JP2006340097A - Amplifier circuit with gain control circuit and gain control function - Google Patents

Amplifier circuit with gain control circuit and gain control function Download PDF

Info

Publication number
JP2006340097A
JP2006340097A JP2005163009A JP2005163009A JP2006340097A JP 2006340097 A JP2006340097 A JP 2006340097A JP 2005163009 A JP2005163009 A JP 2005163009A JP 2005163009 A JP2005163009 A JP 2005163009A JP 2006340097 A JP2006340097 A JP 2006340097A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mos transistor
gain control
source
drain
mos
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2005163009A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4855717B2 (en
Inventor
Sadao Igarashi
貞男 五十嵐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RF Chips Tech Inc
Original Assignee
RF Chips Tech Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RF Chips Tech Inc filed Critical RF Chips Tech Inc
Priority to JP2005163009A priority Critical patent/JP4855717B2/en
Publication of JP2006340097A publication Critical patent/JP2006340097A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4855717B2 publication Critical patent/JP4855717B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an amplifier circuit having a gain control circuit and gain control function capable of reducing gain variations due to temperature change or manufacturing variations, and operating at low voltage. <P>SOLUTION: Voltage V<SB>GS</SB>between a gate and a source of a first MOS transistor Q1 is impressed to the gate and the source of second and third MOS transistors Q2 and Q3, respectively. Respective values of resistance R<SB>DS</SB>between a drain and the source of the second and third MOS transistors Q2 and Q3 are changed by changing a supply current from a current source I1 to the first MOS transistor Q1 in order to perform a control gain. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、利得を制御することができる利得制御回路および利得制御機能を有するアンプ回路に関する。   The present invention relates to a gain control circuit capable of controlling gain and an amplifier circuit having a gain control function.

例えば、信号を送信または受信する通信機器では、入力された信号の強度や送信すべき信号のレベルに応じて機器内部の利得を変化させることのできる利得制御回路が用いられている。特に受信信号の強弱にかかわらず出力信号を一定に保つためには、AGC(Automatic Gain Control)アンプが用いられる。従来、このような利得制御回路は、ギルバートマルチプライヤを用いる方式が一般的であった。また、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)トランジスタで形成する場合には、利得制御回路としてドレイン−ソース間の抵抗を利用して、T型またはπ型の抵抗減衰器を構成する方式が考えられる。これらの回路では、コントロール電圧によって利得を制御するのが一般的である。   For example, a communication device that transmits or receives a signal uses a gain control circuit that can change the gain inside the device in accordance with the intensity of the input signal or the level of the signal to be transmitted. In particular, an AGC (Automatic Gain Control) amplifier is used to keep the output signal constant regardless of the strength of the received signal. Conventionally, such a gain control circuit generally uses a system using a Gilbert multiplier. In the case of forming a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) transistor, a method of configuring a T-type or π-type resistance attenuator using a drain-source resistance as a gain control circuit is conceivable. In these circuits, the gain is generally controlled by a control voltage.

特許文献1には、可変利得器の出力を整流器により検波・整流して制御電圧を生成し、その制御電圧を可変利得器の利得制御に供すべく構成した負帰還ループにより自動利得制御を行うAGCアンプに関する発明が記載されている。このAGCアンプでは、トランジスタに直接、制御電圧を印加することで利得を制御している。
特開平9−36680号公報
In Patent Document 1, an output of a variable gain device is detected and rectified by a rectifier to generate a control voltage, and automatic gain control is performed by a negative feedback loop configured to use the control voltage for gain control of the variable gain device. An invention relating to an amplifier is described. In this AGC amplifier, the gain is controlled by applying a control voltage directly to the transistor.
JP 9-36680 A

しかしながら、従来のギルバートマルチプライヤを用いる方式の利得制御回路において、特にCMOSトランジスタで形成する場合、ギルバートマルチプライヤの電流源のアンプ、およびギルバートマルチプライヤの利得制御部で自由に利得補正することが難しいため、利得の温度特性が大きいという欠点があった。また、ギルバートマルチプライヤを用いる方式をCMOSで形成する場合、Typical,Slow,Fastの製造条件の違いによる利得ばらつきが大きいという欠点があった。なお、ここでいうTypical,Slow,Fastとは、製造条件の違いを示す回路パラメータであり、Typicalとは、製造ばらつきのセンター値を示し、Slowとは、回路動作が遅い方向にシフトするような製造ばらつきを与えるパラメータ、Fastとは、回路動作が速い方向にシフトするような製造ばらつきを与えるパラメータを示す。また、特許文献1にも記載されているように、ギルバートマルチプライヤではトランジスタを縦積みしているために、2V以下での低電圧動作は不可能であった。   However, in the conventional gain control circuit using the Gilbert multiplier, particularly when formed with CMOS transistors, it is difficult to freely perform gain correction by the current source amplifier of the Gilbert multiplier and the gain control unit of the Gilbert multiplier. Therefore, there is a drawback that the temperature characteristic of the gain is large. Further, when the method using the Gilbert multiplier is formed by CMOS, there is a drawback that gain variation is large due to differences in manufacturing conditions of Typical, Slow, and Fast. Here, “Typical”, “Slow”, “Fast” are circuit parameters indicating differences in manufacturing conditions, “Typical” indicates a center value of manufacturing variation, and “Slow” indicates that the circuit operation is shifted in a slow direction. The parameter “Fast” that gives a manufacturing variation indicates a parameter that gives a manufacturing variation that shifts the circuit operation in a fast direction. Further, as described in Patent Document 1, since the Gilbert multiplier has transistors stacked vertically, a low voltage operation at 2 V or less is impossible.

図10は、ドレイン−ソース間の抵抗RDSを利用してMOSトランジスタによる抵抗減衰器を構成し利得制御を行うようにした回路の一例を示している。この利得制御回路は、MOSトランジスタQ10と、MOSトランジスタQ10のゲートに直列接続された抵抗器R101と、MOSトランジスタQ10のドレインに並列接続された抵抗器R102と、出力端子7とを備えている。この利得制御回路では、コントロール電圧VcontによりMOSトランジスタQ10のゲート−ソース間の電圧VGSを変化させることで、ドレイン−ソース間の抵抗RDSが変化する。 FIG. 10 shows an example of a circuit in which a resistance attenuator using a MOS transistor is configured using the drain-source resistance R DS to perform gain control. This gain control circuit includes a MOS transistor Q10, a resistor R101 connected in series to the gate of the MOS transistor Q10, a resistor R102 connected in parallel to the drain of the MOS transistor Q10, and an output terminal 7. This gain control circuit, the gate of the MOS transistor Q10 by the control voltage Vcont - by varying the voltage V GS between the source, drain - resistance R DS between the source changes.

図11は、図10の利得制御回路におけるドレイン−ソース間の抵抗変化の温度特性をSPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis)によりシミュレーションした結果を示している。温度特性として、通常温度(25℃)、低温時(−40℃)、および高温時(125℃)での特性を計算した。また、図12は、図10の利得制御回路において製造時に起こるプロセス状態のTypical,Fast,Slowの各条件での利得特性をSPICEによりシミュレーションした結果を示している。横軸はコントロール電圧Vcont、縦軸はドレイン−ソース間の抵抗RDSを示す。抵抗器R101の抵抗値は10kΩ、抵抗器R102の抵抗値は100kΩとした。 FIG. 11 shows the result of simulation of the temperature characteristic of resistance change between the drain and source in the gain control circuit of FIG. 10 by SPICE (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis). As temperature characteristics, characteristics at normal temperature (25 ° C.), low temperature (−40 ° C.), and high temperature (125 ° C.) were calculated. FIG. 12 shows the result of SPICE simulation of gain characteristics under the conditions of Typical, Fast, and Slow in the process state that occurs during manufacturing in the gain control circuit of FIG. The horizontal axis represents the control voltage Vcont, and the vertical axis represents the drain-source resistance R DS . The resistance value of the resistor R101 was 10 kΩ, and the resistance value of the resistor R102 was 100 kΩ.

