JP2009272879A - Amplifier circuit - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an amplifier circuit capable of making fine both performances of an amplification factor and noise characteristics. <P>SOLUTION: The amplifier circuit has: an input signal node (IN) for entering an input signal; a first field-effect transistor (TR1) in which the input signal node is connected to a gate; a second field-effect transistor (TR2) which is connected in series to the first field-effect transistor, and in which a first bias voltage node is connected to the gate; and current paths (103, 104, TR3) for making a current flow between a mutual connection point of the first field-effect transistor and the second field-effect transistor, and a first potential node. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、増幅回路に関する。   The present invention relates to an amplifier circuit.

低雑音増幅回路はアンテナで受信した微弱な信号を増幅し、後段に伝達する役割の増幅回路で、回路自身によって発生する雑音を可能な限り低レベルに抑制し、かつ信号を最大限増幅することを目的とする。   A low-noise amplifier circuit is an amplifier circuit that amplifies a weak signal received by an antenna and transmits it to the subsequent stage. It suppresses noise generated by the circuit itself as low as possible and amplifies the signal to the maximum. With the goal.

図5は、低雑音増幅回路の構成例を示す回路図である。入力信号ノードINには、アンテナを介して高周波数の入力信号が入力される。バイアス電圧ノードVG1及びVG2には、それぞれ独立のバイアス電圧が印加される。電源電位ノードVDDには、電源電位(電源電圧)が印加される。四分の一波長の伝送線路101は、入力信号ノードIN及びバイアス電圧ノードVG1間に接続される。第1の電界効果トランジスタTR1は、nチャネル電界効果トランジスタであり、ゲートが入力信号ノードINに接続され、ソースが基準電位ノードに接続される。第2の電界効果トランジスタTR2は、nチャネル電界効果トランジスタであり、ゲートがバイアス電圧ノードVG2に接続され、ソースが第1の電界効果トランジスタTR1のドレインに接続される。四分の一波長の伝送線路102は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び電源電位ノードVDD間に接続される。出力信号ノードOUTは、出力信号を出力するためのノードである。容量111は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される。第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2には、バイアス電流i1が流れる。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of a low noise amplifier circuit. A high-frequency input signal is input to the input signal node IN via the antenna. Independent bias voltages are applied to the bias voltage nodes VG1 and VG2, respectively. A power supply potential (power supply voltage) is applied to the power supply potential node VDD. The quarter wavelength transmission line 101 is connected between the input signal node IN and the bias voltage node VG1. The first field effect transistor TR1 is an n-channel field effect transistor, and has a gate connected to the input signal node IN and a source connected to the reference potential node. The second field effect transistor TR2 is an n-channel field effect transistor, and has a gate connected to the bias voltage node VG2 and a source connected to the drain of the first field effect transistor TR1. The quarter-wave transmission line 102 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the power supply potential node VDD. The output signal node OUT is a node for outputting an output signal. The capacitor 111 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the output signal node OUT. A bias current i1 flows through the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2.

増幅性能を向上させるために、2段の電界効果トランジスタTR1及びTR2を縦積みで構成し、第1の電界効果トランジスタTR1のソース接地増幅回路のゲートに入力信号ノードINを接続し、第2の電界効果トランジスタTR2のゲート接地増幅回路のドレインから増幅信号を出力する。この回路構成は、カスコード回路と呼ばれる。   In order to improve the amplification performance, the two-stage field effect transistors TR1 and TR2 are vertically stacked, the input signal node IN is connected to the gate of the common source amplifier circuit of the first field effect transistor TR1, and the second An amplified signal is output from the drain of the common-gate amplifier circuit of the field effect transistor TR2. This circuit configuration is called a cascode circuit.

また、下記の特許文献1には、高周波信号が入力される入力端子と、この入力端子に入力された信号が供給される低雑音増幅器と、この低雑音増幅器の出力が供給される出力端子と、前記低雑音増幅器の電源端子へ駆動電圧を供給する電源回路と、この電源回路の出力が供給されて前記低雑音増幅器の故障を検出する検出回路と、この検出回路の出力が接続された制御部と、前記入力端子と前記出力端子との間に設けられたバイパス回路と、このバイパス回路を前記低雑音増幅器の入力側と出力側との間に選択的に挿入するために、前記制御部の出力に接続された切替回路とを備え、前記切替回路には、前記低雑音増幅器の入力側とグランドとの間および、前記低雑音増幅器の出力側とグランドとの間の双方に挿入されるとともに、前記高周波信号の波長に対してほぼ1/4の長さを有した線路と、これらの線路のそれぞれに接続されるとともに、その一方の端子側に前記グランドが接続された切替スイッチとを設け、前記バイパス回路はこれらの切替スイッチの他方の端子側同士の間に接続され、前記制御部は前記検出回路から前記低雑音増幅器が故障している旨の信号を得た場合に、前記切替スイッチを他方の端子側へ切り替える低雑音増幅装置が記載されている。   Patent Document 1 below includes an input terminal to which a high-frequency signal is input, a low noise amplifier to which a signal input to the input terminal is supplied, and an output terminal to which an output of the low noise amplifier is supplied. A power supply circuit for supplying a driving voltage to a power supply terminal of the low noise amplifier, a detection circuit for supplying a power supply circuit output to detect a failure of the low noise amplifier, and a control to which the output of the detection circuit is connected And a bypass circuit provided between the input terminal and the output terminal, and the control unit for selectively inserting the bypass circuit between the input side and the output side of the low noise amplifier A switching circuit connected to the output of the low noise amplifier, and the switching circuit is inserted between the input side of the low noise amplifier and the ground and between the output side of the low noise amplifier and the ground. Together with the high-circumference A line having a length of approximately ¼ with respect to the wavelength of the signal, and a change-over switch connected to each of these lines and connected to the ground on one terminal side thereof, and the bypass The circuit is connected between the other terminal sides of these changeover switches, and when the control unit obtains a signal from the detection circuit that the low noise amplifier has failed, the changeover switch is connected to the other changeover switch. A low-noise amplifier that switches to the terminal side is described.

また、下記の特許文献2には、信号入力端子からの入力信号を受ける入力段トランジスタと、前記入力段トランジスタにカスコード接続された少なくとも2つのカスコードトランジスタと、前記カスコードトランジスタにより選択的に接続可能な少なくとも2つの異なる負荷回路と、前記カスコードトランジスタを制御することにより前記負荷回路への電流の分配比を変化させながら、前記入力段トランジスタに流れる電流を一定にする制御回路とを備え、前記の複数の負荷回路の虚数インピーダンス成分が入力信号帯域で無視できるほど小さいことを特徴とする増幅器が記載されている。   In Patent Document 2 below, an input stage transistor that receives an input signal from a signal input terminal, at least two cascode transistors that are cascode-connected to the input stage transistor, and the cascode transistor can be selectively connected. At least two different load circuits, and a control circuit for making the current flowing in the input stage transistor constant while changing the distribution ratio of the current to the load circuit by controlling the cascode transistor, The amplifier is characterized in that the imaginary impedance component of the load circuit is so small that it can be ignored in the input signal band.

