JP2009005092A - Variable-gain low noise amplifier - Google Patents

Variable-gain low noise amplifier Download PDF

Info

Publication number
JP2009005092A
JP2009005092A JP2007164084A JP2007164084A JP2009005092A JP 2009005092 A JP2009005092 A JP 2009005092A JP 2007164084 A JP2007164084 A JP 2007164084A JP 2007164084 A JP2007164084 A JP 2007164084A JP 2009005092 A JP2009005092 A JP 2009005092A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
field effect
gain
effect transistor
signal
signal amplification
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.)
Pending
Application number
JP2007164084A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Susumu Takagi
進 高木
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.)
New Japan Radio Co Ltd
Original Assignee
New Japan Radio Co Ltd
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 New Japan Radio Co Ltd filed Critical New Japan Radio Co Ltd
Priority to JP2007164084A priority Critical patent/JP2009005092A/en
Publication of JP2009005092A publication Critical patent/JP2009005092A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To set an appropriate amplification gain according to the strength of a high-frequency input signal level. <P>SOLUTION: When the high-frequency input signal level falls within a weak electric field, an amplifier bypassing FET 4 is placed in an OFF state, first and second signal amplifying FETs 1 and 2 and an FET 3 for gain switching SW are placed in an ON state, and the first and second signal amplifying FETs 1 and 2 perform amplification at a maximum gain. When the high-frequency input signal level falls within an intermediate electric field, the amplifier bypassing FET 4 and the FET 3 for gain switching SW are placed in the OFF state, and the first and second signal amplifying FETs 1 and 2 are placed in the ON state and perform amplification at a prescribed gain not more than the maximum gain as their operating current flows through a gain adjusting inductor 9 and a bias adjusting resistor 10. When the high-frequency input signal level falls within a strong electric field, the amplifier bypassing FET 4 is placed in the ON state and thus input high-frequency signals are output without being amplified. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、移動体通信機器をはじめとした各種の無線通信機器に用いられる利得可変型の増幅器に係り、特に、利得可変における可変量の自由度向上等を図ったものに関する。   The present invention relates to a variable gain amplifier used in various wireless communication devices such as mobile communication devices, and more particularly to a device that improves a variable amount of freedom in variable gain.

移動体通信機器等の無線通信に用いられる低雑音増幅器において、通常、入力される高周波信号電力は微弱であるが、ある条件下では強電界の高周波信号が入力される場合がある。このような場合、利得可変機能を有しない低雑音増幅器では、強電界の高周波信号が入力されると、低雑音増幅器の線形動作領域を越えてしまい、高周波入力信号が歪んでしまうという問題を生ずる。そのため、低雑音増幅器に利得可変機能を付加し、高周波入力信号が微弱な場合には、増幅利得を最大にする一方、逆に高周波入力信号が強電界の場合には、増幅利得を最小に設定することで、低雑音増幅器における信号の歪みを低減させる必要がある。
そして、低雑音増幅器の利得可変を行い、増幅利得を最小とすることにより、低雑音増幅器の後段へ入力される信号レベルが低くなるため、低雑音増幅器の後段における入力信号の歪みを抑制できるという利点がある。
In a low noise amplifier used for wireless communication such as a mobile communication device, a high-frequency signal power to be input is usually weak, but a high-frequency signal with a strong electric field may be input under certain conditions. In such a case, in a low noise amplifier that does not have a gain variable function, when a high frequency signal of a strong electric field is input, the linear operation region of the low noise amplifier is exceeded, causing a problem that the high frequency input signal is distorted. . For this reason, a gain variable function is added to the low noise amplifier, and when the high frequency input signal is weak, the amplification gain is maximized. Conversely, when the high frequency input signal is a strong electric field, the amplification gain is set to the minimum. Thus, it is necessary to reduce signal distortion in the low noise amplifier.
And by changing the gain of the low noise amplifier and minimizing the amplification gain, the signal level input to the subsequent stage of the low noise amplifier is lowered, so that distortion of the input signal in the subsequent stage of the low noise amplifier can be suppressed. There are advantages.

このような従来の利得可変型増幅の一例としては、例えば、特許文献1等に開示されたものがある。
図3には、従来回路の一例が示されており、以下、同図を参照しつつ、従来の利得可変型増幅について説明する。
この利得可変型増幅器は、高周波信号の増幅を行う信号増幅用電界効果トランジスタ(以下、「FET」と称する)28を中心に増幅回路が構成されると共に、高周波信号のバイパスを行う増幅器バイパス用FET4Aが、信号増幅用FET28に対して並列接続となるように設けられたものとなっている。
さらに、信号増幅用FET28には、その動作を制御するバイアスSW用FET29が直列接続されて設けられたものとなっている。
As an example of such a conventional variable gain amplification, there is one disclosed in Patent Document 1, for example.
FIG. 3 shows an example of a conventional circuit. Hereinafter, a conventional variable gain amplification will be described with reference to FIG.
In this variable gain amplifier, an amplifier circuit is configured around a signal amplification field effect transistor (hereinafter referred to as “FET”) 28 for amplifying a high frequency signal, and an amplifier bypass FET 4A for bypassing the high frequency signal. Is provided so as to be connected in parallel to the signal amplification FET 28.
Further, the signal amplification FET 28 is provided with a bias SW FET 29 for controlling the operation thereof connected in series.

かかる構成において、第2のコントロール電圧印加端子37に印加されるコントロール電圧をVCONT37、増幅器バイパス用FET4Aのピンチオフ電圧をVpとすると、利得可変を行わない場合、換言すれば、最大利得を得る場合には、まず、電源電圧印加端子27Aに信号増幅用FET28が動作するような電源電圧を印加する一方、第1のコントロール電圧印加端子36にはバイアスSW用FET29がオン状態となるようなバイアス電圧を印加すると共に、第2のコントロール電圧印加端子37には、VCONT37≧−Vpとなるようなバイアス電圧を印加する。   In such a configuration, if the control voltage applied to the second control voltage application terminal 37 is VCONT 37 and the pinch-off voltage of the amplifier bypass FET 4A is Vp, the gain is not varied, in other words, the maximum gain is obtained. First, a power supply voltage for operating the signal amplification FET 28 is applied to the power supply voltage application terminal 27A, while a bias voltage for turning on the bias SW FET 29 is applied to the first control voltage application terminal 36. In addition, a bias voltage that satisfies VCONT 37 ≧ −Vp is applied to the second control voltage application terminal 37.

それによって、信号増幅用FET28が動作状態とされる一方、増幅器バイパス用FET4Aがオン状態とされることとなる。
利得可変を行わない状態にあって、高周波信号入力端子21Aから入力インピーダンス整合回路18Aを介して入力された高周波信号は、増幅器バイパス用FET4Aにより減衰されることなく第1のDCカット用キャパシタ5Aを介して信号増幅用FET28の第1のゲート端子G1に入力される。そして、信号増幅用FET28により増幅された高周波信号は、出力インピーダンス整合回路19A及び第4のDCカット用キャパシタ20Aを介して高周波信号出力端子22Aに出力されることとなり、通常の低雑音増幅器と同様な動作による最大利得を得ることができる。
As a result, the signal amplifying FET 28 is activated, while the amplifier bypassing FET 4A is turned on.
The high frequency signal input from the high frequency signal input terminal 21A via the input impedance matching circuit 18A without being variable in gain is not attenuated by the amplifier bypass FET 4A, and passes through the first DC cut capacitor 5A. Through the first gate terminal G1 of the signal amplification FET 28. The high-frequency signal amplified by the signal amplification FET 28 is output to the high-frequency signal output terminal 22A through the output impedance matching circuit 19A and the fourth DC cut capacitor 20A, which is the same as a normal low noise amplifier. The maximum gain can be obtained by simple operation.