図11の結果から分かるように、図10のようにバイアスされたドレイン−ソース間抵抗RDSは、温度により抵抗値が大きく変化する。従って、このような特性の抵抗型減衰器を用いて回路を構成すると、温度によって利得が大幅に変化するという欠点がある。また、図12の結果から分かるように、製造条件の違いによって、同一電圧で得られるドレイン−ソース間抵抗RDSが大きく異なる。従って、このような特性の抵抗型減衰器を用いて回路を構成すると、製造条件の違いによって、得られる利得が大幅に異なるという欠点がある。
このように、MOSトランジスタの電圧制御により利得を制御する方式では、温度変化や製造ばらつきによって、得られる利得にばらつきが生じてしまう。
As can be seen from the results of FIG. 11, the resistance value of the drain-source resistance R DS biased as shown in FIG. 10 varies greatly depending on the temperature. Therefore, when a circuit is configured using a resistance type attenuator having such characteristics, there is a drawback that the gain varies greatly with temperature. Also, as can be seen from the results of FIG. 12, the drain-source resistance R DS obtained with the same voltage varies greatly depending on the manufacturing conditions. Therefore, when a circuit is configured using a resistance type attenuator having such characteristics, there is a drawback that the gain obtained varies greatly depending on the manufacturing conditions.
As described above, in the method of controlling the gain by controlling the voltage of the MOS transistor, the gain obtained varies due to temperature changes and manufacturing variations.

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、温度変化や製造ばらつきによる利得のばらつきを小さくすることができ、かつ低電圧で動作させることができる利得制御回路および利得制御機能を有するアンプ回路を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to provide a gain control circuit and a gain control function that can reduce variations in gain due to temperature changes and manufacturing variations and can be operated at a low voltage. An amplifier circuit having the following is provided.

本発明による利得制御回路は、ゲート−ドレイン間が相互接続された第1のMOSトランジスタと、第1の信号入力端子にソースが接続されると共に、ドレイン−ソース間電位が同一とされ、抵抗素子として機能する第2のMOSトランジスタと、第2の信号入力端子にソースが接続されると共に、ドレイン−ソース間電位が同一とされ、抵抗素子として機能する第3のMOSトランジスタと、第1のMOSトランジスタのドレインに接続され、第1のMOSトランジスタに電流を供給する電流供給手段とを備え、第1のMOSトランジスタのゲート−ソース間電圧が第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのゲート−ソース間に印加されると共に、電流供給手段による第1のMOSトランジスタへの供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのドレイン−ソース間抵抗の値を変化させ、利得制御がなされるように構成されているものである。   A gain control circuit according to the present invention includes a first MOS transistor having a gate-drain interconnected source, a source connected to a first signal input terminal, and the same drain-source potential. A second MOS transistor that functions as a first MOS transistor, a third MOS transistor that has a source connected to the second signal input terminal, has the same drain-source potential, and functions as a resistance element, and a first MOS transistor Current supply means connected to the drain of the transistor for supplying a current to the first MOS transistor, wherein the gate-source voltage of the first MOS transistor is between the gate-source of each of the second and third MOS transistors. And by changing the supply current to the first MOS transistor by the current supply means Second and third MOS transistors each drain - to change the value of the source resistance, in which are configured such that the gain control is performed.

本発明による利得制御機能を有するアンプ回路は、本発明による利得制御回路と、一端が第2のMOSトランジスタのドレインに接続された第1のコンデンサと、一端が第3のMOSトランジスタのドレインに接続された第2のコンデンサと、第1および第2のコンデンサの他端に接続され、第1および第2のコンデンサを介して利得制御回路がカスケード接続されたアンプ回路部とを備えたものである。   An amplifier circuit having a gain control function according to the present invention includes a gain control circuit according to the present invention, a first capacitor having one end connected to the drain of the second MOS transistor, and one end connected to the drain of the third MOS transistor. And the amplifier circuit unit connected to the other ends of the first and second capacitors and having the gain control circuit cascaded through the first and second capacitors. .

本発明による利得制御回路、および利得制御機能を有するアンプ回路では、第1のMOSトランジスタのゲート−ソース間電圧が第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのゲート−ソース間に印加される。また、第1のMOSトランジスタへの供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのドレイン−ソース間抵抗の値を変化させる。これにより、第2および第3のMOSトランジスタが電流制御による抵抗減衰器として動作することで、従来の電圧制御によって利得制御を行う場合に比べて、温度変化や製造ばらつきによる利得のばらつきが小さくなり、かつ低電圧で動作させることも可能となる。   In the gain control circuit and the amplifier circuit having a gain control function according to the present invention, the gate-source voltage of the first MOS transistor is applied between the gate-source of each of the second and third MOS transistors. Further, the value of the drain-source resistance of each of the second and third MOS transistors is changed by changing the supply current to the first MOS transistor. As a result, the second and third MOS transistors operate as resistance attenuators by current control, so that variations in gain due to temperature changes and manufacturing variations are smaller than when gain control is performed by conventional voltage control. It is also possible to operate at a low voltage.

本発明による利得制御回路において、第2および第3のMOSトランジスタのソース間において、第2および第3のMOSトランジスタに対して並列接続された第1および第2の抵抗器をさらに備えるようにしても良い。   The gain control circuit according to the present invention further includes first and second resistors connected in parallel to the second and third MOS transistors between the sources of the second and third MOS transistors. Also good.

また、第2および第3のMOSトランジスタのドレイン間において、第2および第3のMOSトランジスタに対して並列接続された第3および第4の抵抗器をさらに備えるようにしても良い。   Moreover, you may make it further provide the 3rd and 4th resistor connected in parallel with respect to the 2nd and 3rd MOS transistor between the drains of the 2nd and 3rd MOS transistor.

また、第2および第3のMOSトランジスタのソース間において第2および第3のMOSトランジスタに対して並列接続されると共に、ドレイン−ソース間電位が同一とされ、抵抗素子として機能する第4のMOSトランジスタと、ゲート−ドレイン間が相互接続されると共に、ゲート−ソース間電圧が第4のMOSトランジスタのゲート−ソース間に印加されるように構成された第5のMOSトランジスタと、第1のMOSトランジスタと共にカレントミラー回路を構成すると共に、ドレインが第5のMOSトランジスタのゲートに接続された第6のMOSトランジスタとをさらに備えるようにしても良い。
この構成では、利得制御のレンジにおいて、入力リターンロスに優れた特性が得られる。
A fourth MOS which is connected in parallel to the second and third MOS transistors between the sources of the second and third MOS transistors, has the same drain-source potential, and functions as a resistance element. A fifth MOS transistor configured such that a transistor and a gate-drain are interconnected and a gate-source voltage is applied between a gate and a source of a fourth MOS transistor; and a first MOS A current mirror circuit may be configured with the transistor, and a sixth MOS transistor having a drain connected to the gate of the fifth MOS transistor may be further provided.
With this configuration, characteristics excellent in input return loss can be obtained in the gain control range.

