JP3791115B2 - 高周波増幅回路、送信回路及び受信回路 - Google Patents
高周波増幅回路、送信回路及び受信回路 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話機などの無線通信機が備える増幅器に適用して好適な高周波増幅器や、この高周波増幅器を有する送信回路や受信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などの無線通信機においては、送信する信号を高い効率で増幅して良好な送信ができるようにする必要があると共に、受信した信号を低消費電力で増幅して受信感度を良好にする必要がある。ここで、携帯電話機などの無線通信機においては、相手の局との通信状態が一定ではないため、送信回路や受信回路の増幅器の増幅率を、そのときの通信状態に応じて変化させる必要がある。
【０００３】
このような増幅率が制御される無線機に適用される従来の高周波増幅器の一例を図１３に示す。この回路は増幅素子として、第１の増幅素子Ｑ１と第２の増幅素子Ｑ２とが並列に接続されて、両増幅素子Ｑ１，Ｑ２で入力信号（例えば送信信号又は受信信号）の増幅を行うようにしたもので、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）、両増幅素子Ｑ１，Ｑ２で増幅を行い、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）、第１の増幅素子Ｑ１だけで増幅を行うようにした回路である。
【０００４】
以下、この回路について説明すると、入力端子１に得られる高周波信号を入力整合回路２に供給し、この入力整合回路２の出力を、コンデンサＣ１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ１のゲートに接続すると共に、コンデンサＣ２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ２のゲートに接続する。
【０００５】
トランジスタＱ１のゲートには、端子３から抵抗器Ｒ１を介して常時トランジスタＱ１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ２のゲートには、スイッチＳ１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ２を介して供給する。このスイッチＳ１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ３，Ｒ４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ３，Ｒ４で設定されたトランジスタＱ２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ３，Ｒ４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ４で設定されたトランジスタＱ２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ１の他方の固定接点Ｔonに得られる。従って、スイッチＳ１の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態のとき、トランジスタＱ２はオフ状態となり、他方の固定接点Ｔonと接続状態のとき、トランジスタＱ２はオン状態となる。このスイッチＳ１の切換制御は、送信電力制御部（又は受信電力制御部）７からの送信（受信）電力制御情報により制御される。即ち、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ１が他方の固定接点Ｔonと接続状態となり、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ１が一方の固定接点Ｔoff と接続状態となる。
【０００６】
各トランジスタＱ１，Ｑ２のソースは接地させてあり、ドレインは共通に接続されて、出力整合回路５に接続してあり、各トランジスタＱ１，Ｑ２で増幅された信号が出力整合回路５に供給され、この出力整合回路５で整合された増幅出力が出力端子６に得られる。ここで、各トランジスタＱ１，Ｑ２のドレインには、端子４からドレインバイアス電圧Ｖd をコイルＬ１を介して供給するようにしてある。
【０００７】
この図１３に示す回路では、トランジスタＱ２のゲートバイアスを切換えて、トランジスタＱ２の制御を行う構成としてあり、トランジスタＱ２がオフ状態のときには、低消費電力化を図ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１３に示す回路構成で高周波増幅器を構成した場合、バイアス電圧の切換えにより、電力利得の不連続性が生じる問題があった。図１４は、図１３に示す構成の高周波増幅器で、トランジスタＱ２のオン・オフを切換えた場合の利得を示す図で、横軸を出力電力、縦軸を利得とした特性図である。この例では、トランジスタＱ２のゲートバイアスの切換えにより、利得が約１．３ｄＢ変化している。
【０００９】
このような利得の不連続性は、例えば無線通信装置のような利得の安定性や出力電力の安定性が要求される装置においては、大きな問題となる。この問題を解決するために、本出願人は先に、図１３に示す高周波増幅器の前段に、利得可変回路を設けて、利得変動分を補償するものを提案した。
【００１０】
しかしながら、利得可変回路を高周波増幅器の前段に設けると、それだけ送信回路や受信回路の構成が複雑になると共に、その利得可変回路で利得を制御するための制御回路が必要で、例えば携帯型の無線通信装置に組み込む場合には、その回路サイズが大きくなって、装置の小型化を阻む要因になってしまう。また、利得の制御を行う必要があるため、増幅電力を変化させるための制御構成についても複雑化してしまう問題があった。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑み、この種の高周波増幅器において、増幅率が変えられる構成とした場合に、簡単な構成で良好な特性が得られるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために本発明は、高周波信号路を複数並列に配置し、それぞれの高周波信号路に、トランジスタよりなる増幅素子を設け、各高周波信号路の増幅素子に独立にバイアス信号を与えると共に、少なくとも１つの高周波信号路に、上記増幅素子と直列に接続されたスイッチ手段を設け、上記スイッチ手段のオン・オフに連動して、スイッチ手段が接続された高周波信号路へのバイアス信号の供給を切換えるようにしたものである。
【００１３】
かかる構成とすることで、増幅素子と直列に接続されたスイッチ手段の制御で、その増幅素子のオン・オフを制御することができる。この場合、増幅素子をオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、利得が変化することがなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例を、図１及び図２を参照して説明する。
【００１５】
本例においては、無線電話システム用の通信端末（携帯電話機）の送信回路及び受信回路に適用される高周波増幅器に適用したものである。まず図２を参照して、本例の高周波増幅器が適用される通信端末の全体構成について説明する。受信系の構成としては、アンテナ１０１で受信した信号を分波器１０２を介して受信回路部１１０に供給する。この受信回路部１１０は、入力信号を増幅する受信増幅器１１１と、この増幅器１１１の出力を中間周波信号に変換するミキサ１１２と、ミキサ１１２で変換された中間周波信号を増幅する中間周波利得可変増幅器１１３と、この増幅器１１３の出力を復調する復調器１１４とで構成され、復調器１１４で復調された受信データを、ベースバンド信号処理部１０４に供給する。
【００１６】
なお、ミキサ１１２には、受信周波数に対応した周波数信号が、ローカル発振器１０３から供給され、一定周波数の中間周波信号に変換される。中間周波利得可変増幅器１１３での増幅利得は、この増幅器１１３の出力を受信電力測定回路１０５で測定した結果に基づいて制御される。
【００１７】
送信系の構成としては、ベースバンド信号処理部１０４で生成された送信データを、送信回路部１２０にて送信処理した後、分波器１０２を介してアンテナ１０１に供給し、無線送信させる。送信回路部１２０の構成としては、ベースバンド信号処理部１０４から供給される送信データを変調する変調器１２１と、変調器１２１で送信用に変調された信号を増幅する利得可変増幅器１２２と、増幅器１２２で増幅された信号を送信周波数に周波数変換するミキサ１２３と、ミキサ１２３の出力を増幅する無線周波可変利得増幅器１２４と、増幅器１２４の出力をさらに増幅する送信電力増幅器１２５とで構成され、送信電力増幅器１２５の出力を分波器１０２を介してアンテナ１０１に供給する。
【００１８】
この送信回路１２０の利得可変増幅器１２２及び１２４での利得は、送信電力制御回路１０７の制御に基づいて設定される。この送信電力制御回路１０７での制御状態は、受信電力測定回路１０５で測定した受信電力や、この端末の通信動作を制御する中央制御装置（ＣＰＵ）１０６などからの指令に基づいて設定される。
【００１９】
このように構成される通信端末の送信回路部や受信回路部が備える各増幅器（特に利得可変増幅器）として、図１に示す高周波増幅器が適用される。この増幅器は増幅素子として第１の増幅素子（トランジスタＱ１１）と第２の増幅素子（トランジスタＱ１２）とを備えて、第１の増幅素子は常時増幅動作を行い、第２の増幅素子は選択的に増幅動作を行う。
【００２０】
以下、その構成について説明すると、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ１１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ１１のゲートに接続すると共に、スイッチＳ１１とコンデンサＣ１２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ１２のゲートに接続する。スイッチＳ１１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチで、後述するスイッチＳ１２の切換えに連動して開閉が制御される。この電力制御情報生成部１０は、送信回路部の増幅器の場合には送信電力制御回路１０７に相当し、受信回路部の増幅器の場合には受信電力測定回路１０５に相当する。
【００２１】
各トランジスタＱ１１，Ｑ１２のソースは接地してあり、ドレインは共通に接続されて、所定電圧Ｖｄが得られる端子１５が、ドレインバイアス回路１６を介して各ドレインに接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。トランジスタＱ１１のゲートには、端子１７から抵抗器Ｒ１１を介して常時トランジスタＱ１１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ１２のゲートには、スイッチＳ１２により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ１２を介して供給する。
【００２２】
スイッチＳ１２の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ１３，Ｒ１４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ１３，Ｒ１４で設定されたトランジスタＱ１２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ１２の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ１２の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ１３，Ｒ１４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ１４で設定されたトランジスタＱ１２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ１２の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ１２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ１２のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。
【００２３】
従って、スイッチＳ１２の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態のとき、トランジスタＱ１２はオフ状態となり、他方の固定接点Ｔonと接続状態のとき、トランジスタＱ１２はオン状態となる。このスイッチＳ１２の切換制御は、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報により制御される。即ち、送信（受信）電力を高くする場合に、スイッチＳ１２が他方の固定接点Ｔonと接続状態となり、送信（受信）電力を低くする場合に、スイッチＳ１２が一方の固定接点Ｔoff と接続状態となる。
【００２４】
また、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報によりスイッチＳ１２を他方の固定接点Ｔonと接続させたとき、スイッチＳ１１がオン状態（接続状態）になり、スイッチＳ１２を一方の固定接点Ｔoff と接続させたとき、スイッチＳ１１がオフ状態（非接続状態）になる。
【００２５】
各トランジスタＱ１１，Ｑ１２の共通に接続されたドレインは、出力整合回路１３に接続してあり、各トランジスタＱ１１，Ｑ１２で増幅された信号が出力整合回路１３に供給され、この出力整合回路１３で整合された増幅出力が出力端子１４に得られる。
【００２６】
この図１に示す構成の増幅器とすることで、例えばこの高周波増幅器の出力電力を高くするとき、スイッチＳ１１をオン状態とすると共に、スイッチＳ１２を他方の固定接点Ｔonと接続させることで、増幅素子であるトランジスタＱ１２で増幅動作が行われる。そして、この高周波増幅器の出力電力を低くするとき、スイッチＳ１１をオフ状態とすると共に、スイッチＳ１２を一方の固定接点Ｔoff と接続させることで、トランジスタＱ１２では増幅動作が行われず、トランジスタＱ１１だけで増幅動作が行われることになる。
【００２７】
