JP2014082755A - 可変減衰器を有する電子回路およびそれらの動作方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2つの第1抵抗器は入力端子と出力端子との間で直列に結合され、第1スイッチが2つの第1抵抗器のうちの1つに跨るように結合される第1チャネルを有する第1電流路と、第2チャネルと、入力端子に結合される第1導電端子と、出力端子に結合される第2導電端子とを有する第2スイッチを含む第2電流路と、入力端子に結合される第1端子と、出力端子に結合される第2端子を有する第2抵抗器を含む第3電流路とを含む、入力端子と出力端子との間に結合される第1可変抵抗回路と、中間ノードと電圧基準端子との間に結合される第2可変抵抗回路と、を備える可変減衰器を提供する。
【選択図】図2
Description
式中、Z0は所望の特性インピーダンスである。整合されるとき、減衰は以下によって求められる。
=20log((R210/Z0)+1)
第1の可変抵抗回路210の実効抵抗は抵抗器222〜224の値およびスイッチ218、220の状態に応じており、第2の可変抵抗回路250の実効抵抗は抵抗器262〜264の値およびスイッチ258〜260の状態に応じる。基本的に、スイッチ218、220の状態の組み合わせが異なれば、第1の可変抵抗回路210内の抵抗器(すなわち、抵抗器222〜224)の並列の組み合わせが異なり(したがって、第1の可変抵抗回路210の実効抵抗が異なり)、スイッチ258〜260の状態の組み合わせが異なれば、第2の可変抵抗回路250内の抵抗器(すなわち、抵抗器262〜264)の並列の組み合わせが異なる(したがって、第2の可変抵抗回路250の実効抵抗が異なる)。一実施形態に応じて、スイッチ218、220、および258〜260は、実効抵抗R210、R250の4つの異なる組み合わせを提供し、したがって、4つの異なる減衰レベルを提供するように制御される。加えて、一実施形態では、抵抗器222〜224および262〜264の値は、上記の式1を満たすように選択される。特定の実施形態に応じて、たとえば、減衰器200のスイッチ218、220、258〜260は、約0デシベル(dB)、約2dB、約4dB、および約6dBの減衰レベルを生成する実効抵抗R210、R250の組み合わせを提供するように制御される。代替の実施形態では、抵抗器222〜224および262〜264がこれらの値を有するように選択されてもよく、かつ/またはスイッチ218、220、258〜260はより大きい、より少ない、または異なる減衰レベルを生成するように制御されてもよい。
Claims (19)
- 可変減衰器において、
該可変減衰器の入力端子と出力端子との間に結合されている第1の可変抵抗回路であって、
2つの第1の抵抗器および第1のスイッチを含む第1の電流路であって、前記2つの第1の抵抗器は前記入力端子と前記出力端子との間で互いに直列に結合されており、前記第1のスイッチは前記2つの第1の抵抗器のうちの一方に跨るように結合されている第1のチャネルを有する、前記第1の電流路と、
第2のチャネルと、前記入力端子に結合されている第1の導電端子と、前記出力端子に結合されている第2の導電端子とを有する第2のスイッチを含む第2の電流路と、
前記入力端子に結合されている第1の端子、および前記出力端子に結合されている第2の端子を有する第2の抵抗器を含む第3の電流路とを含む、前記第1の可変抵抗回路と、
前記入力端子に結合されている第1の端子、および中間ノードに結合されている第2の端子を有する第3の抵抗器と、
前記出力端子に結合されている第1の端子、および前記中間ノードに結合されている第2の端子を有する第4の抵抗器と、
前記中間ノードと電圧基準端子との間に結合されている第2の可変抵抗回路と、を備える、可変減衰器。 - 前記第1のスイッチの制御端子に第1の制御信号を提供するため、および前記第2のスイッチの制御端子に第2の制御信号を提供するためのスイッチ制御回路をさらに備えており、前記第1の制御信号および前記第2の制御信号は前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルの導電性と、前記第1の可変抵抗回路の実効抵抗と、前記可変減衰器によって提供される減衰レベルとに影響を与える、請求項1に記載の可変減衰器。
