JPH11205055A - Variable gain differential amplifier circuit - Google Patents

Variable gain differential amplifier circuit

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JPH11205055A
JPH11205055A JP167798A JP167798A JPH11205055A JP H11205055 A JPH11205055 A JP H11205055A JP 167798 A JP167798 A JP 167798A JP 167798 A JP167798 A JP 167798A JP H11205055 A JPH11205055 A JP H11205055A
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JP
Japan
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fet
source
input
gain control
gain
Prior art date
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JP167798A
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Inventor
Junji Ito
順治 伊藤
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To expand a gain changeable range by reducing he distortion in the case of using a FET for an amplifying element. SOLUTION: Between the source of a first amplifying FET 13 and the source of second amplifying FET 18, the mutual sources connected at a source connecting part 20A, and each gate is provided with first and second gain control FET 23A and FET 23B connected to a gain control terminal 22 respectively via second and third resistors 21A and 21B regulating a gain control voltage. In addition, at a resistance connecting part 20B mutually connected with the part 20A, it is provided with first and second gain stabilizing resistors 24A and 24B mutually connected in series and connected in parallel with FET 23A and 23B.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯電話及び簡易
携帯電話等の移動体通信機並びにTV、CATV及び衛
星放送等の送受信機に用いられる可変利得差動増幅回路
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a variable gain differential amplifier circuit used for a mobile communication device such as a portable telephone and a simple portable telephone, and a transceiver such as a TV, a CATV and a satellite broadcast.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、通信方法に高容量化を目的とした
デジタル広帯域通信が導入されてきている。一般に、デ
ジタル通信においてIF信号又はRF信号を増幅する増
幅回路には差動増幅回路が用いられている。しかしなが
ら、周波数帯域の広帯域化に伴って増幅回路の一層の低
歪化が必要であり、超低歪差動増幅回路又は利得可変超
低歪差動増幅回路が必要不可欠となる。従って、これら
のデジタル広帯域通信を実現するために、低消費電流で
あって、優れた高周波特性及び低歪み特性を備えたガリ
ウムひ素(GaAs)を材料とするショトキィーゲート
電界効果型トランジスタ(MESFET)を用いた半導
体増幅回路が広く用いられている。
2. Description of the Related Art In recent years, digital broadband communication for the purpose of increasing capacity has been introduced as a communication method. Generally, a differential amplifier circuit is used as an amplifier circuit for amplifying an IF signal or an RF signal in digital communication. However, as the frequency band becomes wider, it is necessary to further reduce the distortion of the amplifier circuit, and an ultra-low distortion differential amplifier circuit or a variable gain ultra-low distortion differential amplifier circuit is indispensable. Therefore, in order to realize these digital broadband communications, a Schottky gate field effect transistor (MESFET) made of gallium arsenide (GaAs) having low current consumption and excellent high frequency characteristics and low distortion characteristics is used. Semiconductor amplifying circuits using the same are widely used.

【0003】以下、従来の可変利得差動増幅回路につい
て図面を参照しながら説明する。
Hereinafter, a conventional variable gain differential amplifier circuit will be described with reference to the drawings.

【0004】図6は増幅素子にEFTを用いた従来の可
変利得差動増幅回路の回路構成を示している。図6に示
すように、第1の入力端子101からの第1のRF信号
をゲートに受け、該第1のRF信号を増幅してドレイン
から第1の出力端子102に出力する第1の増幅用FE
T103と、ドレインが第1の増幅用FET103のソ
ースと接続され、ソースがセルフバイアス用の第1の抵
抗104を介して接地され、ゲートが接地された第1の
電流源用FET105と、第2の入力端子106からの
第2のRF信号をゲートに受け、該第2のRF信号を増
幅してドレインから第2の出力端子107に出力し、第
1の増幅用FET103と対をなす第2の増幅用FET
108と、ドレインが第2の増幅用FET108のソー
スと接続され、ソースが第1の抵抗104を介して接地
され、ゲートが接地された第2の電流源用FET109
とを備えている。
FIG. 6 shows a circuit configuration of a conventional variable gain differential amplifier circuit using an EFT as an amplifier. As shown in FIG. 6, a first amplifier receives a first RF signal from a first input terminal 101 at a gate, amplifies the first RF signal, and outputs the amplified first RF signal to a first output terminal 102 from a drain. For FE
T103, a first current source FET 105 having a drain connected to the source of the first amplifying FET 103, a source grounded via a first resistor 104 for self-bias, and a gate grounded; The second RF signal from the input terminal 106 is received by the gate, the second RF signal is amplified and output from the drain to the second output terminal 107, and the second RF signal paired with the first amplification FET 103 Amplification FET
And a second current source FET 109 whose drain is connected to the source of the second amplification FET 108, whose source is grounded via the first resistor 104, and whose gate is grounded.
And

【0005】第1の増幅用FET103のソースと第2
の増幅用FET108のソースとの間には、各ゲートが
FETの動作を安定させる第2の抵抗110A及び第3
の抵抗110Bを介して利得制御端子111に接続され
た利得制御用のデュアルゲートFET112と、該利得
制御用デュアルゲートFET112と並列に接続された
利得安定用の第4の抵抗113とを備えており、第1の
増幅用FET103のゲート及び第2の増幅用FET1
08のゲートは、それぞれゲートバイアス生成用の第5
の抵抗114及び第6の抵抗115を介してゲートバイ
アス印加端子116に接続されている。
The source of the first amplification FET 103 and the second
Between the source of the amplifying FET 108 and the second resistor 110A and the third
A gain control dual-gate FET 112 connected to the gain control terminal 111 via the resistor 110B, and a gain stabilizing fourth resistor 113 connected in parallel with the gain control dual-gate FET 112. , The gate of the first amplification FET 103 and the second amplification FET 1
08 is a gate for generating a gate bias, respectively.
Is connected to the gate bias application terminal 116 via the resistor 114 and the sixth resistor 115.

【0006】なお、第1の出力端子102及び第2の出
力端子107に、負荷となる抵抗やインダクタを介して
電源に接続することにより、両端子間に所望の増幅信号
が出力される。
A desired amplified signal is output between the first output terminal 102 and the second output terminal 107 by connecting the first output terminal 102 and the second output terminal 107 to a power supply via a resistor or an inductor serving as a load.

【0007】以下、前記のように構成された可変利得差
動増幅回路の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the variable gain differential amplifier circuit configured as described above will be described.

【0008】第1の入力端子101に入力される第1の
RF信号は、第1の増幅用FET103のゲートに入力
され、第2の入力端子106に入力され第1のRF信号
と対をなす第2のRF信号は、第2の増幅用FET10
8のゲートに入力される。第1の電流源用FET105
及び第2の電流源用FET109は、各ゲートが接地さ
れ且つ第1の抵抗104の抵抗成分により各ソース電位
が正電位となるため、第1の電流源用FET105及び
第2の電流源用FET109には所定の動作電流が流れ
ると共に、第1のRF信号及び第2のRF信号の同相成
分が抑制されることにより、入力信号の異相成分のみが
増幅されて出力される。
The first RF signal input to the first input terminal 101 is input to the gate of the first amplifying FET 103 and input to the second input terminal 106 to form a pair with the first RF signal. The second RF signal is supplied to the second amplification FET 10
8 is input to the gate. First current source FET 105
The second current source FET 109 and the second current source FET 109 have their gates grounded and their source potentials become positive due to the resistance component of the first resistor 104. , A predetermined operating current flows, and the in-phase components of the first RF signal and the second RF signal are suppressed, so that only the out-of-phase components of the input signal are amplified and output.

