JP2007258829A - Gain switching amplifier - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To improve an input/output characteristic in a high gain operation while decreasing the number of components. <P>SOLUTION: The gain switching amplifier S is provided with a bypass circuit 101 in addition to a high frequency amplifier 3, and the bypass circuit 101 is provided with series connection of a first switch circuit 4, a first impedance element 6, and a second switch circuit 5 in the order from its input side, and a second impedance element 5 is connected between ground and a mutual connection point between the first switch circuit 4 and the first impedance element 6, and a third impedance element 8 is connected in series between ground and a mutual connection point between the second switch circuit 5 and the first impedance element 6 so that the input output characteristic in the high gain operating state is improved by decreasing the number of switch circuits more than that of prior arts. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体通信機や高周波機器における受信回路等に用いられる利得切換増幅器に係り、特に、高利得動作時の特性改善等を図ったものに関する。   The present invention relates to a gain switching amplifier used for a receiving circuit or the like in a mobile communication device or a high-frequency device, and more particularly to a device for improving characteristics during high gain operation.

従来、この種の増幅器としては、例えば、入力信号に対して増幅回路を迂回せしめ、WCDMA方式等を用いた携帯電話装置の受信部などにおいて要求される大信号入力時の利得減衰動作を行う迂回回路を、入出力間に設けた利得切替増幅器が種々提案されている(例えば、特許文献1等参照)。
図3には、このような従来の利得切替増幅器の一構成例が示されており、以下、同図を参照しつつこの従来回路について説明する。
Conventionally, as this type of amplifier, for example, an amplification circuit is bypassed with respect to an input signal, and a bypass for performing a gain attenuating operation at the time of inputting a large signal required in a receiving unit of a cellular phone device using a WCDMA system or the like. Various gain switching amplifiers in which a circuit is provided between input and output have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
FIG. 3 shows an example of the configuration of such a conventional gain switching amplifier. Hereinafter, the conventional circuit will be described with reference to FIG.

この利得切替増幅器は、高周波入力端子31と高周波出力端子32との間に、トランジスタ等の能動素子を用いてなる低雑音増幅回路が集積回路化された高周波増幅器LNAが設けられる一方、必要に応じて受信信号(入力信号)を高周波出力端子32側へ迂回せしめるための回路が次述するように構成されて設けられたものとなっている。
すなわち、インピーダンス素子Z1と、スイッチ回路SW1と、インピーダンス素子Z2が、高周波入力端子31と高周波出力端子32との間に直列接続されて設けられている。
In this gain switching amplifier, a high-frequency amplifier LNA in which a low-noise amplifier circuit using an active element such as a transistor is integrated is provided between a high-frequency input terminal 31 and a high-frequency output terminal 32. Thus, a circuit for diverting the received signal (input signal) to the high frequency output terminal 32 side is configured and provided as described below.
That is, the impedance element Z1, the switch circuit SW1, and the impedance element Z2 are provided in series between the high frequency input terminal 31 and the high frequency output terminal 32.

さらに、高周波増幅器LNAが非動作状態にある場合の入出力インピーダンスの整合のために、高周波入力端子31と接地電位間には、インピーダンス素子Z3とスイッチ回路SW2が直列接続されて設けられる一方、高周波出力端子32と接地電位間には、インピーダンス素子Z4とスイッチ回路SW3が直列接続されて設けられている。   Further, in order to match the input / output impedance when the high frequency amplifier LNA is in a non-operating state, an impedance element Z3 and a switch circuit SW2 are provided in series between the high frequency input terminal 31 and the ground potential, An impedance element Z4 and a switch circuit SW3 are connected in series between the output terminal 32 and the ground potential.

かかる構成の利得切替増幅器は、その入出力インピーダンスを外部の伝送線路の特性インピーダンスに整合させるため、外部において、高周波入力端子31に入力整合回路33が、高周波出力端子32に出力整合回路34が、それぞれ接続されて、これらを介して高周波信号の入力、出力が行われるものとなっている。   Since the gain switching amplifier having such a configuration matches the input / output impedance with the characteristic impedance of the external transmission line, the input matching circuit 33 is externally connected to the high frequency input terminal 31, and the output matching circuit 34 is connected to the high frequency output terminal 32. They are connected to each other, and high-frequency signals are input and output via these.

