JPH05243852A - 周波数逓倍器 - Google Patents

周波数逓倍器

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JPH05243852A
JPH05243852A JP17453492A JP17453492A JPH05243852A JP H05243852 A JPH05243852 A JP H05243852A JP 17453492 A JP17453492 A JP 17453492A JP 17453492 A JP17453492 A JP 17453492A JP H05243852 A JPH05243852 A JP H05243852A
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  • Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 供給された入力信号にほとんど位相ノイズを
加えることなく出力信号を提供する周波数逓倍器を提供
する。 【構成】 入力信号における変動に応答して中間制御信
号を提供するディテクタ(120)と増幅回路の周囲温
度を示す基準信号を提供する温度補償回路(126)と
を含み、また、基準信号と中間制御信号が供給されて制
御ポートに制御信号を提供する差動増幅器(124)を
含むゲイン補償回路を設ける。このような構成で周波数
逓倍器(100)が提供されて、これからの出力しんご
うは位相ノイズもほとんどなく一定の信号レベルが保た
れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の背景】本発明は、一般的には周波数逓倍器に関
し、更に詳しくは周波数2倍器及び周波数3倍器に関す
る。
【0002】当該技術分野では周知のように、周波数逓
倍器は、入力周波数をもつ入力信号から、その入力信号
の入力周波数よりも大きな出力周波数をもつ出力信号を
引き出すために用いられる。典型的には、出力周波数は
入力周波数の正確な整数倍である。たとえば、周波数2
倍器は入力信号の周波数の2倍の周波数をもつ出力信号
を提供し、周波数3倍器は入力信号の周波数の3倍の周
波数をもつ出力信号を提供する。周波数2倍器と周波数
3倍器との組合せによって、所望の周波数をもつ信号
を、ずっと低い周波数の信号をもとにして提供すること
ができる。
【0003】多くの用途のための周波数逓倍器の重大な
特性として、そのような周波数逓倍器は、入力信号にほ
とんど位相ノイズを付け加えていない出力信号を提供し
なければならないという点である。位相ノイズは、短期
的な周波数の変動を示すランダム性を記述するために用
いられ、与えられた信号生成装置の局所的な安定性を示
す重要な指標である。信号生成装置の用途においては、
周波数逓倍器を含む信号生成装置の各要素が低い位相ノ
イズ特性をもつことにより、信号生成装置がほとんど位
相ノイズをもたないようにしなければならない。周波数
逓倍器は、ほとんど変動がなく制御された出力信号レベ
ルをもつ出力信号を提供し、信号生成回路が提供した信
号によって引き起こされる変動を最小化するのが望まし
い。したがって、供給された入力信号にほとんど位相ノ
イズを加えることなく出力信号を提供し出力信号が一定
の信号レベルを有するような周波数2倍器及び周波数3
倍器を提供することが望まれる。
【0004】
【発明の概要】前述の背景に鑑みると、本発明の目的
は、供給された入力信号にほとんど位相ノイズを加える
ことなく出力信号を提供する周波数逓倍器を提供するこ
とである。
【0005】また、一定の信号レベルをもつ出力信号を
有する周波数逓倍器を提供することも本発明の目的であ
る。
【0006】更に、適切な熱散逸を提供しながら、最小
の空間を占める周波数逓倍器を供給することも本発明の
目的である。
【0007】また更に、改善された周波数3倍器を提供
することも本発明の目的である。
【0008】本発明によれば、周波数逓倍器は入力と出
力とを有する手段を含み、出力において出力信号を供給
し、出力信号は入力に供給された信号の周波数の奇数倍
の周波数をもち、増幅回路は入力と出力とを有する第1
の増幅器とゲイン制御回路とを含む。ゲイン制御回路
は、入力ポート、出力ポート及び制御ポートをもち制御
ポートに供給される制御信号に応答する可変減衰器を含
み、その入力ポートに供給される入力信号を減衰してそ
の減衰した信号を出力において提供する。ここで、入力
ポートは第1増幅器の出力から供給される。ゲイン制御
回路は更に、入力信号の変動に応答して中間制御信号を
提供するディテクタを含み、基準信号は増幅器回路の周
囲温度を示す。ゲイン制御回路は更に、基準信号と中間
制御信号とが供給される差動増幅器を含み、制御ポート
に制御信号を提供する。増幅回路は更に、可変減衰器の
出力ポートからの供給による入力と周波数逓倍器の出力
を提供する出力とを有する第2の増幅器を含む。このよ
うな配列において、周波数逓倍器が与えられて、入力信
号の周波数の奇数倍、典型的には第3調波、の周波数を
有する出力信号が提供され、周波数逓倍器による前記信
号にほとんど位相ノイズが付加されることなくその出力
信号は一定の信号レベルを有する。このような周波数逓
倍器は、ローノイズ信号発生装置の要素として適してい
る。
【0009】本発明の更なる特徴によれば、周波数逓倍
器は入力と出力とを有する手段を含み、出力において出
力信号を提供し、その出力信号は入力に供給された信号
の周波数の偶数倍の周波数を有し、増幅回路は入力と出
力とを有する第1の増幅器とゲイン制御回路とを含んで
いる。ゲイン制御回路は、入力ポート、出力ポート及び
制御ポートを有し、制御ポートに供給された制御信号に
応答し、入力ポートに供給される入力信号を減衰して、
その減衰した信号を出力において提供する。入力ポート
は、第1の増幅器の出力によって供給される。ゲイン制
御回路は更に、入力信号における変動に応答して中間制
御信号を提供するディテクタと、増幅回路の周囲温度を
示す基準信号を提供する温度補償回路とを含む。ゲイン
制御回路は、また、基準信号と中間制御信号が供給され
て制御ポートに制御信号を提供する差動増幅器を含む。
増幅回路は、可変減衰器の出力ポートに供給される入力
と該周波数逓倍器の出力を提供する出力とを有する第2
の増幅器とを含む。このような構成で、周波数逓倍器が
提供されて、入力信号の周波数の第2の調波の周波数を
有する出力信号が提供され、この出力信号は該周波数逓
倍器による前記信号に加わる位相ノイズもほとんどなく
一定の信号レベルをもつ。このような周波数逓倍器は、
ローノイズ信号発生装置内の要素としての利用に適切で
ある。
【0010】
【実施例】図1において、温度補償ゲイン増幅器10
(以下、増幅器10と呼ぶ)が、増幅器10の入力でも
ある入力と出力とを有する第1の増幅器12を含むこと
が理解されよう。この第1の増幅器12は、15dBの
ゲインにフラット・ゲイン・レスポンスを与え、ここで
は2.0GHzから6.0GHzの周波数幅の4.0G
Hzである帯域幅の1オクターブに対して15dBを超
える反射減衰量を有する。この第1の増幅器12の出力
は、やはり第1及び第2の出力を有するカプラ14の入
力に接続されている。カプラ14の第1の出力は、可変
減衰器16の入力ポートに接続されている。可変減衰器
16は、制御ポートと出力ポートとを有し、制御ポート
における制御信号に応答して、ほぼ12dBを超える線
形近似の減衰を提供することが可能である。可変減衰器
16の出力ポートは、増幅器10の出力でもある出力を
有する第2の増幅器18の入力に接続されている。この
第2の増幅器は第1の増幅器12に似て、15dBのゲ
インにフラット・ゲイン・レスポンスを与え、1オクタ
ーブの帯域幅に対して15dBを超える反射減衰量を有
する。
【0011】前述の部分を念頭におくと、可変減衰器1
6の制御ポートに供給される制御信号は、フィードフォ
