JPH07202585A - 高周波電力増幅回路 - Google Patents
高周波電力増幅回路Info
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- JPH07202585A JPH07202585A JP5334462A JP33446293A JPH07202585A JP H07202585 A JPH07202585 A JP H07202585A JP 5334462 A JP5334462 A JP 5334462A JP 33446293 A JP33446293 A JP 33446293A JP H07202585 A JPH07202585 A JP H07202585A
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- JP
- Japan
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- base
- emitter
- voltage
- resistor
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＦＥＴを用いたマイクロ波電力増幅器の自動
バイアス回路に使用するバイポーラトランジスタのベー
ス〜エミッタ間耐圧が破壊されるのを防止する。 【構成】 ＦＥＴ１のドレインに抵抗１１を介して定電
圧電流１５及び抵抗１６を介してトランジスタ１０のベ
ースを接続し、ＦＥＴ１のゲートに抵抗１４を介して定
電圧電源１５及びトランジスタ１０のコレクタが接続さ
れ、さらにトランジスタ１０のベース・エミッタ間にベ
ース・エミッタ間方向と逆方向に接続されたダイオード
１７を具備する。
バイアス回路に使用するバイポーラトランジスタのベー
ス〜エミッタ間耐圧が破壊されるのを防止する。 【構成】 ＦＥＴ１のドレインに抵抗１１を介して定電
圧電流１５及び抵抗１６を介してトランジスタ１０のベ
ースを接続し、ＦＥＴ１のゲートに抵抗１４を介して定
電圧電源１５及びトランジスタ１０のコレクタが接続さ
れ、さらにトランジスタ１０のベース・エミッタ間にベ
ース・エミッタ間方向と逆方向に接続されたダイオード
１７を具備する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロ波帯やミリ波
帯等の高周波信号用電力増幅回路に関し、特に、電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いた高周波電力増幅回路
の自動バイアス回路の改良に関する。
帯等の高周波信号用電力増幅回路に関し、特に、電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ）を用いた高周波電力増幅回路
の自動バイアス回路の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】図３は、従来のソース接地型のＦＥＴを
用いた高周波電力増幅回路の回路構成を示している。
用いた高周波電力増幅回路の回路構成を示している。
【０００３】本図において、入力端子４より入力された
高周波信号は、可変電圧源１８と抵抗で与えられるゲー
トバイアス電圧と共にＦＥＴ１のゲートに入力される。
ＦＥＴ１のドレイン出力では、増幅されて出力端子５に
出力される。ここでＦＥＴ１のドレイン端子には、定電
圧源１５によって一定電圧のバイアスが供給されてい
る。
高周波信号は、可変電圧源１８と抵抗で与えられるゲー
トバイアス電圧と共にＦＥＴ１のゲートに入力される。
ＦＥＴ１のドレイン出力では、増幅されて出力端子５に
出力される。ここでＦＥＴ１のドレイン端子には、定電
圧源１５によって一定電圧のバイアスが供給されてい
る。
【０００４】ここで、ＦＥＴ１のゲートは過電流防止の
ための抵抗１４が挿入された後可変の負電圧の定電圧電
流１８に接続され一方ドレインは負電圧の定電圧電源１
５に接続されている。この場合ＦＥＴ１のドレイン電流
と所望の値に設定するためには可変定電圧電源１８の電
圧値を動かさねばならず本回路を用いた製品の量産性に
劣るという欠点がある。
ための抵抗１４が挿入された後可変の負電圧の定電圧電
流１８に接続され一方ドレインは負電圧の定電圧電源１
５に接続されている。この場合ＦＥＴ１のドレイン電流
と所望の値に設定するためには可変定電圧電源１８の電
圧値を動かさねばならず本回路を用いた製品の量産性に
劣るという欠点がある。
【０００５】図２はこの点を改良した自動バイアス回路
であり、抵抗１２（Ｒ12）、抵抗１３（Ｒ13）の分圧に
よりトランジスタ１０のエミッタ電圧ＶE が決定され
る。またトランジスタ１０のベース電圧ＶB はエミッタ
電圧ＶE にベース・エミッタ間順方向電圧ＶBEを引いた
ＶE −ＶBEで与えられる。抵抗１１（Ｒ11）を流れる電
流Ｉ11は電源電圧１５の電圧をＶDDとすると、
であり、抵抗１２（Ｒ12）、抵抗１３（Ｒ13）の分圧に
よりトランジスタ１０のエミッタ電圧ＶE が決定され
る。またトランジスタ１０のベース電圧ＶB はエミッタ
電圧ＶE にベース・エミッタ間順方向電圧ＶBEを引いた
ＶE −ＶBEで与えられる。抵抗１１（Ｒ11）を流れる電
流Ｉ11は電源電圧１５の電圧をＶDDとすると、
【０００６】
【数１】
【０００７】と定まる。ここで抵抗１２を流れる電流に
対しトランジスタ１０のコレクタ電流は十分小さいため
無視できる。また、抵抗１４を十分大きい値に選べば
（実用的には１ｋΩ〜１００ｋΩ）ＦＥＴのゲートはマ
イクロ波信号が無信号時には絶縁性で無電流であるから
ＦＥＴのゲート電圧は抵抗１４を流れる電流即ちトラン
ジスタ１０のコレクタ電流により決定され、ドレイン電
流が前述の（１）式の値となる様に働く。
