JPH07307622A - 低雑音増幅器の電源回路 - Google Patents

低雑音増幅器の電源回路

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JPH07307622A
JPH07307622A JP6098832A JP9883294A JPH07307622A JP H07307622 A JPH07307622 A JP H07307622A JP 6098832 A JP6098832 A JP 6098832A JP 9883294 A JP9883294 A JP 9883294A JP H07307622 A JPH07307622 A JP H07307622A
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JP
Japan
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circuit
power supply
voltage
noise amplifier
active element
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Pending
Application number
JP6098832A
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English (en)
Inventor
Yasushi Shingu
康司 新宮
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 電源立ち上がり時のコンバータの低雑音増幅
器の動作を安定化する低雑音増幅器用電源回路を得るこ
と。 【構成】 図示しないチューナから供給される電圧VIN
を分割抵抗31a ,32a 〜31d ,32d で分圧し、
各段の設定抵抗分割比に対応した分割電圧VAがスイッ
チング回路(制御回路)40a に入力され、このスイッ
チング回路40a のスイッチング制御信号が後段の定電
流回路10a 〜10b の制御端子Bに加わり、低雑音増
幅器の各素子11a 〜11d にバイアス電源供給する定
電流回路10a の動作を制御し、電源立ち上がりの順序
を制御することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、衛星放送受信装置等の
マイクロ波帯増幅器の電源回路に係り、特に帯低雑音増
幅器用の電源回路に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に衛星放送を受信する衛星受信装置
は、屋外に配置される図示しないパラボラアンテナおよ
びコンバータにより12GHz帯の衛星放送信号を周波
数1.2GHz帯の中間周波数に変換し、屋内ユニット
のチューナに供給する。
【0003】屋内ユニットのチューナーは、第2コンバ
ータにより中間周波数信号を、第2中間信号に変換し、
FM復調を行い、ベースバンドの映像信号とPCM音声
信号を取り出すようにしている。
【0004】衛星放送電波は、伝送中の歪が少なく、干
渉妨害を受けにくい、微弱電波でも良好な画像が得られ
るFM方式が採用されている。映像信号の伝送は、4.
5MHzを最高周波数をするNTSC方式の信号を用
い、PCM化した音声信号の伝送は5.73MHzの副
搬送波をPSK変調するディジタル副搬送方式を用いて
いる。
【0005】衛星放送受信装置等のマイクロ波受信装置
では、受信信号の対雑音等の考慮から一般的に低雑音増
幅器(以下、LNAという)が使用される。
【0006】図3に従来のコンバータの構成を示す。図
3に示すように、コンバータは、LNA1、局部発信器
(OSC )2、ミキサ(MIX )3、IFアンプ(IFA )4、電源
回路5、フィーダ6、入出力コネクタ7、チョークコイ
ル8、平滑コンデンサ9で構成されている。
【0007】電源回路5へは、図3に示すように、図示
しないチューナからIFケーブル、入出力コネクタ7へ
入力電圧が供給される。この入力電圧Vは、コイル8と
このコイル8の一端に接続され、他端が基準電位に接続
されたコンデンサ9とから成る平滑回路8,9へ供給さ
れる。この平滑回路8,9で平滑された後、電圧VINが
電源回路5へ供給される。さらにこの電圧VINから、定
電圧回路(図示せず)などで、各回路の動作電源が生成
され、正あるいは負の電圧が各回路ブロックに供給され
る構成となっている。
【0008】図4に図3のLNA1の構成例を示す。L
NA1は、HEMTあるいはMES−FETなどの能動素子 を用
いて、通常2〜3段で構成されている。ここでは、能動
