DE10259789A1 - Mehrstufiger Verstärker zum Anheben der Ausgangsleistung - Google Patents

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Abstract

Ein Drainstrom (Id1), der durch einen ersten Transistor (QN1) in einer mehrstufigen Verstärkerschaltung (50) fließt, und ein Drainstrom (Id2), der durch einen zweiten Transistor (QN2) fließt, können durch eine Stromregelschaltung (60) voneinander verschiedene Werte haben. Demzufolge ist es möglich, dass der Verstärkungsbetrieb des zweiten Transistors (QN2) auch dann nicht in die Sättigung gerät, wenn die Ausgangsleistung des ersten Transistors (QN1) erhöht wird. Dementsprechend kann die Schaltung mit geringem Stromverbrauch arbeiten und die Ausgangsleistung verbessern.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine mehrstufige Verstärkerschaltung und insbesondere auf eine mehrstufige Verstärkerschaltung mit einer Stromregelschaltung.
  • Zweistufige Verstärkerschaltungen sind kleine Signalverstärkerschaltungen, die eine Spannung und einen Strom mit einer kleinen Amplitude verarbeiten. Unter den zweistufigen Verstärkerschaltungen wird in einer als "Stromwiederverwendungsschaltung" bezeichneten Schaltung ein Strom von zwei Transistoren in der Verstärkerschaltung gemeinsam genutzt. Dadurch erreicht die Stromwiederverwendungsschaltung eine hohe Verstärkung, während sie mit einem geringen Stromverbrauch arbeitet.
  • 6 ist ein Schaltbild einer rauscharmen CMOS Verstärkerschaltung für Funkkommunikation, die als herkömmliche Stromwiederverwendungsschaltung arbeitet.
  • Wie in 6 dargestellt, beinhaltet eine rauscharme CMOS-Verstärkerschaltung n-Kanal-MOS-Transistoren QN1 und QN2, In duktivitäten L1 bis L4, die als Spiralinduktivitäten oder dergleichen ausgebildet sind, Kondensatoren C1 bis C3 und Cd1 bis Cd4, Widerstandselemente Rd und Rg, einen Eingangsanschluss 1 und einen Ausgangsanschluss 2.
  • Die Induktivität L1 ist zwischen den Eingangsanschluss 1 und das Gate des Transistors QN1 geschaltet. Ein Anschluss des Kondensators C1 ist zwischen dem Eingangsanschluss 1 und der Induktivität 1 angeschlossen, und der andere Anschluss ist mit einem Masseknoten 20 verbunden.
  • Ein Anschluss des Widerstandselements Rg ist mit dem Gate des Transistors QNl verbunden und der andere Anschluss mit einem Knoten N1, an dem eine vorbestimmte Spannung Vg1 anliegt. Der Kondensator Cd1 ist zwischen den Knoten N1 und den Masseknoten 20 geschaltet.
  • Die Source des Transistors QN1 ist mit dem Masseknoten 20 verbunden. Die Drain des Transistors QN1 ist über die Induktivität L2 mit der Source des Transistors QN2 verbunden und über den Kondensator C2 mit dem Gate des Transistors QN2.
  • Die Induktivität L3 ist zwischen einen Knoten N2, an dem eine vorbestimmte Spannung Vg2 anliegt, und dem Gate des Transistors QN2 geschaltet. Der Kondensator Cd3 ist zwischen den Knoten N2 und den Masseknoten 20 geschaltet. Die Source des Transistors QN2 ist über den Kondensator Cd2 mit dem Masseknoten 20 verbunden.
  • Ein Anschluss des Widerstandselements Rd ist mit dem Drain des Transistors QN2 verbunden, und der andere Anschluss ist über den Kondensator C3 mit dem Ausgangsanschluss 2 verbunden. Das Widerstandselement Rd dient hier als Drainwiderstandslast zum Stabilisieren der Schaltung 10. Daher kann das Widerstandsele ment Rd abhängig von Schaltungskonstanten und der Betriebsfrequenz weggelassen werden.