【0009】このように入力信号が差動入力される差動
増幅回路の利得は、互いに並列に接続された利得制御用
デュアルゲートFET112及び第4の抵抗113の各
抵抗成分の合成値によって決まり、この合成値が差動増
幅回路における第1の増幅用FET103及び第2の増
幅用FET108の各ソース抵抗となって利得が制御さ
れる。すなわち、利得制御用デュアルゲートFET11
2の両ゲートに対して電圧制御を行なうことによって該
利得制御用デュアルゲートFET112の抵抗値を外部
から制御して、差動増幅回路の利得を変更できるように
している。
The gain of the differential amplifier circuit to which the input signal is differentially input is determined by the combined value of the resistance components of the gain control dual gate FET 112 and the fourth resistor 113 connected in parallel with each other. The combined value becomes the source resistance of the first amplification FET 103 and the second amplification FET 108 in the differential amplifier circuit, and the gain is controlled. That is, the dual gate FET 11 for gain control
By performing voltage control on the two gates of the two, the resistance value of the gain control dual gate FET 112 is externally controlled so that the gain of the differential amplifier circuit can be changed.

【0010】ここで、利得制御用デュアルゲートFET
112はゲート電圧制御型の抵抗とみなせるが、入力さ
れる信号レベルが大きくなり、利得制御用デュアルゲー
トFET112のソース−ドレイン間に印加される電圧
が増大すると、FETは動作電圧に対して非線形素子で
あるため、チャネル抵抗が急激に変化する変化点で歪み
特性が劣化する。従って、この歪み特性の劣化を防ぐた
め、第4の抵抗113を利得制御用デュアルゲートFE
T112と並列に接続すると共に、ソース−ドレイン間
において増大する電圧をデュアルゲートで分散させるこ
とにより歪み特性の改善を図っている。
Here, a dual gate FET for gain control
Although 112 can be regarded as a gate voltage control type resistor, when the input signal level increases and the voltage applied between the source and drain of the gain control dual gate FET 112 increases, the FET becomes a non-linear element with respect to the operating voltage. Therefore, the distortion characteristic deteriorates at a change point where the channel resistance changes abruptly. Therefore, in order to prevent the deterioration of the distortion characteristic, the fourth resistor 113 is connected to the gain control dual gate FE.
The distortion characteristics are improved by connecting in parallel with T112 and dispersing the increasing voltage between the source and the drain by the dual gate.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、利得制
御用デュアルゲートFET112は、互いのゲートが近
接しているため、両ゲート間の寄生容量によって高周波
抵抗が下がり、利得制御特性を劣化させるという問題が
ある。
However, since the gates of the gain control dual-gate FETs 112 are close to each other, there is a problem that the high-frequency resistance decreases due to the parasitic capacitance between the two gates and the gain control characteristics deteriorate. is there.

【0012】本発明は前記従来の問題を解決し、増幅素
子にFETを用いた可変利得差動増幅回路において、低
歪み化を図ることにより利得を変更できる範囲を拡大で
きるようにすることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned conventional problems and to increase the range in which the gain can be changed by reducing distortion in a variable gain differential amplifier circuit using an FET as an amplifying element. And

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係る可変利得差
動増幅回路は、ゲートに第1の入力端子からの第1のR
F信号を受け、該第1のRF信号を増幅してドレインに
出力する第1の増幅用FETと、ゲートに第2の入力端
子からの第2のRF信号を受け、該第2のRF信号を増
幅してドレインに出力する第2の増幅用FETと、ゲー
トに利得制御信号を受け、ドレインが第1の増幅用FE
Tのソースと接続された第1の利得制御用FETと、ゲ
ートに利得制御信号を受け、ドレインが第2の増幅用F
ETのソースと接続された第2の利得制御用FETと、
第1の増幅用FETのソースと第2の増幅用FETのソ
ースとの間に、抵抗接続部において互いに直列に接続さ
れた第1の利得安定用抵抗及び第2の利得安定用抵抗と
を備え、第1の利得制御用FETのソースと第2の利得
制御用FETのソースとは互いに接続されていると共
に、抵抗接続部とも接続されている。
A variable gain differential amplifier circuit according to the present invention has a gate in which a first R signal is input from a first input terminal.
A first amplifying FET for receiving the F signal, amplifying the first RF signal and outputting the amplified signal to a drain, and a gate for receiving a second RF signal from a second input terminal; A second amplifying FET for amplifying and outputting to a drain, a gate for receiving a gain control signal, and a drain for the first amplifying FE.
A first gain control FET connected to the source of T, a gate receiving a gain control signal, and a drain connected to the second amplification F
A second gain control FET connected to the source of ET;
A first gain stabilizing resistor and a second gain stabilizing resistor connected in series at a resistor connection portion between a source of the first amplifying FET and a source of the second amplifying FET; The source of the first gain control FET and the source of the second gain control FET are connected to each other, and are also connected to the resistor connection.

【0014】本発明の可変利得差動増幅回路によると、
互いに対をなす第1及び第2の差動増幅用FETのソー
ス間に接続された利得制御用FETに独立した2つのF
ETを用いているため、第1及び第2の利得制御用FE
Tのゲート間の寄生容量が低減する。さらに、第1及び
第2の利得制御用FETの共通のソースが利得安定用抵
抗の抵抗接続部とも電気的に接続されているため、該利
得制御用FETが高抵抗のときにDCレベルが安定す
る。
According to the variable gain differential amplifier circuit of the present invention,
Two independent F control FETs connected between the sources of the first and second differential amplification FETs forming a pair.
Since the ET is used, the first and second gain control FEs
The parasitic capacitance between the gates of T is reduced. Furthermore, since the common source of the first and second gain control FETs is also electrically connected to the resistor connection of the gain stabilizing resistor, the DC level is stable when the gain control FET has a high resistance. I do.

【0015】本発明の可変利得差動増幅回路は、ドレイ
ンが第1のDC遮断用容量を介して第1の入力端子と接
続された第1の入力減衰用FETと、ドレインが第2の
DC遮断用容量を介して第2の入力端子と接続された第
2の入力減衰用FETとをさらに備え、第1の入力減衰
用FETのソースと第2の入力減衰用FETのソースと
が互いに接続されていると共に、第1の入力減衰用FE
Tのソース及びドレイン並びに第2の入力減衰用FET
のソース及びドレインには、利得制御信号がそれぞれ入
力されることが好ましい。このようにすると、利得制御
信号が、第1及び第2の利得制御用FETのゲートに入
力されると共に、第1及び第2の入力減衰用FETのソ
ース及びドレインに入力される。これにより、利得制御
信号の制御電圧が第1の所定値(例えば、上限値)より
も小さい場合には、第1及び第2の利得制御用FETは
ゲートバイアスが低下してチャネル抵抗が大きくなり、
第1及び第2の差動増幅用FETのソース間の抵抗が小
さくなるため増幅回路の利得が低下する。一方、利得制
御信号の制御電圧が第2の所定値(例えば、下限値)よ
りも大きい場合には、第1及び第2の入力減衰用FET
は、ゲートバイアスが固定され、ソース及びドレインバ
イアスが低下するため、結果的にゲート−ソース間電圧
が大きくなるので、チャネル抵抗が下がり、差動入力間
のインピーダンスが小さくなって入力信号が減衰する。
In the variable gain differential amplifier circuit according to the present invention, a first input attenuating FET having a drain connected to a first input terminal via a first DC cut-off capacitor, and a drain connected to a second DC attenuator. A second input attenuating FET connected to the second input terminal via a blocking capacitor, wherein a source of the first input attenuating FET and a source of the second input attenuating FET are connected to each other; And the first input attenuation FE
T source and drain and second input attenuating FET
It is preferable that a gain control signal is input to each of the source and the drain. With this configuration, the gain control signal is input to the gates of the first and second gain control FETs and to the sources and drains of the first and second input attenuation FETs. Thereby, when the control voltage of the gain control signal is smaller than the first predetermined value (for example, the upper limit value), the gate bias of the first and second gain control FETs decreases and the channel resistance increases. ,
Since the resistance between the sources of the first and second differential amplification FETs is reduced, the gain of the amplifier circuit is reduced. On the other hand, when the control voltage of the gain control signal is higher than a second predetermined value (for example, a lower limit), the first and second input attenuation FETs
Since the gate bias is fixed and the source and drain biases decrease, the gate-source voltage increases as a result, the channel resistance decreases, the impedance between the differential inputs decreases, and the input signal attenuates. .

