JP2002151993A

JP2002151993A - 減衰回路

Info

Publication number: JP2002151993A
Application number: JP2000349416A
Authority: JP
Inventors: Hirotsune Hoshino; 浩恒星野; Yasuo Kawakami; 泰雄川上
Original assignee: Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2000-11-16
Filing date: 2000-11-16
Publication date: 2002-05-24

Abstract

(57)【要約】【課題】減衰量の可変範囲が広く、出力インピーダン
スを一定に保つことができ、高周波特性に優れ、回路規
模を小さくすることができる等の効果が得られる減衰回
路を提供する。【解決手段】ＰＩＮダイオード１０，１１，１２と、
ＰＩＮダイオード１０に並列接続した固定抵抗１５を備
えて減衰回路ＡＴＴを構成する。固定抵抗１５の抵抗値
を、一定に保つべき出力インピーダンスと同じ値に設定
し、高周波の入力信号Ｓiのレベル変化に応じて、ＰＩ
Ｎダイオード１０，１１のバイアス電流Ｉ_b ₁と、ＰＩＮ
ダイオード１２のバイアス電流Ｉ_b2をＡＧＣ制御して、
ＰＩＮダイオード１０，１１，１２の各内部抵抗値Ｒv
1，Ｒv2，Ｒwを調整することにより減衰量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高周波信号
を減衰して出力する定インピーダンス型の減衰回路に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、オーディオ・ビデオ機器にあって
は、より高い周波数域の信号を処理する必要性が高まっ
ている。

【０００３】例えば、地上波ＴＶ放送を受信する受信機
では、高周波域まで包含する広周波数帯域の受信信号を
適切なレベルに減衰して同調回路に供給するための減衰
回路が必要となっている。

【０００４】更に、同調回路によって周波数選択が行わ
れる際、減衰回路に入力する高周波受信信号のレベルが
変動しても、同調回路側から見た減衰回路の出力インピ
ーダンスが常に一定に保たれていることが重要となって
おり、仮に出力インピーダンスが変動した場合には、同
調回路における同調特性が悪化し、十分な妨害除去能力
が得られなくなる等の問題を招来する。

【０００５】こうした高周波信号に対応可能な定インピ
ーダンス型減衰回路として、図５の等価回路で示す、Ｔ
型減衰回路が知られている。

【０００６】このＴ型減衰回路は、信号入力端子ａと信
号出力端子ｂとの間に直列接続された可変抵抗素子Ｖ
１，Ｖ２と、可変抵抗素子Ｖ１，Ｖ２の接続点ｃとグラ
ンド端子ＧＮＤとの間に接続された可変抵抗素子Ｗから
構成されている。

【０００７】可変抵抗素子Ｖ１，Ｖ２，Ｗは、図６
（ａ）に示すように、ＰＩＮダイオードで構成されてお
り、各ＰＩＮダイオードの内部抵抗の値をバイアス電流
によって調整することにより、入力信号のレベルが変動
しても、所望の減衰量ｎと一定の出力インピーダンスＺ
oの得られる減衰回路を実現することとしている。

【０００８】また、このＴ型減衰回路の減衰量ｎは、次
式（１）〜（３）で表されるように、出力インピーダン
スＺoと、各ＰＩＮダイオードＶ１，Ｖ２，Ｗの内部抵
抗値Ｒv1，Ｒv2，Ｒwとの関係に従って変化する。

【０００９】

【数１】

【００１０】例えば、出力インピーダンスＺoを５０
〔Ω〕に設定した場合、各ＰＩＮダイオードＶ１，Ｖ
２，Ｗへのバイアス電流を調整して、夫々の内部抵抗値
Ｒv1，Ｒv2，Ｒwを上記式（１）〜（３）に従って変化
させると、図６（ｂ）に表記するように、減衰量ｎ〔ｄ
Ｂ〕を変化させることができるようになっている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
Ｔ型減衰回路は、可変抵抗素子としてＰＩＮダイオード
が用いられていることから、減衰量の可変範囲がＰＩＮ
ダイオードの電気物性的制約に依存して制限されてしま
うという問題があった。

【００１２】ＰＩＮダイオードの内部抵抗は、その電気
物性的制約のため、例えば３〔Ω〕未満に設定すること
が困難なＰＩＮダイオードを用いてＴ型減衰回路を構成
した場合には、図６（ｂ）に示したＰＩＮダイオードＷ
の内部抵抗値Ｒwを、実際には２．５１〔Ω〕と１．０
０〔Ω〕に設定することはできず、表記した３２〔ｄ
Ｂ〕と４０〔ｄＢ〕の減衰量を得ることはできなかっ
た。つまり、得られる減衰量はＰＩＮダイオードＷの内
部抵抗値Ｒwが上記の３〔Ω〕未満にはならないという
制限のために、定インピーダンス特性を保ちつつ３０
〔ｄＢ〕より大きな減衰量を得ることが困難であった。