  • Ein Anschluss der Induktivität L4 ist mit dem Knoten N4 verbunden, an dem eine vorbestimmte Spannung Vd anliegt, und das andere Ende ist zwischen dem Widerstandselement Rd und dem Kondensator C3 angeschlossen. Der Kondensator Cd4 ist zwischen den Knoten N4 und den Masseknoten 20 geschaltet.
  • Die vorbestimmte Spannung Vg1 ist die Gatevorspannung des Transistors QN1, die vorbestimmte Spannung Vg2 ist die Transistorvorspannung des Transistors QN2 und die vorbestimmte Spannung Vdd ist die Drainspannung des Transistors QN2.
  • In 6 bilden die Induktivität L1 und der Kondensator C1 eine Eingangsanpassschaltung. Die Induktivität L3 und der Kondensator C2 bilden eine Zwischenstufenanpassungsschaltung. Die Induktivität L4 und der Kondensator C3 bilden eine Ausgangsanpassschaltung.
  • In 6 wirken die Kondensatoren Cd1 bis Cd4 als Endkoppelkondensatoren. Anders ausgedrückt verwenden die Kondensatoren Cd1 bis Cd4 ihre Lade- und Entladefunktion, um Rauschen (Spannungsschwankungen) auf den Versorgungsleitungen zu absorbieren. Die Kondensatoren Cd1 bis Cd4 haben bei der Betriebsfrequenz eine hinreichend niedrige Impedanz.
  • In der in 6 dargestellten rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 ist die Induktivität L2 so eingestellt, dass sie bei der Betriebsfrequenz eine hinreichend hohe Impedanz aufweist. Das Signal mit der Funkfrequenz (im folgenden als "Hochfrequenzsignal" oder "HF-Signal" bezeichnet), das über den Eingangsanschluss 1 eingegeben wird, wird von dem Transistor QN1 verstärkt und zu dem Gate des Transistors QN2 übertragen. Dabei nutzen die Transistoren QNl und QN2 den Drainstrom Id gemein sam. Somit kann die rauscharme CMOS-Verstärkerschaltung 10 mit einem geringen Stromverbrauch arbeiten, obwohl sie eine zweistufige Verstärkerschaltung mit geerdeter Source ist.
  • Wenn die rauscharme CMOS-Verstärkerschaltung 10 dagegen als Leistungsverstärkerschaltung verwendet wird und nicht als Kleinsignalverstärkerschaltung, entsteht ein Problem in ihrer Ausgangsleistungskennlinie.
  • 7 ist eine schematische Darstellung der Eingangs/Ausgangs-Kennlinie der in 6 dargestellten rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10. In 7 bezeichnet "Eingang" an der Abszisse die Leistung des in 6 dargestellten Signals IN (Einheit: dBm) und "Ausgang" an der Ordinate bezeichnet die Leistung des in 6 dargestellten Signals "OUT" (Einheit: dBm).
  • Wenn der Eingangspegel der rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 zunimmt, steigt wie in 7 dargestellt der Ausgangspegel proportional dazu an. Es ist zu beachten, dass der Drainstrom Id von den Transistoren QN1 und QN2 in der rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 gemeinsam genutzt wird. Wenn daher die Eingangsleistung größer ist als Pi0 und die Ausgangsleistung des Transistors QN1 ansteigt, gerät der Verstärkerbetrieb des Transistors QN2 in die Sättigung. Demzufolge kann die Ausgangsleistung der rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 nicht proportional zu der Eingangsleistung ansteigen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine mehrstufige Verstärkerschaltung bereitzustellen, die mit geringem Strom arbeiten und die Ausgangsleistung verbessern kann.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine mehrstufige Verstärkerschaltung gemäß Anspruch 1 bzw. 4. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung beinhaltet einen ersten Transistor, einen zweiten Transistor und ein Widerstandselement. Der erste Transistor hat einen ersten und einen zweiten Anschluss. Der erste Anschluss empfängt ein Eingangssignal. Der zweite Anschluss gibt das Eingangssignal nach der Verstärkung aus.
  • Der zweite Transistor beinhaltet einen dritten, einen vierten und einen fünften Anschluss. Der dritte Anschluss ist elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors verbunden. Der vierte Anschluss gibt das Signal, das an dem dritten Anschluss empfangen wurde, verstärkt aus. Der fünfte Anschluss ist elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors verbunden.
  • Das Widerstandselement hat zwei Anschlüsse, von denen einer elektrisch mit dem fünften Anschluss des zweiten Transistors verbunden ist, zum Hindurchführen eines Stromes.
  • Somit kann die mehrstufige Verstärkerschaltung nach der vorliegenden Erfindung eine Sättigung des Verstärkerbetriebs des zweiten Transistors auch dann unterdrücken, wenn die Ausgangsspannung des ersten Transistors erhöht wird.
  • Eine weitere mehrstufige Verstärkerschaltung beinhaltet einen ersten, einen zweiten und einen dritten Transistor. Der erste Transistor hat einen ersten und einen zweiten Anschluss. Der erste Anschluss empfängt ein Eingangssignal. Der zweite Anschluss gibt das Eingangssignal nach der Verstärkung aus.
  • Der zweite Transistor beinhaltet einen dritten, einen vierten und einen fünften Anschluss. Der dritte Anschluss ist elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors verbunden. Der vierte Anschluss gibt das Signal, das an dem dritten Anschluss empfangen wurde, verstärkt aus. Der fünfte Anschluss ist elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors verbunden.
  • Der dritte Transistor hat zwei Anschlüsse, von denen einer elektrisch mit dem fünften Anschluss des zweiten Transistors verbunden ist, zum Hindurchführen eines Stromes.
  • Somit kann die mehrstufige Verstärkerschaltung nach der vorliegenden Erfindung eine Sättigung des Verstärkerbetriebs des zweiten Transistors auch dann unterdrücken, wenn die Ausgangsspannung des ersten Transistors erhöht wird.
  • Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen. Von den Figuren zeigen:
  • 1 ein Schaltbild eines Aufbaus einer mehrstufigen Verstärkerschaltung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Darstellung einer Eingangs/Ausgangskennlinie nach der ersten Ausführungsform;
  • 3 ein Schaltbild eines Aufbaus einer mehrstufigen Verstärkerschaltung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
  • 4 ein Schaltbild eines anderen Aufbaus einer mehrstufigen Verstärkerschaltung nach der zweiten Ausführungsformaler vorliegenden Erfindung;
  • 5 ein Schaltbild, das sich auf einen Betrieb bezieht, in dem der in 1 dargestellte mehrstufige Verstärker als Multiplizierer verwendet wird;
  • 6 ein Schaltbild eines Aufbaus einer rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung für Funkkommunikation, die als herkömmliche Stromwiederverwendungsschaltung arbeitet;
  • 7 eine schematische Darstellung einer Eingangs/Ausgangskennlinie der in 6 dargestellten rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung.
  • Im folgenden werden mit bezug auf die Figuren Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben. Ähnliche oder entsprechende Elemente erhalten in den Figuren gleiche Bezugszeichen, und ihre Beschreibung wird nicht wiederholt.
  • 1 ist ein Schaltbild eines Aufbaus einer mehrstufigen Verstärkerschaltung nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Wie in 1 dargestellt, ist im Vergleich zu der in 6 dargestellten rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 für die mehrstufige Verstärkerschaltung 50 zusätzlich eine Stromregelschaltung 60 bereitgestellt.
  • Die Stromregelschaltung 60 ist zwischen die Source des Transistors QN2 und den Masseknoten 20 geschaltet. Die Stromregelschaltung 60 beinhaltet ein Widerstandselement Rs0. Ein Anschluss des Widerstandselements Rs0 ist mit der Source des Transistors QN2 verbunden und der andere Anschluss mit dem Masseknoten 20.
  • Der restliche Schaltungsaufbau ist ähnlich wie bei der in 6 dargestellten rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10, und somit wird die Beschreibung nicht wiederholt.
  • Im folgenden wird der Betrieb der mehrstufigen Verstärkerschaltung 50 mit dem obigen Aufbau beschrieben.
  • Die Ströme Is0, Id1 und Id2 in der Stromregelschaltung 60 sind Gleichströme. Anders ausgedrückt sind die Ströme Is0, Id1 und Id2 zeitlich Bemittelte Ströme, d.h. Durchschnittsströme, die dadurch ermittelt werden, dass der Strom in einer Zeitspanne von einem bestimmten Zeitpunkt t1 bis zu einem anderen Zeitpunkt t2 integriert wird und der integrierte Wert dann durch den Zeitabstand (t2-t1) geteilt wird. Dasselbe gilt im folgenden.
  • Die Ströme Is0, Id1 und Id2 erfüllen dabei die folgende Beziehung: Id2 = Id1 + Is0.
  • Insbesondere steuert das Widerstandselement Rs0 die Stromverteilung in den Transistoren QN1 und QN2. Somit können die Ströme, die jeweils durch die Transistoren QN1 und QN2 fließen, voneinander verschieden gemacht werden. Dadurch kann eine Sättigung des Verstärkungsbetriebs des Transistors QN2 auch dann verhindert werden, wenn die Ausgangsspannung des Transistors QN1 erhöht wird.
  • 2 ist eine schematische Darstellung einer Eingangs/Ausgangskennlinie nach der ersten Ausführungsform. In 2 bezeichnet "Eingang" an der Abszisse die Leistung des in 1 dargestellten Signals IN (Einheit: dBm), während "Ausgang" an der Ordinate die Leistung des in 1 dargestellten Signals OUT bezeichnet (Einheit: dBm).
  • In 2 ist die Eingangs/Ausgangskennlinie der herkömmlichen rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 durch die Kurve SO dargestellt, während die Eingangs/Ausgangskennlinie der mehrstufigen Verstärkerschaltung 50 nach der ersten Ausführungsform durch die Kurve S1 dargestellt ist.
  • wenn die Eingangsleistung Pi1 beträgt, steigt die Ausgangsleistung des Transistors QN1 in der herkömmlichen rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 an, und die durch die Transistoren QN1 und QN2 fließenden Ströme sind gleich. Daher gerät der Verstärkerbetrieb des Transistors QN2 in die Sättigung. Demzufolge kann die Ausgangsleistung der rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 nicht proportional zu ihrer Eingangsleistung erhöht werden.
  • Wenn die Eingangsleistung Pi1 ist, wird der Drainstrom Id1, der in der mehrstufigen Verstärkerschaltung 50 durch den Transistor QN1 fließt, durch die Stromregelschaltung 60 kleiner gemacht als der Drainstrom Id2, der durch den Transistor QN2 fließt. Daher ist es möglich, dass der Verstärkerbetrieb des Transistors QN2 auch dann nicht in die Sättigung gerät, wenn die Ausgangsleistung des Transistors QN1 erhöht wird. Demzufolge wird die Ausgangsleistung der mehrstufigen Verstärkerschaltung 50 größer als die der rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung nach der ersten Ausführungsform mit Transistoren, die einander benachbart sind, kann durch den obigen Betrieb so eingestellt werden, dass der Verstärkerbetrieb des Transistors der hinteren Stufe auch dann nicht in die Sättigung gerät, wenn die Ausgangsleistung des Transistors der vorderen Stufe ansteigt. Dadurch kann ihre Ausgangsleistungskennlinie verbessert werden. Außerdem steigt die Chipgröße der mehrstufigen Verstärkerschaltung kaum an, da die Stromregelschaltung durch das Widerstandselement verwirklicht werden kann.
  • In der mehrstufigen Verstärkerschaltung 50 nach der ersten Ausführungsform werden n-Kanal-MOS-Transistoren verwendet. Es können alternativ jedoch auch Bipolartransistoren verwendet wer den. Ebenso können auch GaAs-MESFET-Transistoren (Metal Semiconductor Field-Effect-Transistor) alternativ verwendet werden.
  • 3 ist ein Schaltbild eines Aufbaus einer mehrstufigen Verstärkerschaltung nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Verglichen mit 1 ist für die mehrstufige Verstärkerschaltung 51 anstelle der Stromregelschaltung 60 eine Stromregelschaltung 61 bereitgestellt.
  • Die Stromregelschaltung 61 beinhaltet ein n-Kanal-MOS-Transistor QN3 und ein Widerstandselement Rg2.
  • Der Transistor QN3 ist zwischen die Source des Transistors QN2 und den Masseknoten 20 geschaltet. Das Widerstandselement Rg2 ist zwischen das Gate des Transistors QN3 und einen Knoten N5 geschaltet. Dem Knoten N5 wird eine Gatesteuerspannung Vcnt zugeführt.
  • Da der restliche Schaltungsaufbau ähnlich ist wie in 1 dargestellt, wird seine Beschreibung nicht wiederholt.
  • Im folgenden wird der Betrieb der mehrstufigen Verstärkerschaltung 51 mit dem obigen Aufbau beschrieben.
  • Da die Stromregelschaltung 61 den Transistor QN3 beinhaltet, wirkt sie als veränderlicher Widerstand. Genauer gesagt: Der Drainstrom Is0, der durch den Transistor QN3 fließt, kann über die an den Knoten N5 angelegte Gatesteuerspannung Vcnt gesteuert werden. Daher kann die Verteilung des Drainstroms Id1, der durch den Transistor QN1 fließt, und des Drainstroms Id2, der durch den Transistor QN2 fließt, in dem folgenden Bereich eingestellt werden: 0 ≤ Id1 ≤ Id2.
  • Somit kann ein Betrieb ähnlich wie bei der mehrstufigen Verstärkerschaltung 50 nach der ersten Ausführungsform verwirklicht werden.
  • Weiterhin kann die Gatesteuerspannung Vcnt so eingestellt werden, dass das Potential des Transistors QN2 annähernd 0V wird. Dabei fließt kein Drainstrom Id1 durch den Transistor QN1. Somit kann die mehrstufige Verstärkerschaltung 51 auch den Verstärkungsbetrieb des Transistors QN1 beenden.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung 51 nach der zweiten Ausführungsform kann einfach dadurch verwirklicht werden, dass zu der herkömmlichen rauscharmen CMOS-Verstärkerschaltung 10 der Transistor und das Widerstandselement hinzugefügt werden. Dementsprechend steigt die Chipgröße kaum an.
  • In der mehrstufigen Verstärkerschaltung 51 nach der zweiten Ausführungsform werden n-Kanal-MOS-Transistoren verwendet. Es können alternativ jedoch auch Bipolartransistoren verwendet werden. Ebenso können auch GaAs-MESFET-Transistoren alternativ verwendet werden.
  • wie in 4 dargestellt, kann eine mehrstufige Verstärkerschaltung 52, für die anstelle der Stromregelschaltung 61 eine Stromregelschaltung 62 bereitgestellt ist, die ein veränderliches Widerstandselement Rv enthält, durch Einstellen des veränderlichen Widerstandselements Rv einen ähnlichen Betrieb verwirklichen wie die mehrstufige Verstärkerschaltung 51.
  • Die in 1 dargestellte mehrstufige Verstärkerschaltung 50 kann auch als Multiplizierer verwendet werden.
  • 5 ist ein Schaltbild, das sich auf einen Betrieb bezieht, in dem der mehrstufige Verstärker als Multiplizierer verwendet wird. Wie in 5 dargestellt, ist der Schaltungsaufbau ähn- 1ich wie der in 1 dargestellte, und daher wird seine Beschreibung nicht wiederholt.
  • Eine Frequenzübertragungsschaltung 70 beinhaltet die Induktivität L3 und den Kondensator C2. Eine Frequenzkurzschließschaltung 80 beinhaltet die Induktivität L2 und den Kondensator Cd2. Die Frequenzübertragungsschaltung 70 überträgt ein Signal mit einer bestimmten Frequenz aus all den Signalen, die von dem Transistor QN1 an das Gate des Transistors QN2 ausgegeben werden. Anders ausgedrückt wirkt die Frequenzübertragungsschaltung 70 als Bandpassfilter. Die Frequenzkurzschließschaltung 80 wird verwendet, um ein Signal eines vorbestimmten Frequenzbandes zu dem Masseknoten 20 kurzzuschließen.
  • Für die mehrstufige Verstärkerschaltung 50 mit dem obigen Aufbau wird ein Betrieb beschrieben, bei dem ein HF-Signal mit einer Frequenz f0 eingegeben und verstärkt mit einer Frequenz 2f0 ausgegeben wird.
  • Das HF-Signal wird über den Eingangsanschluss 1 eingegeben. Dabei sind die Induktivität L1 und der Kondensator C1, die als Eingangsanpassschaltung dienen, auf die Frequenz f0 angepasst. Somit wird das HF-Signal bei der Frequenz f0 dem Gate des Transistors QNl zugeführt.
  • Dabei ist die Gatevorspannung Vgl eine Schwellenspannung (Abschnürspannung). Dadurch wird die Eingangsleistung des Transistors QN1 durch den nichtlinearen Effekt verzerrt. Demzufolge gibt der Transistor QN1 ein HF-Signal mit einer Frequenz f0 aus und zusätzlich eine Mehrzahl von Oberwellen, die Signale z.B. mit einer Frequenz f2 sind.
  • Die Induktivität L2 und der Kondensator Cd2 sind so eingestellt, dass die Frequenzkurzschließschaltung 80 zwischen der Drain des Transistors QN1 und dem Masseknoten 20 für das HF- Signal bei einer Frequenz f0 eine kleinere Impedanz aufweist als für das HF-Signal bei einer Frequenz 2f0. Wenn, die Frequenzübertragungsschaltung 70 das von dem Transistor QN1 ausgegeben HF-Signal zu dem Gate des Transistors QN2 überträgt, sind weiterhin die Induktivität L3 und der Kondensator C2 so eingestellt, dass die Leistung des HF-Signals bei der Frequenz f0 bei der Übertragung stärker verringert wird als bei der Frequenz 2f0.
  • Demzufolge wird aus einer Mehrzahl von Signalen, die von dem Transistor QN1 ausgegeben werden, nur das HF-Signal bei der Frequenz 2f0 dem Gate des`Transistors QN2 zugeführt. Daher verstärkt der Transistor QN2 nur das HF-Signal bei der Frequenz 2f0. Somit wirkt die mehrstufige Verstärkerschaltung 50 auch als Multiplizierer.
  • Wenn für die mehrstufige Verstärkerschaltung 50 keine Stromregelschaltung 60 bereitgestellt ist, haben der Drainstrom Id2, der durch den Transistor QN2 fließt, und der Drainstrom Id1, der durch den Transistor QN1 fließt, denselben Wert. Wenn die mehrstufige Verstärkerschaltung 50 ohne Stromregelschaltung 60 als Multiplizierer betrieben wird, wird dem Gate des Transistors QN1 die Schwellenspannung zugeführt, und der Drainstrom Id1 wird somit kaum durchgelassen und wird sehr klein. Dementsprechend wird der Drainstrom Id2, der durch den Transistor QN2 fließt, ebenfalls sehr schwach. Dementsprechend wird der Verstärkerbetrieb des Transistors QN2 behindert.
  • Mit der Stromregelschaltung 60 können die Drainströme Id1 und Id2 jedoch voneinander verschiedene Werte haben. Somit kann der Transistor QN2 auch dann einen Verstärkerbetrieb durchführen, wenn die mehrstufige Verstärkerschaltung 50 als Multiplizierer arbeitet. Durch Einstellen der Stromregelschaltung 60 kann weiterhin ein Teil des Drainstroms Id2 des Transistors QN2 als Drainstrom Id1 des Transistors QN1 wiederverwendet werden, und somit wird der Strom Is0 verkleinert. Demzufolge arbeitet die mehrstufige Verstärkerschaltung 50 als Multiplizierer, der mit einem geringen Stromverbrauch arbeitet.
  • In der mehrstufigen Verstärkerschaltung 51 nach der dritten Ausführungsform werden n-Kanal-MOS-Transistoren verwendet. Es können alternativ jedoch auch Bipolartransistoren verwendet werden. Ebenso können auch GaAs-MESFET-Transistoren alternativ verwendet werden.

Claims (6)

  1. Mehrstufige Verstärkerschaltung mit einem ersten Transistor (QN1) mit einem ersten Anschluss zum Empfangen eines Eingangssignals und einem zweiten Anschluss zum Ausgeben des Eingangssignals nach Verstärkung; einem zweiten Transistor (QN2) mit einem dritten Anschluss, der elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) verbunden ist, einem vierten Anschluss zum Ausgeben des an dem dritten Anschluss empfangenen und verstärkten Signals und einem fünften Anschluss, der elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) verbunden ist; und einem Widerstandselement (RsO, Rv) mit zwei Anschlüssen, von denen der eine elektrisch mit dem fünften Anschluss des zweiten Transistors (QN2) verbunden ist, zum Hindurchführen eines Stromes.
  2. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 mit einer Frequenzübertragungsschaltung (70), die mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und mit dem dritten Anschluss des zweiten Transistors (QN2) verbunden ist, zum Übertragen einer bestimmten Frequenzkomponente aus einer Mehrzahl von Frequenzkomponenten, die in einem von dem ersten Transistor (QN1) ausgegebenen Signal enthalten sind; und einer Frequenzkurzschließschaltung (80), die mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und mit einem Masseknoten (20) verbunden ist, zum Verringern der Impedanz zwischen dem zweiten Anschluss und dem Masseknoten (20) für eine Frequenzkomponente aus der Mehrzahl von Frequenzkomponenten, die von der bestimmten Frequenzkomponente verschieden ist, relativ zu derjenigen für die bestimmte Frequenzkomponente.
  3. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zumindest ein Kondensator (C2) zwischen den zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und den dritten Anschluss des zweiten Transistors (QN2) geschaltet ist und zumindest eine Induktivität (L2) zwischen den zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und den fünften Anschluss des zweiten Transistors (QN2) geschaltet ist.
  4. Mehrstufige Verstärkerschaltung mit einem ersten Transistor (QN1) mit einem ersten Anschluss zum Empfangen eines Eingangssignals und einem zweiten Anschluss zum Ausgeben des Eingangssignals nach Verstärkung; einem zweiten Transistor (QN2) mit einem dritten Anschluss, der elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) verbunden ist, einem vierten Anschluss zum Ausgeben des an dem dritten Anschluss empfangenen und verstärkten Signals und einem fünften Anschluss, der elektrisch mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) verbunden ist; und einem dritten Transistor (QN3) mit zwei Anschlüssen, von denen der eine elektrisch mit dem fünften Anschluss des zweiten Transistors (QN2) verbunden ist, zum Hindurchführen eines Stromes.
  5. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 4 mit einer Frequenzübertragungsschaltung (70), die mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und mit dem dritten Anschluss des zweiten Transistors (QN2) verbunden ist, zum Übertragen einer bestimmten Frequenzkomponente aus einer Mehrzahl von Frequenzkomponenten, die in einem von dem ersten Transistor (QN1) ausgegebenen Signal enthalten sind; und einer Frequenzkurzschließschaltung (80), die mit dem zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und mit einem Masseknoten (20) verbunden ist, zum Verringern der Impedanz zwischen dem zweiten Anschluss und dem Masseknoten (20) für eine Frequenzkomponente aus der Mehrzahl von Frequenzkomponenten, die von der bestimmten Frequenzkomponente verschieden ist, relativ zu derjenigen für die bestimmte Frequenzkomponente.
  6. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 oder 2, bei der zumindest ein Kondensator (C2) zwischen den zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und den dritten Anschluss des zweiten Transistors (QN2) geschaltet ist und zumindest eine Induktivität (L2) zwischen den zweiten Anschluss des ersten Transistors (QN1) und den fünften Anschluss des zweiten Transistors (QN2) geschaltet ist.
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