JP2012253685A - Variable gain amplifier circuit and receiver circuit using the same - Google Patents

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健 満仲
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable gain amplifier circuit and receiver circuit using the same, capable of achieving the amplification or damping of a continuously input signal as well as a wide gain variable range and high linearity.SOLUTION: The variable gain amplifier circuit applies a bias voltage to a first resistor and a second resistor provided in a second variable gain amplification section when a gain of a first variable gain amplification section is minimum, for the purpose of lowering a level of a signal input into a gate of an amplifier transistor (as shown by states (A)-(D) in Figure 1(a)).

Description

本発明は、半導体素子を用いて構成する広い利得可変幅を有する可変利得増幅器に係るものであり、特に、入力信号が受信状況により大きく変化する無線通信機器の実現に有効な可変利得増幅器および通信機器に関するものである。   The present invention relates to a variable gain amplifier having a wide gain variable width that is configured by using a semiconductor element, and in particular, a variable gain amplifier and communication effective for realizing a wireless communication device in which an input signal varies greatly depending on reception conditions. It relates to equipment.

ケーブルや電波を用いたテレビ放送のチューナのような広帯域の無線通信機器は、高い線形性を持つ可変利得増幅回路(歪の小さい可変利得増幅回路)を必要とする。何故ならば、強い信号(信号強度が高い信号)が入力されたときに、チャンネル間相互において変調が妨害されることを抑制するためである。   A broadband wireless communication device such as a television broadcast tuner using a cable or radio wave requires a variable gain amplifier circuit (variable gain amplifier circuit with low distortion) having high linearity. This is because when a strong signal (a signal having a high signal strength) is input, the modulation is prevented from being disturbed between channels.

このような可変利得増幅回路が、特許文献1において開示されている。特許文献1の可変利得増幅回路は、図15に示すように、2つの増幅トランジスタからなるトランジスタ差動対を複数備え(M0、M1、・・・、Mk−1)、それぞれのトランジスタ差動対において電流を導通または遮断する。   Such a variable gain amplifier circuit is disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG. 15, the variable gain amplifier circuit of Patent Document 1 includes a plurality of transistor differential pairs (M0, M1,..., Mk−1) each including two amplification transistors, and each transistor differential pair. The current is turned on or off.

これにより、可変利得増幅回路に流れる電流値(トランジスタ差動対に流れる電流値)は一定のままで、トランジスタ幅を変化させる。こうすることで、高い線形性を実現しながら、利得の可変を実現している。   As a result, the current value flowing through the variable gain amplifier circuit (current value flowing through the transistor differential pair) remains constant, and the transistor width is changed. In this way, variable gain is realized while achieving high linearity.

ここで、通信機器に入力される信号の強度(レベル)は、受信状況によって大きく変化する(変動する)。このため、可変利得増幅回路の利得可変範囲(利得可変幅)を大きくする必要がある。   Here, the intensity (level) of the signal input to the communication device greatly changes (fluctuates) depending on the reception status. For this reason, it is necessary to increase the gain variable range (gain variable width) of the variable gain amplifier circuit.

しかし、図15に示す可変利得増幅回路(単位回路と称する)だけでは、利得可変範囲が不足する。   However, only the variable gain amplifier circuit (referred to as a unit circuit) shown in FIG.

そこで、利得可変範囲が大きい可変利得増幅回路を構成するための方法の一例が、非特許文献1に記載されている。非特許文献1によれば、1つの単位回路で利得の可変を実現する場合よりも利得可変範囲を大きくするために、複数のトランジスタ差動対を備えて利得の可変を行う単位回路を複数備えるとともに、複数の単位回路それぞれに対して容量減衰器を接続する。   An example of a method for configuring a variable gain amplifier circuit having a large gain variable range is described in Non-Patent Document 1. According to Non-Patent Document 1, in order to increase the gain variable range as compared with the case where the gain variable is realized by one unit circuit, a plurality of unit circuits that include a plurality of transistor differential pairs and change the gain are provided. At the same time, a capacitance attenuator is connected to each of the plurality of unit circuits.

このような構成とすることで、利得可変範囲をより大きくして(より広くして)、1つの単位回路では実現することが出来ない利得可変範囲を実現することが出来る。また、容量減衰器は、抵抗で実現する抵抗減衰器に比べて熱雑音の発生量が少ない。このため、容量減衰器は、低雑音の可変利得増幅回路に対して有効である。   By adopting such a configuration, it is possible to realize a gain variable range that cannot be realized by a single unit circuit by making the gain variable range larger (wider). In addition, the capacity attenuator generates less thermal noise than a resistance attenuator realized by a resistor. Therefore, the capacity attenuator is effective for a low noise variable gain amplifier circuit.

特開2002−330039号公報(2002年11月15日公開)JP 2002-330039 A (published on November 15, 2002)

"A digital terrestrial television (ISDB-T) tuner for mobile applications" IEEE ISSCC Dig. Tech. papers, 2004 pp278-279."A digital terrestrial television (ISDB-T) tuner for mobile applications" IEEE ISSCC Dig. Tech. Papers, 2004 pp278-279.

上記した従来の技術を組み合わせて、高い線形性を維持した上で利得可変範囲が広い可変利得増幅回路を実現したとする。そして、この可変利得増幅回路に入力する信号の強度が、受信状況によって大きく変化(変動)した場合を考える。   Assume that a variable gain amplifier circuit with a wide gain variable range is realized while maintaining high linearity by combining the above-described conventional techniques. A case will be considered in which the intensity of the signal input to the variable gain amplifier circuit changes (fluctuates) greatly depending on the reception status.

この場合、受信状況によって大きく変化した信号強度に応じて、可変利得増幅回路の利得を変化させる必要がある。一例として、入力される信号の強度が受信状況によって大きくなり、可変利得増幅回路の利得を小さくする場合の動作を記載する。   In this case, it is necessary to change the gain of the variable gain amplifying circuit in accordance with the signal strength that has changed greatly depending on the reception situation. As an example, an operation in the case where the strength of the input signal increases depending on the reception situation and the gain of the variable gain amplifier circuit is decreased will be described.

可変利得増幅回路の利得を小さくする場合、可変利得増幅回路を構成するトランジスタ差動対の利得i〔dB〕を順に小さくしていくが、増幅トランジスタの利得が0dBになってもさらに利得を下げる必要があるとする。利得iについて、i=0、1、2・・・k−1(kは1以上の整数)である。   When the gain of the variable gain amplifier circuit is reduced, the gain i [dB] of the transistor differential pair constituting the variable gain amplifier circuit is sequentially reduced. Suppose you need it. For the gain i, i = 0, 1, 2,... K−1 (k is an integer of 1 or more).

図16は従来の可変利得増幅回路101a,101bの全体構成であって、(a)はシングルエンドで構成した場合の可変利得増幅回路101a、(b)は差動で構成した場合の可変利得増幅回路101bを示すブロック図である。ここでは一例として、図16(b)で示される差動構成の可変利得増幅回路101bについて説明する。   FIG. 16 shows the overall configuration of the conventional variable gain amplifier circuits 101a and 101b. FIG. 16A shows the variable gain amplifier circuit 101a when configured with a single end, and FIG. 16B shows the variable gain amplifier when configured with a differential. It is a block diagram which shows the circuit 101b. Here, as an example, the variable gain amplifier circuit 101b having a differential configuration shown in FIG. 16B will be described.

まず、受信状況に応じて設定される利得が大きい場合を考える。この場合、差動で構成される端子INから入力される信号は、DC電圧を除去する容量104を介した後、単位回路102を通して増幅されて、端子OUTから出力されるものとする。   First, consider a case where the gain set in accordance with the reception status is large. In this case, a signal input from a terminal IN configured as a differential is amplified through the unit circuit 102 after passing through the capacitor 104 that removes the DC voltage, and is output from the terminal OUT.

一方、受信状況に応じて設定される利得が小さい場合を考える。この場合、差動で構成される端子INから入力される信号は、複数の容量を含む容量減衰器111にて減衰した後、単位回路103を通して増幅されて、端子OUTから出力される。   On the other hand, consider a case where the gain set according to the reception status is small. In this case, the signal input from the terminal IN configured as a differential is attenuated by the capacitance attenuator 111 including a plurality of capacitors, then amplified through the unit circuit 103, and output from the terminal OUT.

単位回路102および103は、同一の回路であっても異なる回路でも構わない。単位回路102及び103の回路構成例を図17に示す。   The unit circuits 102 and 103 may be the same circuit or different circuits. A circuit configuration example of the unit circuits 102 and 103 is shown in FIG.

単位回路102及び103では、それぞれ、2つの増幅トランジスタのソース同士を接続して構成されたトランジスタ差動対が、k個用意されている(M0〜Mk−1)。トランジスタ差動対M0〜Mk−1のそれぞれにおいて、差動で構成されるゲートには、差動の信号が入力される。   In the unit circuits 102 and 103, k transistor differential pairs configured by connecting the sources of two amplification transistors are prepared (M0 to Mk−1). In each of the transistor differential pairs M0 to Mk−1, a differential signal is input to the differential gate.

この時、単位回路102及び103において、トランジスタ差動対M0〜Mk−1が導通する状態(k個の状態)を用いることで、単位回路102および103はそれぞれ、利得をk個設定することが出来るようになる。   At this time, in the unit circuits 102 and 103, the unit circuits 102 and 103 can set k gains by using the state in which the transistor differential pairs M0 to Mk-1 are conductive (k states). become able to do.

トランジスタ差動対M0〜Mk−1それぞれについての導通または遮断は、スイッチ回路Sw0〜Swk−1を設けることで実現されている。一例として、単位回路2のスイッチ回路Sw0を遮断することにより、単位回路102のトランジスタ差動対M0を遮断することが出来る。   The conduction or blocking of each of the transistor differential pairs M0 to Mk-1 is realized by providing switch circuits Sw0 to Swk-1. As an example, the transistor differential pair M0 of the unit circuit 102 can be cut off by cutting off the switch circuit Sw0 of the unit circuit 2.

スイッチ回路Sw0〜Swk−1の接続について説明すると、スイッチ回路Sw0〜Swk−1の一端は、トランジスタ差動対を構成する2つの増幅トランジスタにおいて互いに接続されているソースに接続されている。スイッチ回路Sw0〜Swk−1の一端は、一定電流源の入力に接続されている。一定電流源は、1つの単位回路に対して1つ設けられている。そして、一定電流源の出力の全ては、電気的に接地されている。   The connection of the switch circuits Sw0 to Swk-1 will be described. One end of each of the switch circuits Sw0 to Swk-1 is connected to sources connected to each other in the two amplification transistors constituting the transistor differential pair. One end of each of the switch circuits Sw0 to Swk-1 is connected to an input of a constant current source. One constant current source is provided for one unit circuit. All of the outputs of the constant current source are electrically grounded.