また、下記の特許文献3には、シングルエンド型の第1の単位アンプとシングルエンド型の第2の単位アンプとを並列に並べて略180度の位相差でかつ略等しい振幅で駆動するバランス型増幅回路であって、前記第1の単位アンプ中の最終段の半導体素子の出力端子を第1ノードとし、前記第2の単位アンプ中の最終段の半導体素子の出力端子を第2ノードとし、増幅回路全体としての単一出力端子を第3ノードとして、前記第1ノードと前記第3ノードとの間に接続された略−90度の位相回路と、前記第2ノードと前記第3ノードとの間に接続された略+90度の位相回路と、前記第1ノードと前記第2ノードとの間に接続された略同じ大きさの第1のインダクタンス成分と第2のインダクタンス成分と、前記第1のインダクタンス成分と前記第2のインダクタンス成分の中間点に接続され、前記第1の単位アンプ中の最終段の半導体素子および前記第2の単位アンプ中の最終段の半導体素子に直流バイアスを供給するためのバイアス供給端子とを備えたことを特徴とするバランス型増幅回路が記載されている。   Patent Document 3 below discloses a balanced type in which a single-ended first unit amplifier and a single-ended second unit amplifier are arranged in parallel and driven with a phase difference of approximately 180 degrees and substantially the same amplitude. An amplifier circuit, wherein the output terminal of the last stage semiconductor element in the first unit amplifier is a first node, and the output terminal of the last stage semiconductor element in the second unit amplifier is a second node, A single output terminal of the entire amplifier circuit as a third node, a phase circuit of approximately −90 degrees connected between the first node and the third node, the second node, the third node, A phase circuit of approximately +90 degrees connected between the first node and the second node, and a first inductance component and a second inductance component of approximately the same size connected between the first node and the second node; 1 inductance generation And a bias for supplying a DC bias to the last stage semiconductor element in the first unit amplifier and the last stage semiconductor element in the second unit amplifier. A balanced amplifier circuit comprising a supply terminal is described.

また、下記の特許文献4には、ゲート電極に交流振幅が入力される第1のトランジスタと前記第1のトランジスタのドレイン電極に第2のトランジスタのソース電極が接続され、前記第1のトランジスタのソース電極に前記交流振幅に対する接地電位が接続され、前記第2のトランジスタのゲート電極に前記交流振幅に対する接地電位が接続され、前記第2のトランジスタのドレイン電極に負荷が接続されるとともに、前記交流振幅に係る出力が取り出されるカスコード接続型増幅器において、さらに第1のインピーダンス素子および第2のインピーダンス素子およびインピーダンス制御回路を有し、前記第1のインピーダンス素子の第1の端子が前記第1のトランジスタのドレインに接続され、前記第1のインピーダンス素子の第2の端子が第2のインピーダンス素子の第1の端子に接続され、前記第2のインピーダンス素子の第2の端子が前記交流振幅に対して接地電位に接続され、前記第2のインピーダンス素子の少なくともひとつの端子で構成される第3の端子が前記インピーダンス制御回路に接続され、前記インピーダンス制御回路は、外部入力端子を有し、前記外部入力端子から入力される情報を元に作成された制御信号を前記第3の端子に供給することを特徴とする可変利得増幅回路が記載されている。   Further, in Patent Document 4 below, a first transistor whose AC amplitude is input to a gate electrode and a source electrode of a second transistor are connected to a drain electrode of the first transistor, A ground potential for the AC amplitude is connected to the source electrode, a ground potential for the AC amplitude is connected to the gate electrode of the second transistor, a load is connected to the drain electrode of the second transistor, and the AC In a cascode-connected amplifier from which an output related to amplitude is extracted, the amplifier further includes a first impedance element, a second impedance element, and an impedance control circuit, and a first terminal of the first impedance element is the first transistor. And a second terminal of the first impedance element Connected to a first terminal of a second impedance element, a second terminal of the second impedance element is connected to a ground potential with respect to the AC amplitude, and at least one terminal of the second impedance element A third terminal configured is connected to the impedance control circuit, and the impedance control circuit has an external input terminal, and a control signal created based on information input from the external input terminal is transmitted to the third control terminal. There is described a variable gain amplifier circuit characterized in that the variable gain amplifier circuit is supplied to the terminal.

特開2007−166256号公報JP 2007-166256 A 特開2007−189569号公報JP 2007-189568 A 特開2005−143089号公報JP 2005-143089 A 特開2007−235525号公報JP 2007-235525 A

増幅回路自身で発生する雑音成分には、トランジスタにバイアス電圧を印加した場合に流れるバイアス電流とバイアス電圧の積で表される電力によって発生する熱雑音がある。この熱雑音発生を抑制するためにはこの電流又は電圧を低減すると効果があるが、あまり抑制しすぎる場合にはトランジスタの増幅性能も低下し、増幅回路としての役割を果たさなくなる。   The noise component generated in the amplifier circuit itself includes thermal noise generated by power represented by the product of the bias current and the bias voltage that flows when a bias voltage is applied to the transistor. In order to suppress the generation of the thermal noise, it is effective to reduce the current or voltage. However, if the current or voltage is suppressed too much, the amplification performance of the transistor is also lowered, so that it does not serve as an amplification circuit.

図6は、1個の電界効果トランジスタの増幅率601及び雑音特性602の実測結果例を示すグラフである。雑音特性602はバイアス電流が8mAの点で最小となるが、増幅率601はバイアス電流が22mAの点で最大となっている。カスコード構成の低雑音増幅回路においても同じ問題が存在し、回路に印加する電流の増減によって雑音抑制と増幅性能(利得)低下はトレードオフの関係があり、その両方の性能を向上するのは困難である。   FIG. 6 is a graph showing an example of measurement results of the amplification factor 601 and noise characteristic 602 of one field effect transistor. The noise characteristic 602 is minimum when the bias current is 8 mA, but the amplification factor 601 is maximum when the bias current is 22 mA. The same problem exists in a low-noise amplifier circuit with a cascode configuration. There is a trade-off relationship between noise suppression and amplification performance (gain) reduction by increasing or decreasing the current applied to the circuit, and it is difficult to improve the performance of both. It is.

本発明の目的は、増幅率及び雑音特性の両方の性能を良好にすることができる増幅回路を提供することである。   An object of the present invention is to provide an amplifier circuit that can improve the performance of both amplification factor and noise characteristics.