次に、かかる利得切替増幅器の動作を説明すれば、まず、高周波増幅器LNAに電源が供給される場合には、高周波信号に対する低雑音増幅動作が行われる。この状態においては、高利得動作であるため、スイッチ回路SW1はオフ状態に設定されて、高周波入力端子31から高周波出力端子32への迂回経路は機能しない。   Next, the operation of the gain switching amplifier will be described. First, when power is supplied to the high frequency amplifier LNA, a low noise amplification operation is performed on the high frequency signal. In this state, since it is a high gain operation, the switch circuit SW1 is set to an off state, and the detour path from the high frequency input terminal 31 to the high frequency output terminal 32 does not function.

さらに、インピーダンス素子Z3,Z4は、高周波信号を高周波入力端子31から高周波出力端子32へ迂回させる時にのみ作用させるため、低雑音増幅動作時にはオフ状態とされる。そのため、インピーダンス素子Z3,Z4は、接地電位に接続されず、いわばフローティング状態とされる。
そして、利得切替増幅器の外部に接続された入力整合回路33及び出力整合回路34は、通常、キャパシタやインダクタのようなリアクタンス素子によって構成されており、上述のように低雑音増幅動作がなされている状態において、適正な増幅利得が得られるように低い定在波比となるように調整されているため、低雑音増幅動作状態においては、いわゆる整合がとれた状態となる。
Furthermore, since the impedance elements Z3 and Z4 act only when the high frequency signal is diverted from the high frequency input terminal 31 to the high frequency output terminal 32, the impedance elements Z3 and Z4 are turned off during the low noise amplification operation. For this reason, the impedance elements Z3 and Z4 are not connected to the ground potential and are in a floating state.
The input matching circuit 33 and the output matching circuit 34 connected to the outside of the gain switching amplifier are normally configured by reactance elements such as capacitors and inductors, and perform a low noise amplification operation as described above. In the state, the adjustment is made so that the standing wave ratio is low so that an appropriate amplification gain can be obtained. Therefore, in the low noise amplification operation state, a so-called matching state is obtained.

一方、増幅利得を低下させる状態においては、高周波信号は、高周波入力端子31から高周波出力端子32への迂回回路を通過せしめられ、高周波増幅器LNAは電源供給が断たれて非動作状態とされる。すなわち、入力された高周波信号は、インピーダンス素子Z1、オン状態のスイッチ回路SW1及びインピーダンス素子Z2を経て高周波出力端子32へ迂回せしめられ、利得切替増幅器は、利得のない減衰回路として機能することとなる。   On the other hand, in a state where the amplification gain is lowered, the high-frequency signal is passed through a bypass circuit from the high-frequency input terminal 31 to the high-frequency output terminal 32, and the high-frequency amplifier LNA is cut off to be inactive. That is, the input high-frequency signal is diverted to the high-frequency output terminal 32 via the impedance element Z1, the on-state switch circuit SW1 and the impedance element Z2, and the gain switching amplifier functions as an attenuation circuit without gain. .

かかる状態において、高周波増幅器LNAは、その動作電流が遮断されているため、入力インピーダンス及び出力インピーダンスは、電源投入時のそれとは異なる値を示すこととなる。この場合、高周波増幅器LNAの具体的構成が、例えば、図4に示されたようなソース接地型のFET低雑音増幅回路を基本として構成されたものであるとすると、適正な利得を得る為のドレイン電流が供給されている状態と、ドレイン電流が遮断されている状態では、信号入力がなされるゲートのインピーダンス、及び、信号出力がなされるドレインのインピーダンスは、それぞれの状態で大きく異なるものとなる。   In such a state, since the operating current of the high frequency amplifier LNA is cut off, the input impedance and the output impedance show values different from those when the power is turned on. In this case, if the specific configuration of the high-frequency amplifier LNA is configured based on, for example, a source-grounded FET low-noise amplifier circuit as shown in FIG. 4, for obtaining an appropriate gain, In the state where the drain current is supplied and the state where the drain current is cut off, the impedance of the gate where the signal is input and the impedance of the drain where the signal is output are greatly different in each state. .