また、電流供給手段が、入力されたコントロール電圧に応じて出力電流値が変化する電圧・電流変換回路を含み、コントロール電圧に応じて電圧・電流変換回路による第1のMOSトランジスタへの供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのドレイン−ソース間抵抗の値を変化させ、利得制御がなされるように構成されていても良い。
この構成では、コントロール電圧での利得制御が電流制御に変換される。
The current supply means includes a voltage / current conversion circuit whose output current value changes according to the input control voltage, and supplies the current supplied to the first MOS transistor by the voltage / current conversion circuit according to the control voltage. By changing, the value of the drain-source resistance of each of the second and third MOS transistors may be changed, and gain control may be performed.
In this configuration, gain control with the control voltage is converted into current control.

本発明の利得制御回路および利得制御機能を有するアンプ回路によれば、第1のMOSトランジスタへの供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのドレイン−ソース間抵抗の値を変化させ、利得制御を行うようにしたので、従来の電圧制御によって利得制御を行う場合に比べて、温度変化や製造ばらつきによる利得のばらつきを小さくすることができ、かつ低電圧で動作させることができる。   According to the gain control circuit and the amplifier circuit having the gain control function of the present invention, the drain-source resistance values of the second and third MOS transistors are changed by changing the supply current to the first MOS transistor. Since the gain control is performed by changing the gain, it is possible to reduce the gain variation due to the temperature change and the manufacturing variation and to operate at a low voltage compared to the case where the gain control is performed by the conventional voltage control. Can do.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
[第1の実施の形態]
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First Embodiment]

まず、本発明の第1の実施の形態に係る利得制御回路および利得制御機能を有するアンプ回路について説明する。図1は、本実施の形態に係る利得制御機能を有するアンプ回路の一構成例を示している。このアンプ回路は、一対の第1および第2の信号入力端子1,2と、アンプ回路部3と、一対の第1および第2の信号出力端子4,5と、第1および第2のコンデンサC1,C2を介してアンプ回路部3にカスケード接続された利得制御回路とを備えている。なお、本実施の形態では、MOSトランジスタとしてNチャンネルMOSトランジスタを用いた場合のアンプ回路を説明する。   First, a gain control circuit and an amplifier circuit having a gain control function according to the first embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a configuration example of an amplifier circuit having a gain control function according to the present embodiment. The amplifier circuit includes a pair of first and second signal input terminals 1 and 2, an amplifier circuit unit 3, a pair of first and second signal output terminals 4 and 5, and first and second capacitors. And a gain control circuit cascaded to the amplifier circuit section 3 via C1 and C2. In this embodiment, an amplifier circuit using an N-channel MOS transistor as the MOS transistor will be described.

利得制御回路は、電流源I1と、第1のMOSトランジスタQ1と、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3と、第1および第2の抵抗器R1,R2と、第3および第4の抵抗器R3,R4とを備えている。Vddは電源電圧である。
電流源I1は、本発明における「電流供給手段」の一具体例に対応する。
The gain control circuit includes a current source I1, a first MOS transistor Q1, second and third MOS transistors Q2 and Q3, first and second resistors R1 and R2, and third and fourth resistors. Resistors R3 and R4 are provided. Vdd is a power supply voltage.
The current source I1 corresponds to a specific example of “current supply means” in the present invention.

第1の抵抗器R1の一端は、第2のMOSトランジスタQ2と第1の信号入力端子1との間で第2のMOSトランジスタQ2のソースに接続されている。第2の抵抗器R2の一端は、第3のMOSトランジスタQ3と第2の信号入力端子2との間で第3のMOSトランジスタQ3のソースに接続されている。第1および第2の抵抗器R1,R2の他端は接地されている。これにより、第1および第2の抵抗器R1,R2は、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のソース間において、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3に対して並列接続されている。   One end of the first resistor R1 is connected to the source of the second MOS transistor Q2 between the second MOS transistor Q2 and the first signal input terminal 1. One end of the second resistor R2 is connected to the source of the third MOS transistor Q3 between the third MOS transistor Q3 and the second signal input terminal 2. The other ends of the first and second resistors R1 and R2 are grounded. Thus, the first and second resistors R1, R2 are connected in parallel to the second and third MOS transistors Q2, Q3 between the sources of the second and third MOS transistors Q2, Q3. Yes.

第3の抵抗器R3の一端は、第2のMOSトランジスタQ2と第1のコンデンサC1との間で第2のMOSトランジスタQ2のドレインに接続されている。第4の抵抗器R4の一端は、第3のMOSトランジスタQ3と第2のコンデンサC2との間で第3のMOSトランジスタQ3のドレインに接続されている。第3および第4の抵抗器R3,R4の他端は接地されている。これにより、第3および第4の抵抗器R3,R4は、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のドレイン間において、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3に対して並列接続されている。   One end of the third resistor R3 is connected to the drain of the second MOS transistor Q2 between the second MOS transistor Q2 and the first capacitor C1. One end of the fourth resistor R4 is connected to the drain of the third MOS transistor Q3 between the third MOS transistor Q3 and the second capacitor C2. The other ends of the third and fourth resistors R3 and R4 are grounded. Thus, the third and fourth resistors R3 and R4 are connected in parallel to the second and third MOS transistors Q2 and Q3 between the drains of the second and third MOS transistors Q2 and Q3. Yes.

第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のソースはそれぞれ、第1および第2の信号入力端子1,2に接続されている。第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3はそれぞれ、抵抗素子として動作する。第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のソースはそれぞれ、第1および第2の抵抗器R1,R2でグランドの電圧が与えられている。また、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のドレインはそれぞれ、第3および第4の抵抗器R3,R4でグランドの電圧が与えられている。これにより、MOSトランジスタQ2、Q3は、ドレイン−ソース間電位が同一となるように構成されている。   The sources of the second and third MOS transistors Q2 and Q3 are connected to the first and second signal input terminals 1 and 2, respectively. Second and third MOS transistors Q2, Q3 each operate as a resistance element. The ground voltage is applied to the sources of the second and third MOS transistors Q2 and Q3 by the first and second resistors R1 and R2, respectively. The drains of the second and third MOS transistors Q2 and Q3 are supplied with the ground voltage by the third and fourth resistors R3 and R4, respectively. Thereby, the MOS transistors Q2 and Q3 are configured to have the same drain-source potential.

第1のMOSトランジスタQ1は、ゲート−ドレイン間が相互接続されている。電流源I1は、第1のMOSトランジスタQ1のドレインに接続され、第1のMOSトランジスタに電流を供給している。第1のMOSトランジスタQ1のゲートが第2および第3のMOSトランジスタQ2、Q3のゲートに接続され、第1のMOSトランジスタQ1のゲート−ソース間に発生する電圧VGSが、第2および第3のMOSトランジスタQ2、Q3のそれぞれのゲート−ソース間に印加されるように構成されている。また、電流源I1による第1のMOSトランジスタQ1への供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタQ2、Q3それぞれのドレイン−ソース間抵抗RDSの値が変化するように構成されている。第1のMOSトランジスタQ1と第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のゲート長Lおよびゲート幅Wは、通常のカレントミラーと同じ関係になるように設定されている。 In the first MOS transistor Q1, the gate and drain are interconnected. The current source I1 is connected to the drain of the first MOS transistor Q1, and supplies current to the first MOS transistor. The gate of the first MOS transistor Q1 is connected to the gates of the second and third MOS transistors Q2 and Q3, and the voltage V GS generated between the gate and source of the first MOS transistor Q1 is the second and third The MOS transistors Q2 and Q3 are configured to be applied between the respective gates and sources. Further, the drain-source resistance R DS of each of the second and third MOS transistors Q2 and Q3 is changed by changing the supply current from the current source I1 to the first MOS transistor Q1. Has been. The gate length L and the gate width W of the first MOS transistor Q1 and the second and third MOS transistors Q2, Q3 are set to have the same relationship as that of a normal current mirror.

