0>50Ωである場合には、上記インピーダ
ンスは高インピーダンス側にシフトする。それに対し
て、特性インピーダンスZ0<50Ωである場合には、
マイクロストリップ線路11を長くすると上記インピー
ダンスは低インピーダンス側にシフトする。従って、マ
イクロストリップ線路11を挿入することによりFET
6のゲート端子5に入力される高周波電力の漏れを防止
するためには、マイクロストリップ線路11の特性イン
ピーダンスZ0>50Ωであることが必要となる。When the resistance r of the resistor 1 is about 50Ω,
From the gate terminal 5 of the FET 6 to the microstrip line 1
The impedance when looking at the side 1 greatly differs between when the characteristic impedance Z 0 of the microstrip line 11 is larger than about 50Ω and when it is small. That is, when the characteristic impedance Z 0 > 50Ω when the microstrip line 11 is lengthened, the impedance shifts to the high impedance side. On the other hand, when the characteristic impedance Z 0 <50Ω,
When the microstrip line 11 is lengthened, the impedance shifts to a low impedance side. Therefore, by inserting the microstrip line 11, the FET
In order to prevent the leakage of the high-frequency power input to the gate terminal 5 of the microstrip line 6, the characteristic impedance Z 0 of the microstrip line 11 needs to be greater than 50Ω.
【0053】例えば、厚さ約0.6mm且つ比誘電率ε
r=約10.5である基板を用いてマイクロストリップ
線路11を形成する場合、線幅が約0.1mmである場
合には特性インピーダンスは約80Ω以上となり、高周
波電力が抵抗器1を介して漏れることを防止できる。For example, a thickness of about 0.6 mm and a relative permittivity ε
When the microstrip line 11 is formed using a substrate with r = 10.5, the characteristic impedance becomes about 80Ω or more when the line width is about 0.1 mm, and the high-frequency power passes through the resistor 1. Leakage can be prevented.
【0054】このときのマイクロストリップ線路11の
長さdの変化に対する出力電力の変化を、表3に示す。Table 3 shows a change in output power with respect to a change in the length d of the microstrip line 11 at this time.
【0055】[0055]
【表3】 [Table 3]
【0056】マイクロストリップ線路11を使用しない
場合(長さd=0である場合)には出力電力は約30.
7dBmであるが、マイクロストリップ線路11を長く
することにより出力電力が向上して、d>10mm(電
気長ではλ/8)でほぼ飽和の傾向を示す。これは、こ
れは、マイクロストリップ線路11を長くすることによ
って、FET6のゲート端子5から見たゲートバイアス
供給回路200のインピーダンス(Z=r+jωL)が
FET6の入力インピーダンスに比べて十分に大きくな
り、結果として高周波電力の漏洩が防止されることによ
る。When the microstrip line 11 is not used (when the length d = 0), the output power is about 30.
Although it is 7 dBm, the output power is improved by increasing the length of the microstrip line 11, and it tends to be almost saturated when d> 10 mm (electric length is λ / 8). This is because the impedance (Z = r + jωL) of the gate bias supply circuit 200 as viewed from the gate terminal 5 of the FET 6 becomes sufficiently large as compared with the input impedance of the FET 6 by lengthening the microstrip line 11. This is because leakage of high-frequency power is prevented.
【0057】以上に説明したように、ゲートバイアス供
給回路200では、抵抗器1の抵抗値rを約30Ω〜約
70Ωの範囲に設定するとともに、FET6のゲート端
子5と抵抗器1との間に低周波に対してインピーダンス
値の無視できるマイクロストリップ線路11を設けるこ
とにより、低周波発振の抑制と出力電力の向上が実現さ
れている。具体的には、マイクロストリップ線路11の
特性インピーダンスが抵抗器1の抵抗値rよりも大き
く、また、線路11の長さdがλ/40≦d≦λ/8の
範囲に設定されていることが好ましい。As described above, in the gate bias supply circuit 200, the resistance value r of the resistor 1 is set in the range of about 30Ω to about 70Ω, and the resistance r between the gate terminal 5 of the FET 6 and the resistor 1 is set. By providing the microstrip line 11 having a negligible impedance value for low frequencies, suppression of low-frequency oscillation and improvement of output power are realized. Specifically, the characteristic impedance of the microstrip line 11 is larger than the resistance value r of the resistor 1, and the length d of the line 11 is set in the range of λ / 40 ≦ d ≦ λ / 8. Is preferred.
