JPH06276052A - 半導体信号減衰回路 - Google Patents

半導体信号減衰回路

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JPH06276052A
JPH06276052A JP6401293A JP6401293A JPH06276052A JP H06276052 A JPH06276052 A JP H06276052A JP 6401293 A JP6401293 A JP 6401293A JP 6401293 A JP6401293 A JP 6401293A JP H06276052 A JPH06276052 A JP H06276052A
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JP
Japan
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signal
circuit
voltage
input
level
Prior art date
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Pending
Application number
JP6401293A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshikazu Hirai
利和 平井
Naonori Uda
尚典 宇田
Shunichi Imaoka
俊一 今岡
Tetsuo Sawai
徹郎 澤井
Yasoo Harada
八十雄 原田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 信号に歪みを生じさせることなく所定レベル
より大きな信号を該レベルに減衰させる小型化が可能な
半導体信号減衰回路を提供することを目的とする。 【構成】 ドレインD又はソースSの一方へ入力信号を
入力するFET1と、前記入力信号をカソード3a側か
ら入力するダイオード3と、該ダイオード3から出力さ
れた信号電圧を直流電圧VGに変換する平滑回路2とを
備えて、該平滑回路2から出力された直流電圧信号を前
記FET1のゲートGへ入力することにより、FET1
のドレインDとソースS間の抵抗を制御して、この信号
減衰回路に接続する回路の受信能力レベル以上の入力信
号のレベルがこの受信能力レベルまで減衰する構成にす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は所定レベルより大きな入
力信号を該レベルにまで減衰させる半導体信号減衰回路
に関し、例えばデジタルセルラー電話機において信号処
理回路の受信能力レベル以上の電力の高周波信号を受信
した場合に、この受信能力レベルまでこの高周波信号の
電力レベルを減衰させる半導体信号減衰回路に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、デジタルセルラー電話機におい
ては、通信のための高周波信号をアンテナで受信し増幅
した後、中間周波数に周波数変換し、その後に音声信号
に変換処理している。しかしながら、受信能力以上の大
きな信号レベルの高周波信号を受信した場合は、受信し
た信号が歪むので、変換された音声信号にも歪みが生じ
て聞き取りにくい状態が生じるといった問題があった。
また、この大きな信号レベルの高周波信号により信号処
理回路の回路素子が破壊される虞れもある。
【0003】上述の問題点に対して、従来は信号処理回
路を保護するため信号処理回路の前に、ダイオードの整
流特性を用いて信号を設定レベルでカットするリミッタ
回路や、レベルの大きな信号を検出するとアッテネータ
(減衰器)を有した別の受信経路にスイッチによって切
り替える装置を設けていた。このアッテネータを用いた
装置は例えば特開平3-248634(H04B 7/26)公報に示され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、リミッ
タ回路を通った後の信号はまだ歪みが生じたまま前記信
号処理回路に入力されるといった問題があった。
【0005】また、上記公報に記載されているようなア
ッテネータを有する受信経路に切り替える方法では信号
処理回路に入力される信号は歪まないが、複数の受信経
路、これら受信経路を切り替えるスイッチ、及びその制
御回路を設けなければならないので装置が大型化する。
この結果、小型化が強く求められているデジタルセルラ
ー電話機などにおいて上記回路を含めたMMIC(モノ
リシックマイクロ波集積回路)化が困難であるという問
題があった。
【0006】本発明は斯る問題点に鑑みて成されたもの
であり、信号に歪を生じさせることなく所定レベルより
大きな信号を該レベルに減衰させる小型化が可能な半導
体信号減衰回路を提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ドレイン又は
ソースの一方へ入力信号を入力する電界効果トランジス
タと、前記入力信号をカソード側から入力するダイオー
ドと、該ダイオードから出力された信号電圧を直流電圧
に変換する平滑回路とを備え、該平滑回路から出力され
た直流電圧信号を前記FETのゲートへ入力することを
特徴とする。
【0008】
【作用】本発明の半導体信号減衰回路の構成によれば、
ダイオードのカソードに入力された信号のレベルがこの
ダイオードの立ち上がり順電圧(以下、順電圧とする)
以上になると、この順電圧と入力信号電圧との差分の電
