手机终端等无线通信设备在其发送电路内具备对调制后的信号进行放大的高频功率放大器(RF Power Amplifier)。在高频功率放大器中，由于某种原因，高频功率放大器的输出负载发生变动而偏离了50Ω时，其输出功率就会增加。即，众所周知，在信号源的输出阻抗和负载的输入阻抗整合为50Ω的场合，负载功率成为最大，负载的输入阻抗偏离50Ω的话，该负载功率就会减小，信号源消耗的功率就会增加。输出负载的变动所涉及的输出功率的增加会导致高频功率放大器的输出级放大用晶体管的集电极电流的增加、集电极电压的增加，有时会达到使输出级的放大用晶体管损坏的条件。作为具备保护功能而使得此时放大用晶体管中不遭受过电流、过电压的高频功率放大器的一个例子，公知的是例如图5所示的构成(参照专利文献1的图1)。
在图5中，参照标号4表示作为高频功率放大晶体管芯片的半导体装置(IC芯片)的构成。该IC芯片4具备高频功率放大晶体管(也称为「放大用晶体管」)3和保护电路，保护电路由电压检出电路1和分流电路2构成。IC芯片4的输入侧端子5及输出侧端子6上分别设置了输入用的高频整合电路7和输出用的高频整合电路8，它们搭载在同一基板上，构成高频功率放大模块9。放大用晶体管3的发射极通过IC芯片4的接地端子10而与模块9的接地端子11连接。电压检出电路1是把多个由基极和集电极被短路了的NPN晶体管构成的二极管12串联连接起来构成的，最上面的二极管12的集电极与放大用晶体管3的 集电极电压端子13连接，最下面的二极管12的发射极侧通过IC芯片4的接地端子10而接地，最下面的二极管12的基极·集电极被短路了的端子作为电压检出电路1的输出端子。分流电路2由NPN晶体管(开关晶体管)14构成，其集电极与放大用晶体管3的基极电压端子15连接，其基极与电压检出电路1的输出端子连接，其发射极通过接地端子10而接地。高频功率放大模块9的基极偏置端子16与晶体管3的基极电压端子15连接，高频功率放大模块9的集电极电压端子17与晶体管3的集电极电压端子13连接。在输入侧具有与高频功率放大模块9的输入用的高频整合电路7连接的输入端子18，在输出侧具有与输出用的高频整合电路8连接的输出端子19。输出端子19与50Ω的外部负载20连接。
图6是表示图5的放大用晶体管3的电压·电流特性(使基极电流按某种级差变化了的特性)的图(参照专利文献1的图5)，横轴是放大用晶体管3的集电极电压(集电极·发射极间电压)，纵轴是集电极电流。在图5中，以粗线表示的集电极电压、集电极电流以下的区域表示晶体管的安全工作区。因此，只要具有在施加了使晶体管的集电极达到损坏的过电压时使集电极电流减小的保护功能即可。
图5所示的现有高频功率放大器中，当过电压施加在放大用晶体管3的集电极电压端子13上时，串联二极管12就会导通，使NPN晶体管14导通。于是，流向放大用晶体管3的基极的电流就会分流到GND侧，放大用晶体管3的基极电流就会减小，随之集电极电流也会减小，从而防止放大用晶体管3的损坏，这是其具有的保护功能。
专利文献1：特开2003-347857号公报

发明打算解决的课题
然而，在参照图5说明了的现有高频功率放大器中，放大用晶体 管3的集电极电压端子13和基极电压端子15与保护电路的电压检出电路1和分流电路2连接，因而会从信号输入侧看到保护电路的寄生电容成分。因此可以预料，在标准工作电压的场合，保护电路也会对高频功率放大器的工作带来影响，造成RF特性恶化。
并且，在参照图5说明了的现有高频功率放大器中，可以预料，与保护电路连接的放大用晶体管3是会由于外部原因而产生输出负载变动的、高频功率放大器的最末级的输出级晶体管。特别是按照把输出信号波形的失真成分规格化了的W-CDMA(Code Division MultipleAccess；码分多址)方式等，可以预想，寄生电容成分会对RF特性带来影响，结果有时就难以满足规格。
再有，高频功率放大器的最末级的阻抗整合会很大地干扰RF特性。因此，在高频功率放大器的最末级的放大用晶体管上连接保护电路不是很好。
用于解决课题的方案
本发明为了解决上述课题，大致构成如下。
本发明是至少具备2级构成的放大用晶体管的高频功率放大器，其中，保护电路与最末级前面的放大用晶体管连接，以降低该保护电路对RF特性带来的影响。
详细而言，本发明所涉及的高频功率放大器具备：多级放大用晶体管；检测输出功率的检波电路；以及进行基于上述检波电路的检波输出，使流向上述多级放大用晶体管中的位于比最末级靠前级的至少一个放大用晶体管的信号输入端子的电流分流的控制的保护电路。
在本发明所涉及的高频功率放大器中，构成为，上述保护电路具备插入在位于比上述最末级靠前级的上述放大用晶体管的信号输入端 子和电源间，基于来自上述检波电路的检波输出而受到导通/截止控制的开关，流向上述放大用晶体管的信号输入端子的电流在上述开关导通时向电源侧分流。
在本发明所涉及的高频功率放大器中，上述保护电路，优选的是，与上述多级放大用晶体管中的初级放大用晶体管连接。
在本发明所涉及的高频功率放大器中，上述保护电路，优选的是，具备连接在上述初级放大用晶体管和电源间，控制端子与上述检波电路的输出连接，受到导通/截止控制的开关晶体管。
在本发明所涉及的高频功率放大器中，优选的是构成为，具备与上述最末级放大用晶体管的输出连接的整合电路，上述检波电路对上述整合电路的输出功率进行检波，向上述保护电路供给与上述输出功率对应的检波输出电压。
发明效果
根据本发明，能针对输入功率、输出负载的异常而保护高频功率放大器。
根据本发明，在高频功率放大器的初级放大用晶体管上连接保护电路，从而降低了该保护电路对RF特性带来的影响。
根据本发明，采用监视输出功率的检波电路来控制保护电路，对于输出功率的增加所涉及的损坏，能确保大的余量(富余度)。
再有，例如在对具备检波电路的已有的高频功率放大器适用本发明的场合，对该高频功率放大器附加1个保护用晶体管也能实现保护功能。因此，可抑制具备保护功能的高频功率放大器的成本上升。
附图说明
图1是表示本发明的一实施例的构成的框图。
图2是检波电路的输出电压对高频功率放大器的输出功率的坐标图。
图3是表示晶体管的输出功率和集电极电流对输入功率的关系的坐标图。
图4是表示本发明的一实施例的检波电路的一个例子的图。
图5现有带保护电路的高频功率放大器的等效电路图。
图6是在表示晶体管的集电极·发射极间电压和集电极电流的关系的坐标图上表示了对于晶体管的损坏的安全区域的图。
标号说明
1 电压检出电路
2 分流电路
3 放大用晶体管(高频功率放大晶体管)
4 高频功率放大晶体管(半导体装置、IC芯片)
5 IC芯片4的输入端子
6 IC芯片4的输出端子
7 输入用的高频整合电路
8 输出用的高频整合电路
9 高频功率放大模块
10 IC芯片4的接地端子
11 模块9的接地端子
12 二极管
13 晶体管3的集电极电压端子
14 NPN晶体管
15 基极电压端子
16 模块9的基极偏置端子
17 模块9的集电极电压端子
18 高频信号的输入端子
19 高频信号的输出端子
20 外部负载    
100 输入端子
101 检波电路
102 保护用晶体管
103-1、103-2 放大用晶体管
104-1、104-2、104-3 整合电路
105 初级放大用晶体管的基极端子
106 第2级放大用晶体管的基极端子
107-1、107-2 驱动用偏置电路
108 高频功率放大器的输出端子
109 电源端子
110 电源端子
111 检波电压输出端子

为了更加详细地叙述上述本发明，以下参照附图进行说明。本发明所涉及的高频功率放大器的一实施方式，参照图1，是具备多级放大用晶体管的高频功率放大器，具备：对高频功率放大器的输出功率进行检波，输出与该输出功率对应的检波输出电压的检波电路(101)；以及基于检波电路(101)的输出而受到控制，进行使流入位于比最末级的放大用晶体管(103-2)靠前级的放大用晶体管(103-1)的信号输入端子的电流分流的控制的保护电路(102)。根据本发明，通过在比最末级靠前级的放大用晶体管(103-1)上连接该保护电路(102)而降低了该保护电路(102)对RF特性带来的影响。以下就实施例进行说明。
实施例
图1是表示本发明的一实施例的构成的图。图1中表示放大用晶体管2级构成的高频功率放大器。参照图1，本实施例具备：发射极接地，集电极分别通过电感L1、L2而与集电极电压端子(电源端子)109 连接的放大用晶体管103-1、103-2；在输入端子100和放大用晶体管103-1的基极端子105之间连接的输入用的整合电路104-1；在放大用晶体管103-1的集电极和放大用晶体管103-2的基极端子106之间连接的整合电路104-2；在放大用晶体管103-2的集电极和输出端子108之间连接的输出用的整合电路104-3；与电源端子110连接，向放大用晶体管103-1、103-2的基极端子105、106分别给予驱动用的偏置电压的偏置电路107-1、107-2；与输出端子108连接的检波电路101；以及发射极接地，基极与检波电路101的输出连接，集电极与基极端子105连接的开关晶体管(也称为「保护用晶体管」)102。另外，在图1中，放大用晶体管103-1、103-2设为2级构成，不过，在本发明中放大用晶体管的级数不限于2级，也可以是多级构成。还有，在图1中，放大用晶体管103-1、103-2、保护用晶体管102由NPN型双极晶体管构成，不过，本发明不限于这种构成，当然也可以是PNP型。
在本实施例中，由与高频功率放大器的输出端子108连接的检波电路101对由高频功率放大器放大了的输出功率进行检测，由从检波电路101输出的电压来驱动保护用晶体管102，保护放大用晶体管103-1、103-2。
参照图1来说明检波电路101所涉及的保护工作。在检波电路101中，在检测出某种设定输出功率值以上的功率时，检波电路101的输出电压就会上升，由于保护用晶体管102的基极·发射极间电压的上升，保护用晶体管102就会导通。即，从检波电路101向保护用晶体管102的基极供给图2的保护用晶体管工作电压以上的输出电压。另外，图2是表示来自高频功率放大器的输出端子108的输出功率(横轴)和检波电路101的输出电压(纵轴)的特性(实线)的图。还有，在图2中，虚线表示的保护用晶体管工作电压与使保护用晶体管102导通的基极·发射极间电压对应。
由于保护用晶体管102导通，初级放大用晶体管103-1的基极电流就向保护用晶体管102分流而流入GND侧。这样，放大用晶体管103-1的基极电流就会减小。因此，初级放大用晶体管103-1的集电极电流就会减小，其功率放大的程度就会变小。输入到放大用晶体管103-2的功率就会减小，其基极电流也会减小。结果，放大用晶体管103-2的集电极电流就会减小。通过这样一连串的工作，放大用晶体管103-2就被保护。
在正常工作时，由检波电路101对输出功率进行监视，而此时不从检波电路101的输出端子111输出使保护用晶体管102导通的电压。即，在正常工作时，从检波电路101的输出端子111输出与图2的通常输出功率对应的输出电压。此时的输出电压是比图2的保护用晶体管工作电压低的电平，所以保护用晶体管102被设为截止状态。
例如，在由于某种原因高频功率放大器的输入功率增加了的场合，因为输入到放大用晶体管103-2的功率大，所以在输出端子108上产生的输出功率变大，流向放大用晶体管103-2的集电极电流就会增加。在该场合，与本发明不同，在未采取保护对策的高频功率放大器中，放大用晶体管103-2就会损坏。
图3是表示2级构成的高频功率放大器中RF信号输入时的输入输出特性的一个例子的图，表示输入功率、集电极电流(虚线)和输出功率(实线)的特性。另外，在图3中，横轴的输入功率的单位是dBm，左纵轴的集电极电流的单位是mA，右纵轴的输出功率的单位是dBm。如图3所示，随着输入功率变大，放大用晶体管的集电极电流就会增加。
在本实施例中，在检波电路101检测出过多的输出功率时，就使保护用晶体管102导通，从而使输入到放大用晶体管103-2的功率减小，这样进行控制，结果就能保护高频功率放大器。
其次，对于输出负载变动了的场合进行说明。在由于某种原因输出负载变动而偏离了50Ω的场合，输出功率就会增加，放大用晶体管103-2的集电极电流就会增加，而检波电路101检测输出功率的增加，其检波输出电压就会上升，保护用晶体管102就会导通。因此，根据与上述相同的工作原理，在输出负载变动了的场合也能保护高频功率放大器。
根据本实施例，在高频功率放大器的初级放大用晶体管103-1的基极端子上连接构成保护电路的保护用晶体管102，从而抑制·降低了保护电路对高频功率放大器的RF特性带来的影响。
另外，在本实施例中，检波电路101只要是按照高频功率放大器的输出功率来输出检波输出电压的构成即可，可以采用二极管检波电路等任意电路构成。图4是表示把功率变换为与功率成比例的直流电压的二极管检波电路的构成的一个例子的图，它具备：一端与高频功率放大器的输出端子108(整合电路104-3的输出)连接的DC截断用的电容C1；阳极与电容C1另一端连接而起整流作用的二极管D1；在二极管D1的阳极和电源、地(GND)间连接的电阻R1-1、R1-2；在二极管D1的阴极和GND间连接的电容C2；以及在二极管D1的阴极和检波电压输出端子111间连接的电阻R2。二极管D1由集电极和发射极被连接的NPN型双极晶体管构成。电阻R1-1、R1-2在通常功率时向二极管D1给予使正向电流不流动的偏置电压。高频功率放大器的输出功率增大的话，二极管D1的阳极电压(晶体管的基极·发射极间电压)就会上升，流向二极管D1的正向电流就会增大，随之电容C2的端子电压也会增大。即，与输出功率的增大对应，例如在图2所示的特性中，输出端子111的电压(检波电路输出电压)就会上升。
在本实施例中，作为检波电路，不是采用对放大用晶体管的集电极电压的检波电路，而是采用对输出功率进行检波的检波电路，因而能在放大用晶体管的损坏方面取得充分的余量。
还有，根据本实施例，对于实装了检波电路的高频功率放大器，只要附加保护用晶体管102就能实现本发明所涉及的带保护电路的高频功率放大器。因此，可降低成本。另外，图1所示的高频功率放大器当然可以组装在电路基板等模块中。降低了保护电路对RF特性带来的影响的本发明可适用于手机终端等无线通信装置的发送电路的高频功率放大器。
以上就上述实施例说明了本发明，不过，本发明不限于上述实施例的构成，当然还包括在本发明的范围内本领域技术人员能做的各种变形、修正。