【0058】(第3の実施形態)図7は、本発明の第3
の実施形態による高周波増幅器の回路構成の概略図であ
り、ゲートバイアス供給回路300を点線で囲ってい
る。なお、図7で、図1或いは図6に示される構成要素
に対応する構成要素には、同じ参照番号を付している。(Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic diagram of a circuit configuration of the high-frequency amplifier according to the first embodiment, in which a gate bias supply circuit 300 is surrounded by a dotted line. In FIG. 7, components corresponding to the components shown in FIG. 1 or FIG. 6 are denoted by the same reference numerals.
【0059】図7の回路構成で、高周波増幅器の入力端
子とFET6との間には、入力インピーダンス整合回路
7及びゲートバイアス供給回路300とが接続されてい
る。FET6のドレイン端子は、ドレインバイアス供給
回路9を介して電源端子Vddに接続されるとともに、
出力インピーダンス整合回路8を介して高周波増幅器の
出力端子に接続されている。また、FET6のソース端
子は、接地されている。In the circuit configuration shown in FIG. 7, an input impedance matching circuit 7 and a gate bias supply circuit 300 are connected between the input terminal of the high-frequency amplifier and the FET 6. The drain terminal of the FET 6 is connected to the power supply terminal Vdd via the drain bias supply circuit 9 and
The output impedance matching circuit 8 is connected to the output terminal of the high-frequency amplifier. The source terminal of the FET 6 is grounded.
【0060】ゲートバイアス供給回路300は、FET
6のゲート端子5とゲート電源端子Vggとの間に接続
された抵抗器2、及びFET6のゲート端子5と接地端
子との間に接続された抵抗器3を含む。さらに、ゲート
バイアス供給回路300は、FET6のゲート端子5と
接地端子との間に、インダクタ10と抵抗器1とコンデ
ンサ4との直列回路を含んでいる。The gate bias supply circuit 300 includes an FET
6 includes a resistor 2 connected between the gate terminal 5 and the gate power supply terminal Vgg, and a resistor 3 connected between the gate terminal 5 of the FET 6 and the ground terminal. Further, the gate bias supply circuit 300 includes a series circuit of the inductor 10, the resistor 1, and the capacitor 4 between the gate terminal 5 of the FET 6 and the ground terminal.
【0061】このゲートバイアス供給回路300の第1
の機能は、抵抗器2及び3の値を変えてゲート電源端子
Vggから供給される一定電圧に対する分圧比率を変化
することにより、FET6のゲート端子5に供給される
電圧を制御することである。また、ゲートバイアス供給
回路300の第2の機能は、インダクタ10と抵抗器1
とコンデンサ4との直列接続回路により、低周波発振を
抑制することである。ここで抵抗器2及び3の値は、ゲ
ートバイアス供給回路300が入力インピーダンスの整
合に影響を与えないようにするため、ならびにゲート電
流を数mA程度に抑えるために、数百Ω〜数kΩ程度の
大きな値に設定される。The first of the gate bias supply circuit 300
The function of is to control the voltage supplied to the gate terminal 5 of the FET 6 by changing the values of the resistors 2 and 3 and changing the voltage dividing ratio with respect to the constant voltage supplied from the gate power supply terminal Vgg. . The second function of the gate bias supply circuit 300 is that the inductor 10 and the resistor 1
And a capacitor 4 connected in series to suppress low-frequency oscillation. Here, the values of the resistors 2 and 3 are set to several hundred Ω to several kΩ in order to prevent the gate bias supply circuit 300 from affecting the matching of the input impedance and to suppress the gate current to about several mA. Is set to a large value.