【００１３】こうしたＰＩＮダイオードＷの電気物性的
制約を受け、大きな減衰量が得られないことから、例え
ば上記従来のＴ型減衰回路を受信機に用いると、大レベ
ルの受信信号が入力した時に出力インピーダンスＺoが
変動してしまい、強入力信号に強い受信機を実現するこ
とが困難になる等の問題を招来していた。また、出力イ
ンピーダンスＺoが変動すると、減衰回路に従属接続さ
れている同調回路の同調特性がずれてしまい、十分な妨
害除去能力をあげることが困難になるという問題があっ
た。

【００１４】尚、出力インピーダンスＺoを一定に保ち
ながら大きな減衰量を得ることを目的として、図７に示
すように、１個のＰＩＮダイオードＷの代わりに複数個
のＰＩＮダイオードＷ１，Ｗ２を並列接続するという手
法も考えられる。

【００１５】このように複数個のＰＩＮダイオードＷ
１，Ｗ２を並列接続すると、それらの内部抵抗が接続点
ｃとグランド端子ＧＮＤ間に並列接続されることから、
１個のＰＩＮダイオードＷの場合よりも小さな抵抗値に
設定することが可能となる。

【００１６】例えば、図７に示すように、最大減衰量が
得られるときにＰＩＮダイオードＷ１，Ｗ２のそれぞれ
の内部抵抗値が５．０５〔Ω〕になるように調整してお
くと、並列抵抗値は約２．５〔Ω〕となることから、最
大減衰量を図６（ｂ）に示した約３２〔ｄＢ〕に設定す
ることが可能となる。つまり、図６に示した１個のＰＩ
ＮダイオードＷを備えた減衰回路では、そのＰＩＮダイ
オードＷの内部抵抗値を３〔Ω〕未満にすることは電気
物性的制約のために困難であることから、最大減衰量が
約３０〔ｄＢ〕に止まってしまうが、図７の減衰回路で
は、最大減衰量を約３２〔ｄＢ〕にすることが可能とな
る。

【００１７】しかしながら、図７に示した構成では、Ｐ
ＩＮダイオードの個数が増加し、それに伴って減衰回路
の規模が大きくなってしまうという等の問題があった。

【００１８】本発明は上記従来の課題を克服し、減衰量
の可変範囲が広く、出力インピーダンスを一定に保つこ
とができ、また、回路規模を小さくすることができる等
の効果が得られる減衰回路を提供することを目的とす
る。また、高周波特性に優れた減衰回路を提供すること
を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、直列接続された第１，第２の可変抵抗素子
と、上記第１，第２の可変抵抗素子の接続点とグランド
との間に接続された第３の可変抵抗素子とを備え、上記
第１，第２の可変抵抗素子の抵抗値と上記第３の可変抵
抗素子の抵抗値とが相反的に増減変化することにより、
上記第１の可変抵抗素子に入力する信号に対する減衰量
を可変して、減衰した信号を上記第２の抵抗素子より出
力する減衰回路であって、出力インピーダンスが所定値
となるように寄与する抵抗素子が上記何れかの可変抵抗
素子に対し並列接続されていることを特徴とする。

【００２０】かかる構成によると、減衰量が変化する
際、第１，第２，第３の可変抵抗素子の抵抗値はその減
衰量を生じさせるべく変化する。抵抗素子は並列接続の
関係にある可変抵抗素子と関わり合って並列抵抗を構成
しており、並列接続の関係にある可変抵抗素子の抵抗値
が抵抗素子の抵抗値より大きくなるか小さくなるかに応
じて、抵抗素子の抵抗値又は可変抵抗素子の抵抗値が、
並列抵抗の値に優勢に作用する。このように、並列接続
の関係にある可変抵抗素子と抵抗素子とが相互に作用し
合うことで、減衰量を可変しても出力インピーダンスは
所定値に保たれ、定インピーダンス型の減衰回路が実現
される。また、出力インピーダンスが所定値に保たれる
範囲が拡大することで、減衰量可変範囲の広い定インピ
ーダンス型の減衰回路が実現される。

【００２１】また、上記抵抗素子は、上記第２の可変抵
抗素子に対し並列に接続されていることを特徴とする。

【００２２】かかる構成によると、減衰量が大きくなる
ほど、上記第１，第２の可変抵抗素子の抵抗値は大きく
なり、第３の可変抵抗素子の抵抗値は小さくなる。抵抗
素子は並列接続の関係にある第２の可変抵抗素子と関わ
り合って並列抵抗を構成していることから、第２の可変
抵抗素子の抵抗値が抵抗素子の抵抗値に較べて大きくな
ると、抵抗素子の抵抗値が並列抵抗の値に優位に作用
し、出力インピーダンスを所定値に保つ。このように、
減衰量が大きくなると、抵抗素子の抵抗値によって出力
インピーダンスが所定値に保たれることから、最大減衰
量の大きな定インピーダンス型の減衰回路が実現され、
ひいては、減衰量可変範囲の広い定インピーダンス型の
減衰回路が実現される。

