JP3832570B2 - Variable gain amplifier - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、集積回路で用いられる利得の制御が可能な可変利得増幅器に関するものである。特に、高入力ダイナミックレンジが要求されるディジタル衛星放送受信用集積回路に用いられる可変利得増幅器に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の可変利得増幅器の代表的な構成を図7に示す。従来の可変利得増幅器は可変利得増幅回路A1及び可変利得増幅回路A2を備えている。
【0003】
まず可変利得増幅回路A1の構成について説明する。入力信号Vin1を入力する端子にNPN型の入力トランジスタQ11のベースが接続され、入力信号Vin2を入力する端子にNPN型の入力トランジスタQ12のベースに接続される。入力トランジスタQ11のエミッタと入力トランジスタQ12のエミッタとは抵抗R7を介して接続される。また、入力トランジスタQ11のエミッタはバイアス電流ICを供給する定電流源11を介して接地され、入力トランジスタQ12のエミッタはバイアス電流ICを供給する定電流源12を介して接地される。
【0004】
入力トランジスタQ11のコレクタにNPN型トランジスタQ4のエミッタとNPN型トランジスタQ5のエミッタが共通に接続される。また、トランジスタQ12のコレクタにNPN型トランジスタQ6のエミッタとNPN型トランジスタQ7のエミッタが共通に接続される。
【0005】
そして、定電圧VCCが供給される端子に、トランジスタQ5のコレクタ及びトランジスタQ6のコレクタが共通に接続される。
【0006】
さらに、バイアス電圧Vbiasが供給される端子に、トランジスタQ4のベースとトランジスタQ7のベースとが共通に接続される。また、基準制御電圧である制御電圧VAGCが供給される端子に、トランジスタQ5のベースとトランジスタQ6のベースとが共通に接続される。
【0007】
次に可変利得増幅回路A2の構成について説明する。入力信号Vin1を入力する端子にNPN型の入力トランジスタQ10のベースが接続され、入力信号Vin2を入力する端子にNPN型の入力トランジスタQ13のベースが接続される。入力トランジスタQ10のエミッタと入力トランジスタQ13のエミッタとは抵抗R8を介して接続される。また、入力トランジスタQ10のエミッタはバイアス電流ICを供給する定電流源10を介して接地され、入力トランジスタQ13のエミッタはバイアス電流ICを供給する定電流源13を介して接地される。
【0008】
入力トランジスタQ10のコレクタにNPN型トランジスタQ2のエミッタとNPN型トランジスタQ3のエミッタが共通に接続される。また、入力トランジスタQ13のコレクタにNPN型トランジスタQ8のエミッタとNPN型トランジスタQ9のエミッタが共通に接続される。
【0009】
そして、定電圧VCCが供給される端子に、出力負荷抵抗R5の一端、トランジスタQ3のコレクタ、トランジスタQ8のコレクタ、及び出力負荷抵抗R6の一端が共通に接続される。また、出力負荷抵抗R5の他端にトランジスタQ2のコレクタが接続され、出力負荷抵抗R6の他端にトランジスタQ9のコレクタが接続される。
【0010】
さらに、バイアス電圧Vbiasが供給される端子に、トランジスタQ2のベースとトランジスタQ9のベースとが共通に接続される。また、制御電圧VAGCが供給される端子に、抵抗R3を介してトランジスタQ3のベースとトランジスタQ8のベースとが共通に接続される。そして、抵抗R3とトランジスタQ3及びQ8との接続点は抵抗R4を介して接地される。
【0011】
このような構成の可変利得増幅回路A1及びA2が並列接続される。すなわち、トランジスタQ2のコレクタとトランジスタQ4のコレクタとが出力信号Vout1を出力する端子に共通に接続され、トランジスタQ7のコレクタとトランジスタQ9のコレクタとが出力信号Vout2を出力する端子に共通に接続される。
【0012】
可変利得増幅回路A1及びA2において、雑音指数特性と相互変調歪み特性とはトレードオフの関係にある。そこで、可変利得増幅回路A1を雑音指数特性が良好な可変利得増幅回路とし、可変利得増幅回路A2を相互変調歪み特性が良好な可変利得増幅回路とする。
【0013】
次に、図7に示した従来の可変利得増幅器の動作について説明する。入力信号Vin1及びVin2のレベルが小さいときは制御電圧VAGCを小さくして、トランジスタQ3、Q5、Q6、及びQ8のベース電位に対してトランジスタQ2、Q4、Q7、及びQ9のベース電位を高くする。そうすると、トランジスタQ3、Q5、Q6、及びQ8にはほとんど電流が流れず、入力トランジスタのコレクタ電流の大部分がトランジスタQ2、Q4、Q7、及びQ9に流れるため出力負荷抵抗R5及びR6に大きな電流が流れ、可変利得増幅器の利得が大きくなる。
【0014】
一方、入力信号Vin1及びVin2のレベルが大きいときは制御電圧VAGCを大きくして、トランジスタQ3、Q5、Q6、及びQ8のベース電位に対してトランジスタQ2、Q4、Q7、及びQ9のベース電位を低くする。そうすると、入力トランジスタのコレクタ電流の大部分がトランジスタQ3、Q5、Q6、及びQ8に流れ、トランジスタQ2、Q4、Q7、及びQ9にはほとんど電流が流れないため出力負荷抵抗R5及びR6に流れる電流が少なくなり、可変利得増幅器の利得が小さくなる。
【0015】
さらに、トランジスタQ5及びQ6のベースには制御電圧AGCが印加され、トランジスタQ3及びQ8のベースには制御電圧VAGCの分圧が印加されるため、減衰動作が始まる制御電圧VAGCの閾値は可変利得増幅回路A1と可変利得増幅回路Aとで異なる。可変利得増幅回路1が利得減衰動作を始めるVAGC電圧の閾値をVB1、可変利得増幅回路2が利得減衰動作を始めるVAGC電圧の閾値をVB2とおく(VB1<VB2)。なお、VB1とVB2との電位差は抵抗R3の両端の電位差となる。
【0016】
可変利得増幅回路A1と可変利得増幅回路A2とは並列に接続されているため、従来の可変利得増幅器の利得Gtotalは可変利得増幅回路A1の利得GA1と可変利得増幅回路A2の利得GA2との合計になる。従って、制御電圧VAGCに対する従来の可変利得増幅器の利得Gtotalの特性は図8のようになる。なお、入力信号のレベルが低い領域の場合すなわち制御電圧VAGCが小さいときは可変利得増幅回路A1の利得GA1が支配的になるため雑音指数特性が良くなり、入力信号レベルが高い領域の場合すなわち制御電圧VAGCが大きいときは可変利得増幅回路A2の利得GA2が支配的となるため相互変調歪み特性が良くなる。
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の可変利得増幅器には以下の二つの問題点があった。一つ目の問題点は高周波信号入力時に相互変調歪み特性が悪化すること、二つ目の問題点は並列に接続する可変利得増幅回路が多くなると出力負荷抵抗による電圧低下が大きくなることである。
【0018】
一つ目の問題が生じる理由、すなわち高周波信号入力時に相互変調歪み特性が悪化する理由について説明する。
【0019】
図7に示した従来の可変利得増幅器において制御電圧VAGCが可変利得増幅回路A1の減衰動作が始まる閾値VB1よりも大きくなると、トランジスタQ4及びQ7に流れる電流が少なくなり可変利得増幅回路A1の利得が減衰していくが、定電流源11及び12は制御電圧VAGCの値にかかわらず一定のバイアス電流ICを供給しているため、トランジスタQ4のエミッタには入力トランジスタQ11で増幅された信号が入力し、トランジスタQ7のエミッタには入力トランジスタQ12で増幅された信号が入力する。
【0020】
高周波信号入力時には入力トランジスタQ11で増幅された信号がトランジスタQ4のエミッタ−コレクタ間の寄生容量を介して出力負荷出力負荷抵抗R5にリークし、入力トランジスタQ12で増幅された信号がトランジスタQ7のエミッタ−コレクタ間の寄生容量を介して出力負荷出力負荷抵抗R6にリークする。
【0021】
このため、高周波信号入力時においては、図9に示すように制御電圧VAGCを大きくしていっても可変利得増幅回路A1の利得減衰が飽和してしまう。その結果、制御電圧VAGCが大きい範囲において、可変利得増幅回路A1と可変利得増幅回路A2との利得差Dが小さくなる。なお、高周波信号入力時には可変利得増幅回路A2の利得減衰も飽和してしまうが、飽和時の利得はほとんどないので可変利得増幅回路A2の利得減衰は飽和しないものとして説明する。
【0022】
利得差Dが小さくなると、相互変調歪み特性が悪化することを説明する。可変利得増幅回路A1、可変利得増幅回路A2、及び可変利得増幅器トータルの入出力特性を図10に示す。直線▲1▼_1は可変利得増幅回路A1における基本波成分の入出力特性を、直線▲1▼_3は可変利得増幅回路A1における3次高調波成分の入出力特性を、直線▲2▼_1は可変利得増幅回路A2における基本波成分の入出力特性を、直線▲2▼_3は可変利得増幅回路A2における3次高調波成分の入出力特性を、直線t_1は可変利得増幅器トータルにおける基本波成分の入出力特性を、直線t_3は可変利得増幅器トータルにおける3次高調波成分の入出力特性を、それぞれ示している。なお、図10のグラフでは横軸に入力レベルを、縦軸に出力レベルをそれぞれdB表示で示している。
【0023】
基本波成分の出力レベルと3次高調波成分の出力レベルとが仮想的に一致する入力レベルは入力インターセプトポイント(IIP3)と呼ばれ、この値が高いほど相互変調歪み特性が良い。可変利得増幅回路A1、可変利得増幅回路A2、及び可変利得増幅器トータルにおける入力信号レベルがpのときの入力インターセプトポイントをそれぞれIIP3_1(p)、IIP3_2(p)、IIP3_total(p)とおく。また、可変利得増幅回路A1、可変利得増幅回路A2、及び可変利得増幅器トータルにおける入力信号レベルがpのときの3次高調波成分と基本波成分との出力レベル差をそれぞれIM3_1(p)、IM3_2(p)、IM3_total(p)とおく。
【0024】
図10より、直線▲1▼_1の傾きが1、直線▲1▼_3の傾きが3であるという関係から、
IIP3_1(p)=p+IM3_1(p)/2 …(1)
と求められる。また、図10より、直線t_1の傾きが1、直線t_3の傾きが3であるという関係から、
IIP3_total(p)=p+[D+[IM3_1(p)]]/2 …(2)
と求められる。したがって、IIP3_total(p)は(1)式、(2)式より