対しトランジスタ１０のコレクタ電流は十分小さいため
無視できる。また、抵抗１４を十分大きい値に選べば
（実用的には１ｋΩ〜１００ｋΩ）ＦＥＴのゲートはマ
イクロ波信号が無信号時には絶縁性で無電流であるから
ＦＥＴのゲート電圧は抵抗１４を流れる電流即ちトラン
ジスタ１０のコレクタ電流により決定され、ドレイン電
流が前述の（１）式の値となる様に働く。
【０００８】本図に示された自動バイアス回路の従来技
術としては特公昭６３−００２４８５号公報の「電界効
果トランジスタ用バイアス回路」の発明に記載がある。
術としては特公昭６３−００２４８５号公報の「電界効
果トランジスタ用バイアス回路」の発明に記載がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の図３のバイアス
回路を用いた高周波電力増幅器回路においてマイクロ波
入力電力が増大するとＦＥＴ１のゲートにかかる電圧振
幅が増大しゲート・ソース間の耐圧ＶR に波形の一部が
達する様になる。本動作は図４のＦＥＴのゲート・ソー
ス間電圧対ゲート電流の特性図に示される通りである。
この結果、ゲートからは電流が流れ出す方向に耐圧降伏
電流が流れマイクロ波帯で高インピーダンスとなるチョ
ーク線路６とコンデンサー８で平滑された直流ゲート電
流が抵抗１４を流れ、抵抗１４の電圧降下の変化により
ＦＥＴのゲートに印加される直流バイアス点が移動しド
レイン電流は増加する。図５は、ＦＥＴ入力電力対ＦＥ
Ｔゲート、ドレイン電流の特性図であり、入力電力の増
加と共にＦＥＴゲート電流ＩG 、ドレイン電流ＩD が増
大することを示している。図２の自動バイアス回路にお
いてはＦＥＴ１のドレイン電流が増大しようとするとト
ランジスタ１０のベース電流が減少し、コレクタ電流が
減少することにより抵抗１４の電圧降下が減少し、ＦＥ
Ｔのゲートに印加される直流バイアス電圧はＦＥＴのド
レイン電流が減少する方向に移動し、結果ＦＥＴのドレ
イン電流を一定ならしめる様に働く。しかし更にマイク
ロ波入力電力が増大するとトランジスタ１０のベース〜
エミッタ間はしゃ断状態、即ちトランジスタ１０のコレ
クタ電流がしゃ断され、前述のＦＥＴ１のドレイン電流
の制御が不可能な状態となる。この時更にマイクロ波入
力電力が増大すると抵抗１１の電圧降下によりトランジ
スタ１０のベース・エミッタ間に逆バイアスが印加され
トランジスタ１０を破壊しうる恐れがあるという問題点
がある。
回路を用いた高周波電力増幅器回路においてマイクロ波
入力電力が増大するとＦＥＴ１のゲートにかかる電圧振
幅が増大しゲート・ソース間の耐圧ＶR に波形の一部が
達する様になる。本動作は図４のＦＥＴのゲート・ソー
ス間電圧対ゲート電流の特性図に示される通りである。
この結果、ゲートからは電流が流れ出す方向に耐圧降伏
電流が流れマイクロ波帯で高インピーダンスとなるチョ
ーク線路６とコンデンサー８で平滑された直流ゲート電
流が抵抗１４を流れ、抵抗１４の電圧降下の変化により
ＦＥＴのゲートに印加される直流バイアス点が移動しド
レイン電流は増加する。図５は、ＦＥＴ入力電力対ＦＥ
Ｔゲート、ドレイン電流の特性図であり、入力電力の増
加と共にＦＥＴゲート電流ＩG 、ドレイン電流ＩD が増
大することを示している。図２の自動バイアス回路にお
いてはＦＥＴ１のドレイン電流が増大しようとするとト
ランジスタ１０のベース電流が減少し、コレクタ電流が
減少することにより抵抗１４の電圧降下が減少し、ＦＥ
Ｔのゲートに印加される直流バイアス電圧はＦＥＴのド
レイン電流が減少する方向に移動し、結果ＦＥＴのドレ
イン電流を一定ならしめる様に働く。しかし更にマイク
ロ波入力電力が増大するとトランジスタ１０のベース〜
エミッタ間はしゃ断状態、即ちトランジスタ１０のコレ
クタ電流がしゃ断され、前述のＦＥＴ１のドレイン電流
の制御が不可能な状態となる。この時更にマイクロ波入
力電力が増大すると抵抗１１の電圧降下によりトランジ
スタ１０のベース・エミッタ間に逆バイアスが印加され
トランジスタ１０を破壊しうる恐れがあるという問題点
がある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明の高周波電力増幅
回路は、電源効果トランジスタ（ＦＥＴ）のドレインと
第１の抵抗を介して定電圧電源及び第２の抵抗を介して
トランジスタのベースとを接続し、前記ＦＥＴのゲート
と第３の抵抗を介して前記定電圧電源及び前記トランジ
スタのコレクタと接続し、前記トランジスタのエミッタ
・ベース間にエミッタ・ベース間方向と逆方向にダイオ
ードを接続したバイアス回路を具備している。
回路は、電源効果トランジスタ（ＦＥＴ）のドレインと
第１の抵抗を介して定電圧電源及び第２の抵抗を介して
トランジスタのベースとを接続し、前記ＦＥＴのゲート
と第３の抵抗を介して前記定電圧電源及び前記トランジ
スタのコレクタと接続し、前記トランジスタのエミッタ
・ベース間にエミッタ・ベース間方向と逆方向にダイオ
ードを接続したバイアス回路を具備している。
【００１１】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。図１は本発明の自動バイアス回路の一実施例の回路
図である。
る。図１は本発明の自動バイアス回路の一実施例の回路
図である。
【００１２】高周波電力増幅回路用のＦＥＴ１のドレイ
ンには定電圧電源１５から抵抗１１、マイクロ波帯で高
インピーダンスとなるチョーク線路７を介してバイアス
電流が供給される。定電圧電源１５から抵抗１２と抵抗
１３の分圧により自動バイアス回路を構成するトランジ
スタ１０のエミッタ電位が与えられる。また、抵抗１１
とチョーク線路７との接続点は抵抗１６を介してトラン
ジスタ１０のベースに接続されている。トランジスタ１
