JPH098565A - 広帯域増幅器 - Google Patents
広帯域増幅器Info
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Abstract
減することができるプッシュプルの構成を活かして、そ
の高速スイッチング特性をさらに向上し、また、上記プ
ッシュプルの構成によらない回路構成においても消費電
力を節減するとともに、良好な広帯域特性と良好な高速
スイッチング特性を有する広帯域増幅器を提供する 【構成】 本発明の広帯域増幅器は、両相信号を入力と
する一対のソースフォロアFETTr4及びTr5と定
電流源FETTr6及びTr7とがカップリング容量を
介して一対のプッシュプルを構成し、一対の定電流源F
ETTr6及びTr7のソース端子を互いに結合し、こ
の結合部を抵抗成分を有するダイオードD6を介して電
源VSSに接続したソースフォロア回路5を有する構成
である。
Description
数十GHzにおよぶ広範囲にわたって十分な出力特性が
得られる広帯域増幅器に関するものである。
増幅器を示す回路図である。図において、1は差動増幅
器、2は差動増幅器1の出力電位を一定のレベルに変化
させるレベルシフト用の第1のソースフォロア回路、3
は第1のソースフォロア回路2に接続されたインピーダ
ンス変換用の第2のソースフォロア回路、VSSは電
源、IN1は入力端子、IN2は反転入力端子、OUT
1は出力端子、OUT2は反転出力端子である。
びTr3は電界効果トランジスタ(以下、FETと称す
る)、R1及びR2は負荷、D1はレベルシフト用ダイ
オード、また、第1のソースフォロア回路2において、
Tr4及びTr5はソースフォロアFET、TR6及び
Tr7は電流源FET、D2及びD3はレベルシフト用
ダイオードで、ソースフォロアFETTr4の段が処理
する信号に対してソースフォロアFETTr5の段は反
転信号を処理する。また、第2のソースフォロア回路3
において、D4及びD5はレベルシフト用ダイオード、
Tr8及びTr9はソースフォロアFET、Tr10及
びTr11は電流源FETで、ソースフォロアFETT
r8の段が処理する信号に対してソースフォロアFET
Tr9の段は反転信号を処理する。
器1において、FETTr3に流れる電流をIC、負荷
R1及びR2の大きさをRLとすると、入力端子IN1
にHighレベルの信号、反転入力端子IN2にLow
レベルの信号が入力されたとき、FETTr1はスイッ
チがONでFETTr2はスイッがOFFとなるので、
電流ICはFETTr1を流れる。逆に、入力端子IN
1にLowレベル、反転入力端子IN2にHighレベ
ルの信号が入力されると、FETTr1はスイッチがO
FFでFETTr2はスイッがONとなるので、電流I
CはFETTr2を流れる。FETTr1及びFETT
r2のドレイン端子から出力された後、第1のソースフ
ォロア回路2に入力される信号の振幅△Vは、△V=R
L×ICとなる。
器1においてレベルシフトされた信号を広帯域増幅器に
必要される出力レベルまで、レベルシフトダイオードに
よって直流レベルシフトを行う回路である。
路2において、ソースフォロアFETTr4のゲート電
圧がHighレベルになった瞬間を示す。差動増幅器1
の出力からHighレベルが入力された瞬間、ソースフ
ォロアFETTr4のゲート・ソース間の電圧が増加
(△VH)するのを受けて、ドレイン電流が増加(△I
D1)する。電流源Tr6の内部抵抗(ソース・ドレイン
間抵抗RDS)が十分大きい場合、ドレイン電流△ID1は
第2のソースフォロア回路3のソースフォロアFETT
r8のゲート端子へと流れ込み、ソースフォロアFET
Tr8の入力容量Ct(ゲート・ソース間容量CGS+ゲ
ート・ドレイン間容量CGD)に電荷を蓄積する。一般的
に、容量Cの端子間の電圧Vは、そこに流れ込む電流を
iとすると、V=(1/C)∫idtとなり、電流を時