圧が平滑回路にて直流化され、電界効果トランジスタの
ゲートに与えられる。このゲートにかかる電圧により前
記FETのドレイン−ソース間の抵抗が変化し、このド
レイン−ソース間を通る入力信号はその信号レベルに対
応した減衰を受ける。従って、前記ダイオードの順電圧
を変更することにより、この信号減衰回路に接続する回
路に入力される信号のレベルを変えることができるの
で、この回路が破壊されない受信能力レベルにまで前記
入力信号のレベルを低下させることが可能となる。尚、
このレベルの低下は抵抗により行われるので信号の歪み
なしに前記回路を保護することができる。
【0009】また、斯る構成は電界効果トランジスタ、
ダイオード及び平滑回路よりなる簡易な構成であるので
MMIC化が容易となる。
【0010】
【実施例】本発明の一実施例を図面を参照しつつ詳細に
説明する。図1は本実施例に係る半導体信号減衰回路の
構成を示す回路図である。
【0011】図1において、図示しないアンテナにより
受信された入力信号は入力端子TINに入力される。この
入力端子TINはディプレッション型電界効果トランジス
タ(Depletion Type Field Effect Transistor:以下、
FETと略す)1のドレインDに接続され、そのFET
1のソースSが出力端子TOUTを構成している。
【0012】また、前記入力端子TINは、順電圧VF
有するダイオード3のカソード3aにも接続され、その
アノード3bは、インダクタLの両端が夫々コンデンサ
1、C2を介して接地されてなる平滑回路2に接続され
ている。この平滑回路2は、バイアス抵抗R1を介して
接地されると共に、ゲート抵抗R2を介して前記FET
1のゲートGに接続されている。
【0013】即ち、本実施例の半導体信号減衰回路は、
FET1の他、カソード3aを入力信号の入力側とする
ダイオード3と、このダイオード3から整流出力される
電圧を直流化して前記FET1のゲートGに与える平滑
回路2とから構成される。
【0014】次に上述のように構成した半導体信号減衰
回路の動作を説明する。尚、図2(a)、(b)は夫々
図1中のA点、B点における電圧波形を示す図である。
【0015】まず最初に、入力端子TINに入力された入
力信号のレベルがダイオード3の順電圧VFを越えない
場合を説明する。この場合、信号はダイオード3を通ら
ないので、この入力信号はゲート電圧がかかっていない
状態のFET1のドレインDとソースS間を通って出力
端子TOUTへ出力される。
【0016】次に、入力端子TINに入力された入力信号
のレベルがダイオード3の順電圧V Fを越えた場合を以
下に説明する。
【0017】この場合、入力信号はFET1のドレイン
D側とダイオード3側へ伝送される。そのうちダイオー
ド3側へ伝送される入力信号は入力端子TINからダイオ
ード3のカソード3aへ入力され、そのアノード3bか
ら整流出力される。ここで、入力信号のピーク電圧をV
INとすると、このダイオード3から出力される信号(図
1中A点)の電圧の大きさ|VG|は、次式(1)で示
され、図2(a)に示す半波整流された正弦波状の負の
電圧波形となる。
【0018】 |VG|=|VIN|−|VF| ・・・(1) アノード3bから出力された信号は平滑回路2に入力さ
れる。この平滑回路2から出力される信号(図1中B
点)は平滑回路2により直流化されて、図2(b)に示
す直流電圧波形となる。この平滑回路2より出力された
信号はゲート抵抗R2を介してFET1のゲートGに入
力される。
【0019】従って、このゲートGに入力された信号の
電圧VGによりFET1のドレインDとソースS間の抵
抗が制御されるので、前記FET1側へ伝送される入力
信号は入力端子TINからドレインDへ入力されて前記ド
レインDとソースS間の抵抗により信号レベルの減衰を
受けた後、ソースSから出力される。
【0020】このように、ドレインDから入力されるダ
イオード3の順電圧VFより高いレベルの入力信号は、
順電圧VFと入力信号のピーク電圧VINとの差分の直流
電圧VGに対応したレベルの減衰を受け、ソースSから
出力端子TOUTへ出力される。
【0021】ここで、ダイオード3は半導体上に金属膜
を形成して構成できるので、この半導体のキャリア濃度
又は金属の種類を変えることにより、順電圧を変更する
ことができる。例えば、n型GaA半導体(キャリア濃
度:1×1018cm-3程度)上にAl膜を形成したダイ
オードの順電圧は約0.3Vとなる。
【0022】この結果、ダイオード3の順電圧VFを適
宜変更することにより、出力端子TO UTに接続する回路
に入力される信号のレベルを所望の値に変更することが
できるので、該回路が破壊されず且つ入力信号に歪みを
生じさせない受信能力レベルにまで入力信号のレベルを
低下させることが可能となる。
【0023】例えば、受信した高周波信号(入力信号)
の周波数を1.9GHZ程度、本実施例の半導体信号減
衰回路の出力端子TOUTに接続する回路の受信能力レベ
ルを0dBm(ピーク電圧±0.3V)に設定する場
合、斯る半導体信号減衰回路を構成する各素子の設定値
の一例は表1のようになる。
【0024】
【表1】
【0025】また、FET1にはドレインD−ソースS
間抵抗のゲートGにかかる電圧依存性が図3に示す特性
のFETを用いる。
【0026】この場合、10dBmの高周波信号を受信
したときの入力端子TINのピーク電圧は±0.5Vであ
るが、ダイオード3は入力端子TINにカソード3a側に
て接続されているので、ダイオード3のアノード3bか
ら出力される信号の電圧は負電圧だけである。従って、
