JPH07112134B2 - High frequency amplifier - Google Patents
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- JPH07112134B2 JPH07112134B2 JP22971482A JP22971482A JPH07112134B2 JP H07112134 B2 JPH07112134 B2 JP H07112134B2 JP 22971482 A JP22971482 A JP 22971482A JP 22971482 A JP22971482 A JP 22971482A JP H07112134 B2 JPH07112134 B2 JP H07112134B2
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、電界効果トランジスタを多段にカスケード接
続した高周波増幅器の改良に関する。TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to an improvement of a high-frequency amplifier in which field-effect transistors are cascade-connected in multiple stages.
従来技術と問題点 従来、高周波を増幅するには入力インピーダンスが高い
ところから電界効果トランジスタが多用されているが、
取り扱う周波数が高くなるにつれて利得が低下してく
る。例えば、12〜18〔GHz〕程度の周波数になると3〜
4〔dB〕の利得しか得られない。Conventional technology and problems Conventionally, field effect transistors are often used because of their high input impedance for amplifying high frequencies.
The gain decreases as the handled frequency increases. For example, at frequencies of 12 to 18 [GHz], 3 to
Only gain of 4 [dB] can be obtained.
そこで、近年、1チップ内に複数の電界効果トランジス
タを形成し、これをカスケード接続することに依り利得
を上昇させた高周波増幅器が開発された。尚、従来に於
ける高周波増幅器は1チップに1個の電界効果トランジ
スタが形成されているものが普通である。Therefore, in recent years, a high-frequency amplifier has been developed in which a plurality of field-effect transistors are formed in one chip and the gain is increased by cascade-connecting the field-effect transistors. In the conventional high frequency amplifier, one field effect transistor is usually formed on one chip.
第1図は前記カスケード接続した電界効果トランジスタ
を有する高周波増幅器の要部回路図である。FIG. 1 is a circuit diagram of a main part of a high frequency amplifier having the field effect transistors connected in cascade.
図に於いて、Q1及びQ2は電界効果トランジスタ、Sはソ
ース、Dはドレイン、Gはゲート、MNは整合回路、Cは
直流カット用コンデンサ、Lはインダクタンス、VDDは
ドレイン側供給電圧、VGGはゲート・バイアス電圧をそ
れぞれ示している。In the figure, Q1 and Q2 are field effect transistors, S is a source, D is a drain, G is a gate, MN is a matching circuit, C is a DC cut capacitor, L is an inductance, V DD is a drain side supply voltage, and V is a drain side supply voltage. GG indicates the gate bias voltage, respectively.
この従来例では、ゲート・バイアス電圧VGGを各トラン
ジスタQ1及びQ2毎に印加しなければならず、また、ゲー
ト・バイアス電圧VGGとドレイン側供給電圧VDDとは値が
著しく相違するものであるから、前段のドレイン、即ち
トランジスタQ1のドレインと後段のゲート、即ちトラン
ジスタQ2のゲートとの間には直流カット用コンデンサC
を介在させなければならない。In this conventional example, the gate bias voltage V GG must be applied to each transistor Q1 and Q2, and the values of the gate bias voltage V GG and the drain side supply voltage V DD are significantly different. Therefore, there is a DC cut capacitor C between the drain of the front stage, that is, the drain of the transistor Q1 and the gate of the rear stage, that is, the gate of the transistor Q2.
Must be intervened.
ところで、前記の如く、1チップに複数の電界効果トラ
ンジスタを形成し、それ等をカスケード接続し回路とし
て構成するとした場合、これは一種の集積回路となるの
で、その同じチップ内に大きな容量をもつコンデンサを
形成することは不可能ではないにしても困難であり、ま
た、占有面積も大きくなり、しかも、ゲート・バイアス
電圧供給回路に挿入されたインダクタンスLも小型化を
阻害する一因となる。By the way, as described above, when a plurality of field effect transistors are formed on one chip and they are cascade-connected to form a circuit, this is a kind of integrated circuit, and therefore a large capacity is provided in the same chip. It is difficult, if not impossible, to form a capacitor, the occupied area becomes large, and the inductance L inserted in the gate bias voltage supply circuit also contributes to miniaturization.