間で積分した形になる。従って、時間経過にともない、
ソースフォロアFETTr8のゲート電圧、いいかえれ
ばソースフォロアFETTr4のソース電圧が上昇し△
VHだけ変化すると、ソースフォロアFETTr4のゲ
ート・ソース間電圧が△VHだけ減少し、注入電流△I
D1はゼロとなる。
ート電圧をLowレベルからHighレベルに高速でス
イッチングする(立ち上がり時間trを小さくする)た
めには、ソースフォロアFETTr4から流し込む電流
△ID1を増加させる必要がある。電流△ID1の増加はF
ETTr4のサイズを大きくすることによって実現でき
るが、あまりサイズを大きくすると前段の差動増幅器1
の出力に対する負荷(ソースフォロアFETTr4の入
力容量Ct)が大きくなるので、差動増幅器1のスイッ
チング動作を劣化させることになる。図12に示した広
帯域増幅器においては、ソースフォロア回路を2段に接
続し、第1のソースフォロア回路2から第2のソースフ
ォロア回路3へソースフォロアFETのサイズを徐々に
大きくすることによって、差動増幅器1の出力に対する
負荷を軽減している。非常に高速な回路では、2段以上
接続することもある。
路2において、ソースフォロアFETTr4のゲート電
圧がLowレベルになった瞬間を示す。差動増幅器1の
出力からLowレベルが入力された瞬間、ソースフォロ
アFETTr4のゲート・ソース間電圧が△VL減少す
るのを受けて、ドレイン電流が減少(△ID2)し、内部
抵抗が増加する。電流源FETTr6には一定の電流が
流れているので、ソースフォロアFETTr4のソース
電位は△VL降下しようとし、ソースフォロアFETT
r8の入力容量Ctに蓄積された電荷が放出され、放電
電流は電流源FETTr6のドレイン電流として流れ
る。ソースフォロアFETTr8のゲート電圧をHig
hレベルからLowレベルに高速でスイッチングする
(立ち下がり時間tfを小さくする)ためには、電流源
FETTr6のドレイン電流を増加させる必要があり、
この結果、回路全体の消費電力が増大する。
動作原理は第1のソースフォロア回路2と同様である。
有する広帯域増幅器において、ソースフォロア回路の段
数を増やすと、高速スイッチング特性は向上する。しか
し、ソースフォロア回路の段数を増やすとともに帯域特
性が劣化するという問題があった。
フォロア回路にプッシュプルを用いるものがある。図1
4はプッシュプルを用いた従来例を示す回路図で、To
siki Sesita et al.,‘20GHz
8b Multiplexer Implement
ed with 0.5 m WNx/W―GateG
aAs MESFETs’,IEEE ISSCC D
igest ofTechnical Papers.
pp.172―173,Feb.1994に記載された
ものである。
部分または相当部分を示す。差動増幅器1においては、
図12に示したレベルシフト用ダイオードD1に代えて
レベルシフト用抵抗R4を使用している。また、ソース
フォロア回路4においては、電流源FETTr6及びT
R7、ソースフォロアFETTr4及びTr5並びにダ
イオードD2及びD3は図12に示した第1のソースフ
ォロア回路2と同じで、電流源FETTr6及びTR7
のゲート電圧が、グランド―電源VSS間に直列に接続さ
れた抵抗R5とR6及び抵抗R7とR8で構成されるバ
イアス回路により与えられ、ソース電圧がダイオードD
4及びD5を介して与えられる。また、ソースフォロア
FETTr4のソースのノードND1と反転信号を処理
する段の電流源FETTr7のゲート端子のノードND
4とがコンデンサC2を介して接続され、ソースフォロ
アFETTr5のソースのノードND2と反転信号を処
理する段の電流源FETTr6のゲート端子のノードN
D3とがコンデンサC1を介して接続される。
フォロア回路4にLowレベルの信号が入力されたと
き、電流源FETTr6は反転信号が入力されONされ
て電流が増加するので、次段の回路の入力容量に蓄積さ