IIP3_total(p)=IIP3_1(p)+D/2 …(3)
と表すことができる。
【0025】
(3)式より、可変利得増幅器トータルの入力インターセプトポイントIIP3を大きく、すなわち相互変調歪み特性を良くするためには、利得差Dを大きくとらなければならないことが分かる。しかし、上述したように図7に示す従来の可変利得増幅器では高周波入力時に入力信号レベルが大きくなると利得差Dを大きく取ることができないため、相互変調歪み特性が悪化してしまう。
【0026】
次に二つ目の問題が生じる理由、すなわち並列に接続する可変利得増幅回路が多くなると出力負荷抵抗による電圧低下が大きくなる理由について説明する。
【0027】
制御電圧VAGCに対する可変利得増幅器の利得特性曲線を滑らかな曲線にするためには、図11に示すように可変利得増幅回路を多数(n個)並列に接続した構成にするとよい。なお、図11において図7と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。また、可変利得増幅回路A3〜Anは可変利得増幅回路A1と同一の構成である。
【0028】
図11の可変利得増幅器は、可変利得増幅回路が一つである場合に比べて出力負荷抵抗R5及びR6にn倍の電流が流れるため、出力負荷抵抗R5及びR6での電圧降下もn倍となる。したがって、出力負荷抵抗の抵抗値を小さくするか定電流源が出力するバイアス電流ICを小さくしなければ、可変利得増幅器内のトランジスタが飽和して動作しなくなるおそれがある。しかしながら、出力信号の振幅は出力負荷抵抗R5及びR6の抵抗値と信号の交流電流値との積であるため、出力負荷抵抗R5及びR6の抵抗値を小さくすると可変利得増幅器の利得が小さくなってしまう。また、定電流源が出力するバイアス電流ICを小さくすると、入力ダイナミックレンジが小さくなってしまう。
【0029】
本発明は、上記の問題点に鑑み、高周波信号入力時でも相互変調歪み特性が良好な可変利得増幅器を提供することを目的とする。また、本発明は、上記の問題点に鑑み、並列に接続する可変利得増幅回路を多くしても出力負荷抵抗による電圧低下が大きくならない可変利得増幅器を提供することを目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る可変利得増幅器においては、ベース間に差動入力電圧が印加される第1のトランジスタ及び第2のトランジスタ並びに前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタに電流を供給するためにバイアス電流を出力する電流源を有する第1の差動増幅回路と、前記第1のトランジスタのコレクタにエミッタが共通接続される第3のトランジスタ及び第4のトランジスタを有し、前記第3のトランジスタのベースに印加される第1の制御電圧と前記第4のトランジスタのベースに印加されるバイアス電圧との差に応じて、前記第1のトランジスタで増幅された信号を減衰して出力する第2の差動増幅回路と、前記第2のトランジスタのコレクタにエミッタが共通接続される第5のトランジスタ及び第6のトランジスタを有し、前記第5のトランジスタのベースに印加される前記第1の制御電圧と前記第6のトランジスタのベースに印加される前記バイアス電圧との差に応じて、前記第2のトランジスタで増幅された信号を減衰して出力する第3の差動増幅回路と、を有する可変利得増幅回路を複数並列に接続して備えるとともに、外部入力される基準制御電圧から前記第1の制御電圧を前記可変利得増幅回路毎にそれぞれ生成する電圧シフト手段と、前記バイアス電流の値を前記可変利得増幅回路毎にそれぞれ可変制御する電流制御手段と、を備え、前記電流制御手段が、前記第1の制御電圧に対して所定の電圧分だけシフトする第2の制御電圧を前記基準制御電圧から生成する制御電圧シフト手段と、前記バイアス電圧に対して前記所定の電圧分だけシフトする第2のバイアス電圧を前記バイアス電圧から生成するバイアス電圧シフト手段と、前記複数の第2の制御電圧と前記第2のバイアス電圧との差に応じて前記バイアス電流の値を前記可変利得増幅回路毎にそれぞれ可変制御する制御手段と、を備えるようにする。
【0032】
また、前記第2の制御電圧が前記基準制御電圧より小さくしてもよい。そして、前記制御電圧シフト手段が直列接続された複数のインピーダンス素子を備え、前記インピーダンス素子の各接続点の電圧を前記第2の制御電圧としてもよい。さらに、前記インピーダンス素子を抵抗にしてもよい。
【0033】
また、前記制御電圧シフト手段が、前記基準制御電圧をアナログ値からディジタル値に変換するA/D変換手段と、前記A/D変換手段から出力されるディジタル値の前記基準制御電圧をディジタル演算してディジタル値の前記第2の制御電圧を生成する演算手段と、前記演算手段から出力される前記第2の制御電圧をディジタル値からアナログ値に変換するD/A変換手段と、を備える構成としてもよい。
【0035】
また、前記演算手段が時分割処理でディジタル演算を行ってもよい。さらに、前記D/A変換手段が時分割処理で変換を行ってもよい。
【0036】
また、前記電流制御手段が前記基準制御電圧に応じて前記可変増幅回路におけるバイアス電流の値を零にしてもよい。さらに、動作する前記可変利得増幅回路が前記基準制御電圧に応じて切り替わるともに、動作する前記可変利得増幅器が切り替わる際に、切り替えによって動作を終了する前記可変利得増幅回路と切り替えによって動作を開始する前記可変利得増幅回路とがともに動作する前記基準制御電圧の範囲を設けてもよい。
【0037】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本発明に係る第一実施形態の可変利得増幅器の構成を図1に示す。なお、図7と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。
【0038】
第一実施形態の可変利得増幅器では、可変利得増幅回路A1が有する電流源をトランジスタQ19、Q20、及びQ23から成りバイアス電流IA1を出力するカレントミラー回路としている。すなわち、図7の定電流源11及び12の代わりに、トランジスタQ11のエミッタにコレクタが接続されるNPN型トランジスタQ19と、トランジスタQ12のエミッタにコレクタが接続されるNPN型トランジスタQ20と、トランジスタQ19及びQ20のベースにベース及びコレクタが共通に接続されるNPN型トランジスタQ23とを設ける。また、トランジスタQ19、Q20、及びQ23のエミッタは接地される。
【0039】
そして、第一実施形態の可変利得増幅器は、トランジスタQ23のコレクタ電流を制御する差動増幅回路1を備えている。差動増幅回路1はPNP型トランジスタQ16及びPNP型トランジスタQ17からなる。トランジスタQ16のエミッタとトランジスタQ17のエミッタは共通に接続され、PNP型トランジスタQ25のコレクタに接続される。トランジスタQ16のコレクタは接地され、トランジスタQ17のコレクタはトランジスタQ23のコレクタ及びベースに接続される。
【0040】
さらに、第一実施形態の可変利得増幅器では、可変利得増幅回路A2が有する電流源をトランジスタQ18、Q21、及びQ22から成りバイアス電流IA2を出力するカレントミラー回路としている。すなわち、図7の定電流源10及び13の代わりに、トランジスタQ10のエミッタにコレクタが接続されるNPN型トランジスタQ18と、トランジスタQ13のエミッタにコレクタが接続されるNPN型トランジスタQ21と、トランジスタQ18及びQ21のベースにベース及びコレクタが共通に接続されるNPN型トランジスタQ22とを設ける。また、トランジスタQ18、Q21、及びQ22のエミッタは接地される。
【0041】
そして、第一実施形態の可変利得増幅器は、トランジスタQ22のコレクタ電流を制御する差動増幅回路2を備えている。差動増幅回路2はPNP型トランジスタQ14及びPNP型トランジスタQ15からなる。トランジスタQ14のエミッタとトランジスタQ15のエミッタは共通に接続され、PNP型トランジスタQ24のコレクタに接続される。トランジスタ15のコレクタは接地され、トランジスタQ14のコレクタはトランジスタQ22のコレクタ及びベースに接続される。
【0042】
さらに、第一実施形態の可変利得増幅器は、差動増幅回路1及び2に定電流を供給するカレントミラー回路を備える。このカレントミラー回路はトランジスタQ24、Q25、及びQ26から成る。定電圧VCCが供給される端子に、トランジスタQ24、Q25、及びQ26のそれぞれのベース及びコレクタが共通に接続される。そして、トランジスタQ26のコレクタが定電流源3を介して接地される。
【0043】
また、トランジスタQ14及びQ16のベースがNPN型トランジスタQ27のエミッタに接続される。トランジスタQ27のエミッタは抵抗R10を介して接地される。トランジスタQ27のベースとコレクタは共通に接続され、トランジスタQ2、Q4、Q7、及びQ9のベース並びに抵抗R9を介して定電圧VCCが供給される端子に接続される
【0044】
また、トランジスタQ15のベースが抵抗R1の一端に、トランジスタQ17のベースが抵抗R1の他端にそれぞれ接続される。抵抗R1の一端にはNPN型トランジスタQ1のエミッタが接続され、抵抗R1の他端は抵抗R2を介して接地される。トランジスタQ1のベースとコレクタは共通に接続され、制御電圧VAGCが供給される端子に接続される。
【0045】
次に、このような構成の第一実施形態の可変利得増幅器の動作について説明する。トランジスタQ2、Q4、Q7、及びQ9のベース電位をVbias1、トランジスタQ14及びQ16のベース電位をVbias2とおく。Vbias1とVbias2とはトランジスタQ27のベース−エミッタ間電圧分の電位差がある。一方、トランジスタQ5及びQ6のベース電位とトランジスタQ15のベース電位との電位差はトランジスタQ1のベース−エミッタ間電圧分である。このため、抵抗R1と抵抗R3、抵抗R2と抵抗R4の抵抗値がそれぞれ等しければ、トランジスタQ4及びQ5から成る差動増幅回路とトランジスタQ6及びQ7から成る差動増幅回路とが減衰動作を始める制御電圧VAGCの閾値が差動増幅器2によって可変利得増幅回路A2にバイアス電流が流れ始める制御電圧VAGCの閾値と一致し、トランジスタQ2及びQ3から成る差動増幅回路とトランジスタQ8及びQ9から成る差動増幅回路とが減衰動作を始める制御電圧VAGCの閾値が差動増幅器1によって可変利得増幅回路A1にバイアス電流がほとんど流れなくなる制御電圧VAGCの閾値と一致する。すなわち、制御電圧VAGCに対する利得特性及びバイアス電流特性は図2に示すようになる。
【0046】
