[发明专利]高频放大器、以及收发系统

说明书

技术领域

本发明涉及用于放大接收信号与发送信号的高频放大器，还涉及低面积且低成本的高频放大器、以及将其装入的便携式电话机等收发系统。

背景技术

在移动体通信系统中，诸如无线LAN、Bluetooth(注册商标)、PHS(Personal Handyphone System)等那样的、区分无线信号的接收与发送的时间来进行的适用时分双工(Time Division Duplex；TDD)方式的、高频信号处理集成电路的需要不断增高。

上述移动体通信系统为了使通信系统的普及与便利性提高，移动体通信装置的小型化与低成本化要求集成电路的低面积化与低成本化。

现在，已经实现了对从RF频率到基带频率的通信信号进行处理的前端(front end)用单片集成电路。图11中表示以往的集成电路中的、用于放大收发信号的高频放大器之构成。

在图11中，高频放大器1101具有低噪声放大器1102以及功率放大器1103。低噪声放大器1102放大接收信号。功率放大器1103放大发送信号。晶体管1104、1105设置在低噪声放大器1102、功率放大器1103内。螺旋电感器1106、1107设置在低噪声放大器1102、功率放大器1103内。

在晶体管1104、1105上经由螺旋电感器1106、1107被供给直流电源VDD。

晶体管1104的栅极被连接到接收信号输入端子IN_RX和电阻R1的一端。电阻R1的另一端被连接到收发转换开关SW1的共用端子。开关SW1的2个端子中的一方被连接到图中的″″表示的地，另一方被连接到直流电源Vs1的正侧电源端子。

晶体管1105的栅极被连接到发送信号输入端子IN_TX和电阻R2的一端。电阻R2的另一端被连接到收发转换开关SW2的共用端子。开关SW2的2个端子中的一方被连接到图中的″″表示的地，另一方被连接到直流电源Vbias2的正侧电源端子。

此外，直流电源Vbias1，Vbias2的负侧电源端子被接地。另外，晶体管1104、1105的源极也被接地。

其次，就接收模式与发送模式下的高频放大器1101的基本动作进行说明。

在接收模式时，收发转换信号被输入到收发转换控制端子S1与收发转换控制端子S2。此时，收发转换开关SW1被连接到直流电源Vbias1侧的端子，低噪声放大器1102接通。另一方面，收发转换开关SW2被连接到接地侧的端子，功率放大器1103断开。成为接通的低噪声放大器1102放大在接收信号输入端子IN_RX上所输入的接收信号，并输出到输出端子OUT_RX。

另外，在发送模式时，收发转换信号被输入到收发转换控制端子S1与收发转换控制端子S2。此时，收发转换开关SW1被连接到接地端子，低噪声放大器1102断开。另一方面，收发转换开关SW2被连接到直流电源Vbias2，功率放大器1103接通。

成为接通的功率放大器1103放大在发送信号输入端子IN_TX上所输入的发送信号，并输出到输出端子OUT_TX。

这样，在以往例子的高频放大器中，作为低噪声放大器与功率放大器的负荷，分别使用在集成电路中所制作的螺旋电感器(例如、参照专利文献1(特开平10-126174号公报(第20页、第14图))、2(特表2004-516737号公报(第10页、第1图)))。

其理由是因为在将电感器设置在集成电路外部的情况下，键合线或板配线的电感就会寄生，由于ESD(electro-static discharge；静电放电)保护元件和焊盘的电容寄生，所以很难使放大器的负荷以所希望的频率进行共振的缘故。

于是，集成电路中的螺旋电感器为了获得所希望的电感和尽可能大的Q值，与其它元件相比较占有较大的面积。在图11所示的现有高频放大器中，2个放大器利用至少2个螺旋电感器1106以及1107作为负荷。

在图12(a)中表示用通常的CMOS工艺制作图11的高频放大器时的概略配置。在图12(a)中，与图11相同的附图标记表示同一部分。该螺旋电感器用3层配线工艺而构成。