【００２３】また、上記可変抵抗素子はＰＩＮダイオー
ドであり、上記第１の可変抵抗素子に入力する信号レベ
ルに応じて、上記第１，第２の可変抵抗素子の抵抗値を
可変するバイアス電流と上記第３の可変抵抗素子の抵抗
値を可変するバイアス電流とを増減調整する電流調整手
段が設けられるとともに、上記第１の可変抵抗素子と
第２の可変抵抗素子の接点と抵抗素子との間にコンデン
サが設けられていることを特徴とする。

【００２４】かかる構成によると、従来問題となってい
た電気物性的制約のために、ＰＩＮダイオードである第
１，第２，第３の可変抵抗素子の抵抗値が変化し得ない
状態になっても、抵抗素子によって出力インピーダンス
が所定値に保たれた状態で、減衰量は可変となる。した
がって、減衰量可変範囲の広い定インピーダンス型の減
衰回路が実現される。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、本実施形態の減衰回路の
構成を示す回路図であり、地上波ＴＶ用受信機等の高周
波信号を受信する受信機に適用した場合の構成例を示し
ている。

【００２６】図１において、本実施形態の減衰回路ＡＴ
Ｔは、可変抵抗素子として高周波特性を有するＰＩＮダ
イオード１０，１１，１２と、コンデンサ１３，１４
と、固定抵抗１５を備えて構成されており、アンテナ８
で受信されてコンデンサ９を介して供給される高周波の
受信信号（以下、「入力信号」という）Ｓｉを減衰し、
その減衰した信号（以下、「減衰信号」という）Ｓoを
コンデンサ１７を介して同調回路１８へ出力する。

【００２７】すなわち、ＰＩＮダイオード１０のカソー
ドとＰＩＮダイオード１１のアノードが接続され、その
接続点ｘにコンデンサ１３を介してＰＩＮダイオード１
２のアノードが接続され、ＰＩＮダイオード１２のカソ
ードがグランド端子ＧＮＤに接続されている。ここで、
ＰＩＮダイオード１０，１１，１２は、いずれも抵抗値
が約３〔Ω〕から約１０００〔Ω〕の範囲内で可変でき
る可変抵抗素子である。

【００２８】更に、接続点ｘとＰＩＮダイオード１１の
カソードとの間に、コンデンサ１４と固定抵抗１５が直
列に接続されている。そして、入力信号ＳｉがＰＩＮダ
イオード１０のアノードに入力され、減衰信号ＳoがＰ
ＩＮダイオード１１のカソードから出力される。

【００２９】ただし、コンデンサ１３，１４は、高周波
の入力信号Ｓｉに対して導通状態となるようにそれらの
容量値が設定されている。このことから、減衰回路ＡＴ
Ｔは、基本的には、図２に示す等価回路で構成されてい
ると言うことができる。

【００３０】つまり、図２に示すように、減衰回路ＡＴ
Ｔは、直列接続されたＰＩＮダイオード１０，１１と、
これらＰＩＮダイオード１０，１１の接続点ｘとグラン
ド端子ＧＮＤとの間に接続されたＰＩＮダイオード１２
と、ＰＩＮダイオード１１のアノードカソード間に接続
された固定抵抗１５とを備えた構成の等価回路で表され
る。

【００３１】また、コンデンサ１３，１４とコンデンサ
９，１７は、後述のバイアス回路によって設定されるＰ
ＩＮダイオード１０，１１，１２のバイアス電流Ｉb1，
Ｉb2が入力信号Ｓｉに対して影響を及ぼすことがないよ
うにするための直流阻止用コンデンサとなっている。

【００３２】上記のバイアス回路は、電流源回路１と、
ＰＮＰトランジスタ２，３と、一定の基準電圧Ｖrefを
発生する定電圧源回路４と、入力信号Ｓｉのレベル変動
分（予め決められたレベルに対する誤差分）に応じて自
動調整した調整電圧Ｖagcを発生するＡＧＣ回路（自動
利得制御回路）５と、コイル６，７，１６によって構成
されている。

【００３３】ここで、電流源回路１は、常に一定値（固
定した電流値）の電流を出力する定電流源回路ではな
く、ＡＧＣ回路５によって制御されることで、入力信号
Ｓｉの信号レベルに応じた電流値の出力電流Ｉ₀を出力
する電流可変型の電流源回路で構成されている。すなわ
ち、減衰回路ＡＴＴが入力信号Ｓｉの信号レベルに応じ
て減衰量を変させる際に必要となる電流量が、その信号
レベルに応じて異なることから、ＡＧＣ回路５によって
電流源回路１の出力電流Ｉ₀を可変制御している。

【００３４】そして、ＰＮＰトランジスタ２，３のエミ
ッタに電流源回路１が接続され、ＰＮＰトランジスタ２
のベースに定電圧源回路４が接続されると共にそのコレ
クタにはコイル６が接続され、ＰＮＰトランジスタ３の
ベースにＡＧＣ回路５が接続されると共にそのコレクタ
にはコイル７が接続されている。更に、コイル６，７は
それぞれＰＩＮダイオード１２，１０のアノードに接続
され、ＰＩＮダイオード１１のカソードとグランド端子
ＧＮＤとの間にコイル１６が接続されている。

