JPH07111421A - ダイオード検波回路 - Google Patents

ダイオード検波回路

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JPH07111421A
JPH07111421A JP27770693A JP27770693A JPH07111421A JP H07111421 A JPH07111421 A JP H07111421A JP 27770693 A JP27770693 A JP 27770693A JP 27770693 A JP27770693 A JP 27770693A JP H07111421 A JPH07111421 A JP H07111421A
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JP
Japan
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diode
voltage
detection
differential amplifier
detection circuit
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Application number
JP27770693A
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English (en)
Inventor
Yuuichi Shimobe
祐一 下部
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 微小高周波信号領域においても検波直線性及
び温度変動に対する安定性が良く、しかも、製造能率を
高めることができると共に製品のコストダウンを図るこ
とができるダイオード検波回路を提供する。 【構成】 検波用回路部2は、所定周波数の電圧VRFが
入力される検波用ダイオード10と、検波用ダイオード
10の出力側に一端が接続され他端が接地された負荷用
抵抗11とを有している。そして、負荷用抵抗11と検
波用ダイオード10との接続点が差動増幅器4の非反転
入力側に接続されている。一方、帰還用回路部3は、入
力側が差動増幅器4の出力側に接続された補償用ダイオ
ード20と、補償用ダイオード20の出力側に一端が接
続され他端が接地されたバイアス用抵抗21とを有して
いる。そして、バイアス用抵抗21と補償用ダイオード
20との接続点が差動増幅器4の反転入力側に接続され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、入力された高周波信号
を検波するダイオード検波回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、図3に示すようなダイオード検
波回路100が知られている。ダイオード検波回路10
0は、検波用ダイオード101の出力側に、接地された
コンデンサー102が設けられ、このコンデンサー10
2の出力側に、負荷用抵抗103が設けられた構造にな
っている。これにより、入力された高周波電圧VRFが、
ダイオード101,コンデンサー102,負荷用抵抗1
03で検波,減圧され、出力電圧Voutとして、出力端
子104から出力されるようになっている。
【0003】しかし、このダイオード検波回路100で
は、検波用ダイオード101の電圧,電流特性が非直線
性を有するので、微小高周波信号領域では、検波直線性
が悪くなってしまう。また、検波用ダイオード101の
温度特性の影響によって、検波特性の温度変動が大きく
なってしまう。
【0004】そこで、図4に示すように、このような検
波直線性や温度変動を改善したダイオード検波回路が提
案されている(特開平03−046802号公報記載の
「補償形検波器」)。このダイオード検波回路200に
は、図4に示すように、非反転入力側が接地され、か
つ、出力側と反転入力側との間に補償用ダイオード20
4と抵抗205とでなる帰還回路を有した差動増幅器2
06が設けられている。そして、この差動増幅器206
の反転入力側に、補償用ダイオード204と同一特性の
検波用ダイオード201と、コンデンサー202と、抵
抗205と同一特性の抵抗203とが接続されている。
これにより、帰還回路の特性を活かして、出力端子20
7からの出力電圧Voutを入力高周波電圧VRFに比例さ
せ、検波用ダイオード201の非直線性と温度変動の補
償を行うようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上述したダイオード検
波回路200では、検波用ダイオード201と補償用ダ
イオード204との特性を高精度で一致させておく必要
がある。しかし、ダイオード201,204は、個々に
よる特性のばらつきが大きく、実際には、個々のダイオ
ード201,204毎、電圧/電流特性を測定して、特
性が一致したものを選択しなければならないので、ダイ
オードの選択作業が煩雑となり、製造能率が悪いという
問題がある。さらに、補償用ダイオード204として、
高価な検波用ダイオード201と同一のものを使用しな
ければならないので、製品コストが高くなるという問題
もある。
【0006】本発明は上記問題点にかんがみてなされた
もので、微小高周波信号領域においても検波直線性及び
温度変動に対する安定性が良く、しかも、製造能率を高
めることができると共に、製品のコストダウンを図るこ
とができるダイオード検波回路の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、差動増幅器と、この差動増幅器の非反転
入力側に接続された検波用回路部と、上記差動増幅器の
反転入力側に接続された帰還用回路部とを備えるダイオ
ード検波回路であって、上記検波用回路部は、所定周波
数の電圧が入力される検波用ダイオードと、この検波用
ダイオードの出力側に一端が接続され他端が接地された
負荷用抵抗とを有し、この負荷用抵抗と上記検波用ダイ
オードとの接続点が上記差動増幅器の非反転入力側に接
続されているものであり、上記帰還用回路部は、入力側
が上記差動増幅器の出力側に接続された補償用ダイオー
ドと、この補償用ダイオードの出力側に一端が接続され
他端が接地されたバイアス用抵抗とを有し、このバイア
ス用抵抗と上記補償用ダイオードとの接続点が上記差動
増幅器の反転入力側に接続されているものである構成と
してある。
【0008】また、請求項2記載のダイオード検波回路
においては、請求項1において、記負荷用抵抗の抵抗値
と上記バイアス用抵抗の抵抗値との比を、上記補償用ダ
イオードの飽和電流値と上記検波用ダイオードの飽和電
流値との比に等しく設定した構成としてある。
【0009】
【作用】上記ダイオード検波回路によれば、入力電圧
が、検波用回路部によって、非反転入力電圧として、差
動増幅器の非反転入力側に入力されると共に、差動増幅
器の出力電圧が、帰還用回路部によって、反転入力電圧
として、差動増幅器の反転入力側に入力される。そし
て、これらの非反転入力電圧と反転入力電圧はしばらく
して等しくなる。このとき、検波用ダイオードと補償用
ダイオードとが同一特性で、かつ、負荷用抵抗とバイア
ス用抵抗とが同一抵抗値ならば、差動増幅器からの出力
電圧が入力電圧のピーク電圧と等しくなる。また、温度
によって検波用ダイオードの特性が変化すると、補償用
ダイオードの特性も対応して変化し、出力電圧は一定に
保持される。
【0010】また、請求項2記載のダイオード検波回路
においては、負荷用抵抗の抵抗値とバイアス用抵抗の抵
抗値との比が、補償用ダイオードの飽和電流値と検波用
ダイオードの飽和電流値との比に等しく設定されている
ので、検波用ダイオードの特性と補償用ダイオードの特
性とが異なる場合においても、差動増幅器からの出力電
圧が入力電圧のピーク電圧と等しくなると共に、温度に
よって検波用ダイオードの特性が変化した場合において
も、差動増幅器の出力電圧は一定に保持される。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図1は、本発明の一実施例に係るダイオー
ド検波回路を示す回路図である。ダイオード検波回路1
は、検波用回路部2と帰還用回路部3と、差動増幅器4
とで構成されている。
【0012】検波用回路部2は、検波用ダイオード10
と負荷用抵抗11とで形成されている。検波用ダイオー
ド10は、高周波電圧VRFを入力して検波するためのも
のであり、この検波用ダイオード10の出力側に負荷用
抵抗11が配設されている。具体的には、負荷用抵抗1
1の一端が検波用ダイオード10の出力端に接続され、
他端が接地されている。そして、これら検波用ダイオー
ド10の出力端と負荷用抵抗11の上記一端との接続点
が差動増幅器4の非反転入力側に接続されている。
【0013】一方、帰還用回路部3は、補償用ダイオー
ド20とバイアス用抵抗21とで形成されている。補償
用ダイオード20は、その入力側が差動増幅器4の出力
側に接続され、その出力側がバイアス用抵抗21に接続
された帰還回路を構成している。具体的には、バイアス
用抵抗21の一端が接地され、このバイアス用抵抗21
の他端が補償用ダイオード20の出力端と接続されてお
り、これらバイアス用抵抗の他端と補償用ダイオード2
0の出力端との接続点が差動増幅器4の反転入力側に接
続されている。
【0014】次に、本実施例の動作について説明する。
高周波電圧VRFが検波用ダイオード10に入力される
と、この高周波電圧VRFに応じて、検波用ダイオード1
0の出力側に電流I1 が出力される。このとき、検波用
ダイオード10の両端電圧をV10とすると、次の(1)
式が成立する。 I1 =Is1[exp(qV10/kT)−1] …(1) 但し、Is1は検波用ダイオード10の飽和電流、qは素
電荷量、kはボルツマン定数、Tは絶対温度である。こ
のような電流I1 が負荷用抵抗11に流入されると、 V1 =I1 ×R1 で示される非反転入力電圧V1 が、差動増幅器4の非反
転入力側に印加されることとなる。但し、R1 は負荷用
抵抗11の抵抗値である。
【0015】一方、帰還回路を形成する補償用ダイオー
ド20に電流I2 が流れ、このときの両端電圧をV20
すると、次の(2)式が成立する。 I2 =Is2[exp(qV20/kT)−1] …(2) 但し、Is2は補償用ダイオード20の飽和電流である。
これにより、V2 =I2 ×R2 で示される反転入力電圧
2 が、差動増幅器4の反転入力側に印加されることと
なる。ここで、差動増幅器4の利得は十分に大きいとす
るならば、補償用ダイオード20による帰還回路の性質
によって、非反転入力電圧V1 と反転入力電圧V2 とが
等しくなるような電圧で、差動増幅器出力端31の出力
電圧Vout が落ちつくことになる。
【0016】したがって、検波用ダイオード10と補償
用ダイオード20とが同じ電圧,電流特性を持ち、か
つ、負荷用抵抗11とバイアス用抵抗21とが等しい抵
抗値、即ち、R1 =R2 であるならば、I1 =I2 ,V
1 =V2 により、差動増幅器4の出力電圧Vout は「V
RFのピーク電圧」となる。また、温度によって検波用ダ
イオード10の電圧,電流特性が変化した場合には、こ
の検波用ダイオード10と同様な変化で、補償用ダイオ
ード20の特性が変化するので、差動増幅器4からの出
力電圧Vout は一定の状態を維持することとなる。
【0017】このように、本実施例のダイオード検波回
路1によれば、入力される高周波電圧VRFの微小領域に
おいても、検波直線性が保持されると共に、検波用ダイ
オード10の温度変動に対しても安定した出力電圧Vou
t を出力することができる。
【0018】ここで、検波用ダイオード10と補償用ダ
イオード20との特性が異なっている場合について説明
する。すなわち、上記式(1),(2)の中において、
s1とIs2とが異なる場合である。このような状態で
は、差動増幅器4の出力電圧Vout =「VRFのピーク電
圧」とするには、図4において非反転入力電圧V1 と反
転入力電圧V2 とを等しくすれば良い。
【0019】具体的には、V10=V20=V0 、I1 ×R
1 =I2 ×R2 とすることで、 Is1[exp(qV0 /kT)−1]×R1 =Is2[exp(qV0 /kT)−1]×R2 となるので、R1 /R2 =Is2/Is1とする。このよう
に、負荷抵抗11の抵抗値R1 とバイアス用抵抗21の
抵抗R2 とを選択することにより、異なった電圧,電流
特性のダイオード10,20を用いても、上記と同様
に、高周波電圧VRFの微小領域において、検波直線性が
保持され、かつ、検波用ダイオード10の温度変動に対
しても安定性の良い出力電圧Vout が差動増幅器4から
出力されることとなる。
【0020】したがって、このように検波用ダイオード
10と補償用ダイオード20とが異なる特性をもってい
る場合においても、検波直線性及び温度変動に対する安
定性の良い出力電圧Vout を得ることができるので、補
償用ダイオード20が検波用ダイオード10と同一特性
かどうかを測定する必要がない。この結果、選択作業が
削除され、本実施例のダイオード検波回路1の製造能率
を高めることができる。そして、補償用ダイオード20
として高価な検波用ダイオード10を使用する必要がな
いので、本実施例のダイオード検波回路1の製品コスト
を削減することができる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明のダイオード検波回
路によれば、検波用ダイオードと補償用ダイオードとし
て、異なった特性のものを適用しても、微小高周波領域
か否かにかかわらず、理想的な直線性を有すると共に、
温度変化に対しても安定した出力電圧を得ることができ
る。これにより、補償用ダイオードとして、効果の検波
用ダイオードと同特性のダイオードを使用する必要がな
くなり、製品のコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るダイオード検波回路を
示す回路図である。
【図2】抵抗値設定を説明するための回路図である。
【図3】従来例に係るダイオード検波回路を示す回路図
である。
【図4】従来の他の例に係るダイオード検波回路を示す
回路図である。
【符号の説明】
1 ダイオード検波回路 2 検波用回路部 3 帰還用回路部 4 差動増幅器 10 検波用ダイオード 11 負荷用抵抗 20 補償用ダイオード 21 バイアス用抵抗

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動増幅器と、この差動増幅器の非反転
    入力側に接続された検波用回路部と、上記差動増幅器の
    反転入力側に接続された帰還用回路部とを備えるダイオ
    ード検波回路であって、 上記検波用回路部は、所定周波数の電圧が入力される検
    波用ダイオードと、この検波用ダイオードの出力側に一
    端が接続され他端が接地された負荷用抵抗とを有し、こ
    の負荷用抵抗と上記検波用ダイオードとの接続点が上記
    差動増幅器の非反転入力側に接続されているものであ
    り、 上記帰還用回路部は、入力側が上記差動増幅器の出力側
    に接続された補償用ダイオードと、この補償用ダイオー
    ドの出力側に一端が接続され他端が接地されたバイアス
    用抵抗とを有し、このバイアス用抵抗と上記補償用ダイ
    オードとの接続点が上記差動増幅器の反転入力側に接続
    されているものであることを特徴としたダイオード検波
    回路。
  2. 【請求項2】 上記負荷用抵抗の抵抗値と上記バイアス
    用抵抗の抵抗値との比を、上記補償用ダイオードの飽和
    電流値と上記検波用ダイオードの飽和電流値との比に等
    しく設定した請求項1記載のダイオード検波回路。
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