JP2692427B2 - Ｃ−ｍｏｓ対数ｉｆ増幅器 - Google Patents
Ｃ−ｍｏｓ対数ｉｆ増幅器Info
- Publication number
- JP2692427B2 JP2692427B2 JP3147769A JP14776991A JP2692427B2 JP 2692427 B2 JP2692427 B2 JP 2692427B2 JP 3147769 A JP3147769 A JP 3147769A JP 14776991 A JP14776991 A JP 14776991A JP 2692427 B2 JP2692427 B2 JP 2692427B2
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- JP
- Japan
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- amplifier
- rectifier
- coupling capacitor
- capacitor
- mos
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- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、Ｃ−ＭＯＳ集積回路上
に形成されるＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器に関する。
に形成されるＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、対数ＩＦ増幅器は、多段
に縦続接続されるＩＦ増幅器と、各ＩＦ増幅器の出力を
それぞれ受ける整流器と、全ての整流器の出力を加算す
る加算器とで構成されるが、従来の対数ＩＦ増幅器は、
一般にバイポーラ集積回路上に形成される。これは、バ
イポーラトランジスタはノイズ特性が良好で、受信機入
力で見た場合の感度劣化が少ないこと、又、トランジス
タ自体も駆動能力が高いので、低インピーダンスあるい
は大きな容量値でも駆動できること、等の特徴がある。
に縦続接続されるＩＦ増幅器と、各ＩＦ増幅器の出力を
それぞれ受ける整流器と、全ての整流器の出力を加算す
る加算器とで構成されるが、従来の対数ＩＦ増幅器は、
一般にバイポーラ集積回路上に形成される。これは、バ
イポーラトランジスタはノイズ特性が良好で、受信機入
力で見た場合の感度劣化が少ないこと、又、トランジス
タ自体も駆動能力が高いので、低インピーダンスあるい
は大きな容量値でも駆動できること、等の特徴がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、Ｃ−ＭＯＳ集
積回路にも種々の利点があり、Ｃ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅
器の開発が望まれているが、その場合、整流器をどのよ
うに構成するかという問題の他に、次のような問題があ
る。即ち、Ｃ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を構成する場合、
Ｃ−ＭＯＳトランジスタは１／ｆ（周波数）ノイズが大
きいので、ＩＦ帯の低域をカットしないと受信機入力で
見た場合の感度劣化が大きくなる。この低域をカットす
るＨＰＦ(High PassFilter)特性は多段に接続されるＩ
Ｆ増幅器間をコンデンサで結合とすることで等価的に得
られるが、その容量値は１／ｆノイズを抑圧するため小
さいことが望まれる。一方、コンデンサ結合とすると、
対数ＩＦ増幅器を構成する整流器では信号波形が微分さ
れるので、整流器出力の直流値が変動し易くなる。従っ
て、直線性の良い対数特性を得るためには、整流器の入
力周波数帯域は低域まで広げておくこと、即ち、結合コ
ンデンサは大きな値のものを用いる必要がある。そうす
ると、ＩＦ増幅器に対しては１／ｆノイズを増大せしめ
ることとなって駆動能力の低下が問題となる。
積回路にも種々の利点があり、Ｃ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅
器の開発が望まれているが、その場合、整流器をどのよ
うに構成するかという問題の他に、次のような問題があ
る。即ち、Ｃ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を構成する場合、
Ｃ−ＭＯＳトランジスタは１／ｆ（周波数）ノイズが大
きいので、ＩＦ帯の低域をカットしないと受信機入力で
見た場合の感度劣化が大きくなる。この低域をカットす
るＨＰＦ(High PassFilter)特性は多段に接続されるＩ
Ｆ増幅器間をコンデンサで結合とすることで等価的に得
られるが、その容量値は１／ｆノイズを抑圧するため小
さいことが望まれる。一方、コンデンサ結合とすると、
対数ＩＦ増幅器を構成する整流器では信号波形が微分さ
れるので、整流器出力の直流値が変動し易くなる。従っ
て、直線性の良い対数特性を得るためには、整流器の入
力周波数帯域は低域まで広げておくこと、即ち、結合コ
ンデンサは大きな値のものを用いる必要がある。そうす
ると、ＩＦ増幅器に対しては１／ｆノイズを増大せしめ
ることとなって駆動能力の低下が問題となる。