アンプ回路部3は、差動増幅を構成する一対のMOSトランジスタQ11,Q12および一対のMOSトランジスタQ13,Q14と、バイアス用に設けられた抵抗器R8,R9,R10,R11と、MOSトランジスタQ11,Q12,Q13,Q14の各ドレインと電源電圧Vddとの間に負荷抵抗として設けられた抵抗器R12,R13、R14,R15とを有している。アンプ回路部3はまた、電流源I2と、MOSトランジスタQ15と、コンデンサC3,C4,C5,C6とを有している。第1のコンデンサC1の一端は第2のMOSトランジスタQ2のドレインに接続されると共に、他端がMOSトランジスタQ12のゲートに接続されている。第2のコンデンサC2の一端は第3のMOSトランジスタQ3のドレインに接続されると共に、他端がMOSトランジスタQ11のゲートに接続されている。   The amplifier circuit unit 3 includes a pair of MOS transistors Q11 and Q12 and a pair of MOS transistors Q13 and Q14 that constitute differential amplification, resistors R8, R9, R10, and R11 provided for bias, and MOS transistors Q11, Resistors R12, R13, R14, and R15 provided as load resistors are provided between the drains of Q12, Q13, and Q14 and the power supply voltage Vdd. The amplifier circuit unit 3 also includes a current source I2, a MOS transistor Q15, and capacitors C3, C4, C5, and C6. One end of the first capacitor C1 is connected to the drain of the second MOS transistor Q2, and the other end is connected to the gate of the MOS transistor Q12. One end of the second capacitor C2 is connected to the drain of the third MOS transistor Q3, and the other end is connected to the gate of the MOS transistor Q11.

MOSトランジスタQ15と各MOSトランジスタQ11,Q12,Q13,Q14の間はそれぞれ、カレントミラーの関係となるように構成されている。コンデンサC3,C4,C5,C6は、信号の結合用として設けられている。このアンプ回路部3において、電源電圧Vddとグランド間の1つの回路ルートがMOSトランジスタQ11と抵抗12のみで構成されているので、1.2V以下の低い電源電圧で容易に構成できる。同様に、MOSトランジスタQ12,Q13,Q14も低電圧駆動となっている。電流源I2は、温度依存性があるものが用いられ、アンプ回路部3の利得が温度に対して変化しないように構成されている。   The MOS transistor Q15 and the MOS transistors Q11, Q12, Q13, and Q14 are configured to have a current mirror relationship. Capacitors C3, C4, C5 and C6 are provided for signal coupling. In this amplifier circuit section 3, since one circuit route between the power supply voltage Vdd and the ground is composed of only the MOS transistor Q11 and the resistor 12, it can be easily configured with a power supply voltage as low as 1.2V or less. Similarly, the MOS transistors Q12, Q13, Q14 are also driven at a low voltage. The current source I2 has a temperature dependency, and is configured so that the gain of the amplifier circuit unit 3 does not change with respect to the temperature.

なお、この利得制御機能を有するアンプ回路の特徴は利得制御回路の部分にあり、アンプ回路部3の構成は図示した構成に限定されず、一般的なアンプ回路と同様の構成とすることができる。   The characteristic of the amplifier circuit having the gain control function is in the gain control circuit portion, and the configuration of the amplifier circuit unit 3 is not limited to the configuration shown in the figure, and can be the same configuration as a general amplifier circuit. .

次に、この利得制御機能を有するアンプ回路の動作、特に利得制御回路の動作を詳しく説明する。   Next, the operation of the amplifier circuit having the gain control function, particularly the operation of the gain control circuit will be described in detail.

このアンプ回路では、第1および第2の信号入力端子1,2に入力された信号が、利得制御回路における第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3を通過後、第1および第2のコンデンサC1、C2を介してアンプ回路部3に印加される。そして、アンプ回路部3で増幅された信号が、第1および第2の信号出力端子4,5から取り出される。   In this amplifier circuit, after the signals input to the first and second signal input terminals 1 and 2 pass through the second and third MOS transistors Q2 and Q3 in the gain control circuit, the first and second capacitors It is applied to the amplifier circuit unit 3 via C1 and C2. The signal amplified by the amplifier circuit unit 3 is taken out from the first and second signal output terminals 4 and 5.

このアンプ回路における利得制御回路では、第1のMOSトランジスタQ1のゲート−ソース間電圧VGSが第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3それぞれのゲート−ソース間に印加される。また、電流源I1からの第1のMOSトランジスタQ1への供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3それぞれのドレイン−ソース間抵抗RDSの値が変化する。これにより、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3が電流制御による抵抗減衰器として動作することで、利得制御の機能を実現する。 This gain control circuit in the amplifier circuit, the gate of the first MOS transistor Q1 - source voltage V GS is the second and third MOS transistors Q2, Q3 of the gates - are applied between the source. Further, by changing the supply current from the current source I1 to the first MOS transistor Q1, the value of the drain-source resistance R DS of each of the second and third MOS transistors Q2, Q3 changes. Thus, the second and third MOS transistors Q2 and Q3 operate as resistance attenuators by current control, thereby realizing a gain control function.

この利得制御の動作を図2、図3および図4を用いて説明する。図2は、この利得制御回路の部分的な等価回路を示している。図2において、MOSトランジスタQ8および電流源I4は、それぞれ、図1の第1のMOSトランジスタQ1および電流源I1に相当する。また、MOSトランジスタQ9および抵抗器R5はそれぞれ、図1の第2のMOSトランジスタQ2および第3の抵抗R3、または第3のMOSトランジスタQ3および第4の抵抗R4に相当する。抵抗器R5はトランジスタQ9のドレインとソースの電位を同じにするためのものである。また、MOSトランジスタQ8とMOSトランジスタQ9はカレントミラーの関係と同一動作をしており、それらの素子のサイズにより、制御する電流値を比例的に変更することができる。   The gain control operation will be described with reference to FIG. 2, FIG. 3, and FIG. FIG. 2 shows a partial equivalent circuit of this gain control circuit. In FIG. 2, a MOS transistor Q8 and a current source I4 correspond to the first MOS transistor Q1 and the current source I1 in FIG. 1, respectively. The MOS transistor Q9 and the resistor R5 correspond to the second MOS transistor Q2 and the third resistor R3 in FIG. 1, or the third MOS transistor Q3 and the fourth resistor R4, respectively. The resistor R5 is for making the drain and source of the transistor Q9 have the same potential. The MOS transistor Q8 and the MOS transistor Q9 operate in the same manner as the current mirror relationship, and the current value to be controlled can be proportionally changed according to the size of these elements.