このようにトランジスタＱ１２のゲートバイアス電圧で、このトランジスタＱ１２のオン・オフを制御しているので、トランジスタＱ１２がオフ状態のときには、低消費電力化を図ることができる。そして本例においては、トランジスタＱ２がオフ状態のときには、高周波スイッチＳ１１がオフ状態になって、トランジスタＱ１２の回路が増幅器から切り離されることなり、このオフ状態のトランジスタＱ１２による帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ１２の影響による利得の変化が発生しない。従って、本例の増幅器の場合には、従来例で図１４で説明したような増幅素子の切換時の利得変化は発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施例を、図３を参照して説明する。この第２の実施例に対応した図３において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。また、この第２の実施例以降の各実施例では、増幅器の回路構成についてのみ説明するが、それぞれの実施例の増幅器が適用される装置については、第１の実施例で説明したものと同じである。即ち、例えば図２に示す通信端末の送信回路や受信回路に、各実施例の増幅器を適用することができるものである。
【００２９】
以下、図３を参照して第２の実施例の回路について説明すると、この例の場合には、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ２１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ２１のゲートに接続すると共に、スイッチＳ２１とコンデンサＣ２２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ２２のゲートに接続する。スイッチＳ２１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチで、後述するスイッチＳ２２の切換えに連動して開閉が制御される。
【００３０】
トランジスタＱ２１のゲートには、端子２１から抵抗器Ｒ２１を介してトランジスタＱ２１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ２１のソースは接地してあり、ドレインはコンデンサＣ２３を介して出力整合回路１３に接続してある。また、所定電圧Ｖｄが得られる端子２２が、ドレインバイアス回路２３を介してトランジスタＱ２１のドレインに接続してあり、ドレイン電流ＩdmaxがトランジスタＱ２１のドレインに供給される。
【００３１】
トランジスタＱ２２のゲートには、端子２４から抵抗器Ｒ２２を介してトランジスタＱ２２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ２２のソースは接地してあり、ドレインはコンデンサＣ２４を介して出力整合回路１３に接続してある。また、所定電圧Ｖｄが得られる端子２５が、スイッチＳ２２とドレインバイアス回路２６を介してトランジスタＱ２２のドレインに接続してあり、スイッチＳ２２がオン状態のときに、ドレイン電流ＩdmaxがトランジスタＱ２２のドレインに供給される。
【００３２】
スイッチＳ２１のオン・オフと、スイッチＳ２２のオン・オフは、電力制御情報生成部１０の制御で連動して切換わる。即ち、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報により出力電力を大きくするとき、スイッチＳ２１及びＳ２２をオン状態（接続状態）とし、出力電力を小さくするとき、スイッチＳ２１及びＳ２２をオフ状態（非接続状態）にする。
【００３３】
このように構成した本例の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ２２のオン・オフが、スイッチＳ２２によるドレインバイアス電圧の制御で設定され、トランジスタＱ２２のオフ時の低消費電力化を図ることができると共に、このトランジスタＱ２２のオフ時には、スイッチＳ２２に連動したスイッチＳ２１のオフ状態により、このオフ状態のトランジスタＱ２２による帰還回路が増幅器に接続されない状態となり、オフ状態のトランジスタＱ２２の影響による利得の変化が発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施例を、図４を参照して説明する。この第３の実施例に対応した図４において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００３５】
本例においては、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ３１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ３１のゲートに接続すると共に、コンデンサＣ３２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ３２のゲートに接続する。
【００３６】
各トランジスタＱ３１，Ｑ３２のソースは接地してあり、トランジスタＱ３１のドレインは出力整合回路１３の入力部に直接接続してあり、トランジスタＱ３２のドレインは高周波スイッチＳ３１を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。この出力整合１３の入力部には、所定電圧Ｖｄが得られる端子３２が、ドレインバイアス回路３３を介して接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。スイッチＳ３１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチで、後述するスイッチＳ３２の切換えに連動して開閉が制御される。
【００３７】
トランジスタＱ３１のゲートには、端子３１から抵抗器Ｒ３１を介してトランジスタＱ３１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ３２のゲートには、スイッチＳ３２により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ３２を介して供給する。
【００３８】
スイッチＳ３２の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ３３，Ｒ３４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ３３，Ｒ３４で設定されたトランジスタＱ３２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ３２の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ３２の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ３３，Ｒ３４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ３４で設定されたトランジスタＱ３２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ３２の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ３２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ３２のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。
【００３９】
従って、スイッチＳ３２の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態のとき、トランジスタＱ３２はオフ状態となり、他方の固定接点Ｔonと接続状態のとき、トランジスタＱ３２はオン状態となる。このスイッチＳ３２の切換制御は、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報により制御される。即ち、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ３２が他方の固定接点Ｔonと接続状態となり、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ３２が一方の固定接点Ｔoff と接続状態となる。
【００４０】
また、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報によりスイッチＳ３２を他方の固定接点Ｔonと接続させたとき、増幅素子の後段に接続されたスイッチＳ３１がオン状態（接続状態）になり、スイッチＳ３２を一方の固定接点Ｔoff と接続させたとき、スイッチＳ３１がオフ状態（非接続状態）になる。
【００４１】
この図４に示す構成の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ３２のオン・オフが、スイッチＳ３２によるゲートバイアス電圧の制御で設定され、低消費電力化を図ることができると共に、スイッチＳ２２に連動したスイッチＳ２１のオフ状態により、このオフ状態のトランジスタＱ２２による帰還回路が増幅器に接続されない状態となり、オフ状態のトランジスタＱ２２の影響による利得の変化が発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００４２】
次に、本発明の第４の実施例を、図５を参照して説明する。この第４の実施例に対応した図５において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４３】
本例においては、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ４１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ４１のゲートに接続すると共に、コンデンサＣ４２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ４２のゲートに接続する。
【００４４】
トランジスタＱ４１のゲートには、端子４１から抵抗器Ｒ４１を介してトランジスタＱ４１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ４２のゲートには、端子４２から抵抗器Ｒ４２を介してトランジスタＱ４２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。
【００４５】
各トランジスタＱ４１，Ｑ４２のソースは接地してあり、トランジスタＱ４１のドレインは出力整合回路１３の入力部に直接接続してあり、トランジスタＱ４２のドレインは高周波スイッチＳ４１を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。この出力整合１３の入力部には、所定電圧Ｖｄが得られる端子４３が、ドレインバイアス回路４４を介して接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。スイッチＳ４１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチである。即ち、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ４１がオン状態になり、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ４１がオフ状態になる。
【００４６】
この図５に示す構成の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ４２のオン・オフが、スイッチＳ４１によるドレインバイアス電圧の制御で設定され、低消費電力化を図ることができると共に、このスイッチＳ４１をオフ状態とすることにより、このオフ状態のトランジスタＱ４２による帰還回路が増幅器に接続されない状態となり、オフ状態のトランジスタＱ４２の影響による利得の変化が発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００４７】
次に、本発明の第５の実施例を、図６を参照して説明する。この第５の実施例に対応した図６において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４８】
本例においては、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ５１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ５１のゲートに接続すると共に、高周波スイッチＳ５１とコンデンサＣ５２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ５２のゲートに接続する。
【００４９】
トランジスタＱ５１のゲートには、端子５１から抵抗器Ｒ５１を介してトランジスタＱ５１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ５２のゲートには、スイッチＳ５３により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ５２を介して供給する。
【００５０】
スイッチＳ５３の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ５３，Ｒ５４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ５３，Ｒ５４で設定されたトランジスタＱ５２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ５３の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ５３の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ５３，Ｒ５４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ５４で設定されたトランジスタＱ５２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ５３の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ５２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ５２のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。
【００５１】
各トランジスタＱ５１，Ｑ５２のソースは接地してあり、トランジスタＱ５１のドレインは出力整合回路１３の入力部に直接接続してあり、トランジスタＱ５２のドレインは高周波スイッチＳ５２を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。この出力整合１３の入力部には、所定電圧Ｖｄが得られる端子５２が、ドレインバイアス回路５３を介して接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。
【００５２】