AGC<VB1のとき、Vbias1よりもトランジスタQ3、Q5、Q6、及びQ8のベース電位のほうが低いため、可変利得増幅回路A1及びA2ともに減衰動作は行われない。これにより、利得が高くなる。また、VAGC<VB1のとき、トランジスタQ2〜Q9のベース電位にのみ着目すると可変利得増幅回路A1及びA2ともに動作していることになるが、実際にはバイアス電流IA2がほとんど流れないので、可変利得増幅回路A1のみが動作している状態となり、良好な雑音指数特性が得られる。
【0047】
B1<VAGCのとき、制御電圧VAGCが大きくなるにつれて可変利得増幅回路A1の利得GA1が減衰するとともにバイアス電流IA1が減少し、可変利得増幅回路A1の動作が停止に向かう。それと同時に、バイアス電流IA2が増加していくので、トランジスタQ18及びQ21に流れる電流が増加していき、可変利得増幅回路2が動作し始める。そして、制御電圧VAGCがさらに大きくなり、VB2<VAGCになると、バイアス電流IA1がほとんど流れなくなるため可変利得増幅回路A1は動作を止め、可変利得増幅回路A2のみが動作している状態となる。このとき、可変利得増幅回路A1は可変利得増幅器の利得Gtotalに影響を及ぼさないため、良好な相互変調歪み特性が得られる。
【0048】
また、動作している可変利得増幅回路のみが出力負荷抵抗R5及びR6から電流を引くため、出力負荷抵抗R5及びR6での電圧降下が大きくならない。これにより、可変利得増幅器内のトランジスタが飽和して動作しなくなるおそれがなくなる。また、バイアス電流IA1及びIA2を一定とせず制御電圧VAGCに応じて従来の可変利得増幅器のバイアス電流ICより小さくするので、従来の可変利得増幅器に比べて消費電流も抑えることができる。また、動作する可変利得増幅回路を切り替える際に、切り替えによって動作を終了する可変利得増幅回路と切り替えによって動作を開始する可変利得増幅回路とがともに動作する制御電圧VAGCの範囲(VB1<VAGC<VB2)を設けているので、動作する可変利得増幅回路を切り替える際に可変利得増幅回路の利得が低下することを防止できる。
【0049】
上述した第一実施形態の可変利得増幅器では簡単のために2つの可変利得増幅回路A1及びA2を並列接続する構成としたが、実際には可変利得増幅器の制御電圧VAGCに対する利得特性を滑らかな曲線にするためにより多くの可変増幅回路を並列に接続することが望ましい。このような多数の可変増幅回路を並列接続した構成の本発明にかかる可変利得増幅器を図3に示す。なお、図1と同一の部分には同一の符号を付す。
【0050】
図3の可変利得増幅器は、可変利得増幅回路A1、可変利得増幅回路A2、可変利得増幅回路A1と同一の構成である可変利得増幅回路A3〜An、可変利得増幅回路A2〜Anにそれぞれ制御電圧を供給する電圧シフト回路B2〜Bn、及び可変利得増幅回路A1〜Anのバイアス電流をそれぞれ制御する電流制御回路4を備えており、可変利得増幅回路A1〜Anを並列接続している。本発明は、上述したように動作している可変利得増幅回路のみが出力負荷抵抗から電流を引くことによって出力負荷抵抗での電圧降下を小さくすることができるので、このように多くの可変利得増幅回路を並列に接続した可変利得増幅器において特に有用である。
【0051】
次に、本発明に係る第二実施形態の可変利得増幅器について説明する。第二実施形態の可変利得増幅器の構成を図4に示す。なお、図1と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。
【0052】
A/D変換回路5はアナログ値である制御電圧VAGCをディジタル値の電圧に変換して電圧シフト演算回路6に出力する。電圧シフト演算回路6はA/D変換回路5から出力されるディジタル値の電圧をそれぞれ異なる所定の量だけシフトさせたディジタル値の電圧VD1、VD2をD/A変換回路7に出力する。D/A変換回路7はディジタル値の電圧VD1、VD2をそれぞれアナログ値の電圧VA1、VA2に変換し、電圧VA1をトランジスタQ17のベースに、電圧VA2をトランジスタQ15のベースにそれぞれ出力する。
【0053】
なお、トランジスタQ4及びQ5から成る差動増幅回路とトランジスタQ6及びQ7から成る差動増幅回路とが減衰動作を始める制御電圧VAGCの閾値が差動増幅器2によって可変利得増幅回路A2にバイアス電流IA2が流れ始める制御電圧VAGCの閾値と一致し、トランジスタQ2及びQ3から成る差動増幅回路とトランジスタQ8及びQ9から成る差動増幅回路とが減衰動作を始める制御電圧VAGCの閾値が差動増幅器1によって可変利得増幅回路A1にバイアス電流IA1がほとんど流れなくなる制御電圧VAGCの閾値と一致するように、電圧シフト演算回路6がディジタル値の電圧VD1及びVD2を演算するために用いる所定のシフト量を設定する。これにより、第二実施形態の可変利得増幅器は第一実施形態の可変利得増幅器と同様の動作をすることができる。
【0054】
次に、本発明に係る第三実施形態の可変利得増幅器について説明する。第三実施形態の可変利得増幅器の構成を図5に示す。なお、図4と同一の部分には同一の符号を付し説明を省略する。
【0055】
A/D変換回路5はアナログ値である制御電圧VAGCをディジタル値の電圧に変換して電圧シフト演算回路6に出力する。電圧シフト演算回路6はA/D変換回路5から出力されるディジタル値の電圧をそれぞれ異なる所定の量だけシフトさせたディジタル値の電圧VD1’、VD2’をD/A変換回路7’に出力する。D/A変換回路7’は電圧−電流変換アンプ(図示せず)を備えており、ディジタル値の電圧VD1’、VD2’をアナログ値の電圧にそれぞれ変換したのち、それらのアナログ値の電圧を電圧−電流変換アンプ(図示せず)によってアナログ値の電流IA1、IA2に変換し、電流IA1をトランジスタQ23のコレクタに、電流I A2をトランジスタQ22のコレクタにそれぞれ出力する。
【0056】
なお、トランジスタQ4及びQ5から成る差動増幅回路とトランジスタQ6及びQ7から成る差動増幅回路とが減衰動作を始める制御電圧VAGCの閾値が可変利得増幅回路A2にバイアス電流IA2が流れ始める制御電圧VAGCの閾値と一致し、トランジスタQ2及びQ3から成る差動増幅回路とトランジスタQ8及びQ9から成る差動増幅回路とが減衰動作を始める制御電圧VAGCの閾値が可変利得増幅回路A1にバイアス電流IA1がほとんど流れなくなる制御電圧VAGCの閾値と一致するように、電圧シフト演算回路4がディジタル値の電圧VD1’及びVD2’を演算するために用いる所定のシフト量を設定する。これにより、第三実施形態の可変利得増幅器は第一及び第二実施形態の可変利得増幅器と同様の動作をすることができる。
【0057】
ここで、上述した第二及び第三実施形態の可変利得増幅器に設けられる電圧シフト演算回路6の一実施態様について説明する。演算を並列処理する態様の電圧シフト演算回路を図6(a)に示し、演算を時分割処理する態様の電圧シフト演算回路を図6(b)に示す。
【0058】
まず、図6(a)に示す電圧シフト演算回路について説明する。端子60はA/D変換回路5からディジタル値の電圧を入力する。演算回路61は、端子60が入力した電圧値から所定のシフト量ΔV1を差し引くディジタル演算を行い、その演算結果を端子63に出力する。また、演算回路62は、端子60に入力された電圧値から所定のシフト量ΔV2を差し引くディジタル演算を行い、その演算結果を端子64に出力する。
【0059】
次に、図6(b)に示す電圧シフト演算回路について説明する。端子65はA/D変換回路5からディジタル値の電圧を入力する。制御回路67は、スイッチ66の接続を制御する。電圧シフト演算回路は次の手順で演算を行う。まず、スイッチ66が端子a側に接続される。このとき、演算回路68は、端子65が入力した電圧値から所定のシフト量ΔV1を差し引くディジタル演算を行い、その演算結果を端子6に出力する。その後、スイッチ66が端子b側に接続される。このとき、演算回路68は、自己の出力した電圧値から所定のシフト量ΔV1を差し引くディジタル演算、すなわち、端子65が入力した電圧値から所定のシフト量ΔV1の2倍を差し引くディジタル演算を行う。そしてその後、再びスイッチ66が端子a側に接続され、演算を終了する。このような構成では演算回路が一つですむので、回路規模を小さくすることができる。特に、後述するように可変利得増幅回路を多数設ける場合に有用である。
【0060】
また、電圧シフト演算回路6を図6(b)に示すような演算を時分割処理する態様にした場合、D/A変換回路7又は7’を時分割処理して変換を行う態様にするとよい。これにより、D/A変換回路7又は7’についても回路規模を小さくすることができる。
【0061】
なお、上述した第二及び第三実施形態の可変利得増幅器では簡単のために2つの可変利得増幅回路を並列接続する構成としたが、実際は制御電圧VAGCに対する利得特性を滑らかな曲線にするためにより多くの可変増幅回路を並列に接続することが望ましい。さらに、トランジスタQ3及びQ8のベースに出力する電圧の誤差を小さくするために、抵抗R3と抵抗R4から成る電圧シフト手段に代えて、A/D変換回路、電圧シフト演算回路、及びD/A変換回路から成る電圧シフト手段にしてもよい。
【0062】
また、上述した第一〜第三実施形態の可変利得増幅回路では制御電圧VAGCに基づいてバイアス電流IA1及びIA2を可変制御する構成としたが、本発明はこれに限定されることはなく、制御電圧VAGCとは独立した外部からの制御電圧に基づいてバイアス電流IA1及びIA2を可変制御する構成としてもよい。
【0063】
【発明の効果】
本発明によると、第1の差動増幅回路に設けられる電流源が出力するバイアス電流の値を可変利得増幅回路毎にそれぞれ可変制御する電流制御手段を備えるので、雑音指数特性の良好な可変利得増幅回路においてバイアス電流を小さくすることによって高周波信号入力時に寄生容量を流れるリーク電流を減少させ、利得減衰の飽和を防ぐことができる。これにより、雑音指数特性の良好な可変利得増幅回路と他の可変利得増幅回路との利得差を確保でき、高周波信号入力時でも相互変調歪み特性を良好にすることができる。また、一部の可変利得増幅回路のみのバイアス電流を小さくすることによって出力負荷抵抗での電圧降下を小さくすることができ、他の可変利得増幅回路のバイアス電流は小さくしないことによって、入力ダイナミックレンジを確保することができる。これにより、入力ダイナミックレンジを小さくすることなく可変利得増幅器のトランジスタが飽和することを防止することができる。
【0064】