図3は、図2の回路において端子6から見たインピーダンス、すなわち、MOSトランジスタQ9のドレイン−ソース間のインピーダンスZDSの温度変化の特性をSPICEによりシミュレーションした結果を示している。温度特性として、通常温度(25℃)、低温時(−40℃)、および高温時(125℃)での特性を計算した。横軸は電流源I4の電流、縦軸はドレイン−ソース間のインピーダンスZDSを示す。電流源I4を変化させると、MOSトランジスタQ9のドレイン−ソース間のインピーダンスZDSが変化する。そのインピーダンスZDSの温度依存性は、図3から分かるように、図11に示した従来の電圧制御による特性と比較して非常に小さく、優れた特性を示している。 3, the impedance seen from the terminal 6 in the circuit of FIG. 2, i.e., the drain of the MOS transistor Q9 - shows the result of simulation by SPICE characteristics of temperature change in the impedance Z DS between the source. As temperature characteristics, characteristics at normal temperature (25 ° C.), low temperature (−40 ° C.), and high temperature (125 ° C.) were calculated. The horizontal axis current of the current source I4, the vertical axis represents the drain - shows the impedance Z DS between the source. Changing the current source I4, the drain of the MOS transistor Q9 - impedance Z DS between the source changes. As can be seen from FIG. 3, the temperature dependency of the impedance Z DS is very small as compared with the characteristic by the conventional voltage control shown in FIG. 11, and shows an excellent characteristic.

また、図4は、図2の回路において製造時に起こるプロセス状態のTypical,Fast,Slowの各条件でのドレイン−ソース間抵抗RDSの特性をSPICEによりシミュレーションした結果を示している。横軸は電流源I4の電流、縦軸はドレイン−ソース間の抵抗RDSを示す。図4の結果から分かるように、図12に示した従来の電圧制御による特性と比較して、製造条件の違いがあったとしてもドレイン−ソース間抵抗RDSの値の変化は非常に小さく、優れた特性を示している。 FIG. 4 shows the result of simulation by SPICE of the characteristics of the drain-source resistance R DS under the conditions of Typical, Fast, and Slow in the process state that occurs at the time of manufacture in the circuit of FIG. The horizontal axis represents the current of the current source I4, and the vertical axis represents the drain-source resistance RDS . As can be seen from the result of FIG. 4, the change in the value of the drain-source resistance R DS is very small even if there is a difference in manufacturing conditions, compared with the characteristics by the conventional voltage control shown in FIG. It shows excellent properties.

なお、図3,図4の計算条件は、図2の回路において、MOSトランジスタQ8のゲート長L=0.11μm、ゲート幅W=2μm、マルチM=1とし、MOSトランジスタQ9のゲート長L=0.11μm、ゲート幅W=2μm、マルチM=16とし、抵抗器R5=100kΩとしている。   The calculation conditions of FIGS. 3 and 4 are as follows: in the circuit of FIG. 2, the gate length L of the MOS transistor Q8 is 0.11 μm, the gate width W = 2 μm, the multi M = 1, and the gate length L of the MOS transistor Q9 is 0.11 μm, gate width W = 2 μm, multi M = 16, and resistor R5 = 100 kΩ.

図2の回路におけるMOSトランジスタQ8,Q9のカレントミラーの関係でMOSトランジスタQ9の等価抵抗を変化させることで、利得の温度特性およびプロセスばらつきに対して優れた特性を実現できる。本実施の形態における利得制御の特性は、この図2の回路の特性を利用している。   By changing the equivalent resistance of the MOS transistor Q9 according to the current mirror relationship of the MOS transistors Q8 and Q9 in the circuit of FIG. 2, it is possible to realize excellent temperature characteristics and process characteristics with respect to process variations. The gain control characteristic in the present embodiment utilizes the characteristic of the circuit of FIG.

図5に、図1の回路全体での温度に対する利得特性をSPICEによりシミュレーションした結果を示す。温度特性として、通常温度(25℃)、低温時(−40℃)、および高温時(125℃)での特性を計算した。また、図6に、図1の回路全体において製造時に起こるプロセス状態のTypical,Fast,Slowの各条件での利得特性をSPICEによりシミュレーションした結果を示す。横軸は電流源I1の電流、縦軸は利得を示す。図5および図6から明らかなように、図1の回路は、温度変化に対する利得変化が小さく、温度特性およびプロセスばらつきに対して非常に優れた特性を示している。   FIG. 5 shows a simulation result of the gain characteristics with respect to temperature in the entire circuit of FIG. 1 by SPICE. As temperature characteristics, characteristics at normal temperature (25 ° C.), low temperature (−40 ° C.), and high temperature (125 ° C.) were calculated. Further, FIG. 6 shows the result of the SPICE simulation of the gain characteristics under the conditions of Typical, Fast, and Slow in the process state that occurs during manufacturing in the entire circuit of FIG. The horizontal axis represents the current of the current source I1, and the vertical axis represents the gain. As is apparent from FIGS. 5 and 6, the circuit of FIG. 1 has a small gain change with respect to a temperature change, and exhibits extremely excellent characteristics with respect to temperature characteristics and process variations.

以上説明したように、本実施の形態に係る利得制御回路および利得制御機能を有するアンプ回路によれば、第1のMOSトランジスタQ1への供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3それぞれのドレイン−ソース間抵抗RDSの値を変化させ、利得制御を行うようにしたので、従来の電圧制御によって利得制御を行う場合に比べて、温度変化や製造ばらつきによる利得のばらつきを小さくすることができる。また、利得制御の回路部分を、0Vで動作する抵抗型減衰回路で構成し、アンプ回路部3はその抵抗減衰回路の後にカスケード接続しているので、1〜1.2Vの低電圧で動作させることができる。
[第2の実施の形態]
As described above, according to the gain control circuit and the amplifier circuit having the gain control function according to the present embodiment, the second and third MOSs are changed by changing the supply current to the first MOS transistor Q1. Since the gain control is performed by changing the value of the drain-source resistance R DS of each of the transistors Q2 and Q3, the gain due to temperature change and manufacturing variation is compared with the case where the gain control is performed by the conventional voltage control. Variation can be reduced. Further, the gain control circuit part is constituted by a resistance type attenuation circuit that operates at 0V, and the amplifier circuit unit 3 is cascade-connected after the resistance attenuation circuit, so that it is operated at a low voltage of 1 to 1.2V. be able to.
[Second Embodiment]

次に、本発明の第2の実施の形態に係る利得制御回路および利得制御機能を有するアンプ回路について説明する。図7は、本実施の形態に係る利得制御機能を有するアンプ回路の一構成例を示している。なお、上記第1の実施の形態に係るアンプ回路と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。このアンプ回路は、上記第1の実施の形態(図1)の回路構成においてさらに、第4のMOSトランジスタQ4と、第5および第6のMOSトランジスタQ6,Q5と、電流源I3とを備えている。アンプ回路部3の構成は、図1と同様である。   Next, a gain control circuit and an amplifier circuit having a gain control function according to a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 7 shows a configuration example of an amplifier circuit having a gain control function according to this embodiment. Note that components that are substantially the same as those of the amplifier circuit according to the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted as appropriate. This amplifier circuit further includes a fourth MOS transistor Q4, fifth and sixth MOS transistors Q6 and Q5, and a current source I3 in the circuit configuration of the first embodiment (FIG. 1). Yes. The configuration of the amplifier circuit unit 3 is the same as that shown in FIG.

第4のMOSトランジスタQ4のドレインは、第1の抵抗器R1の一端と第1の信号入力端子1との間に接続されている。第4のMOSトランジスタQ4のソースは、第2の抵抗器R2の一端と第2の信号入力端子2との間に接続されている。第4のMOSトランジスタQ4は抵抗素子として動作する。第4のMOSトランジスタQ4のドレインおよびソースはそれぞれ、第1および第2の抵抗器R1,R2でグランドの電圧が与えられている。これにより、第4のMOSトランジスタは、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のソース間において第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3に対して並列接続されると共に、ドレイン−ソース間電位が同一とされている。   The drain of the fourth MOS transistor Q4 is connected between one end of the first resistor R1 and the first signal input terminal 1. The source of the fourth MOS transistor Q4 is connected between one end of the second resistor R2 and the second signal input terminal 2. The fourth MOS transistor Q4 operates as a resistance element. The drain and source of the fourth MOS transistor Q4 are respectively supplied with the ground voltage by the first and second resistors R1 and R2. Thus, the fourth MOS transistor is connected in parallel to the second and third MOS transistors Q2 and Q3 between the sources of the second and third MOS transistors Q2 and Q3, and has a drain-source potential. Are the same.

