JP2013236410A - Variable gain amplifier - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a variable gain amplifier that suppresses an output impedance fluctuation in the event of a gain change.SOLUTION: The variable gain amplifier includes: a grounded source amplification element 3 connected to an input terminal 1 at a gate-biased gate to amplify an input signal; a ladder resistance circuit 61 having a plurality of parallel resistances 63 to which a drain bias is applied from one end, and having a plurality of series resistances 62 connecting the parallel resistances 63 on the other end; a plurality of grounded gate amplification elements 5-5having gate-biased gates grounded in a high frequency manner, drains connected to the parallel resistances of the ladder resistance circuit 61 on the other end, and sources connected to a drain of the grounded source amplification element 3; an output terminal 12 connected to the drain of any one of the plurality of grounded gate amplification elements; and a gate bias control circuit 64 connected to the gates of the plurality of grounded gate amplification elements to selectively supply a gate bias.

Description

この発明は、利得切り替え機能を有する可変利得増幅器に関するものである。   The present invention relates to a variable gain amplifier having a gain switching function.

可変利得増幅器は、高周波信号を適切な電力レベルに設定するために、利得を可変することができる増幅器のことである。
また、可変利得増幅器は、入力レベルが一定の条件で出力電力を変化させる回路であり、利得を変化したとしても歪特性が劣化しないことが必要となる。入力レベルが一定の条件で利得を変化させた時に歪特性が劣化しない回路として、例えば、下記の特許文献1に示されている可変利得増幅器がある。
A variable gain amplifier is an amplifier whose gain can be varied in order to set a high-frequency signal to an appropriate power level.
The variable gain amplifier is a circuit that changes the output power under the condition that the input level is constant, and it is necessary that the distortion characteristics do not deteriorate even if the gain is changed. As a circuit in which the distortion characteristic does not deteriorate when the gain is changed under a condition where the input level is constant, for example, there is a variable gain amplifier shown in Patent Document 1 below.

この可変利得増幅器は、ソース接地FETとゲート接地FETがカスコード接続されたカスコード増幅器である。
可変利得増幅器の出力側にある3つのゲート接地FETのうち、2つのゲート接地FETは出力負荷回路と出力端子に接続され、1つのゲート接地FETは電源端子に接続されて高周波的にはグランドに接地されている。
この可変利得増幅器は、出力負荷回路と出力端子に接続されているゲート接地FETをオンにして、高周波的にはグランドに接地されているゲート接地FETをオフとした場合に利得が最高になる。
また、この可変利得増幅器は、出力負荷回路と出力端子に接続されている2つのゲート接地FETのうちの何れか一方をオフとした場合、ゲート接地FETのサイズが等価的に小さくなるため利得が低減する。
さらに、この可変利得増幅器は、高周波的にはグランドに接地されているゲート接地FETをオンして、ソース接地FETにより増幅された信号の一部をグランドに導くことにより、出力端子への信号出力を減らすことで、結果的に利得を低減することが可能である。
This variable gain amplifier is a cascode amplifier in which a source grounded FET and a gate grounded FET are cascode-connected.
Of the three gate-grounded FETs on the output side of the variable gain amplifier, two gate-grounded FETs are connected to the output load circuit and the output terminal, and one gate-grounded FET is connected to the power supply terminal so as to be grounded in terms of high frequency. Grounded.
This variable gain amplifier has the highest gain when the grounded-gate FET connected to the output load circuit and the output terminal is turned on and the grounded-gate FET grounded to the ground is turned off in terms of high frequency.
In addition, this variable gain amplifier has a gain that is small because the size of the grounded-gate FET is equivalently reduced when either one of the output load circuit and the two grounded-gate FETs connected to the output terminal is turned off. To reduce.
Furthermore, this variable gain amplifier turns on a gate grounded FET that is grounded in terms of high frequency, and guides a part of the signal amplified by the grounded source FET to the ground, thereby outputting a signal to the output terminal. As a result, it is possible to reduce the gain.

なお、この可変利得増幅器は、主に歪を発生するソース接地FETの出力側の損失を変化させることによって利得を変化させる方式であるため、入力レベルが一定の状態で利得を変化させて、出力電力を変化させても歪特性が劣化しない特徴を有している。   This variable gain amplifier is a system that changes the gain mainly by changing the loss on the output side of the grounded-source FET that generates distortion, so the output is changed by changing the gain while the input level is constant. The distortion characteristics are not deteriorated even when the power is changed.

特開2004−128704号公報JP 2004-128704 A

従来の可変利得増幅器は以上のように構成されているので、出力側に設けられているゲート接地FETのサイズを等価的に変更すれば、利得を変化させることができる。しかし、出力側に設けられているゲート接地FETのサイズを等価的に変更すると、可変利得増幅器の出力インピーダンスが変化してしまう課題があった。
また、出力側をインダクタやキャパシタ等のリアクタンス素子で整合を図っても、可変利得増幅器の出力インピーダンスが変化してしまうため、整合がずれてしまうなどの課題があった。
Since the conventional variable gain amplifier is configured as described above, the gain can be changed by equivalently changing the size of the grounded-gate FET provided on the output side. However, if the size of the common-gate FET provided on the output side is changed equivalently, the output impedance of the variable gain amplifier changes.
Further, even if the output side is matched with a reactance element such as an inductor or a capacitor, the output impedance of the variable gain amplifier changes, so that there is a problem that the matching is shifted.

この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、利得を変化させても、出力インピーダンスの変動を抑えることができる可変利得増幅器を得ることを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a variable gain amplifier that can suppress fluctuations in output impedance even when the gain is changed.

この発明に係る可変利得増幅器は、ゲートバイアスが供給されるゲートが入力端子と接続され、ソースがグランドと接続されており、入力端子から入力された信号を増幅するソース接地型増幅素子と、一端からドレインバイアスが印加される複数の並列抵抗を有するとともに、複数の並列抵抗の他端間を結ぶ複数の直列抵抗を有するラダー抵抗回路と、ゲートバイアスが供給されるゲートが高周波的に接地され、ドレインがラダー抵抗回路における各並列抵抗の他端と接続され、ソースがソース接地型増幅素子のドレインと接続されており、ソース接地型増幅素子により増幅された信号を増幅する複数のゲート接地型増幅素子と、複数のゲート接地型増幅素子のいずれかのドレインに接続された出力端子と、複数のゲート接地型増幅素子のゲートと接続されており、複数のゲート接地型増幅素子のゲートに対してゲートバイアスを選択的に供給するゲートバイアス制御回路とを備えたものである。
また、ゲートバイアスをソース接地型増幅素子のゲートに供給するゲートバイアス回路を備え、そのゲートバイアス回路が、基準電流源から供給される基準電流に応じたゲートバイアスをソース接地型増幅素子のゲートに供給するゲートバイアス供給用トランジスタと、ゲートバイアス供給用トランジスタと対になってカレントミラー回路を構成する第1のトランジスタと、ソースが第1のトランジスタのドレインと接続され、ドレインバイアスが供給されるドレインがゲートと短絡されており、そのゲートに発生する電圧をゲートバイアスの基準電圧としてゲートバイアス制御回路に供給する第2のトランジスタとを備えおり、第1のトランジスタ及び第2のトランジスタと、ソース接地型増幅素子及びゲート接地型増幅素子とが同一の種類で構成されているようにしたものである。
A variable gain amplifier according to the present invention has a gate to which a gate bias is supplied connected to an input terminal, a source connected to a ground, and a common-source amplifier that amplifies a signal input from the input terminal, and one end A ladder resistor circuit having a plurality of series resistors connecting the other ends of the plurality of parallel resistors, and a gate to which the gate bias is supplied are grounded in high frequency with a plurality of parallel resistors to which a drain bias is applied from A drain is connected to the other end of each parallel resistor in the ladder resistor circuit, a source is connected to the drain of the common-source amplifier, and a plurality of common-gate amplifiers that amplify the signal amplified by the common-source amplifier An output terminal connected to one of the drains of the plurality of grounded-gate amplification elements, and the gates of the plurality of grounded-gate amplification elements. Is connected to the bets, in which a selectively supplying gate bias control circuit the gate bias to the gate of the plurality of gate grounded type amplifier element.
In addition, a gate bias circuit that supplies a gate bias to the gate of the common-source amplifier is provided, and the gate bias circuit applies a gate bias corresponding to the reference current supplied from the reference current source to the gate of the common-source amplifier. A gate bias supply transistor to be supplied, a first transistor constituting a current mirror circuit paired with the gate bias supply transistor, a drain connected to the drain of the first transistor, and supplied with a drain bias And a second transistor that supplies a voltage generated at the gate to the gate bias control circuit as a gate bias reference voltage, and includes a first transistor, a second transistor, and a grounded source. Type amplifying element and grounded-gate type amplifying element are of the same type In it is obtained by the as configured.

この発明によれば、利得を変化させても、出力インピーダンスの変動を抑えることができる効果がある。   According to the present invention, there is an effect that the fluctuation of the output impedance can be suppressed even if the gain is changed.

この発明の実施の形態1によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by FET by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1によるBJTで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by BJT by Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態2によるFETで構成されたゲートバイアス制御回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the gate bias control circuit comprised by FET by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態2によるBJTで構成されたゲートバイアス制御回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the gate bias control circuit comprised by BJT by Embodiment 2 of this invention. この発明の実施の形態3によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by FET by Embodiment 3 of this invention. この発明の実施の形態3によるBJTで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by BJT by Embodiment 3 of this invention. この発明に実施の形態4による可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier by Embodiment 4 in this invention. この発明に実施の形態4による可変利得増幅器の効果を示すグラフ図である。It is a graph which shows the effect of the variable gain amplifier by Embodiment 4 in this invention. この発明に実施の形態5による可変利得増幅器を示す回路図である。FIG. 10 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier according to a fifth embodiment of the present invention. この発明に実施の形態6による可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier by Embodiment 6 in this invention. この発明の実施の形態7によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by FET by Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態7によるBJTで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by BJT by Embodiment 7 of this invention. この発明の実施の形態8によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by FET by Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態8によるBJTで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by BJT by Embodiment 8 of this invention. この発明の実施の形態10によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by FET by Embodiment 10 of this invention. この発明の実施の形態10によるBJTで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by BJT by Embodiment 10 of this invention. この発明の実施の形態11によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by FET by Embodiment 11 of this invention. この発明の実施の形態11によるBJTで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by BJT by Embodiment 11 of this invention. この発明の実施の形態12によるFETで構成されたゲートバイアス制御回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the gate bias control circuit comprised by FET by Embodiment 12 of this invention. この発明の実施の形態12によるBJTで構成されたゲートバイアス制御回路を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the gate bias control circuit comprised by BJT by Embodiment 12 of this invention. この発明の実施の形態13によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by FET by Embodiment 13 of this invention. この発明の実施の形態13によるBJTで構成された可変利得増幅器を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the variable gain amplifier comprised by BJT by Embodiment 13 of this invention.

実施の形態1.
図1はこの発明の実施の形態1によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、入力端子1は信号を入力する端子である。
DCカットキャパシタ21〜2n(nは任意の自然数)は入力端子1と接続され、入力端子1から入力された信号に含まれる直流成分をカットする部材である。
ソース接地FET31〜3n(nは任意の自然数)はゲートがDCカットキャパシタ21〜2nを介して入力端子1と接続され、ソースが共通のグランド4と接続されており、入力端子1から入力された信号を増幅するソース接地型増幅素子である。
ゲート接地FET5はゲートがゲート端子6に接続されると共に、ハイパスキャパシタ7を介してグランド4に高周波的に接地され、ドレインが出力負荷回路(負荷インダクタ10又は負荷抵抗11)及び出力端子12と接続され、ソースがソース接地FET31〜3nのドレインと接続されており、ソース接地FET31〜3nにより増幅された信号を増幅して出力端子12に出力するゲート接地型増幅素子である。
Embodiment 1 FIG.
FIG. 1 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to Embodiment 1 of the present invention. In the figure, an input terminal 1 is a terminal for inputting a signal.
The DC cut capacitors 2 1 to 2 n (n is an arbitrary natural number) are connected to the input terminal 1 and are members for cutting a direct current component included in a signal input from the input terminal 1.
The source grounded FETs 3 1 to 3 n (n is an arbitrary natural number) have a gate connected to the input terminal 1 via DC cut capacitors 2 1 to 2 n and a source connected to the common ground 4. This is a common source amplifying element that amplifies the signal input from.
The gate grounded FET 5 has a gate connected to the gate terminal 6 and is grounded to the ground 4 via a high-pass capacitor 7 at a high frequency, and a drain connected to the output load circuit (load inductor 10 or load resistor 11) and the output terminal 12. The source is connected to the drains of the common-source FETs 3 1 to 3 n and is a grounded-gate amplification element that amplifies the signal amplified by the common-source FETs 3 1 to 3 n and outputs the amplified signal to the output terminal 12.

ゲート端子6はゲートバイアスが供給される端子である。
ハイパスキャパシタ7はゲート端子6とグランド4間に接続され、不要な高周波信号をグランド4に吸収させる部材である。
ドレインバイアス端子8は予め設定されたドレインバイアスが供給される端子である。
ハイパスキャパシタ9はドレインバイアス端子8とグランド4間に接続され、不要な高周波信号をグランド4に吸収させる部材である。
出力負荷回路である負荷インダクタ10はゲート接地FET5のドレインとドレインバイアス端子8間に接続されている。
図1の例では、ゲート接地FET5のドレインとドレインバイアス端子8間に負荷インダクタ10が接続されているものを示しているが、負荷インダクタ10の代わりに、出力負荷回路である負荷抵抗11を接続するようにしてもよい。
The gate terminal 6 is a terminal to which a gate bias is supplied.
The high-pass capacitor 7 is a member that is connected between the gate terminal 6 and the ground 4 and absorbs an unnecessary high-frequency signal to the ground 4.
The drain bias terminal 8 is a terminal to which a preset drain bias is supplied.
The high-pass capacitor 9 is a member that is connected between the drain bias terminal 8 and the ground 4 and absorbs an unnecessary high-frequency signal to the ground 4.
A load inductor 10 that is an output load circuit is connected between the drain of the common-gate FET 5 and the drain bias terminal 8.
In the example of FIG. 1, a load inductor 10 is connected between the drain of the common-gate FET 5 and the drain bias terminal 8, but a load resistor 11 that is an output load circuit is connected instead of the load inductor 10. You may make it do.

出力端子12はDCカットキャパシタ13を介してゲート接地FET5のドレイン及び負荷インダクタ10と接続され、ゲート接地FET5により増幅された信号を出力する端子である。
DCカットキャパシタ13はゲート接地FET5により増幅された信号に含まれる直流成分をカットする部材である。
ゲートバイアス制御回路14はゲートバイアス端子151〜15n及びゲートバイアスフィード抵抗161〜16nを介してソース接地FET31〜3nのゲートとDCカットキャパシタ21〜2nの接続点に接続されている。
ゲートバイアス制御回路14は基準電流入力端子17から基準電流を受けると、利得制御信号入力端子19から入力される利得制御信号に応じて当該基準電流からゲートバイアスを生成し、そのゲートバイアスを選択的にソース接地FET31〜3nのゲートに供給する。
基準電流入力端子17は基準電流を入力する端子であり、基準電流源18は基準電流を基準電流入力端子17に供給する電源である。
利得制御信号入力端子19は可変利得増幅器の利得を制御する利得制御信号を入力する端子である。
The output terminal 12 is connected to the drain of the common-gate FET 5 and the load inductor 10 via the DC cut capacitor 13 and outputs a signal amplified by the common-gate FET 5.
The DC cut capacitor 13 is a member that cuts a DC component contained in the signal amplified by the common gate FET 5.
The gate bias control circuit 14 is connected to the connection point between the gates of the common-source FETs 3 1 to 3 n and the DC cut capacitors 2 1 to 2 n via the gate bias terminals 15 1 to 15 n and the gate bias feed resistors 16 1 to 16 n. Has been.
When the gate bias control circuit 14 receives the reference current from the reference current input terminal 17, it generates a gate bias from the reference current according to the gain control signal input from the gain control signal input terminal 19, and selectively selects the gate bias. Are supplied to the gates of the common-source FETs 3 1 to 3 n .
The reference current input terminal 17 is a terminal for inputting a reference current, and the reference current source 18 is a power source that supplies the reference current to the reference current input terminal 17.
The gain control signal input terminal 19 is a terminal for inputting a gain control signal for controlling the gain of the variable gain amplifier.

次に動作について説明する。
入力端子1から入力された信号は、DCカットキャパシタ21〜2nを介してソース接地FET31〜3nに入力され、ソース接地FET31〜3nにより増幅される。
ソース接地FET31〜3nにより増幅された信号は、ゲート接地FET5に入力され、ゲート接地FET5により増幅される。
ゲート接地FET5により増幅された信号は、負荷インダクタンス10(もしくは負荷抵抗11)およびDCカットキャパシタ13を介して出力端子12より出力される。
Next, the operation will be described.
Signals input from the input terminal 1 are input to the source grounded FETs 3 1 to 3 n via the DC cut capacitors 2 1 to 2 n and amplified by the source grounded FETs 3 1 to 3 n .
The signals amplified by the common source FETs 3 1 to 3 n are input to the common gate FET 5 and amplified by the common gate FET 5.
The signal amplified by the common-gate FET 5 is output from the output terminal 12 via the load inductance 10 (or load resistor 11) and the DC cut capacitor 13.

この際、ドレインバイアス端子8には、予め設定されたドレインバイアスが供給されており、ソース接地FET31〜3nのゲートには、ゲートバイアス制御回路14より予め設定された適切なゲートバイアスが供給されている。また、ゲート接地FET5のゲート端子6には、予め設定されたゲートバイアスが供給されており、可変利得増幅器がカスコード増幅器として動作する。
このように、可変利得増幅器が、複数のソース接地FET31〜3nとゲート接地FET5をカスコード接続したカスコード増幅器として動作することで、高い利得を得ることができる。
なお、ドレインバイアス端子8はハイパスキャパシタ9を介してグランド4に接地され、ゲート端子6はハイパスキャパシタ7を介してグランド4に接地されているので、信号に含まれている不要な高周波信号はグランド4に吸収される。その結果、可変利得増幅器と電源間のアイソレーションを高めることができる。
At this time, a drain bias set in advance is supplied to the drain bias terminal 8, and an appropriate gate bias set in advance by the gate bias control circuit 14 is supplied to the gates of the common-source FETs 3 1 to 3 n. Has been. A gate bias set in advance is supplied to the gate terminal 6 of the grounded-gate FET 5, and the variable gain amplifier operates as a cascode amplifier.
As described above, the variable gain amplifier operates as a cascode amplifier in which the plurality of common-source FETs 3 1 to 3 n and the common-gate FET 5 are cascode-connected, so that a high gain can be obtained.
Since the drain bias terminal 8 is grounded to the ground 4 via the high-pass capacitor 9 and the gate terminal 6 is grounded to the ground 4 via the high-pass capacitor 7, unnecessary high-frequency signals included in the signal are grounded. 4 is absorbed. As a result, the isolation between the variable gain amplifier and the power source can be increased.