受信中に入力される信号の強度が、受信状況によって大きく変化する場合に、可変利得増幅回路101bにおいて利得を徐々に小さくしていく場合の動作を、順に説明する。   The operation when the gain is gradually reduced in the variable gain amplifier circuit 101b when the strength of the signal input during reception varies greatly depending on the reception situation will be described in order.

受信信号の強度が高いと判定されると、可変利得増幅回路101bは利得の急激な変化をさけるために、単位回路2が備えるSwk−1からSw0までのスイッチ回路を、徐々に遮断する。   If it is determined that the intensity of the received signal is high, the variable gain amplifier circuit 101b gradually cuts off the switch circuits Swk-1 to Sw0 included in the unit circuit 2 in order to avoid a sudden gain change.

これにより、トランジスタ差動対Mk−1〜M0の電流が徐々に遮断されることで、単位回路102内が備えている増幅トランジスタの総トランジスタ幅が小さくなり、単位回路102としての利得が小さくなる(図18の状態(A))。   As a result, the current of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 is gradually cut off, so that the total transistor width of the amplification transistors provided in the unit circuit 102 is reduced, and the gain as the unit circuit 102 is reduced. (State (A) in FIG. 18).

ここで、単位回路102においてスイッチ回路Sw0のみが導通し、単位回路102としては最小の利得になったとする。この場合、単位回路103には電流が流れていないので、単位回路103による信号の増幅は行われない(図18の状態(B))。   Here, it is assumed that only the switch circuit Sw0 is turned on in the unit circuit 102 and the unit circuit 102 has the minimum gain. In this case, since no current flows through the unit circuit 103, signal amplification by the unit circuit 103 is not performed (state (B) in FIG. 18).

次に、単位回路102のスイッチ回路Sw0のみが導通しているときの利得でも大きくて、受信中に入力される信号をさらに減衰させる必要があるとする。   Next, it is assumed that the gain when only the switch circuit Sw0 of the unit circuit 102 is conductive is also large, and it is necessary to further attenuate the signal input during reception.

この場合、単位回路102が備えるスイッチ回路Sw0を遮断し、トランジスタ差動対M0の電流を遮断する。これと同時に、単位回路103が備える全てのスイッチ回路Sw0〜Swk−1を導通させる(図18の状態(C))。   In this case, the switch circuit Sw0 included in the unit circuit 102 is cut off, and the current of the transistor differential pair M0 is cut off. At the same time, all the switch circuits Sw0 to Swk-1 included in the unit circuit 103 are made conductive (state (C) in FIG. 18).

このとき、状態(B)から状態(C)に移ると同時に、単位回路103内が備える全ての増幅トランジスタのゲート端子に、バイアス電圧が印加される。これにより、容量減衰器111に電荷が溜まるまでの時間を要し、所望のバイアス状態になるまで電流が遮断される。   At this time, simultaneously with the transition from the state (B) to the state (C), a bias voltage is applied to the gate terminals of all the amplification transistors included in the unit circuit 103. As a result, it takes time for the charge to accumulate in the capacitance attenuator 111, and the current is cut off until a desired bias state is reached.

このため、図16は従来の可変利得増幅回路では、結果として図18の信号遮断期間に示すように受信信号が途切れてしまい、テレビ放送のような連続して入力される信号を受信している時に信号が遮断されることになる。このため、テレビ映像が途切れてしまうという課題があった。   For this reason, in the conventional variable gain amplifier circuit of FIG. 16, as a result, the received signal is interrupted as shown in the signal cut-off period of FIG. 18, and continuously input signals such as television broadcasting are received. Sometimes the signal is interrupted. For this reason, there has been a problem that the television image is interrupted.

なお、状態(D)は、状態(C)から、スイッチ回路を徐々に遮断していった時の状態を示している。   The state (D) shows a state when the switch circuit is gradually cut off from the state (C).

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、連続して入力される信号の増幅または減衰が可能であるとともに、広い利得可変範囲及び高い線形性を実現することが出来る可変利得増幅回路を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to enable amplification or attenuation of a signal that is continuously input, and to realize a wide variable gain range and high linearity. It is an object of the present invention to provide a variable gain amplifying circuit capable of performing the above.

本発明の可変利得増幅回路は、上記課題を解決するために、外部から入力される信号を増幅する際の利得を変更可能である第1可変利得増幅部及び第2可変利得増幅部を備え、上記第1可変利得増幅部の利得の最大値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最大値より高く、上記第1可変利得増幅部の利得の最小値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最小値より高い可変利得増幅回路であって、上記第1可変利得増幅部および上記第2可変利得増幅部は、それぞれ、上記信号がゲートに入力される増幅トランジスタを複数有するトランジスタ群と、各トランジスタ群の一方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端にバイアス電圧が印加される第1抵抗と、各トランジスタ群の他方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端に上記バイアス電圧が印加される第2抵抗とを備え、上記第1可変利得増幅部の利得が最小になったとき、上記第2可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the variable gain amplifier circuit of the present invention includes a first variable gain amplifier and a second variable gain amplifier that can change a gain when a signal input from the outside is amplified, The maximum value of the gain of the first variable gain amplifier is higher than the maximum value of the gain of the second variable gain amplifier, and the minimum value of the gain of the first variable gain amplifier is the second variable gain amplifier. A variable gain amplifier circuit having a gain higher than a minimum value of the first and second variable gain amplifying units, wherein each of the first variable gain amplifying unit and the second variable gain amplifying unit includes a transistor group including a plurality of amplifying transistors to which the signal is input to a gate; One end of each transistor group is connected to the gate of the amplification transistor, and the other end is connected to the gate of the other amplification transistor of the other transistor group. And a second resistor to which the bias voltage is applied at the other end, and when the gain of the first variable gain amplifier is minimized, the first resistor included in the second variable gain amplifier and the The bias voltage is applied to the second resistor.

上記発明によれば、上記第1可変利得増幅部の利得が最小になったとき、上記第2可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加する。   According to the invention, when the gain of the first variable gain amplifying unit is minimized, the bias voltage is applied to the first resistor and the second resistor included in the second variable gain amplifying unit.

これにより、増幅トランジスタのバイアス電圧が定常状態になるまでの不安定なバイアス状態の期間を無くすことが出来るので、上記第1可変利得増幅部を停止させた瞬間に、上記第2可変利得増幅部による利得の低下が可能となり、2つの可変利得増幅部の切り替えに伴って上記信号が途切れることが無くなる。   This eliminates an unstable bias state period until the bias voltage of the amplification transistor reaches a steady state, so that the second variable gain amplification unit is stopped at the moment when the first variable gain amplification unit is stopped. The gain can be reduced by the above-mentioned, and the signal is not interrupted when the two variable gain amplifiers are switched.

よって、テレビ放送のような連続して入力される信号が入力されても、テレビ映像が途切れてしまうことが無い。   Therefore, even if a continuously input signal such as a television broadcast is input, the TV image is not interrupted.

また、利得を変更可能である可変利得増幅部を2つ備えているので、広い利得可変範囲及び高い線形性を実現することが出来る。   Further, since two variable gain amplifying units that can change the gain are provided, a wide variable gain range and high linearity can be realized.

従って、連続して入力される信号の増幅または減衰が可能であるとともに、広い利得可変範囲及び高い線形性を実現することが出来る可変利得増幅回路を提供することが出来る。   Therefore, it is possible to provide a variable gain amplifier circuit that can amplify or attenuate continuously input signals and realize a wide variable gain range and high linearity.

本発明の可変利得増幅回路は、上記課題を解決するために、外部から入力される信号を増幅する際の利得を変更可能である第1可変利得増幅部及び第2可変利得増幅部を備え、上記第1可変利得増幅部の利得の最大値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最大値より高く、上記第1可変利得増幅部の利得の最小値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最小値より高い可変利得増幅回路であって、上記第1可変利得増幅部および上記第2可変利得増幅部は、それぞれ、上記信号がゲートに入力される増幅トランジスタを複数有するトランジスタ群と、各トランジスタ群の一方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端にバイアス電圧が印加される第1抵抗と、各トランジスタ群の他方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端に上記バイアス電圧が印加される第2抵抗とを備え、上記第2可変利得増幅部の利得が最大になったとき、上記第1可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加することを特徴とする。   In order to solve the above problems, the variable gain amplifier circuit of the present invention includes a first variable gain amplifier and a second variable gain amplifier that can change a gain when a signal input from the outside is amplified, The maximum value of the gain of the first variable gain amplifier is higher than the maximum value of the gain of the second variable gain amplifier, and the minimum value of the gain of the first variable gain amplifier is the second variable gain amplifier. A variable gain amplifier circuit having a gain higher than a minimum value of the first and second variable gain amplifying units, wherein each of the first variable gain amplifying unit and the second variable gain amplifying unit includes a transistor group including a plurality of amplifying transistors to which the signal is input to a gate One end of each transistor group is connected to the gate of the amplification transistor, and the other end is connected to the gate of the other amplification transistor of the other transistor group. A second resistor to which the bias voltage is applied at the other end, and when the gain of the second variable gain amplifying unit is maximized, the first resistor included in the first variable gain amplifying unit and the second resistor The bias voltage is applied to the second resistor.

上記発明によれば、上記第2可変利得増幅部の利得が最大になったとき、上記第1可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加する。   According to the invention, when the gain of the second variable gain amplifying unit becomes maximum, the bias voltage is applied to the first resistor and the second resistor included in the first variable gain amplifying unit.

これにより、増幅トランジスタのバイアス電圧が定常状態になるまでの不安定なバイアス状態の期間を無くすことが出来るので、上記第2可変利得増幅部を停止させた瞬間に、上記第1可変利得増幅部によって利得を高くすることが可能となり、可変利得増幅部の切り替えに伴って上記信号が途切れることが無くなる。   As a result, an unstable bias state period until the bias voltage of the amplification transistor reaches a steady state can be eliminated. Therefore, at the moment when the second variable gain amplification unit is stopped, the first variable gain amplification unit is stopped. Thus, the gain can be increased, and the signal is not interrupted when the variable gain amplifier is switched.

よって、テレビ放送のような連続して入力される信号が入力されても、テレビ映像が途切れてしまうことが無い。   Therefore, even if a continuously input signal such as a television broadcast is input, the TV image is not interrupted.

また、利得を変更可能である可変利得増幅部を2つ備えているので、広い利得可変範囲及び高い線形性を実現することが出来る。   Further, since two variable gain amplifying units that can change the gain are provided, a wide variable gain range and high linearity can be realized.

従って、連続して入力される信号の増幅または減衰が可能であるとともに、広い利得可変範囲及び高い線形性を実現することが出来る可変利得増幅回路を提供することが出来る。   Therefore, it is possible to provide a variable gain amplifier circuit that can amplify or attenuate continuously input signals and realize a wide variable gain range and high linearity.

