JPS6234168B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、第１ゲート電極が増幅される高周波
信号を受取り、第２ゲート電極が高周波に対して
接地され、出力回路が供給電圧端子に接続されて
いるデユアルゲート電界効果トランジスタを含む
高周波増幅器に関する。

高周波増幅器は復調の前にアンテナで受取つた
高周波信号を増幅するためにしばしば使用されて
いる。高周波増幅器が一定の利得で動作している
場合、特に大きな入力信号により増幅器から信号
を送られる回路が過励振されることがある。高周
波増幅器がVHF帯域の信号を受取るのに適した
自動車ラジオの入力段で使用されている時にはこ
れは特に問題である。自動車ラジオが同調してい
る送信器の近くにある時には特に強い入力レベル
が存在するため、上述の過励振が発生する。ひず
みを避けるため、高入力レベルが存在する場合に
高周波増幅器の利得を下げる利得制御信号を受信
器に発生させなければならない。この利得制御信
号は別の入力線を介して高周波増幅器に送られな
ければならない。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明の当面する問題は、制御信号を送る別の
線路の必要性を排除して利得の変更が可能となる
ような最初に概略を述べた型式の高周波増幅器を
設計することである。

（問題点を解決するための手段および作用） 本発明によると、供給電圧端子の電圧を調節可
能とし、供給電圧端子にはツエナーダイオードと
抵抗から成る電圧分割器を接続し、そのタツプに
２個のゲート電極の内の一方を接続して、本問題
を解決している。

本発明による高周波増幅器では、増幅器への供
給電圧が変化すると２個のゲート電極の一方の電
圧も同量だけ変化することで利得の変化を達成し
ている。従つて例えば、増幅器が信号を送る回路
にひずみを生じさせる高入力レベルが増幅器入力
に発生した場合、供給電圧を変えることにより利
得の減少が得られる。この減少を得るために、供
給電圧が印加される端子が直接利用できるので、
増幅器に別の入力線路を設ける必要はない。

本発明によると、ツエナーダイオードのツエナ
ー電圧は最大供給電圧の半分に等しいことが望ま
しい。

本発明の１実施例では、電圧分割器のタツプは
電界効果トランジスタの第２ゲート電極に接続さ
れている。又、電圧分割器のタツプを電界効果ト
ランジスタの第１ゲート電極に接続し、第２ゲー
ト電極を供給電圧端子へ接続された抵抗性電圧分
割器のタツプに接続するという点にも本発明の特
徴である。

本発明によると、高周波信号の強度に応じて供
給電圧の調節を自動的に、又はポテンシヨンメー
タの調節により手動で行なうことが可能である点
で有利である。

（実施例） 本発明を以下に図面を参照して実施例により説
明する。

第１図は例えばラジオ受信器の入力段に用いら
れる高周波増幅器の回路図である。高周波増幅器
は増幅素子として２個のゲート電極２，３を有す
るMOS電界効果トランジスタ１を含む。増幅さ
れる高周波信号は入力４に与えられ、そこからイ
ンダクタンス５とトリマ・コンデンサ６とを含む
入力フイルタに供給される。入力フイルタの出力
は結合コンデンサ７を介してMOS電界効果トラ
ンジスタ１のゲート電極２へ接続される。電界効
果トランジスタのゲート電極３は高周波に対して
コンデンサ８を介して接地されている。MOS電
界効果トランジスタ１の出力信号は、各々がイン
ダクタンスとトリマ・コンデンサとを含み、トリ
マ・コンデンサ１１を介して結合された２個の並
列共振回路を含む出力フイルタ１０へドレイン電
極９により送られる。トリマ・コンデンサ１２は
出力フイルタの出力信号をアンプ出力１３へ与え
る。

高周波増幅器の供給電圧端子１４には、動作電
圧端子１８とアース間にあるポテンシヨメータ１
６と抵抗１７とを含む電圧分割器のタツプ１５が
接続される。実質的に一定な動作電圧が動作電圧
端子１８に印加される。MOS電界効果トランジ
スタ１のドレイン電極９は出力フイルタ１０のイ
ンダクタンス１９を介して供給電圧端子１４に直
流的に接続されている。さらに、２個の直列接続
抵抗２０，２１から構成される電圧分割器が供給
電圧端子１４に接続され、そのタツプは電界効果
トランジスタのソース電極２２に接続されてい
る。フイルタ・コンデンサ２３は抵抗２１と並列
にある。供給電圧端子１４には電圧分割器として
作用するポテンシヨメータ２４も接続され、その
タツプにはMOS電界効果トランジスタ１のゲー
ト電極２が抵抗２５を介して接続されている。最
後に供給電圧端子１４とアース間には、ツエナー
ダイオード２６と抵抗２７とを含む電圧分割器が
ある。この電圧分割器のタツプ２８にはMOS電
界効果トランジスタのゲート電極３が接続され
る。