ここで、ゲートバイアス制御回路14は、ゲートバイアスを選択的にソース接地FET31〜3nのゲートに供給することにより、複数のソース接地FET31〜3nのうち、実際に動作させるソース接地FET3を切り替えて、可変利得増幅器の利得を変化させるようにしている。
以下、ゲートバイアス制御回路14の動作を具体的に説明する。
Here, the gate bias control circuit 14 selectively supplies the gate bias to the gates of the common-source FETs 3 1 to 3 n , so that the common-source FET 3 that is actually operated among the plurality of common-source FETs 3 1 to 3 n is used. And the gain of the variable gain amplifier is changed.
The operation of the gate bias control circuit 14 will be specifically described below.

カスコード増幅器の電流は、ソース接地FET31〜3nに流れる電流によって決定される。全てのソース接地FET31〜3nに流れるドレイン電流Idtotalは、各ソース接地FET31〜3nに流れるドレイン電流Id1、Id2、・・・、Idnの和で表される。また、出力電力Poutは、負荷をZLとすると、下記のように表される。ただし、Idtotal *は、Idtotalの複素共役である。
out=Idtotal × Idtotal * × ZL / 2
出力電力Poutは、全てのソース接地FET31〜3nに流れるドレイン電流Idtotalの2乗に比例する。
従って、ソース接地FET31〜3nのトータルのサイズを変更することによって、全てのソース接地FET31〜3nに流れるドレイン電流Idtotalが変化して、出力電力Poutが変化し、その結果として、可変利得増幅器の利得を変化させることができる。
例えば、ソース接地FET31〜3nのトータルのサイズを1/2とすれば、出力電力Poutが1/4となり、利得が約6dB減少する。
The current of the cascode amplifier is determined by the current flowing through the common-source FETs 3 1 to 3 n . Drain current Id total flowing through all of the source-grounded FET 3 1 to 3 n, the drain current Id 1, Id 2 flowing through each source-grounded FET 3 1 to 3 n, · · ·, is expressed by the sum of the Id n. The output power Pout is expressed as follows when the load is ZL. However, Id total * is a complex conjugate of Id total .
P out = Id total × Id total * × ZL / 2
The output power P out is proportional to the square of the drain current Id total flowing through all the common source FETs 3 1 to 3 n .
Therefore, by changing the total size of the source-grounded FET 3 1 to 3 n, the drain current Id total flowing through all of the source-grounded FET 3 1 to 3 n changes, the output power P out is changed, as a result The gain of the variable gain amplifier can be changed.
For example, if the total size of the common source FETs 3 1 to 3 n is halved, the output power P out becomes ¼ and the gain is reduced by about 6 dB.

ここで、例えば、ソース接地FET31〜3nのサイズであるゲート幅Wg1、Wg2・・・Wgnをトータルのゲート幅Wgtotalに対して、次のように設定する場合を考える。
Wg1=Wgtotal/2、
Wg2=Wg1/2

Wgn=(Wgn-1)/2
適切なゲートバイアスを全てのソース接地FET31〜3nのゲートに供給した場合に利得が最大となる。
最大の利得を基準として、ゲート幅Wg1のソース接地FET31から、ゲート幅Wg2、・・・、Wgn-1のソース接地FET3n-1まで、順々にゲートバイアスをオフ(=0V)にして、ソース接地FETをオフしていく度に、ドレイン電流が1/2ずつ減少し、利得が約6dBずつ低下していくことになる。即ち、6dBステップの可変利得増幅器を実現することが可能である。
この例では、各々のソース接地FET31〜3nのゲート幅を1/2ずつ小さくするものについて示したが、例えば、1/√2ずつ小さくすれば、3dBステップの可変利得増幅器となる。即ち、XdBステップの可変利得増幅器とするためには、10の(X/20)乗分の1ずつに、ソース接地FET31〜3nのゲート幅を小さくしていけば良いことになる。
Here, for example, consider the case where the gate width Wg 1, Wg 2 ··· Wg n is the size of the source-grounded FET 3 1 to 3 n with respect to the total of the gate width Wg total, is set as follows.
Wg 1 = Wg total / 2,
Wg 2 = Wg 1/2
:
Wg n = (Wg n-1 ) / 2
The gain is maximized when an appropriate gate bias is supplied to the gates of all the common source FETs 3 1 to 3 n .
Relative to the maximum gain, the source-grounded FET 3 1 of the gate width Wg 1, the gate width Wg 2, · · ·, to the source grounded FET 3 n-1 of Wg n-1, one after the other gate bias OFF (= 0V ), Every time the common source FET is turned off, the drain current decreases by ½, and the gain decreases by about 6 dB. That is, it is possible to realize a 6 dB step variable gain amplifier.
In this example, a case where the gate width of each of the common source FETs 3 1 to 3 n is reduced by ½ is shown. However, if the gate width is reduced by 1 / √2, for example, a variable gain amplifier with 3 dB steps is obtained. In other words, in order to obtain a variable gain amplifier with an X dB step, the gate width of the common-source FETs 3 1 to 3 n should be reduced by every 10 (X / 20) power.

以上のように、この実施の形態1によれば、ゲートバイアス制御回路14がゲートバイアスを選択的にソース接地FET31〜3nのゲートに供給することにより、複数のソース接地FET31〜3nのうち、実際に動作させるソース接地FET3を切り替えて、ソース接地FET31〜3nのトータルのサイズを変更するようにしているので、全てのソース接地FET31〜3nに流れる電流を変化させて、出力電力Poutを変化させることができるようになり、その結果として、可変利得増幅器の利得を変化させることができる。
なお、実際に可変利得増幅器を実現する場合には、寄生素子の影響で利得の可変量がずれることがある。その場合には、ソース接地FET31〜3nのゲート幅を微調整することによって、利得の可変量を設定することができる。
As described above, according to the first embodiment, by the gate bias control circuit 14 is selectively supplied to the gate of the source grounded FET 3 1 to 3 n of the gate bias, a plurality of source-grounded FET 3 1 to 3 n of, by switching the common source FET3 to actually operate, and since so as to change the total size of the source-grounded FET3 1 to 3 n, by changing the current flowing through all of the source-grounded FET3 1 to 3 n The output power Pout can be changed, and as a result, the gain of the variable gain amplifier can be changed.
When a variable gain amplifier is actually realized, the variable amount of gain may shift due to the influence of parasitic elements. In that case, a variable amount of gain can be set by finely adjusting the gate width of the common-source FETs 3 1 to 3 n .

また、主に歪を発生するソース接地FET31〜3nのサイズを変えることによって、出力電力Poutを変化させているため、入力電力が一定の条件で利得が変化して、出力が変化したとしても、歪特性が劣化しない特性を有することができる。
さらに、出力側のゲート接地FET5は、利得の変化に対してサイズが変わらないため、出力インピーダンスの変化を抑圧することが可能である。これにより、出力負荷回路として負荷インダクタ10を接続して整合した場合においても、利得の変化に対して整合状態が変化しないようにすることができる。したがって、整合状態が変化することによる利得可変幅の誤差を減らすことができる。
さらに、利得を低下させる際に、可変利得増幅器の電流の値を決定しているソース接地FET31〜3nの一部をオフして、ソース接地FET31〜3nのトータルサイズを小さくすため、消費電流を利得に応じて低減することができる。
In addition, since the output power Pout is changed by changing the size of the grounded-source FETs 3 1 to 3 n that mainly generate distortion, the output changes because the gain changes under the condition that the input power is constant. However, the distortion characteristics can be prevented from deteriorating.
Further, since the size of the output-side grounded FET 5 does not change with respect to the change in gain, it is possible to suppress the change in output impedance. Thereby, even when the load inductor 10 is connected as an output load circuit and matching is performed, the matching state can be prevented from changing with respect to the change in gain. Therefore, it is possible to reduce the error of the variable gain width due to the change of the matching state.
Further, when the gain is lowered, part of the common-source FETs 3 1 to 3 n that determines the current value of the variable gain amplifier is turned off to reduce the total size of the common-source FETs 3 1 to 3 n. The current consumption can be reduced according to the gain.

なお、この実施の形態1では、図1に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET31〜3nを用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET5を用いる例を説明したが、図2に示すように、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT31〜3nを用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地BJT5を用いるようにしてもよく、図1の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
ただし、図2のBJTで構成された可変利得増幅器では、エミッタ接地BJT31〜3nのベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ソース接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
また、ベース接地BJT5のベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ゲート接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
In the first embodiment, as shown in FIG. 1, an example in which the common source FETs 3 1 to 3 n are used as the common source amplification element and the common gate FET 5 is used as the common gate amplification element has been described. As shown in FIG. 2, the grounded source BJTs 3 1 to 3 n may be used as the grounded source amplifying element, and the grounded base BJT5 may be used as the grounded gate amplifying element. Can play.
However, in the variable gain amplifier configured by the BJT of FIG. 2, the base, emitter, and collector of the common-emitter BJTs 3 1 to 3 n correspond to the gate, source, and drain of the common-source amplifier, respectively.
The base, emitter, and collector of the common base BJT 5 correspond to the gate, source, and drain of the common-gate amplification element, respectively.

なお、ソース接地型増幅素子としては、ソース接地FET31〜3n及びエミッタ接地BJT31〜3nに限るものではなく、ソース接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
また、ゲート接地型増幅素子としては、ゲート接地FET5及びベース接地BJT5に限るものではなく、ゲート接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
Note that the common-source amplifier is not limited to the common-source FETs 3 1 to 3 n and the common-emitter BJTs 3 1 to 3 n , and other transistors may be used as long as they are common-source transistors. .
Further, the grounded gate type amplifying element is not limited to the grounded gate FET 5 and the grounded base BJT 5, and other transistors may be used as long as they are grounded gate type transistors.

また、この実施の形態1では、出力負荷回路として、負荷インダクタ10または負荷抵抗11を接続したものを示したが、利得の変化に対して出力インピーダンスの変化を抑圧することができるため、設計に応じていずれのものを適用するようにしても成立する。例えば、高周波信号を扱う場合や出力が大きい場合には、性能(利得、出力、効率等)を重視して、負荷インダクタ10を適用し、そのような特性上の問題が無い場合には、負荷抵抗11を適用し、チップの小型化および低コスト化を図るようにしても良い。   In the first embodiment, the output load circuit is connected to the load inductor 10 or the load resistor 11. However, since the change in the output impedance can be suppressed with respect to the change in the gain, the design can be made. It can be established by applying either of them accordingly. For example, when a high frequency signal is handled or when the output is large, the load inductor 10 is applied with an emphasis on performance (gain, output, efficiency, etc.). The resistor 11 may be applied to reduce the size and cost of the chip.

実施の形態2.
図3はこの発明の実施の形態2によるFETで構成されたゲートバイアス制御回路14を示す回路図であり、図において、カレントミラー回路用FET21はドレイン及びゲートが基準電流入力端子17と接続され、ソースがグランド4に接地されており、基準電流入力端子17から入力される基準電流をスイッチ用FET221〜22nに流すための基準電流入力用トランジスタである。
スイッチ用FET221〜22nはソース接地FET31〜3nに対応して設けられ、ドレインがカレントミラー回路用FET21のゲートに共通に接続されると共に、カレントミラー回路用FET21と共にカレントミラー回路を構成している。スイッチ用FET221〜22nはカレントミラー回路用FET21から基準電流を受けると、カレントミラー回路用FET21とのサイズ比に応じたゲートバイアスをソース接地FET31〜3nのゲートに供給するスイッチ用トランジスタである。
バイパスキャパシタ23はカレントミラー回路用FET21のゲートとグランド4間に接続され、不要な高周波信号をグランド4に吸収するための部材である。
Embodiment 2. FIG.
FIG. 3 is a circuit diagram showing a gate bias control circuit 14 composed of an FET according to the second embodiment of the present invention. In the figure, the current mirror circuit FET 21 has a drain and a gate connected to the reference current input terminal 17, and FIG. The source is grounded to the ground 4 and is a reference current input transistor for allowing the reference current input from the reference current input terminal 17 to flow to the switching FETs 22 1 to 22 n .
The switching FETs 22 1 to 22 n are provided corresponding to the common source FETs 3 1 to 3 n , and the drain is commonly connected to the gate of the current mirror circuit FET 21 and constitutes a current mirror circuit together with the current mirror circuit FET 21. doing. When the switching FETs 22 1 to 22 n receive a reference current from the current mirror circuit FET 21, the switching FETs supply a gate bias corresponding to the size ratio with the current mirror circuit FET 21 to the gates of the source grounded FETs 3 1 to 3 n. It is.
The bypass capacitor 23 is connected between the gate of the current mirror circuit FET 21 and the ground 4 and is a member for absorbing an unnecessary high-frequency signal into the ground 4.

利得制御論理回路24は利得制御信号入力端子19と接続され、利得制御信号入力端子19から入力される利得制御信号を分割数nのゲート制御信号に変換し、そのゲート制御信号をゲート制御信号端子251〜25nに出力するものである。即ち、利得制御論理回路24はスイッチ用FET221〜22nのうち、ソース接地FET31〜3nのゲートにゲートバイアスを供給するスイッチ用FET221〜22nを利得制御信号にしたがって選択する処理を実施する。
ゲートバイアスフィード抵抗261〜26nはスイッチ用FET221〜22nのゲートとゲート制御信号端子251〜25n間に接続されている抵抗である。
スイッチ用FET271〜27nは、ソース接地FET31〜3nに対応して設けられ、ドレインがスイッチ用FET221〜22nのソース及びゲートバイアス端子151〜15nと接続され、ソースがグランド4に接地されているトランジスタである。
インバータ281〜28nはアノードがゲート制御信号端子251〜25nと接続され、カソードがゲート制御信号フィード抵抗291〜29nを介してスイッチ用FET271〜27nのゲートと接続されている。
The gain control logic circuit 24 is connected to the gain control signal input terminal 19, converts the gain control signal input from the gain control signal input terminal 19 into a gate control signal of the division number n, and converts the gate control signal to the gate control signal terminal. It outputs to 25 1 to 25 n . That is, the gain control logic circuit 24 of FET 22 1 through 22 n switch, the process of selecting according to a gain control signal to FET 22 1 through 22 n switch supply gate bias to the gate of the source grounded FET 3 1 to 3 n carry out.
The gate bias feed resistors 26 1 to 26 n are resistors connected between the gates of the switching FETs 22 1 to 22 n and the gate control signal terminals 25 1 to 25 n .
The switching FETs 27 1 to 27 n are provided corresponding to the source grounded FETs 3 1 to 3 n , the drains are connected to the sources of the switching FETs 22 1 to 22 n and the gate bias terminals 15 1 to 15 n, and the sources are grounded. 4 is a transistor that is grounded.
Inverters 28 1 to 28 n have anodes connected to gate control signal terminals 25 1 to 25 n and cathodes connected to gates of switching FETs 27 1 to 27 n via gate control signal feed resistors 29 1 to 29 n. Yes.

次に動作について説明する。
カレントミラー回路用FET21には、基準電流入力端子17から入力される基準電流が流れる。
このとき、カレントミラー回路用FET21と共にカレントミラー回路を各々構成しているスイッチ用FET221〜22nには、各自のスイッチ用FET221〜22nがオンであれば、基準電流に対してカレントミラー回路用FET21とのサイズ比に応じた電流が流れる。
スイッチ用FET221〜22nを流れる電流は、ゲートバイアス端子151〜15n及び図1のゲートバイアスフィード抵抗161〜16nを介してソース接地FET31〜3nにゲートバイアスとして供給される。
したがって、スイッチ用FET221〜22nのサイズを予め適切なサイズに設定しておくことにより、ソース接地FET31〜3nに適切なゲートバイアスを供給することができる。
Next, the operation will be described.
The reference current input from the reference current input terminal 17 flows through the current mirror circuit FET 21.
At this time, each of the switching FETs 22 1 to 22 n constituting the current mirror circuit together with the current mirror circuit FET 21 has a current mirror with respect to the reference current if the switching FETs 22 1 to 22 n are on. A current corresponding to the size ratio with the circuit FET 21 flows.
The current flowing through the switching FETs 22 1 to 22 n is supplied as a gate bias to the source grounded FETs 3 1 to 3 n via the gate bias terminals 15 1 to 15 n and the gate bias feed resistors 16 1 to 16 n shown in FIG. .
Therefore, an appropriate gate bias can be supplied to the common-source FETs 3 1 to 3 n by setting the sizes of the switching FETs 22 1 to 22 n in advance to appropriate sizes.

一方、利得制御論理回路24には、利得制御信号入力端子19から利得制御信号が入力され、利得制御論理回路24では、入力される利得制御信号を分割数nのゲート制御信号に変換し、そのゲート制御信号をゲート制御信号端子251〜25nに出力する。
これらのゲート制御信号端子251〜25nから出力されるゲート制御信号により、ゲートバイアス端子151〜15nのうちのいずれにゲートバイアスを供給するか否かが決定される。
例えば、ゲート制御信号端子251〜25nから出力されるゲート制御信号が“H”レベルの時には、ゲートバイアスフィード抵抗261〜26nを介してスイッチ用FET221〜22nのゲートに“H”レベルが供給されて、スイッチ用FET221〜22nがオンする。
また、インバータ281〜28n及びゲート制御信号フィード抵抗291〜29nを介してスイッチ用FET271〜27nのゲートに“L”レベルが供給されて、スイッチ用FET271〜27nがオフする。
これにより、ゲートバイアス端子151〜15nにはゲートバイアスが供給される。
On the other hand, a gain control signal is input to the gain control logic circuit 24 from the gain control signal input terminal 19, and the gain control logic circuit 24 converts the input gain control signal into a gate control signal of the division number n. The gate control signal is output to the gate control signal terminals 25 1 to 25 n .
The gate control signal output from these gate control signal terminals 25 1 to 25 n determines which of the gate bias terminals 15 1 to 15 n is supplied with the gate bias.
For example, when the gate control signals output from the gate control signal terminals 25 1 to 25 n are at “H” level, the gates of the switching FETs 22 1 to 22 n are set to “H” via the gate bias feed resistors 26 1 to 26 n. "The level is supplied and the switching FETs 22 1 to 22 n are turned on.
Further, the “L” level is supplied to the gates of the switching FETs 27 1 to 27 n via the inverters 28 1 to 28 n and the gate control signal feed resistors 29 1 to 29 n , and the switching FETs 27 1 to 27 n are turned off. To do.
Accordingly, the gate bias is supplied to the gate bias terminal 15 1 to 15 n.