一方、利得可変を行う場合、換言すれば、最小利得を得る場合には、第1のコントロール電圧印加端子36にバイアスSW用FET29がオフ状態となるようなバイアス電圧を印加する一方、第2のコントロール電圧印加端子37には、VCONT37≦−Vpとなるようなバイアス電圧を印加することで、信号増幅用FET28がオフ状態とされる一方、増幅器バイパス用FET4Aがオン状態とされることとなる。
その結果、高周波入力信号は、信号増幅用FET28を通過するのではなく、増幅器バイパス用FET4Aを通過し、高周波信号出力端子22Aに出力されることとなる。したがって、利得可変時における利得は、第2のDCカット用キャパシタ7A、増幅器バイパス用FET4A及び第3のDCカット用キャパシタ8Aにより構成されたバイパス回路における通過損失により決定されることとなる。
特開2004−274108号公報(第5−8頁、図1−図2)
On the other hand, when performing variable gain, in other words, when obtaining a minimum gain, a bias voltage is applied to the first control voltage application terminal 36 so that the bias SW FET 29 is turned off, while the second control voltage application terminal 36 is turned on. By applying a bias voltage such that VCONT 37 ≦ −Vp to the control voltage application terminal 37, the signal amplification FET 28 is turned off, while the amplifier bypass FET 4A is turned on.
As a result, the high frequency input signal does not pass through the signal amplification FET 28 but passes through the amplifier bypass FET 4A and is output to the high frequency signal output terminal 22A. Therefore, the gain when the gain is variable is determined by the passage loss in the bypass circuit constituted by the second DC cut capacitor 7A, the amplifier bypass FET 4A, and the third DC cut capacitor 8A.
JP 2004-274108 A (page 5-8, FIGS. 1 to 2)

しかしながら、上記従来回路においては、利得可変を行う際の利得が上述のように2段階しか選択することができず、そのため、高周波入力信号が強電界と弱電界の中間レベル(中電界)の場合には、入力信号レベルに応じた適切な利得を選択することとができないという問題が生ずる。
図4には、上述した従来回路における高周波入力信号レベルに対する利得変化を示す特性線図が示されており、以下、同図を参照しつつ、上記問題についてより具体的に説明する。
However, in the above-described conventional circuit, the gain at the time of variable gain can be selected only in two stages as described above. Therefore, when the high-frequency input signal is an intermediate level (medium electric field) between a strong electric field and a weak electric field Therefore, there arises a problem that an appropriate gain according to the input signal level cannot be selected.
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a gain change with respect to the high-frequency input signal level in the above-described conventional circuit. Hereinafter, the above problem will be described in more detail with reference to FIG.

まず、図4において、横軸は、高周波入力信号のレベル(dBm)を表し、縦軸は、増幅利得(dB)を表している。
また、図4において、便宜的に、高周波入力信号レベルが−40dBmから−20dBmまでの領域を弱電界、高周波入力信号レベルが−25dBmから−15dBmまでの領域を中電界、高周波入力信号レベルが−15dBmから−0dBmまでの領域を強電界と定義している。
さらに、利得変化を行わない場合(最大利得を得る場合)の利得と、利得可変を行った場合(最小利得を得る場合)の利得の差分を利得ダイナミックレンジRdynと定義する。
First, in FIG. 4, the horizontal axis represents the level (dBm) of the high-frequency input signal, and the vertical axis represents the amplification gain (dB).
In FIG. 4, for convenience, a region where the high frequency input signal level is −40 dBm to −20 dBm is a weak electric field, a region where the high frequency input signal level is −25 dBm to −15 dBm is a medium electric field, and the high frequency input signal level is − A region from 15 dBm to −0 dBm is defined as a strong electric field.
Furthermore, a gain dynamic range Rdyn is defined as a difference between a gain when the gain is not changed (when the maximum gain is obtained) and a gain when the gain is varied (when the minimum gain is obtained).

かかる前提の下、図4において、利得可変型低雑音増幅器に入力される高周波入力信号レベルが、弱電界(−40dBmから−20dBmまでの領域)である場合には、無線受信機の感度を得るために利得可変型低雑音増幅器の利得可変を行わず、最大利得(17.2dB)を得ることができる(図4参照)。
一方、利得可変型低雑音増幅器に入力される高周波入力信号レベルが、強電界(−15dBmから−0dBmまでの領域)である場合には、歪み低減のため、利得可変を行うことにより、最小利得(−7.2dB)を得ることができる(図4参照)。
したがって、この場合の利得ダイナミックレンジRdynは、24.7dBとなる。
Under such a premise, in FIG. 4, when the high-frequency input signal level input to the variable gain low noise amplifier is a weak electric field (a region from −40 dBm to −20 dBm), the sensitivity of the radio receiver is obtained. Therefore, the maximum gain (17.2 dB) can be obtained without changing the gain of the variable gain low noise amplifier (see FIG. 4).
On the other hand, when the high-frequency input signal level input to the variable gain low noise amplifier is a strong electric field (a region from −15 dBm to −0 dBm), by changing the gain to reduce distortion, the minimum gain is obtained. (-7.2 dB) can be obtained (see FIG. 4).
Therefore, the gain dynamic range Rdyn in this case is 24.7 dB.

このように、従来回路においては、高周波入力信号レベルが中電界の場合には、最適利得を選択することができないため、大きい利得ダイナミックレンジRdyn(24.7dB)の幅で、利得を頻繁に切り替えながら中電界領域に対応する他なかった。
一般的には、利得ダイナミックレンジが大きい状態で利得可変状態の切り替えを行うと、例えば、データ通信に用いられるものにあっては、スループットが悪化してしまうという問題を招く。利得ダイナミックレンジが小さいほど、中電界領域におけるデータ通信時のスループット低下など問題が生じなくなるが、上述のような従来回路では、データ通信時におけるスループットの低下のみならず、高データレートでの通信阻害を回避することができない。
As described above, in the conventional circuit, when the high-frequency input signal level is a medium electric field, the optimum gain cannot be selected. Therefore, the gain is frequently switched in the large gain dynamic range Rdyn (24.7 dB). However, there was nothing else to deal with the middle electric field region.
In general, when the variable gain state is switched in a state where the gain dynamic range is large, for example, in a device used for data communication, there is a problem that throughput is deteriorated. As the gain dynamic range is smaller, problems such as a decrease in throughput during data communication in the middle electric field region do not occur. However, in the conventional circuit as described above, not only a decrease in throughput during data communication, but also a communication inhibition at a high data rate. Cannot be avoided.

近年の移動体通信機器においては、高いデータレートで通信を行うケースが多く、かつ、無線中継基地局の増設などにより無線受信機に入力される高周波入力信号レベルが中電界領域である場合が多いため、上述のように高周波入力信号が中電界の場合における利得可変型低雑音増幅器の利得の選択度が重要な問題となっている。   In recent mobile communication devices, communication is often performed at a high data rate, and a high-frequency input signal level input to a wireless receiver due to addition of a wireless relay base station or the like is often in a middle electric field region. Therefore, as described above, the gain selectivity of the variable gain low noise amplifier when the high frequency input signal is a medium electric field is an important problem.