【0016】本発明の可変利得差動増幅回路は、ドレイ
ンが第1の増幅用FETのソースと接続され、ソースが
接地された第1の電流源用FETと、ドレインが第2の
増幅用FETのソースと接続され、ソースが接地された
第2の電流源用FETとをさらに備え、第1の電流源用
FETのゲートと第2の電流源用FETのゲートとがそ
れぞれ容量を介して接地されていることが好ましい。
In the variable gain differential amplifier circuit according to the present invention, a drain is connected to the source of the first amplifying FET and the source is grounded, and the drain is connected to the first current source FET and the drain is connected to the second amplifying FET. A second current source FET connected to the source of the first current source and having the source grounded, wherein the gate of the first current source FET and the gate of the second current source FET are grounded via respective capacitors. It is preferred that

【0017】本発明の可変利得差動増幅回路において、
容量における容量絶縁膜が高誘電体よりなることが好ま
しい。
In the variable gain differential amplifier circuit according to the present invention,
It is preferable that the capacitor insulating film in the capacitor is made of a high dielectric substance.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】(第1の実施形態)本発明の第1
の実施形態について図面を参照しながら説明する。
(First Embodiment) A first embodiment of the present invention.
An embodiment will be described with reference to the drawings.

【0019】図1は本発明の第1の実施形態に係る可変
利得差動増幅回路の回路構成を示している。図1におい
て、可変利得差動増幅回路は、互いに差動入力される第
1及び第2のRF信号を増幅する利得制御差動増幅部1
と、互いに差動入力される第1及び第2のRF信号を減
衰する入力信号減衰部2と、利得制御差動増幅部1及び
入力信号減衰部2の所定のバイアス電圧を生成するバイ
アス生成部3とから構成されている。
FIG. 1 shows a circuit configuration of a variable gain differential amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention. In FIG. 1, a variable gain differential amplifier circuit includes a gain control differential amplifier 1 that amplifies first and second RF signals differentially input to each other.
An input signal attenuator 2 for attenuating first and second RF signals differentially input to each other; and a bias generator for generating predetermined bias voltages for the gain control differential amplifier 1 and the input signal attenuator 2 And 3.

【0020】図1に示すように、利得制御差動増幅部1
は、第1の入力端子11からの第1のRF信号をゲート
に受け、該第1のRF信号を増幅してドレインから第1
の出力端子12に出力する第1の増幅用FET13と、
ドレインが第1の増幅用FET13のソースと接続さ
れ、ソースがセルフバイアス用の第1の抵抗14を介し
て接地され、ゲートが接地された第1の電流源用FET
15と、第2の入力端子16からの第2のRF信号をゲ
ートに受け、該第2のRF信号を増幅してドレインから
第2の出力端子17に出力し、第1の増幅用FET13
と対をなす第2の増幅用FET18と、ドレインが第2
の増幅用FET18のソースと接続され、ソースが第1
の抵抗14を介して接地され、ゲートが接地された第2
の電流源用FET19とを有している。
As shown in FIG. 1, the gain control differential amplifier 1
Receives the first RF signal from the first input terminal 11 at the gate, amplifies the first RF signal, and outputs the first
A first amplifying FET 13 that outputs to an output terminal 12 of
A first current source FET whose drain is connected to the source of the first amplification FET 13, whose source is grounded via a first resistor 14 for self-bias, and whose gate is grounded
15 and the second RF signal from the second input terminal 16 are received at the gate, and the second RF signal is amplified and output from the drain to the second output terminal 17.
And a second amplifying FET 18 paired with the second
Is connected to the source of the amplifying FET 18 and the source is the first.
Grounded via a resistor 14 of
And a current source FET 19.

【0021】第1の増幅用FET13のソースと第2の
増幅用FET18のソースとの間には、互いのソースが
ソース接続部20Aにおいて接続され、各ゲートがFE
Tの動作を安定させる第2の抵抗21A及び第3の抵抗
21Bをそれぞれ介して利得制御端子22に接続された
第1の利得制御用FET23A及び第2の利得制御用F
ET23Bと、ソース接続部20Aと互いに接続された
抵抗接続部20Bにおいて直列に接続され且つ第1及び
第2の利得制御用FET23A,23Bと並列に接続さ
れた第1の利得安定用抵抗24A及び第2の利得安定用
抵抗24Bとを有している。
Between the source of the first amplifying FET 13 and the source of the second amplifying FET 18, the respective sources are connected at a source connecting portion 20A, and each gate is connected to the FE.
A first gain control FET 23A and a second gain control F connected to the gain control terminal 22 via a second resistor 21A and a third resistor 21B for stabilizing the operation of T, respectively.
The ET 23B and a first gain stabilizing resistor 24A and a first gain stabilizing resistor 24A which are connected in series at a resistor connecting portion 20B connected to the source connecting portion 20A and connected in parallel with the first and second gain controlling FETs 23A and 23B. And two gain stabilizing resistors 24B.

【0022】第1の増幅用FET13のゲートは第1の
バイアス抵抗25を介してバイアス生成部3と接続され
ると共に、第2の増幅用FET18のゲートは第2のバ
イアス抵抗26を介してバイアス生成部3と接続されて
いる。また、第1の増幅用FET13のドレインは第1
の負荷インダクタ27を介して電源端子29と接続さ
れ、第2の増幅用FET18のドレインは第2の負荷イ
ンダクタ28を介して電源端子29と接続されている。
The gate of the first amplifying FET 13 is connected to the bias generator 3 via a first bias resistor 25, and the gate of the second amplifying FET 18 is biased via a second bias resistor 26. It is connected to the generation unit 3. The drain of the first amplification FET 13 is the first
, And the drain of the second amplifying FET 18 is connected to the power supply terminal 29 via the second load inductor 28.

【0023】次に、入力信号減衰部2は、互いのソース
が接続され、一方のゲートが第3のバイアス抵抗31A
を介して、また他方のゲートが第4のバイアス抵抗31
Bを介してそれぞれバイアス生成部3と接続された第1
の入力減衰用FET32Aと第2の入力減衰用FET3
2Bとを有している。
Next, the input signal attenuator 2 has its sources connected to each other and one gate connected to the third bias resistor 31A.
And the other gate is connected to the fourth bias resistor 31
B connected to the bias generation unit 3
Input attenuation FET 32A and second input attenuation FET 3
2B.

【0024】第1の入力減衰用FET32Aは、ドレイ
ンが第1のDC遮断用容量33Aを介して第1の入力端
子11と接続されると共に、該ドレインが第5のバイア
ス抵抗34Aを介して且つソースが第6のバイアス抵抗
34Bを介して利得制御端子22とそれぞれ接続されて
いる。一方、第2の入力減衰用FET32Bは、ドレイ
ンが第2のDC遮断用容量33Bを介して第2の入力端
子16と接続されると共に、該ドレインが第7のバイア
ス抵抗34Cを介して利得制御端子22と接続されてい
る。
The first input attenuating FET 32A has a drain connected to the first input terminal 11 via a first DC blocking capacitor 33A, and a drain connected via a fifth bias resistor 34A. The sources are respectively connected to the gain control terminals 22 via the sixth bias resistors 34B. On the other hand, the drain of the second input attenuation FET 32B is connected to the second input terminal 16 via the second DC blocking capacitor 33B, and the drain is connected to the gain control via the seventh bias resistor 34C. Connected to terminal 22.