本発明の一観点によれば、入力信号が入力される入力信号ノードと、ゲートに前記入力信号ノードが接続される第1の電界効果トランジスタと、前記第1の電界効果トランジスタに直列に接続され、ゲートに第1のバイアス電圧ノードが接続される第2の電界効果トランジスタと、前記第1の電界効果トランジスタ及び前記第2の電界効果トランジスタの相互接続点と第1の電位ノードとの間に電流を流すための電流パスとを有することを特徴とする増幅回路が提供される。   According to one aspect of the present invention, an input signal node to which an input signal is input, a first field effect transistor having a gate connected to the input signal node, and the first field effect transistor connected in series. A second field effect transistor having a gate connected to a first bias voltage node, and between the first potential node and an interconnection point of the first field effect transistor and the second field effect transistor. There is provided an amplifier circuit having a current path for flowing a current.

第2の電界効果トランジスタに流れるバイアス電流よりも第1の電界効果トランジスタに流れるバイアス電流を小さくするができるので、増幅率を大幅に減少することなく、雑音特性を向上させることができる。   Since the bias current flowing through the first field effect transistor can be made smaller than the bias current flowing through the second field effect transistor, the noise characteristics can be improved without significantly reducing the amplification factor.

(第1の実施形態)
図1は、本発明の第1の実施形態による低雑音増幅回路の構成例を示す回路図である。低雑音増幅回路は、例えば無線通信装置等に使用される。入力信号ノードINには、アンテナを介して高周波数の入力信号(RF信号)が入力される。バイアス電圧ノードVG1、VG2及びVG3には、それぞれ独立のバイアス電圧が印加される。電源電位ノードVDDには、電源電位(電源電圧)が印加される。四分の一波長の伝送線路101は、入力信号ノードIN及びバイアス電圧ノードVG1間に接続される。第1の電界効果トランジスタTR1は、nチャネル電界効果トランジスタであり、ゲートが入力信号ノードINに接続され、ソースが基準電位ノード(グランド電位ノード)に接続される。第2の電界効果トランジスタTR2は、nチャネル電界効果トランジスタであり、ゲートがバイアス電圧ノードVG2に接続され、ソースが第1の電界効果トランジスタTR1のドレインに接続される。四分の一波長の伝送線路102は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び電源電位ノードVDD間に接続される。出力信号ノードOUTは、出力信号を出力するためのノードである。容量111は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される。第3の電界効果トランジスタTR3は、ゲートがバイアス電圧ノードVG3に接続され、ソースが基準電位ノードに接続される。四分の一波長の伝送線路103は、第1の電界効果トランジスタTR1のドレイン及び第2の電界効果トランジスタTR2のソースの相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に接続される。容量112は、第3の電界効果トランジスタTR3のドレインと基準電位ノードとの間に接続される。第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2を縦続接続することにより、カスコード回路が構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of a low noise amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention. The low noise amplifier circuit is used in, for example, a wireless communication device. A high-frequency input signal (RF signal) is input to the input signal node IN via the antenna. Independent bias voltages are applied to the bias voltage nodes VG1, VG2, and VG3, respectively. A power supply potential (power supply voltage) is applied to the power supply potential node VDD. The quarter wavelength transmission line 101 is connected between the input signal node IN and the bias voltage node VG1. The first field effect transistor TR1 is an n-channel field effect transistor, and has a gate connected to the input signal node IN and a source connected to a reference potential node (ground potential node). The second field effect transistor TR2 is an n-channel field effect transistor, and has a gate connected to the bias voltage node VG2 and a source connected to the drain of the first field effect transistor TR1. The quarter-wave transmission line 102 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the power supply potential node VDD. The output signal node OUT is a node for outputting an output signal. The capacitor 111 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the output signal node OUT. The third field effect transistor TR3 has a gate connected to the bias voltage node VG3 and a source connected to the reference potential node. The quarter-wave transmission line 103 is connected between the interconnection point of the drain of the first field effect transistor TR1 and the source of the second field effect transistor TR2 and the drain of the third field effect transistor TR3. The The capacitor 112 is connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the reference potential node. A cascode circuit is configured by cascading the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2.

第2の電界効果トランジスタTR2には、電源電位ノードVDDからバイアス電流i1が流れる。第1の電界効果トランジスタTR1には、第2の電界効果トランジスタTR2からバイアス電流i2が流れる。伝送線路103には、第2の電界効果トランジスタTR2から電流i3が流れる。電流i1は電流i2及びi3に分流するので、i1=i2+i3が成立する。電流i3は、第3の電界効果トランジスタTR3を介して基準電位ノードに流れる。伝送線路103及び第3の電界効果トランジスタTR3は、電流i3の電流パスを構成する。   A bias current i1 flows from the power supply potential node VDD to the second field effect transistor TR2. A bias current i2 flows from the second field effect transistor TR2 to the first field effect transistor TR1. A current i3 flows from the second field effect transistor TR2 to the transmission line 103. Since the current i1 is divided into the currents i2 and i3, i1 = i2 + i3 is established. The current i3 flows to the reference potential node via the third field effect transistor TR3. The transmission line 103 and the third field effect transistor TR3 constitute a current path of the current i3.

第3の電界効果トランジスタTR3のドレインは、容量112を介して基準電位に接続されているので、交流的にはグランドである。伝送線路101〜103の線路長を入力信号ノードINの入力信号の波長に対して四分の一波長にすることにより、高周波数の入力信号にとっては伝送線路101〜103以降がオープン状態となって見えない状態になる。これにより、電流i3を流すための第3の電界効果トランジスタTR3は、入力信号にとっては存在しないものと同じことになる。なお、四分の一波長の伝送線路101〜103は、インダクタ(スパイラルインダクタ)で代用しても、同じ効果が得られる。   Since the drain of the third field effect transistor TR3 is connected to the reference potential via the capacitor 112, it is grounded in terms of alternating current. By setting the line length of the transmission lines 101 to 103 to a quarter wavelength with respect to the wavelength of the input signal of the input signal node IN, the transmission lines 101 to 103 and later are opened for a high frequency input signal. It becomes invisible. As a result, the third field effect transistor TR3 for flowing the current i3 is the same as that which does not exist for the input signal. The same effect can be obtained even if the quarter-wavelength transmission lines 101 to 103 are replaced with inductors (spiral inductors).

