JP2009152823A - 増幅器と、これを用いた受信装置、または電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】入力ポートの前段に種々の回路が接続されたとしても良好な受信特性を実現できる小型の増幅器を提供する。
【解決手段】本発明の増幅器１は、可変リアクタンス回路２と、可変リアクタンス回路２からの出力信号を増幅する増幅回路３と、増幅回路３の出力端子４と増幅回路３の入力端子５との間に接続された負帰還回路６と、増幅回路３の出力側に接続されて受信信号の電力を検出する第１検出部７と、第１検出部７からの出力信号に基づいて、負帰還回路６の可変抵抗器８を制御する制御部９とを備えている。制御部９は、制御信号により可変リアクタンス回路２を構成しているスイッチ群１１の状態を制御する。これにより、増幅器１が搭載される電子装置の所望の受信周波数において、良好なＮＦ特性が実現できるように、可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を制御できる。また、電源部１５は、増幅回路３に電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、信号を受信する増幅器と、これを用いた電子機器に関するものである。

以下、従来の増幅器について、図７を用いて説明する。図７において、従来の増幅器１００は、受信信号が入力される入力ポート１０１と、入力ポート１０１に接続された第１スイッチ１０２、第２スイッチ１０３と、第１スイッチ１０２の出力側と接続された第１整合回路１０４と、第２スイッチ１０３の出力側と接続された第２整合回路１０５と、第１整合回路１０４の出力側に接続され、信号を増幅する第１増幅回路１０６と、第２整合回路１０５の出力側に接続され、信号を増幅する第２増幅回路１０７とを備える。そして、第１増幅回路１０６の出力側と第２増幅回路１０７の出力側とは共に出力ポート１０８に接続される。また、出力ポート１０８へ伝送される受信信号の電力の一部は電力検出器１０９へ送られ、電力値を検出後、その電力値情報を制御部１１０へ送信する。制御部１１０は、電力検出器１０９から得た電力値情報を基に、第１スイッチ１０２及び第２スイッチ１０３へ制御信号を送信し、第１スイッチ１０２及び第２スイッチ１０３の接続・非接続の状態を制御する。また、出力ポート１０８に到達した受信信号は、信号処理部１１１へ送信され、信号の復調等が為される。

ここで、図７に示した従来の増幅器１００は、入力ポート１０１の前段に種々の回路が接続されることになる。例えば、図８に示したように、入力ポート１０１の前段にバンドパスフィルタ１１２が接続され、バンドパスフィルタ１１２にはアンテナ１１３が接続される場合が考えられる。また、例えば、図９に示したように、入力ポート１０１の前段に初段増幅回路１１４が接続され、初段増幅回路１１４にはバンドパスフィルタ１１２が接続され、バンドパスフィルタ１１２にはアンテナ１１３が接続される場合が考えられる。

図９に示したように、入力ポート１０１の前段に初段増幅回路１１４が接続される場合には、増幅器１００に比較的大きな受信信号の電力が入力される事となる。このため、増幅器１００には、大きな電力が入力されても歪まない利得の小さい増幅回路が必要となる。また、増幅器１００は初段増幅回路１１４の後段に接続されるので、増幅回路に対しては極めて優れたＮＦ（Noise Figure）特性は求められない。それに対して、図８に示したように、入力ポート１０１の前段に初段増幅回路１１４が接続されない場合は、増幅回路に入力される受信信号の電力は比較的小さいため、増幅回路には高い利得と優れたＮＦ特性が求められる事となる。これに対応するため、第１増幅回路１０６は、高い利得と優れたＮＦ特性を有しており、また、第２増幅回路１０７は、ＮＦ特性と利得は低いが大きな電力が入力されても歪まない特性を有している。これにより、従来の増幅器１００は、入力ポート１０１の前段に種々の回路が接続されたとしても、良好な受信特性を実現することができる。

尚、本出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、例えば、特許文献１が知られている。
特開２００７−９６９５８号公報