【0025】次に、バイアス生成部3は、直列に接続さ
れ、一端が電源端子29と接続され他端が接地された抵
抗分割用の第1のバイアス生成用抵抗41A及び第2の
バイアス生成用抵抗41Bと、一端が電源端子29と接
続され他端が接地された抵抗分割用の第3のバイアス生
成用抵抗42A及び第4のバイアス生成用抵抗42Bと
を有しており、第1のバイアス生成用抵抗41A及び第
2のバイアス生成用抵抗41Bの共通接続部は、利得制
御差動増幅部1の第1のバイアス抵抗25及び第2のバ
イアス抵抗26と接続され、第3のバイアス生成用抵抗
42A及び第4のバイアス生成用抵抗42Bの共通接続
部は、入力信号減衰部2の第3のバイアス抵抗31A及
び第4のバイアス抵抗31Bと接続されている。
Next, the bias generation section 3 is connected in series, one end is connected to the power supply terminal 29, and the other end is grounded. A resistor 41B, a third bias generating resistor 42A and a fourth bias generating resistor 42B for dividing the resistor, one end of which is connected to the power supply terminal 29 and the other end of which is grounded; The common connection of the generation resistor 41A and the second bias generation resistor 41B is connected to the first bias resistor 25 and the second bias resistor 26 of the gain control differential amplifying section 1, and the third bias The common connection of the resistor 42A and the fourth bias generating resistor 42B is connected to the third bias resistor 31A and the fourth bias resistor 31B of the input signal attenuator 2.

【0026】以下、前記のように構成された可変利得差
動増幅回路の動作を説明する。
Hereinafter, the operation of the variable gain differential amplifier circuit configured as described above will be described.

【0027】まず、利得制御差動増幅部1の動作につい
て説明する。利得制御差動増幅部1の利得制御は、第1
の増幅用FET13と第2の増幅用FET18とのソー
ス間の抵抗値を変化させて行なわれており、このソース
間に、互いのソースが接続された第1の利得制御用FE
T23Aと第2の利得制御用FET23Bとを直列に接
続することにより、該第1及び第2の利得制御用FET
23A,23Bを可変抵抗としている。
First, the operation of the gain control differential amplifier 1 will be described. Gain control The gain control of the differential amplifier 1
This is performed by changing the resistance value between the sources of the amplifying FET 13 and the second amplifying FET 18, and a first gain control FE in which the respective sources are connected between the sources.
By connecting T23A and the second gain control FET 23B in series, the first and second gain control FETs are connected.
23A and 23B are variable resistors.

【0028】第1の利得制御用FET23A及び第2の
利得制御用FET23Bの各しきい値が−1.0Vとす
ると、各ドレインの電圧値が約2.0Vとなり、利得制
御端子22に印加される制御電圧が上限値である2Vを
越える場合は、第1及び第2の利得制御用FET23
A,23Bの各チャネルが開いた状態となり低抵抗とな
るので、増幅回路としての利得が大きくなる。一方、制
御電圧が2Vよりも小さくなると、第1及び第2の利得
制御用FET23A,23Bの各チャネルが高抵抗とな
り第1及び第2の増幅用FET13,18のソース間の
抵抗値が大きくなるので、利得が小さくなる。
Assuming that the threshold values of the first gain control FET 23A and the second gain control FET 23B are -1.0 V, the voltage value of each drain becomes about 2.0 V and is applied to the gain control terminal 22. If the control voltage exceeds the upper limit value of 2 V, the first and second gain control FETs 23
Since the channels A and 23B are open and have low resistance, the gain of the amplifier circuit is increased. On the other hand, when the control voltage is lower than 2 V, each channel of the first and second gain control FETs 23A and 23B has high resistance, and the resistance value between the sources of the first and second amplification FETs 13 and 18 increases. Therefore, the gain is reduced.

【0029】また、第1の利得制御用FET23A及び
第2の利得制御用FET23Bの2つのFETを可変抵
抗に用いることにより、信号の電圧レベルが高い場合に
該第1及び第2の利得制御用FET23A,23Bの各
ソース−ドレイン間に印加される電圧レベルが1つのF
ETを用いる場合に比べてそれぞれ半減することによ
り、低歪み化を図っている。
Further, by using two FETs, a first gain control FET 23A and a second gain control FET 23B, as variable resistors, when the signal voltage level is high, the first and second gain control FETs 23A and 23B are used. The voltage level applied between each source and drain of the FETs 23A and 23B is one F
Distortion is reduced by halving each in comparison with the case of using ET.

【0030】また、従来例のように利得制御用FETに
デュアルゲートFETを用いると、高周波特性を最適化
するためのドレインとソースとの形状をゲートに対して
非対称にすることが困難であるが、本発明においては、
利得制御用FETに2つの単体のFETを直列に接続し
て用いているため、該単体のFETは増幅用又は電流源
用のFETと同様にドレインとソースとの互いの形状を
非対称な形状として、高周波特性を最適化できるので、
その結果、利得制御差動増幅部1を集積化する際にも所
望の性能を得られやすくなる。
When a dual gate FET is used as a gain control FET as in the conventional example, it is difficult to make the shape of the drain and source asymmetric with respect to the gate for optimizing high frequency characteristics. In the present invention,
Since two single FETs are connected in series to the gain control FET and used, the single FET has an asymmetric shape of the drain and source, similarly to the amplification or current source FET. , So that the high frequency characteristics can be optimized,
As a result, desired performance can be easily obtained even when the gain control differential amplifier 1 is integrated.

【0031】また、利得制御端子22からの制御電圧、
すなわち、第1及び第2の利得制御用FET23A,2
3Bの各ゲート電圧を下げていき、該第1及び第2の利
得制御用FET23A,23Bの各チャネルが十分に閉
じたピンチオフ状態となった場合には、第1及び第2の
利得制御用FET23A,23Bの抵抗値が数十MΩと
なり、利得制御差動増幅部1の利得を変更する抵抗値
は、例えば、抵抗値がそれぞれ5KΩの第1の利得安定
用抵抗24A及び第2の利得安定用抵抗24Bとによっ
て規定されることになる。
Also, a control voltage from the gain control terminal 22;
That is, the first and second gain control FETs 23A, 23A
3B, when the respective channels of the first and second gain control FETs 23A and 23B enter a pinch-off state in which they are sufficiently closed, the first and second gain control FETs 23A , 23B become several tens MΩ, and the resistance value for changing the gain of the gain control differential amplifier 1 is, for example, a first gain stabilizing resistor 24A and a second gain stabilizing resistor 24K each having a resistance value of 5 KΩ. This is defined by the resistance 24B.

【0032】本実施形態においては、第1及び第2の利
得制御用FET23A,23Bのソースのソース接続部
20Aが、第1及び第2の利得安定用抵抗24A,24
Bの抵抗接続部20Bと電気的に接続されているため、
第1及び第2の利得制御用FET23A,23Bが高抵
抗の状態のときに該第1及び第2の利得制御用FET2
3A,23Bのソース電位を固定することができるの
で、これらのFET23A,23Bの動作を安定させる
ことができる。
In this embodiment, the source connection 20A of the sources of the first and second gain control FETs 23A and 23B is connected to the first and second gain stabilizing resistors 24A and 24A.
B, since it is electrically connected to the resistance connection portion 20B.
When the first and second gain control FETs 23A and 23B are in a high-resistance state, the first and second gain control FETs 2
Since the source potentials of 3A and 23B can be fixed, the operation of these FETs 23A and 23B can be stabilized.

【0033】なお、第1及び第2の利得制御用FET2
3A,23Bのソース電位が固定されていない場合は、
前述したようにチャネルの抵抗値が数十MΩにまで上昇
しているため、外部からのノイズやFETのリーク電流
である微小な電流によってこのソース電位が大きく変化
するので、該第1及び第2の利得制御用FET23A,
23Bの動作が不安定となって増幅信号の歪み特性が劣
化する。
The first and second gain control FETs 2
When the source potentials of 3A and 23B are not fixed,
As described above, since the resistance value of the channel has increased to several tens of MΩ, the source potential greatly changes due to external noise or a minute current that is a leak current of the FET. Gain control FET 23A,
The operation of 23B becomes unstable and the distortion characteristics of the amplified signal deteriorate.