ワ−ド・ゲイン制御ル−プ28によって提供されること
が理解されよう。したがって、カプラ14の第2の出力
は、ディテクタ20の入力に接続されている。ディテク
タ20は、ディテクタ20の入力に供給される信号の信
号レベルによって決定される大きさを有する整流された
DC電圧信号を供給することが可能である。ディテクタ
20の出力は、ローパスフィルタ22の入力に接続され
ている。出力を有しているローパスフィルタ22は、5
0MHz未満の周波数の信号の通過を許し、50MHz
を超える周波数の信号を阻止する。ローパスフィルタの
出力は、演算増幅器24(以下、差動増幅器24とも呼
ばれる)の第1の入力に接続されている。出力と第2の
入力とを有する差動増幅器24は、第1の入力に供給さ
れる第1の信号の大きさとディテクタ20によって提供
される第2の信号の大きさとの差で決定される大きさを
有する出力信号を提供することが可能である。差動増幅
器24の出力は、可変減衰器16の制御ポートに接続さ
れている。
【0012】差動増幅器24の第2の入力は、温度補償
回路26の出力に接続されている。温度補償回路26
は、その出力において基準信号を提供することができ、
この基準信号は増幅器10の周囲の温度を示しており、
したがって、その周辺の温度によって決定され変動する
大きさを有する。増幅器10の周囲の温度が一定である
ときには、温度補償回路26の出力において提供される
基準信号は、予め定められた値の大きさを有し、以下で
記述されるように差動増幅器24の第2の入力において
適切な信号レベルを提供する。
【0013】以上を念頭におくと、第1の増幅器12の
入力において増幅器10の入力に与えられる信号は、こ
の第1の増幅器12によって適切な信号レベルまで増幅
される。ここでは、典型的には、−17dBmから−2
dBmに、である。第1の増幅器12の出力での信号
は、カプラ14を通過して、そこで信号は0.5dB減
衰され、可変減衰器16の入力ポートに供給される。可
変減衰器16の入力ポートに供給された信号は、その出
力において提供され、可変減衰器16の制御ポートに与
えられる制御信号によって決定される分を減衰される。
ここでは、与えられる制御信号での信号の減衰は、典型
的には5dBである。可変減衰器16の出力における信
号は、第2の増幅器18の入力に供給される。この第2
の増幅器18によって信号はほぼ15dB増幅器され、
この第2の増幅器18の出力において提供される。この
ように記述される増幅器10は、その入力に与えられる
信号に対して、おおよそ22.5dBのゲインを提供す
る。
【0014】可変減衰器16のための制御信号は、ゲイ
ン制御ループ28によって提供される。第1の増幅器1
2の出力における信号の一部分はカプラ14によって結
合され、カプラ14の第2の出力において提供される。
カプラ14の第2の出力からは、信号がディテクタ20
の入力に与えられる。ディテクタ20は、ディテクタ2
0の入力に与えられる信号の大きさが変動しない場合に
は、その出力において一定の整流されたDC電圧信号を
提供するように調整されており、また、入力信号の大き
さが変動する場合には、電圧が入力信号の信号レベルの
変化の大きさに比例する量だけ変化した、整流されたD
C電圧信号を提供するように調整されている。ディテク
タ20の出力信号は、ローパスフィルタ22を通過し、
そこで高い周波数の信号は拒絶される。ディテクタ20
の出力信号は、差動増幅器24に中間制御信号を提供す
る。
【0015】中間制御信号は、可変減衰器16の入力に
おいてその大きさが変動しない場合には、予め定められ
た値の電圧を有することが理解されるべきである。可変
減衰器16の入力における信号レベルの大きさが増加す
る場合には、中間制御信号の電圧の値はそれに比例して
増加し、可変減衰器16の入力における信号レベルの大
きさが減少する場合には、中間制御信号の電圧の値は、
それに応じて減少する。したがって、中間制御信号の電
圧の値の変化は、可変減衰器16の入力における信号レ
ベルの値の変化を表象している。
【0016】以上を基礎にすると、ディテクタ20によ
って中間制御信号が提供され、基準信号が差動増幅器2
4の第2の入力に与えられた場合には、演算増幅器24
の出力において提供される制御信号は、可変減衰器16
が提供する減衰の量を順に変化させる中間制御信号の変
化に応じて変化する。増幅器10の入力に与えられる入
力信号の信号レベルが増加する場合には、ゲイン制御ル
ープ28は可変減衰器16に制御信号を提供し、可変減
衰器16は、より大きな減衰を提供することがこれで明
らかなはずである。逆に、増幅器10の入力に与えられ
る入力信号の信号レベルが減少する場合には、ゲイン制
御ループ28は可変減衰器16に制御信号を提供し、可
変減衰器16によって提供される減衰は、より小さなも
のになる。したがって、増幅器10の出力において提供
される出力信号は、ほぼ一定の信号レベルを有する。
【0017】前述のように、差動増幅器24の第2の入
力において、温度補償回路26によって基準信号が提供
される。予め定められた値の周囲の温度で、この基準信
号は適切な電圧にセットされて、変動しない信号が可変
減衰器16の入力に提供されて、中間制御信号との差異
が計測された場合に、差動増幅器24の出力において適
切な制御信号が提供される。この制御信号は、可変減衰
器16の制御ポートに与えられ、可変減衰器16は予め
定められた量の減衰をする。仮に周囲の温度が変化した
場合には、基準信号の電圧レベルがそれに応じて変化
し、これは、制御信号と可変減衰器16が提供する減衰
の量を変化させる。このような構成において、減衰の量
は、温度変動に起因する第1及び第2の増幅器12、1
8の動作特性の変化による、第1及び第2の増幅器が提
供するゲインの対応する変化量と相関関係を有するよう
に適合させることができる。第1の増幅器12と第2の
増幅器18とによって提供されるゲインの変化に適合す
るように、可変減衰器16によって、減衰の変化を相関
させることで、周囲の温度変化を経験した場合であって
も一定の出力信号レベルを提供するように、増幅器10
が調整される。したがって、増幅器10は出力信号を供
給し、その出力信号レベルの、周囲の温度変動または増
幅器10への入力信号の信号レベルの変動に起因する変
動が最小化される。
【0018】図2及び図3において、図1との関係で説
明された増幅器10が、ハイブリッド回路として設置さ
れて図示されている。増幅器10がハイブリッド回路と
して形成され、ストリップ導体を伴ったマイクロストリ
ップ回路が、80から120ミクロンの金が表面に配置
された0.015インチの厚さのアルミナである基板
(番号なし)上に配置されていることが理解されるべき
である。金はアルミナに直接には接着しないため、典型
的には約20Åの厚さのチタニウム・タングステンから
成る伝導性の層が、金の層とアルミナとの間に、金とア
ルミナとの接着を促進するために配置される。ストリッ
プ導体は、ここでは、従来のフォトエッチング手法を用
いて提供される。基板(番号なし)の反対側の表面上の
伝導性の層は、ハイブリッド回路の接地を提供する。C
1からC19のコンデンサは平行板コンデンサである。
すなわち、間に絶縁体の入った2枚の四角い金のプレー
トである。このような配置で、底部のプレートは、マイ
クロストリップ回路にボンドされており、接続の一方を
完成させ、ボンドワイアは、上部のプレートに接続さ
れ、接続の他方を完成させる。図3においては、明確に
する目的で単一のボンドワイアだけしか図示されていな
いが、標準的なボンディング法に合致する適切な接続を
確実にするために、複数のボンドワイアが用いられる。
【0019】増幅器10は、ここでは、直流15ボルト
の出力電圧を有する単一ソース電源から動作するように
調整されている。入力信号は、ここでは典型的に−17
dBmであるが、第1の増幅器12の出力に与えられ
る。第1の増幅器12は、15dBのゲインを提供する
モノリシック・マイクロ波(MMIC)増幅器Q1を用