【００３５】定電圧電源回路４とＡＧＣ回路５の各電圧
Ｖref，Ｖagcは予め所定電圧に初期設定されており、到
来電波の強さに応じたレベルの入力信号Ｓｉが入力する
と、ＰＮＰトランジスタ２，３が定電圧電源回路４の基
準電圧ＶrefとＡＧＣ回路５の調整電圧Ｖagcとの差電圧
に従って、電流源回路１からの定電流Ｉ₀を分流するこ
とによってバイアス電流Ｉ_b1，Ｉ_b2を生成する。つま
り、差動対を構成しているＰＮＰトランジスタ２，３
は、入力信号Ｓｉのレベルに応じてバイアス電流Ｉ _b1を
増加させるときにはバイアス電流Ｉ_b2を減少させ、逆に
バイアス電流Ｉ_b1を減少させるときにはバイアス電流Ｉ
_b2を増加させるように、相反的に増減調整する。そし
て、バイアス電流Ｉ_b1をコイル７を介してＰＩＮダイオ
ード１０，１１に供給すると共に、バイアス電流Ｉ_b2を
コイル６を介してＰＩＮダイオード１２に供給する。

【００３６】したがって、入力信号Ｓｉが予め決められ
た所定レベルより大きなレベルに変動しようとすると、
この変動をＡＧＣ回路５がいち早く検出し、調整電圧Ｖ
agcをレベル変動分に応じて上昇させる。これにより、
初期設定時よりもバイアス電流Ｉ_b1は減少し、バイアス
電流Ｉ_b2が増加することになって、ＰＩＮダイオード１
０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2は大きくなり、ＰＩＮ
ダイオード１２の内部抵抗値Ｒwは小さくなることで、
減衰信号Ｓoのレベルを一定に保つべく減衰量ｎが自動
的に大きくなる。

【００３７】一方、入力信号Ｓｉが予め決められた所定
レベルより小さなレベルに変動しようとすると、このレ
ベル変動をＡＧＣ回路５がいち早く検出し、調整電圧Ｖ
agcをレベル変動分に応じて降下させる。これにより、
初期設定時よりもバイアス電流Ｉ_b1は増加し、バイアス
電流Ｉ_b2が減少することになって、ＰＩＮダイオード１
０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2は小さくなり、ＰＩＮ
ダイオード１２の内部抵抗値Ｒwは大きくなることで、
減衰信号Ｓoのレベルを一定に保つべく減衰量ｎが自動
的に小さくなる。

【００３８】ここで、ＰＩＮダイオード１０，１１，１
２の各内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2，Ｒwを上記式（１）〜
（３）の関係に従って調節することで、減衰信号Ｓoの
レベルを一定に保つべく減衰量ｎを調節することとして
いる。すなわち、ＡＧＣ回路５には、上記式（１）〜
（３）の関係を表す所定データを予め記憶したルックア
ップテーブル（図示省略）等が備えられている。そし
て、ＡＧＣ回路５は、入力信号Ｓiのレベルを検出する
と、その検出結果に基づいてルックアップテーブル等を
検索し、減衰信号Ｓoのレベルを一定に保つための減衰
量ｎ及びその減衰量ｎを生じさせる内部抵抗値Ｒv1，Ｒ
v2，Ｒwのデータを取得する。更にそれらの内部抵抗値
Ｒv1，Ｒv2，Ｒwのデータに対応するバイアス電流Ｉb
1，Ｉb2を生成するための調整電圧Ｖagcを発生すること
で、ＰＩＮダイオード１０，１１，１２の内部抵抗値Ｒ
v1，Ｒv2，Ｒwを適切な値に自動調整している。

【００３９】このように、ＡＧＣ回路５によって、一定
の基準電圧Ｖrefに対して調整電圧Ｖagcが自動的にＡＧ
Ｃ制御されることで、バイアス電流Ｉ_b1とＩ_b2が調整さ
れ、且つＰＩＮダイオード１０，１１，１２の内部抵抗
値Ｒv1，Ｒv2，Ｒwが適切に可変調整されることで、減
衰信号Ｓoのレベルが一定に保たれるようになってい
る。

【００４０】固定抵抗１５は、同調回路１８側から本減
衰回路ＡＴＴ側を見たときの出力インピーダンスＺoを
一定に保つべく寄与する抵抗となっている。

【００４１】次に、かかる構成の減衰回路ＡＴＴの動作
を図３に示した等価回路（図２に対応した等価回路）
と、減衰量可変範囲の特性を示す図４を参照して説明す
る。尚、図４において、同図（ａ）は、従来の減衰回路
における減衰量可変範囲の特性を模式的に示し、同図
（ｂ）は、本実施形態の減衰回路における減衰量可変範
囲の特性を模式的に示している。