【0034】このようすを図2を用いて説明する。図2
は第1及び第2の利得制御用FET23A,23Bの共
通のソースを第1及び第2の利得安定用抵抗24A,2
4Bの抵抗接続部20Bと接続した場合及び接続しない
場合における利得制御電圧に対する第3次高調波歪み
(IM3)の歪み量の変化をシミュレーションした結果
を示している。図2において、曲線5は利得制御差動増
幅部1における出力電力値を示し、曲線6は利得制御用
FET23A,23Bの共通のソースを利得安定用抵抗
24A,24Bの抵抗接続部20Bと接続した場合のI
M3の歪み量を示し、曲線7は利得制御用FET23
A,23Bの共通のソースを利得安定用抵抗24A,2
4Bの抵抗接続部20Bと接続しない場合のIM3の歪
み量を示している。曲線6に示すように、利得制御用F
ET23A,23Bの共通のソースを利得安定用抵抗2
4A,24Bの抵抗接続部20Bと接続した場合は、特
に、利得制御電圧が1.5V以下の領域、すなわち利得
が相対的に小さい領域でIM3の歪み量が20dB程度
低減されることが分かる。
This will be described with reference to FIG. FIG.
Is a common source of the first and second gain control FETs 23A and 23B and the first and second gain stabilizing resistors 24A and 24B.
The results of simulating the change in the distortion amount of the third harmonic distortion (IM3) with respect to the gain control voltage when connected to the 4B resistance connection unit 20B and when not connected are shown. In FIG. 2, a curve 5 shows the output power value in the gain control differential amplifying section 1, and a curve 6 connects a common source of the gain control FETs 23A and 23B to the resistance connection section 20B of the gain stabilizing resistors 24A and 24B. I in case
The curve 7 shows the amount of distortion of the gain control FET 23.
A and 23B are shared by the gain stabilizing resistors 24A and 2B.
The distortion amount of IM3 when not connected to the 4B resistance connection unit 20B is shown. As shown in the curve 6, the gain control F
A common source of ET23A and 23B is connected to a gain stabilizing resistor 2
It can be seen that when connected to the 4A and 24B resistance connection portions 20B, the distortion amount of the IM3 is reduced by about 20 dB particularly in a region where the gain control voltage is 1.5 V or less, that is, in a region where the gain is relatively small.

【0035】次に、入力信号減衰部2の動作について説
明する。
Next, the operation of the input signal attenuator 2 will be described.

【0036】増幅素子にMESFET等のFETを用い
た差動増幅回路の入力インピーダンスは大きく、第1の
入力端子11及び第2の入力端子16の両入力端子間
(=差動入力間)を抵抗を用いてダンピングすればこの
ダンピング抵抗によって入力信号が減衰するため、結果
的に利得を下げることができる。
The input impedance of a differential amplifier circuit using an FET such as a MESFET as an amplifying element is large, and a resistance is applied between both input terminals of the first input terminal 11 and the second input terminal 16 (= differential input). , The input signal is attenuated by the damping resistor, and as a result, the gain can be reduced.

【0037】本発明はこの基本原理を利用しており、第
1の入力減衰用FET32A及び第2の入力減衰用FE
T32Bをダンピング抵抗として用いており、該ダンピ
ング抵抗の抵抗値は、第5のバイアス抵抗34A、第6
のバイアス抵抗34B及び第7のバイアス抵抗34Cを
介して接続された利得制御端子22に印加される制御電
圧によって変更される。
The present invention utilizes this basic principle, and includes a first input attenuating FET 32A and a second input attenuating FE.
T32B is used as a damping resistor, and the resistance value of the damping resistor is the fifth bias resistor 34A and the sixth bias resistor.
And the control voltage applied to the gain control terminal 22 connected via the bias resistor 34B and the seventh bias resistor 34C.

【0038】すなわち、第1及び及び第2の入力減衰用
FET32A,32Bの各しきい値電圧を−1.0Vと
し、バイアス生成部3から入力される各ゲートバイアス
を0.8Vとすると、利得制御端子22に印加される制
御電圧を制御電圧のローレベル側から徐々に大きくして
いき1.5Vに近づく辺りで、第1及び及び第2の入力
減衰用FET32A,32Bの各チャネルが開き始め、
各チャネル抵抗が低下するので、差動入力間のインピー
ダンスが減少する。これにより、差動入力信号に損失を
生じさせることにより、入力されるRF信号の信号レベ
ルが相対的に高い場合であっても利得制御差動増幅部1
に入力される入力信号の入力レベルを低下させるため、
大入力時に生じやすい歪みを減らすことができる。この
とき、第1及び及び第2の入力減衰用FET32A,3
2Bは、第1及び第2のDC遮断用容量33A,33B
によって入力信号のDC成分が除かれるため、安定した
動作を行なえる。
That is, if each threshold voltage of the first and second input attenuating FETs 32A and 32B is -1.0V, and each gate bias inputted from the bias generator 3 is 0.8V, the gain is The control voltage applied to the control terminal 22 is gradually increased from the low level side of the control voltage to approach 1.5 V, and each channel of the first and second input attenuation FETs 32A and 32B starts to open. ,
As each channel resistance decreases, the impedance between the differential inputs decreases. This causes a loss in the differential input signal, so that even if the signal level of the input RF signal is relatively high, the gain control differential amplifier 1
To lower the input level of the input signal
Distortion which is likely to occur at the time of large input can be reduced. At this time, the first and second input attenuation FETs 32A, 32
2B is the first and second DC blocking capacitors 33A and 33B.
As a result, the DC component of the input signal is removed, so that a stable operation can be performed.

【0039】また、制御電圧が1.5V以下と小さくな
り、第1及び及び第2の入力減衰用FET32A,32
Bが高抵抗となった場合にも、図1に示すように、第1
の入力減衰用FET32Aのドレイン及びソースが第5
及び第6のバイアス抵抗34A,34Bと接続され、第
2の入力減衰用FET32Bのソース及びドレインが第
6及び第7のバイアス抵抗34B,34Cと接続されて
いるため、これら第1及び及び第2の入力減衰用FET
32A,32Bの動作が安定する。
Further, the control voltage is reduced to 1.5 V or less, and the first and second input attenuation FETs 32A, 32
Even when B has a high resistance, as shown in FIG.
The drain and source of the input attenuating FET 32A
And the source and drain of the second input attenuating FET 32B are connected to the sixth and seventh bias resistors 34B and 34C, respectively, so that the first and second bias resistors 34A and 34C are connected to the first and second bias resistors 34A and 34C. FET for input attenuation
The operations of 32A and 32B are stabilized.

【0040】また、第1及び及び第2の入力減衰用FE
T32A,32Bは、単体の2つのFETが直列に接続
されてなるため、入力信号の電圧レベルが高い場合に該
第1及び第2の入力減衰用FET32A,32Bの各ソ
ース−ドレイン間に印加される電圧レベルが1つのFE
Tを用いる場合に比べてそれぞれ半減するので、過大な
電圧による歪みが低減すると共に、増幅用FETや電流
源用FETと同様にソースとドレインとの互いの形状を
ゲートに対して非対称とすることにより電気的特性の最
適化を図ることができるので、入力信号減衰部2を集積
化する際にも所定の性能を容易に且つ確実に得ることが
できる。
The first and second input attenuation FEs
Since T32A and 32B are formed by connecting two single FETs in series, when the voltage level of the input signal is high, the voltage is applied between each source-drain of the first and second input attenuation FETs 32A and 32B. Voltage level is one FE
Since each is halved compared to the case of using T, distortion due to excessive voltage is reduced, and the shape of the source and the drain is asymmetric with respect to the gate similarly to the amplifying FET and the current source FET. As a result, the electrical characteristics can be optimized, so that even when the input signal attenuator 2 is integrated, a predetermined performance can be obtained easily and reliably.