また、本発明によると、電流制御手段が、第2の差動増幅回路及び第3の差動増幅回路に入力される第1の制御電圧に対して所定の電圧分だけシフトする第2の制御電圧を基準制御電圧から生成する制御電圧シフト手段と、第2の差動増幅回路及び第3の差動増幅回路に入力されるバイアス電圧に対して所定の電圧分だけシフトする第2のバイアス電圧をバイアス電圧から生成するバイアス電圧シフト手段と、複数の第2の制御電圧と第2のバイアス電圧との差に応じてバイアス電流の値を可変利得増幅回路毎にそれぞれ可変制御する制御手段と、を備えるので、可変利得増幅回路の減衰動作とバイアス電流の値とを基準制御電圧によって同時に制御することができる。
【0065】
また、本発明によると、第2の制御電圧を基準制御電圧より小さくするので、制御電圧シフト手段及びバイアス電圧シフト手段による電圧シフトが容易である。
【0066】
また、本発明によると、制御電圧シフト手段が直列接続された複数のインピーダンス素子を備え、インピーダンス素子の各接続点の電圧を第2の制御電圧とするので、簡単な構成で制御電圧シフト手段を実現できる。
【0067】
また、本発明によると、インピーダンス素子を抵抗とするので、さらに簡単な構成で制御電圧シフト手段を実現できる。
【0068】
また、本発明によると、制御電圧シフト手段が、基準制御電圧をアナログ値からディジタル値に変換するA/D変換手段と、A/D変換手段から出力されるディジタル値の基準制御電圧をディジタル演算してディジタル値の第2の制御電圧を生成する演算手段と、演算手段から出力される第2の制御電圧をディジタル値からアナログ値に変換するD/A変換手段と、を備えるので、インピーダンス素子を用いる構成に比べて第2の制御電圧の誤差が少なくなる。
【0070】
また、本発明によると、演算手段が時分割処理でディジタル演算を行うので、演算手段の回路規模を小さくすることができる。
【0071】
また、本発明によると、D/A変換手段が時分割処理で変換を行うので、D/A変換手段の回路規模を小さくすることができる。
【0072】
また、本発明によると、電流制御手段が基準制御電圧に応じて可変増幅回路におけるバイアス電流の値を零にするので、減衰動作にかかわらず可変利得増幅回路を動作しないようにすることができる。これにより、高周波信号入力時でも相互変調歪み特性をより良好にすることができる。また、入力ダイナミックレンジを小さくすることなく可変利得増幅器のトランジスタが飽和することをより確実に防止することができる。
【0073】
また、本発明によると、動作する可変利得増幅回路が基準制御電圧に応じて切り替わるともに、動作する可変利得増幅器が切り替わる際に、切り替えによって動作を終了する可変利得増幅回路と切り替えによって動作を開始する可変利得増幅回路とがともに動作する基準制御電圧の範囲を設けるので、動作する可変利得増幅回路を切り替える際に可変利得増幅回路の利得が低下することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る第一実施形態の可変利得増幅器の構成を示す図である。
【図2】 図1の可変利得増幅器の利得特性及び図1の可変利得増幅器が備える各可変利得増幅回路のバイアス電流特性を示す図である。
【図3】 第一実施形態の可変利得増幅器が備える可変利得増幅回路を多数にした場合の構成を示す図である。
【図4】 本発明に係る第二実施形態の可変利得増幅器の構成を示す図である。
【図5】 本発明に係る第三実施形態の可変利得増幅器の構成を示す図である。
【図6】 第二及び第三実施形態の可変利得増幅器が備える電圧シフト演算回路の一実施態様を示す図である。
【図7】 従来の可変利得増幅器の構成を示す図である。
【図8】 従来の可変利得増幅器の利得特性を示す図である。
【図9】 高周波信号入力時における従来の可変利得増幅器の利得特性を図である。
【図10】 従来の可変利得増幅器の入出力特性を示す図である。
【図11】 従来の可変利得増幅器の他の構成を示す図である。
【符号の説明】
1、2 差動増幅回路
3 定電流源
4 電流制御回路
5 A/D変換回路
6 電圧シフト演算回路
7、7’ D/A変換回路
65、69 端子
66 スイッチ
67 制御回路
68 演算回路
A1、A2、An 可変利得増幅回路
B2、Bn 電圧シフト回路
Q1〜Q9 トランジスタ
Q10〜Q13 入力トランジスタ
Q14〜Q27 トランジスタ
R1〜R4 抵抗
R5、R6 出力負荷抵抗
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a variable gain amplifier capable of controlling gain used in an integrated circuit. In particular, the present invention relates to a variable gain amplifier used in an integrated circuit for digital satellite broadcast reception that requires a high input dynamic range.
[0002]
[Prior art]
A typical configuration of a conventional variable gain amplifier is shown in FIG. The conventional variable gain amplifier includes a variable gain amplifier circuit A1 and a variable gain amplifier circuit A2.
[0003]
First, the configuration of the variable gain amplifier circuit A1 will be described. Input signal Vin1Is connected to the base of an NPN-type input transistor Q11, and the input signal Vin2Is connected to the base of the NPN type input transistor Q12. The emitter of the input transistor Q11 and the emitter of the input transistor Q12 are connected via a resistor R7. The emitter of the input transistor Q11 is bias current ICAnd the emitter of the input transistor Q12 is connected to the bias current I.CIs grounded via a constant current source 12 for supplying
[0004]
The emitter of the NPN transistor Q4 and the emitter of the NPN transistor Q5 are commonly connected to the collector of the input transistor Q11. Further, the emitter of the NPN transistor Q6 and the emitter of the NPN transistor Q7 are commonly connected to the collector of the transistor Q12.
[0005]
And constant voltage VCCAre commonly connected to the collector of the transistor Q5 and the collector of the transistor Q6.
[0006]
Furthermore, the bias voltage VbiasAre connected in common to the base of the transistor Q4 and the base of the transistor Q7. Further, the control voltage V which is a reference control voltageAGCAre connected in common to the base of the transistor Q5 and the base of the transistor Q6.
[0007]
Next, the configuration of the variable gain amplifier circuit A2 will be described. Input signal Vin1Is connected to the base of an NPN type input transistor Q10, and the input signal Vin2Is connected to the base of an NPN-type input transistor Q13. The emitter of the input transistor Q10 and the emitter of the input transistor Q13 are connected via a resistor R8. The emitter of the input transistor Q10 is bias current ICAnd the emitter of the input transistor Q13 is connected to the bias current I.CIs grounded via a constant current source 13 for supplying
[0008]
The emitter of the NPN transistor Q2 and the emitter of the NPN transistor Q3 are commonly connected to the collector of the input transistor Q10. Further, the emitter of the NPN transistor Q8 and the emitter of the NPN transistor Q9 are commonly connected to the collector of the input transistor Q13.