第1の電界効果トランジスタTR1のゲートに入力信号ノードINが接続されるため、第2の電界効果トランジスタTR2よりも第1の電界効果トランジスタTR1の方が雑音特性の影響が大きい。そのため、雑音特性602(図6)をよくするために第1の電界効果トランジスタTR1のバイアス電流i2を小さくする。また、第2の電界効果トランジスタTR2は増幅率601(図6)を大きくするためにバイアス電流i1を大きくする。そのバイアス電流i1及びi2の差分の電流i3を伝送線路103及び第3の電界効果トランジスタTR3の電流パスに分流する。   Since the input signal node IN is connected to the gate of the first field effect transistor TR1, the first field effect transistor TR1 is more influenced by noise characteristics than the second field effect transistor TR2. Therefore, in order to improve the noise characteristic 602 (FIG. 6), the bias current i2 of the first field effect transistor TR1 is reduced. Further, the second field effect transistor TR2 increases the bias current i1 in order to increase the amplification factor 601 (FIG. 6). The current i3 that is the difference between the bias currents i1 and i2 is shunted to the current path of the transmission line 103 and the third field effect transistor TR3.

電流i1及びi2の大きさは、バイアス電圧ノードVG1及びVG2のバイアス電圧を調整することにより、又は電界効果トランジスタTR1及びTR2のサイズを調整することにより、設定することができる。   The magnitudes of the currents i1 and i2 can be set by adjusting the bias voltages of the bias voltage nodes VG1 and VG2, or by adjusting the sizes of the field effect transistors TR1 and TR2.

例えば、第1の電界効果トランジスタTR1に流れるバイアス電流i2を8mAにすることにより、雑音特性602を向上させることができる。また、第2の電界効果トランジスタTR2に流れるバイアス電流i1を22mAにすることにより、増幅率601を大きくすることができる。この場合、伝送線路103に流れる電流i3はi1−i2=14mAである。これにより、雑音特性及び増幅率の両方の性能を向上させた低雑音増幅回路を提供することができる。   For example, the noise characteristic 602 can be improved by setting the bias current i2 flowing through the first field effect transistor TR1 to 8 mA. In addition, the amplification factor 601 can be increased by setting the bias current i1 flowing through the second field effect transistor TR2 to 22 mA. In this case, the current i3 flowing through the transmission line 103 is i1-i2 = 14 mA. As a result, it is possible to provide a low-noise amplifier circuit with improved performance in both noise characteristics and amplification factor.

(第2の実施形態)
図2は、本発明の第2の実施形態による低雑音増幅回路の構成例を示す回路図である。第1の実施形態では3個の電界効果トランジスタTR1〜TR3がnチャネル電界効果トランジスタである例を説明したが、本実施形態では3個の電界効果トランジスタTR1〜TR3がpチャネル電界効果トランジスタである例を説明する。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration example of a low noise amplifier circuit according to the second embodiment of the present invention. In the first embodiment, the example in which the three field effect transistors TR1 to TR3 are n-channel field effect transistors has been described, but in the present embodiment, the three field effect transistors TR1 to TR3 are p-channel field effect transistors. An example will be described. Hereinafter, the points of the present embodiment different from the first embodiment will be described.

四分の一波長の伝送線路101は、入力信号ノードIN及びバイアス電圧ノードVG1間に接続される。第1の電界効果トランジスタTR1は、pチャネル電界効果トランジスタであり、ゲートが入力信号ノードINに接続され、ソースが電源電位ノードVDDに接続される。第2の電界効果トランジスタTR2は、pチャネル電界効果トランジスタであり、ゲートがバイアス電圧ノードVG2に接続され、ソースが第1の電界効果トランジスタTR1のドレインに接続される。四分の一波長の伝送線路102は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び基準電位ノード間に接続される。容量111は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される。第3の電界効果トランジスタTR3は、ゲートがバイアス電圧ノードVG3に接続され、ソースが電源電位ノードVDDに接続される。四分の一波長の伝送線路103は、第1の電界効果トランジスタTR1のドレイン及び第2の電界効果トランジスタTR2のソースの相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に接続される。容量112は、第3の電界効果トランジスタTR3のドレインと基準電位ノードとの間に接続される。第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2を縦続接続することにより、カスコード回路が構成される。   The quarter wavelength transmission line 101 is connected between the input signal node IN and the bias voltage node VG1. The first field effect transistor TR1 is a p-channel field effect transistor, and has a gate connected to the input signal node IN and a source connected to the power supply potential node VDD. The second field effect transistor TR2 is a p-channel field effect transistor, and has a gate connected to the bias voltage node VG2 and a source connected to the drain of the first field effect transistor TR1. The quarter-wave transmission line 102 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the reference potential node. The capacitor 111 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the output signal node OUT. The third field effect transistor TR3 has a gate connected to the bias voltage node VG3 and a source connected to the power supply potential node VDD. The quarter-wave transmission line 103 is connected between the interconnection point of the drain of the first field effect transistor TR1 and the source of the second field effect transistor TR2 and the drain of the third field effect transistor TR3. The The capacitor 112 is connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the reference potential node. A cascode circuit is configured by cascading the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2.

第1の電界効果トランジスタTR1には、電源電位ノードVDDからバイアス電流i2が流れる。伝送線路103には、第3の電界効果トランジスタTR3を介して電源電位ノードVDDから電流i3が流れる。第2の電界効果トランジスタTR2には、第1の電界効果トランジスタTR1及び伝送線路103からバイアス電流i1が流れる。電流i1は電流i2及びi3が合流した電流であるので、i1=i2+i3が成立する。伝送線路103及び第3の電界効果トランジスタTR3は、電流i3の電流パスを構成する。   A bias current i2 flows from the power supply potential node VDD to the first field effect transistor TR1. In the transmission line 103, a current i3 flows from the power supply potential node VDD via the third field effect transistor TR3. A bias current i1 flows from the first field effect transistor TR1 and the transmission line 103 to the second field effect transistor TR2. Since the current i1 is a combined current of the currents i2 and i3, i1 = i2 + i3 is established. The transmission line 103 and the third field effect transistor TR3 constitute a current path of the current i3.

伝送線路101〜103の線路長を入力信号ノードINの入力信号の波長に対して四分の一波長にすることにより、高周波数の入力信号にとっては伝送線路101〜103以降がオープン状態となって見えない状態になる。これにより、電流i3を流すための第3の電界効果トランジスタTR3は、入力信号にとっては存在しないものと同じことになる。四分の一波長の伝送線路101〜103は、インダクタ(スパイラルインダクタ)で代用しても、同じ効果が得られる。   By setting the line length of the transmission lines 101 to 103 to a quarter wavelength with respect to the wavelength of the input signal of the input signal node IN, the transmission lines 101 to 103 and later are opened for a high frequency input signal. It becomes invisible. As a result, the third field effect transistor TR3 for flowing the current i3 is the same as that which does not exist for the input signal. Even if the quarter-wavelength transmission lines 101 to 103 are replaced with inductors (spiral inductors), the same effect can be obtained.