上記従来の増幅器１００は、第１増幅回路１０６および第２増幅回路１０７のように複数の増幅回路を備える必要があり、増幅器のサイズが大きくなるという課題があった。

そこで本発明は、入力ポートの前段に種々の回路が接続されたとしても良好な受信特性を実現できる小型の増幅器を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明の増幅器は、可変リアクタンス回路と、可変リアクタンス回路からの出力信号を増幅する増幅回路と、増幅回路の出力端子と増幅回路の入力端子との間に接続された負帰還回路と、増幅回路の出力側に接続されて受信信号の電力を検出する第１検出部と、第１検出部からの出力信号に基づいて、負帰還回路の可変抵抗器を制御する制御部とを備えている。そして、制御部は、第１検出部が検出した受信信号の電力が第１所定値より小さい場合、可変抵抗器を開放状態に制御すると共に、可変リアクタンス回路を制御し、第１検出部が検出した受信信号の電力が第１所定値より大きい場合、可変抵抗器を非開放状態に制御すると共に、可変リアクタンス回路の制御を停止する構成である。

上記構成において、第１検出部が検出した受信信号の電力が第１所定値より小さい場合には、制御部は可変抵抗器を開放状態に制御すると共に、可変リアクタンス回路を適切な状態に制御するため、ＮＦ特性の優れた高利得の増幅器を実現できる。また、第１検出部が検出した受信信号の電力が第１所定値より大きい場合には、制御部は可変リアクタンス回路の制御を停止し、可変抵抗器を非開放状態の適切な値に制御するため、増幅回路に入力される第１所定値より大きな電力により歪まない程度の利得は最適調整される。これにより、可変リアクタンス回路の前段に種々の回路が接続されたとしても、良好な受信特性を実現できる小型の増幅器を実現する事ができる。

（実施の形態１）
以下に、本発明の実施の形態１について、図１を用いて説明する。図１において、本発明の増幅器１は、可変リアクタンス回路２と、可変リアクタンス回路２からの出力信号を増幅する増幅回路３と、増幅回路３の出力端子４と増幅回路３の入力端子５との間に接続された負帰還回路６と、増幅回路３の出力側に接続されて受信信号の電力を検出する第１検出部７と、第１検出部７からの出力信号に基づいて、負帰還回路６の可変抵抗器８を制御する制御部９とを備えている。尚、増幅回路３に接続されるバイアス回路等は図では省略している。制御部９は、制御信号により可変リアクタンス回路２を構成しているスイッチ群１１の状態を制御する。これにより、増幅器１が搭載される電子装置の所望の受信周波数において、良好なＮＦ特性が実現できるように、可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を制御できる。また、電源部１５は、増幅回路３に電力を供給する。増幅回路３の出力信号は、信号処理部１７に入力され、この信号処理部１７において信号は復調されると共に、表示部１８において表示可能な信号に変換された後、表示部１８に送信される。

尚、受信装置１９は、増幅器１と、この増幅器１の出力側に接続された信号処理部１７を有している。また、電子機器２０は、受信装置１９と、この受信装置１９の出力側に接続された表示部１８とを備えている。

尚、図１においては、可変リアクタンス回路の一例として、コンデンサとスイッチの直列回路を多数並列に並べたものが、入力ポート１０と入力端子５との間に直列に、及び、グランドとの間に並列に接続された構成を示した。しかし、可変リアクタンス回路の構成は、これに限定されるものではなく、インダクタ素子を含めた構成であっても問題ない。インダクタ素子を含めた構成とした方が、インピーダンスの調整の自由度が向上するため、増幅器は高いＮＦ特性を実現することが容易となる。

また、図１においては、可変リアクタンス回路２をスイッチ群１１とリアクタンス値が固定のコンデンサにより構成したが、バリキャップダイオード等を用いてリアクタンス値自体を制御部９により変化させても良い。また、この場合、複数のバリキャップダイオード等を並列に並べて、バリキャップダイオードの直列抵抗値を低減し、Ｑ値を実質的に向上させても良い。これにより、連続的にリアクタンス値を変更できるＱ値の高い可変リアクタンス回路２を実現できる。