[0009]
And constant voltage VCCAre connected in common to one end of the output load resistor R5, the collector of the transistor Q3, the collector of the transistor Q8, and one end of the output load resistor R6. Further, the collector of the transistor Q2 is connected to the other end of the output load resistor R5, and the collector of the transistor Q9 is connected to the other end of the output load resistor R6.
[0010]
Furthermore, the bias voltage VbiasAre commonly connected to the base of the transistor Q2 and the base of the transistor Q9. Control voltage VAGCAre connected in common to the base of the transistor Q3 and the base of the transistor Q8 via a resistor R3. The connection point between the resistor R3 and the transistors Q3 and Q8 is grounded via the resistor R4.
[0011]
The variable gain amplifier circuits A1 and A2 having such a configuration are connected in parallel. That is, the collector of the transistor Q2 and the collector of the transistor Q4 are connected to the output signal V.out1Are connected in common to the output terminal of the transistor Q7, the collector of the transistor Q7 and the collector of the transistor Q9 are connected to the output signal Vout2Is connected in common to the terminal that outputs.
[0012]
In the variable gain amplifiers A1 and A2, the noise figure characteristic and the intermodulation distortion characteristic are in a trade-off relationship. Therefore, the variable gain amplifier circuit A1 is a variable gain amplifier circuit with good noise figure characteristics, and the variable gain amplifier circuit A2 is a variable gain amplifier circuit with good intermodulation distortion characteristics.
[0013]
Next, the operation of the conventional variable gain amplifier shown in FIG. 7 will be described. Input signal Vin1And Vin2When the level is small, the control voltage VAGCAnd the base potentials of the transistors Q2, Q4, Q7, and Q9 are made higher than the base potentials of the transistors Q3, Q5, Q6, and Q8. As a result, almost no current flows through the transistors Q3, Q5, Q6, and Q8, and most of the collector current of the input transistor flows through the transistors Q2, Q4, Q7, and Q9, so that a large current flows through the output load resistors R5 and R6. The gain of the variable gain amplifier increases.
[0014]
On the other hand, the input signal Vin1And Vin2When the level is large, the control voltage VAGCTo increase the base potential of the transistors Q2, Q4, Q7, and Q9 with respect to the base potential of the transistors Q3, Q5, Q6, and Q8. Then, most of the collector current of the input transistor flows through the transistors Q3, Q5, Q6, and Q8, and almost no current flows through the transistors Q2, Q4, Q7, and Q9, so that the current flowing through the output load resistors R5 and R6 The gain of the variable gain amplifier is reduced.
[0015]
In addition, the bases of transistors Q5 and Q6Control voltageVAGCIs applied, and the control voltage V is applied to the bases of the transistors Q3 and Q8.AGCSince the partial pressure is applied, the control voltage V at which the damping operation startsAGCAre the variable gain amplifier circuit A1 and the variable gain amplifier circuit A.2And different. Variable gain amplifier circuitAV at which 1 starts gain attenuation operationAGCSet the voltage threshold to VB1, Variable gain amplifier circuitA2 starts gain attenuation operationAGCSet the voltage threshold to VB2(VB1<VB2). VB1And VB2Is a potential difference between both ends of the resistor R3.
[0016]
Since the variable gain amplifier circuit A1 and the variable gain amplifier circuit A2 are connected in parallel, the gain G of the conventional variable gain amplifier istotalIs the gain G of the variable gain amplifier circuit A1.A1And the gain G of the variable gain amplifier circuit A2.A2And the total. Therefore, the control voltage VAGCOf conventional variable gain amplifier with respect tototalThe characteristics are as shown in FIG. In the case where the level of the input signal is low, that is, the control voltage VAGCIs small, the gain G of the variable gain amplifier circuit A1A1In the region where the input signal level is high, that is, the control voltage VAGCIs large, the gain G of the variable gain amplifier circuit A2A2Becomes dominant, so that the intermodulation distortion characteristics are improved.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional variable gain amplifier has the following two problems. The first problem is that the intermodulation distortion characteristics deteriorate when a high-frequency signal is input, and the second problem is that the voltage drop due to the output load resistance increases as the number of variable gain amplifier circuits connected in parallel increases. .
[0018]
The reason why the first problem occurs, that is, the reason why the intermodulation distortion characteristic deteriorates when a high-frequency signal is input will be described.
[0019]
In the conventional variable gain amplifier shown in FIG.AGCIs the threshold value V at which the attenuation operation of the variable gain amplifier circuit A1 starts.B1Is larger, the current flowing through the transistors Q4 and Q7 decreases, and the gain of the variable gain amplifier circuit A1 is attenuated. However, the constant current sources 11 and 12AGCConstant bias current I regardless of the value ofCTherefore, the signal amplified by the input transistor Q11 is input to the emitter of the transistor Q4, and the signal amplified by the input transistor Q12 is input to the emitter of the transistor Q7.
[0020]
When a high-frequency signal is input, the signal amplified by the input transistor Q11 leaks to the output load output load resistor R5 via the parasitic capacitance between the emitter and collector of the transistor Q4, and the signal amplified by the input transistor Q12 becomes the emitter- It leaks to the output load output load resistor R6 through the parasitic capacitance between the collectors.
[0021]
Therefore, when the high frequency signal is input, the control voltage VAGCEven if the gain is increased, the gain attenuation of the variable gain amplifier circuit A1 is saturated. As a result, the control voltage VAGCIn a large range, the gain difference D between the variable gain amplifier circuit A1 and the variable gain amplifier circuit A2 becomes small. Note that the gain attenuation of the variable gain amplifier circuit A2 is saturated when a high frequency signal is input, but the gain attenuation of the variable gain amplifier circuit A2 is not saturated because there is almost no gain at the time of saturation.
[0022]
It will be described that the intermodulation distortion characteristics deteriorate as the gain difference D decreases. The total input / output characteristics of the variable gain amplifier circuit A1, the variable gain amplifier circuit A2, and the variable gain amplifier are shown in FIG. A straight line (1) _1 indicates input / output characteristics of the fundamental wave component in the variable gain amplifier circuit A1, a straight line (1) _3 indicates input / output characteristics of the third harmonic component in the variable gain amplifier circuit A1, and a straight line (2) _1 indicates The input / output characteristics of the fundamental wave component in the variable gain amplifier circuit A2, the straight line (2) _3 is the input / output characteristics of the third harmonic component in the variable gain amplifier circuit A2, and the straight line t_1 is the fundamental wave component in the total variable gain amplifier. The input / output characteristics and the straight line t_3 indicate the input / output characteristics of the third harmonic component in the total variable gain amplifier. In the graph of FIG. 10, the horizontal axis indicates the input level and the vertical axis indicates the output level in dB.
[0023]
The input level at which the output level of the fundamental wave component and the output level of the third harmonic component virtually match each other is called an input intercept point (IIP3). The higher this value, the better the intermodulation distortion characteristics. The input intercept points when the input signal level in the variable gain amplifier circuit A1, variable gain amplifier circuit A2, and variable gain amplifier total is p are set as IIP3_1 (p), IIP3_2 (p), and IIP3_total (p), respectively. Further, the output level differences between the third harmonic component and the fundamental component when the input signal level is p in the variable gain amplifier circuit A1, variable gain amplifier circuit A2, and variable gain amplifier total are IM3_1 (p) and IM3_2, respectively. (p) and IM3_total (p).
[0024]
From the relationship that the slope of the straight line (1) _1 is 1 and the slope of the straight line (1) _3 is 3, from FIG.
IIP3_1 (p) = p + IM3_1 (p) / 2 (1)
Is required. Further, from FIG. 10, the relationship that the slope of the straight line t_1 is 1 and the slope of the straight line t_3 is 3,
IIP3_total (p) = p + [D + [IM3_1 (p)]] / 2 (2)
Is required. Therefore, IIP3_total (p) can be calculated from formulas (1) and (2).
IIP3_total (p) = IIP3_1 (p) + D / 2 (3)
It can be expressed as.
[0025]
From equation (3), it can be seen that in order to increase the total input intercept point IIP3 of the variable gain amplifier, that is, to improve the intermodulation distortion characteristic, the gain difference D must be increased. However, as described above, in the conventional variable gain amplifier shown in FIG. 7, when the input signal level becomes large at the time of high frequency input, the gain difference D cannot be made large, so that the intermodulation distortion characteristic is deteriorated.
[0026]
Next, the reason why the second problem occurs, that is, the reason why the voltage drop due to the output load resistance increases as the number of variable gain amplifier circuits connected in parallel increases will be described.
[0027]
Control voltage VAGCIn order to make the gain characteristic curve of the variable gain amplifier a smooth curve, a configuration in which a large number (n) of variable gain amplifier circuits are connected in parallel as shown in FIG. In FIG. 11, the same parts as those in FIG. The variable gain amplifier circuits A3 to An have the same configuration as the variable gain amplifier circuit A1.