いて実現されている。Q1は、ここでは、米国テキサス
州ダラスのテキサス・インスツルメンツ社製造のTGA
8226である。増幅器Q1は、15VDC電力線で運
ばれる直流15Vで電力を供給され、100pFのコン
デンサC9及び100pFのコンデンサC10とが、R
F減結合パスに接地を提供する。コンデンサC9及びC
10は、その底部プレートが接地にボンドされ、ボンド
ワイアが用いられてコンデンサC9及びC10の上部プ
レートを15VDC電力線に接続されるように、配置さ
れる。39pFのコンデンサC5が第1の増幅器12の
入力においてDC分離を提供し、39pFのコンデンサ
C6が第1の増幅器12の出力においてDC分離を提供
する。約−2dBmのレベルの信号を有する第1の増幅
器12の出力が、カプラ14を通って、可変減衰器16
の入力に供給される。この信号は、カプラ14によって
0.5dB未満減衰され、よって、可変減衰器16の入
力においては、約−2.5dBmの信号レベルを有す
る。可変減衰器16は、GaAs(ヒ化ガリウム)MM
IC減衰器Q3を用いて実現されている。Q3は、ここ
では、米国オレゴン州ビーバートンのトライキントセミ
コンダクタ社製造のTriquint9161であり、
その制御ポートにおける適切な制御信号によって+25
°Cで5dBの減衰を供給する。100pFのコンデン
サC12は、また、減衰器Q3に接続されており、接地
へのRF減結合パスを供給する。
【0020】約−9.5dBmの信号レベルを有する減
衰器Q3の出力によって供給される可変減衰器16の出
力は、第2の増幅器18の入力に与えられる。第2の増
幅器は、15dBのゲインを供給するMMIC減衰器Q
2によって実現され、Q1と同様に、ここでは、TGA
8226である。39pFのコンデンサC7が第2の増
幅器18の入力においてDC分離を提供し、39pFの
コンデンサC8が第2の増幅器18の出力においてDC
分離を提供する。MMIC増幅器Q2は、15VDC電
力線によって電力を供給され、100pFのコンデンサ
C15が接地へのRF減結合パスを提供する。
【0021】ゲイン制御ループ28(図1)に信号を提
供するために、カプラ14は、第1の増幅器12と可変
減衰器16との間に主線路を有し、結合線が、主線路上
を結合線へ伝搬する信号の1部分を結合するように配置
される。50ohmの抵抗R10が、結合線の端部に配
置され、結合線を終端させる。結合線の他方の端部は、
減衰器AT1に接続されて、信号は約3dB減衰され、
ディテクタ20の入力に供給される。
【0022】ディテクタ20は、ダイオードCR1のア
ノードに図示のように接続された、1.2KΩにセット
された2.4KΩの可変抵抗R6と、900Ωにセット
された2.4KΩの可変抵抗R8と、18KΩの抵抗R
11と、18KΩの抵抗R12とを含む電圧分割(分
圧)回路を含む。100pFのコンデンサC4がダイオ
ードCR1と接地との間に接続されて、接地へのRF減
結合パスを提供する。ディテクタ20への入力信号は、
39pFのコンデンサC3を通り次に7.8nHのイン
ダクタL3を通り、ダイオードCR1のカソードに供給
される。更に、30nHのインダクタL2が、ダイオー
ドCR1と接地にされている10KΩの抵抗R9との間
に順に接続される。ダイオードCR1のカソードからの
信号パスが、ディテクタ20からの出力を提供する。可
変抵抗R8と可変抵抗R6は、ダイオードCR1が、中
間制御信号を提供するような適切な動作をするようにバ
イアスされるように調整される。
【0023】図示のように、ローパスフィルタ22は
2.4KΩの抵抗R1を含み、R1は113nHのイン
ダクタL1に順に接続され、L1は2.4KΩの抵抗R
2に接続されている。180pFのコンデンサC1が、
抵抗R1とインダクタL1との間のジャンクションと接
地との間に接続されている。180pFのコンデンサC
2が、インダクタL1と抵抗R2との間のジャンクショ
ンと接地との間に接続され、ローパスフィルタ22を終
端させている。ローパスフィルタ22の出力線は、抵抗
R2に第1の端部で接続されているのであるが、演算増
幅器24の入力の1つに接続されている。抵抗R1及び
R2は、以下説明されるように、差動増幅器24の演算
特性をも決定する。
【0024】差動増幅器24は、220KΩの抵抗R5
を伴った演算増幅器Q4を用いて構成され、R5は、Q
4の出力とQ4の第1の入力との間に接続されており、
この第1の入力は、また、ローパスフィルタ22の出力
に接続されている。演算増幅器Q4は、ここでは、米国
アリゾナ州フィーニックスのモトローラ・セミコンダク
タ・プロダクツ・ディビジョン製造のLM158であ
る。演算増幅器Q4は、更に、接地され、また、適切に
15VDC電力線に接続されている。演算増幅器Q4の
第2の入力は、温度補償回路26から供給される。抵抗
R5、R1及びR2は、演算増幅器24のゲイン・フィ
ギャ(指数)を決定する。Vをディテクタ20の出力
における電圧とし、Vを演算増幅器Q4の第2の入力
における電圧とし、Vを演算増幅器Q4の出力におけ
る電圧とすると、これらの電圧の間の関係は、次の式で
記述される。
【0025】
【数1】 V=V(G+1)−VG ただし、 G=R5/(R1+R2) ここでは、22
0KΩ/4.8KΩ 温度補償回路26は、温度変換器(トランスデューサ)
Q5を含む。ここではQ5は、米国マサチューセッツ州
ノーウッドのアナログ・ディバイシーズ社のAD590
であり、第1の端子と第2の端子とを有している。温度
変換器Q5の第1の端子は15VDC電力線に接続され
ており、第2の端子は演算増幅器Q4の第2の入力に接
続されている。100pFのコンデンサC16、100
pFのコンデンサC17、100pFのコンデンサC1
8、100pFのコンデンサC19が、VDC電力線と
接地との間に接続されて、接地へのRF減結合パスを提
供する。
【0026】電圧分割回路は、16KΩの抵抗R7と2
00Ωの抵抗R3とを含み、典型的に90Ωにセットさ
れている240Ωの可変抵抗R4が、図示のように、1
5VDC電力線と接地との間に順に接続されている。抵
抗R7は、また、温度変換器Q5と並列に配置されてお
り、温度変換器Q5の周囲の温度が知られている場合に
は、可変抵抗R4を調整することによって、適切な基準
電圧が演算増幅器Q4の第2の入力に供給される。
【0027】差動増幅器24は、制御電圧出力Vを提
供し、Vは、RF信号入力と温度補償回路26によっ
て提供される基準電圧に依存する。ディテクタ20は、
RF入力電力で決定される整流されたDC電圧Vを提
供する。演算増幅器Q4は、その2つの入力信号を同一
の電圧レベルVに保つように働き、Vは、抵抗R
7、R3及び温度変換器Q5を含む抵抗ネットワークで
決まる。電圧Vが変化する場合には、出力電圧V
それに応じて変化する。整流されたDC電圧Vが変化
する場合には、抵抗R5、R1及びR2を通過する電流
がそれに応じて演算増幅器Q4によって変化する。Q4
は、電圧Vを適切に変化させる。ローパスフィルタ2
2は、ディテクタ20からのRFエネルギをフィルタし
て、演算増幅器Q4の出力における発振を防止する。
【0028】差動増幅器24の出力は、GaAsMMI
C減衰器Q3の制御ポートに供給される。100pFの
コンデンサC13及び100pFのコンデンサC14
は、GaAsMMIC減衰器Q3と接地との間に接続さ
れ、すべての漂遊RF信号をフィルタで除く、接地への
RF減結合パスを提供する。
【0029】このような配置によって、MMIC増幅器
Q1及びMMIC増幅器Q2は、MMIC増幅器Q1及
びQ2の動作への最小の影響を有する入力信号の信号レ
ベルの変動の影響で飽和しないで、動作の線形領域にお
いて機能することができる。したがって、入力の信号レ
ベルが増加すると、カプラ14によってディテクタ20
に結合された信号のレベルが増加し、それによりディテ
クタ20によって提供される信号レベルが増加する。デ
