專利名稱：放大器及使用該放大器的便攜式電話機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及振蕩信號的放大器，更具體地是涉及放大接收部的局部振蕩信號或發(fā)送部的載波信號的放大器和使用該放大器的便攜式電話機。
便攜式電話機所使用的通信頻帶是隨通信方式不同而不同的，例如，PDC(專用數(shù)字蜂窩狀)系統(tǒng)使用著800MHz頻帶和1600MHz頻帶。這些頻帶按區(qū)域分別使用，例如，800MHz頻帶的電話機攜帶者在離開的區(qū)域移動時，若在那里采用1600MHz頻帶的方式，則就不能使用。因此，迫切希望能對應(yīng)雙方方式的便攜式電話機。
圖3表示已有的便攜式電話機的接收部結(jié)構(gòu)的一部分。1是天線，2是接收信號的放大器，3是混合器，4、5是產(chǎn)生局部振蕩信號的局部振蕩器(以下只稱振蕩器)，6是放大局部振蕩信號的放大器。在上述結(jié)構(gòu)中，由天線1接收的接收信號被放大器2放大后被引導(dǎo)到混合器3，在混合器3與通過放大器6而輸入的局部振蕩信號混合后，頻率變換成中頻信號。振蕩器4、5是用來圖示的PLL電路控制的電壓控制振蕩器，分別以不同的頻率，例如800MHz、1600MHz振蕩。放大器6有放大用晶體三極管7和并聯(lián)諧振電路8。晶體三極管7具有構(gòu)成輸入端子的基極9、構(gòu)成輸出端子的集電極10和構(gòu)成高頻接地端子的發(fā)射極11。12、13是基極偏置電阻，14是發(fā)射極偏置電阻，15是使發(fā)射極高頻接地的旁路電容器，16是電源線17的去耦電容器。
集電極10分別與微波傳輸線18和電容器19的一端連接，另一端分別與電源線17和地連接，由微波傳輸線18和電容器19構(gòu)成并聯(lián)諧振電路8。這里，微波傳輸線18作為電感而起作用。在電源線17上通過電源端子20外加電壓VCC。電源線17和地對于高頻信號而言是同電位。還有，21、22分別是放大器6的輸入和輸出的耦合電容，23是選擇振蕩器4、5中一個局部振蕩信號的開關(guān)。
從振蕩器4、5來的振蕩輸出，由開關(guān)23選擇其中的任一個，然后用放大器6放大，接著在下面的混合器3和從放大器2來的接收信號混合，進行頻率變換后向后面的檢波電路等輸出。
這里，放大器6有必要放大不同頻率800MHz和1600MHz的雙方振蕩信號，但在從800MHz到1600MHz寬頻帶內(nèi)放大由于是困難的，所以用調(diào)諧放大器構(gòu)成。因此，由微波傳輸線18和電容器19構(gòu)成的并聯(lián)諧振電路8的諧振頻率被設(shè)定在800MHz和1600MHz的大致中間，例如1200MHz。其結(jié)果是，該放大器6對于1200MHz能得到最大的放大率(增益)，但在實際使用的頻率的800MHz或1600MHz時放大增益比1200MHz低。
圖4表示第二個已有技術(shù)例。圖4中，24、25分別是專用放大振蕩器4、5的局部振蕩信號的放大器，26是選擇放大器24、25中任一個的輸出信號的開關(guān)。在該已有技術(shù)例的場合，放大器24、放大器25分別具有與振蕩器4的800MHz的頻率、振蕩器5的1600MHz的頻率諧振的并聯(lián)諧振電路，電路的結(jié)構(gòu)基本上與圖3的放大器6相同。通過這樣的制作，就可能構(gòu)成對各自的頻率備有合適諧振電路的放大器。
在以上兩個已有技術(shù)例中有以下問題。首先，在第一已有技術(shù)例中將放大器6作為頻率不同的兩個振蕩器4、5的振蕩信號的放大器而共用，所以并聯(lián)諧振電路的諧振頻率如上述設(shè)定在振蕩器4、5的各自振蕩頻率幾乎中間的頻率1200MHz。為此，放大器6是在800MHz、1600MHz的放大率(增益)比最大放大率降低的狀態(tài)下使用，所以有不能得到足夠放大率的問題。
并且，旁路電容器15按說在使用頻率低的800MHz時，可以使用對于偏置電阻14的電阻值來說是電抗值充分小的容量值，但若使用那樣的電容器，在高頻率1600MHz情況電容器的電極所具有的電感而引起的電抗變大，旁路效果下降。因此，實際上旁路電容器15選擇在1200MHz具有自己的諧振頻率，從而得到中間的性能。
即，電容器因電極所具有的電感的影響，通常圖5的電抗特性如圖所示，大容量值的電容(C1)的自己諧振頻率低(例如800MHz)，小容量值電容(C2)的自己諧振頻率高(例如1600MHz)。因而，在該已有技術(shù)例和上述的并聯(lián)諧振電路相同，將在1200MHz具有自己諧振頻率的電容器(C3)作為旁路電容器15而使用。因此，在800MHz或1600MHz因容量引起的電抗或電極的電感引起的電抗都不能忽視，在放大器有負(fù)反饋，因此有放大率進一步下降的問題。另外，不能在混合器3加以充分電平的局部振蕩信號，所以還有混合器頻率變換增益低下的問題。
而且，在第二已有技術(shù)例，放大器24、25由于對振蕩器4、5是分別專用的，所以沒有上述第一已有技術(shù)例問題，但放大器二個變成必要的，就有經(jīng)濟上不利的問題。進而，為了用二個放大器，也產(chǎn)生妨礙便攜式電話機小型化、輕量化的問題。
因此，為了解決上述問題，本發(fā)明的放大器是由放大用的晶體三極管、一端與上述放大用晶體三極管的輸出端子連接并包含至少二個串聯(lián)連接電容器的并聯(lián)諧振電路、連接在上述晶體三極管的接地端子和地面之間的旁路電容器、和使上述二個電容器的連接點和地面或上述接地端子在連接狀態(tài)和非連接狀態(tài)中間的一個狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換的開關(guān)手段構(gòu)成，設(shè)上述二個電容器中的地面?zhèn)鹊碾娙萜鲗︻l率低的第一頻率為充分小的電抗，設(shè)上述旁路電容器對頻率高的第二頻率為充分小的電抗。
并且，對應(yīng)于開關(guān)手段的轉(zhuǎn)換，使該放大器擇一地與頻率不同的振蕩器連接，從而構(gòu)成便攜式電話機。
本發(fā)明由至少二個決定諧振頻率的電容器構(gòu)成，用一個或二個對應(yīng)于二個不同頻率的電容器。并且，把二個電容器中的一個作為在一個頻率與放大用晶體三極管的接地端高頻接地的旁路電容器而使用。


圖1是表示本發(fā)明的放大器及便攜式電話機的第一實施例的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2是表示本發(fā)明放大器的第二實施例的電話結(jié)構(gòu)圖；圖3是表示已有技術(shù)的便攜式電話機的接收部一部分的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4是表示已有技術(shù)的局部振蕩器和放大器連接的電路結(jié)構(gòu)圖；圖5表示電容器的電抗特性的特性圖。
圖1是表示本發(fā)明的放大器適用于便攜式電話機的第一實施例，和圖3相同結(jié)構(gòu)的部分標(biāo)以同一符號，省略其說明。在圖1，30是本發(fā)明的放大器。31是微波傳輸線，32、33是電容器，34是晶體三極管7的接地端子即發(fā)射極11的旁路電容器，35是開關(guān)。微波傳輸線31被連接在晶體三極管7的輸出端子即集電極10和電源線17之間，電容器32、33在串聯(lián)連接的同時還被連接在集電極10和發(fā)射極11之間。開關(guān)35被連接在二個電容器32、33的連接點和地之間，上述開關(guān)35在打開(非連接)狀態(tài)，串聯(lián)連接的電容器32、33通過旁路電容器34與地連接，所以二個電容器32、33和微波傳輸線31一起構(gòu)成例如在1600MHz調(diào)諧的并聯(lián)諧振電路36。這時，旁路電容器34如圖5的C2那樣選擇其容量值，以便在上述頻率發(fā)射極以充分低的電抗與地連接。在開關(guān)閉合(連接)狀態(tài)，二個電容器的連接點與地連接，電容器32和微波傳輸線31一起構(gòu)成在其它頻率例如800MHz調(diào)諧的并聯(lián)諧振電路37，這時電容器33連接在發(fā)射極11和地面之間。電容器33的容量值如圖5的C1那樣選擇，以便在800MHz變?yōu)槌浞中〉碾娍梗虼?，發(fā)射極11在800MHz被高頻接地。即，這時，電容器33完成旁路電容器的任務(wù)。
這里，構(gòu)成諧振電路的微波傳輸線31、二個電容器32、33和旁路電容器34的設(shè)定方法變成下述那樣。首先，將在高頻率1600MHz具有自己諧振頻率的電容器(相當(dāng)于圖5的C2)作為旁路電容器34而設(shè)定。然后，將在低頻率800MHz具有自己諧振頻率的電容器(相當(dāng)于圖5的C1)作為串聯(lián)連接的二個電容器中的接地側(cè)的電容器33。另外的電容器32的容量值和微波傳輸線31的電感值由下面二個公式求出C32=C33×(Fn2F12-1)----(1)]]>L=14π2F12C32-----(2)]]>式中，F(xiàn)n是高次方的頻率，F(xiàn)1是低次方的頻率，C32是電容器32的容量值，C33是電容器33的容量值，L是微波傳輸線31電感值。實際上有必要考慮印刷電路底板上的配線導(dǎo)體長度來決定容量值，用該計算式求出電容器的容量值，通過實驗修正的結(jié)果是，電容器32、33、34的值分別為47Pf、18Pf、10Pf。還有，這里使用的是叫做所謂超小型電容器的調(diào)整型疊層電容器。其理由是因為這種電容器是以與容量值的大小天關(guān)的一定外形尺寸制造的，因而，電極的尺寸也一定，因此電極所具有的電感幾乎恒定，容量值和自己諧振頻率有一樣的關(guān)系(若容量值變大，則自己諧振頻率變低)，特別是在與發(fā)射極連接的旁路用電容器(C33和C34)用的場合易于設(shè)定容量值。
圖2表示本發(fā)明的放大器的第二實施例，和圖1結(jié)構(gòu)的不同點是電容器33和開關(guān)35的設(shè)置位置反過來。即，微波傳輸線31連接在集電極10和電源線17之間，串聯(lián)連接的二個電容器32、33連接在集電極10和地之間。而且，兩個電容器32、33的連接點通過開關(guān)35與發(fā)射極11連接。在該實施例的開關(guān)35打開的狀態(tài)，電容器32、33和微波傳輸線31一起構(gòu)成高頻諧振電路36。在開關(guān)35關(guān)閉的狀態(tài)，發(fā)射極11通過電容器33與地連接，僅有電容器32和微波傳輸線31一起構(gòu)成低頻諧振電路37。
在以上兩個實施例的任一個，對應(yīng)于開關(guān)35的開關(guān)，通過開關(guān)23擇一地選擇振蕩器4或5中任一個，所以都能以最大放大率放大頻率不同的局部振蕩信號。這時，使開關(guān)35和開關(guān)23連動，能同時進行振蕩器的選擇和放大器的諧振電路的轉(zhuǎn)換以及在發(fā)射極11和地之間連接的旁路用的電容器的轉(zhuǎn)換。還有，到現(xiàn)在的實施例能說明具有4、5二個振蕩器的結(jié)構(gòu)，但僅用一個振蕩器通過PLL電路的控制僅轉(zhuǎn)換振蕩頻率，使該轉(zhuǎn)換與開關(guān)23連動，這可能很容易。
這樣，在本發(fā)明中，使串聯(lián)連接的二個電容器的連接點在頻率不同的場合高頻地接地的同時將二個電容器中接地側(cè)的電容器在低頻作為晶體三極管的發(fā)射極旁路用的電容器，設(shè)定成充分小的電抗，所以即使對于不同頻率用一個放大器就能得到足夠的放大率。
還有，在上述二個實施例中對接收信號的頻率變換用的局部振蕩信號進行了說明，但該發(fā)明的放大器可以用于便攜式電話機的另外部分。例如，若作為載波振蕩器的放大器而用，由于方式的不同，即使載波的頻率不同，用一個放大器也能對應(yīng)。并且，即使作為接收信號的放大器而用，同樣地用一個放大器可以對應(yīng)。
若如上述那樣采用本發(fā)明，放大器由放大用的晶體三極管、一端與上述放大用晶體三極管的輸出端子連接并包含至少二個串聯(lián)連接的電容器的并聯(lián)諧振電路、連接在上述晶體三極管的接地端子和地面之間的旁路電容器、和使上述二個電容器的連接點和地面或上述接地端子在連接狀態(tài)或非連接狀態(tài)中的任一狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換的開關(guān)手段構(gòu)成，設(shè)上述二個電容器中地面?zhèn)鹊碾娙萜鲗τ陬l率低的第一頻率有充分小的電抗，設(shè)上述旁路電容器對于頻率高的第二頻率有充分小的電抗，所以在一個放大器中連接放大用晶體三極管的輸出端子的并聯(lián)諧振電路和連接接地端子的旁路電容器對應(yīng)不同的二個頻率進行轉(zhuǎn)換，就能在各自的頻率得到足夠的放大率。
并且，若采用本發(fā)明，上述放大器在上述開關(guān)手段接合狀態(tài)時輸出不同頻率振蕩信號的二個振蕩器中與輸出上述第一頻率信號的第一振蕩器連接，而在上述開關(guān)手段非接合狀態(tài)時擇一地與輸出上述第二頻率信號的第二振蕩器連接，所以能連動地放大必要方的振蕩信號。
由于將旁路電容器和二個串聯(lián)連接的電容器中的地面?zhèn)鹊碾娙萜髯鳛檎{(diào)整型疊層電容器，所以發(fā)射極的旁路電容器的容量值的設(shè)定變?yōu)槿菀住?br> 若用本發(fā)明的放大器構(gòu)成便攜式電話機，即使因通信方式等的不同而引起使用頻率的不同，也不需每個頻率設(shè)置放大器，而且，即使頻率不同也能得到高的放大率，所以能得到小型輕量、經(jīng)濟、優(yōu)越的便攜式電話機。
又，本發(fā)明的便攜式電話機是使作為局部振蕩器放大用而使用的放大器僅一個并在不同頻率都有足夠放大率那樣地轉(zhuǎn)換內(nèi)部的電路來構(gòu)成，而且同時連動地進行放大器的轉(zhuǎn)換和局部振蕩器的頻率轉(zhuǎn)換，所以即使在因通信方式不同而接收頻率變化的場合，也不要特別的附加操作就能接收，而且即使方式變化也不損壞頻率變換等特性，放大性優(yōu)良。
權(quán)利要求
1.一種放大器，其特征在于，是由放大用晶體三極管、一端與上述放大用晶體三極管的輸出端子連接并包含至少二個串聯(lián)連接的電容器的并聯(lián)諧振電路、連接在上述晶體三極管的接地端子和地面之間的旁路電容器、和使上述二個電容器的連接點和地面或上述接地端子在連接狀態(tài)或非連接狀態(tài)中任一狀態(tài)進行轉(zhuǎn)換的開關(guān)手段構(gòu)成，設(shè)上述二個電容器中地面?zhèn)鹊碾娙萜鲗τ陬l率低的第一頻率有充分小的電抗，設(shè)上述旁路電容器對于頻率高的第二頻率有充分小的電抗。
2.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，上述放大器在用上述開關(guān)手段使上述二個電容器的連接點和地面或上述接地端子處于連接狀態(tài)時與輸出上述第一頻率信號的第一振蕩器連接，而在非連接狀態(tài)時與輸出上述第二頻率信號的第二振蕩器連接。
3.如權(quán)利要求1所述的放大器，其特征在于，上述旁路電容器和地面?zhèn)鹊纳鲜鲭娙萜魇钦{(diào)整型疊層電容器。
4.一種便攜式電話機，其特征在于，備有權(quán)利要求1所述的放大器。
5.如權(quán)利要求4所述的便攜式電話機，其特征在于，備有發(fā)生不同頻率振蕩信號的局部振蕩器、放大上述振蕩信號的放大器、和混合上述放大器的輸出信號和接收信號并進行頻率變換的混合器，上述放大器能擇一地放大上述不同頻率振蕩信號的其中一個。
6.一種便攜式電話機，其特征在于，備有權(quán)利要求2所述的放大器。
7.如權(quán)利要求6所述的便攜式電話機，其特征在于，備有發(fā)生不同頻率振蕩信號的局部振蕩器、放大上述振蕩信號的放大器、和混合上述放大器的輸出信號和接收信號并進行頻率變換的混合器，上述放大器能擇一地放大上述不同頻率振蕩信號的其中一個。
全文摘要
在對應(yīng)不同頻率分別構(gòu)成諧振電路的同時以各自的頻率最佳地轉(zhuǎn)換晶體三極管的接地端子的旁路電容器。使連接放大用晶體三極管的輸出端子的并聯(lián)諧振電路用的串聯(lián)連接的二個電容器作為對應(yīng)于高頻率的諧振電容器而用，對于低的頻率將二個電容器中地面?zhèn)鹊碾娙萜髯鳛槭咕w三極管的接地端子高頻接地的旁路電容器而用，同時在該頻率將二個電容器中殘余的一個作為諧振電容器。
文檔編號H03F3/189GK1165466SQ9710427
公開日1997年11月19日 申請日期1997年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1996年5月15日
發(fā)明者中野一博 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社