[0028]
Since the variable gain amplifier of FIG. 11 has an n-fold current flowing through the output load resistors R5 and R6 as compared with a single variable gain amplifier circuit, the voltage drop at the output load resistors R5 and R6 is also n times. Become. Therefore, the bias current I output from the constant current source or the resistance value of the output load resistor is reduced.COtherwise, the transistor in the variable gain amplifier may saturate and not operate. However, since the amplitude of the output signal is the product of the resistance values of the output load resistors R5 and R6 and the alternating current value of the signal, the gain of the variable gain amplifier is reduced when the resistance values of the output load resistors R5 and R6 are reduced. End up. Also, the bias current I output from the constant current sourceCDecreasing the value will reduce the input dynamic range.
[0029]
In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a variable gain amplifier having good intermodulation distortion characteristics even when a high-frequency signal is input. Another object of the present invention is to provide a variable gain amplifier in which the voltage drop due to the output load resistance does not increase even if the number of variable gain amplifier circuits connected in parallel is increased.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, in a variable gain amplifier according to the present invention, a first transistor and a second transistor to which a differential input voltage is applied between bases, and the first transistor and the second transistor are applied. A first differential amplifier circuit having a current source that outputs a bias current to supply current to the first transistor, and a third transistor and a fourth transistor having an emitter commonly connected to the collector of the first transistor. And the signal amplified by the first transistor according to the difference between the first control voltage applied to the base of the third transistor and the bias voltage applied to the base of the fourth transistor. A second differential amplifier circuit that attenuates and outputs, a fifth transistor having an emitter commonly connected to the collector of the second transistor, and a second transistor And the second transistor according to a difference between the first control voltage applied to the base of the fifth transistor and the bias voltage applied to the base of the sixth transistor. A plurality of variable gain amplifier circuits connected in parallel to each other, and the first control voltage from an externally input reference control voltage. Voltage shift means for generating each variable gain amplifier circuit, and current control means for variably controlling the bias current value for each variable gain amplifier circuit.The current control means generates from the reference control voltage a second control voltage that is shifted by a predetermined voltage with respect to the first control voltage; and the predetermined voltage with respect to the bias voltage. A bias voltage shift means for generating a second bias voltage shifted from the bias voltage by a voltage corresponding to the second voltage, and a value of the bias current according to a difference between the plurality of second control voltages and the second bias voltage. Control means for variably controlling each variable gain amplifier circuitLike that.
[0032]
The second control voltage may be smaller than the reference control voltage. The control voltage shift means may include a plurality of impedance elements connected in series, and a voltage at each connection point of the impedance elements may be used as the second control voltage. Furthermore, the impedance element may be a resistor.
[0033]
Also, the abovecontrolA voltage shift means converts the reference control voltage from an analog value into a digital value, and digitally calculates the reference control voltage of the digital value output from the A / D conversion means to It is good also as a structure provided with the calculating means which produces | generates the said 2nd control voltage, and the D / A conversion means which converts the said 2nd control voltage output from the said calculating means from a digital value to an analog value.
[0035]
Further, the calculation means may perform digital calculation by time division processing. Further, the D / A conversion means may perform conversion by time division processing.
[0036]
The current control means may set the value of the bias current in the variable amplifier circuit to zero according to the reference control voltage. Further, the variable gain amplifier circuit that operates is switched according to the reference control voltage, and when the variable gain amplifier that operates is switched, the variable gain amplifier circuit that ends the operation by switching and the operation that starts by switching is started. A range of the reference control voltage that operates together with the variable gain amplifier circuit may be provided.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the variable gain amplifier according to the first embodiment of the present invention is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as FIG. 7, and description is abbreviate | omitted.
[0038]
In the variable gain amplifier of the first embodiment, the current source included in the variable gain amplifier circuit A1 is composed of the transistors Q19, Q20, and Q23, and the bias current IA1Is a current mirror circuit. That is, instead of the constant current sources 11 and 12 of FIG. 7, an NPN transistor Q19 whose collector is connected to the emitter of the transistor Q11, an NPN transistor Q20 whose collector is connected to the emitter of the transistor Q12, An NPN transistor Q23 having a base and a collector connected in common is provided at the base of Q20. The emitters of the transistors Q19, Q20, and Q23 are grounded.
[0039]
The variable gain amplifier according to the first embodiment includes the differential amplifier circuit 1 that controls the collector current of the transistor Q23. The differential amplifier circuit 1 includes a PNP transistor Q16 and a PNP transistor Q17. The emitter of transistor Q16 and the emitter of transistor Q17 are connected in common and are connected to the collector of PNP transistor Q25. The collector of transistor Q16 is grounded, and the collector of transistor Q17 is connected to the collector and base of transistor Q23.
[0040]
Further, in the variable gain amplifier of the first embodiment, the current source included in the variable gain amplifier circuit A2 is composed of transistors Q18, Q21, and Q22, and the bias current IA2Is a current mirror circuit. That is, instead of the constant current sources 10 and 13 of FIG. 7, an NPN transistor Q18 whose collector is connected to the emitter of the transistor Q10, an NPN transistor Q21 whose collector is connected to the emitter of the transistor Q13, An NPN transistor Q22 having a base and a collector connected in common is provided at the base of Q21. The emitters of the transistors Q18, Q21, and Q22 are grounded.
[0041]
The variable gain amplifier according to the first embodiment includes the differential amplifier circuit 2 that controls the collector current of the transistor Q22. The differential amplifier circuit 2 includes a PNP transistor Q14 and a PNP transistor Q15. The emitter of transistor Q14 and the emitter of transistor Q15 are connected in common and connected to the collector of PNP transistor Q24. The collector of the transistor 15 is grounded, and the collector of the transistor Q14 is connected to the collector and base of the transistor Q22.
[0042]
Furthermore, the variable gain amplifier of the first embodiment includes a current mirror circuit that supplies a constant current to the differential amplifier circuits 1 and 2. This current mirror circuit includes transistors Q24, Q25, and Q26. Constant voltage VCCAre connected in common to the bases and collectors of the transistors Q24, Q25, and Q26. The collector of the transistor Q26 is grounded via the constant current source 3.
[0043]
The bases of the transistors Q14 and Q16 are connected to the emitter of the NPN transistor Q27. The emitter of transistor Q27 is grounded through resistor R10. The base and collector of the transistor Q27 are connected in common, and the constant voltage V is supplied via the bases of the transistors Q2, Q4, Q7, and Q9 and the resistor R9.CCConnected to the supplied terminal
[0044]
The base of the transistor Q15 is connected to one end of the resistor R1, and the base of the transistor Q17 is connected to the other end of the resistor R1. One end of the resistor R1 is connected to the emitter of the NPN transistor Q1, and the other end of the resistor R1 is grounded via the resistor R2. The base and collector of the transistor Q1 are connected in common and the control voltage VAGCIs connected to the terminal to which is supplied.
[0045]
Next, the operation of the variable gain amplifier according to the first embodiment having such a configuration will be described. The base potential of the transistors Q2, Q4, Q7, and Q9 is Vbias1, The base potential of the transistors Q14 and Q16 is Vbias2far. Vbias1And Vbias2Is a potential difference corresponding to the base-emitter voltage of the transistor Q27. On the other hand, the potential difference between the base potentials of the transistors Q5 and Q6 and the base potential of the transistor Q15 is the base-emitter voltage of the transistor Q1. Therefore, if the resistance values of the resistor R1 and the resistor R3, and the resistor R2 and the resistor R4 are equal, the differential amplifier circuit composed of the transistors Q4 and Q5 and the differential amplifier circuit composed of the transistors Q6 and Q7 start control of attenuation. Voltage VAGCIs a control voltage V at which a bias current starts flowing in the variable gain amplifier circuit A2 by the differential amplifier 2AGCThe control voltage V at which the differential amplifier circuit composed of the transistors Q2 and Q3 and the differential amplifier circuit composed of the transistors Q8 and Q9 start the attenuating operation.AGCThe control voltage V is such that the bias current hardly flows to the variable gain amplifier circuit A1 by the differential amplifier 1.AGCIt matches the threshold value of. That is, the control voltage VAGCThe gain characteristic and the bias current characteristic with respect to are as shown in FIG.
[0046]
VAGC<VB1When Vbias1Since the base potentials of the transistors Q3, Q5, Q6, and Q8 are lower than those of the transistors Q3, Q5, Q6, and Q8, the variable gain amplifier circuits A1 and A2 are not attenuated. This increases the gain. Also, VAGC<VB1At this time, if attention is paid only to the base potentials of the transistors Q2 to Q9, both the variable gain amplifiers A1 and A2 are operating.A2Hardly flows, so that only the variable gain amplifier circuit A1 is in operation, and a good noise figure characteristic can be obtained.
[0047]
VB1<VAGCControl voltage VAGCIncreases as the gain G of the variable gain amplifier circuit A1 increases.A1Decreases and bias current IA1Decreases, and the operation of the variable gain amplifier circuit A1 is stopped. At the same time, the bias current IA2Therefore, the current flowing through the transistors Q18 and Q21 increases, and the variable gain amplifier circuit 2 starts to operate. And the control voltage VAGCBecomes larger and VB2<VAGCThe bias current IA1Therefore, the variable gain amplifier circuit A1 stops operating, and only the variable gain amplifier circuit A2 operates. At this time, the variable gain amplifier circuit A1 uses the gain G of the variable gain amplifier.totalTherefore, good intermodulation distortion characteristics can be obtained.
[0048]
Further, since only the operating variable gain amplifier circuit draws current from the output load resistors R5 and R6, the voltage drop at the output load resistors R5 and R6 does not increase. This eliminates the possibility of the transistor in the variable gain amplifier becoming saturated and not operating. Also, the bias current IA1And IA2Control voltage VAGCDepending on the bias current I of the conventional variable gain amplifierCSince it is made smaller, current consumption can be suppressed as compared with the conventional variable gain amplifier. Further, when switching the variable gain amplifier circuit that operates, the control voltage V at which the variable gain amplifier circuit that ends the operation by switching and the variable gain amplifier circuit that starts the operation by switching operate together.AGCRange (VB1<VAGC<VB2) Is provided, it is possible to prevent the gain of the variable gain amplifier circuit from being lowered when switching the operating variable gain amplifier circuit.