第5のMOSトランジスタQ5は、ゲート−ドレイン間が相互接続されている。第5のMOSトランジスタQ5のゲートは、第4のMOSトランジスタQ4のゲートに接続されている。第5のMOSトランジスタQ5のゲート−ソース間電圧VGSが第4のMOSトランジスタQ4のゲート−ソース間に印加されるように構成されている。第6のMOSトランジスタQ6は、第1のMOSトランジスタQ1と共にカレントミラー回路を構成している。第6のMOSトランジスタQ6のドレインは、第5のMOSトランジスタのゲートに接続されている。電流源I3は固定値に設定されている。 In the fifth MOS transistor Q5, the gate and the drain are interconnected. The gate of the fifth MOS transistor Q5 is connected to the gate of the fourth MOS transistor Q4. The gate-source voltage V GS of the fifth MOS transistor Q5 is applied between the gate and source of the fourth MOS transistor Q4. The sixth MOS transistor Q6 forms a current mirror circuit together with the first MOS transistor Q1. The drain of the sixth MOS transistor Q6 is connected to the gate of the fifth MOS transistor. The current source I3 is set to a fixed value.

図7の回路における利得制御回路では、固定値の電流源I3からカレントミラーの第6のMOSトランジスタQ6に流れる電流分を引いた値が第5のMOSトランジスタQ5に流れる。第5のMOSトランジスタQ5のゲート−ソース間電圧VGSが、第4のMOSトランジスタQ4のゲート−ソース間に印加される。第4のMOSトランジスタQ4のドレイン−ソース間抵抗RDSが、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3のドレイン−ソース間抵抗RDSの値と逆比例する値となる。 In the gain control circuit in the circuit of FIG. 7, a value obtained by subtracting the current flowing from the fixed value current source I3 to the sixth MOS transistor Q6 of the current mirror flows to the fifth MOS transistor Q5. The gate-source voltage V GS of the fifth MOS transistor Q5 is applied between the gate and source of the fourth MOS transistor Q4. Drain of the fourth MOS transistor Q4 - source resistance R DS is the drain of the second and third MOS transistors Q2, Q3 - a value inversely proportional to the value of the source resistance R DS.

この利得制御回路では、利得制御のレンジにおいて、入力リターンロスに優れた特性が得られる。図8は、図7の回路において、制御電流(電流源I1)を1μA〜500μA変化させ、利得を20dB以上変化させた場合の入力インピーダンスの変化をスミスチャート上で示したものである。スミスチャートの中心は基準インピーダンス(信号源側のインピーダンス)で、左端はインピーダンスが0、右端はインピーダンスが∞となる。インピーダンスが外周上にあるとき反射係数は1となり、入力リターンロスが小さくなる。図8において、符号80で示した部分が入力インピーダンスの変化を示す。図8に示したように、入力リターンロスが大きく、優れた特性が得られている。
[第3の実施の形態]
In this gain control circuit, characteristics excellent in input return loss can be obtained in the gain control range. FIG. 8 is a Smith chart showing changes in input impedance when the control current (current source I1) is changed by 1 μA to 500 μA and the gain is changed by 20 dB or more in the circuit of FIG. The center of the Smith chart is the reference impedance (impedance on the signal source side), the left end is 0, and the right end is ∞. When the impedance is on the outer periphery, the reflection coefficient is 1, and the input return loss is small. In FIG. 8, the portion indicated by reference numeral 80 indicates a change in input impedance. As shown in FIG. 8, the input return loss is large and excellent characteristics are obtained.
[Third Embodiment]

次に、本発明の第3の実施の形態に係る利得制御回路および利得制御機能を有するアンプ回路について説明する。図9は、本実施の形態に係る利得制御機能を有するアンプ回路の一構成例を示している。なお、上記第1の実施の形態に係るアンプ回路と実質的に同一の構成部分には同一の符号を付し、適宜説明を省略する。図9の回路は、上記第1の実施の形態(図1)の回路における電流源I1に代えて、電流供給手段として、電圧・電流変換回路10を備えたものである。アンプ回路部3の構成は、図1と同様である。   Next, a gain control circuit and an amplifier circuit having a gain control function according to a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 9 shows a configuration example of an amplifier circuit having a gain control function according to the present embodiment. Note that components that are substantially the same as those of the amplifier circuit according to the first embodiment are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted as appropriate. The circuit of FIG. 9 includes a voltage / current conversion circuit 10 as a current supply means instead of the current source I1 in the circuit of the first embodiment (FIG. 1). The configuration of the amplifier circuit unit 3 is the same as that shown in FIG.

電圧・電流変換回路10は、入力されたコントロール電圧Vcontに応じて出力電流値が変化するように構成されている。電圧・電流変換回路10は、コントロール電圧Vcontに対して、出力電流が例えば自然対数的に増加する。コントロール電圧Vcontに応じて電圧・電流変換回路10による第1のMOSトランジスタQ1への供給電流を変化させることにより、第2および第3のMOSトランジスタQ2,Q3それぞれのドレイン−ソース間抵抗RDSの値を変化させ、利得制御がなされるように構成されている。 The voltage / current conversion circuit 10 is configured such that the output current value changes according to the input control voltage Vcont. In the voltage / current conversion circuit 10, the output current increases, for example, in a natural logarithm with respect to the control voltage Vcont. By changing the supply current to the first MOS transistor Q1 by the voltage / current conversion circuit 10 in accordance with the control voltage Vcont, the drain-source resistance R DS of each of the second and third MOS transistors Q2, Q3 is changed. The gain is controlled by changing the value.

この利得制御回路では、コントロール電圧Vcontでの利得制御が電流制御に変換される。コントロール電圧Vcontでの利得制御が、電流制御に変換されているので、従来の電圧制御によって利得制御を行う場合に比べて、温度変化や製造ばらつきによる利得のばらつきを小さくすることができる。   In this gain control circuit, gain control at the control voltage Vcont is converted into current control. Since gain control at the control voltage Vcont is converted into current control, gain variations due to temperature changes and manufacturing variations can be reduced as compared with the case where gain control is performed by conventional voltage control.

なお、本発明は、以上で説明した各実施の形態に限定されず、さらに種々の変形実施が可能である。例えば、上記各実施の形態では、MOSトランジスタとしてNチャンネルMOSトランジスタを用いた場合について説明したが、PチャンネルMOSトランジスタで構成しても良い。この場合は基準電圧がVddに変わるのみで、利得制御の動作はNチャンネルMOSトランジスタの回路と同様である。   In addition, this invention is not limited to each embodiment demonstrated above, Furthermore, various deformation | transformation implementation is possible. For example, in each of the above embodiments, the case where an N-channel MOS transistor is used as the MOS transistor has been described, but a P-channel MOS transistor may be used. In this case, only the reference voltage is changed to Vdd, and the gain control operation is the same as that of the N-channel MOS transistor circuit.