上述のアンプ回路においては、ポテンシヨメー
タ１６の設定を変更することにより供給電圧を変
更できる。高周波増幅器が自動車ラジオに使用さ
れているとすると、約12Vの通常電池電圧が端子
１８に与えられる。ポテンシヨメータ１６の抵抗
と抵抗１７は、タツプ１５の電圧が約6Vから12V
の間で変更できるように選択される。ツエナーダ
イオード２６のツエナー電圧はこの場合12Vとし
た最大供給電圧の半分、すなわち6Vに等しいこ
とが望ましい。タツプ１５に12Vの最大電圧があ
ると、6Vの電圧が抵抗２７に、従つてゲート電
極３に存在する。この電圧がゲート電極３にある
と、MOS電界効果トランジスタ１は抵抗２０，
２１，２４により定まる最大利得を有する、供給
電圧端子１４の電圧が減少すると、ツエナーダイ
オード２６の電圧はそのツエナー電圧を保持する
ため抵抗２７の電圧、従つてゲート電極３の電圧
も同量だけ降下する。これは供給電圧端子１４の
電圧がツエナーダイオード２６のツエナー電圧以
上の値を有している限り真実である。供給電圧端
子１４の電圧がツエナー電圧以下の値となると、
ツエナーダイオード２６は非導通となり、この結
果ゲート電極３は接地される。これはHFアンプ
の最小利得の場合である。

供給電圧端子１４の電圧変化はもち論インダク
タンス１９を介してドレイン電極９に、抵抗２
０，２１を含む電圧分割器を介してソース電極２
２に、そしてポテンシヨメータ２４と抵抗２５と
を介してMOS電界効果トランジスタのゲート電
極２に直接効果を与えるが、電界効果トランジス
タが飽和状態で動作している限りその利得には大
きな効果を与えない。利得は供給電圧が2V以下
となるまで影響されない。ツエナーダイオード２
６と抵抗２７とを含む電圧分割器のタツプ２８に
生じる供給電圧変化のみが利得に影響を与える。
その理由はこの電圧は上例では6Vから0Vの範囲
であるからである。

第３図の図は利得減少と供給電圧端子１４の
「Ｕ」で示した電圧との間の関係を図示する。電
圧「Ｕ」が12Vの最大値を有している場合減少は
値0dBを有し、これは利得が最大値であることを
を意味している。電圧「Ｕ」がより低い値にセツ
トされると、電圧「Ｕ」が最大供給電圧の値の半
分である時には20dB以上にも及ぶ利得減少が発
生する。

上述の高周波増幅器を自動車ラジオに用いる
と、増幅器後段の過励振を生じる高入力レベルの
送信器をラジオが受信した時ポテンシヨメータ１
６の調節を変更することにより利得を減少でき
る。このように用いる時には受信状態は連続的に
変化し、ラジオは送信器に非常に近い区域を通過
するため、これは特に自動車ラジオでは大きな利
点である。

しかしながら、この利得変更の可能性は自動車
ラジオでの使用に限定されることなく、高周波増
幅器の入力の高入力レベルが増幅器後段の過励振
を生じる全ての場合に適用できる。

タツプ２８がゲート電極３に接続されずに、第
２図に示すように電界効果トランジスタ１のゲー
ト電極２に接続されていても利得の制御減少は達
成できる。この場合ゲート電極３は、供給電圧端
子１４に接続される抵抗２９，３０を含む抵抗性
電圧分割器のタツプに接続される。この時供給電
圧端子１４の電圧変化は電界効果トランジスタの
両ゲート電極に影響し、所望の制御減少を与え
る。

今まで記述した高周波増幅器の回路において、
所望の利得減少を得るため増幅器に装備した装置
に新しく設けた制御ノブを介してポテンシヨメー
タ１７がセツトされなければならないことを仮定
してきた。しかしながら、使用者による外部から
の介入なしでHFアンプの出力レベルに応じてこ
の制御利得減少を自動的に実行することも可能で
ある。

第４図は第１図及び第２図による回路中のポテ
ンシヨメータ１６と抵抗１７の代りの自動利得減
少を得るために用いる回路の一部を示す。

この回路部分は電圧設定ユニツト３１と増幅変
調ユニツト３２から構成される。増幅変調ユニツ
ト３２は増幅器出力１３に直結される入力３３を
含む。増幅変調ユニツト３２は高周波増幅器の出
力信号を増幅変調し、電圧調節ユニツト３１の入
力３４へ調節信号を発する。電圧調節ユニツト３
１の別の入力３５には、第１図及び第２図による
回路では端子１８に印加される動作電圧が印加さ
れる。電圧調節ユニツト３１は、入力３４の信号
に応じて、第１図及び第２図による回路のタツプ
１５にポテンシヨメータ１６が印加するように、
入力３５の動作電圧の選択域中にある電圧をその
出力３６に印加するように設計されている。第１
図及び第２図による回路に第４図のこの回路部分
を用いる時、電圧調節ユニツト３１の出力３６
は、第１図及び第２図でポテンシヨメータ１６の
タツプ１５が接続される供給電圧端子１４に接続
される。