上記可変利得増幅回路では、上記第1可変利得増幅部及び上記第2可変利得増幅部によって増幅された増幅後信号のレベルと所定値とを比較する比較回路と、
上記増幅後信号のレベルが上記所定値より大きいとき、上記第2可変利得増幅部の利得を下げる自動利得制御回路とを備えてもよい。
In the variable gain amplifier circuit, a comparison circuit that compares a level of the amplified signal amplified by the first variable gain amplifier and the second variable gain amplifier with a predetermined value;
And an automatic gain control circuit for reducing the gain of the second variable gain amplifier when the level of the amplified signal is greater than the predetermined value.

これにより、上記増幅後信号レベルの判定、上記第2可変利得増幅部の利得の制御を行うことが出来る。   Thereby, the determination of the signal level after amplification and the control of the gain of the second variable gain amplifier can be performed.

上記可変利得増幅回路では、上記第1可変利得増幅部及び上記第2可変利得増幅部によって増幅された増幅後信号のレベルと所定値とを比較する比較回路と、上記増幅後信号のレベルが上記所定値より小さいとき、上記第1可変利得増幅部の利得を上げる自動利得制御回路とを備えてもよい。   In the variable gain amplifier circuit, a comparison circuit that compares the level of the amplified signal amplified by the first variable gain amplifier and the second variable gain amplifier with a predetermined value, and the level of the amplified signal is the level described above. An automatic gain control circuit that increases the gain of the first variable gain amplifying unit when the value is smaller than the predetermined value may be provided.

これにより、上記増幅後信号レベルの判定、上記第1可変利得増幅部の利得の制御を行うことが出来る。   Thereby, the determination of the signal level after amplification and the control of the gain of the first variable gain amplifier can be performed.

上記可変利得増幅回路では、上記第1可変利得増幅部及び上記第2可変利得増幅部は、それぞれ、上記複数の増幅トランジスタのソースが互いに接続されており、一端が上記ソースに接続されているスイッチ回路を、上記トランジスタ群毎に備えており、入力が、全ての上記スイッチ回路の他端に接続され、出力が、電気的に接地される電流源をさらに備えていてもよい。   In the variable gain amplifying circuit, the first variable gain amplifying unit and the second variable gain amplifying unit are switches in which sources of the plurality of amplifying transistors are connected to each other and one end is connected to the source. A circuit may be provided for each transistor group, and a current source may be further provided in which an input is connected to the other end of all the switch circuits and an output is electrically grounded.

上記スイッチ回路を、適切に導通または遮断することにより、上記増幅トランジスタのドレインから出力信号を出力することが出来る。   By appropriately turning on or off the switch circuit, an output signal can be output from the drain of the amplification transistor.

上記可変利得増幅回路では、直流電圧を除去する容量である直流電圧除去容量をさらに備え、上記信号は、上記直流電圧除去容量を介して上記第1可変利得増幅部に入力されてもよい。これにより、上記第1可変利得増幅部に入力される上記信号において、直流電圧を除去することが出来る。   The variable gain amplifier circuit may further include a DC voltage removal capacitor that is a capacitor for removing a DC voltage, and the signal may be input to the first variable gain amplifier through the DC voltage removal capacitor. As a result, a DC voltage can be removed from the signal input to the first variable gain amplifier.

上記可変利得増幅回路では、上記信号を減衰する容量減衰器をさらに備え、上記信号は、上記容量減衰器を介して上記第2可変利得増幅部に入力されてもよい。これにより、上記第2可変利得増幅部単体では実現することが出来ない利得可変範囲を実現することが出来る。   The variable gain amplifier circuit may further include a capacitance attenuator that attenuates the signal, and the signal may be input to the second variable gain amplifying unit via the capacitance attenuator. As a result, it is possible to realize a gain variable range that cannot be realized by the second variable gain amplifying unit alone.

また、容量減衰器は、抵抗で実現する抵抗減衰器に比べて熱雑音の発生量が少ない。このため、容量減衰器は、低雑音の可変利得増幅回路に対して有効である。   In addition, the capacity attenuator generates less thermal noise than a resistance attenuator realized by a resistor. Therefore, the capacity attenuator is effective for a low noise variable gain amplifier circuit.

上記可変利得増幅回路では、上記容量減衰器は、一端に上記信号が入力され、他端が、上記第2可変利得増幅部の入力に接続される容量である減衰容量を備えてもよい。これにより、入力される上記信号の減衰と、上記直流電圧の除去とを行うことが出来る。   In the variable gain amplifier circuit, the capacitance attenuator may include an attenuation capacitor that is a capacitor to which the signal is input at one end and the other end is connected to an input of the second variable gain amplifier. As a result, the input signal can be attenuated and the DC voltage can be removed.

上記可変利得増幅回路では、上記信号は差動信号であり、上記第2可変利得増幅部は差動構成であって、上記信号が入力される第1入力端子及び第2入力端子を有し、上記容量減衰器は、減衰量が可変である可変容量減衰器であって、上記可変容量減衰器は、ゲートに制御信号が入力されるスイッチングトランジスタと、一端が、上記スイッチングトランジスタのソースに接続され、他端が、上記第1入力端子に接続されている第1容量と、一端が、上記スイッチングトランジスタのドレインに接続され、他端が、上記第2入力端子に接続されている第2容量とを備えてもよい。   In the variable gain amplifier circuit, the signal is a differential signal, the second variable gain amplifier has a differential configuration, and has a first input terminal and a second input terminal to which the signal is input, The capacitance attenuator is a variable capacitance attenuator whose amount of attenuation is variable, and the variable capacitance attenuator is connected to a switching transistor whose gate receives a control signal and one end connected to a source of the switching transistor. A first capacitor having the other end connected to the first input terminal, a first capacitor connected to the drain of the switching transistor, and a second capacitor connected to the second input terminal. May be provided.

上記スイッチングトランジスタを適切にONまたはOFFすることにより、上記可変容量減衰器の合成静電容量を変化させて、上記可変容量減衰器の減衰量を可変させることが出来る。   By appropriately turning on or off the switching transistor, the combined capacitance of the variable capacitance attenuator can be changed to vary the attenuation amount of the variable capacitance attenuator.

上記可変利得増幅回路では、上記信号は差動信号であり、上記第2可変利得増幅部は差動構成であって、上記信号が入力される第1入力端子及び第2入力端子を有し、上記容量減衰器は、減衰量が可変である可変容量減衰器であって、上記可変容量減衰器は、互いに接続されたゲートに制御信号が入力される2つのスイッチングトランジスタからなるトランジスタスイッチと、一端が、上記トランジスタスイッチにおける一方のソースに接続され、他端が、上記トランジスタスイッチにおける他方のソースに接続される第3容量と、一端が、前段の上記第3容量の一端に接続され、他端が、上記第3容量の一端に接続される第4容量と、一端が、前段の上記第3容量の他端に接続され、他端が、上記第3容量の他端に接続される第5容量とを備えるとともに、上記トランジスタスイッチにおける一方のドレインは、上記第1入力端子に接続され、上記トランジスタスイッチにおける他方のドレインは、上記第2入力端子に接続されてもよい。   In the variable gain amplifier circuit, the signal is a differential signal, the second variable gain amplifier has a differential configuration, and has a first input terminal and a second input terminal to which the signal is input, The capacitance attenuator is a variable capacitance attenuator whose amount of attenuation is variable, and the variable capacitance attenuator includes a transistor switch including two switching transistors whose control signals are input to gates connected to each other, and one end Is connected to one source of the transistor switch, the other end is connected to the other source of the transistor switch, and one end is connected to one end of the third capacitor in the previous stage, and the other end Are connected to one end of the third capacitor, one end is connected to the other end of the third capacitor in the previous stage, and the other end is connected to the other end of the third capacitor. Capacity and With obtaining, one of the drain in the transistor switch is coupled to said first input terminal, the other of the drain in the transistor switch may be connected to the second input terminal.

上記トランジスタスイッチを適切にONまたはOFFすることにより、上記可変容量減衰器の合成静電容量を変化させて、上記可変容量減衰器の減衰量を可変させることが出来る。   By appropriately turning on or off the transistor switch, the combined capacitance of the variable capacitance attenuator can be changed to vary the attenuation amount of the variable capacitance attenuator.

上記可変利得増幅回路では、上記信号の周波数は、40メガヘルツ以上であってもよい。これにより、上記可変利得増幅回路の構成を、テレビ映像等の連続した信号を受信するために好適な構成とすることが出来る。   In the variable gain amplifier circuit, the frequency of the signal may be 40 megahertz or more. As a result, the configuration of the variable gain amplifier circuit can be made suitable for receiving continuous signals such as television images.

本発明の受信回路は、上記いずれかの可変利得増幅回路を備えているので、連続して入力される信号の増幅または減衰が可能であるとともに、高い線形性を実現することが出来る。   Since the receiving circuit of the present invention includes any one of the variable gain amplifier circuits described above, it is possible to amplify or attenuate signals that are continuously input and to achieve high linearity.

本発明の可変利得増幅回路は、以上のように、第1可変利得増幅部および第2可変利得増幅部は、それぞれ、信号がゲートに入力される増幅トランジスタを複数有するトランジスタ群と、各トランジスタ群の一方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端にバイアス電圧が印加される第1抵抗と、各トランジスタ群の他方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端に上記バイアス電圧が印加される第2抵抗とを備え、上記第1可変利得増幅部の利得が最小になったとき、上記第2可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加するものである。   In the variable gain amplifier circuit according to the present invention, as described above, each of the first variable gain amplifier and the second variable gain amplifier includes a transistor group including a plurality of amplifier transistors in which a signal is input to the gate, and each transistor group. A first resistor having one end connected to the gate of one of the amplification transistors and a bias voltage applied to the other end; one end connected to the gate of the other amplification transistor of each transistor group; A second resistor to which a voltage is applied, and when the gain of the first variable gain amplifier is minimized, the bias is applied to the first resistor and the second resistor of the second variable gain amplifier. A voltage is applied.

また、本発明の可変利得増幅回路は、以上のように、第1可変利得増幅部および第2可変利得増幅部は、それぞれ、信号がゲートに入力される増幅トランジスタを複数有するトランジスタ群と、各トランジスタ群の一方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端にバイアス電圧が印加される第1抵抗と、各トランジスタ群の他方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端に上記バイアス電圧が印加される第2抵抗とを備え、上記第2可変利得増幅部の利得が最大になったとき、上記第1可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加するものである。   Further, in the variable gain amplifier circuit of the present invention, as described above, each of the first variable gain amplifier and the second variable gain amplifier includes a transistor group including a plurality of amplifier transistors each having a signal input to the gate, One end of the transistor group has one end connected to the gate of the amplification transistor and the other end is applied with a bias voltage. The other end of the transistor group has one end connected to the gate of the amplification transistor and the other end is connected to the other end. A second resistor to which the bias voltage is applied, and when the gain of the second variable gain amplifying unit is maximized, the first resistor and the second resistor included in the first variable gain amplifying unit include: The bias voltage is applied.