素子としてFET11a〜11dを用いるものとする。
【0009】前述の電源回路5から供給された正負の電
圧(±V)は各FETに設けられた定電流回路10a 〜
10d を通して、各能動素子11a 〜11d に印加され
る。
【0010】同様に定電流回路10a は、PNPトラン
ジスタ12a とバイアス抵抗13a〜18a で構成さ
れ、この回路でFET11a 動作点の変動を抑制してい
る。
【0011】ところで、チューナから電源電圧VINが印
加された時、コンバータの電源回路の入力電圧VINは、
チューナ電源の内部インピーダンス、IFケーブルのイ
ンピーダンスおよびコンバータの電源回路5のインピー
ダンスにより、ある時定数を持って立ち上がる。
【0012】したがって、コンバータの電源回路5の出
力電圧も、設定された電圧に達するまでは、入力電圧と
同様にある時定数を持った立ち上がりを示すため、LN
A1の各FET11a 〜11d は、この電源電圧の立ち
上がり中は過渡的なバイアス条件下に置かれることにな
る。
【0013】ただし、各FET11a 〜11dは、設定
値による定常バイアス時は安定状態にある。このよう
に、電源の立ち上がり時は過渡的なバイアス条件に置か
れ、電源の立ち上がり時には、不安定領域を通過し、負
性抵抗を発生し、発振するという問題があった。
【0014】また、過渡状態ではFETのインピーダン
スが安定しないため、たとえば、そのFETを信号源イ
ンピーダンスとする後段の能動素子あるいはその能動素
子を負荷インピーダンスとする前段のFETは、不安定
領域を通過する確率が高く、負性抵抗が発生しやすくな
り、特に、低雑音増幅器の初段のFETの場合、コンバ
ータの入力に接続されるフィードが特定されないため、
負性抵抗の発生により、発振する可能性が高くなるとい
う問題があった。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】上記の如く、多段接続
増幅回路の各能動素子の動作点を設定する際、電源投入
時の立ち上がりの過渡特性で、各素子の入出力インピー
ダンスが発振条件を満足する状態となり、増幅回路が発
振するという問題があった。
【0016】そこで、本発明はこのような問題に鑑み、
電源立ち上がり時の低雑音増幅器の動作を安定化させる
低雑音増幅器用の電源回路を提供することを目的として
いる。
【0017】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の本発明に
よる低雑音増幅器の増幅回路は、縦続に接続された複数
の能動素子を備え、入力信号を所定の増幅度で増幅して
出力する増幅回路と、前記増幅回路のそれぞれの能動素
子へ所定の電圧を供給する定電圧源と前記定電圧源から
前記能動素子へ電圧を供給するタイミングを制御する制
御端子を備え、前記定電圧源から電圧が供給され、前記
増幅回路の能動素子の動作点を設定する複数の定電流回
路と、前記定電圧源から前記増幅回路へ電源を供給する
際、この増幅回路の少なくとも一つの能動素子への電源
供給のタイミングを変化させ、それぞれの能動素子への
電源供給に順序性を持たせるように前記制御端子へ制御
信号を供給する制御回路とを具備したことを特徴とする
ものである。
【0018】
【作用】
【0019】本発明において増幅回路へ電源を供給する
定電流回路の制御端子に外部より電圧を加えて制御する
ことで、多段接続増幅器の各能動素子への電源供給に順
序を持たせ、電源立ち上がり時の低雑音増幅回路の動作
を安定させることができる。
【実施例】図1は本発明の低雑音増幅器の電源回路の一
実施例を示すブロック図であり、図2は図1の電源供給
手段の回路図である。コンバータは、図3に示したよう
に、受信電波を周波数変換する装置であり、SHF帯の
LNA1、局部発振器(OSC )2、ミキサ(MIX )3、中
間周波数帯の増幅器(IFA )4、電源回路5、フィーダ
6、チューナへ接続するための入出力コネクタ7で構成
されている。中間周波数に変換された信号は、IFケー
ブルを介して、チューナ(図示せず)に供給されてい
る。一方、前記チューナからは電源回路5へ電源電圧が
供給され、このコンバータの入出力コネクタ7からチョ
ークコイル8と平滑コンデンサ9とから成る平滑回路を
介して電源回路5に電圧VINが供給されている。
【0020】さらに、前記電源回路5は、LNA1,局
部発振器2,ミキサ3,中間周波増幅器4へそれぞれ接
続されており、各回路の動作に必要な正・負の電圧が電
源回路5で生成され、動作電源としてLNA1,局部発
振器2,ミキサ3,中間周波増幅器4にそれぞれ供給さ
れている。
【0021】図1に示すように、 LNA1は、各能動
素子(FET)11a 〜11d が多段に縦続接続されて