また、第2の実施の形態に係る回路(図7)と第3の実施の形態に係る回路(図9)とを合わせた構成も可能である。すなわち、図7の利得制御回路における電流源I1に代えて、電流供給手段として、電圧・電流変換回路10を備えた構成であっても良い。   Also, a configuration in which the circuit according to the second embodiment (FIG. 7) and the circuit according to the third embodiment (FIG. 9) are combined is possible. That is, instead of the current source I1 in the gain control circuit of FIG. 7, a configuration including the voltage / current conversion circuit 10 as current supply means may be used.

本発明の第1の実施の形態に係る利得制御機能を有するアンプ回路の構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration of an amplifier circuit having a gain control function according to a first embodiment of the present invention. 図1のアンプ回路における利得制御回路部分の動作を説明するための回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram for explaining an operation of a gain control circuit portion in the amplifier circuit of FIG. 1. 図2に示す利得制御回路におけるドレイン−ソース間の抵抗変化の温度特性を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating a temperature characteristic of a resistance change between a drain and a source in the gain control circuit illustrated in FIG. 2. 図2に示す利得制御回路におけるドレイン−ソース間の抵抗変化の製造条件のばらつきによる特性を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram showing characteristics due to variations in manufacturing conditions of resistance change between drain and source in the gain control circuit shown in FIG. 2. 図1に示すアンプ回路における温度変化による利得の特性を示す特性図である。FIG. 2 is a characteristic diagram illustrating a gain characteristic due to a temperature change in the amplifier circuit illustrated in FIG. 1. 図1に示すアンプ回路における製造条件のばらつきによる利得の特性を示す特性図である。FIG. 3 is a characteristic diagram illustrating a gain characteristic due to variations in manufacturing conditions in the amplifier circuit illustrated in FIG. 1. 本発明の第2の実施の形態に係る利得制御機能を有するアンプ回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the amplifier circuit which has a gain control function based on the 2nd Embodiment of this invention. 図7のアンプ回路における入力インピーダンスの特性を示す特性図である。FIG. 8 is a characteristic diagram illustrating characteristics of input impedance in the amplifier circuit of FIG. 7. 本発明の第3の実施の形態に係る利得制御回路の構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the gain control circuit which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. MOSトランジスタにより電圧制御の抵抗減衰器を構成し、利得制御を行うようにした回路の一例を示す回路図である。FIG. 6 is a circuit diagram showing an example of a circuit in which a voltage-controlled resistance attenuator is configured by a MOS transistor and gain control is performed. 図10に示す利得制御回路におけるドレイン−ソース間の抵抗変化の温度特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the temperature characteristic of the resistance change between drain-sources in the gain control circuit shown in FIG. 図10に示す利得制御回路におけるドレイン−ソース間の抵抗変化の製造条件のばらつきによる特性を示す特性図である。FIG. 11 is a characteristic diagram illustrating characteristics due to variations in manufacturing conditions of resistance change between drain and source in the gain control circuit illustrated in FIG. 10.

符号の説明Explanation of symbols

C1…第1のコンデンサ、C2…第2のコンデンサ、I1…電流源、Q1…第1のMOSトランジスタ、Q2…第2のMOSトランジスタ、Q3…第3のMOSトランジスタ、Q4…第4のMOSトランジスタ、Q5…第5のMOSトランジスタ、Q6…第6のMOSトランジスタ、R1…第1の抵抗器、R2…第2の抵抗器、R3…第3の抵抗器、R4…第4の抵抗器、Vcont…コントロール電圧、1…第1の信号入力端子、2…第2の信号入力端子、3…アンプ回路部、4…第1の信号出力端子、5…第2の信号出力端子、10…電流・電圧変換回路。
C1 ... first capacitor, C2 ... second capacitor, I1 ... current source, Q1 ... first MOS transistor, Q2 ... second MOS transistor, Q3 ... third MOS transistor, Q4 ... fourth MOS transistor , Q5 ... fifth MOS transistor, Q6 ... sixth MOS transistor, R1 ... first resistor, R2 ... second resistor, R3 ... third resistor, R4 ... fourth resistor, Vcont ... Control voltage, 1 ... First signal input terminal, 2 ... Second signal input terminal, 3 ... Amplifier circuit section, 4 ... First signal output terminal, 5 ... Second signal output terminal, 10 ... Current Voltage conversion circuit.

Claims (7)

ゲート−ドレイン間が相互接続された第1のMOSトランジスタと、
第1の信号入力端子にソースが接続されると共に、ドレイン−ソース間電位が同一とされ、抵抗素子として機能する第2のMOSトランジスタと、
第2の信号入力端子にソースが接続されると共に、ドレイン−ソース間電位が同一とされ、抵抗素子として機能する第3のMOSトランジスタと、
前記第1のMOSトランジスタのドレインに接続され、前記第1のMOSトランジスタに電流を供給する電流供給手段と
を備え、
前記第1のMOSトランジスタのゲート−ソース間電圧が前記第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのゲート−ソース間に印加されると共に、
前記電流供給手段による前記第1のMOSトランジスタへの供給電流を変化させることにより、前記第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのドレイン−ソース間抵抗の値を変化させ、利得制御がなされるように構成されている
ことを特徴とする利得制御回路。
A first MOS transistor having a gate-drain interconnected;
A second MOS transistor having a source connected to the first signal input terminal and having the same drain-source potential and functioning as a resistance element;
A third MOS transistor having a source connected to the second signal input terminal and having the same drain-source potential and functioning as a resistance element;
Current supply means connected to the drain of the first MOS transistor for supplying current to the first MOS transistor;
A gate-source voltage of the first MOS transistor is applied between the gate-source of each of the second and third MOS transistors;
By changing the current supplied to the first MOS transistor by the current supply means, the value of the drain-source resistance of each of the second and third MOS transistors is changed, and gain control is performed. A gain control circuit characterized by being configured.
前記第2および第3のMOSトランジスタのソース間において、前記第2および第3のMOSトランジスタに対して並列接続された第1および第2の抵抗器をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1に記載の利得制御回路。
The first and second resistors connected in parallel to the second and third MOS transistors between the sources of the second and third MOS transistors are further provided. A gain control circuit according to 1.
前記第2および第3のMOSトランジスタのドレイン間において、前記第2および第3のMOSトランジスタに対して並列接続された第3および第4の抵抗器をさらに備えた
ことを特徴とする請求項1または2に記載の利得制御回路。
The third and fourth resistors connected in parallel to the second and third MOS transistors are further provided between the drains of the second and third MOS transistors. Or the gain control circuit of 2.
前記第2および第3のMOSトランジスタのソース間において前記第2および第3のMOSトランジスタに対して並列接続されると共に、ドレイン−ソース間電位が同一とされ、抵抗素子として機能する第4のMOSトランジスタと、
ゲート−ドレイン間が相互接続されると共に、ゲート−ソース間電圧が前記第4のMOSトランジスタのゲート−ソース間に印加されるように構成された第5のMOSトランジスタと、
前記第1のMOSトランジスタと共にカレントミラー回路を構成すると共に、ドレインが前記第5のMOSトランジスタのゲートに接続された第6のMOSトランジスタと
をさらに備えたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載の利得制御回路。
A fourth MOS which is connected in parallel to the second and third MOS transistors between the sources of the second and third MOS transistors, has the same drain-source potential, and functions as a resistance element A transistor,
A fifth MOS transistor configured such that a gate-drain is interconnected and a gate-source voltage is applied between the gate-source of the fourth MOS transistor;
The current MOS circuit together with the first MOS transistor, and a sixth MOS transistor whose drain is connected to the gate of the fifth MOS transistor, further comprising: The gain control circuit according to any one of the above.
前記電流供給手段は、入力されたコントロール電圧に応じて出力電流値が変化する電圧・電流変換回路を含み、
前記コントロール電圧に応じて前記電圧・電流変換回路による前記第1のMOSトランジスタへの供給電流を変化させることにより、前記第2および第3のMOSトランジスタそれぞれのドレイン−ソース間抵抗の値を変化させ、利得制御がなされるように構成されている
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれか1項に記載の利得制御回路。
The current supply means includes a voltage / current conversion circuit whose output current value changes according to the input control voltage,
By changing the supply current to the first MOS transistor by the voltage / current conversion circuit according to the control voltage, the value of the drain-source resistance of each of the second and third MOS transistors is changed. The gain control circuit according to any one of claims 1 to 4, wherein gain control is performed.
請求項1ないし5のいずれか1項に記載の利得制御回路と、
一端が前記第2のMOSトランジスタのドレインに接続された第1のコンデンサと、
一端が前記第3のMOSトランジスタのドレインに接続された第2のコンデンサと、
前記第1および第2のコンデンサの他端に接続され、前記第1および第2のコンデンサを介して前記利得制御回路がカスケード接続されたアンプ回路部と
を備えたことを特徴とする利得制御機能を有するアンプ回路。
A gain control circuit according to any one of claims 1 to 5,
A first capacitor having one end connected to the drain of the second MOS transistor;
A second capacitor having one end connected to the drain of the third MOS transistor;
An amplifier circuit unit connected to the other ends of the first and second capacitors, and the gain control circuit cascaded through the first and second capacitors. An amplifier circuit.
前記アンプ回路部は、差動増幅器を構成する一対のMOSトランジスタを含み、
前記第1および第2のコンデンサの他端が前記一対のMOSトランジスタのそれぞれのゲートに接続されることにより、前記利得制御回路がカスケード接続されている
ことを特徴とする請求項6に記載の利得制御機能を有するアンプ回路。
The amplifier circuit unit includes a pair of MOS transistors constituting a differential amplifier,
The gain according to claim 6, wherein the gain control circuit is cascade-connected by connecting the other ends of the first and second capacitors to the gates of the pair of MOS transistors. An amplifier circuit with a control function.
JP2005163009A 2005-06-02 2005-06-02 Gain control circuit and amplifier circuit having gain control function Active JP4855717B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005163009A JP4855717B2 (en) 2005-06-02 2005-06-02 Gain control circuit and amplifier circuit having gain control function