尚、図１においては、第１検出部７と制御部９と信号処理部１７とを別々の回路ブロックで表現したが、第１検出部７と制御部９のうち、少なくとも１つが信号処理部１７の内部に取り込まれた形としても問題ない。これにより小型化と低消費電流化を促進する事ができる。

図１に示した本発明の増幅器１は、その入力ポート１０の前段に、種々の回路が接続されたとしても、良好なＮＦ特性を有する増幅器を実現することができる。その動作の様子を図２、図３を用いて、具体的に示す。図２において、図１と同様の構成については同様の符号を記載し、説明を割愛する。

図２において、アンテナ１３は無線信号を受信し、この受信信号をフィルタ１２に送信する。フィルタ１２は、アンテナ１３から入力された信号から不要なノイズを除去した後、前段増幅回路１４に信号を送信する。一般的に前段増幅回路１４にはＮＦ特性の良好な増幅回路が採用される。前段増幅回路１４は、フィルタ１２より入力された信号を増幅した後、入力ポート１０に信号を送信する。前段増幅回路１４において増幅後の信号が入力ポート１０に入力されるため、増幅回路３に入力される信号の電力は比較的大きなものとなる。アンテナ１３の受信した電力が大きい場合には、増幅回路３に入力される電力が非常に大きなものとなり、増幅回路３は歪んでしまう危険性もある。そのため、入力ポート１０に電力の大きな受信信号が入力された場合には、増幅回路３は歪まないような機能を有しておく必要がある。ただ、前段増幅回路１４において信号の増幅が為されるため、増幅回路３には優れたＮＦ特性が求められない。これらの要件を満たした特性を実現するため、本発明の増幅器１は、第１検出部７において、増幅回路３に入力される信号の電力値が増幅回路３を歪ませる危険性のあるレベルであるか否かを判断し、増幅回路３を歪ませる危険性のある電力値以上であると第１検出部７が判断した場合には、制御部９にその旨の情報を送信する。第１検出部７から信号を受信した制御部９は、可変抵抗器８に制御信号を送信し、可変抵抗器８の抵抗値を適切な値に変更する。これにより、負帰還回路６の帰還利得が最適調整され、増幅回路３の増幅率が増幅回路３の歪まない程度の最適値に調整される。増幅回路３の増幅率は、第１検出部７が検知した増幅回路に入力される電力値を基準に調整され、歪みにくい増幅器１を実現できると共に、増幅回路３の増幅率を低くしすぎることにより、受信装置１９のＮＦ特性が下がりすぎる事を防止できる。尚、増幅回路３に大きな電力が入力され、制御部９が制御信号を送信して可変抵抗器８の抵抗値を最適な値に調整し、増幅回路３の増幅率を下げている場合には、制御部９は、可変リアクタンス回路２の制御を行わない事としてもよい。これは、負帰還回路６に負帰還電流が流れる事により、増幅回路３の入力インピーダンスが広帯域に５０Ω付近に近づいてくるためであり、更に可変リアクタンス回路２によりインピーダンス整合を取得する必要性が低減するためである。これにより、可変リアクタンス回路２の制御に要する電力を減らす事が可能となる。可変抵抗器８の抵抗値を適切な値に制御し、負帰還回路６に負帰還電流を流す事により、増幅回路３の入力インピーダンスの特性を広帯域にすることが可能であるが、その反面、増幅回路３のＮＦ特性は劣化する事となる。しかし、図２においては、増幅回路３の前段に前段増幅回路１４が接続されるため、ＮＦ特性の良好ではない増幅回路３を用いても、アンテナ１３の直下から見たＮＦ特性には大きな影響を与えない。このため、本発明の増幅器１では、強入力時においては、増幅回路３を広帯域な増幅回路として使用できるという利点を有している。尚、制御部はメモリ部（図示せず）を有し、メモリ部には、第１検出部７で検出された電力値と可変抵抗器８への制御内容との関係が記録されており、制御部９は、メモリ部の記録内容に基づいて、可変抵抗器８を制御することとしても良い。このような構成を採用する事により、最適な可変抵抗器８の抵抗値を瞬時に選択する事が可能となり、アンテナ１３の受信する電力値が瞬時に変化する場合においても、増幅回路３が歪みにくい増幅器１を実現する事が可能となる。尚、可変抵抗器８をバリキャップダイオードなどの可変リアクタンス素子に置き換えても、同様の効果が得られると共に、電圧により容易にリアクタンス値を変更できるという優位な効果が得られる。