それゆえ、連続して入力される信号の増幅または減衰が可能であるとともに、広い利得可変範囲及び高い線形性を実現することが出来る可変利得増幅回路およびそれを用いた受信回路を提供するという効果を奏する。   Therefore, it is possible to amplify or attenuate a signal input continuously, and to provide a variable gain amplifier circuit capable of realizing a wide variable gain range and high linearity, and a receiving circuit using the variable gain amplifier circuit. Play.

本発明の実施形態に係る可変利得増幅回路における、端子OUTの信号出力レベルの説明図であり、(a)は、本発明の実施形態に係る可変利得増幅回路における、端子OUTの信号出力レベルを示す波形図であり、(b)は、従来の可変利得増幅回路における端子OUTの信号出力レベルである。It is explanatory drawing of the signal output level of the terminal OUT in the variable gain amplifier circuit which concerns on embodiment of this invention, (a) is the signal output level of the terminal OUT in the variable gain amplifier circuit which concerns on embodiment of this invention. FIG. 6B is a waveform diagram showing the signal output level of the terminal OUT in the conventional variable gain amplifier circuit. 本発明の実施形態に係る可変利得増幅回路の全体構成を示すブロック図であって、(a)はシングルエンドで構成した場合の可変利得増幅回路のブロック図、(b)は差動で構成した場合の可変利得増幅回路のブロック図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a block diagram which shows the whole structure of the variable gain amplifier circuit which concerns on embodiment of this invention, (a) is a block diagram of the variable gain amplifier circuit at the time of comprising by a single end, (b) was comprised by the differential. It is a block diagram of the variable gain amplifier circuit in the case. 本発明の実施形態に係る単位回路の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structural example of the unit circuit which concerns on embodiment of this invention. 図1(a)の状態(A)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the state (A) of Fig.1 (a). 図1(a)における状態(B)から状態(C)への移行を説明するための回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram for explaining a transition from a state (B) to a state (C) in FIG. 図1(a)の状態(C)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the state (C) of Fig.1 (a). 図1(a)の状態(D)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the state (D) of Fig.1 (a). 図12の状態(E)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the state (E) of FIG. 図12における状態(F)から状態(G)への移行を説明するための回路図である。FIG. 13 is a circuit diagram for explaining a transition from a state (F) to a state (G) in FIG. 12. 図12の状態(G)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the state (G) of FIG. 図12の状態(H)を説明するための回路図である。It is a circuit diagram for demonstrating the state (H) of FIG. 本発明の他の実施形態に係る可変利得増幅回路における、端子OUTの信号出力レベルの説明図であり、本発明の他の実施形態に係る可変利得増幅回路における、端子OUTの信号出力レベルを示す波形図である。It is explanatory drawing of the signal output level of the terminal OUT in the variable gain amplifier circuit which concerns on other embodiment of this invention, and shows the signal output level of the terminal OUT in the variable gain amplifier circuit which concerns on other embodiment of this invention. It is a waveform diagram. 本発明のさらに別の実施形態に係る容量減衰器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the capacity | capacitance attenuator which concerns on another embodiment of this invention. 本発明のさらに別の実施形態に係る容量減衰器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the capacity | capacitance attenuator which concerns on another embodiment of this invention. 特許文献1の可変利得増幅回路を示す回路図である。10 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier circuit of Patent Document 1. FIG. 従来の可変利得増幅回路の全体構成であって、(a)はシングルエンドで構成した場合の可変利得増幅回路、(b)は差動で構成した場合の可変利得増幅回路を示すブロック図である。FIG. 7 is a block diagram showing an overall configuration of a conventional variable gain amplifier circuit, where (a) is a variable gain amplifier circuit configured with a single end, and (b) is a variable gain amplifier circuit configured with a differential. . 単位回路の回路構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the circuit structural example of a unit circuit. 従来の可変利得増幅回路における端子OUTの信号出力レベルの説明図であり、従来の可変利得増幅回路における端子OUTの信号出力レベルを示す波形図である。It is explanatory drawing of the signal output level of the terminal OUT in the conventional variable gain amplifier circuit, and is a wave form diagram which shows the signal output level of the terminal OUT in the conventional variable gain amplifier circuit.

本発明の一実施形態について図1〜図7に基づいて説明すれば、以下の通りである。   An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.

〔実施形態1〕
図2は、本実施形態に係る可変利得増幅回路10a,10bの全体構成を示すブロック図である。図2(a)はシングルエンドで構成した場合の可変利得増幅回路10aのブロック図、図2(b)は差動で構成した場合の可変利得増幅回路10bのブロック図である。
Embodiment 1
FIG. 2 is a block diagram showing the overall configuration of the variable gain amplifier circuits 10a and 10b according to the present embodiment. FIG. 2A is a block diagram of the variable gain amplifier circuit 10a configured with a single end, and FIG. 2B is a block diagram of the variable gain amplifier circuit 10b configured with a differential.

ここでは一例として、図2(b)で示される差動構成の可変利得増幅回路10bについて説明するが、シングルエンドで構成した場合の可変利得増幅回路10aについても同様の説明が出来ることは、言うまでも無い。   Here, as an example, the variable gain amplifying circuit 10b having the differential configuration shown in FIG. 2B will be described. However, the same explanation can be made for the variable gain amplifying circuit 10a having a single end configuration. Not too long.

本実施形態に係る可変利得増幅回路10a,10bは、利得を変更可能であるが、まず、受信状況に応じて設定される利得が大きい場合を考える。この場合、差動で構成される端子INから入力される信号は、DC(Direct Current)電圧を除去する容量群4’を介した後、単位回路2(第1可変利得増幅部)を通して増幅されて、端子OUTから出力されるものとする。容量群4’は、容量4a,4b(直流電圧除去容量)を含む。   The gains of the variable gain amplifier circuits 10a and 10b according to the present embodiment can be changed. First, consider a case where the gain set according to the reception situation is large. In this case, a signal input from a differential terminal IN is amplified through a unit circuit 2 (first variable gain amplifier) after passing through a capacitor group 4 ′ that removes a DC (Direct Current) voltage. And output from the terminal OUT. The capacitor group 4 'includes capacitors 4a and 4b (DC voltage removal capacitors).

なお、上記信号の周波数は、40MHz(メガヘルツ)以上であってもよい。これにより、可変利得増幅回路10a,10bの構成を、テレビ映像等の連続した信号を受信するために好適な構成とすることが出来る。   The frequency of the signal may be 40 MHz (megahertz) or more. Thereby, the configuration of the variable gain amplifier circuits 10a and 10b can be made suitable for receiving a continuous signal such as a television image.

一方、受信状況に応じて設定される利得が小さい場合を考える。この場合、差動で構成される端子INから入力される信号は、容量11a,11b,C0を含む容量減衰器11にて減衰した後、単位回路3(第2可変利得増幅部)を通して増幅されて、端子OUTから出力される。   On the other hand, consider a case where the gain set according to the reception status is small. In this case, the signal input from the terminal IN configured as a differential is attenuated by the capacitance attenuator 11 including the capacitors 11a, 11b, and C0, and then amplified through the unit circuit 3 (second variable gain amplifier). And output from the terminal OUT.

単位回路2,3は、同一の回路であっても異なる回路でも構わない。図3は、本実施形態に係る単位回路2及び3の回路構成例を示す回路図である。   The unit circuits 2 and 3 may be the same circuit or different circuits. FIG. 3 is a circuit diagram showing a circuit configuration example of the unit circuits 2 and 3 according to the present embodiment.

単位回路2及び3では、それぞれ、複数(例えば2つ)の増幅トランジスタのソース同士を接続して構成されたトランジスタ差動対(トランジスタ群)が、k個用意されている(トランジスタ差動対M0〜Mk−1、複数のトランジスタ差動対)。トランジスタ差動対M0〜Mk−1のそれぞれにおいて、差動で構成されるゲートには、差動の信号が入力される。   In the unit circuits 2 and 3, k transistor differential pairs (transistor groups) configured by connecting the sources of a plurality of (for example, two) amplification transistors are prepared (transistor differential pair M0). ~ Mk-1, multiple transistor differential pairs). In each of the transistor differential pairs M0 to Mk−1, a differential signal is input to the differential gate.

この時、単位回路2及び3において、トランジスタ差動対M0〜Mk−1が導通する状態(k個の状態)を用いることで、単位回路2,3はそれぞれ、利得をk個設定することが出来るようになる。   At this time, the unit circuits 2 and 3 can set k gains for each of the unit circuits 2 and 3 by using the state in which the transistor differential pairs M0 to Mk-1 are conductive (k states). become able to do.

トランジスタ差動対M0〜Mk−1それぞれについての導通または遮断は、スイッチ回路Sw0〜Swk−1を設けることで実現されている。スイッチ回路Sw0〜Swk−1は、上記トランジスタ差動対毎に設けられている。一例として、単位回路2のスイッチ回路Sw0を遮断することにより、単位回路2のトランジスタ差動対M0を遮断することが出来る。   The conduction or blocking of each of the transistor differential pairs M0 to Mk-1 is realized by providing switch circuits Sw0 to Swk-1. The switch circuits Sw0 to Swk-1 are provided for each transistor differential pair. As an example, the transistor differential pair M0 of the unit circuit 2 can be cut off by cutting off the switch circuit Sw0 of the unit circuit 2.

スイッチ回路Sw0〜Swk−1の接続について説明すると、スイッチ回路Sw0〜Swk−1の一端は、トランジスタ差動対を構成する2つの増幅トランジスタにおいて互いに接続されているソースに接続されている。スイッチ回路Sw0〜Swk−1の一端は、一定電流源の入力に接続されている。一定電流源は、1つの単位回路に対して1つ設けられており、単位回路2に対応する一定電流源が一定電流源I31(電流源)、単位回路3に対応する一定電流源が一定電流源I32(電流源)である。そして、一定電流源の出力の全ては、電気的に接地されている。   The connection of the switch circuits Sw0 to Swk-1 will be described. One end of each of the switch circuits Sw0 to Swk-1 is connected to sources connected to each other in the two amplification transistors constituting the transistor differential pair. One end of each of the switch circuits Sw0 to Swk-1 is connected to an input of a constant current source. One constant current source is provided for one unit circuit, the constant current source corresponding to the unit circuit 2 is a constant current source I31 (current source), and the constant current source corresponding to the unit circuit 3 is a constant current. Source I32 (current source). All of the outputs of the constant current source are electrically grounded.

(可変利得増幅回路の動作)
ここでは一例として、図4〜図7を用いて、受信中に入力される信号の強度(レベル)が、受信状況において大きく変化する(変動する)。この場合において、可変利得増幅回路10bにて利得を徐々に小さくしていく場合の動作を説明する。
(Operation of variable gain amplifier circuit)
Here, as an example, the strength (level) of a signal input during reception changes greatly (varies) in the reception state using FIGS. 4 to 7. In this case, the operation when the gain is gradually reduced in the variable gain amplifier circuit 10b will be described.