逆に、ゲート制御信号端子251〜25nから出力されるゲート制御信号が“L”レベルの時には、ゲートバイアスフィード抵抗261〜26nを介してスイッチ用FET221〜22nのゲートに“L”レベルが供給されて、スイッチ用FET221〜22nがオフする。
また、インバータ281〜28n及びゲート制御信号フィード抵抗291〜29nを介してスイッチ用FET271〜27nのゲートに“H”レベルが供給されて、スイッチ用FET271〜27nがオンする。
これにより、ゲートバイアス端子151〜15nがグランド4に接地されるため、ゲートバイアス端子151〜15nにはゲートバイアスが供給されない。
Conversely, when the gate control signals output from the gate control signal terminals 25 1 to 25 n are at “L” level, the gates of the switching FETs 22 1 to 22 n are connected to the gates of the switching FETs 22 1 to 22 n via the gate bias feed resistors 26 1 to 26 n. The L ″ level is supplied, and the switching FETs 22 1 to 22 n are turned off.
Further, the “H” level is supplied to the gates of the switching FETs 27 1 to 27 n via the inverters 28 1 to 28 n and the gate control signal feed resistors 29 1 to 29 n , and the switching FETs 27 1 to 27 n are turned on. To do.
As a result, since the gate bias terminals 15 1 to 15 n are grounded to the ground 4, no gate bias is supplied to the gate bias terminals 15 1 to 15 n .

以上のように、この実施の形態2によれば、カレントミラー回路用FET21と複数のスイッチ用FET221〜22nとでカレントミラー回路を構成し、スイッチ用FET221〜22nでは、基準電流に対してカレントミラー回路用FET21とのサイズ比に応じた電流を流すようにしたので、スイッチ用FET221〜22nに流れる電流を基準電流に対して離散的に設定することができる。よって、これらの電流とゲートバイアスフィード抵抗161〜16nとで最適なゲートバイアスをソース接地FET31〜3nの各ゲートに供給することができる。また、カレントミラー回路用FET21と複数のスイッチ用FET221〜22nとで同じ種類のFETを用いることによって、カレントミラー回路用FET21と複数のスイッチ用FET221〜22nとで温度特性が同じになり、基準電流に対してサイズ比に応じた電流を流すという関係を温度に対しても一定にすることができる。
さらに、入力される利得制御信号をスイッチ用FET221〜22nに供給するゲート制御信号に変換する利得制御論理回路24を備えるようにしたので、ゲートバイアス制御回路14の入力端子の数をソース接地FET31〜3nの数nから利得制御信号の入力端子の数に減らすことができる。例えば、ソース接地FET31〜3nの数nが4であれば、利得制御信号入力端子19の数を2個まで、ソース接地FET31〜3nの数nが8であれば、利得制御信号入力端子19の数を3個までといった具合に、2を底とする対数個に利得制御信号入力端子19の数を減らすことができる。さらに、シリアル−パラレル変換回路を内蔵すれば、利得制御信号入力端子19の数を1つに減らすことができる。
As described above, according to the second embodiment, the current mirror circuit FET 21 and the plurality of switch FETs 22 1 to 22 n constitute a current mirror circuit, and the switch FETs 22 1 to 22 n have a reference current. On the other hand, since the current corresponding to the size ratio with the current mirror circuit FET 21 is allowed to flow, the current flowing through the switching FETs 22 1 to 22 n can be set discretely with respect to the reference current. Therefore, an optimal gate bias can be supplied to the gates of the common-source FETs 3 1 to 3 n using these currents and the gate bias feed resistors 16 1 to 16 n . Further, by using the same type of FET in the FET 22 1 through 22 n for FET21 and a plurality of switches for the current mirror circuit, the temperature characteristic is the same in the FET 22 1 through 22 n for FET21 and a plurality of switches for the current mirror circuit Thus, the relationship of flowing a current corresponding to the size ratio with respect to the reference current can be made constant with respect to the temperature.
Further, since the gain control logic circuit 24 for converting the input gain control signal into the gate control signal supplied to the switching FETs 22 1 to 22 n is provided, the number of input terminals of the gate bias control circuit 14 is set to the source ground. The number n of the FETs 3 1 to 3 n can be reduced to the number of input terminals for the gain control signal. For example, if the number n of the source grounded FET 3 1 to 3 n is 4, the number of gain control signal input terminal 19 to the two, if the number n of the source grounded FET 3 1 to 3 n is 8, the gain control signal The number of gain control signal input terminals 19 can be reduced to a logarithm with a base of 2, such as up to three input terminals 19. Furthermore, if a serial-parallel conversion circuit is incorporated, the number of gain control signal input terminals 19 can be reduced to one.

なお、この実施の形態2では、カレントミラー回路用FET21と複数のスイッチ用FET221〜22nとでカレントミラー回路を構成するとともに、ソース接地FET31〜3nに対応してスイッチ用FET271〜27nを設けるものについて示したが、図4に示すように、カレントミラー回路用BJT21と複数のスイッチ用BJT221〜22nとでカレントミラー回路を構成するとともに、ソース接地FET31〜3nに対応してスイッチ用BJT271〜27nを設けるようにしてもよく、図3のゲートバイアス制御回路14と同様の効果を奏することができる。
ただし、図4のように、FETをBJTに置き換えて、ゲートバイアス制御回路14を構成する場合、ゲートをベース、ソースをエミッタ、ドレインをコレクタに置き換えたものとなる。
In the second embodiment, the current mirror circuit FET 21 and the plurality of switch FETs 22 1 to 22 n form a current mirror circuit, and the switch FETs 27 1 to 27 n correspond to the source grounded FETs 3 1 to 3 n. It has been described as providing a 27 n, as shown in FIG. 4, with a current mirror circuit in the BJT22 1 ~22 n for BJT21 a plurality of switches for the current mirror circuit, the source-grounded FET 3 1 to 3 n Correspondingly, switch BJTs 27 1 to 27 n may be provided, and the same effect as the gate bias control circuit 14 of FIG. 3 can be obtained.
However, when the gate bias control circuit 14 is configured by replacing the FET with BJT as shown in FIG. 4, the gate is replaced with the base, the source is replaced with the emitter, and the drain is replaced with the collector.

また、この実施の形態2では、入力される利得制御信号を分割数nのゲート制御信号に変換し、そのゲート制御信号をゲート制御信号端子251〜25nに出力する利得制御論理回路24を設けたものについて示したが、利得制御論理回路24を無くし、ゲート制御信号端子251〜25nに直接ゲート制御信号を入力するようにしてもよい。この場合、利得制御論理回路24を無くした分だけ、回路構成を簡単にすることができる。 In the second embodiment, the gain control logic circuit 24 that converts the input gain control signal into the gate control signal of the division number n and outputs the gate control signal to the gate control signal terminals 25 1 to 25 n is provided. Although provided, the gain control logic circuit 24 may be eliminated, and the gate control signal may be directly input to the gate control signal terminals 25 1 to 25 n . In this case, the circuit configuration can be simplified by eliminating the gain control logic circuit 24.

実施の形態3.
図5はこの発明の実施の形態3によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図5の可変利得増幅器は差動増幅器を構成しており、差動増幅器の正相側にある差動正相入力端子31は差動信号の正相側信号を入力する端子であり、差動正相出力端子32はゲート接地FET5により増幅された正相側信号を出力する端子である。
また、ソース接地FET31〜3nは第1のソース接地型増幅素子を構成し、ゲート接地FET5は第1のゲート接地型増幅素子を構成する。
また、負荷インダクタ10(または負荷抵抗11)が第1の出力負荷回路を構成する。
Embodiment 3 FIG.
FIG. 5 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to the third embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The variable gain amplifier of FIG. 5 constitutes a differential amplifier, and a differential positive phase input terminal 31 on the positive phase side of the differential amplifier is a terminal for inputting a positive phase side signal of the differential signal. The positive phase output terminal 32 is a terminal for outputting a positive phase side signal amplified by the common gate FET 5.
The common-source FETs 3 1 to 3 n constitute a first common-source amplifier, and the common-gate FET 5 constitutes a first common-gate amplifier.
Further, the load inductor 10 (or load resistor 11) constitutes a first output load circuit.

差動増幅器の逆相側にある差動逆相入力端子41は差動信号の逆相側信号を入力する端子である。
DCカットキャパシタ421〜42n(nは任意の自然数)は差動逆相入力端子41と接続され、差動逆相入力端子41から入力された逆相側信号に含まれる直流成分をカットする部材である。
ソース接地FET431〜43n(nは任意の自然数)はゲートがDCカットキャパシタ421〜42nを介して差動逆相入力端子41と接続され、ソースが共通のグランド4と接続されており、差動逆相入力端子41から入力された逆相側信号を増幅する第2のソース接地型増幅素子である。
ゲート接地FET45はゲートがゲート端子6に接続されると共に、ハイパスキャパシタ7を介してグランド4に高周波的に接地され、ドレインが第2の出力負荷回路(負荷インダクタ50又は負荷抵抗51)及び差動逆相出力端子52と接続され、ソースがソース接地FET431〜43nのドレインと接続されており、ソース接地FET431〜43nにより増幅された逆相側信号を増幅して差動逆相出力端子52に出力する第2のゲート接地型増幅素子である。
The differential negative phase input terminal 41 on the negative phase side of the differential amplifier is a terminal for inputting a negative phase side signal of the differential signal.
The DC cut capacitors 42 1 to 42 n (n is an arbitrary natural number) are connected to the differential negative phase input terminal 41 and cut the direct current component included in the negative phase side signal input from the differential negative phase input terminal 41. It is a member.
The source grounded FETs 43 1 to 43 n (n is an arbitrary natural number) have their gates connected to the differential negative phase input terminal 41 via DC cut capacitors 42 1 to 42 n and their sources connected to the common ground 4. This is a second source grounding type amplifying element that amplifies the negative phase side signal input from the differential negative phase input terminal 41.
The gate grounded FET 45 has a gate connected to the gate terminal 6 and is grounded to the ground 4 via the high-pass capacitor 7 at a high frequency, and a drain is connected to the second output load circuit (the load inductor 50 or the load resistor 51) and the differential. Connected to the negative-phase output terminal 52, the source is connected to the drains of the common-source FETs 43 1 to 43 n , and the negative-phase side signal amplified by the common-source FETs 43 1 to 43 n is amplified to obtain the differential negative-phase output This is a second grounded-gate amplification element that outputs to the terminal 52.

第2の出力負荷回路である負荷インダクタ50はゲート接地FET45のドレインとドレインバイアス端子8間に接続されている。
図5の例では、ゲート接地FET45のドレインとドレインバイアス端子8間に負荷インダクタ50が接続されているものを示しているが、負荷インダクタ50の代わりに、第2の出力負荷回路である負荷抵抗51を接続するようにしてもよい。
A load inductor 50 as a second output load circuit is connected between the drain of the common-gate FET 45 and the drain bias terminal 8.
In the example of FIG. 5, the load inductor 50 is connected between the drain of the common-gate FET 45 and the drain bias terminal 8, but instead of the load inductor 50, a load resistor that is a second output load circuit. 51 may be connected.

差動逆相出力端子52はDCカットキャパシタ53を介してゲート接地FET45のドレイン及び負荷インダクタ50と接続され、ゲート接地FET45により増幅された逆相側信号を出力する端子である。
ゲートバイアス制御回路14はゲートバイアス端子151〜15n及びゲートバイアスフィード抵抗161〜16nを介してソース接地FET31〜3nのゲートとDCカットキャパシタ21〜2nの接続点に接続されており、また、ゲートバイアス端子151〜15n及びゲートバイアスフィード抵抗561〜56nを介してソース接地FET431〜43nのゲートとDCカットキャパシタ421〜42nの接続点に接続されている。
ゲートバイアス制御回路14は基準電流入力端子17から基準電流を受けると、利得制御信号入力端子19から入力される利得制御信号に応じて当該基準電流からゲートバイアスを生成し、そのゲートバイアスを選択的にソース接地FET31〜3n及びソース接地FET431〜43nのゲートに供給する。
The differential negative-phase output terminal 52 is connected to the drain of the common-gate FET 45 and the load inductor 50 via the DC cut capacitor 53, and is a terminal for outputting the negative-phase side signal amplified by the common-gate FET 45.
The gate bias control circuit 14 is connected to the connection point between the gates of the common-source FETs 3 1 to 3 n and the DC cut capacitors 2 1 to 2 n via the gate bias terminals 15 1 to 15 n and the gate bias feed resistors 16 1 to 16 n. Also, the gates of the common source FETs 43 1 to 43 n and the connection points of the DC cut capacitors 42 1 to 42 n are connected via the gate bias terminals 15 1 to 15 n and the gate bias feed resistors 56 1 to 56 n. Has been.
When the gate bias control circuit 14 receives the reference current from the reference current input terminal 17, it generates a gate bias from the reference current according to the gain control signal input from the gain control signal input terminal 19, and selectively selects the gate bias. Are supplied to the gates of the common-source FETs 3 1 to 3 n and the common-source FETs 43 1 to 43 n .

次に動作について説明する。
この実施の形態3による可変利得増幅器は、上記実施の形態1による可変利得増幅器と比較して、可変利得増幅器の構成が差動構成になっている点のみが異なる。したがって、この実施の形態3による可変利得増幅器の動作は、差動増幅器の正相側および逆相側において、上記実施の形態1による可変利得増幅器の動作と同様の動作を行う。よって、上記実施の形態1と同様な効果を奏することができる。
Next, the operation will be described.
The variable gain amplifier according to the third embodiment is different from the variable gain amplifier according to the first embodiment only in that the configuration of the variable gain amplifier is a differential configuration. Therefore, the operation of the variable gain amplifier according to the third embodiment performs the same operation as the operation of the variable gain amplifier according to the first embodiment on the positive phase side and the negative phase side of the differential amplifier. Therefore, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

また、この実施の形態3による可変利得増幅器では、差動構成としているので、差動構成とした時の回路上の相互に対応する場所では、一方がプラスの時に他方が必ずマイナスとなり、その振幅も理想的には同じとなる。よって、差動構成とした時に対応する場所を共通に接続した場合に、その中点は必ず0電位、すなわち、高周波的な仮想グランドになる。
高周波的な仮想グランドが無い場合は、実グランドに接地されることになるが、実グランドまではチップ上の引き回し線路や、チップ上のパッドや、パッドから接地するためのワイヤ等の寄生成分(インダクタンス)が入ってしまう。この寄生成分がFETとFETとの間に入るとFETの利得が小さくなる。高周波的な仮想グランドがある場合は、実グランドと比較してFETの近くにグランドがあるため、寄生成分が小さくなり、FETの利得の減少を小さく抑えることができる。その結果として、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
Further, since the variable gain amplifier according to the third embodiment has a differential configuration, at a location corresponding to each other on the circuit in the differential configuration, when one is positive, the other is always negative, and its amplitude Is ideally the same. Therefore, when the locations corresponding to the differential configuration are connected in common, the midpoint is always 0 potential, that is, a high-frequency virtual ground.
If there is no high-frequency virtual ground, it will be grounded to the actual ground, but to the actual ground, parasitic components (such as the routing line on the chip, the pad on the chip, and the wire to be grounded from the pad) Inductance). When this parasitic component enters between the FETs, the FET gain decreases. When there is a high-frequency virtual ground, the parasitic component is reduced because the ground is closer to the FET than the actual ground, and a decrease in the gain of the FET can be suppressed to a small level. As a result, high frequency operation is possible. Alternatively, a high gain can be obtained.

さらに、例えば、差動構成とした時に対応するゲートバイアスフィード抵抗161〜16nの他端とゲートバイアスフィード抵抗561〜56nの他端とが共通に接続され、共通の各接続点にゲートバイアスを選択的に供給するゲートバイアス端子151〜15nが接続され、各接続点を高周波的な仮想グランドとして構成したり、ソース接地FET431〜43nのソースがソース接地FET31〜3nのソースも含めて共通のグランド4に接地されるように構成したり、ゲート接地FET45のゲートがゲート接地FET5のゲートと共に共通に接続され、ハイパスキャパシタ7を介してグランド4に接地されるように構成し、且つレイアウトにおいても共通の接続点を中心に対称に配置することによって、差動構成とした際の高周波グランドを実現し、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。 Furthermore, for example, the other ends of the gate bias feed resistance 56 1 ~ 56 n corresponding gate bias feed resistance 16 1 ~ 16 n are connected to a common connection when the differential configuration, the common connection points Gate bias terminals 15 1 to 15 n for selectively supplying a gate bias are connected, and each connection point is configured as a high frequency virtual ground, or the sources of the common source FETs 43 1 to 43 n are common source FETs 3 1 to 3. It is configured to be grounded to the common ground 4 including the source of n , or the gate of the common-gate FET 45 is commonly connected to the gate of the common-gate FET 5 and is grounded to the ground 4 through the high-pass capacitor 7. In the layout, the high-frequency ground in the differential configuration is arranged symmetrically around the common connection point. Realizes high frequency operation. Alternatively, a high gain can be obtained.

以上のように、この実施の形態3によれば、差動増幅器の機能を有することができる。
また、差動増幅器の構成とすることで、差動間の仮想グランドにより、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
さらに、レイアウトにおいても仮想グランドを中心に対称に配置することによって、差動構成とした際の高周波グランドを実現し、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
As described above, according to the third embodiment, the function of the differential amplifier can be provided.
Further, with the configuration of the differential amplifier, a high frequency operation is possible due to the virtual ground between the differentials. Alternatively, a high gain can be obtained.
Further, in the layout, by arranging symmetrically around the virtual ground, a high-frequency ground in a differential configuration is realized, and high-frequency operation is possible. Alternatively, a high gain can be obtained.

なお、この実施の形態3では、図5に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET31〜3n及びソース接地FET431〜43nを用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET5及びゲート接地FET45を用いる例を説明したが、図6に示すように、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT31〜3n及びエミッタ接地BJT431〜43nを用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地FET5及びベース接地FET45を用いるようにしてもよく、図5の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。 In the third embodiment, as shown in FIG. 5, common source FETs 3 1 to 3 n and common source FETs 43 1 to 43 n are used as the common source amplifying element, and common gate FET 5 and the common gate amplifying element are used. Although the example using the grounded gate FET 45 has been described, as shown in FIG. 6, the grounded emitter BJT 3 1 to 3 n and the grounded emitter BJT 43 1 to 43 n are used as the grounded source amplifying element, and the grounded base is used as the grounded gate amplifying element. The FET 5 and the common base FET 45 may be used, and the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 5 can be obtained.