本発明は、上記実状に鑑みてなされたもので、高周波入力信号レベルの強度に応じて従来に比してより適切な増幅利得を設定することができる利得可変型低雑音増幅器を提供するものである。
本発明の他の目的は、高周波入力信号レベルの強電界、中電界及び弱電界の各区分に対応した利得設定を可能とする利得可変型低雑音増幅器を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a variable gain low noise amplifier capable of setting a more appropriate amplification gain as compared with the prior art in accordance with the strength of the high frequency input signal level. is there.
Another object of the present invention is to provide a variable gain low noise amplifier that enables gain setting corresponding to each of a strong electric field, a medium electric field, and a weak electric field of a high frequency input signal level.

上記本発明の目的を達成するため、本発明に係る利得可変型低雑音増幅器は、
第1及び第2の信号増幅用電界効果トランジスタにより高周波信号の増幅動作がなされるよう構成されてなる一方、入出力端子間において、前記第1及び第2の信号増幅用電界効果トランジスタをバイパスせしめる増幅器バイパス用電界効果トランジスタが設けられてなる利得可変型低雑音増幅器であって、
前記2つの信号増幅用電界効果トランジスタは、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのドレインが前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのソースに接続され、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタが、そのゲートに高周波入力信号が印加可能に設けられ、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのドレイン側に増幅信号が得られるよう設けられる一方、
前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのソースとグランドとの間に、当該第1の信号増幅用電界効果トランジスタの動作電流を調整する動作電流調整手段が設けられてなるものである。
かかる構成において、動作電流調整手段は、第1の信号増幅用電界効果トランジスタのソースとグランドとの間に直列接続されて設けられた利得切り替えSW用電界効果トランジスタと、前記利得切り替えSW用電界効果トランジスタに対して並列接続され、少なくとも利得調整用インダクタを用いてなる直列回路とを具備してなるものが好適である。
より具体的には、第1の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートは、高周波入力信号が入力インピーダンス整合回路及び第1のDCカット用キャパシタを介して印加可能とされ、前記入力インピーダンス整合回路と第1のDCカット用キャパシタとの接続点は、第2のDCカット用キャパシタを介して前記増幅器バイパス用電界効果トランジスタのソースに接続され、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのドレインは、出力インピーダンス整合回路及び第4のDCカットキャパシタを介して外部へ増幅信号を出力可能とされると共に、当該第2の信号増幅用電界効果トランジスタのドレインは、第3のDCカット用キャパシタを介して前記増幅器バイパス用電界効果トランジスタのドレインに接続され、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートには、第1のゲートバイアス印加用バイアス回路を介して、また、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートには、第2のゲートバイアス印加用バイアス回路を介して、共にバイアス印加電圧が印加可能とされると共に、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートは、第1のバイパスキャパシタを介してグランドに接続され、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのソースには、前記利得切り替えSW用電界効果トランジスタのドレインが接続される一方、当該利得切り替えSW用電界効果トランジスタのソースはグランドに接続されてなるものが好適である。
さらに、増幅器バイパス用電界効果トランジスタは、複数直列接続されて設けられたものとしても好適である。
In order to achieve the above object of the present invention, a variable gain low noise amplifier according to the present invention comprises:
The first and second signal amplification field effect transistors are configured to amplify a high frequency signal, and the first and second signal amplification field effect transistors are bypassed between the input and output terminals. A variable gain low noise amplifier provided with a field effect transistor for amplifier bypass,
In the two signal amplification field effect transistors, the drain of the first signal amplification field effect transistor is connected to the source of the second signal amplification field effect transistor, and the first signal amplification field effect transistor Is provided so that a high frequency input signal can be applied to the gate thereof, and an amplified signal is provided on the drain side of the second signal amplification field effect transistor,
Operating current adjusting means for adjusting the operating current of the first signal amplifying field effect transistor is provided between the source of the first signal amplifying field effect transistor and the ground.
In this configuration, the operating current adjusting means includes the gain switching SW field effect transistor provided in series between the source of the first signal amplification field effect transistor and the ground, and the gain switching SW field effect. It is preferable to include a series circuit that is connected in parallel to the transistor and includes at least a gain adjusting inductor.
More specifically, a high-frequency input signal can be applied to the gate of the first signal amplification field effect transistor via the input impedance matching circuit and the first DC cut capacitor, The connection point of the first DC cut capacitor is connected to the source of the amplifier bypass field effect transistor via the second DC cut capacitor, and the drain of the second signal amplification field effect transistor is connected to the output The amplified signal can be output to the outside via the impedance matching circuit and the fourth DC cut capacitor, and the drain of the second signal amplification field effect transistor is connected to the drain via the third DC cut capacitor. The first signal amplification electric field connected to the drain of the amplifier bypass field effect transistor The gate of the effect transistor is connected to the first gate bias applying bias circuit, and the gate of the second signal amplifying field effect transistor is connected to the gate of the second transistor bias applying circuit. Both of the bias application voltages can be applied, and the gate of the second signal amplifying field effect transistor is connected to the ground via the first bypass capacitor, and the first signal amplifying field effect transistor has a gate connected thereto. The source is preferably connected to the drain of the gain switching SW field effect transistor, while the source of the gain switching SW field effect transistor is connected to the ground.
Furthermore, a plurality of amplifier bypass field effect transistors may be preferably provided in series.

本発明によれば、増幅利得を、高周波入力信号レベルに応じて従来に比してより適切に可変することができ、そのため、無線通信機器におけるデータ通信時のスループットなどの受信性能を悪化させることなく、可変された利得に応じた増幅信号を出力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 amplification gain can be varied more appropriately than in the past in accordance with the high-frequency input signal level, thereby degrading the reception performance such as the throughput during data communication in the wireless communication device. In this way, an amplified signal corresponding to the variable gain can be output.

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可変型低雑音増幅器の構成例について、図1を参照しつつ説明する。
本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器は、第1の信号増幅用電界効果トランジスタ(以下、「FET」と称する)1及び第2の信号増幅用FET2からなる増幅回路によって高周波信号が増幅されると共に、利得切り替えSW用FET3によって利得可変の有無が選択可能に構成されてなるものである。
さらに、本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器は、増幅器バイパス用FET4を中心としたバイパス回路が設けら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 configuration example of a variable gain low noise amplifier according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The variable gain low noise amplifier according to the embodiment of the present invention receives a high frequency signal by an amplifier circuit composed of a first signal amplification field effect transistor (hereinafter referred to as “FET”) 1 and a second signal amplification FET 2. In addition to being amplified, the gain switching SW FET 3 can be configured to select whether or not the gain can be varied.
Further, the variable gain low noise amplifier according to the embodiment of the present invention is provided with a bypass circuit centered on the amplifier bypass FET 4.

以下、具体的に回路接続について説明する。
第1の信号増幅用FET1は、そのゲートが第1のDCカット用キャパシタ5及び入力インピーダンス整合回路18を介して高周波信号入力端子21に接続されている。そして、第1のDCカット用キャパシタ5と入力インピーダンス整合回路18の接続点には、第2のDCカット用キャパシタ7を介して増幅器バイパス用FET4のソースが接続されている。
Hereinafter, the circuit connection will be specifically described.
The gate of the first signal amplification FET 1 is connected to the high frequency signal input terminal 21 via the first DC cut capacitor 5 and the input impedance matching circuit 18. The source of the amplifier bypass FET 4 is connected to the connection point between the first DC cut capacitor 5 and the input impedance matching circuit 18 via the second DC cut capacitor 7.

