TWI768424B - 可變增益放大器及無線通信機器 - Google Patents

可變增益放大器及無線通信機器 Download PDF

Info

Publication number
TWI768424B
TWI768424B TW109126672A TW109126672A TWI768424B TW I768424 B TWI768424 B TW I768424B TW 109126672 A TW109126672 A TW 109126672A TW 109126672 A TW109126672 A TW 109126672A TW I768424 B TWI768424 B TW I768424B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
circuit
path
variable gain
switch circuit
gain amplifier
Prior art date
Application number
TW109126672A
Other languages
English (en)
Other versions
TW202137718A (zh
Inventor
大野慎治
石森敏文
Original Assignee
日商東芝股份有限公司
日商東芝電子元件及儲存裝置股份有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 日商東芝股份有限公司, 日商東芝電子元件及儲存裝置股份有限公司 filed Critical 日商東芝股份有限公司
Publication of TW202137718A publication Critical patent/TW202137718A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI768424B publication Critical patent/TWI768424B/zh

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
    • H03G1/0005—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal
    • H03G1/0088—Circuits characterised by the type of controlling devices operated by a controlling current or voltage signal using discontinuously variable devices, e.g. switch-operated
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
    • H03G3/20—Automatic control
    • H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
    • H03G3/3036—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in high-frequency amplifiers or in frequency-changers
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/56—Modifications of input or output impedances, not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
    • H03F1/08—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements
    • H03F1/12—Modifications of amplifiers to reduce detrimental influences of internal impedances of amplifying elements by use of attenuating means
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/189—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers
    • H03F3/19—High-frequency amplifiers, e.g. radio frequency amplifiers with semiconductor devices only
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
    • H03F3/72—Gated amplifiers, i.e. amplifiers which are rendered operative or inoperative by means of a control signal
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/294—Indexing scheme relating to amplifiers the amplifier being a low noise amplifier [LNA]
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03F—AMPLIFIERS
    • H03F2200/00—Indexing scheme relating to amplifiers
    • H03F2200/381—An active variable resistor, e.g. controlled transistor, being coupled in the output circuit of an amplifier to control the output
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
    • H03G2201/00—Indexing scheme relating to subclass H03G
    • H03G2201/30—Gain control characterized by the type of controlled signal
    • H03G2201/307—Gain control characterized by the type of controlled signal being radio frequency signal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Amplifiers (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Reduction Or Emphasis Of Bandwidth Of Signals (AREA)
  • Networks Using Active Elements (AREA)
  • Input Circuits Of Receivers And Coupling Of Receivers And Audio Equipment (AREA)

Abstract

實施方式係關於一種可變增益放大器及無線通信機器。 實施方式之可變增益放大器具備第1路徑、匹配電路、放大電路、第2路徑及第3路徑。第1路徑具有衰減電路，一端與第1輸入端子連接，將輸入之信號衰減並輸出。放大電路中，輸入與匹配電路之另一端連接，輸出與第1輸出端子連接，將輸入之信號放大。第2路徑與第1路徑並聯連接。第3路徑之一端與第1輸入端子連接，另一端與第1輸出端子連接。