また、入出力整合回路33,34は、いずれも高周波増幅器LNAに電源供給がなされている状態で整合されているため、高周波増幅器LNAへの電源供給が遮断されている状態では、これら整合回路33,34は適正な定在波比に整合できなくなる。
このように高周波信号を迂回回路へ通過せしめる状態では、上述のような不整合が生じるため、入力整合回路33と出力整合回路34のインピーダンス補正を行う必要がある。そのため、スイッチ回路SW2,SW3がオン状態とされて、インピーダンス素子Z3,Z4によるインピーダンス補正が機能することとなる。そして、インピーダンス素子Z3,Z4が機能することにより、インピーダンスZ1,Z2を含めた整合回路が形成されることとなり、そのため、迂回回路に高周波信号を通過せしめる状態にあっても、適正な入出力整合状態が確保され、高周波信号を適度な減衰量で高周波入力端子31から高周波出力端子32へ迂回せしめることができる。
In addition, since the input / output matching circuits 33 and 34 are matched in a state where power is supplied to the high frequency amplifier LNA, the matching circuit 33 is in a state where the power supply to the high frequency amplifier LNA is cut off. , 34 cannot be matched to an appropriate standing wave ratio.
In such a state in which the high-frequency signal is allowed to pass to the detour circuit, the mismatch described above occurs, so that it is necessary to correct the impedance of the input matching circuit 33 and the output matching circuit 34. Therefore, the switch circuits SW2 and SW3 are turned on, and the impedance correction by the impedance elements Z3 and Z4 functions. The impedance elements Z3 and Z4 function to form a matching circuit including the impedances Z1 and Z2. Therefore, even when the high-frequency signal is allowed to pass through the detour circuit, proper input / output matching is achieved. The state is secured, and the high-frequency signal can be diverted from the high-frequency input terminal 31 to the high-frequency output terminal 32 with an appropriate amount of attenuation.

特開2004−194105号公報(第4−7頁、図1)JP 2004-194105 A (page 4-7, FIG. 1)

しかしながら、上述の従来回路においては、高周波信号を迂回させて増幅利得を減衰させるために3個のスイッチ回路が必要である。このようなスイッチ回路としては、例えば、図5に一例が示されたように、FETを用いて構成されたものが好適な回路例として用いられることがあるが、一つのFET1のオン・オフ状態を確実なものとするために、バイアス電圧印加用の3つの抵抗素子R1,R2,R3と、DC電流を阻止するための2つのDCブロックキャパシタC1,C2が必要である。したがって、複数のスイッチ回路を要する場合には、そのスイッチ回路の数分だけ上述の構成部品が必要となるため、利得切替増幅器の構成部品数の増加を招くこととなる。   However, in the conventional circuit described above, three switch circuits are required to bypass the high-frequency signal and attenuate the amplification gain. As such a switch circuit, for example, as shown in FIG. 5, a circuit configured by using an FET may be used as a preferable circuit example, but one FET 1 is turned on / off. In order to ensure the above, three resistance elements R1, R2, and R3 for applying a bias voltage and two DC block capacitors C1 and C2 for blocking a DC current are required. Therefore, when a plurality of switch circuits are required, the above-described components are required by the number of the switch circuits, which increases the number of components of the gain switching amplifier.

例えば、複数の周波数帯に対応して、利得切替増幅器を設ける構成が採られることがあるが、この場合、図5に示されたような回路が周波数帯域毎に設けられることとなるため、回路構成に要する素子数(部品数)の増加が顕著となり、装置全体のコスト上昇を招くという問題がある。   For example, a configuration in which a gain switching amplifier is provided corresponding to a plurality of frequency bands may be employed. In this case, a circuit as shown in FIG. 5 is provided for each frequency band. There is a problem in that the number of elements (number of parts) required for the configuration increases remarkably, and the cost of the entire apparatus increases.