【００４２】また、具体的な実施例として、本減衰回路
ＡＴＴの出力インピーダンスＺoが常に約５０〔Ω〕と
なるように設定すべく固定抵抗１５の抵抗値Ｒ15を５０
〔Ω〕に設定したときの動作を説明する。

【００４３】更に、到来電波の強度が次第に大きくなっ
ていき、入力信号Ｓiが小さなレベルから次第に大きな
レベルに変化したときの動作、つまり、実際に本減衰回
路ＡＴＴの特性を計測試験する際と同様の条件下で入力
信号Ｓiを加えたときの動作について説明する。

【００４４】本減衰回路ＡＴＴの減衰量可変範囲は、約
６００ＭＨｚにおいて、最小減衰量が約１．０５〔ｄ
Ｂ〕、最大減衰量が約４２〔ｄＢ〕となるように予め決
められている。したがって、入力信号Ｓiのレベルに応
じて、約１．０５〔ｄＢ〕から約４２〔ｄＢ〕の範囲で
減衰量ｎを自動調節するようになっている。

【００４５】まず、入力信号Ｓiのレベルが小さく、減
衰量ｎを最小減衰量とすべき時は、ＰＩＮダイオード１
０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2を共に約３．１７
〔Ω〕に設定し、ＰＩＮダイオード１２の内部抵抗値Ｒ
wをその電気物性的制約によって生じる限界の抵抗値
（約４１３Ω）に調節している。

【００４６】この最小減衰量調整時では、入力信号Ｓi
のレベルが小さくなるのに応じて、ＡＧＣ回路５がバイ
アス電流Ｉb1を増加させ、且つバイアス電流Ｉb2を減少
させるように動作する。これにより、ＰＩＮダイオード
１０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2は、電気物性的制約
に起因して生じる約３．１７〔Ω〕となり、ＰＩＮダイ
オード１２の内部抵抗値Ｒwは約４１３〔Ω〕となる。

【００４７】こうしてＰＩＮダイオード１０，１１，１
２の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2，Ｒwが変化することで最小
減衰量は約１．０５〔ｄＢ〕となり、減衰信号Ｓoを一
定のレベルに保つことが可能となる。

【００４８】更に、ＰＩＮダイオード１０，１１の内部
抵抗値Ｒv1，Ｒv2は、固定抵抗１５の抵抗値Ｒ15（＝５
０Ω）に較べて相対的に小さな値（＝３．１７Ω）にな
ることから、並列接続の関係にあるＰＩＮダイオード１
１と固定抵抗１５との並列抵抗値Ｒv2×Ｒ15／（Ｒv2＋
Ｒ15）は、ＰＩＮダイオード１１の内部抵抗値Ｒv2が優
勢になり、次式（４）で表されるように固定抵抗１５を
実質的に無視して考えることが可能となる。このため、
図３（ａ）中の点線で示すように、固定抵抗１５が接続
されていないのと等価な状態となる。

【００４９】

【数２】

【００５０】この固定抵抗１５が接続されていないのと
等価になる状態では、上記式（１）〜（３）の関係を満
足した状態の下で動作することから、出力インピーダン
スＺoはほぼ一定の５０〔Ω〕に保たれる。

【００５１】したがって、減衰量ｎが最小減衰量になる
時は、出力インピーダンスＺoはほぼ５０〔Ω〕とな
り、且つ最小減衰量も減衰信号Ｓoのレベルをほぼ一定
に保つように自動的に変化する。

【００５２】次に、高周波の入力信号Ｓｉのレベルが次
第に大きくなっていくと、その入力信号Ｓｉのレベルに
応じてバイアス電流Ｉb1，Ｉb2は上記式（１）〜（３）
を満足するように調整されて変化し、更にバイアス電流
Ｉb1，Ｉb2に応じてＰＩＮダイオード１０，１１，１２
の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2，Ｒwも調整されることで、減
衰信号Ｓoのレベルを一定に保つべく減衰量ｎは次第に
大きくなっていく。

【００５３】ただし、上記式（１）〜（３）の関係で
は、ＰＩＮダイオード１０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒ
v2が約４６．９〔Ω〕になる時に、ＰＩＮダイオード１
２の内部抵抗値Ｒwは電気物性的制約によって限界の抵
抗値（約３．１７Ω）に到達する。

【００５４】このＰＩＮダイオード１０，１１の内部抵
抗値Ｒv1，Ｒv2が約４６．９〔Ω〕となり、ＰＩＮダイ
オード１２の内部抵抗値Ｒwが約３．１７〔Ω〕になる
と、減衰量ｎは約３０〔ｄＢ〕となる。