平滑回路2に入力される信号の電圧は、ピーク電圧V IN
の電圧−0.5Vとダイオード3の順電圧VF−0.3
Vとの差分の電圧−0.2Vとなって、FET1のゲー
トGにかかる直流電圧VGは−0.2Vとなる。この結
果、図3から判るようにFET1のドレインDとソース
S間の抵抗は約200Ωとなり、ドレインDから入力さ
れる高周波信号はこの抵抗によって減衰を受け、ソース
Sから出力される信号は出力端子TOUTに接続する回路
の入力上限レベルである0dBmとなる。
【0027】従って、出力端子TOUTに接続された回路
はその入力上限レベルより高いレベルの高周波信号が入
力端子TINより入力されても保護されると共に、FET
1のドレインDとソースS間の抵抗により信号レベルを
減衰させるので、入力された信号波形は歪むことなく後
段の回路に出力される。
【0028】尚、上述の実施例ではFET1のドレイン
Dに入力信号を入力する構成としたが、図1におけるド
レインDとソースSを逆にした構成としてもソースSと
ドレインD間の抵抗による高周波信号レベルの減衰の効
果は上述した実施例と同様に得られる。
【0029】更に、本発明の半導体信号減衰回路は該信
号減衰回路に接続する後段の回路との間に適宜インピー
ダンス整合回路を設けることによって、より高い周波数
の信号を受信する装置にも用いることができる。
【0030】
【発明の効果】本発明の半導体信号減衰回路によれば、
ダイオードの順電圧とこの順電圧より高い入力信号電圧
との差分の電圧を直流化した電圧をFETのゲートに入
力することによって、この差分の電圧に対応してFET
のドレインとソース間の抵抗を制御して入力信号レベル
を減衰させているので、入力信号の歪みなく、この信号
減衰回路に接続する回路を保護することができる。ま
た、FET、ダイオード、及び平滑回路の極めて少ない
部品数で構成されているので小型化でき、MMIC内に
他の回路とともに容易に組み込むことができる。この結
果、例えばデジタルセルラー電話機等に組み込んで、受
信性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る半導体信号減衰回路の
構成を示す回路図である。
【図2】上記実施例に係る図1のA点、B点における電
圧波形を示す図である。
【図3】上記実施例に係るFETのドレイン−ソース間
抵抗のゲート電圧特性曲線図である。
【符号の説明】
1 FET 2 平滑回路 3 ダイオード 3aカソード D ドレイン G ゲート S ソース
フロントページの続き (72)発明者 澤井 徹郎 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内 (72)発明者 原田 八十雄 大阪府守口市京阪本通2丁目18番地 三洋 電機株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドレイン又はソースの一方へ入力信号を
    入力する電界効果トランジスタと、前記入力信号をカソ
    ード側から入力するダイオードと、該ダイオードから出
    力された信号電圧を直流電圧に変換する平滑回路とを備
    え、該平滑回路から出力された直流電圧を前記FETの
    ゲートに印加することを特徴とする半導体信号減衰回
    路。
JP6401293A 1993-03-23 1993-03-23 半導体信号減衰回路 Pending JPH06276052A (ja)

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JP6401293A JPH06276052A (ja) 1993-03-23 1993-03-23 半導体信号減衰回路

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JP6401293A JPH06276052A (ja) 1993-03-23 1993-03-23 半導体信号減衰回路

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JPH06276052A true JPH06276052A (ja) 1994-09-30

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JP6401293A Pending JPH06276052A (ja) 1993-03-23 1993-03-23 半導体信号減衰回路

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JP (1) JPH06276052A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7345521B2 (en) * 2002-05-17 2008-03-18 Nec Corporation High frequency switch circuit
JPWO2019211897A1 (ja) * 2018-05-01 2020-08-06 三菱電機株式会社 リミッタ回路

Cited By (2)

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US7345521B2 (en) * 2002-05-17 2008-03-18 Nec Corporation High frequency switch circuit
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