さらに、上述した従来の利得切替増幅器においては、迂回回路の開閉成に、1個のスイッチ回路SW1が用いられており、高周波増幅器LNAを動作させる場合、このスイッチ回路SW1はオフ状態とされるが、1個だけであるため、高周波増幅器LNAの出力側から入力側へのアイソレーションが不足し、高周波増幅器LNAの逆方向利得が増加するため、高周波増幅器LNAの入力側から出力側への順方向利得の低下を招くこととなる。   Further, in the conventional gain switching amplifier described above, one switch circuit SW1 is used to open and close the bypass circuit. When the high-frequency amplifier LNA is operated, the switch circuit SW1 is turned off. Since there is only one, the isolation from the output side to the input side of the high-frequency amplifier LNA is insufficient, and the reverse gain of the high-frequency amplifier LNA increases, so the forward direction from the input side to the output side of the high-frequency amplifier LNA The gain will be reduced.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、部品点数の削減を図りつつ、高利得動作時における安定した増幅利得を確保し、入出力特性の改善を図ると共に、動作の安定性の向上を図った利得切替増幅器を提供するものである。
本発明の他の目的は、増幅動作時における高周波出力側から高周波入力側へ対するアイソレーション特性の向上を図ることにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and while ensuring a stable amplification gain at the time of high gain operation while reducing the number of components, it is intended to improve input / output characteristics and improve operational stability. A gain switching amplifier is provided.
Another object of the present invention is to improve the isolation characteristic from the high frequency output side to the high frequency input side during the amplification operation.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る利得切替増幅器は、
外部に設けられた入力整合回路を介して高周波信号が入力される一方、外部に設けられた出力整合回路を介して増幅信号を出力するよう構成されると共に、前記入力された高周波信号を所望に応じて前記出力整合回路側へ迂回せしめる迂回回路が設けられてなる利得切替増幅器であって、
前記迂回回路は、その入力側と出力側との間に、前記入力側から第1のスイッチ回路、第1のインピーダンス素子及び第2のスイッチ回路が直列接続されて設けられると共に、
前記第1のスイッチ回路と前記第1のインピーダンス素子の相互の接続点とグランドとの間、又は、前記第2のスイッチ回路と前記第1のインピーダンス素子の相互の接続点とグランドとの間の少なくともいずれか一方に、第2のインピーダンス素子又は第3のインピーダンス素子が直列接続されて設けられてなるものである。
また、本発明に係る利得切替増幅器は、外部に設けられた入力整合回路を介して高周波信号が入力される一方、外部に設けられた出力整合回路を介して増幅信号を出力するよう構成されると共に、前記入力された高周波信号を所望に応じて前記出力整合回路側へ迂回せしめる迂回回路が設けられてなる利得切替増幅器であって、
前記迂回回路は、その入力側と出力側との間に、前記入力側から第1のスイッチ回路及び第2のスイッチ回路が直列接続されて設けられると共に、前記第1のスイッチ回路と入力側との間、又は、前記第2のスイッチ回路と出力側との間の少なくともいずれか一方に、第1のインピーダンス素子又は第2のインピーダンス素子が直列接続されて設けられる一方、
前記第1及び第2のスイッチ回路の相互の接続点とグランドとの間に、第3のインピーダンス素子が直列接続されて設けられてなるものも好適である。
さらに、上記構成において、前記インピーダンス素子がリアクタンス素子によって構成されてなるものも好適である。
In order to achieve the above object of the present invention, a gain switching amplifier according to the present invention comprises:
A high frequency signal is input through an external input matching circuit, and an amplified signal is output through an external output matching circuit. A gain switching amplifier provided with a detour circuit that diverts to the output matching circuit side in response,
The bypass circuit is provided with a first switch circuit, a first impedance element, and a second switch circuit connected in series from the input side between the input side and the output side,
Between a connection point between the first switch circuit and the first impedance element and the ground, or between a connection point between the second switch circuit and the first impedance element and the ground. At least one of the second impedance element and the third impedance element is connected in series.
The gain switching amplifier according to the present invention is configured to receive a high-frequency signal via an external input matching circuit and output an amplified signal via an external output matching circuit. And a gain switching amplifier provided with a bypass circuit for bypassing the input high-frequency signal to the output matching circuit side as desired,
The bypass circuit includes a first switch circuit and a second switch circuit connected in series from the input side between the input side and the output side, and the first switch circuit and the input side. Or at least one of the second switch circuit and the output side is provided with a first impedance element or a second impedance element connected in series,
It is also preferable that a third impedance element is connected in series between the connection point of the first and second switch circuits and the ground.
Furthermore, in the above configuration, it is also preferable that the impedance element is constituted by a reactance element.

本発明によれば、従来に比してスイッチ回路を削減しつつ、しかも、高利得動作時における安定した高い増幅利得が確保できるようにしたので、回路全体としての部品点数を削減することができ、コストの低減を図ることができるばかりか、従来に比してより安定した動作を確保することができるという効果を奏するものである。   According to the present invention, the number of parts of the circuit as a whole can be reduced because the switch circuit can be reduced as compared with the prior art, and a stable and high amplification gain can be secured during high gain operation. As a result, the cost can be reduced, and more stable operation can be ensured as compared with the prior art.