【００５５】したがって、ＰＩＮダイオード１２の内部
抵抗値Ｒwがこれ以上小さな値にはなり得ない約３．１
７〔Ω〕に到達するまでの範囲内、すなわち、図４
（ｂ）中に「通常の減衰量可変範囲」として示している
範囲内では、減衰量ｎは入力信号Ｓiのレベルに応じ
て、約１．０５〔ｄＢ〕から約３０〔ｄＢ〕の範囲内で
調節されることで、減衰信号Ｓoは一定レベルに保たれ
る。更に、減衰量ｎが約１．０５〔ｄＢ〕から約３０
〔ｄＢ〕の範囲内で調節されるときは、上記式（１）〜
（３）の関係を満足するように、ＰＩＮダイオード１
０，１１，１２の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2，Ｒwが変化す
ることから、出力インピーダンスＺoはほぼ一定の５０
〔Ω〕に保たれる。

【００５６】次に、上記した「通常の減衰量可変範囲」
のときよりも更に大きなレベルの入力信号Ｓiが入力さ
れると、ＡＧＣ回路５は、上記式（１）〜（３）の関係
に従って、ＰＩＮダイオード１０，１１のバイアス電流
Ｉb1を次第に増加させていくと同時に、ＰＩＮダイオー
ド１２のバイアス電流Ｉb2を次第に減少させていく。

【００５７】こうして上記式（１）〜（３）の関係に従
ってバイアス電流Ｉb1，Ｉb2を変化させると、ＰＩＮダ
イオード１２の内部抵抗値Ｒwは約３．１７〔Ω〕のま
まとなり、ＰＩＮダイオード１０，１１の内部抵抗値Ｒ
v1,Ｒv2だけがバイアス電流Ｉb1に応じて大きくなって
いく。

【００５８】つまり、ＰＩＮダイオード１２の内部抵抗
値Ｒwは、バイアス電流Ｉb1が増加しても、電気物性的
制約のために、これ以上小さな値にはなり得ない約３．
１７〔Ω〕のままとなり、一方、ＰＩＮダイオード１
０，１１の内部抵抗値Ｒv1,Ｒv2は、電気物性的制約を
生じないために、バイアス電流Ｉb1が減少するのに応じ
て次第に大きくなる。

【００５９】このようにＰＩＮダイオード１０，１１，
１２の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2，Ｒwが変化すると、入力
信号Ｓiのレベルが次第に大きくなるのに従って、減衰
量ｎも次第に大きくなっていく。

【００６０】更に、ＰＩＮダイオード１０，１１の内部
抵抗値Ｒv1，Ｒv2は、固定抵抗１５の抵抗値Ｒ15に較べ
て、より大きな値になっていく。このため、並列接続の
関係にあるＰＩＮダイオード１１と固定抵抗１５との並
列抵抗値Ｒv2×Ｒ15／（Ｒv2＋Ｒ15）は、固定抵抗１５
の抵抗値Ｒ15が優勢になり、次式（５）で表されるよう
にＰＩＮダイオード１１を実質的に無視して考えること
が可能となる。更に図３（ｂ）中の点線で示すように、
ＰＩＮダイオード１１が接続されていないのと等価な状
態となる。

【００６１】

【数３】

【００６２】こうしてＰＩＮダイオード１１が接続され
ていないのと等価になる状態では、出力インピーダンス
Ｚoは固定抵抗１５の抵抗値Ｒ15とほぼ等しい値（５０
Ω）に保たれる。

【００６３】したがって、減衰量ｎが３０〔ｄＢ〕を超
える場合、すなわち図４（ｂ）中に「拡大された減衰量
可変範囲」として示している範囲内においても、出力イ
ンピーダンスＺoはほぼ一定の５０〔Ω〕に保たれ、更
に入力信号Ｓiのレベルが大きくなっても、減衰信号Ｓo
のレベルが過大にならないように減衰量ｎが変化してい
く。

【００６４】そして、本減衰回路ＡＴＴは、ＰＩＮダイ
オード１０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2が約１０００
〔Ω〕となるときを上限として決めることで、このとき
の減衰量ｎを最大減衰量（約４２ｄＢ）としている。

【００６５】次に、本実施形態の減衰回路ＡＴＴによっ
て得られる減衰量可変範囲と、図６（ａ）に示した従来
の減衰回路の減衰量可変範囲とを比較することで、本実
施形態の減衰回路ＡＴＴの優位性について説明する。

【００６６】図６（ａ）に示した減衰回路を構成してい
るＰＩＮダイオードＶ１，Ｖ２，Ｗを、本実施形態の減
衰回路ＡＴＴを構成しているＰＩＮダイオード１０，１
１，１２と同特性のＰＩＮダイオードで形成して動作さ
せると、従来の減衰回路の減衰量可変範囲は、図４
（ａ）のようになる。

【００６７】一方、本減衰回路ＡＴＴの減衰量可変範囲
は、上記したように図４（ｂ）のようになり、従来の減
衰回路では得られなかった約３０〔ｄＢ〕を超える減衰
量ｎを得ることが可能となっている。

