JPH04371010A - π型ダイオード可変減衰器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、３つのＰＩＮダイオー
ドをπ型に接続してなるπ型ダイオード可変減衰器に関
する。近年の無線装置においては、自動レベル制御回路
（ＡＬＣ回路）が一般に用いられている。

【０００２】また、無線送信機及び受信機の中間周波数
帯回路は、一般に利得可変機能を有しており、かかる利
得の可変には、π型ダイオード可変減衰器を用いること
が多い。

【０００３】図７は自動レベル制御回路のブロック図で
、この図７において、７６は自動レベル制御回路であり
、この自動レベル制御回路７６は、増幅器７１からの出
力信号の振幅を一定レベルに保つ働きをもつもので、こ
のために可変減衰器７２，検波器７３，比較器７４，ロ
ーパスフィルタ７５をそなえて構成されている。

【０００４】ここで、可変減衰器７２は、増幅器７１の
入力側に設けられ、フィードバック制御によって入力信
号を所要量減衰させるものである。検波器７３は増幅器
７１からの出力を検波するもので、比較器７４は検波器
７３によって得られる増幅器７１の出力と予め設定され
た目標値との差情報を出力するもので、ローパスフィル
タ７５は比較器７４の出力側に設けられるものである。

【０００５】このような構成により、検波器７３，比較
器７４およびローパスフィルタ７５によって、増幅器７
１の出力と目標値との差情報をフィードバックすること
により、増幅器７１の入力側に設けられた可変減衰器７
２による減衰量が制御され、増幅器７１の出力レベルが
目標値に応じたレベルに調整される。

【０００６】ところで、上記のような可変減衰器を多段
に使用する場合は、可変減衰器単品の最少減衰量が大き
いと、送受信機内の増幅器の段数を増やさなければなら
ず、これにより、消費電力増加やコストアップにつなが
る。そのため、無線装置において、高性能、低消費電力
、低コスト化を図るには、可変減衰器の最少減衰量を小
さくすることが要求されている。

【０００７】

【従来の技術】図４は従来のπ型ダイオード可変減衰器
を示す電気回路図であるが、この図４において、Ｄ１〜
Ｄ３はＰＩＮダイオード、Ｃ１〜Ｃ６はバイパスコンデ
ンサ、Ｒ１およびＲ２は抵抗、Ｌ１はチョークコイルで
ある。

【０００８】ここで、３つのＰＩＮダイオードＤ１〜Ｄ
３はπ型に接続されている。更に詳説すれば、入出力間
に直列に配設されるＰＩＮダイオードＤ１のアノード端
には、バイパスコンデンサＣ２を介して、ＰＩＮダイオ
ードＤ２のアノード端が接続され、ＰＩＮダイオードＤ
１のカソード端には、ＰＩＮダイオードＤ３のカソード
端が接続されている。また、ＰＩＮダイオードＤ２のカ
ソード端には、ＰＩＮダイオードＤ３のアノード端が接
続され、その間でバイパスコンデンサＣ３を介して高周
波接地されている。

【０００９】また、ＰＩＮダイオードＤ１のアノード端
とバイパスコンデンサＣ２との間には、制御電圧端子ａ
との間でチョークコイルＬ１が介装されている。さらに
、この制御電圧端子ａには、接地との間でバイパスコン
デンサＣ６が介装されている。

【００１０】入力端ｃには、バイパスコンデンサＣ１を
介して、電源端子ｂとの間で抵抗Ｒ１が介装されている
。さらに、この電源端子ｂには、接地との間でバイパス
コンデンサＣ５が介装されている。

【００１１】出力端ｄには、バイパスコンデンサＣ４を
介して、接地との間で抵抗Ｒ２が介装されている。なお
、ＰＩＮコンデンサＤ１〜Ｄ３を流れる電流をそれぞれ
Ｉｆ（Ｄ１），Ｉｆ（Ｄ２），Ｉｆ（Ｄ３）とし、その
高周波抵抗をそれぞれＲｄ（Ｄ１），Ｒｄ（Ｄ２），Ｒ
ｄ（Ｄ３）とする。

【００１２】このような構成により、制御電圧端子ａか
ら制御電圧Ｖｃｏｎｔを加え、これを変化させることで
、ＰＩＮダイオードＤ１を流れる電流Ｉｆ（Ｄ１）を変
え、ＰＩＮダイオードＤ１の高周波抵抗Ｒｄ（Ｄ１）を
変化させる。また、電源端子ｂには、固定バイアス電圧
Ｖｃｃを印加しておき、ＰＩＮダイオードＤ２，Ｄ３の
高周波抵抗Ｒｄ（Ｄ２），Ｒｄ（Ｄ３）を与える。

【００１３】制御電圧端子ａからの制御電圧Ｖｃｏｎｔ
を大きくすると、電流Ｉｆ（Ｄ１）は増加し、抵抗Ｒｄ
（Ｄ１）は減少する。このときＰＩＮダイオードＤ１の
カソード電圧（＝ＰＩＮダイオードＤ３のカソード電圧
）も大きくなるので、電源端子ｂとＰＩＮダイオードＤ
３のカソード端との間の電圧は減少する。したがって、
ＰＩＮダイオードＤ２を流れる電流Ｉｆ（Ｄ２）（＝Ｉ
ｆ（Ｄ３））は減少し、抵抗Ｒｄ（Ｄ２）（＝Ｒｄ（Ｄ
３））は増加する。これらにより、π型ダイオード可変
減衰器の減衰量は小さくなる。

【００１４】逆に、制御電圧端子ａからの制御電圧Ｖｃ
ｏｎｔを小さくすると、ＰＩＮダイオードＤ１を流れる
電流Ｉｆ（Ｄ１）は減少し、抵抗Ｒｄ（Ｄ１）は大きく
なる。そして、ＰＩＮダイオードＤ２を流れる電流Ｉｆ
（Ｄ２）は増大し、抵抗Ｒｄ（Ｄ２），Ｒｄ（Ｄ３）は
小さくなる。したがって、π型ダイオード可変減衰器の
減衰量は定インピーダンスのまま大きくなる。なお、図
４において、ＺＬは負荷インピーダンスである。

【００１５】ここで、図６にπ型ダイオード可変減衰器
の素子値対減衰量理論値特性を示すが、この図６から、
減衰量を小さくするためには、抵抗Ｒａを小さくし、抵
抗Ｒｂを大きくしなければならない。なお、図６におい
て、Ｒは合成抵抗、Ｚ０は特性インピーダンスである。

【００１６】今、図４を図６にあてはめてみると、抵抗
ＲａはＰＩＮダイオードＤ１の高周波抵抗Ｒｄ（Ｄ１）
であり、抵抗Ｒｂは、抵抗Ｒ１と抵抗Ｒｄ（Ｄ２）の合
成値、及び抵抗Ｒ２と抵抗Ｒｄ（Ｄ３）の合成値となる
。

【００１７】したがって、抵抗ＲａつまりＰＩＮダイオ
ードＤ１の高周波抵抗Ｒｄ（Ｄ１）を小さくするために
は、ＰＩＮダイオードＤ１を流れる電流Ｉｆ（Ｄ１）を
増大させることが必要であり、これには抵抗Ｒ２を小さ
くしなければならない。一方、抵抗Ｒｂすなわち抵抗Ｒ
２と抵抗Ｒｄ（Ｄ３）の合成抵抗は大きくする必要があ
る。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のπ型ダイオード可変減衰器では、抵抗Ｒａを
小さくするために、抵抗Ｒ２を小さくすると、抵抗Ｒ２
と抵抗Ｒｄ（Ｄ３）の合成抵抗Ｒｂも小さくなってしま
い、これにより最少減衰量を小さくすることは困難であ
った。

【００１９】なお、図５に従来のπ型ダイオード可変減
衰器の減衰量特性図を示すが、この図５によると、最少
減衰量は２ｄＢ程度であることがわかる。本発明は、こ
のような課題に鑑み創案されたもので、最少減衰量を極
力小さくできるようにした、π型ダイオード可変減衰器
を提供することを目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のπ型
ダイオード可変減衰器は、３つのＰＩＮダイオードをπ
型に接続してなるπ型ダイオード可変減衰器において、
入出力間に直列に配設されるＰＩＮダイオードのカソー
ド端に、接地との間で直列に接続されたチョークコイル
と電流制限抵抗が介装されたことを特徴としている。

【００２１】さらに、本発明のπ型ダイオード可変減衰
器は、上記に加えて、入出力間に直列に配設されるＰＩ
Ｎダイオードの両端に、それぞれ接地との間で直列に接
続されたバイパスコンデンサと抵抗が介装されたことを
特徴としている。

【００２２】

【作用】上述の本発明のπ型ダイオード可変減衰器では
、入出力間に直列に配設されるＰＩＮダイオードのカソ
ード端に、接地と間で直列に接続されたチョークコイル
と電流制限抵抗が介装されることによって、π型ダイオ
ード可変減衰器の最少減衰量を小さくすることができる
。

【００２３】さらに、上記に加えて、入出力間に直列に
配設されるＰＩＮダイオードの両端に、それぞれ接地と
の間で直列に接続されたバイパスコンデンサと抵抗が介
装されることによって、インピーダンス特性も良好なも
のとすることができる。

【００２４】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。 （ａ）第１実施例の説明 図１は本発明の第１実施例を示す電気回路図であるが、
この図１において、ＰＩＮダイオードＤ１〜Ｄ３，バイ
パスコンデンサＣ１〜Ｃ６，抵抗Ｒ１，チョークコイル
Ｌ１については従来例と同じであるので、その接続関係
等についての説明は省略する。

【００２５】ところで、図１において、Ｌ２はチョーク
コイル、Ｒ２は電流制限抵抗であるが、これらのチョー
クコイルＬ２と電流制限抵抗Ｒ２は、ＰＩＮダイオード
Ｄ１のカソード端に接地との間で直列に接続されている
。

【００２６】このような構成により、ＰＩＮダイオード
Ｄ１を流れる電流Ｉｆ（Ｄ１）を増加させるために、抵
抗Ｒ２を小さくしても、図６の抵抗Ｒｂに当る合成抵抗
は抵抗Ｒｄ（Ｄ３）と抵抗（Ｒ２＋ωＬ２）との合成抵
抗 　　　　Ｒｄ（Ｄ３）×（Ｒ２＋ωＬ２）／（Ｒｄ（Ｄ
３）＋Ｒ２＋ωＬ２）となり、その値は従来例（図４参
照）の場合の値よりも大きくすることができるのである
。

【００２７】従って、図６に示したπ型ダイオード可変
減衰器の減衰量を小さくしたときの素子値に近づけるこ
とができ、これによりこのπ型ダイオード可変減衰器の
最少減衰量は小さくなる。

【００２８】ここで、図３に本実施例の減衰量特性を示
すが、この図３において、最少減衰量は０．８ｄＢ程度
まで小さくなっていることがわかる。

【００２９】（ｂ）第２実施例の説明 図２は本発明の第２実施例を示す電気回路図であるが、
この図２において、Ｃ７，Ｃ８はバイパスコンデンサ、
Ｒ３，Ｒ４は抵抗であり、その他は前述の第１実施例（
図１参照）と同じであるので、その接続関係等について
の説明は省略する。

【００３０】すなわち、この第２実施例は、前述の第１
実施例（図１参照）に加えて、ＰＩＮダイオードＤ１の
アノード側において、接地との間で直列に接続されたバ
イパスコンデンサＣ７と抵抗Ｒ３が介装されるとともに
、ＰＩＮダイオードＤ１のカソード側において、接地と
の間で直列に接続されたバイパスコンデンサＣ８と抵抗
Ｒ４が介装されているのである。

【００３１】従って、この第２実施例においても、前述
の第１実施例と同様の効果ないし利点が得られるほか、
次のような効果ないし利点が得られる。すなわち、Ｒ１
≫（１／ωＣ７）＋Ｒ３またはωＬ２＋Ｒ２≫（１／ω
Ｃ８）＋Ｒ４であるならば、抵抗Ｒ３及びＲ４を適当に
選ぶことで、図６に示した抵抗Ｒａ及び抵抗Ｒｂの理論
値に近づけることができ、これにより回路のインピーダ
ンス特性も良好なものにできるのである。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のπ型ダイ
オード可変減衰器によれば、入出力間に直列に配設され
るＰＩＮダイオードのカソード端に、接地との間で直列
に接続されたチョークコイルと電流制限抵抗とが介装さ
れているので、π型ダイオード可変減衰器の最少減衰量
を小さくできる利点がある。

【００３３】また、本発明のπ型ダイオード可変減衰器
では、入出力間に直列に配設されるＰＩＮダイオードの
両端に、それぞれ接地との間で直列に接続されたバイパ
スコンデンサと抵抗とが介装されているので、インピー
ダンス特性も良好なものにできる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示す電気回路図である。

【図２】本発明の第２実施例を示す電気回路図である。

【図３】本発明にかかるπ型ダイオード可変減衰器の減
衰量特性図である。

【図４】従来のπ型ダイオード可変減衰器を示す電気回
路図である。

【図５】従来のπ型ダイオード可変減衰器の減衰量特性
図である。

【図６】π型ダイオード可変減衰器の減衰量理論値特性
図である。

【図７】自動レべル制御回路を示すブロック図である。

【符号の説明】

７１　　増幅器 ７２　　可変減衰器 ７３　　検波器 ７４　　比較器 ７５　　ローパスフィルタ ７６　　自動レべル制御回路 Ｄ１〜Ｄ３　　ＰＩＮダイオード Ｃ１〜Ｃ８　　バイパスコンデンサ Ｒ１〜Ｒ４　　抵抗 Ｌ１，Ｌ２　　チョークコイル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　３つのＰＩＮダイオード（Ｄ１〜Ｄ３
   ）をπ型に接続してなるπ型ダイオード可変減衰器にお
   いて、入出力間に直列に配設されるＰＩＮダイオード（
   Ｄ１）のカソード端に、接地との間で直列に接続された
   チョークコイル（Ｌ２）と電流制限抵抗（Ｒ２）とが介
   装されたことを特徴とする、π型ダイオード可変減衰器
   。
2. 【請求項２】　　入出力間に直列に配設されるＰＩＮダ
   イオード（Ｄ１）の両端に、それぞれ接地との間で直列
   に接続されたバイパスコンデンサ（Ｃ７；Ｃ８）と抵抗
   （Ｒ３；Ｒ４）とが介装されたことを特徴とする請求項
   １記載のπ型ダイオード可変減衰器。