JPH10163785A - アッテネータおよび機器 - Google Patents

アッテネータおよび機器

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JPH10163785A
JPH10163785A JP32053396A JP32053396A JPH10163785A JP H10163785 A JPH10163785 A JP H10163785A JP 32053396 A JP32053396 A JP 32053396A JP 32053396 A JP32053396 A JP 32053396A JP H10163785 A JPH10163785 A JP H10163785A
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attenuator
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voltage
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Wataru Nogamida
弥 野上田
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Toshiba Lighting and Technology Corp
Toshiba AVE Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】簡単な構成によりπ形電圧制御アッテネータの
制御電圧に対する減衰特性の非線形を容易に線形化して
減衰量を容易かつ高精度で制御することができるように
する。 【解決手段】複数個のPINダイオードD1 〜D4 をπ
形に接続してなるPINダイオード回路12a、このP
INダイオード回路のバイアス端子14に一定の直流電
圧を印加せしめるバイアス手段、PINダイオード回路
のコントロール端子15に制御電圧を印加してそのPI
Nダイオードの内部抵抗を制御することにより交流入力
信号の減衰量を制御せしめるコントロール手段を有する
アッテネータ本体回路12と、コントロール手段とPI
Nダイオード回路との間に、直列に挿入された順方向の
ダイオード17と抵抗16との並列回路のリニアライザ
ー回路13と、を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は携帯電話器等の移動体通
信機器やその他の高周波,マイクロ波帯電気機器等に好
適な高周波用π形アッテネータに係り、特に、PINダ
イオードを使用したπ形電圧制御アッテネータの制御電
圧に対する減衰特性の非線形性の線形化を図ったπ形ア
ッテネータおよび機器に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、携帯電話器等の移動体通信機器
やその他の高周波,マイクロ波帯電気機器等ではアッテ
ネータが使用されるが、この種の従来のアッテネータの
一例としては図4に示すπ形アッテネータ1がある。
【0003】このπ形アッテネータ1は例えば4個のP
INダイオードD1 ,D2 ,D3 ,D4 をπ形に配置し
て接続し、バイアス端子2に一定の直流バイアス電圧を
印加する一方、コントロール端子3に印加する制御用直
流電圧Vcを種々制御することにより、各PINダイオ
ードD1 〜D4 の内部抵抗を制御して、入力端子INよ
り入力されて、出力端子OUTから出力されるマイクロ
波等高周波信号RFの減衰量を種々制御するようになっ
ている。
【0004】しかし、図5に示すようにこのπ形電圧制
御アッテネータ1では、制御電圧Vcに対して減衰量A
TT(dB)が曲線Aに示すように非線形に変化し、特
に、その減衰特性の立上り領域では僅かな制御電圧Vc
の変化に対して減衰量が急激に増加するので、制御電圧
Vcによる減衰量ATTの制御が必ずしも容易ではない
という問題がある。
【0005】そこで、従来では、図6に示すように上記
π形電圧制御アッテネータ1のコントロール端子3と、
第1,第2のPINダイオードD2 ,D3 同士の中間接
続点3aとを結ぶ通電路3bの途中に、折線近似型リニ
アライザー回路4を介在させて上記減衰特性の線形化を
図っている。
【0006】このリニアライザー回路4は、複数のトラ
ンジスタQ1 ,Q2 …Qn を制御電圧Vcの大きさに応
じて段階的に順次動作させることにより、アッテネータ
1に与える制御電流Icを、アッテネータ1の減衰特性
の非線形を多段階で線形化するように各段で個別に制御
するようになっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のリニアライザー回路4では、制御電圧Vcに
対する減衰特性の非線形を線形化するためには、全トラ
ンジスタQ1 〜Qn の各動作点を各可変抵抗器Rvによ
り段階的に動作するように調整しなければならず、調整
箇所が多くて煩わしいという課題がある。また、線形化
精度を上げるためにはトランジスタQ1 〜Qn を多段に
設ける必要があり、部品点数の増大と構成の複雑化とを
招くという課題がある。
【0008】そこで本発明はこのような事情を考慮して
なされたもので、その目的は、簡単な構成によりπ形電
圧制御アッテネータの制御電圧に対する減衰特性の非線
形を容易に線形化して減衰量を容易かつ高精度で制御す
ることができるアッテネータおよびこれを具備した機器
を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために次のように構成される。
【0010】本願の請求項1に記載の発明は、複数個の
PINダイオードをπ形に接続してなるPINダイオー
ド回路、このPINダイオード回路に一定の直流電圧を
印加せしめるバイアス手段、PINダイオード回路に制
御電圧を印加してそのPINダイオードの内部抵抗を制
御することにより交流入力信号の減衰量を制御せしめる
コントロール手段を有するアッテネータ本体回路と、コ
ントロール手段とPINダイオード回路との間に、直列
に挿入された順方向のダイオードと抵抗との並列回路
と、を具備していることを特徴とする。
【0011】なお、並列回路のダイオードとしてはシリ
コンPN接合型ダイオード、シリコンのショットキーダ
イオード、ゲルマニウムダイオードがある。
【0012】この発明によれば、コントロール手段から
PINダイオード回路へ与えられる直流制御電流が所定
値以下の場合は、電流は並列回路の抵抗の方に流れる
が、その抵抗での電圧降下が並列回路のダイオードの順
方向電圧を超えたときはこのダイオードがオン(導通)
してPINダイオード回路へ流入する。
【0013】この並列回路のダイオードの導通時の制御
電流はこのダイオードの順方向V−I特性により制御電
圧に対して緩かなカーブで徐々に立ち上がるので、この
立上り領域により、アッテネータ本体回路の減衰特性の
急峻な立上げを緩和して線形化することができる。その
結果、アッテネータの減衰量を制御電圧により容易かつ
高精度に制御することができる。
【0014】また、このダイオードの順方向電圧降下は
小さいので、この発明を例えば電池駆動の携帯電話器等
の電子機器に組み込む場合には低電圧・小電力駆動が可
能となる。
【0015】そして、この線形化機能を有する並列回路
は単にダイオードと抵抗の並列回路よりなるので、構成
が簡単であり、部品数の削減とコスト低減とを共に図る
ことができる。また、動作点等を調整する必要がなく、
調整作業を省略することができる。
【0016】さらに、並列回路の抵抗の抵抗値を高めに
設定しておけばダイオードがONする前の電流変化を任
意に緩やかにできる。これにより、アッテネータ減衰量
の変化を任意に緩やかにできる。
【0017】本願の請求項2に記載の発明は、ダイオー
ドがシリコン接合型ダイオードであることを特徴とす
る。
【0018】この発明によれば、ダイオードがシリコン
接合型ダイオードであるので、このダイオードを順方向
に流れる制御電流の立上り領域を高めの抵抗と、ダイオ
ードの順方向V−I特性の立上り領域の緩やかさにより
アッテネータ本体回路の減衰特性の急峻な立上り領域に
容易に対応させて、その急峻部を線形化することができ
る。
【0019】本願の請求項3に記載の発明は、請求項1
または2記載のアッテネータと、このアッテネータを含
む電気回路を内蔵する機器本体と、を具備していること
を特徴とする。
【0020】この発明によれば、携帯電話器等の機器
は、減衰量を容易かつ高精度で制御することができる請
求項1または2記載のアッテネータを設けているので、
機器としても入力信号等の減衰量を容易かつ高精度で制
御することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図1〜
図3に基づいて説明する。
【0022】図1は本発明の一実施形態の電子回路図で
あり、この図において、アッテネータ11はπ形電圧制
御アッテネータ本体回路12に、並列回路であるリニア
ライザー回路13を設けている。
【0023】アッテネータ本体回路12は、図4で示す
従来のアッテネータ1と同様に構成されており、例えば
4個のPINダイオードD1 ,D2 ,D3 ,D4 をπ形
に配置して接続してなるPINダイオード回路12a
と、バイアス端子14に一定の直流バイアス電圧を印加
するバイアス手段と、コントロール端子15に印加する
制御用直流電圧Vcを種々制御することにより、各PI
NダイオードD1 〜D4の内部抵抗を制御して、入力端
子INより入力されて、出力端子OUTから出力される
マイクロ波等高周波信号RFの減衰量を種々制御するコ
ントロール手段とを有する。
【0024】リニアライザー回路13は抵抗16と例え
ばシリコンPN接合形等のダイオード17との並列回路
を、上記アッテネータ本体回路12のコントロール端子
15と、PINダイオードD2 とD3 との接続点18と
を結ぶ通電路19の途中に介在させることにより構成さ
れる。
【0025】図2はこのリニアライザー用ダイオード1
7の順方向V−I特性を示しており、この特性は、順方
向に電圧Vを印加したときに流れる順方向電流Iが所定
の電圧降下(例えばシリコンPN接合型ダイオードでは
約0.5V程度)後から徐々に流れ始めるが、この順電
流Iの立上り部Bでは順電圧Vの上昇に対して順電流I
の増え方は極めて緩慢であるという特徴を有する。
【0026】次に本実施形態の作用を説明する。
【0027】コントロール端子15の通電路19に流れ
る直流制御電流Icが所定値よりも小さいとき、すなわ
ち、この制御電流Icがリニアライザー用抵抗16を流
れたときの電圧降下がリニアライザー用ダイオード17
の所定の電圧降下よりも小さいときは、リニアライザー
用抵抗16側を流れてPINダイオード回路12aに流
入される。
【0028】そして、このリニアライザー用抵抗16で
の電圧降下がリニアライザー用ダイオード17の所定の
電圧降下を超えると、このダイオード17がオン(導
通)するので、制御電流Icはこのダイオード17側を
流れてPINダイオード回路12aに流入する。制御電
流Icが抵抗16側のみを流れている領域(図3ではC
領域)では、その抵抗値を適当に設定することで、アッ
テネータ減衰量の変化を任意に緩やかにできる。また、
制御電流Icがリニアライザー用ダイオード17側を流
れる際には、このダイオード17の順方向V−I特性の
立上り部Bにより、さらに減衰量変化を直線的にでき
る。
【0029】上記構成により図3に示すように制御電圧
Vcに対して減衰量ATT(dB)が急激に増大せしめ
る急峻部Ao およびA1 の傾斜を緩和させ、全体として
この減衰特性の非線形性を線形化することができる。な
お、上記リニアライザー用ダイオード17は必ずしも1
個でなくてもよく、1個以上であればよい。また、この
ダイオード17はショットキーダイオード、ゲルマニウ
ムダイオードでもよい。これらのダイオードは電圧降下
が小さいので、電池駆動の携帯電話器等の電子機器等に
組み込む場合には低電圧,小電力駆動が可能であるの
で、好都合である。
【0030】そして、このように構成されたアッテネー
タ11を携帯電話器や移動体電気通信機器やその他の高
周波、マイクロ波帯電気機器等の機器に設けることによ
り、コストアップを招かずに、電気信号の減衰量を高精
度かつ容易に制御することができる。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように請求項1の発明は、
コントロール手段からPINダイオード回路へ与えられ
る制御電流が並列回路の抵抗、さらに引き続きダイオー
ド側を流れると、この制御電流はこの抵抗の抵抗値の大
きさ、およびダイオードの順方向V−I特性により制御
電圧に対して緩かなカーブで徐々に立ち上がるので、こ
の立上り領域により、アッテネータ本体回路の減衰特性
の急峻な立上げを緩和して線形化することができる。そ
の結果、アッテネータの減衰量を制御電圧により容易か
つ高精度に制御することができる。
【0032】また、このダイオードの順方向電圧降下は
小さいので、この発明を例えば電池駆動の携帯電話器等
の電子機器に組み込む場合には低電圧・小電力駆動が可
能となる。
【0033】そして、この線形化機能を有する並列回路
は単にダイオードと抵抗の並列回路よりなるので、構成
が簡単であり、部品数の削減とコスト低減とを共に図る
ことができる。また、ダイオードの動作点は並列回路の
抵抗値のみで調整することができ、調整作業が非常に簡
略であることが特長である。
【0034】請求項2の発明によれば、ダイオードがシ
リコン接合型ダイオードの場合は他のダイオード例えば
ショットキーダイオード、ゲルマニウムダイオードなど
に比べ、順方向立上り電圧が大きいので、並列に入力さ
れる抵抗の値を大きくできる。すなわち、電流が抵抗側
のみを流れているときのアッテネータ減衰量の変化を緩
やかにするには有利である。
【0035】請求項3の発明によれば、携帯電話器等の
機器は、減衰量を容易に制御することができる請求項1
または2記載のアッテネータを設けているので、機器と
しても入力信号等の減衰量を高精度で制御し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係るアッテネータの電子
回路図。
【図2】図1で示すリニアライザー用ダイオードの順方
向V−I特性図。
【図3】図1で示すリニアライザー回路によりアッテネ
ータ本体回路の減衰特性を線形化した状態を示す図。
【図4】従来のπ型電圧制御アッテネータの電子回路
図。
【図5】図4で示すアッテネータの減衰特性図。
【図6】従来のリニアライザー回路の一部省略電子回路
図。
【符号の説明】
11 アッテネータ 12 アッテネータ本体回路 13 リニアライザー回路(並列回路) 14 バイアス端子 15 コントロール端子 16 リニアライザー用抵抗 17 リニアライザー用ダイオード 18 中間接続点 19 通電路

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数個のPINダイオードをπ形に接続
    してなるPINダイオード回路、このPINダイオード
    回路に一定の直流電圧を印加せしめるバイアス手段、お
    よびPINダイオード回路に制御電圧を印加してそのP
    INダイオードの内部抵抗を制御することにより交流入
    力信号の減衰量を制御せしめるコントロール手段を有す
    るアッテネータ本体回路と、 コントロール手段とPINダイオード回路との間に、直
    列に挿入された順方向のダイオードと抵抗との並列回路
    と、を具備していることを特徴とするアッテネータ。
  2. 【請求項2】 ダイオードがシリコン接合型ダイオード
    であることを特徴とする請求項1記載のアッテネータ。
  3. 【請求項3】 請求項1または2記載のアッテネータ
    と、 このアッテネータを含む電気回路を内蔵する機器本体
    と、を具備していることを特徴とする機器。
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