スイッチＳ５１，Ｓ５２は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチである。即ち、送信（受信）電力を高くする場合に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオン状態になり、送信（受信）電力を低くする場合に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオフ状態になる。スイッチＳ５３は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、切換が制御されるスイッチで、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ５３の可動接点が他方の固定接点Ｔonと接続され、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ５３の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続される構成としてある。
【００５３】
従って、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）には、スイッチＳ５３の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態になり、トランジスタＱ５２をオフさせるゲートバイアス電圧が供給され、トランジスタＱ５２がオフ状態になると共に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオフ状態となって、トランジスタＱ５１のゲート及びドレインが増幅器から切り離された状態になり、トランジスタＱ５１だけで増幅が行われることになる。また、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）には、スイッチＳ５３の可動接点が他方の固定接点Ｔonと接続状態になり、トランジスタＱ５２をオンさせるゲートバイアス電圧が供給され、トランジスタＱ５２がオン状態になると共に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオン状態となって、入力整合回路１２と出力整合回路１３との間に、トランジスタＱ５２による高周波信号路が接続された状態になり、トランジスタＱ５１，Ｑ５２による増幅が行われる。
【００５４】
この図６に示す構成の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ５２の入力段と出力段の双方にスイッチが接続されることになり、このトランジスタＱ５２を作動させない場合には、このトランジスタＱ５２による高周波信号路を完全に増幅器から切り離すことができ、オフ状態のトランジスタＱ５２の影響による利得の変化などをより完全に防ぐことができる。
【００５５】
次に、本発明の第６の実施例を、図７を参照して説明する。この第６の実施例に対応した図７において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００５６】
本例においては、第１の実施例として説明した図１の回路の高周波スイッチを、具体的なスイッチング素子で構成したもので、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ６１のドレイン・ソース間とコンデンサＣ６１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ６２のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ６３のドレイン・ソース間とコンデンサＣ６２を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ６４のゲートに接続する。そして、入力整合回路１２の出力部には、トランジスタＱ６１，Ｑ６３用のバイアス電圧を供給するためのコイルＬ６１が接続してある。
【００５７】
ここで、トランジスタＱ６２に接続されたトランジスタＱ６１は、所定電圧Ｖｄ′が得られる端子６１が、抵抗器Ｒ６１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ６１は、トランジスタＱ６３との対称性を維持するために接続したものである。増幅素子であるトランジスタＱ６２のゲートには、端子６２から抵抗器Ｒ６２を介して常時トランジスタＱ６２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。
【００５８】
トランジスタＱ６３は、第１の実施例でのスイッチＳ１１に相当するもので、電力制御情報生成部１０からの制御情報に基づいて、制御回路１０ａで作成された制御信号が、端子６３から抵抗器Ｒ６３を介してゲートに供給され、制御信号に基づいてオン・オフが制御される。増幅素子であるトランジスタＱ６４のゲートには、スイッチＳ６１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ６４を介して供給する。
【００５９】
スイッチＳ６１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ６５，Ｒ６６の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ６５，Ｒ６６で設定されたトランジスタＱ６４をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ６１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ６１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ６５，Ｒ６６の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ６６で設定されたトランジスタＱ６４をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ６１の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ６４をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ６４のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。スイッチＳ６１の可動接点の切換えは、制御回路１０ａで作成された制御信号により実行される。
【００６０】
増幅素子であるトランジスタＱ６２，Ｑ６４のソースは接地してあり、ドレインは共通に接続されて、出力整合回路１３の入力部に接続してあると共に、所定電圧Ｖｄが得られる端子６４が、ドレインバイアス回路６５を介して各ドレインに接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各トランジスタＱ６２，Ｑ６４のドレインに供給される。
【００６１】
そして、制御回路１０ａによるトランジスタＱ６３のオン・オフ制御と、スイッチＳ６１の切換え制御とを、第１の実施例の場合と同様に行うことで、第１の増幅素子であるトランジスタＱ６２では常時増幅動作が行われ、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、トランジスタＱ６４で増幅動作が行われる状態が設定され、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、トランジスタＱ６４がオフ状態になり、トランジスタＱ６２だけで増幅動作が行われる状態になると共に、トランジスタＱ６３がオフ状態になって、オフ状態のトランジスタＱ６４による帰還回路が形成されない。従って、トランジスタＱ６４がオフ時の低消費電力化を図ることができると共に、オフ状態のトランジスタＱ６４の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００６２】
次に、本発明の第７の実施例を、図８を参照して説明する。この第７の実施例に対応した図８において、第６の実施例の図７に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００６３】
本例においては、第６の実施例として説明した図７の回路のトランジスタＱ６３のドレイン電圧の供給構成を変えたものである。この例では、第３の増幅素子を設けたもので、この第３の増幅素子である電界効果トランジスタＱ６５を、入力整合回路１２の直後に接続して、このトランジスタＱ６５で増幅した信号を、第１の増幅素子（トランジスタＱ６２）側と第２の増幅素子（トランジスタＱ６４）側に供給する構成としてある。
【００６４】
即ち、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ６３を介してトランジスタＱ６５のゲートに接続し、端子６６に得られる所定電圧を抵抗器Ｒ６７を介してゲートに供給する。そして、このトランジスタＱ６５のソースを接地し、端子６７に得られる所定電圧をバイアス回路６８を介してドレインに供給する。このようにバイアス電圧が供給されるトランジスタＱ６５は、常時オン状態となって増幅動作を行う。
【００６５】
そして、このトランジスタＱ６５のドレインに得られる増幅信号を、整合回路６９を介して、トランジスタＱ６１及びＱ６３側に供給する。この場合、図７の回路で設けたバイアス供給手段としてのコイルＬ６１は設けない。その他の部分は、第６の実施例として説明した図７の回路と同様に構成する。
【００６６】
図８の構成の回路とすることで、スイッチ手段としてのトランジスタＱ６３及び対称性を保持するためのトランジスタＱ６１のドレインバイアス電圧が、第３の増幅素子としてのトランジスタＱ６５用のバイアス電圧供給手段であるバイアス回路６８から供給される。従って、それだけバイアス電圧を供給するための構成を簡単にすることができる。
【００６７】
次に、本発明の第８の実施例を、図９を参照して説明する。この第８の実施例に対応した図９において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００６８】
本例においては、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ７１のドレイン・ソース間とコンデンサＣ７１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ７２のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ７３のドレイン・ソース間とコンデンサＣ７３を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ７４のゲートに接続する。そして、入力整合回路１２の出力部には、トランジスタＱ７１，Ｑ７３用のドレインバイアス電圧を供給するためのコイルＬ７１が接続してある。
【００６９】
ここで、トランジスタＱ７２に接続されたトランジスタＱ７１は、所定電圧Ｖｄが得られる端子７１が、抵抗器Ｒ７１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ７１は、トランジスタＱ７３との対称性を維持するために接続したものである。増幅素子であるトランジスタＱ７２のゲートには、端子７２から抵抗器Ｒ７２を介してトランジスタＱ７２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ７２のドレインには、所定電圧Ｖｄが得られる端子７３がバイアス回路７４を介して接続してあり、ドレインバイアス電圧が供給される。
【００７０】
トランジスタＱ７３は、電力制御情報生成部１０からの制御情報に基づいて、制御回路１０ａで作成された制御信号が、端子７５から抵抗器Ｒ７３を介してゲートに供給され、制御信号に基づいてオン・オフが制御される。増幅素子であるトランジスタＱ７４のゲートには、端子７６から抵抗器Ｒ７４を介してトランジスタＱ７４をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ７４のドレインには、所定電圧Ｖｄが得られる端子７７が、スイッチＳ７１とバイアス回路７８を介して接続してあり、スイッチＳ７１がオン状態のとき、ドレインバイアス電圧が供給される。このスイッチＳ７１は、制御回路１０ａで作成された制御信号に基づいてオン・オフが制御される。
【００７１】
増幅素子である各トランジスタＱ７２，Ｑ７４のドレインは、コンデンサＣ７２，Ｃ７４を介して共通に接続されて、出力整合回路１３の入力部に接続される。制御回路１０ａによるトランジスタＱ７３のオン・オフ制御と、スイッチＳ７１のオン・オフ制御は、トランジスタＱ７４での増幅動作を行うとき、それぞれをオン状態とし、トランジスタＱ７４での増幅動作を行わないとき、それぞれをオフ状態とする。このオフ状態となることで、トランジスタＱ７４にはバイアス電圧が供給されなくなり、トランジスタＱ７４がオフ状態になる。
【００７２】
このように制御されることで、トランジスタＱ７４がオフ状態のとき低消費電力化が図れると共に、トランジスタＱ７４がオフ時には、このトランジスタＱ７４による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ７３で増幅器から切り離され、トランジスタＱ７４により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ７４の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００７３】
次に、本発明の第９の実施例を、図１０を参照して説明する。この第９の実施例に対応した図１０において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００７４】
本例においては、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ８１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ８１のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ８２を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ８３のゲートに接続する。
【００７５】
トランジスタＱ８１は、所定電圧Ｖｄが得られる端子８１が、抵抗器Ｒ８１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ８１のソースは接地してあり、トランジスタＱ８１のドレインはスイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ８２のソース・ドレイン間を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ８２は、後述するトランジスタＱ８４との対称性を保つために接続されたもので、ゲートには所定電圧Ｖｄが得られる端子８２が、抵抗器Ｒ８２を介して接続してあり、常時オン状態とされる。
【００７６】