[0049]
In the variable gain amplifier of the first embodiment described above, the two variable gain amplifier circuits A1 and A2 are connected in parallel for the sake of simplicity.AGCIt is desirable to connect more variable amplifier circuits in parallel in order to make the gain characteristic with respect to a smooth curve. FIG. 3 shows a variable gain amplifier according to the present invention having a configuration in which such a large number of variable amplifier circuits are connected in parallel. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as FIG.
[0050]
The variable gain amplifier shown in FIG. 3 has a control voltage applied to the variable gain amplifier circuit A1, the variable gain amplifier circuit A2, the variable gain amplifier circuit A3 to An, and the variable gain amplifier circuit A2 to An having the same configuration as the variable gain amplifier circuit A1, respectively. Voltage shift circuits B2 to Bn and current control circuits 4 for controlling the bias currents of the variable gain amplifier circuits A1 to An, respectively, and the variable gain amplifier circuits A1 to An are connected in parallel. In the present invention, only the variable gain amplifier circuit operating as described above can reduce the voltage drop at the output load resistance by drawing the current from the output load resistance. This is particularly useful in a variable gain amplifier in which circuits are connected in parallel.
[0051]
Next, the variable gain amplifier according to the second embodiment of the present invention will be described. The configuration of the variable gain amplifier of the second embodiment is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as FIG. 1, and description is abbreviate | omitted.
[0052]
The A / D conversion circuit 5 has a control voltage V that is an analog value.AGCIs converted to a digital value voltage and output to the voltage shift arithmetic circuit 6. The voltage shift operation circuit 6 shifts the digital value voltage output from the A / D conversion circuit 5 by different predetermined amounts, respectively.D1, VD2Is output to the D / A conversion circuit 7. The D / A converter circuit 7 is a digital voltage VD1, VD2For each analog value voltage VA1, VA2Converted to a voltage VA1To the base of the transistor Q17, the voltage VA2Are output to the base of the transistor Q15.
[0053]
Note that the control voltage V at which the differential amplifier circuit including the transistors Q4 and Q5 and the differential amplifier circuit including the transistors Q6 and Q7 start the attenuation operation.AGCOf the bias current I is applied to the variable gain amplifier circuit A2 by the differential amplifier 2.A2Voltage V begins to flowAGCThe control voltage V at which the differential amplifier circuit composed of the transistors Q2 and Q3 and the differential amplifier circuit composed of the transistors Q8 and Q9 start the attenuating operation.AGCOf the bias current I is applied to the variable gain amplifier circuit A1 by the differential amplifier 1.A1Is the control voltage VAGCSo that the voltage shift arithmetic circuit 6 matches the digital voltage VD1And VD2A predetermined shift amount used for calculating is set. As a result, the variable gain amplifier of the second embodiment can operate in the same manner as the variable gain amplifier of the first embodiment.
[0054]
Next, a variable gain amplifier according to a third embodiment of the present invention will be described. The configuration of the variable gain amplifier of the third embodiment is shown in FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the part same as FIG. 4, and description is abbreviate | omitted.
[0055]
The A / D conversion circuit 5 has a control voltage V that is an analog value.AGCIs converted to a digital value voltage and output to the voltage shift arithmetic circuit 6. The voltage shift operation circuit 6 shifts the digital value voltage output from the A / D conversion circuit 5 by different predetermined amounts, respectively.D1', VD2'Is output to the D / A conversion circuit 7'. The D / A conversion circuit 7 'includes a voltage-current conversion amplifier (not shown), and the digital voltage VD1', VD2′ Is converted into an analog value voltage, and the analog value voltage is converted into an analog value current I by a voltage-current conversion amplifier (not shown).A1, IA2Into the current IA1To the collector of transistor Q23Flow I A2Are output to the collector of the transistor Q22.
[0056]
Note that the control voltage V at which the differential amplifier circuit including the transistors Q4 and Q5 and the differential amplifier circuit including the transistors Q6 and Q7 start the attenuation operation.AGCThreshold isVariable gain amplifier circuitA2 is bias current IA2Voltage V begins to flowAGCThe control voltage V at which the differential amplifier circuit composed of the transistors Q2 and Q3 and the differential amplifier circuit composed of the transistors Q8 and Q9 start the attenuating operation.AGCThreshold isVariable gain amplifier circuitA1 is bias current IA1Is the control voltage VAGCSo that the voltage shift operation circuit 4 matches the digital voltage VD1'And VD2A predetermined shift amount used for calculating 'is set. As a result, the variable gain amplifier of the third embodiment can operate in the same manner as the variable gain amplifiers of the first and second embodiments.
[0057]
Here, an embodiment of the voltage shift arithmetic circuit 6 provided in the variable gain amplifiers of the second and third embodiments described above will be described. FIG. 6 (a) shows a voltage shift operation circuit in which the operations are processed in parallel, and FIG. 6 (b) shows a voltage shift operation circuit in which the operations are time-division processed.
[0058]
First, the voltage shift arithmetic circuit shown in FIG. The terminal 60 inputs a digital voltage from the A / D conversion circuit 5. The arithmetic circuit 61 performs a digital calculation by subtracting a predetermined shift amount ΔV 1 from the voltage value input at the terminal 60, and outputs the calculation result to the terminal 63. The arithmetic circuit 62 performs a digital calculation by subtracting a predetermined shift amount ΔV 2 from the voltage value input to the terminal 60, and outputs the calculation result to the terminal 64.
[0059]
Next, as shown in FIG.Voltage shift operation circuitWill be described. The terminal 65 receives a digital voltage from the A / D conversion circuit 5. The control circuit 67 controls connection of the switch 66.Voltage shift operation circuitPerforms the calculation according to the following procedure. First, the switch 66 is connected to the terminal a side. At this time, the arithmetic circuit 68 performs a digital calculation by subtracting a predetermined shift amount ΔV1 from the voltage value input to the terminal 65, and the calculation result is output to the terminal 69Output to. Thereafter, the switch 66 is connected to the terminal b side. At this time, the arithmetic circuit 68 performs a digital operation for subtracting the predetermined shift amount ΔV1 from the voltage value output by itself, that is, a digital operation for subtracting twice the predetermined shift amount ΔV1 from the voltage value input to the terminal 65. Thereafter, the switch 66 is again connected to the terminal a side, and the calculation is terminated. In such a configuration, since only one arithmetic circuit is required, the circuit scale can be reduced. This is particularly useful when a large number of variable gain amplifier circuits are provided as will be described later.
[0060]
Further, when the voltage shift calculation circuit 6 is configured to perform time division processing as shown in FIG. 6B, the D / A conversion circuit 7 or 7 ′ may be configured to perform conversion by time division processing. . As a result, the circuit scale of the D / A conversion circuit 7 or 7 'can be reduced.
[0061]
In the variable gain amplifiers of the second and third embodiments described above, two variable gain amplifier circuits are connected in parallel for the sake of simplicity.AGCIt is desirable to connect more variable amplifier circuits in parallel in order to make the gain characteristic with respect to a smooth curve. Further, in order to reduce the error of the voltage output to the bases of the transistors Q3 and Q8, an A / D conversion circuit, a voltage shift arithmetic circuit, and a D / A conversion are used instead of the voltage shift means comprising the resistors R3 and R4 A voltage shift means comprising a circuit may be used.
[0062]
In the variable gain amplifier circuit of the first to third embodiments described above, the control voltage VAGCBased on the bias current IA1And IA2However, the present invention is not limited to this, and the control voltage VAGCBias current I based on an external control voltage independent ofA1And IA2It is good also as a structure which controls variably.
[0063]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the current control means for variably controlling the value of the bias current output from the current source provided in the first differential amplifier circuit is provided for each variable gain amplifier circuit, the variable gain having good noise figure characteristics is provided. By reducing the bias current in the amplifier circuit, the leakage current flowing through the parasitic capacitance when a high frequency signal is input can be reduced, and saturation of gain attenuation can be prevented. As a result, a gain difference between the variable gain amplifier circuit having a good noise figure characteristic and another variable gain amplifier circuit can be secured, and the intermodulation distortion characteristic can be improved even when a high frequency signal is input. In addition, the voltage drop at the output load resistor can be reduced by reducing the bias current of only some variable gain amplifier circuits, and the input dynamic range can be reduced by not reducing the bias current of other variable gain amplifier circuits. Can be secured. Thereby, it is possible to prevent the transistor of the variable gain amplifier from being saturated without reducing the input dynamic range.
[0064]
Further, according to the present invention, the current control means shifts by a predetermined voltage with respect to the first control voltage input to the second differential amplifier circuit and the third differential amplifier circuit. Control voltage shift means for generating a voltage from a reference control voltage, and a second bias voltage that is shifted by a predetermined voltage with respect to bias voltages input to the second differential amplifier circuit and the third differential amplifier circuit A bias voltage shift means for generating the bias current from the bias voltage, and a control means for variably controlling the value of the bias current for each variable gain amplifier circuit according to the difference between the plurality of second control voltages and the second bias voltage; Therefore, the attenuation operation of the variable gain amplifier circuit and the value of the bias current can be controlled simultaneously by the reference control voltage.
[0065]
Further, according to the present invention, since the second control voltage is made smaller than the reference control voltage, the voltage shift by the control voltage shift means and the bias voltage shift means is easy.