第1の電界効果トランジスタTR1のゲートに入力信号ノードINが接続されるため、第2の電界効果トランジスタTR2よりも第1の電界効果トランジスタTR1の方が雑音特性の影響が大きい。そのため、雑音特性602(図6)をよくするために第1の電界効果トランジスタTR1のバイアス電流i2を小さくする。また、第2の電界効果トランジスタTR2は増幅率601(図6)を大きくするためにバイアス電流i1を大きくする。そのバイアス電流i1及びi2の差分の電流i3を伝送線路103及び第3の電界効果トランジスタTR3の電流パスから合流する。   Since the input signal node IN is connected to the gate of the first field effect transistor TR1, the first field effect transistor TR1 is more influenced by noise characteristics than the second field effect transistor TR2. Therefore, in order to improve the noise characteristic 602 (FIG. 6), the bias current i2 of the first field effect transistor TR1 is reduced. Further, the second field effect transistor TR2 increases the bias current i1 in order to increase the amplification factor 601 (FIG. 6). The difference current i3 between the bias currents i1 and i2 is merged from the current path of the transmission line 103 and the third field effect transistor TR3.

例えば、第1の電界効果トランジスタTR1に流れるバイアス電流i2を8mAにすることにより、雑音特性602を向上させることができる。また、第2の電界効果トランジスタTR2に流れるバイアス電流i1を22mAにすることにより、増幅率601を大きくすることができる。この場合、伝送線路103に流れる電流i3はi1−i2=14mAである。これにより、雑音特性及び増幅率の両方の性能を向上させた低雑音増幅回路を提供することができる。   For example, the noise characteristic 602 can be improved by setting the bias current i2 flowing through the first field effect transistor TR1 to 8 mA. In addition, the amplification factor 601 can be increased by setting the bias current i1 flowing through the second field effect transistor TR2 to 22 mA. In this case, the current i3 flowing through the transmission line 103 is i1-i2 = 14 mA. As a result, it is possible to provide a low-noise amplifier circuit with improved performance in both noise characteristics and amplification factor.

(第3の実施形態)
図3は、本発明の第3の実施形態による低雑音増幅回路の構成例を示す回路図である。本実施形態(図3)は、第1の実施形態(図1)に対して、伝送線路104,105及び容量113を追加したものである。以下、本実施形態が第1の実施形態と異なる点を説明する。
(Third embodiment)
FIG. 3 is a circuit diagram showing a configuration example of a low noise amplifier circuit according to the third embodiment of the present invention. In this embodiment (FIG. 3), transmission lines 104 and 105 and a capacitor 113 are added to the first embodiment (FIG. 1). Hereinafter, the points of the present embodiment different from the first embodiment will be described.

四分の一波長の伝送線路104は、伝送線路103及び容量112の相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に接続される。すなわち、伝送線路103及び104は、第1の電界効果トランジスタTR1のドレイン及び第2の電界効果トランジスタTR2のソースの相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に直列に接続される。容量113は、第3の電界効果トランジスタTR3のドレインと出力信号ノードOUTとの間に接続される。容量111は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレインと第3の電界効果トランジスタTR3のゲートとの間に接続される。四分の一波長の伝送線路105は、第3の電界効果トランジスタTR3のゲートとバイアス電圧ノードVG3との間に接続される。   The quarter-wave transmission line 104 is connected between the interconnection point of the transmission line 103 and the capacitor 112 and the drain of the third field effect transistor TR3. That is, the transmission lines 103 and 104 are connected in series between the interconnection point of the drain of the first field effect transistor TR1 and the source of the second field effect transistor TR2 and the drain of the third field effect transistor TR3. The The capacitor 113 is connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the output signal node OUT. The capacitor 111 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the gate of the third field effect transistor TR3. The quarter wavelength transmission line 105 is connected between the gate of the third field effect transistor TR3 and the bias voltage node VG3.

本実施形態は、第1の実施形態と同様に、電界効果トランジスタTR1及びTR2を縦に2段接続したカスコード型の低雑音増幅回路において、雑音特性602(図6)をよくするために第1の電界効果トランジスタTR1のバイアス電流i2を小さくする。第2の電界効果トランジスタTR2は、増幅率601(図6)を大きくするためにバイアス電流i1を大きくする。バイアス電流i1及びi2の差分の電流i3を伝送線路103に分流する。また、この分流電流i3を入力信号(RF信号)にとって見えないようにするため、四分の一波長の伝送線路103及び104を用いて第3の電界効果トランジスタTR3のドレインに接続し、ソース接地型トランジスタTR3のバイアス電流として再利用する。第3の電界効果トランジスタTR3は増幅動作するため、低雑音増幅回路の総増幅率は上昇する。この低雑音増幅回路において、電界効果トランジスタTR1及びTR2から分流する回路を入力信号(RF信号)にとって見えないようにするため、四分の一波長の伝送線路103及び104で分流する。なお、伝送線路101〜105は、インダクタに置き換えてもよい。   As in the first embodiment, the present embodiment is a cascode-type low noise amplifier circuit in which field effect transistors TR1 and TR2 are vertically connected in two stages in order to improve the noise characteristic 602 (FIG. 6). The bias current i2 of the field effect transistor TR1 is reduced. The second field effect transistor TR2 increases the bias current i1 in order to increase the amplification factor 601 (FIG. 6). A current i3 that is the difference between the bias currents i1 and i2 is shunted to the transmission line 103. In order to make this shunt current i3 invisible to the input signal (RF signal), it is connected to the drain of the third field effect transistor TR3 by using the quarter-wavelength transmission lines 103 and 104, and the source is grounded. It is reused as the bias current of the type transistor TR3. Since the third field effect transistor TR3 performs an amplification operation, the total amplification factor of the low-noise amplifier circuit increases. In this low-noise amplifier circuit, in order to make the circuit shunted from the field effect transistors TR1 and TR2 invisible to the input signal (RF signal), the current is shunted by the transmission lines 103 and 104 of the quarter wavelength. The transmission lines 101 to 105 may be replaced with inductors.

本実施形態は、第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本実施形態は、第1の実施形態に対して、第3の電界効果トランジスタTR3であるソース接地型増幅回路が追加されている。第3の電界効果トランジスタTR3は、電流i3をバイアス電流として用いて増幅を行う。これにより、本実施形態は、第1の実施形態に比べて、増幅率を大きくすることができる。   This embodiment can obtain the same effects as those of the first embodiment. Further, in the present embodiment, a common source amplifier circuit which is a third field effect transistor TR3 is added to the first embodiment. The third field effect transistor TR3 performs amplification using the current i3 as a bias current. Thereby, this embodiment can make an amplification factor large compared with 1st Embodiment.