第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ８３のゲートには、スイッチＳ８１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ８３を介して供給する。このスイッチＳ８１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ８４，Ｒ８５の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ８４，Ｒ８５で設定されたトランジスタＱ８３をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ８１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ８１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ８４，Ｒ８５の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ８５で設定されたトランジスタＱ８３をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ８１の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ８３をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ８３のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。スイッチＳ８１の可動接点の切換えは、制御回路１０ａで作成された制御信号により実行される。
【００７７】
トランジスタＱ８３のソースは接地してあり、トランジスタＱ８３のドレインはスイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ８４のソース・ドレイン間を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ８４のゲートには、制御回路１０ａで作成された制御信号が得られる端子８３が、抵抗器Ｒ８６を介して接続してあり、制御信号によりオン・オフが制御される。
【００７８】
トランジスタＱ８２，Ｑ８４と出力整合回路１３との間には、所定電圧Ｖｄが得られる端子８４がバイアス回路８５を介して接続してあり、直接的に接続された各トランジスタＱ８２，Ｑ８４にドレインバイアス電圧が供給されると共に、これらのトランジスタＱ８２，Ｑ８４を介して、増幅素子であるトランジスタＱ８１，Ｑ８３にもドレインバイアス電圧が供給される。
【００７９】
制御回路１０ａによるトランジスタＱ８４のオン・オフ制御と、スイッチＳ８１の切換制御は、トランジスタＱ８３での増幅動作を行うとき、トランジスタＱ８４をオン状態とすると共にスイッチＳ８１を他方の固定接点Ｔonと接続させ、トランジスタＱ８３での増幅動作を行わないとき、トランジスタＱ８４をオフ状態とすると共にスイッチＳ８１を一方の固定接点Ｔoff と接続させる。
【００８０】
このように制御されることで、トランジスタＱ８３がオフ状態のとき低消費電力化が図れると共に、増幅素子の選択で電力制御を行うことができると共に、トランジスタＱ８３がオフ時には、このトランジスタＱ８３による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ８４で増幅器から切り離され、トランジスタＱ８３により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ８３の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００８１】
次に、本発明の第１０の実施例を、図１１を参照して説明する。この第１０の実施例に対応した図１１において、第９の実施例の図１０に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００８２】
本例においては、第９の実施例として説明した図１０の回路の第２の増幅素子であるトランジスタＱ８３のゲートに、常時オン状態とするゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給するようにして、このトランジスタＱ８３の制御を、ドレイン電圧により行うようにしたものである。即ち、トランジスタＱ８３のゲートに、端子８６に得られるゲートバイアス電圧Ｖg,onを、抵抗器Ｒ８３を介して供給する構成とし、制御回路１０ａではトランジスタＱ８４の制御だけを行う。
【００８３】
その他の部分は、第９の実施例として説明した図１０の回路と同様に構成する。
【００８４】
この図１１に示す回路の場合には、トランジスタＱ８４をオン状態に制御したときには、増幅素子であるトランジスタＱ８３のドレインに、バイアス回路８６からドレインバイアス電圧が供給され、トランジスタＱ８３がオン状態になって、増幅動作が行われる。そして、トランジスタＱ８４をオフ状態に制御したときには、トランジスタＱ８３とバイアス回路８６とが接続されない状態になり、トランジスタＱ８３のドレインにバイアス信号が供給されなくなり、このトランジスタＱ８３がオフ状態になる。従って、第９の実施例で説明した図１０の回路と同様の動作制御が行われることになり、トランジスタＱ８３がオフ時に低消費電力化が図れると共に、トランジスタＱ８３がオフ時には、このトランジスタＱ８３による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ８４で増幅器から切り離され、トランジスタＱ８３により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ８３の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００８５】
次に、本発明の第１１の実施例を、図１２を参照して説明する。この第１１の実施例に対応した図１２において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００８６】
本例においては、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９１のドレイン・ソース間とコンデンサＣ９１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ９２のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９４のドレイン・ソース間とコンデンサＣ９２を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ９５のゲートに接続する。
【００８７】
トランジスタＱ９１は、所定電圧Ｖｄが得られる端子９１が、抵抗器Ｒ９１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ９１は、トランジスタＱ９４との対称性を維持するために接続したものである。増幅素子であるトランジスタＱ９２のゲートには、端子９２から抵抗器Ｒ９２を介してトランジスタＱ９２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ９２のドレインには、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９３のソース・ドレイン間を介して、出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ９３は、後述するトランジスタＱ９６との対称性を保つために接続されたもので、ゲートには所定電圧Ｖｄが得られる端子９３が、抵抗器Ｒ９３を介して接続してあり、常時オン状態とされる。
【００８８】
トランジスタＱ９４は、電力制御情報生成部１０からの制御情報に基づいて、制御回路１０ａで作成された制御信号Ｖctl1が、端子９４から抵抗器Ｒ９４を介してゲートに供給され、制御信号に基づいてオン・オフが制御される。増幅素子であるトランジスタＱ９５のゲートには、スイッチＳ９１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ９５を介して供給する。このスイッチＳ９１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ９６，Ｒ９７の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ９６，Ｒ９７で設定されたトランジスタＱ９５をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ９１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ９１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ９６，Ｒ９７の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ９７で設定されたトランジスタＱ９５をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ９１の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ９５をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ９５のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。スイッチＳ９１の可動接点の切換えは、制御回路１０ａで作成された制御信号Ｖctl2により実行される。
【００８９】
トランジスタＱ９５のドレインには、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９６のソース・ドレイン間を介して、出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ９６のゲートには、制御回路１０ａで作成された制御信号Ｖctl1が得られる端子９５が、抵抗器Ｒ９８を介して接続してあり、制御信号によりオン・オフが制御される。
【００９０】
トランジスタＱ９３，Ｑ９６と出力整合回路１３との間には、所定電圧Ｖｄが得られる端子９６がバイアス回路９７を介して接続してあり、直接的に接続された各トランジスタＱ９３，Ｑ９６にドレインバイアス電圧が供給されると共に、これらのトランジスタＱ９３，Ｑ９６を介して、増幅素子であるトランジスタＱ９２，Ｑ９５にもドレインバイアス電圧が供給される。
【００９１】
制御回路１０ａによるトランジスタＱ９４，Ｑ９６のオン・オフ制御と、スイッチＳ９１の切換制御は、トランジスタＱ９５での増幅動作を行うとき、トランジスタＱ９４，Ｑ９６をオン状態とすると共にスイッチＳ９１を他方の固定接点Ｔonと接続させ、トランジスタＱ９５での増幅動作を行わないとき、トランジスタＱ９４，Ｑ９６をオフ状態とすると共にスイッチＳ９１を一方の固定接点Ｔoff と接続させる。
【００９２】
このように制御されることで、トランジスタＱ９５がオフ時に低消費電力化が図れると共に、トランジスタＱ９５がオフ時には、このトランジスタＱ９５による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ９４，Ｑ９６で増幅器から切り離され、トランジスタＱ９５により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ８３の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００９３】
なお、上述した各実施例では、増幅器の構成として、常時増幅動作を行う第１の増幅素子が接続された高周波信号路と、選択的に増幅動作を行う第２の増幅素子が接続された高周波信号路とを並列接続した構成としたが、選択的に増幅動作を行う第２の増幅素子が接続された高周波信号路を複数並列に接続して、低送信出力時の低消費電力化または低受信入力時の低消費電力化を行うように構成しても良い。
【００９４】
また、上述した各実施例では、増幅素子として電界効果トランジスタを使用したが、バイポーラトランジスタなどの他の増幅素子を使用した増幅器にも適用できることは勿論である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明の高周波増幅器によると、増幅素子をスイッチ手段によりオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、利得が変化することがなくなり、高周波信号路の選択により入力電力を変化させた場合に利得が不連続になることを阻止することができる。
【００９６】
また本発明の送信回路によると、送信信号を増幅するいずれかの高周波信号路の増幅素子をスイッチ手段によりオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、送信信号の利得が変化することがなくなり、高周波信号路の選択により増幅回路の入力電力を変化させた場合に、送信信号の利得が不連続になることを阻止することができ、送信信号の利得を良好に設定することが可能になる。
【００９７】
また本発明の受信回路によると、受信信号を増幅するいずれかの高周波信号路の増幅素子をスイッチ手段によりオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、受信信号の利得が変化することがなくなり、高周波信号路の選択により受信信号レベルが変化した場合に、受信信号の利得が不連続になることを阻止することができ、受信信号の利得を良好に設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の回路が適用される端末装置の例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施例の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第４の実施例の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第５の実施例の構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第６の実施例の構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第７の実施例の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第８の実施例の構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の第９の実施例の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第１０の実施例の構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の第１１の実施例の構成を示す回路図である。
【図１３】従来の高周波増幅器の一例を示す回路図である。
【図１４】従来の高周波増幅器の特性図である。
【符号の説明】
