TW201404031A - 電力放大器 - Google Patents
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Abstract
[課題]得到降低消耗電力,且可以加速開關速度的電力放大器。[解決手段]電晶體Trb1,根據通.斷信號,供給放大器Tr1的基極偏壓。電容器Cb1在放大器Tr1的基極與接地點之間連接。電阻Rb2在放大器Tr1的基極與接地點之間與電容器Cb1並聯連接。二極體Db1與電阻Rb2串聯連接。二極體Db1的起始電壓比放大器Tr1的導通電壓低。
Description
本發明係關於行動電話終端等使用的電力放大器。
電力放大器的偏壓電路,具有根據通.斷信號供給放大器的基極偏壓之電晶體。又,為了降低低頻雜訊,設置在放大器的基極與接地點之間連接的電容器(例如,參照專利文件1)。通.斷信號從導通訊號轉變為切斷信號的瞬間,由於電容器中儲存的的電荷,放大器維持導通。之後,經由電阻,電容器的電荷放電時,放大器變成切斷。
[專利文件1]專利第2004-134826號公開公報
習知的偏壓電路中,由於電晶體切斷時的漏電流,放大器切斷時,電阻內流入一定的電流,增加消耗電力。不過,為了加長行動電話的待機時間,待機時流入電力放大器的電流必須在10μA(微安培)以下。
又,為了降低消耗電力增大電阻的電阻值時,放電時需要的時間變長,開關速度變慢。不過,行動電話用的電力放大器的話,必須切斷數μs(微秒)以下。
由於本發明係為了解決上述的課題而形成,其目的係得到降低消耗電力,且可以加速開關速度的電力放大器。
根據本發明的電力放大器,包括放大器,具有輸入端子;電晶體,根據通.斷信號,供給上述放大器的上述輸入端子偏壓;電容器,在上述放大器的上述輸入端子與接地點之間連接;電阻,在上述放大器的上述輸入端子與接地點之間與上述電容器並聯連接;以及二極體,與上述電阻串聯連接;上述二極體的起始電壓比上述放大器的導通電壓低。
根據本發明,降低消耗電力,並可以加速開關速度。
1‧‧‧脈衝產生電路(控制電路)
2‧‧‧延遲電路(控制電路)
3‧‧‧反相器(控制電路)
Cb1‧‧‧電容器
Db1‧‧‧二極體
FETb1‧‧‧場效電晶體
FETb2‧‧‧開關(場效電晶體)
Lb1‧‧‧電感器
Rb1、Rb2‧‧‧電阻
IN‧‧‧輸入端子
OUT‧‧‧輸出端子
Tr1‧‧‧初段電晶體(放大器)
Tr2‧‧‧後段電晶體
Trb4‧‧‧開關(第1開關)
Trb5‧‧‧第2開關
Trb1、Trb2、Trb3‧‧‧電晶體
VCB‧‧‧電源端子
VRef‧‧‧參考電壓端子
[第1圖]係顯示根據本發明第一實施例的電力放大器圖;[第2圖]係顯示根據本發明第一實施例的偏壓電路圖;[第3圖]係顯示根據比較例的偏壓電路圖;[第4圖]係顯示根據本發明第二實施例的偏壓電路圖;[第5圖]係顯示本發明第二實施例中控制信號之時序圖;[第6圖]係顯示根據本發明第三實施例的偏壓電路圖;[第7圖]係顯示本發明第三實施例中控制信號之時序圖;
以及[第8圖]係顯示根據本發明第四實施例的偏壓電路圖。
參照圖面,說明根據本發明實施例的電力放大器。相同或對應的構成要素係附與相同的符號,會省略重複的說明。
第1圖係顯示根據本發明第一實施例的電力放大器圖。此電力放大器實際組裝在行動電話終端等。輸入至輸入端子IN的RF信號,由初段電晶體Tr1以及後段電晶體Tr2放大,從輸出端子OUT輸出。在此為2段放大器,但不限於此只要是2段以上的多段放大器即可。Tr1及Tr2係由GaAs-HBT所構成。