第５図は電圧調節ユニツト３１の構成の例を示
す。これはコレクタ・エミツタ路が入力３５と出
力３６間にあるトランジスタ３７を含む。前記ト
ランジスタ３７のベースとアース間には直列に別
なトランジスタ３８のコレクタ・エミツタ路とツ
エナーダイオード３９とがある。ツエナーダイオ
ードの陽極はトランジスタ３８のエミツタに接続
され、その陰極は接地される。トランジスタ３８
のベースは電圧調節ユニツト３１の入力３４を形
成する。トランジスタ３７のコレクタとベースと
の間には抵抗４０がある。この回路の助けによ
り、入力３４の電圧を変えると、第１図及び第２
図による回路のポテンシヨメータ１５で可能であ
つたのと同様にして出力３６の電圧が変更でき
る。ツエナーダイオード３９のツエナー電圧は最
大供給電圧の半分、すなわち記述例では6Vに等
しくなるように再び選択されている。出力３６の
電圧は6Vと12Vとの間を変化出来る。

本発明の異なる実施例の記述では、MOS電界
効果トランジスタを増幅回路素子として記述して
来た。しかしながら、この種の電界効果トランジ
スタの代りに、通常デユアルゲートIGFETと呼
ばれる２個の絶縁ゲート電極を有する電界効果ト
ランジスタも使用可能である。さらに、例えば
pn接合を有する型（JFET）又はシヨツトキー・
バリヤを有する型（MESFET）のデユアルゲー
ト接合電界効果トランジスタも使用可能である。

以上の説明に関連して更に以下の項を開示す
る。

(1) 第１のゲート電極が増幅される高周波信号を
受取り、第２ゲート電極が高周波に関して接地
され、出力回路が供給電圧端子に接続されてい
るデユアルゲート電界効果トランジスタを含む
高周波増幅器であつて、前記供給電圧端子の電
圧が調節可能であり、その供給電圧端子にツエ
ナーダイオードと抵抗とから構成される電圧分
割器が接続され、そのタツプが前記２個のゲー
ト電極の内の一方に接続されている高周波増幅
器。

(2) 第１項において、ツエナーダイオードのツエ
ナー電圧が前記供給電圧端子で調節可能な最大
電圧の半分に等しい、高周波増幅器。

(3) 第１項あるいは第２項において、電圧分割器
のタツプが前記電界効果トランジスタの第２ゲ
ート電極に接続されている、高周波増幅器。

(4) 第１項あるいは第２項において、電圧分割器
のタツプが前記第１ゲート電極に接続され、前
記第２ゲート電極が前記供給電圧端子とアース
間にある別の電圧分割器のタツプに接続されて
いる、高周波増幅器。

(5) 第１項〜第４項のいずれかにおいて、前記供
給電圧端子の電圧の調節が高周波信号の強度に
応じて自動的に実行される、高周波増幅器。

(6) 第１項〜第４項のいずれかにおいて、前記供
給電圧端子の電圧の調節がポテンシヨメータの
調節により手動で実行される、高周波増幅器。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による高周波増幅器の実施例の
回路図である。第２図は本発明による高周波増幅
器の他の実施例の回路図である。第３図は供給電
圧に依存する本発明による高周波増幅器の増幅度
（利得）変動を図示する図である。第４図は、本
発明による高周波増幅器に組み込むことにより、
増幅器出力信号に依存する自動増幅度（利得）変
動を可能にする回路の一部のブロツク回路図であ
る。第５図は第４図に示した電圧調節回路の回路
例である。 １……電界効果トランジスタ、２，３……ゲー
ト電極、１４……電圧供給端子、１６……ポテン
シヨメータ、２６……ツエナーダイオード、２７
……抵抗、２８……タツプ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１ゲート電極が増幅される高周波信号を受
   取り、第２ゲート電極が高周波に関して接地さ
   れ、出力回路が供給電圧端子に接続されているデ
   ユアルゲート電界効果トランジスタを含む高周波
   増幅器であつて、前記供給電圧端子の電圧が調節
   可能であり、その供給電圧端子にツエナーダイオ
   ードと抵抗とから構成される電圧分割器が接続さ
   れ、そのタツプが前記２個のゲート電極の内の一
   方に接続されている高周波増幅器。 ２ 第１ゲート電極が増幅されるべき高周波信号
   を受信するとともに第１電圧分割器のタツプに接
   続され且つ第２ゲート電極が高周波信号に関して
   接地されるとともに第２電圧分割器のタツプに接
   続されているデユアルゲート型絶縁ゲート電界効
   果トランジスタと、出力回路と、を備えた高周波
   増幅回路であつて、前記第１及び第２電圧分割器
   と前記出力回路とは電源端子に接続されるととも
   に、第１及び第２の電圧分割器の一方はツエナー
   ダイオードと抵抗とを備え、さらに、前記ツエナ
   ーダイオードは前記電源端子において調整され得
   る最大電圧の半分に等しいツエナー電圧を有して
   いる高周波増幅回路。