れた電荷を引き込みやすくなり、信号の立ち下がり時間
tfが短縮でき、逆に、ソースフォロア回路4にHig
hレベルの信号が入力されたとき、電流源FETTr6
はOFFされて、電流源FETTr6に流れ込む電流が
減少し、その減少しただけの電流を次段の入力容量に流
し込むことができるので、信号の立ち上がり時間trを
短縮することができる。また、電流源FETTr6及び
Tr7のON,OFFによって駆動電流を制御するの
で、バイアス回路の消費電力をほとんど増加せずに高速
スイッチング特性を向上することができる。さらに、カ
ップリング容量C1及びC2の周波数特性によってソー
スフォロア回路4の周波数特性は広帯域になるので、広
帯域増幅器全体の特性が広帯域になる。
ロア回路4に用いた広帯域増幅器では、電流源FETT
r6及びTr7をOFFする際にゲート電位がソース電
位より低くなるようにするため、電流源FETTr6及
びTr7のソース端子に各々1個のダイオードD4及び
D5を接続して電位を与えていたために、ダイオードD
4及びD5の内部抵抗によって負帰還がかかり、電流源
FETTr6及びTr7のスイッチング特性を劣化さ
せ、この劣化がソースフォロア回路4の高速スイッチン
グ特性を劣化させるという問題があった。。
域特性を有しかつ、消費電力を節減することができるプ
ッシュプルの構成を活かして、その高速スイッチング特
性をさらに向上し、また、上記プッシュプルの構成によ
らない回路構成においても消費電力を節減するととも
に、良好な広帯域特性と良好な高速スイッチング特性を
有する広帯域増幅器を提供するものである。
両相信号を入力とする少なくとも一対のソースフォロア
FETと電流源FETとがカップリング容量を介して一
対のプッシュプルを構成し、上記一対の電流源FETの
ソース端子を互いに結合し、この結合部を抵抗成分を有
する素子を介して電源に接続したソースフォロア回路を
有する広帯域増幅器である。
帯域増幅器において、素子がダイオードであるものであ
る。
帯域増幅器において、素子が抵抗であるものである。
する少なくとも一対のソースフォロアFETと電流源F
ETとがカップリング容量を介して一対のプッシュプル
を構成し、上記一対の電流源FETのソース端子それぞ
れを抵抗を介して電源に接続し、上記抵抗に並列にバイ
パス容量を接続したソースフォロア回路を有する広帯域
増幅器である。
帯域増幅器において、バイパス容量がコンデンサである
ものである。
帯域増幅器において、バイパス容量が逆バイアスされた
ダイオードであるものである。
する少なくとも一対のソースフォロアFETと電流源F
ETとを有するソースフォロア回路を直列に複数段備
え、前段のソースフォロア回路の出力端子と次段のソー
スフォロア回路の入力端子との間に直列に接続され、こ
の次段のソースフォロア回路と直列共振するインダクタ
からなるピーキング回路を有する広帯域増幅器である。
帯域増幅器において、ピーキング回路を2つ以上有し、
1つのピーキング回路の共振周波数が少なくとも他の1
つのピーキング回路の共振周波数と異なるものである。
する少なくとも一対のソースフォロアFETと電流源F
ETとを有するソースフォロア回路を備え、上記電流源
FETをこの電流源FETと並列に容量を接続したリア
クタンス回路で構成した広帯域増幅器である。
広帯域増幅器において、一対のソースフォロアFETと
電流源FETとがカップリング容量を介して一対のプッ
シュプルを構成しているものである。
の広帯域増幅器において、一電流源FETのソース端子
と容量がダイオードを介して電源に接続されているもの
である。
の広帯域増幅器において、電流源FETのソース端子と
容量が抵抗を介して電源に接続されているものである。
5、6または10のいずれかに記載の広帯域増幅器にお
いて、カップリング容量がコンデンサであるものであ
る。
5、6または10のいずれかに記載の広帯域増幅器にお
いて、カップリング容量が逆バイアスされたダイオード