Description

可變增益放大器及無線通信機器
實施方式係關於一種可變增益放大器及無線通信機器。
低雜訊放大電路(Low Noise Amplifier)主要用於在智慧型手機等無線通信終端中放大從基站接收之無線信號。又，低雜訊放大電路之接收信號之位準根據基站與無線通信終端之間之距離等而不同。因此，低雜訊放大電路存在如下情況：於接收信號較小之情形時放大信號，於接收信號較大之情形時，利用旁路電路使信號直接通過而不利用放大電路放大信號。此種低雜訊放大電路僅能夠切換是否放大信號。
實施方式提供一種能夠抑制雜訊係數增加並且調整增益之可變增益放大器及無線通信機器。
實施方式之可變增益放大器具備第1路徑、匹配電路、放大電路、第2路徑及第3路徑。第1路徑具有衰減電路，一端與第1輸入端子連接，將輸入之信號衰減並輸出。放大電路中，輸入與匹配電路之另一端連接，輸出與第1輸出端子連接，將輸入之信號放大。第2路徑與第1路徑並聯連接。第3路徑之一端與第1輸入端子連接，另一端與第1輸出端子連接。
以下，一面參照圖式，一面對本發明之實施方式之可變增益放大器及無線通信機器進行詳細說明。再者，以下所示之實施方式係本發明之實施方式之一例，本發明不應被解釋為限定於該等實施方式。又，於本實施方式所參照之圖式中，有時對相同部分或具有相同功能之部分標附相同符號或類似符號並省略重複說明。又，為了便於說明，存在圖式之尺寸比率與實際比率不同之情況，或者從附圖中省略一部分構成之情況。
(第1實施方式) 使用圖1至圖5，對第1實施方式之可變增益放大器1之構成進行說明。圖1係表示可變增益放大器1之構成之方塊圖。本發明之實施方式之可變增益放大器1可搭載於例如處理高頻信號之各種無線通信機器上。
如圖1所示，本實施方式之可變增益放大器1具備第1輸入端子RFIN1、開關電路SW1～5、衰減路徑70、第1旁路路徑20、匹配電路30、高頻低雜訊放大電路(LNA)40、第2旁路路徑50、偏壓產生電路60及輸出端子OUT。對第1輸入端子RFIN1供給例如高頻信號。
可變增益放大器1配置於例如SOI(Silicon ON Insulator，絕緣體上矽)基板上。即，第1輸入端子RFIN1、開關電路SW1～SW5、衰減路徑70、第1旁路路徑20、匹配電路30、高頻低雜訊放大電路40、第2旁路路徑50、偏壓產生電路60及輸出端子OUT等配置於SOI基板上。
第1旁路路徑20連接於節點n1與節點n3之間，並具有開關電路SW1。節點n1與第1輸入端子RFIN1連接。開關電路SW1連接於節點n1與節點n3之間。節點n3與開關電路SW3及匹配電路30之一端連接。開關電路SW1將第1旁路路徑20之高頻信號切換為導通狀態或非導通狀態之一者。
圖2係表示開關電路SW1之構成例之圖。開關電路SW1具有例如N型電晶體FET0及電阻RS。開關電路SW1利用經由電阻RS供給至控制端子之控制電壓進行接通/斷開(ON/OFF)動作。例如，於控制信號為H位準(高電位)之情形時，成為導通狀態(接通)，於L位準(低電位)之情形時，成為非導通狀態(斷開)。再者，本實施方式之開關電路SW1係於H位準之情形時成為導通狀態(接通)，於L位準之情形時成為非導通狀態(斷開)，但並不限定於此。例如，亦可構成為於控制信號為L位準之情形時成為導通狀態(接通)，於H位準之情形時成為非導通狀態(斷開)。又，開關電路SW1之構成並不限定於N型電晶體。
本實施方式之開關電路SW2～5具有與開關電路SW1同等之構成。即，於控制信號為H位準之情形時接通，於L位準之情形時斷開。再者，本實施方式之開關電路SW2或開關電路SW3與第1開關對應，開關電路SW1與第2開關對應，開關電路SW4與第3開關對應。
衰減路徑70之一端與節點n2連接，另一端與節點n3連接，具有開關電路SW1、SW2及衰減電路(ATT)10。節點n2與第1輸入端子RFIN1連接。
開關電路SW2之一端與節點n2連接。另一端與衰減電路10之輸入端子ATTin連接。
衰減電路10之輸入端子ATTin經由開關電路SW2而與第1輸入端子RFIN1連接，且將輸入之高頻信號衰減並輸出。
開關電路SW3之一端與衰減電路10之輸出端子ATTout連接，另一端與節點n3連接。再者，本實施方式之節點n1與第1節點對應，節點n2與第2節點對應。