１０ 電力制御情報生成部、１１ 入力端子、１２ 入力整合回路、１３ 出力整合回路、１４ 出力端子、１６，２３，２６，３３，４４，５３，６５，７４，７８，８５ ドレインバイアス回路、１０７ 電力制御回路、Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２，Ｑ４１，Ｑ４２，Ｑ５１，Ｑ５２，Ｑ６２，Ｑ６４，Ｑ７２，Ｑ７４，Ｑ８１，Ｑ８３，Ｑ９２，Ｑ９５ 高周波増幅用電界効果トランジスタ、Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ４１，Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５３，Ｓ６１，Ｓ７１，Ｓ８１ スイッチ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば携帯電話機などの無線通信機が備える増幅器に適用して好適な高周波増幅器や、この高周波増幅器を有する送信回路や受信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】
携帯電話機などの無線通信機においては、送信する信号を高い効率で増幅して良好な送信ができるようにする必要があると共に、受信した信号を低消費電力で増幅して受信感度を良好にする必要がある。ここで、携帯電話機などの無線通信機においては、相手の局との通信状態が一定ではないため、送信回路や受信回路の増幅器の増幅率を、そのときの通信状態に応じて変化させる必要がある。
【０００３】
このような増幅率が制御される無線機に適用される従来の高周波増幅器の一例を図１３に示す。この回路は増幅素子として、第１の増幅素子Ｑ１と第２の増幅素子Ｑ２とが並列に接続されて、両増幅素子Ｑ１，Ｑ２で入力信号（例えば送信信号又は受信信号）の増幅を行うようにしたもので、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）、両増幅素子Ｑ１，Ｑ２で増幅を行い、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）、第１の増幅素子Ｑ１だけで増幅を行うようにした回路である。
【０００４】
以下、この回路について説明すると、入力端子１に得られる高周波信号を入力整合回路２に供給し、この入力整合回路２の出力を、コンデンサＣ１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ１のゲートに接続すると共に、コンデンサＣ２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ２のゲートに接続する。
【０００５】
トランジスタＱ１のゲートには、端子３から抵抗器Ｒ１を介して常時トランジスタＱ１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ２のゲートには、スイッチＳ１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ２を介して供給する。このスイッチＳ１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ３，Ｒ４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ３，Ｒ４で設定されたトランジスタＱ２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ３，Ｒ４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ４で設定されたトランジスタＱ２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ１の他方の固定接点Ｔonに得られる。従って、スイッチＳ１の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態のとき、トランジスタＱ２はオフ状態となり、他方の固定接点Ｔonと接続状態のとき、トランジスタＱ２はオン状態となる。このスイッチＳ１の切換制御は、送信電力制御部（又は受信電力制御部）７からの送信（受信）電力制御情報により制御される。即ち、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ１が他方の固定接点Ｔonと接続状態となり、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ１が一方の固定接点Ｔoff と接続状態となる。
【０００６】
各トランジスタＱ１，Ｑ２のソースは接地させてあり、ドレインは共通に接続されて、出力整合回路５に接続してあり、各トランジスタＱ１，Ｑ２で増幅された信号が出力整合回路５に供給され、この出力整合回路５で整合された増幅出力が出力端子６に得られる。ここで、各トランジスタＱ１，Ｑ２のドレインには、端子４からドレインバイアス電圧Ｖd をコイルＬ１を介して供給するようにしてある。
【０００７】
この図１３に示す回路では、トランジスタＱ２のゲートバイアスを切換えて、トランジスタＱ２の制御を行う構成としてあり、トランジスタＱ２がオフ状態のときには、低消費電力化を図ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図１３に示す回路構成で高周波増幅器を構成した場合、バイアス電圧の切換えにより、電力利得の不連続性が生じる問題があった。図１４は、図１３に示す構成の高周波増幅器で、トランジスタＱ２のオン・オフを切換えた場合の利得を示す図で、横軸を出力電力、縦軸を利得とした特性図である。この例では、トランジスタＱ２のゲートバイアスの切換えにより、利得が約１．３ｄＢ変化している。
【０００９】
このような利得の不連続性は、例えば無線通信装置のような利得の安定性や出力電力の安定性が要求される装置においては、大きな問題となる。この問題を解決するために、本出願人は先に、図１３に示す高周波増幅器の前段に、利得可変回路を設けて、利得変動分を補償するものを提案した。
【００１０】
しかしながら、利得可変回路を高周波増幅器の前段に設けると、それだけ送信回路や受信回路の構成が複雑になると共に、その利得可変回路で利得を制御するための制御回路が必要で、例えば携帯型の無線通信装置に組み込む場合には、その回路サイズが大きくなって、装置の小型化を阻む要因になってしまう。また、利得の制御を行う必要があるため、増幅電力を変化させるための制御構成についても複雑化してしまう問題があった。
【００１１】
本発明はかかる点に鑑み、この種の高周波増幅器において、増幅率が変えられる構成とした場合に、簡単な構成で良好な特性が得られるようにすることを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するために本発明は、高周波信号路を複数並列に配置し、それぞれの高周波信号路に、トランジスタよりなる増幅素子を設け、各高周波信号路の増幅素子に独立にバイアス信号を与えると共に、少なくとも１つの高周波信号路に、上記増幅素子と直列に接続されたスイッチ手段を設け、上記スイッチ手段のオン・オフに連動して、スイッチ手段が接続された高周波信号路へのバイアス信号の供給を切換えるようにしたものである。
【００１３】
かかる構成とすることで、増幅素子と直列に接続されたスイッチ手段の制御で、その増幅素子のオン・オフを制御することができる。この場合、増幅素子をオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、利得が変化することがなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例を、図１及び図２を参照して説明する。
【００１５】
本例においては、無線電話システム用の通信端末（携帯電話機）の送信回路及び受信回路に適用される高周波増幅器に適用したものである。まず図２を参照して、本例の高周波増幅器が適用される通信端末の全体構成について説明する。受信系の構成としては、アンテナ１０１で受信した信号を分波器１０２を介して受信回路部１１０に供給する。この受信回路部１１０は、入力信号を増幅する受信増幅器１１１と、この増幅器１１１の出力を中間周波信号に変換するミキサ１１２と、ミキサ１１２で変換された中間周波信号を増幅する中間周波利得可変増幅器１１３と、この増幅器１１３の出力を復調する復調器１１４とで構成され、復調器１１４で復調された受信データを、ベースバンド信号処理部１０４に供給する。
【００１６】
なお、ミキサ１１２には、受信周波数に対応した周波数信号が、ローカル発振器１０３から供給され、一定周波数の中間周波信号に変換される。中間周波利得可変増幅器１１３での増幅利得は、この増幅器１１３の出力を受信電力測定回路１０５で測定した結果に基づいて制御される。
【００１７】
送信系の構成としては、ベースバンド信号処理部１０４で生成された送信データを、送信回路部１２０にて送信処理した後、分波器１０２を介してアンテナ１０１に供給し、無線送信させる。送信回路部１２０の構成としては、ベースバンド信号処理部１０４から供給される送信データを変調する変調器１２１と、変調器１２１で送信用に変調された信号を増幅する利得可変増幅器１２２と、増幅器１２２で増幅された信号を送信周波数に周波数変換するミキサ１２３と、ミキサ１２３の出力を増幅する無線周波可変利得増幅器１２４と、増幅器１２４の出力をさらに増幅する送信電力増幅器１２５とで構成され、送信電力増幅器１２５の出力を分波器１０２を介してアンテナ１０１に供給する。
【００１８】
この送信回路１２０の利得可変増幅器１２２及び１２４での利得は、送信電力制御回路１０７の制御に基づいて設定される。この送信電力制御回路１０７での制御状態は、受信電力測定回路１０５で測定した受信電力や、この端末の通信動作を制御する中央制御装置（ＣＰＵ）１０６などからの指令に基づいて設定される。
【００１９】
このように構成される通信端末の送信回路部や受信回路部が備える各増幅器（特に利得可変増幅器）として、図１に示す高周波増幅器が適用される。この増幅器は増幅素子として第１の増幅素子（トランジスタＱ１１）と第２の増幅素子（トランジスタＱ１２）とを備えて、第１の増幅素子は常時増幅動作を行い、第２の増幅素子は選択的に増幅動作を行う。
【００２０】
以下、その構成について説明すると、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ１１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ１１のゲートに接続すると共に、スイッチＳ１１とコンデンサＣ１２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ１２のゲートに接続する。スイッチＳ１１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチで、後述するスイッチＳ１２の切換えに連動して開閉が制御される。この電力制御情報生成部１０は、送信回路部の増幅器の場合には送信電力制御回路１０７に相当し、受信回路部の増幅器の場合には受信電力測定回路１０５に相当する。
【００２１】
各トランジスタＱ１１，Ｑ１２のソースは接地してあり、ドレインは共通に接続されて、所定電圧Ｖｄが得られる端子１５が、ドレインバイアス回路１６を介して各ドレインに接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。トランジスタＱ１１のゲートには、端子１７から抵抗器Ｒ１１を介して常時トランジスタＱ１１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ１２のゲートには、スイッチＳ１２により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ１２を介して供給する。
【００２２】
スイッチＳ１２の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ１３，Ｒ１４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ１３，Ｒ１４で設定されたトランジスタＱ１２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ１２の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ１２の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ１３，Ｒ１４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ１４で設定されたトランジスタＱ１２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ１２の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ１２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ１２のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。
【００２３】
従って、スイッチＳ１２の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態のとき、トランジスタＱ１２はオフ状態となり、他方の固定接点Ｔonと接続状態のとき、トランジスタＱ１２はオン状態となる。このスイッチＳ１２の切換制御は、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報により制御される。即ち、送信（受信）電力を高くする場合に、スイッチＳ１２が他方の固定接点Ｔonと接続状態となり、送信（受信）電力を低くする場合に、スイッチＳ１２が一方の固定接点Ｔoff と接続状態となる。
【００２４】
また、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報によりスイッチＳ１２を他方の固定接点Ｔonと接続させたとき、スイッチＳ１１がオン状態（接続状態）になり、スイッチＳ１２を一方の固定接点Ｔoff と接続させたとき、スイッチＳ１１がオフ状態（非接続状態）になる。
【００２５】
各トランジスタＱ１１，Ｑ１２の共通に接続されたドレインは、出力整合回路１３に接続してあり、各トランジスタＱ１１，Ｑ１２で増幅された信号が出力整合回路１３に供給され、この出力整合回路１３で整合された増幅出力が出力端子１４に得られる。
【００２６】
この図１に示す構成の増幅器とすることで、例えばこの高周波増幅器の出力電力を高くするとき、スイッチＳ１１をオン状態とすると共に、スイッチＳ１２を他方の固定接点Ｔonと接続させることで、増幅素子であるトランジスタＱ１２で増幅動作が行われる。そして、この高周波増幅器の出力電力を低くするとき、スイッチＳ１１をオフ状態とすると共に、スイッチＳ１２を一方の固定接点Ｔoff と接続させることで、トランジスタＱ１２では増幅動作が行われず、トランジスタＱ１１だけで増幅動作が行われることになる。
【００２７】
このようにトランジスタＱ１２のゲートバイアス電圧で、このトランジスタＱ１２のオン・オフを制御しているので、トランジスタＱ１２がオフ状態のときには、低消費電力化を図ることができる。そして本例においては、トランジスタＱ２がオフ状態のときには、高周波スイッチＳ１１がオフ状態になって、トランジスタＱ１２の回路が増幅器から切り離されることなり、このオフ状態のトランジスタＱ１２による帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ１２の影響による利得の変化が発生しない。従って、本例の増幅器の場合には、従来例で図１４で説明したような増幅素子の切換時の利得変化は発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００２８】