であるものである。
よれば、一対の定電流電源FETのソース端子には常に
反転した信号が現れるため、一対の電流源FETのソー
ス端子を結合することによって、この結合部が仮想接地
となって信号が相殺されるので、電流源FETへの負帰
還がなくなり、一対の電流源FETのスイッチング特性
が向上するので、広帯域増幅器の高速スイッチング特性
が向上する。また、カップリング容量にはコンデンサま
たは逆バイアスされたダイオードを使用することができ
る。
明によれば、抵抗Rとバイパス容量を用いた直列帰還は
高域補償回路として有効であり、上記直列帰還を電流源
FETそれぞれに施すことによって、電流源FETのバ
イアス電流を増加させることなく、電流源FETの電流
の変化量のみを大きくすることができる。また、高域遮
断周波数の付近でバイパス容量が抵抗を短絡して負帰還
量を減少させ、利得を高めるような値にすることによ
り、ソースフォロア回路の帯域が広帯域になり、広帯域
の増幅器が得られる。また、カップリング容量にはコン
デンサまたは逆バイアスされたダイオードを使用するこ
とができる。
スフォロア回路の出力端子と次段のソースフォロア回路
の入力端子との間に直列にインダクタからなるピーキン
グ回路を接続することによって、ソースフォロアFET
の入力容量と直列共振させ、ソースフォロアFETの高
周波電流、すなわち次段の広帯域増幅器などの回路の入
力に流れる電流のみを増加し、プッシュプル回路のよう
に電流源FETのゲート電位を供給するためのバイアス
回路を必要としないので、消費電力の増加を伴うことな
く駆動能力が向上する。また、ピーキング回路のインダ
クタを変化させることによって、共振周波数を種々変更
することができる。
キング回路の共振周波数が少なくとも他の1つのピーキ
ング回路の共振周波数と異なるものとすることによっ
て、異なる共振周波数間で周波数特性はフラットにな
る。各広帯域増幅器の共振周波数をずらすことによっ
て、所望の周波数範囲で電圧利得のフラットな特性を得
ることができる。
Tをリアクタンス回路で構成することによって、リアク
タンス回路は等価的にインダクタンスの抵抗値となり、
ある周波数以上に達すると、ソースフォロア回路の出力
端子から電源を見たときのインピーダンスは上記電流源
FETのみの内部抵抗に比べて非常に大きくなり、しか
も、電流は上記電流源FETで独立に設定することがで
き、リアクタンス回路構成にすることによって、上記ソ
ースフォロア回路における帯域劣化を抑制することがで
きる。
係る発明によれば、電流源FETのゲート・ソース間電
圧変化に対して、上記電流源FETのトランスコンダク
タンスがフラットな特性の領域を使用することによっ
て、リアクタンス回路のインダクタンスは一定になり、
従来のプッシュプルで構成されたソースフォロア回路に
比べて、上記電流源FETのドレイン電圧の変動にとも
なうドレイン電流の変化が抑制できるので、スイッチン
グ特性の劣化を改善することができる。また、カップリ
ング容量にはコンデンサまたは逆バイアスされたダイオ
ードを使用することができる。
号動作の広帯域増幅器を示す回路図である。図におい
て、VSSは電源、IN1及びIN2はそれぞれ入力端
子及び反転入力端子、OUT1及びOUT2はそれぞれ
出力端子及び反転出力端子、1は差動増幅器、5はソー
スフォロア回路で、ソースフォロア回路5は差動増幅器
1においてレベルシフトされた出力信号を次段の回路が
必要とする入力レベルまで、直流レベルシフトを行う回
路である。
で、Tr1、Tr2及びTr3はFET、R1及びR2
は負荷、D1はレベルシフト用ダイオード、R3は抵抗
である。
ォロアFETTr4及びTr5、レベルシフト用ダイオ
ードD2及びD3、電流源FETTr6及びTr7、コ
ンデンサC1及びC2、抵抗R5、R6、R7及びR8
は従来と同じで、抵抗R5とR6とで構成されるバイア
ス回路により電流源FETTr6にゲート電圧が与えら
