JPH07221596A - 減衰回路 - Google Patents

減衰回路

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JPH07221596A
JPH07221596A JP804594A JP804594A JPH07221596A JP H07221596 A JPH07221596 A JP H07221596A JP 804594 A JP804594 A JP 804594A JP 804594 A JP804594 A JP 804594A JP H07221596 A JPH07221596 A JP H07221596A
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JP
Japan
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voltage
attenuation
attenuator
control
resistor
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Application number
JP804594A
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English (en)
Inventor
Osamu Okamoto
修 岡本
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 減衰回路において、調整をなくし、直流から
高周波まで広帯域動作を可能とし、かつ広範囲の温度に
対して正常に動作させる。 【構成】 第1の減衰器で、FET12と抵抗14によ
り入力Vinを分圧する。同じ特性の第2の減衰器で、F
ET18と抵抗20により基準電圧Vref を分圧する。
この分圧出力Vmoと減衰量制御電圧Vc との差電圧Vg
を差動増幅器32にて生成し、このVg によりFET1
2,18のゲートを制御し、FETのオン抵抗を可変制
御する。 【効果】 第2の減衰器と差動増幅器とによる負帰還ル
ープにより、第1の減衰器の減衰特性は直線性となり、
温度特性も良くなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は減衰回路に関し、特に通
信,計測,電波応用等の広い分野に用いられる減衰回路
の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の減衰回路の例として広く用いら
れているものに、PINダイオードの可変抵抗特性を利
用した減衰回路があり、特開平2−280514号公
報,特開平3−3407号公報,特開平4−61412
号公報等の多くの文献に開示されている。
【0003】これ等PINダイオードを用いた従来の減
衰回路は、基本的に図2に示す如く構成されている。す
なわち、入力Vinと出力Vout との間に並列に接続され
たPINダイオード52を可変減衰素子として用いてお
り、信号ラインに直列に挿入された抵抗54とこのPI
Nダイオード52とにより分圧回路を構成し、PINダ
イオード52の両端電圧を減衰出力Vout として導出す
るものである。
【0004】そして、PINダイオード52に対して減
衰量制御のための制御バイアス電圧Vc1を印加してこの
ダイオード52の抵抗値を変化制御せしめ、抵抗54と
の分圧比を変えることで減衰量を制御するようになって
いる。
【0005】この場合、PINダイオードに印加する制
御電圧Vc1と減衰量との関係は、図3に示すごとく、非
線形特性を呈するために、関数発生器56を設けて制御
電圧Vc1をVc2に変換して図3の非線形特性を補償する
ことにより、制御電圧Vc1に比例した直線性の減衰特性
を得ている。
【0006】尚、信号ラインに直列に設けられたコンデ
ンサ62及び64は、PINダイオード52へ印加され
る制御電圧Vc2(直流電圧)をカットするための直流遮
断用コンデンサである。また、制御電圧Vc2に対して直
列に設けられたチョークコイル58及び並列に設けられ
たコンデンサ60は、信号ラインと関数発生器56との
間を交流的に遮断するためのフィルタである。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この様な従来のPIN
ダイオードを用いた減衰回路では、以下の如き問題があ
る。
【0008】先ず、PINダイオード52の非線形特性
を補償する制御電圧Vc2を得るために、関数発生器56
が必要であり、その調整が複雑である。
【0009】また、PINダイオード52に対して制御
電圧Vc2を印加するためには、直流遮断用コンデンサ6
2,64を信号ラインに直列に設ける必要があり、従っ
て直流を含む低周波域では原理的に動作できない。
【0010】更には、PINダイオード52の電圧−抵
抗特性は温度により変化し、その変化が減衰回路の特性
に直接影響するために、動作温度が狭くなる。そこで、
例えば特開昭64−6563号公報に提案される様な温