次に、本発明の第２の実施例を、図３を参照して説明する。この第２の実施例に対応した図３において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。また、この第２の実施例以降の各実施例では、増幅器の回路構成についてのみ説明するが、それぞれの実施例の増幅器が適用される装置については、第１の実施例で説明したものと同じである。即ち、例えば図２に示す通信端末の送信回路や受信回路に、各実施例の増幅器を適用することができるものである。
【００２９】
以下、図３を参照して第２の実施例の回路について説明すると、この例の場合には、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ２１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ２１のゲートに接続すると共に、スイッチＳ２１とコンデンサＣ２２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ２２のゲートに接続する。スイッチＳ２１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチで、後述するスイッチＳ２２の切換えに連動して開閉が制御される。
【００３０】
トランジスタＱ２１のゲートには、端子２１から抵抗器Ｒ２１を介してトランジスタＱ２１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ２１のソースは接地してあり、ドレインはコンデンサＣ２３を介して出力整合回路１３に接続してある。また、所定電圧Ｖｄが得られる端子２２が、ドレインバイアス回路２３を介してトランジスタＱ２１のドレインに接続してあり、ドレイン電流ＩdmaxがトランジスタＱ２１のドレインに供給される。
【００３１】
トランジスタＱ２２のゲートには、端子２４から抵抗器Ｒ２２を介してトランジスタＱ２２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ２２のソースは接地してあり、ドレインはコンデンサＣ２４を介して出力整合回路１３に接続してある。また、所定電圧Ｖｄが得られる端子２５が、スイッチＳ２２とドレインバイアス回路２６を介してトランジスタＱ２２のドレインに接続してあり、スイッチＳ２２がオン状態のときに、ドレイン電流ＩdmaxがトランジスタＱ２２のドレインに供給される。
【００３２】
スイッチＳ２１のオン・オフと、スイッチＳ２２のオン・オフは、電力制御情報生成部１０の制御で連動して切換わる。即ち、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報により出力電力を大きくするとき、スイッチＳ２１及びＳ２２をオン状態（接続状態）とし、出力電力を小さくするとき、スイッチＳ２１及びＳ２２をオフ状態（非接続状態）にする。
【００３３】
このように構成した本例の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ２２のオン・オフが、スイッチＳ２２によるドレインバイアス電圧の制御で設定され、トランジスタＱ２２のオフ時の低消費電力化を図ることができると共に、このトランジスタＱ２２のオフ時には、スイッチＳ２２に連動したスイッチＳ２１のオフ状態により、このオフ状態のトランジスタＱ２２による帰還回路が増幅器に接続されない状態となり、オフ状態のトランジスタＱ２２の影響による利得の変化が発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００３４】
次に、本発明の第３の実施例を、図４を参照して説明する。この第３の実施例に対応した図４において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００３５】
本例においては、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ３１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ３１のゲートに接続すると共に、コンデンサＣ３２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ３２のゲートに接続する。
【００３６】
各トランジスタＱ３１，Ｑ３２のソースは接地してあり、トランジスタＱ３１のドレインは出力整合回路１３の入力部に直接接続してあり、トランジスタＱ３２のドレインは高周波スイッチＳ３１を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。この出力整合１３の入力部には、所定電圧Ｖｄが得られる端子３２が、ドレインバイアス回路３３を介して接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。スイッチＳ３１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチで、後述するスイッチＳ３２の切換えに連動して開閉が制御される。
【００３７】
トランジスタＱ３１のゲートには、端子３１から抵抗器Ｒ３１を介してトランジスタＱ３１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ３２のゲートには、スイッチＳ３２により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ３２を介して供給する。
【００３８】
スイッチＳ３２の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ３３，Ｒ３４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ３３，Ｒ３４で設定されたトランジスタＱ３２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ３２の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ３２の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ３３，Ｒ３４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ３４で設定されたトランジスタＱ３２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ３２の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ３２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ３２のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。
【００３９】
従って、スイッチＳ３２の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態のとき、トランジスタＱ３２はオフ状態となり、他方の固定接点Ｔonと接続状態のとき、トランジスタＱ３２はオン状態となる。このスイッチＳ３２の切換制御は、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報により制御される。即ち、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ３２が他方の固定接点Ｔonと接続状態となり、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ３２が一方の固定接点Ｔoff と接続状態となる。
【００４０】
また、電力制御情報生成部１０からの電力制御情報によりスイッチＳ３２を他方の固定接点Ｔonと接続させたとき、増幅素子の後段に接続されたスイッチＳ３１がオン状態（接続状態）になり、スイッチＳ３２を一方の固定接点Ｔoff と接続させたとき、スイッチＳ３１がオフ状態（非接続状態）になる。
【００４１】
この図４に示す構成の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ３２のオン・オフが、スイッチＳ３２によるゲートバイアス電圧の制御で設定され、低消費電力化を図ることができると共に、スイッチＳ２２に連動したスイッチＳ２１のオフ状態により、このオフ状態のトランジスタＱ２２による帰還回路が増幅器に接続されない状態となり、オフ状態のトランジスタＱ２２の影響による利得の変化が発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００４２】
次に、本発明の第４の実施例を、図５を参照して説明する。この第４の実施例に対応した図５において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４３】
本例においては、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ４１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ４１のゲートに接続すると共に、コンデンサＣ４２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ４２のゲートに接続する。
【００４４】
トランジスタＱ４１のゲートには、端子４１から抵抗器Ｒ４１を介してトランジスタＱ４１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ４２のゲートには、端子４２から抵抗器Ｒ４２を介してトランジスタＱ４２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。
【００４５】
各トランジスタＱ４１，Ｑ４２のソースは接地してあり、トランジスタＱ４１のドレインは出力整合回路１３の入力部に直接接続してあり、トランジスタＱ４２のドレインは高周波スイッチＳ４１を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。この出力整合１３の入力部には、所定電圧Ｖｄが得られる端子４３が、ドレインバイアス回路４４を介して接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。スイッチＳ４１は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチである。即ち、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ４１がオン状態になり、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ４１がオフ状態になる。
【００４６】
この図５に示す構成の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ４２のオン・オフが、スイッチＳ４１によるドレインバイアス電圧の制御で設定され、低消費電力化を図ることができると共に、このスイッチＳ４１をオフ状態とすることにより、このオフ状態のトランジスタＱ４２による帰還回路が増幅器に接続されない状態となり、オフ状態のトランジスタＱ４２の影響による利得の変化が発生せず、増幅素子の切換があっても電力利得の連続性が保たれる。
【００４７】
次に、本発明の第５の実施例を、図６を参照して説明する。この第５の実施例に対応した図６において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００４８】
本例においては、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ５１を介して第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ５１のゲートに接続すると共に、高周波スイッチＳ５１とコンデンサＣ５２を介して第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ５２のゲートに接続する。
【００４９】
トランジスタＱ５１のゲートには、端子５１から抵抗器Ｒ５１を介してトランジスタＱ５１をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ５２のゲートには、スイッチＳ５３により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ５２を介して供給する。
【００５０】
スイッチＳ５３の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ５３，Ｒ５４の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ５３，Ｒ５４で設定されたトランジスタＱ５２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ５３の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ５３の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ５３，Ｒ５４の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ５４で設定されたトランジスタＱ５２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ５３の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ５２をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ５２のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。
【００５１】
各トランジスタＱ５１，Ｑ５２のソースは接地してあり、トランジスタＱ５１のドレインは出力整合回路１３の入力部に直接接続してあり、トランジスタＱ５２のドレインは高周波スイッチＳ５２を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。この出力整合１３の入力部には、所定電圧Ｖｄが得られる端子５２が、ドレインバイアス回路５３を介して接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各ドレインに供給される。
【００５２】