以下、本発明の実施の形態について、図1及び図2を参照しつつ説明する。
なお、以下に説明する部材、配置等は本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨の範囲内で種々改変することができるものである。
最初に、本発明の実施の形態における利得切替増幅器Sの第1の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
この利得切替増幅器Sは、例えば、WCDMA方式等の携帯電話装置の受信部などに用いるのに適したもので、高周波入力端子1と高周波出力端子2との間に、トランジスタ等の能動素子を用いてなる低雑音増幅回路が集積回路化された高周波増幅器(図1においては「LNA」と表記)3が設けられる一方、必要に応じて受信信号(入力信号)を高周波出力端子2側へ迂回せしめるための迂回回路101が設けられて構成されたものとなっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
The members and arrangements described below do not limit the present invention and can be variously modified within the scope of the gist of the present invention.
First, a first configuration example of the gain switching amplifier S according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The gain switching amplifier S is suitable for use in, for example, a receiving unit of a cellular phone device such as a WCDMA system, and an active element such as a transistor is used between the high frequency input terminal 1 and the high frequency output terminal 2. A high-frequency amplifier (indicated as “LNA” in FIG. 1) 3 in which the low-noise amplifier circuit is integrated is provided, and the received signal (input signal) is diverted to the high-frequency output terminal 2 side as necessary. For this reason, a detour circuit 101 is provided.

かかる利得切替増幅器Sは、その入出力インピーダンスを外部の伝送線路の特性インピーダンスに整合させるため、外部において、高周波入力端子1に入力整合回路11が、高周波出力端子2に出力整合回路12が、それぞれ接続されて、これらを介して高周波信号の入力、出力が行われるものとなっている。   In order to match the input / output impedance with the characteristic impedance of the external transmission line, the gain switching amplifier S has an external input matching circuit 11 at the high frequency input terminal 1 and an output matching circuit 12 at the high frequency output terminal 2. By being connected, high-frequency signals are input and output via these.

次に、迂回経路101の構成について、より具体的に説明すれば、本発明の実施の形態においては、高周波入力端子1と高周波増幅器3の入力段との接続点と、高周波出力端子2と高周波増幅器3の出力段との接続点の間には、高周波入力端子1側から第1のスイッチ回路(図1においては「SW1」と表記)4と、第1のインピーダンス素子(図1においては「Z1」と表記)6、及び、第2のスイッチ回路(図1においては「SW2」と表記)5が直列接続されて設けられている。   Next, the configuration of the detour path 101 will be described more specifically. In the embodiment of the present invention, the connection point between the high frequency input terminal 1 and the input stage of the high frequency amplifier 3, the high frequency output terminal 2 and the high frequency Between the connection point of the amplifier 3 and the output stage, the first switch circuit (indicated as “SW1” in FIG. 1) 4 and the first impedance element (in FIG. And a second switch circuit (indicated as “SW2” in FIG. 1) 5 are connected in series.

また、第1のスイッチ回路4と第1のインピーダンス素子6との相互の接続点とグランドとの間には、第2のインピーダンス素子(図1においては「Z2」と表記)7が設けられている。
さらに、第2のスイッチ回路5と第1のインピーダンス素子6との相互の接続点とグランドとの間には、第3のインピーダンス素子(図1においては「Z3」と表記)8が設けられている。
A second impedance element (indicated as “Z2” in FIG. 1) 7 is provided between the connection point between the first switch circuit 4 and the first impedance element 6 and the ground. Yes.
Further, a third impedance element (indicated as “Z3” in FIG. 1) 8 is provided between the connection point between the second switch circuit 5 and the first impedance element 6 and the ground. Yes.

次に、かかる構成における動作について説明する。
まず、本発明の実施の形態における利得切替増幅器Sを高利得の増幅動作状態とするには、高周波増幅器3に電源供給を行う一方、迂回回路101の第1及び第2のスイッチ回路4,5をオフ状態とすることで、高周波増幅器3による通常の低雑音増幅動作状態が得られる。
Next, the operation in this configuration will be described.
First, in order to set the gain switching amplifier S in the embodiment of the present invention to a high gain amplifying operation state, while supplying power to the high frequency amplifier 3, the first and second switch circuits 4, 5 of the detour circuit 101 are supplied. Is turned off, a normal low noise amplification operation state by the high frequency amplifier 3 can be obtained.

一方、迂回回路101を動作状態とする場合には、高周波増幅器3への電源供給を遮断すると共に、第1及び第2のスイッチ回路4,5をオン状態とする。
その結果、高周波入力端子1へ入力された高周波信号、例えば、受信信号は、第1のスイッチ回路4、第1のインピーダンス素子6及び第2のスイッチ回路5を経て、高周波出力端子2へ信号減衰を伴って到達することとなる。
On the other hand, when the bypass circuit 101 is in the operating state, the power supply to the high-frequency amplifier 3 is shut off and the first and second switch circuits 4 and 5 are turned on.
As a result, a high-frequency signal input to the high-frequency input terminal 1, for example, a reception signal is attenuated to the high-frequency output terminal 2 through the first switch circuit 4, the first impedance element 6, and the second switch circuit 5. Will be reached.

かかる動作状態において、高周波入力端子1におけるインピーダンスは、良く知られているように、高周波増幅器3が動作状態にある場合とは異なるため、第1、第2及び第3のインピーダンス素子6〜8を、最適な値に設定しておくことにより、高周波増幅器3が非動作状態にあっても、その動作状態における高周波入力端子1のインピーダンスに近似したものとなる。   In such an operating state, as is well known, the impedance at the high-frequency input terminal 1 is different from that when the high-frequency amplifier 3 is in the operating state, so that the first, second, and third impedance elements 6 to 8 are connected. By setting the optimum value, even when the high-frequency amplifier 3 is in the non-operating state, the impedance approximates the impedance of the high-frequency input terminal 1 in the operating state.

これは、第1及び第2のスイッチ回路4,5のオン状態における抵抗成分が、適用周波数における第1乃至第3のインピーダンス素子6〜8のそれぞれのインピーダンス値よりも十分低く設定されていれば、第1のインピーダンス素子6は、図3に示された従来回路におけるインピーダンス素子Z1、Z2の合成インピーダンスと等価となり、また、第2のインピーダンス素子7は、同じく図3の従来回路におけるインピーダンス素子Z3と等価となり、さらに、第3のインピーダンス素子8は、同じく図3の従来回路におけるインピーダンス素子Z4と等価となるためである。   This is because the resistance components in the ON state of the first and second switch circuits 4 and 5 are set sufficiently lower than the impedance values of the first to third impedance elements 6 to 8 at the applied frequency. The first impedance element 6 is equivalent to the combined impedance of the impedance elements Z1 and Z2 in the conventional circuit shown in FIG. 3, and the second impedance element 7 is also the impedance element Z3 in the conventional circuit of FIG. This is because the third impedance element 8 is also equivalent to the impedance element Z4 in the conventional circuit of FIG.

したがって、外部に接続される入力整合回路11と高周波入力端子1間の整合、及び、外部に接続される出力整合回路12と高周波出力端子2間の整合が、従来回路同様それぞれ低い定在波比状態で実現されることとなる。   Therefore, the matching between the input matching circuit 11 connected to the outside and the high frequency input terminal 1 and the matching between the output matching circuit 12 connected to the outside and the high frequency output terminal 2 are low standing wave ratios as in the conventional circuit. It will be realized in the state.

さらに、第1及び第2のスイッチ回路4,5並びに第1乃至第3のインピーダンス素子6〜8を設けたことにより、高周波増幅器3が高利得で動作状態となる場合の高周波入力端子1と高周波出力端子2間における高いアイソレーション特性を得ることができる。すなわち、高周波入力端子1と高周波出力端子2間には、2つのオフ状態にある第1及び第2のスイッチ回路4,5と第1のインピーダンス素子6が直列接続された状態であるため、図3に示された従来回路のようにオフ状態のスイッチ回路Z1が1つだけである場合に比して、より高いアイソレーション特性が確実に確保されることとなる。   Further, by providing the first and second switch circuits 4 and 5 and the first to third impedance elements 6 to 8, the high frequency input terminal 1 and the high frequency when the high frequency amplifier 3 is in an operating state with a high gain are provided. High isolation characteristics between the output terminals 2 can be obtained. That is, between the high-frequency input terminal 1 and the high-frequency output terminal 2, the first and second switch circuits 4 and 5 in the off state and the first impedance element 6 are connected in series. Compared to the case where there is only one switch circuit Z1 in the off state as in the conventional circuit shown in FIG. 3, higher isolation characteristics are surely ensured.

加えて、グランド、換言すれば、接地電位に対して並列素子として作用する第2及び第3のインピーダンス素子7,8が、オフ状態の第1のスイッチ回路4、第2のスイッチ回路5間に接続されるため、第1のスイッチ回路4と第2のスイッチ回路5の接続点インピーダンスが低く維持され、高周波入力端子1と高周波出力端子2間のアイソレーション特性が従来に比して確実に改善されることとなる。   In addition, the second and third impedance elements 7 and 8 acting as a parallel element with respect to the ground potential, that is, the ground potential, are connected between the first switch circuit 4 and the second switch circuit 5 in the off state. Since the connection is made, the impedance at the connection point between the first switch circuit 4 and the second switch circuit 5 is kept low, and the isolation characteristic between the high-frequency input terminal 1 and the high-frequency output terminal 2 is reliably improved as compared with the conventional case. Will be.

このように高周波入力端子1と高周波出力端子2間のアイソレーション特性を高くすることは、高周波増幅器3の動作時におけるその出力側から入力側への逆方向利得を低く抑えることとなる。すなわち、所望する順方向利得が改善され、ひいては、高周波増幅器3の寄生発振等に対する安定性の向上に寄与することとなるものである。
なお、迂回経路101における減衰量の設定次第では、第2、第3のインピーダンス素子7、8のいずれか一方を設けるようにしても良く、この場合にあっても、上述したと同様の作用、効果が実現できる。
Increasing the isolation characteristic between the high-frequency input terminal 1 and the high-frequency output terminal 2 in this way suppresses the reverse gain from the output side to the input side during the operation of the high-frequency amplifier 3. That is, the desired forward gain is improved, and as a result, the stability of the high frequency amplifier 3 against parasitic oscillation and the like is improved.
Depending on the setting of the attenuation amount in the detour path 101, either one of the second and third impedance elements 7 and 8 may be provided. Even in this case, the same action as described above, The effect can be realized.

次に、第2の構成例について、図2を参照しつつ説明する。なお、図1に示された構成例と同一の構成要素については、同一の符号を付してその詳細な説明を省略し、以下、異なる点を中心に説明する。
この第2の構成例は、迂回経路101Aの接続が次述するように異なるもので、他の構成部分は、図1に示された構成例と同一のものである。
以下、具体的に説明すれば、この第2の構成例の迂回回路101Aにおいては、高周波入力端子1と高周波増幅器3の入力段との接続点と、高周波出力端子2と高周波増幅器3の出力段との接続点の間に、高周波入力端子1側から第1のインピーダンス素子6、第1及び第2のスイッチ回路4,5、第2のインピーダンス素子7が直列接続されて設けられている。さらに、第1及び第2のスイッチ回路4,5の相互の接続点とグランドとの間には、第3のインピーダンス素子8が設けられたものとなっている。
Next, a second configuration example will be described with reference to FIG. The same components as those in the configuration example shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, different points will be mainly described.
This second configuration example is different in connection of the detour path 101A as described below, and the other components are the same as the configuration example shown in FIG.
More specifically, in the detour circuit 101A of the second configuration example, the connection point between the high frequency input terminal 1 and the input stage of the high frequency amplifier 3, the high frequency output terminal 2 and the output stage of the high frequency amplifier 3 are described below. The first impedance element 6, the first and second switch circuits 4 and 5, and the second impedance element 7 are connected in series from the high frequency input terminal 1 side. Further, a third impedance element 8 is provided between the connection point between the first and second switch circuits 4 and 5 and the ground.

この第2の構成例では、直列インピーダンス素子としての第1及び第2のインピーダンス素子6,7と、並列素子としての第3のインピーダンス素子8によって、迂回経路101Aの動作時における入力整合回路11、出力整合回路12との整合がなされて、先の図1に示された第1の構成例と等価な機能が実現されるものである。   In the second configuration example, the first and second impedance elements 6 and 7 as series impedance elements and the third impedance element 8 as parallel elements, the input matching circuit 11 during the operation of the detour path 101A, Matching with the output matching circuit 12 is performed, and a function equivalent to the first configuration example shown in FIG. 1 is realized.

特に、第1及び第2のスイッチ回路4,5の具体的な構成として、例えば、図4に示されたような電界効果トランジスタのドレイン・ソース間のオン・オフ動作がなされる回路を用いた場合には、第1及び第2のインピーダンス素子6,7としてキャパシタを用いることで、これをDCキャパシタと兼用することができるので、別個にDCキャパシタを設ける必要がなく、部品点数の削減となる。   In particular, as a specific configuration of the first and second switch circuits 4 and 5, for example, a circuit in which an ON / OFF operation between the drain and source of the field effect transistor as shown in FIG. 4 is used is used. In this case, by using a capacitor as the first and second impedance elements 6 and 7, it can be used as a DC capacitor, so that it is not necessary to provide a DC capacitor separately, and the number of components is reduced. .

なお、迂回経路101Aにおける減衰量の設定次第では、第1、第2のインピーダンス素子6、7のいずれか一方を設けるようにしても良く、この場合にあっても、上述したと同様の作用、効果が実現できる。   Depending on the setting of the attenuation amount in the detour path 101A, either one of the first and second impedance elements 6 and 7 may be provided. Even in this case, the same action as described above, The effect can be realized.

本発明の実施の形態における利得切替増幅器の第1の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 1st structural example of the gain switching amplifier in embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における利得切替増幅器の第2の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2nd structural example of the gain switching amplifier in embodiment of this invention. 従来回路の構成例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the structural example of a conventional circuit. 図4に示された従来回路における高周波増幅器の具体回路構成例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration example of a high-frequency amplifier in the conventional circuit shown in FIG. 4. 図4に示された従来回路におけるスイッチ回路の具体回路構成例を示す回路図である。FIG. 5 is a circuit diagram showing a specific circuit configuration example of a switch circuit in the conventional circuit shown in FIG. 4.

符号の説明Explanation of symbols

1…高周波入力端子
2…高周波出力端子
3…高周波増幅器
4…第1のスイッチ回路
5…第2のスイッチ回路
6…第1のインピーダンス素子
7…第2のインピーダンス素子
8…第3のインピーダンス素子
11…入力整合回路
12…出力整合回路
101…迂回回路(第1の構成例)
101A…迂回回路(第2の構成例)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... High frequency input terminal 2 ... High frequency output terminal 3 ... High frequency amplifier 4 ... 1st switch circuit 5 ... 2nd switch circuit 6 ... 1st impedance element 7 ... 2nd impedance element 8 ... 3rd impedance element 11 ... Input matching circuit 12 ... Output matching circuit 101 ... Detour circuit (first configuration example)
101A ... detour circuit (second configuration example)

Claims (3)

外部に設けられた入力整合回路を介して高周波信号が入力される一方、外部に設けられた出力整合回路を介して増幅信号を出力するよう構成されると共に、前記入力された高周波信号を所望に応じて前記出力整合回路側へ迂回せしめる迂回回路が設けられてなる利得切替増幅器であって、
前記迂回回路は、その入力側と出力側との間に、前記入力側から第1のスイッチ回路、第1のインピーダンス素子及び第2のスイッチ回路が直列接続されて設けられると共に、
前記第1のスイッチ回路と前記第1のインピーダンス素子の相互の接続点とグランドとの間、又は、前記第2のスイッチ回路と前記第1のインピーダンス素子の相互の接続点とグランドとの間の少なくともいずれか一方に、第2のインピーダンス素子又は第3のインピーダンス素子が直列接続されて設けられてなることを特徴とする利得切替増幅器。
A high frequency signal is input through an external input matching circuit, and an amplified signal is output through an external output matching circuit. A gain switching amplifier provided with a detour circuit that diverts to the output matching circuit side in response,
The bypass circuit is provided with a first switch circuit, a first impedance element, and a second switch circuit connected in series from the input side between the input side and the output side,
Between a connection point between the first switch circuit and the first impedance element and the ground, or between a connection point between the second switch circuit and the first impedance element and the ground. A gain switching amplifier comprising a second impedance element or a third impedance element connected in series to at least one of them.
外部に設けられた入力整合回路を介して高周波信号が入力される一方、外部に設けられた出力整合回路を介して増幅信号を出力するよう構成されると共に、前記入力された高周波信号を所望に応じて前記出力整合回路側へ迂回せしめる迂回回路が設けられてなる利得切替増幅器であって、
前記迂回回路は、その入力側と出力側との間に、前記入力側から第1のスイッチ回路及び第2のスイッチ回路が直列接続されて設けられると共に、前記第1のスイッチ回路と入力側との間、又は、前記第2のスイッチ回路と出力側との間の少なくともいずれか一方に、第1のインピーダンス素子又は第2のインピーダンス素子が直列接続されて設けられる一方、
前記第1及び第2のスイッチ回路の相互の接続点とグランドとの間に、第3のインピーダンス素子が直列接続されて設けられてなることを特徴とする利得切替増幅器。
A high frequency signal is input through an external input matching circuit, and an amplified signal is output through an external output matching circuit. A gain switching amplifier provided with a detour circuit that diverts to the output matching circuit side in response,
The bypass circuit includes a first switch circuit and a second switch circuit connected in series from the input side between the input side and the output side, and the first switch circuit and the input side. Or at least one of the second switch circuit and the output side is provided with a first impedance element or a second impedance element connected in series,
A gain-switching amplifier comprising a third impedance element connected in series between a connection point between the first and second switch circuits and the ground.
前記インピーダンス素子がリアクタンス素子によって構成されてなることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の利得切替増幅器。   3. The gain switching amplifier according to claim 1, wherein the impedance element is constituted by a reactance element.
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