まず、図4で示される可変利得増幅回路10bについて、単位回路2で受信している信号の強度(レベル)は、単位回路2,3の後段に設けられたAGC回路50a(自動利得制御回路)によりモニタされている。モニタの結果、単位回路2で受信している信号の強度が高い(大きい)と、可変利得増幅回路10bは、単位回路2が備えるスイッチ回路をSwk−1からSw0まで、徐々に遮断(切断)する。強度の比較については後述する。   First, regarding the variable gain amplifier circuit 10b shown in FIG. 4, the strength (level) of the signal received by the unit circuit 2 is the AGC circuit 50a (automatic gain control circuit) provided in the subsequent stage of the unit circuits 2 and 3. Is being monitored by When the intensity of the signal received by the unit circuit 2 is high (large) as a result of monitoring, the variable gain amplifier circuit 10b gradually cuts off (cuts) the switch circuit included in the unit circuit 2 from Swk-1 to Sw0. To do. The strength comparison will be described later.

各スイッチ回路を徐々に遮断する理由は、利得の急激な変化をさけるためである。   The reason for gradually shutting off each switch circuit is to avoid a sudden change in gain.

トランジスタ差動対Mk−1〜M0の電流が遮断されることで、単位回路2が備えるトランジスタであって、トランジスタ差動対Mk−1〜M0を構成するトランジスタである増幅トランジスタの総トランジスタ幅が小さくなる。よって、利得が低下する(図1(a)の状態(A))。   When the currents of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 are cut off, the total transistor width of the amplifying transistors that are transistors included in the unit circuit 2 and that constitute the transistor differential pairs Mk-1 to M0 is reduced. Get smaller. Therefore, the gain decreases (state (A) in FIG. 1A).

次に、図5で示される可変利得増幅回路10bでは、単位回路2においてスイッチ回路Sw0のみが導通して、単位回路2の利得が最小となっている。   Next, in the variable gain amplifier circuit 10b shown in FIG. 5, only the switch circuit Sw0 is conducted in the unit circuit 2, and the gain of the unit circuit 2 is minimized.

ここで、単位回路2の利得が最小になったと同時に、単位回路3が備えるトランジスタ差動対Mk−1〜M0のゲート端子に、バイアス電圧V12を印加する(図1(a)における状態(A)から状態(B)への移行)。   Here, at the same time that the gain of the unit circuit 2 is minimized, the bias voltage V12 is applied to the gate terminals of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 included in the unit circuit 3 (state (A in FIG. 1A) ) To state (B)).

この場合、単位回路3には、電流が流れていない。何故ならば、単位回路3は、トランジスタ差動対Mk−1〜M0のゲート端子に、バイアス電圧V12が印加されているだけであるとともに、全てのスイッチ回路Swk−1〜Sw0が遮断されているためである。   In this case, no current flows through the unit circuit 3. This is because, in the unit circuit 3, only the bias voltage V12 is applied to the gate terminals of the transistor differential pairs Mk-1 to M0, and all the switch circuits Swk-1 to Sw0 are cut off. Because.

従って、図5で示される可変利得増幅回路10bでは、単位回路3において信号増幅は行われない。   Therefore, signal amplification is not performed in the unit circuit 3 in the variable gain amplifier circuit 10b shown in FIG.

次に、単位回路2のスイッチ回路Sw0のみが導通しているときの利得でも大きくて、単位回路2で受信している信号をさらに減衰する必要があるとする。   Next, it is assumed that the gain when only the switch circuit Sw0 of the unit circuit 2 is conductive is large, and the signal received by the unit circuit 2 needs to be further attenuated.

この場合、図6に示されるように、単位回路2のスイッチ回路Sw0を遮断して、単位回路2の全てのスイッチ回路を遮断する。場合によっては、一定電流源I31もOFFする。これにより、低消費電力化に貢献することが出来る。   In this case, as shown in FIG. 6, the switch circuit Sw0 of the unit circuit 2 is shut off, and all the switch circuits of the unit circuit 2 are shut off. In some cases, the constant current source I31 is also turned off. This can contribute to lower power consumption.

こうすることで、トランジスタ差動対0の電流を含む、トランジスタ差動対Mk−1〜M0の電流は遮断される。しかしこの時点では、トランジスタ差動対Mk−1〜M0のゲートに印加されているバイアス電圧V11は、そのまま印加された状態に維持しておく。   By doing so, the current of the transistor differential pair Mk-1 to M0 including the current of the transistor differential pair 0 is cut off. However, at this time, the bias voltage V11 applied to the gates of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 is maintained as it is.

そして、単位回路2が備える全てのトランジスタ差動対Mk−1〜M0の電流が遮断されるのと同時に、単位回路3が備える全てのスイッチ回路Sw0〜Swk−1を導通させる(図1(a)の状態(C))。   At the same time as the currents of all the transistor differential pairs Mk-1 to M0 included in the unit circuit 2 are cut off, all the switch circuits Sw0 to Swk-1 included in the unit circuit 3 are turned on (FIG. 1A (C)).

このとき、状態(B)から状態(C)に移行する前に、単位回路3が備える増幅トランジスタのゲート端子には、前もってバイアス電圧V12が印加されている。   At this time, before the transition from the state (B) to the state (C), the bias voltage V12 is applied to the gate terminal of the amplification transistor included in the unit circuit 3 in advance.

このため、容量減衰器11に電荷が溜まるまでの時間が節約できる。即ち、次に使用する単位回路3を使用する前に容量減衰器11の電荷をためることが出来る。これにより、増幅トランジスタのバイアス電圧が定常状態になるまでの不安定なバイアス状態の期間を無くすことが出来る。   For this reason, time until electric charge accumulates in the capacity attenuator 11 can be saved. That is, the charge of the capacitance attenuator 11 can be accumulated before the next unit circuit 3 to be used is used. As a result, it is possible to eliminate an unstable bias period until the bias voltage of the amplification transistor reaches a steady state.

このことから、信号波形が図18で示される従来の可変利得増幅回路のように、瞬間的に増幅トランジスタの電流が途切れることが無くなる。従って、可変利得増幅回路10bで受信している信号が途切れることが無くなる。   Therefore, the current of the amplifying transistor is not momentarily interrupted as in the conventional variable gain amplifier circuit whose signal waveform is shown in FIG. Therefore, the signal received by the variable gain amplifier circuit 10b is not interrupted.

その後、単位回路3が備えるスイッチ回路の内、スイッチ回路Swk−1だけが遮断されると、単位回路2において、トランジスタ差動対Mk−1〜M0のゲートに印加されているバイアス電圧V11はOFFされる(図1(a)の状態(D))。   After that, when only the switch circuit Swk-1 is cut off among the switch circuits included in the unit circuit 3, the bias voltage V11 applied to the gates of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 is turned off in the unit circuit 2. (State (D) in FIG. 1A).

上述した状態(A)から状態(D)に変化した場合の信号の時間変化は図1(A)にしめされるようになる。よって、図18と同一の図面である図1(b)に示されるように、状態(B)から状態(C)に移行する間における信号の途切れが無くなる。   The time change of the signal when the state (A) is changed to the state (D) is as shown in FIG. Therefore, as shown in FIG. 1B, which is the same drawing as FIG. 18, there is no signal interruption during the transition from the state (B) to the state (C).

(単位回路)
本実施形態に係る単位回路2,3はそれぞれ以下の部材を備えている。
(Unit circuit)
Each of the unit circuits 2 and 3 according to the present embodiment includes the following members.

即ち、単位回路2または単位回路3は、上記トランジスタ差動対を構成し、ソースが互いに接続されている2つの増幅トランジスタを備えている。   That is, the unit circuit 2 or the unit circuit 3 includes two amplification transistors that constitute the transistor differential pair and whose sources are connected to each other.

また、上記トランジスタ差動対1つに対して1つ設けられ、一端が、上記ソースに接続されるスイッチ回路を、上記トランジスタ差動対の数だけ備えている。   One transistor differential pair is provided, and one end is provided with a switch circuit connected to the source in the number of the transistor differential pairs.

さらに、入力が、全ての上記スイッチ回路の他端に接続され、出力が、電気的に接地される電流源とを備えている。   Furthermore, an input is connected to the other end of all the switch circuits, and an output is provided with a current source that is electrically grounded.

上記スイッチ回路を、適切に導通または遮断することにより、上記増幅トランジスタのドレインから出力信号を出力することが出来る。   By appropriately turning on or off the switch circuit, an output signal can be output from the drain of the amplification transistor.

(容量減衰器)
本実施形態に係る容量減衰器11について、トランジスタ差動対に入力される信号は、当該信号を減衰する容量減衰器11を介して単位回路3に入力されてもよい。これにより、単位回路3単体では実現することが出来ない利得可変範囲を実現することが出来る。
(Capacitance attenuator)
In the capacitive attenuator 11 according to this embodiment, a signal input to the transistor differential pair may be input to the unit circuit 3 via the capacitive attenuator 11 that attenuates the signal. As a result, a gain variable range that cannot be realized by the unit circuit 3 alone can be realized.

また、本実施形態に係る容量減衰器11一端に上記信号が入力され、他端が、上記第2可変利得増幅部の入力に接続される容量である容量11a,11b(減衰容量)を備えてもよい。これにより、入力される信号の減衰と、DC電圧の除去とを行うことが出来る。   In addition, the signal is input to one end of the capacity attenuator 11 according to the present embodiment, and the other end includes capacitors 11a and 11b (attenuation capacitors) that are capacitors connected to the input of the second variable gain amplifying unit. Also good. Thereby, attenuation of the input signal and removal of the DC voltage can be performed.

(バイアス電圧V11,V12)
本実施形態に係るバイアス電圧は、以下に示すように印加される。
(Bias voltage V11, V12)
The bias voltage according to the present embodiment is applied as shown below.

まず、差動で構成されている入力の一方(各トランジスタ差動対の一方の上記増幅トランジスタのゲート)に、抵抗R11(第1抵抗)の一端を接続する。同様に、差動で構成されている入力の他方(各トランジスタ差動対の他方の上記増幅トランジスタのゲート)に、抵抗R12(第2抵抗)の一端を接続する。抵抗R11の他端と抵抗R12の他端とが接続された点である接続点に、バイアス電圧が印加される。単位回路2であれば、上記接続点にバイアス電圧V11が印加され、単位回路3であれば、上記接続点にバイアス電圧V12が印加される。   First, one end of a resistor R11 (first resistor) is connected to one of differential inputs (the gate of one of the amplification transistors of each transistor differential pair). Similarly, one end of the resistor R12 (second resistor) is connected to the other of the differential inputs (the gate of the other amplification transistor of each transistor differential pair). A bias voltage is applied to a connection point where the other end of the resistor R11 and the other end of the resistor R12 are connected. In the unit circuit 2, the bias voltage V11 is applied to the connection point, and in the unit circuit 3, the bias voltage V12 is applied to the connection point.