【００６８】すなわち、図４（ｂ）中に示す「通常の減
衰量可変範囲」と、図４（ａ）中に示す「従来の減衰量
可変範囲」とがほぼ同じ範囲となり、本減衰回路ＡＴＴ
では、図４（ｂ）中に示す「拡大された減衰量可変範
囲」の分が更に拡大された範囲「本実施形態の減衰可能
範囲」となる。

【００６９】このように、本減衰回路ＡＴＴは、最大減
衰量の側の減衰量可変範囲が飛躍的に拡大したことで、
入力信号Ｓｉに対する制御可能範囲を広げることが可能
となると共に、より強入力特性の得られる受信機の実現
が可能となる。

【００７０】更に、減衰量可変範囲が拡大しても出力イ
ンピーダンスＺoは常に一定に保たれることから、従来
問題となっていた、同調回路の同調特性がずれて十分な
妨害除去能力をあげることが困難になるといった問題を
解消することができる。

【００７１】また、本減衰回路ＡＴＴは、図７に示した
ようにグランド端子ＧＮＤ側に複数のＰＩＮダイオード
を並列接続する構成ではないので、回路規模の小型化な
どが可能となる。

【００７２】このように、本実施形態の減衰回路ＡＴＴ
によれば、減衰量の可変範囲が広く、出力インピーダン
スを一定に保つことができ、また、回路規模を小さくす
ることができる等の効果が得られ、また、可変抵抗素子
として高周波特性の良いＰＩＮダイオードを用いること
で、高周波特性の優れた減衰回路を提供することができ
る等の効果が得られる。

【００７３】尚、本実施形態では、図４（ｂ）に示した
ように、最大減衰量をより大きくすることで減衰量可変
範囲の拡大を図る場合を説明したが、最小減衰量をより
小さくすることで、減衰量可変範囲の拡大を図ることも
できる。

【００７４】すなわち、最小減衰量が得られる時に、Ｐ
ＩＮダイオード１０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2が電
気物性的制約によって３〔Ω〕未満にはなり得ない状態
になっても、ＰＩＮダイオード１２の内部抵抗値Ｒwが
上記の４１３〔Ω〕以上となるように、ＡＧＣ回路５に
よってバイアス電流Ｉb1，Ｉb2を調整する。これによ
り、図４（ｂ）中の範囲ＡＬで示されるように、最小減
衰量がより小さな値となるように減衰量可変範囲を拡大
することができる。

【００７５】このように、最小減衰量をより小さくする
と、到来電波が微弱となって入力信号Ｓｉのレベルが極
めて小さくなるような場合に、入力信号Ｓｉに対する減
衰量を極めて小さくすることができるため、減衰信号Ｓ
oのレベルを無用に小さくしてしまうといった問題を解
消することができる。

【００７６】また、可変抵抗素子としてＰＩＮダイオー
ドを適用した場合を説明したが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、他の種類の半導体ダイオード等の可
変抵抗素子を適用してもよい。

【００７７】また、電気物性的抑制によって内部抵抗値
が３〔Ω〕未満にはならないＰＩＮダイオードを適用し
た場合の減衰回路について説明したが、電気物性的抑制
によって他の値の内部抵抗値を生じる可変抵抗素子を用
いる場合にも、本発明を適用することができる。

【００７８】また、出力ピーダンスＺoを５０〔Ω〕に
設定するための減衰回路について説明したが、他の値の
出力ピーダンスＺo、例えば７５〔Ω〕の出力ピーダン
スＺoをに設定するための減衰回路についても本発明を
適用することができる。

【００７９】また、本実施形態では、ＰＩＮダイオード
１１に固定抵抗１５を並列接続する場合を説明したが、
固定抵抗１５の代わりに、ＰＩＮダイオード等の抵抗素
子をＰＩＮダイオード１１に対して並列接続する構成に
してもよい。

【００８０】また、ＡＧＣ回路１５が入力信号Ｓｉのレ
ベル変動を検出してＡＧＣ制御を行う場合を説明した
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば減
衰信号Ｓoのレベル変動を検出してＡＧＣ制御を行う
等、他の信号のレベルを検出してＡＧＣ制御を行うよう
にしてもよい。

【００８１】また、図１に示すように、差動対を構成す
るＰＮＰトランジスタ２，３によって定電流Ｉ₀を分流
することでバイアス電流Ｉb1，Ｉb2を生成する構成を説
明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例
えば、バイアス電流Ｉb1，Ｉb2をそれぞれ別個に発生す
る電流源回路を備え、ＡＧＣ回路５の調整電圧Ｖagcに
従ってその電流源回路を制御するようにしてもよい。

【００８２】また、本実施形態では、ＰＩＮダイオード
１２の内部抵抗値Ｒwが電気物性的制約によって限界の
抵抗値（３．１７Ω）に達し、それ以上の減衰量ｎを設
定する際に、バイアス電流Ｉb2を上記（１）〜（３）の
関係に従って調整することとした。しかしかかる手法に
限定されるものではなく、例えば、ＰＩＮダイオード１
２の内部抵抗値Ｒwが電気物性的制約によって限界の抵
抗値（３．１７Ω）に達し、それ以上の減衰量ｎを設定
する際には、バイアス電流Ｉb2の値を固定することによ
って、ＰＩＮダイオード１２の内部抵抗値Ｒwを限界の
抵抗値（３．１７Ω）に保持するようにしてもよい。