(第4の実施形態)
図4は、本発明の第4の実施形態による低雑音増幅回路の構成例を示す回路図である。第3の実施形態では3個の電界効果トランジスタTR1〜TR3がnチャネル電界効果トランジスタである例を説明したが、本実施形態では3個の電界効果トランジスタTR1〜TR3がpチャネル電界効果トランジスタである例を説明する。本実施形態(図4)は、第2の実施形態(図2)に対して、伝送線路104,105及び容量113を追加したものである。以下、本実施形態が第2の実施形態と異なる点を説明する。
(Fourth embodiment)
FIG. 4 is a circuit diagram showing a configuration example of a low noise amplifier circuit according to the fourth embodiment of the present invention. In the third embodiment, the three field effect transistors TR1 to TR3 are n-channel field effect transistors. However, in the present embodiment, the three field effect transistors TR1 to TR3 are p-channel field effect transistors. An example will be described. In the present embodiment (FIG. 4), transmission lines 104 and 105 and a capacitor 113 are added to the second embodiment (FIG. 2). Hereinafter, the points of the present embodiment different from the second embodiment will be described.

四分の一波長の伝送線路104は、伝送線路103及び容量112の相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に接続される。すなわち、伝送線路103及び104は、第1の電界効果トランジスタTR1のドレイン及び第2の電界効果トランジスタTR2のソースの相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に直列に接続される。容量113は、第3の電界効果トランジスタTR3のドレインと出力信号ノードOUTとの間に接続される。容量111は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレインと第3の電界効果トランジスタTR3のゲートとの間に接続される。四分の一波長の伝送線路105は、第3の電界効果トランジスタTR3のゲートとバイアス電圧ノードVG3との間に接続される。なお、伝送線路101〜105は、インダクタに置き換えてもよい。本実施形態の動作及び効果は、第3の実施形態のものと同様である。   The quarter-wave transmission line 104 is connected between the interconnection point of the transmission line 103 and the capacitor 112 and the drain of the third field effect transistor TR3. That is, the transmission lines 103 and 104 are connected in series between the interconnection point of the drain of the first field effect transistor TR1 and the source of the second field effect transistor TR2 and the drain of the third field effect transistor TR3. The The capacitor 113 is connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the output signal node OUT. The capacitor 111 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the gate of the third field effect transistor TR3. The quarter wavelength transmission line 105 is connected between the gate of the third field effect transistor TR3 and the bias voltage node VG3. The transmission lines 101 to 105 may be replaced with inductors. The operation and effect of this embodiment are the same as those of the third embodiment.

以上のように、第1〜第4の実施形態では、カスコード型の低雑音増幅回路において、雑音特性602(図6)をよくするために第1の電界効果トランジスタTR1のバイアス電流i2を小さくし、増幅率601(図6)を大きくするために第2の電界効果トランジスタTR2のバイアス電流i1を大きくする。その電流i1及びi2の差分の電流i3を別回路に分流する。ただし、第1及び第2の実施形態のように、その差分の電流i3を基準電位ノードに流し出すだけでは電力効率が低下する。   As described above, in the first to fourth embodiments, in the cascode type low noise amplifier circuit, the bias current i2 of the first field effect transistor TR1 is reduced in order to improve the noise characteristic 602 (FIG. 6). In order to increase the amplification factor 601 (FIG. 6), the bias current i1 of the second field effect transistor TR2 is increased. The current i3 that is the difference between the currents i1 and i2 is shunted to another circuit. However, as in the first and second embodiments, the power efficiency is lowered simply by flowing the difference current i3 to the reference potential node.

そこで、第3及び第4の実施形態では、その差分の電流i3をソース接地型トランジスタTR3のバイアス電流として再利用する。ソース接地型トランジスタTR3は増幅動作するため、低雑音増幅回路の総増幅率は大きくなる。低雑音増幅回路において、電界効果トランジスタTR1及びTR2から分流する回路を入力信号(RF信号)にとって見えないようにするため、四分の一波長の伝送線路103(又はインダクタ)で分流する。また、第3の電界効果トランジスタTR3へバイアス電流を流すために、同じく入力信号(RF信号)にとって見えないように、伝送線路104(又はインダクタ)を第3の電界効果トランジスタTR3のドレインに接続する。   Therefore, in the third and fourth embodiments, the difference current i3 is reused as the bias current of the common source transistor TR3. Since the common source transistor TR3 performs an amplifying operation, the total amplification factor of the low noise amplifier circuit is increased. In the low noise amplifier circuit, in order to make the circuit shunted from the field effect transistors TR1 and TR2 invisible to the input signal (RF signal), the shunt is performed by the quarter-wavelength transmission line 103 (or inductor). Further, in order to flow a bias current to the third field effect transistor TR3, the transmission line 104 (or inductor) is connected to the drain of the third field effect transistor TR3 so that it is not visible to the input signal (RF signal). .

第1〜第4の実施形態では、最も熱雑音の影響が大きくなる第1の電界効果トランジスタTR1のバイアス電流i2を小さくする。また、熱雑音の影響は受けにくいが、増幅率を増加させるために、第2の電界効果トランジスタTR2のバイアス電流i1を大きくする。電流i1及びi2の差分の電流i3は分流回路に流すことで調整する。また、第3及び第4の実施形態では、この分流回路に流れた電流i3をさらに後段に配置したソース接地型増幅回路のトランジスタTR3のバイアス電流として用いることにより、電力の有効利用も図られる。   In the first to fourth embodiments, the bias current i2 of the first field effect transistor TR1 that is most affected by thermal noise is reduced. Although not easily affected by thermal noise, the bias current i1 of the second field effect transistor TR2 is increased in order to increase the amplification factor. The current i3 that is the difference between the currents i1 and i2 is adjusted by flowing it through the shunt circuit. In the third and fourth embodiments, the current i3 flowing in the shunt circuit is used as a bias current for the transistor TR3 of the common-source amplifier circuit arranged in the subsequent stage, so that the power can be effectively used.

第1〜第4の実施形態によれば、カスコード回路の増幅率を大幅に減少することなく回路の雑音特性を向上することが可能である。さらに、第3及び第4の実施形態では、バイアス電流を後段のソース接地型トランジスタTR3で再利用することにより電力利用効率の向上が可能となる。   According to the first to fourth embodiments, it is possible to improve the noise characteristics of the circuit without significantly reducing the amplification factor of the cascode circuit. Furthermore, in the third and fourth embodiments, the power utilization efficiency can be improved by reusing the bias current in the subsequent source grounded transistor TR3.