このような欠点を軽減しようとして第2図に見られる高
周波増幅器が提供された。尚、第2図では第1図に関し
て説明した部分と同部分は同記号で指示してある。The high frequency amplifier shown in FIG. 2 has been provided in an attempt to reduce such drawbacks. In FIG. 2, the same parts as those described with reference to FIG. 1 are designated by the same symbols.
第2図の従来例では、トランジスタQ1のゲートに抵抗R1
を接続するとともにソースに抵抗R2を接続し、また、ト
ランジスタQ2のゲートに抵抗R3を接続するとともにソー
スに抵抗R4を接続し、所謂、セルフ・バイアス方式とし
たものである。尚、CPは側路コンデンサである。In the conventional example of FIG. 2, the resistor R1 is connected to the gate of the transistor Q1.
And the resistor R2 is connected to the source, the resistor R3 is connected to the gate of the transistor Q2, and the resistor R4 is connected to the source, which is a so-called self-bias system. Note that CP is a bypass capacitor.
然し乍ら、この改良従来例に於いても、直流カット用コ
ンデンサCは使用しなければならず、ドレイン側供給電
圧VDDを印加する回路に挿入されたインダクタンスLの
数も変りないので、然程の効果はあげていない。However, even in this improved conventional example, the DC cutting capacitor C must be used, and the number of the inductances L inserted in the circuit for applying the drain side supply voltage V DD does not change. Not effective.
発明の目的 本発明は、複数の電界効果トランジスタをカスケード接
続して多段高周波増幅器を構成するに際し、段間に於け
る直流カット用コンデンサやインダクタンスの数を減少
させてバイアス回路を簡素化し、また、小型化し得るよ
うにする。An object of the present invention is to simplify the bias circuit by reducing the number of DC cutting capacitors and inductances between stages when a plurality of field effect transistors are cascade-connected to form a multi-stage high frequency amplifier. Allows for miniaturization.
発明の実施例 第3図は本発明一実施例の要部回路図であり、第1図及
び第2図に関して説明した部分と同部分は同記号で指示
してある。Embodiment of the Invention FIG. 3 is a circuit diagram of an essential part of an embodiment of the present invention, and the same parts as those described with reference to FIGS. 1 and 2 are designated by the same symbols.
本実施例が第1図及び第2図に示された従来例と相違す
る点は、電界効果トランジスタQ1のドレインと電界効果
トランジスタQ2のゲートを直流的に直接接続し、そし
て、電界効果トランジスタQ1のソースと接地間に抵抗R5
及びR6を直列に挿入して抵抗R5に発生する電圧をゲート
・バイアス電圧としてゲートに印加するようにし、ま
た、電界効果トランジスタQ2に関しても同様にそのソー
スに抵抗R7及びR8を直列に挿入して抵抗R7に発生する電
圧をゲート・バイアス電圧としてゲートに印加している
ことである。尚、トランジスタQ1のドレインとトランジ
スタQ2のゲートが直接接続されていることから、トラン
ジスタQ1のドレインにはトランジスタQ2のゲート・バイ
アス電圧がドレイン電圧として印加されていることは謂
うまでもない。This embodiment is different from the conventional example shown in FIGS. 1 and 2 in that the drain of the field effect transistor Q1 and the gate of the field effect transistor Q2 are directly connected in a direct current manner, and the field effect transistor Q1 is Resistor R5 between source and ground
, And R6 are inserted in series so that the voltage generated in the resistor R5 is applied to the gate as the gate bias voltage, and similarly for the field effect transistor Q2, resistors R7 and R8 are also inserted in series at the source. The voltage generated in the resistor R7 is applied to the gate as a gate bias voltage. Since the drain of the transistor Q1 and the gate of the transistor Q2 are directly connected, it goes without saying that the gate bias voltage of the transistor Q2 is applied as the drain voltage to the drain of the transistor Q1.