スイッチＳ５１，Ｓ５２は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、開閉が制御される高周波スイッチである。即ち、送信（受信）電力を高くする場合に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオン状態になり、送信（受信）電力を低くする場合に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオフ状態になる。スイッチＳ５３は、電力制御情報生成部１０から供給される電力制御情報により、切換が制御されるスイッチで、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、スイッチＳ５３の可動接点が他方の固定接点Ｔonと接続され、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、スイッチＳ５３の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続される構成としてある。
【００５３】
従って、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）には、スイッチＳ５３の可動接点が一方の固定接点Ｔoff と接続状態になり、トランジスタＱ５２をオフさせるゲートバイアス電圧が供給され、トランジスタＱ５２がオフ状態になると共に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオフ状態となって、トランジスタＱ５１のゲート及びドレインが増幅器から切り離された状態になり、トランジスタＱ５１だけで増幅が行われることになる。また、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）には、スイッチＳ５３の可動接点が他方の固定接点Ｔonと接続状態になり、トランジスタＱ５２をオンさせるゲートバイアス電圧が供給され、トランジスタＱ５２がオン状態になると共に、スイッチＳ５１，Ｓ５２がオン状態となって、入力整合回路１２と出力整合回路１３との間に、トランジスタＱ５２による高周波信号路が接続された状態になり、トランジスタＱ５１，Ｑ５２による増幅が行われる。
【００５４】
この図６に示す構成の増幅器によると、第２の増幅素子としてのトランジスタＱ５２の入力段と出力段の双方にスイッチが接続されることになり、このトランジスタＱ５２を作動させない場合には、このトランジスタＱ５２による高周波信号路を完全に増幅器から切り離すことができ、オフ状態のトランジスタＱ５２の影響による利得の変化などをより完全に防ぐことができる。
【００５５】
次に、本発明の第６の実施例を、図７を参照して説明する。この第６の実施例に対応した図７において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００５６】
本例においては、第１の実施例として説明した図１の回路の高周波スイッチを、具体的なスイッチング素子で構成したもので、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ６１のドレイン・ソース間とコンデンサＣ６１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ６２のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ６３のドレイン・ソース間とコンデンサＣ６２を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ６４のゲートに接続する。そして、入力整合回路１２の出力部には、トランジスタＱ６１，Ｑ６３用のバイアス電圧を供給するためのコイルＬ６１が接続してある。
【００５７】
ここで、トランジスタＱ６２に接続されたトランジスタＱ６１は、所定電圧Ｖｄ′が得られる端子６１が、抵抗器Ｒ６１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ６１は、トランジスタＱ６３との対称性を維持するために接続したものである。増幅素子であるトランジスタＱ６２のゲートには、端子６２から抵抗器Ｒ６２を介して常時トランジスタＱ６２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。
【００５８】
トランジスタＱ６３は、第１の実施例でのスイッチＳ１１に相当するもので、電力制御情報生成部１０からの制御情報に基づいて、制御回路１０ａで作成された制御信号が、端子６３から抵抗器Ｒ６３を介してゲートに供給され、制御信号に基づいてオン・オフが制御される。増幅素子であるトランジスタＱ６４のゲートには、スイッチＳ６１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ６４を介して供給する。
【００５９】
スイッチＳ６１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ６５，Ｒ６６の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ６５，Ｒ６６で設定されたトランジスタＱ６４をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ６１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ６１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ６５，Ｒ６６の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ６６で設定されたトランジスタＱ６４をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ６１の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ６４をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ６４のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。スイッチＳ６１の可動接点の切換えは、制御回路１０ａで作成された制御信号により実行される。
【００６０】
増幅素子であるトランジスタＱ６２，Ｑ６４のソースは接地してあり、ドレインは共通に接続されて、出力整合回路１３の入力部に接続してあると共に、所定電圧Ｖｄが得られる端子６４が、ドレインバイアス回路６５を介して各ドレインに接続してあり、ドレイン電流Ｉdmaxが各トランジスタＱ６２，Ｑ６４のドレインに供給される。
【００６１】
そして、制御回路１０ａによるトランジスタＱ６３のオン・オフ制御と、スイッチＳ６１の切換え制御とを、第１の実施例の場合と同様に行うことで、第１の増幅素子であるトランジスタＱ６２では常時増幅動作が行われ、送信電力を高くする場合（受信電力が高い場合）に、トランジスタＱ６４で増幅動作が行われる状態が設定され、送信電力を低くする場合（受信電力が低い場合）に、トランジスタＱ６４がオフ状態になり、トランジスタＱ６２だけで増幅動作が行われる状態になると共に、トランジスタＱ６３がオフ状態になって、オフ状態のトランジスタＱ６４による帰還回路が形成されない。従って、トランジスタＱ６４がオフ時の低消費電力化を図ることができると共に、オフ状態のトランジスタＱ６４の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００６２】
次に、本発明の第７の実施例を、図８を参照して説明する。この第７の実施例に対応した図８において、第６の実施例の図７に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００６３】
本例においては、第６の実施例として説明した図７の回路のトランジスタＱ６３のドレイン電圧の供給構成を変えたものである。この例では、第３の増幅素子を設けたもので、この第３の増幅素子である電界効果トランジスタＱ６５を、入力整合回路１２の直後に接続して、このトランジスタＱ６５で増幅した信号を、第１の増幅素子（トランジスタＱ６２）側と第２の増幅素子（トランジスタＱ６４）側に供給する構成としてある。
【００６４】
即ち、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ６３を介してトランジスタＱ６５のゲートに接続し、端子６６に得られる所定電圧を抵抗器Ｒ６７を介してゲートに供給する。そして、このトランジスタＱ６５のソースを接地し、端子６７に得られる所定電圧をバイアス回路６８を介してドレインに供給する。このようにバイアス電圧が供給されるトランジスタＱ６５は、常時オン状態となって増幅動作を行う。
【００６５】
そして、このトランジスタＱ６５のドレインに得られる増幅信号を、整合回路６９を介して、トランジスタＱ６１及びＱ６３側に供給する。この場合、図７の回路で設けたバイアス供給手段としてのコイルＬ６１は設けない。その他の部分は、第６の実施例として説明した図７の回路と同様に構成する。
【００６６】
図８の構成の回路とすることで、スイッチ手段としてのトランジスタＱ６３及び対称性を保持するためのトランジスタＱ６１のドレインバイアス電圧が、第３の増幅素子としてのトランジスタＱ６５用のバイアス電圧供給手段であるバイアス回路６８から供給される。従って、それだけバイアス電圧を供給するための構成を簡単にすることができる。
【００６７】
次に、本発明の第８の実施例を、図９を参照して説明する。この第８の実施例に対応した図９において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００６８】
本例においては、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ７１のドレイン・ソース間とコンデンサＣ７１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ７２のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ７３のドレイン・ソース間とコンデンサＣ７３を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ７４のゲートに接続する。そして、入力整合回路１２の出力部には、トランジスタＱ７１，Ｑ７３用のドレインバイアス電圧を供給するためのコイルＬ７１が接続してある。
【００６９】
ここで、トランジスタＱ７２に接続されたトランジスタＱ７１は、所定電圧Ｖｄが得られる端子７１が、抵抗器Ｒ７１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ７１は、トランジスタＱ７３との対称性を維持するために接続したものである。増幅素子であるトランジスタＱ７２のゲートには、端子７２から抵抗器Ｒ７２を介してトランジスタＱ７２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ７２のドレインには、所定電圧Ｖｄが得られる端子７３がバイアス回路７４を介して接続してあり、ドレインバイアス電圧が供給される。
【００７０】
トランジスタＱ７３は、電力制御情報生成部１０からの制御情報に基づいて、制御回路１０ａで作成された制御信号が、端子７５から抵抗器Ｒ７３を介してゲートに供給され、制御信号に基づいてオン・オフが制御される。増幅素子であるトランジスタＱ７４のゲートには、端子７６から抵抗器Ｒ７４を介してトランジスタＱ７４をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ７４のドレインには、所定電圧Ｖｄが得られる端子７７が、スイッチＳ７１とバイアス回路７８を介して接続してあり、スイッチＳ７１がオン状態のとき、ドレインバイアス電圧が供給される。このスイッチＳ７１は、制御回路１０ａで作成された制御信号に基づいてオン・オフが制御される。
【００７１】
増幅素子である各トランジスタＱ７２，Ｑ７４のドレインは、コンデンサＣ７２，Ｃ７４を介して共通に接続されて、出力整合回路１３の入力部に接続される。制御回路１０ａによるトランジスタＱ７３のオン・オフ制御と、スイッチＳ７１のオン・オフ制御は、トランジスタＱ７４での増幅動作を行うとき、それぞれをオン状態とし、トランジスタＱ７４での増幅動作を行わないとき、それぞれをオフ状態とする。このオフ状態となることで、トランジスタＱ７４にはバイアス電圧が供給されなくなり、トランジスタＱ７４がオフ状態になる。
【００７２】
このように制御されることで、トランジスタＱ７４がオフ状態のとき低消費電力化が図れると共に、トランジスタＱ７４がオフ時には、このトランジスタＱ７４による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ７３で増幅器から切り離され、トランジスタＱ７４により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ７４の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００７３】
次に、本発明の第９の実施例を、図１０を参照して説明する。この第９の実施例に対応した図１０において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００７４】
本例においては、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ８１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ８１のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、コンデンサＣ８２を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ８３のゲートに接続する。
【００７５】
トランジスタＱ８１は、所定電圧Ｖｄが得られる端子８１が、抵抗器Ｒ８１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ８１のソースは接地してあり、トランジスタＱ８１のドレインはスイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ８２のソース・ドレイン間を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ８２は、後述するトランジスタＱ８４との対称性を保つために接続されたもので、ゲートには所定電圧Ｖｄが得られる端子８２が、抵抗器Ｒ８２を介して接続してあり、常時オン状態とされる。
【００７６】