抵抗R11,R12を設けることで、高周波信号成分が単位回路2,3に影響を及ぼすことを防いでいる。単位回路2,3とは、即ち、バイアス電圧V11,V12が与えられる回路である。   By providing the resistors R11 and R12, the high frequency signal component is prevented from affecting the unit circuits 2 and 3. The unit circuits 2 and 3 are circuits to which bias voltages V11 and V12 are applied.

(信号の強度の比較)
信号の強度の比較は、RSSI回路50b(Received Signal Strength Indicator:受信信号強度表示判定回路、比較回路)とAGC(Automatic Gain Control:自動利得制御回路)回路50aとを接続したものにより行われる。
(Comparison of signal strength)
The comparison of signal strength is performed by connecting an RSSI circuit 50b (Received Signal Strength Indicator: comparison circuit) and an AGC (Automatic Gain Control circuit) circuit 50a.

RSSI回路50bは、単位回路2及び単位回路3によって増幅された増幅後信号SAのレベルと所定値とを比較する。   The RSSI circuit 50b compares the level of the amplified signal SA amplified by the unit circuit 2 and the unit circuit 3 with a predetermined value.

AGC回路50aは、上述したモニタの他に、以下の利得制御を行う。即ち、AGC回路50aは、増幅後信号SAのレベルが上記所定値より大きいとき、単位回路3の利得を下げる。また、AGC回路50aは、増幅後信号SAのレベルが上記所定値より小さいとき、単位回路2の利得を上げる。   The AGC circuit 50a performs the following gain control in addition to the monitor described above. That is, the AGC circuit 50a reduces the gain of the unit circuit 3 when the level of the amplified signal SA is higher than the predetermined value. The AGC circuit 50a increases the gain of the unit circuit 2 when the level of the amplified signal SA is smaller than the predetermined value.

単位回路2,3において、バイアス電圧V11,V12が印加されるが、バイアス電圧V11,V12は、図2に示されるKビットの線を介して供給されてもよい。   In the unit circuits 2 and 3, bias voltages V11 and V12 are applied, but the bias voltages V11 and V12 may be supplied via a K-bit line shown in FIG.

また、Kビットの線は、図2に示されるようにAGC回路50aから延伸していてもよく、可変利得増幅回路10bの外部から延伸していてもよい。   Further, the K-bit line may be extended from the AGC circuit 50a as shown in FIG. 2, or may be extended from the outside of the variable gain amplifier circuit 10b.

利得の判断基準については、システムによって異なるため、特に限定されない。一例として、本実施形態1では、単位回路2の利得の最小値から、単位回路3の利得の最大値に移行する際には、単位回路2で受信している信号の強度が、最大強度(100%)の50%に達したら切替るようにする。これにより、可変利得増幅回路10bにヒステリシス特性を持たせて、動作が不安定になることを防いでいる。   The criteria for determining the gain are not particularly limited because they differ depending on the system. As an example, in the first embodiment, when shifting from the minimum value of the gain of the unit circuit 2 to the maximum value of the gain of the unit circuit 3, the intensity of the signal received by the unit circuit 2 is the maximum intensity ( 100%) is switched when it reaches 50%. As a result, the variable gain amplifier circuit 10b is provided with hysteresis characteristics to prevent the operation from becoming unstable.

(利得の最小値・最大値)
なお、単位回路2の利得範囲である第1利得範囲の最小値は、特に限定されない。第1利得範囲の最小値は、例えば、第2利得範囲の最大値よりもわずかに上回っていても、下回っていてもよい。また、第1利得範囲の最小値は、第2利得範囲の最大値よりもわずかに上回るように作成してもよい。
(Minimum / Maximum gain)
The minimum value of the first gain range that is the gain range of the unit circuit 2 is not particularly limited. For example, the minimum value of the first gain range may be slightly above or below the maximum value of the second gain range. Further, the minimum value of the first gain range may be created so as to be slightly higher than the maximum value of the second gain range.

〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について図8〜図12に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態2において説明すること以外の構成は、上記実施形態1と同じである。また、説明の便宜上、上記実施形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to FIGS. Configurations other than those described in the second embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiment 1 are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.

本実施形態2では、図8〜図11を用いて、受信中に入力される信号の強度(レベル)が、受信状況において大きく変化する(変動する)場合において、可変利得増幅回路10bにて利得を徐々に大きくしていく場合の動作を説明する。   In the second embodiment, with reference to FIGS. 8 to 11, when the strength (level) of a signal input during reception largely changes (fluctuates) in the reception state, the variable gain amplifier circuit 10 b gains. The operation when gradually increasing the value will be described.

まず、図8で示される可変利得増幅回路10bについて、単位回路3で受信している信号の強度(レベル)は、AGC回路(自動利得制御回路、不図示)によりモニタされている。モニタの結果、単位回路3で受信している信号の強度が低い(小さい)と、可変利得増幅回路10bは、単位回路3が備えるスイッチ回路をSw0からSwk−1まで、徐々に導通させる。   First, for the variable gain amplifier circuit 10b shown in FIG. 8, the strength (level) of the signal received by the unit circuit 3 is monitored by an AGC circuit (automatic gain control circuit, not shown). If the intensity of the signal received by the unit circuit 3 is low (small) as a result of monitoring, the variable gain amplifier circuit 10b gradually turns on the switch circuit included in the unit circuit 3 from Sw0 to Swk-1.

各スイッチ回路を徐々に導通させる理由は、利得の急激な変化をさけるためである。   The reason why each switch circuit is gradually turned on is to avoid a sudden change in gain.

トランジスタ差動対M0〜Mk−1の電流が流れることで、単位回路3が備えるトランジスタであって、トランジスタ差動対M0〜Mk−1を構成するトランジスタである増幅トランジスタの総トランジスタ幅が大きくなる。よって、利得が大きくなる(図12の状態(E))。   When the current of the transistor differential pair M0 to Mk-1 flows, the total transistor width of the amplification transistors that are transistors included in the unit circuit 3 and that constitute the transistor differential pair M0 to Mk-1 is increased. . Therefore, the gain increases (state (E) in FIG. 12).

次に、図9で示される可変利得増幅回路10bでは、単位回路3において全てのスイッチ回路Swk−1〜Sw0が導通して、単位回路3の利得が最大となっている。   Next, in the variable gain amplifier circuit 10b shown in FIG. 9, all the switch circuits Swk-1 to Sw0 are conducted in the unit circuit 3, and the gain of the unit circuit 3 is maximized.

ここで、単位回路3の利得が最大になったと同時に、単位回路2が備えるトランジスタ差動対Mk−1〜M0のゲート端子に、バイアス電圧V11を印加する(図12における状態(E)から状態(F)への移行)。   Here, at the same time when the gain of the unit circuit 3 is maximized, the bias voltage V11 is applied to the gate terminals of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 included in the unit circuit 2 (from the state (E) in FIG. 12 to the state). (Transition to (F)).

この場合、単位回路2には、電流が流れていない。何故ならば、単位回路2は、トランジスタ差動対Mk−1〜M0のゲート端子に、バイアス電圧V11が印加されているだけであるとともに、全てのスイッチ回路Swk−1〜Sw0が遮断されているためである。   In this case, no current flows through the unit circuit 2. This is because, in the unit circuit 2, only the bias voltage V11 is applied to the gate terminals of the transistor differential pairs Mk-1 to M0, and all the switch circuits Swk-1 to Sw0 are cut off. Because.

従って、図9で示される可変利得増幅回路10bでは、単位回路2において信号増幅は行われない。   Therefore, signal amplification is not performed in the unit circuit 2 in the variable gain amplifier circuit 10b shown in FIG.

次に、単位回路3の全てのスイッチ回路Swk−1〜Sw0が導通しているときの利得でも小さくて、単位回路3で受信している信号をさらに増幅する必要があるとする。   Next, it is assumed that the gain when all the switch circuits Swk-1 to Sw0 of the unit circuit 3 are conductive is also small, and the signal received by the unit circuit 3 needs to be further amplified.

この場合、図10に示されるように、単位回路3が備える全てのスイッチ回路Swk−1〜Sw0を遮断する。場合によっては、一定電流源I32もOFFする。これにより、低消費電力化に貢献することが出来る。   In this case, as shown in FIG. 10, all the switch circuits Swk-1 to Sw0 included in the unit circuit 3 are shut off. In some cases, the constant current source I32 is also turned off. This can contribute to lower power consumption.

こうすることで、トランジスタ差動対Mk−1〜M0の電流は遮断される。しかしこの時点では、トランジスタ差動対Mk−1〜M0のゲートに印加されているバイアス電圧V12は、そのまま印加された状態に維持しておく。   By doing so, the currents of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 are cut off. However, at this time, the bias voltage V12 applied to the gates of the transistor differential pairs Mk-1 to M0 is maintained as it is.

そして、単位回路3が備える全てのスイッチ回路Swk−1〜Sw0が遮断されるのと同時に、単位回路2が備えるスイッチ回路Sw0を導通させる(図12の状態(G))。   Then, all the switch circuits Swk-1 to Sw0 included in the unit circuit 3 are shut off, and at the same time, the switch circuit Sw0 included in the unit circuit 2 is turned on (state (G) in FIG. 12).

このとき、状態(F)から状態(G)に移行する前に、単位回路2が備える増幅トランジスタのゲート端子には、前もってバイアス電圧V11が印加されている。   At this time, before the transition from the state (F) to the state (G), the bias voltage V11 is applied to the gate terminal of the amplification transistor included in the unit circuit 2 in advance.

このため、DC電圧を除去する容量群4’の容量4a,4bに電荷が溜まるまでの時間が節約できる。このことから、信号波形が図18で示される従来の可変利得増幅回路のように、瞬間的に増幅トランジスタの電流が途切れることが無くなる。従って、可変利得増幅回路10bで受信している信号が途切れることが無くなる。   For this reason, it is possible to save time until charges are accumulated in the capacitors 4a and 4b of the capacitor group 4 'for removing the DC voltage. Therefore, the current of the amplifying transistor is not momentarily interrupted as in the conventional variable gain amplifier circuit whose signal waveform is shown in FIG. Therefore, the signal received by the variable gain amplifier circuit 10b is not interrupted.

その後、単位回路2が備えるスイッチ回路Sw0およびSw1が導通すると、単位回路3のバイアス電圧V12はOFFされる(図12の状態(h))。   Thereafter, when the switch circuits Sw0 and Sw1 included in the unit circuit 2 are turned on, the bias voltage V12 of the unit circuit 3 is turned off (state (h) in FIG. 12).

上記した状態(E)から状態(H)に変化した場合の出力信号の時間変化は、図12のようになり、状態(F)から状態(G)に移行する間における信号の途切れが無くなる。   The time change of the output signal when the state (E) is changed to the state (H) is as shown in FIG. 12, and the signal is not interrupted during the transition from the state (F) to the state (G).