０のベース〜エミッタ間にはベース・エミッタ間順方向
と逆方向にダイオード１７が接続されている。ＦＥＴ１
のゲート電極は高インピーダンスチョーク線路６と抵抗
１４を介して定電圧電源１５に接続されている。また、
抵抗１４とチョーク線路６との接続点はトランジスタ１
０のコレクタが接続される。また、コンデンサー８，９
は高インピーダンス線路６，７と共にマイクロ波信号成
分が直流回路網に洩れるのを防止するために使用され
る。さらにコンデンサー２，３は、直流しゃ断用に使わ
れている。この結果、図２の自動バイアス回路におい
て、マイクロ波電力の増大により、トランジスタ１０に
逆バイアスが印加されるとダイオード１７がＯＮとなり
抵抗１６に電流を流すことにより、抵抗１６に電圧降下
が生じてトランジスタ１０のベース・エッタ間の耐圧降
伏による破壊を防止できる。
ンには定電圧電源１５から抵抗１１、マイクロ波帯で高
インピーダンスとなるチョーク線路７を介してバイアス
電流が供給される。定電圧電源１５から抵抗１２と抵抗
１３の分圧により自動バイアス回路を構成するトランジ
スタ１０のエミッタ電位が与えられる。また、抵抗１１
とチョーク線路７との接続点は抵抗１６を介してトラン
ジスタ１０のベースに接続されている。トランジスタ１
０のベース〜エミッタ間にはベース・エミッタ間順方向
と逆方向にダイオード１７が接続されている。ＦＥＴ１
のゲート電極は高インピーダンスチョーク線路６と抵抗
１４を介して定電圧電源１５に接続されている。また、
抵抗１４とチョーク線路６との接続点はトランジスタ１
０のコレクタが接続される。また、コンデンサー８，９
は高インピーダンス線路６，７と共にマイクロ波信号成
分が直流回路網に洩れるのを防止するために使用され
る。さらにコンデンサー２，３は、直流しゃ断用に使わ
れている。この結果、図２の自動バイアス回路におい
て、マイクロ波電力の増大により、トランジスタ１０に
逆バイアスが印加されるとダイオード１７がＯＮとなり
抵抗１６に電流を流すことにより、抵抗１６に電圧降下
が生じてトランジスタ１０のベース・エッタ間の耐圧降
伏による破壊を防止できる。
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように本発明の高周波電力
増幅回路は、自動バイアス回路にＦＥＴのドレイン電流
を検出してゲート電圧を制御する所のトランジスタのベ
ース・エミッタ間に逆平行したダイオードとベースに直
列に抵抗とを具備することによりトランジスタのベース
・エミッタ間耐圧が降伏破壊することを防止する効果を
有する。
増幅回路は、自動バイアス回路にＦＥＴのドレイン電流
を検出してゲート電圧を制御する所のトランジスタのベ
ース・エミッタ間に逆平行したダイオードとベースに直
列に抵抗とを具備することによりトランジスタのベース
・エミッタ間耐圧が降伏破壊することを防止する効果を
有する。
【図１】本発明の一実施例の回路図である。
【図２】従来の自動バイアス回路の一実施例の回路図で
ある。
ある。
【図３】従来のバイアス回路の一実施例の回路図であ
る。
る。
【図４】ＦＥＴのゲート〜ソース間電圧電流特性とマイ
クロ波入力電圧波形の模式図である。
クロ波入力電圧波形の模式図である。
【図５】ＦＥＴのマイクロ波入力電力とゲート直流電
流、ドレイン直流電流の関係を示す模式図である。
流、ドレイン直流電流の関係を示す模式図である。
１ 電界効果トランジスタ（ＦＥＴ） ２，３，８，９ コンデンサ ４ マイクロ波入力端子 ５ マイクロ波出力端子 ６，７ 高インピーダンス線路 １０ バイポーラトランジスタ １１，１２，１３，１４，１６ 抵抗 １５ 定電圧電源 １７ ダイオード １８ 可変電圧電源
Claims (2)
- 【請求項１】 電源効果のトランジスタ（以下ＦＥＴと
略す）をソース接地で高周波信号を電力増幅する高周波
電力増幅回路において、 前記ＦＥＴのドレインと第１の抵抗を介して定電圧電源
及び第２の抵抗を介してトランジスタのベースとを接続
し、 前記ＦＥＴのゲートと第３の抵抗を介して前記定電圧電
源及び前記トランジスタのコレクタと接続し、 前記トランジスタのエミッタ・ベース間にエミッタ・ベ
ース間順方向と逆方向にダイオードを接続したバイアス
回路を有することを特徴とする高周波電力増幅回路。 - 【請求項２】 請求項１記載のダイオードは、前記トラ
ンジスタの逆バイアス電圧でＯＮ状態となることを特徴
とする高周波電力増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334462A JPH07202585A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高周波電力増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5334462A JPH07202585A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高周波電力増幅回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07202585A true JPH07202585A (ja) | 1995-08-04 |
Family
ID=18277665
