JP3495360B2 - 第1の増幅器と第2の増幅器とを備え、どの場合も、2つの増幅器のうち、1つの増幅器だけを最大に増幅するようになされている構成 - Google Patents
第1の増幅器と第2の増幅器とを備え、どの場合も、2つの増幅器のうち、1つの増幅器だけを最大に増幅するようになされている構成Info
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Description
s)、上記2つの増幅器のうち、1つの増幅器だけが増
幅するようになされている装置に関するものである。
幅器から第2の増幅器への切り替え(または、その逆)
を、多少なりとも、複雑な切り替え装置によって行って
いる。また、そのような切り替え装置には、相対的に複
雑な構造を有しており、その上に、少なくとも1つの追
加の(制御)端子を必要とするものもある。このため、
特に、集積回路とする場合や、または、小型ケースに構
成を収容する場合には、不都合になる可能性がある。特
に、必要となるチップ領域とRF特性に対して、結果と
して、悪影響を及ぼす可能性がある。
B−A−2 289 810)には、RF信号のスイッ
チング装置が示されている。この装置では、バイポーラ
増幅トランジスタが、それぞれのコレクタにて1つの出
力部につながれており、それぞれのベースにて個々のR
F信号により動作される。また、これらトランジスタ間
の切り替えを目的として、制御装置が備えられており、
この制御装置は、その入力部に供給される制御信号に従
って、出力側で、それぞれのスイッチング信号を発生す
る。これらの信号は、上記の増幅トランジスタに割り当
てられ、かつ、それぞれのベース端子で結合される。
−A−0 648 010)には、電流源を介して、供
給電位端子に接続される、エミッタ結合され2つの増幅
トランジスタを備えた、差動増幅器が示されている。上
記のトランジスタは、電流源を介して供給電位端子に接
続されている。さらに、別々の電流源を介して供給電位
端子に接続された、エミッタ結合された2つのトランジ
スタを備えており、これらは、一方では、それぞれのベ
ースにより、初めに述べたトランジスタのベース端子に
接続されており、他方では、それぞれのコレクタによ
り、交差結合方法(kreuzgekoppelt)にて、初めに述べ
たトランジスタのベース端子に接続されている。
A−4 417 240)には、増幅トランジスタの入
力端子に加えられるべきバイアス電圧を生じるための手
段が示されている。
らの妨害もなく、増幅器間の切り替えを行えるような方
法によって、導入部で述べた種類の構成を発展させると
いう目的に基づくものである。
置を用いた発明により、達成される。
増幅器の入力端子で確立した条件によって動作される。
そして、一方の増幅器の信号入力部に接続されるスイッ
チング素子を、他方の増幅器の信号入力部に存在する信
号により、切り替えられる。
1の増幅器により増幅されるべき信号とのどんな相互作
用も示さない、ただそれら条件であると考えるとする
と、すなわち、例えば、上記第1の増幅器の入力端子に
て確立されたDC電圧であり、増幅される信号がRF信
号とすると、増幅器間の切り替えは、第1の増幅器の入
力端子を介して制御することができる。そのような切り
替えは、上記増幅器の機能および動作モードによって、
極端に簡単に、かつ、この簡単さにより正確に実現さ
れ、少しの問題もなく、かつ、少しの影響もなく、また
は、いずれにせよあきらかな影響なしに、達成され得
る。
の記述、および、図から得ることができる。
ての実施例を用い、以下により詳細に説明される。
を示している。
る。記載される構成により得られる利点は、この場合に
おいては特に大きい。しかしながら、構成はこれに制限
されない。
は、2つの増幅器を含み、どの場合も、2つの増幅器の
うち、ただ1つの増幅器が増幅するように設定されてい
る。
記増幅器は、第1のトランジスタT1と第2のトランジ
スタT2とから形成される。これらのトランジスタは、
この実施例(betrachteten)においては、2つのゲート
のMOSFETsである。
タ、または、他の部材、または、多数のトランジスタも
しくは部材を含む装置によって形成することも可能であ
る。
ソース端子S、ドレイン端子D、第1のゲート端子G