この構成を採ることに依り、トランジスタQ1とトランジ
スタQ2との間の直流カット用コンデンサは不要となり、
また、ドレイン側供給電圧VDDを印加する為の回路に挿
入されているインダクタンスLの数も少なくなる。By adopting this configuration, the DC cut capacitor between the transistor Q1 and the transistor Q2 becomes unnecessary,
Also, the number of inductances L inserted in the circuit for applying the drain side supply voltage V DD is reduced.
この実施例では、トランジスタQ2のドレインにはドレイ
ン側供給電圧VDDが印加され、同じくそのゲート及びト
ランジスタQ1のドレインには抵抗R7に発生する電圧が印
加されているので、トランジスタQ2のドレインと接地間
に印加されている電圧と、トランジスタQ1のドレインと
接地間に印加されている電圧とは相違し、トランジスタ
Q1に於ける電圧の方が小さい。然し乍ら、抵抗R5〜R8の
値を適切に選択することに依り、トランジスタQ1のドレ
イン−ソース間電圧とトランジスタQ2のドレイン−ソー
ス間電圧とを同一、例えば3〔V〕とし、そして両者に
20〔mA〕の電流を流すようにすることは容易である。
唯、このような構成を採った場合、電源電圧或いは使用
部材の耐圧等に依存してカスケード接続し得るトランジ
スタ数に限りがあるが、通常の条件下で少なくとも数段
の増幅器を構成するのには何等支障はない。In this embodiment, the drain side supply voltage V DD is applied to the drain of the transistor Q2, and the voltage generated in the resistor R7 is also applied to the gate of the transistor Q2 and the drain of the transistor Q1. The voltage applied across the transistor Q1 differs from the voltage applied between the drain of transistor Q1 and ground.
The voltage at Q1 is smaller. However, by appropriately selecting the values of the resistors R5 to R8, the drain-source voltage of the transistor Q1 and the drain-source voltage of the transistor Q2 are made equal, for example, 3 [V], and
It is easy to pass a current of 20 [mA].
However, when such a configuration is adopted, the number of transistors that can be cascade-connected is limited depending on the power supply voltage or the breakdown voltage of the members used, but it is not possible to configure at least several stages of amplifiers under normal conditions. There is no hindrance.
本実施例に於ける具体的数値例を挙げると次の通りであ
る。Specific numerical examples in this embodiment are as follows.
トランジスタQ1に於いて ドレイン・ソース間電流IDSS=30〔mA〕 相互コンダクタンスgm=40〔m〕 トランジスタQ2に於いて ドレイン・ソース間電流IDSS=60〔mA〕 相互コンダクタンスgm=50〔m〕 また、 VDD=8〔V〕 R5=50〔Ω〕 R6=0〔Ω〕 R7=10〔Ω〕 R8=160〔Ω〕 以上の結果、 トランジスタQ1では、 VDS=3〔V〕 IDS=10〔mA〕 トランジスタQ2では、 VDS=4.1〔V〕 IDS=40〔mA〕 を得ることができる。Drain-source current I DSS = 30 [mA] transconductance g m = 40 [m] in transistor Q1 Drain-source current I DSS = 60 [mA] transconductance g m = 50 [transistor g2 in transistor Q2 m] Also, V DD = 8 [V] R 5 = 50 [Ω] R 6 = 0 [Ω] R 7 = 10 [Ω] R 8 = 160 [Ω] As a result of the above, V DS = 3 [V] I DS = 10 [mA] With the transistor Q2, V DS = 4.1 [V] I DS = 40 [mA] can be obtained.