〔実施形態3〕
本発明のさらに別の実施形態について図13に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態3において説明すること以外の構成は、上記実施形態1,2と同じである。また、説明の便宜上、上記実施形態1,2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG. The configurations other than those described in the third embodiment are the same as those in the first and second embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 and 2 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態3では、図13を用いて、容量減衰器11の第一構成例について説明する。   In the third embodiment, a first configuration example of the capacity attenuator 11 will be described with reference to FIG.

容量減衰器11の第一構成例である可変容量減衰器11_3では、差動で構成される単位回路3の入力に、常に導通する容量C0を備えている。   In the variable capacity attenuator 11_3, which is a first configuration example of the capacity attenuator 11, a capacitor C0 that is always conductive is provided at the input of the unit circuit 3 that is configured differentially.

また、可変容量減衰器11_3では、一方の容量Cm(m=1、2〜k)、ゲートに制御信号が入力されるスイッチングトランジスタSm(m=1、2〜k)、及び他方の容量Cm(m=1、2〜k)を、直列接続する。これにより構成された容量切替回路5m(m=1、2〜k)を、差動で構成される単位回路3の入力間に接続する。   In the variable capacitance attenuator 11_3, one capacitance Cm (m = 1, 2 to k), a switching transistor Sm (m = 1, 2 to k) to which a control signal is input to the gate, and the other capacitance Cm ( m = 1, 2 to k) are connected in series. The capacitance switching circuit 5m (m = 1, 2 to k) configured in this way is connected between the inputs of the unit circuit 3 configured differentially.

従って、容量減衰器11が備える容量である、容量11a,11b,C0による減衰後の利得がまだ大きくて、さらに減衰する必要がある場合、順にスイッチングトランジスタSmを導通させて、合成容量(合成静電容量)を大きくする。これにより、減衰量を増加させる(可変させる)ことが出来る。   Therefore, when the gains after the attenuation by the capacitors 11a, 11b, and C0, which are the capacitors included in the capacitor attenuator 11, are still large and further attenuation is necessary, the switching transistor Sm is turned on in order and the combined capacitance (the combined capacitance Increase the capacitance. Thereby, the amount of attenuation can be increased (varied).

以上のように、本実施形態3に係る可変容量減衰器11_3では、上記信号は差動信号であり、単位回路3は差動構成であって、上記信号が入力される第1入力端子及び第2入力端子を有する。また、可変容量減衰器11_3は、ゲートに制御信号が入力されるスイッチングトランジスタSmを備える。また、一端が、スイッチングトランジスタSmのソースに接続され、他端が、上記第1入力に接続されている一方の容量Cm(第1容量)を備える。さらに、一端が、スイッチングトランジスタSmのドレインに接続され、他端が、上記第2入力に接続されている他方の容量Cm(第2容量)を備える。   As described above, in the variable capacitance attenuator 11_3 according to the third embodiment, the signal is a differential signal, the unit circuit 3 has a differential configuration, and the first input terminal and the first input terminal to which the signal is input. It has 2 input terminals. The variable capacity attenuator 11_3 includes a switching transistor Sm whose gate receives a control signal. One end is connected to the source of the switching transistor Sm, and the other end includes one capacitor Cm (first capacitor) connected to the first input. Further, one end is connected to the drain of the switching transistor Sm, and the other end is provided with the other capacitor Cm (second capacitor) connected to the second input.

スイッチングトランジスタSmを適切にONまたはOFFすることにより、可変容量減衰器11_3の合成静電容量を変化させて、可変容量減衰器11_3の減衰量を可変させることが出来る。   By appropriately turning on or off the switching transistor Sm, it is possible to vary the amount of attenuation of the variable capacitance attenuator 11_3 by changing the combined capacitance of the variable capacitance attenuator 11_3.

〔実施形態4〕
本発明のさらに別の実施形態について図14に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施形態4において説明すること以外の構成は、上記実施形態1〜3と同じである。また、説明の便宜上、上記実施形態1〜3の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 4]
The following will describe still another embodiment of the present invention with reference to FIG. Configurations other than those described in the fourth embodiment are the same as those in the first to third embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 to 3 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施形態4では、図14を用いて、容量減衰器11の第ニ構成例について説明する。   In the fourth embodiment, a second configuration example of the capacity attenuator 11 will be described with reference to FIG.

容量減衰器11の第ニ構成例である可変容量減衰器11_4では、差動で構成される単位回路3の入力に、常に導通する容量C0を備えている。   In the variable capacity attenuator 11_4, which is a second configuration example of the capacity attenuator 11, a capacitor C0 that is always conductive is provided at the input of the unit circuit 3 that is configured differentially.

ここで、可変容量減衰器11_4は、容量Cma(第3容量、m=1、2〜k)と、容量Cmb(第4容量、m=1、2〜k)と、容量Cmc(第5容量、m=1、2〜k)と、容量Cmaと同数のトランジスタスイッチSm’を備えている。容量Cma,Cmb,Cmcについては後述する。   Here, the variable capacitor attenuator 11_4 includes a capacitor Cma (third capacitor, m = 1, 2 to k), a capacitor Cmb (fourth capacitor, m = 1, 2 to k), and a capacitor Cmc (fifth capacitor). , M = 1, 2 to k), and the same number of transistor switches Sm ′ as the capacitance Cma. The capacities Cma, Cmb, and Cmc will be described later.

ここで、本実施形態4に係る可変容量減衰器11_4では、上記信号は差動信号であり、単位回路3は差動構成であって、上記信号が入力される第1入力端子及び第2入力端子を有する。また、可変容量減衰器11_4は、互いに接続されたゲートに制御信号が入力される2つのスイッチングトランジスタからなるトランジスタスイッチSm’を備えている。   Here, in the variable capacitance attenuator 11_4 according to the fourth embodiment, the signal is a differential signal, the unit circuit 3 has a differential configuration, and a first input terminal and a second input to which the signal is input. It has a terminal. The variable capacitance attenuator 11_4 includes a transistor switch Sm ′ composed of two switching transistors whose control signals are input to gates connected to each other.

また、一端が、トランジスタスイッチSm’における一方のソースに接続され、他端が、トランジスタスイッチSm’における他方のソースに接続される容量Cmaを備えている。もよい。   One end is connected to one source of the transistor switch Sm ′, and the other end is provided with a capacitor Cma connected to the other source of the transistor switch Sm ′. Also good.

さらに、一端が、前段の容量Cmaの一端に接続され、他端が、容量Cmaの一端に接続される容量Cmbを備えている。   Furthermore, one end is connected to one end of the previous stage capacitor Cma, and the other end is provided with a capacitor Cmb connected to one end of the capacitor Cma.

さらに、一端が、前段の容量Cmaの他端に接続され、他端が、容量Cmaの他端に接続される容量Cmcとを備えている。   Furthermore, one end is connected to the other end of the previous stage capacitor Cma, and the other end is provided with a capacitor Cmc connected to the other end of the capacitor Cma.

そして、トランジスタスイッチSm’における一方のドレインは、上記第1入力に接続され、トランジスタスイッチSm’における他方のドレインは、上記第2入力に接続されている。   One drain of the transistor switch Sm ′ is connected to the first input, and the other drain of the transistor switch Sm ′ is connected to the second input.

従って、容量減衰器11が備える容量である、容量11a,11b,C0による減衰後の利得がまだ大きくて、さらに減衰する必要がある場合、順にトランジスタスイッチSm’を導通させて、合成容量(合成静電容量)を大きくする。これにより、減衰量を増加させる(可変させる)ことが出来る。   Therefore, when the gains after the attenuation by the capacitors 11a, 11b, and C0, which are the capacitors included in the capacitor attenuator 11, are still large and further attenuation is necessary, the transistor switch Sm ′ is turned on in order and the combined capacitor (the combined capacitor Increase the capacitance. Thereby, the amount of attenuation can be increased (varied).

(適用例)
本発明の受信回路は、上記いずれかの可変利得増幅回路を備えているので、連続して入力される信号の増幅または減衰が可能であるとともに、高い線形性を実現することが出来る。
(Application example)
Since the receiving circuit of the present invention includes any one of the variable gain amplifier circuits described above, it is possible to amplify or attenuate signals that are continuously input and to achieve high linearity.

なお、テレビやラジオ等の放送周波数は45MHz以上の周波数であり、テレビやラジオ等に用いるチューナの可変利得増幅器に、本実施形態に係る可変利得増幅回路10a,10bを用いてもよい。こうすることで、受信状況に応じて大きく受信信号が変動した場合においても、映像が途切れることなく受像することが可能となる。   Note that the broadcast frequency of televisions and radios is 45 MHz or higher, and the variable gain amplifier circuits 10a and 10b according to the present embodiment may be used as variable gain amplifiers for tuners used in televisions and radios. In this way, even when the received signal fluctuates greatly according to the reception situation, it is possible to receive the image without interruption.

以上のように、本実施形態4に係る可変容量減衰器11_4では、トランジスタスイッチSm’を適切にONまたはOFFすることにより、可変容量減衰器11_4の合成静電容量を変化させて、可変容量減衰器11_4の減衰量を可変させることが出来る。   As described above, in the variable capacitance attenuator 11_4 according to the fourth embodiment, the composite capacitance of the variable capacitance attenuator 11_4 is changed by appropriately turning on or off the transistor switch Sm ′, thereby changing the variable capacitance attenuation. The attenuation of the device 11_4 can be varied.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明の可変利得増幅回路は、テレビ放送を受信するテレビに適用することが出来る。特に、ケーブルや電波を用いたテレビ放送を受信するテレビに好適に用いることが出来る。   The variable gain amplifier circuit of the present invention can be applied to a television that receives a television broadcast. In particular, it can be suitably used for a television that receives a television broadcast using a cable or radio wave.

10a,10b 可変利得増幅回路
2 単位回路(第1可変利得増幅部)
3 単位回路(第2可変利得増幅部)
4’ 容量群
4a,4b 容量(直流電圧除去容量)
5m 容量切替回路
11 容量減衰器
11_3,11_4 可変容量減衰器
11a,11b 容量(減衰容量)
50a AGC回路(自動利得制御回路)
50b RSSI回路(比較回路)
C0,Cm,Cma,Cmb,Cmc 容量
I31,I32 一定電流源(電流源)
M0〜Mk−1 トランジスタ差動対(トランジスタ群)
R11 抵抗(第1抵抗)
R12 抵抗(第2抵抗)
SA 増幅後信号
Sm スイッチングトランジスタ
Sm’ トランジスタスイッチ
Sw0〜Swk−1 スイッチ回路
V11,V12 バイアス電圧
10a, 10b Variable gain amplifier circuit 2 Unit circuit (first variable gain amplifier section)
3. Unit circuit (second variable gain amplifier)
4 'capacity group 4a, 4b capacity (DC voltage rejection capacity)
5 m capacity switching circuit 11 capacity attenuator 11_3, 11_4 variable capacity attenuator 11a, 11b capacity (attenuation capacity)
50a AGC circuit (automatic gain control circuit)
50b RSSI circuit (comparison circuit)
C0, Cm, Cma, Cmb, Cmc Capacitance I31, I32 Constant current source (current source)
M0 to Mk-1 Transistor differential pair (transistor group)
R11 resistor (first resistor)
R12 resistance (second resistance)
SA Signal after amplification Sm Switching transistor Sm 'Transistor switch Sw0-Swk-1 Switch circuit V11, V12 Bias voltage

Claims (12)

外部から入力される信号を増幅する際の利得を変更可能である第1可変利得増幅部及び第2可変利得増幅部を備え、上記第1可変利得増幅部の利得の最大値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最大値より高く、上記第1可変利得増幅部の利得の最小値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最小値より高い可変利得増幅回路であって、
上記第1可変利得増幅部および上記第2可変利得増幅部は、それぞれ、
上記信号がゲートに入力される増幅トランジスタを複数有するトランジスタ群と、
各トランジスタ群の一方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端にバイアス電圧が印加される第1抵抗と、
各トランジスタ群の他方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端に上記バイアス電圧が印加される第2抵抗とを備え、
上記第1可変利得増幅部の利得が最小になったとき、上記第2可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加することを特徴とする可変利得増幅回路。
A first variable gain amplifying unit and a second variable gain amplifying unit capable of changing a gain when a signal input from the outside is amplified, and the maximum value of the gain of the first variable gain amplifying unit is the second variable gain. A variable gain amplifying circuit that is higher than the maximum gain of the variable gain amplifying unit, wherein the minimum value of the gain of the first variable gain amplifying unit is higher than the minimum value of the gain of the second variable gain amplifying unit;
The first variable gain amplifying unit and the second variable gain amplifying unit are respectively
A transistor group having a plurality of amplification transistors to which the signal is input to the gate;
A first resistor having one end connected to the gate of one of the amplification transistors of each transistor group and a bias voltage applied to the other end;
A second resistor having one end connected to the gate of the other amplification transistor of each transistor group and the other end to which the bias voltage is applied;
A variable gain amplification characterized by applying the bias voltage to the first resistor and the second resistor included in the second variable gain amplifier when the gain of the first variable gain amplifier is minimized. circuit.
外部から入力される信号を増幅する際の利得を変更可能である第1可変利得増幅部及び第2可変利得増幅部を備え、上記第1可変利得増幅部の利得の最大値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最大値より高く、上記第1可変利得増幅部の利得の最小値は、上記第2可変利得増幅部の利得の最小値より高い可変利得増幅回路であって、
上記第1可変利得増幅部および上記第2可変利得増幅部は、それぞれ、
上記信号がゲートに入力される増幅トランジスタを複数有するトランジスタ群と、
各トランジスタ群の一方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端にバイアス電圧が印加される第1抵抗と、
各トランジスタ群の他方の上記増幅トランジスタのゲートに一端が接続され、他端に上記バイアス電圧が印加される第2抵抗とを備え、
上記第2可変利得増幅部の利得が最大になったとき、上記第1可変利得増幅部が備える上記第1抵抗および上記第2抵抗に、上記バイアス電圧を印加することを特徴とする可変利得増幅回路。
A first variable gain amplifying unit and a second variable gain amplifying unit capable of changing a gain when a signal input from the outside is amplified, and the maximum value of the gain of the first variable gain amplifying unit is the second variable gain. A variable gain amplifying circuit that is higher than the maximum gain of the variable gain amplifying unit, wherein the minimum value of the gain of the first variable gain amplifying unit is higher than the minimum value of the gain of the second variable gain amplifying unit;
The first variable gain amplifying unit and the second variable gain amplifying unit are respectively
A transistor group having a plurality of amplification transistors to which the signal is input to the gate;
A first resistor having one end connected to the gate of one of the amplification transistors of each transistor group and a bias voltage applied to the other end;
A second resistor having one end connected to the gate of the other amplification transistor of each transistor group and the other end to which the bias voltage is applied;
A variable gain amplification characterized in that the bias voltage is applied to the first resistor and the second resistor included in the first variable gain amplifier when the gain of the second variable gain amplifier is maximized. circuit.
上記第1可変利得増幅部及び上記第2可変利得増幅部によって増幅された増幅後信号のレベルと所定値とを比較する比較回路と、
上記増幅後信号のレベルが上記所定値より大きいとき、上記第2可変利得増幅部の利得を下げる自動利得制御回路とを備えることを特徴とする請求項1に記載の可変利得増幅回路。
A comparison circuit that compares the level of the amplified signal amplified by the first variable gain amplification unit and the second variable gain amplification unit with a predetermined value;
2. The variable gain amplifier circuit according to claim 1, further comprising an automatic gain control circuit that reduces the gain of the second variable gain amplifier when the level of the amplified signal is greater than the predetermined value.
上記第1可変利得増幅部及び上記第2可変利得増幅部によって増幅された増幅後信号のレベルと所定値とを比較する比較回路と、
上記増幅後信号のレベルが上記所定値より小さいとき、上記第1可変利得増幅部の利得を上げる自動利得制御回路とを備えることを特徴とする請求項2に記載の可変利得増幅回路。
A comparison circuit that compares the level of the amplified signal amplified by the first variable gain amplification unit and the second variable gain amplification unit with a predetermined value;
3. The variable gain amplifier circuit according to claim 2, further comprising an automatic gain control circuit that increases the gain of the first variable gain amplifier when the level of the amplified signal is smaller than the predetermined value.
上記第1可変利得増幅部及び上記第2可変利得増幅部は、それぞれ、
上記複数の増幅トランジスタのソースが互いに接続されており、
一端が上記ソースに接続されているスイッチ回路を、上記トランジスタ群毎に備えており、
入力が、全ての上記スイッチ回路の他端に接続され、出力が、電気的に接地される電流源をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の可変利得増幅回路。
The first variable gain amplifying unit and the second variable gain amplifying unit are respectively
The sources of the plurality of amplification transistors are connected to each other;
A switch circuit having one end connected to the source is provided for each transistor group,
5. The variable according to claim 1, further comprising a current source having an input connected to the other end of all the switch circuits and an output electrically grounded. 6. Gain amplifier circuit.
直流電圧を除去する容量である直流電圧除去容量をさらに備え、
上記信号は、上記直流電圧除去容量を介して上記第1可変利得増幅部に入力されることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の可変利得増幅回路。
It further includes a direct current voltage removal capacity that is a capacity for removing direct current voltage,
6. The variable gain amplifier circuit according to claim 1, wherein the signal is input to the first variable gain amplifier through the DC voltage removal capacitor.
上記信号を減衰する容量減衰器をさらに備え、
上記信号は、上記容量減衰器を介して上記第2可変利得増幅部に入力されることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の可変利得増幅回路。
A capacitance attenuator for attenuating the signal;
The variable gain amplifier circuit according to claim 1, wherein the signal is input to the second variable gain amplifying unit via the capacitance attenuator.
上記容量減衰器は、一端に上記信号が入力され、他端が、上記第2可変利得増幅部の入力に接続される容量である減衰容量を備えることを特徴とする請求項7に記載の可変利得増幅回路。   8. The variable attenuator according to claim 7, wherein the capacitance attenuator includes an attenuation capacitance that is a capacitance to which the signal is input at one end and the other end is connected to an input of the second variable gain amplifying unit. Gain amplifier circuit. 上記信号は差動信号であり、
上記第2可変利得増幅部は差動構成であって、上記信号が入力される第1入力端子及び第2入力端子を有し、
上記容量減衰器は、減衰量が可変である可変容量減衰器であって、
上記可変容量減衰器は、
ゲートに制御信号が入力されるスイッチングトランジスタと、
一端が、上記スイッチングトランジスタのソースに接続され、他端が、上記第1入力端子に接続されている第1容量と、
一端が、上記スイッチングトランジスタのドレインに接続され、他端が、上記第2入力端子に接続されている第2容量とを備えていることを特徴とする請求項8に記載の可変利得増幅回路。
The above signal is a differential signal,
The second variable gain amplifying unit has a differential configuration, and has a first input terminal and a second input terminal to which the signal is input,
The capacity attenuator is a variable capacity attenuator whose amount of attenuation is variable,
The variable capacity attenuator is
A switching transistor in which a control signal is input to the gate;
A first capacitor having one end connected to the source of the switching transistor and the other end connected to the first input terminal;
9. The variable gain amplifier circuit according to claim 8, further comprising: a second capacitor having one end connected to the drain of the switching transistor and the other end connected to the second input terminal.
上記信号は差動信号であり、
上記第2可変利得増幅部は差動構成であって、上記信号が入力される第1入力端子及び第2入力端子を有し、
上記容量減衰器は、減衰量が可変である可変容量減衰器であって、
上記可変容量減衰器は、
互いに接続されたゲートに制御信号が入力される2つのスイッチングトランジスタからなるトランジスタスイッチと、
一端が、上記トランジスタスイッチにおける一方のソースに接続され、他端が、上記トランジスタスイッチにおける他方のソースに接続される第3容量と、
一端が、前段の上記第3容量の一端に接続され、他端が、上記第3容量の一端に接続される第4容量と、
一端が、前段の上記第3容量の他端に接続され、他端が、上記第3容量の他端に接続される第5容量とを備えるとともに、
上記トランジスタスイッチにおける一方のドレインは、上記第1入力端子に接続され、
上記トランジスタスイッチにおける他方のドレインは、上記第2入力端子に接続されることを特徴とする請求項8に記載の可変利得増幅回路。
The above signal is a differential signal,
The second variable gain amplifying unit has a differential configuration, and has a first input terminal and a second input terminal to which the signal is input,
The capacity attenuator is a variable capacity attenuator whose amount of attenuation is variable,
The variable capacity attenuator is
A transistor switch composed of two switching transistors whose control signals are input to gates connected to each other;
A third capacitor having one end connected to one source of the transistor switch and the other end connected to the other source of the transistor switch;
A fourth capacitor having one end connected to one end of the third capacitor in the previous stage and the other end connected to one end of the third capacitor;
One end is connected to the other end of the third capacitor in the previous stage, and the other end is provided with a fifth capacitor connected to the other end of the third capacitor,
One drain of the transistor switch is connected to the first input terminal,
9. The variable gain amplifier circuit according to claim 8, wherein the other drain of the transistor switch is connected to the second input terminal.
上記信号の周波数は、40メガヘルツ以上であることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の可変利得増幅回路。   The variable gain amplifier circuit according to any one of claims 1 to 10, wherein the frequency of the signal is 40 MHz or higher. 請求項1〜11のいずれか1項に記載の可変利得増幅回路を備えることを特徴とする受信回路。   A receiving circuit comprising the variable gain amplifier circuit according to claim 1.
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