おり、各FETのドレインDが次段のゲートGに接続さ
れ、所望のゲインで入力信号を増幅している。各能動素
子11a 〜11d のドレインDは、前記電源回路5の電
源供給手段20a 〜20d を介して正電源+Vが接続さ
れており、ゲートGは、前記電源回路5の電源供給手段
20a 〜20d を介して負電源−Vが接続され、ソース
Sは、基準電位に接続されている。能動素子11a 〜1
1d のゲート電圧とドレイン電圧の静特性によりソース
接地増幅回路の動作点が設定されている。
【0022】電源供給手段20a 〜20d は、各増幅素
子11a 〜11d に設けられており、前記チューナから
の入力電圧VINが分割抵抗31a 〜31d 、32a 〜3
2dで分圧され、この分割点Aから電源供給手段20a
〜20d へ電圧が供給されている。これらの電源供給手
段は20a〜20dは、定電流回路10a〜10dと制
御回路40a〜40dとから成る。
【0023】図2に示すように、電源供給手段20a
は、トランジスタ12a 、バイアス抵抗13a 〜18a
で形成される定電流回路10a と、ツェナダイオード4
1a 、コンパレータ42a 、オープンコレクタタイプの
スイッチングトランジスタ43a で形成される制御回路
40a とで構成されている。
【0024】前記制御回路40a には、図示しないチュ
ーナからの入力電圧VINが供給されており、入力電圧が
分割抵抗31a 、32a で分圧される。この分割点Aが
抵抗33a を介してコンパレータ42a の反転端子に接
続され、さらにこの反転端子から抵抗34a を介して基
準電位に接続されている。また、コンパレータ42aの
非反転端子には、ツェナーダイオード41a が接続され
ている。
【0025】さらに、コンパレータ42a の出力は、ス
イッチングトランジスタ43a のベースに接続され、ス
イッチングトランジスタ43a のエミッタは基準電位に
接続され、コレクタは、定電流回路10a の制御端子B
に接続されている。この制御端子Bは、バイアス抵抗1
7a を介して正の電源+Vに接続されている。なお、制
御回路40a〜40d は、LNA1のすべてのFET1
1a 〜11d に設けられている。
【0026】定電流回路10aでは、正の電圧+Vがバ
イアス抵抗17aを介してPNPトランジスタ12aの
エミッタへ供給される一方、バイアス抵抗18aを介し
てFET11aのドレインDへも電圧+Vが供給されて
いる。前述の如く、定電流回路10aと制御回路40a
とは、制御端子Bで接続されており、この制御端子B
は、抵抗17aと抵抗18aの接続点に接続されてい
る。
【0027】正の電源電圧+Vは、バイアス抵抗15a
を介してトランジスタ12a のベースにも供給されてお
り、このバイアス抵抗15a とバイアス抵抗17a でベ
ース・エミッタ間の電位を設定している。また、前記ト
ランジスタ12a のベースは抵抗16a を介して基準電
位点に接続されている。
【0028】一方、負の電源−Vは、バイアス抵抗13
a と抵抗14aを介してFETのゲートへ供給されてい
る。また、前述のPNPトランジスタ12a のコレクタ
が抵抗13a を介して負の電源へ接続されている。定電
流回路10a は、トランジスタ12a でFET11a へ
供給される電流が一定になるように、バイアス点の変動
を抑制している。
【0029】次に、図1、図2の動作を説明する。図2
のスイッチング回路の入力端子に図示しないチューナか
ら電圧VINの分割電圧VA が供給される、分割点Aの入
力電圧VA が基準電圧の値(ツェナーダイオード41で
与えられる基準の電圧)と比較される。基準電圧がスレ
ッショルドレベルとなり、分割電圧VA が基準電圧以下
ではコンパレータ42a の出力電圧はハイレベル、基準
電圧以上では、ローレベルとなる。
【0030】まず、入力電圧値VB がスレッショルドレ
ベルの値より低い場合、コンパレータ42a の出力電圧
によりスイッチングトランジスタ43a は、オン状態と
なる。このことにより、正電源+Vからの電圧により、
電流がスイッチングトランジスタ43a のコレクタ・エ
ミッタ路を介して基準電位へ流れ込む。したがって、、
制御端子B点の電位は基準電位となり、FET11a の
ドレインDには電圧がかからず、また定電流回路10a
のトランジスタ12a は動作しないためFET11a の
動作点は設定されない。
【0031】次に、入力電圧値がスレッショルドレベル
の値より高い場合、コンパレータ42a の出力は基準電
位以下になるため、スイッチングトランジスタ43a は
オフ状態、すなわち出力インピーダンスがハイインピー
ダンス状態となる。したがって、定電流回路10aと制