【０００４】本発明の目的は、ＩＦ増幅器の帯域では低
域をカットし、整流器の帯域では低域まで広げるように
することで、Ｃ−ＭＯＳ集積回路上に支障なく形成でき
るＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を提供することにある。
域をカットし、整流器の帯域では低域まで広げるように
することで、Ｃ−ＭＯＳ集積回路上に支障なく形成でき
るＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明のＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器は次の如き構成
を有する。即ち、第１発明のＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器
は、第１の結合コンデンサを介して多段に縦続接続され
るＩＦ増幅器と； 各段の前記ＩＦ増幅器から第２の結
合コンデンサを介して信号供給を受ける整流器と； 全
整流器の出力を加算する加算器と； を備え、前記第１
の結合コンデンサと第２の結合コンデンサとはそれぞ
れ、前記第１の結合コンデンサの容量よりも前記第２の
結合コンデンサの容量を大として前記ＩＦ増幅器におけ
る周波数帯域の低域カットと前記整流器における周波数
帯域の低域拡大とを両立せしめること； を特徴とする
ものである。
に、本発明のＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器は次の如き構成
を有する。即ち、第１発明のＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器
は、第１の結合コンデンサを介して多段に縦続接続され
るＩＦ増幅器と； 各段の前記ＩＦ増幅器から第２の結
合コンデンサを介して信号供給を受ける整流器と； 全
整流器の出力を加算する加算器と； を備え、前記第１
の結合コンデンサと第２の結合コンデンサとはそれぞ
れ、前記第１の結合コンデンサの容量よりも前記第２の
結合コンデンサの容量を大として前記ＩＦ増幅器におけ
る周波数帯域の低域カットと前記整流器における周波数
帯域の低域拡大とを両立せしめること； を特徴とする
ものである。
【０００６】また、第２発明のＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅
器は、前記第１の発明の構成において、多段に縦続配置
される前記ＩＦ増幅器が前記第１の結合コンデンサと前
記第２の結合コンデンサとの２個の結合コンデンサを直
列接続してなる直列コンデンサで相接続され、かつ前記
整流器のそれぞれが前記直列コンデンサの含む２個の結
合コンデンサを相接続した中点から信号供給を受けるも
のとした構成を備えたことを特徴とするものである。
器は、前記第１の発明の構成において、多段に縦続配置
される前記ＩＦ増幅器が前記第１の結合コンデンサと前
記第２の結合コンデンサとの２個の結合コンデンサを直
列接続してなる直列コンデンサで相接続され、かつ前記
整流器のそれぞれが前記直列コンデンサの含む２個の結
合コンデンサを相接続した中点から信号供給を受けるも
のとした構成を備えたことを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】次に、前記の如く構成される本発明のＣ−ＭＯ
Ｓ対数ＩＦ増幅器の作用を説明する。本発明のＣ−ＭＯ
Ｓ対数ＩＦ増幅器では、ＩＦ増幅器の段間結合コンデン
サと整流器の結合コンデンサとをそれぞれ容量が異なら
しめ、段間結合コンデンサの容量を整流器の結合コンデ
ンサの容量よりも大とする組合せのものを用い（第１発
明）、また、ＩＦ増幅器の各段の結合を前記段間結合コ
ンデンサと整流器の結合コンデンサとを直列接続したコ
ンデンサで行い、整流器への信号供給は直列接続される
コンデンサを相接続する中点から行う（第２発明）。そ
の結果、ＩＦ増幅器の帯域では低域をカットし、整流器
の帯域では低域まで広げることができる。
Ｓ対数ＩＦ増幅器の作用を説明する。本発明のＣ−ＭＯ
Ｓ対数ＩＦ増幅器では、ＩＦ増幅器の段間結合コンデン
サと整流器の結合コンデンサとをそれぞれ容量が異なら
しめ、段間結合コンデンサの容量を整流器の結合コンデ
ンサの容量よりも大とする組合せのものを用い（第１発
明）、また、ＩＦ増幅器の各段の結合を前記段間結合コ
ンデンサと整流器の結合コンデンサとを直列接続したコ
ンデンサで行い、整流器への信号供給は直列接続される
コンデンサを相接続する中点から行う（第２発明）。そ
の結果、ＩＦ増幅器の帯域では低域をカットし、整流器
の帯域では低域まで広げることができる。
【０００８】斯くして、本発明によれば、ＩＦ増幅器の
１／ｆノイズを低減させＮＦの劣化を最小に抑制でき、
且つ、整流器の入力帯域を低域まで伸ばし対数特性の直
線性を確保できる。即ち、Ｃ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を
実現できる。
１／ｆノイズを低減させＮＦの劣化を最小に抑制でき、
且つ、整流器の入力帯域を低域まで伸ばし対数特性の直
線性を確保できる。即ち、Ｃ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を