第1〜第4の実施形態の低雑音増幅回路は、入力信号が入力される入力信号ノードINと、ゲートに入力信号ノードINが接続される第1の電界効果トランジスタTR1と、第1の電界効果トランジスタTR1に直列に接続され、ゲートに第1のバイアス電圧ノードVG2が接続される第2の電界効果トランジスタTR2と、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と第1の電位ノードとの間に電流を流すための電流パスとを有する。なお、第3の電界効果トランジスタTR3は、抵抗に置き換えてもよい。   The low-noise amplifier circuits of the first to fourth embodiments include an input signal node IN to which an input signal is input, a first field effect transistor TR1 to which the input signal node IN is connected to a gate, and a first electric field. A second field effect transistor TR2 connected in series to the effect transistor TR1 and having the gate connected to the first bias voltage node VG2, and an interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 And a current path for flowing a current between the first potential node and the first potential node. The third field effect transistor TR3 may be replaced with a resistor.

第3の実施形態では、第1及び第2の電界効果トランジスタTR1,TR2はnチャネル電界効果トランジスタである。前記第1の電位ノードは基準電位ノードである。さらに、第3の実施形態は、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続されるnチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタTR3と、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び第3の電界効果トランジスタTR3のゲート間に接続される第1の容量111と、出力信号を出力する出力信号ノードOUTと、第3の電界効果トランジスタTR3のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される第2の容量113とを有する。   In the third embodiment, the first and second field effect transistors TR1 and TR2 are n-channel field effect transistors. The first potential node is a reference potential node. Furthermore, in the third embodiment, an n-channel field effect in which a drain and a source are connected between an interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 and the first potential node. The third field effect transistor TR3, which is a transistor, the first capacitor 111 connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the gate of the third field effect transistor TR3, and an output signal for outputting an output signal A node OUT, and a second capacitor 113 connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the output signal node OUT.

第4の実施形態では、第1及び第2の電界効果トランジスタTR1,TR2はpチャネル電界効果トランジスタである。前記第1の電位ノードは電源電位ノードである。さらに、第4の実施形態は、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続されるpチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタTR3と、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び第3の電界効果トランジスタTR3のゲート間に接続される第1の容量111と、出力信号を出力する出力信号ノードOUTと、第3の電界効果トランジスタTR3のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される第2の容量113とを有する。   In the fourth embodiment, the first and second field effect transistors TR1 and TR2 are p-channel field effect transistors. The first potential node is a power supply potential node. Furthermore, the fourth embodiment is a p-channel field effect in which a drain and a source are connected between an interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 and the first potential node. The third field effect transistor TR3, which is a transistor, the first capacitor 111 connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the gate of the third field effect transistor TR3, and an output signal for outputting an output signal A node OUT, and a second capacitor 113 connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the output signal node OUT.

第1の実施形態では、第1及び第2の電界効果トランジスタTR1,TR2はnチャネル電界効果トランジスタである。前記第1の電位ノードは基準電位ノードである。さらに、第1の実施形態は、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続され、ゲートが第2のバイアス電圧ノードVG3に接続されるnチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタTR3と、出力信号を出力する出力信号ノードOUTと、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される第1の容量111を有する。   In the first embodiment, the first and second field effect transistors TR1 and TR2 are n-channel field effect transistors. The first potential node is a reference potential node. Furthermore, in the first embodiment, the drain and the source are connected between the interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 and the first potential node, and the gate is the second. A third field effect transistor TR3 that is an n-channel field effect transistor connected to the bias voltage node VG3, an output signal node OUT that outputs an output signal, a drain of the second field effect transistor TR2, and an output signal node OUT. A first capacitor 111 is connected in between.

第2の実施形態では、第1及び第2の電界効果トランジスタTR1,TR2はpチャネル電界効果トランジスタである。前記第1の電位ノードは電源電位ノードである。さらに、第2の実施形態は、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続され、ゲートが第2のバイアス電圧ノードVG3に接続されるpチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタTR3と、出力信号を出力する出力信号ノードOUTと、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される第1の容量111とを有する。   In the second embodiment, the first and second field effect transistors TR1 and TR2 are p-channel field effect transistors. The first potential node is a power supply potential node. Further, in the second embodiment, the drain and the source are connected between the interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 and the first potential node, and the gate is the second. A third field effect transistor TR3 that is a p-channel field effect transistor connected to the bias voltage node VG3, an output signal node OUT that outputs an output signal, a drain of the second field effect transistor TR2, and an output signal node OUT. And a first capacitor 111 connected therebetween.

第1〜第4の実施形態では、第3の電界効果トランジスタTR3は、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続される。   In the first to fourth embodiments, the third field effect transistor TR3 has a drain between the interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 and the first potential node. And the source is connected.

第3及び第4の実施形態では、第1の容量111は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び第3の電界効果トランジスタTR3のゲート間に接続される。第2の容量113は、第3の電界効果トランジスタTR3のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される。第1の伝送線路103及び第2の伝送線路104は、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に直列に接続される四分の一波長の伝送線路である。第3の容量112は、第1の伝送線路103及び第2の伝送線路104の相互接続点と基準電位ノードとの間に接続される。   In the third and fourth embodiments, the first capacitor 111 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the gate of the third field effect transistor TR3. The second capacitor 113 is connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the output signal node OUT. The first transmission line 103 and the second transmission line 104 are connected in series between the interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 and the drain of the third field effect transistor TR3. A quarter-wave transmission line to be connected. The third capacitor 112 is connected between the connection point of the first transmission line 103 and the second transmission line 104 and the reference potential node.

第1及び第2の実施形態では、第3の電界効果トランジスタTR3のゲートは第2のバイアス電圧ノードVG3に接続される。第1の容量111は、第2の電界効果トランジスタTR2のドレイン及び出力信号ノードOUT間に接続される。第1の伝送線路103は、第1の電界効果トランジスタTR1及び第2の電界効果トランジスタTR2の相互接続点と第3の電界効果トランジスタTR3のドレインとの間に接続される四分の一波長の伝送線路である。第2の容量112は、第3の電界効果トランジスタTR3のドレインと基準電位ノードとの間に接続される。   In the first and second embodiments, the gate of the third field effect transistor TR3 is connected to the second bias voltage node VG3. The first capacitor 111 is connected between the drain of the second field effect transistor TR2 and the output signal node OUT. The first transmission line 103 has a quarter wavelength connected between the interconnection point of the first field effect transistor TR1 and the second field effect transistor TR2 and the drain of the third field effect transistor TR3. It is a transmission line. The second capacitor 112 is connected between the drain of the third field effect transistor TR3 and the reference potential node.

以上のように、第1〜第4の実施形態によれば、第2の電界効果トランジスタTR2に流れるバイアス電流i1よりも第1の電界効果トランジスタTR1に流れるバイアス電流i2を小さくするができるので、増幅率を大幅に減少することなく、雑音特性を向上させることができる。   As described above, according to the first to fourth embodiments, the bias current i2 flowing through the first field effect transistor TR1 can be made smaller than the bias current i1 flowing through the second field effect transistor TR2. Noise characteristics can be improved without significantly reducing the amplification factor.