- 前記スイッチ制御回路が、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルを実質的に導電性にするように前記第1の制御信号および前記第2の制御信号を提供するときに、第1の減衰レベルだけ、前記入力端子において提供される入力信号を減衰させ、
前記スイッチ制御回路が、前記第1のチャネルを実質的に導電性にするように前記第1の制御信号を提供し、前記第2のチャネルを実質的に非導電性にするように前記第2の制御信号を提供するときに、前記第1の減衰レベルよりも大きい第2の減衰レベルだけ、前記入力信号を減衰させ、
前記スイッチ制御回路が、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルを実質的に非導電性にするように前記第1の制御信号および前記第2の制御信号を提供するときに、前記第2の減衰レベルよりも大きい第3の減衰レベルだけ、前記入力信号を減衰させるように構成される、請求項2に記載の可変減衰器。 - 前記第2の可変抵抗回路は、
前記中間ノードと前記電圧基準端子との間に結合されている第4の電流路であって、第3のチャネルと、前記入力端子に結合されている第1の導電端子と、前記出力端子に結合されている第2の導電端子とを有する第3のスイッチと直列に結合されている第5の抵抗器を含む、前記第4の電流路と、
前記中間ノードと前記電圧基準端子との間に結合されている第5の電流路であって、第4のチャネルと、前記入力端子に結合されている第1の導電端子と、前記出力端子に結合されている第2の導電端子とを有する第4のスイッチと直列に結合されている第6の抵抗器を含む、前記第5の電流路と、
前記中間ノードと前記電圧基準端子との間に結合されている第6の電流路であって、第5のチャネルと、前記入力端子に結合されている第1の導電端子と、前記出力端子に結合されている第2の導電端子とを有する第5のスイッチと直列に結合されている第7の抵抗器を含む、前記第6の電流路と、を備える、請求項1に記載の可変減衰器。 - 前記第1のチャネル、前記第2のチャネル、前記第3のチャネル、前記第4のチャネル、および前記第5のチャネルの導電性と、前記第1の可変抵抗回路と、前記第2の可変抵抗回路の実効抵抗と、前記可変減衰器によって提供される減衰レベルとを調整するために、前記第1のスイッチの制御端子に対する第1の制御信号と、前記第2のスイッチの制御端子に対する第2の制御信号と、前記第3のスイッチの制御端子に対する第3の制御信号と、前記第4のスイッチの制御端子に対する第4の制御信号と、前記第5のスイッチの制御端子に対する第5の制御信号を提供するためのスイッチ制御回路と、をさらに備える、請求項4に記載の可変減衰器。
- 前記スイッチ制御回路が、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルを実質的に導電性にするように前記第1の制御信号および前記第2の制御信号を提供し、前記第3のチャネル、前記第4のチャネル、および前記第5のチャネルを実質的に非導電性にするように前記第3の制御信号、前記第4の制御信号、および前記第5の制御信号を提供するときに、第1の減衰レベルだけ、前記入力端子において提供される入力信号を減衰させ、
前記スイッチ制御回路が、前記第1のチャネルおよび前記第3のチャネルを実質的に導電性にするように前記第1の制御信号および前記第3の制御信号を提供し、前記第2のチャネル、前記第4のチャネル、および前記第5のチャネルを実質的に非導電性にするように前記第2の制御信号、前記第4の制御信号、および前記第5の制御信号を提供するときに、前記第1の減衰レベルよりも大きい第2の減衰レベルだけ、前記入力信号を減衰させ、
前記スイッチ制御回路が、前記第1のチャネル、前記第3のチャネル、および前記第4のチャネルを実質的に導電性にするように前記第1の制御信号、前記第3の制御信号、および前記第4の制御信号を提供し、前記第2のチャネルおよび前記第5のチャネルを実質的に非導電性にするように前記第2の制御信号および前記第5の制御信号を提供するときに、前記第2の減衰レベルよりも大きい第3の減衰レベルだけ、前記入力信号を減衰させ、
前記スイッチ制御回路が、前記第1のチャネルおよび前記第2のチャネルを実質的に非導電性にするように前記第1の制御信号および前記第2の制御信号を提供し、前記第3のチャネル、前記第4のチャネル、および前記第5のチャネルを実質的に導電性にするように前記第3の制御信号、前記第4の制御信号、および前記第5の制御信号を提供するときに、前記第3の減衰レベルよりも大きい第4の減衰レベルだけ、前記入力信号を減衰させるように構成される、請求項5に記載の可変減衰器。 - 前記スイッチ制御回路は、デジタル制御信号を受信するためのマルチビット入力をさらに備え、前記スイッチ制御回路は、前記デジタル制御信号の値に基づいて前記第1の制御信号、前記第2の制御信号、前記第3の制御信号、前記第4の制御信号、および前記第5の制御信号を提供するように構成される、請求項6に記載の可変減衰器。
- 可変減衰器を含む電子回路であって、前記可変減衰器は、
該可変減衰器の第1の入力端子と第1の出力端子との間で互いに並列に結合されている第1の複数の電流路を有する第1の可変抵抗回路であって、前記第1の複数の電流路のうちの第1の電流路は、
前記第1の入力端子と前記第1の出力端子との間で互いに直列に結合されている2つの第1の抵抗器と、
前記2つの第1の抵抗器のうちの一方に跨るように結合されている第1のチャネルを有する第1のスイッチとを含む、前記第1の可変抵抗回路と、
前記第1の入力端子に結合されている第1の端子、および第1の中間ノードに結合されている第2の端子とを有する第2の抵抗器と、
前記第1の出力端子に結合されている第1の端子、および前記第1の中間ノードに結合されている第2の端子を有する第3の抵抗器と、
前記第1の中間ノードに結合されている第1の端子、および電圧基準端子に結合されている第2の端子を有する第2の可変抵抗回路と、を備える、電子回路。 - 前記第1の複数の電流路は、
第2のチャネルと、前記第1の入力端子に結合されている第1の導電端子と、前記第1の出力端子に結合されている第2の導電端子とを有する第2のスイッチを含む第2の電流路をさらに備える、請求項8に記載の電子回路。 - 前記第1の複数の電流路は、
前記第1の入力端子に結合されている第1の端子、および、前記第1の出力端子に結合されている第2の導電端子を有する第3の抵抗器を含む第3の電流路をさらに備える、請求項9に記載の電子回路。 - 前記第2の可変抵抗回路は、
前記第1の中間ノードと前記電圧基準端子との間で互いに並列に結合されている第2の複数の電流路をさらに備える、請求項8に記載の電子回路。 - 前記第2の複数の電流路の各電流路は、
シャント抵抗器と、
前記シャント抵抗器と直列に結合されるチャネルを有するシャントスイッチと、を備える、請求項11に記載の電子回路。 - 第1の制御信号を前記第1のスイッチの制御端子に提供するためのスイッチ制御回路をさらに備えており、前記第1の制御信号は、前記第1のチャネルの導電性と、前記第1の可変抵抗回路の実効抵抗と、前記可変減衰器によって提供される減衰レベルとに影響を与える、請求項8に記載の電子回路。
- 前記第1の可変抵抗回路、前記第2の抵抗器、前記第3の抵抗器、および前記第2の可変抵抗回路は前記可変減衰器の第1の段に含まれており、該第1の段は第1の数の減衰レベルを提供するように構成されており、前記可変減衰器は、
該可変減衰器の前記第1の段と直列に結合されている該可変減衰器の第2の段をさらに備え、該第2の段は第2の減衰レベルを提供するように構成されており、該可変減衰器の該第2の段は、
第2の入力端子と第2の出力端子との間で互いに並列に結合されている第2の複数の電流路を有する第3の可変抵抗回路と、
前記第2の入力端子に結合されている第1の端子、および第2の中間ノードに結合されている第2の端子を有する第4の抵抗器と、
前記第2の出力端子に結合されている第1の端子、および前記第2の中間ノードに結合されている第2の端子を有する第5の抵抗器と、
前記第2の中間ノードに結合されている第1の端子、および前記電圧基準端子に結合されている第2の端子とを有する第4の可変抵抗回路を含む、請求項8に記載の電子回路。 - 前記可変減衰器と直列に結合されている移相器であって、前記可変減衰器および該移相器が、位相シフトおよび減衰した信号を生成するように、入力信号を減衰させ、位相シフトを適用するようにそれぞれ構成される、前記移相器と、
前記位相シフトおよび減衰した信号を増幅するように構成される増幅器段と、をさらに備える、請求項8に記載の電子回路。 - 電子回路が作動する方法であって、
前記電子回路への入力信号に対する所望の減衰レベルを示すデジタル制御信号を受信する工程と、
前記デジタル制御信号において示される前記所望の減衰レベルに基づいて第1の制御信号を生成する工程と、
前記第1の制御信号を可変減衰器の第1のスイッチの制御端子に提供する工程とを含み、該可変減衰器は、
該可変減衰器の入力端子と出力端子との間で互いに並列に結合されている第1の複数の電流路を有する第1の可変抵抗回路であって、前記第1の複数の電流路のうちの第1の電流路は、
前記入力端子と前記出力端子との間で互いに直列に結合されている2つの第1の抵抗器と、
前記2つの第1の抵抗器のうちの一方に跨るように結合されている第1のチャネルを有する前記第1のスイッチとを含み、前記第1の制御信号は、前記第1のチャネルの導電性と、前記第1の可変抵抗回路の実効抵抗と、該可変減衰器によって提供される減衰レベルとに影響を与える、前記第1の可変抵抗回路と、
前記入力端子に結合されている第1の端子、および第1の中間ノードに結合されている第2の端子を有する第2の抵抗器と、
前記出力端子に結合されている第1の端子、および前記第1の中間ノードに結合されている第2の端子を有する第3の抵抗器と、
前記第1の中間ノードに結合されている第1の端子、および電圧基準端子に結合されている第2の端子を有する第2の可変抵抗回路と、を含む、方法。 - 前記第1の可変抵抗回路は、第2のチャネルと、前記入力端子に結合されている第1の導電端子と、前記出力端子に結合されている第2の導電端子とを有する第2のスイッチを含む第2の電流路をさらに含み、前記方法は、
前記デジタル制御信号内で示されている前記所望の減衰レベルに基づいて第2の制御信号を生成する工程と、
前記第2の制御信号を前記第2のスイッチの制御端子に提供する工程とをさらに含み、前記第2の制御信号は、前記第2のチャネルの導電性と、前記第1の可変抵抗回路の前記実効抵抗と、前記可変減衰器によって提供される前記減衰レベルとに影響を与える、請求項16に記載の方法。 - 前記第2の可変抵抗回路は、前記中間ノードと前記電圧基準端子との間で互いに並列に結合されている第2の複数の電流路を含み、前記第2の複数の電流路の各電流路は、シャント抵抗器と、該シャント抵抗器と直列に結合されているチャネルを有するシャントスイッチとを含み、前記方法は、
前記デジタル制御信号において示される前記所望の減衰レベルに基づいて複数の追加の制御信号を生成する工程と、
前記複数の追加の制御信号を前記シャントスイッチの制御端子に提供する工程とをさらに含み、前記追加の制御信号は、前記シャントスイッチの前記チャネルの導電性と、前記第2の可変抵抗回路の前記実効抵抗と、前記可変減衰器によって提供される前記減衰レベルとに影響を与える、請求項16に記載の方法。 - 前記第1の可変抵抗回路、前記第2の抵抗器、前記第3の抵抗器、および前記第2の可変抵抗回路は前記可変減衰器の第1の段に含まれており、前記第1の段は第1の数の減衰レベルを提供するように構成されており、前記可変減衰器は、前記第1の段と直列に結合されており、第2の数の減衰レベルを提供するように構成される第2の段をさらに含み、前記方法は、
前記デジタル制御信号において示される前記所望の減衰レベルに基づいて1つ以上の追加の制御信号を生成する工程と、
前記可変減衰器によって提供される前記減衰レベルに影響を与えるように、前記可変減衰器の前記第2の段に前記1つ以上の追加の制御信号を提供する工程と、をさらに備える、請求項16に記載の方法。
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