次に、図３を用いて、入力信号の電力値が比較的低い場合の増幅器１の動作について説明する。図３において、図１と同様の構成については同様の符号を記載し、説明を割愛する。

図３において、アンテナ１３は無線信号を受信し、この受信信号をフィルタ１２に送信する。フィルタ１２は、アンテナ１３から入力された信号から不要なノイズを除去した後、入力ポート１０に信号を送信する。図２の場合のように、入力ポート１０の前段に前段増幅回路１４が接続されていないため、増幅回路３への入力電力値は比較的に低いものとなる。増幅回路３への入力電力が低く、増幅回路３が歪む危険性が無い場合には、増幅回路３には低いＮＦ特性と、高い増幅率が求められる。この要件を満たすために、増幅回路３が歪む危険性が無い場合には、制御部９は可変抵抗器８に制御信号を出して、可変抵抗器８の抵抗値を極めて大きな値に変更し、負帰還回路６に負帰還電流が流れないようにする。これにより、増幅回路３の増幅率は高くなると共に、ＮＦ特性も低いものとなる。更に、制御部９は、可変リアクタンス回路２に制御信号を送信し、入力ポート１０からアンテナ側を見た時のインピーダンスに対して、最適なＮＦ特性が実現されるように可変リアクタンス回路２のリアクタンス値が調整される。尚、可変リアクタンス回路２のリアクタンス値は、増幅回路３の増幅率が高くなるように調整されても良い。

制御部９による可変リアクタンス回路２の具体的な制御方法としては、例えば、信号処理部１７が受信信号の品質を検出する第２検出部（図示せず）を備え、制御部９が、第２検出部が検出した受信信号の品質に基づいて、可変リアクタンス回路２を制御する形態としてもよい。これにより、入力ポート１０の前段に多様なインピーダンスを有する回路が接続されても、良好な増幅器を実現できる。また、入力ポート１０の前段にアンテナが接続される場合、アンテナの近傍に人体や金属が存在し、これらとの位置関係が絶えず変化する場合、アンテナのインピーダンスは絶えず変化する事となる。このように、入力ポート１０から前段を見た時のインピーダンスが時間的に変動する場合にも、本発明の増幅器は、可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を絶えず最適値に変更し、良好なＮＦ特性を維持する事が可能である。また、製造時において、入力ポート１０の前段回路のインピーダンスにばらつきが生じた場合や、増幅回路３等の製造ばらつきが生じた場合にも、可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を、第２検出部から信号を基に制御部９が自動調整するため、製造ばらつき発生時にも良好なＮＦ特性を維持できる。

尚、受信信号の品質の指標としては、例えば、Ｃ／Ｎ（Carrier／Noise）特性やＢＥＲ（Bit Error Rate）などが考えられる。

制御部９による可変リアクタンス回路２の具体的な制御方法の他の例としては、電子機器２０が受信することを希望する信号の周波数付近において、増幅回路３のＮＦ特性や増幅率が良好となるように、可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を調整する形態としてもよい。可変リアクタンス回路２により良好なＮＦ特性や増幅率が実現できる周波数帯域幅は比較的狭くなる。このため、本発明の増幅器１は、電子機器２０が受信することを希望する信号の周波数付近でのみ、ＮＦ特性等が良好となる構成とすることで、広い周波数帯域を利用した通信システムの信号をも受信可能となる。尚、この場合の具体的な実現方法の一例としては、電子機器２０が受信することを希望する信号の周波数又はチャンネルに関する情報を、例えば、信号処理部１７が制御部９に送信することとしてもよい。ここで、制御部９はメモリ部（図示せず）を有しており、このメモリ部には、受信することを希望する信号の周波数と可変リアクタンス回路２への制御内容との関係が記録されている。メモリ部の記録内容の一例を（表１）に示す。