由偏壓電路供給Tr1及Tr2的基極基極電流。Tr1的輸入側設置輸入整合電路,Tr1及Tr2之間設置段間整合電路,Tr2的輸出側設置輸出整合電路。對Tr1及Tr2的集極施加3、4V左右的集極電壓,射極接地。
第2圖係顯示根據本發明第一實施例的偏壓電路圖。在此,雖然說明關於初段電晶體Tr1用的偏壓電路的構成,但後段電晶體Tr2的偏壓電路的構成也相同。
偏壓電路具有GaAs-HBT(砷化鎵-異質接面雙極電晶體)的電晶體Trb1、Trb2、Trb3,場效電晶體FETb1、電感器Lb1、電容器Cb1、電阻Rb1、Rb2、GaAs蕭特基二極體(Schottky Diode)Db1。
Trb1的基極與參考電壓端子VRef之間,FETb1與Rb1串聯連接。Trb1的基極與接地點之間,二極體連接的Trb2、Trb3串聯連接。Trb1的集極連接至電源端子VCB,Trb1的射極連接至Tr1的基極。
Tr1的基極與接地點之間,Lb1與Cb1串聯連接。Cb1係用以降低低頻雜訊的電容器,其電容值通常在100pF(皮法拉)以上(例如1000pF)。Rb2在Tr1的基極與接地點之間與Cb1並聯連接。此Rb2係在Tr1切斷時用以放電Cb1的電荷之電阻。
Db1與Rb2串聯連接。設定Db1的起始電壓(臨界電壓)比Tr1的導通電壓(臨界電壓)低。例如,對於HBT的Tr1的導通電壓約1.2V,Db1的臨界電壓為0.6V。
其次說明關於動作。通.斷信號為導通訊號(High(高))時,FETb1與Trb1為導通,給予Tr1所希望的基極電壓,Tr1成為導通。另一方面,通.斷信號為切斷(Low(低))時,FETb1與Trb1變成切斷,Tr1的基極電壓下降,Tr1變成切斷。如此,FETb1與Trb1根據通.斷信號,供給Tr1的基極偏壓。
通.斷信號從導通訊號轉換為切斷信號的瞬間(High→Low),由於Cb1中儲存的電荷,Tr1維持導通。之後,經由Rb2及Db1放電Cb1的電荷時,Tr1變成切斷。
由於Db1的起始電壓比Tr1的導通電壓低,Tr1變成切斷後,電流也流至Db1。於是,經過一定的時間,Db1的放電進行時,電流變得不流入Db1。Tr1切斷時,由於Db1變
成切斷,Rb1內幾乎不流入電流。
接著,比較比較例說明本實施例的效果。第3圖係顯示根據比較例的偏壓電路圖。比較例中,不設置Db1。因此,由於Trb1切斷時的漏電流,Tr1切斷時,Rb2內也流入一定的電流,消耗電力增加。為了降低消耗電力增加Rb2的電阻值時,放電需要的時間變長,開關速度變慢。
另一方面,本實施例中,藉由設置Db1,由於Tr1切斷時電流不流入Rb2,可以降低消耗電力。又,由於不必為了降低消耗電力增加Rb2的電阻值,可以迅速放電Cb1的電荷,可以加速開關速度。
又,Db1不限於GaAs蕭特基二極體,只要臨界電壓比Tr1的導通電壓低的二極體都可以。例如,HBT的基極與射極層構成的二極體也可以。
第4圖係顯示根據本發明第二實施例的偏壓電路圖。取代第一實施例的Db1,GaAs-HBT的開關Trb4與Rb2串聯連接。偏壓電路的外側設置脈衝產生電路1。
第5圖係顯示本發明第二實施例中控制信號之時序圖。此脈衝產生電路1,在通.斷信號從導通訊號轉變為切斷信號之際(High→Low),輸出脈衝信號(High)。根據此脈衝信號,開關Trb4在一定時間導通。在此期間,Cb1內儲存的電荷放電。電荷放電後,Trb4再次成為切斷,由於變成不流過電流,可以降低消耗電力。又,由於不必為了降低消耗電力增加Rb2的電阻值,可以迅速放電Cb1的電荷,可以加速開關速度。