圖3係表示衰減電路10之電路構成例之圖。如圖3所示，輸入端子ATTin與電阻R2之一端連接，且與電阻R1之一端連接。電阻R2之另一端接地，又，電阻R1之另一端與電阻R3之一端連接，並且與輸出端子ATTout連接。R3之另一端接地。如此，衰減電路10由例如餅型構成之阻抗轉換電路構成。該阻抗轉換電路僅由電阻構成，因此頻率特性平坦，但於輸入輸出間，信號衰減。再者，衰減電路10並不限定於餅型構成之阻抗轉換電路，亦可使用通常之阻抗轉換電路。例如，衰減電路10亦可包含電感器或電容器等。
匹配電路30之輸入與節點n3連接，輸出與高頻低雜訊放大電路40之輸入端子LNAin連接。
圖4係表示匹配電路30之一例之圖。匹配電路30例如為電感器。匹配電路30對從輸入端子RFin輸入之高頻信號、例如1.9 GHz之無線頻率之輸入信號進行阻抗匹配，以使針對高頻低雜訊放大電路40之最佳增益或雜訊係數NF最佳化。
高頻低雜訊放大電路40之輸出端子LNAout經由開關電路SW5而與輸出端子OUT連接。高頻低雜訊放大電路40將從匹配電路30供給之高頻信號放大並輸出至輸出端子OUT。
圖5係表示高頻低雜訊放大電路40之電路構成例之圖。
圖5之高頻低雜訊放大電路40具備N型電晶體FET1、N型電晶體FET2、電感器Ld、Ls、電阻Rd、RB1、RB2及電容器Cin、Cx、Cout、CB2。高頻低雜訊放大電路40之詳情將於下文中進行說明。
如圖1所示，第2旁路路徑50具有開關電路SW4，一端與節點n2連接，另一端與輸出端子OUT連接。於第1旁路模式時，第2旁路路徑50使高頻信號從經由節點n2連接之第1輸入端子RFN1導通至輸出端子OUT。
偏壓產生電路60根據是增益模式還是第1旁路模式來切換電壓Vdd_LNA(圖5)、偏壓VB1(圖5)、偏壓VB2(圖5)之電壓位準並輸出。本實施方式之增益模式如下所述包含高增益模式及低增益模式，於本實施方式中，在高增益模式及低增益模式下，高頻低雜訊放大電路40進行與放大高頻信號同等之驅動。又，偏壓產生電路60亦產生開關電路SW1～5之控制電壓。
此處，對高頻低雜訊放大電路40之構成更詳細地進行說明。如圖5所示，於增益模式時，偏壓產生電路60以FET2接通之方式產生偏壓VB2，且將偏壓VB1設定為低於FET1之汲極-源極間電壓。又，於第1旁路模式時，偏壓產生電路60以FET2斷開之方式產生偏壓VB2，且以FET1之通道成為強反轉狀態之方式產生偏壓VB1。
對FET1之閘極，經由電容器Cx從輸入端子RFin輸入高頻信號。電容器Cx係直流截止用電容，以不對特性阻抗造成不良影響之方式設定為較大值。
對FET1之閘極，經由電阻RB1輸入從偏壓產生電路60輸出之偏壓VB1。設置電阻RB1係為了防止高頻信號迂迴到輸出偏壓VB1之偏壓產生電路60之輸出端子側。
於FET1之閘極與源極之間連接有電容器Cin。於FET2之汲極連接有電阻Rd、電感器Ld、電容器Cout之各一端。對電阻Rd及電感器Ld之各另一端，輸入從偏壓產生電路60輸出之電壓Vdd_LNA。於電容器Cout之另一端連接有可變增益放大器1之輸出端子LNAout。
電阻Rd為穩定電阻，具有抑制振盪並降低輸出阻抗之功能。利用電感器Ld及電容器Cout來取得輸出匹配。藉由設置電阻Rd，能夠縮小電感器Ld之值。
對FET2之閘極，經由電阻RB2輸入從偏壓產生電路60輸出之偏壓VB2。於輸出偏壓VB2之偏壓產生電路60之輸出端子與接地節點之間，連接有電容器(對地電容)CB2。電阻RB2為高電阻，藉由設置電阻RB2，能夠防止於FET2導通期間高頻信號從FET2之閘極洩漏。FET2發揮作為切換是否使FET1之源極與電感器Ls之一端導通之開關之功能。
可變增益放大器1能夠切換增益互不相同之至少3種工作模式，即高增益模式、低增益模式、第1旁路模式。可變增益放大器1藉由切換第1旁路路徑20、第2旁路路徑50及衰減路徑70之導通狀態，而切換3種工作模式。高增益模式係經由第1旁路路徑20而利用匹配電路30及高頻低雜訊放大電路40放大高頻信號之模式。即，高增益模式於不經由衰減路徑70之狀態下放大高頻信號。另一方面，低增益模式係經由衰減路徑10而利用匹配電路30及高頻低雜訊放大電路40放大高頻信號之模式。又，第1旁路模式係將高頻信號經由第2旁路路徑50輸出至輸出端子OUT之模式。第1旁路模式於不經由衰減電路10、匹配電路30及高頻低雜訊放大電路40之狀態下輸出高頻信號。