ただし、図6のBJTで構成された可変利得増幅器では、エミッタ接地BJT31〜3n及びエミッタ接地BJT431〜43nのベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ソース接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
また、ベース接地BJT5及びベース接地FET45のベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ゲート接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
なお、ソース接地型増幅素子としては、ソース接地FET31〜3n,431〜43n及びエミッタ接地BJT31〜3n,431〜43nに限るものではなく、ソース接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
また、ゲート接地型増幅素子としては、ゲート接地FET5,45及びベース接地BJT5,45に限るものではなく、ゲート接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
また、この実施の形態3のゲートバイアス制御回路14として、上記実施の形態2に示したゲートバイアス制御回路14を用いてもよい。
However, in the variable gain amplifier configured with the BJT of FIG. 6, the base, emitter, and collector of the grounded-emitter BJT 3 1 to 3 n and grounded-emitter BJT 43 1 to 43 n are the gate, source, and drain of the grounded-source amplification element, respectively. It shall be equivalent to
Further, the base, emitter, and collector of the grounded base BJT 5 and the grounded base FET 45 correspond to the gate, source, and drain of the grounded-gate amplification element, respectively.
As the common-source amplifier element, not limited to the source-grounded FET3 1 ~3 n, 43 1 ~43 n and an emitter grounded BJT3 1 ~3 n, 43 1 ~43 n, any of the transistor having the common-source For example, other transistors may be used.
The grounded-gate amplification element is not limited to the grounded-gate FETs 5 and 45 and the grounded base BJTs 5 and 45, and other transistors may be used as long as they are grounded-gate transistors.
The gate bias control circuit 14 shown in the second embodiment may be used as the gate bias control circuit 14 in the third embodiment.

実施の形態4.
図7はこの発明に実施の形態4による可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
この実施の形態4の可変利得増幅器では、上記実施の形態1における図1の可変利得増幅器と比較して、ゲート接地FET5を2段以上カスコード接続した構成になっている点でのみ相違している。
Embodiment 4 FIG.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier according to Embodiment 4 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The variable gain amplifier according to the fourth embodiment is different from the variable gain amplifier according to the first embodiment in FIG. .

次に動作について説明する。
入力端子1から入力された信号は、DCカットキャパシタ21〜2nを介してソース接地FET31〜3nに入力され、ソース接地FET31〜3nにより増幅される。
ソース接地FET31〜3nにより増幅された信号は、最前段のゲート接地FET5に入力され、ゲート接地FET5により増幅される。
最前段のゲート接地FET5により増幅された信号は、順次、後段のゲート接地FET5に入力され、後段のゲート接地FET5により増幅される。
最終段のゲート接地FET5により増幅された信号は、負荷インダクタンス10(もしくは負荷抵抗11)およびDCカットキャパシタ13を介して出力端子12より出力される。
Next, the operation will be described.
Signals input from the input terminal 1 are input to the source grounded FETs 3 1 to 3 n via the DC cut capacitors 2 1 to 2 n and amplified by the source grounded FETs 3 1 to 3 n .
The signals amplified by the source grounded FETs 3 1 to 3 n are input to the foremost gate grounded FET 5 and amplified by the gate grounded FET 5.
The signals amplified by the first-stage common-gate FET 5 are sequentially input to the second-stage common-gate FET 5 and amplified by the second-stage common-gate FET 5.
The signal amplified by the final-stage grounded-gate FET 5 is output from the output terminal 12 via the load inductance 10 (or load resistor 11) and the DC cut capacitor 13.

図7の可変利得増幅器は、複数のソース接地FET31〜3nと、2個以上のゲート接地FET5とをカスコード接続したカスコード増幅器として動作することで、高い利得を得ることができる。
図7の可変利得増幅器は、上述したように、上記実施の形態1における図1の可変利得増幅器と比較して、ゲート接地FET5を2段以上カスコード接続した構成になっている点でのみ相違しているので、図1の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
また、可変利得増幅器の出力側にゲート接地FET5を複数個配することで、利得変化時の出力インピーダンスの変化を更に抑圧することが可能になる。
The variable gain amplifier of FIG. 7 can obtain a high gain by operating as a cascode amplifier in which a plurality of common-source FETs 3 1 to 3 n and two or more common-gate FETs 5 are cascode-connected.
As described above, the variable gain amplifier of FIG. 7 differs from the variable gain amplifier of FIG. 1 in the first embodiment only in that it has a configuration in which two or more stages of grounded gate FETs 5 are cascode connected. Therefore, the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 1 can be obtained.
Also, by arranging a plurality of grounded gate FETs 5 on the output side of the variable gain amplifier, it becomes possible to further suppress the change in output impedance when the gain changes.

図8はこの発明に実施の形態4による可変利得増幅器の効果を示すグラフ図である。
図8のグラフ図は、ソース接地FET31〜3nの出力インピーダンス、カスコード1段の出力インピーダンス、カスコード2段の出力インピーダンスの利得可変時のインピーダンスの変化を周波数4.5GHz〜5.5GHzの範囲で比較している。
図中、Aはソース接地FET31〜3n、Bはカスコード1段の出力インピーダンス、Cはカスコード2段の出力インピーダンスの計算結果である。
FIG. 8 is a graph showing the effect of the variable gain amplifier according to the fourth embodiment of the present invention.
The graph of FIG. 8 shows the change in impedance when the gain of the output impedance of the common source FETs 3 1 to 3 n , the output impedance of one stage of cascode, and the output impedance of two stages of cascode is variable, in the frequency range of 4.5 GHz to 5.5 GHz. Compare with.
In the figure, A is the calculation result of the source grounded FETs 3 1 to 3 n , B is the output impedance of one stage of cascode, and C is the output impedance of two stages of cascode.

図8の出力インピーダンスの計算においては、図7の可変利得増幅器を構成するトランジスタとして、例えば、ゲート長Lg=0.13μmのFETを用いている。
ソース接地FET31〜3nのゲート幅を切り替えることで、利得を3段階に変化した場合の出力インピーダンスの計算結果である。
In the calculation of the output impedance of FIG. 8, for example, an FET having a gate length Lg = 0.13 μm is used as the transistor constituting the variable gain amplifier of FIG.
This is a calculation result of the output impedance when the gain is changed in three stages by switching the gate width of the common-source FETs 3 1 to 3 n .

図8に示すように、利得減衰量を“High”から“Low”まで、3段階で変化した場合、ソース接地FET31〜3nでは出力インピーダンスが大きく変化するのに対して、カスコード1段とすることで、出力インピーダンスの変化が少なくなり、カスコード2段とすることで、ほとんど出力インピーダンスの変化が無くなっていることが分かる。
これは、ソース接地FET31〜3nの後段に配するゲート接地FET5のアイソレーションによって、インピーダンスの変化が抑圧されるためである。また、ゲート接地FET5を複数個配することで、更にアイソレーションが大きくなり、出力インピーダンスが変化しなくなる。
したがって、利得変化時に出力インピーダンスが変化し、整合状態が変わることによる利得可変幅の誤差と出力飽和特性の変化を減らすことができる。
As shown in FIG. 8, when the gain attenuation is changed from “High” to “Low” in three steps, the output impedance changes greatly in the common source FETs 3 1 to 3 n , whereas in one stage of the cascode, As a result, the change in the output impedance is reduced, and it can be seen that the change in the output impedance is almost eliminated by using two stages of cascodes.
This is because the change in impedance is suppressed by the isolation of the common-gate FET 5 arranged downstream of the common-source FETs 3 1 to 3 n . Further, by providing a plurality of grounded gate FETs 5, the isolation is further increased and the output impedance does not change.
Therefore, the output impedance changes when the gain changes, and the error of the gain variable width and the change of the output saturation characteristic due to the change of the matching state can be reduced.

この実施の形態4では、図7に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET31〜3nを用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET5を用いる例を説明したが、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT31〜3nを用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地BJT5を用いるようにしてもよく、図7の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
ただし、BJTで構成された可変利得増幅器では、エミッタ接地BJT31〜3nのベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ソース接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
また、ベース接地BJT5のベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ゲート接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
In the fourth embodiment, as shown in FIG. 7, an example in which the common source FETs 3 1 to 3 n are used as the common source amplification element and the common gate FET 5 is used as the common gate amplification element has been described. The grounded emitter BJT 3 1 to 3 n may be used as the amplifying element, and the grounded base BJT 5 may be used as the grounded gate amplifying element, and the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 7 can be obtained.
However, in the variable gain amplifier configured by BJT, the base, emitter, and collector of grounded-emitter BJTs 3 1 to 3 n correspond to the gate, source, and drain of the common-source amplifier, respectively.
The base, emitter, and collector of the common base BJT 5 correspond to the gate, source, and drain of the common-gate amplification element, respectively.

なお、ソース接地型増幅素子としては、ソース接地FET31〜3n及びエミッタ接地BJT31〜3nに限るものではなく、ソース接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
また、ゲート接地型増幅素子としては、ゲート接地FET5及びベース接地BJT5に限るものではなく、ゲート接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
Note that the common-source amplifier is not limited to the common-source FETs 3 1 to 3 n and the common-emitter BJTs 3 1 to 3 n , and other transistors may be used as long as they are common-source transistors. .
Further, the grounded gate type amplifying element is not limited to the grounded gate FET 5 and the grounded base BJT 5, and other transistors may be used as long as they are grounded gate type transistors.

実施の形態5.
図9はこの発明に実施の形態5による可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図7と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
ゲート接地FET5Eは最も出力側に配置されている最終段のゲート接地型増幅素子である。
図9の例では、ゲート接地FET5及びソース接地FET31〜3nは耐圧が低いFETが用いられ、ゲート接地FET5Eは耐圧が高いFETが用いられている。
Embodiment 5 FIG.
FIG. 9 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier according to the fifth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The grounded-gate FET 5E is the final-stage grounded-gate amplification element arranged on the most output side.
In the example of FIG. 9, FETs with low breakdown voltage are used for the common gate FET 5 and common source FETs 3 1 to 3 n, and FETs with high breakdown voltage are used for the common gate FET 5E.

次に動作について説明する。
入力端子1から入力された信号は、DCカットキャパシタ21〜2nを介してソース接地FET31〜3nに入力され、ソース接地FET31〜3nにより増幅される。
ソース接地FET31〜3nにより増幅された信号は、最前段のゲート接地FET5に入力され、ゲート接地FET5により増幅される。
最前段のゲート接地FET5により増幅された信号は、順次、後段のゲート接地FET5に入力され、後段のゲート接地FET5により増幅される。
最後に、耐圧が高い最終段のゲート接地FET5Eにより増幅された信号は、負荷インダクタンス10(もしくは負荷抵抗11)およびDCカットキャパシタ13を介して出力端子12より出力される。
Next, the operation will be described.
Signals input from the input terminal 1 are input to the source grounded FETs 3 1 to 3 n via the DC cut capacitors 2 1 to 2 n and amplified by the source grounded FETs 3 1 to 3 n .
The signals amplified by the source grounded FETs 3 1 to 3 n are input to the foremost gate grounded FET 5 and amplified by the gate grounded FET 5.
The signals amplified by the first-stage common-gate FET 5 are sequentially input to the second-stage common-gate FET 5 and amplified by the second-stage common-gate FET 5.
Finally, the signal amplified by the final-stage grounded-gate FET 5E having a high withstand voltage is output from the output terminal 12 via the load inductance 10 (or the load resistor 11) and the DC cut capacitor 13.

図9の可変利得増幅器は、複数のソース接地FET31〜3nと、1個以上のゲート接地FET5及び耐圧が高い最終段のゲート接地FET5Eとをカスコード接続したカスコード増幅器として動作することで、高い利得を得ることができる。
図9の可変利得増幅器は、上記実施の形態4における図7の可変利得増幅器と比較して、最も出力側に配置されている最終段のゲート接地FET5Eとして、耐圧が高いFETが用いられている点でのみ相違しているので、図7の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
The variable gain amplifier of FIG. 9 operates as a cascode amplifier in which a plurality of common-source FETs 3 1 to 3 n , one or more common-gate FETs 5, and a final-stage common-gate FET 5 E with high breakdown voltage are connected as cascodes. Gain can be obtained.
The variable gain amplifier of FIG. 9 uses an FET having a high withstand voltage as the final-stage gate-grounded FET 5E arranged on the most output side as compared with the variable gain amplifier of FIG. 7 in the fourth embodiment. Since the difference is only in this point, the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 7 can be obtained.

また、ソース接地FET31〜3nと2段以上のゲート接地FET5,5Eを用いて、カスコード接続した可変利得増幅器においては、ゲート接地FET5及びソース接地FET31〜3nとして耐圧が低いFETを用い、最終段のゲート接地FET5Eとして耐圧が高いFETを用いることで、飽和出力電力時に最終段のゲート接地FET5Eのドレイン−ソース間に印加される最大電圧振幅を耐圧以下に抑えることができる。これにより、微細化により耐圧が低下したFETを使って高出力、高利得、高効率な電力増幅器を実現することができる。 In a variable gain amplifier that is cascode-connected using the common-source FETs 3 1 to 3 n and two or more stages of common-gate FETs 5 and 5E, low-breakdown-voltage FETs are used as the common-gate FET 5 and common-source FETs 3 1 to 3 n. By using a high breakdown voltage FET as the final stage grounded FET 5E, the maximum voltage amplitude applied between the drain and source of the final stage grounded FET 5E at the time of saturated output power can be suppressed below the breakdown voltage. As a result, a high-power, high-gain, high-efficiency power amplifier can be realized using an FET whose breakdown voltage is reduced by miniaturization.

この実施の形態5では、図9に示すように、最終段のゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET5Eを用いる例を説明したが、最終段のゲート接地型増幅素子としてベース接地BJT5Eを用いるようにしてもよく、図9の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
ただし、ベース接地BJT5Eを用いている可変利得増幅器では、ベース接地BJT5のベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ゲート接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
In the fifth embodiment, as shown in FIG. 9, an example in which the grounded-gate FET 5E is used as the final-stage grounded-gate amplification element has been described. However, the grounded base BJT 5E is used as the final-stage grounded-gate amplification element. The same effects as those of the variable gain amplifier of FIG. 9 can be obtained.
However, in the variable gain amplifier using the grounded base BJT 5E, the base, the emitter, and the collector of the grounded base BJT 5 correspond to the gate, the source, and the drain of the grounded-gate amplification element, respectively.

実施の形態6.
図10はこの発明の実施の形態6によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図5、図7及び図9と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図10の例では、差動増幅器の正相側における出力側の最終段に、耐圧が低いゲート接地FET5を配置する場合には、差動増幅器の逆相側における出力側の最終段には、耐圧が低いゲート接地FET45を配置する。
一方、差動増幅器の正相側における出力側の最終段に、耐圧が高いゲート接地FET5Eを配置する場合には、差動増幅器の逆相側における出力側の最終段には、耐圧が高いゲート接地FET45Eを配置する。
Embodiment 6 FIG.
FIG. 10 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to Embodiment 6 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. Omitted.
In the example of FIG. 10, when the gate-grounded FET 5 having a low breakdown voltage is arranged at the final stage on the output side on the positive phase side of the differential amplifier, the final stage on the output side on the negative phase side of the differential amplifier A gate grounded FET 45 with a low breakdown voltage is disposed.
On the other hand, in the case where the gate grounded FET 5E having a high breakdown voltage is arranged in the final stage on the output side on the positive phase side of the differential amplifier, the gate having a high breakdown voltage is provided on the final stage on the output side on the reverse phase side of the differential amplifier. A ground FET 45E is disposed.

この実施の形態6による可変利得増幅器は、上記実施の形態4,5による図7及び図9の可変利得増幅器と比較して、可変利得増幅器の構成が差動構成になっている点のみが異なる。したがって、この実施の形態6による可変利得増幅器の動作は、差動増幅器の正相側および逆相側において、上記実施の形態4,5による図7及び図9の可変利得増幅器の動作と同様の動作を行う。よって、上記実施の形態4,5と同様な効果を奏することができる。   The variable gain amplifier according to the sixth embodiment is different from the variable gain amplifier of FIGS. 7 and 9 according to the fourth and fifth embodiments only in that the variable gain amplifier has a differential configuration. . Therefore, the operation of the variable gain amplifier according to the sixth embodiment is the same as that of the variable gain amplifier of FIGS. 7 and 9 according to the fourth and fifth embodiments on the positive phase side and the negative phase side of the differential amplifier. Perform the action. Therefore, the same effects as in the fourth and fifth embodiments can be obtained.

また、この実施の形態6による可変利得増幅器では、差動構成としているので、差動構成とした時の回路上の相互に対応する場所では、一方がプラスの時に他方が必ずマイナスとなり、その振幅も理想的には同じとなる。よって、差動構成とした時に対応する場所を共通に接続した場合に、その中点は必ず0電位、すなわち、高周波的な仮想グランドになる。
高周波的な仮想グランドが無い場合は、実グランドに接地されることになるが、実グランドまではチップ上の引き回し線路や、チップ上のパッドや、パッドから接地するためのワイヤ等の寄生成分(インダクタンス)が入ってしまう。この寄生成分がFETとFETとの間に入るとFETの利得が小さくなる。高周波的な仮想グランドがある場合は、実グランドと比較してFETの近くにグランドがあるため、寄生成分が小さくなり、FETの利得の減少を小さく抑えることができる。その結果として、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
Further, since the variable gain amplifier according to the sixth embodiment has a differential configuration, at a location corresponding to each other on the circuit in the differential configuration, when one is positive, the other is always negative, and its amplitude Is ideally the same. Therefore, when the locations corresponding to the differential configuration are connected in common, the midpoint is always 0 potential, that is, a high-frequency virtual ground.
If there is no high-frequency virtual ground, it will be grounded to the actual ground, but to the actual ground, parasitic components (such as the routing line on the chip, the pad on the chip, and the wire to be grounded from the pad) Inductance). When this parasitic component enters between the FETs, the FET gain decreases. When there is a high-frequency virtual ground, the parasitic component is reduced because the ground is closer to the FET than the actual ground, and a decrease in the gain of the FET can be suppressed to a small level. As a result, high frequency operation is possible. Alternatively, a high gain can be obtained.