1、および、第2のゲート端子G2を有し、上記第1の
ゲート端子G1は、どの場合も、増幅される信号を入力
するためのものであり、上記第2のゲート端子G2は、
ゲインを調整するためのものである。
は出力端子A1、A2、E1、E2、および0を有して
いる。これらの端子のうち、 ・上記端子E1は、上記第1のトランジスタT1によっ
て増幅されることになる信号を入力すること、および、
上記トランジスタT1およびT2間の切り替えを制御す
るためのものであり、 ・上記端子E2は、上記第2のトランジスタT2によっ
て増幅されることになる信号を入力するためのものであ
り、 ・上記端子A1は、特に上記第1のトランジスタT1の
ドレイン端子に加えられる供給電圧を入力する、およ
び、上記第1のトランジスタT1によって増幅される信
号を出力するためのものであり、 ・上記端子A2は、特に上記第2のトランジスタT2の
ドレイン端子に加えられる供給電圧を入力する、およ
び、上記第2トランジスタT2よって増幅される信号を
出力するためのものであり、 ・上記端子G2は、上記トランジスタT1およびT2の
第2のゲート端子G2に加えられる制御電圧を入力する
ためのものであり、かつ、ゲインの設定をするためのも
のであり、そして、 ・上記端子0は、特に上記トランジスタT1およびT2
のソース端子Sに加えられる接地電位を入力するための
ものである。
品、すなわち、トランジスタH1、H2、および、S1
と、抵抗RH1、RH2、RE1a、RE1b、RE2a、および、
RE2bとは、とりわけ(排他的ではないが)上記トラン
ジスタT1およびT2を、 ・適当な動作基点の設定を通じて、関連するトランジス
タの第1のゲート端子G1に加えられる信号が増幅され
る(され得る)状態に、または、 ・適当な動作基点の調整を通じて、関連するトランジス
タの第1のゲート端子G1に加えられる信号が増幅され
ない(され得ない)状態に、するためのものである。
作基点の設定または動作基点の調整は、DC電圧が上記
トランジスタT1およびT2の第1のゲート端子G1に
加えられ、上記DC電圧のレベルは可変であるという事
実によって実現される。
圧の場合、上記トランジスタのゲート端子にDC電圧を
使用することにより、適切なトランジスタの動作基点
は、調整可能であり、または、可変であるという事実は
周知であり、かつ、これ以上の説明を必要としない。
幅される信号は、本実施例(betrachteten)において
は、無線周波数の信号である。しかしながら、ここで、
これは、必ずしもこの事例である必要がない。
上記端子E1およびE2介し、個々に入力される。上記
信号は、存在するかもしれない直流電流成分を取り除く
ために、上記端子E1およびE2の上流で接続されるコ
ンデンサ(図示しない)を介して導かれる。
れる信号は、上記第1のトラジスタT1における第1の
ゲート端子G1に供給される。これらの信号が上記トラ
ンジスタT1により最大に増幅されるためには、所定の
DC電圧を上記第1のゲート端子G1に加えることによ
って、上記トランジスタT1を、適当な動作基点にセッ
トしなければならない。本実施例(betrachteten)にお
いては、この目的に必要とされるDC電圧(例えば、
1.5V)は、上記抵抗RH1、RE1a、および、RE1b、
並びに、トランジスタH1を用いた適切な構成内で、内
的に、上記第1のトランジスタT1のドレイン端子Dに
加えられる供給電圧から生成され、上記トランジスタT
1の第1のゲート端子G1に供給される。
G1でのDC電圧が、理想的な値(例えば、上記1.5
V)から外れるのであれば、上記トランジスタT1は、
第1に、もはや上記トランジスタT1に供給されるRF
信号を最大に増幅しないだけでなく、最後には(例え
ば、DC電圧が0.5V以下となった場合)、もはや上
記RF信号をまったく増幅しない。
れる信号は、上記第2のトランジスタT2における第1
のゲート端子G1に供給される。これらの信号が上記ト
ランジスタT2により最大に増幅されるためには、所定
のDC電圧を上記第1のゲート端子G1に適用すること
により、上記トランジスタT2を、また、適切な動作基
点にセットしなければならない。本実施例(betrachtet
en)においては、この目的に必要とされるDC電圧(例
えば、1.5V)は、上記抵抗RH2、RE2a、および、