【0062】このようなゲートバイアス供給回路300
の構成においても、先に説明した(表1)及び(表2)
と同様の結果が得られる。すなわち、抵抗器1の抵抗値
rを約30Ω〜約70Ωの範囲に設定することにより、
低周波発振は抑制される。さらに、FET6のゲート端
子5と抵抗器1との間に、低周波に対するインピーダン
ス値の無視できるインダクタ10を挿入することによ
り、高周波電力の漏れを防止して出力電力を増加するこ
とができる。ここで、インダクタ10、抵抗器1及びコ
ンデンサ4の接続順序を入れ替えても、同様の効果が得
られる。Such a gate bias supply circuit 300
(Table 1) and (Table 2)
The same result as is obtained. That is, by setting the resistance value r of the resistor 1 in a range of about 30Ω to about 70Ω,
Low frequency oscillation is suppressed. Further, by inserting an inductor 10 having a low-frequency negligible impedance value between the gate terminal 5 of the FET 6 and the resistor 1, it is possible to prevent leakage of high-frequency power and increase output power. Here, the same effect can be obtained even if the connection order of the inductor 10, the resistor 1, and the capacitor 4 is changed.
【0063】(第4の実施形態)図8は、本発明の第4
の実施形態による高周波増幅器の回路構成の概略図であ
り、ゲートバイアス供給回路400を点線で囲ってい
る。(Fourth Embodiment) FIG. 8 shows a fourth embodiment of the present invention.
10 is a schematic diagram of a circuit configuration of the high-frequency amplifier according to the embodiment, and a dotted line surrounds a gate bias supply circuit 400. FIG.
【0064】図8のゲートバイアス供給回路400で
は、第3の実施形態におけるゲートバイアス供給回路3
00に含まれていたインダクタ10をマイクロストリッ
プ線路11で置き替えている。その他の構成要素は同一
であり、同じ構成要素には同じ参照番号を付しているの
で、ここではそれらの説明は省略する。In the gate bias supply circuit 400 of FIG. 8, the gate bias supply circuit 3 of the third embodiment
The microstrip line 11 replaces the inductor 10 included in 00. The other components are the same, and the same components are denoted by the same reference numerals, and their description is omitted here.
【0065】図8のゲートバイアス供給回路400の構
成においても、抵抗器1の抵抗値rを約30Ω〜約70
Ωの範囲に設定することにより、低周波発振を抑制する
ことができる。Also in the configuration of the gate bias supply circuit 400 of FIG. 8, the resistance value r of the resistor 1 is set to about 30Ω to about 70Ω.
By setting the value in the range of Ω, low-frequency oscillation can be suppressed.
【0066】このようなゲートバイアス供給回路400
の構成においても、先に説明した(表3)と同様の結果
が得られる。すなわち、抵抗器1の抵抗値rを約30Ω
〜約70Ωの範囲に設定することにより、低周波発振は
抑制される。さらに、FET6のゲート端子5と抵抗器
1との間に、低周波に対するインピーダンス値の無視で
きるマイクロストリップ線路11を挿入することによ
り、高周波電力の漏れを防止して出力電力を増加するこ
とができる。ここで、マイクロストリップ線路11、抵
抗器1及びコンデンサ4の接続順序を入れ替えても、同
様の効果が得られる。Such a gate bias supply circuit 400
With the configuration described above, the same result as described above (Table 3) can be obtained. That is, the resistance value r of the resistor 1 is set to about 30Ω.
By setting the range to about 70Ω, low-frequency oscillation is suppressed. Further, by inserting a microstrip line 11 having a low-frequency negligible impedance value between the gate terminal 5 of the FET 6 and the resistor 1, it is possible to prevent high-frequency power leakage and increase output power. . Here, the same effect can be obtained even if the connection order of the microstrip line 11, the resistor 1, and the capacitor 4 is changed.