御回路40aとは、接続されていない状態となり、FE
T11aのドレインDへ電源が供給されることになる。
このことにより、FETがバイアスされ、動作点が設定
される。この動作点が設定された後、アンテナから入力
された映像信号が所定の増幅度で増幅され、ミキサへ出
力される。
【0032】したがって、スイッチング回路40a 〜4
0d を設け、基準電圧をスレッショルドレベルとして、
立ち上がりの過渡状態の時間変移に応じた供給電源のオ
ン、オフを制御することが可能となる。すなわち、各制
御回路40a 〜40d の分割点Aの電圧値VA を分割抵
抗値31a ,32a 〜31d ,32d で任意に設定でき
るため、各素子の立ち上げ順序を所望の順序で設定でき
る。
【0033】このようにすることで、負荷として安定さ
せたい増幅段を先に動作させ、負荷の影響を受け易い増
幅段を最後に動作状態にすることにより、電源電圧立ち
上がり時の低雑音増幅器の安定化を図ることが可能とな
る。
【0034】特に、コンバータの入力に接続されるフィ
ード等のインピーダンスは特定できない場合が多く、初
段の増幅素子はノイズ特性のキーデバイスとなり安定動
作を要求されるため、後段から電源の立ち上げを行い、
初段を最後に立ちあげる構成とすると、安定化の効果が
大きくなる。
【0035】なお、上記実施例では複数の能動素子の全
段に制御回路を設けたが本発明はこれに限定されず、特
に制御したい特定の能動素子の電源回路にのみ制御回路
を設け、特定の素子への電源の供給タイミングを制御す
る構成としてもよい。
【0036】また、上記実施例ではコンバータの低雑音
増幅器の電源回路に関して説明したが、本発明はこれに
限定されず他の多段接続の増幅器の電源回路に応用する
ことが可能である。
【0037】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、コン
バータの低雑音多段増幅器の各段の増幅素子への電源供
給を制御する制御回路を設け、複数の増幅素子の電源の
立ち上がり順序を制御することで低雑音増幅器の電源投
入時の過渡状態の動作安定化を図ることができるという
う効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による低雑音増幅器の電源回路のブロッ
ク図である。
【図2】図1の電源供給制御手段の回路図である。
【図3】従来のコンバータのブロック図である。
【図4】従来の低雑音増幅器の定電流回路の回路図であ
る。
【符号の説明】
1…LNA 10a〜10d …定電流回路 11a〜11d …増幅素子(FET) 20a〜20d …電源供給制御手段 31a〜31d …分割抵抗 32a〜32d …分割抵抗 40a〜40d …制御回路 41a〜41d …ツェナダイオード 42a〜42d …コンパレータ 43a〜43d …スイッチングトランジスタ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】縦続に接続された複数の能動素子を備え、
    入力信号を所定の増幅度で増幅して出力する増幅回路
    と、 前記増幅回路のそれぞれの能動素子へ所定の電圧を供給
    する定電圧源と前記定電圧源から前記能動素子へ電圧を
    供給するタイミングを制御する制御端子を備え、前記定
    電圧源から電圧が供給され、前記増幅回路の能動素子の
    動作点を設定する複数の定電流回路と、 前記定電圧源から前記増幅回路へ電源を供給する際、こ
    の増幅回路の少なくとも一つの能動素子への電源供給の
    タイミングを変化させ、それぞれの能動素子への電源供
    給に順序性を持たせるように前記制御端子へ制御信号を
    供給する制御回路とを具備したことを特徴とする低雑音
    増幅器の電源回路。
JP6098832A 1994-05-12 1994-05-12 低雑音増幅器の電源回路 Pending JPH07307622A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000196365A (ja) * 1998-12-28 2000-07-14 New Japan Radio Co Ltd 高周波アイソレ―ションアンプ
JP2008182641A (ja) * 2007-01-26 2008-08-07 Matsushita Electric Works Ltd 無線受信装置
JP2010103796A (ja) * 2008-10-24 2010-05-06 New Japan Radio Co Ltd 高周波回路のスイッチング方法及び高周波回路

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