発明の効果 本発明に依れば、複数の電界効果トランジスタをカスケ
ード接続してなる高周波増幅器に於いて、それ等電界効
果トランジスタの前段のドレインと後段のゲートとを直
流的に直接接続し、また、それ等電界効果トランジスタ
のソースにはそれぞれ複数の抵抗を直列に挿入し、それ
等抵抗間の接続点とゲートとを接続してゲート・バイア
ス電圧兼前段のドレイン電圧を印加するようにしてある
ので、段間の直流カット用コンデンサは不要になり、ま
た、ドレイン側供給電圧を印加する為の回路に挿入され
るインダクタンスの数も減少される。従って、バイアス
回路の構成は簡単になり、複数の電界効果トランジスタ
に対する電源線が1本で済み、増幅器全体も小型化する
ことができる。EFFECTS OF THE INVENTION According to the present invention, in a high frequency amplifier in which a plurality of field effect transistors are cascade-connected, the front stage drain and the rear stage gate of these field effect transistors are directly connected in a direct current manner, and , A plurality of resistors are inserted in series to the sources of the field effect transistors, and the connection point between the resistors is connected to the gate to apply the gate / bias voltage and the drain voltage of the previous stage. Therefore, the DC cut capacitor between the stages is not required, and the number of inductances inserted in the circuit for applying the drain side supply voltage is also reduced. Therefore, the configuration of the bias circuit is simplified, only one power supply line is required for the plurality of field effect transistors, and the entire amplifier can be downsized.
【図面の簡単な説明】 第1図及び第2図は従来例の要部回路図、第3図は本発
明一実施例の要部回路図である。 図に於いて、Q1及びQ2は電界効果トランジスタ、MNは整
合回路、Cは直流カット用コンデンサ、Lはインダクタ
ンス、R1〜R8は抵抗、CPは側路コンデンサ、VDDはドレ
イン側供給電圧、VGGはゲート・バイアス電圧である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 and FIG. 2 are main circuit diagrams of a conventional example, and FIG. 3 is a main circuit diagram of one embodiment of the present invention. In the figure, Q1 and Q2 are field effect transistors, MN is a matching circuit, C is a DC cut capacitor, L is an inductance, R1 to R8 are resistors, CP is a bypass capacitor, V DD is a drain side supply voltage, V GG is the gate bias voltage.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 早川 雅博 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 松本 和宏 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Masahiro Hayakawa 1015 Kamiodanaka, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited (72) Inventor, Kazuhiro Matsumoto 1015, Kamedotachu, Nakahara-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture, Fujitsu Limited
Claims (1)
接続してなる高周波増幅器に於いて、前段のドレインと
後段のゲートが直流的に直接接続され且つソースに直列
に複数の抵抗が挿入されてそれ等抵抗間の接続点とゲー
トとが接続されてなる複数の電界効果トランジスタを備
えてなることを特徴とする高周波増幅器。1. A high-frequency amplifier comprising a plurality of field-effect transistors connected in cascade, wherein the drain of the front stage and the gate of the rear stage are directly connected in direct current, and a plurality of resistors are inserted in series to the source thereof. A high-frequency amplifier comprising a plurality of field-effect transistors each having a gate connected to a connection point between resistors.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22971482A JPH07112134B2 (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | High frequency amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22971482A JPH07112134B2 (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | High frequency amplifier |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59122209A JPS59122209A (en) | 1984-07-14 |
| JPH07112134B2 true JPH07112134B2 (en) | 1995-11-29 |
Family
ID=16896545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22971482A Expired - Lifetime JPH07112134B2 (en) | 1982-12-28 | 1982-12-28 | High frequency amplifier |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07112134B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754889B2 (en) * | 1987-01-28 | 1995-06-07 | 三菱電機株式会社 | FET multi-stage amplifier |
| JP2633368B2 (en) * | 1989-12-18 | 1997-07-23 | 三菱電機株式会社 | Microwave integrated circuit |
-
1982
- 1982-12-28 JP JP22971482A patent/JPH07112134B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59122209A (en) | 1984-07-14 |
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