実現できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。図１は、本発明の第１の実施例に係るＣ−ＭＯＳ
対数ＩＦ増幅器を示す。図１に示す実施例は、ＩＦ増幅
器の段間結合コンデンサと整流器の入力側の結合コンデ
ンサとを直列接続して運用する場合を例とし、図１にお
いて、ＩＦ増幅器Ａｉ（ｉ＝１、２、３、……）はＩＦ
信号を順次増幅するため多段に縦続配置されるが、各段
のＩＦ増幅器は直列接続されたコンデンサＣAiと、Ｃ Ai
よりも低容量のコンデンサＣBiによって接続される。そ
して、整流器ＢｉはコンデンサＣAiと同ＣBi との相接続
点としての中点から信号供給を受け、加算器Ｃに出力す
る。
する。図１は、本発明の第１の実施例に係るＣ−ＭＯＳ
対数ＩＦ増幅器を示す。図１に示す実施例は、ＩＦ増幅
器の段間結合コンデンサと整流器の入力側の結合コンデ
ンサとを直列接続して運用する場合を例とし、図１にお
いて、ＩＦ増幅器Ａｉ（ｉ＝１、２、３、……）はＩＦ
信号を順次増幅するため多段に縦続配置されるが、各段
のＩＦ増幅器は直列接続されたコンデンサＣAiと、Ｃ Ai
よりも低容量のコンデンサＣBiによって接続される。そ
して、整流器ＢｉはコンデンサＣAiと同ＣBi との相接続
点としての中点から信号供給を受け、加算器Ｃに出力す
る。
【００１０】ここに、整流器Ｂｉは、Ｃ−ＭＯＳで構成
されるものであれば任意の整流器で良いが、本実施例で
は例えば図２に示す２乗回路を用いる。これは本出願人
の開発に係るもので、特開昭６３−０２４３７７号公報
に詳記されているので、再述はしないが、これを用いれ
ばこの整流器Ｂｉは２乗両波整流器となる。
されるものであれば任意の整流器で良いが、本実施例で
は例えば図２に示す２乗回路を用いる。これは本出願人
の開発に係るもので、特開昭６３−０２４３７７号公報
に詳記されているので、再述はしないが、これを用いれ
ばこの整流器Ｂｉは２乗両波整流器となる。
【００１１】さて、整流器Ｂｉの入力は、トランジスタ
のゲートに入力するので、その入力インピーダンスは高
インピーダンスになっており、ゲートの直流バイアスも
高インピーダンスにできる。従って、コンデンサＣAiと
同ＣBiの合成容量Ｃi は、整流器の入力インピーダンス
を無視して、次の数式１で近似できる。一方、整流器と
の結合コンデンサは、図１に示すように、ＣAiである。
このことは、コンデンサＣ Ai と同Ｃ Bi との合成容量Ｃ i
がいずれのコンデンサの容量よりも低容量となってＩＦ
増幅器を段間接続し、かつ、整流器に対しては、コンデ
ンサＣ Bi よりも大容量のコンデンサＣ Ai を介して入力が
供給される状態が確立されることを意味する。
のゲートに入力するので、その入力インピーダンスは高
インピーダンスになっており、ゲートの直流バイアスも
高インピーダンスにできる。従って、コンデンサＣAiと
同ＣBiの合成容量Ｃi は、整流器の入力インピーダンス
を無視して、次の数式１で近似できる。一方、整流器と
の結合コンデンサは、図１に示すように、ＣAiである。
このことは、コンデンサＣ Ai と同Ｃ Bi との合成容量Ｃ i
がいずれのコンデンサの容量よりも低容量となってＩＦ
増幅器を段間接続し、かつ、整流器に対しては、コンデ
ンサＣ Bi よりも大容量のコンデンサＣ Ai を介して入力が
供給される状態が確立されることを意味する。
【００１２】
【数１】
【００１３】また、帯域の低域は、それぞれの結合コン
デンサによる微分特性（ＨＰＦ特性）によって決まるの
で、ＩＦ増幅器Ａｉの低域カットオフ周波数ｆcIFiと整
流器Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆcRECTiとの比は、次
の数式２で示され、ｆcRECTiに対してｆcIFiを高くでき
る。例えば、ＩＦ周波数を一般的な４５５ｋＨｚとすれ
ば、ＩＦ増幅器Ａｉの低域カットオフ周波数ｆ cIFi を、
Ｃ−ＭＯＳトランジスタの１／ｆノイズが顕著に現れな
くなる１００ｋＨｚとＩＦ周波数４５５ｋＨｚとの間に
設定し、かつ、整流器Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆ
cRECTi を結合コンデンサによる微分特性が顕著に現れな
い１００ｋＨｚ以下の周波数に設定することができる。
デンサによる微分特性（ＨＰＦ特性）によって決まるの
で、ＩＦ増幅器Ａｉの低域カットオフ周波数ｆcIFiと整
流器Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆcRECTiとの比は、次
の数式２で示され、ｆcRECTiに対してｆcIFiを高くでき
る。例えば、ＩＦ周波数を一般的な４５５ｋＨｚとすれ
ば、ＩＦ増幅器Ａｉの低域カットオフ周波数ｆ cIFi を、
Ｃ−ＭＯＳトランジスタの１／ｆノイズが顕著に現れな
くなる１００ｋＨｚとＩＦ周波数４５５ｋＨｚとの間に
設定し、かつ、整流器Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆ
cRECTi を結合コンデンサによる微分特性が顕著に現れな
い１００ｋＨｚ以下の周波数に設定することができる。