【0041】以下、本実施形態に係る可変利得差動増幅
回路に入力信号減衰部2を設けない場合と設けた場合と
の各出力特性をグラフを用いて説明し、入力信号減衰部
2の有効性を説明する。図3は可変利得差動増幅回路に
入力信号減衰部2を設けない場合の出力電力の出力特性
のシミュレーション結果を示し、図4は可変利得差動増
幅回路に入力信号減衰部2を設けた場合の出力電力の出
力特性のシミュレーション結果を示している。図3にお
いて、出力曲線8Aは利得が最大、すなわち、制御電圧
を最小にした場合の出力電力を示し、出力曲線8Bは利
得が最小、すなわち、制御電圧を最大にした場合の出力
電力を示しており、図3に示すように、利得を徐々に低
下させていくと、入力電力が比較的大きい領域では、出
力電力が単調増加でなくなってしまう。これは、過大な
入力信号によって図1に示す利得制御差動増幅部1にお
ける第1及び第2の利得制御用FET23A,23Bの
ドレイン−ソース間に、制御電圧よりも大きな電圧変動
が生じるため、結果的に制御電圧が変動してしまうから
である。
The output characteristics of the variable gain differential amplifier circuit according to the present embodiment when the input signal attenuator 2 is not provided and when it is provided will be described with reference to graphs. Explain the nature. FIG. 3 shows a simulation result of output characteristics of output power when the input signal attenuator 2 is not provided in the variable gain differential amplifier circuit, and FIG. 4 shows a case where the input signal attenuator 2 is provided in the variable gain differential amplifier circuit. 4 shows simulation results of output characteristics of the output power of FIG. In FIG. 3, the output curve 8A shows the output power when the gain is maximum, that is, when the control voltage is minimized, and the output curve 8B shows the output power when the gain is minimum, that is, when the control voltage is maximized. As shown in FIG. 3, when the gain is gradually reduced, the output power does not increase monotonously in a region where the input power is relatively large. This is because a voltage change larger than the control voltage occurs between the drain and the source of the first and second gain control FETs 23A and 23B in the gain control differential amplifier 1 shown in FIG. 1 due to an excessive input signal. As a result, the control voltage fluctuates.

【0042】一方、図4において、出力曲線9Aは利得
が最大、すなわち、制御電圧を最小にした場合の出力電
力を示し、出力曲線9Bは利得が最小、すなわち、制御
電圧を最大にした場合の出力電力を示しており、図4に
示すように、入力電力が比較的大きい領域であっても出
力電力が単調増加しており、出力特性が改善されている
ことが分かる。これは、図1に示すように、入力信号減
衰部2の第1及び第2の入力減衰用FET32A,32
Bの各ドレインに制御電圧を印加しているため、所定の
電圧値を越えると、これら第1及び第2の入力減衰用F
ET32A,32Bの各チャネル抵抗が下がり、前述し
た理由で差動入力信号の信号レベルが減衰するからであ
る。
On the other hand, in FIG. 4, the output curve 9A shows the output power when the gain is maximum, ie, when the control voltage is minimized, and the output curve 9B shows the output power when the gain is minimum, ie, when the control voltage is maximized. 4 shows the output power, and as shown in FIG. 4, even in a region where the input power is relatively large, the output power monotonically increases, and it can be seen that the output characteristics are improved. This is because, as shown in FIG. 1, the first and second input attenuation FETs 32A and 32
Since a control voltage is applied to each drain of B, when the voltage exceeds a predetermined voltage value, the first and second input attenuation F
This is because the channel resistance of each of the ETs 32A and 32B decreases, and the signal level of the differential input signal attenuates for the reason described above.

【0043】このように、本実施形態形態によると、利
得制御差動増幅部1において、可変抵抗としての利得制
御用FETを単体の2つのFETを用いて構成し、さら
に、共通のソースを利得安定用抵抗24A,24Bの抵
抗接続部20Bに接続しているため、これら2つのFE
Tが高抵抗な状態の場合でも安定した動作を行なえる。
また、入力信号減衰部2において、過大な入力信号が入
力された場合に該信号レベルを抑制することにより、歪
みを低減することができる。
As described above, according to the present embodiment, in the gain control differential amplifying section 1, the gain control FET as the variable resistor is configured by using two single FETs, and the common source is connected to the gain source. Since these two FEs are connected to the resistance connection portion 20B of the stabilizing resistors 24A and 24B.
A stable operation can be performed even when T has a high resistance.
Further, in the input signal attenuating unit 2, when an excessive input signal is input, the signal level is suppressed, so that distortion can be reduced.

【0044】従って、利得制御差動増幅部1及び入力信
号減衰部2は、1つの利得制御端子22から入力される
制御電圧により制御されているため、それぞれの制御の
開始電圧をバイアス生成部3において適当に調整し、制
御領域の全域にわたって良好な利得制御を確実に行なう
ことができる。
Therefore, since the gain control differential amplifier 1 and the input signal attenuator 2 are controlled by the control voltage input from one gain control terminal 22, the start voltage of each control is applied to the bias generator 3 , And good gain control can be reliably performed over the entire control region.

【0045】なお、本実施形態においては、FETにM
ESFETを用いたが、これに限らず、MOSFETを
用いてもよい。
In this embodiment, the FET has M
Although the ESFET is used, the present invention is not limited to this, and a MOSFET may be used.

【0046】(第2の実施形態)以下、本発明の第2の
実施形態について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) Hereinafter, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0047】図5は本発明の第2の実施形態に係る可変
利得差動増幅回路の回路構成を示している。図5におい
て、図1に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符
号を付すことにより説明を省略する。本実施形態と第1
の実施形態との相違点は、第1の電流源用FET15及
び第2の電流源用FET19に対する動作バイアスの設
定方法である。図5に示すように、第1の電流源用FE
T15は、ソースが直接接地され、ゲートが、BST等
の高誘電体よりなる容絶縁膜を有する第1の容量51と
接続され、第2の電流源用FET19は、ソースが直接
接地され、ゲートが高誘電体よりなる容絶縁膜を有する
第2の容量52と接続されている。
FIG. 5 shows a circuit configuration of a variable gain differential amplifier circuit according to a second embodiment of the present invention. 5, the same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. This embodiment and the first
The difference from this embodiment is the method of setting the operation bias for the first current source FET 15 and the second current source FET 19. As shown in FIG. 5, the first current source FE
In T15, the source is directly grounded, the gate is connected to the first capacitor 51 having a capacitor insulating film made of a high dielectric material such as BST, and the second current source FET 19 has the source directly grounded and the gate Are connected to a second capacitor 52 having a capacitor insulating film made of a high dielectric substance.

【0048】第1の電流源用FET15のゲートはセル
フバイアス用の第4の抵抗53を介して、また、第2の
電流源用FET19のゲートはセルフバイアス用の第5
の抵抗54を介して、それぞれ電流源制御用端子55と
接続されている。
The gate of the first current source FET 15 is connected through a fourth self-biasing resistor 53, and the gate of the second current source FET 19 is connected to the fifth self bias source.
Are connected to a current source control terminal 55 via the resistor 54 of FIG.

【0049】本実施形態によると、第1及び第2の電流
源用FET15,19は、各ソースが直接接地されてい
るため、接地(グラウンド)に至るまでの寄生インダク
タンス成分が低減されると共に、第1及び第2の電流源
用FET15,19の各ゲートが容量51,52を介し
て接地されているため、可変利得差動増幅回路をより高
い高周波領域において動作させても、高周波特性の劣化
を抑えることができる。
According to the present embodiment, since the first and second current source FETs 15 and 19 have their sources directly grounded, the parasitic inductance component up to the ground (ground) is reduced, and Since the gates of the first and second current source FETs 15 and 19 are grounded via the capacitors 51 and 52, even if the variable gain differential amplifier circuit is operated in a higher frequency region, the high frequency characteristics deteriorate. Can be suppressed.