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005163009A JP4855717B2 (en) 2005-06-02 2005-06-02 Gain control circuit and amplifier circuit having gain control function

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006340097A true JP2006340097A (en) 2006-12-14
JP4855717B2 JP4855717B2 (en) 2012-01-18

Family

ID=37560231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005163009A Active JP4855717B2 (en) 2005-06-02 2005-06-02 Gain control circuit and amplifier circuit having gain control function

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4855717B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177897A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gain control filter apparatus, gain control complex filter apparatus, and receiver

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140238A (en) * 1974-10-02 1976-04-03 Giichi Shimizu
JPS61290808A (en) * 1985-06-19 1986-12-20 Tokyo Keiki Co Ltd Gain control circuit
JPS63301610A (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Sony Tektronix Corp Variable attenuator
JPH0779132A (en) * 1993-09-07 1995-03-20 Murata Mfg Co Ltd Variable attenuator
JPH08222994A (en) * 1995-02-14 1996-08-30 Nec Corp Attenuation circuit
JPH08330871A (en) * 1995-06-02 1996-12-13 Toshiba Corp Variable attenuating circuit
JPH09331363A (en) * 1996-06-12 1997-12-22 Fujitsu Ltd Transmission line loss equalization circuit
JP2000261290A (en) * 1999-03-10 2000-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency variable attenuator and control method for high frequency variable attenuator
JP2001024447A (en) * 1999-07-09 2001-01-26 Sony Corp Method for compensating distortion and radio communication apparatus
JP2001516180A (en) * 1997-08-19 2001-09-25 テレフォンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Line receiver circuit having transmission line termination impedance
JP2003204247A (en) * 2001-10-23 2003-07-18 Olympus Optical Co Ltd Variable resistance circuit and application circuit thereof
JP2004328425A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Sharp Corp Variable gain amplifier

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5140238A (en) * 1974-10-02 1976-04-03 Giichi Shimizu
JPS61290808A (en) * 1985-06-19 1986-12-20 Tokyo Keiki Co Ltd Gain control circuit
JPS63301610A (en) * 1987-05-29 1988-12-08 Sony Tektronix Corp Variable attenuator
JPH0779132A (en) * 1993-09-07 1995-03-20 Murata Mfg Co Ltd Variable attenuator
JPH08222994A (en) * 1995-02-14 1996-08-30 Nec Corp Attenuation circuit
JPH08330871A (en) * 1995-06-02 1996-12-13 Toshiba Corp Variable attenuating circuit
JPH09331363A (en) * 1996-06-12 1997-12-22 Fujitsu Ltd Transmission line loss equalization circuit
JP2001516180A (en) * 1997-08-19 2001-09-25 テレフォンアクチーボラゲット エル エム エリクソン(パブル) Line receiver circuit having transmission line termination impedance
JP2000261290A (en) * 1999-03-10 2000-09-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd High frequency variable attenuator and control method for high frequency variable attenuator
JP2001024447A (en) * 1999-07-09 2001-01-26 Sony Corp Method for compensating distortion and radio communication apparatus
JP2003204247A (en) * 2001-10-23 2003-07-18 Olympus Optical Co Ltd Variable resistance circuit and application circuit thereof
JP2004328425A (en) * 2003-04-25 2004-11-18 Sharp Corp Variable gain amplifier

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177897A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gain control filter apparatus, gain control complex filter apparatus, and receiver

Also Published As

Publication number Publication date
JP4855717B2 (en) 2012-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7088180B2 (en) Programmable gain current amplifier
KR100946815B1 (en) Programmable low noise amplifier and method
EP1719243B1 (en) Radio frequency low noise amplifier with automatic gain control
US8102209B2 (en) CMOS variable gain amplifier
US7737790B1 (en) Cascode amplifier and method for controlling current of cascode amplifier
KR100648379B1 (en) Variable gain amplifier and variable gain amplifying module
CN101562432B (en) Variable gain amplifier
JP4773258B2 (en) Power amplifier with automatic switching function
TWI487262B (en) Voltage to current converting circuit
JP2005151460A (en) Am intermediate frequency variable gain amplifier circuit, variable gain amplifier circuit, and semiconductor integrated circuit thereof
US7532045B1 (en) Low-complexity active transconductance circuit
US6538513B2 (en) Common mode output current control circuit and method
KR20030055758A (en) Variable gain amplifier circuitry in automatic gain control
JP4855717B2 (en) Gain control circuit and amplifier circuit having gain control function
US7847635B2 (en) Transconductance amplifier
WO2000077931A1 (en) Amplifier
KR100295678B1 (en) Linear gain control amplifier
US20170126207A1 (en) Method and Implementation for Accurate Gain-Bandwidth Product Tuning
JP2008206004A (en) Mixer circuit
KR100783495B1 (en) Programmable Gain Control Amplifier
KR101013382B1 (en) Frequency mixer
US20150002222A1 (en) Combined input stage for transconductance amplifier having gain linearity over increased input voltage range
JP6964880B2 (en) Conductance amplifier
KR20050073755A (en) Differential amplifier
JP3052039B2 (en) Input amplifier circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080522

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100520

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100712

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110208

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110406

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111025

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111027

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4855717

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250