制電壓Vctrl為低電平時(shí)，衰減功能開啟。
[0030]若在低功率模式時(shí)控制電壓Vctrl變成低電平，則晶體管400截止，電池電壓Vbat提供給晶體管230的基極，晶體管230導(dǎo)通。由此，RF信號(hào)(RFin)的一部分經(jīng)由電阻233流向晶體管230，RF信號(hào)(RFin)衰減。
[0031]另一方面，若在高功率模式時(shí)控制電壓Vctrl變成高電平，則晶體管400導(dǎo)通。此時(shí)，經(jīng)由電阻231向晶體管230的基極提供由電阻402、403對(duì)電池電壓Vbat進(jìn)行分壓后得到的電壓。即，提供給晶體管230的基極的電壓下降，晶體管230截止。由此，RF信號(hào)(RFin)不流向電阻233，RF信號(hào)(RFin)不衰減地提供給晶體管220。
[0032]這樣，在功率放大模塊103C中，在控制電壓Vctrl為低電平時(shí)可成為低功率模式。即，功率放大模塊103C適于應(yīng)用到設(shè)計(jì)成使低功率模式時(shí)的控制電壓Vctrl為低電平的發(fā)送模塊。
[0033]圖5是表示功率放大模塊的結(jié)構(gòu)的其他的一個(gè)示例的圖。此外，對(duì)于和圖4所示的要素相同的要素，標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，并省略說明。如圖5所示，功率放大模塊103D包括衰減器210D，來代替圖4所示的功率放大模塊103C中的衰減器210C。衰減器210D在衰減器21C所具有的要素的基礎(chǔ)上，還包含晶體管500、501。
[0034]晶體管500(第5雙極型晶體管)的基級(jí)經(jīng)由電阻231與電阻402、403的連接點(diǎn)相連接。另外，經(jīng)由電阻232向晶體管500的集電極提供電源電壓(例如電池電壓Vbat)。晶體管500的發(fā)射極與晶體管230的基極相連接。即，晶體管230、500以達(dá)林頓連接法相連接。
[0035]經(jīng)由電阻401向晶體管501 (第6雙極型晶體管)的基極提供控制電壓Vctrl。另夕卜，經(jīng)由電阻402、403向晶體管501的集電極提供電源電壓(例如電池電壓Vbat)。晶體管501的發(fā)射極與晶體管400的基極相連接。即，晶體管400、501以達(dá)林頓連接法相連接。
[0036]衰減器210D的動(dòng)作與圖4所示的衰減器210C相同。S卩，若在低功率模式時(shí)控制電壓Vctrl變成低電平，則晶體管400、501截止，晶體管230、500導(dǎo)通，進(jìn)行RF信號(hào)(RFin)的衰減。另一方面，若在高功率模式時(shí)控制電壓Vctrl變成高電平，則晶體管400、501導(dǎo)通，晶體管230、500截止，不進(jìn)行RF信號(hào)(RFin)的衰減。
[0037]在這種衰減器210D中，晶體管400、501以達(dá)林頓連接法相連接，從而與衰減器210C相比，能降低流過電阻401的基極電流13。
[0038]此外，衰減器210D中，晶體管400、501以達(dá)林頓連接法相連接，從而與衰減器210C中晶體管230變?yōu)閷?dǎo)通的閾值電壓相比，晶體管230、500變導(dǎo)通的閾值電壓較高。由此，與衰減器21C相比，特別是在RF信號(hào)(RFin)的信號(hào)電平較高的情況下，可抑制在高功率模式時(shí)漏電流流過晶體管230。
[0039]圖6是表示功率放大模塊的結(jié)構(gòu)的其他的一個(gè)示例的圖。另外，對(duì)與圖3或圖5所示的要素相同的要素標(biāo)注相同標(biāo)號(hào)，并省略其說明。如圖6所示，功率放大模塊103E包括衰減器210E，來代替圖5所示的功率放大模塊103D中的衰減器210D。衰減器210E沒有衰減器210D中的晶體管500，取而代之，具有圖3所示的晶體管300。與圖3所示的衰減器210B的情況相同，晶體管300以二極管方式進(jìn)行連接，設(shè)置在晶體管230的接地側(cè)。
[0040]圖7是表示進(jìn)行了消耗電流的仿真的功率放大模塊的結(jié)構(gòu)的圖。如圖7所示，功率放大模塊103F包含二級(jí)的放大器200A、200B及衰減器210。放大器200A、200B分別具有與圖2?圖6所示的放大器200相同的結(jié)構(gòu)。在分別采用圖2?圖6所示的衰減器21A?210E作為衰減器210的結(jié)構(gòu)中進(jìn)行了仿真。另外，在仿真中，設(shè)構(gòu)成放大器200B的晶體管220的指叉數(shù)為16，低功率模式時(shí)，動(dòng)作的指叉數(shù)減少為12。
[0041]圖8是表示消耗電流的仿真結(jié)果的圖。電流Il?14依次為圖2?圖6所示的衰減器210A?210E中流過電阻231、232、電阻401、403的電流。另外，圖8所示的表中，作為衰減器的項(xiàng)目的值而示出的A?E分別對(duì)應(yīng)于衰減器210A?210E。如圖8所示，在任一結(jié)構(gòu)中，低功率模式時(shí)的增益約為20dB，高功率模式時(shí)的增益約為25dB。
[0042]將衰減器210A的情況與衰減器210B的情況相比可知，衰減器210B的情況下，消耗電流降低。這是由于，如前所述，衰減器210B中，在晶體管230的接地側(cè)設(shè)置有以二極管方式進(jìn)行連接的晶體管300，從而電流12降低。
[0043]此外，將衰減器210C的情況與衰減器210D的情況相比可知，在衰減器210D的情況下，低功率模式時(shí)的消耗電流降低。這是由于，如前所述，衰減器210D中，晶體管400、501以達(dá)林頓連接法相連接。
[0044]以上，對(duì)本實(shí)施方式進(jìn)行了說明。根據(jù)本實(shí)施方式，可使放大器200及衰減器210雙方均利用雙極型晶體管來構(gòu)成。因而，與對(duì)放大器利用雙極型晶體管、對(duì)衰減器利用FET的情況相比，可抑制功率放大模塊的制造成本。
[0045]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖3所示，在晶體管230的接地側(cè)設(shè)置以二極管方式進(jìn)行連接的晶體管300，從而可降低消耗電流。
[0046]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖4所示，設(shè)置晶體管400及電阻401?403，從而可控制成在控制電壓Vctrl為低電平時(shí)衰減功能開啟。
[0047]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖5所示，將晶體管400、501以達(dá)林頓連接法相連接，從而可降低消耗電流。此外，將晶體管230、500以達(dá)林頓連接法相連接，從而可抑制在RF信號(hào)(RFin)的信號(hào)電平較高時(shí)漏電流流過晶體管230。
[0048]此外，根據(jù)本實(shí)施方式，如圖6所示，在晶體管230的接地側(cè)設(shè)置以二極管方式進(jìn)行連接的晶體管300，從而可降低消耗電流。
[0049]此外，本實(shí)施方式用于方便理解本發(fā)明，而并不用于限定并解釋本發(fā)明。在不脫離本發(fā)明的發(fā)明思想的前提下，可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行變更/改良，并且本發(fā)明的同等發(fā)明也包含在本發(fā)明內(nèi)。
標(biāo)號(hào)說明
[0050]100發(fā)送單元 101基帶處理部 102調(diào)制部
103功率放大模塊 104前端部 105天線 200放大器 210衰減器
220，221，230，300，400，401，500，501 晶體管222，223，231 ?233，401 ?403 電阻224，234電容器225電感器226匹配電路
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種功率放大模塊，其特征在于，包括: 第I雙極型晶體管，其對(duì)射頻信號(hào)進(jìn)行放大并輸出； 第2雙極型晶體管，向其基極提供用于控制所述射頻信號(hào)的衰減的控制電壓，向其集電極提供電源電壓； 第I電阻，其一端連接到所述射頻信號(hào)向所述第I雙極型晶體管的提供路徑；及電容器，其一端連接到所述第I電阻的另一端，另一端連接到所述第2雙極型晶體管的集電極。
2.如權(quán)利要求1所述的功率放大模塊，其特征在于， 還包括第3雙極型晶體管，其基極與集電極連接，集電極連接到所述第2雙極型晶體管的發(fā)射極。
3.如權(quán)利要求1所述的功率放大模塊，其特征在于，還包括: 第2電阻； 第3電阻，其與所述第2電阻串聯(lián)連接；及 第4雙極型晶體管，向其基極提供所述控制電壓，經(jīng)由所述第2電阻及第3電阻向其集電極提供所述電源電壓， 所述第2雙極型晶體管的基極連接到所述第2電阻及所述第3電阻的連接點(diǎn)。
4.如權(quán)利要求3所述的功率放大模塊，其特征在于，還包括: 第5雙極型晶體管，其基極連接至所述第2電阻及所述第3電阻的連接點(diǎn)，其集電極連接到所述第2雙極型晶體管的集電極，其發(fā)射極連接到所述第2雙極型晶體管的基極；及第6雙極型晶體管，向其基極提供所述控制電壓，其集電極連接到所述第4雙極型晶體管的集電極，其發(fā)射極連接到所述第4雙極型晶體管的基極。
5.如權(quán)利要求2所述的功率放大模塊，其特征在于，還包括: 第2電阻； 第3電阻，其與所述第2電阻串聯(lián)連接； 第4雙極型晶體管，經(jīng)由所述第2電阻及所述第3電阻向其集電極提供所述電源電壓；及 第6雙極型晶體管，向其基極提供所述控制電壓，其集電極連接到所述第4雙極型晶體管的集電極，發(fā)射極連接到所述第4雙極型晶體管的基極， 所述第2雙極型晶體管的基極連接到所述第2電阻及所述第3電阻的連接點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的功率放大模塊，其特征在于， 各雙極型晶體管為化合物半導(dǎo)體的晶體管。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種包括由雙極型晶體管形成的衰減器的功率放大模塊。功率放大模塊包括：第1雙極型晶體管，其對(duì)無線頻率信號(hào)進(jìn)行放大并輸出；第2雙極型晶體管，向其基極提供用于控制射頻信號(hào)的衰減的控制電壓，向其集電極提供電源電壓；第1電阻，其一端連接到射頻信號(hào)向第1雙極型晶體管的提供路徑；及電容器，其一端連接到第1電阻的另一端，另一端連接到第2雙極型晶體管的集電極。
【IPC分類】H03F3-20
【公開號(hào)】CN104753478
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410850362
【發(fā)明人】齋藤賢志
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社村田制作所
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2014年12月26日
【公告號(hào)】US20150188505