【0067】なお、以上に説明した各実施形態における
高周波増幅器の構成は、出力端子に接続された負荷の変
動に対して、十分な安定性を有している。The configuration of the high-frequency amplifier according to each of the embodiments described above has sufficient stability against fluctuations in the load connected to the output terminal.
【0068】以上の各実施形態では、増幅されるべき信
号がFETのゲート端子に入力される構成を有する高周
波増幅器を例にとって、本発明を説明している。しか
し、本発明の適用はこれに限られるわけではなく、FE
Tのソース端子またはドレイン端子、或いはバイポーラ
トランジスタのベース端子などに入力信号が与えられる
構成に対しても、本発明を適用することができる。In each of the above embodiments, the present invention has been described by taking, as an example, a high-frequency amplifier having a configuration in which a signal to be amplified is input to the gate terminal of an FET. However, the application of the present invention is not limited to this.
The present invention can be applied to a configuration in which an input signal is supplied to a source terminal or a drain terminal of T, a base terminal of a bipolar transistor, or the like.
【0069】[0069]
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の高周波
増幅器では、バイアス供給回路に含まれる発振防止用抵
抗器の抵抗値rを約30Ω〜約70Ωの範囲に設定する
ことにより、低周波発振が抑制される。As described above, in the high-frequency amplifier according to the present invention, the resistance r of the oscillation preventing resistor included in the bias supply circuit is set in the range of about 30 Ω to about 70 Ω. Oscillation is suppressed.
【0070】さらに、バイアス供給回路は、トランジス
タの入力端子、例えばFETのゲート端子と上記抵抗器
との間に挿入された、低周波に対するインピーダンス値
の無視できるインダクタ或いはマイクロストリップ線路
を含む。このとき、トランジスタの入力端子から見たバ
イアス供給回路の高周波に対するインピーダンスを、ト
ランジスタの入力インピーダンスに比べて十分に大きな
ものにすることによって、トランジスタに供給される高
周波電力の漏れが防止されて、出力電力が増加する。Further, the bias supply circuit includes an inductor or a microstrip line having a negligible impedance value with respect to a low frequency inserted between the input terminal of the transistor, for example, the gate terminal of the FET and the resistor. At this time, by making the impedance of the bias supply circuit with respect to the high frequency as viewed from the input terminal of the transistor sufficiently large as compared with the input impedance of the transistor, the leakage of the high frequency power supplied to the transistor is prevented, and the output is reduced. Power increases.
【図1】第1の実施形態における高周波増幅器の回路構
成を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating a circuit configuration of a high-frequency amplifier according to a first embodiment.
【図2】図1の高周波増幅器における出力スペクトラム
の一例(ゲートバイアス供給回路に含まれる発振防止用
抵抗器の抵抗値が50Ωである場合)である。FIG. 2 is an example of an output spectrum of the high-frequency amplifier of FIG. 1 (when the resistance value of an oscillation preventing resistor included in a gate bias supply circuit is 50Ω).
【図3】図1の高周波増幅器における出力スペクトラム
の一例(ゲートバイアス供給回路に含まれる発振防止用
抵抗器の抵抗値が10Ωである場合)である。FIG. 3 is an example of an output spectrum in the high-frequency amplifier of FIG. 1 (when the resistance value of an oscillation preventing resistor included in a gate bias supply circuit is 10Ω).
【図4】図1の高周波増幅器における出力スペクトラム
の一例(ゲートバイアス供給回路に含まれる発振防止用
抵抗器の抵抗値が160Ωである場合)である。FIG. 4 is an example of an output spectrum in the high-frequency amplifier of FIG. 1 (when the resistance value of an oscillation preventing resistor included in a gate bias supply circuit is 160Ω).