圖6係表示可變增益放大器1之工作模式與電壓Vdd_LNA、偏壓VB1、偏壓VB2、開關電路SW1～5之控制電壓之對應關係之圖。如上所述，偏壓產生電路60產生用以驅動FET1之閘極之偏壓VB1、切換FET2之接通或斷開之偏壓VB2、以及輸入至電阻Rd及電感器Ld之各另一端之電壓Vdd_LNA。電壓Vdd_LNA係用於設定FET1之汲極電壓之電壓。
如圖6所示，於高增益模式時，例如Vdd_LNA＝0.8 V、VB1＝0.35 V、VB2＝1.6 V。於高增益模式時，開關電路SW1～SW5之控制電壓分別為H、L、L、L、H。另一方面，於低增益模式時，開關電路SW1～SW5之控制電壓分別為L、H、H、L、H。
又，於第1旁路模式時，Vdd_LNA＝0 V、VB1＝1.6 V、VB2＝0 V。此時，開關電路SW1～SW5之控制電壓分別為L、L、L、H、L。
圖7係表示高增益模式時之高頻信號之流動之圖。如圖7所示，開關電路SW1、SW5接通，開關電路SW2、SW3、SW4斷開，信號通過虛線所表示之路徑。藉此，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號被高頻低雜訊放大電路40放大，並從輸出端子OUT輸出。於高增益模式時，由於衰減電路10不進入信號路徑，故能夠於抑制高增益模式下之NF惡化之狀態下達成高增益。
圖8係表示低增益模式時之高頻信號之流動之圖。如圖8所示，開關電路SW2、SW3、SW5接通，開關電路SW1、SW4斷開，信號通過虛線所表示之路徑。藉此，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號被衰減電路10衰減後，被高頻低雜訊放大電路40放大，從而從輸出端子OUT輸出較高增益模式時低之輸出位準之信號。於低增益模式時，藉由使信號於輸入至高頻低雜訊放大電路40前通過衰減電路10而使信號衰減，因此亦能夠抑制信號失真惡化。
圖9係表示第1旁路模式時之高頻信號之流動之圖。如圖9所示，開關電路SW4接通，開關電路SW1、SW2、SW3、SW5斷開，信號通過虛線所表示之路徑。藉此，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號不被衰減或者放大而直接從輸出端子OUT輸出。
如以上所說明般，根據本實施方式，可變增益放大器1具有串聯連接之衰減路徑70、匹配電路30及低雜訊放大電路40，該衰減路徑70具有衰減電路10。可變增益放大器1具有：第1旁路路徑20，其與衰減路徑70並聯連接，於高增益模式時使衰減路徑10繞道；及第2旁路路徑50，其一端與輸入端子RFIN連接，另一端與輸出端子OUT連接，於第1旁路模式時使信號迂迴到輸出端子OUT。藉此，可變增益放大器1能夠藉由切換信號之導通路徑，而切換增益不同之複數種工作模式，調整輸出信號之增益。
可變增益放大器1由於衰減電路10不進入高增益模式之信號路徑，故能夠抑制高增益模式下之NF惡化。又，於低增益模式時，亦藉由使信號於輸入至高頻低雜訊放大電路40之前經過衰減電路10而使信號衰減，因此能夠抑制失真惡化。於第1旁路模式下，可變增益放大器1於不放大信號之狀態下輸出信號，從而削減信號放大所需之功耗，抑制信號之雜訊產生。
(第2實施方式) 第2實施方式之可變增益放大器1a與第1實施方式之可變增益放大器1之不同點在於，進而具有第2旁路模式，該第2旁路模式使第1輸入端子RFIN1、輸出端子OUT之回波損耗(return lose)降低。以下，對與第1實施方式之可變增益放大器1之不同點進行說明。
圖10係第2實施方式之可變增益放大器1a之方塊圖。如圖10所示，可變增益放大器1a於節點n1與節點n2之間進而具有開關電路SW6。節點n2經由開關電路SW6及節點n1而與第1輸入端子RFIN1連接。再者，本實施方式之SW6與第4開關對應。
圖11係表示第2實施方式之第1旁路模式時之高頻信號之流動之圖。如圖11所示，開關電路SW4、SW6接通，開關電路SW1、SW2、SW3、SW5斷開，信號經過虛線所表示之路徑。藉此，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號直接從輸出端子OUT輸出。於此情形時，Vdd_LNA＝0 V、VB1＝1.6 V、VB2＝0 V，開關電路SW1～6之控制電壓分別為L、L、L、H、L、H。