【００１４】
【数２】
【００１５】即ち、ＩＦ増幅器Ａｉの負荷容量はＣi で
あるが、仮に、ＣAi＝ＣBi＝Ｃ0 とすれば、数式１から
Ｃi ＝（１／２）Ｃ0 となり、ＩＦ増幅器の段間結合コ
ンデンサの容量は整流器との結合コンデンサの容量の半
分となる。また、数式２からｆcIFi＝２ｆcRECTiとな
り、整流器の低域側帯域はＩＦ増幅器の半分まで下げら
れることになる。この場合には例えば、ＩＦ増幅器Ａｉ
の低域カットオフ周波数ｆ cIFi を２００ｋＨｚに設定す
れば、整流器Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆ cRECTi は１
００ｋＨｚとなり、上述したように、Ｃ−ＭＯＳトラン
ジスタの１／ｆノイズが顕著に現れなくなるＩＦ増幅器
Ａｉの低域カットオフ周波数ｆ cIFi に設定でき、かつ、
結合コンデンサによる微分特性が顕著に現れない整流器
Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆ cRECTi に設定できること
になる。
あるが、仮に、ＣAi＝ＣBi＝Ｃ0 とすれば、数式１から
Ｃi ＝（１／２）Ｃ0 となり、ＩＦ増幅器の段間結合コ
ンデンサの容量は整流器との結合コンデンサの容量の半
分となる。また、数式２からｆcIFi＝２ｆcRECTiとな
り、整流器の低域側帯域はＩＦ増幅器の半分まで下げら
れることになる。この場合には例えば、ＩＦ増幅器Ａｉ
の低域カットオフ周波数ｆ cIFi を２００ｋＨｚに設定す
れば、整流器Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆ cRECTi は１
００ｋＨｚとなり、上述したように、Ｃ−ＭＯＳトラン
ジスタの１／ｆノイズが顕著に現れなくなるＩＦ増幅器
Ａｉの低域カットオフ周波数ｆ cIFi に設定でき、かつ、
結合コンデンサによる微分特性が顕著に現れない整流器
Ｂｉの低域カットオフ周波数ｆ cRECTi に設定できること
になる。
【００１６】なお、上記実施例から明らかなように、Ｉ
Ｆ増幅器の段間を直列コンデンサで接続するのではな
く、段間を１個のコンデンサで接続し、整流器への接続
は、容量のより大きい別のコンデンサを用い、両コンデ
ンサの容量を異ならしめるようにしても同様な効果が得
られる。この場合の構成を、図３の第２の実施例に示
す。
Ｆ増幅器の段間を直列コンデンサで接続するのではな
く、段間を１個のコンデンサで接続し、整流器への接続
は、容量のより大きい別のコンデンサを用い、両コンデ
ンサの容量を異ならしめるようにしても同様な効果が得
られる。この場合の構成を、図３の第２の実施例に示
す。
【００１７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のＣ−ＭＯ
Ｓ対数ＩＦ増幅器によれば、ＩＦ増幅器の段間結合コン
デンサと整流器の結合コンデンサとをそれぞれ容量が異
なるものを用い（第１発明）、また、ＩＦ増幅器の各段
の結合を直列接続したコンデンサで行い、整流器への信
号供給は直列接続されるコンデンサの中点から行う（第
２発明）ようにしたので、ＩＦ増幅器の帯域では低域を
カットし、整流器の帯域では低域まで広げることができ
る。従って、本発明によれば、Ｃ−ＭＯＳ集積回路上に
支障なく形成できるＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を提供で
きる効果がある。
Ｓ対数ＩＦ増幅器によれば、ＩＦ増幅器の段間結合コン
デンサと整流器の結合コンデンサとをそれぞれ容量が異
なるものを用い（第１発明）、また、ＩＦ増幅器の各段
の結合を直列接続したコンデンサで行い、整流器への信
号供給は直列接続されるコンデンサの中点から行う（第
２発明）ようにしたので、ＩＦ増幅器の帯域では低域を
カットし、整流器の帯域では低域まで広げることができ
る。従って、本発明によれば、Ｃ−ＭＯＳ集積回路上に
支障なく形成できるＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器を提供で
きる効果がある。
【図１】本発明の第１の実施例に係るＣ−ＭＯＳ対数Ｉ
Ｆ増幅器の構成を示すブロック図である。
Ｆ増幅器の構成を示すブロック図である。
【図２】図１における整流器の一例を示す回路図であ
る。
る。
【図３】
本発明の第２の実施例に係るＣ−ＭＯＳ対数Ｉ
Ｆ増幅器の構成を示すブロック図である。
Ｆ増幅器の構成を示すブロック図である。
Ａ１ ＩＦ増幅器 Ａ２ ＩＦ増幅器 Ａ３ ＩＦ増幅器 Ａ４ ＩＦ増幅器 Ａ５ ＩＦ増幅器 Ｂ１ 整流器 Ｂ２ 整流器 Ｂ３ 整流器 Ｂ４ 整流器 Ｂ５ 整流器 Ｃ 加算器
Claims (2)
- 【請求項１】 第１の結合コンデンサを介して多段に縦
続接続されるＩＦ増幅器と； 各段の前記ＩＦ増幅器か
ら第２の結合コンデンサを介して信号供給を受ける整流
器と； 全整流器の出力を加算する加算器と； を備
え、前記第１の結合コンデンサと第２の結合コンデンサ
とはそれぞれ、前記第１の結合コンデンサの容量よりも
前記第２の結合コンデンサの容量を大として前記ＩＦ増
幅器における周波数帯域の低域カットと前記整流器にお
ける周波数帯域の低域拡大とを両立せしめること； を