れ、抵抗R7とR8とで構成されるバイアス回路により
電流源FETTr7のゲート電圧が与えられる。また、
ソースフォロアFETTr4のソースのノードND1と
反転信号を処理する段の電流源FETTr7のゲート端
子のノードND4とがコンデンサC2を介して接続さ
れ、ソースフォロアFETTr5のソースのノードND
2と反転信号を処理する段の電流源FETTr6のゲー
ト端子のノードND3とがコンデンサC1を介して接続
される。本発明においては、電流源FETTr6及びT
r7のソース端子は互いに接続され、電源VSSに接続
されたダイオードD6を介して上記接続部から電流源F
ETTr6及びTr7にソース電圧が与えられる。
ETTr6のソース端子と定電流電源FETTr7のソ
ース端子には常に反転した信号が現れるため、電流源F
ETTr6及びTr7のソース端子を接続することによ
って、この接続点が仮想接地となって信号が相殺される
ので、電流源FETTr6及びTr7への負帰還がなく
なり、電流源FETTr6及びTr7のスイッチング特
性が向上するので、広帯域増幅器の高速スイッチング特
性が向上する。
図である。図において、図1と同一符号は同一部分また
は相当部分を示す。D7及びD8はダイオードで、図1
のコンデンサC1及びC2に代えて逆バイアスされたダ
イオードD7及びD8で構成しても、実施例1と同様
に、広帯域増幅器の高速スイッチング特性が向上する。
図である。図において、図1と同一符号は同一部分また
は相当部分を示す。R9は抵抗で、図1のダイオードD
6に代えて抵抗R9で構成しても、実施例1と同様に、
広帯域増幅器の高速スイッチング特性が向上し、さら
に、電流源FETTr6及びTr7に与えるソース電圧
が任意に設定できるようになる。
及びC2を逆バイアスされたダイオードで構成してもよ
い。
示す回路図である。図において、図2と同一符号は同一
部分または相当部分を示す。R10は電流源FETTr
6のソース端子と電源VSSに接続された抵抗、R11
は電流源FETTr7のソース端子と電源VSSに接続
された抵抗、C3は電流源FETTr6のソース端子と
電源VSSに抵抗R10と並列に接続されたバイアス容
量としてのコンデンサ、C4は電流源FETTr7のソ
ース端子と電源VSSに抵抗R11と並列に接続された
バイアス容量としてのコンデンサである。
サC3及び抵抗R11とコンデンサC4を用いた直列帰
還は高域補償回路として有効であり、上記直列帰還を電
流源FETTr6及びFETTr7に施すことによっ
て、電流源FETTr6及びFETTr7のバイアス電
流を増加させることなく、電流源FETTr6及びFE
TTr7の電流の変化量のみを大きくすることができ
る。また、高域遮断周波数の付近でコンデンサC3及び
C4が抵抗R10及びR11を短絡して負帰還量を減少
させ、利得を高めるような値にすることにより、ソース
フォロア回路5の帯域が広帯域なり、広帯域の増幅器が
得られる。
示す回路図である。図において、1は差動増幅器、2は
差動増幅器1の出力電位を一定のレベルに変化させるレ
ベルシフト用の第1のソースフォロア回路、3は第1の
ソースフォロア回路2に接続されたインピーダンス変換
用の第2のソースフォロア回路、6はピーキング回路
で、差動増幅器1、第1のソースフォロア回路2及び第
2のソースフォロア回路3は従来と同一の回路構成で、
本実施例においては、第1のソースフォロア回路2の出
力と第2のソースフォロア回路3の入力との間に接続さ
れたピーキング回路6を有する。
びTr3はFET、R1及びR2は負荷、D1はレベル
シフト用ダイオード、R3は抵抗である。
r4及びTr5はソースフォロアFET、TR6及びT
r7は電流源FET、D2及びD3はレベルシフト用ダ
イオードで、ソースフォロアFETTr4の段が処理す
る信号に対してソースフォロアFETTr5の段は反転
信号を処理する。
4及びD5はレベルシフト用ダイオード、Tr8及びT
r9はソースフォロアFET、Tr10及びTr11は