圖12係表示第2實施方式之第2旁路模式時之高頻信號之流動之圖。如圖12所示，開關電路SW1、SW2、SW3、SW4接通，開關電路SW5、SW6斷開，信號經過虛線所表示之路徑。於此情形時，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號經過衰減電路10而衰減，並從輸出端子OUT輸出。於經過該路徑之情形時，反射波被衰減電路10衰減，由此回波損耗特性得到改善。此時，Vdd_LNA＝0 V、VB1＝1.6 V、VB2＝0 V，開關電路SW1～6之控制電壓分別為H、H、H、H、L、L。
如以上所說明般，根據本實施方式，使可變增益放大器1a構成為於節點n1與節點n2之間之路徑上具有第6開關電路SW6。藉此，於第2旁路模式時，可變增益放大器1a能夠使從第1輸入端子RFIN1輸入之信號經過衰減電路10而衰減，並從輸出端子OUT輸出。因此，反射波被衰減電路10衰減，由此回波損耗特性得到改善。
(第3實施方式) 第3實施方式之可變增益放大器1b與第2實施方式之可變增益放大器1a之不同點在於，進而具有第2輸入端子RFIN2。以下，對與第2實施方式之可變增益放大器1a之不同點進行說明。
圖13係第3實施方式之可變增益放大器1b之方塊圖。如圖13所示，節點n4與節點n2連接。節點n6與節點n3連接。可變增益放大器1b進而具有與節點n5連接之第2輸入端子RFIN2。又，可變增益放大器1b於節點n4與節點5之間進而具有開關電路SW7。又，可變增益放大器1b於節點n5與節點n6之間進而具有開關電路SW8。再者，本實施方式之SW7與第5開關對應，SW8與第6開關對應。
圖14係表示第3實施方式之高增益模式時之高頻信號之流動之圖。如圖14所示，開關電路SW1、SW5接通，其他開關電路SW斷開，信號經過虛線所表示之路徑。藉此，從RFIN1端子輸入之信號被高頻低雜訊放大電路40放大，並從輸出端子OUT輸出。於高增益模式時，由於衰減電路10不進入高增益模式之信號路徑，故能夠於抑制高增益模式下之NF惡化之狀態下達成高增益。再者，於從第2輸入端子RFIN2輸入高頻信號之情形時，能夠藉由使開關電路SW8接通以代替開關電路SW1而進行同等處理。
圖15係表示第3實施方式之低增益模式時之高頻信號之流動之圖。如圖15所示，開關電路SW2、SW3、SW5、SW6接通，其他開關電路SW斷開，信號經過虛線所表示之路徑。藉此，從RFIN1端子輸入之信號藉由衰減電路10衰減後，被高頻低雜訊放大電路40放大，從而從輸出端子OUT輸出較高增益模式時低之輸出位準之信號。於低增益模式時，亦藉由使信號於輸入至高頻低雜訊放大電路40之前經過衰減電路10而使信號衰減，因此能夠抑制失真惡化。再者，於從第2輸入端子RFIN2輸入高頻信號之情形時，能夠藉由使開關電路SW7接通以代替開關電路SW6而進行同等處理。
圖16係表示第3實施方式之第1旁路模式時之高頻信號之流動之圖。如圖16所示，開關電路SW4、SW6接通，其他開關電路SW斷開，信號經過虛線所表示之路徑。藉此，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號直接從輸出端子OUT輸出。再者，於從第2輸入端子RFIN2輸入高頻信號之情形時，能夠藉由使開關電路SW7接通以代替開關電路SW6而進行同等處理。
圖17係表示第3實施方式之第2旁路模式時之高頻信號之流動之圖。如圖17所示，開關電路SW1、SW2、SW3、SW4接通，其他SW斷開，信號經過虛線所表示之路徑。藉此，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號直接從輸出端子OUT輸出。於該情形時，從第1輸入端子RFIN1輸入之信號經過衰減電路10衰減，並從輸出端子OUT輸出。於經過該路徑之情形時，反射波藉由衰減電路10衰減，由此回波損耗特性得到改善。再者，於從第2輸入端子RFIN2輸入高頻信號之情形時，能夠藉由使開關電路SW8接通以代替開關電路SW1而進行同等處理。
如以上所說明般，根據本實施方式，於具有複數個輸入端子RFIN1、2之情形時，亦能夠抑制高增益模式下之NF惡化及低增益模式下之失真惡化。又，於旁路模式時，能夠分別根據希望維持信號強度之情形及希望降低回波損耗之情形，於第1旁路模式時及第2旁路模式時使信號路徑可變。