また、第1の信号増幅用FET1のドレインと第2の信号増幅用FET2のソースは相互に接続されて、第1及び第2の信号増幅用FET1,2は、縦続接続状態に設けられている。
そして、第2の信号増幅用FET2のドレインは、出力インピーダンス整合回路19及び第4のDCカットキャパシタ20を介して高周波信号出力端子22に接続されると共に、第3のDCカット用キャパシタ8を介して増幅器バイパス用FET4のドレインに接続され、さらに、チョークインダクタ17を介して電源電圧印加端子27に接続されている。
Further, the drain of the first signal amplification FET 1 and the source of the second signal amplification FET 2 are connected to each other, and the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are provided in a cascade connection state. .
The drain of the second signal amplification FET 2 is connected to the high-frequency signal output terminal 22 via the output impedance matching circuit 19 and the fourth DC cut capacitor 20, and via the third DC cut capacitor 8. Are connected to the drain of the amplifier bypass FET 4 and further connected to the power supply voltage application terminal 27 via the choke inductor 17.

増幅器バイパス用FET4は、そのゲートが、第1のバイアス抵抗器14を介して第2のバイアス印加端子24に接続される一方、ソースは、第2のバイアス抵抗器13を介して、また、ドレインは、第3のバイアス抵抗器15を介して、共に第3のバイアス印加端子25に接続されている。   The amplifier bypass FET 4 has a gate connected to the second bias application terminal 24 via the first bias resistor 14, while a source connected to the second bias resistor 13 and a drain. Are both connected to a third bias application terminal 25 via a third bias resistor 15.

また、第1の信号増幅用FET1のゲートは、第1のゲートバイアス印加用バイアス回路11を介して、また、第2の信号増幅用FET2のゲートは、第2のゲートバイアス印加用バイアス回路12を介して共に第4のバイアス印加端子26に接続されると共に、第2の信号増幅用FET2のゲートは、バイパスキャパシタ6を介してグランドに接続されている。   The gate of the first signal amplifying FET 1 is passed through the first gate bias applying bias circuit 11, and the gate of the second signal amplifying FET 2 is the second gate bias applying bias circuit 12. And the gate of the second signal amplification FET 2 is connected to the ground via the bypass capacitor 6.

さらに、第1の信号増幅用FET1のソースは、利得切り替えSW用FET3のドレインに接続されると共に、利得調整用インダクタ9及びバイアス調整用抵抗器10を介してグランドに接続されている。
そして、利得切り替えSW用FET3のソースは、グランドに接続される一方、ゲートは、第4のバイアス抵抗器16を介して第1のバイアス印加端子23に接続されている。
本発明の実施の形態においては、利得切り替えSW用FET3と、利得調整用インダクタ9及びバイアス調整用抵抗器10による直列回路とにより、第1の信号増幅用電界効果トランジスタの動作電流を調整する(詳細は後述)動作電流調整手段51が構成されたものとなっている。
Further, the source of the first signal amplifying FET 1 is connected to the drain of the gain switching SW FET 3 and is also connected to the ground via the gain adjusting inductor 9 and the bias adjusting resistor 10.
The source of the gain switching SW FET 3 is connected to the ground, and the gate is connected to the first bias application terminal 23 via the fourth bias resistor 16.
In the embodiment of the present invention, the operating current of the first signal amplification field effect transistor is adjusted by the gain switching SW FET 3 and the series circuit including the gain adjusting inductor 9 and the bias adjusting resistor 10 ( The operating current adjusting means 51 is configured (details will be described later).

なお、かかる構成において、利得切り替えSW用FET3のピンチオフ電圧をVp3、増幅器バイパス用FET4のピンチオフ電圧をVp4、第1のバイアス印加端子23に印加される電圧をV23、第2のバイアス印加端子24に印加される電圧をV24、第3のバイアス印加端子25に印加される電圧をV25、とそれぞれ定義する。   In such a configuration, the pinch-off voltage of the gain switching SW FET 3 is Vp3, the pinch-off voltage of the amplifier bypass FET 4 is Vp4, the voltage applied to the first bias application terminal 23 is V23, and the second bias application terminal 24 is applied. The applied voltage is defined as V24, and the voltage applied to the third bias application terminal 25 is defined as V25.

本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器は、入力される高周波入力信号のレベルに応じて、増幅利得を3段階に設定することができるものとなっており、以下、高周波入力信号レベルが、弱電界の場合、中電界の場合、強電界の場合の3つに分けて、回路動作を説明することとする。   The variable gain low noise amplifier according to the embodiment of the present invention can set the amplification gain to three levels according to the level of the input high frequency input signal. However, the circuit operation will be described in three cases: a weak electric field, a medium electric field, and a strong electric field.

最初に、高周波入力信号が弱電界の場合、利得可変型低雑音増幅器の利得は、最大利得に設定される(利得可変を行わない)。この場合、電源電圧印加端子27には、第1及び第2の信号増幅用FET1,2が動作するに足りる電源電圧を印加する。
一方、第4のバイアス印加端子26には、第1及び第2の信号増幅用FET1,2に流れる動作電流が所望の値となるバイアス電圧を印加し、また、第1のバイアス印加端子23には、V23>Vp3となるようなバイアス電圧を印加する。さらに、第2のバイアス印加端子24には、V24<Vp4となるようなバイアス電圧を、第3のバイアス印加端子25には、V25>Vp4となるようなバイアス電圧を、それぞれ印加する。
First, when the high frequency input signal is a weak electric field, the gain of the variable gain low noise amplifier is set to the maximum gain (variable gain is not performed). In this case, a power supply voltage sufficient to operate the first and second signal amplification FETs 1 and 2 is applied to the power supply voltage application terminal 27.
On the other hand, a bias voltage is applied to the fourth bias application terminal 26 so that the operating current flowing through the first and second signal amplification FETs 1 and 2 has a desired value, and to the first bias application terminal 23. Applies a bias voltage such that V23> Vp3. Further, a bias voltage that satisfies V24 <Vp4 is applied to the second bias application terminal 24, and a bias voltage that satisfies V25> Vp4 is applied to the third bias application terminal 25, respectively.

その結果、第1及び第2の信号増幅用FET1,2は動作状態となる一方、増幅器バイパス用FET4はオフ状態となり、また、利得切り替えSW用FET3はオン状態となる。
利得可変を行わない場合には、このように利得切り替えSW用FET3がオン状態となっているため、第1及び第2の信号増幅用FET1,2の動作電流は、利得切り替えSW用FET3のドレイン・ソース間を流れることになる。
そして、増幅器バイパス用FET4のゲート幅、及び、第2及び第3のDCカット用キャパシタ7,8の各々の容量値は、利得可変を行わない状態において、これらの素子における高周波入力信号及び高周波出力信号の減衰を抑えるように最適化されているため、高周波入力端子21から入力インピーダンス整合回路18を介して入力された高周波信号は、増幅器バイパス用FET4にて減衰されることなく、第1のDCカット用キャパシタ5を介して第1の信号増幅用FET1のゲートへ入力されることとなる。
As a result, the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are in an operating state, while the amplifier bypass FET 4 is in an off state, and the gain switching SW FET 3 is in an on state.
When the gain is not varied, the gain switching SW FET 3 is in the ON state in this way, and therefore the operating currents of the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are the drains of the gain switching SW FET 3.・ It will flow between sources.
The gate width of the amplifier bypass FET 4 and the capacitance values of the second and third DC cut capacitors 7 and 8 are the high-frequency input signal and high-frequency output in these elements in a state where the gain is not varied. Since the signal is optimized so as to suppress the attenuation of the signal, the high-frequency signal input from the high-frequency input terminal 21 via the input impedance matching circuit 18 is not attenuated by the amplifier bypass FET 4, and the first DC The signal is input to the gate of the first signal amplifying FET 1 through the cutting capacitor 5.