（表１）のスイッチ１、スイッチ２、・・、スイッチｎは、可変リアクタンス回路２のスイッチ群１１を構成する各スイッチを表している。(表２)に示した記録方法により、制御部９は、各周波数に対応したスイッチ群１１の最適な状態を瞬時に読み出す事ができる。

制御部９は、信号処理部１７から得られた電子機器２０が受信することを希望する信号の周波数又はチャンネルに関する情報を基に、メモリ部より可変リアクタンス回路２への制御内容を取得し、この制御内容を可変リアクタンス回路２に送信する事としてもよい。これにより、可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を瞬時に理想的な値に変更することが可能となる。尚、この場合は、各周波数に対応する可変リアクタンス回路２への制御内容を、事前に導出しておく必要がある。具体的には、実使用時の回路等を入力ポート１０の前段に取り付けた後、増幅回路３が良好なＮＦ特性となる可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を、各周波数において、事前に求めておく必要がある。そして、導出された各周波数に対する可変リアクタンス回路２への制御内容を、事前に、メモリ部へ記録しておく必要がある。尚、入力ポート１０から前段を見た時のインピーダンスを所定値とし、この所定値のインピーダンスに対して良好なＮＦ特性等が実現できる可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を各周波数においてメモリ部に記録しておき、本発明の増幅器を使用する際は、入力ポート１０から前段を見た時のインピーダンスを前記所定値として使用する形態としても良い。これにより、毎回、良好なＮＦ特性等が実現できる可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を、事前に導出する必要がなくなる。

尚、この場合、製造ばらつき等により、入力ポート１０から前段を見た時のインピーダンスが所定値から多少ばらつく事も考えられる。この事を考慮し、可変リアクタンス回路２はリアクタンス微調整回路２１を有し、制御部９は、第２検出部が検出した受信信号の品質に基づいて、リアクタンス微調整回路２１を制御することとしてもよい。これにより、電子機器２０が受信することを希望する信号の周波数に応じて瞬時に可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を所定の値に変更できると共に、製造ばらつきが発生した場合にも、良好なＮＦ特性が維持できるという有益な効果が得られる。

次に、図４を用いて、増幅回路３に入力される受信信号の電力値と、可変リアクタンス回路２、リアクタンス微調整回路２１、および、可変抵抗器８の動作との関係を説明する。

図４の横軸は、増幅回路３に入力される受信信号の電力値を表している。増幅回路３に入力される受信信号の電力値が第１所定値より低い場合、可変抵抗器８の抵抗値を開放状態と同様の非常に大きな値とし、負帰還回路６に負帰還電流が流れないようにする。そして、可変リアクタンス回路２、または、リアクタンス微調整回路２１のうち、少なくとも一方は制御部９により制御されて、増幅回路３のＮＦ特性が良好なものとなるように調整される。第１所定値は、増幅回路３の歪み始める受信信号の電力値を基に決定される。故に、第１所定値より低い受信信号の電力値である場合は、増幅回路３は歪む危険性は無い。このため、本発明の増幅器１は、受信信号の電力値が第１所定値以下の場合には、ＮＦ特性が良好となるように増幅回路３を動作させている。