(第4實施方式) 第4實施方式之可變增益放大器1c與第1實施方式之可變增益放大器1之不同點在於第1旁路路徑及衰減路徑之設置方式。以下，對與第1實施方式之可變增益放大器1之不同點進行說明。
圖18係第4實施方式之可變增益放大器1c之方塊圖。如圖18所示，可變增益放大器1c中，未設置開關電路SW2、SW3及衰減電路10，進而具有開關電路SW9及衰減電路11。
可變增益放大器1c具備開關電路SW9及衰減電路11。開關電路SW9設置於開關電路SW1與節點n3之間。衰減電路11與開關電路SW9並聯連接。節點n7係開關電路SW9與開關電路SW1之間之節點。於可變增益放大器1c中，經過節點n7～節點n3間之衰減電路11之路徑與第1路徑即衰減路徑對應。於可變增益放大器1c中，經過節點n7～節點n3間之開關電路SW9之路徑與第2路徑即第1旁路路徑對應。
可變增益放大器1c之高增益模式與低增益模式之間的切換係藉由在開關電路SW1導通之狀態下切換開關電路SW9之導通或非導通而實現。可變增益放大器1c藉由切換開關電路SW9，而切換被輸入至節點n7之信號是經過衰減電路11還是直接通過。可變增益放大器1c與可變增益放大器1相比而言，於高增益模式時會產生開關電路SW9之插入損耗，但能夠減少整體上設置之開關電路SW之數量。
以上，對若干實施方式進行了說明，但該等實施方式僅作為示例提出，並不意圖限定發明之範圍。本說明書中所說明之新穎之裝置、方法及程式能以其他各種方式加以實施。又，可於不脫離發明主旨之範圍內對本說明書中所說明之裝置、方法及程式之形態進行各種省略、替換、變更。
相關申請案 本申請案享有以日本專利申請案2020-46632號(申請日：2020年3月17日)為基礎申請案之優先權。本申請案藉由參照該基礎申請案而包含基礎申請案之全部內容。
1:可變增益放大器 1a:可變增益放大器 1b:可變增益放大器 10:衰減電路 11:衰減電路 20:第1旁路路徑 30:匹配電路 40:高頻低雜訊放大電路 50:第2旁路路徑 60:偏壓產生電路 70:衰減路徑 ATTin:輸入端子 ATTout:輸出端子 Cin:電容器 Cout:電容器 Cx:電容器 FET1:N型電晶體 FET2:N型電晶體 Ld:電感器 Ls:電感器 LNAin:輸入端子 LNAout:輸出端子 n1:節點 n2:節點 n3:節點 n4:節點 n5:節點 n6:節點 n7:節點 OUT:輸出端子 R1:電阻 R2:電阻 R3:電阻 RB1:電阻 RB2:電阻 Rd:電阻 RFIN1:第1輸入端子 RFIN2:第2輸入端子 RS:電阻 SW1:開關電路 SW2:開關電路 SW3:開關電路 SW4:開關電路 SW5:開關電路 SW6:開關電路 SW7:開關電路 SW8:開關電路 SW9:開關電路 VB1:偏壓 VB2:偏壓 Vdd_LNA:電壓
圖1係表示可變增益放大器之構成之方塊圖。 圖2係表示開關電路之構成例之圖。 圖3係表示衰減電路之電路構成例之圖。 圖4係表示匹配電路之一例之圖。 圖5係表示高頻低雜訊放大電路之電路構成例之圖。 圖6係表示可變增益放大器之工作模式之對應關係之圖。 圖7係表示高增益模式時之高頻信號之流動之圖。 圖8係表示低增益模式時之高頻信號之流動之圖。 圖9係表示第1旁路模式時之高頻信號之流動之圖。 圖10係第2實施方式之可變增益放大器之方塊圖。 圖11係表示第2實施方式之第1旁路模式時之高頻信號之流動之圖。 圖12係表示第2實施方式之第2旁路模式時之高頻信號之流動之圖。 圖13係第3實施方式之可變增益放大器之方塊圖。 圖14係表示第3實施方式之高增益模式時之高頻信號之流動之圖。 圖15係表示第3實施方式之低增益模式時之高頻信號之流動之圖。 圖16係表示第3實施方式之第1旁路模式時之高頻信號之流動之圖。 圖17係表示第3實施方式之第2旁路模式時之高頻信號之流動之圖。 圖18係第4實施方式之可變增益放大器之方塊圖。
1:可變增益放大器
10:衰減電路
20:第1旁路路徑
30:匹配電路
40:高頻低雜訊放大電路
50:第2旁路路徑
60:偏壓產生電路
70:衰減路徑
ATTin:輸入端子
ATTout:輸出端子
LNAin:輸入端子
LNAout:輸出端子
n1:節點
n2:節點
n3:節點
OUT:輸出端子
RFIN1:第1輸入端子
SW1:開關電路
SW2:開關電路
SW3:開關電路
SW4:開關電路
SW5:開關電路