度補償回路が更に必要となる。
【0011】本発明の目的は、煩雑な調整を不要としか
つ直流から高周波までの広い帯域に亘って動作可能な直
線性の良い減衰特性を有する減衰回路を提供することで
ある。
【0012】本発明の他の目的は、特別な温度補償回路
を不要として広範囲の動作温度特性を有する減衰回路を
提供することである。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明による減衰回路
は、制御電極を有しこの制御電極への供給電圧に応じて
導通抵抗が変化する第1の3端子素子と第1の抵抗とに
よる分圧により入力信号の減衰をなす第1の減衰手段
と、同じく第2の3端子素子と第2の抵抗とによる分圧
により基準電圧の分圧をなす第2の減衰手段と、前記第
2の減衰手段の減衰出力と減衰量制御電圧との差に応じ
て前記前記第1及び第2の3端子素子の制御電極の制御
をなす制御手段とを含むことを特徴としている。
【0014】更に、前記第1及び第2の3端子素子を電
界効果トランジスタにて形成し、かつこれ等両トランジ
スタを同一半導体チップ上に形成することを特徴として
いる。
【0015】
【作用】第2の減衰手段において、第2の3端子素子の
導通抵抗と第2の抵抗とにより基準電圧が分圧され、制
御手段において、当該分圧電圧が減衰量制御電圧と比較
される。このとき減衰量制御電圧を変化させると、この
制御手段によって当該分圧電圧がこの減衰量制御電圧に
比例するように第2の3端子素子の制御電極電圧が変化
することになる。つまり、減衰量制御電圧の変化に比例
して第2の3端子素子の導通抵抗が変化するのである。
【0016】ここで、第1及び第2の減衰手段を同一特
性としておけば、第1及び第2の3端子素子の制御電極
には制御手段によって同一の電圧が印加されているの
で、減衰量制御電圧に比例して第1の3端子素子の導通
抵抗も変化し、直線性の良い減衰特性が得られる。
【0017】また、少くとも第1及び第2の3端子素子
を同一半導体チップ上に形成すると、これ等両素子の温
度特性は一致して広範囲の動作温度特性が可能となる。
【0018】
【実施例】以下に図面を用いて本発明の実施例につき詳
述する。
【0019】図1は本発明の実施例の回路図である。本
減衰回路は、3端子素子である電界効果トランジスタ1
2のソース12s−ドレイン12d間と抵抗14とで入
力信号Vinを分圧し、抵抗14の両端の電圧を出力信号
Vout とする減衰器16と、減衰器16と同じ特性を有
すると共に電界効果トランジスタ18のソース18s−
ドレイン18d間と抵抗20とで基準電圧Vref を分圧
して、抵抗20の両端の電圧を出力電圧Vmoとする減衰
器22と、出力電圧Vmoが減衰量制御電圧Vcに比例す
るように電界効果トランジスタ12,18のゲート12
g,18gに電圧Vg を印加する補正制御回路24とを
備えたものである。
【0020】また、電界効果トランジスタ12,18は
同一の半導体チップ26上に形成されている。電界効果
トランジスタ112,18はnチャネルMOS型である
とする。
【0021】減衰器16では、電界効果トランジスタ1
2のソース12s−ドレイン12dが入出力間の信号線
30に直列接続され、抵抗14が電界効果トランジスタ
12の出力側の信号線30に並列接続されている。従っ
て、入力信号Vinはソース12s−ドレイン12d間と
抵抗14とで分圧され、出力信号Vout は抵抗14の両
端の電圧となる。
【0022】減衰器22は、基準電圧Vref が入力され
出力電圧Vmoが補正制御回路24へ出力される点を除
き、減衰器16と同じ構成である。
【0023】補正制御回路24は、差動増幅器32と、
抵抗器34,36,38,40とから構成されている。
差動増幅器32の−入力端子には出力電圧Vmo,+入力
端子には減衰量制御電圧Vc が夫々入力される。差動増
幅器32の出力端子32o は、電界効果トランジスタ1
2,18のゲート12g,18gに接続されている。つ
まり、出力端子32o の電圧Vg は、電界効果トランジ
スタ18を介して−入力端子に負帰還されている。
【0024】次に、本減衰回路の動作について説明す
る。減衰量制御電圧Vc を変化させてVc >Vmoにした
とする。すると、差動増幅器32の出力端子32o の電
圧Vg、すなわち電界効果トランジスタ18のゲート電
圧Vg が増大することにより、電界効果トランジスタ1
8のソース18s−ドレイン18d間の抵抗値が減少
し、その結果、出力電圧Vmoが増大してVc =Vmoとな
る。
【0025】逆に、減衰量制御電圧Vc を変化させてV
c <Vmoにしたとする。すると、ゲート電圧Vg が減少
することにより、ソース18s−ドレイン18d間の抵
抗値が増大し、その結果、出力電圧Vmoが減少してVc
=Vmoとなる。このように、制御電圧Vc と出力電圧V
moとは比例する。
【0026】また、減衰器16,22は同じ特性であ
り、且つ電界効果トランジスタ12,18のゲート12
g,18gには補正制御回路24によって同じ電圧Vg
が印加されている。従って、制御電圧Vc に比例して、
電界効果トランジスタ12のソース12s−ドレイン1