受信信号の電力値が第１所定値より高い場合には、制御部９は可変リアクタンス回路２、および、リアクタンス微調整回路２１を制御せず、可変抵抗器８のみ、その抵抗値を開放状態以外の抵抗値となるように調整する。受信信号の電力値が第１所定値より大きくなると、増幅回路３が歪む危険性があるため、本発明の増幅器１は、可変抵抗器８を制御し、増幅回路３の増幅率を下げて、増幅回路３が歪むことを防止している。

尚、受信信号の電力値が第１所定値より小さい場合に、第２検出部が検出した受信信号の品質が既定値より劣悪な場合には、可変抵抗器８を非開放状態に制御することとしてもよい。受信信号の電力値が第１所定値より小さい場合には、制御部９は、増幅回路３のＮＦ特性を重視して可変リアクタンス回路２のリアクタンス値を調整するが、その際、入力ポート１０の前段の回路と増幅器１のインピーダンス整合が取れていない事も考えられる。この場合、入力ポート１０の前段の回路から増幅器１へ入力された信号の一部が、入力ポート１０の前段の回路へ反射されてしまう。ここで、図２に示したように、入力ポート１０の前段に前段増幅回路１４が接続されている場合、前段増幅回路１４が異常発振する可能性もある。前段増幅回路１４が異常発振した場合、電子機器２０の受信特性は劣化し、良好な信号受信ができなくなる。これを防止するため、上記の本発明の増幅器１は、受信信号の電力値が第１所定値より低い場合においても、前段増幅回路１４が異常発振し、第２検出部が検出した受信信号の品質が既定値より劣悪なものとなった場合は、可変抵抗器８の抵抗値を開放状態以外の値に制御する。これにより、入力端子５から増幅回路３を見たときのインピーダンスを広帯域に５０Ω近くの値にすることが可能となり、入力ポート１０の前段の回路への反射電力を低減する事ができる。これにより、前段増幅回路１４の異常発振を停止させる事が可能となる。尚、制御部９が可変抵抗器８を制御した後、第２検出部において検出された受信信号の品質が既定値より高くなった場合、再度、可変抵抗器８の抵抗値を開放状態に戻してもよい。ただ、この際は、前段増幅回路１４が異常発信した時の可変リアクタンス回路２、およびリアクタンス微調整回路２１のリアクタンス値は採用しないようにする。これにより、前段増幅回路１４が異常発振しないと共に、ＮＦ特性の良好な増幅器を実現できる。

次に、図５を用いて、増幅回路３に入力される受信信号の電力値と、可変リアクタンス回路２、リアクタンス微調整回路２１、および、可変抵抗器８の動作との関係を説明する。

増幅回路３に入力される受信信号の電力値が第１所定値より低い場合、可変抵抗器８の抵抗値を開放状態と同様の非常に大きな値とし、負帰還回路６に負帰還電流が流れないようにする。そして、可変リアクタンス回路２、および、リアクタンス微調整回路２１のうち、少なくとも一方は制御部９により制御されて、増幅回路３のＮＦ特性が良好なものとなるように調整される。第１所定値は、増幅回路３の歪み始める受信信号の電力値を基に決定される。故に、第１所定値より低い受信信号の電力値である場合は、増幅回路３は歪む危険性は無い。このため、本発明の増幅器１は、受信信号の電力値が第１所定値以下の場合には、ＮＦ特性が良好となるように増幅回路３を動作させている。

受信信号の電力値が第１所定値より高く、第２所定値より低い場合には、可変抵抗器８の抵抗値を開放状態以外の抵抗値となるように調整し、負帰還回路６に負帰還電流を流す。これにより、増幅回路３の増幅率を下げて、増幅回路３が歪むことを防止している。これと同時に、制御部９は、可変リアクタンス回路２、または、リアクタンス微調整回路２１の内、少なくとも一方のリアクタンス値についても制御し、増幅回路３のＮＦ特性が良好となるように調整されることとなる。受信信号の電力値が第１所定値より大きく、第２所定値より小さい場合には、負帰還回路６によるＮＦ特性への影響も低いため、可変リアクタンス回路２、または、リアクタンス微調整回路２１のリアクタンス値の調整によるＮＦ特性の向上効果も期待できる。故に、第２所定値は、可変リアクタンス回路２、または、リアクタンス微調整回路２１のリアクタンス値の調整によるＮＦ特性の向上効果が期待できる可変抵抗器８の抵抗値の範囲を基準に決定される。これにより、増幅回路３が歪む事を防止しつつ、高いＮＦ特性を実現する事が可能となる。また、受信信号の電力値が第１所定値より高く、第２所定値より低い場合にも、入力ポート１０の前段に接続された前段増幅回路１４が異常発振する可能性があるため、第２検出部により受信信号の信号品質が既定値以下となっていないか、絶えずモニタリングする事としてもよい。