RE2b、並びに、トランジスタH2を用いた適切な構成
内で、内的に、上記第2のトランジスタT2のドレイン
端子Dに加えられる供給電圧から生成され、上記トラン
ジスタT2の第1のゲート端子G1に供給される。
G1でのDC電圧が、理想的な値(例えば、上記1.5
V)から外れるのであれば、上記トランジスタT2は、
第1に、もはや上記トランジスタT2に供給されるRF
信号を最大に増幅しないだけでなく、最後には(例え
ば、DC電圧が0.5V以下となった場合)、もはや上
記RF信号をまったく増幅しない。
g)においては、特に、上記トランジスタS1によっ
て、上記トランジスタT1またはトランジスタT2のど
ちらか一方だけが、そこへ供給される信号を増幅するこ
とが確実となる。これは、 ・上記第1のトランジスタT1が上記端子E1を介して
入力される信号を増幅することを可能とするDC電圧
が、上記第1のトランジスタT1における第1のゲート
端子G1で存在するとき、上記第2のトランジスタT2
における第1のゲート端子G1でのDC電圧は、上記端
子E2を介して入力される信号を増幅できないという結
果を有する値となり、または、 ・上記第1のトランジスタT1における第1のゲート端
子G1でのDC電圧は、それが上記端子E1を介して入
力される信号を増幅できない結果を有する値になると
き、上記第2のトランジスタT2における第1のゲート
端子G1でのDC電圧は、上記第2のトランジスタT2
が上記端子E2を介して入力される信号を増幅できる値
のままとなる、という事実により達成される。
端子とを有するスイッチング素子である。上記制御経路
は、そのドレイン−ソース間の経路であり、上記制御経
路のスイッチング状態を制御する上記制御端子は、上記
トランジスタS1のゲート端子である。上記トランジス
タS1のゲート端子Gは、上述した動作方法が実現され
ることにより、抵抗RE1aおよびRS1を介して、上記第
1のトランジスタT1における第1のゲート端子G1に
接続される。結果として、上記第1のトランジスタT1
における第1のゲート端子G1でのDC電圧は、上記ト
ランジスタS1のゲート端子にも存在する。これは、上
記端子E1を介して入力されるRF信号には適用されな
い。つまり、この信号は、上記抵抗RE1aおよびRS1を
通過することができない。上記トランジスタS1のドレ
イン端子は、上記抵抗RE2aを介して、増幅トランジス
タT2のゲート端子G1に接続されている。上記トラン
ジスタS1のソース端子は、基準接地電位端子0に接続
されている。上記トランジスタS1におけるドレイン−
ソース間の経路のスイッチング状態を制御できる上記制
御端子は、抵抗RS1を介して、かつ、抵抗RE1aをも介
して、増幅トランジスタT1のゲート端子G1に接続さ
れる。
に、上記トランジスタT1の第1のゲート端子G1で確
立されるべきDC電圧により、オン状態にされ、 ・上記トランジスタが、もはや上記端子E1を介して入
力される信号を増幅しないDC電圧により、オフ状態に
される、といった方法で構成される。
ば、そしてある限り、上記第2のトランジスタT2にお
ける第1のゲート端子G1は、上記抵抗RE2aとトラン
ジスタS1とを介して、上記接地端子0に接続される。
結果として、上記第2のトランジスタT2における第1
のゲート端子で確立されたDC電圧は、上記端子E2を
介して入力される信号が上記トランジスタT2により増
幅されない(増幅され得ない)という結果を有する値に
まで下がる。
ば、そしてある限り、上記第2のトランジスタT2にお
ける第1のゲート端子G1において、上記端子A2を介
して入力される供給電圧から生じるDC電圧は、その値
をもとのままに保ち、その結果、上記トランジスタT2
は、上記端子E2を介して入力される信号を増幅でき
る。
のゲート端子G1でのDC電圧が、もはや上記第1のト
ランジスタT1が上記端子E1を介して入力される信号
を増幅しない(もはや、対応する動作基点調整のために
上述した信号を増幅できない)という結果を有する値に
までなるために、上記端子E1は、スイッチを介して、
または、その他の望ましい方法にて、直流電流端子にお
ける接地電位に引き寄せられる。結果として、上記第1
のトランジスタT1における第1のゲート端子G1で確
立されたDC電圧は、上記端子E1を介して入力される
信号が、上記トランジスタT1によって増幅されなく
(増幅され得なく)、かつ、上記トランジスタS2が停
止する(sperrt)、という結果を有する値まで下がる。
けることなく、上記トランジスタT1およびT2のう
ち、常に1つのトランジスタが、入力信号を増幅する状
態にある、という状況を実現することができる。
きることにより、上記構成を最小の経費で実現できる。
同時に、上記増幅器は、どんな方法においても一切妨害
されない。
二重の機能(供給電圧の送り込み、および、増幅された
信号の出力)は、いかなる問題も引き起こさないという
ことを注目すべきである。上記供給電圧は、その上流側
で接続されたコイル(図示しない)を介して、上記端子
A1およびA2に供給されるDC電圧である。それに対
して、上記増幅された信号は、上記端子A1およびA2
とその上流側で接続されたコイルとの間にて電圧がタッ
プで下げられ(abgegriffen)、かつ、(好ましくは、
コンデンサを介して)接続されるRF信号である。上記
供給電圧と増幅された信号とは、お互いに影響を及ぼす
ことはなく、どんな問題もなく、互いに分離されてい
る。
した切り替えの基礎となる原理を実現するための唯一の
可能性を表すものではない。これは、当然明白であり、
例による立証を必要としない。
n)の構成に関しては、 ・上記トランジスタT1およびT2の第1のゲート端子
でのDC電圧は、もともと、上記トランジスタT1およ
びT2が増幅される信号を増幅できない値を有している
かもしれなく、および/もしくは、上記トランジスタT
1およびT2が増幅される信号を増幅できるために、上
記トランジスタT1およびT2の第1のゲート端子に加
えられなければならないDC電圧は、また、上記端子E
1を介して入力され、または、上記トランジスタS1ま
たは幾つかの他の方法により生成され、および/また
は、相当するゲート端子を通じて切り替えられ、 ・上記第2のトランジスタの動作に決定的に重要となる
べき、上記第1のトランジスタにおける第1のゲート端
子で確立されるDC電圧のレベルは、欠くことのできな
いものではなく、むしろ、加えて、または、代わりとし
て、他の条件(例えば、上記第1のトランジスタT1に
おける第1のゲート端子での電圧に関する時間推移およ
び/または周波数)を考慮することも可能であり、 ・上記抵抗RH1およびRH2と、トランジスタH1および
H2との代わりに、電流を印加する他の方法の使用も可
能であり(電流の鏡映(Stromspiegelung)は、上記抵
抗RH1およびRH2の下流に接続された上記トランジスタ
H1およびH2でなされる)、および、 ・上記抵抗RE1a≪(RE1b+RH1)を満たすならば、上
記抵抗RE1a、RE2a、および、RS1は、値が0Ωと仮定
することもできる、ということを注目すべきである。
りとして、存在する端子の他の端子を介して入力される
電圧または信号に依存して(例えば、上記端子G2を介
して入力される電圧に依存して)、および/または、内
部の信号に依存して、および/または、内部および/ま
たは外部の信号の論理結合に依存して、上記トランジス
タT1およびT2のゲート端子のDC電圧が変えられる
ようになされている。
は無関係に、上記増幅器間の切り替え(この場合におい
ては、上記トランジスタT1およびT2によって形づく
られる)が、最小の経費により、かつ、これらの増幅器
を妨害することなく、達成され得る。 [図面の簡単な説明]
を示す。
Claims (12)
- 【請求項1】増幅される信号用の端子(G1、E1)と
制御経路(D、S)とを有する第1の増幅器(T1)
と、増幅される信号用の端子(G1、E2)と制御経路
(D、S)とを有する第2の増幅器(T2)とを備え、
上記制御経路が端子(0)に接地電位で接続され、か
つ、スイッチング素子(S1)を備え、その切り替え経
路は、一端にて、上記増幅器の1つの増幅器(T2)に
おける増幅される信号用の端子の1つの端子(G1、E
1)に接続され、他端にて、上記端子(0)に接地電位
にて接続され、上記スイッチング素子(S1)の切り替
え経路は、他の増幅器(T1)の増幅される信号用の端
子(G1、E1)での信号によって制御される構成。 - 【請求項2】上記第2の増幅器(T2)が動作されるた
めの条件は、上記第1の増幅器(T1)の入力端子(G
1)で確立された電圧のレベルあるいは推移(Verlau
f)であることを特徴とする請求項1記載の構成。 - 【請求項3】上記増幅器(T1、T2)によって増幅さ
れる信号は、アナログのAC電圧であり、かつ、上記第
2の増幅器(T2)が動作されるための条件は、上記第
1の増幅器(T1)の入力端子(G1)で確立されたD
C電圧のレベルにあることを特徴とする請求項1又は2
に記載の構成。 - 【請求項4】上記第2の増幅器(T2)の入力端子(G
1)で確立されたDC電圧は、上記第1の増幅器(T
1)の入力端子(G1)で確立されたDC電圧により変
化することを特徴とする請求項3記載の構成。 - 【請求項5】上記DC電圧は、上記構成内で発生させら
れ、かつ、上記増幅器(T1、T2)の入力端子(G
1)に加えられることを特徴とする請求項1〜4のいず
れか1項に記載の構成。 - 【請求項6】内部で発生させられ、かつ、上記増幅器
(T1、T2)の入力端子(G1)に加えられるDC電
圧は、増幅されるべき信号を上記増幅器(T1、T2)
によって増幅できるような値を有することを特徴とする
請求項5記載の構成。 - 【請求項7】上記第1の増幅器(T1)の入力端子(G
1)で確立されたDC電圧が、上記第1の増幅器(T
1)により増幅されるべき信号が増幅され得る値を有す
るとき、上記第2の増幅器(T2)の入力端子(G1)
で確立されたDC電圧は、増幅されるべき信号を上記第
2の増幅器(T2)によっては増幅できない値のままと
なる、もしくは、そのような値となることを特徴とする
請求項3〜6の何れか1項に記載の構成。 - 【請求項8】上記第1の増幅器(T1)の入力端子(G
1)で確立されたDC電圧が、上記第1の増幅器(T
1)が増幅される信号を増幅できない値を有するとき、
上記第2の増幅器(T2)の入力端子(G1)で確立さ
れたDC電圧は、増幅されるべき信号を上記第2の増幅
器(T2)によって増幅できる値のまま、もしくは、そ
のような値となることを特徴とする請求項3〜7の何れ
か1項に記載の構成。 - 【請求項9】上記第1の増幅器(T1)の入力端子(G
1)で確立されたDC電圧は、上記第1の増幅器(T
1)により増幅されるべき信号を上記構成に供給するた
めの上記端子(E1)を介して、調整可能、あるいは、
可変であることを特徴とする請求項3〜8の何れか1項
に記載の構成。 - 【請求項10】上記第1および第2の増幅器(T1、T
2)は、第1および第2のトランジスタであり、かつ、
上記第2のトランジスタが動作されるための条件は、上
記第1のトランジスタのゲート端子で確立された電圧の
レベルあるいは推移(Verlauf)であることを特徴とす
る請求項1〜9の何れか1項に記載の構成。 - 【請求項11】上記第1および第2の増幅器は、それぞ
れ2つのゲート端子(G1、G2)を備えたトランジス
タとして設計されており、上記第1のゲート(G1)は
増幅される信号用の端子を形成し、上記第2のゲート
(G2)はゲイン設定用端子を形成し、かつ、さらなる
トランジスタ(H1、H2)が、制御経路によって、お
よび、どの場合も、2つのゲート端子にて、それぞれの
増幅器(T1、T2)に割り当てられ、上記増幅器(T
1、T2)のゲート端子は、上記割り当てられたさらな
るトランジスタ(H1、H2)のゲート端子に個々に接
続されており、上記さらなるトランジスタ(H1、H
2)の制御経路は、一端にて、上記端子に接地電位
(0)に接続され、かつ、他端にて、上記割り当てられ
た増幅器(T1、T2)の制御経路に接続されているこ
とを特徴とする請求項1〜10の何れか1項に記載の構
成。 - 【請求項12】上記増幅器(T1、T2)における増幅
される信号用の端子(G1)は、2つの抵抗(R E1a 、
R E1b 、R E2a 、R E2b )を含む直列回路によって、どの
場合も、上記さらなるトランジスタ(H1、H2)のゲ
ート端子に接続され、かつ、上記スイッチ(S1)の切
り替え経路と、また上記スイッチ(S1)の制御端子と
は、どの場合も、上記直列回路の1つにおける上記抵抗
(R E1a 、R E1b 、R E2a 、R E2b )の間の接続点の1つ
に、どの場合も、接続されていることを特徴とする請求
項11記載の構成。
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