【0050】また、第1の容量51及び第2の容量52
は共に、高誘電体膜よりなる容量絶縁膜を有しているた
め、通常用いられる酸化シリコン等の容量絶縁膜を用い
る場合よりも基板上における容量素子としての外形寸法
を小さくできるので、図5に示す利得制御差動増幅部1
を集積化する際に、これら第1及び第2の容量51,5
2はエリアペナルティとならない。
The first capacitor 51 and the second capacitor 52
Since both have a capacitive insulating film made of a high dielectric film, the external dimensions of the capacitive element on the substrate can be made smaller than in the case where a commonly used capacitive insulating film such as silicon oxide is used. Gain control differential amplifier 1 shown in
When integrating the first and second capacitors 51 and 5
2 is not an area penalty.

【0051】[0051]

【発明の効果】本発明の可変利得差動増幅回路による
と、第1及び第2の利得制御用FETは単体のFETで
あるため、ゲート間の寄生容量が低減すると共にソース
及びドレインの電気的特性を独立に最適化できるので、
高周波特性を劣化させることがない。また、第1及び第
2の利得制御用FETの共通のソースが利得安定用抵抗
の抵抗接続部とも接続されているため、該利得制御用F
ETが高抵抗のときにDCレベルが安定するので、低歪
みを維持しながら利得制御特性を広範囲に変更すること
ができる。
According to the variable gain differential amplifier circuit of the present invention, since the first and second gain control FETs are single FETs, the parasitic capacitance between the gates is reduced, and the electrical connection between the source and the drain is reduced. Since the characteristics can be optimized independently,
There is no deterioration in high frequency characteristics. Further, since the common source of the first and second gain control FETs is also connected to the resistor connection of the gain stabilizing resistor, the gain control F
Since the DC level is stabilized when ET has high resistance, the gain control characteristic can be changed over a wide range while maintaining low distortion.

【0052】さらに、第1及び第2の利得制御用FET
に単体の2つのFETを用いているため、それぞれのソ
ースとドレインとの形状が電気的特性が最適化できるよ
うに非対称な形状を持たせることができるので、集積化
する際に所望の性能を得られやすくなる。
Further, first and second gain control FETs
Since two single FETs are used, the shape of each source and drain can have an asymmetric shape so that electrical characteristics can be optimized. It is easier to obtain.

【0053】本発明の可変利得差動増幅回路は、ドレイ
ンが第1のDC遮断用容量を介して第1の入力端子と接
続された第1の入力減衰用FETと、ドレインが第2の
DC遮断用容量を介して第2の入力端子と接続された第
2の入力減衰用FETとをさらに備え、第1の入力減衰
用FETのソースと第2の入力減衰用FETのソースと
が互いに接続されていると共に、第1の入力減衰用FE
Tのソース及びドレイン並びに第2の入力減衰用FET
のソース及びドレインには、利得制御信号がそれぞれ入
力されると、利得制御信号が、第1及び第2の利得制御
用FETのゲートに入力されると共に、第1及び第2の
入力減衰用FETのソース及びドレインに入力されるこ
とになる。
In the variable gain differential amplifier circuit according to the present invention, the first input attenuating FET having the drain connected to the first input terminal via the first DC blocking capacitor, and the drain being connected to the second DC attenuator. A second input attenuating FET connected to the second input terminal via a blocking capacitor, wherein a source of the first input attenuating FET and a source of the second input attenuating FET are connected to each other; And the first input attenuation FE
T source and drain and second input attenuating FET
When a gain control signal is input to the source and the drain of the first FET, the gain control signal is input to the gates of the first and second gain control FETs and the first and second input attenuation FETs Are input to the source and drain.

【0054】これにより、利得制御信号の電圧値を制御
領域の上限側から低下させていくと、第1及び第2の利
得制御用FETのチャネル抵抗が大きくなって利得が下
がる一方、利得制御信号の電圧値を制御領域の下限側か
ら上昇させていくと第1及び第2の入力減衰用FETの
チャネル抵抗が小さくなり、差動入力間のインピーダン
スが低下して入力信号が減衰するため、過大入力時の歪
みを低減できる。
As a result, when the voltage value of the gain control signal is reduced from the upper limit of the control region, the channel resistance of the first and second gain control FETs increases and the gain decreases, while the gain control signal decreases. Is increased from the lower limit of the control region, the channel resistances of the first and second input attenuating FETs decrease, and the impedance between the differential inputs decreases, and the input signal attenuates. Distortion at the time of input can be reduced.

【0055】さらに、第1及び第2の入力減衰用FET
に単体の2つのFETを用いているため、それぞれのソ
ースとドレインとの形状が電気的特性が最適化できるよ
うに非対称な形状を持たせることができるので、集積化
する際に所望の性能を得られやすくなる。
Further, first and second input attenuation FETs
Since two single FETs are used, the shape of each source and drain can have an asymmetric shape so that electrical characteristics can be optimized. It is easier to obtain.

【0056】本発明の可変利得差動増幅回路は、ドレイ
ンが第1の増幅用FETのソースと接続され、ソースが
接地された第1の電流源用FETと、ドレインが第2の
増幅用FETのソースと接続され、ソースが接地された
第2の電流源用FETとをさらに備え、第1の電流源用
FETのゲートと第2の電流源用FETのゲートとがそ
れぞれ容量を介して接地されていると、グラウンドに至
るまでの寄生インダクタンス成分が低減されると共に、
第1及び第2の電流源用FETの各ゲートがそれぞれ容
量を介して接地されているため、より高い高周波領域に
おいて動作する場合であっても、高周波特性の劣化を抑
えることができる。
In the variable gain differential amplifier circuit of the present invention, a first current source FET whose drain is connected to the source of the first amplifying FET and whose source is grounded, and a drain whose second drain is the second amplifying FET are provided. A second current source FET connected to the source of the first current source and having the source grounded, wherein the gate of the first current source FET and the gate of the second current source FET are grounded via respective capacitors. In addition to reducing the parasitic inductance component up to the ground,
Since the respective gates of the first and second current source FETs are grounded via the respective capacitors, deterioration of high frequency characteristics can be suppressed even when operating in a higher frequency region.

【0057】本発明の可変利得差動増幅回路において、
容量における容量絶縁膜が高誘電体よりなると、酸化シ
リコン等の容量絶縁膜を用いる場合よりも素子の外形寸
法を小さくできるので、高集積化が容易となる。
In the variable gain differential amplifier circuit of the present invention,
When the capacitor insulating film of the capacitor is made of a high dielectric material, the external dimensions of the element can be made smaller than in the case where a capacitor insulating film such as silicon oxide is used, so that high integration is facilitated.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態に係る可変利得差動増
幅回路を示す回路図である。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a variable gain differential amplifier circuit according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1の実施形態に係る可変利得差動増
幅回路において、利得制御用FETの共通の接続点を固
定する場合と固定しない場合との出力動作のシミュレー
ション結果を表わすグラフである。
FIG. 2 is a graph showing simulation results of output operations when the common connection point of the gain control FETs is fixed and not fixed in the variable gain differential amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention. is there.

【図3】本発明の第1の実施形態に係る可変利得差動増
幅回路において入力信号減衰部を設けない場合の出力動
作のシミュレーション結果を表わすグラフである。
FIG. 3 is a graph illustrating a simulation result of an output operation when an input signal attenuator is not provided in the variable gain differential amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本発明の第1の実施形態に係る可変利得差動増
幅回路の出力動作のシミュレーション結果を表わすグラ
フである。
FIG. 4 is a graph showing a simulation result of an output operation of the variable gain differential amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本発明の第2の実施形態に係る可変利得差動増
幅回路を示す回路図である。
FIG. 5 is a circuit diagram showing a variable gain differential amplifier circuit according to a second embodiment of the present invention.

【図6】従来の可変利得差動増幅回路を示す回路図であ
る。
FIG. 6 is a circuit diagram showing a conventional variable gain differential amplifier circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 利得制御差動増幅部 2 入力信号減衰部 3 バイアス生成部 11 第1の入力端子 12 第1の出力端子 13 第1の増幅用FET 14 第1の抵抗 15 第1の電流源用FET 16 第2の入力端子 17 第2の出力端子 18 第2の増幅用FET 19 第2の電流源用FET 20A ソース接続部 20B 抵抗接続部 21A 第2の抵抗 21B 第3の抵抗 22 利得制御端子 23A 第1の利得制御用FET 23B 第2の利得制御用FET 24A 第1の利得安定用抵抗 24B 第2の利得安定用抵抗 25 第1のバイアス抵抗 26 第2のバイアス抵抗 27 第1の負荷インダクタ 28 第2の負荷インダクタ 29 電源端子 31A 第3のバイアス抵抗 31B 第4のバイアス抵抗 32A 第1の入力減衰用FET 32B 第2の入力減衰用FET 33A 第1のDC遮断用容量 33B 第2のDC遮断用容量 34A 第5のバイアス抵抗 34B 第6のバイアス抵抗 34C 第7のバイアス抵抗 41A 第1のバイアス生成用抵抗 41B 第2のバイアス生成用抵抗 42A 第3のバイアス生成用抵抗 42B 第4のバイアス生成用抵抗 51 第1の容量 52 第2の容量 53 第4の抵抗 54 第5の抵抗 55 電流源制御用端子 REFERENCE SIGNS LIST 1 gain control differential amplifier 2 input signal attenuator 3 bias generator 11 first input terminal 12 first output terminal 13 first amplifying FET 14 first resistor 15 first current source FET 16 th 2 input terminal 17 2nd output terminal 18 2nd amplification FET 19 2nd current source FET 20A source connection 20B resistance connection 21A second resistance 21B third resistance 22 gain control terminal 23A first 23B Second gain control FET 24A First gain stabilization resistor 24B Second gain stabilization resistor 25 First bias resistor 26 Second bias resistor 27 First load inductor 28 Second Load inductor 29 power supply terminal 31A third bias resistor 31B fourth bias resistor 32A first input attenuating FET 32B second input attenuating FE 33A First DC blocking capacitor 33B Second DC blocking capacitor 34A Fifth bias resistor 34B Sixth bias resistor 34C Seventh bias resistor 41A First bias generating resistor 41B Second bias generating resistor 42A Third bias generation resistor 42B Fourth bias generation resistor 51 First capacitor 52 Second capacitor 53 Fourth resistor 54 Fifth resistor 55 Current source control terminal

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ゲートに第1の入力端子からの第1のR
F信号を受け、該第1のRF信号を増幅してドレインに
出力する第1の増幅用FETと、 ゲートに第2の入力端子からの第2のRF信号を受け、
該第2のRF信号を増幅してドレインに出力する第2の
増幅用FETと、 ゲートに利得制御信号を受け、ドレインが前記第1の増
幅用FETのソースと接続された第1の利得制御用FE
Tと、 ゲートに前記利得制御信号を受け、ドレインが前記第2
の増幅用FETのソースと接続された第2の利得制御用
FETと、 前記第1の増幅用FETのソースと前記第2の増幅用F
ETのソースとの間に、抵抗接続部において互いに直列
に接続された第1の利得安定用抵抗及び第2の利得安定
用抵抗とを備え、 前記第1の利得制御用FETのソースと前記第2の利得
制御用FETのソースとは互いに接続されていると共
に、前記抵抗接続部とも接続されていることを特徴とす
る可変利得差動増幅回路。
1. A first R input from a first input terminal to a gate.
A first amplifying FET for receiving the F signal, amplifying the first RF signal and outputting the amplified signal to a drain, and a gate for receiving a second RF signal from a second input terminal;
A second amplifying FET for amplifying the second RF signal and outputting the amplified signal to a drain; a first gain control receiving a gain control signal at a gate and having a drain connected to a source of the first amplifying FET For FE
T, the gate receives the gain control signal, and the drain is the second
A second gain control FET connected to the source of the amplifying FET, the source of the first amplifying FET, and the second amplifying F
A first gain stabilizing resistor and a second gain stabilizing resistor connected in series with each other at a resistance connection portion between the source of the first gain control FET and the source of the first gain control FET; 2. The variable gain differential amplifier circuit according to claim 2, wherein the sources of the gain control FETs are connected to each other and also connected to the resistor connection part.
【請求項2】 ドレインが第1のDC遮断用容量を介し
て前記第1の入力端子と接続された第1の入力減衰用F
ETと、 ドレインが第2のDC遮断用容量を介して前記第2の入
力端子と接続された第2の入力減衰用FETとをさらに
備え、 前記第1の入力減衰用FETのソースと前記第2の入力
減衰用FETのソースとは互いに接続されていると共
に、前記第1の入力減衰用FETの前記ソース及びドレ
イン並びに前記第2の入力減衰用FETの前記ソース及
びドレインには、前記利得制御信号がそれぞれ入力され
ることを特徴とする請求項1に記載の可変利得差動増幅
回路。
2. A first input attenuation F whose drain is connected to the first input terminal via a first DC blocking capacitor.
ET; and a second input attenuating FET having a drain connected to the second input terminal via a second DC blocking capacitor, and a source of the first input attenuating FET and the second input attenuating FET. The source and the drain of the first input attenuating FET and the source and the drain of the second input attenuating FET are connected to each other with the gain control. 2. The variable gain differential amplifier circuit according to claim 1, wherein signals are respectively input.
【請求項3】 ドレインが前記第1の増幅用FETの前
記ソースと接続され、ソースが接地された第1の電流源
用FETと、 ドレインが前記第2の増幅用FETの前記ソースと接続
され、ソースが接地された第2の電流源用FETとをさ
らに備え、 前記第1の電流源用FETのゲートと前記第2の電流源
用FETのゲートとはそれぞれ容量を介して接地されて
いることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の可
変利得差動増幅回路。
3. A first current source FET having a drain connected to the source of the first amplifying FET and a source grounded, and a drain connected to the source of the second amplifying FET. And a second current source FET whose source is grounded. The gate of the first current source FET and the gate of the second current source FET are each grounded via a capacitor. The variable gain differential amplifier circuit according to claim 1 or 2, wherein:
【請求項4】 前記容量における容量絶縁膜は高誘電体
よりなることを特徴とする請求項3に記載の可変利得差
動増幅回路。
4. The variable gain differential amplifier circuit according to claim 3, wherein the capacitor insulating film in the capacitor is made of a high dielectric.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008177897A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gain control filter apparatus, gain control complex filter apparatus, and receiver
KR100851702B1 (en) * 2001-03-27 2008-08-11 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Rf variable gain amplifying device
JP2016131289A (en) * 2015-01-13 2016-07-21 株式会社東芝 Amplifier circuit
JP2020092292A (en) * 2018-12-03 2020-06-11 住友電気工業株式会社 Amplification circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100851702B1 (en) * 2001-03-27 2008-08-11 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤 Rf variable gain amplifying device
JP2008177897A (en) * 2007-01-19 2008-07-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd Gain control filter apparatus, gain control complex filter apparatus, and receiver
JP2016131289A (en) * 2015-01-13 2016-07-21 株式会社東芝 Amplifier circuit
US9559655B2 (en) 2015-01-13 2017-01-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Amplification circuit
JP2020092292A (en) * 2018-12-03 2020-06-11 住友電気工業株式会社 Amplification circuit

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