そして、第1及び第2の信号増幅用FET1,2によって増幅された高周波信号は、第2の信号増幅用FET2のドレインから出力され、増幅器バイパス用FET4による減衰を受けることなく、出力インピーダンス整合回路19及び第4のDCカット用キャパシタ20を介して高周波信号出力端子22に出力されることとなる。すなわち、この場合、通常の低雑音増幅器と同様に動作し、最大利得が得られることとなる。   The high-frequency signal amplified by the first and second signal amplification FETs 1 and 2 is output from the drain of the second signal amplification FET 2 and is not attenuated by the amplifier bypass FET 4, so that the output impedance matching circuit 19 and the fourth DC cut capacitor 20 to be output to the high frequency signal output terminal 22. That is, in this case, the maximum gain is obtained by operating in the same manner as a normal low noise amplifier.

次に、利得可変型低雑音増幅器に入力される高周波入力信号レベルが中電界の場合について説明すれば、この場合、利得は次述するように中間利得に設定される。かかる利得可変状態を、「利得可変状態1」と定義する。
しかして、かかる利得可変状態1の場合は、第4のバイアス印加端子26に、第1及び第2の信号増幅用FET1,2に流れる動作電流が所望の値となるようなバイアス電圧を印加すると共に、第1のバイアス印加端子23にはV23<Vp3となるようなバイアス電圧を、また、第2のバイアス印加端子24には、V24<Vp4となるようなバイアス電圧を、さらに、第3のバイアス印加端子25には、V25>Vp4となるようなバイアス電圧を、それぞれ印加する。
その結果、第1及び第2の信号増幅用FET1,2は動作状態となる一方、増幅器バイパス用FET4及び利得切り替えSW用FET3は、共にオフ状態となる。
Next, the case where the high-frequency input signal level input to the variable gain low noise amplifier is a medium electric field will be described. In this case, the gain is set to an intermediate gain as described below. This variable gain state is defined as “variable gain state 1”.
Therefore, in the variable gain state 1, a bias voltage is applied to the fourth bias application terminal 26 so that the operating current flowing through the first and second signal amplification FETs 1 and 2 has a desired value. At the same time, the first bias application terminal 23 has a bias voltage such that V23 <Vp3, the second bias application terminal 24 has a bias voltage such that V24 <Vp4, Bias voltages that satisfy V25> Vp4 are applied to the bias application terminals 25, respectively.
As a result, the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are in an operating state, while the amplifier bypass FET 4 and the gain switching SW FET 3 are both turned off.

利得可変状態1の場合においては、先の弱電界の場合と異なり、利得切り替えSW用FET3がオフ状態となっているため、第1及び第2の信号増幅用FET1,2の動作電流は、利得切り替えSW用FET3のドレイン・ソース間を流れることはなく、利得切り替えSW用FET3と並列に接続されている利得調整インダクタ9及びバイアス調整用抵抗器10からなる直列回路を流れることとなる。
この場合、第1の信号増幅用FET1のソースには、利得切り替えSW用FET3に代えて利得調整インダクタ9が接続されることとなる。すなわち、換言すれば、第1の信号増幅用FET1のソースには、利得調整インダクタ9とバイアス調整用抵抗器10で構成された負帰還回路(直列帰還回路)が接続されることとなる。
In the case of the variable gain state 1, unlike the case of the weak electric field, the gain switching SW FET 3 is in the OFF state, so that the operating currents of the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are It does not flow between the drain and source of the switching SW FET 3 but flows through a series circuit including the gain adjusting inductor 9 and the bias adjusting resistor 10 connected in parallel with the gain switching SW FET 3.
In this case, the gain adjusting inductor 9 is connected to the source of the first signal amplifying FET 1 instead of the gain switching SW FET 3. That is, in other words, a negative feedback circuit (series feedback circuit) composed of the gain adjusting inductor 9 and the bias adjusting resistor 10 is connected to the source of the first signal amplifying FET 1.

このように第1の信号増幅用FET1のソースに、直列帰還回路が接続されることにより、第1の信号増幅用FET1の利得は、先に説明した利得可変を行わない状態として比較して低下するために、利得可変状態1が実現できるものとなっている。   By connecting the series feedback circuit to the source of the first signal amplifying FET 1 in this way, the gain of the first signal amplifying FET 1 is reduced as compared with the state where the gain variable described above is not performed. Therefore, the variable gain state 1 can be realized.

なお、利得調整インダクタ9とバイアス調整用抵抗器10による直列回路部分において、第1の信号増幅用FET1の利得に対して支配的な素子は、利得調整インダクタ9であるため、そのインダクタンスを変化させることにより、利得可変状態1における利得の大きさを所望の値に設定することが可能となっている。
また、利得可変状態1においては、第1及び第2の信号増幅用FET1,2に流れる動作電流は、既に述べたように、利得調整インダクタ9とバイアス調整用抵抗器10による直列回路を流れることになるため、バイアス調整用抵抗器10における電圧降下分だけ第1の信号増幅用FET1のソース電位がグランド電位よりも上昇することになる。これにより、第1の信号増幅用FET1のゲート・ソース間の電位差は小さくなり、その結果、第1及び第2の信号増幅用FET1,2に流れる動作電流が減少することとなる。
In the series circuit portion including the gain adjusting inductor 9 and the bias adjusting resistor 10, the dominant element with respect to the gain of the first signal amplifying FET 1 is the gain adjusting inductor 9, so that the inductance is changed. As a result, the magnitude of the gain in the variable gain state 1 can be set to a desired value.
In the variable gain state 1, the operating current flowing through the first and second signal amplification FETs 1 and 2 flows through a series circuit including the gain adjustment inductor 9 and the bias adjustment resistor 10 as described above. Therefore, the source potential of the first signal amplifying FET 1 rises above the ground potential by the voltage drop in the bias adjusting resistor 10. As a result, the potential difference between the gate and the source of the first signal amplifying FET 1 is reduced, and as a result, the operating current flowing through the first and second signal amplifying FETs 1 and 2 is reduced.

利得可変状態1の場合、利得を可変するだけでなく、第1及び第2の信号増幅用FET1,2に流れる動作電流も同時に可変(削減)する場合には、バイアス調整用抵抗器10を可変抵抗器として、その抵抗値を変化させることで、所望の動作電流値に調整できるよう構成しても良い。なお、利得可変状態1の場合、第1及び第2の信号増幅用FET1,2に流れる動作電流を可変する必要がない場合には、バイアス調整用抵抗器10を設けずに、第1の信号増幅用FET1のソースとグランドとの間には、利得調整インダクタ9のみを設けるようにしても良い。   In the case of variable gain state 1, not only the gain is varied, but also the operating current flowing through the first and second signal amplification FETs 1 and 2 is simultaneously varied (reduced), the bias adjusting resistor 10 is varied. The resistor may be configured to be adjusted to a desired operating current value by changing its resistance value. In the case of the variable gain state 1, when it is not necessary to vary the operating current flowing through the first and second signal amplification FETs 1 and 2, the first signal is not provided without providing the bias adjusting resistor 10. Only the gain adjusting inductor 9 may be provided between the source of the amplifying FET 1 and the ground.