Claims (10)

  1. 一種可變增益放大器，其具備： 第1路徑，其具有衰減電路，一端與第1輸入端子連接，將輸入之信號衰減並輸出； 匹配電路，其一端與上述第1路徑之另一端連接； 放大電路，其輸入係與上述匹配電路之另一端連接，輸出與第1輸出端子連接，將輸入之信號放大； 第2路徑，其與上述第1路徑並聯連接；及 第3路徑，其一端與上述第1輸入端子連接，另一端與上述第1輸出端子連接。
  2. 如請求項1之可變增益放大器，其進而具備： 第1開關電路，其將上述第1路徑切換為導通或非導通之一者； 第2開關電路，其將上述第2路徑切換為導通或非導通之一者；及 第3開關電路，其將上述第3路徑切換為導通或非導通之一者。
  3. 如請求項2之可變增益放大器，其具備增益不同之複數種模式，且 於第1模式時，上述第2開關電路及上述第3開關電路為非導通狀態，上述第1開關電路為導通狀態。
  4. 如請求項2之可變增益放大器，其具備增益不同之複數種模式，且 於第2模式時，上述第1開關電路及上述第3開關電路為非導通狀態，上述第2開關電路為導通狀態。
  5. 如請求項2之可變增益放大器，其具備增益不同之複數種模式，且 於第3模式時，上述第1開關電路及上述第2開關電路為非導通狀態，上述第3開關電路為導通狀態。
  6. 如請求項2之可變增益放大器，其中上述第2路徑經由第1節點而與上述第1輸入端子連接，且 上述第1路徑之上述一端與上述第3路徑之上述一端於第2節點相連接， 上述可變增益放大器進而具有將上述第1節點與上述第2節點之間的路徑切換為導通或非導通之一者之第4開關電路。
  7. 如請求項6之可變增益放大器，其具備增益不同之複數種模式，且 於第4模式時，上述第4開關電路為非導通狀態，上述第1開關電路、上述第2開關電路及上述第3開關電路為導通狀態。
  8. 如請求項6之可變增益放大器，其進而具有： 第5開關電路，其將第2輸入端子與上述第2節點之間的路徑切換為導通或非導通之一者；及 第6開關電路，其將上述第2輸入端子與上述匹配電路之上述一端之間的路徑切換為導通或非導通之一者。
  9. 如請求項1之可變增益放大器，其中上述第1路徑、上述第2路徑、上述第3路徑及上述放大電路配置於SOI基板上。
  10. 一種無線通信機器，其具備如請求項1至9中任一項之可變增益放大器。
TW109126672A 2020-03-17 2020-08-06 可變增益放大器及無線通信機器 TWI768424B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-046632 2020-03-17
JP2020046632A JP2021150719A (ja) 2020-03-17 2020-03-17 可変利得増幅器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW202137718A TW202137718A (zh) 2021-10-01
TWI768424B true TWI768424B (zh) 2022-06-21