2d間の抵抗値が変化する。すなわち、制御電圧Vc に
比例した減衰量が得られる。
【0027】ここで、温度の変化により出力電圧Vmoが
変化しそうになると、Vc −Vmoを満たすようにゲート
電圧Vg がVg +ΔVg に変化する。このとき、減衰器
16,22は同じ特性であるため、減衰器16の特性も
減衰器22と同じように温度により変化する。そして、
電界効果トランジスタ12にもゲート電圧Vg +ΔVg
が印加されるので、温度変化に対しても減衰量は一定で
ある。
【0028】この効果をより一層高めるには、電界効果
トランジスタ12,18または抵抗14,20は、でき
るだけ近接させることにより熱的に結合させておくこと
が望ましい。できれば、本実施例のように少くともトラ
ンジスタ12,18を同一半導体チップ26に形成する
ことが望ましい。
【0029】尚、電界効果トランジスタ12,18はP
チャネルMOS型、接合型電界効果トランジスタ等とし
てもよく、また同じ同一の半導体チップ26上に形成さ
れたものでなく個別の部品としてもよい。
【0030】また、電界効果トランジスタ12,18に
加えて抵抗14,20も同一の半導体チップ26上に形
成してもよい。この場合は、抵抗14,20の特性を容
易に同じにできる。
【0031】3端子素子として電界効果トランジスタを
用いているが、他の3端子素子である例えばバイポーラ
トランジスタを用いることができる。要は、制御電極を
有しこの制御電極への供給電圧に応じて導通抵抗が変化
する素子であれば良い。
【0032】また、3端子素子を信号ライン30に直列
に挿入し、抵抗を並列に挿入しているが、逆に抵抗を信
号ラインに直列に挿入し、3端子素子を並列に挿入して
も同様な効果が得られるものである。但し、この場合
は、減衰器22においても同様な構成とする必要があ
る。
【0033】補正制御回路24における差動増幅器2に
は抵抗34による負帰還が施されているが、これは差動
増幅器32の利得をこの負帰還回路のゲインにより小さ
く抑えて、減衰回路全体のフィードバックループの安定
を図るためのものである。
【0034】
【発明の効果】この発明に係る減衰回路によれば、制御
電圧に比例した減衰量が調整を必要とせずに得られるの
で取扱いを容易にできる。また、入出力間の信号線には
直列接続されたコンデンサがないので、直流を含む低周
波でも動作できる。さらに、第1及び第2の減衰器の特
性は温度の変化により同じように変化し、しかも第1及
び第2の3端子素子の制御電極に同じ制御電圧が印加さ
れるので、広い動作温度範囲で減衰量制御電圧に比例し
た減衰量を高精度に得ることができる。
【0035】また、少くとも第1及び第2の3端子素子
を同一の半導体チップ上に形成すると、第1及び第2の
減衰器の特性を容易に同じにできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示す回路図である。
【図2】従来の減衰回路の一例を示す回路図である。
【図3】PINダイオードの制御電圧対減衰量特性を示
す図である。
【符号の説明】
12,18 電界効果トランジスタ 14,20 分圧抵抗 16,22 減衰器 24 補正制御回路 26 半導体チップ 32 差動増幅器 34 帰還抵抗

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御電極を有しこの制御電極への供給電
    圧に応じて導通抵抗が変化する第1の3端子素子と第1
    の抵抗とによる分圧により入力信号の減衰をなす第1の
    減衰手段と、同じく第2の3端子素子と第2の抵抗とに
    よる分圧により基準電圧の分圧をなす第2の減衰手段
    と、前記第2の減衰手段の減衰出力と減衰量制御電圧と
    の差に応じて前記前記第1及び第2の3端子素子の制御
    電極の制御をなす制御手段とを含むことを特徴とする減
    衰回路。
  2. 【請求項2】 前記第1及び第2の3端子素子は電界効
    果トランジスタ素子であることを特徴とする請求項1記
    載の減衰回路。
  3. 【請求項3】 前記第1及び第2の3端子素子は同一の
    半導体チップ上に形成されていることを特徴とする請求
    項1または2記載の減衰回路。
  4. 【請求項4】 前記第1及び第2の抵抗も前記半導体チ
    ップ上に形成されていることを特徴とする請求項3記載
    の減衰回路。
  5. 【請求項5】 前記制御手段は、前記第2の減衰手段の
    減衰出力と前記減衰量制御電圧との差に応じて前記制御
    電極への供給電圧を生成する差動増幅手段を有すること
    を特徴とする請求項1〜4記載のいずれかの減衰回路。
  6. 【請求項6】 前記差動増幅手段には負帰還回路が設け
    られていることを特徴とする請求項5記載の減衰回路。
JP804594A 1994-01-28 1994-01-28 減衰回路 Pending JPH07221596A (ja)

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