特徴とするＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器。 - 【請求項２】 多段に縦続配置される前記ＩＦ増幅器が
前記第１の結合コンデンサと前記第２の結合コンデンサ
との２個の結合コンデンサを直列接続してなる直列コン
デンサで相接続され、かつ前記整流器のそれぞれが前記
直列コンデンサの含む２個の結合コンデンサを相接続し
た中点から信号供給を受けるものとしたことを特徴とす
る請求項１記載のＣ−ＭＯＳ対数ＩＦ増幅器。
Priority Applications (12)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3147769A JP2692427B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Ｃ−ｍｏｓ対数ｉｆ増幅器 |
| SG1996006520A SG48040A1 (en) | 1991-05-23 | 1992-05-22 | Logarithmic intermediate-frequency amplifier |
| EP92108690A EP0514929B1 (en) | 1991-05-23 | 1992-05-22 | Logarithmic intermediate-frequency amplifier |
| EP96119203A EP0766382A2 (en) | 1991-05-23 | 1992-05-22 | Pseudo-logarithmic intermediate-frequency amplifier |
| CA002069243A CA2069243C (en) | 1991-05-23 | 1992-05-22 | Logarithmic intermediate-frequency amplifier |
| ES92108690T ES2136066T3 (es) | 1991-05-23 | 1992-05-22 | Amplificador logaritmico de frecuencia intermedia. |
| US07/886,950 US5467046A (en) | 1991-05-23 | 1992-05-22 | Logarithmic intermediate-frequency amplifier |
| DE69230014T DE69230014T2 (de) | 1991-05-23 | 1992-05-22 | Logarithmischer Verstärker für Zwischenfrequenzsignale |
| KR1019920008783A KR960015009B1 (ko) | 1991-05-23 | 1992-05-23 | 대수 중간 주파수 증폭기 |
| AU17144/92A AU658182B2 (en) | 1991-05-23 | 1992-05-25 | Logarithmic intermediate-frequency amplifier |
| AU10112/95A AU677470B2 (en) | 1991-05-23 | 1995-01-10 | Logarithmic intermediate-frequency amplifier |
| HK98109750A HK1009059A1 (en) | 1991-05-23 | 1998-08-06 | Logarithmic intermediate-frequency amplifier |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3147769A JP2692427B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Ｃ−ｍｏｓ対数ｉｆ増幅器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04345313A JPH04345313A (ja) | 1992-12-01 |
| JP2692427B2 true JP2692427B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=15437764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3147769A Expired - Lifetime JP2692427B2 (ja) | 1991-05-23 | 1991-05-23 | Ｃ−ｍｏｓ対数ｉｆ増幅器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692427B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-23 JP JP3147769A patent/JP2692427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04345313A (ja) | 1992-12-01 |
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