[0066]
According to the present invention, the control voltage shift means includes a plurality of impedance elements connected in series, and the voltage at each connection point of the impedance elements is set as the second control voltage. realizable.
[0067]
According to the present invention, since the impedance element is a resistor, the control voltage shift means can be realized with a simpler configuration.
[0068]
Moreover, according to the present invention,controlThe voltage shift means digitally calculates the reference control voltage of the digital value output from the A / D conversion means for converting the reference control voltage from an analog value to a digital value, and the second digital value. Since the control means for generating the control voltage and the D / A conversion means for converting the second control voltage output from the calculation means from a digital value to an analog value are provided, the second is compared with the configuration using the impedance element. The control voltage error is reduced.
[0070]
Further, according to the present invention, since the arithmetic means performs digital arithmetic by time division processing, the circuit scale of the arithmetic means can be reduced.
[0071]
Further, according to the present invention, since the D / A conversion means performs the conversion by time division processing, the circuit scale of the D / A conversion means can be reduced.
[0072]
Further, according to the present invention, since the current control means sets the value of the bias current in the variable amplifier circuit to zero according to the reference control voltage, the variable gain amplifier circuit can be prevented from operating regardless of the attenuation operation. Thereby, the intermodulation distortion characteristic can be improved even when a high frequency signal is input. Further, it is possible to more reliably prevent the transistor of the variable gain amplifier from being saturated without reducing the input dynamic range.
[0073]
Further, according to the present invention, the variable gain amplifier circuit that operates is switched according to the reference control voltage, and when the variable gain amplifier that operates is switched, the variable gain amplifier circuit that ends the operation by switching and the operation is started by the switching. Since the reference control voltage range in which the variable gain amplifier circuit operates together is provided, it is possible to prevent the gain of the variable gain amplifier circuit from being lowered when the variable gain amplifier circuit to be operated is switched.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a variable gain amplifier according to a first embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating gain characteristics of the variable gain amplifier of FIG. 1 and bias current characteristics of each variable gain amplifier circuit included in the variable gain amplifier of FIG. 1;
FIG. 3 is a diagram showing a configuration when a large number of variable gain amplifier circuits are provided in the variable gain amplifier of the first embodiment.
FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a variable gain amplifier according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a variable gain amplifier according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an embodiment of a voltage shift arithmetic circuit provided in the variable gain amplifiers of the second and third embodiments.
FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional variable gain amplifier.
FIG. 8 is a diagram showing gain characteristics of a conventional variable gain amplifier.
FIG. 9 is a graph showing gain characteristics of a conventional variable gain amplifier when a high frequency signal is input.
FIG. 10 is a diagram showing input / output characteristics of a conventional variable gain amplifier.
FIG. 11 is a diagram showing another configuration of a conventional variable gain amplifier.
[Explanation of symbols]
1, 2 Differential amplifier circuit
3 Constant current source
4 Current control circuit
5 A / D conversion circuit
6 Voltage shift operation circuit
7, 7 'D / A conversion circuit
65, 69 terminals
66 switch
67 Control circuit
68 Arithmetic circuit
A1, A2, An Variable gain amplifier circuit
B2, Bn Voltage shift circuit
Q1-Q9 transistors
Q10 to Q13 Input transistor
Q14 to Q27 Transistor
R1-R4 resistance
R5, R6 Output load resistance

Claims (9)

ベース間に差動入力電圧が印加される第1のトランジスタ及び第2のトランジスタ並びに前記第1のトランジスタ及び前記第2のトランジスタに電流を供給するためにバイアス電流を出力する電流源を有する第1の差動増幅回路と、
前記第1のトランジスタのコレクタにエミッタが共通接続される第3のトランジスタ及び第4のトランジスタを有し、前記第3のトランジスタのベースに印加される第1の制御電圧と前記第4のトランジスタのベースに印加されるバイアス電圧との差に応じて、前記第1のトランジスタで増幅された信号を減衰して出力する第2の差動増幅回路と、
前記第2のトランジスタのコレクタにエミッタが共通接続される第5のトランジスタ及び第6のトランジスタを有し、前記第5のトランジスタのベースに印加される前記第1の制御電圧と前記第6のトランジスタのベースに印加される前記バイアス電圧との差に応じて、前記第2のトランジスタで増幅された信号を減衰して出力する第3の差動増幅回路と、
を有する可変利得増幅回路を複数並列に接続して備えるとともに、
外部入力される基準制御電圧から前記第1の制御電圧を前記可変利得増幅回路毎にそれぞれ生成する電圧シフト手段を備えた可変利得増幅器において、
前記バイアス電流の値を前記可変利得増幅回路毎にそれぞれ可変制御する電流制御手段を備え
前記電流制御手段が、前記第1の制御電圧に対して所定の電圧分だけシフトする第2の制御電圧を前記基準制御電圧から生成する制御電圧シフト手段と、前記バイアス電圧に対して前記所定の電圧分だけシフトする第2のバイアス電圧を前記バイアス電圧から生成するバイアス電圧シフト手段と、前記複数の第2の制御電圧と前記第2のバイアス電圧との差に応じて前記バイアス電流の値を前記可変利得増幅回路毎にそれぞれ可変制御する制御手段と、を備えることを特徴とする可変利得増幅器。
A first transistor and a second transistor to which a differential input voltage is applied between the bases, and a first current source that outputs a bias current to supply current to the first transistor and the second transistor. Differential amplifier circuit of
A third transistor and a fourth transistor having an emitter commonly connected to a collector of the first transistor; a first control voltage applied to a base of the third transistor; A second differential amplifier circuit that attenuates and outputs the signal amplified by the first transistor in accordance with a difference from a bias voltage applied to the base;
The fifth transistor and the sixth transistor having emitters commonly connected to the collector of the second transistor, and the first control voltage and the sixth transistor applied to the base of the fifth transistor A third differential amplifier circuit that attenuates and outputs the signal amplified by the second transistor in accordance with a difference from the bias voltage applied to the base of
And a plurality of variable gain amplifier circuits connected in parallel.
In a variable gain amplifier comprising voltage shift means for generating the first control voltage for each of the variable gain amplifier circuits from a reference control voltage input from the outside,
Current control means for variably controlling the value of the bias current for each variable gain amplifier circuit ;
The current control unit generates a second control voltage that shifts by a predetermined voltage with respect to the first control voltage from the reference control voltage, and the predetermined voltage with respect to the bias voltage. A bias voltage shift means for generating a second bias voltage shifted by a voltage from the bias voltage, and a value of the bias current according to a difference between the plurality of second control voltages and the second bias voltage. And a control means for variably controlling each of the variable gain amplifier circuits .
前記第2の制御電圧が前記基準制御電圧より小さい請求項1に記載の可変利得増幅器。The variable gain amplifier according to claim 1, wherein the second control voltage is smaller than the reference control voltage . 前記制御電圧シフト手段が直列接続された複数のインピーダンス素子を備え、前記インピーダンス素子の各接続点の電圧が前記第2の制御電圧である請求項2に記載の可変利得増幅器。3. The variable gain amplifier according to claim 2, wherein the control voltage shift means includes a plurality of impedance elements connected in series, and a voltage at each connection point of the impedance elements is the second control voltage . 前記インピーダンス素子が抵抗である請求項3に記載の可変利得増幅器。The variable gain amplifier according to claim 3, wherein the impedance element is a resistor . 前記制御電圧シフト手段が、
前記基準制御電圧をアナログ値からディジタル値に変換するA/D変換手段と、
前記A/D変換手段から出力されるディジタル値の前記基準制御電圧をディジタル演算してディジタル値の前記第2の制御電圧を生成する演算手段と、
前記演算手段から出力される前記第2の制御電圧をディジタル値からアナログ値に変換するD/A変換手段と、
を備える請求項1に記載の可変利得増幅器。
The control voltage shift means is
A / D conversion means for converting the reference control voltage from an analog value to a digital value;
Arithmetic means for digitally calculating the reference control voltage of the digital value output from the A / D conversion means to generate the second control voltage of the digital value;
D / A conversion means for converting the second control voltage output from the calculation means from a digital value to an analog value;
A variable gain amplifier according to claim 1 .
前記演算手段が時分割処理でディジタル演算を行う請求項5に記載の可変利得増幅器。 6. The variable gain amplifier according to claim 5, wherein the computing means performs digital computation by time division processing . 前記D/A変換手段が時分割処理で変換を行う請求項6に記載の可変利得増幅器。The variable gain amplifier according to claim 6, wherein the D / A conversion means performs conversion by time division processing . 前記電流制御手段が前記基準制御電圧に応じて前記可変増幅回路におけるバイアス電流の値を零にする請求項1〜7のいずれかに記載の可変利得増幅器。The variable gain amplifier according to claim 1, wherein the current control unit sets a value of a bias current in the variable amplifier circuit to zero according to the reference control voltage . 動作する前記可変利得増幅回路が前記基準制御電圧に応じて切り替わるともに、
動作する前記可変利得増幅器が切り替わる際に、切り替えによって動作を終了する前記可変利得増幅回路と切り替えによって動作を開始する前記可変利得増幅回路とがともに動作する前記基準制御電圧の範囲を設ける請求項8に記載の可変利得増幅器。
The operating variable gain amplifier circuit is switched according to the reference control voltage,
9. The reference control voltage range in which the variable gain amplifier circuit that ends operation by switching and the variable gain amplifier circuit that starts operation by switching operates when the operating variable gain amplifier switches. A variable gain amplifier according to 1.
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