さらに、例えば、差動構成とした時に対応するゲートバイアスフィード抵抗161〜16nの他端とゲートバイアスフィード抵抗561〜56nの他端とが共通に接続され、共通の各接続点にゲートバイアスを選択的に供給するゲートバイアス端子151〜15nが接続され、各接続点を高周波的な仮想グランドとして構成したり、ソース接地FET431〜43nのソースがソース接地FET31〜3nのソースも含めて共通のグランド4に接地されるように構成したり、ゲート接地FET45のゲートがゲート接地FET5のゲートと共に共通に接続され、ハイパスキャパシタ7を介してグランド4に接地されるように構成し、且つレイアウトにおいても共通の接続点を中心に対称に配置することによって、差動構成とした際の高周波グランドを実現し、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。 Furthermore, for example, the other ends of the gate bias feed resistance 56 1 ~ 56 n corresponding gate bias feed resistance 16 1 ~ 16 n are connected to a common connection when the differential configuration, the common connection points Gate bias terminals 15 1 to 15 n for selectively supplying a gate bias are connected, and each connection point is configured as a high frequency virtual ground, or the sources of the common source FETs 43 1 to 43 n are common source FETs 3 1 to 3. It is configured to be grounded to the common ground 4 including the source of n , or the gate of the common-gate FET 45 is commonly connected to the gate of the common-gate FET 5 and is grounded to the ground 4 through the high-pass capacitor 7. In the layout, the high-frequency ground in the differential configuration is arranged symmetrically around the common connection point. Realizes high frequency operation. Alternatively, a high gain can be obtained.

以上のように、この実施の形態6によれば、差動増幅器の機能を有することができる。
また、差動増幅器の構成とすることで、差動間の仮想グランドにより、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
さらに、レイアウトにおいても仮想グランドを中心に対称に配置することによって、差動構成とした際の高周波グランドを実現し、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
なお、この実施の形態6のゲートバイアス制御回路14として、上記実施の形態2における図3のゲートバイアス制御回路14を用いてもよい。
As described above, according to the sixth embodiment, the function of a differential amplifier can be provided.
Further, with the configuration of the differential amplifier, a high frequency operation is possible due to the virtual ground between the differentials. Alternatively, a high gain can be obtained.
Further, in the layout, by arranging symmetrically around the virtual ground, a high-frequency ground in a differential configuration is realized, and high-frequency operation is possible. Alternatively, a high gain can be obtained.
As the gate bias control circuit 14 of the sixth embodiment, the gate bias control circuit 14 of FIG. 3 in the second embodiment may be used.

実施の形態7.
図11はこの発明の実施の形態7によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図1と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
ソース接地FET3はゲートがDCカットキャパシタ2を介して入力端子1と接続され、ソースがグランド4に接地されており、入力端子1から入力された信号を増幅するソース接地型増幅素子である。
ゲート接地FET51〜5nはゲートがゲートバイアスフィード抵抗661〜66nを介してゲートバイアス端子651〜65nと接続されると共に、ハイパスキャパシタ71〜7nを介して共通のグランド4に高周波的に接地され、ドレインがラダー抵抗回路61における並列抵抗63の他端と接続され、ソースがソース接地FET3のドレインと接続されており、ソース接地FET3により増幅された信号を増幅するゲート接地型増幅素子である。
Embodiment 7 FIG.
FIG. 11 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to the seventh embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The common source FET 3 has a gate connected to the input terminal 1 through the DC cut capacitor 2, a source is grounded to the ground 4, and is a common source amplification element that amplifies a signal input from the input terminal 1.
A gate grounded FET 5 1 to 5 n is connected to the gate bias terminal 65 1 to 65 n gate via the gate bias feed resistance 66 1 -66 n, a common ground via a high-pass capacitor 7 1 to 7-n 4 Is connected to the other end of the parallel resistor 63 in the ladder resistor circuit 61, the source is connected to the drain of the common source FET 3, and the grounded gate amplifies the signal amplified by the common source FET 3. Type amplification element.

ラダー抵抗回路61は一端がドレインバイアス端子8と接続されている複数の並列抵抗63を有するとともに、複数の並列抵抗63の他端間を結ぶ複数の直列抵抗62を有している。即ち、ラダー抵抗回路61における複数の直列抵抗62と複数の並列抵抗63がはしご型の抵抗回路を形成している。
ゲートバイアス制御回路64はゲートバイアス端子651〜65n及びゲートバイアスフィード抵抗661〜66nを介してゲート接地FET51〜5nのゲートと接続されており、ゲート接地FET51〜5nのゲートに対してゲートバイアスを選択的に供給する回路である。即ち、ゲートバイアス制御回路64はゲートバイアス基準電圧入力端子67により入力されたゲートバイアス基準電圧からゲートバイアスを生成し、利得制御信号入力端子68から入力される利得制御信号に応じて当該ゲートバイアスを供給する何れか1つのゲート接地FET5のゲートを選択して、そのゲートバイアスを当該ゲート接地FET5のゲートに供給する。
ゲートバイアス基準電圧入力端子67はドレインバイアス端子8と接続されており、ゲートバイアス制御回路64がゲートバイアスを生成する際、ドレインバイアス端子8から供給されるドレインバイアスをゲートバイアス基準電圧としてゲートバイアス制御回路64に出力する。
利得制御信号入力端子68は利得制御信号を入力する端子である。
The ladder resistor circuit 61 includes a plurality of parallel resistors 63 having one end connected to the drain bias terminal 8 and a plurality of series resistors 62 connecting the other ends of the plurality of parallel resistors 63. That is, the plurality of series resistors 62 and the plurality of parallel resistors 63 in the ladder resistor circuit 61 form a ladder-type resistor circuit.
The gate bias control circuit 64 is connected to the gates of the grounded gate FETs 5 1 to 5 n via the gate bias terminals 65 1 to 65 n and the gate bias feed resistors 66 1 to 66 n , and the gate grounded FETs 5 1 to 5 n . This circuit selectively supplies a gate bias to the gate. That is, the gate bias control circuit 64 generates a gate bias from the gate bias reference voltage input from the gate bias reference voltage input terminal 67, and applies the gate bias according to the gain control signal input from the gain control signal input terminal 68. The gate of any one of the grounded-gate FETs 5 to be supplied is selected, and the gate bias is supplied to the gate of the grounded-gate FET 5.
The gate bias reference voltage input terminal 67 is connected to the drain bias terminal 8, and when the gate bias control circuit 64 generates the gate bias, the gate bias control is performed using the drain bias supplied from the drain bias terminal 8 as the gate bias reference voltage. Output to the circuit 64.
The gain control signal input terminal 68 is a terminal for inputting a gain control signal.

ゲートバイアス回路71は基準電流入力端子17により入力された基準電流を用いて、ソース接地FET3のゲートに供給するゲートバイアスを生成する回路である。
ゲートバイアス回路71のカレントミラー回路用FET21はゲート及びソースが基準電流入力端子17と接続され、ドレインがグランド4に接地されており、ゲート及びソース間に発生する定電圧をゲートバイアス(基準電流源18から供給される基準電流に応じたゲートバイアス)としてソース接地FET3のゲートに供給するゲートバイアス供給用トランジスタである。
ゲートバイアス回路71のバイパスキャパシタ23はカレントミラー回路用FET21のゲートとグランド4間に接続され、ゲートバイアスに含まれる不要な高周波信号をグランド4に吸収するための部材である。
The gate bias circuit 71 is a circuit that generates a gate bias to be supplied to the gate of the common-source FET 3 by using the reference current input from the reference current input terminal 17.
The FET 21 for the current mirror circuit of the gate bias circuit 71 has a gate and a source connected to the reference current input terminal 17, a drain connected to the ground 4, and a constant voltage generated between the gate and the source is a gate bias (reference current source). 18 is a gate bias supply transistor that is supplied to the gate of the common source FET 3 as a gate bias corresponding to a reference current supplied from 18.
The bypass capacitor 23 of the gate bias circuit 71 is connected between the gate of the current mirror circuit FET 21 and the ground 4 and is a member for absorbing an unnecessary high-frequency signal included in the gate bias into the ground 4.

次に動作について説明する。
入力端子1から入力された信号は、DCカットキャパシタ2を介してソース接地FET3に入力され、ソース接地FET3により増幅される。
ソース接地FET3により増幅された信号は、ゲート接地FET51〜5nに入力され、ゲート接地FET51〜5nにより増幅される。
ゲート接地FET51〜5nにより増幅された信号は、ラダー抵抗回路61及びDCカットキャパシタ13を介して出力端子12より出力される。
Next, the operation will be described.
A signal input from the input terminal 1 is input to the common source FET 3 via the DC cut capacitor 2 and amplified by the common source FET 3.
Signal amplified by the source grounded FET3 is input to the gate grounded FET 5 1 to 5 n, is amplified by the grounded-gate FET 5 1 to 5 n.
The signals amplified by the common gate FETs 5 1 to 5 n are output from the output terminal 12 via the ladder resistor circuit 61 and the DC cut capacitor 13.

この際、ドレインバイアス端子8には、予め設定されたドレインバイアスが供給されており、ソース接地FET3のゲートには、ゲートバイアス回路71より予め設定された適切なゲートバイアスが供給されている。
また、ゲート接地FET51〜5nのゲートのうち、いずれか1つのゲート接地FET5のゲートには、予め設定された適切なゲートバイアスが供給されことにより(ゲートバイアス制御回路64におけるゲートバイアスの供給動作は後述する)、可変利得増幅器がカスコード増幅器として動作する。
このように、可変利得増幅器が、ソース接地FET3と複数のゲート接地FET51〜5nをカスコード接続したカスコード増幅器として動作することで、高い利得を得ることができる。
なお、ドレインバイアス端子8はハイパスキャパシタ9を介してグランド4に接地され、ゲート接地FET51〜5nのゲートはハイパスキャパシタ71〜7nを介してグランド4に接地されているので、信号に含まれている不要な高周波信号はグランド4に吸収される。その結果、可変利得増幅器と電源間のアイソレーションを高めることができる。
At this time, the drain bias terminal 8 is supplied with a preset drain bias, and the gate of the common source FET 3 is supplied with an appropriate gate bias preset by the gate bias circuit 71.
Further, the gate of any one of the grounded gate FETs 5 1 to 5 n is supplied with an appropriate gate bias set in advance (supply of the gate bias in the gate bias control circuit 64). The operation will be described later), and the variable gain amplifier operates as a cascode amplifier.
As described above, the variable gain amplifier operates as a cascode amplifier in which the common-source FET 3 and the plurality of common-gate FETs 5 1 to 5 n are cascode-connected, so that a high gain can be obtained.
The drain bias terminal 8 is grounded to the ground 4 via the high-pass capacitor 9, and the gates of the gate grounded FETs 5 1 to 5 n are grounded to the ground 4 via the high-pass capacitors 7 1 to 7 n. The unnecessary high-frequency signal included is absorbed by the ground 4. As a result, the isolation between the variable gain amplifier and the power source can be increased.

ここで、ゲートバイアス制御回路64は、ゲートバイアス基準電圧入力端子67からゲートバイアス基準電圧を受けると、そのゲートバイアス基準電圧からゲートバイアスを生成する。
ゲートバイアス制御回路64は、ゲートバイアス基準電圧からゲートバイアスを生成すると、利得制御信号入力端子68から入力される利得制御信号に応じて、ゲート接地FET51〜5nのゲートの中から、当該ゲートバイアスを供給する何れか1つのゲート接地FET5のゲートを選択し、そのゲートバイアスを当該ゲート接地FET5のゲートに供給する。
このように、ゲートバイアス制御回路64がゲート接地FET51〜5nのゲートの中から、ゲートバイアスを供給するゲート接地FET5のゲートを1つ選択して、ゲートバイアスを選択的に供給することにより、複数のゲート接地FET51〜5nの中から、実際に唯一オン動作させるゲート接地FET5を順次切り替えれば、可変利得増幅器の利得を変化させることができる。
Here, when the gate bias reference voltage is received from the gate bias reference voltage input terminal 67, the gate bias control circuit 64 generates a gate bias from the gate bias reference voltage.
When the gate bias is generated from the gate bias reference voltage, the gate bias control circuit 64 generates a gate bias from the gates of the common-gate FETs 5 1 to 5 n according to the gain control signal input from the gain control signal input terminal 68. The gate of any one of the grounded-gate FETs 5 that supply a bias is selected, and the gate bias is supplied to the gate of the grounded-gate FET 5.
As described above, the gate bias control circuit 64 selects one gate of the common-gate FET 5 that supplies the gate bias from the gates of the common-gate FETs 5 1 to 5 n and selectively supplies the gate bias. The gain of the variable gain amplifier can be changed by sequentially switching among the plurality of common-gate FETs 5 1 to 5 n which is the only common-gate FET 5 that is actually turned on.

図11の例では、出力端子12が、DCカットキャパシタ13を介してゲート接地FET51のドレインとラダー抵抗回路61の間に接続されている。
この場合、複数のゲート接地FET51〜5nのうち、唯一オン動作させるゲート接地FETを、ゲート接地FET51〜5nの右から順(51〜5nの順)に切り替えるようにすれば、切替対象のゲート接地FET5の系統に含まれるラダー抵抗回路61の抵抗値が順に増加する。
したがって、ゲート接地FET51〜5nを右から順に切り替えるようにすれば、ラダー抵抗回路61の抵抗値が順に増加して、出力電力が順に低下し、利得が順に低下することになる。これにより、可変利得増幅器の利得を離散的に可変することが可能となる。
In the example of FIG. 11, the output terminal 12 is connected between the drain and the ladder resistor circuit 61 of the gate-grounded FET 5 1 via a DC cut capacitor 13.
In this case, among the plurality of the gate-grounded FET 5 1 to 5 n, the common gate FET which only turned on, from the right of the gate grounded FET 5 1 to 5 n to switch sequentially (5 1 to 5 n order) The resistance value of the ladder resistance circuit 61 included in the system of the gate-grounded FET 5 to be switched increases in order.
Therefore, if the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n are switched in order from the right, the resistance value of the ladder resistor circuit 61 increases in order, the output power decreases in order, and the gain decreases in order. This makes it possible to vary the gain of the variable gain amplifier discretely.

以上のように、この実施の形態7によれば、ゲートバイアス制御回路64がゲートバイアスをゲート接地FET51〜5nのゲートに選択的に供給することにより、複数のゲート接地FET51〜5nのうち、実際に動作させるゲート接地FET5を切り替えて、出力端子12との間のラダー抵抗回路61による損失を変化させて、出力電力を変化させれば、結果として、可変利得増幅器の利得を変化させることができる。
また、利得の変化は、歪を発生する増幅素子であるソース接地FET3よりも出力側でなされるため、入力レベルを固定した状態で、歪特性を劣化することなく利得を可変することができる。
さらに、可変利得増幅器の出力インピーダンスは、出力端子12及び高周波的に接地されたドレインバイアス端子8間に設けられたラダー抵抗回路61のインピーダンスが支配的であり、且つラダー抵抗回路61は、利得の変化に対してインピーダンスが変わらないため、出力インピーダンスの変化を抑圧することができる。
さらに、利得の可変量は、直列抵抗62と並列抵抗63との抵抗値によって決まるため、任意に精度良く設定することができる。
As described above, according to the seventh embodiment, the gate bias control circuit 64 selectively supplies the gate bias to the gates of the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n , whereby a plurality of gate grounded FETs 5 1 to 5 n are provided. If the output power is changed by switching the grounded FET 5 to be actually operated and changing the loss due to the ladder resistor circuit 61 between the output terminal 12 and the gain, the gain of the variable gain amplifier is changed as a result. Can be made.
In addition, since the gain is changed on the output side of the common-source FET 3 that is an amplifying element that generates distortion, the gain can be varied without deteriorating the distortion characteristics with the input level fixed.
Further, the output impedance of the variable gain amplifier is dominated by the impedance of the ladder resistor circuit 61 provided between the output terminal 12 and the drain bias terminal 8 grounded in terms of high frequency, and the ladder resistor circuit 61 Since the impedance does not change with respect to the change, the change in the output impedance can be suppressed.
Furthermore, since the variable amount of gain is determined by the resistance values of the series resistor 62 and the parallel resistor 63, it can be set arbitrarily and accurately.

なお、この実施の形態7では、図11に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET3を用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET51〜5nを用いる例を説明したが、図12に示すように、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT3を用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地BJT51〜5nを用いるようにしてもよく、図11の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
ただし、図12のBJTで構成された可変利得増幅器では、エミッタ接地BJT3のベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ソース接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
また、ベース接地BJT51〜5nのベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ゲート接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
In the seventh embodiment, as shown in FIG. 11, an example is described in which the common-source FET 3 is used as a common-source amplification element and the common-gate FETs 5 1 to 5 n are used as common-gate amplification elements. 12, the grounded emitter BJT3 may be used as the grounded source type amplifying element, and the grounded base BJTs 5 1 to 5 n may be used as the grounded gate type amplifying element. Can play.
However, in the variable gain amplifier configured with the BJT of FIG. 12, the base, emitter, and collector of the common-emitter BJT 3 correspond to the gate, source, and drain of the common-source amplifier.
In addition, the base, emitter, and collector of the grounded base BJTs 5 1 to 5 n correspond to the gate, source, and drain of the grounded-gate amplification element, respectively.

なお、ソース接地型増幅素子としては、ソース接地FET3及びエミッタ接地BJT3に限るものではなく、ソース接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
また、ゲート接地型増幅素子としては、ゲート接地FET51〜5n及びベース接地BJT51〜5nに限るものではなく、ゲート接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
Note that the common-source amplifier is not limited to the common-source FET 3 and common-emitter BJT 3, and other transistors may be used as long as they are common-source transistors.
Further, the grounded gate type amplifying element is not limited to the grounded gate FETs 5 1 to 5 n and the grounded base BJT 5 1 to 5 n , and other transistors may be used as long as they are grounded gate type transistors. .

また、この実施の形態7では、出力端子12をゲート接地FET51のドレインとラダー抵抗回路61の間に接続するものについて示したが、出力端子12は、ゲート接地FET51〜5nのうちのいずれか一つのドレインとラダー抵抗回路61の間に接続すればよく、適宜選択することができる。 Further, in the seventh embodiment, has been described as connecting the output terminal 12 during the gate-grounded FET 5 1 of the drain and the ladder resistor circuit 61, the output terminal 12 is out of the gate-grounded FET 5 1 to 5 n What is necessary is just to connect between any one drain and the ladder resistance circuit 61, and it can select suitably.

実施の形態8.
図13はこの発明の実施の形態8によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図11と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
ゲートバイアス回路71の第1のFET73はゲートがカレントミラー回路用FET21のゲートと接続され、ソースがグランド4に接地されており、カレントミラー回路用FET21と対になってカレントミラー回路を構成する第1のトランジスタである。
ゲートバイアス回路71の第2のFET75はソースが第1のFET73のドレインと接続され、ドレインが抵抗76を介してドレインバイアス端子8に接続され、ドレインに短絡されたゲートがゲートバイアス基準電圧入力端子67と接続されており、ゲートに発生する電圧をゲートバイアスの基準電圧としてゲートバイアス制御回路64に供給する第2のトランジスタである。
Embodiment 8 FIG.
FIG. 13 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to the eighth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
The first FET 73 of the gate bias circuit 71 has a gate connected to the gate of the current mirror circuit FET 21 and a source grounded to the ground 4, and forms a current mirror circuit paired with the current mirror circuit FET 21. 1 transistor.
In the second FET 75 of the gate bias circuit 71, the source is connected to the drain of the first FET 73, the drain is connected to the drain bias terminal 8 through the resistor 76, and the gate short-circuited to the drain is the gate bias reference voltage input terminal. 67, and is a second transistor that supplies a voltage generated at the gate to the gate bias control circuit 64 as a gate bias reference voltage.

