JP4800433B1 - Bias circuit, LNA, and LNB - Google Patents

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Abstract

【課題】バイアスの供給のオン・オフを切り替える際の、過剰な貫通電流の発生を防止する。
【解決手段】ソース端子が接地されたHEMT1にバイアスを供給するHEMTバイアス回路10であって、オペアンプAMP1と、抵抗素子RIと、スイッチSWgと、スイッチSWdと、基準電圧源VREFと、基準電圧源VDRAINと、負電源電圧源VNEGとを備え、オペアンプAMP1は、正入力端子がHEMT1のドレイン端子に接続され、負入力端子が基準電圧源VDRAINに接続され、出力端子がHEMT1のゲート端子に接続され、負電源端子がスイッチSWgの切り替えにより負電源電圧源VNEGまたはグランドに接続可能とされ、抵抗素子RIは、第1端子および第2端子を有し、該第1端子がHEMT1のドレイン端子に接続され、該第2端子がスイッチSWdの切り替えにより基準電圧源VREFまたはグランドに接続可能とされている。
【選択図】図1
An object of the present invention is to prevent the occurrence of excessive through current when switching on / off of bias supply.
A HEMT bias circuit 10 supplies a bias to a HEMT 1 whose source terminal is grounded, and includes an operational amplifier AMP1, a resistor element RI, a switch SWg, a switch SWd, a reference voltage source VREF, and a reference voltage source. The operational amplifier AMP1 includes a VDRAIN and a negative power supply voltage source VNEG. The operational amplifier AMP1 has a positive input terminal connected to the drain terminal of the HEMT1, a negative input terminal connected to the reference voltage source VDRAIN, and an output terminal connected to the gate terminal of the HEMT1. The negative power supply terminal can be connected to the negative power supply voltage source VNEG or the ground by switching the switch SWg, and the resistance element RI has a first terminal and a second terminal, and the first terminal is connected to the drain terminal of the HEMT1. The second terminal is connected to the reference voltage source VREF or the group by switching the switch SWd. There is a possible connection to the command.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、FET(Field Effect Transistor)に供給するバイアスのオン・オフを切り替えることが可能なバイアス回路、LNA(Low Noise Amplifier)、およびLNB(Low Noise Block converter)に関するものであり、特に、衛星放送受信用LNBのLNAに用いられるHEMT(High Electron Mobility Transistor)を、バイアスのオン・オフ切替の際に保護するための技術に関するものである。   The present invention relates to a bias circuit capable of switching on and off a bias supplied to a field effect transistor (FET), an LNA (low noise amplifier), and an LNB (low noise block converter). The present invention relates to a technique for protecting a HEMT (High Electron Mobility Transistor) used in a broadcast receiving LNB LNA when a bias is switched on and off.

従来、衛星放送では、Kuバンド(12GHz〜18GHz)の微小な信号が、通信衛星から個々の家庭などの受信側に向けて送信されている。受信側では、通信衛星からの信号をアンテナによって受信した後、LNBにて増幅およびダウンコンバートし、チューナに伝送している。   Conventionally, in satellite broadcasting, a minute signal of Ku band (12 GHz to 18 GHz) is transmitted from a communication satellite to a receiving side such as an individual home. On the receiving side, a signal from a communication satellite is received by an antenna, amplified and down-converted by an LNB, and transmitted to a tuner.

ここで、微小な信号を良好に受信するためには、LNBにおいて、アンテナにより受信された信号を増幅するLNAに、低いNF(Noise Figure)が要求される。このため、LNAには、HEMTが用いられることが一般的である。HEMTは、Kuバンド受信に対応でき、かつ、NFが低いことを特徴としている。HEMTを用いたLNAの利得およびNFを所望の値に設計するためには、HEMTのドレイン電圧およびドレイン電流を最適に設計する必要がある。   Here, in order to satisfactorily receive a minute signal, a low NF (Noise Figure) is required for the LNA that amplifies the signal received by the antenna in the LNB. For this reason, HEMT is generally used for LNA. The HEMT is characterized by being able to support Ku-band reception and having a low NF. In order to design the gain and NF of the LNA using the HEMT to desired values, it is necessary to optimally design the drain voltage and drain current of the HEMT.

HEMTのドレイン電流特性について説明する。図9は、HEMTのバイアスを説明するための回路図である。図10は、HEMTのゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフである。   The drain current characteristics of the HEMT will be described. FIG. 9 is a circuit diagram for explaining the bias of the HEMT. FIG. 10 is a graph showing the relationship between the gate voltage and the drain current of the HEMT.

HEMTは、ゲート電圧VGの電圧値に対してドレイン電流IDの電流値が決まる特性を有している。それゆえ、例えば、最適なドレイン電圧VDが2V、最適なドレイン電流IDが8mAと設計した場合には、図10に示すように、ゲート電圧VGは−0.4V程度とならなければならない。このようにLNAに用いるHEMTには、所望のドレイン電圧VDと所望のドレイン電流IDとが同時に得られるように所定のバイアスをかける必要があるため、バイアス回路を用いて供給している。バイアス回路は、VD=2V、ID=8mAを同時に満たすような−0.4V程度のゲート電圧VGを、自動的に探索し、決定している。   The HEMT has a characteristic that the current value of the drain current ID is determined with respect to the voltage value of the gate voltage VG. Therefore, for example, when the optimum drain voltage VD is designed to be 2V and the optimum drain current ID is 8 mA, the gate voltage VG must be about -0.4V as shown in FIG. As described above, the HEMT used for the LNA is supplied using a bias circuit because it is necessary to apply a predetermined bias so that a desired drain voltage VD and a desired drain current ID can be simultaneously obtained. The bias circuit automatically searches for and determines a gate voltage VG of about −0.4 V that simultaneously satisfies VD = 2 V and ID = 8 mA.

上記のような、所望のドレイン電圧と所望のドレイン電流とを同時に決定づけるようにゲート電圧を自動制御して供給するバイアス回路は、過去から複数提案されてきている。そのうち、基本となる回路として、特許文献1に開示されたバイアス回路がある。   A plurality of bias circuits as described above have been proposed in the past for automatically controlling and supplying a gate voltage so as to simultaneously determine a desired drain voltage and a desired drain current. Among them, there is a bias circuit disclosed in Patent Document 1 as a basic circuit.

図11は、特許文献1に開示された従来のHEMTバイアス回路500の構成を示す回路図である。HEMTバイアス回路500は、ソース端子が接地されたHEMT501のためのバイアス回路である。図11に示すように、HEMTバイアス回路500は、バイポーラトランジスタBIP501、エミッタ側抵抗素子RE、コレクタ側抵抗素子RC、抵抗素子R501、および抵抗素子R502を備えている。   FIG. 11 is a circuit diagram showing a configuration of a conventional HEMT bias circuit 500 disclosed in Patent Document 1. In FIG. The HEMT bias circuit 500 is a bias circuit for the HEMT 501 whose source terminal is grounded. As shown in FIG. 11, the HEMT bias circuit 500 includes a bipolar transistor BIP501, an emitter-side resistance element RE, a collector-side resistance element RC, a resistance element R501, and a resistance element R502.

バイポーラトランジスタBIP501のエミッタ端子は、HEMT501のドレイン端子に接続されるとともに、エミッタ側抵抗素子REを介して電源電圧VDDに接続されている。バイポーラトランジスタBIP501のコレクタ端子は、HEMT501のゲート端子に接続されるとともに、コレクタ側抵抗素子RCを介して負電源電圧VNEGに接続されている。バイポーラトランジスタBIP501のベース端子は、抵抗素子R501を介してHEMT501のソース端子に接続されるとともに、抵抗素子R502を介して電源電圧VDDに接続されている。   The emitter terminal of the bipolar transistor BIP501 is connected to the drain terminal of the HEMT 501 and is connected to the power supply voltage VDD via the emitter-side resistance element RE. The collector terminal of the bipolar transistor BIP501 is connected to the gate terminal of the HEMT 501 and to the negative power supply voltage VNEG via the collector-side resistance element RC. The base terminal of the bipolar transistor BIP501 is connected to the source terminal of the HEMT 501 via the resistance element R501 and to the power supply voltage VDD via the resistance element R502.

HEMTバイアス回路500では、HEMT501を負帰還ループの中に組み込んでいる。これにより、HEMT501のドレイン電圧VDおよびドレイン電流IDは、下記の式(1)および式(2)で示す近似式になるように、自動的に決定される仕組みになっている。   In the HEMT bias circuit 500, the HEMT 501 is incorporated in a negative feedback loop. Thereby, the drain voltage VD and the drain current ID of the HEMT 501 are automatically determined so as to be approximate expressions represented by the following expressions (1) and (2).

Figure 0004800433
Figure 0004800433

上記各式における各値は、以下のとおりである。
:ドレイン電圧VDの電圧値
:ドレイン電流IDの電流値
:ベース電圧VBの電圧値
BE:ベース・エミッタ間電圧VBEの電圧値
VDD:電源電圧VDDの電圧値
:エミッタ側抵抗素子REの抵抗値
:抵抗素子R501の抵抗値
:抵抗素子R502の抵抗値。
The values in the above formulas are as follows.
V D : voltage value of the drain voltage VD I D : current value of the drain current ID V B : voltage value of the base voltage VB V BE : voltage value of the base-emitter voltage VBE VDD: voltage value of the power supply voltage VDD R E : Resistance value R 1 of emitter-side resistance element RE: Resistance value R 2 of resistance element R 501: Resistance value of resistance element R 502.

しかしながら、上記従来のHEMTバイアス回路500は、温度依存性、電源電圧依存性、電源電圧および負電源電圧からの雑音、並びに、製造プロセスの限定、という4つの問題点を有している。HEMTバイアス回路500では、周囲温度または電源電圧が変動しても、所望のドレイン電圧および所望のドレイン電流を維持する必要がある。また、電源に重畳している雑音を、HEMT501のドレイン端子およびゲート端子に伝えないようにする必要がある。   However, the above-described conventional HEMT bias circuit 500 has four problems: temperature dependency, power supply voltage dependency, noise from power supply voltage and negative power supply voltage, and manufacturing process limitation. In the HEMT bias circuit 500, it is necessary to maintain a desired drain voltage and a desired drain current even when the ambient temperature or the power supply voltage varies. Further, it is necessary to prevent noise superimposed on the power source from being transmitted to the drain terminal and the gate terminal of the HEMT 501.

ここで、上記4つの問題点は、特願2010−040887に記載された技術によって既に解決されている。上記技術により提供されるHEMTバイアス回路では、HEMTのドレイン電流およびドレイン電圧を同時に所望の値に設定するとともに、温度依存性および電源電圧依存性を排除し、かつ非常に高い雑音除去率を得ることが可能となっている。また、特殊な製造プロセスを必要としないので、製造プロセスの選定自由度を向上することが可能となっている。   Here, the above four problems have already been solved by the technique described in Japanese Patent Application No. 2010-040887. In the HEMT bias circuit provided by the above technique, the HEMT drain current and drain voltage are simultaneously set to desired values, temperature dependence and power supply voltage dependence are eliminated, and a very high noise removal rate is obtained. Is possible. In addition, since a special manufacturing process is not required, it is possible to improve the degree of freedom in selecting a manufacturing process.

なお、特願2010−040887に記載された技術は、この出願の発明に関連する先行技術である。   The technology described in Japanese Patent Application No. 2010-040887 is a prior art related to the invention of this application.

ところで、衛星放送からの信号電波は、周波数資源の有効利用のために、水平偏波および垂直偏波、あるいは、左旋円偏波および右旋円偏波が使われている。そして、これらの偏波を受信するLNBには、水平偏波(左旋円偏波)アンテナと、当該アンテナに接続された水平偏波(左旋円偏波)用LNAと、垂直偏波(右旋円偏波)アンテナと、当該アンテナに接続された垂直偏波(右旋円偏波)用LNAとが備えられている。   By the way, signal radio waves from satellite broadcasting use horizontally polarized waves and vertically polarized waves, or left-handed circularly polarized waves and right-handed circularly polarized waves in order to effectively use frequency resources. The LNB that receives these polarized waves includes a horizontally polarized wave (left-handed circularly polarized wave) antenna, a horizontally polarized wave (left-handed circularly polarized wave) LNA connected to the antenna, and a vertically polarized wave (right-handedly polarized wave). A circularly polarized wave) antenna and a vertically polarized wave (right circularly polarized wave) LNA connected to the antenna.

図12は、一般的なLNB100の構成を示すブロック図である。図12に示すように、LNB100は、水平偏波アンテナ102(第1偏波アンテナ)および垂直偏波アンテナ103(第2偏波アンテナ)を有するフィードホーン101、水平偏波用LNA104(第1偏波用増幅器)、垂直偏波用LNA105(第2偏波用増幅器)、LNA106、イメージ除去フィルタ107、Kuバンド用増幅器108、ミキサ109、局部発振器110、IF用増幅器111、周波数選択器112、偏波選択器113、電源レギュレータ114、並びに、コネクタ115を備えている。   FIG. 12 is a block diagram showing a configuration of a general LNB 100. As shown in FIG. 12, the LNB 100 includes a feed horn 101 having a horizontal polarization antenna 102 (first polarization antenna) and a vertical polarization antenna 103 (second polarization antenna), and a horizontal polarization LNA 104 (first polarization antenna). Wave amplifier), vertical polarization LNA 105 (second polarization amplifier), LNA 106, image removal filter 107, Ku-band amplifier 108, mixer 109, local oscillator 110, IF amplifier 111, frequency selector 112, polarization A wave selector 113, a power supply regulator 114, and a connector 115 are provided.

LNB100は、フィードホーン101によって受信した信号を増幅およびダウンコンバートして、同軸ケーブル116で接続された後段のTVセット117やビデオセット118に伝送する。なお、LNB100は、水平偏波および垂直偏波を受信するための構成を備えているが、勿論、左旋円偏波および右旋円偏波を受信するための構成を備えていてもよい。すなわち、水平偏波アンテナ102および水平偏波用LNA104を、左旋円偏波用の構成とし、垂直偏波アンテナ103および垂直偏波用LNA105を、右旋円偏波用の構成とすればよい。   The LNB 100 amplifies and down-converts the signal received by the feed horn 101 and transmits it to the TV set 117 and the video set 118 in the subsequent stage connected by the coaxial cable 116. The LNB 100 has a configuration for receiving horizontal polarization and vertical polarization, but of course may have a configuration for receiving left-handed circular polarization and right-handed circular polarization. That is, the horizontal polarization antenna 102 and the horizontal polarization LNA 104 may be configured for left-handed circular polarization, and the vertical polarization antenna 103 and the vertical polarization LNA 105 may be configured for right-handed circular polarization.

通信衛星からKuバンドのキャリアで送信された電波(水平偏波(第1偏波)および垂直偏波(第2偏波))は、フィードホーン101内部の水平偏波アンテナ102または垂直偏波アンテナ103によって、それぞれ受信され、電流信号に変換される。水平偏波アンテナ102で変換された電流信号(第1偏波信号)は、水平偏波用LNA104に出力される。垂直偏波アンテナ103で変換された電流信号(第2偏波信号)は、垂直偏波用LNA105に出力される。   Radio waves (horizontal polarization (first polarization) and vertical polarization (second polarization)) transmitted from a communication satellite using a Ku-band carrier are either a horizontal polarization antenna 102 or a vertical polarization antenna inside the feed horn 101. Each is received by 103 and converted into a current signal. The current signal (first polarization signal) converted by the horizontally polarized antenna 102 is output to the horizontally polarized LNA 104. The current signal (second polarization signal) converted by the vertical polarization antenna 103 is output to the vertical polarization LNA 105.

上記各アンテナからの電流信号は、水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105によって電圧信号に変換された後、増幅される。そして、増幅された信号は、LNA106によってさらに増幅された後、イメージ除去フィルタ107に出力される。イメージ除去フィルタ107では、イメージ帯域にある信号などの不要な信号が除去される。そして、イメージ除去フィルタ107からの信号は、Kuバンド用増幅器108によってさらに増幅された後、ミキサ109に出力される。   The current signals from the antennas are converted into voltage signals by the horizontal polarization LNA 104 and the vertical polarization LNA 105 and then amplified. The amplified signal is further amplified by the LNA 106 and then output to the image removal filter 107. The image removal filter 107 removes unnecessary signals such as signals in the image band. The signal from the image removal filter 107 is further amplified by the Ku band amplifier 108 and then output to the mixer 109.

ミキサ109では、Kuバンド用増幅器108からの信号が、局部発振器110から出力されるローカル信号と乗算されることで、IF(1〜2GHz帯域)の信号へと変換される。そして、変換された信号は、IF用増幅器111により増幅され出力される。IF用増幅器111は、結合容量を介してコネクタ115に接続されており、同軸ケーブル116を駆動するために75Ωでマッチングを行う。   In the mixer 109, the signal from the Ku-band amplifier 108 is multiplied by the local signal output from the local oscillator 110 to be converted into an IF (1 to 2 GHz band) signal. The converted signal is amplified and output by the IF amplifier 111. The IF amplifier 111 is connected to the connector 115 through a coupling capacitor, and performs matching at 75Ω in order to drive the coaxial cable 116.

LNB100は、コネクタ115に接続された同軸ケーブル116を介して、TVセット117やビデオセット118と接続されている。これにより、LNB100で受信した信号が、TVセット117やビデオセット118に伝送される。   The LNB 100 is connected to the TV set 117 and the video set 118 via the coaxial cable 116 connected to the connector 115. Thereby, the signal received by the LNB 100 is transmitted to the TV set 117 and the video set 118.

また、TVセット117やビデオセット118は、同軸ケーブル116を介して、LNB100に電力や信号を伝送する。LNB100内において、コネクタ115は、インダクタを介して、周波数選択器112、偏波選択器113、および電源レギュレータ114に接続されている。   Also, the TV set 117 and the video set 118 transmit power and signals to the LNB 100 via the coaxial cable 116. In LNB 100, connector 115 is connected to frequency selector 112, polarization selector 113, and power supply regulator 114 via an inductor.

例えば、同軸ケーブル116を介して、TVセット117やビデオセット118側から、LNB100を駆動するための電力がLNB100に伝送される。伝送された電力は、電源レギュレータ114に供給される。LNB100を駆動するための電力伝送は、通常18V程度と高いため、電源レギュレータ114によって降圧した後に、安定化された電源電圧がLNB100内の各ブロックへ供給される。   For example, power for driving the LNB 100 is transmitted to the LNB 100 from the TV set 117 or the video set 118 side via the coaxial cable 116. The transmitted power is supplied to the power regulator 114. Since power transmission for driving the LNB 100 is usually as high as about 18 V, the power supply regulator 114 steps down the voltage and then the stabilized power supply voltage is supplied to each block in the LNB 100.

また、受信信号の帯域を切り替えるために、同軸ケーブル116を介して、TVセット117やビデオセット118側から、局部発振器110の周波数を切り替えるための切替信号がLNB100に伝送される。伝送された切替信号は、周波数選択器112に供給される。周波数選択器112は、上記切替信号を判別して選択したローカル周波数となるように、局部発振器110の発振周波数の切り替えを行う。   In addition, a switching signal for switching the frequency of the local oscillator 110 is transmitted to the LNB 100 from the TV set 117 and the video set 118 via the coaxial cable 116 in order to switch the band of the received signal. The transmitted switching signal is supplied to the frequency selector 112. The frequency selector 112 switches the oscillation frequency of the local oscillator 110 so that the local frequency selected by determining the switching signal becomes the local frequency.

さらに、水平偏波および垂直偏波のいずれを受信するかを選択するために、同軸ケーブル116を介して、TVセット117やビデオセット118側から、受信する偏波を選択するための偏波選択信号がLNB100に伝送される。伝送された偏波選択信号は、偏波選択器113に供給される。   Furthermore, in order to select whether to receive horizontal polarization or vertical polarization, polarization selection for selecting the polarization to be received from the TV set 117 or video set 118 side via the coaxial cable 116. A signal is transmitted to the LNB 100. The transmitted polarization selection signal is supplied to the polarization selector 113.

ここで、一般的なLNBシステムでは、LNB100への電力供給は、TVセット117やビデオセット118側から同軸ケーブル116に電圧を印加することによって行われている。上記偏波選択信号は、この電圧の高低を利用して実現されており、当該電圧の高低によっていずれの偏波を受信するのかの指令が行われている。偏波選択器113は、上記電圧の高低を判断し、受信する偏波を選択する。受信する偏波の選択方法としては、水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105のうち、受信する方のLNAの電源をオンにし、受信しない方のLNAの電源をオフにする方法が簡単である。   Here, in a general LNB system, power is supplied to the LNB 100 by applying a voltage to the coaxial cable 116 from the TV set 117 or the video set 118 side. The polarization selection signal is realized by using the level of this voltage, and an instruction is given as to which polarization is received based on the level of the voltage. The polarization selector 113 determines whether the voltage is high or low and selects a polarization to be received. As a method of selecting the polarization to be received, the method of turning on the power of the LNA receiving one of the LNA 104 for horizontal polarization and the LNA 105 for vertical polarization and turning off the power of the LNA not receiving is simple. is there.

図13に、水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105の一例であるLNA200の概略構成を示す。LNA200は、HEMT201、HEMTバイアス回路202、並びに、スイッチ203・204を備えている。水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105には、非常に低いNFが要求されるため、HEMT201が用いられる。そして、このHEMT201のためのHEMTバイアス回路202としては、例えば、特願2010−040887に記載された技術によるHEMTバイアス回路が用いられる。   FIG. 13 shows a schematic configuration of an LNA 200 that is an example of the LNA 104 for horizontal polarization and the LNA 105 for vertical polarization. The LNA 200 includes a HEMT 201, a HEMT bias circuit 202, and switches 203 and 204. Since very low NF is required for the horizontally polarized LNA 104 and the vertically polarized LNA 105, the HEMT 201 is used. As the HEMT bias circuit 202 for the HEMT 201, for example, a HEMT bias circuit based on the technique described in Japanese Patent Application No. 2010-040887 is used.

HEMT201のゲート端子は、スイッチ203がオンのとき、スイッチ203を介してHEMTバイアス回路202に接続され、スイッチ203がオフのときはグランドに接続される。スイッチ203は、偏波選択器113から出力される偏波選択信号に応じてオンまたはオフとなり、HEMT201のゲート端子とHEMTバイアス回路202との間を導通または遮断する。HEMT201のドレイン端子は、スイッチ204がオンのとき、スイッチ204を介してHEMTバイアス回路202に接続され、スイッチ204がオフのときはグランドに接続される。スイッチ204は、上記偏波選択信号に応じてオンまたはオフとなり、HEMT201のドレイン端子とHEMTバイアス回路202との間を導通または遮断する。これにより、HEMT201へのバイアスをオンまたはオフにすることによって、LNA200をオン(動作)またはオフ(停止)にさせることができる。   The gate terminal of the HEMT 201 is connected to the HEMT bias circuit 202 via the switch 203 when the switch 203 is on, and is connected to the ground when the switch 203 is off. The switch 203 is turned on or off according to the polarization selection signal output from the polarization selector 113, and conducts or cuts off between the gate terminal of the HEMT 201 and the HEMT bias circuit 202. The drain terminal of the HEMT 201 is connected to the HEMT bias circuit 202 via the switch 204 when the switch 204 is on, and is connected to the ground when the switch 204 is off. The switch 204 is turned on or off according to the polarization selection signal, and conducts or cuts off between the drain terminal of the HEMT 201 and the HEMT bias circuit 202. Accordingly, the LNA 200 can be turned on (operated) or turned off (stopped) by turning on or off the bias to the HEMT 201.

特開昭59−194522号公報(1984年11月5日公開)JP 59-194522 A (published November 5, 1984)

しかしながら、LNA200では、バイアスをオンからオフ、また、オフからオンへ切り替える際に、ドレイン電圧VDの動作とゲート電圧VGの動作とが重なるため、大きな貫通電流がHEMT201に流れるという問題がある。   However, the LNA 200 has a problem in that when the bias is switched from on to off or from off to on, the operation of the drain voltage VD and the operation of the gate voltage VG overlap each other, so that a large through current flows to the HEMT 201.

図14に、HEMT201のバイアスのオン・オフを切り替えるときのタイミングチャートを示す。図14に示すように、HEMT201のバイアスのオン・オフを切り替えるために、偏波選択信号がローレベル(OFF)からハイレベル(ON)、また、ハイレベル(ON)からローレベル(OFF)になると同時に、ドレイン電圧VDおよびゲート電圧VGが変化し始める。ドレイン電圧VDおよびゲート電圧VGが変化してから安定するまでの間、すなわち両者が動作している間は、大きな貫通電流(ドレイン電流ID)がHEMT201に流れる。過剰な貫通電流は、HEMT201への物理的ダメージとなり、長期信頼性を損なう原因となる。   FIG. 14 shows a timing chart when switching the bias of the HEMT 201 on and off. As shown in FIG. 14, in order to switch the bias of the HEMT 201 on and off, the polarization selection signal changes from low level (OFF) to high level (ON), and from high level (ON) to low level (OFF). At the same time, the drain voltage VD and the gate voltage VG start to change. A large through current (drain current ID) flows through the HEMT 201 from when the drain voltage VD and the gate voltage VG are changed to when they are stabilized, that is, while both are operating. Excessive through current causes physical damage to the HEMT 201 and impairs long-term reliability.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、バイアスの供給のオン・オフを切り替える際の、過剰な貫通電流の発生を防止することができるバイアス回路、LNA、およびLNBを提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a bias circuit, an LNA, which can prevent the occurrence of excessive through current when switching on / off of bias supply. , And providing an LNB.

本発明のバイアス切替回路は、上記課題を解決するために、入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETに、バイアスを供給するバイアス回路であって、両電源型の差動増幅器と、第1抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、第1基準電圧源と、第2基準電圧源と、負電源電圧源とを備え、上記差動増幅器は、正入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、負入力端子が上記第2基準電圧源に接続され、出力端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、負電源端子が上記第1スイッチの切り替えにより上記負電源電圧源またはグランドに接続可能とされ、上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2スイッチの切り替えにより上記第1基準電圧源またはグランドに接続可能とされ、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先をグランドから上記負電源電圧源に切り替えた後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先をグランドから上記第1基準電圧源に切り替え、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先を上記第1基準電圧源からグランドに切り替えた後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先を上記負電源電圧源からグランドに切り替えることを特徴としている。 In order to solve the above-described problem, the bias switching circuit of the present invention is a bias circuit that supplies a bias to an amplifying FET whose source terminal that amplifies an input signal is grounded. , A first resistance element, a first switch, a second switch, a first reference voltage source, a second reference voltage source, and a negative power supply voltage source, and the differential amplifier has a positive input terminal as described above The drain terminal of the amplifying FET is connected, the negative input terminal is connected to the second reference voltage source, the output terminal is connected to the gate terminal of the amplifying FET, and the negative power supply terminal is switched by switching the first switch. The first resistance element has a first terminal and a second terminal, and the first terminal is connected to the drain terminal of the amplification FET, and the second terminal is connectable to a negative power supply voltage source or ground. Is the second switch It is connectable to the first reference voltage source or the ground by switching, when switching on the supply of the bias from the off, ground connection of the negative power supply terminal of the differential amplifier by switching the first switch After switching from the negative power supply voltage source to the first switch, the second switch is switched to switch the connection destination of the second terminal of the first resistance element from the ground to the first reference voltage source, and the bias supply is switched from on to off. When switching to the second switch, the second switch of the first resistance element is switched from the first reference voltage source to the ground by switching the second switch, and then the first switch is switched to switch the differential. The connection destination of the negative power supply terminal of the amplifier is switched from the negative power supply voltage source to the ground .

上記の構成によれば、第1スイッチおよび第2スイッチの切り替えのタイミングによって、増幅用FETに対し、ゲート端子に電圧を印加および消去するタイミングと、ドレイン端子に電圧を印加および消去するタイミングとを、大きな貫通電流が流れないように制御することが可能となる。   According to the above configuration, the timing for applying and erasing the voltage to the gate terminal and the timing for applying and erasing the voltage to the drain terminal with respect to the amplification FET according to the switching timing of the first switch and the second switch. It is possible to control so that a large through current does not flow.

例えば、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、第1スイッチを切り替えることにより差動増幅器の負電源端子の接続先をグランドから負電源電圧源に切り替えた後に、第2スイッチを切り替えることにより第1抵抗素子の第2端子の接続先をグランドから第1基準電圧源に切り替える。これによれば、増幅用FETのゲート端子に電圧を印加してから、増幅用FETのドレイン端子に電圧を印加するシーケンスとなる。よって、増幅用FETのゲート端子に電圧を印加してから、増幅用FETのドレイン端子に電圧を印加するまでの期間、増幅用FETのチャネルに存在するキャリアが減少するので、貫通電極を流れにくくすることが可能となる。   For example, when switching the bias supply from OFF to ON, the first switch is switched to switch the connection destination of the negative power supply terminal of the differential amplifier from the ground to the negative power supply voltage source, and then the second switch is switched. The connection destination of the second terminal of the first resistance element is switched from the ground to the first reference voltage source. According to this, after applying a voltage to the gate terminal of the amplifying FET, the voltage is applied to the drain terminal of the amplifying FET. Therefore, since the carrier existing in the channel of the amplifying FET decreases during the period from when the voltage is applied to the gate terminal of the amplifying FET until the voltage is applied to the drain terminal of the amplifying FET, it is difficult for the through electrode to flow. It becomes possible to do.

また、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、第2スイッチを切り替えることにより第1抵抗素子の第2端子の接続先を第1基準電圧源からグランドに切り替えた後に、第1スイッチを切り替えることにより差動増幅器の負電源端子の接続先を負電源電圧源からグランドに切り替える。これによれば、増幅用FETのドレイン端子の電圧を消去してから、増幅用FETのゲート端子の電圧を消去するシーケンスとなる。よって、増幅用FETのドレイン端子の電圧を消去してから、増幅用FETのゲート端子の電圧を消去するまでの期間、増幅用FETのゲート端子が負電圧に残留しているので、過剰なドレイン電流が流れることを防止することが可能となる。   When switching the bias supply from on to off, the second switch is switched to switch the connection destination of the second terminal of the first resistance element from the first reference voltage source to the ground, and then the first switch is switched. As a result, the connection destination of the negative power supply terminal of the differential amplifier is switched from the negative power supply voltage source to the ground. According to this, after the voltage at the drain terminal of the amplifying FET is erased, the voltage at the gate terminal of the amplifying FET is erased. Therefore, since the gate terminal of the amplifying FET remains at a negative voltage during the period from erasing the voltage at the drain terminal of the amplifying FET until erasing the voltage at the gate terminal of the amplifying FET, excessive drain It is possible to prevent a current from flowing.

したがって、バイアスの供給をオフからオンに切り替える際、および、バイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、過剰な貫通電流の発生を防止することが可能となる。   Therefore, it is possible to prevent an excessive through current from being generated when the bias supply is switched from OFF to ON and when the bias supply is switched from ON to OFF.

なお、本発明のバイアス回路は、上述のように、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先をグランドから上記負電源電圧源に切り替えた後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先をグランドから上記第1基準電圧源に切り替え、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先を上記第1基準電圧源からグランドに切り替えた後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先を上記負電源電圧源からグランドに切り替えることが望ましい。 In the bias circuit of the present invention, as described above, when the bias supply is switched from OFF to ON, the connection destination of the negative power supply terminal of the differential amplifier is switched from the ground to the negative by switching the first switch. After switching to the power supply voltage source, by switching the second switch, the connection destination of the second terminal of the first resistance element is switched from the ground to the first reference voltage source, and the bias supply is switched from on to off. Switching the second switch to switch the connection destination of the second terminal of the first resistance element from the first reference voltage source to the ground, and then switching the first switch to switch the negative switch of the differential amplifier. It is desirable to switch the connection destination of the power supply terminal from the negative power supply voltage source to the ground.

また、本発明のバイアス回路は、上記増幅用FETは、HEMTであることが望ましい。   In the bias circuit of the present invention, the amplification FET is preferably a HEMT.

本発明のバイアス切替回路は、上記課題を解決するために、入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETに、バイアスを供給するバイアス回路であって、単一電源型の第1差動増幅器と、単一電源型の第2差動増幅器と、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第1抵抗素子と、第2抵抗素子と、第3抵抗素子と、第4抵抗素子と、第5抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、基準電圧源と、負電源電圧源とを備え、上記第1トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第2トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第1差動増幅器は、第1入力端子が上記第5抵抗素子を介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、出力端子が上記第1トランジスタの制御端子に接続され、上記第2差動増幅器は、第1入力端子が上記第4抵抗素子および上記第5抵抗素子をこの順番に介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記基準電圧源に接続され、出力端子が上記第2トランジスタの制御端子に接続され、上記第1トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、上記第2トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記第5抵抗素子、上記第4抵抗素子および上記第3抵抗素子をこの順番に介してグランドに接続され、上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、上記第2抵抗素子は、第3端子および第4端子を有し、該第3端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第4端子が上記負電源電圧源に接続され、上記第1スイッチは、上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第1スイッチの切り替えにより上記増幅用FETのゲート端子はグランドに接続可能とされており、上記第2スイッチは、上記第2トランジスタの制御端子に接続され、該第2スイッチの切り替えにより上記第2トランジスタの制御端子は該第2トランジスタの第1導通端子に接続可能とされ、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続することを特徴としている。
また、本発明のバイアス切替回路は、入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETに、バイアスを供給するバイアス回路であって、単一電源型の第1差動増幅器と、単一電源型の第2差動増幅器と、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第1抵抗素子と、第2抵抗素子と、第3抵抗素子と、第4抵抗素子と、第5抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、基準電圧源と、負電源電圧源と、第1コンデンサと、第2コンデンサとを備え、上記第1トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第2トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第1差動増幅器は、第1入力端子が上記第5抵抗素子を介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、出力端子が上記第1トランジスタの制御端子に接続され、上記第2差動増幅器は、第1入力端子が上記第4抵抗素子および上記第5抵抗素子をこの順番に介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記基準電圧源に接続され、出力端子が上記第2トランジスタの制御端子に接続され、上記第1トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、上記第2トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記第5抵抗素子、上記第4抵抗素子および上記第3抵抗素子をこの順番に介してグランドに接続され、上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、上記第2抵抗素子は、第3端子および第4端子を有し、該第3端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第4端子が上記負電源電圧源に接続され、上記第1スイッチは、上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第1スイッチの切り替えにより上記増幅用FETのゲート端子はグランドに接続可能とされており、上記第2スイッチは、上記第2トランジスタの制御端子に接続され、該第2スイッチの切り替えにより上記第2トランジスタの制御端子は該第2トランジスタの第1導通端子に接続可能とされ、上記第1コンデンサは、第5端子および第6端子を有し、該第5端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第6端子がグランドに接続され、上記第2コンデンサは、第7端子および第8端子を有し、該第7端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第8端子が上記増幅用FETのソース端子に接続され、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、または同時に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続することを特徴としている。
In order to solve the above-described problem, the bias switching circuit of the present invention is a bias circuit that supplies a bias to an amplifying FET whose source terminal for amplifying an input signal is grounded. A dynamic amplifier, a single power source type second differential amplifier, a first transistor, a second transistor, a first resistance element, a second resistance element, a third resistance element, and a fourth resistance element, A fifth resistance element; a first switch; a second switch; a reference voltage source; and a negative power supply voltage source. The first transistor includes a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal. The second transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal. The first differential amplifier has a first input terminal via the fifth resistance element. Is connected to the second conduction terminal, and the second input terminal is The amplifying FET is connected to the drain terminal, the output terminal is connected to the control terminal of the first transistor, and the second differential amplifier has the first input terminal connected to the fourth resistance element and the fifth resistance element. Through this order, the second transistor is connected to the second conduction terminal, the second input terminal is connected to the reference voltage source, the output terminal is connected to the control terminal of the second transistor, and the first transistor is The first conduction terminal is connected to the power supply voltage, the second conduction terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, the second transistor has the first conduction terminal connected to the power supply voltage, and the second conduction terminal The fifth resistance element, the fourth resistance element, and the third resistance element are connected to the ground through the order, and the first resistance element has a first terminal and a second terminal, and the first terminal Is on Connected to the drain terminal of the amplifying FET, the second terminal is connected to the second conduction terminal of the second transistor, the second resistance element has a third terminal and a fourth terminal, the third terminal Is connected to the gate terminal of the amplifying FET, the fourth terminal is connected to the negative power supply voltage source, and the first switch is connected to the gate terminal of the amplifying FET. The gate terminal of the amplifying FET is connectable to the ground, the second switch is connected to the control terminal of the second transistor, and the control terminal of the second transistor is switched to the second transistor by switching the second switch. When the bias supply is switched from OFF to ON, the amplification FET is switched by switching the first switch. After the connection between the gate terminal of the first transistor and the ground is cut off, the second switch is switched to cut off the connection between the control terminal of the second transistor and the first conduction terminal of the second transistor, and the bias supply is turned on. When switching from OFF to OFF, the control terminal of the second transistor is connected to the first conduction terminal of the second transistor by switching the second switch, and then the first switch is switched to switch the amplification FET. The gate terminal is connected to the ground .
The bias switching circuit according to the present invention is a bias circuit for supplying a bias to an amplifying FET whose source terminal for amplifying an input signal is grounded. A power source type second differential amplifier, a first transistor, a second transistor, a first resistance element, a second resistance element, a third resistance element, a fourth resistance element, and a fifth resistance element; A first switch; a second switch; a reference voltage source; a negative power supply voltage source; a first capacitor; and a second capacitor. The first transistor includes a first conduction terminal, a second conduction terminal, and The second transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal. The first differential amplifier has a first input terminal via the fifth resistance element. Connected to the second conduction terminal of the second transistor. The second input terminal is connected to the drain terminal of the amplifying FET, the output terminal is connected to the control terminal of the first transistor, and the second differential amplifier has a first input terminal connected to the fourth resistance element and the A fifth resistance element is connected in this order to the second conduction terminal of the second transistor, a second input terminal is connected to the reference voltage source, an output terminal is connected to the control terminal of the second transistor, The first transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, a second conduction terminal connected to the gate terminal of the amplification FET, and the second transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, A second conduction terminal is connected to the ground through the fifth resistance element, the fourth resistance element, and the third resistance element in this order, and the first resistance element has a first terminal and a second terminal. The first terminal is connected to the drain terminal of the amplifying FET, the second terminal is connected to the second conduction terminal of the second transistor, and the second resistance element has a third terminal and a fourth terminal. And the third terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, the fourth terminal is connected to the negative power supply voltage source, the first switch is connected to the gate terminal of the amplification FET, The gate terminal of the amplification FET can be connected to the ground by switching the first switch, the second switch is connected to the control terminal of the second transistor, and the second switch is switched to switch the second switch. The control terminal of the transistor can be connected to the first conduction terminal of the second transistor, the first capacitor has a fifth terminal and a sixth terminal, and the fifth terminal is the drain of the amplification FET. The second capacitor has a seventh terminal and an eighth terminal, the seventh terminal is connected to the gate terminal of the amplifying FET, and the sixth terminal is connected to the ground terminal. When the eighth terminal is connected to the source terminal of the amplification FET and the bias supply is switched from OFF to ON, the connection between the gate terminal of the amplification FET and the ground is cut off by switching the first switch. Later, when switching the second switch, the connection between the control terminal of the second transistor and the first conduction terminal of the second transistor is cut off, and when the bias supply is switched from on to off, the second switch After connecting the control terminal of the second transistor to the first conduction terminal of the second transistor, or simultaneously, It is characterized by connecting to ground the gate terminal of the amplifier FET by switching the switch.

上記の構成によれば、第1スイッチおよび第2スイッチの切り替えのタイミングによって、増幅用FETに対し、ゲート端子に電圧を印加および消去するタイミングと、ドレイン端子に電圧を印加および消去するタイミングとを、大きな貫通電流が流れないように制御することが可能となる。   According to the above configuration, the timing for applying and erasing the voltage to the gate terminal and the timing for applying and erasing the voltage to the drain terminal with respect to the amplification FET according to the switching timing of the first switch and the second switch. It is possible to control so that a large through current does not flow.

例えば、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、第1スイッチを切り替えることにより増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、第2スイッチを切り替えることにより第2トランジスタの制御端子と第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断する。これによれば、増幅用FETのゲート端子に電圧を印加してから、増幅用FETのドレイン端子に電圧を印加するシーケンスとなる。よって、増幅用FETのゲート端子に電圧を印加してから、増幅用FETのドレイン端子に電圧を印加するまでの期間、増幅用FETのチャネルに存在するキャリアが減少するので、貫通電極を流れにくくすることが可能となる。   For example, when switching the bias supply from off to on, the first switch is switched to cut off the connection between the gate terminal of the amplifying FET and the ground, and then the second switch is switched to control the second transistor. And the first conduction terminal of the second transistor are disconnected. According to this, after applying a voltage to the gate terminal of the amplifying FET, the voltage is applied to the drain terminal of the amplifying FET. Therefore, since the carrier existing in the channel of the amplifying FET decreases during the period from when the voltage is applied to the gate terminal of the amplifying FET until the voltage is applied to the drain terminal of the amplifying FET, it is difficult for the through electrode to flow. It becomes possible to do.

また、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、第2スイッチを切り替えることにより第2トランジスタの制御端子を第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、第1スイッチを切り替えることにより増幅用FETのゲート端子をグランドに接続する。これによれば、増幅用FETのドレイン端子の電圧を消去してから、増幅用FETのゲート端子の電圧を消去するシーケンスとなる。よって、増幅用FETのドレイン端子の電圧を消去してから、増幅用FETのゲート端子の電圧を消去するまでの期間、増幅用FETのゲート端子が負電圧に残留しているので、過剰なドレイン電流が流れることを防止することが可能となる。   When the bias supply is switched from on to off, the second switch is switched to connect the control terminal of the second transistor to the first conduction terminal of the second transistor, and then the first switch is switched for amplification. Connect the gate terminal of the FET to ground. According to this, after the voltage at the drain terminal of the amplifying FET is erased, the voltage at the gate terminal of the amplifying FET is erased. Therefore, since the gate terminal of the amplifying FET remains at a negative voltage during the period from erasing the voltage at the drain terminal of the amplifying FET until erasing the voltage at the gate terminal of the amplifying FET, excessive drain It is possible to prevent a current from flowing.

したがって、バイアスの供給をオフからオンに切り替える際、および、バイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、過剰な貫通電流の発生を防止することが可能となる。   Therefore, it is possible to prevent an excessive through current from being generated when the bias supply is switched from OFF to ON and when the bias supply is switched from ON to OFF.

なお、本発明のバイアス回路は、上述のように、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続することが望ましい。 As described above, when the bias supply is switched from OFF to ON as described above, the bias circuit of the present invention cuts off the connection between the gate terminal of the amplification FET and the ground by switching the first switch. By switching the second switch, the connection between the control terminal of the second transistor and the first conduction terminal of the second transistor is cut off, and when the bias supply is switched from on to off, the second switch is turned on. It is desirable to connect the gate terminal of the amplifying FET to the ground by switching the first switch after the control terminal of the second transistor is connected to the first conduction terminal of the second transistor by switching.

また、本発明のバイアス回路は、上述のように、第1コンデンサおよび第2コンデンサをさらに備え、上記第1コンデンサは、第5端子および第6端子を有し、該第5端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第6端子がグランドに接続され、上記第2コンデンサは、第7端子および第8端子を有し、該第7端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第8端子が上記増幅用FETのソース端子に接続されていることが好ましい。 In addition, as described above, the bias circuit of the present invention further includes a first capacitor and a second capacitor, and the first capacitor has a fifth terminal and a sixth terminal, and the fifth terminal is used for the amplification. Connected to the drain terminal of the FET, the sixth terminal is connected to the ground, the second capacitor has a seventh terminal and an eighth terminal, and the seventh terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET. The eighth terminal is preferably connected to the source terminal of the amplification FET.

上記の構成によれば、第1コンデンサおよび第2コンデンサを備えていることにより、バイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、増幅用FETのドレイン電圧の放電に要する時間と、増幅用FETのゲート電圧の充電に要する時間とを制御することが可能となる。   According to the above configuration, since the first capacitor and the second capacitor are provided, the time required for discharging the drain voltage of the amplifying FET when the bias supply is switched from on to off, It is possible to control the time required for charging the gate voltage.

それゆえ、ゲート電圧の充電時間をドレイン電圧の放電時間よりも長く設定することによって、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、第1スイッチおよび第2スイッチを同時に切り替えても、増幅用FETのドレイン端子の電圧を消去してから、増幅用FETのゲート端子の電圧を消去するシーケンスとすることが可能となる。   Therefore, when the bias voltage is switched from on to off by setting the charging time of the gate voltage longer than the discharging time of the drain voltage, the amplification FET can be switched even if the first switch and the second switch are switched simultaneously. It is possible to make a sequence in which the voltage at the gate terminal of the amplification FET is erased after the voltage at the drain terminal is erased.

なお、本発明のバイアス回路は、上述のように、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、または同時に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続することが望ましい。 As described above, when the bias supply is switched from OFF to ON as described above, the bias circuit of the present invention cuts off the connection between the gate terminal of the amplification FET and the ground by switching the first switch. By switching the second switch, the connection between the control terminal of the second transistor and the first conduction terminal of the second transistor is cut off, and when the bias supply is switched from on to off, the second switch is turned on. After the switching, the control terminal of the second transistor is connected to the first conduction terminal of the second transistor, or at the same time, the gate terminal of the amplification FET can be connected to the ground by switching the first switch. desirable.

また、本発明のバイアス回路は、上記増幅用FETは、HEMTであることが望ましい。   In the bias circuit of the present invention, the amplification FET is preferably a HEMT.

さらに、本発明のバイアス回路は、上記第1トランジスタは、Nチャネル型MOSFETであり、上記第1トランジスタの第1導通端子、第2導通端子、および制御端子はそれぞれ、該Nチャネル型MOSFETのドレイン端子、ソース端子、およびゲート端子であり、上記第2トランジスタは、Pチャネル型MOSFETであり、上記第2トランジスタの第1導通端子、第2導通端子、および制御端子はそれぞれ、該Pチャネル型MOSFETのソース端子、ドレイン端子、およびゲート端子であり、上記第1差動増幅器の第1入力端子および第2入力端子はそれぞれ、負入力端子および正入力端子であり、上記第2差動増幅器の第1入力端子および第2入力端子はそれぞれ、正入力端子および負入力端子であることが望ましい。   Further, in the bias circuit of the present invention, the first transistor is an N-channel MOSFET, and the first conduction terminal, the second conduction terminal, and the control terminal of the first transistor are each a drain of the N-channel MOSFET. A terminal, a source terminal, and a gate terminal, the second transistor is a P-channel MOSFET, and the first conduction terminal, the second conduction terminal, and the control terminal of the second transistor are the P-channel MOSFET, respectively. Source terminal, drain terminal, and gate terminal of the first differential amplifier. The first input terminal and the second input terminal of the first differential amplifier are a negative input terminal and a positive input terminal, respectively. The first input terminal and the second input terminal are preferably a positive input terminal and a negative input terminal, respectively.

また、本発明のバイアス回路は、第6抵抗素子をさらに備え、上記第6抵抗素子は、上記第1トランジスタの第2導通端子と上記増幅用FETのゲート端子とを電気的に接続する経路に設けられていることが好ましい。   The bias circuit of the present invention further includes a sixth resistance element, and the sixth resistance element is provided on a path that electrically connects the second conduction terminal of the first transistor and the gate terminal of the amplification FET. It is preferable to be provided.

上記の構成によれば、第1トランジスタの許容耐圧内で、第1トランジスタを駆動させることが可能となる。それゆえ、優れた信頼性を具備することが可能となる。   According to the above configuration, the first transistor can be driven within the allowable breakdown voltage of the first transistor. Therefore, it is possible to have excellent reliability.

本発明のLNAは、上記課題を解決するために、入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETと、上記バイアス回路とを備え、上記増幅用FETのゲート端子に入力端子が設けられ、上記増幅用FETのドレイン端子に出力端子が設けられていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the LNA of the present invention includes an amplification FET having a source terminal for amplifying an input signal grounded, and the bias circuit, and the input terminal is provided at the gate terminal of the amplification FET. An output terminal is provided at the drain terminal of the amplifying FET.

上記の構成によれば、上記バイアス回路を備えることによって、増幅用FETを適切な動作点で駆動させることが可能になるとともに、バイアス回路で奏する効果を得ることが可能となる。   According to the above configuration, by providing the bias circuit, it is possible to drive the amplification FET at an appropriate operating point and to obtain the effect exhibited by the bias circuit.

本発明のLNBは、上記課題を解決するために、アンテナによって受信した信号を増幅およびダウンコンバートして後段に伝送するLNBであって、第1偏波を受信し、該第1偏波を第1偏波信号に変換する第1偏波アンテナと、第2偏波を受信し、該第2偏波を第2偏波信号に変換する第2偏波アンテナと、上記第1偏波信号を増幅する第1偏波用増幅器と、上記第2偏波信号を増幅する第2偏波用増幅器と、上記第1偏波および上記第2偏波のいずれを受信するかを選択する偏波選択器とを備え、上記第1偏波および上記第2偏波はそれぞれ、水平偏波および垂直偏波、または、左旋円偏波および右旋円偏波であり、上記第1偏波用増幅器および上記第2偏波用増幅器は、上記LNAであり、上記第1偏波用増幅器および上記第2偏波用増幅器は、上記偏波選択器から出力される上記第1偏波および上記第2偏波のいずれを受信するかを示す偏波選択信号に応じて、上記第1スイッチおよび上記第2スイッチをそれぞれ切り替えることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the LNB of the present invention is an LNB that amplifies and down-converts a signal received by an antenna and transmits the signal to a subsequent stage, receives the first polarization, and converts the first polarization to the first polarization. A first polarization antenna that converts the first polarization signal; a second polarization antenna that receives the second polarization and converts the second polarization signal to a second polarization signal; and A first polarization amplifier to amplify, a second polarization amplifier to amplify the second polarization signal, and a polarization selection to select which of the first polarization and the second polarization is received And the first polarization and the second polarization are respectively a horizontal polarization and a vertical polarization, or a left-handed circular polarization and a right-handed circular polarization, and the first polarization amplifier and The second polarization amplifier is the LNA, and the first polarization amplifier and the second polarization amplifier. The width device switches the first switch and the second switch according to a polarization selection signal indicating which of the first polarization and the second polarization output from the polarization selector is received. It is characterized by switching each.

上記の構成によれば、上記LNAを備えることによって、第1偏波用増幅器および第2偏波用増幅器の利得およびNFを最適化することが可能となるので、第1偏波アンテナおよび第2偏波アンテナにより受信された微小な信号を良好に受信することが可能となる。   According to the above configuration, since the gain and NF of the first polarization amplifier and the second polarization amplifier can be optimized by providing the LNA, the first polarization antenna and the second polarization antenna It is possible to satisfactorily receive a minute signal received by the polarization antenna.

また、本発明のLNBは、部分的に集積化されていることが好ましい。   Further, the LNB of the present invention is preferably partially integrated.

上記の構成によれば、部品の実装面積と実装コストとが削減され、LNBにおいて小型化・低コスト化の実現を図ることが可能となる。   According to said structure, the mounting area and mounting cost of components are reduced, and it becomes possible to achieve size reduction and cost reduction in LNB.

以上のように、本発明のバイアス回路は、両電源型の差動増幅器と、第1抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、第1基準電圧源と、第2基準電圧源と、負電源電圧源とを備え、上記差動増幅器は、正入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、負入力端子が上記第2基準電圧源に接続され、出力端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、負電源端子が上記第1スイッチの切り替えにより上記負電源電圧源またはグランドに接続可能とされ、上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2スイッチの切り替えにより上記第1基準電圧源またはグランドに接続可能とされ、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先をグランドから上記負電源電圧源に切り替えた後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先をグランドから上記第1基準電圧源に切り替え、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先を上記第1基準電圧源からグランドに切り替えた後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先を上記負電源電圧源からグランドに切り替える構成である。 As described above, the bias circuit according to the present invention includes the dual power supply type differential amplifier, the first resistance element, the first switch, the second switch, the first reference voltage source, and the second reference voltage source. A negative power supply voltage source, wherein the differential amplifier has a positive input terminal connected to the drain terminal of the amplification FET, a negative input terminal connected to the second reference voltage source, and an output terminal for the amplification The negative power supply terminal is connected to the negative power supply voltage source or the ground by switching the first switch, the first resistance element has a first terminal and a second terminal. The first terminal is connected to the drain terminal of the amplifying FET, the second terminal can be connected to the first reference voltage source or the ground by switching the second switch, and the bias supply is switched from OFF to ON. When switching The second switch of the first resistance element is switched by switching the second switch after the connection destination of the negative power supply terminal of the differential amplifier is switched from the ground to the negative power supply voltage source by switching the first switch. Is switched from ground to the first reference voltage source, and when the bias supply is switched from on to off, the second switch is switched to change the connection destination of the second terminal of the first resistance element to the first reference voltage source. After switching from one reference voltage source to the ground, the connection destination of the negative power supply terminal of the differential amplifier is switched from the negative power supply voltage source to the ground by switching the first switch .

また、本発明のバイアス回路は、単一電源型の第1差動増幅器と、単一電源型の第2差動増幅器と、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第1抵抗素子と、第2抵抗素子と、第3抵抗素子と、第4抵抗素子と、第5抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、基準電圧源と、負電源電圧源とを備え、上記第1トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第2トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第1差動増幅器は、第1入力端子が上記第5抵抗素子を介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、出力端子が上記第1トランジスタの制御端子に接続され、上記第2差動増幅器は、第1入力端子が上記第4抵抗素子および上記第5抵抗素子をこの順番に介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記基準電圧源に接続され、出力端子が上記第2トランジスタの制御端子に接続され、上記第1トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、上記第2トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記第5抵抗素子、上記第4抵抗素子および上記第3抵抗素子をこの順番に介してグランドに接続され、上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、上記第2抵抗素子は、第3端子および第4端子を有し、該第3端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第4端子が上記負電源電圧源に接続され、上記第1スイッチは、上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第1スイッチの切り替えにより上記増幅用FETのゲート端子はグランドに接続可能とされており、上記第2スイッチは、上記第2トランジスタの制御端子に接続され、該第2スイッチの切り替えにより上記第2トランジスタの制御端子は該第2トランジスタの第1導通端子に接続可能とされ、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続する構成である。
さらに、本発明のバイアス回路は、入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETに、バイアスを供給するバイアス回路であって、単一電源型の第1差動増幅器と、単一電源型の第2差動増幅器と、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第1抵抗素子と、第2抵抗素子と、第3抵抗素子と、第4抵抗素子と、第5抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、基準電圧源と、負電源電圧源と、第1コンデンサと、第2コンデンサとを備え、上記第1トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第2トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、上記第1差動増幅器は、第1入力端子が上記第5抵抗素子を介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、出力端子が上記第1トランジスタの制御端子に接続され、上記第2差動増幅器は、第1入力端子が上記第4抵抗素子および上記第5抵抗素子をこの順番に介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記基準電圧源に接続され、出力端子が上記第2トランジスタの制御端子に接続され、上記第1トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、上記第2トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記第5抵抗素子、上記第4抵抗素子および上記第3抵抗素子をこの順番に介してグランドに接続され、上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、上記第2抵抗素子は、第3端子および第4端子を有し、該第3端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第4端子が上記負電源電圧源に接続され、上記第1スイッチは、上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第1スイッチの切り替えにより上記増幅用FETのゲート端子はグランドに接続可能とされており、上記第2スイッチは、上記第2トランジスタの制御端子に接続され、該第2スイッチの切り替えにより上記第2トランジスタの制御端子は該第2トランジスタの第1導通端子に接続可能とされ、上記第1コンデンサは、第5端子および第6端子を有し、該第5端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第6端子がグランドに接続され、上記第2コンデンサは、第7端子および第8端子を有し、該第7端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第8端子が上記増幅用FETのソース端子に接続され、バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、または同時に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続する構成である。

The bias circuit of the present invention includes a single power supply type first differential amplifier, a single power supply type second differential amplifier, a first transistor, a second transistor, a first resistance element, The first transistor includes a two-resistance element, a third resistance element, a fourth resistance element, a fifth resistance element, a first switch, a second switch, a reference voltage source, and a negative power supply voltage source. Has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal, the second transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal, and the first differential amplifier is: The first input terminal is connected to the second conduction terminal of the second transistor via the fifth resistance element, the second input terminal is connected to the drain terminal of the amplification FET, and the output terminal is connected to the first transistor. The second differential amplifier is connected to the control terminal and the first differential amplifier The power terminal is connected to the second conduction terminal of the second transistor through the fourth resistance element and the fifth resistance element in this order, the second input terminal is connected to the reference voltage source, and the output terminal is The first transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, a second conduction terminal connected to the gate terminal of the amplification FET, and the second transistor has a first conduction terminal connected to the control terminal of the second transistor. One conduction terminal is connected to the power supply voltage, the second conduction terminal is connected to the ground through the fifth resistance element, the fourth resistance element, and the third resistance element in this order, and the first resistance element is A first terminal connected to a drain terminal of the amplifying FET; a second terminal connected to a second conduction terminal of the second transistor; and the second resistance element. The second And a fourth terminal, the third terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, the fourth terminal is connected to the negative power supply voltage source, and the first switch is connected to the amplification FET. The gate terminal of the amplification FET is connectable to the ground by switching the first switch, the second switch is connected to the control terminal of the second transistor, and the second switch is connected to the gate terminal. By switching the switch, the control terminal of the second transistor can be connected to the first conduction terminal of the second transistor. When the bias supply is switched from OFF to ON, the amplification switch is switched by switching the first switch. After disconnecting the connection between the gate terminal of the FET and the ground, the control terminal of the second transistor and the above-mentioned are switched by switching the second switch. When the connection with the first conduction terminal of the second transistor is cut off and the supply of bias is switched from on to off, the control terminal of the second transistor is switched to the first transistor of the second transistor by switching the second switch. After connecting to the conduction terminal, the gate terminal of the amplification FET is connected to the ground by switching the first switch .
Furthermore, the bias circuit of the present invention is a bias circuit for supplying a bias to an amplifying FET whose source terminal for amplifying an input signal is grounded. The bias circuit includes a single power source type first differential amplifier and a single power source. Type second differential amplifier, first transistor, second transistor, first resistor element, second resistor element, third resistor element, fourth resistor element, fifth resistor element, A first switch, a second switch, a reference voltage source, a negative power supply voltage source, a first capacitor, and a second capacitor, wherein the first transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control; The second transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal, and the first differential amplifier has a first input terminal through the fifth resistance element. Connected to the second conduction terminal of the second transistor; Two input terminals are connected to the drain terminal of the amplifying FET, an output terminal is connected to the control terminal of the first transistor, and the second differential amplifier has a first input terminal connected to the fourth resistor element and the first resistor. 5 resistor elements are connected in this order to the second conduction terminal of the second transistor, the second input terminal is connected to the reference voltage source, the output terminal is connected to the control terminal of the second transistor, The first transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, a second conduction terminal connected to the gate terminal of the amplification FET, the second transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, Two conduction terminals are connected to the ground through the fifth resistance element, the fourth resistance element, and the third resistance element in this order, and the first resistance element has a first terminal and a second terminal, The first terminal is connected to the drain terminal of the amplification FET, the second terminal is connected to the second conduction terminal of the second transistor, and the second resistance element has a third terminal and a fourth terminal. The third terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, the fourth terminal is connected to the negative power supply voltage source, the first switch is connected to the gate terminal of the amplification FET, The gate terminal of the amplification FET can be connected to the ground by switching one switch, the second switch is connected to the control terminal of the second transistor, and the second transistor is switched by switching the second switch. The control terminal of the second transistor can be connected to the first conduction terminal of the second transistor. The first capacitor has a fifth terminal and a sixth terminal. The fifth terminal is a drain of the amplification FET. The sixth capacitor is connected to the ground, the second capacitor has a seventh terminal and an eighth terminal, the seventh terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, When the eighth terminal is connected to the source terminal of the amplification FET and the bias supply is switched from OFF to ON, the connection between the gate terminal of the amplification FET and the ground is cut off by switching the first switch. Later, when switching the second switch, the connection between the control terminal of the second transistor and the first conduction terminal of the second transistor is cut off, and when the bias supply is switched from on to off, the second switch After switching the control terminal of the second transistor to the first conduction terminal of the second transistor or simultaneously with the first transistor. It is configured to connect to ground the gate terminal of the amplifier FET by switching the switch.

それゆえ、第1スイッチおよび第2スイッチの切り替えのタイミングによって、増幅用FETに対し、ゲート端子に電圧を印加および消去するタイミングと、ドレイン端子に電圧を印加および消去するタイミングとを、大きな貫通電流が流れないように制御することができる。したがって、バイアスの供給をオフからオンに切り替える際、および、バイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、過剰な貫通電流の発生を防止することができるという効果を奏する。   Therefore, depending on the switching timing of the first switch and the second switch, the timing for applying and erasing the voltage to the gate terminal and the timing for applying and erasing the voltage to the drain terminal with respect to the amplifying FET Can be controlled not to flow. Therefore, there is an effect that it is possible to prevent an excessive through current from being generated when the bias supply is switched from OFF to ON and when the bias supply is switched from ON to OFF.

本発明のLNAは、入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETと、上記バイアス回路とを備え、上記増幅用FETのゲート端子に入力端子が設けられ、上記増幅用FETのドレイン端子に出力端子が設けられている構成である。   The LNA of the present invention includes an amplifying FET whose source terminal for amplifying an input signal is grounded, and the bias circuit, the input terminal being provided at the gate terminal of the amplifying FET, and the drain terminal of the amplifying FET. Is provided with an output terminal.

それゆえ、上記バイアス回路を備えることによって、増幅用FETを適切な動作点で駆動させることができるとともに、バイアス回路で奏する効果を得ることができるという効果を奏する。   Therefore, by providing the bias circuit, it is possible to drive the amplifying FET at an appropriate operating point and to obtain the effect of the bias circuit.

本発明のLNBは、第1偏波を受信し、該第1偏波を第1偏波信号に変換する第1偏波アンテナと、第2偏波を受信し、該第2偏波を第2偏波信号に変換する第2偏波アンテナと、上記第1偏波信号を増幅する第1偏波用増幅器と、上記第2偏波信号を増幅する第2偏波用増幅器と、上記第1偏波および上記第2偏波のいずれを受信するかを選択する偏波選択器とを備え、上記第1偏波および上記第2偏波はそれぞれ、水平偏波および垂直偏波、または、左旋円偏波および右旋円偏波であり、上記第1偏波用増幅器および上記第2偏波用増幅器は、上記LNAであり、上記第1偏波用増幅器および上記第2偏波用増幅器は、上記偏波選択器から出力される上記第1偏波および上記第2偏波のいずれを受信するかを示す偏波選択信号に応じて、上記第1スイッチおよび上記第2スイッチをそれぞれ切り替える構成である。   The LNB of the present invention receives a first polarization, converts the first polarization into a first polarization signal, receives the second polarization, and converts the second polarization to the first polarization. A second polarization antenna for converting to a two-polarization signal; a first polarization amplifier for amplifying the first polarization signal; a second polarization amplifier for amplifying the second polarization signal; A polarization selector that selects whether to receive one polarization or the second polarization, wherein the first polarization and the second polarization are respectively a horizontal polarization and a vertical polarization, or Left-hand circular polarization and right-hand circular polarization, the first polarization amplifier and the second polarization amplifier are the LNA, and the first polarization amplifier and the second polarization amplifier. Is a polarization selection signal indicating which of the first polarization and the second polarization output from the polarization selector is received, Serial first switch and the second switch is configured to switch, respectively.

それゆえ、上記LNAを備えることによって、第1偏波用増幅器および第2偏波用増幅器の利得およびNFを最適化することが可能となるので、第1偏波アンテナおよび第2偏波アンテナにより受信された微小な信号を良好に受信することができるという効果を奏する。   Therefore, by providing the LNA, it is possible to optimize the gain and NF of the first polarization amplifier and the second polarization amplifier. Therefore, the first polarization antenna and the second polarization antenna There is an effect that the received minute signal can be satisfactorily received.

本発明におけるバイアス回路の第1実施形態を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a first embodiment of a bias circuit in the present invention. 図1のバイアス回路に制御信号を供給する制御信号生成回路の一構成例を示す回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a control signal generation circuit that supplies a control signal to the bias circuit of FIG. 1. 図1のバイアス回路を備えたLNAにおける、バイアスのオン・オフを切り替えるときの各信号波形を示すタイミングチャートである。2 is a timing chart showing signal waveforms when switching bias on and off in an LNA including the bias circuit of FIG. 1. 本発明におけるバイアス回路の第2実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 2nd Embodiment of the bias circuit in this invention. 図2のバイアス回路に制御信号を供給する制御信号生成回路の一構成例を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration example of a control signal generation circuit that supplies a control signal to the bias circuit of FIG. 2. 図2のバイアス回路を備えたLNAにおける、バイアスのオン・オフを切り替えるときの各信号波形を示すタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart showing signal waveforms when switching bias on / off in an LNA including the bias circuit of FIG. 2. 本発明におけるバイアス回路の第3実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows 3rd Embodiment of the bias circuit in this invention. 本発明におけるLNAの実施の一形態を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows one Embodiment of LNA in this invention. HEMTのバイアスを説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the bias of HEMT. HEMTのゲート電圧とドレイン電流との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the gate voltage and drain current of HEMT. 従来のHEMTバイアス回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the conventional HEMT bias circuit. 従来のLNBの構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows the structure of the conventional LNB. 上記従来のLNBにおいて用いられるLNAの概略構成を示す回路ブロック図である。It is a circuit block diagram which shows schematic structure of LNA used in the said conventional LNB. 図13のLNAにおける、バイアスのオン・オフを切り替えるときの各信号波形を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows each signal waveform when switching ON / OFF of a bias in LNA of FIG.

本発明の各実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、各実施の形態において説明すること以外の構成は、前述の実施の形態と同じである。また、説明の便宜上、各実施の形態においては、前述の実施の形態の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。   Each embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The configuration other than that described in each embodiment is the same as that of the above-described embodiment. Further, for convenience of explanation, in each embodiment, members having the same functions as those shown in the drawings of the above-described embodiments are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

〔実施の形態1〕
(HEMTバイアス回路の構成)
図1は、本実施の形態のHEMTバイアス回路10の一構成例を示す回路図である。
[Embodiment 1]
(Configuration of HEMT bias circuit)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of the HEMT bias circuit 10 of the present embodiment.

本実施の形態のHEMTバイアス回路10(バイアス回路)は、ソース端子が接地されたHEMT1(増幅用FET)のためのバイアス回路である。HEMT1は入力信号を増幅する。HEMTバイアス回路10は、図1に示すように、オペアンプAMP1(両電源型の差動増幅器)、抵抗素子RI(第1抵抗素子)、スイッチSWg(第1スイッチ)、スイッチSWd(第2スイッチ)、負電源電圧源VNEG、基準電圧源VDRAIN(第2基準電圧源)、および基準電圧源VREF(第1基準電圧源)を備えている。   The HEMT bias circuit 10 (bias circuit) of the present embodiment is a bias circuit for HEMT 1 (amplifying FET) whose source terminal is grounded. The HEMT 1 amplifies the input signal. As shown in FIG. 1, the HEMT bias circuit 10 includes an operational amplifier AMP1 (dual power supply type differential amplifier), a resistance element RI (first resistance element), a switch SWg (first switch), and a switch SWd (second switch). , A negative power supply voltage source VNEG, a reference voltage source VDRAIN (second reference voltage source), and a reference voltage source VREF (first reference voltage source).

オペアンプAMP1は、両電源型のオペアンプであり、差動増幅器として構成されている。オペアンプAMP1の正電源端子は、電源電圧VDDに接続されている。オペアンプAMP1の負電源端子は、スイッチSWgに接続されている。スイッチSWgの切替によって、オペアンプAMP1の負電源端子は、負電源電圧源VNEGに接続されるか、接地される。オペアンプAMP1の正入力端子(非反転入力端子)は、HEMT1のドレイン端子に接続されている。オペアンプAMP1の負入力端子(反転入力端子)は、基準電圧源VDRAINに接続されている。オペアンプAMP1の出力端子は、HEMT1のゲート端子に接続されている。   The operational amplifier AMP1 is a dual power supply type operational amplifier, and is configured as a differential amplifier. The positive power supply terminal of the operational amplifier AMP1 is connected to the power supply voltage VDD. The negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 is connected to the switch SWg. By switching the switch SWg, the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 is connected to the negative power supply voltage source VNEG or grounded. The positive input terminal (non-inverting input terminal) of the operational amplifier AMP1 is connected to the drain terminal of the HEMT1. The negative input terminal (inverting input terminal) of the operational amplifier AMP1 is connected to the reference voltage source VDRAIN. The output terminal of the operational amplifier AMP1 is connected to the gate terminal of the HEMT1.

抵抗素子RIは、2つの端子を有しており、一方の端子(第1端子)がHEMT1のドレイン端子に接続され、他方の端子(第2端子)がスイッチSWdに接続されている。スイッチSWdの切替によって、抵抗素子RIの他方の端子は、基準電圧源VREFに接続されるか、接地される。   The resistance element RI has two terminals, one terminal (first terminal) is connected to the drain terminal of the HEMT 1 and the other terminal (second terminal) is connected to the switch SWd. By switching the switch SWd, the other terminal of the resistance element RI is connected to the reference voltage source VREF or grounded.

スイッチSWgは、制御信号SG、および、制御信号SGを反転した反転制御信号/SG(SGバー)に応じて、オペアンプAMP1の負電源端子の接続先を、負電源電圧源VNEGとグランドとの間で切り替えるものである。スイッチSWgは、制御信号SGがハイレベルかつ反転制御信号/SGがローレベルのとき、オペアンプAMP1の負電源端子を負電源電圧源VNEGに接続させる。スイッチSWgは、制御信号SGがローレベルかつ反転制御信号/SGがハイレベルのとき、オペアンプAMP1の負電源端子を接地させる。   The switch SWg connects the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 between the negative power supply voltage source VNEG and the ground according to the control signal SG and the inverted control signal / SG (SG bar) obtained by inverting the control signal SG. It is to switch with. The switch SWg connects the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 to the negative power supply voltage source VNEG when the control signal SG is at a high level and the inverted control signal / SG is at a low level. The switch SWg grounds the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 when the control signal SG is at a low level and the inverted control signal / SG is at a high level.

スイッチSWdは、制御信号SD、および、制御信号SDを反転した反転制御信号/SD(SDバー)に応じて、抵抗素子RIすなわちHEMT1のドレイン端子の接続先を、基準電圧源VREFとグランドとの間で切り替えるものである。スイッチSWdは、制御信号SDがハイレベルかつ反転制御信号/SDがローレベルのとき、HEMT1のドレイン端子を基準電圧源VREFに接続させる。スイッチSWdは、制御信号SDがローレベルかつ反転制御信号/SDがハイレベルのとき、HEMT1のドレイン端子を接地させる。   In accordance with the control signal SD and the inverted control signal / SD (SD bar) obtained by inverting the control signal SD, the switch SWd connects the connection terminal of the drain terminal of the resistance element RI, that is, the HEMT1, between the reference voltage source VREF and the ground. Switch between them. The switch SWd connects the drain terminal of the HEMT 1 to the reference voltage source VREF when the control signal SD is at a high level and the inverted control signal / SD is at a low level. The switch SWd grounds the drain terminal of the HEMT 1 when the control signal SD is at a low level and the inverted control signal / SD is at a high level.

なお、制御信号SG、反転制御信号/SG、制御信号SD、および反転制御信号/SDは、制御信号生成回路により生成され、制御信号生成回路からスイッチSWgおよびスイッチSWdにそれぞれ供給される。制御信号生成回路については後述する。   The control signal SG, the inversion control signal / SG, the control signal SD, and the inversion control signal / SD are generated by the control signal generation circuit and supplied from the control signal generation circuit to the switch SWg and the switch SWd, respectively. The control signal generation circuit will be described later.

負電源電圧源VNEGは、オペアンプAMP1の負電源端子に対し、負の電源電圧(負電源電圧VNEGとも呼ぶ)を発生する。基準電圧源VDRAINは、オペアンプAMP1の負入力端子に対し、正の電圧(基準電圧VDRAINとも呼ぶ)を発生する。基準電圧源VREFは、HEMT1のドレイン端子に対し、正の電圧(基準電圧VREFとも呼ぶ)を発生する。基準電圧源VDRAINおよび基準電圧源VREFは、温度Tや電源電圧VDDの変動に全く影響を受けない。なお、電源電圧VDDは正の電源電圧であり、外部の他の部材と共用することができる。   The negative power supply voltage source VNEG generates a negative power supply voltage (also referred to as a negative power supply voltage VNEG) to the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1. The reference voltage source VDRAIN generates a positive voltage (also referred to as a reference voltage VDRAIN) with respect to the negative input terminal of the operational amplifier AMP1. The reference voltage source VREF generates a positive voltage (also referred to as a reference voltage VREF) with respect to the drain terminal of the HEMT 1. The reference voltage source VDRAIN and the reference voltage source VREF are not affected at all by changes in the temperature T and the power supply voltage VDD. The power supply voltage VDD is a positive power supply voltage and can be shared with other external members.

(ドレイン電圧VDおよびドレイン電流ID)
HEMTバイアス回路10では、HEMT1を、オペアンプAMP1の負帰還ループの中に組み込んでいる。これにより、オペアンプAMP1の負電源端子が負電源電圧源VNEGに接続されるとともに、HEMT1のドレイン端子が基準電圧源VREFに接続されている間は、HEMT1のドレイン電圧VDおよびドレイン電流IDは、下記の式(3)および式(4)で示す近似式になるように、自動的に決定される仕組みになっている。
(Drain voltage VD and drain current ID)
In the HEMT bias circuit 10, HEMT1 is incorporated in the negative feedback loop of the operational amplifier AMP1. Thus, while the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 is connected to the negative power supply voltage source VNEG and the drain terminal of HEMT1 is connected to the reference voltage source VREF, the drain voltage VD and the drain current ID of the HEMT1 are as follows: This is a mechanism that is automatically determined so as to be approximate expressions represented by Equations (3) and (4).

Figure 0004800433
Figure 0004800433

上記各式における各値は、以下のとおりである。
:ドレイン電圧VDの電圧値
:ドレイン電流IDの電流値
DRAIN:基準電圧源VDRAINの電圧値
REF:基準電圧源VREFの電圧値
RI:抵抗素子RIの抵抗値。
The values in the above formulas are as follows.
V D : voltage value of drain voltage VD I D : current value of drain current ID V DRAIN : voltage value of reference voltage source VDRAIN V REF : voltage value of reference voltage source VREF RI: resistance value of resistance element RI

すなわち、基準電圧源VDRAINの基準電圧VDRAINをオペアンプAMP1の入力に印加することで、HEMT1のドレイン端子では所定の電圧(=基準電圧VDRAIN)を得る。また、基準電圧源VREFとHEMT1のドレイン端子との間に抵抗素子RIを挿入することによって、基準電圧VREFと基準電圧VDRAINとの電位差が抵抗素子RIの両端に生じるため、所望のドレイン電流IDを得る。   That is, by applying the reference voltage VDRAIN of the reference voltage source VDRAIN to the input of the operational amplifier AMP1, a predetermined voltage (= reference voltage VDRAIN) is obtained at the drain terminal of the HEMT1. Further, by inserting the resistor element RI between the reference voltage source VREF and the drain terminal of the HEMT 1, a potential difference between the reference voltage VREF and the reference voltage VDRAIN is generated at both ends of the resistor element RI. obtain.

式(3)および式(4)は、温度Tや電源電圧VDDの関数ではないので、HEMT1のドレイン電圧VDおよびドレイン電流IDは、これらの変動を受けない。よって、HEMTバイアス回路10では、温度依存性および電源電圧依存性を排除することが可能となる。   Since Expressions (3) and (4) are not a function of the temperature T or the power supply voltage VDD, the drain voltage VD and the drain current ID of the HEMT 1 are not affected by these fluctuations. Therefore, the HEMT bias circuit 10 can eliminate temperature dependency and power supply voltage dependency.

また、電源電圧VDDおよび負電源電圧VNEGからHEMT1のゲート端子へのPSRR(Power Supply Rejection Ratio)は、オペアンプAMP1のPSRRと等しくなるので、非常に高い雑音除去率を得ることが可能となる。PSRRは、ある電源電圧(ここでは電源電圧VDDおよび負電源電圧VNEG)からの雑音が、注目する端子においてどれだけ減衰するかを示す指標である。   Further, since PSRR (Power Supply Rejection Ratio) from the power supply voltage VDD and the negative power supply voltage VNEG to the gate terminal of the HEMT 1 is equal to the PSRR of the operational amplifier AMP1, it is possible to obtain a very high noise removal rate. PSRR is an index indicating how much noise from a certain power supply voltage (here, power supply voltage VDD and negative power supply voltage VNEG) attenuates at a terminal of interest.

さらに、オペアンプAMP1は、特殊な製造プロセスを必要とせず構成することができる。それゆえ、図11に示した従来のHEMTバイアス回路500では、PNP型バイポーラトランジスタが必須であったが、HEMTバイアス回路10では、トランジスタの種類は問われない。よって、HEMTバイアス回路10では、製造プロセスの選定の自由度が高くなり、CMOSプロセスや、MOSプロセス、バイポーラプロセス、BiCMOSプロセスなど、様々なプロセスでの集積回路の製造が可能となる。   Furthermore, the operational amplifier AMP1 can be configured without requiring a special manufacturing process. Therefore, in the conventional HEMT bias circuit 500 shown in FIG. 11, a PNP type bipolar transistor is essential, but in the HEMT bias circuit 10, the type of transistor is not limited. Therefore, the HEMT bias circuit 10 has a high degree of freedom in selecting a manufacturing process, and an integrated circuit can be manufactured in various processes such as a CMOS process, a MOS process, a bipolar process, and a BiCMOS process.

但し、近年のオペアンプ(差動増幅器)は、単一電源が主流である。また、図1に示すオペアンプAMP1は、GNDレベルを挟んだ正負の両電源を必要とするというデメリットがある。   However, a single power supply is the mainstream in recent operational amplifiers (differential amplifiers). Further, the operational amplifier AMP1 shown in FIG. 1 has a demerit that it requires both positive and negative power supplies across the GND level.

(LNAおよびLNB)
上述したHEMTバイアス回路10は、HEMTが用いられるLNA(Low Noise Amplifier)に適用することができる。よって、LNAは、少なくともHEMT1およびHEMTバイアス回路10を備えるLNAとして実現することができる。
(LNA and LNB)
The HEMT bias circuit 10 described above can be applied to an LNA (Low Noise Amplifier) in which a HEMT is used. Therefore, the LNA can be realized as an LNA including at least the HEMT 1 and the HEMT bias circuit 10.

図8は、LNA70の一構成例を示す回路ブロック図である。LNA70は、HEMT1およびHEMTバイアス回路10を備えている。LNA70では、HEMT1のゲート端子に入力部71が設けられ、HEMT1のドレイン端子に出力部72が設けられる。   FIG. 8 is a circuit block diagram illustrating a configuration example of the LNA 70. The LNA 70 includes a HEMT 1 and a HEMT bias circuit 10. In the LNA 70, an input unit 71 is provided at the gate terminal of the HEMT 1, and an output unit 72 is provided at the drain terminal of the HEMT 1.

このようなHEMTバイアス回路10を備えるLNA70では、HEMT1を適切な動作点で駆動させることが可能になるとともに、上述したHEMTバイアス回路10で奏する効果を得ることが可能となる。   In the LNA 70 including such a HEMT bias circuit 10, it is possible to drive the HEMT 1 at an appropriate operating point and to obtain the effects exhibited by the above-described HEMT bias circuit 10.

また、LNA70は、衛星放送受信用などのLNB(Low Noise Block converter)に適用することができる。LNBとしては、例えば、上述した図12のLNB100がある。LNB100に適用する場合、水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105として、LNA70が用いられる。LNB100では、LNA70を備えることによって、水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105の利得およびNFを最適化することが可能となるので、フィードホーン101(水平偏波アンテナ102および垂直偏波アンテナ103)により受信された微小な信号を良好に受信することが可能となる。   The LNA 70 can be applied to an LNB (Low Noise Block converter) for receiving satellite broadcasts. As the LNB, for example, there is the LNB 100 of FIG. 12 described above. When applied to the LNB 100, the LNA 70 is used as the horizontally polarized LNA 104 and the vertically polarized LNA 105. Since the LNB 100 includes the LNA 70, the gain and NF of the horizontally polarized LNA 104 and the vertically polarized LNA 105 can be optimized. Therefore, the feed horn 101 (the horizontally polarized antenna 102 and the vertically polarized antenna 103) can be optimized. ) Can be received satisfactorily.

また、LNB100には複数の機能ブロックが存在する。それゆえ、各機能ブロックのいずれかを組み合わせて集積化してもよいし、全ての機能ブロックを集積化してもよい。LNB100を、部分的に集積化または全体的に集積化することにより、部品の実装面積と実装コストとが削減され、LNB100において小型化・低コスト化の実現を図ることが可能となる。   The LNB 100 has a plurality of functional blocks. Therefore, any of the functional blocks may be combined and integrated, or all the functional blocks may be integrated. By partially integrating or entirely integrating the LNB 100, the component mounting area and the mounting cost are reduced, and the LNB 100 can be reduced in size and cost.

ここで、HEMTバイアス回路10は、スイッチSWgおよびスイッチSWdを切り替えることにより、HEMT1へ供給するバイアスのオン・オフを切り替えることができる。すなわち、LNA70のオン・オフを切り替えることができる。   Here, the HEMT bias circuit 10 can switch on / off of the bias supplied to the HEMT 1 by switching the switch SWg and the switch SWd. That is, the LNA 70 can be switched on / off.

図12に示したLNB100では、衛星放送からの信号電波として、水平偏波(左旋円偏波)と垂直偏波(右旋円偏波)とを選択して受信する仕様となっている。偏波選択器113から出力される偏波選択信号に応じて、水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105のうち、受信する方のLNAをオンにし、受信しない方のLNAをオフにすることで、受信する偏波を選択する。   The LNB 100 shown in FIG. 12 has a specification for selecting and receiving horizontal polarization (left-hand circular polarization) and vertical polarization (right-hand circular polarization) as signal radio waves from satellite broadcasting. In accordance with the polarization selection signal output from the polarization selector 113, the receiving LNA of the horizontal polarization LNA 104 and the vertical polarization LNA 105 is turned on, and the LNA not receiving is turned off. Then, select the polarization to be received.

よって、HEMT1とHEMTバイアス回路10とを備えるLNA70を、偏波選択信号に応じてスイッチSWgおよびスイッチSWdを切り替えるように構成することによって、容易に、上記受信する偏波の選択を実施することが可能となる。   Therefore, by selecting the LNA 70 including the HEMT 1 and the HEMT bias circuit 10 so as to switch the switch SWg and the switch SWd according to the polarization selection signal, the selection of the received polarization can be easily performed. It becomes possible.

但し、偏波選択信号は、2値(ハイレベルおよびローレベル)の信号であるため、偏波選択信号から、制御信号SG、反転制御信号/SG、制御信号SD、および反転制御信号/SDを生成する制御信号生成回路が必要である。それゆえ、LNB100では、例えば、図8に示すように、HEMTバイアス回路10に接続される制御信号生成回路50が設けられる。制御信号生成回路50は、LNA毎(水平偏波用LNA104および垂直偏波用LNA105)にそれぞれ設けられる。   However, since the polarization selection signal is a binary (high level and low level) signal, a control signal SG, an inversion control signal / SG, a control signal SD, and an inversion control signal / SD are obtained from the polarization selection signal. A control signal generation circuit to be generated is required. Therefore, in the LNB 100, for example, as shown in FIG. 8, a control signal generation circuit 50 connected to the HEMT bias circuit 10 is provided. The control signal generation circuit 50 is provided for each LNA (horizontal polarization LNA 104 and vertical polarization LNA 105).

(制御信号生成回路)
次に、制御信号生成回路50について説明する。
(Control signal generation circuit)
Next, the control signal generation circuit 50 will be described.

図2は、制御信号生成回路50の一構成例を示す回路図である。図2に示すように、制御信号生成回路50は、NOTゲート51・52・55・57、コンデンサ53、NORゲート54、並びにNANDゲート56を備えている。   FIG. 2 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the control signal generation circuit 50. As shown in FIG. 2, the control signal generation circuit 50 includes NOT gates 51, 52, 55, and 57, a capacitor 53, a NOR gate 54, and a NAND gate 56.

また、制御信号生成回路50は、偏波選択信号が入力される入力部58、制御信号SGが出力される出力部59、反転制御信号/SGが出力される出力部60、制御信号SDが出力される出力部61、および反転制御信号/SDが出力される出力部62を備えている。入力部58は偏波選択器113に接続される。出力部59および出力部60は、HEMTバイアス回路10のスイッチSWgに接続される。出力部61および出力部62は、HEMTバイアス回路10のスイッチSWdに接続される。   The control signal generation circuit 50 also includes an input unit 58 to which a polarization selection signal is input, an output unit 59 to which a control signal SG is output, an output unit 60 to which an inverted control signal / SG is output, and a control signal SD. And an output unit 62 from which an inversion control signal / SD is output. The input unit 58 is connected to the polarization selector 113. The output unit 59 and the output unit 60 are connected to the switch SWg of the HEMT bias circuit 10. The output unit 61 and the output unit 62 are connected to the switch SWd of the HEMT bias circuit 10.

NOTゲート51・52・55・57は、NOT演算を行う1入力1出力の論理回路であり、インバータとも呼ばれる。NORゲート54は、NOR演算を行う2入力1出力の論理回路である。NANDゲート56は、NAND演算を行う2入力1出力の論理回路である。NOTゲート51の入力部は入力部58に接続され、NOTゲート51の出力部はNOTゲート52の入力部に接続されている。NOTゲート52の出力部は、NORゲート54の第1入力部およびNANDゲート56の第1入力部に接続されている。コンデンサ53は、2つの端子を有し、一方の端子がNOTゲート52の出力部に接続され、他方の端子が接地されている。NORゲート54の第2入力部およびNANDゲート56の第2入力部は、入力部58に接続されている。NORゲート54の出力部は、NOTゲート55の入力部に接続されるとともに、出力部60に接続されている。NOTゲート55の出力部は出力部59に接続されている。NANDゲート56の出力部は、NOTゲート57の入力部に接続されるとともに、出力部62に接続されている。NOTゲート57の出力部は出力部61に接続されている。   The NOT gates 51, 52, 55, and 57 are 1-input 1-output logic circuits that perform NOT operations, and are also called inverters. The NOR gate 54 is a 2-input 1-output logic circuit that performs a NOR operation. The NAND gate 56 is a 2-input 1-output logic circuit that performs a NAND operation. The input part of the NOT gate 51 is connected to the input part 58, and the output part of the NOT gate 51 is connected to the input part of the NOT gate 52. The output part of the NOT gate 52 is connected to the first input part of the NOR gate 54 and the first input part of the NAND gate 56. The capacitor 53 has two terminals, one terminal is connected to the output part of the NOT gate 52, and the other terminal is grounded. The second input part of the NOR gate 54 and the second input part of the NAND gate 56 are connected to the input part 58. The output part of the NOR gate 54 is connected to the input part of the NOT gate 55 and to the output part 60. The output part of the NOT gate 55 is connected to the output part 59. The output part of the NAND gate 56 is connected to the input part of the NOT gate 57 and to the output part 62. The output part of the NOT gate 57 is connected to the output part 61.

制御信号生成回路50では、偏波選択信号がハイレベルのとき、制御信号SGおよび制御信号SDはハイレベルとなり、反転制御信号/SGおよび反転制御信号/SDはローレベルとなる。一方、偏波選択信号がローレベルのとき、制御信号SGおよび制御信号SDはローレベルとなり、反転制御信号/SGおよび反転制御信号/SDはハイレベルとなる。よって、偏波選択信号のハイレベルおよびローレベルに応じて、LNA70をオンまたはオフにすることが可能となる。   In the control signal generation circuit 50, when the polarization selection signal is at a high level, the control signal SG and the control signal SD are at a high level, and the inverted control signal / SG and the inverted control signal / SD are at a low level. On the other hand, when the polarization selection signal is at a low level, the control signal SG and the control signal SD are at a low level, and the inversion control signal / SG and the inversion control signal / SD are at a high level. Therefore, the LNA 70 can be turned on or off according to the high level and low level of the polarization selection signal.

但し、制御信号生成回路50では、NOTゲート51・52、並びにコンデンサ53により、遅延素子63が構成されている。これにより、制御信号SDおよび反転制御信号/SDのレベル変化と、制御信号SGおよび反転制御信号/SGのレベル変化とは、所定の時間ずれる(遅延する)ようになっている。   However, in the control signal generation circuit 50, a delay element 63 is configured by the NOT gates 51 and 52 and the capacitor 53. Thereby, the level change of the control signal SD and the inverted control signal / SD and the level change of the control signal SG and the inverted control signal / SG are shifted (delayed) by a predetermined time.

(オン・オフの切替タイミング)
次に、HEMT1とHEMTバイアス回路10とを備えるLNA70における、バイアスのオン・オフの切替タイミングについて説明する。
(ON / OFF switching timing)
Next, the bias ON / OFF switching timing in the LNA 70 including the HEMT 1 and the HEMT bias circuit 10 will be described.

図3は、上記LNA70における、バイアスのオン・オフを切り替えるときの各信号波形を示すタイミングチャートである。   FIG. 3 is a timing chart showing signal waveforms when the bias is switched on and off in the LNA 70.

<時間t1>
偏波選択信号がローレベルからハイレベルに変化すると、NORゲート54の第2入力部およびNANDゲート56の第2入力部がハイレベルに変化する一方、遅延素子63によってNORゲート54の第1入力部およびNANDゲート56の第1入力部はローレベルが維持されたままであるので、NORゲート54の出力部はローレベルに変化し、NANDゲート56の出力部はハイレベルを維持する。これにより、制御信号SGはハイレベルとなり、制御信号SDはローレベルとなる。
<Time t1>
When the polarization selection signal changes from low level to high level, the second input part of the NOR gate 54 and the second input part of the NAND gate 56 change to high level, while the delay element 63 causes the first input of the NOR gate 54 to change. And the first input part of the NAND gate 56 remain at the low level, the output part of the NOR gate 54 changes to the low level, and the output part of the NAND gate 56 maintains the high level. As a result, the control signal SG becomes high level and the control signal SD becomes low level.

<時間t2>
偏波選択信号がローレベルからハイレベルに変化してから所定の時間(期間A)が経過すると、NORゲート54の第1入力部およびNANDゲート56の第1入力部がハイレベルに変化するので、NORゲート54の出力部はローレベルを維持し、NANDゲート56の出力部はローレベルに変化する。これにより、制御信号SGおよび制御信号SDは共にハイレベルとなる。
<Time t2>
When a predetermined time (period A) elapses after the polarization selection signal changes from the low level to the high level, the first input portion of the NOR gate 54 and the first input portion of the NAND gate 56 change to the high level. The output part of the NOR gate 54 maintains the low level, and the output part of the NAND gate 56 changes to the low level. As a result, both the control signal SG and the control signal SD become high level.

<時間t3>
偏波選択信号がハイレベルからローレベルに変化すると、NORゲート54の第2入力部およびNANDゲート56の第2入力部がローレベルに変化する一方、遅延素子によってNORゲート54の第1入力部およびNANDゲート56の第1入力部はハイレベルが維持されたままであるので、NORゲート54の出力部はローレベルを維持し、NANDゲート56の出力部はハイレベルに変化する。これにより、制御信号SGはハイレベルとなり、制御信号SDはローレベルとなる。
<Time t3>
When the polarization selection signal changes from the high level to the low level, the second input part of the NOR gate 54 and the second input part of the NAND gate 56 change to the low level, while the delay element causes the first input part of the NOR gate 54 to change. Since the first input portion of the NAND gate 56 remains at the high level, the output portion of the NOR gate 54 maintains the low level, and the output portion of the NAND gate 56 changes to the high level. As a result, the control signal SG becomes high level and the control signal SD becomes low level.

<時間t4>
偏波選択信号がハイレベルからローレベルに変化してから所定の時間(期間B)が経過すると、NORゲート54の第1入力部およびNANDゲート56の第1入力部がローレベルに変化するので、NORゲート54の出力部はハイレベルに変化し、NANDゲート56の出力部はハイレベルを維持する。これにより、制御信号SGおよび制御信号SDは共にローレベルとなる。
<Time t4>
When a predetermined time (period B) elapses after the polarization selection signal changes from the high level to the low level, the first input portion of the NOR gate 54 and the first input portion of the NAND gate 56 change to the low level. The output part of the NOR gate 54 changes to high level, and the output part of the NAND gate 56 maintains high level. As a result, both the control signal SG and the control signal SD are at a low level.

このように、LNA70をオフからオンに切り替えるために偏波選択信号をローレベルからハイレベルに変化させると、制御信号SGはハイレベル、かつ、反転制御信号/SDはハイレベルとなり、ドレイン電圧VDはゼロのままで、先にHEMT1にゲート電圧VGが印加される期間Aが設けられている。この期間Aによって、HEMT1のチャネルに存在するキャリアが減少し、貫通電極が流れにくくなる。   As described above, when the polarization selection signal is changed from the low level to the high level in order to switch the LNA 70 from the off state to the on state, the control signal SG becomes the high level and the inversion control signal / SD becomes the high level, and the drain voltage VD. The period A during which the gate voltage VG is applied to the HEMT 1 is provided first. During this period A, carriers present in the channel of the HEMT 1 are reduced, and the through electrode is less likely to flow.

よって、期間Aを、十分な時間、または、HEMT1がピンチオフに達するまでの時間に設定することによって、期間Aを経過した後に制御信号SDがハイレベルとなり、HEMT1にドレイン電圧VDが印加されても、過剰なドレイン電流IDが流れることを防止することが可能となる。   Therefore, by setting the period A to a sufficient time or a time until the HEMT 1 reaches pinch-off, the control signal SD becomes a high level after the period A has elapsed, and the drain voltage VD is applied to the HEMT 1. It is possible to prevent an excessive drain current ID from flowing.

一方、LNA70をオンからオフに切り替えるために偏波選択信号をハイレベルからローレベルに変化させると、制御信号SGはハイレベル、かつ、反転制御信号/SDはハイレベルとなり、HEMT1にゲート電圧VGが印加されるままで、先にドレイン電圧VDがゼロとなる期間Bが設けられている。期間Bでは、ゲート電圧VGが負の電源電圧に残留しているので、過剰なドレイン電流IDが流れない。よって、過剰なドレイン電流IDが流れることを防止することが可能となる。   On the other hand, when the polarization selection signal is changed from the high level to the low level in order to switch the LNA 70 from on to off, the control signal SG becomes high level and the inversion control signal / SD becomes high level, and the gate voltage VG is applied to HEMT1. The period B in which the drain voltage VD becomes zero is provided first while the voltage is applied. In the period B, the gate voltage VG remains in the negative power supply voltage, so that an excessive drain current ID does not flow. Therefore, it is possible to prevent an excessive drain current ID from flowing.

なお、期間Aおよび期間Bは、遅延素子63の構成によって設定することができる。   Note that the period A and the period B can be set depending on the configuration of the delay element 63.

以上のように、HEMTバイアス回路10は、HEMT1へのバイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、スイッチSWgを切り替えることによりオペアンプAMP1の負電源端子の接続先をグランドから負電源電圧源VNEGに切り替えた後に、スイッチSWdを切り替えることにより抵抗素子RIの第2端子の接続先をグランドから基準電圧源VREFに切り替え、また、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、スイッチSWdを切り替えることにより抵抗素子RIの第2端子の接続先を基準電圧源VREFからグランドに切り替えた後に、スイッチSWgを切り替えることによりオペアンプAMP1の負電源端子の接続先を負電源電圧源VNEGからグランドに切り替える構成を有している。   As described above, the HEMT bias circuit 10 switches the connection of the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 from the ground to the negative power supply voltage source VNEG by switching the switch SWg when switching the supply of bias to the HEMT1 from OFF to ON. After switching, the connection destination of the second terminal of the resistor element RI is switched from the ground to the reference voltage source VREF by switching the switch SWd, and when the bias supply to the HEMT 1 is switched from on to off, the switch SWd is changed. After switching the connection destination of the second terminal of the resistance element RI from the reference voltage source VREF to the ground, the connection destination of the negative power supply terminal of the operational amplifier AMP1 is switched from the negative power supply voltage source VNEG to the ground by switching the switch SWg. It has a configuration.

これにより、HEMT1へのバイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、HEMT1のゲート端子を先に負電圧状態にバイアスした後に、HEMT1のドレイン端子にドレイン電圧を印加するシーケンスとなる。すなわち、HEMT1のゲート端子に電圧を印加してから、HEMT1のドレイン端子に電圧を印加するシーケンスとなる。よって、HEMT1のゲート端子に電圧を印加してから、HEMT1のドレイン端子に電圧を印加するまでの期間、HEMT1のチャネルに存在するキャリアが減少するので、貫通電極を流れにくくすることが可能となる。   Thus, when the supply of bias to the HEMT 1 is switched from OFF to ON, a sequence in which the drain voltage is applied to the drain terminal of the HEMT 1 after the gate terminal of the HEMT 1 is first biased to a negative voltage state. That is, the sequence is such that a voltage is applied to the drain terminal of HEMT 1 after a voltage is applied to the gate terminal of HEMT 1. Therefore, since the carrier existing in the channel of the HEMT 1 is reduced during the period from when the voltage is applied to the gate terminal of the HEMT 1 to when the voltage is applied to the drain terminal of the HEMT 1, it is possible to make it difficult for the through electrode to flow. .

一方、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、HEMT1のドレイン電圧をゼロにした後に、HEMT1のゲート電圧をゼロにするシーケンスとなる。すなわち、HEMT1のドレイン端子の電圧を消去してから、HEMT1のゲート端子の電圧を消去するシーケンスとなる。よって、HEMT1のドレイン端子の電圧を消去してから、HEMT1のゲート端子の電圧を消去するまでの期間、HEMT1のゲート端子が負電圧に残留しているので、過剰なドレイン電流が流れることを防止することが可能となる。   On the other hand, when the bias supply to the HEMT 1 is switched from on to off, the drain voltage of the HEMT 1 is set to zero and then the gate voltage of the HEMT 1 is set to zero. That is, the sequence is such that the voltage at the drain terminal of HEMT1 is erased and then the voltage at the gate terminal of HEMT1 is erased. Therefore, since the gate terminal of HEMT1 remains at a negative voltage during the period from erasing the voltage at the drain terminal of HEMT1 to erasing the voltage at the gate terminal of HEMT1, it is possible to prevent excessive drain current from flowing. It becomes possible to do.

つまりは、HEMTバイアス回路10では、スイッチSWgおよびスイッチSWdの切り替えのタイミングによって、HEMT1に対し、ゲート端子に電圧を印加および消去するタイミングと、ドレイン端子に電圧を印加および消去するタイミングとを、大きな貫通電流が流れないように制御することが可能となる。   That is, in the HEMT bias circuit 10, the timing for applying and erasing the voltage to the gate terminal and the timing for applying and erasing the voltage to the drain terminal are largely set for the HEMT 1 according to the switching timing of the switch SWg and the switch SWd. It is possible to control so that no through current flows.

したがって、HEMT1へのバイアスの供給をオフからオンに切り替える際、および、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、過剰な貫通電流の発生を防止することが可能となる。   Therefore, it is possible to prevent excessive through current from being generated when the bias supply to the HEMT 1 is switched from OFF to ON and when the bias supply to the HEMT 1 is switched from ON to OFF.

〔実施の形態2〕
(HEMTバイアス回路の構成)
図4は、本実施の形態のHEMTバイアス回路20の一構成例を示す回路図である。
[Embodiment 2]
(Configuration of HEMT bias circuit)
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of the HEMT bias circuit 20 of the present embodiment.

本実施の形態のHEMTバイアス回路20は、ソース端子が接地されたHEMT1のためのバイアス回路である。HEMTバイアス回路20は、図4に示すように、オペアンプAMP2(第1差動増幅器)、オペアンプAMP3(第2差動増幅器)、抵抗素子RI、抵抗素子RG(第2抵抗素子)、抵抗素子RGG(第6抵抗素子)、抵抗素子RR(第3抵抗素子)、抵抗素子R1(第4抵抗素子)、抵抗素子R2(第5抵抗素子)、コンデンサCD(第1コンデンサ)、コンデンサCG(第2コンデンサ)、Nチャネル型MOSFET(以下、NMOSトランジスタと称する)21(第1トランジスタ)、Pチャネル型MOSFET(以下、PMOSトランジスタと称する)22(第2トランジスタ)、スイッチSWg、スイッチSWd、負電源電圧源VNEG、および基準電圧源VREFを備えている。   The HEMT bias circuit 20 according to the present embodiment is a bias circuit for the HEMT 1 whose source terminal is grounded. As shown in FIG. 4, the HEMT bias circuit 20 includes an operational amplifier AMP2 (first differential amplifier), an operational amplifier AMP3 (second differential amplifier), a resistance element RI, a resistance element RG (second resistance element), and a resistance element RGG. (Sixth resistance element), resistance element RR (third resistance element), resistance element R1 (fourth resistance element), resistance element R2 (fifth resistance element), capacitor CD (first capacitor), capacitor CG (second Capacitor), N-channel MOSFET (hereinafter referred to as NMOS transistor) 21 (first transistor), P-channel MOSFET (hereinafter referred to as PMOS transistor) 22 (second transistor), switch SWg, switch SWd, negative power supply voltage A source VNEG and a reference voltage source VREF are provided.

HEMTバイアス回路20では、前記実施の形態1において用いられていた基準電圧源VDRAINおよび基準電圧源VREFからの電圧が、オペアンプAMP3、PMOSトランジスタ22、抵抗素子R2、抵抗素子R1、抵抗素子RR、および基準電圧源VREFからなる回路により生成されている。   In the HEMT bias circuit 20, the voltages from the reference voltage source VDRAIN and the reference voltage source VREF used in the first embodiment are the operational amplifier AMP3, the PMOS transistor 22, the resistor element R2, the resistor element R1, the resistor element RR, and It is generated by a circuit comprising a reference voltage source VREF.

オペアンプAMP2は、単一電源型のオペアンプであり、差動増幅器として構成されている。オペアンプAMP2の正入力端子(第2入力端子)は、HEMT1のドレイン端子に接続されている。オペアンプAMP2の負入力端子(第1入力端子)は、抵抗素子R2を介してPMOSトランジスタ22のドレイン端子に接続されている。また、オペアンプAMP2の負入力端子は、抵抗素子R1を介してオペアンプAMP3の正入力端子に接続されている。オペアンプAMP2の出力端子は、NMOSトランジスタ21のゲート端子(制御端子)に接続されている。   The operational amplifier AMP2 is a single power supply type operational amplifier, and is configured as a differential amplifier. The positive input terminal (second input terminal) of the operational amplifier AMP2 is connected to the drain terminal of the HEMT1. The negative input terminal (first input terminal) of the operational amplifier AMP2 is connected to the drain terminal of the PMOS transistor 22 via the resistance element R2. The negative input terminal of the operational amplifier AMP2 is connected to the positive input terminal of the operational amplifier AMP3 via the resistance element R1. The output terminal of the operational amplifier AMP2 is connected to the gate terminal (control terminal) of the NMOS transistor 21.

オペアンプAMP3は、単一電源型のオペアンプであり、差動増幅器として構成されている。オペアンプAMP3の正入力端子(第1入力端子)は、抵抗素子R1および抵抗素子R2を介してPMOSトランジスタ22のドレイン端子に接続されている。また、オペアンプAMP3の正入力端子は、抵抗素子RRを介して接地されている。オペアンプAMP3の負入力端子(第2入力端子)は、基準電圧源VREFに接続されている。オペアンプAMP3の出力端子は、PMOSトランジスタ22のゲート端子(制御端子)に接続されている。PMOSトランジスタ22、抵抗素子R2、および抵抗素子R1は、オペアンプAMP3の負帰還ループに中に組み込まれている。   The operational amplifier AMP3 is a single power supply type operational amplifier, and is configured as a differential amplifier. The positive input terminal (first input terminal) of the operational amplifier AMP3 is connected to the drain terminal of the PMOS transistor 22 via the resistance element R1 and the resistance element R2. Further, the positive input terminal of the operational amplifier AMP3 is grounded via the resistance element RR. The negative input terminal (second input terminal) of the operational amplifier AMP3 is connected to the reference voltage source VREF. The output terminal of the operational amplifier AMP3 is connected to the gate terminal (control terminal) of the PMOS transistor 22. The PMOS transistor 22, the resistor element R2, and the resistor element R1 are incorporated in the negative feedback loop of the operational amplifier AMP3.

NMOSトランジスタ21のドレイン端子(第1導通端子)は、電源電圧VDDに接続されている。NMOSトランジスタ21のソース端子(第2導通端子)は、抵抗素子RGGを介してHEMT1のゲート端子に接続されている。また、NMOSトランジスタ21のソース端子は、抵抗素子RGを介して負電源電圧源VNEGに接続されている。すなわち、抵抗素子RGの一方の端子(第3端子)はHEMT1のゲート端子に接続され、他方の端子(第4端子)は負電源電圧源VNEGに接続されている。   The drain terminal (first conduction terminal) of the NMOS transistor 21 is connected to the power supply voltage VDD. The source terminal (second conduction terminal) of the NMOS transistor 21 is connected to the gate terminal of the HEMT 1 via the resistance element RGG. The source terminal of the NMOS transistor 21 is connected to the negative power supply voltage source VNEG via the resistance element RG. That is, one terminal (third terminal) of the resistance element RG is connected to the gate terminal of the HEMT 1 and the other terminal (fourth terminal) is connected to the negative power supply voltage source VNEG.

PMOSトランジスタ22のソース端子(第1導通端子)は、電源電圧VDDに接続されている。PMOSトランジスタ22のドレイン端子(第2導通端子)は、抵抗素子R2、抵抗素子R1、および抵抗素子RRをこの順番に介して接地されている。また、PMOSトランジスタ22のドレイン端子は、抵抗素子RIを介してHEMT1のドレイン端子に接続されている。   The source terminal (first conduction terminal) of the PMOS transistor 22 is connected to the power supply voltage VDD. The drain terminal (second conduction terminal) of the PMOS transistor 22 is grounded through the resistance element R2, the resistance element R1, and the resistance element RR in this order. Further, the drain terminal of the PMOS transistor 22 is connected to the drain terminal of the HEMT 1 through the resistance element RI.

コンデンサCDは、2つの端子を有しており、一方の端子(第5端子)がHEMT1のドレイン端子に接続され、他方の端子(第6端子)が接地されている。コンデンサCGは、2つの端子を有しており、一方の端子(第7端子)がHEMT1のゲート端子に接続され、他方の端子(第8端子)がHEMT1のソース端子に接続されている。   The capacitor CD has two terminals, one terminal (fifth terminal) is connected to the drain terminal of the HEMT 1, and the other terminal (sixth terminal) is grounded. The capacitor CG has two terminals, one terminal (seventh terminal) is connected to the gate terminal of HEMT1, and the other terminal (eighth terminal) is connected to the source terminal of HEMT1.

スイッチSWgは、本実施例では2つの端子を有しており、一方の端子が、抵抗素子RGGと抵抗素子RGとが電気的に接続される経路上の一点に接続され、他方の端子が接地されている。スイッチSWgは、反転制御信号/SGに応じてオン・オフが切り替えられる。スイッチSWgは、反転制御信号/SGがハイレベルのときにオンとなり、反転制御信号/SGがローレベルのときにオフとなる。スイッチSWgの切替によって、HEMT1のゲート端子は、負電源電圧源VNEGに接続されるか、接地される。   The switch SWg has two terminals in this embodiment, and one terminal is connected to one point on the path where the resistance element RGG and the resistance element RG are electrically connected, and the other terminal is grounded. Has been. The switch SWg is turned on / off according to the inversion control signal / SG. The switch SWg is turned on when the inversion control signal / SG is at a high level, and turned off when the inversion control signal / SG is at a low level. By switching the switch SWg, the gate terminal of the HEMT 1 is connected to the negative power supply voltage source VNEG or grounded.

スイッチSWdは、本実施例では2つの端子を有しており、一方の端子がオペアンプAMP3の出力端子に接続され、他方の端子が電源電圧VDDに接続されている。スイッチSWdは、反転制御信号/SDに応じてオン・オフが切り替えられる。スイッチSWdは、反転制御信号/SDがハイレベルのときにオンとなり、反転制御信号/SDがローレベルのときにオフとなる。スイッチSWdの切替によって、PMOSトランジスタ22のゲート端子は、オペアンプAMP3の出力端子に接続されるか、電源電圧VDDに接続される。   The switch SWd has two terminals in this embodiment, one terminal is connected to the output terminal of the operational amplifier AMP3, and the other terminal is connected to the power supply voltage VDD. The switch SWd is turned on / off according to the inversion control signal / SD. The switch SWd is turned on when the inversion control signal / SD is at a high level, and turned off when the inversion control signal / SD is at a low level. By switching the switch SWd, the gate terminal of the PMOS transistor 22 is connected to the output terminal of the operational amplifier AMP3 or to the power supply voltage VDD.

負電源電圧源VNEGは、本実施例では、HEMT1のゲート端子に対し、負の電源電圧(負電源電圧VNEG)を発生する。基準電圧源VREFは、本実施例では、オペアンプAMP3の負入力端子に対し、正の電圧(基準電圧VREF)を発生する。   In this embodiment, the negative power supply voltage source VNEG generates a negative power supply voltage (negative power supply voltage VNEG) with respect to the gate terminal of the HEMT 1. In this embodiment, the reference voltage source VREF generates a positive voltage (reference voltage VREF) with respect to the negative input terminal of the operational amplifier AMP3.

(ドレイン電圧VDおよびドレイン電流ID)
HEMTバイアス回路20では、オペアンプAMP3を含む第1の負帰還ループと、オペアンプAMP2を含む第2の負帰還ループとが形成されている。そして、HEMT1を第2の負帰還ループの中に組み込んでいる。これにより、スイッチSWgおよびスイッチSWdがオンの間は、HEMT1のドレイン電圧VDおよびドレイン電流IDは、下記の式(5)および、式(6)で示す近似式になるように、自動的に決定される仕組みになっている。
(Drain voltage VD and drain current ID)
In the HEMT bias circuit 20, a first negative feedback loop including the operational amplifier AMP3 and a second negative feedback loop including the operational amplifier AMP2 are formed. Then, HEMT1 is incorporated in the second negative feedback loop. As a result, while the switch SWg and the switch SWd are on, the drain voltage VD and the drain current ID of the HEMT 1 are automatically determined so as to be approximated by the following equations (5) and (6). It is a mechanism to be done.

Figure 0004800433
Figure 0004800433

上記各式における各値は、以下のとおりである。
:ドレイン電圧VDの電圧値
:ドレイン電流IDの電流値
REF:基準電圧源VREFの電圧値
:抵抗素子RIの抵抗値
:抵抗素子RRの抵抗値
:抵抗素子R1の抵抗値
:抵抗素子R2の抵抗値。
The values in the above formulas are as follows.
V D : voltage value of drain voltage VD I D : current value of drain current ID V REF : voltage value of reference voltage source VREF R I : resistance value R R of resistance element RI R : resistance value R 1 of resistance element RR resistance value of the element R1 R 2: the resistance value of the resistance element R2.

ドレイン電圧VDおよびドレイン電流IDの温度係数は、式(5)および式(6)を温度Tで微分することで求められ、ゼロとなる。よって、HEMTバイアス回路20では、温度依存性を完全に排除することが可能となる。   The temperature coefficients of the drain voltage VD and the drain current ID are obtained by differentiating the equations (5) and (6) with the temperature T and become zero. Therefore, the HEMT bias circuit 20 can completely eliminate the temperature dependence.

また、ドレイン電圧VDおよびドレイン電流IDの、電源電圧VDDに対する変動の係数は、式(5)および式(6)を電源電圧VDDで微分することで求められ、ゼロとなる。よって、HEMTバイアス回路20では、電源電圧依存性を完全に排除することが可能となる。   Further, the coefficient of variation of the drain voltage VD and the drain current ID with respect to the power supply voltage VDD is obtained by differentiating the equations (5) and (6) with the power supply voltage VDD and becomes zero. Therefore, the HEMT bias circuit 20 can completely eliminate power supply voltage dependency.

(LNAおよびLNB)
上述したHEMTバイアス回路20は、前記実施の形態のHEMTバイアス回路10と同様に、LNAおよびLNBに適用することができる。そして、HEMT1およびHEMTバイアス回路20を備えるLNAを、偏波選択信号に応じてスイッチSWgおよびスイッチSWdを切り替えるように構成することによって、容易に、上記受信する偏波の選択を実施することが可能となる。偏波選択信号から反転制御信号/SGおよび反転制御信号/SDの生成は、制御信号生成回路により行われる。
(LNA and LNB)
The HEMT bias circuit 20 described above can be applied to LNAs and LNBs similarly to the HEMT bias circuit 10 of the above-described embodiment. Then, by configuring the LNA including the HEMT 1 and the HEMT bias circuit 20 so as to switch the switch SWg and the switch SWd according to the polarization selection signal, it is possible to easily select the received polarization. It becomes. Generation of the inversion control signal / SG and the inversion control signal / SD from the polarization selection signal is performed by a control signal generation circuit.

(制御信号生成回路)
次に、制御信号生成回路の一例について説明する。
(Control signal generation circuit)
Next, an example of the control signal generation circuit will be described.

図5は、制御信号生成回路50aの一構成例を示す回路図である。図5に示すように、制御信号生成回路50aは、NOTゲート51・52・57、コンデンサ53、並びにNANDゲート56を備えている。すなわち、制御信号生成回路50aは、図2に示した制御信号生成回路50の構成のうち、NORゲート54およびNOTゲート55を除いた構成を備えている。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the control signal generation circuit 50a. As shown in FIG. 5, the control signal generation circuit 50 a includes NOT gates 51, 52, and 57, a capacitor 53, and a NAND gate 56. That is, the control signal generation circuit 50a has a configuration in which the NOR gate 54 and the NOT gate 55 are excluded from the configuration of the control signal generation circuit 50 shown in FIG.

NOTゲート51の入力部は入力部58に接続されている。NOTゲート51の出力部は、NOTゲート52の入力部に接続されるとともに、出力部60に接続されている。NOTゲート52の出力部は、NANDゲート56の第1入力部に接続されている。NANDゲート56の第2入力部は、入力部58に接続されている。NANDゲート56の出力部は、NOTゲート57の入力部に接続されるとともに、出力部62に接続されている。NOTゲート57の出力部は出力部61に接続されている。出力部59は、入力部58に接続されている。   The input part of the NOT gate 51 is connected to the input part 58. The output part of the NOT gate 51 is connected to the input part of the NOT gate 52 and to the output part 60. The output part of the NOT gate 52 is connected to the first input part of the NAND gate 56. A second input portion of the NAND gate 56 is connected to the input portion 58. The output part of the NAND gate 56 is connected to the input part of the NOT gate 57 and to the output part 62. The output part of the NOT gate 57 is connected to the output part 61. The output unit 59 is connected to the input unit 58.

また、反転制御信号/SGが出力される出力部60は、HEMTバイアス回路20のスイッチSWgに接続される。反転制御信号/SDが出力される出力部62は、HEMTバイアス回路20のスイッチSWdに接続される。制御信号SGが出力される出力部59、および、制御信号SDが出力される出力部61は、HEMTバイアス回路20には接続されない。   The output unit 60 from which the inversion control signal / SG is output is connected to the switch SWg of the HEMT bias circuit 20. The output unit 62 that outputs the inversion control signal / SD is connected to the switch SWd of the HEMT bias circuit 20. The output unit 59 from which the control signal SG is output and the output unit 61 from which the control signal SD is output are not connected to the HEMT bias circuit 20.

制御信号生成回路50aでは、偏波選択信号がハイレベルのとき、制御信号SGおよび制御信号SDはハイレベルとなり、反転制御信号/SGおよび反転制御信号/SDはローレベルとなる。一方、偏波選択信号がローレベルのとき、制御信号SGおよび制御信号SDはローレベルとなり、反転制御信号/SGおよび反転制御信号/SDはハイレベルとなる。よって、偏波選択信号のハイレベルおよびローレベルに応じて、LNAをオンまたはオフにすることが可能となる。   In the control signal generation circuit 50a, when the polarization selection signal is at a high level, the control signal SG and the control signal SD are at a high level, and the inversion control signal / SG and the inversion control signal / SD are at a low level. On the other hand, when the polarization selection signal is at a low level, the control signal SG and the control signal SD are at a low level, and the inversion control signal / SG and the inversion control signal / SD are at a high level. Therefore, the LNA can be turned on or off according to the high level and low level of the polarization selection signal.

但し、制御信号生成回路50aでは、NOTゲート51・52、並びにコンデンサ53により、遅延素子63が構成されている。これにより、制御信号SDおよび反転制御信号/SDのレベル変化と、制御信号SGおよび反転制御信号/SGのレベル変化とは、所定の時間ずれる(遅延する)ようになっている。   However, in the control signal generation circuit 50 a, the delay element 63 is configured by the NOT gates 51 and 52 and the capacitor 53. Thereby, the level change of the control signal SD and the inverted control signal / SD and the level change of the control signal SG and the inverted control signal / SG are shifted (delayed) by a predetermined time.

なお、HEMTバイアス回路20においては、反転制御信号/SGおよび反転制御信号/SDが必要であり、制御信号SGおよび制御信号SDは不要である。それゆえ、制御信号生成回路50aでは、出力部59および出力部61を必ずしも設けなくてもよい。けれども、制御信号生成回路50aは、HEMTバイアス回路10に対し用いることもできるので、HEMTバイアス回路10に用いる場合は、出力部59および出力部61は必要である。   In HEMT bias circuit 20, inversion control signal / SG and inversion control signal / SD are required, and control signal SG and control signal SD are not required. Therefore, in the control signal generation circuit 50a, the output unit 59 and the output unit 61 are not necessarily provided. However, since the control signal generation circuit 50 a can be used for the HEMT bias circuit 10, the output unit 59 and the output unit 61 are necessary when used for the HEMT bias circuit 10.

(オン・オフの切替タイミング)
次に、HEMT1とHEMTバイアス回路20とを備えるLNAにおける、バイアスのオン・オフの切替タイミングについて説明する。
(ON / OFF switching timing)
Next, bias on / off switching timing in an LNA including the HEMT 1 and the HEMT bias circuit 20 will be described.

図6は、上記LNAにおける、バイアスのオン・オフを切り替えるときの各信号波形を示すタイミングチャートである。   FIG. 6 is a timing chart showing signal waveforms when the bias is switched on and off in the LNA.

<時間t1>
偏波選択信号がローレベルからハイレベルに変化すると、制御信号SGはハイレベルに変化する。また、NANDゲート56の第2入力部がハイレベルに変化する一方、遅延素子63によってNANDゲート56の第1入力部はローレベルが維持されたままであるので、NANDゲート56の出力部はハイレベルを維持する。これにより、制御信号SGはハイレベルとなり、制御信号SDはローレベルとなる。
<Time t1>
When the polarization selection signal changes from low level to high level, the control signal SG changes to high level. Further, while the second input portion of the NAND gate 56 changes to high level, the first input portion of the NAND gate 56 remains low level by the delay element 63, so that the output portion of the NAND gate 56 is high level. To maintain. As a result, the control signal SG becomes high level and the control signal SD becomes low level.

<時間t2>
偏波選択信号がローレベルからハイレベルに変化してから所定の時間(期間A)が経過すると、NANDゲート56の第1入力部がハイレベルに変化するので、NANDゲート56の出力部はローレベルに変化する。これにより、制御信号SGおよび制御信号SDは共にハイレベルとなる。
<Time t2>
When a predetermined time (period A) elapses after the polarization selection signal changes from the low level to the high level, the first input portion of the NAND gate 56 changes to the high level. Change to level. As a result, both the control signal SG and the control signal SD become high level.

<時間t3>
偏波選択信号がハイレベルからローレベルに変化すると、制御信号SGはローレベルに変化する。また、遅延素子63によってNANDゲート56の第1入力部はハイレベルが維持されたままである一方、NANDゲート56の第2入力部はローレベルに変化するので、NANDゲート56の出力部はハイレベルに変化する。これにより、制御信号SGおよび制御信号SDは共にローレベルとなる。
<Time t3>
When the polarization selection signal changes from high level to low level, the control signal SG changes to low level. The delay element 63 keeps the first input portion of the NAND gate 56 at the high level, while the second input portion of the NAND gate 56 changes to the low level, so that the output portion of the NAND gate 56 has the high level. To change. As a result, both the control signal SG and the control signal SD are at a low level.

<時間t4>
偏波選択信号がハイレベルからローレベルに変化してから所定の時間(期間B)が経過すると、NANDゲート56の第1入力部がローレベルに変化するので、NANDゲート56の出力部はハイレベルを維持する。これにより、制御信号SGおよび制御信号SDは共にローレベルを維持する。
<Time t4>
When a predetermined time (period B) elapses after the polarization selection signal changes from the high level to the low level, the first input portion of the NAND gate 56 changes to the low level. Maintain level. As a result, both the control signal SG and the control signal SD maintain a low level.

このように、LNAをオフからオンに切り替えるために偏波選択信号をローレベルからハイレベルに変化させると、反転制御信号/SGはローレベル、かつ、反転制御信号/SDはハイレベルとなり、ドレイン電圧VDはゼロのままで、先にHEMT1にゲート電圧VGが印加される期間Aが設けられている。この期間Aによって、HEMT1のチャネルに存在するキャリアが減少し、貫通電極が流れにくくなる。   As described above, when the polarization selection signal is changed from the low level to the high level in order to switch the LNA from the off state to the on state, the inversion control signal / SG becomes the low level and the inversion control signal / SD becomes the high level. The period A during which the gate voltage VG is applied to the HEMT 1 is provided while the voltage VD remains zero. During this period A, carriers present in the channel of the HEMT 1 are reduced, and the through electrode is less likely to flow.

よって、期間Aを、十分な時間、または、HEMT1がピンチオフに達するまでの時間に設定することによって、期間Aを経過した後に反転制御信号/SDがローレベルとなり、HEMT1にドレイン電圧VDが印加されても、過剰なドレイン電流IDが流れることを防止することが可能となる。   Therefore, by setting the period A to a sufficient time or a time until the HEMT 1 reaches pinch-off, the inversion control signal / SD becomes a low level after the period A elapses, and the drain voltage VD is applied to the HEMT 1. However, it is possible to prevent an excessive drain current ID from flowing.

一方、LNAをオンからオフに切り替えるために偏波選択信号をハイレベルからローレベルに変化させるとともに、反転制御信号/SGはハイレベル、かつ、反転制御信号/SDはハイレベルとなる。このとき、HEMT1のドレイン電圧VDは、コンデンサCDに電荷として蓄積されている。それゆえ、LNAがオフになった瞬間から、コンデンサCDの電荷は、抵抗素子RI、抵抗素子R2、抵抗素子R1、および抵抗素子RRをこの順番に通過して、GNDレベルに放電していく。   On the other hand, in order to switch the LNA from on to off, the polarization selection signal is changed from the high level to the low level, the inversion control signal / SG is at the high level, and the inversion control signal / SD is at the high level. At this time, the drain voltage VD of the HEMT 1 is accumulated as a charge in the capacitor CD. Therefore, from the moment when the LNA is turned off, the charge of the capacitor CD passes through the resistance element RI, the resistance element R2, the resistance element R1, and the resistance element RR in this order, and is discharged to the GND level.

また、HEMT1のゲート電圧は、コンデンサCGに電荷として蓄積されている。それゆえ、LNAがオフになった瞬間から、コンデンサCGの負電圧は、GNDからスイッチSWgおよび抵抗素子RGGを介して充電されていき、GNDレベルに達する。   In addition, the gate voltage of HEMT 1 is accumulated as a charge in the capacitor CG. Therefore, from the moment when the LNA is turned off, the negative voltage of the capacitor CG is charged from GND via the switch SWg and the resistance element RGG and reaches the GND level.

ドレイン電圧の放電に要する時間tD、および、ゲート電圧の充電に要する時間tGは、下記の式(7)および式(8)で示される。   The time tD required for discharging the drain voltage and the time tG required for charging the gate voltage are expressed by the following equations (7) and (8).

Figure 0004800433
Figure 0004800433

上記各式における各値は、以下のとおりである。
ON:スイッチSWgのオン抵抗
GG:抵抗素子RGGの抵抗値
:コンデンサCDの容量値
:コンデンサCGの容量値。
The values in the above formulas are as follows.
R ON : ON resistance of switch SWg R GG : Resistance value R D of resistance element RGG C Capacitance value of capacitor CD C G : Capacitance value of capacitor CG

HEMT1とHEMTバイアス回路20とを備えるLNAでは、「tD<tG」となるように各値が設定される。これにより、先にドレイン電圧VDがGNDレベルになり、ゲート電圧VGが印加された状態にある、期間Bを生じることが可能となる。期間Bでは、ゲート電圧VGが負の電源電圧に残留しているので、過剰なドレイン電流IDが流れることを防止することが可能となる。   In the LNA including the HEMT 1 and the HEMT bias circuit 20, each value is set so that “tD <tG”. As a result, it is possible to generate the period B in which the drain voltage VD first becomes the GND level and the gate voltage VG is applied. In the period B, since the gate voltage VG remains in the negative power supply voltage, it is possible to prevent an excessive drain current ID from flowing.

なお、本実施例では、期間Aは、遅延素子63の構成によって設定することができ、期間Bは、設定した時間tGで決まる。   In this embodiment, the period A can be set by the configuration of the delay element 63, and the period B is determined by the set time tG.

以上のように、HEMTバイアス回路20は、HEMT1へのバイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、スイッチSWgを切り替えることによりHEMT1のゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、スイッチSWdを切り替えることによりPMOSトランジスタ22のゲート端子とソース端子との接続を遮断し、また、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、スイッチSWdを切り替えることによりPMOSトランジスタ22のゲート端子をソース端子に接続すると同時に、スイッチSWgを切り替えることによりHEMT1のゲート端子をグランドに接続する構成を有している。   As described above, when switching the bias supply to the HEMT 1 from OFF to ON, the HEMT bias circuit 20 switches the switch SWd after cutting off the connection between the gate terminal of the HEMT 1 and the ground by switching the switch SWg. Thus, the connection between the gate terminal and the source terminal of the PMOS transistor 22 is cut off. When the bias supply to the HEMT 1 is switched from on to off, the gate terminal of the PMOS transistor 22 is switched to the source terminal by switching the switch SWd. The gate terminal of HEMT 1 is connected to the ground by switching the switch SWg at the same time as the connection to.

これにより、HEMT1へのバイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、HEMT1のゲート端子を先に負電圧状態にバイアスした後に、HEMT1のドレイン端子にドレイン電圧を印加するシーケンスとなる。すなわち、HEMT1のゲート端子に電圧を印加してから、HEMT1のドレイン端子に電圧を印加するシーケンスとなる。よって、HEMT1のゲート端子に電圧を印加してから、HEMT1のドレイン端子に電圧を印加するまでの期間、HEMT1のチャネルに存在するキャリアが減少するので、貫通電極を流れにくくすることが可能となる。   Thus, when the supply of bias to the HEMT 1 is switched from OFF to ON, a sequence in which the drain voltage is applied to the drain terminal of the HEMT 1 after the gate terminal of the HEMT 1 is first biased to a negative voltage state. That is, the sequence is such that a voltage is applied to the drain terminal of HEMT 1 after a voltage is applied to the gate terminal of HEMT 1. Therefore, since the carrier existing in the channel of the HEMT 1 is reduced during the period from when the voltage is applied to the gate terminal of the HEMT 1 to when the voltage is applied to the drain terminal of the HEMT 1, it is possible to make it difficult for the through electrode to flow. .

一方、HEMTバイアス回路20では、コンデンサCDおよびコンデンサCGを備えているので、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、HEMT1のドレイン電圧の放電に要する時間と、HEMT1のゲート電圧の充電に要する時間とを制御することが可能となる。   On the other hand, since the HEMT bias circuit 20 includes the capacitor CD and the capacitor CG, the time required to discharge the drain voltage of the HEMT 1 and the gate voltage of the HEMT 1 when the bias supply to the HEMT 1 is switched from on to off. It is possible to control the time required for charging.

それゆえ、ゲート電圧の充電時間をドレイン電圧の放電時間よりも長く設定することによって、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、スイッチSWgおよびスイッチSWdを同時に切り替えても、HEMT1のドレイン電圧をゼロにした後に、HEMT1のゲート電圧をゼロにするシーケンスとすることが可能となり、過剰なドレイン電流が流れることを防止することが可能となる。   Therefore, when switching the bias supply to the HEMT 1 from on to off by setting the charging time of the gate voltage longer than the discharging time of the drain voltage, even if the switch SWg and the switch SWd are simultaneously switched, A sequence in which the gate voltage of the HEMT 1 is made zero after making the drain voltage zero can be prevented, and an excessive drain current can be prevented from flowing.

したがって、HEMTバイアス回路20では、上述したHEMTバイアス回路10と同様に、HEMT1へのバイアスの供給をオフからオンに切り替える際、および、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、過剰な貫通電流の発生を防止することができるという効果を奏する。   Therefore, in the HEMT bias circuit 20, as in the HEMT bias circuit 10 described above, excessive switching is performed when the bias supply to the HEMT 1 is switched from OFF to ON and when the bias supply to the HEMT 1 is switched from ON to OFF. It is possible to prevent the occurrence of a through current.

なお、HEMTバイアス回路20に用いる制御信号生成回路としては、制御信号生成回路50aに限らず、制御信号生成回路50を用いてもよい。制御信号生成回路50を用いる場合、HEMTバイアス回路20は、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、スイッチSWdを切り替えることによりPMOSトランジスタ22のゲート端子をソース端子に接続した後に、スイッチSWgを切り替えることによりHEMT1のゲート端子をグランドに接続する構成とすることができる。   The control signal generation circuit used for the HEMT bias circuit 20 is not limited to the control signal generation circuit 50a, and the control signal generation circuit 50 may be used. When the control signal generation circuit 50 is used, the HEMT bias circuit 20 switches the supply of the bias to the HEMT 1 from on to off after connecting the gate terminal of the PMOS transistor 22 to the source terminal by switching the switch SWd. By switching the switch SWg, the gate terminal of the HEMT 1 can be connected to the ground.

また、制御信号生成回路50を用いる場合、HEMTバイアス回路20は、コンデンサCDおよびコンデンサCGを必ずしも備える必要はない。   When the control signal generation circuit 50 is used, the HEMT bias circuit 20 does not necessarily include the capacitor CD and the capacitor CG.

いずれの構成においても、HEMT1へのバイアスの供給をオフからオンに切り替える際、および、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替える際における、過剰な貫通電流の発生を防止することが可能となる。   In any configuration, it is possible to prevent excessive through current from being generated when the bias supply to the HEMT 1 is switched from OFF to ON and when the bias supply to the HEMT 1 is switched from ON to OFF. Become.

このように、HEMTバイアス回路20では、HEMT1へのバイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、スイッチSWgの切り換えとスイッチSWdの切り換えとを、同時に行うシーケンスやずらして行うシーケンスが可能となり、切り換え制御の幅を拡げることが可能となる。   As described above, in the HEMT bias circuit 20, when the bias supply to the HEMT 1 is switched from on to off, it is possible to perform switching of the switch SWg and switching of the switch SWd at the same time, or a sequence of shifting the switching. It is possible to expand the range of control.

また、上述した制御信号生成回路50・50aは一例であり、これに限るものではない。制御信号生成回路としては、図3および図6に示したレベル変化を行う、制御信号SD、反転制御信号/SD、制御信号SG、および反転制御信号/SGを生成可能な回路であればよい。   The control signal generation circuits 50 and 50a described above are merely examples, and the present invention is not limited to this. The control signal generation circuit may be any circuit capable of generating the control signal SD, the inversion control signal / SD, the control signal SG, and the inversion control signal / SG that performs the level change shown in FIGS. 3 and 6.

ところで、HEMTバイアス回路20を集積化する際に、NMOSトランジスタ21の耐圧が問題となることがある。これは、NMOSトランジスタ21には、スイッチSWgがオフのときにVDD−VG間の電圧が掛かるためである。ゲート電圧VGは負電圧のため、VDD−VG間の電位差は、VDD−GND間の電位差よりも高くなる。よって、VDD−GND間の電位差しか保証されていない製造プロセスで集積化するのであれば、信頼性の面で問題となる。   By the way, when integrating the HEMT bias circuit 20, the breakdown voltage of the NMOS transistor 21 may be a problem. This is because the voltage between VDD and VG is applied to the NMOS transistor 21 when the switch SWg is off. Since the gate voltage VG is a negative voltage, the potential difference between VDD and VG is higher than the potential difference between VDD and GND. Therefore, if integration is performed by a manufacturing process in which the potential difference between VDD and GND is not guaranteed, there is a problem in terms of reliability.

また、回路の初期起動時や、回路動作の切替時などを想定すると、NMOSトランジスタ21には、過渡的に、VDD−VNEG間の電圧が掛かることも想定される。この場合も、負電源電圧VNEGは負電圧のため、素子の信頼性の面で問題となる場合がある。それゆえ、HEMTバイアス回路では、これらの問題を解決することが望まれる。   Assuming the initial start-up of the circuit or the switching of the circuit operation, it is assumed that a voltage between VDD and VNEG is transiently applied to the NMOS transistor 21. Also in this case, since the negative power supply voltage VNEG is a negative voltage, there may be a problem in terms of device reliability. Therefore, it is desired to solve these problems in the HEMT bias circuit.

これに対し、HEMTバイアス回路20は、NMOSトランジスタ21のソース端子とHEMT1のゲート端子との間に挿入された抵抗素子RGGを備えている。これにより、NMOSトランジスタ21の許容耐圧内で、NMOSトランジスタ21を駆動させることが可能となる。それゆえ、HEMTバイアス回路20は、優れた信頼性を具備することが可能となる。   On the other hand, the HEMT bias circuit 20 includes a resistance element RGG inserted between the source terminal of the NMOS transistor 21 and the gate terminal of the HEMT 1. As a result, the NMOS transistor 21 can be driven within the allowable breakdown voltage of the NMOS transistor 21. Therefore, the HEMT bias circuit 20 can have excellent reliability.

〔実施の形態3〕
図7は、本実施の形態のHEMTバイアス回路30の一構成例を示す回路図である。図7に示すように、本実施の形態のHEMTバイアス回路30は、前記実施の形態2のHEMTバイアス回路20の構成のうち抵抗素子RGGを除いた構成を備えている。
[Embodiment 3]
FIG. 7 is a circuit diagram showing a configuration example of the HEMT bias circuit 30 according to the present embodiment. As shown in FIG. 7, the HEMT bias circuit 30 of the present embodiment has a configuration excluding the resistance element RGG from the configuration of the HEMT bias circuit 20 of the second embodiment.

HEMTバイアス回路30は、前記実施の形態のHEMTバイアス回路20と同様に、LNAおよびLNBに適用することができる。そして、HEMT1およびHEMTバイアス回路30を備えるLNAを、偏波選択信号に応じてスイッチSWgおよびスイッチSWdを切り替えるように構成することによって、容易に、受信する偏波の選択を実施することが可能となる。偏波選択信号から反転制御信号/SGおよび反転制御信号/SDの生成は、制御信号生成回路により行われる。   The HEMT bias circuit 30 can be applied to the LNA and the LNB in the same manner as the HEMT bias circuit 20 of the above embodiment. Then, by configuring the LNA including the HEMT 1 and the HEMT bias circuit 30 so as to switch the switch SWg and the switch SWd according to the polarization selection signal, it is possible to easily select the polarization to be received. Become. Generation of the inversion control signal / SG and the inversion control signal / SD from the polarization selection signal is performed by a control signal generation circuit.

制御信号生成回路としては、例えば、図2に示した制御信号生成回路50、または、図5に示した制御信号生成回路50aなどを用いることができる。いずれを用いる場合であっても、出力部60から出力される反転制御信号/SGをスイッチSWgに供給し、出力部62から出力される反転制御信号/SDをスイッチSWdに供給すればよい。オン・オフ切り替え時のHEMT1のドレイン電圧およびゲート電圧の変化は、上述のとおりである。   As the control signal generation circuit, for example, the control signal generation circuit 50 shown in FIG. 2 or the control signal generation circuit 50a shown in FIG. 5 can be used. In any case, the inversion control signal / SG output from the output unit 60 may be supplied to the switch SWg, and the inversion control signal / SD output from the output unit 62 may be supplied to the switch SWd. Changes in the drain voltage and gate voltage of the HEMT 1 at the time of on / off switching are as described above.

HEMTバイアス回路30では、上述したHEMTバイアス回路10・20と同様の効果を奏することができる。また、NMOSトランジスタ21の耐圧の問題を特に気にしなくてもよい場合は、HEMTバイアス回路30でも問題なく動作することが可能であり、HEMTバイアス回路30の構成によれば、回路面積の削減を図ることが可能となる。   The HEMT bias circuit 30 can achieve the same effects as the HEMT bias circuits 10 and 20 described above. Further, when the problem of the breakdown voltage of the NMOS transistor 21 is not particularly concerned, the HEMT bias circuit 30 can operate without any problem. According to the configuration of the HEMT bias circuit 30, the circuit area can be reduced. It becomes possible to plan.

最後に、上述した各実施の形態1〜3では、HEMTのためのHEMTバイアス回路を説明した。しかしながら、上記HEMTバイアス回路は、必ずしもHEMTに限定されず、HEMT以外のトランジスタでも適用可能である。例えば、JFETや、MOSFET、バイポーラトランジスタなどのトランジスタ一般を用いることができ、これのためのバイアス回路として使用することができる。HEMTを用いた場合が特に効果が大きいことは言うまでもないが、他のトランジスタであってもほぼ同様の効果を得ることができる。   Finally, in the first to third embodiments, the HEMT bias circuit for HEMT has been described. However, the HEMT bias circuit is not necessarily limited to the HEMT, and can be applied to transistors other than the HEMT. For example, a general transistor such as a JFET, MOSFET, or bipolar transistor can be used, and can be used as a bias circuit for this. Needless to say, the HEMT is particularly effective, but the same effect can be obtained with other transistors.

また、各実施形態のHEMTバイアス回路では、正論理が用いられていたが、負論理を用いても同様の観点で実現することができる。さらには、以下のように変形することもできる。   In the HEMT bias circuit of each embodiment, positive logic is used. However, even if negative logic is used, the HEMT bias circuit can be realized from the same viewpoint. Further, it can be modified as follows.

HEMTバイアス回路20・30においては、NMOSトランジスタ21およびPMOSトランジスタ22を備えているが、これに限らない。例えば、NMOSトランジスタ21に替えてPMOSトランジスタを備えてもよいし、PMOSトランジスタ22に替えてNMOSトランジスタを備えてもよい。さらには、PNP型バイポーラトランジスタおよびNPN型バイポーラトランジスタなどを用いることもできる。   The HEMT bias circuits 20 and 30 include the NMOS transistor 21 and the PMOS transistor 22, but are not limited thereto. For example, a PMOS transistor may be provided instead of the NMOS transistor 21, or an NMOS transistor may be provided instead of the PMOS transistor 22. Furthermore, a PNP bipolar transistor, an NPN bipolar transistor, or the like can be used.

NMOSトランジスタ21に替えて、PMOSトランジスタまたはPNP型バイポーラトランジスタを備える場合は、オペアンプAMP2の正入力端子と負入力端子とを入れ替えればよい(オペアンプAMP2の正入力端子が抵抗素子R1に接続され、負入力端子がHEMT1のドレイン端子に接続される)。PMOSトランジスタ22に替えて、NMOSトランジスタまたはNPN型バイポーラトランジスタを備える場合は、オペアンプAMP3の正入力端子と負入力端子を入れ替えればよい(オペアンプAMP3の正入力端子が基準電圧源VREFに接続され、負入力端子が抵抗素子R1に接続される)。   When a PMOS transistor or a PNP bipolar transistor is provided in place of the NMOS transistor 21, the positive input terminal and the negative input terminal of the operational amplifier AMP2 may be switched (the positive input terminal of the operational amplifier AMP2 is connected to the resistor element R1 and is negative). The input terminal is connected to the drain terminal of HEMT1). When an NMOS transistor or an NPN bipolar transistor is provided instead of the PMOS transistor 22, the positive input terminal and the negative input terminal of the operational amplifier AMP3 may be switched (the positive input terminal of the operational amplifier AMP3 is connected to the reference voltage source VREF and is negative). The input terminal is connected to the resistor element R1).

また、HEMTバイアス回路20・30においては、抵抗素子RRに替えて、定電流源を用いてもよい。この場合、ドレイン電流IDは「I=(R/R)×IB」となり、抵抗値の比となるので、電流ばらつきを小さくすることが可能となる。 In the HEMT bias circuits 20 and 30, a constant current source may be used instead of the resistance element RR. In this case, the drain current ID becomes “I D = (R 2 / R 1 ) × IB”, which is a ratio of resistance values, so that current variation can be reduced.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、バイアス回路、LNA、LNB、通信用受信機、通信用送信機、およびセンサーシステムに好適に用いることができる。   The present invention can be suitably used for bias circuits, LNAs, LNBs, communication receivers, communication transmitters, and sensor systems.

1 HEMT(増幅用FET)
10,20,30 HEMTバイアス回路(バイアス回路)
21 NMOSトランジスタ(第1トランジスタ)
22 PMOSトランジスタ(第2トランジスタ)
50,50a 制御信号生成回路
100 LNB
102 水平偏波アンテナ(第1偏波アンテナ)
103 垂直偏波アンテナ(第2偏波アンテナ)
104 水平偏波用LNA(第1偏波用増幅器)
105 垂直偏波用LNA(第2偏波用増幅器)
113 偏波選択器
116 同軸ケーブル
117 TVセット
118 ビデオセット
VD ドレイン電圧
ID ドレイン電流
AMP1 オペアンプ(両電源型の差動増幅器)
AMP2 オペアンプ(第1差動増幅器)
AMP3 オペアンプ(第2差動増幅器)
RI 抵抗素子(第1抵抗素子)
RG 抵抗素子(第2抵抗素子)
RR 抵抗素子(第3抵抗素子)
R1 抵抗素子(第4抵抗素子)
R2 抵抗素子(第5抵抗素子)
RGG 抵抗素子(第6抵抗素子)
SWg スイッチ(第1スイッチ)
SWd スイッチ(第2スイッチ)
CD コンデンサ(第1コンデンサ)
CG コンデンサ(第2コンデンサ)
VDD 電源電圧
VNEG 負電源電圧源
VREF 基準電圧源(第1基準電圧源)
VDRAIN 基準電圧源(第2基準電圧源)
1 HEMT (Amplification FET)
10, 20, 30 HEMT bias circuit (bias circuit)
21 NMOS transistor (first transistor)
22 PMOS transistor (second transistor)
50, 50a Control signal generation circuit 100 LNB
102 Horizontal polarization antenna (first polarization antenna)
103 Vertical polarization antenna (second polarization antenna)
104 LNA for horizontal polarization (first polarization amplifier)
105 Vertically polarized LNA (second polarization amplifier)
113 Polarization selector 116 Coaxial cable 117 TV set 118 Video set VD Drain voltage ID Drain current AMP1 Operational amplifier (dual power supply type differential amplifier)
AMP2 operational amplifier (first differential amplifier)
AMP3 operational amplifier (second differential amplifier)
RI resistance element (first resistance element)
RG resistance element (second resistance element)
RR resistance element (third resistance element)
R1 resistance element (fourth resistance element)
R2 resistance element (5th resistance element)
RGG resistance element (sixth resistance element)
SWg switch (first switch)
SWd switch (second switch)
CD capacitor (first capacitor)
CG capacitor (second capacitor)
VDD power supply voltage VNEG negative power supply voltage source VREF reference voltage source (first reference voltage source)
VDRAIN reference voltage source (second reference voltage source)

Claims (10)

入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETに、バイアスを供給するバイアス回路であって、
両電源型の差動増幅器と、第1抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、第1基準電圧源と、第2基準電圧源と、負電源電圧源とを備え、
上記差動増幅器は、正入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、負入力端子が上記第2基準電圧源に接続され、出力端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、負電源端子が上記第1スイッチの切り替えにより上記負電源電圧源またはグランドに接続可能とされ、
上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2スイッチの切り替えにより上記第1基準電圧源またはグランドに接続可能とされ、
バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先をグランドから上記負電源電圧源に切り替えた後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先をグランドから上記第1基準電圧源に切り替え、
バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第1抵抗素子の第2端子の接続先を上記第1基準電圧源からグランドに切り替えた後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記差動増幅器の負電源端子の接続先を上記負電源電圧源からグランドに切り替えることを特徴とするバイアス回路。
A bias circuit for supplying a bias to an amplifying FET whose source terminal for amplifying an input signal is grounded;
A dual power supply type differential amplifier, a first resistance element, a first switch, a second switch, a first reference voltage source, a second reference voltage source, and a negative power supply voltage source;
The differential amplifier has a positive input terminal connected to the drain terminal of the amplification FET, a negative input terminal connected to the second reference voltage source, an output terminal connected to the gate terminal of the amplification FET, A power supply terminal can be connected to the negative power supply voltage source or the ground by switching the first switch,
The first resistance element has a first terminal and a second terminal, the first terminal is connected to the drain terminal of the amplification FET, and the second terminal is switched to the first reference by switching the second switch. Can be connected to a voltage source or ground,
When switching the supply of bias from OFF to ON, the second switch is switched after the connection destination of the negative power supply terminal of the differential amplifier is switched from ground to the negative power supply voltage source by switching the first switch. Thus, the connection destination of the second terminal of the first resistance element is switched from the ground to the first reference voltage source,
When switching the bias supply from on to off, the second switch is switched to switch the connection destination of the second terminal of the first resistance element from the first reference voltage source to the ground, and then the first switch. the differential negative power supply characteristics and to Luba bias circuit to a connection destination to switch to ground from the negative power supply voltage source terminal of the amplifier by switching.
上記増幅用FETは、HEMTであることを特徴とする請求項に記載のバイアス回路。 The bias circuit according to claim 1 , wherein the amplification FET is a HEMT. 入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETに、バイアスを供給するバイアス回路であって、
単一電源型の第1差動増幅器と、単一電源型の第2差動増幅器と、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第1抵抗素子と、第2抵抗素子と、第3抵抗素子と、第4抵抗素子と、第5抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、基準電圧源と、負電源電圧源とを備え、
上記第1トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、
上記第2トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、
上記第1差動増幅器は、第1入力端子が上記第5抵抗素子を介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、出力端子が上記第1トランジスタの制御端子に接続され、
上記第2差動増幅器は、第1入力端子が上記第4抵抗素子および上記第5抵抗素子をこの順番に介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記基準電圧源に接続され、出力端子が上記第2トランジスタの制御端子に接続され、
上記第1トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、
上記第2トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記第5抵抗素子、上記第4抵抗素子および上記第3抵抗素子をこの順番に介してグランドに接続され、
上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、
上記第2抵抗素子は、第3端子および第4端子を有し、該第3端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第4端子が上記負電源電圧源に接続され、
上記第1スイッチは、上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第1スイッチの切り替えにより上記増幅用FETのゲート端子はグランドに接続可能とされており、
上記第2スイッチは、上記第2トランジスタの制御端子に接続され、該第2スイッチの切り替えにより上記第2トランジスタの制御端子は該第2トランジスタの第1導通端子に接続可能とされ、
バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、
バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続することを特徴とするバイアス回路。
A bias circuit for supplying a bias to an amplifying FET whose source terminal for amplifying an input signal is grounded;
A single power supply type first differential amplifier, a single power supply type second differential amplifier, a first transistor, a second transistor, a first resistance element, a second resistance element, and a third resistance element A fourth resistance element, a fifth resistance element, a first switch, a second switch, a reference voltage source, and a negative power supply voltage source,
The first transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal,
The second transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal,
The first differential amplifier has a first input terminal connected to the second conduction terminal of the second transistor via the fifth resistance element, a second input terminal connected to the drain terminal of the amplification FET, An output terminal connected to the control terminal of the first transistor;
The second differential amplifier has a first input terminal connected to the second conduction terminal of the second transistor through the fourth resistance element and the fifth resistance element in this order, and a second input terminal connected to the reference Connected to the voltage source, the output terminal is connected to the control terminal of the second transistor,
The first transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, a second conduction terminal connected to the gate terminal of the amplification FET,
The second transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, a second conduction terminal connected to the ground through the fifth resistance element, the fourth resistance element, and the third resistance element in this order,
The first resistance element has a first terminal and a second terminal, the first terminal is connected to the drain terminal of the amplification FET, and the second terminal is connected to the second conduction terminal of the second transistor. And
The second resistance element has a third terminal and a fourth terminal, the third terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, the fourth terminal is connected to the negative power supply voltage source,
The first switch is connected to the gate terminal of the amplification FET, and the gate terminal of the amplification FET can be connected to the ground by switching the first switch.
The second switch is connected to the control terminal of the second transistor, and the control terminal of the second transistor can be connected to the first conduction terminal of the second transistor by switching the second switch.
When switching the bias supply from OFF to ON, the first switch is switched to cut off the connection between the gate terminal of the amplification FET and the ground, and then the second switch is switched to switch the second transistor. Cutting off the connection between the control terminal and the first conduction terminal of the second transistor;
When switching the bias supply from on to off, the second switch is switched to connect the control terminal of the second transistor to the first conduction terminal of the second transistor, and then the first switch is switched. features and to Luba bias circuit to connect the gate terminal of the amplifier FET to ground.
入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETに、バイアスを供給するバイアス回路であって、
単一電源型の第1差動増幅器と、単一電源型の第2差動増幅器と、第1トランジスタと、第2トランジスタと、第1抵抗素子と、第2抵抗素子と、第3抵抗素子と、第4抵抗素子と、第5抵抗素子と、第1スイッチと、第2スイッチと、基準電圧源と、負電源電圧源と、第1コンデンサと、第2コンデンサとを備え、
上記第1トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、
上記第2トランジスタは、第1導通端子、第2導通端子、および制御端子を有し、
上記第1差動増幅器は、第1入力端子が上記第5抵抗素子を介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、出力端子が上記第1トランジスタの制御端子に接続され、
上記第2差動増幅器は、第1入力端子が上記第4抵抗素子および上記第5抵抗素子をこの順番に介して上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、第2入力端子が上記基準電圧源に接続され、出力端子が上記第2トランジスタの制御端子に接続され、
上記第1トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、
上記第2トランジスタは、第1導通端子が電源電圧に接続され、第2導通端子が上記第5抵抗素子、上記第4抵抗素子および上記第3抵抗素子をこの順番に介してグランドに接続され、
上記第1抵抗素子は、第1端子および第2端子を有し、該第1端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第2端子が上記第2トランジスタの第2導通端子に接続され、
上記第2抵抗素子は、第3端子および第4端子を有し、該第3端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第4端子が上記負電源電圧源に接続され、
上記第1スイッチは、上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第1スイッチの切り替えにより上記増幅用FETのゲート端子はグランドに接続可能とされており、
上記第2スイッチは、上記第2トランジスタの制御端子に接続され、該第2スイッチの切り替えにより上記第2トランジスタの制御端子は該第2トランジスタの第1導通端子に接続可能とされ、
上記第1コンデンサは、第5端子および第6端子を有し、該第5端子が上記増幅用FETのドレイン端子に接続され、該第6端子がグランドに接続され、
上記第2コンデンサは、第7端子および第8端子を有し、該第7端子が上記増幅用FETのゲート端子に接続され、該第8端子が上記増幅用FETのソース端子に接続され、
バイアスの供給をオフからオンに切り替えるときは、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子とグランドとの接続を遮断した後に、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子と上記第2トランジスタの第1導通端子との接続を遮断し、
バイアスの供給をオンからオフに切り替えるときは、上記第2スイッチを切り替えることにより上記第2トランジスタの制御端子を上記第2トランジスタの第1導通端子に接続した後に、または同時に、上記第1スイッチを切り替えることにより上記増幅用FETのゲート端子をグランドに接続することを特徴とするバイアス回路。
A bias circuit for supplying a bias to an amplifying FET whose source terminal for amplifying an input signal is grounded;
A single power supply type first differential amplifier, a single power supply type second differential amplifier, a first transistor, a second transistor, a first resistance element, a second resistance element, and a third resistance element A fourth resistance element, a fifth resistance element, a first switch, a second switch, a reference voltage source, a negative power supply voltage source, a first capacitor, and a second capacitor,
The first transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal,
The second transistor has a first conduction terminal, a second conduction terminal, and a control terminal,
The first differential amplifier has a first input terminal connected to the second conduction terminal of the second transistor via the fifth resistance element, a second input terminal connected to the drain terminal of the amplification FET, An output terminal connected to the control terminal of the first transistor;
The second differential amplifier has a first input terminal connected to the second conduction terminal of the second transistor through the fourth resistance element and the fifth resistance element in this order, and a second input terminal connected to the reference Connected to the voltage source, the output terminal is connected to the control terminal of the second transistor,
The first transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, a second conduction terminal connected to the gate terminal of the amplification FET,
The second transistor has a first conduction terminal connected to the power supply voltage, a second conduction terminal connected to the ground through the fifth resistance element, the fourth resistance element, and the third resistance element in this order,
The first resistance element has a first terminal and a second terminal, the first terminal is connected to the drain terminal of the amplification FET, and the second terminal is connected to the second conduction terminal of the second transistor. And
The second resistance element has a third terminal and a fourth terminal, the third terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, the fourth terminal is connected to the negative power supply voltage source,
The first switch is connected to the gate terminal of the amplification FET, and the gate terminal of the amplification FET can be connected to the ground by switching the first switch.
The second switch is connected to the control terminal of the second transistor, and the control terminal of the second transistor can be connected to the first conduction terminal of the second transistor by switching the second switch.
The first capacitor has a fifth terminal and a sixth terminal, the fifth terminal is connected to the drain terminal of the amplification FET, the sixth terminal is connected to the ground,
The second capacitor has a seventh terminal and an eighth terminal, the seventh terminal is connected to the gate terminal of the amplification FET, the eighth terminal is connected to the source terminal of the amplification FET,
When switching the bias supply from OFF to ON, the first switch is switched to cut off the connection between the gate terminal of the amplification FET and the ground, and then the second switch is switched to switch the second transistor. Cutting off the connection between the control terminal and the first conduction terminal of the second transistor;
When switching the bias supply from on to off, the first switch is switched after or simultaneously with connecting the control terminal of the second transistor to the first conduction terminal of the second transistor by switching the second switch. features and to Luba bias circuitry to connect to ground the gate terminal of the amplifier FET by switching.
上記増幅用FETは、HEMTであることを特徴とする請求項3または4に記載のバイアス回路。 5. The bias circuit according to claim 3 , wherein the amplifying FET is a HEMT. 上記第1トランジスタは、Nチャネル型MOSFETであり、上記第1トランジスタの第1導通端子、第2導通端子、および制御端子はそれぞれ、該Nチャネル型MOSFETのドレイン端子、ソース端子、およびゲート端子であり、
上記第2トランジスタは、Pチャネル型MOSFETであり、上記第2トランジスタの第1導通端子、第2導通端子、および制御端子はそれぞれ、該Pチャネル型MOSFETのソース端子、ドレイン端子、およびゲート端子であり、
上記第1差動増幅器の第1入力端子および第2入力端子はそれぞれ、負入力端子および正入力端子であり、
上記第2差動増幅器の第1入力端子および第2入力端子はそれぞれ、正入力端子および負入力端子であることを特徴とする請求項3〜5のいずれか1項に記載のバイアス回路。
The first transistor is an N-channel MOSFET, and the first conduction terminal, the second conduction terminal, and the control terminal of the first transistor are a drain terminal, a source terminal, and a gate terminal of the N-channel MOSFET, respectively. Yes,
The second transistor is a P-channel MOSFET, and the first conduction terminal, the second conduction terminal, and the control terminal of the second transistor are a source terminal, a drain terminal, and a gate terminal of the P-channel MOSFET, respectively. Yes,
The first input terminal and the second input terminal of the first differential amplifier are a negative input terminal and a positive input terminal, respectively.
6. The bias circuit according to claim 3 , wherein the first input terminal and the second input terminal of the second differential amplifier are a positive input terminal and a negative input terminal, respectively.
第6抵抗素子をさらに備え、
上記第6抵抗素子は、上記第1トランジスタの第2導通端子と上記増幅用FETのゲート端子とを電気的に接続する経路に設けられていることを特徴とする請求項3〜6のいずれか1項に記載のバイアス回路。
A sixth resistance element;
The sixth resistive element, claim 3-6, characterized in that provided electrically connected to the path and a gate terminal of the second conduction terminal and the amplifier FET of the first transistor 2. The bias circuit according to item 1.
入力信号を増幅するソース端子が接地された増幅用FETと、
請求項1〜7のいずれか1項に記載のバイアス回路とを備え、
上記増幅用FETのゲート端子に入力端子が設けられ、
上記増幅用FETのドレイン端子に出力端子が設けられていることを特徴とするLNA。
An amplifying FET whose source terminal amplifies the input signal is grounded;
A bias circuit according to any one of claims 1 to 7 ,
An input terminal is provided at the gate terminal of the amplification FET,
An LNA, wherein an output terminal is provided at a drain terminal of the amplifying FET.
アンテナによって受信した信号を増幅およびダウンコンバートして後段に伝送するLNBであって、
第1偏波を受信し、該第1偏波を第1偏波信号に変換する第1偏波アンテナと、
第2偏波を受信し、該第2偏波を第2偏波信号に変換する第2偏波アンテナと、
上記第1偏波信号を増幅する第1偏波用増幅器と、
上記第2偏波信号を増幅する第2偏波用増幅器と、
上記第1偏波および上記第2偏波のいずれを受信するかを選択する偏波選択器とを備え、
上記第1偏波および上記第2偏波はそれぞれ、水平偏波および垂直偏波、または、左旋円偏波および右旋円偏波であり、
上記第1偏波用増幅器および上記第2偏波用増幅器は、請求項に記載のLNAであり、
上記第1偏波用増幅器および上記第2偏波用増幅器は、上記偏波選択器から出力される上記第1偏波および上記第2偏波のいずれを受信するかを示す偏波選択信号に応じて、上記第1スイッチおよび上記第2スイッチをそれぞれ切り替えることを特徴とするLNB。
An LNB that amplifies and down-converts a signal received by an antenna and transmits it to the subsequent stage,
A first polarization antenna that receives the first polarization and converts the first polarization into a first polarization signal;
A second polarization antenna that receives the second polarization and converts the second polarization into a second polarization signal;
A first polarization amplifier for amplifying the first polarization signal;
A second polarization amplifier for amplifying the second polarization signal;
A polarization selector that selects which of the first polarization and the second polarization is received;
The first polarization and the second polarization are respectively a horizontal polarization and a vertical polarization, or a left-handed circular polarization and a right-handed circular polarization,
The first polarization amplifier and the second polarization amplifier are LNAs according to claim 8 ,
The first polarization amplifier and the second polarization amplifier receive a polarization selection signal indicating which of the first polarization and the second polarization output from the polarization selector is received. In response, the LNB switches the first switch and the second switch, respectively.
部分的に集積化されていることを特徴とする請求項に記載のLNB。 The LNB of claim 9 , wherein the LNB is partially integrated.
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