電流源FETで、ソースフォロアFETTr8の段が処
理する信号に対してソースフォロアFETTr9の段は
反転信号を処理する。
はインダクタで、インダクタL1はソースフォロアFE
TTr4の段の信号出力(レベルシフト用ダイオードD
2のカソード電極)と第2のソースフォロア回路3の信
号入力(ソースフォロアFETTr8のゲート端子)と
の間に接続され、インダクタL2はソースフォロアFE
TTr5の段の反転信号出力(レベルシフト用ダイオー
ドD3のカソード電極)と第2のソースフォロア回路3
の反転信号入力(ソースフォロアFETTr9のゲート
端子)との間に接続される。
ソースフォロアFETTr8の入力容量と直列共振さ
せ、ソースフォロアFETTr8の高周波電流、すなわ
ち次段の広帯域増幅器などの回路の入力に流れる電流を
増加する。インダクタL2も同様に、ソースフォロアF
ETTr8の高周波電流を増加する。
電流のみを増加させ、プッシュプル回路のように電流源
FETのゲート電位を供給するためのバイアス回路(図
1の抵抗R5とR6及びR7とR8で構成されるバイア
ス回路)を必要としないので、消費電力の増加を伴うこ
となく駆動能力が向上する。
L2が接続される前段の回路の出力インピーダンスが大
きいと直列共振の効果が小さい。従って、差動増幅器1
の出力と第1のソースフォロア回路2の入力との間にピ
ーキング回路6を接続するよりも、インピーダンスを下
げた第1のソースフォロア回路2の出力にピーキング回
路6を接続する本回路構成は直列共振の効果を最大限に
引き出せるという効果がある。
及びL2のインダクタンスを変化させることによって、
共振周波数を種々変更することができる。
近にピーキング回路6のインダクタL1及びL2の共振
周波数を設定することによって、広帯域増幅器の広帯域
化が図れる。
示す回路図である。図に示すように、本発明において
は、インダクタL1及びL2からなるピーキング回路6
を有する第1の広帯域増幅器7とインダクタL3及びL
4からなるピーキング回路11を有する第2の広帯域増
幅器12直列に接続する。第1の広帯域増幅器7は、差
動増幅器1、レベルシフト用の第1のソースフォロア回
路2、インピーダンス変換用の第2のソースフォロア回
路3、第1のソースフォロア回路2の出力と第2のソー
スフォロア回路3の入力との間に接続された第1のピー
キング回路6を有する。第2の広帯域増幅器12は、差
動増幅器8、レベルシフト用の第1のソースフォロア回
路9、インピーダンス変換用の第2のソースフォロア回
路10、第1のソースフォロア回路9の出力と第2のソ
ースフォロア回路10の入力との間に接続されたピーキ
ング回路11を有する。
2のインダクタンスLf及び共振周波数ffと、ピーキン
グ回路11のインダクタL3及びL4のインダクタンス
Ls及び共振周波数fsを変えてff≠fsとする。
12の帯域特性を示す図である。図7に示す実線Aは第
1及び第2の広帯域増幅器7及び12全体での電圧利得
の周波数特性、一点鎖線Cは第1の広帯域増幅器7単体
の電圧利得、破線Bは第2の広帯域増幅器12単体の電
圧利得を示す。
広帯域増幅器7の共振周波数ff(ff≒4GHz)と破
線Bで示す第2の広帯域増幅器12の共振周波数f
s(fs≒5.5GHz)との間で実線Aの周波数特性は
フラットになる。このように各広帯域増幅器の共振周波
数をずらすことによって、所望の周波数範囲で電圧利得
のフラットな特性を得ることができる。
示す回路図である。図において、図1と同一符号は同一
箇所または相当箇所を示す。13はソースフォロア回
路、R12、R13、R14及びR15は抵抗、C5及
びC6はコンデンサ(容量)である。
イン端子と電源VSS間に接続された抵抗R12とR1
3とによって構成されるバイアス回路により与えられ、
電流源FETTr4のゲート端子と電源VSSとの間に
抵抗R13と並列にコンデンサC5が接続されている。