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5334462A Pending JPH07202585A (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 高周波電力増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07202585A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998006174A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-frequency integrated circuit for high-frequency radio transmitter-receiver suppressed in influence of high-frequency power leakage |
| US5982236A (en) * | 1997-01-21 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-frequency power amplifier |
| US6249186B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-06-19 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | High-frequency power amplifier circuit and high-frequency power amplifier module |
| EP1793491A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-06 | Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO | Amplifier with compensated gate bias voltage |
| JP2025060768A (ja) * | 2020-04-23 | 2025-04-10 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5334462A patent/JPH07202585A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998006174A1 (en) * | 1996-08-05 | 1998-02-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | High-frequency integrated circuit for high-frequency radio transmitter-receiver suppressed in influence of high-frequency power leakage |
| GB2331879A (en) * | 1996-08-05 | 1999-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | High frequency intergrated circuit for high-frequency radio transmitter-receiver suppressed in influence of high-frequency power leakage |
| GB2331879B (en) * | 1996-08-05 | 2001-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | Radio-frequency integrated circuit for a radio-frequency wireless transmitter-receiver with reduced influence by radio-frequency power leakage |
| US6308047B1 (en) | 1996-08-05 | 2001-10-23 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Radio-frequency integrated circuit for a radio-frequency wireless transmitter-receiver with reduced influence by radio-frequency power leakage |
| US5982236A (en) * | 1997-01-21 | 1999-11-09 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | High-frequency power amplifier |
| US6249186B1 (en) | 1998-04-10 | 2001-06-19 | Taiyo Yuden Co., Ltd. | High-frequency power amplifier circuit and high-frequency power amplifier module |
| EP1793491A1 (en) * | 2005-12-02 | 2007-06-06 | Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO | Amplifier with compensated gate bias voltage |
| JP2025060768A (ja) * | 2020-04-23 | 2025-04-10 | 株式会社半導体エネルギー研究所 | 半導体装置 |
| US12581744B2 (en) | 2020-04-23 | 2026-03-17 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor device |
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