尚、可変リアクタンス回路２、または、リアクタンス微調整回路２１のリアクタンス値と可変抵抗器８の抵抗値とをあらかじめメモリ部に記録しておいてもよい。これにより、制御部は、瞬時に、可変リアクタンス回路２、または、リアクタンス微調整回路２１の最適なリアクタンス値を選択できる。

受信信号の電力値が第２所定値より大きい場合には、制御部９は可変リアクタンス回路２、および、リアクタンス微調整回路２１を制御せず、可変抵抗器８のみ、その抵抗値を開放状態以外の抵抗値となるように調整する。これにより、増幅回路３が歪む事を防止できる。

次に、図６を用いて、増幅回路３に入力される受信信号の電力値と、可変リアクタンス回路２、リアクタンス微調整回路２１、可変抵抗器８、および電源部の動作との関係を説明する。図６において、受信信号の電力値と、可変リアクタンス回路２、リアクタンス微調整回路２１、および可変抵抗器８の動作との関係は、図５の場合と同様である。図６において、受信信号の電力値が第３所定値より低い場合には、電源部１５は増幅回路３に電源供給を行う。しかし、受信信号の電力値が第３所定値より高い場合には、電源部１５は増幅回路３への電源供給を停止する。第３所定値は、可変抵抗器８の抵抗値を制御したとしても増幅回路３の歪みの危険性を解消できない受信信号の電力値を基に決定される。故に、受信信号の電力値が第３所定値より高い場合には、増幅回路３への電源供給を停止し、増幅回路３が歪む事を防止する。また、この場合、負帰還回路６を介して、受信信号を信号処理部１７へ送信してもよい。この際、制御部９は、可変抵抗器の抵抗値を適当な値に制御し、入力される受信信号の電力値を低減してもよい。これにより、信号処理部１７に大きな電力が入力される事を防止できる。

尚、電子機器２０が所望のデータを受信していないと判断した際は、電源部１５は増幅回路３への電力供給を停止することとしてもよい。これにより、消費電力の低い増幅器１を実現する事ができる。

また、増幅回路３への電力供給を停止する期間に、負帰還回路６を介して第１検出部７が受信信号の電力値を検出し、可変リアクタンス回路２、リアクタンス微調整回路２１、可変抵抗器８、および電源部１５の制御を事前に行ってもよい。これにより、電子機器２０が所望のデータを受信しようとした瞬間に、可変リアクタンス回路２、リアクタンス微調整回路２１、可変抵抗器８、および電源部１５の最適な状態を実現する事が可能となる。

尚、増幅器１、信号処理部１７は、同一の半導体基板上に形成してもよい。これにより小型な電子機器を実現することができる。

また、増幅回路３はＦＥＴを用いても、バイポーラトランジスタを用いても、共に同様の効果が得られる。

以上のように、本発明の増幅器は、入力ポートの前段に種々の回路が接続されたとしても良好な受信特性を実現できるため、ＮＦ特性の良好な受信装置や電子機器を実現する事ができる。

本発明の増幅器のブロック図 本発明の増幅器のブロック図 本発明の増幅器のブロック図 本発明の増幅器の状態図 本発明の増幅器の状態図 本発明の増幅器の状態図 従来の増幅器のブロック図 従来の増幅器のブロック図 従来の増幅器のブロック図