【図5】図1の高周波増幅器において、FETのゲート
端子から入力側をみたインピーダンスを示すスミスチャ
ートである。FIG. 5 is a Smith chart showing impedance when the input side is viewed from the gate terminal of the FET in the high-frequency amplifier of FIG. 1;
【図6】本発明の第2の実施形態における高周波増幅器
の回路構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a circuit configuration of a high-frequency amplifier according to a second embodiment of the present invention.
【図7】本発明の第3の実施形態における高周波増幅器
の回路構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a circuit configuration of a high-frequency amplifier according to a third embodiment of the present invention.
【図8】本発明の第4の実施形態における高周波増幅器
の回路構成を示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating a circuit configuration of a high-frequency amplifier according to a fourth embodiment of the present invention.
【図9】従来の高周波増幅器におけるバイアス供給回路
の構成を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a bias supply circuit in a conventional high-frequency amplifier.
1、2、3 抵抗器 4 コンデンサ 5 FETのゲート端子 6 FET 7 入力インピーダンス整合回路 8 出力インピーダンス整合回路 9 ドレインバイアス供給回路 10 インダクタ 11 マイクロストリップ線路 100、200、300、400 ゲートバイアス供給
回路1, 2, 3 Resistor 4 Capacitor 5 Gate terminal of FET 6 FET 7 Input impedance matching circuit 8 Output impedance matching circuit 9 Drain bias supply circuit 10 Inductor 11 Microstrip line 100, 200, 300, 400 Gate bias supply circuit
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−120414(JP,A) 特開 昭55−91216(JP,A) 特開 平4−77009(JP,A) 特開 昭59−175208(JP,A) 特開 平4−326206(JP,A) 特開 平6−53761(JP,A) 特開 平4−113701(JP,A) 特開 平3−135207(JP,A) 特開 平7−122943(JP,A) 特開 平7−74285(JP,A) 特開 平5−315867(JP,A) 特開 平3−270405(JP,A) 特開 平3−66201(JP,A) 特開 昭62−298207(JP,A) 実開 昭62−53815(JP,U) 小泉「高周波帯域用フィルタの設計 法」(雑誌トランジスタ技術1988年2月 号、pp.403−412) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) H03F 3/60 H03F 3/189 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-120414 (JP, A) JP-A-55-91216 (JP, A) JP-A-4-77009 (JP, A) JP-A-59-175208 (JP) JP-A-4-326206 (JP, A) JP-A-6-53761 (JP, A) JP-A-4-113701 (JP, A) JP-A-3-135207 (JP, A) JP-A-7-74285 (JP, A) JP-A-5-315867 (JP, A) JP-A-3-270405 (JP, A) JP-A-3-66201 (JP, A) A) JP-A-62-298207 (JP, A) JP-A-62-53815 (JP, U) Koizumi, "Design Method of Filter for High Frequency Band" (Transistor Technology, February 1988, pp. 403-412) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H03F 3/60 H03F 3/189
Claims (4)
と、 該インダクタに接続されている第1の抵抗器と、 一端が該第1の抵抗器に接続され且つ他端が接地されて
いるコンデンサと、電源端子と該トランジスタの該入力端子との間に接続さ
れている第2の抵抗器と、 を備え、 該インダクタのインダクタンス値Lが、動作周波数fに
対して10Ω≦2πfL≦100Ωなる関係を満たすよ
うに設定されている、 高周波増幅器。1. A transistor, an inductor connected to an input terminal of the transistor, a first resistor connected to the inductor, one end connected to the first resistor and the other end connected to the first resistor. A capacitor connected between the power supply terminal and the input terminal of the transistor;
A second resistor that is connected to the power supply , and the inductance value L of the inductor is adjusted to the operating frequency f.
On the other hand, the relationship of 10Ω ≦ 2πfL ≦ 100Ω is satisfied.