なお、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。   The above-described embodiments are merely examples of implementation in carrying out the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from the technical idea or the main features thereof.

本発明の第1の実施形態による低雑音増幅回路の構成例を示す回路図である。1 is a circuit diagram showing a configuration example of a low noise amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施形態による低雑音増幅回路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 low noise amplifier circuit by the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施形態による低雑音増幅回路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 low noise amplifier circuit by the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施形態による低雑音増幅回路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 low noise amplifier circuit by the 4th Embodiment of this invention. 低雑音増幅回路の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structural example of a low noise amplifier circuit. 1個の電界効果トランジスタの増幅率及び雑音特性の実測結果例を示すグラフである。It is a graph which shows the example of an actual measurement result of the amplification factor and noise characteristic of one field effect transistor.

符号の説明Explanation of symbols

101〜105 伝送線路
111〜113 容量
601 増幅率
602 雑音特性
TR1〜TR3 電界効果トランジスタ
IN 入力信号ノード
OUT 出力信号ノード
VG1〜VG3 バイアス電圧ノード
101 to 105 Transmission lines 111 to 113 Capacitance 601 Gain 602 Noise characteristics TR1 to TR3 Field effect transistor IN Input signal node OUT Output signal nodes VG1 to VG3 Bias voltage node

Claims (5)

入力信号が入力される入力信号ノードと、
ゲートに前記入力信号ノードが接続される第1の電界効果トランジスタと、
前記第1の電界効果トランジスタに直列に接続され、ゲートに第1のバイアス電圧ノードが接続される第2の電界効果トランジスタと、
前記第1の電界効果トランジスタ及び前記第2の電界効果トランジスタの相互接続点と第1の電位ノードとの間に電流を流すための電流パスと
を有することを特徴とする増幅回路。
An input signal node to which the input signal is input; and
A first field effect transistor having a gate connected to the input signal node;
A second field effect transistor connected in series to the first field effect transistor and having a gate connected to a first bias voltage node;
An amplifier circuit comprising: a current path for allowing a current to flow between an interconnection point of the first field effect transistor and the second field effect transistor and a first potential node.
前記第1及び第2の電界効果トランジスタはnチャネル電界効果トランジスタであり、
前記第1の電位ノードは基準電位ノードであり、
さらに、前記第1の電界効果トランジスタ及び前記第2の電界効果トランジスタの相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続されるnチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタと、
前記第2の電界効果トランジスタのドレイン及び前記第3の電界効果トランジスタのゲート間に接続される第1の容量と、
出力信号を出力する出力信号ノードと、
前記第3の電界効果トランジスタのドレイン及び前記出力信号ノード間に接続される第2の容量とを有することを特徴とする請求項1記載の増幅回路。
The first and second field effect transistors are n-channel field effect transistors;
The first potential node is a reference potential node;
Further, a third electric field which is an n-channel field effect transistor having a drain and a source connected between an interconnection point of the first field effect transistor and the second field effect transistor and the first potential node. An effect transistor;
A first capacitor connected between a drain of the second field effect transistor and a gate of the third field effect transistor;
An output signal node for outputting an output signal; and
2. The amplifier circuit according to claim 1, further comprising a second capacitor connected between the drain of the third field effect transistor and the output signal node.
前記第1及び第2の電界効果トランジスタはpチャネル電界効果トランジスタであり、
前記第1の電位ノードは電源電位ノードであり、
さらに、前記第1の電界効果トランジスタ及び前記第2の電界効果トランジスタの相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続されるpチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタと、
前記第2の電界効果トランジスタのドレイン及び前記第3の電界効果トランジスタのゲート間に接続される第1の容量と、
出力信号を出力する出力信号ノードと、
前記第3の電界効果トランジスタのドレイン及び前記出力信号ノード間に接続される第2の容量とを有することを特徴とする請求項1記載の増幅回路。
The first and second field effect transistors are p-channel field effect transistors;
The first potential node is a power supply potential node;
Further, a third electric field which is a p-channel field effect transistor having a drain and a source connected between an interconnection point of the first field effect transistor and the second field effect transistor and the first potential node. An effect transistor;
A first capacitor connected between a drain of the second field effect transistor and a gate of the third field effect transistor;
An output signal node for outputting an output signal; and
2. The amplifier circuit according to claim 1, further comprising a second capacitor connected between the drain of the third field effect transistor and the output signal node.
前記第1及び第2の電界効果トランジスタはnチャネル電界効果トランジスタであり、
前記第1の電位ノードは基準電位ノードであり、
さらに、前記第1の電界効果トランジスタ及び前記第2の電界効果トランジスタの相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続され、ゲートが第2のバイアス電圧ノードに接続されるnチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタと、
出力信号を出力する出力信号ノードと、
前記第2の電界効果トランジスタのドレイン及び前記出力信号ノード間に接続される第1の容量とを有することを特徴とする請求項1記載の増幅回路。
The first and second field effect transistors are n-channel field effect transistors;
The first potential node is a reference potential node;
Further, a drain and a source are connected between an interconnection point of the first field effect transistor and the second field effect transistor and the first potential node, and a gate is connected to a second bias voltage node. A third field effect transistor that is an n-channel field effect transistor;
An output signal node for outputting an output signal; and
2. The amplifier circuit according to claim 1, further comprising: a first capacitor connected between a drain of the second field effect transistor and the output signal node.
前記第1及び第2の電界効果トランジスタはpチャネル電界効果トランジスタであり、
前記第1の電位ノードは電源電位ノードであり、
さらに、前記第1の電界効果トランジスタ及び前記第2の電界効果トランジスタの相互接続点と前記第1の電位ノードとの間にドレイン及びソースが接続され、ゲートが第2のバイアス電圧ノードに接続されるpチャネル電界効果トランジスタである第3の電界効果トランジスタと、
出力信号を出力する出力信号ノードと、
前記第2の電界効果トランジスタのドレイン及び前記出力信号ノード間に接続される第1の容量とを有することを特徴とする請求項1記載の増幅回路。
The first and second field effect transistors are p-channel field effect transistors;
The first potential node is a power supply potential node;
Further, a drain and a source are connected between an interconnection point of the first field effect transistor and the second field effect transistor and the first potential node, and a gate is connected to a second bias voltage node. A third field effect transistor that is a p-channel field effect transistor;
An output signal node for outputting an output signal; and
2. The amplifier circuit according to claim 1, further comprising: a first capacitor connected between a drain of the second field effect transistor and the output signal node.
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