[发明专利]用于场效应晶体管放大器的偏压电路

说明书

本发明涉及用于场效应晶体管(FET)的偏压电路，且尤其涉及用于场效应晶体管微波放大器的用以维持场效应晶体管的漏极电流为恒定值的偏压电路。

例如，在日本专利申请公开平3-11682中揭示了一种此类用于场效应晶体管放大器的常规偏压电路。所揭示的常规偏压电路被用于即使当由于某种原因而使得场效应晶体管的直流参数发生变化时也能自动地维持场效应晶体管的漏源电压，以及因此而使其漏极电流都处于恒定值。图7为已公开的用于场效应晶体管放大器的常规偏压电路的电路图。在用于图7中所示的接地源极型场效应晶体管Q₁的直流偏压电路中，FETQ₁的栅极电极通过电阻R₂与负电源VGG相连而且其中的漏极电极通过电阻R₁与正电源VDD相连。PNP双极晶体管Q₂的集电极与位于FETQ₁的栅极电极与电阻R₂之间的结相连，而PNP双极晶体管Q₂的发射极与位于FETQ₁的漏电极和电阻R₁之间的结相连。此外，PNP双极晶体管的基极电极通过电阻R₆与正电源VDD相连并通过电阻R₇接地。此偏压电路的特征在于其工作用于补偿由于FET的直流参数的变化而引起的FETQ₁的漏极电流及因此而引起的漏源电压的变化。

此外，根据上述的电路结构，可以自动地将FET的漏源电压及漏极电流维持在各个恒定值处。

下面详细描述图7中所示的偏压电路的上述操作。偏压电路由FETQ₁、PNP双极晶体管Q₂、及电阻R₁、R₂、R₆、和R₇组成。电阻R₁的值是这样选择的，即当预定漏极电流流过FET时，漏源电压变为预定值而电阻R₆和R₇决定了被提供到PNP双极晶体管Q₂的基极的基准电压。所确定的基准电压应比漏源电压低，使其差值与基极—发射极电压相对应。电阻R₂的值是这样选出的，即当PNP双极晶体管Q₂的集电极电流流过时，与集电极电流的变化相对应的电压被提供给FETQ₁的栅极电极。

假设由于某种原因FETQ₁的直流参数产生变化而漏极电流也相应地被减小，通过电阻R₁的电压降也由于漏极电流的降低而降低并因此使得FETQ₁的漏源电压升高。然后，PNP双极晶体管的基极—发射极电压被升高，基极电流被升高且因此集电极电流也升高。因为由于集电极电流的升高使得通过电阻R₂的电压降更大，因此被提供给FETQ₁的栅极的电压也即栅源电压被降低。因此，漏极电流被升高且由此漏极电流和漏源电压被维持为常数。

在上述的常规技术中，PNP晶体管Q₂的发射极—基极电压随温度的变化而变化，因此，FETQ₁的漏极电压随温度的变化值与发射极—基极电压的变化值对应。漏极电流依赖于漏极电压与被提供给电阻R₁的正向电源电压VDD之间的差值。因此，当将漏极电压设定在正向正源电压VDD的附近时，加在电阻R₁两端的电压变小且漏极电压变化对漏极电流变化的影响变大。其结果，漏极电流会激烈地变化。因此，当FETQ₁的漏极电压设定在正电源电压VDD的附近时，例如在正电源电压VDD被设定较低的情况下，不可能维持恒定的漏极电流。

本发明的一个目的是提供一种FET放大器的偏压电路，那么即使FET的漏极电压被设定在放大器的正电源电压的电压附近，也可以通过它以防止由于温度变化而造成的放大器的FET的漏极电流的实质生变化。

根据本发明，接地电源型FET放大器的偏压电路的特征在于第一晶体管被连接在FET的漏电极与栅电极之间；而第二晶体管被与FET的漏极电阻及第一晶体管相连。

此外，第二晶体管的基极直接与发射极相连。

根据本发明的偏压电路其特征在于第一晶体管的发射极—基极电压特性基本上与第二晶体管的发射极—基极电压特性相同。