Family

ID=77677480

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW109126672A TWI768424B (zh) 2020-03-17 2020-08-06 可變增益放大器及無線通信機器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11437965B2 (zh)
JP (1) JP2021150719A (zh)
CN (1) CN113411059A (zh)
TW (1) TWI768424B (zh)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7026875B2 (en) * 2002-01-23 2006-04-11 Broadcom Corporation System and method for a programmable gain amplifier
US7102441B2 (en) * 2003-12-31 2006-09-05 Realtek Semiconductor Corp. Variable gain amplifying circuit
TW201618286A (zh) * 2014-10-01 2016-05-16 瑞薩電子股份有限公司 半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統
US10008996B2 (en) * 2016-09-05 2018-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Variable gain amplifier and method of operating the same

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6838933B2 (en) 2002-10-02 2005-01-04 Northrop Grumman Corporation Low noise amplifier with fixed loss bypass
JP2009100025A (ja) 2007-10-12 2009-05-07 Toshiba Corp 半導体装置
JP2014027501A (ja) * 2012-07-27 2014-02-06 Sharp Corp 可変利得増幅器および可変利得増幅器を備えた無線通信機器
US8970296B1 (en) * 2013-03-26 2015-03-03 Guerrilla RF, Inc. Amplifying circuit with bypass mode and series isolation switch
JP6623133B2 (ja) 2016-09-05 2019-12-18 株式会社東芝 高周波半導体増幅回路
JP7148056B2 (ja) * 2018-05-08 2022-10-05 日清紡マイクロデバイス株式会社 利得可変型増幅器
JP6937272B2 (ja) * 2018-06-29 2021-09-22 株式会社東芝 高周波増幅回路

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7026875B2 (en) * 2002-01-23 2006-04-11 Broadcom Corporation System and method for a programmable gain amplifier
US7102441B2 (en) * 2003-12-31 2006-09-05 Realtek Semiconductor Corp. Variable gain amplifying circuit
TW201618286A (zh) * 2014-10-01 2016-05-16 瑞薩電子股份有限公司 半導體積體電路，可變增益放大器及感測器系統
US10008996B2 (en) * 2016-09-05 2018-06-26 Samsung Electronics Co., Ltd. Variable gain amplifier and method of operating the same

Also Published As

Publication number Publication date
US11437965B2 (en) 2022-09-06
US20210297049A1 (en) 2021-09-23
TW202137718A (zh) 2021-10-01
JP2021150719A (ja) 2021-09-27
CN113411059A (zh) 2021-09-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101125500B1 (ko) 사후-왜곡 모드 및 고이득 모드를 갖는 ｌｎａ
JP5979160B2 (ja) 増幅器
JP6623133B2 (ja) 高周波半導体増幅回路
US20210273613A1 (en) Amplification circuit
WO2003094344B1 (en) Improved variable gain amplifier
US11342891B2 (en) Amplifier circuit
CN107666292B (zh) 功率放大模块
JP2020005173A (ja) 高周波増幅回路
US8711831B2 (en) Front end for RF transmitting-receiving systems with implicit directional control and time-multiplexing method in submicron technology
US7405626B2 (en) Distributed amplifier having a variable terminal resistance
KR102133926B1 (ko) 낮은 위상 변화를 갖는 광대역 가변 이득 증폭기
JP6761374B2 (ja) 半導体装置
JP2011151771A (ja) 電子回路
JP2007221402A (ja) 可変利得増幅器及びその半導体集積装置
US6972624B1 (en) Low-voltage high dynamic range variable-gain amplifier
TWI768424B (zh) 可變增益放大器及無線通信機器
JP7148056B2 (ja) 利得可変型増幅器
CN111541428A (zh) 高频放大电路及半导体装置
JP4936151B2 (ja) 利得可変増幅器およびそれを用いた通信機器
WO2006095416A1 (ja) 減衰器を備えた高周波増幅器
KR20090047619A (ko) 광대역 증폭기
JP4571145B2 (ja) 相互コンダクタンス回路
CN111917382A (zh) 一种基于具有噪声消除的有源电感的低噪声放大器
CN110661494A (zh) 高频放大电路及半导体设备
US20230396222A1 (en) Variable gain amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees