[发明专利]功率放大器、集成电路及通信装置

说明书

技术领域

本发明涉及要求实现低失真、高输出、高效率的功率放大器以及装载了该功率放大器的通信装置。

背景技术

在便携式电话或无线通信中，一般使用QPSK(Quadrature Phase Shift Keying：四相相移键控调制)或QAM(Quadrature Amplitude Modulation：正交振幅调制)等数字调制方式。在此类数字调制系统中，由于对信号的振幅以及相位这两者均进行信息附载，所以，需要如实地放大信号的波形，从而要求功率放大器进行低失真动作。

另外，作为能够进行远距离传送、高速传送的宽频带通信系统，例如有WiMAX，LTE等。由于在此类系统中，使用功率放大器的目的在于实现远距离传送、高速传送，所以比起目前为止的WLAN，要求所使用的功率放大器能够实现高输出。另外，将此类系统用于便携式电话等移动终端时，也要求所使用的功率放大器能够进行高效率动作。

图14表示了通常使用了单级双极晶体管的功率放大器1000。功率放大器1000具备输入端子1001、双极晶体管1002、输出端子1003、电压提供端子1004、匹配电路1005以及匹配电路1006。高频信号从输入端子1001经由匹配电路1005，被输入至双极晶体管1002的基极端子，进而被双极晶体管1002放大。双极晶体管1002的发射极接地。被放大后的高频信号经由匹配电路1006从输出端子1003输出。电压提供端子1004向双极晶体管1002提供基极偏置电压。

匹配电路1005对输入端子1001与双极晶体管1002的基极之间的阻抗进行匹配。另外，匹配电路1006对双极晶体管1002的集电极的输出负载进行匹配，使得双极晶体管1002的集电极的输出负载与双极晶体管1002所需要的增益以及输出相对应。

在图14所示的功率放大器1000中，能够通过改变双极晶体管1002的发射极大小(emitter size)以及改变匹配电路1006的负载阻抗来调整功率放大器1000的输出。例如，当要增大功率放大器1000的输出时，可以通过增大双极晶体管1002的发射极大小，减小匹配电路1006的负载阻抗来增大电流。

在把功率放大器安装于半导体基板时，在接地电极上将会产生寄生电感。该寄生电感会使功率放大器的增益下降，所以需要尽可能地减小。对此，在专利文献1(日本国专利申请公开特开2007-228094号公报；2007年9月6日公开)中揭示了一种功率放大器，其通过在晶体管的发射极与接地之间设置电容器来抑制由寄生电感所导致的增益下降。

然而，专利文献1中所记载的技术的目的在于实现抑制寄生电感的作用，却不能增大功率放大器的输出。另外，在图14所示的现有功率放大器1000中，为了增大输出，使用的是以下方法，即增大双极晶体管1002的发射极大小，减小负载阻抗。然而通过该方法，越增大输出，功率消耗就越大。因此，不能在增大输出的同时又实现高效率的功率放大器。

发明内容

本发明是为解决上述问题而进行开发的，其目的在于提供能够增大输出并具有高效率的功率放大器。

为解决上述问题，本发明的功率放大器具备第1双极晶体管，该第1双极晶体管对从基极输入的信号进行放大并将放大后的信号从集电极输出，该功率放大器的特征在于：上述第1双极晶体管的发射极与接地之间具有附加电感元件；上述发射极与接地之间的电感大于在未设置上述附加电感元件时的、上述发射极与接地之间的寄生电感。

根据上述结构，功率放大器是发射极被接地的发射极接地放大器，通过在发射极与接地之间设置附加电感元件，使发射极与接地之间的电感大于在未设置附加电感元件时的、发射极与接地之间的寄生电感。在发射极接地放大器中，当发射极与接地之间的电感增大时，输出便增大。因此，在本发明的功率放大器中，为增大输出，无需通过增大发射极的面积，所以能够抑制消耗功率的增大。因此，能够提供大输出、高效率的功率放大器。

本发明的其他目的、特征和优点在以下的记述中会变得十分明了。此外，以下参照附图来明确本发明的优点。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的功率放大器的电路图。

图2是表示本发明的第1实施方式的功率放大器以及现有功率放大器的、输出功率与增益之间的关系的图。

图3是表示本发明的第1实施方式的功率放大器以及现有功率放大器的、输出功率与增益偏差之间的关系的图。

图4是表示本发明的第1实施方式的功率放大器以及现有功率放大器的、输出功率与效率之间的关系的图。