同様に、電流源FETTr5のゲート電圧は、ドレイン
端子と電源VSS間に接続された抵抗R14とR15と
によって構成されるバイアス回路により与えられ、電流
源FETTr5のゲート端子と電源VSSとの間に抵抗
R15と並列にコンデンサC6が接続されている。
ETTr6で構成される回路はリアクタンス回路として
知られており、等価的にインダクタンスL(=コンデン
サC5の容量×抵抗R12の抵抗値/電流源FETTr
6のトランスコンダクタンスgm)の抵抗値となる。従
って、ある周波数以上に達すると、出力端子OUTから
電源VSSを見たときのインピーダンスは電流源FET
Tr6のみの内部抵抗に比べて非常に大きく((2π×
周波数×L)>>電流源FETTr6の内部抵抗Rd
s)なる。しかも、電流は電流源FETTr6で独立に
設定することができる。抵抗R15、コンデンサC6及
び電流源FETTr7で構成される回路についても同様
である。
図である。図中、実線Aは本実施例の広帯域増幅器の電
圧利得、一点鎖線Bは従来の広帯域増幅器の電圧利得の
周波数特性を示す。図から明らかなように、本実施例の
ように、リアクタンス回路構成にすることによって、ソ
ースフォロア回路における帯域劣化を抑制することがで
きる。
を示す回路図で、実施例7のソースフォロア回路13を
変形したものである。図において、14はソースフォロ
ア回路で、ソースフォロアFETTr5における電圧の
変化をコンデンサC1を介して電流源FETTr6のゲ
ート端子に与え、ソースフォロアFETTr4における
電圧の変化をコンデンサC2を介して電流源FETTr
7のゲート端子に与え、いわゆるプッシュプルを構成す
る。
ソース間電圧変化に対して、電流源FETTr6及びT
r7のトランスコンダクタンスgmがフラットな特性の
領域を使用することによって、リアクタンス回路のイン
ダクタンスLは一定になる。従って、図14に示した従
来のプッシュプルで構成されたソースフォロア回路4に
比べて、電流源FETTr6及びTr7のドレイン電圧
の変動にともなうドレイン電流の変化が抑制できるの
で、スイッチング特性の劣化を改善することができる。
バイアスされたダイオードを使用してもよい。
ETTr6及びTr7のソース端子をダイオードD6ま
たはダイオードD6に代えて抵抗を介して電源VSSに
接続してもよい。
発明によれば、広帯域増幅器の高速スイッチング特性が
向上する。
明によれば、電流源FETのバイアス電流を増加させる
ことなく、電流源FETの電流の変化量のみを大きくす
ることができる。また、高域遮断周波数の付近でバイパ
ス容量が抵抗を短絡して負帰還量を減少させ、利得を高
めるような値にすることにより、ソースフォロア回路の
帯域が広帯域なり、広帯域の増幅器が得られる。
ル回路のように電流源FETのゲート電位を供給するた
めのバイアス回路を必要としないので、消費電力の増加
を伴うことなく駆動能力が向上する。
幅器の共振周波数をずらすことによって、所望の周波数
範囲で電圧利得のフラットな特性を得ることができる。
ス回路構成にすることによって、電流は電流源FETで
独立に設定することができ、また、ソースフォロア回路
における帯域劣化を抑制することができる。
に係る発明によれば、電流源FETのゲート・ソース間
電圧変化に対して、上記電流源FETのトランスコンダ
クタンスがフラットな特性の領域を使用することによっ
て、リアクタンス回路のインダクタンスは一定になり、
従来のプッシュプルで構成されたソースフォロア回路に
比べて、上記電流源FETのドレイン電圧の変動にとも
なうドレイン電流の変化が抑制できるので、スイッチン
グ特性の劣化を改善することができる。
回路図である。
回路図である。
回路図である。
回路図である。
回路図である。
回路図である。
数特性を示す図である。
回路図である。
数特性を示す図である。
す回路図である。
器を示す回路図である。
ロア回路による充放電を説明する図である。
幅器を示す回路図である。
3 第2のソースフォロア回路、4,5,13,14
ソースフォロア回路、6,11 ピーキング回路、7
第1の広帯域増幅器、9 第1のソースフォロア回路、
10 第2のソースフォロア回路、12 第2の広帯域
増幅器、IN1 入力端子、IN2 反転入力端子、O
UT1 出力端子、OUT2 反転出力端子、Tr1,
Tr2,Tr3 電界効果トランジスタ(FET)、R
1,R2 負荷、R3,R5,R6,R7,R8,R
9,R10,R11,R12,R13,R14,R15
抵抗、R4 レベルシフト用抵抗、D1,D2,D
3,D4,D5 レベルシフト用ダイオード、D6,D
7,D8 ダイオード、Tr4,Tr5,Tr8,Tr
9ソースフォロアFET、TR6,Tr7,Tr10,
Tr11 電流源FET、C1,C2 カップリング容
量(コンデンサ)、C3,C4 バイパス容量、C5,
C6 容量、L1,L2 インダクタ
Claims (14)
- 【請求項1】 両相信号を入力とする少なくとも一対の
ソースフォロアFETと電流源FETとがカップリング
容量を介して一対のプッシュプルを構成し、上記一対の
電流源FETのソース端子を互いに結合し、この結合部
を抵抗成分を有する素子を介して電源に接続したソース
フォロア回路を有することを特徴とする広帯域増幅器。 - 【請求項2】 素子がダイオードであることを特徴とす
る請求項1記載の広帯域増幅器。 - 【請求項3】 素子が抵抗であることを特徴とする請求
項1記載の広帯域増幅器。 - 【請求項4】 両相信号を入力とする少なくとも一対の
ソースフォロアFETと電流源FETとがカップリング
容量を介して一対のプッシュプルを構成し、上記一対の
電流源FETのソース端子それぞれを抵抗を介して電源
に接続し、上記抵抗に並列にバイパス容量を接続したソ
ースフォロア回路を有することを特徴とする広帯域増幅
器。 - 【請求項5】 バイパス容量がコンデンサであることを
特徴とする請求項4記載の広帯域増幅器。 - 【請求項6】 バイパス容量が逆バイアスされたダイオ
ードであることを特徴とする請求項4記載の広帯域増幅
器。 - 【請求項7】 両相信号を入力とする少なくとも一対の
ソースフォロアFETと電流源FETとを有するソース
フォロア回路を直列に複数段備え、前段のソースフォロ
ア回路の出力端子と次段のソースフォロア回路の入力端
子との間に直列に接続され、この次段のソースフォロア
回路と直列共振するインダクタからなるピーキング回路
を有することを特徴とする広帯域増幅器。 - 【請求項8】 ピーキング回路を2つ以上有し、1つの
ピーキング回路の共振周波数が少なくとも他の1つのピ
ーキング回路の共振周波数と異なることを特徴とする請
求項7記載の広帯域増幅器。 - 【請求項9】 両相信号を入力とする少なくとも一対の
ソースフォロアFETと電流源FETとを有するソース
フォロア回路を備え、上記電流源FETをこの電流源F
ETと並列に容量を接続したリアクタンス回路で構成し
たことを特徴とする広帯域増幅器。 - 【請求項10】 一対のソースフォロアFETと電流源
FETとがカップリング容量を介して一対のプッシュプ
ルを構成していることを特徴とする請求項9記載の広帯
域増幅器。 - 【請求項11】 電流源FETのソース端子と容量がダ
イオードを介して電源に接続されていることを特徴とす
る請求項10記載の広帯域増幅器。 - 【請求項12】 電流源FETのソース端子と容量が抵
抗を介して電源に接続されていることを特徴とする請求
項10記載の広帯域増幅器。 - 【請求項13】 カップリング容量がコンデンサである
ことを特徴とする請求項2、3、5、6または10のい
ずれかに記載の広帯域増幅器。 - 【請求項14】 カップリング容量が逆バイアスされた
ダイオードであることを特徴とする請求項2、3、5、
6または10のいずれかに記載の広帯域増幅器。
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