次に動作について説明する。
上記実施の形態7では、ゲートバイアス制御回路64のゲートバイアス基準電圧入力端子67にドレインバイアス端子8を接続して、ゲートバイアス基準電圧にドレインバイアスを適用したものについて示したが、この実施の形態8では、ゲートバイアス基準電圧入力端子67とドレインバイアス端子8間の接続を無くし、その代わりに、ゲートバイアス回路71からゲートバイアス基準電圧をゲートバイアス基準電圧入力端子67に供給するようにしたものである。
Next, the operation will be described.
In the seventh embodiment, the drain bias terminal 8 is connected to the gate bias reference voltage input terminal 67 of the gate bias control circuit 64, and the drain bias is applied to the gate bias reference voltage. 8, the connection between the gate bias reference voltage input terminal 67 and the drain bias terminal 8 is eliminated, and instead, the gate bias reference voltage is supplied from the gate bias circuit 71 to the gate bias reference voltage input terminal 67. is there.

即ち、ゲートバイアス回路71は、カレントミラー回路用FET21が基準電流源18から供給される基準電流に応じてゲートバイアスを生成すると、第1のFET73と第2のFET75によるFETの2段重ねの回路と、抵抗76とによる分圧によって、ゲートバイアス基準電圧を生成し、そのゲートバイアス基準電圧をゲートバイアス制御回路64のゲートバイアス基準電圧入力端子67に供給する。
このように、FETの2段重ねの回路によってゲートバイアス基準電圧を発生させることにより、ゲート接地FET51〜5nの温度特性とゲートバイアス基準電圧の温度特性とを合わせて、可変利得増幅器の温度特性を抑えることができる。
That is, when the current bias circuit 71 generates a gate bias according to the reference current supplied from the reference current source 18, the gate bias circuit 71 is a two-stage circuit of FETs composed of the first FET 73 and the second FET 75. Then, a gate bias reference voltage is generated by voltage division by the resistor 76, and the gate bias reference voltage is supplied to the gate bias reference voltage input terminal 67 of the gate bias control circuit 64.
In this way, by generating a gate bias reference voltage by a two-stage circuit of FETs, the temperature characteristics of the variable gain amplifier are obtained by combining the temperature characteristics of the gate grounded FETs 5 1 to 5 n and the temperature characteristics of the gate bias reference voltage. Characteristics can be suppressed.

以上のように、この実施の形態8によれば、第1のFET73と第2のFET75によるFETの2段重ねの回路によってゲートバイアス基準電圧を発生させるようにしているので、第1及び第2のFET73,75と、ソース接地FET3及びゲート接地FET51〜5nを同一の種類で構成すれば、ゲート接地FET51〜5nの温度特性とゲートバイアス基準電圧の発生源の温度特性を合わせることができ、可変利得増幅器の温度特性を抑えることができる。
また、抵抗76の抵抗値を変更することによって、ゲート接地FET51〜5nのゲートバイアスを変更することができる。そのため、可変利得増幅器に供給されるドレインバイアスを、ソース接地FET3とゲート接地FET51〜5nとに分配する分配率が最適化されるように抵抗76の抵抗値を設定すれば、可変利得増幅器の出力電力を改善することができる。
As described above, according to the eighth embodiment, the gate bias reference voltage is generated by the two-stage circuit composed of the first FET 73 and the second FET 75, so that the first and second gates are generated. If the FETs 73 and 75, the common source FET 3 and the common gate FETs 5 1 to 5 n are formed of the same type, the temperature characteristics of the common gate FETs 5 1 to 5 n and the temperature characteristics of the source of the gate bias reference voltage are matched. The temperature characteristics of the variable gain amplifier can be suppressed.
Further, by changing the resistance value of the resistor 76, the gate bias of the common-gate FETs 5 1 to 5 n can be changed. Therefore, if the resistance value of the resistor 76 is set so that the distribution ratio for distributing the drain bias supplied to the variable gain amplifier to the common source FET 3 and the common gate FETs 5 1 to 5 n is optimized, the variable gain amplifier Output power can be improved.

なお、この実施の形態8では、図13に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET3を用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET51〜5nを用い、ゲートバイアス回路71がFET21,73,75を用いている例を説明したが、図14に示すように、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT3を用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地BJT51〜5nを用い、ゲートバイアス回路71がBJT21,73,75を用いるようにしてもよく、図13の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。 In the eighth embodiment, as shown in FIG. 13, the common-source FET 3 is used as the common-source amplification element, the common-gate FETs 5 1 to 5 n are used as the common-gate amplification element, and the gate bias circuit 71 is the FET 21. has been described an example in which using a 73, 75, as shown in FIG. 14, the emitter grounded BJT3 used as a source grounded type amplifier element, using the common base BJT5 1 ~5 n as a gate grounded type amplifier element, the gate The bias circuit 71 may use the BJTs 21, 73, and 75, and the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 13 can be obtained.

実施の形態9.
上記実施の形態7,8では、図11〜図14のラダー抵抗回路61における複数の直列抵抗62と複数の並列抵抗63がはしご型の抵抗回路を形成しているものについて示したが、ラダー抵抗回路61における全ての直列抵抗62の抵抗値を全ての並列抵抗63の抵抗値の半分に設定するようにしてもよい。
Embodiment 9 FIG.
In the seventh and eighth embodiments, the ladder resistor circuit 61 in FIGS. 11 to 14 has a plurality of series resistors 62 and a plurality of parallel resistors 63 that form a ladder-type resistor circuit. The resistance values of all the series resistors 62 in the circuit 61 may be set to half of the resistance values of all the parallel resistors 63.

ラダー抵抗回路61における直列抵抗62の抵抗値を並列抵抗63の抵抗値の半分に設定すると、ゲート接地FET51〜5nを切り替えた場合のラダー抵抗回路61による出力インピーダンスの変動が、並列抵抗63の抵抗値と直列抵抗62の抵抗値とを同一に設定した場合と比較して、小さくなる特徴を有する。
これにより、上記実施の形態7,8による可変利得増幅器と比較して、さらに、利得を可変した際の出力インピーダンスの変動を抑えることができる。
When the resistance value of the series resistor 62 in the ladder resistor circuit 61 is set to a half of the resistance value of the parallel resistor 63, the fluctuation of the output impedance by the ladder resistor circuit 61 when the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n are switched is changed. And the resistance value of the series resistor 62 are set to be equal to each other.
Thereby, as compared with the variable gain amplifiers according to the seventh and eighth embodiments, fluctuations in output impedance when the gain is varied can be further suppressed.

また、ラダー抵抗回路61において、並列抵抗63の抵抗値を直列抵抗62の抵抗値の半分に設定すれば、ゲート接地FET51〜5nを順に切り替える毎に、損失が6dBずつ増加する特性を有する。
これにより、この実施の形態9による可変利得増幅器においては、6dBステップの可変利得増幅器を実現することが可能である。但し、可変利得増幅器を実現するに際して、発生する寄生素子の影響のために利得の可変量がずれてしまう可能性がある。その場合には、直列抵抗62及び並列抵抗63の抵抗値を微調整することによって、設定した利得可変量を精度良くすることができる。
Further, in the ladder resistor circuit 61, if the resistance value of the parallel resistor 63 is set to half the resistance value of the series resistor 62, the loss increases by 6 dB each time the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n are sequentially switched. .
Thereby, in the variable gain amplifier according to the ninth embodiment, a 6 dB step variable gain amplifier can be realized. However, when the variable gain amplifier is realized, there is a possibility that the variable amount of gain may be shifted due to the influence of the parasitic element generated. In that case, the set gain variable amount can be improved with precision by finely adjusting the resistance values of the series resistor 62 and the parallel resistor 63.

以上のように、この実施の形態9によれば、ラダー抵抗回路61において、直列抵抗62の抵抗値を並列抵抗63の抵抗値の半分に設定したので、ゲート接地FET51〜5nの切り替えによって、可変利得増幅器の利得を変化させた際の出力インピーダンスの変動を抑えることができる。
また、ゲート接地FET51〜5nの切り替えが、出力端子12から離れる方向に一つ移動する毎に、6dBのステップがある可変利得増幅器を実現することができる。
As described above, according to the ninth embodiment, in the ladder resistor circuit 61, the resistance value of the series resistor 62 is set to half of the resistance value of the parallel resistor 63, so that the switching between the grounded gate FETs 5 1 to 5 n Thus, fluctuations in output impedance when the gain of the variable gain amplifier is changed can be suppressed.
In addition, a variable gain amplifier having a step of 6 dB can be realized each time the switching of the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n moves one direction away from the output terminal 12.

実施の形態10.
図15はこの発明の実施の形態10によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図13と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態8では、ラダー抵抗回路61における複数の直列抵抗62と複数の並列抵抗63がはしご型の抵抗回路を形成しているものについて示したが、図15に示すように、ラダー抵抗回路61における直列抵抗62を二つに分割して、各直列抵抗62が複数の分割抵抗から構成されているようにしてもよい。
この場合、全てのゲート接地FET51〜5nのドレインが並列抵抗63の他端に接続されるものではなく、一部のゲート接地FET5のドレイン(例えば、ゲート接地FET52,54のドレイン)は、直列抵抗62を構成する二つの分割抵抗の接続点に接続される。
Embodiment 10 FIG.
FIG. 15 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to Embodiment 10 of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
In the eighth embodiment, the ladder resistor circuit 61 has a plurality of series resistors 62 and a plurality of parallel resistors 63 that form a ladder-type resistor circuit. However, as shown in FIG. The series resistor 62 in 61 may be divided into two so that each series resistor 62 is composed of a plurality of divided resistors.
In this case, the drains of all the grounded gate FETs 5 1 to 5 n are not connected to the other end of the parallel resistor 63, but the drains of some of the grounded gate FETs 5 (for example, the drains of the grounded gate FETs 5 2 and 5 4 ). Is connected to a connection point of two divided resistors constituting the series resistor 62.

次に動作について説明する。
この実施の形態10では、上述したように、ラダー抵抗回路61における直列抵抗62を二つに分割しているため、利得の可変量を小さく設定することができる。
即ち、ラダー抵抗回路61における直列抵抗62を二つに分割することにより、上記実施の形態8における図13の可変利得増幅器の半分の利得可変幅に設定することができる。特に、分割した二つの直列抵抗62の抵抗値の和が並列抵抗63の半分の抵抗値の場合、上記実施の形態8の場合には、6dBステップであった利得可変量を3dBステップにすることができる。
Next, the operation will be described.
In the tenth embodiment, as described above, since the series resistor 62 in the ladder resistor circuit 61 is divided into two, the variable amount of gain can be set small.
That is, by dividing the series resistor 62 in the ladder resistor circuit 61 into two, it is possible to set the gain variable width to half that of the variable gain amplifier of FIG. In particular, when the sum of the resistance values of the two divided series resistors 62 is half the resistance value of the parallel resistor 63, in the case of the eighth embodiment, the gain variable amount that was 6 dB steps is changed to 3 dB steps. Can do.

以上のように、この実施の形態10によれば、ラダー抵抗回路61において、一つの直列抵抗62を二つに分割したので、ゲート接地FET51〜5nの切り替えによって増幅器の利得を変化させた際の出力インピーダンスの変動を抑えることができる。
また、ゲート接地FET51〜5nの切り替えが、出力端子12から離れる方向に一つ移動する毎の利得可変量を小さくする可変利得増幅器を実現することができる。
As described above, according to the tenth embodiment, since one series resistor 62 is divided into two in the ladder resistor circuit 61, the gain of the amplifier is changed by switching the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n . Fluctuations in output impedance can be suppressed.
In addition, it is possible to realize a variable gain amplifier that reduces the gain variable amount each time the switching between the grounded gate FETs 5 1 to 5 n moves one direction away from the output terminal 12.

なお、この実施の形態10では、図15に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET3を用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET51〜5nを用い、ゲートバイアス回路71がFET21,73,75を用いている例を説明したが、図16に示すように、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT3を用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地BJT51〜5nを用い、ゲートバイアス回路71がBJT21,73,75を用いるようにしてもよく、図15の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
また、この実施の形態10では、図15に示すように、ゲートバイアス回路71からゲートバイアス基準電圧をゲートバイアス基準電圧入力端子67に与えているものを示しているが、図11に示すように、ドレインバイアス端子8から直接バイアス基準電圧をゲートバイアス基準電圧入力端子67に与えるようにしてもよい。
In the tenth embodiment, as shown in FIG. 15, the common-source FET 3 is used as the common-source amplifier, the common-gate FETs 5 1 to 5 n are used as the common-gate amplifier, and the gate bias circuit 71 is the FET 21. has been described an example in which using a 73, 75, as shown in FIG. 16, the emitter grounded BJT3 used as a source grounded type amplifier element, using the common base BJT5 1 ~5 n as a gate grounded type amplifier element, the gate The bias circuit 71 may use BJTs 21, 73, and 75, and the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 15 can be obtained.
In the tenth embodiment, as shown in FIG. 15, the gate bias reference voltage is applied from the gate bias circuit 71 to the gate bias reference voltage input terminal 67, but as shown in FIG. The bias reference voltage may be directly applied to the gate bias reference voltage input terminal 67 from the drain bias terminal 8.

実施の形態11.
図17はこの発明の実施の形態11によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図15と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
上記実施の形態10では、ラダー抵抗回路61における直列抵抗62を二つに分割して、各直列抵抗62が複数の分割抵抗から構成されているものについて示したが、図17に示すように、ラダー抵抗回路61における直列抵抗62を六つに分割して、二つの並列抵抗63の他端間に、直列抵抗62を構成する六つの分割抵抗を直列に接続するようにしてもよい。
この場合、全てのゲート接地FET51〜5nのドレインが並列抵抗63の他端に接続されるものではなく、一部のゲート接地FET5のドレイン(例えば、ゲート接地FET52〜56のドレイン)は、直列抵抗62を構成する各分割抵抗の接続点に接続される。
Embodiment 11 FIG.
FIG. 17 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to the eleventh embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG.
In the tenth embodiment, the series resistor 62 in the ladder resistor circuit 61 is divided into two, and each series resistor 62 is composed of a plurality of divided resistors. However, as shown in FIG. The series resistor 62 in the ladder resistor circuit 61 may be divided into six, and the six divided resistors constituting the series resistor 62 may be connected in series between the other ends of the two parallel resistors 63.
In this case, not the drain of all the common gate FET 5 1 to 5 n is connected to the other end of the parallel resistor 63, the drain of a portion of the gate-grounded FET 5 (e.g., the drain of the common gate FET 5 2 to 5 6) Are connected to the connection points of the divided resistors constituting the series resistor 62.

次に動作について説明する。
この実施の形態11では、上述したように、ラダー抵抗回路61における直列抵抗62を六つに分割しているため、利得の可変量を小さく設定することができる。
特に、分割した六つの直列抵抗62の抵抗値の和が並列抵抗63の半分の抵抗値の場合、上記実施の形態10の場合には、3dBステップであった利得可変量を1dBステップにすることができる。
Next, the operation will be described.
In the eleventh embodiment, as described above, since the series resistor 62 in the ladder resistor circuit 61 is divided into six, the variable amount of gain can be set small.
In particular, when the sum of the resistance values of the six divided series resistors 62 is half the resistance value of the parallel resistor 63, in the case of the tenth embodiment, the gain variable amount that was 3 dB steps is changed to 1 dB steps. Can do.

なお、実施の形態10,11では、直列抵抗62の分割数が“2”又は“6”の場合について説明したが、“2”又は“6”以外の分割数であっても良い。また、分割された直列抵抗62間の全ての接続点に、ゲート接地FET51〜5nのドレインを接続していたが、必ずしも、全ての接続点に接続する必要はなく、その場合は、利得の可変量が飛び飛びの値になる可変利得増幅器を実現することができる。 In the tenth and eleventh embodiments, the case where the division number of the series resistor 62 is “2” or “6” has been described. However, a division number other than “2” or “6” may be used. In addition, although the drains of the grounded-gate FETs 5 1 to 5 n are connected to all connection points between the divided series resistors 62, it is not always necessary to connect to all the connection points. It is possible to realize a variable gain amplifier in which the variable amount of is variable.

以上のように、この実施の形態11によれば、ラダー抵抗回路61において、一つの直列抵抗62を六つに分割したので、ゲート接地FET51〜5nの切り替えによって増幅器の利得を変化させた際の出力インピーダンスの変動を抑えることができる。
また、ゲート接地FET51〜5nの切り替えが、出力端子12から離れる方向に一つ移動する毎の利得可変量を小さくする可変利得増幅器を実現することができる。
As described above, according to Embodiment 11, the ladder resistor circuit 61, since the dividing one series resistor 62 into six, changing the gain of the amplifier by switching the gate-grounded FET 5 1 to 5 n Fluctuations in output impedance can be suppressed.
In addition, it is possible to realize a variable gain amplifier that reduces the gain variable amount each time the switching between the grounded gate FETs 5 1 to 5 n moves one direction away from the output terminal 12.

なお、この実施の形態11では、図17に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET3を用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET51〜5nを用い、ゲートバイアス回路71がFET21,73,75を用いている例を説明したが、図18に示すように、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT3を用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地BJT51〜5nを用い、ゲートバイアス回路71がBJT21,73,75を用いるようにしてもよく、図17の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。
また、この実施の形態11では、図17に示すように、ゲートバイアス回路71からゲートバイアス基準電圧をゲートバイアス基準電圧入力端子67に与えているものを示しているが、図11に示すように、ドレインバイアス端子8から直接バイアス基準電圧をゲートバイアス基準電圧入力端子67に与えるようにしてもよい。
In the eleventh embodiment, as shown in FIG. 17, the common-source FET 3 is used as the common-source amplification element, the common-gate FETs 5 1 to 5 n are used as the common-gate amplification element, and the gate bias circuit 71 is the FET 21. has been described an example in which using a 73, 75, as shown in FIG. 18, the emitter grounded BJT3 used as a source grounded type amplifier element, using the common base BJT5 1 ~5 n as a gate grounded type amplifier element, the gate The bias circuit 71 may use BJTs 21, 73, and 75, and the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 17 can be obtained.
In the eleventh embodiment, as shown in FIG. 17, the gate bias reference voltage is supplied from the gate bias circuit 71 to the gate bias reference voltage input terminal 67, but as shown in FIG. The bias reference voltage may be directly applied to the gate bias reference voltage input terminal 67 from the drain bias terminal 8.

実施の形態12.
図19はこの発明の実施の形態12によるFETで構成されたゲートバイアス制御回路64を示す回路図であり、図において、スイッチ用FET821〜82nはゲート接地FET51〜5nと対応するように設けられ、ドレインがゲートバイアス基準電圧入力端子67と接続され、ソースがゲートバイアス端子651〜65nと接続されており、ゲートバイアスをゲート接地FET51〜5nのゲートに供給するスイッチ用トランジスタである。
利得制御論理回路84は利得制御信号入力端子68と接続されており、利得制御信号入力端子68から入力される利得制御信号を分割数nのゲート制御信号に変換し、そのゲート制御信号をゲート制御信号端子851〜85nに出力する。即ち、利得制御論理回路84は複数のスイッチ用FET821〜82nのうち、ゲート接地FET51〜5nのゲートにゲートバイアスを供給するスイッチ用FET82を利得制御信号にしたがって選択する回路である。
Embodiment 12 FIG.
Figure 19 is a circuit diagram showing a gate bias control circuit 64 constituted by FET according to the embodiment 12 of the present invention. In the figure, as FET 82 1 to 82 n switch is corresponding to the gate-grounded FET 5 1 to 5 n And a drain connected to the gate bias reference voltage input terminal 67, a source connected to the gate bias terminals 65 1 to 65 n, and a switch for supplying the gate bias to the gates of the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n It is a transistor.
The gain control logic circuit 84 is connected to the gain control signal input terminal 68, converts the gain control signal input from the gain control signal input terminal 68 into a gate control signal of the division number n, and gate-controls the gate control signal. Output to signal terminals 85 1 to 85 n . That is, the gain control logic circuit 84 is a circuit that selects the switching FET 82 that supplies the gate bias to the gates of the common-gate FETs 5 1 to 5 n among the plurality of switching FETs 82 1 to 82 n according to the gain control signal.

ゲートバイアスフィード抵抗861〜86nはスイッチ用FET821〜82nのゲートとゲート制御信号端子851〜85n間に接続されている抵抗である。
スイッチ用FET871〜87nはゲート接地FET51〜5nに対応して設けられ、ドレインがスイッチ用FET821〜82nのソース及びゲートバイアス端子651〜65nと接続され、ソースがグランド4に接地されているトランジスタである。
インバータ881〜88nはアノードがゲート制御信号端子851〜85nと接続され、カソードがゲート制御信号フィード抵抗891〜89nを介してスイッチ用FET871〜87nのゲートと接続されている。
The gate bias feed resistors 86 1 to 86 n are resistors connected between the gates of the switching FETs 82 1 to 82 n and the gate control signal terminals 85 1 to 85 n .
The switching FETs 87 1 to 87 n are provided corresponding to the gate grounded FETs 5 1 to 5 n , the drains are connected to the sources of the switching FETs 82 1 to 82 n and the gate bias terminals 65 1 to 65 n, and the sources are ground 4. The transistor is grounded.
Inverters 88 1 to 88 n have anodes connected to gate control signal terminals 85 1 to 85 n and cathodes connected to gates of switching FETs 87 1 to 87 n via gate control signal feed resistors 89 1 to 89 n. Yes.

次に動作について説明する。
利得制御論理回路84には、利得制御信号入力端子68から利得制御信号が入力され、利得制御論理回路24では、入力される利得制御信号を分割数nのゲート制御信号に変換し、そのゲート制御信号をゲート制御信号端子851〜85nに出力する。
これらのゲート制御信号端子851〜85nから出力されるゲート制御信号によって、ゲートバイアス端子651〜65nの中から、ゲートバイアスを供給するゲートバイアス端子65が一つ決定される。
例えば、ゲート制御信号端子851から出力されるゲート制御信号が“H”レベルの時には、ゲートバイアスフィード抵抗861を介してスイッチ用FET821のゲートに“H”レベルが供給されて、スイッチ用FET821がオンする。
また、インバータ881及びゲート制御信号フィード抵抗891を介してスイッチ用FET871のゲートに“L”レベルが供給されて、スイッチ用FET871がオフする。
これにより、ゲートバイアス端子651にはゲートバイアスが供給される。
Next, the operation will be described.
The gain control logic circuit 84 receives a gain control signal from the gain control signal input terminal 68. The gain control logic circuit 24 converts the input gain control signal into a gate control signal of the division number n, and the gate control The signal is output to the gate control signal terminals 85 1 to 85 n .
One gate bias terminal 65 for supplying a gate bias is determined from the gate bias terminals 65 1 to 65 n by the gate control signals output from these gate control signal terminals 85 1 to 85 n .
For example, when the gate control signal output from the gate control signal terminal 85 1 is at “H” level, the “H” level is supplied to the gate of the switching FET 82 1 via the gate bias feed resistor 86 1, thereby The FET 82 1 is turned on.
Also, being "L" level is supplied to the gate of the switching FET87 1 through the inverter 88 1 and a gate control signal feed resistors 89 1, FET87 1 is turned off switch.
Accordingly, the gate bias is supplied to the gate bias terminal 65 1.

逆に、ゲート制御信号端子851から出力されるゲート制御信号が“L”レベルの時には、ゲートバイアスフィード抵抗861を介してスイッチ用FET821〜22nのゲートに“L”レベルが供給されて、スイッチ用FET821がオフする。
また、インバータ881及びゲート制御信号フィード抵抗891を介してスイッチ用FET871のゲートに“H”レベルが供給されて、スイッチ用FET871がオンする。
これにより、ゲートバイアス端子651がグランド4に接地されるため、ゲートバイアス端子651にはゲートバイアスが供給されない。
以上より、ゲート制御信号のレベルを適切に制御することによって、ゲートバイアスを選択的にゲート接地FET51〜5nのゲートに供給することができる。
Conversely, when the gate control signal output from the gate control signal terminal 85 1 is at “L” level, the “L” level is supplied to the gates of the switching FETs 82 1 to 22 n via the gate bias feed resistor 86 1. Thus, the switching FET 82 1 is turned off.
Also, being "H" level is supplied to the gate of the switching FET87 1 through the inverter 88 1 and a gate control signal feed resistors 89 1, FET87 1 is turned on switch.
Thereby, since the gate bias terminal 65 1 is grounded to the ground 4, the gate bias is not supplied to the gate bias terminal 65 1 .
As described above, the gate bias can be selectively supplied to the gates of the common-gate FETs 5 1 to 5 n by appropriately controlling the level of the gate control signal.

以上のように、この実施の形態12によれば、ゲートバイアス制御回路64に入力される利得制御信号をスイッチ用FET821〜82nに供給するゲート制御信号に変換する利得制御論理回路84を備えるようにしたので、ゲートバイアス制御回路64の入力端子の数をゲート接地FET51〜5nの数から利得制御信号の入力端子の数に減らすことができる。 As described above, according to the twelfth embodiment, the gain control logic circuit 84 that converts the gain control signal input to the gate bias control circuit 64 into the gate control signal supplied to the switching FETs 82 1 to 82 n is provided. As a result, the number of input terminals of the gate bias control circuit 64 can be reduced from the number of the common gate FETs 5 1 to 5 n to the number of input terminals of the gain control signal.

なお、この実施の形態12では、ゲート接地FET51〜5nに対応してスイッチ用FET821〜82n,871〜87nを設けるものについて示したが、図20に示すように、ゲート接地FET51〜5nに対応してスイッチ用BJT821〜82n,871〜87nを設けるようにしてもよく、図19のゲートバイアス制御回路14と同様の効果を奏することができる。
ただし、図20のように、FETをBJTに置き換えて、ゲートバイアス制御回路84を構成する場合、ゲートをベース、ソースをエミッタ、ドレインをコレクタに置き換えたものとなる。
In the twelfth embodiment, the switching FETs 82 1 to 82 n and 87 1 to 87 n are provided corresponding to the gate grounding FETs 5 1 to 5 n . However, as shown in FIG. Switching BJTs 82 1 to 82 n and 87 1 to 87 n may be provided corresponding to the FETs 5 1 to 5 n , and the same effect as the gate bias control circuit 14 of FIG. 19 can be obtained.
However, when the gate bias control circuit 84 is configured by replacing the FET with BJT as shown in FIG. 20, the gate is replaced with the base, the source is replaced with the emitter, and the drain is replaced with the collector.

また、この実施の形態12では、入力される利得制御信号を分割数nのゲート制御信号に変換し、そのゲート制御信号をゲート制御信号端子851〜85nに出力する利得制御論理回路84を設けたものについて示したが、利得制御論理回路84を無くし、ゲート制御信号端子851〜85nに直接ゲート制御信号を入力するようにしてもよい。この場合、利得制御論理回路84を無くした分だけ、回路構成を簡単にすることができる。 In the twelfth embodiment, the gain control logic circuit 84 that converts the input gain control signal into the gate control signal of the division number n and outputs the gate control signal to the gate control signal terminals 85 1 to 85 n is provided. Although provided, the gain control logic circuit 84 may be eliminated, and the gate control signal may be directly input to the gate control signal terminals 85 1 to 85 n . In this case, the circuit configuration can be simplified by eliminating the gain control logic circuit 84.

実施の形態13.
図21はこの発明の実施の形態13によるFETで構成された可変利得増幅器を示す回路図であり、図において、図5及び図13と同一符号は同一または相当部分を示すので説明を省略する。
図21の可変利得増幅器は差動増幅器を構成しており、差動増幅器の正相側にあるソース接地FET3は第1のソース接地型増幅素子であり、差動増幅器の逆相側にあるソース接地FET43は第2のソース接地型増幅素子である。
ソース接地FET43はゲートがDCカットキャパシタ42を介して差動逆相入力端子41と接続されるとともに、ゲートバイアスフィード抵抗56を介してゲートバイアス回路71と接続され、ソースがグランド4に接地されており、差動逆相入力端子41から入力された信号を増幅する。
Embodiment 13 FIG.
FIG. 21 is a circuit diagram showing a variable gain amplifier composed of an FET according to the thirteenth embodiment of the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIG. 5 and FIG.
The variable gain amplifier of FIG. 21 constitutes a differential amplifier, and the common-source FET 3 on the positive phase side of the differential amplifier is a first common-source amplifier, and the source on the negative phase side of the differential amplifier. The ground FET 43 is a second source grounded type amplifying element.
The source grounded FET 43 has a gate connected to the differential negative phase input terminal 41 via the DC cut capacitor 42 and is connected to the gate bias circuit 71 via the gate bias feed resistor 56, and the source is grounded to the ground 4. The signal input from the differential negative phase input terminal 41 is amplified.

差動増幅器の正相側にあるゲート接地FET51〜5nは第1のゲート接地型増幅素子であり、差動増幅器の逆相側にあるゲート接地FET451〜45nは第2のゲート接地型増幅素子である。
ゲート接地FET451〜45nはゲートがゲートバイアスフィード抵抗1061〜106nを介してゲートバイアス端子651〜65nと接続されると共に、ハイパスキャパシタ971〜97nを介して共通のグランド4に高周波的に接地され、ドレインがラダー抵抗回路101における並列抵抗103の他端と接続され、ソースがソース接地FET43のドレインと接続されており、ソース接地FET43により増幅された信号を増幅するゲート接地型増幅素子である。
The common-gate FETs 5 1 to 5 n on the positive phase side of the differential amplifier are first gate-grounded amplifying elements, and the common-gate FETs 45 1 to 45 n on the negative phase side of the differential amplifier are second grounded gates. Type amplification element.
A gate grounded FET 45 1 to 45 n is connected to the gate bias terminal 65 1 to 65 n gate via the gate bias feed resistance 106 1 - 106 n, a common ground via a high-pass capacitor 97 1 to 97 n 4 Is connected to the other end of the parallel resistor 103 in the ladder resistor circuit 101, the source is connected to the drain of the common source FET 43, and the gate is grounded to amplify the signal amplified by the common source FET 43. Type amplification element.

差動増幅器の正相側にあるラダー抵抗回路61は第1のラダー抵抗回路であり、差動増幅器の逆相側にあるラダー抵抗回路101は第2のラダー抵抗回路である。
ラダー抵抗回路101は一端がドレインバイアス端子8と接続されている複数の並列抵抗103を有するとともに、複数の並列抵抗103の他端間を結ぶ複数の直列抵抗1022を有している。即ち、ラダー抵抗回路101における複数の直列抵抗102と複数の並列抵抗103がはしご型を形成している。
The ladder resistor circuit 61 on the positive phase side of the differential amplifier is a first ladder resistor circuit, and the ladder resistor circuit 101 on the opposite phase side of the differential amplifier is a second ladder resistor circuit.
The ladder resistor circuit 101 has a plurality of parallel resistors 103 having one end connected to the drain bias terminal 8 and a plurality of series resistors 1022 connecting the other ends of the plurality of parallel resistors 103. That is, the plurality of series resistors 102 and the plurality of parallel resistors 103 in the ladder resistor circuit 101 form a ladder shape.

ゲートバイアス制御回路64はゲートバイアス端子651〜65n及びゲートバイアスフィード抵抗661〜66n,1061〜106nを介してゲート接地FET51〜5n,451〜45nのゲートと接続されており、ゲート接地FET51〜5n,451〜45nのゲートに対してゲートバイアスを選択的に供給する回路である。即ち、ゲートバイアス制御回路64はゲートバイアス基準電圧入力端子67により入力されたゲートバイアス基準電圧からゲートバイアスを生成し、利得制御信号入力端子68から入力される利得制御信号に応じて、ゲート接地FET51〜5n及びゲート接地FET451〜45nの中から、当該ゲートバイアスを供給する何れか1つのゲート接地FET5,45のゲートをそれぞれ選択して、そのゲートバイアスを当該ゲート接地FET5,45のゲートに供給する。 The gate bias control circuit 64 is connected to the gate of the gate-grounded FET5 1 ~5 n, 45 1 ~45 n through the gate bias terminal 65 1 to 65 n and the gate bias feed resistance 66 1 ~66 n, 106 1 ~106 n In this circuit, the gate bias is selectively supplied to the gates of the gate-grounded FETs 5 1 to 5 n and 45 1 to 45 n . That is, the gate bias control circuit 64 generates a gate bias from the gate bias reference voltage input from the gate bias reference voltage input terminal 67, and in accordance with the gain control signal input from the gain control signal input terminal 68, the gate grounded FET 5 1 to 5 n and the gate grounded FETs 45 1 to 45 n , the gates of any one of the gate grounded FETs 5 and 45 that supply the gate bias are selected, and the gate biases of the gate grounded FETs 5 and 45 are selected. Supply to the gate.

次に動作について説明する。
この実施の形態13による可変利得増幅器は、上記実施の形態8による可変利得増幅器と比較して、可変利得増幅器の構成が差動構成になっている点のみが異なる。したがって、この実施の形態13による可変利得増幅器の動作は、差動増幅器の正相側および逆相側において、上記実施の形態8による可変利得増幅器の動作と同様の動作を行う。よって、上記実施の形態8と同様な効果を奏することができる。
Next, the operation will be described.
The variable gain amplifier according to the thirteenth embodiment is different from the variable gain amplifier according to the eighth embodiment only in that the variable gain amplifier has a differential configuration. Therefore, the operation of the variable gain amplifier according to the thirteenth embodiment performs the same operation as that of the variable gain amplifier according to the eighth embodiment on the positive phase side and the negative phase side of the differential amplifier. Therefore, the same effect as in the eighth embodiment can be obtained.

また、この実施の形態13による可変利得増幅器では、差動構成としているので、差動構成とした時の回路上の相互に対応する場所では、一方がプラスの時に他方が必ずマイナスとなり、その振幅も理想的には同じとなる。よって、差動構成とした時に対応する場所を共通に接続した場合に、その中点は必ず0電位、すなわち、高周波的な仮想グランドになる。
高周波的な仮想グランドが無い場合は、実グランドに接地されることになるが、実グランドまではチップ上の引き回し線路や、チップ上のパッドや、パッドから接地するためのワイヤ等の寄生成分(インダクタンス)が入ってしまう。この寄生成分がFETとFETとの間に入るとFETの利得が小さくなる。高周波的な仮想グランドがある場合は、実グランドと比較してFETの近くにグランドがあるため、寄生成分が小さくなり、FETの利得の減少を小さく抑えることができる。その結果として、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
Further, since the variable gain amplifier according to the thirteenth embodiment has a differential configuration, in a location corresponding to each other on the circuit in the differential configuration, when one is positive, the other is always negative, and its amplitude Is ideally the same. Therefore, when the locations corresponding to the differential configuration are connected in common, the midpoint is always 0 potential, that is, a high-frequency virtual ground.
If there is no high-frequency virtual ground, it will be grounded to the actual ground, but to the actual ground, parasitic components (such as the routing line on the chip, the pad on the chip, and the wire to be grounded from the pad) Inductance). When this parasitic component enters between the FETs, the FET gain decreases. When there is a high-frequency virtual ground, the parasitic component is reduced because the ground is closer to the FET than the actual ground, and a decrease in the gain of the FET can be suppressed to a small level. As a result, high frequency operation is possible. Alternatively, a high gain can be obtained.

さらに、例えば、差動構成とした時に対応するゲートバイアスフィード抵抗661〜66nの他端とゲートバイアスフィード抵抗1061〜106nの他端とが共通に接続され、共通の各接続点にゲートバイアスを選択的に供給するゲートバイアス端子651〜65nが接続され、各接続点を高周波的な仮想グランドとして構成したり、ソース接地FET3のソースがソース接地FET43のソースに共通のグランド4に接地されるように構成したり、ゲートバイアスフィード抵抗16の他端とゲートバイアスフィード抵抗56の他端とが共通に接続され、接続点を高周波的な仮想グランドとして構成したり、ゲート接地FET51〜5nの各ゲートがハイパスキャパシタ71〜7nを介すると共に、ゲート接地FET451〜45nの各ゲートがハイパスキャパシタ971〜97nを介して共通に接続され、グランド4に接地されるように構成し、且つレイアウトにおいても共通の接続点を中心に対称に配置することによって、差動構成とした際の高周波グランドを実現し、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。 Furthermore, for example, the other ends of the gate bias feed resistance 106 1 - 106 n of the corresponding gate bias feed resistance 66 1 -66 n are connected in common when a differential configuration, the common connection points Gate bias terminals 65 1 to 65 n for selectively supplying a gate bias are connected, and each connection point is configured as a high-frequency virtual ground, or the ground 4 common to the source of the common-source FET 43 is connected to the source of the common-source FET 3. The other end of the gate bias feed resistor 16 and the other end of the gate bias feed resistor 56 are connected in common, and the connection point is configured as a high-frequency virtual ground, or the gate grounded FET 5 with the gates of 1 to 5 n is via a high-pass capacitor 7 1 to 7-n, the gate grounded FET 45 1 to 45 n each gate of Are connected in common through the high-pass capacitor 97 1 to 97 n, by configured to be grounded 4, and arranged symmetrically about a common connection point also in the layout, when a differential configuration High-frequency ground is realized, and high-frequency operation becomes possible. Alternatively, a high gain can be obtained.

以上のように、この実施の形態13によれば、差動増幅器の機能を有することができる。
また、差動増幅器の構成とすることで、差動間の仮想グランドにより、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
さらに、レイアウトにおいても仮想グランドを中心に対称に配置することによって、差動構成とした際の高周波グランドを実現し、高周波動作が可能となる。もしくは、高い利得を得ることができる。
As described above, according to the thirteenth embodiment, the function of a differential amplifier can be provided.
Further, with the configuration of the differential amplifier, a high frequency operation is possible due to the virtual ground between the differentials. Alternatively, a high gain can be obtained.
Further, in the layout, by arranging symmetrically around the virtual ground, a high-frequency ground in a differential configuration is realized, and high-frequency operation is possible. Alternatively, a high gain can be obtained.

なお、この実施の形態13では、図21に示すように、ソース接地型増幅素子としてソース接地FET3及びソース接地FET43を用い、ゲート接地型増幅素子としてゲート接地FET51〜5n及びゲート接地FET451〜45nを用いる例を説明したが、図22に示すように、ソース接地型増幅素子としてエミッタ接地BJT3及びエミッタ接地BJT43を用い、ゲート接地型増幅素子としてベース接地FET51〜5n及びベース接地FET451〜45nを用いるようにしてもよく、図21の可変利得増幅器と同様の効果を奏することができる。 In the thirteenth embodiment, as shown in FIG. 21, the common-source FET 3 and the common-source FET 43 are used as the common-source amplifier, and the common-gate FETs 5 1 to 5 n and the common-gate FET 45 1 are used as the common gate amplifier. Having described the example of using a to 45 n, as shown in FIG. 22, a grounded emitter BJT3 and emitter grounded BJT43 used as a source grounded type amplifier element, the base ground FET 5 1 to 5 n and the base ground as a gate grounded type amplifier element FETs 45 1 to 45 n may be used, and the same effect as the variable gain amplifier of FIG. 21 can be obtained.

ただし、図22のBJTで構成された可変利得増幅器では、エミッタ接地BJT3及びエミッタ接地BJT43のベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ソース接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
また、ベース接地BJT51〜5n及びベース接地FET451〜45nのベース、エミッタ及びコレクタがそれぞれ、ゲート接地型増幅素子のゲート、ソース及びドレインに相当するものとする。
なお、ソース接地型増幅素子としては、ソース接地FET3,43及びエミッタ接地BJT3,43に限るものではなく、ソース接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
また、ゲート接地型増幅素子としては、ゲート接地FET51〜5n,451〜45n及びベース接地BJT51〜5n,451〜45nに限るものではなく、ゲート接地型のトランジスタであれば、他のトランジスタを用いるようにしてもよい。
また、この実施の形態13では、図13に示した構成に差動構成を適用したものについて示したが、図11、図15及び図17に示した構成に差動構成を適用しても良い。
However, in the variable gain amplifier configured with the BJT of FIG. 22, the base, emitter, and collector of the grounded-emitter BJT3 and grounded-emitter BJT43 correspond to the gate, source, and drain of the grounded-source amplifier, respectively.
Further, the base, emitter and collector of the grounded base BJTs 5 1 to 5 n and the grounded base FETs 45 1 to 45 n correspond to the gate, source and drain of the grounded-gate amplification element, respectively.
Note that the common-source amplifier is not limited to the common-source FETs 3 and 43 and the common-emitter BJTs 3 and 43, and other transistors may be used as long as they are common-source transistors.
The grounded-gate amplification element is not limited to the grounded-gate FETs 5 1 to 5 n and 45 1 to 45 n and the grounded base BJTs 5 1 to 5 n and 45 1 to 45 n. For example, other transistors may be used.
In the thirteenth embodiment, the differential configuration is applied to the configuration shown in FIG. 13. However, the differential configuration may be applied to the configurations shown in FIGS. 11, 15, and 17. .

1 入力端子、21〜2n,13,42,421〜42n,53 DCカットキャパシタ、3,31〜3n ソース接地FET(ソース接地型増幅素子、第1のソース接地型増幅素子)、43,431〜43n ソース接地FET(第2のソース接地型増幅素子)、4 グランド、5,51〜5n,5E ゲート接地FET(ゲート接地型増幅素子、第1のゲート接地型増幅素子)、45,451〜45n,45E ゲート接地FET(第2のゲート接地型増幅素子)、6 ゲート端子、7,9,23,971〜97n ハイパスキャパシタ、8 ドレインバイアス端子、10 負荷インダクタ(出力負荷回路、第1の出力負荷回路)、11 負荷抵抗(出力負荷回路、第1の出力負荷回路)、50 負荷インダクタ(第2の出力負荷回路)、51 負荷抵抗(第2の出力負荷回路)、12 出力端子、14 ゲートバイアス制御回路、151〜15n,651〜65n ゲートバイアス端子、161〜16n,261〜26n,561〜56n,661〜66n,861〜86n,1061〜106n ゲートバイアスフィード抵抗、17 基準電流入力端子、18 基準電流源、19,68 利得制御信号入力端子、21 カレントミラー回路用FET(基準電流入力用トランジスタ)、221〜22n スイッチ用FET(スイッチ用トランジスタ)、271〜27n,871〜87n スイッチ用FET、821〜82n スイッチ用FET(スイッチ用トランジスタ)、24,84 利得制御論理回路、251〜25n,851〜85n ゲート制御信号端子、281〜28n,881〜88n インバータ、291〜29n,891〜89n ゲート制御信号フィード抵抗、31 差動正相入力端子、32 差動正相出力端子、41 差動逆相入力端子、52 差動逆相出力端子、61 ラダー抵抗回路(第1のラダー抵抗回路)、101 ラダー抵抗回路(第2のラダー抵抗回路)、62,102 直列抵抗、63,103 並列抵抗、64 ゲートバイアス制御回路、67 ゲートバイアス基準電圧入力端子、71 ゲートバイアス回路、73 第1のFET(第1のトランジスタ)、75 第2のFET(第2のトランジスタ)、76 抵抗。 1 input terminal, 2 1 to 2 n , 13, 42, 42 1 to 42 n , 53 DC cut capacitor, 3, 3 1 to 3 n source grounded FET (source grounded type amplifying element, first source grounded type amplifying element) ), 43, 43 1 ~ 43 n source grounded FET (second common-source amplifier element), 4 ground, 5,5 1 to 5 n, 5E grounded gate FET (common-gate amplifier element, a first gate grounded Type amplifying element), 45, 45 1 to 45 n , 45E Common gate FET (second grounded amplifying element), 6 gate terminal, 7, 9, 23, 97 1 to 97 n high pass capacitor, 8 drain bias terminal 10 load inductor (output load circuit, first output load circuit), 11 load resistance (output load circuit, first output load circuit), 50 load inductor (second output load circuit), 51 load resistance (first 2 Output load circuit), 12 an output terminal, 14 a gate bias control circuit, 15 1 ~15 n, 65 1 ~65 n gate bias terminal, 16 1 ~16 n, 26 1 ~26 n, 56 1 ~56 n, 66 1 ˜66 n , 86 1 ˜86 n , 106 1 ˜106 n gate bias feed resistor, 17 reference current input terminal, 18 reference current source, 19, 68 gain control signal input terminal, 21 FET for current mirror circuit (reference current input Transistor), 22 1 to 22 n switch FET (switch transistor), 27 1 to 27 n , 87 1 to 87 n switch FET, 82 1 to 82 n switch FET (switch transistor), 24, 84 Gain control logic circuit, 25 1 to 25 n , 85 1 to 85 n gate control signal terminal, 28 1 to 28 n , 88 1 to 88 n inverter, 29 1 to 29 n , 89 1 to 89 n Gate control signal feed resistor, 31 differential positive phase input terminal, 32 differential positive phase output terminal, 41 differential negative phase input terminal, 52 differential negative phase output terminal, 61 ladder resistance circuit (first Ladder resistance circuit), 101 ladder resistance circuit (second ladder resistance circuit), 62, 102 series resistance, 63, 103 parallel resistance, 64 gate bias control circuit, 67 gate bias reference voltage input terminal, 71 gate bias circuit, 73 First FET (first transistor), 75 Second FET (second transistor), 76 resistor.

Claims (5)

ゲートバイアスが供給されるゲートが入力端子と接続され、ソースがグランドと接続されており、上記入力端子から入力された信号を増幅するソース接地型増幅素子と、
一端からドレインバイアスが印加される複数の並列抵抗を有するとともに、上記複数の並列抵抗の他端間を結ぶ複数の直列抵抗を有するラダー抵抗回路と、
ゲートバイアスが供給されるゲートが高周波的に接地され、ドレインが上記ラダー抵抗回路における各並列抵抗の他端と接続され、ソースが上記ソース接地型増幅素子のドレインと接続されており、上記ソース接地型増幅素子により増幅された信号を増幅する複数のゲート接地型増幅素子と、
上記複数のゲート接地型増幅素子のいずれかのドレインに接続された出力端子と、
上記複数のゲート接地型増幅素子のゲートと接続されており、上記複数のゲート接地型増幅素子のゲートに対してゲートバイアスを選択的に供給するゲートバイアス制御回路と、
ゲートバイアスを上記ソース接地型増幅素子のゲートに供給するゲートバイアス回路とを備え、
上記ゲートバイアス回路は、基準電流源から供給される基準電流に応じたゲートバイアスを上記ソース接地型増幅素子のゲートに供給するゲートバイアス供給用トランジスタと、上記ゲートバイアス供給用トランジスタと対になってカレントミラー回路を構成する第1のトランジスタと、ソースが上記第1のトランジスタのドレインと接続され、ドレインバイアスが供給されるドレインがゲートと短絡されており、上記ゲートに発生する電圧をゲートバイアスの基準電圧として上記ゲートバイアス制御回路に供給する第2のトランジスタとを備えており、
上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタと、上記ソース接地型増幅素子及び上記ゲート接地型増幅素子とが同一の種類で構成されている
ことを特徴とする可変利得増幅器。
A gate to which a gate bias is supplied is connected to an input terminal, a source is connected to the ground, and a common source amplifying element that amplifies a signal input from the input terminal;
A ladder resistor circuit having a plurality of parallel resistors to which a drain bias is applied from one end and having a plurality of series resistors connecting the other ends of the plurality of parallel resistors;
A gate to which a gate bias is supplied is grounded in terms of high frequency, a drain is connected to the other end of each parallel resistor in the ladder resistor circuit, a source is connected to a drain of the source grounded amplifying element, and the source grounded A plurality of grounded-gate amplification elements that amplify signals amplified by the type amplification elements;
An output terminal connected to one of the drains of the plurality of common-gate amplification elements;
A gate bias control circuit connected to the gates of the plurality of grounded-gate amplification elements and selectively supplying a gate bias to the gates of the plurality of grounded-gate amplification elements;
A gate bias circuit for supplying a gate bias to the gate of the common-source amplifier,
The gate bias circuit is paired with a gate bias supply transistor for supplying a gate bias corresponding to a reference current supplied from a reference current source to the gate of the common-source amplifier, and the gate bias supply transistor. The first transistor constituting the current mirror circuit, the source is connected to the drain of the first transistor, the drain to which the drain bias is supplied is short-circuited to the gate, and the voltage generated at the gate is the gate bias. And a second transistor that supplies the gate bias control circuit as a reference voltage,
The variable gain amplifier according to claim 1, wherein the first transistor and the second transistor, and the common-source amplifier and the common-gate amplifier are configured of the same type.
ラダー抵抗回路における直列抵抗の抵抗値が並列抵抗の抵抗値の半分に設定されていることを特徴とする請求項1記載の可変利得増幅器。   2. The variable gain amplifier according to claim 1, wherein the resistance value of the series resistor in the ladder resistor circuit is set to half of the resistance value of the parallel resistor. ラダー抵抗回路における直列抵抗が分割されて、上記直列抵抗が複数の分割抵抗から構成されており、複数のゲート接地型増幅素子のいずれかのドレインが並列抵抗の他端ではなく、上記複数の分割抵抗の接続点に接続されていることを特徴とする請求項1記載の可変利得増幅器。   The series resistance in the ladder resistor circuit is divided, and the series resistance is composed of a plurality of divided resistors, and one of the drains of the plurality of common-gate amplifiers is not the other end of the parallel resistor but the plurality of divided resistors. 2. The variable gain amplifier according to claim 1, wherein the variable gain amplifier is connected to a connection point of a resistor. ゲートバイアスが供給されるゲートが正相入力端子と接続され、ソースがグランドと接続されており、上記正相入力端子から入力された差動信号の正相側信号を増幅する第1のソース接地型増幅素子と、
一端からドレインバイアスが印加される複数の並列抵抗を有するとともに、上記複数の並列抵抗の他端間を結ぶ複数の直列抵抗を有する第1のラダー抵抗回路と、
ゲートバイアスが供給されるゲートが高周波的に接地され、ドレインが上記第1のラダー抵抗回路における各並列抵抗の他端と接続され、ソースが上記第1のソース接地型増幅素子のドレインと接続されており、上記第1のソース接地型増幅素子により増幅された信号を増幅する複数の第1のゲート接地型増幅素子と、
上記複数の第1のゲート接地型増幅素子のいずれかのドレインに接続された差動信号の正相出力端子と、
ゲートバイアスが供給されるゲートが逆相入力端子と接続され、ソースがグランドと接続されており、上記逆相入力端子から入力された差動信号の逆相側信号を増幅する第2のソース接地型増幅素子と、
一端からドレインバイアスが印加される複数の並列抵抗を有するとともに、上記複数の並列抵抗の他端間を結ぶ複数の直列抵抗を有する第2のラダー抵抗回路と、
ゲートバイアスが供給されるゲートが高周波的に接地され、ドレインが上記第2のラダー抵抗回路における各並列抵抗の他端と接続され、ソースが上記第2のソース接地型増幅素子のドレインと接続されており、上記第2のソース接地型増幅素子により増幅された信号を増幅する複数の第2のゲート接地型増幅素子と、
上記複数の第2のゲート接地型増幅素子のいずれかのドレインに接続された差動信号の逆相出力端子と、
上記複数の第1及び第2のゲート接地型増幅素子のゲートと接続されており、上記複数の第1及び第2のゲート接地型増幅素子のゲートに対してゲートバイアスを選択的に供給するゲートバイアス制御回路と、
ゲートバイアスを上記第1及び第2のソース接地型増幅素子のゲートに供給するゲートバイアス回路とを備え、
上記ゲートバイアス回路は、基準電流源から供給される基準電流に応じたゲートバイアスを上記第1及び第2のソース接地型増幅素子のゲートに供給するゲートバイアス供給用トランジスタと、上記ゲートバイアス供給用トランジスタと対になってカレントミラー回路を構成する第1のトランジスタと、ソースが上記第1のトランジスタのドレインと接続され、ドレインバイアスが供給されるドレインがゲートと短絡されており、上記ゲートに発生する電圧をゲートバイアスの基準電圧として上記ゲートバイアス制御回路に供給する第2のトランジスタとを備えており、
上記第1のトランジスタ及び上記第2のトランジスタと、上記第1のソース接地型増幅素子及び上記第1のゲート接地型増幅素子と、上記第2のソース接地型増幅素子及び上記第2のゲート接地型増幅素子とが同一の種類で構成されている
ことを特徴とする可変利得増幅器。
The gate to which the gate bias is supplied is connected to the positive phase input terminal, the source is connected to the ground, and the first source grounding amplifies the positive phase side signal of the differential signal input from the positive phase input terminal. A type amplifying element;
A first ladder resistor circuit having a plurality of parallel resistors to which a drain bias is applied from one end and having a plurality of series resistors connecting the other ends of the plurality of parallel resistors;
A gate to which a gate bias is supplied is grounded at a high frequency, a drain is connected to the other end of each parallel resistor in the first ladder resistor circuit, and a source is connected to a drain of the first source grounded amplification element. A plurality of first grounded-gate amplification elements that amplify the signal amplified by the first common-source amplification element;
A positive-phase output terminal of a differential signal connected to one of the drains of the plurality of first grounded-gate amplification elements;
The gate to which the gate bias is supplied is connected to the negative phase input terminal, the source is connected to the ground, and the second source grounding amplifies the negative phase side signal of the differential signal input from the negative phase input terminal. A type amplifying element;
A second ladder resistor circuit having a plurality of parallel resistors to which a drain bias is applied from one end and having a plurality of series resistors connecting the other ends of the plurality of parallel resistors;
A gate to which a gate bias is supplied is grounded in terms of high frequency, a drain is connected to the other end of each parallel resistor in the second ladder resistor circuit, and a source is connected to a drain of the second source grounded amplification element. A plurality of second grounded-gate amplification elements for amplifying the signal amplified by the second common-source amplification element;
A differential signal negative-phase output terminal connected to the drain of any of the plurality of second gate-grounded amplification elements;
A gate that is connected to the gates of the plurality of first and second grounded-gate amplification elements and selectively supplies a gate bias to the gates of the plurality of first and second common-gate amplification elements. A bias control circuit;
A gate bias circuit for supplying a gate bias to the gates of the first and second common-source amplifiers,
The gate bias circuit includes a gate bias supply transistor that supplies a gate bias corresponding to a reference current supplied from a reference current source to the gates of the first and second common-source amplifiers, and the gate bias supply transistor. A first transistor that forms a current mirror circuit paired with a transistor, a source is connected to the drain of the first transistor, and a drain to which a drain bias is supplied is short-circuited to the gate, and is generated at the gate And a second transistor for supplying the gate bias control circuit with the voltage to be used as a gate bias reference voltage,
The first transistor and the second transistor, the first source grounded amplification device and the first gate grounded amplification device, the second source grounded amplification device and the second gate grounded device. A variable gain amplifier, characterized in that the type amplifying element is of the same type.
ソース接地型増幅素子及びゲート接地型増幅素子がFET又はBJTであることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項記載の可変利得増幅器。   The variable gain amplifier according to any one of claims 1 to 4, wherein the common-source amplifier and the common-gate amplifier are FETs or BJTs.
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