第6圖係顯示根據本發明第三實施例的偏壓電路圖。取代第一實施例的Db1,GaAs-HBT的開關Trb4、Trb5與Rb2串聯連接。偏壓電路的外側設置延遲電路2與反相器3。
第7圖係顯示根據本發明第三實施例的控制信號之時序圖。延遲電路2,根據在一定時間延遲通.斷信號的信號,控制Trb4的通.斷。反相器3,根據反轉通.斷信號的信號,控制Trb5的通.斷。因此,在通.斷信號從導通訊號轉變為切斷信號之際,開關Trb4、Trb5兩方在一定時間導通。在此期間,Cb1內儲存的電荷放電。電荷放電後,Trb4再次成為切斷,由於變成不流過電流,可以降低消耗電力。又,由於不必為了降低消耗電力增加Rb2的電阻值,可以迅速放電Cb1的電荷,可以加速開關速度。
第8圖係顯示根據本發明第四實施例的偏壓電路圖。取代第一實施例的Rb2及Db1,場效電晶體FETb2在Tr1的基極與電容器Cb1之間連接。
此場效電晶體FETb2,根據通.斷信號通.斷。於是,通.斷信號成為切斷信號時,FETb2切斷,切斷Tr1與偏壓電路。因此,雖然沒有放電Cb1的電荷,但由於偏壓電路與Tr1被切斷,Tr1瞬時成為切斷狀態。因此,可以加速開關速度。又,由於可以省略如第一實施例的電阻Rb2,放大器Tr1切斷時,變得不流過電流,可以降低消耗電力。
Cb1‧‧‧電容器
Db1‧‧‧二極體
FETb1‧‧‧場效電晶體
Lb1‧‧‧電感器
Rb1、Rb2‧‧‧電阻
Tr1‧‧‧初段電晶體(放大器)
Trb1、Trb2、Trb3‧‧‧電晶體
VCB‧‧‧電源端子
VRef‧‧‧參考電壓端子
Claims (5)
- 一種電力放大器,包括:放大器,具有輸入端子;電晶體,根據通.斷信號,供給上述放大器的上述輸入端子偏壓;電容器,在上述放大器的上述輸入端子與接地點之間連接;電阻,在上述放大器的上述輸入端子與接地點之間與上述電容器並聯連接;以及二極體,與上述電阻串聯連接;其中,上述二極體的起始電壓比上述放大器的導通電壓低。
- 一種電力放大器,包括:放大器,具有輸入端子;電晶體,根據通.斷信號,供給上述放大器的上述輸入端子偏壓;電容器,在上述放大器的上述輸入端子與接地點之間連接;電阻,在上述放大器的上述輸入端子與接地點之間與上述電容器並聯連接;開關,與上述電阻串聯連接;以及控制電路,在上述通.斷信號從導通訊號轉變為切斷信號之際,在一定時間導通上述開關。
- 如申請專利範圍第2項所述的電力放大器,其中,上述控制電路具有:脈衝產生電路,在上述通.斷信號從導通訊號轉變為切斷信號之際,輸出脈衝信號。
- 如申請專利範圍第2項所述的電力放大器,其中,上述開關具有串聯連接的第1及第2開關;以及上述控制電路具有:延遲電路,根據在一定時間延遲上述通.斷信號的信號,控制上述第1開關的通,斷;以及反相器,根據反轉上述通.斷信號的信號,控制上述第2開關的通.斷。
- 一種電力放大器,包括:放大器,具有輸入端子;電晶體,根據通.斷信號,供給上述放大器的上述輸入端子偏壓;電容器,在上述放大器的上述輸入端子與接地點之間連接;以及開關,在上述放大器的上述輸入端子與上述電容器之間連接,根據上述通.斷信號通.斷。
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