ィテクタ20によって提供される信号レベルの増加に伴
い、GaAsMMIC減衰器Q3の制御ポートに供給さ
れる出力信号によって、GaAsMMIC減衰器Q3は
その提供する減衰の量を増加させ、それにより、MMI
C増幅器Q2に供給される信号の信号レベルを減少させ
る。MMIC増幅器への入力信号の信号レベルが減少す
ることにより、増幅器10の出力信号の信号レベルは、
ほぼ一定である。
【0030】周囲の温度が変化する場合には、温度変換
器Q5は、演算増幅器Q4の第2の入力に供給される信
号の基準電圧を変化させる。基準電圧の変化に伴い、G
aAsMMIC減衰器Q3の制御ポートに供給される信
号によって、GaAsMMIC減衰器Q3による減衰
は、周囲の温度変化に起因する演算特性の変化によるM
MIC増幅器Q1及びQ2が提供するゲインの変化に対
応して、変化する。このような配置によって、増幅器1
0の出力信号の信号レベルに対する周囲の温度変化の効
果は、減少する。
【0031】図4において、周波数逓倍器100(ここ
では周波数3倍器)が、入力と出力とを有する入力増幅
器132を含んで図示されており、該入力は周波数逓倍
器100の入力にもなっている。入力増幅器132は、
ここでは、部品番号HPMA−0300でカリフォルニ
ア州パロアルトのヒューレットパッカード社製造のシリ
コンMMIC増幅器を使用する。入力増幅器132の出
力は、整合ネットワーク(回路網)134の入力に接続
されている。整合ネットワーク134は、その入力に供
給される信号を条件付け、整合ネットワーク134の出
力において、適切なレベルの信号を提供する。整合ネッ
トワークの出力は、ダイオード対136の入力に接続さ
れている。ダイオード対136は、出力も有しており、
以下で詳細に説明される。出力と入力とを有し該入力が
ダイオード対136の出力に接続されているハイパスフ
ィルタ138は、その入力に供給されるハイパスフィル
タ138の周波数帯内の周波数を有する信号を通過させ
て出力し、該周波数帯に至らない信号は通過させない。
ハイパスフィルタ138の出力は、増幅器110の入力
に接続されている。増幅器110は、図1、図2及び図
3に関連して前述した態様で動作する。増幅器110の
出力は、周波数逓倍器100の出力でもある出力を提供
する。
【0032】基準発振器(図示されていない)からの8
00MHzから1000MHzの領域にある周波数を有
する信号は、入力増幅器132の入力に供給され、そこ
で、前記信号は約9.3dBの適切なレベルに増幅さ
れ、入力増幅器132の出力に提供される。入力増幅器
132の出力における信号は、整合ネットワークの入力
に供給され、そこで、信号は必要な条件付けがなされ、
ダイオード対136の入力に供給される。
【0033】ダイオード対136は、逆並列ダイオード
と呼ばれ、これは、2つのダイオード136aと136
bとが、一方のアノードが他方のカソードに並列に接続
されることを意味する。136a及び136bの個々の
ダイオードが、整合されておりほぼ同一である場合に
は、入力信号が偶数調波の周波数を有する発生した信号
の相対位相と振幅は、該信号がダイオード対136を出
ようとする際に偶数調波の周波数を有する信号は相殺さ
れることになる。偶数調波の周波数を有する信号はダイ
オード対の内部だけで存在する。入力信号が奇数調波の
周波数を有する信号もまた存在して、ダイオード対13
6の出力において提供される。したがって、入力信号が
周波数fを有する場合には、周波数が、f、3
、5f等である信号がダイオード対136の出力
において提供される。ダイオード対136の出力におい
て提供される出力信号をハイパスフィルタ138を通し
て供給することにより、周波数3fの信号を提供する
ことが望まれるので、入力信号の周波数を有する信号は
フィルタされて除かれ、第3の調波3fの周波数を有
する信号を通過させる。したがって、ハイパスフィルタ
138の出力において、入力信号の周波数の3倍の周波
数を有する信号が、ハイパスフィルタ138の出力にお
いて提供される。
【0034】ハイパスフィルタ138の出力における信
号は、増幅器110の入力に供給される。増幅器110
は、図1、図2及び図3の増幅器10に関連して前述し
た態様で動作する。増幅器110の入力に供給された信
号は、第1の増幅器112で増幅され、カプラ114を
通過した後で、可変減衰器116の入力に供給される。
可変減衰器116の入力における信号は、可変減衰器1
16の制御ポートにおける信号によって制御されるのに
応じて減衰され、可変減衰器116の出力から、第2の
増幅器118の入力に供給される。第2の増幅器118
の入力における信号は、増幅されて、周波数逓倍器11
0の出力でもある第2の増幅器118の出力において提
供される。可変減衰器16の入力に供給される信号の一
部分は、カプラ114によってディテクタ120に結合
され、DC整流電圧信号は、デベロップされて中間制御
信号として差動増幅器124に提供される。温度補償回
路126からの基準信号は、差動増幅器124の第2の
入力に提供され、そこで該基準信号は、中間制御信号と
の差をとって、差動増幅器124の出力において制御信
号を提供する。該制御信号は、可変減衰器116の制御
ポートに供給され、可変減衰器116は予め定められた
量の減衰を提供する。前述のように、周囲の温度が変化
する場合には、基準信号の電圧レベルがそれに応じて変
化し、それによって制御信号及び可変減衰器116によ
って提供される減衰の量が変化する。可変減衰器116
による減衰の変化を相関させて、周囲の温度変動に起因
する動作特性の変化による、第1の増幅器112及び第
2の増幅器118が提供するゲインの変化に整合させる
ことによって、増幅器110は、一定の出力信号レベル
を提供するように調整される。
【0035】次に、図5及び図6において、図4に関連
して説明された周波数逓倍器100の更に詳細な説明
が、ハイブリッド回路として実行されたものとして図示
されている。周波数逓倍器100は、直流15Vの出力
電圧を有する単一ソースの電源で動作するように調整さ
れている。100pFのコンデンサIC25、100p
FのコンデンサIC26及び100pFのコンデンサI
C27が、単一ソースの電源から提供される15VDC
電力線と接地との間に接続されて、RF減結合パスを提
供する。周波数が800MHzから1000MHzの領
域にあり、電力レベルが−5dBmから−1dBmで通
常−3dBmである、基準発信器からの入力信号が入力
増幅器132に供給される。入力線に配置された390
pFのコンデンサIC6は、入力信号に対してシリコン
MMICバイポーラ増幅器IQ1の入力への接続性をあ
たえるが、15VDC電力線からの分離を提供する。2
86Ωの抵抗IR10、147nHのインダクタIL4
及び0.01uFのコンデンサIC7は、シリコンMM
IC増幅器IQ1に図示のように接続されており、入力
増幅器132のゲイン特性を提供する。シリコンMMI
C増幅器IQ1の出力は、390pFのコンデンサIC
3が間に配置された整合ネットワーク134に接続され
ており、入力増幅器132と整合ネットワーク134と
の間の15VDC電力線から更に分離を提供する。
【0036】整合ネットワーク134は、その入力にお
いて減衰器IAT1を含むことができ、該入力に供給さ
れる信号は必要な場合には減衰されることができ、また
は、減衰器が用いられない場合には、ジャンパを用いて
信号パスを接続することも可能である。16nHのイン
ダクタIL5及び1.6pFのコンデンサIC9は、図
示のように接続されて、ダイオード対136に信号が供
給される際に、該信号を条件付ける。
【0037】ダイオード対136への入力信号は、ダイ
オード対136によって前述のように3倍にされ、その
出力においてハイパスフィルタ138の入力に提供され
る。ハイパスフィルタ138は、その入力と出力との間
に、1.0pFのコンデンサIC11に直列に接続され