High-frequency amplifier set to
トリップ線路と、 該マイクロストリップ線路に接続されている第1の抵抗
器と、 一端が該第1の抵抗器に接続されて且つ他端が接地され
ているコンデンサと、電源端子と該トランジスタの該入力端子との間に接続さ
れている第2の抵抗器と、 を備え、 該マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが該第
1の抵抗器の抵抗値より高く、該マイクロストリップ線
路の長さdが動作周波数の波長λに対してλ/40≦d
≦λ/8なる関係を満たすように設定されている、 高周
波増幅器。2. A transistor, a microstrip line connected to an input terminal of the transistor, a first resistor connected to the microstrip line, and one end connected to the first resistor. Connected between a power supply terminal and the input terminal of the transistor.
And a second resistor that is, the characteristic impedance of the microstrip line said
1, said microstrip line being higher than the resistance value of the resistor
The path length d is λ / 40 ≦ d with respect to the operating frequency wavelength λ.
A high-frequency amplifier set to satisfy a relationship of ≦ λ / 8 .
と、 該インダクタに接続されている第1の抵抗器と、 電源端子と該トランジスタの該入力端子との間に接続さ
れている第2の抵抗器と、 一端が該第1の抵抗器に接続され且つ他端が接地されて
いる、お互いに並列に接続されたコンデンサ及び第3の
抵抗器と、 を備え、 該インダクタのインダクタンス値Lが、動作周波数fに
対して10Ω≦2πfL≦100Ωなる関係を満たすよ
うに設定されている、 高周波増幅器。3. A transistor, an inductor connected to an input terminal of the transistor, a first resistor connected to the inductor, and a power supply terminal connected between the power supply terminal and the input terminal of the transistor. comprising a second resistor has one end and the other end is connected to the first resistor is grounded, and a capacitor and a third resistor connected in parallel to each other, and the inductor Of the operating frequency f
On the other hand, the relationship of 10Ω ≦ 2πfL ≦ 100Ω is satisfied.
High-frequency amplifier set to
トリップ線路と、 該マイクロストリップ線路に接続されている第1の抵抗
器と、 電源端子と該トランジスタの該入力端子との間に接続さ
れている第2の抵抗器と、 一端が該第1の抵抗器に接続され且つ他端が接地されて
いる、お互いに並列に接続されたコンデンサ及び第3の
抵抗器と、 を備え、 該マイクロストリップ線路の特性インピーダンスが該第
1の抵抗器の抵抗値より高く、該マイクロストリップ線
路の長さdが動作周波数の波長λに対してλ/40≦d
≦λ/8なる関係を満たすように設定されている、 高周
波増幅器。4. A transistor, a microstrip line connected to an input terminal of the transistor, a first resistor connected to the microstrip line, a power supply terminal and an input terminal of the transistor. A second resistor connected between the first resistor and a capacitor and a third resistor connected in parallel to each other, one end of which is connected to the first resistor and the other end of which is grounded. provided, the characteristic impedance of the microstrip line said
1, said microstrip line being higher than the resistance value of the resistor
The length d of the path is λ / 40 ≦ d with respect to the wavelength λ of the operating frequency.
