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公開番号2025049779
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-04
出願番号2023158175
出願日2023-09-22
発明の名称ドハティ増幅回路
出願人株式会社村田製作所
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H03F 1/02 20060101AFI20250327BHJP(基本電子回路)
要約【課題】高周波出力信号の品質の低下を抑制する。
【解決手段】第1バイアス制御信号に基づく第1バイアス電流又は電圧をキャリアアンプに出力する第1バイアス出力端子と、第1バイアス電流又は電圧の状態を表す第1モニタ信号を出力する第1モニタ端子と、を有する第1バイアス回路と、第2バイアス制御信号に基づく第2バイアス電流又は電圧をピークアンプに出力する第2バイアス出力端子と、第2バイアス電流又は電圧の状態を表す第2モニタ信号を出力する第2モニタ端子と、を有する第2バイアス回路と、第1モニタ信号と定電圧との差に基づいて第1バイアス制御信号を出力する第1差動増幅器と、第2モニタ信号と第1モニタ信号との差に基づいて増幅信号を出力する第2差動増幅器と、増幅信号を反転増幅した第2バイアス制御信号を出力する反転増幅器と、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１高周波信号を増幅するキャリアアンプと、
第２高周波信号を増幅するピークアンプと、
第１バイアス制御信号が入力される第１バイアス制御端子と、前記第１バイアス制御信号に基づく第１バイアス電流又は第１バイアス電圧を前記キャリアアンプに出力する第１バイアス出力端子と、前記第１バイアス電流又は前記第１バイアス電圧の状態を表す第１モニタ信号を出力する第１モニタ端子と、を有する第１バイアス回路と、
第２バイアス制御信号が入力される第２バイアス制御端子と、前記第２バイアス制御信号に基づく第２バイアス電流又は第２バイアス電圧を前記ピークアンプに出力する第２バイアス出力端子と、前記第２バイアス電流又は前記第２バイアス電圧の状態を表す第２モニタ信号を出力する第２モニタ端子と、を有する第２バイアス回路と、
第１入力端子に定電圧が入力され、第２入力端子が前記第１モニタ端子に電気的に接続され、出力端子が前記第１バイアス制御端子に電気的に接続され、前記第１モニタ信号と前記定電圧との差に基づいて前記第１バイアス制御信号を前記第１バイアス制御端子に出力する第１差動増幅器と、
第１入力端子が前記第１モニタ端子に電気的に接続され、第２入力端子が前記第２モニタ端子に電気的に接続され、前記第２モニタ信号と前記第１モニタ信号との差に基づいて増幅信号を出力端子から出力する第２差動増幅器と、
前記増幅信号を反転増幅した前記第２バイアス制御信号を前記第２バイアス制御端子に出力する反転増幅器と、
を含む、
ドハティ増幅回路。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
請求項１に記載のドハティ増幅回路であって、
前記反転増幅器は、
第１入力端子が前記第２差動増幅器の出力端子に電気的に接続され、第２入力端子が基準電位に電気的に接続され、出力端子が前記第２バイアス制御端子に電気的に接続された第３差動増幅器である、
ドハティ増幅回路。
【請求項３】
請求項１に記載のドハティ増幅回路であって、
前記反転増幅器は、
第１入力端子が前記第２差動増幅器の出力端子に電気的に接続され、第２入力端子が前記第２モニタ端子に電気的に接続され、出力端子が前記第２バイアス制御端子に電気的に接続された第３差動増幅器である、
ドハティ増幅回路。
【請求項４】
請求項３に記載のドハティ増幅回路であって、
前記第２差動増幅器の出力端子と前記第３差動増幅器の第１入力端子との間に電気的に接続され、前記増幅信号の電位レベルを前記第２モニタ信号の電位レベルに調整する電位レベル調整回路を更に含む、
ドハティ増幅回路。
【請求項５】
請求項１に記載のドハティ増幅回路であって、
前記反転増幅器は、
ベース又はゲートに前記増幅信号が入力され、コレクタ又はドレインが前記第２バイアス制御端子に電気的に接続され、エミッタ又はソースが基準電位に電気的に接続されたトランジスタを含む、
ドハティ増幅回路。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のドハティ増幅回路であって、
前記第１バイアス回路は、
前記第１バイアス電流又は前記第１バイアス電圧を出力する第１出力トランジスタを含み、前記第１出力トランジスタのエミッタ又はソースからベース又はゲートに至る第１負帰還経路を有する、
ドハティ増幅回路。
【請求項７】
請求項６に記載のドハティ増幅回路であって、
前記第２バイアス回路は、
前記第２バイアス電流又は前記第２バイアス電圧を出力する第２出力トランジスタを含み、前記第２出力トランジスタのエミッタ又はソースからベース又はゲートに至る第２負帰還経路を有する、
ドハティ増幅回路。
【請求項８】
請求項６に記載のドハティ増幅回路であって、
前記第２バイアス回路は、
前記第２バイアス電流又は前記第２バイアス電圧を出力する第２出力トランジスタを含み、前記第２出力トランジスタのベース又はゲートが、前記第１出力トランジスタのベース又はゲートに電気的に接続されている、
ドハティ増幅回路。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、ドハティ増幅回路に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
高効率な電力増幅回路として、ドハティ（Doherty）増幅回路が知られている。ドハティ増幅回路は、一般的に、入力信号の電力レベルにかかわらず動作するキャリアアンプと、入力信号の電力レベルが小さい場合はオフとなり、大きい場合にオンとなるピークアンプとが並列に接続された構成である。当該構成では、高周波入力信号の電力レベルが大きい場合、キャリアアンプが飽和出力電力レベルで飽和を維持しながら動作する。これにより、ドハティ増幅回路は、通常の電力増幅回路に比べて効率を向上させることができる。
【０００３】
下記の特許文献１には、ピークアンプのバイアスを制御する技術が記載されている。特許文献１記載の技術は、キャリアアンプの飽和をキャリアアンプのバイアス回路で検出し、検出信号に応じてピークアンプのバイアス回路を制御するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
米国特許出願公開第２０１６／０２４１２０９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１記載の技術では、キャリアアンプのドライブレベルのわずかな増加によってピークアンプを十分に起動することが難しい。つまり、特許文献１記載の技術では、ピークアンプを高感度に動作させることが難しい。従って、特許文献１記載の技術では、高周波出力信号の品質を高く保つことが難しい。
【０００６】
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、高周波出力信号の品質の低下を抑制することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一側面のドハティ増幅回路は、第１高周波信号を増幅するキャリアアンプと、第２高周波信号を増幅するピークアンプと、第１バイアス制御信号が入力される第１バイアス制御端子と、第１バイアス制御信号に基づく第１バイアス電流又は第１バイアス電圧をキャリアアンプに出力する第１バイアス出力端子と、第１バイアス電流又は第１バイアス電圧の状態を表す第１モニタ信号を出力する第１モニタ端子と、を有する第１バイアス回路と、第２バイアス制御信号が入力される第２バイアス制御端子と、第２バイアス制御信号に基づく第２バイアス電流又は第２バイアス電圧をピークアンプに出力する第２バイアス出力端子と、第２バイアス電流又は第２バイアス電圧の状態を表す第２モニタ信号を出力する第２モニタ端子と、を有する第２バイアス回路と、第１入力端子に定電圧が入力され、第２入力端子が第１モニタ端子に電気的に接続され、出力端子が第１バイアス制御端子に電気的に接続され、第１モニタ信号と定電圧との差に基づいて第１バイアス制御信号を第１バイアス制御端子に出力する第１差動増幅器と、第１入力端子が第１モニタ端子に電気的に接続され、第２入力端子が第２モニタ端子に電気的に接続され、第２モニタ信号と第１モニタ信号との差に基づいて増幅信号を出力端子から出力する第２差動増幅器と、増幅信号を反転増幅した第２バイアス制御信号を第２バイアス制御端子に出力する反転増幅器と、を含む。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、高周波出力信号の品質の低下を抑制することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１の実施の形態のドハティ増幅回路の構成を示す図である。
図２は、第２の実施の形態のドハティ増幅回路の構成を示す図である。
図３は、第３の実施の形態のドハティ増幅回路の構成を示す図である。
図４は、第４の実施の形態のドハティ増幅回路の構成を示す図である。
図５は、第５の実施の形態のドハティ増幅回路の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本開示の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。第２の実施の形態以降では第１の実施の形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
（【００１１】以降は省略されています）

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