第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ８３のゲートには、スイッチＳ８１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ８３を介して供給する。このスイッチＳ８１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ８４，Ｒ８５の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ８４，Ｒ８５で設定されたトランジスタＱ８３をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ８１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ８１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ８４，Ｒ８５の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ８５で設定されたトランジスタＱ８３をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ８１の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ８３をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ８３のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。スイッチＳ８１の可動接点の切換えは、制御回路１０ａで作成された制御信号により実行される。
【００７７】
トランジスタＱ８３のソースは接地してあり、トランジスタＱ８３のドレインはスイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ８４のソース・ドレイン間を介して出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ８４のゲートには、制御回路１０ａで作成された制御信号が得られる端子８３が、抵抗器Ｒ８６を介して接続してあり、制御信号によりオン・オフが制御される。
【００７８】
トランジスタＱ８２，Ｑ８４と出力整合回路１３との間には、所定電圧Ｖｄが得られる端子８４がバイアス回路８５を介して接続してあり、直接的に接続された各トランジスタＱ８２，Ｑ８４にドレインバイアス電圧が供給されると共に、これらのトランジスタＱ８２，Ｑ８４を介して、増幅素子であるトランジスタＱ８１，Ｑ８３にもドレインバイアス電圧が供給される。
【００７９】
制御回路１０ａによるトランジスタＱ８４のオン・オフ制御と、スイッチＳ８１の切換制御は、トランジスタＱ８３での増幅動作を行うとき、トランジスタＱ８４をオン状態とすると共にスイッチＳ８１を他方の固定接点Ｔonと接続させ、トランジスタＱ８３での増幅動作を行わないとき、トランジスタＱ８４をオフ状態とすると共にスイッチＳ８１を一方の固定接点Ｔoff と接続させる。
【００８０】
このように制御されることで、トランジスタＱ８３がオフ状態のとき低消費電力化が図れると共に、増幅素子の選択で電力制御を行うことができると共に、トランジスタＱ８３がオフ時には、このトランジスタＱ８３による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ８４で増幅器から切り離され、トランジスタＱ８３により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ８３の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００８１】
次に、本発明の第１０の実施例を、図１１を参照して説明する。この第１０の実施例に対応した図１１において、第９の実施例の図１０に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００８２】
本例においては、第９の実施例として説明した図１０の回路の第２の増幅素子であるトランジスタＱ８３のゲートに、常時オン状態とするゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給するようにして、このトランジスタＱ８３の制御を、ドレイン電圧により行うようにしたものである。即ち、トランジスタＱ８３のゲートに、端子８６に得られるゲートバイアス電圧Ｖg,onを、抵抗器Ｒ８３を介して供給する構成とし、制御回路１０ａではトランジスタＱ８４の制御だけを行う。
【００８３】
その他の部分は、第９の実施例として説明した図１０の回路と同様に構成する。
【００８４】
この図１１に示す回路の場合には、トランジスタＱ８４をオン状態に制御したときには、増幅素子であるトランジスタＱ８３のドレインに、バイアス回路８６からドレインバイアス電圧が供給され、トランジスタＱ８３がオン状態になって、増幅動作が行われる。そして、トランジスタＱ８４をオフ状態に制御したときには、トランジスタＱ８３とバイアス回路８６とが接続されない状態になり、トランジスタＱ８３のドレインにバイアス信号が供給されなくなり、このトランジスタＱ８３がオフ状態になる。従って、第９の実施例で説明した図１０の回路と同様の動作制御が行われることになり、トランジスタＱ８３がオフ時に低消費電力化が図れると共に、トランジスタＱ８３がオフ時には、このトランジスタＱ８３による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ８４で増幅器から切り離され、トランジスタＱ８３により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ８３の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００８５】
次に、本発明の第１１の実施例を、図１２を参照して説明する。この第１１の実施例に対応した図１２において、第１の実施例の図１に対応する部分には同一符号を付し、その詳細説明は省略する。
【００８６】
本例においては、入力端子１１に得られる高周波信号を入力整合回路１２に供給し、この入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９１のドレイン・ソース間とコンデンサＣ９１を介して、第１の増幅素子である電界効果トランジスタＱ９２のゲートに接続する。また、入力整合回路１２の出力部を、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９４のドレイン・ソース間とコンデンサＣ９２を介して、第２の増幅素子である電界効果トランジスタＱ９５のゲートに接続する。
【００８７】
トランジスタＱ９１は、所定電圧Ｖｄが得られる端子９１が、抵抗器Ｒ９１を介してゲートに接続してあり、常時オン状態とされる。このトランジスタＱ９１は、トランジスタＱ９４との対称性を維持するために接続したものである。増幅素子であるトランジスタＱ９２のゲートには、端子９２から抵抗器Ｒ９２を介してトランジスタＱ９２をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onを供給する。トランジスタＱ９２のドレインには、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９３のソース・ドレイン間を介して、出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ９３は、後述するトランジスタＱ９６との対称性を保つために接続されたもので、ゲートには所定電圧Ｖｄが得られる端子９３が、抵抗器Ｒ９３を介して接続してあり、常時オン状態とされる。
【００８８】
トランジスタＱ９４は、電力制御情報生成部１０からの制御情報に基づいて、制御回路１０ａで作成された制御信号Ｖctl1が、端子９４から抵抗器Ｒ９４を介してゲートに供給され、制御信号に基づいてオン・オフが制御される。増幅素子であるトランジスタＱ９５のゲートには、スイッチＳ９１により選択されたバイアス電圧を、抵抗器Ｒ９５を介して供給する。このスイッチＳ９１の一方の固定接点Ｔoff は、抵抗器Ｒ９６，Ｒ９７の直列回路を介して接地してあり、両抵抗器Ｒ９６，Ｒ９７で設定されたトランジスタＱ９５をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off が、スイッチＳ９１の一方の固定接点Ｔoff に得られる。また、スイッチＳ９１の他方の固定接点Ｔonは、抵抗器Ｒ９６，Ｒ９７の接続中点に接続してあり、抵抗器Ｒ９７で設定されたトランジスタＱ９５をオンさせるゲートバイアス電圧Ｖg,onが、スイッチＳ９１の他方の固定接点Ｔonに得られる。なお、トランジスタＱ９５をオフさせるゲートバイアス電圧Ｖg,off は、トランジスタＱ９５のピンチオフ電圧Ｖpf以下の値とする。スイッチＳ９１の可動接点の切換えは、制御回路１０ａで作成された制御信号Ｖctl2により実行される。
【００８９】
トランジスタＱ９５のドレインには、スイッチ手段としての電界効果トランジスタＱ９６のソース・ドレイン間を介して、出力整合回路１３の入力部に接続してある。トランジスタＱ９６のゲートには、制御回路１０ａで作成された制御信号Ｖctl1が得られる端子９５が、抵抗器Ｒ９８を介して接続してあり、制御信号によりオン・オフが制御される。
【００９０】
トランジスタＱ９３，Ｑ９６と出力整合回路１３との間には、所定電圧Ｖｄが得られる端子９６がバイアス回路９７を介して接続してあり、直接的に接続された各トランジスタＱ９３，Ｑ９６にドレインバイアス電圧が供給されると共に、これらのトランジスタＱ９３，Ｑ９６を介して、増幅素子であるトランジスタＱ９２，Ｑ９５にもドレインバイアス電圧が供給される。
【００９１】
制御回路１０ａによるトランジスタＱ９４，Ｑ９６のオン・オフ制御と、スイッチＳ９１の切換制御は、トランジスタＱ９５での増幅動作を行うとき、トランジスタＱ９４，Ｑ９６をオン状態とすると共にスイッチＳ９１を他方の固定接点Ｔonと接続させ、トランジスタＱ９５での増幅動作を行わないとき、トランジスタＱ９４，Ｑ９６をオフ状態とすると共にスイッチＳ９１を一方の固定接点Ｔoff と接続させる。
【００９２】
このように制御されることで、トランジスタＱ９５がオフ時に低消費電力化が図れると共に、トランジスタＱ９５がオフ時には、このトランジスタＱ９５による高周波信号路がスイッチ手段であるトランジスタＱ９４，Ｑ９６で増幅器から切り離され、トランジスタＱ９５により帰還回路が発生せず、オフ状態のトランジスタＱ８３の影響による利得の変化が発生せず、出力利得の連続性が保たれる。
【００９３】
なお、上述した各実施例では、増幅器の構成として、常時増幅動作を行う第１の増幅素子が接続された高周波信号路と、選択的に増幅動作を行う第２の増幅素子が接続された高周波信号路とを並列接続した構成としたが、選択的に増幅動作を行う第２の増幅素子が接続された高周波信号路を複数並列に接続して、低送信出力時の低消費電力化または低受信入力時の低消費電力化を行うように構成しても良い。
【００９４】
また、上述した各実施例では、増幅素子として電界効果トランジスタを使用したが、バイポーラトランジスタなどの他の増幅素子を使用した増幅器にも適用できることは勿論である。
【００９５】
【発明の効果】
本発明の高周波増幅器によると、増幅素子をスイッチ手段によりオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、利得が変化することがなくなり、高周波信号路の選択により入力電力を変化させた場合に利得が不連続になることを阻止することができる。
【００９６】
また本発明の送信回路によると、送信信号を増幅するいずれかの高周波信号路の増幅素子をスイッチ手段によりオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、送信信号の利得が変化することがなくなり、高周波信号路の選択により増幅回路の入力電力を変化させた場合に、送信信号の利得が不連続になることを阻止することができ、送信信号の利得を良好に設定することが可能になる。
【００９７】
また本発明の受信回路によると、受信信号を増幅するいずれかの高周波信号路の増幅素子をスイッチ手段によりオフ状態としたときには、このオフ状態の増幅素子がある高周波信号路が、増幅回路からカットされることになり、オフ状態の増幅素子の信号路による帰還回路の影響で、受信信号の利得が変化することがなくなり、高周波信号路の選択により受信信号レベルが変化した場合に、受信信号の利得が不連続になることを阻止することができ、受信信号の利得を良好に設定することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の構成を示す回路図である。
【図２】本発明の回路が適用される端末装置の例を示すブロック図である。
【図３】本発明の第２の実施例の構成を示す回路図である。
【図４】本発明の第３の実施例の構成を示す回路図である。
【図５】本発明の第４の実施例の構成を示す回路図である。
【図６】本発明の第５の実施例の構成を示す回路図である。
【図７】本発明の第６の実施例の構成を示す回路図である。
【図８】本発明の第７の実施例の構成を示す回路図である。
【図９】本発明の第８の実施例の構成を示す回路図である。
【図１０】本発明の第９の実施例の構成を示す回路図である。
【図１１】本発明の第１０の実施例の構成を示す回路図である。
【図１２】本発明の第１１の実施例の構成を示す回路図である。
【図１３】従来の高周波増幅器の一例を示す回路図である。
【図１４】従来の高周波増幅器の特性図である。
【符号の説明】
１０ 電力制御情報生成部、１１ 入力端子、１２ 入力整合回路、１３ 出力整合回路、１４ 出力端子、１６，２３，２６，３３，４４，５３，６５，７４，７８，８５ ドレインバイアス回路、１０７ 電力制御回路、Ｑ１１，Ｑ１２，Ｑ２１，Ｑ２２，Ｑ３１，Ｑ３２，Ｑ４１，Ｑ４２，Ｑ５１，Ｑ５２，Ｑ６２，Ｑ６４，Ｑ７２，Ｑ７４，Ｑ８１，Ｑ８３，Ｑ９２，Ｑ９５ 高周波増幅用電界効果トランジスタ、Ｓ１１，Ｓ１２，Ｓ２１，Ｓ２２，Ｓ３１，Ｓ３２，Ｓ４１，Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５３，Ｓ６１，Ｓ７１，Ｓ８１ スイッチ
Claims (3)
- 高周波信号路を複数並列に配置し、
それぞれの高周波信号路に、トランジスタよりなる増幅素子を設け、
上記各高周波信号路の増幅素子に独立にバイアス信号を与えると共に、
少なくとも１つの高周波信号路に、上記増幅素子と直列に接続されたスイッチ手段を設け、
上記スイッチ手段のオン・オフに連動して、上記スイッチ手段が接続された高周波信号路へのバイアス信号の供給を切換えるようにした
高周波増幅器。 - 送信信号を増幅する高周波信号路を複数並列に配置し、
それぞれの高周波信号路に、トランジスタよりなる増幅素子を設け、
上記各高周波信号路の増幅素子に独立にバイアス信号を与えると共に、
少なくとも１つの高周波信号路に、上記増幅素子と直列に接続されたスイッチ手段を設け、
上記スイッチ手段のオン・オフに連動して、上記スイッチが接続された高周波信号路へのバイアス信号の供給を切換えるようにした
送信回路。 - 受信信号を増幅する高周波信号路を複数並列に配置し、
それぞれの高周波信号路に、トランジスタよりなる増幅素子を設け、
上記各高周波信号路の増幅素子に独立にバイアス信号を与えると共に、
少なくとも１つの高周波信号路に、上記増幅素子と直列に接続されたスイッチ手段を設け、
上記スイッチ手段のオン・オフに連動して、上記スイッチが接続された高周波信号路へのバイアス信号の供給を切換えるようにした
受信回路。
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