【００８３】尚、本実施形態の説明では、上記式（１）
〜（３）の関係を満足するように、ＰＩＮダイオードの
バイアス電流を変化させるものとして説明したが、実際
には、追加した抵抗１５の影響があるため、上記式
（１）〜（３）のＺoに５０〔Ω〕を入力した値となる
ようにＰＩＮダイオードの抵抗値を変化させても、出力
インピーダンスＺoを一定の５０〔Ω〕とすることはで
きない。したがって、厳密に出力インピーダンスＺoを
一定にさせようとする場合には、ＰＩＮダイオードの抵
抗値を補正することが望ましい。

【００８４】また、図４（ｂ）中の範囲ＡＬで示したよ
うに、最小減衰量をより小さくする際にも、ＰＩＮダイ
オード１０，１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2が電気物性的
制約によって３〔Ω〕に到達すると、バイアス電流Ｉb1
の値を固定することによって、ＰＩＮダイオード１０，
１１の内部抵抗値Ｒv1，Ｒv2を限界の抵抗値（３Ω）に
保持するようにしてもよい。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、直列接続
された第１，第２の可変抵抗素子と、第１，第２の可変
抵抗素子の接続点とグランドとの間に接続された第３の
可変抵抗素子とを備え、第１，第２の可変抵抗素子の抵
抗値と第３の可変抵抗素子の抵抗値とが相反的に増減変
化することにより、第１の可変抵抗素子に入力する信号
に対する減衰量を可変して、減衰した信号を第２の抵抗
素子より出力する減衰回路であって、出力インピーダン
スが所定値となるように寄与する抵抗素子が何れかの可
変抵抗素子に対し並列接続されているので、並列接続の
関係にある可変抵抗素子と抵抗素子とが相互に作用し合
うことで、減衰量を可変しても出力インピーダンスを所
定値に保つことが可能な定インピーダンス型の減衰回路
を提供することができる。

【００８６】また、出力インピーダンスを所定値に保つ
ことが可能となることで、減衰量の可変範囲の拡大が可
能な定インピーダンス型の減衰回路を提供することがで
きる。

【００８７】また、部品点数が少ないことから、回路規
模を小さくすることができる等の効果が得られる。

【００８８】また、第１，第２，第３の可変抵抗素子と
してＰＩＮダイオードを適用することで、高周波特性に
優れた減衰回路を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態の減衰回路の構成を示す回路図であ
る。

【図２】本実施形態の減衰回路の等価回路を示す図であ
る。

【図３】最小減衰量調整時における本実施形態の減衰回
路の動作と、拡大された減衰量可変範囲における本実施
形態の減衰回路の動作を等価的に示した図である。

【図４】従来の減衰回路における減衰量可変範囲と、本
実施形態の減衰回路における減衰量可変範囲とを対比し
て示した図である。

【図５】従来の減衰回路の等価回路を示す図である。

【図６】従来の減衰回路のより具体的な構成及び動作を
説明するための図である。

【図７】従来の他の減衰回路の構成を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

ＡＴＴ…減衰回路１…電流源回路２，３…ＰＮＰトランジスタ４…定電圧源回路５…ＡＧＣ回路６，７，１６…コイル８…アンテナ９，１３，１４，１７…コンデンサ１０，１１，１２…ＰＩＮダイオード１８…同調回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】直列接続された第１，第２の可変抵抗素
子と、前記第１，第２の可変抵抗素子の接続点とグラン
ドとの間に接続された第３の可変抵抗素子とを備え、前
記第１，第２の可変抵抗素子の抵抗値と前記第３の可変
抵抗素子の抵抗値とが変化することにより、前記第１の
可変抵抗素子に入力する信号に対する減衰量を可変し
て、減衰した信号を前記第２の可変抵抗素子より出力す
る減衰回路であって、出力インピーダンスが所定値となるように寄与する抵抗
素子が前記何れかの可変抵抗素子に対し並列接続されて
いることを特徴とする減衰回路。
【請求項２】前記抵抗素子は、前記第２の可変抵抗素
子に対し並列に接続されていることを特徴とする請求項
１に記載の減衰回路。
【請求項３】前記可変抵抗素子はＰＩＮダイオードで
あり、前記第１の可変抵抗素子に入力する信号レベルに応じ
て、前記第１，第２の可変抵抗素子の抵抗値を可変する
バイアス電流と前記第３の可変抵抗素子の抵抗値を可変
するバイアス電流とを増減調整する電流調整手段が設け
られるとともに、前記第１の可変抵抗素子と第２の可変抵抗素子の接点と
抵抗素子との間にコンデンサが設けられていることを特
徴とする請求項２に記載の減衰回路。