次に、利得可変型低雑音増幅器に入力される高周波入力信号レベルが強電界の場合について説明すれば、この場合、利得は次述するように最小利得に設定され、かかる利得可変状態を、「利得可変状態2」と定義する。
利得可変状態2の場合、第4のバイアス印加端子26に第1及び第2の信号増幅用FET1,2がオフ状態となるようなバイアス電圧を印加すると共に、第2のバイアス印加端子24には、V24>Vp4となるようなバイアス電圧を、第3のバイアス印加端子25には、V25<Vp4となるようなバイアス電圧を、それぞれ印加する。
Next, the case where the high-frequency input signal level input to the variable gain low noise amplifier is a strong electric field will be described. In this case, the gain is set to the minimum gain as described below. It is defined as “gain variable state 2”.
In the variable gain state 2, a bias voltage is applied to the fourth bias application terminal 26 so that the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are turned off, and to the second bias application terminal 24. , V24> Vp4, and the third bias application terminal 25 is applied with a bias voltage such that V25 <Vp4.

その結果、第1及び第2の信号増幅用FET1,2はオフ状態となる一方、増幅器バイパス用FET4はオン状態となる。
一方、利得可変状態2において、利得切り替えSW用FET3の動作状態は、オン又はオフ状態のいずれか一方に固定される必要はなく、任意である。それ故、第1のバイアス印加端子23に印加されるバイアス電圧は任意とされる。
かかる状態にあって、第1及び第2の信号増幅用FET1,2はオフ状態であるため、利得可変型低雑音増幅器に入力された高周波入力信号は、第1及び第2の信号増幅用FET1,2を通過するのではなく、第2のDCカットキャパシタ7、増幅器バイパス用FET4及び第3のDCカットキャパシタ8により構成されたバイパス経路を通過することになる。
As a result, the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are turned off, while the amplifier bypass FET 4 is turned on.
On the other hand, in the variable gain state 2, the operation state of the gain switching SW FET 3 need not be fixed to either the on state or the off state, and is arbitrary. Therefore, the bias voltage applied to the first bias application terminal 23 is arbitrary.
In this state, since the first and second signal amplification FETs 1 and 2 are in the off state, the high frequency input signal input to the variable gain low noise amplifier is the first and second signal amplification FETs 1. , 2, instead of passing through the bypass path constituted by the second DC cut capacitor 7, the amplifier bypass FET 4 and the third DC cut capacitor 8.

そして、利得可変状態2における利得は、第2のDCカットキャパシタ7、増幅器バイパス用FET4及び第3のDCカットキャパシタ8により構成されたバイパス経路の通過損失により決定される。したがって、増幅器バイパス用FET4のゲート幅及び第2及び第3のDCカットキャパシタ7,8の容量値を最適化することにより、利得可変状態2における利得を所望の値に任意に設定することができるものとなっている。
なお、かかる利得可変状態2は、従来回路(図3参照)における利得可変時と同等の動作状態となっている。
The gain in the variable gain state 2 is determined by the passage loss of the bypass path constituted by the second DC cut capacitor 7, the amplifier bypass FET 4 and the third DC cut capacitor 8. Therefore, the gain in the variable gain state 2 can be arbitrarily set to a desired value by optimizing the gate width of the amplifier bypass FET 4 and the capacitance values of the second and third DC cut capacitors 7 and 8. It has become a thing.
The variable gain state 2 is an operation state equivalent to that when the gain is variable in the conventional circuit (see FIG. 3).

従来回路では、入力される高周波入力信号の電界が如何なるレベルにあったとしても、選択できる利得状態は、弱電界か強電界に対する2段階の利得状態のみであったために、中電界の高周波入力信号が入力された場合には、無線受信機の受信性能を損なわないような最適な利得を選択することができず、例えば、データ通信時には、スループットの低下やデータレートの低下などを引き起こしてしまうという不都合があった。
これに対して、本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器においては、上述したように3段階の利得切り替えが可能であるため、入力される高周波入力信号レベルが弱電界であった場合には、利得可変を行わず、高周波入力信号レベルが強電界であった場合には、利得可変状態2を選択し、高周波入力信号レベルが中電界であった場合には、利得可変状態1を選択するというように、状況に応じて最適な利得を選択することができるため、従来回路と異なり、無線受信機のデータ通信時における受信性能の低下が確実に防止できるものとなっている。
In the conventional circuit, no matter what level the electric field of the input high-frequency input signal is, the gain state that can be selected is only a two-stage gain state for a weak electric field or a strong electric field. Is input, it is not possible to select an optimal gain that does not impair the reception performance of the wireless receiver. For example, during data communication, it may cause a decrease in throughput or a decrease in data rate. There was an inconvenience.
On the other hand, in the variable gain low noise amplifier according to the embodiment of the present invention, the gain can be switched in three stages as described above, so that the input high frequency input signal level is a weak electric field. When the high frequency input signal level is a strong electric field without changing the gain, the variable gain state 2 is selected. When the high frequency input signal level is the medium electric field, the variable gain state 1 is selected. Since the optimum gain can be selected according to the situation as selected, unlike the conventional circuit, it is possible to surely prevent the reception performance from being lowered during data communication of the wireless receiver.

なお、従来回路においても、利得可変時の利得は、バイパス経路の通過損失により決定されるため、必ずマイナスの数値の利得となっていたが、本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器における利得可変状態1においては、先に説明したように、第1の信号増幅用FET1のソース側に設けられた利得調整用インダクタ9のインダクタンスを変化させることにより、所望の利得に任意に設定できるものとなっているため、従来回路と異なり、マイナスの数値の利得だけでなく、プラスの数値の利得にも任意に設定できるものとなっている。   In the conventional circuit as well, the gain when the gain is variable is determined by the passage loss of the bypass path. Therefore, the gain is always a negative value, but the variable gain low noise amplifier according to the embodiment of the present invention. In the variable gain state 1 in FIG. 1, as described above, a desired gain can be arbitrarily set by changing the inductance of the gain adjusting inductor 9 provided on the source side of the first signal amplifying FET 1. Therefore, unlike the conventional circuit, not only a negative numerical gain but also a positive numerical gain can be arbitrarily set.

図2には、本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器の高周波入力信号レベルに対する利得変化を示す特性線図が示されており、以下、図4に示された従来回路における同様な特性を参照しつつ、本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器の高周波入力信号レベルに対する利得特性について説明する。
なお、図2及び図4において、横軸は、高周波入力信号のレベル(dBm)を表し、縦軸は、増幅利得(dB)を表している。
従来回路の場合、高周波入力信号レベルが中電界領域の場合には、最適な利得を選択することができず、利得切り替えを行った際の利得ダイナミックレンジRdynは、24.7dBである(図4参照)。
FIG. 2 is a characteristic diagram showing a gain change with respect to the high-frequency input signal level of the variable gain low noise amplifier according to the embodiment of the present invention. Hereinafter, similar characteristics in the conventional circuit shown in FIG. The gain characteristics with respect to the high-frequency input signal level of the variable gain low noise amplifier in the embodiment of the present invention will be described with reference to the characteristics.
2 and 4, the horizontal axis represents the level (dBm) of the high-frequency input signal, and the vertical axis represents the amplification gain (dB).
In the case of the conventional circuit, when the high-frequency input signal level is in the middle electric field region, the optimum gain cannot be selected, and the gain dynamic range Rdyn when the gain is switched is 24.7 dB (FIG. 4). reference).

これに対して、本発明に実施の形態における利得可変型低雑音増幅器においては、高周波入力信号レベルが中電界領域である場合においても、最適な利得を選択することができ、利得可変を行わない状態から利得可変状態1へ利得を切り替えた際の利得ダイナミックレンジRdynは、12.2dBであり(図2参照)、従来回路に比して、12.5dBの改善がなされており、明確な改善効果が確認できるものとなっている。これは、従来回路と比較して、3段階の利得可変状態を実現したことによる効果であると言える。
なお、上述した構成例においては、増幅器バイパス用FET4を1段構成としているが、所望に応じて直列に複数段直列接続した構成としても勿論良いものである。増幅器バイパス用FET4を複数段直列に接続することで、利得可変を行わない場合において、バイパス経路の容量を小さくすることができ、特性向上を図ることができる。
In contrast, in the variable gain low noise amplifier according to the embodiment of the present invention, an optimum gain can be selected even when the high frequency input signal level is in the middle electric field region, and the gain is not varied. The gain dynamic range Rdyn when the gain is switched from the state to the variable gain state 1 is 12.2 dB (see FIG. 2), which is an improvement of 12.5 dB compared with the conventional circuit, and is clearly improved The effect can be confirmed. This can be said to be the effect of realizing a three-stage variable gain state as compared with the conventional circuit.
In the configuration example described above, the amplifier bypass FET 4 has a single-stage configuration. However, a configuration in which a plurality of stages are serially connected in series may be used as desired. By connecting a plurality of amplifier bypass FETs 4 in series, the capacity of the bypass path can be reduced and the characteristics can be improved when the gain is not varied.

本発明の実施の形態における利得可変型低雑音増幅器の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of the variable gain low noise amplifier in embodiment of this invention. 図1に示された利得可変型低雑音増幅器における高周波入力信号レベルに対する利得変化を示す特性線図である。FIG. 2 is a characteristic diagram showing a gain change with respect to a high frequency input signal level in the variable gain low noise amplifier shown in FIG. 1. 従来回路の一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one structural example of a conventional circuit. 図3に示された従来の利得可変型低雑音増幅器における高周波入力信号レベルに対する利得変化を示す特性線図である。FIG. 4 is a characteristic diagram showing a gain change with respect to a high frequency input signal level in the conventional variable gain low noise amplifier shown in FIG. 3.

符号の説明Explanation of symbols

1…第1の信号増幅用電界効果トランジスタ
2…第2の信号増幅用電界効果トランジスタ
3…利得切り替えSW用電界効果トランジスタ
4…増幅器バイパス用電界効果トランジスタ
9…利得調整用インダクタ
10…バイアス調整用抵抗器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... 1st signal amplification field effect transistor 2 ... 2nd signal amplification field effect transistor 3 ... Gain switching SW field effect transistor 4 ... Amplifier bypass field effect transistor 9 ... Gain adjustment inductor 10 ... Bias adjustment Resistor

Claims (4)

第1及び第2の信号増幅用電界効果トランジスタにより高周波信号の増幅動作がなされるよう構成されてなる一方、入出力端子間において、前記第1及び第2の信号増幅用電界効果トランジスタをバイパスせしめる増幅器バイパス用電界効果トランジスタが設けられてなる利得可変型低雑音増幅器であって、
前記2つの信号増幅用電界効果トランジスタは、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのドレインが前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのソースに接続され、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタが、そのゲートに高周波入力信号が印加可能に設けられ、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのドレイン側に増幅信号が得られるよう設けられる一方、
前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのソースとグランドとの間に、当該第1の信号増幅用電界効果トランジスタの動作電流を調整する動作電流調整手段が設けられてなることを特徴とする利得可変型低雑音増幅器。
The first and second signal amplification field effect transistors are configured to amplify a high frequency signal, and the first and second signal amplification field effect transistors are bypassed between the input and output terminals. A variable gain low noise amplifier provided with a field effect transistor for amplifier bypass,
In the two signal amplification field effect transistors, the drain of the first signal amplification field effect transistor is connected to the source of the second signal amplification field effect transistor, and the first signal amplification field effect transistor Is provided so that a high frequency input signal can be applied to the gate thereof, and an amplified signal is provided on the drain side of the second signal amplification field effect transistor,
An operating current adjusting means for adjusting an operating current of the first signal amplifying field effect transistor is provided between the source of the first signal amplifying field effect transistor and the ground. Variable type low noise amplifier.
前記動作電流調整手段は、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのソースとグランドとの間に直列接続されて設けられた利得切り替えSW用電界効果トランジスタと、前記利得切り替えSW用電界効果トランジスタに対して並列接続され、少なくとも利得調整用インダクタを用いてなる直列回路とを具備してなることを特徴とする請求項3記載の利得可変型低雑音増幅器。   The operating current adjusting means includes a gain switching SW field effect transistor connected in series between a source of the first signal amplification field effect transistor and a ground, and the gain switching SW field effect transistor. 4. The variable gain low noise amplifier according to claim 3, further comprising a series circuit connected in parallel to each other and using at least a gain adjusting inductor. 前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートは、高周波入力信号が入力インピーダンス整合回路及び第1のDCカット用キャパシタを介して印加可能とされ、前記入力インピーダンス整合回路と第1のDCカット用キャパシタとの接続点は、第2のDCカット用キャパシタを介して前記増幅器バイパス用電界効果トランジスタのソースに接続され、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのドレインは、出力インピーダンス整合回路及び第4のDCカットキャパシタを介して外部へ増幅信号を出力可能とされると共に、当該第2の信号増幅用電界効果トランジスタのドレインは、第3のDCカット用キャパシタを介して前記増幅器バイパス用電界効果トランジスタのドレインに接続され、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートには、第1のゲートバイアス印加用バイアス回路を介して、また、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートには、第2のゲートバイアス印加用バイアス回路を介して、共にバイアス印加電圧が印加可能とされると共に、前記第2の信号増幅用電界効果トランジスタのゲートは、第1のバイパスキャパシタを介してグランドに接続され、前記第1の信号増幅用電界効果トランジスタのソースには、前記利得切り替えSW用電界効果トランジスタのドレインが接続される一方、当該利得切り替えSW用電界効果トランジスタのソースはグランドに接続されてなることを特徴とする請求項2記載の利得可変型低雑音増幅器。   The gate of the first signal amplifying field effect transistor allows a high frequency input signal to be applied through an input impedance matching circuit and a first DC cut capacitor, and the input impedance matching circuit and the first DC cut capacitor The connection point with the capacitor is connected to the source of the amplifier bypass field effect transistor via the second DC cut capacitor, and the drain of the second signal amplification field effect transistor is connected to the output impedance matching circuit and the second The amplified signal can be output to the outside via the DC cut capacitor 4 and the drain of the second signal amplification field effect transistor is connected to the field effect for the amplifier bypass via the third DC cut capacitor. A first field-effect transistor for signal amplification connected to a drain of the transistor; The first gate bias applying bias circuit is connected to the gate of the second signal amplifying field effector, and the second signal biasing field effect transistor is connected to the gate of the second signal amplifying field effect transistor via the second gate bias applying bias circuit. A bias voltage can be applied, and the gate of the second signal amplification field effect transistor is connected to the ground via a first bypass capacitor, and the source of the first signal amplification field effect transistor is 3. The variable gain low type circuit according to claim 2, wherein a drain of the gain switching SW field effect transistor is connected to a source, and a source of the gain switching SW field effect transistor is connected to a ground. Noise amplifier. 前記増幅器バイパス用電界効果トランジスタは、複数直列接続されて設けられたことを特徴とする請求項3記載の利得可変型低雑音増幅器。   4. The variable gain low noise amplifier according to claim 3, wherein a plurality of the amplifier bypass field effect transistors are connected in series.
JP2007164084A 2007-06-21 2007-06-21 Variable-gain low noise amplifier Pending JP2009005092A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007164084A JP2009005092A (en) 2007-06-21 2007-06-21 Variable-gain low noise amplifier

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007164084A JP2009005092A (en) 2007-06-21 2007-06-21 Variable-gain low noise amplifier

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009005092A true JP2009005092A (en) 2009-01-08

Family

ID=40320992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007164084A Pending JP2009005092A (en) 2007-06-21 2007-06-21 Variable-gain low noise amplifier

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009005092A (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016115977A (en) * 2014-12-11 2016-06-23 パナソニック株式会社 Receiver and distortion prevention method thereon, semiconductor device and electronic apparatus
CN105978512A (en) * 2016-05-06 2016-09-28 江苏卓胜微电子有限公司 Low-noise amplifier with multi-configurable bypass mode
CN106656071A (en) * 2016-12-30 2017-05-10 杭州迦美信芯通讯技术有限公司 Uniform matching system with bypass channel and low-noise amplifier and used for 5GHz WiFi communication
JP2018042029A (en) * 2016-09-05 2018-03-15 株式会社東芝 High-frequency semiconductor amplifier circuit
CN108306623A (en) * 2017-01-13 2018-07-20 上海韦玏微电子有限公司 Low-noise amplifier
CN111537770A (en) * 2019-12-31 2020-08-14 天津中兴智联科技有限公司 Product calibration circuit for replacing signal source equipment
CN113422583A (en) * 2021-06-08 2021-09-21 锐石创芯(深圳)科技有限公司 Low-noise amplification circuit, radio frequency front-end module and control method
CN116436420A (en) * 2023-06-15 2023-07-14 苏州悉芯射频微电子有限公司 High-performance low-noise amplifier

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04273607A (en) * 1991-02-28 1992-09-29 Sumitomo Electric Ind Ltd Low noise amplifier
JP2000036564A (en) * 1998-07-21 2000-02-02 Oki Electric Ind Co Ltd Variable resistor and gain circuit
JP2002217648A (en) * 2001-01-17 2002-08-02 New Japan Radio Co Ltd Amplifier with built-in bypass circuit
JP2002261554A (en) * 2001-02-28 2002-09-13 Sony Corp Semiconductor integrated circuit and radio communication device using the same
JP2006050074A (en) * 2004-08-02 2006-02-16 New Japan Radio Co Ltd Gain variable amplifier

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04273607A (en) * 1991-02-28 1992-09-29 Sumitomo Electric Ind Ltd Low noise amplifier
JP2000036564A (en) * 1998-07-21 2000-02-02 Oki Electric Ind Co Ltd Variable resistor and gain circuit
JP2002217648A (en) * 2001-01-17 2002-08-02 New Japan Radio Co Ltd Amplifier with built-in bypass circuit
JP2002261554A (en) * 2001-02-28 2002-09-13 Sony Corp Semiconductor integrated circuit and radio communication device using the same
JP2006050074A (en) * 2004-08-02 2006-02-16 New Japan Radio Co Ltd Gain variable amplifier

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016115977A (en) * 2014-12-11 2016-06-23 パナソニック株式会社 Receiver and distortion prevention method thereon, semiconductor device and electronic apparatus
CN105978512A (en) * 2016-05-06 2016-09-28 江苏卓胜微电子有限公司 Low-noise amplifier with multi-configurable bypass mode
JP2018042029A (en) * 2016-09-05 2018-03-15 株式会社東芝 High-frequency semiconductor amplifier circuit
US10033332B2 (en) 2016-09-05 2018-07-24 Kabushiki Kaisha Toshiba High-frequency semiconductor amplifier circuit
US10250193B2 (en) 2016-09-05 2019-04-02 Kabushiki Kaisha Toshiba High-frequency semiconductor amplifier circuit
CN106656071A (en) * 2016-12-30 2017-05-10 杭州迦美信芯通讯技术有限公司 Uniform matching system with bypass channel and low-noise amplifier and used for 5GHz WiFi communication
CN106656071B (en) * 2016-12-30 2020-04-14 杭州迦美信芯通讯技术有限公司 Unified matching system for 5GHzWiFi communication band bypass channel low noise amplifier
CN108306623A (en) * 2017-01-13 2018-07-20 上海韦玏微电子有限公司 Low-noise amplifier
CN111537770A (en) * 2019-12-31 2020-08-14 天津中兴智联科技有限公司 Product calibration circuit for replacing signal source equipment
CN113422583A (en) * 2021-06-08 2021-09-21 锐石创芯(深圳)科技有限公司 Low-noise amplification circuit, radio frequency front-end module and control method
CN116436420A (en) * 2023-06-15 2023-07-14 苏州悉芯射频微电子有限公司 High-performance low-noise amplifier
CN116436420B (en) * 2023-06-15 2023-08-22 苏州悉芯射频微电子有限公司 High-performance low-noise amplifier

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11870405B2 (en) Optimized multi gain LNA enabling low current and high linearity including highly linear active bypass
US8258869B2 (en) Low noise amplifier with current bleeding branch
US6392487B1 (en) Variable gain amplifier
US9077290B2 (en) Low-noise amplifier with impedance boosting circuit
JP4146256B2 (en) Variable gain amplifier
JP2009005092A (en) Variable-gain low noise amplifier
US8106710B2 (en) Apparatus and method for variable gain transconductance
US7560990B2 (en) Low noise amplifier and low noise amplifying method
JP2006279963A (en) Low noise amplifier and differential amplifier with variable gain mode
US11139785B2 (en) Low noise amplifier circuit
CN112106293B (en) Amplifying circuit
JP2008028908A (en) Gain variable low-noise amplifier
KR102133926B1 (en) Wideband Variable Gain Amplifier with Low Phase Variation
US20090027128A1 (en) Variable gain amplifier
JP2009225342A (en) Variable-gain low noise amplifier
CN114070215A (en) Power amplifier, power amplifier system and operation method thereof
WO2008044750A1 (en) Low-noise amplifier
CN113508526A (en) Transistor bias adjustment for optimizing third order intercept point in cascode amplifier
JP2019197968A (en) Variable gain amplifier
JPWO2006095416A1 (en) High frequency amplifier with attenuator
JP2007243830A (en) Variable gain amplifier
KR20150096193A (en) low noise amplifier supporting multiple gain modes
JP4693706B2 (en) Amplifier with standby function
JP2008228149A (en) Low-noise amplifier
JP3108712U (en) Variable gain amplifier circuit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100430

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110518

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110614

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110809

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110927

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120626