符号の説明

１ 増幅器
２ 可変リアクタンス回路
３ 増幅回路
４ 出力端子
５ 入力端子
６ 負帰還回路
７ 第１検出部
８ 可変抵抗器
９ 制御部
１０ 入力ポート
１１ スイッチ群
１２ フィルタ
１３ アンテナ

Claims (13)

1. 可変リアクタンス回路と、
   前記可変リアクタンス回路からの出力信号を増幅する増幅回路と、
   前記増幅回路の出力端子と前記増幅回路の入力端子との間に接続された負帰還回路と、
   前記増幅回路の出力側に接続されて受信信号の電力を検出する第１検出部と、
   前記第１検出部からの出力信号に基づいて、前記負帰還回路の可変抵抗器を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記第１検出部が検出した受信信号の電力が第１所定値より小さい場合、
   前記可変抵抗器を開放状態に制御すると共に、前記可変リアクタンス回路を制御し、
   前記第１検出部が検出した受信信号の電力が前記第１所定値より大きい場合、
   前記可変抵抗器を非開放状態に制御すると共に、前記可変リアクタンス回路の制御を停止する増幅器。
2. 前記制御部は、前記第１検出部が検出した受信信号の電力が前記第１所定値より大きな第２所定値より小さい場合、前記可変リアクタンス回路を制御し、前記第１検出部が検出した受信信号の電力が前記第２所定値より大きい場合、前記可変リアクタンス回路の制御を停止する請求項１に記載の増幅器。
3. 前記増幅回路の出力側に接続されて受信信号の品質を検出する第２検出部を備え、
   前記制御部は、前記第１検出部が検出した受信信号の電力が第１所定値より小さいと共に、前記第２検出部が検出した受信信号の品質が既定値より劣悪な場合、
   前記可変抵抗器を非開放状態に制御する請求項１に記載の増幅器。
4. 前記増幅回路の出力側に接続されて受信信号の品質を検出する第２検出部を備え、
   前記制御部は、前記第２検出部が検出した受信信号の品質に基づいて、前記可変リアクタンス回路を制御する請求項１または請求項２に記載の増幅器。
5. 前記制御部はメモリ部を有し、
   前記メモリ部には、受信信号の周波数と前記可変リアクタンス回路への制御内容との関係が記録されており、
   前記制御部は、前記メモリ部の記録内容に基づいて、前記可変リアクタンス回路を制御する請求項１または請求項２に記載の増幅器。
6. 前記制御部はメモリ部を有し、
   前記メモリ部には、受信信号の電力と前記可変抵抗器への制御内容との関係が記録されており、
   前記制御部は、前記メモリ部の記録内容に基づいて、前記可変抵抗器を制御する請求項１に記載の増幅器。
7. 前記可変リアクタンス回路はリアクタンス微調整回路を有し、
   前記制御部は、前記第２検出部が検出した受信信号の品質に基づいて、前記リアクタンス微調整回路を制御する請求項４または請求項５に記載の増幅器。
8. 前記増幅回路に電力を供給すると共に、前記増幅器と接続された電源部を備え、
   前記第１検出部が検出した受信信号の電力が第３所定値より大きい場合、
   前記電源部は前記増幅回路への電力供給を停止する請求項１に記載の増幅器。
9. 半導体基板上に形成された請求項１に記載の増幅器。
10. 請求項１に記載の増幅器と、
    この増幅器の出力側に接続された信号処理部を有する受信装置。
11. 請求項１０に記載の受信装置と、
    この受信装置の出力側に接続された表示部とを備えた電子機器。
12. 前記電子機器が所望のデータを受信していないと判断した際、
    前記電源部は前記増幅回路への電力供給を停止する請求項１１に記載の電子機器。
13. 前記増幅回路への電力供給を停止する期間に、
    前記負帰還回路を介して前記第１検出部が受信信号の電力を検出する請求項１２に記載の電子機器。

Images