た1.2pFのコンデンサIC10を含む。2.5nH
のインダクタIL6が、コンデンサIC10とコンデン
サIC11との間のジャンクションと接地との間に接続
されている。4.3nHのインダクタIL7が、接地と
ハイパスフィルタ138の出力との間に接続されてハイ
パスフィルタを終端させている。前述のように、ハイパ
スフィルタ138は、入力信号の周波数の3倍の周波数
を有する信号に信号パスを提供し、周波数帯未満の信号
は通過を許さない。ハイパスフィルタ138の出力にお
ける信号は、増幅器110の入力に供給される。
【0038】図2及び図3の増幅器10に関連して説明
されたのと類似の態様で動作する増幅器110は、15
dBのゲインを提供するMMIC増幅器IQ2を含む。
ここでは、テキサス州ダラスのテキサスインスツルメン
ツ社製造の、以下で説明するTGA8226に加えて、
TGA8161でもよい。増幅器IQ2には、37Ωの
抵抗IR11、100pFのコンデンサIC16、10
0pFのコンデンサIC15及び100pFのコンデン
サIC13を通過する15VDC電力線上に提供される
直流15Vによって電力が供給される。100pFのコ
ンデンサIC12もまた、接地とMMIC増幅器IQ2
とのあいだに接続されている。100pFのコンデンサ
IC14もまた同様である。MMIC増幅器IQ2の出
力は、100pFのコンデンサIC17とカプラ14と
を通ってGaAsMMIC減衰器IQ3に供給される。
ここでIQ3は、米国オレゴン州ビーバートンのTri
quint社製造のTriquint9161である。
GaAsMMIC減衰器IQ3は、100Ωの抵抗IR
15を通過する15VDC電力線によって電力を供給さ
れ、約12VDCを減衰器IQ3に提供する。100p
FのコンデンサIC30は、減衰器IC3への12VD
Cの電力入力線と接地との間に接続されており、接地へ
のRF減結合パスを提供する。100pFのコンデンサ
IC18は、図示のように、接地とGaAsMMIC減
衰器IQ3との間にも接続されている。
【0039】GaAsMMIC減衰器IQ3の出力は、
100pFのコンデンサIC20を通ってMMIC増幅
器IQ6の入力に供給される。IQ6は、ここではTG
A8226である。MMIC増幅器IQ6は、15VD
Cの電力線によって電力を供給されており、100pF
のコンデンサIC28が接地へのRF減結合パスを提供
する。MMIC増幅器IQ6の出力は、周波数逓倍器1
00の出力を提供する。
【0040】ゲイン制御ループ(番号なし)に信号を提
供するために、カプラ114は、コンデンサIC17と
GaAsMMIC減衰器IQ3との間の主線と、主線上
を結合線へ伝播する信号の部分を結合するように配置さ
れている結合線とを有している。50Ωの抵抗IR12
が、結合線の端部に配置され、結合線を終端させる。結
合線の他方の端部は3dBの減衰器IAT2に結合さ
れ、信号は、約3dB減衰されて、ディテクタ120の
入力に供給される。
【0041】ディテクタ120は、1.2kΩにセット
された2.4kΩの可変抵抗IR8、900Ωにセット
された2.4kΩに可変抵抗IR6、18kΩの抵抗I
R13及びダイオードICR1のアノードに図示のよう
に接続された18kΩの抵抗IR14を含む電圧分割ネ
ットワークを含んでいる。100pFのコンデンサIC
4が、ダイオードICR1と接地との間に接続され、接
地へのRF減結合パスを提供する。ディテクタ120へ
の入力信号は、3.6nHのインダクタIL3と390
pFのコンデンサIC3を通って供給されてダイオード
ICR1のカソードに与えられる。1.2pFのコンデ
ンサIC5は、インダクタIL3と減衰器IAT2との
間のジャンクションと接地との間に接続される。更に、
30nHインダクタIL2が、接地とダイオードICR
1のカソードとの間の10kΩの抵抗IR9に図示のよ
うに直列に接続されている。ダイオードICR1のカソ
ードからの信号パスが、ディテクタ120からの出力を
提供する。ダイオードICR1が適切な動作のためにバ
イアスされていてローパスフィルタ122に中間制御信
号を提供するように、可変抵抗IR8と可変抵抗IR6
が調整されていることが望まれる。
【0042】ローパスフィルタ122は、2.4kΩの
抵抗IR2に図示のように接続されている113nHの
インダクタIL1と直列に接続されている2.4kΩの
抵抗IR1を含む。180pFのコンデンサIC1は、
抵抗IR1とインダクタIL1との間のジャンクション
と接地との間に接続されている。180pFのコンデン
サIC2は、インダクタIL1とローパスフィルタ12
2を終結させる抵抗IR2との間のジャンクションと接
地との間に接続されている。ローパスフィルタ122の
出力線は第1の端部において抵抗R2に接続されてお
り、演算増幅器IQ4の2つの入力のうちの1つにも接
続されている。
【0043】演算増幅器IQ4は、その出力とその第1
の入力との間に接続されている220kΩの抵抗IR5
を伴って構成されており、該第1の入力はローパスフィ
ルタ122の出力にも接続されている。演算増幅器IQ
4は、ここでは、米国アリゾナ州フィーニックスのモト
ローラ・セミコンダクタ・ディビジョン社製造のLM1
58である。演算増幅器IQ4は、更に、接地と15V
DCの電力線に適切に接続されている。演算増幅器IQ
4の第2の入力は、温度補償回路126から供給され
る。
【0044】温度補償回路126は、温度変換器IQ5
を含み、これは米国マサチューセッツ州ノーウッドのア
ナログ・ディバイシーズ社のAD590であって、第1
の端子及び第2端子を有している。温度変換器Q5の第
1の端子は15VDCの電力線に接続されており、第2
の端子は演算増幅器IQ4の第2の入力に接続されてい
る。
【0045】電圧分割ネットワークは、15VDCの電
力線と接地との間に図示のように直列に接続されてい
る、16kΩの抵抗IR7、200Ωの抵抗IR3及び
70Ωにセットされた240Ωの可変抵抗IR4を含
む。抵抗IR7は温度変換器IQ5と並列にも構成され
ており、温度変換器IQ5の周囲温度が知られている場
合に可変抵抗IR4を調整することによって、適切な基
準電圧が演算増幅器IQ4の第2の入力に供給される。
【0046】演算増幅器IQ4の出力は、GaAsMM
IC減衰器IQ3の制御ポートに供給される。100p
FのコンデンサIC19は、GaAsMMIC減衰器I
Q3の制御ポートと接地との間に接続されており、接地
へのRF減結合パスを提供し、すべての漂遊RF信号を
除去する。
【0047】このような配置において、入力の信号レベ
ルが増加すれば、カプラ114にディテクタ120によ
って結合された信号の信号レベルは増加し、それにより
中間制御信号が提供する信号レベルが増加する。中間制
御信号の信号レベル増加に伴って、GaAsMMIC減
衰器IQ3の制御ポートに供給される出力信号により、
GaAsMMIC減衰器IQ3はその提供する減衰の量
を増加させて、MMIC増幅器IQ6に供給される信号
信号の信号レベルを減少させる。MMIC増幅器IQ6
に供給される信号信号の信号レベルが減少することで、
増幅器110の出力信号の信号レベルはほぼ一定であ
る。
【0048】周囲温度が変化する場合には、温度変換器
IQ5は、演算増幅器IQ4の第2の入力に供給される
信号の基準電圧を変化させる。この基準電圧の変化によ
り、GaAsMMIC減衰器IQ3の制御ポートに供給
される信号は、GaAsMMIC減衰器が提供する減衰
を変化させ、この変化は、周囲温度変化に起因する動作
特性の変化による、MMIC増幅器IQ2及びIQ6が
提供するゲインの変化に対応している。このような配置
において、増幅器110の出力信号の信号レベルへの周
囲温度変化の影響は減少し、それにより、周波数逓倍器
100の出力において比較的一定の信号レベルが提供さ
れる。
【0049】次に図7においては、周波数2倍器200
が、入力と出力とを有しRF信号がその入力に供給され
る入力増幅器212を含むものとして図示されている。
該入力増幅器の出力は、出力も有する整合ネットワーク
214の入力に接続されている。4つのポートを有する
第1の直角ハイブリッド216が、図示のように、第1
のポートが整合ネットワーク214の出力に接続され、
第4のポートが接地への50Ωの抵抗222に接続され
ているように、接続されている。第1の直角ハイブリッ
ド216の第2のポート及び第3のポートは、それぞれ
図示のように、そして以下説明するように、ダイオード
218及び220に接続されている。
【0050】ダイオード218及び220は、ショット
キ・ダイオードであり、ダイオード218のカソードと
ダイオード220のカソードとは接地に接続されてい
る。ダイオード218のアノードは第1の直角ハイブリ
ッド216の第2のポートに接続され、第2の220の
アノードは第1の直角ハイブリッド216の第3のポー
トに接続されている。4つのポートを有する第2の直角
ハイブリッド224は、第2の直角ハイブリッド224
の第1のポートがダイオード218のアノードに接続さ
れ、第2の直角ハイブリッド224の第4のポートがダ
イオード220のアノードに接続されているように、接
続されている。第2の直角ハイブリッド224の第3の
ポートは接地への50Ωの抵抗226に図示のように接
続され、第2の直角ハイブリッド224の第2のポート
は出力も有するハイパスフィルタ228の入力に接続さ
れている。ハイパスフィルタ228の出力は、増幅器2
10の入力に供給される。周波数2倍器200の出力で
もある出力を有する増幅器210は、図1、図2及び図
3に関して説明された、対象とする周波数範囲に適した
値を有する構成要素をもつタイプのものである。
【0051】周波数fを有する無線周波(RF)信号
が、増幅器212の入力に供給され、そこで該RF信号
は増幅され整合ネットワーク214の入力に供給され
る。該信号は、整合ネットワーク214によって適切に
条件付けられ、第1の直角ハイブリッド216の第1の
ポートに供給される。増幅器212及び整合ネットワー
ク214は、それぞれ、増幅器132(図4)及び整合
ネットワーク132(図5)に関して説明したように構
成することができる。
【0052】第1の直角ハイブリッド216の第1のポ
ートに供給される信号は、第1の直角ハイブリッド21
6の第2及び第3のポートに等しく結合され、第2のポ
ートにおける信号が第3のポートにおける信号と90°
の位相差を有する。第1の直角ハイブリッド216は、
4つのポートを有しここで説明されるように機能する任
意のタイプでよい。第1の直角ハイブリッド216は、
4ポートのハイブリッドジャンクションであり、入力ポ
ートとしての第1のポートと出力ポートとしての第2及
び第3のポートを有している。第4のポートは、50Ω
の抵抗222によって終端している。第1の直角ハイブ
リッド216は、周波数fを有する信号を、全体的に
かつ等しく、第1のポートから第2及び第3のポート
へ、第2のポートにおける信号が第3のポートにおける
信号よりも90°だけ位相が進むように、実質的に転送
するように調整されている。第1の直角ハイブリッド2
16の第2のポートはダイオード218のアノードに接
続され、第1の直角ハイブリッド216の第3のポート
はダイオード220のアノードに接続されている。ダイ
オード218のアノードにおいて基本周波数fを有す
る信号がダイオード220のアノードにおける信号と9
0°の位相差をもつ場合には、ダイオード218のアノ
ードで提供される周波数2fを有する第2調波信号
が、ダイオード220のアノードで提供される周波数2
を有する第2調波信号と180°の位相差をもつこ
とになる。ダイオード218及び220は、ダイオード
218のカソードがダイオード220のカソードと共に
接地に接続されているように、接続されている。このよ
うな構成において、基本周波数信号がダイオード218
のアノードに供給され、その基本周波数信号がダイオー
ド220のアノードに供給される基本周波数信号の位相
から90°進む位相を有する場合には、ダイオード21
8及び220のそれぞれにおいて生成される対応する第
2調波信号は相互に180°位相がずれていることにな
る。ダイオード218のアノードにおける第2調波信号
は直角ハイブリッド224の第1のポートに供給され、
ダイオード220のアノードにおける第2の調波信号は
直角ハイブリッド224の第4のポートに供給される。
【0053】直角ハイブリッド224は、直角ハイブリ
ッド216と同様に動作し、第2のポートにおける基本
周波数fの信号が第3のポートにおける信号よりも9
0°進むように、第1のポートから第2及び第3のポー
トへ基本周波数fを有する信号を転送するように調整
されている。更に、直角ハイブリッド224は、第2の
ポートにおける基本周波数fの信号が第3のポートに
おける信号よりも90°遅れるように、第4のポートか
ら第2及び第3のポートへ基本周波数fを有する信号
を転送するように調整されている。
【0054】直角ハイブリッド224の第1のポートに
おける基本周波数信号の位相が直角ハイブリッド224
の第4のポートにおける基本周波数信号の位相に先行す
る場合には、直角ハイブリッド224の第2のポートに
おける対応する基本周波数信号は相互に180°位相が
ずれており、したがって、相互に打ち消しあおうとする
(通常、弱め合う干渉と呼ばれる)。直角ハイブリッド
224の第3のポートにおける対応する基本周波数信号
は相互に位相が合っており、したがって、その結果生じ
る信号を強めることになる(通常、強め合う干渉と呼ば
れる)。結果として生じる信号は、50Ωの抵抗226
によって終結する。第2調波周波数2fの直角ハイブ
リッド224の第1のポートにおける第2調波信号は第
2及び第3のポートに等しく転送され、第2のポートに
おいて結果的に生じる信号は第3のポートにおいて結果
的に生じる信号に180°位相が先行する。同様に、直
角ハイブリッド224の第4のポートにおける第2調波
信号は第2及び第3のポートに等しく転送され、第2の
ポートにおいて結果的に生じる信号は第3のポートにお
いて結果的に生じる信号に180°位相が遅れる。直角
ハイブリッド224の第1及び第4のポートにおける対
応する信号は相互に180°位相がずれており、したが
って、対応する第2調波信号は第2のポートで統合され
たときに相互に加え合うことになる。同様に、第3のポ
ートにおける対応する第2調波信号は第3のポートで統
合されたときに相互に加え合うことになる。第3のポー
トにおける信号は、50Ωの抵抗226で終端される。
【0055】直角ハイブリッド224の第2のポートに
おいて周波数fで結果的に生じる信号はハイパスフィ
ルタ228に供給され、このハイパスフィルタ228
は、その周波数帯未満の信号は通過させずに入力信号の
周波数の2倍の周波数をもつ信号に信号パスを提供す
る。ハイパスフィルタ228の出力における信号は、増
幅器210の入力に供給される。増幅器210は、図
1、図2及び図3の増幅器10に関連して説明したのと
同様に動作する。増幅器210の出力は、周波数2倍器
200の出力を提供する。このような構成で、周波数2
倍器200が提供されて、その出力において比較的一定
の信号レベルを提供する。
【0056】以上の説明によって、信号生成回路の様々
な要素は、本発明に影響を与えずに変更できることが当
業者には明らかであろう。更に、コンデンサやインダク
タの値は変更して、対象とする周波数範囲に適応させる
ことができる。したがって、本発明は、ここに開示され
た実施例に制限されるのではなく、むしろ冒頭の特許請
求の範囲にのみ限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、本発明による増幅回路のブロック図
である。
【図2】 図2は、本発明による増幅回路の回路図であ
る。
【図3】 図3は、本発明による増幅器のハイブリッド
・インプルメンテイションの平面図である。
【図4】 図4は、本発明による周波数3倍器のブロッ
ク図である。
【図5】 図5は、本発明による周波数3倍器の回路図
である。
【図6】 図6は、本発明による周波数3倍器のハイブ
リッド・インプルメンテイションの平面図である。
【図7】 図7は、本発明による周波数2倍器のブロッ
ク図である。 10:温度補償ゲイン増幅器 16:可変減衰器 14:カプラ 20:ディテクタ 22:ローパスフィルタ 24:演算増幅器(差動増幅器) 26:温度補償回路 100:周波数逓倍器 120:ディテクタ 124:差動増幅器 126:温度補償回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョン・エフ・マラ,ジュニアー アメリカ合衆国ニューハンプシャー州 03062,ナシュア,ドルフィン・サークル 11 (72)発明者 グレゴリー・ジェイ・ピエトランジェロ アメリカ合衆国マサチューセッツ州01830, ヘイヴァリル,ウエスト・メドー・ロード 70−1

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】(a)入力と出力とを有しており、該入力
    に供給される信号の周波数の奇数倍の周波数をもつ出力
    信号を該出力において提供する逓倍手段と、 (b)(i) 入力と出力とを有しており、該入力が
    前記逓倍手段の前記出力に結合している第1増幅器と、 (ii) 入力ポート、出力ポート及び制御ポートを有
    しており、該入力ポートには前記第1増幅器の前記出力
    が供給されている減衰器と、 (iii)前記第1増幅器の前記出力が供給する出力信
    号の変動に応答して、中間制御信号を提供する手段と、 (iv) 該増幅器回路の周囲温度を示す基準信号を提
    供する手段と、 (v) 前記基準信号と前記中間制御信号とが供給さ
    れ、前記減衰器の前記出力ポートにおける出力信号の信
    号レベルの変動を最小化する制御信号を前記制御ポート
    に提供する手段と、から構成される増幅器回路と、 から構成される周波数逓倍器。
  2. 【請求項2】請求項1記載の周波数逓倍器であって、前
    記逓倍手段が1対のダイオードを含み、そのダイオード
    対の各々がアノードとカソードとを有し、各ダイオード
    の前記アノードが他方のダイオードの前記カソードに接
    続されている周波数逓倍器。
  3. 【請求項3】請求項2記載の周波数逓倍器であって、入
    力と出力とを有し該入力は前記逓倍手段の前記出力に接
    続され該出力は前記増幅器回路の前記入力に接続されて
    いるハイパスフィルタを更に含む周波数逓倍器。
  4. 【請求項4】請求項3記載の周波数逓倍器であって、入
    力と前記逓倍手段の入力に接続されている出力とを有す
    る入力増幅器を更に含む周波数逓倍器。
  5. 【請求項5】請求項4記載の周波数逓倍器であって、前
    記入力増幅器の前記出力に接続された入力と前記逓倍手
    段の前記入力に接続された出力とを有する整合ネットワ
    ークを更に含む周波数逓倍器。
  6. 【請求項6】請求項5記載の周波数逓倍器であって、前
    記減衰器の前記出力ポートが供給される入力と出力とを
    有する第2の増幅器を更に有する周波数逓倍器。
  7. 【請求項7】請求項6記載の周波数逓倍器であって、中
    間制御信号を提供する前記手段が、 (a)入力と出力とを有し、ショットキ・ダイオード・
    ディテクタを含むディテクタ回路と、 (b)前記減衰器の前記入力ポートに供給される入力信
    号の一部分を前記ディテクタ回路の入力に結合させる手
    段と、 を含む周波数逓倍器。
  8. 【請求項8】請求項7記載の周波数逓倍器であって、基
    準信号を提供する前記手段が、 (a)第1の端子と第2の端子とを有する温度変換器
    (トランスデューサ)と、 (b)前記温度変換器の前記第1の端子と電圧源に接続
    された第1の端子と、前記温度変換器の前記第2の端子
    に接続された第2の端子とを有する第1の抵抗と、 (c)第1の端子と第2の端子とを有する第2の抵抗で
    あって、該第1の端子は前記温度変換器と該抵抗のそれ
    ぞれの前記第2の端子に接続され前記基準信号を提供
    し、該第2の端子は電圧源リターンに接続されている抵
    抗と、 を含む周波数逓倍器。
  9. 【請求項9】請求項8記載の周波数逓倍器であって、前
    記制御信号を前記制御ポートに供給する手段が演算増幅
    器を含む周波数逓倍器。
  10. 【請求項10】(a)入力と出力とを有しており、該入
    力に供給される信号の周波数の偶数倍の周波数をもつ出
    力信号を該出力において提供する逓倍手段と、 (b)(i) 入力と出力とを有しており、該入力が
    前記逓倍手段の前記出力に結合している第1増幅器と、 (ii) 入力ポート、出力ポート及び制御ポートを有
    しており、該入力ポートには前記第1増幅器の前記出力
    が供給されている減衰器と、 (iii)前記第1増幅器の前記出力が供給する出力信
    号の変動に応答して、中間制御信号を提供する手段と、 (iv) 該増幅器回路の周囲温度を示す基準信号を提
    供する手段と、 (v) 前記基準信号と前記中間制御信号とが供給さ
    れ、前記減衰器の前記出力ポートにおける出力信号の信
    号レベルの変動を最小化する制御信号を前記制御ポート
    に提供する手段と、から構成される増幅器回路と、 から構成される周波数逓倍器。
  11. 【請求項11】請求項10記載の周波数逓倍器であっ
    て、前記逓倍手段が、 (a)入力ポートとしての第1のポートと出力ポートと
    しての第2及び第3のポートとを有し、該第1のポート
    が前記逓倍手段の入力であるような第1の直角ハイブリ
    ッドと、 (b)入力ポートとしての第1及び第4のポートと出力
    ポートとしての第2及び第3のポートを有し、該第1の
    ポートは前記第1の直角ハイブリッドの前記第2のポー
    トに接続され、該第4のポートは前記第1の直角ハイブ
    リッドの前記第3のポートに接続され、該第2のポート
    は前記逓倍手段の出力である第2の直角ハイブリッド
    と、 (c)第1及び第2のダイオードであって、両方のダイ
    オード共にアノードとカソードとをもち、該第1のダイ
    オードの該カソードは該第2のダイオードの該カソード
    と接地とに接続され、該第1のダイオードの該アノード
    は前記第1の直角ハイブリッドの前記第2のポートと前
    記第2の直角ハイブリッドの第1のポートとの間のジャ
    ンクションに接続され、該第2のダイオードの該カソー
    ドと接地とに接続され、該第1のダイオードの該アノー
    ドは前記第1の直角ハイブリッドの前記第2のポートと
    前記第2の直角ハイブリッドの第1のポートとの間のジ
    ャンクションに接続され、該第2のダイオードのアノー
    ドは前記第1の直角ハイブリッドの前記第3のポートと
    前記第2の直角ハイブリッドの前記第4のポートとの間
    のジャンクションに接続されているようなダイオード
    と、 を含む周波数逓倍器。
  12. 【請求項12】請求項11記載の周波数逓倍器であっ
    て、前記第1の直角ハイブリッドが第4のポートを含
    み、前記周波数逓倍器は更に第1及び第2の抵抗を含
    み、該第1の抵抗は前記第1の直角ハイブリッドの前記
    第4のポートと接地との間に配置され、該第2の抵抗は
    前記第2の直角ハイブリッドの前記第3のポートと接地
    との間に配置されている周波数逓倍器。
  13. 【請求項13】請求項12記載の周波数逓倍器であっ
    て、前記逓倍手段の前記出力に接続された入力と前記増
    幅器回路の前記入力に接続した出力とを有するハイパス
    フィルタを更に含む周波数逓倍器。
  14. 【請求項14】請求項13記載の周波数逓倍器であっ
    て、入力と出力とを有する入力増幅器を更に含み、該出
    力が前記逓倍手段の入力に接続している周波数逓倍器。
  15. 【請求項15】請求項14記載の周波数逓倍器であっ
    て、前記入力増幅器の前記出力に接続された入力と、前
    記逓倍手段の前記入力に接続された出力とを有する整合
    ネットワークを更に含む周波数逓倍器。
  16. 【請求項16】請求項15記載の周波数逓倍器であっ
    て、入力と出力とを有する第2の増幅器を更に含み、該
    入力に前記減衰器の出力ポートが供給される周波数逓倍
    器。
  17. 【請求項17】請求項16記載の周波数逓倍器であっ
    て、中間制御信号を提供する前記手段が、 (a)入力
    と出力とを有し、ショットキ・ダイオード・ディテクタ
    を含むディテクタ回路と、 (b)前記減衰器の前記入力ポートに供給される入力信
    号の一部分を前記ディテクタ回路の入力に結合させる手
    段と、 を含む周波数逓倍器。
  18. 【請求項18】請求項17記載の周波数逓倍器であっ
    て、基準信号を提供する前記手段が、 (a)第1の端子と第2の端子とを有する温度変換器
    (トランスデューサ)と、 (b)前記温度変換器の前記第1の端子と電圧源に接続
    された第1の端子と、前記温度変換器の前記第2の端子
    に接続された第2の端子とを有する第1の抵抗と、 (c)第1の端子と第2の端子とを有する第2の抵抗で
    あって、該第1の端子は前記温度変換器と該抵抗のそれ
    ぞれの前記第2の端子に接続され前記基準信号を提供
    し、該第2の端子は電圧源リターンに接続されている抵
    抗と、 を含む周波数逓倍器。
  19. 【請求項19】請求項18記載の周波数逓倍器であっ
    て、前記制御信号を前記制御ポートに供給する手段が演
    算増幅器を含む周波数逓倍器。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11942913B2 (en) 2018-03-30 2024-03-26 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Variable gain amplifier

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5432389A (en) * 1993-01-04 1995-07-11 Motorola, Inc. Gain stage circuit with automatic level control
US5752011A (en) 1994-06-20 1998-05-12 Thomas; C. Douglas Method and system for controlling a processor's clock frequency in accordance with the processor's temperature
US7167993B1 (en) 1994-06-20 2007-01-23 Thomas C Douglass Thermal and power management for computer systems
US5940786A (en) * 1996-11-22 1999-08-17 Eaton Corporation Temperature regulated clock rate for microprocessors
US5910751A (en) * 1997-02-14 1999-06-08 International Business Machines Corporation Circuit arrangement and method with temperature dependent signal swing
US5994961A (en) * 1997-12-08 1999-11-30 Motorola, Inc. Temperature compensated decibel linear variable gain amplifier
JP3917742B2 (ja) * 1998-01-05 2007-05-23 三菱電機株式会社 温度補償機能付き増幅器
US5963071A (en) * 1998-01-22 1999-10-05 Nanoamp Solutions, Inc. Frequency doubler with adjustable duty cycle
US6807280B1 (en) * 1998-01-26 2004-10-19 Delphi Technologies, Inc. Audio signal processing circuit for reducing noise in an audio signal
US6194968B1 (en) * 1999-05-10 2001-02-27 Tyco Electronics Logistics Ag Temperature and process compensating circuit and controller for an RF power amplifier
US6735424B1 (en) * 2000-06-14 2004-05-11 The Regents Of The University Of California S-band low-noise amplifier with self-adjusting bias for improved power consumption and dynamic range in a mobile environment
KR100776868B1 (ko) * 2000-08-16 2007-11-16 레이던 컴퍼니 레이더 수신기를 위한 비디오 증폭기
US20090002056A1 (en) * 2007-06-30 2009-01-01 Doyle James T Active resistance circuit with controllable temperature coefficient
US10470256B2 (en) * 2013-04-16 2019-11-05 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for controlled broadband microwave heating
JP6464526B2 (ja) * 2015-07-01 2019-02-06 パナソニックIpマネジメント株式会社 高周波出力制御回路
US10771021B2 (en) * 2018-02-20 2020-09-08 Cirrus Logic, Inc. Thermal protection of an amplifier driving a capacitive load
CN117498814B (zh) * 2023-12-29 2024-03-29 广州市迪声音响有限公司 一种基于温度实时监控的功放保护方法及系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5330850A (en) * 1976-09-03 1978-03-23 Hitachi Ltd Gain control circuit

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11942913B2 (en) 2018-03-30 2024-03-26 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Variable gain amplifier

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