A high-frequency amplifier set to satisfy a relationship of ≦ λ / 8 .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP8019796A JP2937854B2 (en) | 1995-04-04 | 1996-04-02 | High frequency amplifier |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7872695 | 1995-04-04 | ||
JP7-78726 | 1995-04-04 | ||
JP8019796A JP2937854B2 (en) | 1995-04-04 | 1996-04-02 | High frequency amplifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08335835A JPH08335835A (en) | 1996-12-17 |
JP2937854B2 true JP2937854B2 (en) | 1999-08-23 |
Family
ID=26419786
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP8019796A Expired - Fee Related JP2937854B2 (en) | 1995-04-04 | 1996-04-02 | High frequency amplifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2937854B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6511976B2 (en) * | 2015-06-10 | 2019-05-15 | 住友電気工業株式会社 | Electronic circuit |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5591216A (en) * | 1978-12-28 | 1980-07-10 | Fujitsu Ltd | Microwave amplifier |
JPS59175208A (en) * | 1983-03-25 | 1984-10-04 | Fujitsu Ltd | How to configure a amplifier |
JPS6253815U (en) * | 1985-09-20 | 1987-04-03 | ||
JPS62298207A (en) * | 1986-06-18 | 1987-12-25 | Fujitsu Ltd | Gate bias circuit |
JPH0366201A (en) * | 1989-08-05 | 1991-03-20 | Mitsubishi Electric Corp | Semiconductor device |
JPH03135207A (en) * | 1989-10-20 | 1991-06-10 | Sanyo Electric Co Ltd | Amplifier for monolithic micro wave integrated circuit |
JP2850034B2 (en) * | 1990-03-20 | 1999-01-27 | 新日本無線株式会社 | Automatic bias setting circuit for field effect transistors |
FR2661790B1 (en) * | 1990-05-03 | 1995-08-25 | France Etat | VERY BROADBAND CONTINUOUS-MICROWAVE AMPLIFICATION DEVICE, ESPECIALLY REALIZABLE IN INTEGRATED CIRCUIT. |
JP2892452B2 (en) * | 1990-07-16 | 1999-05-17 | 富士通株式会社 | Amplifier circuit |
JPH04113701A (en) * | 1990-09-03 | 1992-04-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Microwave amplifier |
JPH04326206A (en) * | 1991-04-25 | 1992-11-16 | Fujitsu Ltd | power amplifier |
JPH05315867A (en) * | 1992-05-06 | 1993-11-26 | Nec Corp | Semiconductor device |
JPH0653761A (en) * | 1992-08-03 | 1994-02-25 | Fujitsu Ltd | High frequency amplifier |
JP3062358B2 (en) * | 1992-10-08 | 2000-07-10 | 松下電子工業株式会社 | Microwave integrated circuit device |
JP2790033B2 (en) * | 1993-04-07 | 1998-08-27 | 松下電器産業株式会社 | Semiconductor device |
-
1996
- 1996-04-02 JP JP8019796A patent/JP2937854B2/en not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
小泉「高周波帯域用フィルタの設計法」(雑誌トランジスタ技術1988年2月号、pp.403−412) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH08335835A (en) | 1996-12-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3663397B2 (en) | High frequency power amplifier | |
US6538537B2 (en) | Integrated circuit and resonance circuit | |
KR100679971B1 (en) | High-frequency power amplifier | |
US6625470B1 (en) | Transmitter | |
US6614311B2 (en) | Micro-wave power amplifier | |
US5745857A (en) | Gaas power amplifier for analog/digital dual-mode cellular phones | |
JP3060981B2 (en) | Microwave amplifier | |
US5736901A (en) | Radio frequency amplifier with stable operation and restrained oscillation at low frequencies | |
JPH11298263A (en) | High frequency power amplifier circuit and high frequency power amplifier module | |
US6876258B2 (en) | High-frequency amplifier and radio transmission device with circuit scale and current consumption reduced to achieve high efficiency | |
CN107666293A (en) | A kind of medium integrates suspended substrate stripline WLAN dual-passband low-noise amplifiers | |
CA2320187C (en) | Microwave amplifier optimized for stable operation | |
JP2937854B2 (en) | High frequency amplifier | |
JP2001016053A (en) | High frequency power amplifier | |
JPH11112249A (en) | High frequency power amplifier module | |
JP3761729B2 (en) | Bias circuit | |
JP3224509B2 (en) | Microwave multiplier | |
JP3183360B2 (en) | Power amplifier | |
US20020163388A1 (en) | Apparatus and method for tuning an inter-stage matching network of an integrated multistage amplifier | |
JPH04129308A (en) | high frequency amplifier | |
JPH11261301A (en) | Short stub matching circuit | |
JP3306834B2 (en) | Power amplifier | |
JP2003298364A (en) | High frequency power amplifier | |
CN113285679B (en) | Ultra-wideband miniaturized amplitude expanding circuit | |
JPH11261310A (en) | Microwave amplifier |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990527 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080611 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090611 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |