DE69726058T2 - Verstärkerschaltung und mehrstufige Verstärkerschaltung - Google Patents

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verstärkerschaltungen, die Feldeffekttransistoren (FETs) verwenden.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Teils eines herkömmlichen tragbaren Telefongerätes. Das tragbare Telefongerät enthält einen Eingabe/Ausgabeschaltungsteil 1, einen Basisbandschaltungsteil 2, einen Hochfrequenzschaltungsteil 3, eine Antenne 4 und einen Stromversorgungsteil 5.
  • Der Eingabe/Ausgabeschaltungsteil 1 enthält eine Tastatur, einen Anzeigeteil, ein Mikrophon und einen Lautsprecher. Der Basisbandschaltungsteil 2 wandelt ein analoges Sprachsignal, das vom Mikrophon des Eingabe/Ausgabeschaltungsteils 1 geliefert wird, in ein digitales Signal um. Der Basisbandschaltungsteil 2 führt dann Sprachcodierungs-, Kanalcodierungs-, Verwürfelungs- oder Verschlüsselungs- und digitale Modulierprozesse durch. Der Basisbandschaltungsteil 2 wandelt schließlich das verarbeitete digitale Signal in ein analoges Signal um, das an den Hochfrequenzschaltungsteil 3 geliefert wird. Der Basisschaltungsteil 2 wandelt ferner ein analoges Signal, das vom Hochfrequenzschaltungsteil 3 geliefert wird, in ein digitales Signal um. Die Basishandschaltung 2 führt dann digitale demodulierende, entwürfelnde oder entschlüsselnde, kanaldecodierende und sprachdecodierende Operationen durch. Der Basisbandschaltungsteil 2 liefert dann das resultierende analoge Sprachsignal an den Lautsprecher des Eingabe/Ausgabeschaltungsteils 1.
  • Der Hochfrequenzschaltungsteil 3 moduliert das analoge Signal vom Basisbandschaltungsteil 2 und führt eine leistungsverstärkende Operation am modulierten Signal durch. Der Hochfrequenzschaltungsteil 3 verstärkt auch ein über die Antenne 4 empfangenes Signal und demoduliert das verstärkte Signal. Der Stromversorgungsteil 5 liefert Elektrizität an den Eingabe/Ausgabeschaltungsteil 1, den Basisbandschaltungsteil 2 und den Hochfrequenzschaltungsteil 3.
  • 2 ist ein Schaltungsdiagramm der Konfiguration des Hochfrequenzschaltungsteils 3. Der Hochfrequenzschaltungsteil 3 enthält einen Sendeschal tungsteil 7, einen Empfangsschaltungsteil 8 und einen Schaltkreis 9. Der Schaltkreis 9 verbindet zur Sendezeit eines Signals einen Ausgangsanschluß 7A des Sendeschaltungsteils 7 mit der Antenne 4 und verbindet zur Empfangszeit eines Signals einen Eingangsanschluß 8A des Empfangsschaltungsteils 8 mit der Antenne.
  • Der Sendeschaltungsteil 7 enthält einen Modulator 10, einen spannungsgesteuerten Oszillator (VCO) 11, einen Multiplizierer 12, einen Verstärker 13, einen Oberflächenakustikwellen-(SAW)-Filter 14 und einen Leistungsverstärker 16. Der Modulator 10 moduliert das vom Basisbandschaltungsteil 2 gelieferte Signal. Der VCO 11 erzeugt ein Signal, das notwendig ist, um eine Aufwärts-Umwandlung des vom Modulator 10 abgegebenen Signals durchzuführen. Der Multiplizierer 12 multipliziert das Signal vom Modulator 10 mit dem Signal vom VCO 11, so daß das modulierte Signal in ein Hochfrequenzsignal geändert wird. Der Verstärker 13 verstärkt das vom Multiplizierer 12 abgegebene Hochfrequenzsignal. Der SAW-Filter 14 arbeitet als ein Bandpaßfilter und filtert das verstärkte Hochfrequenzsignal. Der Leistungsverstärker 15 führt eine leistungsverstärkende Operation am verstärkten Hochfrequenzsignal durch.
  • Der Empfangsschaltungsteil 8 enthält einen Verstärker 16, einen SAW-Filter 17, einen VCO 18, einen Verstärker 19, einen Multiplizierer 20 und einen Demodulator 21. Der Verstärker 16 verstärkt das Signal, das über die Antenne 4 empfangen wird. Der SAW-Filter 17 arbeitet als Bandpaßfilter und filtert das verstärkte empfangene Signal. Der VCO 18 erzeugt ein Signal, das notwendig ist, um am Signal vom SAW-Filter 17 eine Abwärts-Umwandlung durchzuführen. Der Verstärker 19 verstärkt das Signal, das vom VCO 18 abgegeben wird. Der Multiplizierer multipliziert das Signal vom SAW-Filter 17 mit dem verstärkten Signal vom Verstärker 19, so daß das Basisbandsignal des empfangenen Signals wiedergewonnen werden kann. Der Demodulator 10 demoduliert das Ausgangssignal des Multiplizierers 20 und reproduziert das ursprüngliche Signal.
  • 3 ist ein Schaltungsdiagramm des Leistungsverstärkers 15. Der Leistungsverstärker 15 ist in Form einer monolithischen integrierten Mikrowellenschaltung (MMIC) ausgebildet und besteht aus zwei Verstärkerschaltungen 24 und 25, einem Eingangsanschluß 23 und einem Ausgangsanschluß 26. Ein Ein gangssignal IN wird an den Eingangsanschluß 23 angelegt, und ein Ausgangssignal OUT wird über den Ausgangsanschluß 26 abgegeben.
  • Die Verstärkerschaltung 24 enthält einen Schottky-Gate-Feldeffekttransistor vom Verarmungstyp (einen sogenannten MESFET vom D-Typ) 27, der als verstärkendes Element arbeitet, und ein Kapazitätselement (Kondensator) 28, das verhindert, daß eine Gleichstromkomponente an die Verstärkerschaltung 25 angelegt wird. Die Verstärkerschaltung 24 enthält einen Eingangsanschluß 29 für eine Drain-Spannung, die mit einer positiven Drain-Spannung VDD1 von einer Drain-Spannungsquelle geliefert wird. Die Spannung VDD1 ist z. B. gleich +4 V. Die Verstärkerschaltung 24 enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 30, die das Gate des MESFET 27 vom D-Typ mit einer negativen Gate-Vorspannung VGB1 gleich beispielsweise –1,5 V versorgt. Die Verstärkerschaltung 24 enthält einen Eingangsanschluß 31 für die Spannung der Gate-Vorspannungsquelle, der mit einer negativen Gate-Vorspannung VGG1 von einer Gate-Vorspannungsquelle versorgt wird. Die Spannung VGG1 ist z. B. gleich –4,0 V. Die Verstärkerschaltung 24 enthält Widerstände 32 und 33, die die Spannung VGG1 der Gate-Vorspannungsquelle teilen, um die Spannung VGB1 der Gate-Vorspannung zu erzeugen.
  • Die Verstärkerschaltung 25 enthält einen MESFET 34 vom D-Typ, der als ein verstärkendes Element arbeitet, und ein Kapazitätselement (Kondensator) 35, das verhindert, dass eine Gleichstromkomponente an den Ausgangsanschluß 26 angelegt wird. Die Verstärkerschaltung 27 enthält einen Eingangsanschluß 36 für eine Drain-Spannung, der mit einer positiven Drain-Spannung VDD2 versorgt wird, die von einer Drain-Spannungsquelle geliefert wird. Die Spannung VDD2 ist zum Beispiel gleich +5,8 V. Die Verstärkerschaltung 25 enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 37, die das Gate des MESFET 34 vom D-Typ mit einer negativen Spannung VGG2 der Gate-Vorspannungsquelle gleich z. B. –4,0 V versorgt. Die Verstärkerschaltung 25 enthält Widerstände 39 und 40, die die Spannung VGG2 der Gate-Vorspannungsquelle teilen, um dadurch eine Spannung VGB2 der Gate-Vorspannung zu erzeugen.
  • Das tragbare Telefongerät, wie oben beschrieben, verwendet den Leistungsverstärker 15 des Sendeschaltungsteils 7 des Hochfrequenzschaltungsteils 3, welcher Leistungsverstärker 15 die MESFETs 27 und 34 vom D-Typ nutzt. Dieser Aufbau erfordert die positiven Spannungsquellen, die jeweils als die Drain-Spannungsquellen für die MESFETs 27 bzw. 34 vom D-Typ dienen, und die negativen Spannungsquellen, die als die Gate-Vorspannungsquellen für die MESFETs 27 bzw. 34 vom D-Typ dienen. In der Praxis wird ein Gleichspannungswandler verwendet, um die positiven und negativen Spannungsquellen zu realisieren. Dies erhöht die Produktionskosten und verhindert ein Verkleinern.
  • S. Sedra, C. Smith, Microelectronic Circuits, Oxford University Press, New York, 1991, offenbart (Seite 369) eine Verstärkerschaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. In dieser Verstärkerschaltung sind sowohl die Source als auch das Gate des zweiten FET mit der positiven Stromversorgung verbunden; folglich wird kein von der positiven Stromversorgung unabhängiges Steuersignal an das Gate des zweiten FET zum Steuern der vom ersten FET gelieferten Drain-Spannung geliefert.
  • P. Gray/R. Meyer, Analysis and design of analog integrated circuits, 1993, J. E. Wiley, New York, offenbart (Seite 214) eine Verstärkerstufe mit einem einzelnen Transistor, der eine Konfiguration mit gemeinsamem Drain aufweist.
  • US-A-4 943 785 offenbart eine Verstärkerschaltung mit zwei Transistoren, die eine Konfiguration mit gemeinsamer Source und sowohl positiver als auch negativer Stromversorgung offenbart.
  • US-A-4 701 646 offenbart eine direkt gekoppelte FET-Logikstufe, in der ein zweiter FET als ein Pull-Up-Transistor für einen ein Eingangssignal empfangenden ersten FET verwendet wird.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können eine Verstärkerschaltung und eine mehrstufige Verstärkerschaltung schaffen, die nur eine positive Stromquelle erfordern und keine negative Stromquelle erfordern.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Verstärkerschaltung geschaffen mit: einem ersten FET eines Anreicherungstyps mit einem Gate, das mit einem Eingangssignal und einer Gate-Vorspannung versorgt wird, und einem Drain, über das ein verstärktes Ausgangssignal abgegeben wird; und einem zweiten FET des Anreicherungstyps mit einem mit einer Drain-Spannungsquelle verbundenen Drain und einer mit dem Drain des ersten FET verbundenen Source;
    dadurch gekennzeichnet, dass ein Gate des zweiten FET mit einem Steuersignal unabhängig von der Drain-Spannungsquelle versorgt wird, um die an den ersten FET gelieferte Drain-Spannung zu steuern, worin eine Zunahme und Abnahme in der Gate-Vorspannung des ersten FET durch das Steuersignal gesteuert wird und worin die Verstärkerschaltung nur eine positive Stromquelle erfordert.
  • Gemäß der obigen Verstärkerschaltung sind der erste und zweite FET vom Anreicherungstyp, in welchem die Drain-Spannung und die Steuersignale (Spannungen) positive Spannungen sind. Dies erfordert nur eine positive Spannungsquelle und erfordert keine negative Spannungsquelle.
  • Es ist möglich, die Drain-Spannung des ersten FET zu variieren und somit die Verstärkung der Verstärkerschaltung durch Variieren des Pegels des Steuersignals in einem aktiven Zustand zu steuern.
  • Es kann möglich sein, den zweiten FET wegzulassen und die Verstärkung der Verstärkerschaltung durch Variieren der Gate-Vorspannung des ersten FET zu variieren. In diesem Fall wird es jedoch unmöglich sein, einen großen variablen Bereich zum Steuern der Verstärkung zu erhalten, falls das Eingangssignal eine große Amplitude hat oder der erste FET keine hohe Schwellenspannung aufweist, so daß der erste FET nicht nahe dem OFF-Zustand eingestellt werden kann, selbst wenn die Gate-Vorspannung des ersten FET auf nahe 0 V verringert wird. Daher kann, falls es erforderlich ist, das Eingangssignal stark zu dämpfen, die oben diskutierte Anordnung keine solch große Signaldämpfung liefern.
  • Auf der anderen Seite macht der zweite FET gemäß der vorliegenden Erfindung es möglich, die Drain-Spannung des ersten FET auf 0 V oder einen Pegel nahe dazu zu reduzieren, so daß ein großer variabler Bereich zum Steuern der Verstärkung realisiert und somit das Eingangssignal stark gedämpft werden kann.
  • Die obige Verstärkerschaltung ist so konfiguriert, daß eine Zunahme und Abnahme in der Gate-Vorspannung des ersten FET gesteuert wird. Falls es zum Beispiel erforderlich ist, die Drain-Spannung des ersten FET zu reduzieren, wird die Gate-Vorspannung des ersten FET reduziert. Daher kann ein größerer variabler Verstärkungsbereich realisiert werden.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß die Gate-Vorspannung des ersten FET eine Spannung ist, die durch Teilen des Steuersignals durch Widerstände erhalten wird. Es ist möglich, eine untere Grenze der Gate-Spannung des ersten FET nahe 0 V zu erhalten, selbst wenn die untere Grenze des Steuersignals nicht auf 0 V eingestellt werden kann. Folglich wird es möglich, den variablen Verstärkungsbereich weiter zu vergrößern.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß das Gate des zweiten FET über einen Widerstand mit dem Steuersignal versorgt wird. Daher ist es möglich, die Gate-Spannung des zweiten FET weiter zu verringern, so daß die Drain-Spannung des ersten FET leichter auf 0 V oder eine Spannung nahe dazu eingestellt werden kann.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß die Source des zweiten FET mit dem Drain des ersten FET über ein Induktivitätselement verbunden ist. Es ist möglich zu verhindern, daß das durch den ersten FET verstärkte Signal über den zweiten FET zur Drain-Spannungsquelle übertragen wird, und somit das durch den ersten FET verstärkte Signal effizient zur Schaltung der nächsten Stufe zu übertragen.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß die Source des zweiten FET über ein Kapazitätselement geerdet ist. Dieses Kapazitätselement arbeitet dahingehend zu veranlassen, daß Signale mit niedrigeren Frequenzen als die Frequenz des durch den ersten FET zu verstärkenden eines Signals und auch Rauschen von der Drain-Spannungsquelle zur Erdung abgeleitet werden. Diese unerwünschten Komponenten können daher nicht zur Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß die Source des zweiten FET über eine Parallelresonanzschaltung, die bei einer Frequenz eines durch den ersten FET zu verstärkenden Signals in Resonanz schwingt, mit dem Drain des ersten FET verbunden ist. Die Parallelresonanzschaltung verhindert, daß andere Signale als das durch den ersten FET zu verstärkende Signal zur Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden. Daher kann die Selektivität verbessert werden.
  • Die Verstärkerschaltung kann ferner einen dritten FET des Anreicherungstyps mit einem mit der Gate-Vorspannungsquelle für den ersten FET verbunde ner Drain, einem mit dem Steuersignal versorgten Gate und einer Source aufweisen, worin eine an der Source des dritten FET erhaltene Source-Spannung an das Gate des ersten FET als die Gate-Vorspannung des ersten FET geliefert wird. Der dritte FET macht es möglich, die untere Grenze des ersten FET nahe 0 V zu erhalten, selbst wenn die untere Grenze des Steuersignals nicht gleich 0 V eingestellt werden kann.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß die Gate-Vorspannung des ersten FET eine Spannung ist, die durch Teilen der Source-Spannung des dritten FET durch Widerstände erhalten wird. Es ist möglich, die untere Grenze der Gate-Spannung des ersten FET näher an 0 V zu erhalten, selbst wenn die untere Grenze des Steuersignals nicht gleich 0 V eingestellt werden kann.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß das Gate des zweiten FET über einen Widerstand mit dem Steuersignal versorgt wird.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß sie ferner einen dritten FET des Anreicherungstyps mit einem mit der Gate-Vorspannungsquelle für den ersten FET verbundenen Drain, einem mit dem Steuersignal versorgten Gate und einer Source aufweist, worin eine an der Source des dritten FET erhaltene Source-Spannung an das Gate des ersten FET und das Gate des zweiten FET angelegt wird. Der dritte FET macht es möglich, die untere Grenze des ersten FET nahe 0 V zu erhalten, selbst wenn die untere Grenze des Steuersignals nicht gleich 0 V eingestellt werden kann.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß die Gate-Vorspannung des ersten FET eine Spannung ist, die durch Teilen der Source-Spannung des dritten FET durch Widerstände erhalten wird.
  • Die Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß die Source-Spannung des dritten FET über einen Widerstand an das Gate des zweiten FET geliefert wird.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung liefert eine mehrstufige Verstärkerschaltung mit: einer Verstärkerschaltung einer ersten Stufe, die eine Verstärkerschaltung wie oben definiert ist; und einer Verstärkerschaltung einer zweiten Stufe, die ein Ausgangssignal der Verstärkerschaltung der ersten Stufe verstärkt. Die Verstärkerschaltung der ersten Stufe verwendet nur die FETs des Anreicherungstyps. Falls die Verstärkerschaltung der zweiten Stufe nur FETs des Anreicherungstyps nutzt, sind die Drain-Spannungen und die Steuersignale positive Spannungen. Die mehrstufige Verstärkerschaltung benötigt daher nur eine positive Stromquelle und benötigt keine negative Stromquelle.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein zwischen der Verstärkerschaltung der ersten Stufe und der Verstärkerschaltung der zweiten Stufe vorgesehenes Kapazitätselement aufweisen.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, dass ein weiteres Steuersignal zum Steuern einer Verstärkung der Verstärkerschaltung der zweiten Stufe an die Verstärkerschaltung der zweiten Stufe angelegt wird.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, dass das an das Gate des zweiten FET gelieferte Steuersignal und das oben diskutierte weitere Steuersignal als gemeinsames Signal geliefert werden.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein Impedanzelement aufweisen, das zwischen der Source des zweiten FET und einem Eingangsanschluß der Verstärkerschaltung der zweiten Stufe vorgesehen ist, woran das gemeinsame Signal angelegt wird.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein Induktivitätselement aufweisen, das die Source des zweiten FET mit dem Drain des ersten FET verbindet.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein Kapazitätselement aufweisen, das die Source des zweiten FET erdet.
  • Der mehrstufige Verstärker kann ferner eine Parallelresonanzschaltung aufweisen, die bei einer Frequenz eines durch den ersten FET zu verstärkenden Signals in Resonanz schwingt, welche Parallelresonanzschaltung zwischen der Source des zweiten FET und dem Drain des ersten FET vorgesehen ist.
  • Eine andere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schafft eine mehrstufige Verstärkerschaltung mit: einer Verstärkerschaltung einer ersten Stufe, die eine Verstärkerschaltung wie oben definiert ist und in der die Gate-Vorspannung eine erste Gate-Vorspannung ist; und einer Verstärkerschaltung einer zweiten Stufe mit einem dritten FET des Anreicherungstyps mit einem mit dem ersten verstärkten Ausgangssignal von der Verstärkerschaltung der ersten Stufe und einer zweiten Gate-Vorspannung versorgten Gate und einem Drain, über das ein zweites verstärktes Signal abgegeben wird, wobei ein Stromweg vom Gate zu einer Source geschaffen wird; einem vierten FET des Anreicherungstyps mit einem mit einer zweiten Gate-Vorspannungsquelle für den dritten FET verbundenen Drain, einem mit einem zweiten Steuersignal versorgten Gate und einer Source, über die eine durch das zweite Steuersignal gesteuerte Source-Spannung abgegeben wird, welche Source-Spannung als die zweite Gate-Vorspannung an das Gate des dritten FET geliefert wird; und einem Widerstandselement mit einem ersten Ende, das sowohl mit der Source des vierten FET als auch mit dem Gate des dritten FET verbunden ist, und einem zweiten Ende, das geerdet ist. Die obige mehrstufige Verstärkerschaltung weist Merkmale und Vorteile auf, wie sie oben beschrieben wurden.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein Kapazitätselement aufweisen, das zwischen der Verstärkerschaltung der ersten Stufe und der Verstärkerschaltung der zweiten Stufe vorgesehen ist.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann so konfiguriert sein, daß das erste Steuersignal, das an das Gate des zweiten FET geliefert wird, und das zweite Steuersignal, das an das Gate des vierten FET geliefert wird, als ein gemeinsames Signal geliefert werden.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein zwischen dem Gate des zweiten FET und dem Gate des vierten FET vorgesehenes Impedanzelement aufweisen.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein Induktivitätselement aufweisen, das die Source des zweiten FET mit dem Drain des ersten FET verbindet.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner ein Kapazitätselement aufweisen, das die Source des zweiten FET erdet.
  • Die mehrstufige Verstärkerschaltung kann ferner eine Parallelresonanzschaltung aufweisen, die bei einer Frequenz eines durch den ersten FET zu verstärkenden Signals in Resonanz schwingt, welche Parallelresonanzschaltung zwischen die Source des zweiten FET und das Drain des ersten FET geschaltet ist.
  • In den obigen Verstärkerschaltungen können die FETs MESFETs sein, die z. B. Verbindungshalbleiterelemente nutzen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung ersichtlicher werden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gelesen wird, in welchen:
  • 1 ein Blockdiagramm eines wesentlichen Teils eines herkömmlichen tragbaren Telefongeräts ist;
  • 2 ein Schaltungsdiagramm eines in 1 gezeigten Hochfrequenzschaltungsteils ist;
  • 3 ein Schaltungsdiagramm eines in 1 gezeigten Leistungsverstärkers ist;
  • 4 ein Schaltungsdiagramm ist, das eine Verstärkerschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 5 ein Schaltungsdiagramm ist, das die Funktion und Effekte der in 4 dargestellten Schaltung erläutert;
  • 6 eine graphische Darstellung eines Ausgangspegels gegen eine Drain-Spannung der in 5 gezeigten Verstärkerschaltung ist;
  • 7 ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 8 ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkerschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 9 ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkerschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 10 ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkerschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 11 ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkerschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 12 ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkerschaltung ist, die zum Verstehen der vorliegenden Erfindung nützlich ist;
  • 13 ein Schaltungsdiagramm einer mehrstufigen Verstärkerschaltung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
  • 14 ein Schaltungsdiagramm ist, das Variationsbereiche der Ausgangspegel von Verstärkern 109, 110 und 111 erläutert, die in 13 dargestellt sind; und
  • 15 eine graphische Darstellung einer Eingangs/Ausgangskennlinie der in 5 gezeigten Verstärkerschaltung ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 4 ist ein Schaltungsdiagramm einer Verstärkerschaltung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die in 4 gezeigte Verstärkerschaltung enthält einen Signaleingangsanschluss 42, einen Signalausgangsanschluss 43 und einen Eingangsanschluss 44 für eine Drain-Spannung. An den Signaleingangsanschluss 42 wird ein Eingangssignal IN angelegt. Ein Ausgangssignal wird über den Signalausgangsanschluss 43 abgegeben. Eine positive Drain-Spannung VDD3 wird an den Eingangsanschluss 44 der Drain-Spannung angelegt.
  • Die in 4 gezeigte Verstärkerschaltung enthält einen Schottky-Feldeffekttransistor vom Anreicherungstyp (einen sogenannten MESFET vom E-Typ) 45, der als verstärkendes Element arbeitet. Die Verstärkerschaltung enthält ferner einen MESFET 46 vom E-Typ, der die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ steuert, und ein Kapazitätselement (Kondensator 47), das verhindert, dass eine Gleichstromkomponente an den Ausgangsanschluss 43 angelegt wird. Das Gate des MESFET 45 vom E-Typ ist mit dem Signaleingangsanschluss 42 verbunden, und dessen Drain ist mit der Source des MESFET 46 vom E-Typ und über das Kapazitätselement 47 mit dem Signalausgangsanschluss 43 verbunden. Die Source des MESFET 45 vom E-Typ ist geerdet. Der Drain des MESFET 46 vom E-Typ ist mit dem Eingangsanschluss 47 der Drain-Spannung verbunden.
  • Die in 4 gezeigte Verstärkerschaltung enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 48, die Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3B an die Gates der MESFETs 45 bzw. 46 vom E-Typ liefert. Die Verstärkerschaltung enthält einen Eingangsanschluss 49 für eine Steuerspannung der Gate-Vorspannung, an den eine variable positive Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung als ein Steuersignal angelegt wird. Die Schaltung 48 enthält Widerstände 50, 51 und 52, die die Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung teilen, um dadurch die Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3B zu erzeugen.
  • Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht auf der Annahme, dass die Quelle für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung, die die Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Spannung abgibt, nicht 0 V erzeugen kann und die untere Grenze der Spannung VCONTROL1 z. B. gleich 0,2 V ist.
  • Die Widerstände 50, 51 und 52 sind zwischen den Eingangsanschluss 49 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung und der Erdung in Reihe geschaltet. Ein Verbindungsknoten 53 zwischen den Widerständen 50 und 51 ist mit dem Gate des MESFET 46 vom E-Typ verbunden, und ein Steuerknoten 54 zwischen den Widerständen 51 und 52 ist mit dem Gate des MESFET 45 vom E-Typ verbunden.
  • Die so konfigurierte Verstärkerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die Verstärkung steuern, indem die Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung in ihrem aktivem Zustand variiert wird. Konkreter wird z. B., während der Spannungswert der Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung erhöht wird, die Gate-Vorspannung VGB3B erhöht, und der ON-Widerstand des MESFET 46 vom E-Typ wird verringert. Die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ wird ferner erhöht, und die Gate-Vorspannung VBG3A wird erhöht. Daher wird der Ausgangspegel erhöht.
  • Wenn der Spannungswert der Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung verringert wird, wird die Gate-Vorspannung VGB3B verringert, und der ON-Widerstand des MESFET 46 vom E-Typ wird erhöht. Die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ wird ferner verringert, und die Gate-Vorspannung VGB3A wird verringert. Daher wird der Ausgangspegel verringert.
  • Mit Blick auf das obige bestimmt die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Wert der Drain-Spannung VDD3, die Charakteristik oder Kennlinie des MESFET 46 vom E-Typ und die Widerstandswerte der Widerstände 50, 51 und 52, so dass als Antwort auf eine Variation der Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ zwischen 4 V und 0 V geändert wird und die Gate-Vorspannung VGB3A zwischen 0,4 und 0 geändert wird.
  • Es wird besonders erwähnt, dass eine Verstärkerschaltung ohne den MESFET 46 vom E-Typ konfiguriert werden kann. In diesem Fall kann die Verstärkung gesteuert werden, indem die Gate-Vorspannung VGB3A des MESFET 45 vom E-Typ variiert wird. Es ist jedoch unmöglich, die Schwellenspannung des MESFET 45 vom E-Typ zu erhöhen. Selbst wenn die Gate-Vorspannung VGB3A des MESFET 45 vom E-Typ auf ungefähr 0 V verringert wird, ist es daher unmöglich, den MESFET 45 vom E-Typ auf den OFF-Zustand oder einen Zustand nahe diesem einzustellen. Somit kann kein großer variabler Verstärkungsbereich erhalten werden. Falls eine Forderung danach besteht, das Eingangssignal IN stark zu dämpfen, kann die obige Konfiguration die Anforderung nicht erfüllen.
  • Im Gegensatz dazu kann die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einen großen variablen Verstärkungsbereich und ein starkes Dämpfen des Eingangssignals IN realisieren. Dies verhält sich so, weil der MESFET 46 vom E-Typ den Wert der Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannnung variieren und somit die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ variieren kann, so dass die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ auf 0 V verringert werden kann.
  • 5 ist ein Diagramm, das die Funktion und die Effekte der Verstärkerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert. In 5 gibt eine Bezugsziffer 56 einen Signaleingangsanschluss an, an den das Eingangssignal IN angelegt wird. Eine Bezugsziffer 57 gibt einen Signalausgangsanschluss an, über den das Ausgangssignal OUT abgegeben wird. Eine Bezugsziffer 58 gibt einen Eingangsanschluss für die Drain-Spannung an, an den eine positive Drain-Spannung VDD4 angelegt wird. Eine Bezugsziffer 59 gibt einen als ein verstärkendes Element arbeitenden MESFET vom E-Typ an. Eine Bezugsziffer 60 gibt ein Kapazitätselement an, das verhindert, dass eine Gleichstromkomponente an den Signalausgangsanschluss 57 angelegt wird.
  • Eine Bezugsziffer 61 gibt eine Gate-Vorspannungsschaltung an, die das Gate des MESFET 59 vom E-Typ mit einer Gate-Vorspannung VGB4 versorgt. Eine Bezugsziffer 62 gibt einen Spannungseingangsanschluss für eine Gate-Vorspannungsquelle an, in den eine positive Gate-Vorspannung VGG4 eingespeist wird. Bezugsziffern 63 und 64 geben Widerstände an, die die Spannung VGG4 der Gate-Vorspannungsquelle teilen, um dadurch die Gate-Vorspannung VGB4 zu erzeugen.
  • 6 ist eine graphische Darstellung einer Kennlinie des Ausgangspegels (Pout) gegen die Drain-Spannung (VDD4), die unter den folgenden Bedingungen erhalten wird: VGG4 = 4,0 V, die Frequenz des Eingangssignals ist gleich 902,5 MHz und dessen Eingangspegel Pin ist gleich +5 dBm. Aus 6 kann man erkennen, dass die in 5 gezeigte Verstärkerschaltung eine Kennlinie aufweist, in der der Ausgangspegel Pout durch Variieren der Drain-Spannung VDD4 zwischen 4 V und 0 V um 30 dBc geändert werden kann.
  • Auf der anderen Seite kann gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ zwischen 4 V und 0 V geändert werden, indem die Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung variiert wird. Der Ausgangspegel Pout kann ferner über 30 dBc variiert werden, weil die Gate-Vorspannung VGB3A im Bereich von 0,4 V bis 0 V geändert werden kann.
  • Wenn die Verstärkerschaltung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung inaktiv gemacht wird, wird die Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung auf den niedrigeren Pegel verringert, und die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A sind auf 0 V fixiert. Somit ist es möglich, zu verhindern, dass der Drain-Strom im MESFET 45 vom E-Typ fließt, selbst wenn das Eingangssignal IN an dessen Gate angelegt wird.
  • Wie oben beschrieben wurde, werden gemäß der ersten Ausführungsform nur positive Spannungen wie z. B. die Drain-Spannung VDD3 und die Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung und keine negativen Spannungen benötigt, weil nur der MESFET vom E-Typ genutzt wird. Daher ist es möglich, nur eine positive Stromquelle vorzusehen, während eine negative Stromquelle nicht benötigt wird.
  • Ferner ist es möglich, das Eingangssignal IN stark zu dämpfen, indem die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A geändert werden, indem die Steuerspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung im aktiven Zustand geändert wird. Im inaktiven Zustand ist es möglich zu verhindern, dass der Drain-Strom im MESFET 45 vom E-Typ fließt, indem die Steu erspannung VCONTROL1 der Gate-Vorspannung auf die untere Grenze verringert wird und die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A dann auf 0 V fixiert werden. Daher ist es nicht notwendig, ein Schaltelement (Schaltmodul) vorzusehen, das darauf gerichtet ist, den Drain-Strom zwischen der Drain-Spannungsquelle und dem Eingangsanschluss 44 für die Drain-Spannung zu unterbrechen. Folglich kann der Stromverbrauch nichtsdestotrotz reduziert werden, und ein Schaltelement ist nicht erforderlich.
  • Es ist möglich, den Widerstand 50 wegzulassen, der zwischen dem Eingangsanschluss 49 der Steuerspannung für die Gate-Vorspannung und dem Gate des MESFET 46 vom E-Typ vorgehen ist.
  • Nun wird mit Verweis auf 7 eine Verstärkerschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 7 sind Teilen, die die gleichen wie die in den vorher beschriebenen Figuren gezeigten sind, die gleichen Bezugsziffern gegeben. In der in 7 gezeigten Verstärkerschaltung ist die Source des MESFET 45 vom E-Typ über ein Induktivitätselement 67 mit dem Drain des MESFET 46 vom E-Typ gekoppelt. Die anderen Teile der in 7 gezeigten Verstärkerschaltung sind die gleichen wie diejenigen der Verstärkerschaltung der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Das Induktivitätselement 67 arbeitet dahingehend zu verhindern, dass das vom MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkende Signal auf die Seite der Drain-Spannungsquelle über den MESFET 46 vom E-Typ leckt. In der Gleichstromausbildung ist die Source des MESFET 46 vom E-Typ kurzgeschlossen und mit dem Drain des MESFET 45 vom E-Typ verbunden.
  • Die zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat die gleichen Effekte wie diejenigen ihrer ersten Ausführungsform und weist einen zusätzlichen Vorteil dadurch auf, dass das durch den MESFET 45 vom E-Typ verstärkte Signal daran gehindert werden kann, über den MESFET 46 vom E-Typ zur Drain-Spannungsquelle zu lecken, und zur Schaltung der nächsten Stufe effizient übertragen werden kann.
  • Es ist möglich, den Widerstand 50 wegzulassen, der zwischen dem Eingangsanschluss 49 der Steuerspannung für die Gate-Vorspannung und dem Gate des MESFET 46 vom E-Typ vorgesehen ist.
  • Mit Verweis auf 8 wird nun eine Verstärkerschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 8 sind Teilen, die die gleichen wie die in den vorher beschriebenen Figuren gezeigten sind, die gleichen Bezugsziffern gegeben. Gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Source des MESFET 46 vom E-Typ über ein Kapazitätselement 68 geerdet. Die anderen Schaltungsteile der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die gleichen wie diejenigen der in 7 gezeigten Schaltung.
  • Das Kapazitätselement 68 bewirkt, dass Signale mit niedrigeren Frequenzen als das durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkende Signal und von der Drain-Spannungsquelle über den Eingangsanschluss 44 der Drain-Spannung angelegtes Rauschen zur Erdung abfließen.
  • Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die so konfiguriert ist, weist die Vorteile wie diejenigen ihrer zweiten Ausführungsform und einen zusätzlichen Vorteil dadurch auf, dass verhindert werden kann, dass Signale mit niedrigeren Frequenzen als das durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkende Signal und von der Drain-Spannungsquelle über den Eingangsanschluss 44 der Drain-Spannung angelegtes Rauschen zur Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden.
  • Es ist möglich, den Widerstand 50 wegzulassen, der zwischen dem Eingangsanschluss 49 der Steuerspannung für die Gate-Vorspannung und dem Gate des MESFET 46 vom E-Typ vorgesehen ist.
  • Mit Verweis auf 9 wird nun eine Verstärkerschaltung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 9 sind Teilen, die die gleichen wie diejenigen in den vorher beschriebenen Figuren sind, die gleichen Bezugsziffern gegeben. Gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist die Source des MESFET 46 vom E-Typ über eine Parallelresonanzschaltung 69 mit dem Drain des MESFET 45 vom E-Typ gekoppelt. Die anderen Schaltungsteile der in 9 gezeigten Schaltung sind die gleichen wie diejenigen der Schaltung gemäß der vorliegenden ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Die Parallelresonanzschaltung 69 ist aus einem Induktivitätselement 70 und einem Kapazitätselement 71 aufgebaut und schwingt bei einer Frequenz des durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkenden Signals in Resonanz.
  • Die vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die gleichen Vorteile wie diejenigen ihrer ersten Ausführungsform und einen weiteren Vorteil dadurch auf, dass verhindert werden kann, dass Signale mit anderen Frequenzen als der Frequenz des durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkenden Signals zu der Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden, so dass die Selektivität verbessert werden kann.
  • Es ist möglich, den Widerstand 50 wegzulassen, der zwischen dem Eingangsanschluss 49 der Steuerspannung für die Gate-Vorspannung und dem Gate des MESFET 46 vom E-Typ vorgesehen ist.
  • Mit Verweis auf 10 wird nun eine Verstärkerschaltung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 10 sind Teilen, die die gleichen wie diejenigen, die in den vorher beschriebenen Figuren gezeigt wurden, die gleichen Bezugsziffern gegeben. Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 73 mit einer Konfiguration, die von derjenigen der Gate-Vorspannungsschaltung 48 der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verschieden ist. Die anderen Schaltungsteile der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die gleichen wie diejenigen ihrer ersten Ausführungsform.
  • Die Gate-Vorspannungsschaltung 73 enthält einen Spannungseingangsanschluss 74 für die Gate-Vorspannungsquelle, einen Eingangsanschluss 75 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung, einen MESFET 76 vom E-Typ und Widerstände 77, 78 und 79. Die positive Spannung VGG3 der Gate-Vorspannungsquelle von einer Gate-Vorspannungsquelle wird an den Spannungseingangsanschluss 74 für die Gate-Vorspannungsquelle angelegt. Die positive Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung, die die Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3B steuert, wird an den Eingangsanschluss 75 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung angelegt. Die Steuerspannung VCONTROL2 ist eine variable Spannung zum Steuern der Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3B. Der MESFET 76 vom E-Typ steuert die Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3B.
  • Die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung basiert auf der Annahme, dass die Quelle für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung, die die Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung abgibt, 0 V nicht erzeugen kann und die untere Grenze er Spannung VCONTROL2 z. B. gleich 0,2 V ist.
  • Der MESFET 76 vom E-Typ hat einen Drain, der mit dem Spannungseingangsanschluss 74 der Gate-Vorspannungsquelle verbunden ist, und ein Gate, das mit dem Eingangsanschluss 75 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung verbunden ist. Die Widerstände 77, 78 und 79 sind zwischen der Source der MESFET 46 vom E-Typ und der Erdung in Reihe geschaltet. Ein Verbindungsknoten 80 zwischen den Widerständen 77 und 78 ist mit dem Gate des MESFET 76 vom E-Typ verbunden, und ein Verbindungsknoten 81 zwischen den Widerständen 78 und 79 ist mit dem Gate des MESFET 45 vom E-Typ verbunden.
  • Gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die so konfiguriert ist, ist es möglich, die Verstärkung durch Variieren der Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung im aktiven Zustand zu steuern. Wenn z. B. der Wert der Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung erhöht wird, wird der ON-Widerstand des MESFET 76 vom E-Typ verringert, und der in den Widerständen 77–79 fließende Strom wird erhöht. Die Gate-Vorspannung VGB3B des MESFET 46 vom E-Typ wird ferner erhöht, und der ON-Widerstand des MESFET 46 vom E-Typ wird verringert. Die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ wird erhöht, und die Gate-Vorspannung VGB3A wird erhöht. Folglich wird der Ausgangspegel erhöht.
  • Wenn der Wert der Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung verringert wird, wird der ON-Widerstand des MESFET 76 vom E-Typ erhöht, und der in den Widerständen 77–79 fließende Strom wird verringert. Ferner wird die Gate-Vorspannung VGB3B des MESFET 46 vom E-Typ verringert, und der ON-Widerstand des MESFET 46 vom E-Typ wird erhöht. Die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ wird verringert, und die Gate-Vorspannung VGB3A wird verringert. Daher wird der Ausgangspegel verringert.
  • Im Hinblick auf das obige bestimmt die fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Wert der Spannung VGG3 der Gate-Vorspannungsquelle, die Kennlinien der MESFETs 46 und 47 vom E-Typ und die Widerstandswerte der Widerstände 77, 78 und 79, so dass als Antwort auf eine Variation der Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ zwischen 4 V und 0 V geändert wird, und die Gate-Vorspannung VGB3A zwischen 0,4 V und 0 V geändert wird.
  • Wenn die in 10 gezeigte Verstärkerschaltung inaktiv gemacht wird, wird die Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung auf die untere Grenze verringert, und die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A werden auf 0 V fixiert. Selbst wenn das Eingangssignal IN an den MESFET 45 vom E-Typ angelegt wird, kann daher der Drain-Strom nicht im MESFET 45 vom E-Typ fließen.
  • Wie oben beschrieben wurde, sind gemäß der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur positive Spannungen wie z. B. die Drain-Spannung VDD3, die Spannung VGG3 der Gate-Vorspannungsquelle und die Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung notwendig, und es werden keine negativen Spannungen benötigt, weil nur die MESFETs vom E-Typ verwendet werden. Daher ist es notwendig, nur eine positive Stromquelle vorzusehen, während eine negative Stromquelle nicht benötigt wird.
  • Überdies ist es möglich, das Eingangsignal IN stark zu dämpfen, indem die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A durch Ändern der Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung im aktiven Zustand geändert werden. Im inaktiven Zustand ist es möglich zu verhindern, dass der Drain-Strom im MESFET 45 vom E-Typ fließt, indem die Steuerspannung VCONTROL2 der Gate-Vorspannung auf die untere Grenze verringert und die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A auf 0 V fixiert werden. Daher ist es nicht notwendig, ein Schaltelement (Schaltmodul) vorzusehen, dass darauf gerichtet ist, den Drain-Strom zwischen der Drain-Spannungsquelle und dem Eingangsanschluss 44 der Drain-Spannung abzuschalten oder zu unterbrechen. Folglich kann nichtsdestotrotz der Stromverbrauch reduziert werden, und ein Schaltelement ist nicht erforderlich.
  • Es ist ebenfalls möglich, den Widerstand 77 wegzulassen, der zwischen der Source des MESFET 76 vom E-Typ und dessen Gate vorgesehen ist.
  • Es ist ebenfalls möglich, ein Induktivitätselement zu verwenden, dass zwischen der Source des MESFET 46 vom E-Typ und dem Drain des MESFET 45 vom E-Typ vorgesehen ist. In diesem Fall ist es möglich zu verhindern, dass das durch den MESFET 45 vom E-Typ verstärkte Signal über den MESFET 46 vom E-Typ in die Drain-Spannungsquelle leckt, und das durch den MESFET 45 vom E-Typ verstärkte Signal effizient zur Schaltung der nächsten Stufe zu übertragen.
  • Es ist auch möglich, zusätzlich zum obigen Induktivitätselement ein Kapazitätselement zu verwenden, das zwischen die Source des MESFET 46 vom E-Typ und die Erdung geschaltet ist. In diesem Fall ist es möglich, zusätzlich zu dem Vorteil, der sich aus dem Induktivitätselement ergibt, einen Vorteil dadurch zu erhalten, dass verhindert werden kann, dass Signale mit niedrigeren Frequenzen als die Frequenz des durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkenden Signals und Rauschen von Drain-Spannungsquelle zur Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden.
  • Es ist ebenfalls möglich, eine Parallelresonanzschaltung zu verwenden, die zwischen der Source des MESFET 46 vom E-Typ und dem Drain des MESFET 45 vom E-Typ vorgesehen ist. Die Parallelresonanzschaltung schwingt bei der Frequenz des durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkenden Signals in Resonanz und verhindert, dass andere Signale als das gewünschte Signal zur Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden. Daher kann die Selektivität verbessert werden.
  • Mit Verweis auf 11 wird nun eine Verstärkerschaltung gemäß einer sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In 11 sind Teilen, die die gleichen wie die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten sind, die gleichen Bezugsziffern gegeben. Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet eine Gate-Vorspannungsschaltung 83 mit einer Konfiguration, die von derjenigen der Gate-Vorspannungsschaltung 48 verschieden ist, die in der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Die anderen Teile der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die gleichen wie diejenigen ihrer ersten Ausführungsform.
  • Die Gate-Vorspannungsschaltung 83 enthält einen Spannungseingangsanschluss 84 für eine Gate-Vorspannungsquelle, einen Eingangsanschluss 85 für eine Steuerspannung der Gate-Vorspannung, einen MESFET 86 vom E-Typ und Widerstände 87, 88 und 89. Die positive Spannung VGG3 der Gate-Vorspannungsquelle von der Gate-Vorspannungsquelle wird an den Spannungseingangsanschluss 84 der Gate-Vorspannungsquelle angelegt. Eine positive Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung, die die Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3B steuert, wird an den Eingangsanschluss 85 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung angelegt. Die Steuerspannung VCONTROL3 ist eine variable Spannung zum Steuern der Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3B. Der MESFET 86 vom E-Typ steuert die Gate-Vorspannungen VGB3A und VGB3A.
  • Die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beruht auf der Annahme, dass die Quelle für eine Steuerspannung der Gate-Vorspannung, die die Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung abgibt, 0 V nicht erzeugen kann und die untere Grenze der Spannung VCONTROL3 gleich z. B. 0,2 V ist.
  • Der Drain des MESFET 86 vom E-Typ ist mit dem Spannungseingangsanschluss 84 der Gate-Vorspannungsquelle verbunden, und dessen Gate ist mit dem Eingangsanschluss 85 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung verbunden, der über den Widerstand 87 mit dem Gate des MESFET 46 vom E-Typ verbunden ist. Die Widerstände 88 und 89 sind zwischen der Source des MESFET 86 vom E-Typ und der Erdung in Reihe geschaltet. Ein Verbindungsknoten 90 zwischen den Widerständen 88 und 89 ist mit dem Gate des MESFET 45 vom E-Typ verbunden.
  • Gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Verstärkung zu steuern, indem die Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung im aktiven Zustand variiert wird. Wenn z. B. der Wert der Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung erhöht wird, wird die Gate-Vorspannung VGB3B des MESFET 46 vom E-Typ erhöht, und der ON-Widerstand des MESFET 46 vom E-Typ wird verringert. Die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ wird ferner erhöht, und der ON-Widerstand des MESFET 86 vom E-Typ wird verringert. Der in den Widerständen 88 und 89 fließende Strom wird erhöht, und die Gate-Vorspannung VGB3A wird erhöht. Daher wird der Ausgangspegel erhöht.
  • Wenn die Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung verringert wird, wird die Gate-Vorspannung VGB3B des MESFET 46 vom E-Typ verringert, und der ON-Widerstand des MESFET 46 vom E-Typ wird erhöht. Ferner wird die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ verringert, und der ON-Widerstand des MESFET 86 vom E-Typ wird erhöht. Daher wird der in den Widerständen 88 und 89 fließende Strom reduziert, und die Gate-Vorspannung VGB3A wird verringert. Daher wird der Ausgangspegel verringert.
  • Im Hinblick auf das obige bestimmt die sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung den Wert der Spannung VGG3 der Gate-Vorspannungsquelle, die Kennlinien der MESFETs 46 und 48 vom E-Typ und die Widerstandswerte der Widerstände 87, 88, 89, so dass als Antwort auf eine Variation der Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ zwischen 4 V und 0 V geändert wird und die Gate-Vorspannung VGB3A zwischen 0,4 V und 0 V geändert wird.
  • Wenn die in 11 gezeigte Verstärkerschaltung inaktiv gemacht wird, wird die Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung auf die untere Grenze verringert, und die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A werden auf 0 V fixiert. Selbst wenn das Eingangssignal IN an den MESFET 45 vom E-Typ angelegt wird, kann daher der Drain-Strom nicht im MESFET 45 vom E-Typ fließen.
  • Wie oben beschrieben wurde, werden gemäß der sechsten Ausführungsform nur positive Spannungen wie z. B. die Drain-Spannung VDD3, die Spannung VGG3 der Gate-Vorspannungsquelle und die Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung benötigt, und es werden keine negativen Spannungen benötigt, weil nur die MESFETs vom E-Typ verwendet werden. Daher ist es notwendig, nur eine positive Stromquelle vorzusehen, während eine negative Stromquelle nicht benötigt wird.
  • Ferner ist es möglich, das Eingangssignal IN stark zu dämpfen, indem die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A geändert werden, indem die Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Vorspannung im aktiven Zustand geändert wird. Im inaktiven Zustand ist es möglich zu ver hindern, dass der Drain-Strom im MESFET 45 vom E-Typ fließt, indem die Steuerspannung VCONTROL3 der Gate-Spannung auf die untere Grenze verringert wird und die Drain-Spannung des MESFET 45 vom E-Typ und die Gate-Vorspannung VGB3A auf 0 V fixiert werden. Daher ist es nicht notwendig, ein Schaltelement (Schaltmodul) vorzusehen, dass darauf gerichtet ist, den Drain-Strom zwischen der Drain-Spannungsquelle und dem Eingangsanschluss 44 der Drain-Spannung zu unterbrechen. Als Folge kann der Stromverbrauch nichtsdestotrotz reduziert werden, und ein Schaltelement ist nicht erforderlich.
  • Es ist möglich, den Widerstand 87 wegzulassen, der zwischen dem Eingangsanschluss 85 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung und dem MESFET 46 vom E-Typ vorgesehen ist.
  • Es ist auch möglich, ein Induktivitätselement zu verwenden, dass zwischen der Source des MESFET 46 vom E-Typen und dem Drain des MESFET 45 vom E-Typ vorgesehen ist. In diesem Fall ist es möglich zu verhindern, dass das durch den MESFET 45 vom E-Typ verstärkte Signal über den MESFET 46 vom E-Typ zur Drain-Spannungsquelle leckt, und das durch den MESFET 45 vom E-Typ verstärkte Signal effizient zur Schaltung der nächsten Stufe zu übertragen.
  • Es ist auch möglich, zusätzlich zum obigen Induktivitätselement ein Kapazitätselement zu verwenden, das zwischen die Source des MESFET 46 vom E-Typ und die Erdung geschaltet ist. In diesem Fall ist es möglich, zusätzlich zu dem aus dem Induktivitätselement resultierenden Vorteil einen Vorteil dadurch zu erhalten, dass verhindert werden kann, dass Signale mit niedrigeren Frequenzen als der Frequenz des durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkenden Signals und Rauschen von der Drain-Spannungsquelle zur Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden.
  • Es ist auch möglich, eine Parallelresonanzschaltung zu verwenden, die zwischen der Source des MESFET 46 vom E-Typ und dem Drain des MESFET 45 vom E-Typ vorgesehen ist. Die Parallelresonanzschaltung schwingt bei der Frequenz des durch den MESFET 45 vom E-Typ zu verstärkenden Signals in Resonanz und verhindert, dass andere Signale als das gewünschte Signal zur Schaltung der nächsten Stufe übertragen werden. Daher kann die Selektivität verbessert werden.
  • Mit Verweis auf 12 wird nun eine für das Verständnis der vorliegenden Erfindung nützliche Verstärkerschaltung beschrieben. Die in 12 gezeigte Verstärkerschaltung enthält einen Signaleingangsanschluss 92, einen Signalausgangsanschluss 93, einen Eingangsanschluss 94 für die Drain-Spannung, einen MESFET vom E-Typ, der als ein verstärkendes Element dient, und ein Kapazitätselement 96 zur Gleichstromisolierung. Eine positive Drain-Spannung VDD5 wird an den Eingangsanschluss 94 der Drain-Spannung angelegt.
  • Das Gate des MESFET 95 vom E-Typ ist mit dem Signaleingangsanschluss 92 verbunden, und dessen Drain ist mit dem Eingangsanschluss 94 für die Drain-Spannung und über das Kapazitätselement 96 mit dem Signalausgangsanschluss 93 verbunden.
  • Die in 12 gezeigte Verstärkerschaltung enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 97, die das Gate des MESFET 95 vom E-Typ mit einer positiven Gate-Vorspannung VGB5 versorgt. Die Schaltung 97 enthält einen Spannungseingangsanschluss 98 für die Gate-Vorspannungsquelle, über den eine positive Spannung VGG5 der Gate-Vorspannungsquelle zugeführt wird. Die Schaltung 97 weist einen Eingangsanschluss 99 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung, einen MESFET 100 vom E-Typ und Widerstände 101 und 102 auf. Eine positive Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung mit einem variablen Spannungswert wird als ein Steuersignal zum Steuern der Gate-Vorspannung VGB5 an den Anschluss 99 angelegt. Der MESFET 100 vom E-Typ steuert die Gate-Vorspannung VGB5.
  • Die in 12 gezeigte Verstärkerschaltung ist unter der Annahme konfiguriert, dass die Quelle für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung, die die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung abgibt, nicht 0 V erzeugen kann und die untere Grenze der Spannung VCONTROL4 gleich z. B. 0,2 V ist.
  • Der Drain des MESFET 100 vom E-Typ ist mit dem Spannungseingangsanschluss 98 der Gate-Vorspannungsquelle verbunden, und dessen Gate ist mit dem Eingangsanschluss 99 für die Steuerspannung der Vorspannung verbunden. Die Widerstände 101 und 102 sind zwischen der Source des MESFET 100 vom E-Typ und der Erdung in Reihe geschaltet. Ein Verbindungsknoten 103 zwischen den Widerständen 101 und 102 ist mit dem Gate des MESFET 95 vom E-Typ verbunden.
  • Gemäß der Schaltung von 12 ist es möglich, die Verstärkung zu steuern, indem die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung in dem aktiven Zustand variiert wird. Wenn z. B. der Wert der Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung erhöht wird, wird der ON-Widerstand des MESFET 100 vom E-Typ verringert, und der in den Widerständen 101 und 102 fließende Strom wird erhöht. Ferner wird die Gate-Vorspannung VGB5 des MESFET 95 vom E-Typ erhöht, und der Ausgangspegel wird erhöht.
  • Wenn der Wert der Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung reduziert wird, wird der ON-Widerstand des MESFET 100 vom E-Typ erhöht, und der in den Widerständen 101 und 102 fließende Strom wird verringert. Die Gate-Vorspannung VGB5 des MESFET 95 vom E-Typ wird verringert, und der Ausgangspegel wird reduziert.
  • Im Hinblick auf das obige bestimmt die Verstärkerschaltung von 12 den Wert der Spannung VGG5 der Gate-Vorspannungsquelle, die Kennlinie des MESFET 100 vom E-Typ und die Widerstandwerte der Widerstände 101 und 102, so dass die folgenden Bedingungen erfüllt sind. Die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung kann zwischen 2,5 V und 0,2 V variiert werden. Wenn die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung gleich 2,5 V ist, ist die die Gate-Vorspannung VGB5 gleich 0,5 V. Wenn die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung gleich 0,2 V ist, liegt die Gate-Vorspannung VGB5 nahe 0 V.
  • Wenn die in 12 gezeigte Verstärkerschaltung inaktiv gemacht wird, wird die Steuerspannung VCONTROL4 auf 0,2 V eingestellt. In diesem Fall kann die Gate-Vorspannung VGB5 nahe 0 V eingestellt werden, und es ist somit möglich, den im MESFET 95 vom E-Typ fließenden Drain-Strom gleich einigen 10 Mikroampere oder niedriger einzustellen.
  • Um den im Drain des MESFET 59 vom E-Typ fließenden Strom auf einen möglichst kleinen Wert im inaktiven Zustand zu reduzieren, ist es notwendig, das Gate des MESFET 59 vom E-Typ mit einer Spannung zu versorgen, die viel niedriger als dessen Schwellenspannung ist, d. h. einer Spannung möglichst nahe 0 V. Falls das obige nicht durchgeführt werden kann, wird der Drain-Strom erhöht, und der Stromverbrauch wird ebenfalls erhöht.
  • Aufgrund einer Beschränkung der Gate-Vorspannungsquelle, die die Spannung VGG4 der Gate-Vorspannungsquelle erzeugt, kann die Spannung VGG4 der Gate-Vorspannungsquelle nicht reduziert werden, bis die Gate-Vorspannung VGB4 gleich 0 V eingestellt ist. In diesem Fall ist es unmöglich, den Stromverbrauch zu reduzieren.
  • In der Verstärkerschaltung von 12 kann, selbst wenn die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung nicht auf 0 V gesetzt werden kann, die Gate-Vorspannung VGB5 nahe 0 V eingestellt werden, indem die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung gleich 0,2 V eingestellt wird. Daher ist es möglich, den im MESFET 95 vom E-Typ fließenden Drain-Strom gleich einige 10 Mikroampere oder niedriger einzustellen und somit den Stromverbrauch zu reduzieren.
  • Die Erfinder stellten fest, dass in der in 5 gezeigten Verstärkerschaltung ein im Gate des MESFET 59 vom E-Typ in einem gesättigten Ausgangsbetrieb fließender Strom IGG ungefähr gleich dem zwei- oder dreifachen Strom ist, der fließt, wenn ein MESFET vom D-Typ verwendet wird. Wenn z. B. der MESFET 59 vom E-Typ ein Transistor der 3W-Klasse ist, fließt ein Gate-Strom IGG von 10–12 mA. Daher besteht eine Möglichkeit, dass die Gate-Vorspannung VGB4 aufgrund eines Spannungsabfalls verringert wird, der sich über den Widerstand 63 entwickelt, durch den der Gate-Strom IGG4 fließt. In diesem Fall geht die Schaltung über in einen Zustand, in welchem der Ausgangspegel verringert wird.
  • Falls die Widerstände 63 und 64 ausreichend kleine Werte haben, kann eine Abnahme in der Gate-Vorspannung VGB4 unterdrückt werden, selbst wenn der Gate-Strom IGG4 groß ist. Falls jedoch die Widerstandswerte der Widerstände 63 und 64 zu klein sind, kann aufgrund des Stromzufuhrvermögens der Gate-Vorspannungsquelle kein ausreichender Strom an die Widerstände 63 und 64 geliefert werden. Selbst wenn das Stromzufuhrvermögen der Gate-Vorspannungsquelle erhöht werden kann, fließt bei der angelegten Gate-Vorspannung VGB4 ein großer Strom in den Widerständen 63 und 64. Daher kann der Stromverbrauch nicht reduziert werden.
  • In der Verstärkerschaltung von 12 kann die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung im inaktiven Zustand gleich 0,2 V eingestellt werden, selbst wenn die Widerstandswerte der Widerstände 101 und 102 ausreichend reduziert sind, so dass man einen großen Strom darin fließen lässt und eine Abnahme der Gate-Vorspannung VGB5, die durch den zum Gate des MESFET 95 vom E-Typ fließenden Strom verursacht wird, verhindert wird. Daher kann der in den Widerständen 101 und 102 fließende Strom reduziert werden, und der Stromverbrauch kann reduziert werden.
  • Nun wird ein Fall betrachtet, in dem die in 5 gezeigte Verstärkerschaltung im Leistungsverstärker der Sendeschaltung des tragbaren Telefongerätes verwendet wird, und eine automatische Leistungssteuerungsspannung Vapc zum Steuern der Sendeleistung verwendet und statt der Spannung VGG4 der Gate-Vorspannungsquelle an den Spannungseingangsanschluss 62 der Gate-Vorspannungsquelle angelegt wird.
  • Normalerweise kann die Spannung Vapc der automatischen Leistungssteuerung innerhalb eines Bereichs von ungefähr 0,2 V bis 2,5 V variiert werden, und die Obergrenze eines Stroms Iapc der automatischen Leistungssteuerung ist ungefähr gleich 5 mA. Es wird angenommen, dass, wenn die Spannung Vapc der automatischen Leistungssteuerung gleich 2,5 V ist, die über das Gate und die Source des MESFET 59 vom E-Typ im Betrieb angelegte Spannung 0,5 V ist. In diesem Fall ist es erforderlich, dass das Verhältnis des Widerstandswertes des Widerstands 63 zu demjenigen des Widerstands 64 4 : 1 ist.
  • Der minimale Wert der Summe der Widerstandswerte der Widerstände 63 und 64 wird erhalten durch Vapc-max/Iapc-max und ist gleich 500 Ω. Die obige Summe wird daher größer als 500 Ω, und der Widerstandwert des Widerstands 63 ist größer als 400 Ω.
  • Im Hinblick auf das obige wird, wenn der zulässige Variationswert der Spannung zwischen dem Gate und der Source des MESFET 59 vom E-Typ gleich z. B. 0,1 V eingestellt ist, der Strom IGG4, der zum Gate des MESFET 59 vom E-Typ fließt, wie folgt bestimmt. Der Wert, der erhalten wird durch (der Widerstandswert des Widerstands 63) × IGG4, ist geringer als 0,1 V. Daher ist IGG4 geringer als (0,1 V/400 Ω), nämlich 0,25 mA. Nach dem obigen übersteigt, falls der in dem Gate und der Source des MESFET 59 vom E-Typ fließende Strom IGG4 gleich 0,5 mA oder größer ist, der zulässige Variationswert der Spannung zwischen dem Gate und der Source des MESFET 59 vom E-Typ 0,1 V. In diesem Fall ist die Konfiguration gemäß 12 erforderlich.
  • Die Verstärkerschaltung von 12 verwendet nur die MESFETs vom E-Typ, und somit sind die Drain-Spannung VDD5, die Spannung VGG5 der Gate-Vorspannungsquelle und die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung positive Spannungen, die von einer positiven Stromquelle erzeugt werden können. Das heißt, es ist keine negative Stromquelle erforderlich.
  • Im aktiven Zustand ist es möglich, die Verstärkung zu steuern, indem die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung variiert und somit die Gate-Vorspannung VGB5 des MESFET 95 vom E-Typ geändert wird.
  • Im inaktiven Zustand ist es möglich zu verhindern, dass der Drain-Strom im MESFET 95 vom E-Typ fließt, indem die Steuerspannung VCONTROL4 der Gate-Vorspannung auf die untere Grenze verringert und die Gate-Vorspannung VGB5 des MESFET 95 vom E-Typ nahe 0 V eingestellt wird. Daher ist es möglich, den Stromverbrauch ohne jegliches Schaltelement (Schaltmodul) zu reduzieren, das darauf gerichtet ist, den Drain-Strom zwischen der Drain-Spannungsquelle und dem Eingangsanschluss 94 der Drain-Spannung abzuschalten.
  • Es ist möglich, den Widerstand 101 zwischen der Source des MESFET 100 vom E-Typ und dem Gate des MESFET 95 vom E-Typ wegzulassen.
  • Nun wird eine mehrstufige Verstärkerschaltung gemäß einer siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 13 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer mehrstufigen Verstärkerschaltung gemäß der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die für den Leistungsverstärker des Sendeschaltungsteils des tragbaren Telefongerätes verwendet wird. Das Eingangssignal (Hochfrequenzsignal) IN wird an einen Signaleingangsanschluss 106 angelegt. Ein Ausgangssignal (Hochfrequenzsignal) OUT wird über einen Signalausgangsanschluss OUT abgegeben. Ein Kapazitätselement 108 schützt eine Gleichstromkomponente vor einer Gleichstromisolierung. Drei Verstärkerschaltungen 109, 110 und 111 sind vorgesehen. Eine Steuerspannungen der Gate-Vorspannung erzeugende Schaltung 112 erzeugt eine Steuerspannung VCONTROL5 der Gate-Vorspannung, die an die Verstärkerschaltungen 109, 110 und 111 geliefert werden soll.
  • Die Schaltung 112 ist wie folgt konfiguriert. Die Spannung Vapc zur automatischen Leistungssteuerung wird an einen Spannungseingangsanschluss 113 für eine automatische Leistungssteuerung angelegt. Die Spannung Vapc dient als Steuersignal, das den Ausgangspegel des Ausgangssignals OUT automatisch steuert, das von einem (nicht dargestellten) Steuerschaltungsteil des tragbaren Telefongerätes geliefert wird. Die Schaltung 112 enthält zwei Widerstände 14 und 115, die die Spannung Vapc zur automatischen Leistungssteuerung teilen. Die Steuerspannung VCONTROL5 der Gate-Vorspannung wird an einem Verbindungsknoten 116 zwischen den Widerständen 114 und 115 erhalten. Eine Leitung 117 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung ist mit dem Verbindungsknoten 116 verbunden.
  • Die Verstärkerschaltung 109 ist wie folgt konfiguriert. Eine positive Drain-Spannung VDD6 wird an einen Eingangsanschluss 118 für die Drain-Vorspannung angelegt. Ein MESFET 119 vom E-Typ dient als verstärkendes Element. Ein MESFET 120 vom E-Typ steuert die Drain-Spannung des MESFET 119 vom E-Typ. Ein Kapazitätselement 121 wird zur Gleichstromisolierung verwendet. Ein Induktivitätselement 122 ist zwischen der Source des MESFET 120 vom E-Typ und dem Drain des MESFET 119 vom E-Typ vorgesehen.
  • Das Gate des MESFET 119 vom E-Typ ist über das Kapazitätselement 108 mit dem Signaleingangsanschluss 106 verbunden, und dessen Drain ist über das Induktivitätselement 122 mit der Source des MESFET 120 vom E-Typ und einem Ende des Kapazitätselements 121 verbunden. Die Source des MESFET 119 vom E-Typ ist geerdet. Der Drain des MESFET 120 vom E-Typ ist mit dem Eingangsanschluss 118 für die Drain-Spannung verbunden.
  • Die Verstärkerschaltung 109 enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 123, die an die Gates des MESFETs 119 und 120 vom E-Typ positive Gate-Vorspannungen VGB6A und VGB6B liefert. Die Schaltung 123 enthält Widerstände 124, 125 und 126, die die Steuerspannung VCONTROL5 der Gate-Vorspannung teilen. Die Widerstände 124, 125 und 126 sind zwischen der Leitung 117 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung und der Erdung in Reihe geschaltet. Ein Verbindungsknoten 127 zwischen den Widerständen 124 und 125 ist mit dem Gate des MESFET 120 vom E-Typ verbunden. Ein Verbindungskno ten 128 zwischen den Widerständen 125 und 126 ist mit dem Gate des MESFET 119 vom E-Typ verbunden.
  • Die Verstärkerschaltung 110 ist wie folgt konfiguriert. Die positive Drain-Spannung VDD6 wird an einen Eingangsanschluss 129 der Drain-Spannung angelegt. Ein MESFET 130 vom E-Typ dient als verstärkendes Element. Ein Kapazitätselement 131 wird zur Gleichstromisolierung genutzt. Das Gate des MESFET 130 vom E-Typ ist mit dem anderen Ende des Kapazitätselements 121 verbunden, und dessen Drain ist mit dem Eingangsanschluss 129 der Drain-Spannung und einem Ende des Kapazitätselements 131 verbunden.
  • Die Verstärkerschaltung 110 enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 132, die eine positive Gate-Vorspannung VGB6C an das Gate des MESFET 130 vom E-Typ liefert. Die Schaltung 132 hat einen Spannungseingangsanschluss für die Gate-Vorspannungsquelle, an den die positive Spannung VGG6 der Gate-Vorspannungsquelle angelegt wird. Die Schaltung 132 enthält einen MESFET 134 vom E-Typ, der die Gate-Vorspannung VGB6C steuert, und Widerstände 135 und 136. Der Drain des MESFET 134 vom E-Typ ist mit dem Spannungseingangsanschluss 133 für die Gate-Vorspannungsquelle verbunden, und dessen Gate ist über einen Widerstand 138 mit der Gate-Vorspannungsleitung 117 verbunden. Der Widerstand 138 dämpft die Signalabgabe an das Gate des MESFET 134 vom E-Typ, um das Auftreten einer Oszillation zu verhindern. Falls das durch den MESFET 119 vom E-Typ verstärkte Signal über das Kapazitätselement 121, den Widerstand 135 und die Source und das Gate des MESFET 134 vom E-Typ zur Verstärkerschaltung 109 rückgekoppelt wird, kann die Schaltung oszillieren.
  • Die Widerstände 135 und 136 sind zwischen der Source des MESFET 134 vom E-Typ und der Erdung in Reihe geschaltet. Ein Verbindungsknoten 137 zwischen den Widerständen 135 und 136 ist mit dem Gate des MESFET 130 vom E-Typ verbunden.
  • Die Verstärkerschaltung 111 hat einen Eingangsanschluss 139 für die Drain-Spannung, an den die positive Drain-Spannung VDD6 angelegt wird, einen als verstärkendes Element dienenden MESFET 140 vom E-Typ und ein Kapazitätselement 141 zur Gleichstromisolierung. Das Gate des MESFET 140 vom E-Typ ist mit dem anderen Ende des Kapazitätselements 131 verbunden, und dessen Drain ist mit dem Eingangsanschluss 139 für die Drain-Spannung und mit dem Signalausganganschluss 107 über das Kapazitätselement 141 verbunden. Die Source des MESFET 140 vom E-Typ ist geerdet.
  • Die Verstärkerschaltung 111 enthält eine Gate-Vorspannungsschaltung 142, die eine positive Gate-Vorspannung VGB6D an das Gate des MESFET 140 vom E-Typ liefert. Die Schaltung 142 enthält einen Spannungseingangsanschluss 143 für eine Gate-Vorspannungsquelle, an den die positive Spannung VGG6 der Gate-Vorspannungsquelle angelegt wird. Die Schaltung 142 enthält einen MESFET 144 vom E-Typ zum Steuern der Gate-Vorspannung VGB6B und Widerstände 145 und 146. Der Drain des MESFET 144 vom E-Typ ist mit dem Spannungseingangsanschluss 143 der Gate-Vorspannungsquelle verbunden, und dessen Gate ist über einen Widerstand 147 mit der Gate-Vorspannungsleitung 117 verbunden. Der Widerstand 147 dämpft die Signalabgabe an das Gate des MESFET 134 vom E-Typ, um das Auftreten einer Oszillation zu verhindern. Falls das vom MESFET 130 vom E-Typ verstärkte Signal über das Kapazitätselement 131 zu den Verstärkerschaltungen 109 und 110 rückgekoppelt wird, können der Widerstand 145 und die Source und das Gate des MESFET 144 vom E-Typ oszillieren.
  • Die Widerstände 145 und 146 sind zwischen der Source des MESFET 144 vom E-Typ und der Erdung in Reihe geschaltet. Ein Verbindungsknoten 148 zwischen den Widerständen 145 und 146 ist mit dem Gate des MESFET 140 vom E-Typ verbunden.
  • Es wird besonders erwähnt, dass die erste Verstärkerschaltung 109 die gleiche Konfiguration wie diejenige der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hat und die Verstärkerschaltungen 110 und 11 der zweiten und dritten Stufe die gleiche Konfiguration wie diejenige der Verstärkerschaltung von 12 aufweisen.
  • Gemäß der mehrstufigen Verstärkerschaltung der siebten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die so konfiguriert ist, ist es möglich, als die Spannung Vapc zur automatischen Leistungssteuerung die Spannung zu liefern, die notwendig ist, um die durch die Positionsbeziehung (Distanz) zwischen dem tragbaren Telefongerät und einer Bodenstation bestimmt Sendeausgangsleistung zu erhalten.
  • 14 ist ein Diagramm, das Variationsbereiche in den Ausgangspegeln der Verstärkerschaltungen 109, 110 und 111 erläutert. Die horizontale Achse von 14 bezeichnet die Positionen der Ausgangsanschlüsse der Verstärkerschaltungen 109, 110 und 111, und die vertikale Achse bezeichnet den Ausgangspegel. In 14 gibt ein Pfeil 151 einen Variationsbereich des Ausgangspegel der Verstärkerschaltung 109 an. Ein Pfeil 152 gibt einen Variationsbereich des Ausgangspegels der Verstärkerschaltung 110 an. Ein Pfeil 153 gibt einen Variationsbereich des Ausgangspegels des Verstärkers 111, d. h. des Ausgangssignals OUT an.
  • Falls das tragbare Telefongerät nahe der Bodenstation ist, wird bekanntlich ein in der Bodenstation empfangenes Signal verzerrt, es sei denn, die Sendeleistung wird gemäß der Distanz zwischen dem tragbaren Telefongerät und der Bodenstation reduziert. Daher wird von der Bodenstation eine Anweisung, die Sendeleistung zu reduzieren, an das tragbare Telefongerät gesendet. Als Antwort auf diese Anweisung wird die Spannung Vapc zur automatischen Leistungssteuerung variiert. Es ist erforderlich, einen variablen Bereich der Sendeausgangsleistung gleich 60 dBc zu haben.
  • Falls die Verstärkerschaltungen 110 und 111 der zweiten und dritten Stufe wie in 13 gezeigt konfiguriert sind, ist es notwendig, den variablen Bereich des Ausgangspegels der Verstärkerschaltung 109 der ersten Stufe so einzustellen, dass er 30 dBc groß ist, um einen variablen Bereich des Ausgangssignals OUT von 60 dBc zu erhalten. Die Verstärkerschaltung 109 der ersten Stufe hat die gleiche Konfiguration wie diejenige der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Folglich ist es möglich, den Ausgangspegel über 30 dBc zu variieren und das Eingangssignal IN stark zu dämpfen.
  • Es kann möglich sein, die Verstärkerschaltung 109 der ersten Stufe mit der in 5 gezeigten Struktur zu verwenden. Die Eingangs/Ausgangscharakteristik der in 5 gezeigten Verstärkerschaltung ist wie in 15 dargestellt. In 15 gibt eine durchgezogene Linie 155 einen Fall an, in welchem die Gate-Vorspannung VGB4 des MESFET 59 vom E-Typ 0,4 V ist, und eine gestrichelte Linie 156 gibt einen Fall an, in welchem die Gate-Vorspannung VGB4 des MESFET 59 vom E-Typ 0,0 V ist. Aus der graphischen Darstellung von 15 kann man entnehmen, dass es möglich ist, nur den Be reich einer Variation des Ausgangspegels Pout gleich 20 dBc zu erhalten, indem die Gate-Vorspannung VGB4 gesteuert wird, selbst wenn der Eingangspegel Pin vom Sättigungspegel um 20 dB verringert ist. Daher ist es unmöglich, das Eingangssignal IN stark zu dämpfen.
  • Falls der Eingangspegel Pin variiert werden kann, kann der variable Bereich des Ausgangspegels Pout größer 20 dBc eingestellt werden. In der Praxis ist es gewöhnlich erforderlich, dass der Leistungsverstärker des tragbaren Telefongeräts den festen Eingangspegel Pin nutzt, um die Struktur möglichst einfach zu machen und die Produktionskosten zu reduzieren. In dieser Hinsicht ist die in 5 gezeigte Verstärkerschaltung für die Verstärkerschaltung 109 der ersten Stufe nicht geeignet.
  • In der in 13 gezeigten mehrstufigen Verstärkerschaltung wird die Spannung Vabc zur automatischen Leistungssteuerung, die gleich 0,2 V ist, zugeführt, wenn das tragbare Telefongerät ein Signal empfängt oder auf einen Empfang eines Signals wartet. Daher wird die Gate-Vorspannung VGB6B des MESFET 120 vom E-Typ in der Verstärkerschaltung 109 verringert, und die Drain-Spannung des MESFET 119 vom E-Typ wird gleich 0 V eingestellt. Die Gate-Vorspannung VGB6A des MESFET 119 vom E-Typ kann ferner auf nahe 0 V weiter verringert werden. Daher fließt der Drain-Strom nicht im MESFET 119 vom E-Typ.
  • Die Gate-Spannung des MESFET 134 vom E-Typ in der Verstärkerschaltung 110 kann verringert werden, so dass die Gate-Vorspannung VGB6C des MESFET 130 vom E-Typ auf nahe 0 V eingestellt werden kann. Folglich ist es möglich, den in dem MESFET 130 vom E-Typ fließenden Drain-Strom auf einen sehr kleinen Wert zu reduzieren.
  • Die Gate-Spannung des MESFET 144 vom E-Typ in der Verstärkerschaltung 111 wird verringert, so dass die Gate-Vorspannung VGB6D des MESFET 140 vom E-Typ auf nahe 0 V eingestellt werden kann. Folglich ist es möglich, den im MESFET 140 vom E-Typ fließenden Drain-Strom auf einen sehr kleinen Wert zu reduzieren.
  • Wie oben beschrieben wurde, verwendet die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nur MESFETs vom E-Typ, die mit den positiven Spannungen arbeiten, und nutzen somit nur die positive Drain-Spannung VDD6, die positive Spannung VGG6 der Gate-Vorspannungsquelle und die positive Spannung Vapc zur automatischen Leistungssteuerung. Mit anderen Worten erfordert die siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung keine negativen Spannungen. Daher ist es möglich, eine Kostenreduzierung und Verkleinerung für die tragbaren Telefongerät zu realisieren.
  • Die Verstärkerschaltung 109 der ersten Stufe hat die gleiche Struktur wie diejenige der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Daher ist es möglich, den variablen Bereich des Ausgangspegels der Verstärkerschaltung 109 der ersten Stufe über 30 dBc zu erhalten und somit den variablen Bereich des Ausgangspegels der Verstärkerschaltung 111 der letzten Stufe über 60 dBc zu erhalten. Als Folge ist es möglich, den variablen Bereich der Sendeausgangsleistung zu erfüllen, der für tragbare Telefongeräte gefordert wird.
  • Die Verstärkerschaltung 10 der zweiten Stufe hat die gleiche Struktur wie diejenige der in 12 gezeigten Verstärkerschaltung. Daher ist es möglich, den in den Widerständen 135 und 136 im MESFET 134 vom E-Typ fließenden Strom zu der Zeit zu reduzieren, zu der ein Signal empfangen oder auf ein solches gewartet wird, selbst wenn die Widerstände 135 und 136 klein sind, um einen großen Strom in diesen Widerständen fließen zu lassen, und zu verhindern, dass die Gate-Vorspannung VGB6C durch den zum Gate MESFET 130 vom E-Typ fließenden Strom reduziert wird. Damit ist es möglich, den Stromverbrauch zu reduzieren.
  • Die Verstärkerschaltung 111 der dritten Stufe hat die gleiche Struktur wie diejenige der Verstärkerschaltung von 12. Daher ist es möglich, den in den Widerständen 145 und 146 im MESFET 144 vom E-Typ fließenden Strom zu der Zeit zu reduzieren, wenn ein Signal empfangen oder auf ein solches gewartet wird, selbst wenn die Widerstände 145 und 146 klein sind, um einen großen Strom in diesen Widerständen fließen zu lassen, und zu verhindern, dass die Gate-Vorspannung VGB6D durch den zum Gate des MESFET 140 vom E-Typ fließenden Strom reduziert wird. Daher ist es möglich, den Stromverbrauch zu verringern.
  • Wenn ein Signal empfangen oder auf ein solches gewartet wird, fließt der Drain-Strom nicht im MESFET 119 vom E-Typ, und sehr kleine Drain-Ströme fließen in den MESFETs 130 und 140 vom E-Typ. Von diesem Gesichtspunkt aus kann der Stromverbrauch reduziert werden. Außerdem ist es nicht notwendig, ein Schaltmodul zu verwenden, um die Drain-Ströme der MESFETs 119, 130 und 140 vom E-Typ abzuschalten, wenn ein Signal empfangen oder auf ein solches gewartet wird. Von diesem Standpunkt aus kann der Stromverbrauch reduziert werden, und eine Verkleinerung oder Miniaturisierung kann realisiert werden.
  • Die Verstärkerschaltung 109 der ersten Stufe kann so konfiguriert sein, dass sie die gleiche Konfiguration wie die erste, dritte, vierte, fünfte oder sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist.
  • Es ist möglich, die Widerstände 114 und 115 wegzulassen, die zwischen dem Spannungseingangsanschluss 113 zur automatischen Leistungssteuerung und der Erdung in Reihe geschaltet sind. In diesem Fall ist der Anschluss 113 direkt mit der Leitung 117 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung verbunden. Es ist auch möglich, den Widerstand 124 zwischen der Leitung 117 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung und dem Gate des MESFET 120 vom E-Typ wegzulassen. Es ist ebenfalls möglich, den Widerstand 135 wegzulassen, der zwischen der Source des MESFET 134 vom E-Typ und dem Gate des MESFET 130 vom E-Typ vorgesehen ist, sowie den Widerstand 145, der zwischen der Source des MESFET 144 vom E-Typ und dem Gate des MESFET 140 vom E-Typ vorgesehen ist.
  • Es ist ebenfalls möglich, den Widerstand 138, der zwischen dem Gate des MESFET 134 vom E-Typ und der Leitung 117 für die Steuerspannung der Gate-Vorspannung vorgesehen ist, und den Widerstand 144 wegzulassen, der zwischen dem Gate des MESFET 144 vom E-Typ und der Leitung 117 vorgesehen ist.
  • Die in der vorliegenden Erfindung verwendeten MESFETs sind zum Beispiel Verbindungshalbleiterelemente nutzende MESFETs.
  • Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die konkret offenbarten Ausführungsformen beschränkt, und Variationen und Modifikationen können vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.

Claims (29)

  1. Verstärkerschaltung, aufweisend: einen ersten FET (45, 119) eines Anreicherungstyps mit einem Gate, das mit einem Eingangssignal (IN) und einer Gate-Vorspannung (VGB3A) versorgt wird, und einem Drain, über das ein verstärktes Ausgangssignal (OUT abgegeben wird; und einen zweiten FET (46, 120) des Anreicherungstyps mit einem mit einer Drain-Spannungsquelle (VDD3) verbundenen Drain und einer mit dem Drain des ersten FET (45, 119) verbundenen Source; dadurch gekennzeichnet, daß ein Gate des zweiten FET mit einem Steuersignal (VCONTROL1, VCONTROL5) unabhängig von der Drain-Spannungsquelle (VDD3) versorgt wird, um die an den ersten FET gelieferte Drain-Spannung zu steuern, worin eine Zunahme und Abnahme in der Gate-Vorspannung (VGB3A) des ersten FET durch das Steuersignal (VCONTROL1, VCONTROL5) gesteuert wird und worin die Verstärkungsschaltung nur eine positive Stromquelle erfordert.
  2. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, worin die Gate-Vorspannung (VGB3A) des ersten FET (45) eine Spannung ist, die durch Teilen des Steuersignals (VCONTROL1) durch Widerstände (50, 51, 52) erhalten wird.
  3. Verstärkerschaltung nach Anspruch 2, worin das Gate des zweiten FET (46) über einen Widerstand (50) mit dem Steuersignal (VCONTROL1) versorgt wird.
  4. Verstärkerschaltung nach Anspruch 2, worin die Source des zweiten FET (46) über ein Induktivitätselement (67) mit dem Drain des ersten FET (45) verbunden ist.
  5. Verstärkerschaltung nach Anspruch 4, worin die Source des zweiten FET (46) über ein Kapazitätselement (68) geerdet ist.
  6. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, worin die Source des zweiten FET (46) mit dem Drain des ersten FET (45) über eine Parallelresonanzschaltung (69) verbunden ist, die bei einer Frequenz eines durch den ersten FET (45) zu verstärkenden Signals in Resonanz schwingt.
  7. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen dritten FET (76) des Anreicherungstyps mit einem Drain, das mit der Gate-Vorspannungsquelle für den ersten FET (45) verbunden ist, einem mit dem Steuersignal (VCONTROL2) versorgten Gate und einer Source, worin die an der Source des dritten FET (76) erhaltene Source-Spannung als die Gate-Vorspannung (VGB3A) des ersten FET an das Gate des ersten FET (45) geliefert wird.
  8. Verstärkerschaltung nach Anspruch 7, worin die Gate-Vorspannung (VGB3A) des ersten FET (45) eine Spannung ist, die durch Teilen der Source-Spannung des dritten FET (76) durch Widerstände (77, 78, 79) erhalten wird.
  9. Verstärkerschaltung nach Anspruch 8, worin das Gate des zweiten FET (46) über einen Widerstand (77) mit dem Steuersignal (VCONTROL2) versorgt wird.
  10. Verstärkerschaltung nach Anspruch 1, ferner aufweisend einen dritten FET (76) des Anreicherungstyps mit einem Drain, das mit der Gate-Vorspannungsquelle für den ersten FET (45) verbunden ist, einem mit dem Steuersignal (VCONTROL2) versorgten Gate und einer Source, worin eine an der Source des dritten FET (76) erhaltene Source-Spannung an das Gate des ersten FET (45) und das Gate des zweiten FET (46) geliefert wird.
  11. Verstärkerschaltung nach Anspruch 10, worin die Gate-Vorspannung (VGB3A) des ersten FET (45) eine Spannung ist, die durch Teilen der Source-Spannung des dritten FET durch Widerstände (77, 78, 79) erhalten wird.
  12. Verstärkerschaltung nach Anspruch 11, worin die Source-Spannung des dritten FET (76) über einen Widerstand (77) an das Gate des zweiten FET (46) geliefert wird.
  13. Mehrstufige Verstärkerschaltung, aufweisend: eine Verstärkerschaltung (109) einer ersten Stufe, die durch eine Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 geschaffen wird; und eine Verstärkerschaltung (110) einer zweiten Stufe, die ein Ausgangssignal der Verstärkerschaltung der ersten Stufe verstärkt.
  14. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 13, ferner aufweisend ein Kapazitätselement (121), das zwischen der Verstärkerschaltung (109) der ersten Stufe und der Verstärkerschaltung (110) der zweiten Stufe vorgesehen ist.
  15. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 13, worin ein anderes Steuersignal (VGG6) zum Steuern einer Verstärkung der Verstärkerschaltung (110) der zweiten Stufe an die Verstärkerschaltung der zweiten Stufe angelegt wird.
  16. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 15, worin das an das Gate des zweiten FET (120) gelieferte Steuersignal und das andere Steuersignal als ein gemeinsames Signal (VCONTROL5) geliefert werden.
  17. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 16, ferner aufweisend ein Impedanzelement (122), das zwischen der Source des zweiten FET (120) und einem Eingangsanschluß der Verstärkerschaltung der zweiten Stufe vorgesehen ist, an den das gemeinsame Signal (VCONTROL5) angelegt wird.
  18. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 13, ferner aufweisend ein Induktivitätselement (122), das die Source des zweiten FET (120) mit dem Drain des ersten FET (119) verbindet.
  19. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 18, ferner aufweisend ein die Source des zweiten FET (120) erdendes Kapazitätselement.
  20. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 13, ferner aufweisend eine Parallelresonanzschaltung, die bei einer Frequenz eines Signals in Resonanz schwingt, das durch den ersten FET (119) verstärkt werden soll, welche Parallelresonanzschaltung zwischen der Source des zweiten FET (120) und dem Drain des ersten FET (119) vorgesehen ist.
  21. Mehrstufige Verstärkerschaltung, aufweisend: eine durch eine Verstärkerschaltung nach Anspruch 1 geschaffene Verstärkerschaltung (109) einer ersten Stufe, in der die Gate-Vorspannung eine erste Gate-Vorspannung (VGB6A) ist; und eine Verstärkerschaltung einer zweiten Stufe, enthaltend einen dritten FET (130) des Anreicherungstyps mit einem Gate, das mit dem ersten verstärkten Ausgangssignal von der Verstärkerschaltung der ersten Stufe und einer zweiten Gate-Vorspannung (VGB6C) versorgt wird, und einem Drain, über das ein zweites verstärktes Ausgangssignal abgegeben wird, wobei ein zu einer Source gerichteter Stromweg vom Gate geschaffen wird, und einen vierten FET (134) des Anreicherungstyps mit einem mit einer zweiten Gate-Vorspannungsquelle (VGG6) für den dritten FET (130) verbundenen Drain, einem mit einem zweiten Steuersignal (VCONTROL5) versorgten Gate und einer Source, über die eine durch das zweite Steuersignal (VCONTROL5) gesteuerte Source-Spannung abgegeben wird, welche Source-Spannung als die zweite Gate-Vorspannung (VGB6C) an das Gate des dritten FET (130) geliefert wird; und ein Widerstandselement (136) mit einem ersten Ende (137), das sowohl mit der Source des vierten FET (134) als auch mit dem Gate des dritten FET (130) verbunden ist, und einem zweiten Ende, das geerdet ist.
  22. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 21, ferner aufweisend ein Kapazitätselement (121), das zwischen der Verstärkerschaltung (109) der ersten Stufe und der Verstärkerschaltung (110) der zweiten Stufe vorgesehen ist.
  23. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 21, worin das an das Gate des zweiten FET (120) gelieferte erste Steuersignal und das an das Gate des vierten FET (134) gelieferte zweite Steuersignal als ein gemeinsames Signal (VCONTROL5) geliefert werden.
  24. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 23, ferner mit einem Impedanzelement (124, 138), das zwischen dem Gate des zweiten FET (120) und dem Gate des vierten FET (134) vorgesehen ist.
  25. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 21, ferner mit einem Induktivitätselement (122), das die Source des zweiten FET (120) mit dem Drain des ersten FET (119) verbindet.
  26. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 25, ferner mit einem die Source des zweiten FET (120) erdenden Kapazitätselements.
  27. Mehrstufige Verstärkerschaltung nach Anspruch 21, ferner aufweisend eine Parallelresonanzschaltung, die bei einer Frequenz eines durch den ersten FET (119) zu verstärkenden Signals in Resonanz schwingt, welche Parallelresonanzschaltung zwischen die Source des zweiten FET (120) und das Drain des ersten FET (119) geschaltet ist.
  28. Verstärkerschaltung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, worin die FETs (45, 46, 76, 119, 120, 130, 134) MESFETs sind.
  29. Verstärkerschaltung nach Anspruch 28, worin die MESFETs (45, 46, 76, 119, 120, 130, 134) Verbindungshalbleiterelemente nutzen.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015107655A1 (de) * 2015-05-15 2016-11-17 Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Elektrischer Signalstärker, Schaltkreisanordnung sowie Verfahren zum Verstärken eines elektrischen Signals

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2763183A1 (fr) * 1997-05-07 1998-11-13 Philips Electronics Nv Dispositif incluant un circuit amplificateur large-bande
JP2000223960A (ja) * 1999-02-01 2000-08-11 Fujitsu Ltd 歪み補償器
US6097253A (en) * 1999-02-12 2000-08-01 Pmc-Sierra Ltd. High speed process-controlled transresistance amplifier
US6784837B2 (en) * 2000-04-07 2004-08-31 Chief Controller, Research And Development Ministry Of Defence, Government Of India Transmit/receiver module for active phased array antenna
US6549071B1 (en) * 2000-09-12 2003-04-15 Silicon Laboratories, Inc. Power amplifier circuitry and method using an inductance coupled to power amplifier switching devices
US6323731B1 (en) * 2000-10-06 2001-11-27 Tropion, Inc. Corp. Variable bias control for switch mode RF amplifier
JP2002151982A (ja) 2000-11-15 2002-05-24 Hitachi Ltd 高周波電力増幅回路及び無線通信機並びに無線通信システム
DE10123395A1 (de) * 2001-05-14 2002-11-28 Infineon Technologies Ag Schaltungsanordnung mit kaskadierten Feldeffekttransistoren
US6701138B2 (en) * 2001-06-11 2004-03-02 Rf Micro Devices, Inc. Power amplifier control
US6647172B2 (en) 2001-06-29 2003-11-11 Lucent Technologies Inc. Imaging technique for use with optical MEMS devices
JP2003037454A (ja) 2001-07-23 2003-02-07 Hitachi Ltd 高周波電力増幅回路
US6724252B2 (en) * 2002-02-21 2004-04-20 Rf Micro Devices, Inc. Switched gain amplifier circuit
US6701134B1 (en) 2002-11-05 2004-03-02 Rf Micro Devices, Inc. Increased dynamic range for power amplifiers used with polar modulation
US7177370B2 (en) 2003-12-17 2007-02-13 Triquint Semiconductor, Inc. Method and architecture for dual-mode linear and saturated power amplifier operation
US7109791B1 (en) 2004-07-09 2006-09-19 Rf Micro Devices, Inc. Tailored collector voltage to minimize variation in AM to PM distortion in a power amplifier
JP4583967B2 (ja) * 2005-02-23 2010-11-17 パナソニック株式会社 高周波電力増幅器及びその出力電力調整方法
JP4650026B2 (ja) * 2005-03-01 2011-03-16 日本電気株式会社 電力増幅器
US7336127B2 (en) * 2005-06-10 2008-02-26 Rf Micro Devices, Inc. Doherty amplifier configuration for a collector controlled power amplifier
US7330071B1 (en) 2005-10-19 2008-02-12 Rf Micro Devices, Inc. High efficiency radio frequency power amplifier having an extended dynamic range
EP2045915A1 (de) * 2007-10-03 2009-04-08 Seiko Epson Corporation Geräuschverstärker und Mischer-Front-End-Schaltung sowie Verfahren zur Verstärkungskontrolle
FR2942681B1 (fr) * 2009-02-27 2011-05-13 Commissariat Energie Atomique Dispositif resonant micrometrique ou nanometrique a transistors
US8666339B2 (en) * 2012-03-29 2014-03-04 Triquint Semiconductor, Inc. Radio frequency power amplifier with low dynamic error vector magnitude
CN110365207B (zh) * 2018-04-10 2020-10-09 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 放大电路
US10769511B2 (en) * 2019-01-03 2020-09-08 Wiliot, Ltd Low energy transmitter
WO2023150714A2 (en) * 2022-02-04 2023-08-10 ChargeStar, Inc. High voltage multipliers

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015219A (en) * 1974-01-16 1977-03-29 Hitachi, Ltd. Electronic circuit using field effect transistor with compensation means
US3913026A (en) * 1974-04-08 1975-10-14 Bulova Watch Co Inc Mos transistor gain block
US4255716A (en) * 1977-09-10 1981-03-10 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Automatic gain control circuit
FR2558659B1 (fr) * 1984-01-20 1986-04-25 Thomson Csf Circuit de polarisation d'un transistor a effet de champ
US4672327A (en) * 1986-03-10 1987-06-09 Rca Corporation Self-biasing for enhancement-mode field effect transistors
US4701646A (en) * 1986-11-18 1987-10-20 Northern Telecom Limited Direct coupled FET logic using a photodiode for biasing or level-shifting
FR2623951B1 (fr) * 1987-11-27 1990-03-09 Thomson Hybrides Microondes Amplificateur lineaire hyperfrequence a tres large bande passante
DE3814041A1 (de) * 1988-04-26 1989-11-09 Standard Elektrik Lorenz Ag Steuerbarer wechselspannungsverstaerker
TW198152B (de) * 1990-10-18 1993-01-11 Hitachi Seisakusyo Kk
JPH05267585A (ja) * 1992-03-19 1993-10-15 Mitsubishi Electric Corp 増幅器
JPH0851318A (ja) * 1994-08-08 1996-02-20 Oki Electric Ind Co Ltd 利得可変回路とその集積回路

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015107655A1 (de) * 2015-05-15 2016-11-17 Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Elektrischer Signalstärker, Schaltkreisanordnung sowie Verfahren zum Verstärken eines elektrischen Signals
DE102015107655B4 (de) 2015-05-15 2019-06-13 Brandenburgische Technische Universität Cottbus-Senftenberg Elektrischer Signalstärker, Schaltkreisanordnung sowie Verfahren zum Verstärken eines elektrischen Signals

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KR100302685B1 (ko) 2001-09-22
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DE69738890D1 (de) 2008-09-18
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CN1090839C (zh) 2002-09-11
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EP0818879A3 (de) 1999-04-07

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