JPS63185207A - Fet多段増幅器 - Google Patents

Fet多段増幅器

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JPS63185207A
JPS63185207A JP62017994A JP1799487A JPS63185207A JP S63185207 A JPS63185207 A JP S63185207A JP 62017994 A JP62017994 A JP 62017994A JP 1799487 A JP1799487 A JP 1799487A JP S63185207 A JPS63185207 A JP S63185207A
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Japan
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fet
terminal
amplifier
bias
circuit
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JP62017994A
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Kiyoharu Kiyono
清春 清野
Sunao Takagi
直 高木
Fumio Takeda
武田 文雄
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Mitsubishi Electric Corp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明はマイクロ波通信等に用いる低雑音増幅器とし
てのFET多段増幅器に関するものである。
〔従来の技術〕
第3図は例えばIEEE 1985 MICROWAV
E ANDMILIMETER−WAVE MONOL
ITHICCIRCUITSSYMPO8IUM PP
、55 、JUNE3−4 1982 (アイイーイー
イー 1985 マイクロウェーブ アンド ミリメー
ターウェーブ モノリティク サークルシンポジューム
ピーピー、55.シュン3−4 1982)に示された
従来のFET多段増幅器の等価回路図であ)、公知資料
では3段増幅器について示しておるが、ここでは説明を
簡単にするために、2段増幅器の場合について説明する
第3図において、1,5はFET、  2 、6はF’
ET1.5のゲート端子、3,7はFETI、5のドレ
イン端子、4.8はF’ET1.5のソース端子、9゜
11は入力整合回路、10.12は出力整合回路、13
は直流阻止キャパシタ、14〜19は分布定数線路、2
0〜23はキャパシタ、24は入力端子、25は出力端
子、26.27はそれぞれゲートおよびドレインバイア
ス端子、28〜31はバイアス回路である。
とのFET多段増幅器はFETI、入力整合回路9゜出
力整合回路10およびバイアス回路28.29とからな
る1段増幅器を初段に、FF;T5.入力整合回路11
 、出力整合回路12およびバイアス回路30.31と
からなる1段増幅器を後段にそれぞれ配置し、これらの
増幅器を直結した2段構成である。
また、入力端子24と初段の増幅器間、各増幅器間およ
び後段の増幅器と出力端子25間には直流的に分離する
ために直流阻止キャパシタ13がそれぞれ設けられてい
る。
FET 1のソース端子4およびF’ET 5のソース
端子8には、リアクティブな分布定数線路14.15が
それぞれ接続されており、これらの分布定数線路14.
15を介してソース端子4,8が接地されている。この
分布定数線路14.15は各FET1゜5の入力インピ
ーダンスと雑音最小となる電源インピーダンスの共役値
とを近ずける働きがあり、これによυ低雑音で低VSW
Rな増幅器が構成できる。
バイアス回路28.29.30.31はそれぞれ分布定
数線路16とキャパシタ201分布定数線路17とキャ
パシタ211分布定数線路18とキャパシタ222分布
定数線路19とキャパシタ23との直列接続回路で構成
され、各整合回路9,10゜11.12の一端と接地間
に設けられている。
上記分布定数線路16.18の一端にはゲートバイアス
端子26が、また、分布定数線路1γ、19の一端には
ドレインバイアス端子27がそれぞれ接続されておシ、
各FET1,5にはこれらのゲートおよびドレインバイ
アス端子26.27から所望のバイアス電圧が印加され
ている。
各バイアス回路28,29,30.31は増幅器特性に
できるだけ影響を与えないように、分布定数線路16.
17,18.19の長さをマイクロ波帯で1/4波長に
、キャパシタ20,21.22,23の容量を十分大き
な値に選んでいる。
例えば、バイアス回路30においては分布定数線路18
の一端がキャパシタ22によシマイクロ波的に短絡され
るため、入力整合回路11とゲート端子6との接続点か
らバイアス回路30側を見たインピーダンスはほぼ無限
大となる。このため、バイアス回路30へのマイクロ波
の漏洩が小さくなり、増幅器特性への影響を小さくでき
る。なお、バイアス回路28.29.31についても同
様である。
このように、従来のFET多段増幅器では各FET1.
5へのバイアス電圧を印加するためのバイアス回路28
.29,30.31が用いられていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のFET多段増幅器は以上のように構成されている
ので、FET1,5に所望のバイアス電圧を供給するた
めのバイアス回路28.29,30.31 が用いられ
、各バイアス回路には長さが1/4波長の分布定数線路
16,17,18,19がそれぞれ必要であるため、形
状が大きくなる問題点があった。また、モノリシック集
積回路技術を用いてFET多段増幅器を半導体基板上に
形成した場合、同一ウェハに形成されるチップ数が少な
くな、!17、FET多段増幅器1個当りの価格が高く
なる問題点もあった。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、小形なFET多段増幅器を得ることを目的と
する。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るFET多段増幅器では、後段に配置した
FETのゲート端子にバイアス電圧を印加するバイアス
回路として、ゲート端子とゲートバイアス端子との間に
抵抗を設けたものである。
〔作 用〕
この発明におけるFET多段増幅器は、後段に配置した
FETのゲート端子にバイアス電圧を印加するバイアス
回路として集中定数素子である抵抗を用いたことにより
、特に低雑音増幅器において重要である雑音特性を劣化
することなく、小形化の実現を可能とする。
〔実施例〕
以下、この発明の一実施例を第1図の等価回路を用いて
説明する。第1図において、32は抵抗であ如、前記第
3図と同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
この抵抗32は入力整合回路11とゲート端子6との接
続点とゲートバイアス端子26間に接続されてお)、バ
イアス回路30を構成している。
一般にFETのゲート端子はショトキ−接合となってい
るため、ゲート端子とソース端子間にはキャパシタが形
成される。このため、ゲート端子とソース端子間は直流
的に開放となる。
このため、ゲートバイアス端子26からバイアス電圧を
印加すれば、抵抗32で電圧降下されることなく、その
ままFET 5のゲート端子6に印加される。
また、抵抗32の値を非常に大きく選ぶことにより、入
力整合回路11とゲート端子6との接続点からバイアス
回路30側を見たインピーダンスは非常に大きくできる
従って、従来の分布定数線路18とキャパシタ22とで
構成されたバイアス回路30と、この発明のFET多段
増幅器の後段に配置したF’ETに用いている抵抗32
で構成されたバイアス回路30とはほぼ同じ働きを有す
る。
従来のFET多段増幅器に用いられているバイアス回路
30は長さが1/4波長の分布定数線路18とキャパシ
タ22とで構成されているのに対し、この発明のFET
多段増幅器に用いているバイアス回路30は集中定数素
子である抵抗32で構成されているため、バイアス回路
30を著しるしく小形にできる。このため、FET多段
増幅器の小形化が図れる。
また、この発明のFET多段増幅器に用いているバイア
ス回路30の増幅器特性への影響として、低雑音増幅器
で特に重要な雑音指数を例にとって説明する。
FET多段増幅器の初段に配置した増幅器の利得を01
.雑音指数をNlとし、FET多段増幅器の後段に配置
した増幅器の雑音指数をN2とすれば、2段増幅器の雑
音指数NOは式(1)で与えられる。
No = N1+         (1)l 実現できる抵抗32は製作上制限を受け、非常に大きな
値が得られないことがある。この場合、バイアス回路3
0へのマイクロ波の漏洩が大きくなり、後段に配置した
増幅器の雑音指数N2が増加してしまう。しかし、後段
に配置した増幅器が2段増幅器の雑音指数Noへの寄与
分として式(1)よ如初段に配置した増幅器の利得Gl
が十分高ければ、後段に配置した増幅器の雑音指数N2
が多少悪くなっても2段増幅器の雑音指数NOに与える
影響は非常に小さく、無視できる値である。
以上のように、この発明のFET多段増幅器では後段に
配置したFETのゲート端子6にバイアス電圧を印加す
るバイアス回路30を抵抗32で構成したことにより、
増幅器特性を劣化させることなく、小形化が図れる。
第2図はこの発明のFET多段増幅器に用いたFETの
具体的な構造の一例を示す斜視図である。
このFETはモノリシック集積回路技術を用いて構成さ
れており、第2図において、33は半導体基板、34は
バイアホール、35はエアブリッジヤある。
FET 1には2個のソース端子4が設けられておシ、
それぞれがエアブリッジ35によシ接続されている。マ
イクロストリップで構成された分布定数線路14の一端
はソース端子4の片方に、他端はバイアホール34に接
続されており、FET1゜分布定数線路14およびバイ
アホール34はモノリシック集積回路技術によシ、半導
体基板33上に一体形成されている。
このように、モノリシック集積回路技術を用いてFET
多段増幅器を半導体基板上に形成するような場合、同一
ウニノー上に形成されるチップ数を増加させることがで
きるため、FET多段増幅器を安価に構成できる効果が
ある。
また、ソース端子4を分布定数線路14を介して接地す
るための手段として、FET1に対応した1個のバイア
ホール34を用いているよりなFETを使用しても、こ
の発明には変わシがない。
第1図では2段増幅器の場合について説明したが、それ
以上の段数を有する増幅器であっても良く、バイアス回
路に用いている抵抗に並列あるいは直列にキャパシタ、
インダクタ等の集中定数素子を接続したものであっても
同じである。
さらに、単一電源で動作させるために、FETのソース
端子に接続される分布定数線路の他に、抵抗とキャパシ
タとの並列接続回路が分布定数線路と直列接続されるよ
うに設けられているFETを用いても良い。
〔発明の効果〕
以上のように、この発明によれば、FET多段増幅器の
後段に配置されたFETのゲート端子に抵抗を介してバ
イアス電圧を印加するように構成したので、増幅器の雑
音特性に影響を与えることなく増幅器の小形化が図れる
効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるFET多段増幅器を
示す等価回路図、第2図はこの発明のF’ET多段増幅
器に用いたFETの具体的な構造の一例を示す斜視図、
第3図は従来のFET多段増幅器を示す等価回路図であ
る。 1.5はFET、  2 、6はゲート端子、3,7は
ドレイン端子、4.8はソース端子、14〜17゜19
は分布定数線路、32は抵抗。 なお、図中、同一符号は同一、又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ソース端子がインダクティブな分布定数線路を介
    して、接地されている複数個のFETを有するFET多
    段増幅器において、前記複数個のFETの初段に配置し
    た該FETのゲート端子にバイアス電圧を印加する分布
    定数線路と、前記複数個のFETの後段に配置したFE
    Tのゲート端子にバイアス電圧を印加する抵抗とを具備
    したことを特徴とするFET多段増幅器。
  2. (2)複数個のFETのそれぞれに対応して設けられた
    1個のバイアホールにより、ソース端子が接地されてい
    るFETを用いていることを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載のFET多段増幅器。
JP62017994A 1987-01-28 1987-01-28 Fet多段増幅器 Expired - Lifetime JPH0754889B2 (ja)

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JPS63185207A true JPS63185207A (ja) 1988-07-30
JPH0754889B2 JPH0754889B2 (ja) 1995-06-07

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5469107A (en) * 1992-07-22 1995-11-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Microwave amplifier

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59122209A (ja) * 1982-12-28 1984-07-14 Fujitsu Ltd 高周波増幅器
JPS60163509A (ja) * 1984-01-20 1985-08-26 トムソン‐セエスエフ 電界効果トランジスタ用バイアス回路

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